JPH0390497A

JPH0390497A - 浮遊式海洋構造物

Info

Publication number: JPH0390497A
Application number: JP11235790A
Authority: JP
Inventors: Masami Matsuura; 正己松浦; Kozo Ogata; 緒方　孝三
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-04-16
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JP2772109B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は浮遊式海洋構造物に関する。

〔従来の技術〕

例えば、石油生産プラントに使用される浮遊式海洋構造
物〈以下海洋構造物という）としては、第１）図縦断面
図に示すように大径中心孔を有する水平円盤状のロワー
ハル上１上に同軸的に水面を貫通して竪円筒状のコラム
０２が立設され、更にその上端に作業プラットフォーム
０３が支持されたものが知られている。

このような形状の海帰構造物は、コラム０２により水線
面積が小さくなっているので、上下揺れの固有周期が長
く、それは波周期からずれており、従って波浪周期の影
響を受けることが少なく、上下揺れを小さく抑えること
ができる。

この種の海洋構造物では、縦隔れの減衰力を大きくする
ために、従来、例えば、第１２図縦断面図及び第１）図
縦断面図に示すように、海洋構造物にコラム０２の外側
にコラム０２の鉛直中心線に関して互いに対称的に配設
されそれぞれ上下方向へ延びる複数対のダクト状水路０
４を設け、それ等の上下端にそれぞれ空気出入口０５．
水出入口０６を設けてなる開放型減揺水槽０７を付設し
たものも知られている。

このような減揺水槽０７では、海洋構造物が縦ｔ：ｉｊ
れ０８をすると水出入口０６から水が出入りして、縦揺
れ０８と減揺水槽０７内の水位の変動との間に位相差が
生じ、これが縦揺れｏ８に対して減揺モーメントとして
作用する。なお、同図で０９は上下揺れである。

また、第１４図縦断面図及び第１）図縦断面図に示すよ
うに、コラム０１０内を半径方向に延びる仕切板０１）
で区切って形成したダクト状水路０１２と、その上下端
にそれぞれ設けられた空気出入口０１３．水出入口０１
４とから形成されている減揺水槽０１５もしられている
。

しかしながら、第１）図の構造では縦揺れに対する減衰
力が本質的に小さいので、第１６図縦揺れ応答曲線図に
示すように、海洋構造物はその縦揺れ固有周期の半分に
相当する波周期の規則液中において縦揺れの減衰力が小
さいから固有周期成分の極めて大きな振巾を有する倍周
期運動が生ずる。また、第１２〜１５図に示すように、
開放型減揺水槽を付設する等の手段を講じても、開放型
’ｔｓ　ｔｇ氷水槽固有周期は海洋構造物自体のｍ　ｔ
ｓれ固有周期に比べて小さいので十分な減を岳効果を発
揮するには至っていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
減揺水槽の固有周期を大きくすることで減温作用の大き
い浮遊式海洋構造物を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために（１）項の発明は水中に浸漬されたロワーハ
ル上にその中心に対し対称的に樹立され海面の上方へ延
びる単数又は複数のコラムにより作業ブラットフオーム
を支持し、上記コラムに沿ってそれぞれ鉛直方向に延び
上端に空気出入口を有するとともに下端に水出入口を有
する複数の鉛直２１！２揺水槽を具えてなる浮遊式海洋
構造物において、上記鉛直減揺水槽の下端に連通する延
長減揺水槽を具えたことを特徴とする。

また、（２）項の発明は一端が鉛直減揺水槽の水出入口
に連通し中間部がロワーハルの縦断面に沿って外向半径
方向に延び他端に水出入口を有する延長ダクト状水路で
形成された半径方向の延長減揺水槽を具えたことを特徴
とする。

更に、（３）項の発明は一端が鉛直減揺水槽の水出入口
に連通し中間部がロワーハルの縦断面に沿って内向半径
方向に延び他端に水出入口を有する延長ダクト状水路で
形成された半径方向の延長ｆＪ＆播水槽を具えたことを
特徴とする。

そして、（４）項の発明は一端が鉛直減揺水槽の水出入
口に連通し中間部がロワーハル上をコラムの周面に沿っ
て延び他端に水出入口を有する延長ダクト状水路で形成
された円周方向の延長減揺水槽を具えたことを特徴とす
る。

