(57)【要約】【課題】  本発明は、長尺筒状海洋構造物において、十分に動揺或いは振動を抑制できる長尺筒状構造物の動揺低減装置を提供することを課題とする。【解決手段】  そのため、本発明の筒状構造物の動揺低減装置は、海水中に浮遊或いは釣下げられた筒状構造物と、該筒状構造物の表面にヘリカル状に配設されたストレーキと、上記筒状構造物の表面とストレーキとの間に形成された隙間とを備えたこと、或いは、ストレーキユニットは、互いに向い合うように設けられた１組の半円状の取付けバンドと、同１組の半円状の取付けバンドに対峙して設けられたもう１組の互いに向い合う半円状の取付けバンドと、対峙している半円状の取付けバンド同士を接続するコの字型のストレーキと、互いに向い合う半円状の取付けバンドの端部間を連結する連結手段とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水中に浮遊或いは釣下げられた筒状構造物と、該筒状構造物の表面にヘリカル状に配設されたストレーキと、上記筒状構造物の表面とストレーキとの間に形成された隙間とを備えたことを特徴とする筒状構造物の動揺低減装置。
【請求項２】
上記ストレーキは、多数の短冊状の垂直なストレーキをヘリカル状に配設されたものであることを特徴とする請求項１に記載の筒状構造物の動揺低減装置。
【請求項３】
上記短冊状のストレーキの上下端に取付けられた端板を備えたことを特徴とする請求項２に記載の筒状構造物の動揺低減装置。
【請求項４】
互いに向い合うように設けられた１組の半円状の取付けバンドと、同１組の半円状の取付けバンドに対峙して設けられたもう１組の互いに向い合う半円状の取付けバンドと、対峙している半円状の取付けバンド同士を接続するコの字型のストレーキと、互いに向い合う半円状の取付けバンドの端部間を連結する連結手段とを備えたことを特徴とするストレーキユニット。
【請求項５】
互いに向い合う上記半円状の取付けバンドの一端部側は蝶番により連結されると共に、対峙している半円状の取付けバンドの他端部側間にも、各々コの字型のストレーキ１１ｂが取付けられ、同他端部側に取り付けられた各々のストレーキはボルトナットにより連結されていることを特徴とする請求項４に記載のストレーキユニット。
【請求項６】
上記一方の組の半円状の取付けバンドの上記他方の組の半円状の取付けバンドに対峙する面と反対側の面には複数の溝が穿設されると共に、上記他方の組の半円状の取付けバンドの上記一方の組の半円状の取付けバンドに対峙する面と反対側の面には複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のストレーキユニット。
【請求項７】
上記コの字状のストレーキは、斜めに固定されていることを特徴とする請求項４乃至６に記載のストレーキユニット。
【請求項８】
上記短冊状のストレーキの上下端に取付けられた端板を備えたことを特徴とする請求項４乃至７に記載のストレーキユニット。
【請求項９】
請求項４乃至８に記載の上記ストレーキユニットを筒状構造物にヘリカル状に多数配設したことを特徴とする筒状構造物の動揺低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパー型海洋構造物、海中長尺円筒状構造物等の動揺低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底における油井掘削、採油のための設備として、縦長の円筒状の浮力体の海面上部にプラットフォームを配設してこれを基地とし、その下方にドリルパイプ、ライザー等を吊り下げることによって海底作業を行う、いわゆるスパー（ＳＰＡＲ）型海洋構造物がある。このスパー型海洋構造物における縦長の円筒状の浮力体及びドリルパイプ等の筒状構造物においては、それが海洋中に設置されているため、常に波浪及び潮流の影響を受けることになる。そして、筒状構造物は、波浪や潮流から直接的な力を受けることにより、その下流側には渦が形成されることになり、筒状構造物はこの渦からも力を受けることになる。
【０００３】
上記渦は、筒状構造物１の背側よりの外周面周囲に均等に形成されることになる。このような渦は、左右において微小ながら圧力負圧を筒状構造物１に働きかけることになる。すなわち、渦の形成された方向に筒状構造物を引っ張ることになる。しかるに、渦が左右交互に形成される場合には、筒状構造物はその渦の形成周期に対応して動揺又は振動することになる。特にこの周期が筒状構造物又はドリルパイプの固有振動数に一致する場合には、当該筒状構造物は大きく動揺又は振動することとなり、海洋構造物全体にとって極めて重大な問題となる。なお、筒状構造物の断面形状は、つまり円形であるから、いずれの方向から去来する波浪や潮流によってもその背側で対称な渦を形成することが考えられ、特に問題を生じやすい構造であるといえる。
【０００４】
上述の問題を解決するために、図８、９に示すものが提案されている。図８に示すものは、断面形状が八角形（多角形）の筒状構造物１の外壁に、ストレーキ３０が、筒状構造物１の長手方向において、その形成位置を変更したように形成されている。また、図９に示すものは、ストレーキ３１が、筒状構造物１に対して螺旋状に形成された形態、即ち、ストレーキ３１を斜めに設けた形態となっている。（例えば特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６８６７６号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のものでは、動揺又は振動を抑制するためには、かなり大きなストレーキを配設する必要があり、動揺或いは振動の抑制効果は不十分であるという問題がある。
本発明は、上述の問題点を解決すべく提案されたものであり、長尺筒状海洋構造物において、十分に動揺或いは振動を抑制できる長尺筒状構造物の動揺低減装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、特許請求の範囲に記載された各発明は、筒状構造物の動揺低減装置として、それぞれ以下の（１）〜（９）に述べる各手段を採用したものである。
（１）第１の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置は、海水中に浮遊或いは釣下げられた筒状構造物と、該筒状構造物の表面にヘリカル状に配設されたストレーキと、上記筒状構造物の表面とストレーキとの間に形成された隙間とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
（２）第２の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置は、第１の手段において上記ストレーキは、多数の短冊状の垂直なストレーキをヘリカル状に配設されたものであることを特徴とする。
【０００９】
（３）第３の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置は、第２の手段において上記短冊状のストレーキの上下端に取付けられた端板を備えたことを特徴とする。
【００１０】
（４）第４の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置のストレーキユニットは、互いに向い合うように設けられた１組の半円状の取付けバンドと、同１組の半円状の取付けバンドに対峙して設けられたもう１組の互いに向い合う半円状の取付けバンドと、対峙している半円状の取付けバンド同士を接続するコの字型のストレーキと、互いに向い合う半円状の取付けバンドの端部間を連結する連結手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
（５）第５の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置のストレーキユニットは、第４の手段において、互いに向い合う上記半円状の取付けバンドの一端部側は蝶番により連結されると共に、対峙している半円状の取付けバンドの他端部側間にも、各々コの字型のストレーキ１１ｂが取付けられ、同他端部側に取付けられた各々のストレーキはボルトナットにより連結されていることを特徴とする。
【００１２】
（６）第６の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置のストレーキユニットは、第４又は５の手段において、上記一方の組の半円状の取付けバンドの上記他方の組の半円状の取付けバンドに対峙する面と反対側の面には複数の溝が穿設されると共に、上記他方の組の半円状の取付けバンドの上記一方の組の半円状の取付けバンドに対峙する面と反対側の面には複数の突起が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
（７）第７の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置のストレーキユニットは、第４乃至６の手段において上記コの字状のストレーキは、斜めに固定されていることを特徴とする。
【００１４】
（８）第８の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置のストレーキユニットは、第４乃至７の手段において上記短冊状のストレーキの上下端に取付けられた端板を備えたことを特徴とする。
【００１５】
（９）第９の手段に係る筒状構造物の動揺低減装置は、第４乃至８の手段の上記ストレーキユニットを筒状構造物にヘリカル状に多数配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の（１）〜（９）に記載の各手段を採用しているので、それぞれ以下のような効果を有する。
（１）請求項１に係る発明は上記第１の手段を採用しているので、筒状構造物１に潮流が流れると、筒状構造物１の下流側に発生する渦を、隙間が形成されたストレーキの内外端面から発生する小渦により、減少させることができる。更に、筒状構造体１への潮流の上流側及び下流側の隙間が形成されたストレーキ２により、左右方向の動揺時に、左右方向の動揺についても、海水が隙間を通過することにより、左右方向の動揺を大幅に低減できる。
【００１７】
（２）請求項２に係る発明は上記第２の手段を採用しているので、上記（１）の効果に加えて、筒状構造物への取付けが極めて容易になる。
【００１８】
