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公開番号2025060179
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170739
出願日2023-09-29
発明の名称浮体構造物および洋上風力発電施設
出願人清水建設株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B63B 35/44 20060101AFI20250403BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】重量物を搭載した際の浮力分布と重量分布の不均一を緩和することができ、形状が単純で、施工が容易な浮体構造物および洋上風力発電施設を提供する。
【解決手段】水域に設けられ、搭載物12を搭載する浮体構造物100であって、鉛直線Cに関して略回転対称形状の浮体本体14と、前記浮体本体14の少なくとも一部を置き換えるように設けられ、前記搭載物12を載置するための載置用浮体16とを備え、前記載置用浮体16の重量は、前記浮体本体14の重量よりも小さいようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水域に設けられ、搭載物を搭載する浮体構造物であって、
鉛直線に関して略回転対称形状の浮体本体と、前記浮体本体の少なくとも一部を置き換えるように設けられ、前記搭載物を載置するための載置用浮体とを備え、前記載置用浮体の重量は、前記浮体本体の重量よりも小さいことを特徴とする浮体構造物。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記浮体本体は、コンクリート製であり、前記載置用浮体は、鋼材、アルミニウム、樹脂もしくは軽量コンクリートまたはこれらの組み合わせを含む材料からなることを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浮体構造物を備えた洋上風力発電施設であって、
前記搭載物が風力発電設備であることを特徴とする洋上風力発電施設。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば洋上風力発電施設などの基礎として使用される浮体構造物および洋上風力発電施設に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、洋上風力発電施設は、主に着床式と浮体式の２種類に分類される。着床式は、海底に固定した基礎の上に風力設備を設置する方式であり、浮体式は、海上に浮かべた浮体構造物の上に風力設備を設置する方式である。着床式の洋上風力発電施設は、水深が大きくなると、構造の成立性に課題があり、また急激にコスト高となる。このため、浮体式の洋上風力発電施設の実用化が求められている。特に、日本では欧州と異なり、遠浅ではなく急激に水深が大きくなる沿岸が多いことから、浮体式の適用範囲は広い。
【０００３】
浮体式で用いる浮体構造物は、主にバージ型（ポンツーン型ともいう。）、ＴＬＰ型、セミサブ型、スパー型の４種類に分類される（例えば、非特許文献１を参照）。各浮体形式は、海底に設置したアンカーと係留索で洋上に係留して使用される。浮体構造物を製作する構造材料としては、鋼製と鉄筋コンクリート製、その両方を用いた合成構造（ハイブリッド構造）がある。
【０００４】
浮体構造物（船舶を含む）に働くせん断力、曲げモーメント、ねじりモーメントなどの全体外力は、浮力分布と重量分布の局部的な不一致により生じるため、全体外力を抑えるためには、なるべく浮力分布と重量分布を一致させることが望ましい（例えば、非特許文献２を参照）。
【０００５】
バージ型およびセミサブ型浮体においては、その浮体形状から、非対称に風車が搭載されることがあり、この場合は浮体にかかる曲げモーメントなどの外力を大きくしてしまうという問題がある。
【０００６】
バージ型においては、一辺の中央部に風車を搭載した事例がある（例えば、非特許文献３を参照）。この事例は、無外力時に水平にバランスさせるために、反対側の辺にカウンターバラストを配置したものと考えられるが、浮力分布と重量分布の局部的な不一致の度合いが大きくなるため、曲げモーメントが相当程度大きくなるものと考えられる。
【０００７】
この問題に着目して、浮力分布を重量分布となるべく一致させることを浮体形状に求めた事例として、例えば、特許文献１に示すような浮体構造物が知られている。この浮体構造物は、垂直方向に沿って延びる柱状の浮力体として構成された複数のコラムと、該複数のコラムを水平方向に展開した状態で連結する連結体を備え、前記コラムのうち少なくとも一部の上部に上部構造体を接続し、全体を水上に支持するよう構成した浮体構造物であって、前記コラムのうち、前記上部構造体から他のコラムに加わるより大きい荷重が下向きに加わるコラムに関し、該コラムに生じる浮力が他のコラムより大きくなるよう構成したものである。各コラムの下部には、コラムの揺れを減衰させるフーティングが水平方向に張り出すように形成されている。
【０００８】
また、重量物の搭載に対称性を持たせるために、重量物を浮体中心に配置するような浮体構造物も提案されている（例えば、非特許文献４、５を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
国土交通省港湾局ホームページ、「2050年カーボンニュートラル実現のための基地港湾のあり方に関する検討会（第１回）、2021.5.18，資料3，p.37」、［online］、［令和４年３月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.mlit.go.jp/common/001404624.pdf＞
国立大学法人愛媛大学大学院理工学研究科博士前期課程生産環境工学専攻船舶工学特別コースホームページ、「7. 船に働く荷重と船体構造，p.6」、［online］、［令和５年９月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.ehime-naoe.jp/nyuumon/download/7_Loads_and_Hull_Structure.pdf＞
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構ホームページ、「北九州市沖で浮体式洋上風力発電システムの実証運転を開始」、［online］、［令和５年９月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101117.html＞
ResearchGateホームページ、「NAUTILUS-DTU10 MW Floating Offshore Wind Turbine at Gulf of Maine」、［online］、［令和５年９月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.researchgate.net/profile/Josean-Galvan/publication/328359606_NAUTILUS-DTU10_MW_Floating_Offshore_Wind_Turbine_at_Gulf_of_Maine/links/5bc885c392851cae21ae803e/NAUTILUS-DTU10-MW-Floating-Offshore-Wind-Turbine-at-Gulf-of-Maine.pdf＞
SINTEFホームページ、「OO-STAR WIND FLOATER - SINTEF」、［online］、［令和５年９月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.sintef.no/globalassets/project/eera-deepwind-2018/presentations/closing_landbo.pdf＞
【特許文献】
【００１０】
国際公開第２０１８／０９６６５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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