加えて、（５）項の発明は一端が鉛直減揺水槽の水出入
口に連通し中間部がロワーハルの鉛直下方へ延び下端に
水出入口を有する鉛直方向の延長減揺水槽を具えたこと
を特徴とする特〔作用〕（１）項、（２）項、（３）項、（４）項、Ｃ５）項の
発明によれば、それぞれ鉛直減揺水槽はその下端に連通
ずる水平方向の延長減揺水槽又は鉛直方向の延長減揺水
槽により、実効流路長が大巾に増加する結果、合成減揺
水槽の固有周期は大きくなり、従って減揺作用の大きい
海洋構造物が得られる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面について説明すると、第１ｆ〜工
５図と同一の符番はそれぞれ同図と同一の部材を示し、
まず、第１実施例は本出願人の先願である実願平１−７
０２６０号にして、第１図縦断面図及び第２図水平断面
図において、１はそれぞれコラム０２の鉛直中心線に対
称的にコラム０２の外周面上に付設されそれぞれ上下方
向へ延びる複数対の長方形断面を有する竪ダクト状流路
、ｌａは翌ダクト状流路１の上端に形成された空気出入
口、２は竪ダクト状流路１内に上下方向に平行的に挿入
された上部型仕切り板３．下部竪仕切り板４により形成
された蛇行状流路、５は基端が竪ダクト状流路１の下端
部に接続されるとともに下部がロワーハル０１の上面に
沿ってその外向半径方向に延び、先端にてロワーハルａ
ｔの上面との間に水出入口６が形成された延長水平ダク
ト状流路、７は竪ダクト状流路１．蛇行状流路２．延長
水平ダクト状流路５等が協働して構成する合成減揺水槽
である。

このような構造によれば、蛇行状流路２及び延長水平ダ
クト状流路５によりａ、ｂ、ｃにわたるＵ字状流路及び
ｃ、ｄ、ｅにわたるＬ字状流路よりなる合成減揺水槽７
の流路が形成され水出入口６から自由表面までの流体の
運動流路が増長されるので、合成減揺水槽７の固有周期
は増大して、従って合成減揺水槽７の減揺作用が大きく
なる。

因みに、この種の減揺水槽の固有周期は、第３図モデル
図において理論的に次式で表わされる。

ここで、ｈｏ・・・水面から水出入口までの高さｂ　・・・海洋
構造物の鉛直中心線からｉｌ　温水槽の鉛直中心線まで
の水平距離Ｗ、・・・減揺水槽の巾しかして、本発明ではさらに仕切り板にて蛇ｌテ的流路
を形成することにより、実効流路長を大とすることで、
固有周期を一段と大きくすることができるのである。

なお、減温モーメントは減揺水槽の固有周期より少し小
さいところで大きくなる性質があるので、設計に当って
はこの性質を有効に利用することで、−段と効果的な減
温を図ることができる。

なお、残層水槽は第４図縦断面図及び第５図水平断面図
に示すような構造を採ることもできる。すなわち、８は
それぞれコラムｏ２の鉛直中心線に対称的にコラムｏ２
の外周面上に付設されそれぞれ上下方向へ延びる複数対
の竪ダクト状流路、９は竪ダクト状流路８の上端に形成
された空気出入口、１ｏは上端が竪ダクト状流路８に接
続するとともにロワーハルＯｆをＷｉｌｌして適宜長さ
下方へ延びる鉛直延長ダクト状流路、１）は延長ダクト
状水路１ｏの下端に接続された水平開口部、１２は水平
開口部１）の先端に形成された水出入口、１３は竪ダク
ト状流路８．延長ダクト状流路１０．水平開口部１）等
が協働して形成する合成減揺水槽である。

このような構造においても、第１図の構造と実質的に同
一の作用効果が得られるほか、延長ダクト状流路１０の
長さが自在にきめられるとともに、竪ダクト状流路８の
内部構造が簡単になる特長がある。なお、竪ダクト状流
路ｌ又は８はコラム０２の内側に設けてもよい。

設計に当っては下記の事項が重要である。

（１）減揺水槽の大きさの選定減揺水槽の大きさは、水槽の自由表面にょる復原力損失
ともとの船体の復原力との割合をみながら選定する。

（２）　　開口率の選定流体運動に対する適当な位相遅れを生ずるよう、かつ、
減揺モーメントの振幅が小さくならないように、水槽側
壁開口面積及び水槽水面積を適当な大きさに選定する。