（３）請求項３に係る発明は上記第２の手段を採用しているので、上記（２）の効果に加えて、ストレーキの上下端に取付けられた端板により、左右方向の動揺時に、海水がストレーキの上下端から抜けるのを抑制でき、更に左右方向の動揺を大幅に低減できる。
【００１９】
（４）請求項４、５に係る発明は上記第４、５の手段を採用しているので、ストレーキを、特にドリルパイプ等の長尺の構造物へ容易に着脱できる。
【００２０】
（５）請求項６に係る発明は上記第６の手段を採用しているので、上記（４）の効果に加えて、複数のストレーキユニットを長尺の構造物へ取付ける際、ストレーキを簡単に位置決めすることができると共に、取付け後において、ストレーキの位置がずれることがない。
【００２１】
（６）請求項７に係る発明は上記第７の手段を採用しているので、上記（４）、（５）の効果に加えて、複数のストレーキユニットを長尺の構造物に取付けた時に、連続したストレーキの形状とすることができる。
【００２２】
（７）請求項８に係る発明は上記第８の手段を採用しているので、上記（４）乃至（６）の効果に加えて、ストレーキの上下端に取付けられた端板により、左右方向の動揺時に、海水がストレーキの上下端から抜けるのを抑制でき、更に左右方向の動揺を大幅に低減できる。
【００２３】
（８）請求項９に係る発明は上記第９の手段を採用しているので、上記（４）乃至（７）の効果を奏する筒状構造物の動揺低減装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る筒状海洋構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図、図２は、本発明の実施例２に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図、図３は、本発明の実施例３に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図、図４は、実施例３に係る筒状構造物に適用するストレーキの変形例を示す斜視図である。図５は、本発明の実施例４に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図、図６は、本発明の実施例４のストレーキの拡大斜視図、図７は、本発明の実施例４のストレーキの他の例の拡大斜視図である。
【実施例１】
【００２５】
先ず、図１に基づき、実施例１に係る長尺の筒状海洋構造物の動揺低減装置の構成につき説明する。この実施例１のものは、特に大型のスパー型海洋構造物等に好適である。図に示すように、この筒状構造物１の外壁の周囲には、長い帯状のストレーキ２が支柱３を介してヘリカル状に溶接等により取付けられている。そして、このストレーキ２と筒状構造物との間には、隙間４が形成されている。
【００２６】
上述の構成において、筒状構造物１に潮流が流れると、筒状構造物１の下流側に渦が発生する。この時、筒状構造物１の両側面のストレーキ２の外端面から発生する小渦により、下流側の渦はかき乱され、減少する。しかも、ストレーキ２は、支柱３により筒状構造物１の外壁から離れているため、ストレーキ２の内側端面からも小渦が発生する。このようにして、筒状構造体１に潮流が流れることにより発生する筒状構造物１の下流側の渦は、ストレーキ２の外端面及び内端面から発生する小渦によりかき乱されて減少する。
【００２７】
更に、筒状構造体１への潮流の上流側及び下流側のストレーキ２により、左右方向の動揺も抑制される。即ち、ストレーキ２は筒状構造物１から隙間４を明けて取付けられているので、左右方向の動揺についても、海水が隙間を通過することにより、左右方向の動揺を大幅に低減できる。
【実施例２】
【００２８】
次に、図２に基づき、実施例２に係る長尺の筒状海洋構造物の動揺低減装置の構成につき説明する。実施例２においては、筒状構造物１の外壁の周囲に、多数の短冊状のストレーキ５を、支柱を介してヘリカル状に溶接等により取付けられている。このような構成とすることにより、筒状構造物１へのストレーキ５の取付けが容易になる。そして、このストレーキ２と筒状構造物との間には、実施例１と同様に隙間６が形成されている。上述の構成においても、実施例１のものと同様に、筒状構造物１の動揺を大幅に低減できる。
【実施例３】
【００２９】
次に、図３、４に基づき、実施例３に係る長尺の筒状海洋構造物の動揺低減装置の構成につき説明する。図３に示すように、この実施例３の動揺低減装置は、実施例２における短冊状のストレーキ５の上下端に、各々半楕円状の端板７ａ、７ｂを取付けている。このような構成とすることにより、左右方向の動揺時に、海水がストレーキ５の上下端から抜けるのを抑制でき、更に左右方向の動揺を大幅に低減できる。
【００３０】
また、図４に示すように、更に、ストレーキ５の海洋構造物１の外壁側の反対側に、端板８を取付けることにより、更に、左右方向の動揺を低減することができる。なお、この端板７ａ、７ｂ、８に変えて、帯状の一枚の板をストレーキ５の３面に接するように折り曲げた構造とすることができる。
【実施例４】
【００３１】
図５、６に基づき、実施例４に係る長尺の筒状海洋構造物の動揺低減装置の構成につき説明する。この実施例４の動揺低減装置は、特に、ドリルパイプ等の比較的小径の筒状構造物１に適用することができる。図５に示すように、筒状構造物１には、取付けバンド１０ａ、１０ｂ、短冊状のコの字型のストレーキ１１ｂ等からなるストレーキユニット２０が、ヘリカル状になるように多数配設される。
