浮体构造物制造技术

提供一种浮体构造物，为了使支撑对象物以赋予海洋上的状态设置而附随地设置于上述支撑对象物，具备与上述支撑对象物的基端部连接的浮体部，上述浮体部具有钢制的盖体、钢制的外管及设置于上述外管内侧的钢制的内管，上述浮体部在上述内管的外壁面与上述外管的内壁面之间形成的间隙的至少一部分中填充了混凝土或砂浆的状态下通过上述盖体密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种浮体构造物，用于将风力发电机等支撑对象物以使其浮于海洋上 的状态设置。本申请基于2013年04月01日在日本申请的日本特愿2013-076294号并主 张其优先权，将其内容援用于此。
技术介绍
一直以来，作为发电方法的种类，存在使化石燃料燃烧的发电、原子能发电及利用 自然能量的发电等。其中，使化石燃料燃烧的发电，被指出可能会引起地球的温暖化、化石 燃料的枯竭等这种缺点。此外，原子能发电被指出在发电站发生事故的情况下其伤害巨大 这种缺点。与此相对，在利用自然能量的发电中，不具有地球温暖化、化石燃料的枯竭、发生 事故时的伤害扩大等缺点，因此推进该利用自然能量的发电系统的构建在世界范围中成为 紧急事务。在该利用自然能量的发电系统中的、利用风使叶片旋转而通过风力发电机进行 发电的风力发电中，优选在稳定地供给强风的远海的海洋上设置风力发电机。 作为在海洋上设置风力发电机的方法，主要具有：使支撑构造物从打入海底的基 础粧延伸到海平面，在该延伸到海平面的支撑构造物的上方设置风力发电机的方法；以及 在浮于海洋上的浮体构造物的上方设置风力发电机的方法。在设置风力发电机的远海，水 深较深而导致支撑构造物的长度变长，风力发电机等的设置费用增大，因此难以采用在延 伸到海平面的支撑构造物的上方设置风力发电机的方法。因此，作为在海洋上设置风力发 电机的方法，优选在浮于海洋上的浮体构造物的上方设置风力发电机的方法。 这样，作为使浮体构造物浮于海洋上并在其上方设置风力发电机的浮体式风力发 电设备，例如提出有下述专利文献1所公开那样的浮桥型（pontoontype)的浮体式风力发 电设备、或者下述专利文献2~4所公开那样的立柱型（spartype)的浮体式风力发电设 备。 先行技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2004 - 19470号公报 专利文献2 :日本特开2010 - 223113号公报 专利文献3 :日本特开2012 - 25272号公报 专利文献4 :日本特开2009 - 248792号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 专利文献1的公开技术为，在风力发电机的基端部设置多个主浮力部，并将这些 主浮力部通过连结浮力部进行连结。在专利文献1的公开技术中，主浮力部及连结浮力部 为，仅它们的下部沉入水中而浮起。此时，连结浮力部将多个主浮力部沿着海平面连结，因 此与波浪对置的面积较大。此外，主浮力部及连结浮力部浮于海平面，因此直接承受波浪的 能量。因此，专利文献1所公开的浮桥型的浮体构造物存在如下问题：在设置于波浪能量较 大的远海的海洋上的情况下，容易受到波浪的影响而构造物整体变得不稳定。 此外，对于专利文献1的公开技术，为了使波浪的影响降低，也可以考虑使主浮力 部及连结浮力部90的浮力降低，使主浮力部及连结浮力部90在规定水深的场所整体沉入 水中地使其浮起的方法。但是，风力发电机的高度有时从海平面达到大约120m，使主浮力部 及连结浮力部90的整体沉入水中地使其浮起的场所的水深，随着该风力发电机的高度变 高，在通常情况下为15~20m，在较深时有时还会超过60m。此时，专利文献1的公开技术 中，如图20所示那样，连结浮力部90的截面形状成为矩形，因此存在如下问题：在水深较深 的场所作用较大的水压的情况下，在连结浮力部90的矩形截面角部及矩形截面各边的中 心部容易产生较大的相当应力。 并且，为了确保能够与该水压对抗的构造耐力，也可以考虑使主浮力部及连结浮 力部90的壁体变厚的方法、在壁体内侧设置与壁面垂直的加强件92的方法。但是，这些方 法存在如下问题：例如在壁体使用钢材的情况下，钢材的使用量增大，从而主浮力部及连结 浮力部90的制造成本增大。 