（３）　　開口位置の選定滅鵡モーメントは、水槽の固有周期より少し短かいとこ
ろで大きくなる。したがって開口位置が動揺時に露出し
ないように考慮しつつ、水槽固有周期を船体揺れ固有周
期にできるだけ等しくなるようにする。

なお、コラムはロワーハルの型中心線に対して同軸的な
大径円筒状のもののほか、ロワーハル上中心に対して対
称的かつ相互に等間隔で立設された複数のコラムを採用
することもできる。

これ等、実施例２変形例の構造によれば、竪ダクト状流
路内に形成された延長流路、又は竪ダクト状流路に接続
された延長ダクト状流路により台底ｓ　ｔｇ氷水槽実効
流路長さが増大するので、合成減温水槽の固有周期が長
くなり、従って海洋構造物への減揺作用が大きく、海洋
構造物の乗心地が向上する。

次に、第２実施例の第６図縦断面図において、１４は上
端が水出入口０６に接続され中間部がロワーハルＯ１の
上面に沿って外向半径方向に延びその外端で下方へＵタ
ーンしたのち、その下面に沿って内向半径方向に延びる
内端に水出入口１５を有する延長ダクト状水路１６によ
り形成された延長減揺水槽である。

このような構造において、海洋構造物が縦揺れ０８をす
ると、水が水出入口１５から出入りして、延長ダクト状
水路１６を経由してダクト状水路０４内の水位を変動す
るので、これが海洋構造物の縦揺れと位相差を生じ、減
温モーメントとして作用する。

このような構造によっても、その作用効果は、第１実施
例のそれと実質的にほぼ同一であるほか、延長ダクト状
水路１６の長さが変更し易く、従って減揺モーメントが
調整し易い特長がある。

更に、第３実施例の第７図縦断面図において、１７は上
端が水出入口０１４に接続され中間部がロワーハル１８
の縦断面に沿って内向半径方向に延びその内端で下方へ
Ｕターンしたのち、その下面に沿って外向半径方向に延
びる外端に水出入口１９を有する延長ダクト状水路２０
により形成された延長減揺水槽である。

このような構造において、海洋構造物が縦揺れ０８をす
ると水が水出入口１９から出入りして、延長ダクト状水
路２０を経由してダクト状水路０１２内の水位を変動す
るので、これが海洋構造物の縦揺れと位相差を生じ、減
揺モーメントとして作用する。

このような構造によっても、その作用効果は第２実施例
のそれとほぼ同一であるほか、延長ダクト状水路２０が
ロワーハル１８から突出していないので、波の影響を受
けに＜＜、従って更に動揺が減−少する特長がある。

そして、第４実施例の第８図縦断面図及び第９図水平断
面図において、２１は央部がＭｌ水槽０７の水出入口０
６に接続され、中間部がロワーハル０１上をコラム０２
の外周面に沿ってそれぞれ分岐的に左右方向に延び、先
端に水出入口２２を有する水平円弧状延長ダクト状水路
２３．２３により形成された延長減揺水槽である。

このような構造において、海洋構造物が縦揺れ０８をす
ると、水が水出入口２２．２２から出入りして、延長ダ
クト状水路２３．２３を経由してダクト状水路０４内の
水位を変動するので、これが海洋構造物の縦揺れ０８と
位相を生じ、減揺モーメントとして作用する。

このような構造によっても、その作用効果は第２実施例
のそれと実質的にほぼ同一であるほか、第１０図線図に
示すように、波周期全域に対し縦揺れ減衰効果のある特
長を有している。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、水中に浸漬されたロワーハル
上にその中心に対し対称的に樹立され海面の上方へ延び
る単数又は複数のコラムにより作業プラットフォームを
支持し、上記コラムに沿ってそれぞれ鉛直方向に延び上
端に空気出入口を有するとともに下端に水出入口を有す
る複数の鉛直減揺水槽を具えてなる浮遊式海洋構造物に
おいて、上記鉛直減揺水槽の下端に連通ずる延長減揺水
槽を具えたこと、一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通
し中間部がロワーハルの縦断面に沿って外向半径方向に
延び他端に水出入口を有する延長ダクト状水路で形成さ
れた半径方向の延長減揺水槽を具えたこと、一端が鉛直
減揺水槽の水出入口に連通し中間部がロワーハルの縦断
面に沿って内向半径方向に延び他端に水出入口を有する
延長ダクト状水路で形成された半径方向の延長ｆｉ　堪
水槽を具えたこと。

一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通し中間部がロワー
ハル上をコラムの周面に沿って延び他端に水出入口を有
する延長ダクト状水路で形成された円周方向の延長減揺
水槽を具えたこと。

一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通し中間部がロワー
ハルの鉛直下方へ延び下端に水出入口を有する鉛直方向
の延長減揺水槽を具えたことにより、それぞれ減揺水槽
の固有周期を大きくすることで減揺作用の大きい浮遊式
海洋構造物を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図のｎ−ｎに沿った水平断面図、第３図は減揺水槽
内の流体運動固有周期説明用の模式的縦断面図、第４図
、第５図はそれぞれ第１図の変形例を示す縦断面図、水
平断面図　である。第６図は本発明の第２実施例を示す縦断面図、第７図は
本発明の第３実施例を示す縦断面図、第８図は本発明の
第４実施例を示す縦断面図、第９図は第８図の■−ＩＸ
に沿った水平断面図、第１０図は第８図の海洋構造物の
縦揺れ模型実験結果を示す線図である。第１）図は公知の浮遊式海洋構造物を示す縦断面図、第
１２図、第１３図はそれぞれ公知の減揺水槽を有する浮
遊式海洋構造物を示す縦断面図、水平断面図、第１４図
、第１５図はそれぞれ第１２図と異なる公知のｆＩｉｌ
水槽を有する浮遊式海洋構造物を示す縦断面図、水平断
面図、第１６図は公知の浮遊式海洋構造物の縦揺れ応答
曲線である。１・・・竪ダクト状流路、ｌａ・・・空気出入口、２・
・・蛇行状流路、３・・・上部竪仕切り板、４・・・下
部竪仕切り板、５・・・延長水平ダクト状流路、６・・
・水出入口、７・・・合成減揺水槽、８・・・竪ダクト
状流路、９・・・空気出入口、１０・・・延長ダクト状
流路、１）・・・水平開口部、１２・・・水出入口、１
３・・・合成減揺水槽、１４・・・延長ｆＩｉ揺水槽水
槽５・・・水出入口、１６・・・延長ダクト状水路、１
７・・・延長ｆＩｉ播水槽水槽８・・・ロワーハル、１
つ・・・水出入口、２０・・・延長ダクト状水路、２１
・・・延長減揺水槽、２２・・・水出入口、２３・・・
延長ダクト状水路、０１・・・ロワーハル、０２・・・コラム、０３・・・
作業プラットフォーム、０４・・・ダクト状水路、０５
・・・空気出入口、０６・・・水出入口、０７・・・減
揺水槽、０８・・・縦揺れ、０９・・・上下揺れ、０１
０・・・コラム、０１２・・・ダクト状水路、０１３・
・・空気出入口、０１４・・・水出入口、０１５・・・
減揺水槽、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水中に浸漬されたロワーハル上にその中心に対し
対称的に樹立され海面の上方へ延びる単数又は複数のコ
ラムにより作業プラットフォームを支持し、上記コラム
に沿ってそれぞれ鉛直方向に延び上端に空気出入口を有
するとともに下端に水出入口を有する複数の鉛直減揺水
槽を具えてなる浮遊式海洋構造物において、上記鉛直減
揺水槽の下端に連通する延長減揺水槽を具えたことを特
徴とする浮遊式海洋構造物。
（２）一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通し中間部が
ロワーハルの縦断面に沿って外向半径方向に延び他端に
水出入口を有する延長ダクト状水路で形成された半径方
向の延長減揺水槽を具えたことを特徴とする請求項（１
）記載の浮遊式海洋構造物。
（３）一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通し中間部が
ロワーハルの縦断面に沿って内向半径方向に延び他端に
水出入口を有する延長ダクト状水路で形成された半径方
向の延長減揺水槽を具えたことを特徴とする請求項（１
）記載の浮遊式海洋構造物。
（４）一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通し中間部が
ロワーハル上をコラムの周面に沿って延び他端に水出入
口を有する延長ダクト状水路で形成された円周方向の延
長減揺水槽を具えたことを特徴とする請求項（１）記載
の浮遊式海洋構造物。
（５）一端が鉛直減揺水槽の水出入口に連通し中間部が
ロワーハルの鉛直下方へ延び下端に水出入口を有する鉛
直方向の延長減揺水槽を具えたことを特徴とする請求項
（１）記載の浮遊式海洋構造物。