【００３２】
このストレーキユニット２０の具体的な構造を、図６に示す。図６に図示のように、互いに向い合う半円状の取付けバンド１０ａ、１０ｂが上下に対峙するように２組設けられている。そして互いに向い合う各々の半円状の取付けバンドの一端側間は蝶番等により連結されている。一方、上下に対峙している半円状の取付けバンド１０ａ、１０ａの他端側間、及び取付けバンド１０ｂ、１０ｂの他端側間には、各々コの字型のストレーキ１１ｂが取付けられている。そして、この他端側間に取付けられたストレーキ１１ｂ、１１ｂを合わせてボルトナット１４等により締め付けることにより、ストレーキユニット２０を筒状構造物１に配設できるようになっている。更に、上下に対峙している半円状の取付けバンド１０ａ、１０ａ間、及び取付けバンド１０ｂ、１０ｂ間にも、少なくとも１個以上のコの字型のストレーキ１１ａが取付けられている。
【００３３】
更に、この上側（一方の組）の取付けバンド１０ａ、１０ｂの上面（他方の組の半円状の取付けバンドに対峙する面と反対側の面）には、等間隔に複数の溝１３が穿設されている。一方、下側（他方の組）の取付けバンド１０ａ、１０ｂの下面（一方の組の半円状の取付けバンドに対峙する面と反対側の面）には、上述の複数の溝１３と同一の間隔で、突起１５が突設されている。そして、このストレーキユニット２０を、図５に示すように筒状構造物１に重ねて配設する場合、上側のストレーキユニット２０の下面の突起１５を、下側のストレーキユニット２０の上面の溝に、ヘリカル状になるように嵌め込みこむことにより、全体としてヘリカル状にストレーキを形成することが容易になる。なお、この場合もストレーキ１１ａ、１１ｂと筒状構造物１との間には隙間が形成される。
【００３４】
上述の構成により、ドリルパイプ等の比較的小径の筒状構造物１へのストレーキユニット２０の脱着が容易に行えると共に、実施例２（図２）と同様に筒状構造物１の動揺を大幅に低減できる。
【００３５】
更に、取付けバンド１０ａ、１０ｂの高さ（半径方向の長さ）を、部分的に或いは全周に亘ってストレーキ１１ａ、１１ｂと同じ高さにすることにより、実施例３（図３）のものと同様に端板を形成することができ、左右方向の動揺時に、海水がストレーキ１１ａ、１１ｂの上下端から抜けるのを抑制でき、更に左右方向の動揺を大幅に低減できる。
【００３６】
なお、ストレーキの他の例として、図６に図示のストレーキ１１ａ、１１ｂに代えて、図７に図示のように、傾斜したストレーキ１６ａ、１６ｂを取付けたストレーキユニット２０ａとすることができる。このような構成とすることにより、多数のストレーキユニット２０ａを筒状構造物１に装着した時、図１に示すようにヘリカル状に連続したストレーキとなり、実施例１と動揺の作用効果を生じる。
【００３７】
以上、本発明を第１〜４の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。例えば、筒状構造物１又はストレーキユニット２０、２０ａの取付けバンド１０ａ、１０ｂの横断面形状は、円形のものに限定されるものではなく、多角形、八角形、四角形等、色々な形状とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例２に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例３に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図である。
【図４】実施例３に係る筒状構造物に適用するストレーキの変形例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例４に係る筒状構造物の動揺低減装置の構成を示す斜視図である。
【図６】実施例４のストレーキの拡大図である。
【図７】実施例４のストレーキの他の例の拡大図である。
【図８】従来の海洋構造物の動揺低減装置の構成を示す側面図である
【図９】従来の海洋構造物の動揺低減装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      筒状構造物
２      ストレーキ
３      支柱
４      隙間
５      ストレーキ
６      隙間
７ａ、７ｂ、８      端板
１０ａ、１０ｂ  取付けバンド
１１ａ、１１ｂ  ストレーキ
１３    溝
１４    ボルトナット
１５    突起
１６ａ、１６ｂ  ストレーキ
２０、２０ａ    ストレーキユニット
【図１】
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【図２】
2005238866.tif 000004
【図３】
2005238866.tif 000005
【図４】
2005238866.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005238866.tif 000009
【図８】
2005238866.tif 000010
【図９】
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