此外，为了确保能够与该水压对抗的构造耐力，在主浮力部及连结浮力部90的壁 体内侧全部填充混凝土的情况下，存在如下问题：主浮力部及连结浮力部90的重量变大， 不能够得到用于在规定水深的场所使其浮起的浮力。 专利文献2的公开技术为立柱型的浮体式风力发电设备，浮体部将混凝土制的预 制筒状体在高度方向上堆积多层，将各预制筒状体通过PC钢材紧固连结而实现一体化，并 且具有使上端部开口的有底中空部。此时，该浮体部在风力发电运用时具有足够的性能，但 在施工时具有课题。 在大气中对预制筒状体进行堆积、通过PC钢材进行紧固连结时，存在沿纵向堆积 的情况和横倒排列的情况。在沿纵向堆积的情况下，需要在浮体上进一步建设塔，需要非常 高的起重机，因此难以应对风车的大型化。此外，在横倒排列的情况下，起重机的高度的问 题消除，但自重变得非常大，立起时会对浮体部作用较大的力矩。与此相对，为了确保足够 的强度，而需要大量的PC钢材。 在立起时，在浮体部上由于弯曲耐力不足而产生裂纹等的情况下，之后，在风力发 电运用时浮体部存在于水中而承受水压。该水压作为水平方向的预应力作用于浮体部，但 在铅垂方向上几乎完全不能够期待其效果。因此，不具有使产生的裂纹关闭的作用，在耐久 性等方面存在问题。即，专利文献2的公开技术是在构造的大型化方面存在极限的技术。 专利文献3公开的立柱型的浮体构造物具备：柱状的柱形部，在浮游时周面从吃 水线露出；压载部，配置在柱形部的下部；以及凸缘部，配置在柱形部的中间部。如此构成 的浮体构造物是以使通过作业船进行的浮体构造物的设置及维护变得容易为目的而开发 的，不能够解决与大型化相伴随的耐久性的课题。 专利文献4所公开的立柱型的浮体构造物具备：中空的下部浮体，上下的盖体与 在这些盖体之间连续地设置的筒形的预制混凝土块通过PC钢材接合而成；中空的上部浮 体，通过PC钢材与该下部浮体接合，由比上述预制混凝土块小径的预制混凝土块和上盖构 成；以及压载箱，经由连结钢管与上述下部浮体的下面接合。 如上述那样，在由PC钢材构成浮体构造物的情况下，在混凝土的表面不能够作用 拉伸力，因此需要非常大量的PC钢材。特别是，在浮体构造物的施工时，需要在使浮体构造 物横倒的状态下，进行浮体构造物的搬运、着水、沉降，因此对较重的PC钢材的构造物作用 非常大的弯曲力矩。这样，专利文献4公开的立柱型的浮体构造物，也不能够解决与大型化 相伴随的耐久性的课题。 本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种浮体构造物，即使在为了 使波浪的影响降低而使浮体构造物在规定水深的场所整体沉入水中地使其浮于水中的情 况下，能够不使壁体所使用的钢材等的使用量增大地确保能够与水压对抗的构造耐力，并 且能够得到用于在规定水深的场所使其浮起的浮力，而且具有较大的弯曲耐力。 用于解决课题的手段 本专利技术为了解决上述课题而实现所述目的，而采用以下那样的手段。 (1)本专利技术的一个方式的浮体构造物，为了使支撑对象物以浮于海洋上的状态设 置而附随地设置于上述支撑对象物，具备与上述支撑对象物的基端部连接的浮体部，上述 浮体部具有钢制的盖体、钢制的外管、以及设置于上述外管的内侧的钢制的内管，上述浮体 部在上述内管的外壁面与上述外管的内壁面之间形成的间隙的至少一部分中填充了混凝 土或砂浆的状态下通过上述盖体密封。 (2)在上述（1)记载的浮体构造物中也可以为，上述内管具有第一接头部，该第一 接头部将多个具有规定长度的内管用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮体构造物，为了使支撑对象物以浮于海洋上的状态设置而附随地设置于上述支撑对象物，其特征在于，具备与上述支撑对象物的基端部连接的浮体部，上述浮体部具有钢制的盖体、钢制的外管、以及设置于上述外管的内侧的钢制的内管，上述浮体部在上述内管的外壁面与上述外管的内壁面之间形成的间隙的至少一部分中填充了混凝土或砂浆的状态下通过上述盖体密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：富永知德，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP