カーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法
【課題】支持部材の数量及び配置箇所を削減することができ、建造工事に要する時間を低減することができ、建造コストを削減することができるカーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法を提供する。
【解決手段】カーゴタンク２の支持構造は、カーゴタンク２の底部２ａに分散配置された複数の第一支持部３と、浮体構造物１の長手方向に沿って連続的に形成されるとともにカーゴタンク２の底部２ａに配置された第二支持部４と、収容部１１の底部１１ａ側に第二支持部４の長手方向に沿って形成されるとともに第二支持部４と係止可能な係止部５と、を有し、少なくとも第一支持部３によりカーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚを支持し、少なくとも第二支持部４と係止部５とによりカーゴタンク２の水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ）を支持し得るように構成されている。
【解決手段】カーゴタンク２の支持構造は、カーゴタンク２の底部２ａに分散配置された複数の第一支持部３と、浮体構造物１の長手方向に沿って連続的に形成されるとともにカーゴタンク２の底部２ａに配置された第二支持部４と、収容部１１の底部１１ａ側に第二支持部４の長手方向に沿って形成されるとともに第二支持部４と係止可能な係止部５と、を有し、少なくとも第一支持部３によりカーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚを支持し、少なくとも第二支持部４と係止部５とによりカーゴタンク２の水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ）を支持し得るように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法に関し、特に、浮体構造物に搭載されるカーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持するための支持構造、該支持構造を備えた浮体構造物及び前記カーゴタンクの支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油、ＬＰＧ（液化石油ガス）、ＬＮＧ（液化天然ガス）等の液体貨物を運搬又は貯蔵する運搬船や洋上浮体設備等の浮体構造物では、これらの液体貨物を収容するカーゴタンクを浮体構造物から独立させた独立タンク方式のものが広く使用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
また、航海中又は停泊中の浮体構造物には、波の影響により、上下に直線的に揺れるヒービング、左右に直線的に揺れるスウェイイング、前後に直線的に揺れるサージング、中央部を中心に頭尾が上下に振動するピッチング、中央部を中心に頭尾が左右に振動するヨーイング、中心線を軸に側部が上下に振動するローリング、の運動が生じ、実際にはこれらの運動が絡み合った複雑な運動が生じる。したがって、浮体構造物に対して相対移動可能な独立タンク方式のカーゴタンクでは、カーゴタンクを安定的に支持することが重要となる。
【０００４】
特許文献１の図５及び図６には、ベアリングシート、フローティングチョック及びローリングチョックによって、カーゴタンクを支持する構造が開示されている。ここで、ベアリングシートは、カーゴタンクの垂直荷重を支持する支持構造であり、ローリングチョックは、船体のローリングによりカーゴタンクが横方向に振れた場合の水平荷重を支持する支持構造であり、フローティングチョックは、浸水時におけるカーゴタンクの浮き上がりを抑制する支持構造である。したがって、浮体構造物の自重及び上述した波の影響によって生じる浮体構造物の運動による荷重は、主に、ベアリングシート及びローリングチョックによって支持される。そして、特許文献１に記載されたように、ベアリングシートは船体の底部に配置され、ローリングチョックは船体の天井部及び底部に配置される。
【０００５】
特許文献２の図６には、独立タンクを支持する支持部材を、各支持部材の反力の大きさに応じて粗又は密に配置した構造が開示されている。なお、特許文献２に開示された支持構造では、カーゴタンクの垂直荷重の分布に着目した発明であり、特許文献１のベアリングシートに相当する支持構造のみが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１７７６８１号公報、図５及び図６
【特許文献２】実開昭５９−５４９２号公報、図６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたカーゴタンクの支持構造では、カーゴタンクの垂直荷重を支持する支持部材（ベアリングシート）と、カーゴタンクの水平荷重を支持する支持部材（ローリングチョック）と、を有するとともに、水平荷重を支持する支持部材が、浮体構造物の天井部にも配置されているため、該支持部材が底部と天井部とに分散しており、浮体構造物及びカーゴタンクの両方の建造工事に多くの時間を要するという問題があった。また、支持部材によりカーゴタンクが支持される部分には、その反力を受けるために、カーゴタンクの内側に補強部材を配置する必要があり、支持部材の数量が多かったり、配置箇所が分散したりしている場合には、カーゴタンクの建造工事にさらに多くの時間を要することとなり、製造コストが増大していた。
【０００８】
特許文献２に記載されたカーゴタンクの支持構造では、各支持部材に生じる反力を浮体構造物毎に計測して支持部材の配置箇所や形状を個別に設計しなければならず、設計作業に時間を要するという問題があった。また、支持部材に生じる反力を支持するだけでは、浮体構造物のローリング、スウェイイング、ヨーイング等の運動により生じる大きな水平荷重を支持することは困難であり、特許文献１に記載されたローリングチョックのような水平荷重を支持する支持部材を配置する必要があり、その結果、特許文献１と同様の問題を生じる。
【０００９】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、支持部材の数量及び配置箇所を削減することができ、建造工事に要する時間を低減することができ、建造コストを削減することができるカーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法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】
【００１０】
本発明によれば、浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持構造において、前記カーゴタンクの底部に分散配置された複数の第一支持部と、前記浮体構造物の長手方向に沿って連続的に形成されるとともに前記カーゴタンクの底部に配置された第二支持部と、前記収容部の底部側に前記第二支持部の長手方向に沿って形成されるとともに前記第二支持部と係止可能な係止部と、を有し、少なくとも前記第一支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持し、少なくとも前記第二支持部と前記係止部とにより前記カーゴタンクの水平荷重を支持し得るように構成した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持構造が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、浮力により水上に支持される本体部と、該本体部に形成されカーゴタンクが搭載される収容部と、を有する浮体構造物であって、前記カーゴタンクの支持構造は、前記カーゴタンクの底部に分散配置された複数の第一支持部と、前記浮体構造物の長手方向に沿って形成されるとともに前記カーゴタンクの底部に配置された第二支持部と、前記収容部の底部側に前記第二支持部の長手方向に沿って形成されるとともに前記第二支持部と係止可能な係止部と、を有し、少なくとも前記第一支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持し、少なくとも前記第二支持部と前記係止部とにより前記カーゴタンクの水平荷重を支持し得るように構成した、ことを特徴とする浮体構造物が提供される。
【００１２】
上述したカーゴタンクの支持構造及び浮体構造物において、前記第二支持部は、前記長手方向の中心線に沿って配置されていてもよい。また、前記収容部は、前記カーゴタンクを覆う天井部を有し、該天井部は、前記カーゴタンクの水平荷重を支持する支持部を有しないようにしてもよい。
【００１３】
また、前記第二支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持するように構成してもよい。さらに、前記収容部の底部に配置され前記第一支持部を摺動可能に支持する第一台座部と、前記収容部の底部に配置され前記第二支持部を支持する第二台座部と、を有し、前記係止部は、前記第二台座部に形成されていてもよい。
【００１４】
また、前記水平荷重を、前記浮体構造物の短手方向に生じる第一水平荷重と、前記浮体構造物の長手方向に生じる第二水平荷重と、に分離し、前記第一水平荷重を前記第二支持部と前記係止部とにより支持し、前記第二水平荷重を前記第一支持部により支持し得るように構成してもよい。
【００１５】
また、前記収容部の底部側に前記浮体構造物の短手方向に沿って形成されるとともに前記第一支持部と係止可能な係止部を有し、該係止部と前記第一支持部とにより前記第二水平荷重を支持するようにしてもよい。
【００１６】
また、前記第一支持部及び前記第二支持部は、下方が開放された凹部を有する枠体部と、該枠体部から下方に突出するように前記凹部に固定される支持ブロックと、を有していてもよい。
【００１７】
また、前記カーゴタンクは、その底部の内側に前記長手方向に沿って並列配置される複数の補強部材を有し、前記支持ブロックは、隣り合う前記補強部材の間隔よりも狭い幅に形成されていてもよい。
【００１８】
また、本発明によれば、浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持方法において、前記カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持する支持部を前記収容部の底部側に集約して配置した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
上述した本発明に係るカーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法によれば、カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持する支持部を収容部の底部に集約するとともに、浮体構造物の長手方向に沿って連続的に形成された第二支持部で水平荷重を支持し得るようにしたことにより、カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持することができることは勿論のこと、支持部の数量及び配置箇所を削減することができ、建造工事に要する時間を低減することができ、建造コストを削減することができる。また、天井部におけるチョックを省略することにより、船体からの独立性を高めることができ、船体上甲板の設計や建造の自由度を高めることができ、コスト削減とともに幅広い適用を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した支持構造の部分拡大図であり、（ａ）は第一支持部、（ｂ）は第二支持部、を示している。
【図３】図１に示した支持構造の配置図であり、（ａ）はカーゴタンクの底面、（ｂ）は収容部の底面、を示している。
【図４】水平荷重の支持方法に関する説明図であり、（ａ）は従来技術におけるカーゴタンクの底部、（ｂ）は従来技術におけるカーゴタンクの上部、を示している。
【図５】本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、（ｃ）は第四実施形態、（ｄ）は第五実施形態、を示している。
【図６】本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第六実施形態、（ｂ）は第七実施形態、を示している。
【図７】本発明の実施形態に係る浮体構造物を示す全体概略構成図であり、（ａ）は船舶、（ｂ）は洋上浮体設備、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す断面図である。また、図２は、図１に示した支持構造の部分拡大図であり、（ａ）は第一支持部、（ｂ）は第二支持部、を示している。また、図３は、図１に示した支持構造の配置図であり、（ａ）はカーゴタンクの底面、（ｂ）は収容部の底面、を示している。なお、図１〜図３において、説明の便宜上、浮体構造物１の長手方向をＸ軸、短手方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸、として座標を設定している。
【００２２】
本発明の第一実施形態に係るカーゴタンクの支持構造は、図１〜図３に示したように、浮体構造物１に形成された収容部１１に搭載されるカーゴタンク２の支持構造であって、カーゴタンク２の底部２ａに分散配置された複数の第一支持部３と、浮体構造物１の長手方向Ｘに沿って連続的に形成されるとともにカーゴタンク２の底部２ａに配置された第二支持部４と、収容部１１の底部１１ａ側に第二支持部４の長手方向Ｘに沿って形成されるとともに第二支持部４と係止可能な係止部５と、を有し、少なくとも第一支持部３によりカーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚを支持し、少なくとも第二支持部４と係止部５とによりカーゴタンク２の水平荷重（特に、第一水平荷重Ｆｙ）を支持し得るように構成されている。なお、水平荷重は、浮体構造物１の短手方向Ｙに生じる第一水平荷重Ｆｙと、浮体構造物１の長手方向Ｘに生じる第二水平荷重Ｆｘと、に分離することができる。
【００２３】
前記浮体構造物１は、例えば、自立角型方式のＬＮＧ船である。自立角型方式のＬＮＧ船（浮体構造物１）は、図１に示したように、二重隔壁の船体１２を有し、その内側にカーゴタンク２を収容する空間を形成する収容部１１を有している。ここでは、カーゴタンク２が角型を有しているため、収容部１１も角型の空間を有している。かかる収容部１１は、カーゴタンク２の底部２ａと対峙する底部１１ａ及びカーゴタンク２の上部を覆う天井部１１ｂを有する。そして、本実施形態において、天井部１１ｂは、カーゴタンク２の水平荷重を支持する支持部を有しておらず、かかる支持部は、後述するように、底部２ａに集約されている。
【００２４】
前記カーゴタンク２は、例えば、石油、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の液体貨物を収容するタンクである。ここでは、ＬＮＧを収容する場合を想定している。ＬＮＧは、気体の天然ガスを−１６２℃以下の温度に冷却して液体にしたものであり、低温に維持する必要がある。そこで、カーゴタンク２の外周には、パネル状の断熱材２１が張り巡らされている。かかるカーゴタンク２は、船体１２から独立して建造された独立タンクであり、収容部１１の内部に載置される。このとき、カーゴタンク２の自重を支えるとともに、船体１２からの伝熱を抑制するために、カーゴタンク２の底部２ａに支持部材（例えば、第一支持部３及び第二支持部４）が配置され、かかる支持部材を介して収容部１１の底部１１ａ上に載置される。本発明は、かかるカーゴタンク２の支持構造に特徴を有する発明である。なお、カーゴタンク２の内側には種々の補強部材が配置されているが、図１には、船体１２の長手方向Ｘに沿って並列配置される補強部材２２のみを図示している。
【００２５】
前記第一支持部３は、カーゴタンク２の自重、すなわち、垂直荷重Ｆｚを支持する支持部材である。図２（ａ）に示すように、第一支持部３は、下方が開放された凹部を有する枠体部３１と、枠体部３１から下方に突出するように凹部に固定される支持ブロック３２と、を有する。支持ブロック３２は、枠体部３１の凹部に嵌合されており、枠体部３１に固定される。支持ブロック３２は、例えば、角型の木材により構成され、枠体部３１に押し込まれることにより固定される。勿論、支持ブロック３２は、固定金具により枠体部３１に固定してもよい。また、枠体部３１の外周には、適宜、補強材３１ａが配置される。なお、支持ブロック３２には、従来の支持ブロックと同様のものを適宜使用することができ、例えば、ゴムや樹脂等の熱伝導率が低く弾性力を有する素材により構成されたものや、これらの素材を角材の表面に固定したものを使用してもよい。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、第一支持部３と対峙する収容部１１は、底部１１ａに配置され第一支持部３を摺動可能に支持する第一台座部１３を有する。第一台座部１３は、中空、中実又は井桁状の金属部品により構成されており、上面が略平板状に形成されている。また、第一台座部１３の外周には、適宜、補強材１３ａが配置される。そして、第一台座部１３の上面に第一支持部３の支持ブロック３２が摺動可能に載置される。なお、第一台座部１３は、収容部１１の底部１１ａそのものを凹凸形状に形成することによって構成してもよいし、不要な場合には省略して支持ブロック３２を底部１１ａで直に受けるようにしてもよい。
【００２７】
また、図３（ａ）に示すように、第一支持部３は、浮体構造物１の中心線Ｌを挟んだ両側部に配列され、カーゴタンク２の底部２ａに分散配置される。ここでは、第一支持部３は、右舷側と左舷側のそれぞれに二行八列に配置されている。一方、第一台座部１３は、図３（ｂ）に示すように、第一支持部３と対応する位置に配置される。
【００２８】
ここで、第一水平荷重Ｆｙを第二支持部４と係止部５とにより支持し、第二水平荷重Ｆｘを第一支持部３により支持し得るように構成してもよい。具体的には、図３（ｂ）に示すように、図の左から二列目の第一台座部１３には、後述する係止部５と同様の形状の係止部１５が形成される。かかる係止部１５は、収容部１１の底部１１ａ側に浮体構造物１の短手方向Ｙに沿って形成されるとともに第一支持部３と係止可能であって、係止部１５と第一支持部３とにより第二水平荷重Ｆｘを支持する。かかる係止部１５を配置することにより、種々の水平荷重を支持することができる。なお、係止部１５の配置は任意であり、図示した個数よりも増やしてもよいし、異なる場所に配置してもよいし、第二水平荷重Ｆｘが第一水平荷重Ｆｙと比較して無視できる程度に小さい値の場合には係止部１５を省略してもよい。
【００２９】
前記第二支持部４は、少なくともカーゴタンク２に生じる水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ）を支持する支持部材である。航海中又は停泊中の浮体構造物１には、波の影響により種々の運動（ヒービング、スウェイイング、サージング、ピッチング、ヨーイング、ローリング）が生じるため、カーゴタンク２には、船体の長手方向Ｘ及び短手方向Ｙの荷重、すなわち、第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘが生じる。第二支持部４は、この第一水平荷重Ｆｙを支持する機能を有する。特に、ＬＮＧ船のような細長い船体１２の場合には、短手方向Ｙに大きな荷重がかかることが多く、第一水平荷重Ｆｙは第二水平荷重Ｆｘよりも大きな値となる。
【００３０】
かかる第二支持部４は、図２（ｂ）に示すように、下方が開放された凹部を有する枠体部４１と、枠体部４１から下方に突出するように凹部に固定される支持ブロック４２と、を有する。支持ブロック４２は、枠体部４１の凹部に嵌合されており、枠体部４１に固定される。支持ブロック４２は、例えば、角型の木材により構成され、枠体部４１に押し込まれることにより固定される。勿論、支持ブロック４２は、固定金具により枠体部４１に固定してもよい。また、枠体部４１の外周には、適宜、補強材４１ａが配置される。なお、支持ブロック４２には、従来の支持ブロックと同様のものを適宜使用することができ、例えば、ゴムや樹脂等の熱伝導率が低く弾性力を有する素材により構成されたものや、これらの素材を角材の表面に固定したものを使用してもよい。
【００３１】
また、図２（ｂ）に示すように、第二支持部４と対峙する収容部１１は、底部１１ａに配置され第二支持部４を支持する第二台座部１４を有する。第二台座部１４は、中空、中実又は井桁状の金属部品により構成されており、上面が略平板状に形成されている。また、第二台座部１４の外周には、適宜、補強材１４ａが配置される。かかる第二台座部１４は、第一台座部１３と高さを揃えるための部品である。そして、第二台座部１４の上面には、第二支持部４の支持ブロック４２が載置される。かかる構成によれば、第二支持部４によりカーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚを支持することもできる。第二支持部４に垂直荷重Ｆｚを支持させることにより、第一支持部３の負担が軽減され、第一支持部３の個数を減らしたり、第一支持部３の大きさを小さくしたりすることができる。
【００３２】
前記係止部５は、図２（ｂ）に示すように、第二台座部１４に形成されている。かかる係止部５は、例えば、断面Ｌ字状の鋼材や平板状の鋼材等により形成され、第二台座部１４の両側部に長手方向Ｘに沿って溶接等により固定される。係止部５は、第二台座部１４の上面に配置されていてもよいし、側面に配置されていてもよい。かかる係止部５を配置することにより、第二台座部１４上に載置された支持ブロック４２の短手方向Ｙの移動を拘束することができ、第一水平荷重Ｆｙを支持することができる。
【００３３】
また、図３（ａ）に示すように、第二支持部４は、浮体構造物１の長手方向Ｘの中心線Ｌに沿って配置されている。同様に、図３（ｂ）に示すように、第二台座部１４及び係止部５も浮体構造物１の長手方向Ｘの中心線Ｌに沿って配置されている。このように、長手方向Ｘに長く第二支持部４及び係止部５を形成することにより、第一水平荷重Ｆｙの支持に必要な受圧面積を十分に確保することができる。ここでは、第二台座部１４の長手方向Ｘの全長に渡って係止部５を配置しているが、支持したい第一水平荷重Ｆｙの大きさによって、係止部５の長さを任意に調整することができ、長手方向Ｘに分割して配置するようにしてもよい。
【００３４】
ここで、図４は、水平荷重の支持方法に関する説明図であり、（ａ）は従来技術におけるカーゴタンクの底部、（ｂ）は従来技術におけるカーゴタンクの上部、を示している。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、従来技術におけるカーゴタンク２０の支持構造は、一般に、カーゴタンク２０の底部２０ａに分散配置された複数のタンクサポート３０と、カーゴタンク２０の上部２０ｂに船体の中心線Ｌに沿って配置された複数のローリングチョック４０と、を有する。カーゴタンク２０は、収容部の底部にタンクサポート３０を介して載置されるとともに、収容部の天井部に配置された係止部にローリングチョック４０が係止される。したがって、カーゴタンク２０の垂直荷重はタンクサポート３０により支持され、水平荷重はローリングチョック４０及び一部のタンクサポート３０により支持される。なお、カーゴタンク２０の頂部には、ＬＮＧの搬出入口やメンテナンス時の出入口を構成するタンクドーム２０ｃが形成されている。
【００３６】
上述した従来技術では、支持部材（タンクサポート３０及びローリングチョック４０）が底部２０ａと上部２０ｂとに分散しており、浮体構造物及びカーゴタンク２０の両方の建造工事に多くの時間を要する等の問題があった。そこで、本実施形態では、上述したように、ローリングチョック４０の機能をカーゴタンク２の底部２ａに集約している。すなわち、本実施形態は、浮体構造物１に形成された収容部１１に搭載されるカーゴタンク２の支持方法であって、カーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚ及び水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘ）を支持する支持部を収容部１１の底部１１ａ側に集約して配置したものである。したがって、本実施形態によれば、カーゴタンク２の水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘ）を支持する支持部をカーゴタンク２の上部側に配置する必要がなく、支持部材の配置箇所を削減したり、支持部材の大きさを縮小したりすることができ、建造工事に要する時間を低減することができる。
【００３７】
また、図３（ａ）に示したように、第二支持部４を長手方向Ｘに連続した一列の繰返し構造とすることにより、従来技術において第二支持部４の位置に島状に分散配置されていたタンクサポート３０の外周に配置していた断熱材２１の配置を簡素化することができ、建造工事に要する時間を低減することができる。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造について説明する。ここで、図５は、本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、（ｃ）は第四実施形態、（ｄ）は第五実施形態、を示している。また、図６は、本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第六実施形態、（ｂ）は第七実施形態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｄ）に示した第二〜第五実施形態は、第一支持部３及び第二支持部４の配置を変更したものである。また、図５（ａ）〜（ｄ）に示した図は、図３（ａ）と同様に、カーゴタンク２の底部２ａを図示したものである。
【００４０】
図５（ａ）に示した第二実施形態は、第二支持部４を複数に分割したものである。ここでは、第二支持部４を二分割した場合を図示したが、これに限定されるものではなく、三分割以上に分割するようにしてもよい。このように、第二支持部４を分割することにより、第二支持部４の両側を往来するための通路を形成することができ、メンテナンス等の際に便利である。
【００４１】
図５（ｂ）に示した第三実施形態は、第二支持部４を長手方向Ｘの中心線Ｌから外れた場所に配置したものである。第二支持部４は、一般的には、中心線Ｌ上に配置されることが好ましいが、第三実施形態のように第二支持部４を配置することにより、船種、積荷状態、航路等による水平荷重の発生条件や傾向に合わせて第二支持部４を任意の列に配置することができる。
【００４２】
図５（ｃ）に示した第四実施形態は、第二支持部４を長手方向Ｘの中心線Ｌ以外の場所にも配置したものである。ここでは、第二支持部４を三つに分割し、中央の第二支持部４をカーゴタンク２の底部２ａの縁部に配置し、両端の第二支持部４を中心線Ｌ上に配置している。このように、第二支持部４を分散配置することにより、船種、積荷状態、航路等による水平荷重の発生条件や傾向、配置の制限がある船体の状態等に合わせて第二支持部４を任意に配置することができる。
【００４３】
図５（ｄ）に示した第五実施形態は、第一支持部３を略長方形に構成したものである。ここでは、第一支持部３の短手方向Ｙの長さが長手方向Ｘの長さよりも大きくなるように形成しているが、第一支持部３の長手方向Ｘの長さが短手方向Ｙの長さよりも大きくなるように形成してもよい。このように、従来の第一支持部３の複数個を一つに集約する、すなわち、正方形から長方形に変更することにより、垂直荷重Ｆｚを支持可能な受圧面積を確保しつつ、第一支持部３の数量を低減することができ、建造工事に要する時間を低減することができる。
【００４４】
図６（ａ）及び（ｂ）に示した第六実施形態及び第七実施形態は、第二支持部４の構造を変更したものである。また、図６（ａ）及び（ｂ）に示した図は、図２（ｂ）と同様に、第二支持部４を図示したものである。
【００４５】
図６（ａ）に示した第六実施形態は、第二台座部１４を省略したものである。例えば、 第一台座部１３が省略されている場合や第二支持部４で垂直荷重Ｆｚを支持しない場合には、第二台座部１４を省略することができる。この場合、図示したように、係止部５は、収容部１１の底部１１ａに直に配置される。係止部５の外面には、補強材５ａを配置するようにしてもよい。なお、ここでは、第二支持部４が垂直荷重Ｆｚを支持しない場合（第一支持部３のみで垂直荷重Ｆｚを支持する場合）、すなわち、支持ブロック４２が収容部１１の底部１１ａに接触しない状態を図示しているが、支持ブロック４２を底部１１ａに接触させて垂直荷重Ｆｚを支持できるようにしてもよい。
【００４６】
図６（ｂ）に示した第七実施形態は、カーゴタンク２が、底部の内側に長手方向Ｘに沿って並列配置される複数の補強部材２２を有し、支持ブロック４２を、隣り合う補強部材２２，２２の間隔Ｙｇよりも狭い幅Ｙｂに形成したものである。かかる構成によれば、カーゴタンク２の断熱材２１により覆われていない部分を低減することができ、保冷効果を向上させることができる。また、パネル状の断熱材２１を使用した場合には、パネル間の隙間に第二支持部４を容易に配置することができ、断熱材２１の不連続の部分を低減することができるとともに、断熱材２１の張付工事を容易に行うことができる。なお、かかる実施形態は、第一支持部３にも適用することができる。
【００４７】
最後に、本発明に係る浮体構造物１の実施形態について説明する。ここで、図７は、本発明の実施形態に係る浮体構造物を示す全体概略構成図であり、（ａ）は船舶、（ｂ）は洋上浮体設備、を示している。
【００４８】
図７（ａ）及び（ｂ）に示した浮体構造物１は、浮力により水上に支持される本体部１ａと、本体部１ａに形成されカーゴタンク２が搭載される収容部１１と、を有する。具体的には、図７（ａ）に示した浮体構造物１は、自立角型方式のＬＮＧ船であり、本体部１ａは船体１２に相当する。なお、浮体構造物１は、自立角型のカーゴタンク２を有する船舶であれば、石油輸送船、ＬＰＧ船、ケミカルタンカー等であってもよい。
【００４９】
また、図７（ｂ）に示した浮体構造物１は、自立角型方式のＬＮＧ洋上浮体設備である。かかるＬＮＧ洋上浮体設備は、例えば、ＦＰＳＯ（Floating Production, Storage and Offloading system）である。ＦＰＳＯは、係留索１ｂにより洋上に係留された浮体構造物１であって、デッキ上にＬＮＧを生産する生産設備１ｃを有し、生産したＬＮＧを設備内のカーゴタンク２に貯蔵し、輸送船に積出を行う設備である。かかるＦＰＳＯは、石油やＬＰＧに使用されるものであってもよい。また、これらの燃料の生産を行わない場合には、浮体構造物１は、生産設備１ｃを有しない洋上浮体設備であるＦＳＯ（Floating Storage and Offloading system）であってもよい。ＦＳＯは、燃料の貯蔵及び積出のみを行う。
【００５０】
そして、上述した浮体構造物１は、本体部１ａから独立したカーゴタンク２を有し、かかるカーゴタンク２は、上述した本発明に係る第一実施形態〜第七実施形態を適宜採用した支持構造により支持されている。したがって、カーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚ及び水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘ）を支持する支持部を収容部１１の底部１１ａ側に集約したことにより、支持部材の数量及び配置箇所を削減することができ、浮体構造物１の建造工事に要する時間を低減することができ、浮体構造物１の建造コストを削減することができる。
【００５１】
なお、上述したカーゴタンク２の支持構造、浮体構造物１及びカーゴタンク２の支持方法に関する説明において、「垂直荷重」とは、浮体構造物１が静止水面上に支持されている場合に鉛直方向に作用する荷重を意味し、「水平荷重」とは、浮体構造物１が静止水面上に支持されている場合に水平方向に作用する荷重を意味し、これらの荷重が作用する方向を示す座標は、浮体構造物１の揺動に対応して変化する相対座標であってもよいし、浮体構造物１の揺動に対応して変化しない絶対座標であってもよい。
【００５２】
本発明は上述した実施形態に限定されず、フローティングチョックを有する浮体構造物１に適用してもよい、カーゴタンク２の上部に収容部１１の天井部１１ｂを有しない浮体構造物１に適用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 浮体構造物
１ａ 本体部
２ カーゴタンク
２ａ 底部
３ 第一支持部
４ 第二支持部
５ 係止部
１１ 収容部
１１ａ 底部
１１ｂ 天井部
１３ 第一台座部
１４ 第二台座部
１５ 係止部
２２ 補強部材
３１，４１ 枠体部
３２，４２ 支持ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法に関し、特に、浮体構造物に搭載されるカーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持するための支持構造、該支持構造を備えた浮体構造物及び前記カーゴタンクの支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油、ＬＰＧ（液化石油ガス）、ＬＮＧ（液化天然ガス）等の液体貨物を運搬又は貯蔵する運搬船や洋上浮体設備等の浮体構造物では、これらの液体貨物を収容するカーゴタンクを浮体構造物から独立させた独立タンク方式のものが広く使用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
また、航海中又は停泊中の浮体構造物には、波の影響により、上下に直線的に揺れるヒービング、左右に直線的に揺れるスウェイイング、前後に直線的に揺れるサージング、中央部を中心に頭尾が上下に振動するピッチング、中央部を中心に頭尾が左右に振動するヨーイング、中心線を軸に側部が上下に振動するローリング、の運動が生じ、実際にはこれらの運動が絡み合った複雑な運動が生じる。したがって、浮体構造物に対して相対移動可能な独立タンク方式のカーゴタンクでは、カーゴタンクを安定的に支持することが重要となる。
【０００４】
特許文献１の図５及び図６には、ベアリングシート、フローティングチョック及びローリングチョックによって、カーゴタンクを支持する構造が開示されている。ここで、ベアリングシートは、カーゴタンクの垂直荷重を支持する支持構造であり、ローリングチョックは、船体のローリングによりカーゴタンクが横方向に振れた場合の水平荷重を支持する支持構造であり、フローティングチョックは、浸水時におけるカーゴタンクの浮き上がりを抑制する支持構造である。したがって、浮体構造物の自重及び上述した波の影響によって生じる浮体構造物の運動による荷重は、主に、ベアリングシート及びローリングチョックによって支持される。そして、特許文献１に記載されたように、ベアリングシートは船体の底部に配置され、ローリングチョックは船体の天井部及び底部に配置される。
【０００５】
特許文献２の図６には、独立タンクを支持する支持部材を、各支持部材の反力の大きさに応じて粗又は密に配置した構造が開示されている。なお、特許文献２に開示された支持構造では、カーゴタンクの垂直荷重の分布に着目した発明であり、特許文献１のベアリングシートに相当する支持構造のみが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１７７６８１号公報、図５及び図６
【特許文献２】実開昭５９−５４９２号公報、図６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたカーゴタンクの支持構造では、カーゴタンクの垂直荷重を支持する支持部材（ベアリングシート）と、カーゴタンクの水平荷重を支持する支持部材（ローリングチョック）と、を有するとともに、水平荷重を支持する支持部材が、浮体構造物の天井部にも配置されているため、該支持部材が底部と天井部とに分散しており、浮体構造物及びカーゴタンクの両方の建造工事に多くの時間を要するという問題があった。また、支持部材によりカーゴタンクが支持される部分には、その反力を受けるために、カーゴタンクの内側に補強部材を配置する必要があり、支持部材の数量が多かったり、配置箇所が分散したりしている場合には、カーゴタンクの建造工事にさらに多くの時間を要することとなり、製造コストが増大していた。
【０００８】
特許文献２に記載されたカーゴタンクの支持構造では、各支持部材に生じる反力を浮体構造物毎に計測して支持部材の配置箇所や形状を個別に設計しなければならず、設計作業に時間を要するという問題があった。また、支持部材に生じる反力を支持するだけでは、浮体構造物のローリング、スウェイイング、ヨーイング等の運動により生じる大きな水平荷重を支持することは困難であり、特許文献１に記載されたローリングチョックのような水平荷重を支持する支持部材を配置する必要があり、その結果、特許文献１と同様の問題を生じる。
【０００９】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、支持部材の数量及び配置箇所を削減することができ、建造工事に要する時間を低減することができ、建造コストを削減することができるカーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法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】
【００１０】
本発明によれば、浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持構造において、前記カーゴタンクの底部に分散配置された複数の第一支持部と、前記浮体構造物の長手方向に沿って連続的に形成されるとともに前記カーゴタンクの底部に配置された第二支持部と、前記収容部の底部側に前記第二支持部の長手方向に沿って形成されるとともに前記第二支持部と係止可能な係止部と、を有し、少なくとも前記第一支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持し、少なくとも前記第二支持部と前記係止部とにより前記カーゴタンクの水平荷重を支持し得るように構成した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持構造が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、浮力により水上に支持される本体部と、該本体部に形成されカーゴタンクが搭載される収容部と、を有する浮体構造物であって、前記カーゴタンクの支持構造は、前記カーゴタンクの底部に分散配置された複数の第一支持部と、前記浮体構造物の長手方向に沿って形成されるとともに前記カーゴタンクの底部に配置された第二支持部と、前記収容部の底部側に前記第二支持部の長手方向に沿って形成されるとともに前記第二支持部と係止可能な係止部と、を有し、少なくとも前記第一支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持し、少なくとも前記第二支持部と前記係止部とにより前記カーゴタンクの水平荷重を支持し得るように構成した、ことを特徴とする浮体構造物が提供される。
【００１２】
上述したカーゴタンクの支持構造及び浮体構造物において、前記第二支持部は、前記長手方向の中心線に沿って配置されていてもよい。また、前記収容部は、前記カーゴタンクを覆う天井部を有し、該天井部は、前記カーゴタンクの水平荷重を支持する支持部を有しないようにしてもよい。
【００１３】
また、前記第二支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持するように構成してもよい。さらに、前記収容部の底部に配置され前記第一支持部を摺動可能に支持する第一台座部と、前記収容部の底部に配置され前記第二支持部を支持する第二台座部と、を有し、前記係止部は、前記第二台座部に形成されていてもよい。
【００１４】
また、前記水平荷重を、前記浮体構造物の短手方向に生じる第一水平荷重と、前記浮体構造物の長手方向に生じる第二水平荷重と、に分離し、前記第一水平荷重を前記第二支持部と前記係止部とにより支持し、前記第二水平荷重を前記第一支持部により支持し得るように構成してもよい。
【００１５】
また、前記収容部の底部側に前記浮体構造物の短手方向に沿って形成されるとともに前記第一支持部と係止可能な係止部を有し、該係止部と前記第一支持部とにより前記第二水平荷重を支持するようにしてもよい。
【００１６】
また、前記第一支持部及び前記第二支持部は、下方が開放された凹部を有する枠体部と、該枠体部から下方に突出するように前記凹部に固定される支持ブロックと、を有していてもよい。
【００１７】
また、前記カーゴタンクは、その底部の内側に前記長手方向に沿って並列配置される複数の補強部材を有し、前記支持ブロックは、隣り合う前記補強部材の間隔よりも狭い幅に形成されていてもよい。
【００１８】
また、本発明によれば、浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持方法において、前記カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持する支持部を前記収容部の底部側に集約して配置した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
上述した本発明に係るカーゴタンクの支持構造、浮体構造物及びカーゴタンクの支持方法によれば、カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持する支持部を収容部の底部に集約するとともに、浮体構造物の長手方向に沿って連続的に形成された第二支持部で水平荷重を支持し得るようにしたことにより、カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持することができることは勿論のこと、支持部の数量及び配置箇所を削減することができ、建造工事に要する時間を低減することができ、建造コストを削減することができる。また、天井部におけるチョックを省略することにより、船体からの独立性を高めることができ、船体上甲板の設計や建造の自由度を高めることができ、コスト削減とともに幅広い適用を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した支持構造の部分拡大図であり、（ａ）は第一支持部、（ｂ）は第二支持部、を示している。
【図３】図１に示した支持構造の配置図であり、（ａ）はカーゴタンクの底面、（ｂ）は収容部の底面、を示している。
【図４】水平荷重の支持方法に関する説明図であり、（ａ）は従来技術におけるカーゴタンクの底部、（ｂ）は従来技術におけるカーゴタンクの上部、を示している。
【図５】本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、（ｃ）は第四実施形態、（ｄ）は第五実施形態、を示している。
【図６】本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第六実施形態、（ｂ）は第七実施形態、を示している。
【図７】本発明の実施形態に係る浮体構造物を示す全体概略構成図であり、（ａ）は船舶、（ｂ）は洋上浮体設備、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す断面図である。また、図２は、図１に示した支持構造の部分拡大図であり、（ａ）は第一支持部、（ｂ）は第二支持部、を示している。また、図３は、図１に示した支持構造の配置図であり、（ａ）はカーゴタンクの底面、（ｂ）は収容部の底面、を示している。なお、図１〜図３において、説明の便宜上、浮体構造物１の長手方向をＸ軸、短手方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸、として座標を設定している。
【００２２】
本発明の第一実施形態に係るカーゴタンクの支持構造は、図１〜図３に示したように、浮体構造物１に形成された収容部１１に搭載されるカーゴタンク２の支持構造であって、カーゴタンク２の底部２ａに分散配置された複数の第一支持部３と、浮体構造物１の長手方向Ｘに沿って連続的に形成されるとともにカーゴタンク２の底部２ａに配置された第二支持部４と、収容部１１の底部１１ａ側に第二支持部４の長手方向Ｘに沿って形成されるとともに第二支持部４と係止可能な係止部５と、を有し、少なくとも第一支持部３によりカーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚを支持し、少なくとも第二支持部４と係止部５とによりカーゴタンク２の水平荷重（特に、第一水平荷重Ｆｙ）を支持し得るように構成されている。なお、水平荷重は、浮体構造物１の短手方向Ｙに生じる第一水平荷重Ｆｙと、浮体構造物１の長手方向Ｘに生じる第二水平荷重Ｆｘと、に分離することができる。
【００２３】
前記浮体構造物１は、例えば、自立角型方式のＬＮＧ船である。自立角型方式のＬＮＧ船（浮体構造物１）は、図１に示したように、二重隔壁の船体１２を有し、その内側にカーゴタンク２を収容する空間を形成する収容部１１を有している。ここでは、カーゴタンク２が角型を有しているため、収容部１１も角型の空間を有している。かかる収容部１１は、カーゴタンク２の底部２ａと対峙する底部１１ａ及びカーゴタンク２の上部を覆う天井部１１ｂを有する。そして、本実施形態において、天井部１１ｂは、カーゴタンク２の水平荷重を支持する支持部を有しておらず、かかる支持部は、後述するように、底部２ａに集約されている。
【００２４】
前記カーゴタンク２は、例えば、石油、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の液体貨物を収容するタンクである。ここでは、ＬＮＧを収容する場合を想定している。ＬＮＧは、気体の天然ガスを−１６２℃以下の温度に冷却して液体にしたものであり、低温に維持する必要がある。そこで、カーゴタンク２の外周には、パネル状の断熱材２１が張り巡らされている。かかるカーゴタンク２は、船体１２から独立して建造された独立タンクであり、収容部１１の内部に載置される。このとき、カーゴタンク２の自重を支えるとともに、船体１２からの伝熱を抑制するために、カーゴタンク２の底部２ａに支持部材（例えば、第一支持部３及び第二支持部４）が配置され、かかる支持部材を介して収容部１１の底部１１ａ上に載置される。本発明は、かかるカーゴタンク２の支持構造に特徴を有する発明である。なお、カーゴタンク２の内側には種々の補強部材が配置されているが、図１には、船体１２の長手方向Ｘに沿って並列配置される補強部材２２のみを図示している。
【００２５】
前記第一支持部３は、カーゴタンク２の自重、すなわち、垂直荷重Ｆｚを支持する支持部材である。図２（ａ）に示すように、第一支持部３は、下方が開放された凹部を有する枠体部３１と、枠体部３１から下方に突出するように凹部に固定される支持ブロック３２と、を有する。支持ブロック３２は、枠体部３１の凹部に嵌合されており、枠体部３１に固定される。支持ブロック３２は、例えば、角型の木材により構成され、枠体部３１に押し込まれることにより固定される。勿論、支持ブロック３２は、固定金具により枠体部３１に固定してもよい。また、枠体部３１の外周には、適宜、補強材３１ａが配置される。なお、支持ブロック３２には、従来の支持ブロックと同様のものを適宜使用することができ、例えば、ゴムや樹脂等の熱伝導率が低く弾性力を有する素材により構成されたものや、これらの素材を角材の表面に固定したものを使用してもよい。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、第一支持部３と対峙する収容部１１は、底部１１ａに配置され第一支持部３を摺動可能に支持する第一台座部１３を有する。第一台座部１３は、中空、中実又は井桁状の金属部品により構成されており、上面が略平板状に形成されている。また、第一台座部１３の外周には、適宜、補強材１３ａが配置される。そして、第一台座部１３の上面に第一支持部３の支持ブロック３２が摺動可能に載置される。なお、第一台座部１３は、収容部１１の底部１１ａそのものを凹凸形状に形成することによって構成してもよいし、不要な場合には省略して支持ブロック３２を底部１１ａで直に受けるようにしてもよい。
【００２７】
また、図３（ａ）に示すように、第一支持部３は、浮体構造物１の中心線Ｌを挟んだ両側部に配列され、カーゴタンク２の底部２ａに分散配置される。ここでは、第一支持部３は、右舷側と左舷側のそれぞれに二行八列に配置されている。一方、第一台座部１３は、図３（ｂ）に示すように、第一支持部３と対応する位置に配置される。
【００２８】
ここで、第一水平荷重Ｆｙを第二支持部４と係止部５とにより支持し、第二水平荷重Ｆｘを第一支持部３により支持し得るように構成してもよい。具体的には、図３（ｂ）に示すように、図の左から二列目の第一台座部１３には、後述する係止部５と同様の形状の係止部１５が形成される。かかる係止部１５は、収容部１１の底部１１ａ側に浮体構造物１の短手方向Ｙに沿って形成されるとともに第一支持部３と係止可能であって、係止部１５と第一支持部３とにより第二水平荷重Ｆｘを支持する。かかる係止部１５を配置することにより、種々の水平荷重を支持することができる。なお、係止部１５の配置は任意であり、図示した個数よりも増やしてもよいし、異なる場所に配置してもよいし、第二水平荷重Ｆｘが第一水平荷重Ｆｙと比較して無視できる程度に小さい値の場合には係止部１５を省略してもよい。
【００２９】
前記第二支持部４は、少なくともカーゴタンク２に生じる水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ）を支持する支持部材である。航海中又は停泊中の浮体構造物１には、波の影響により種々の運動（ヒービング、スウェイイング、サージング、ピッチング、ヨーイング、ローリング）が生じるため、カーゴタンク２には、船体の長手方向Ｘ及び短手方向Ｙの荷重、すなわち、第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘが生じる。第二支持部４は、この第一水平荷重Ｆｙを支持する機能を有する。特に、ＬＮＧ船のような細長い船体１２の場合には、短手方向Ｙに大きな荷重がかかることが多く、第一水平荷重Ｆｙは第二水平荷重Ｆｘよりも大きな値となる。
【００３０】
かかる第二支持部４は、図２（ｂ）に示すように、下方が開放された凹部を有する枠体部４１と、枠体部４１から下方に突出するように凹部に固定される支持ブロック４２と、を有する。支持ブロック４２は、枠体部４１の凹部に嵌合されており、枠体部４１に固定される。支持ブロック４２は、例えば、角型の木材により構成され、枠体部４１に押し込まれることにより固定される。勿論、支持ブロック４２は、固定金具により枠体部４１に固定してもよい。また、枠体部４１の外周には、適宜、補強材４１ａが配置される。なお、支持ブロック４２には、従来の支持ブロックと同様のものを適宜使用することができ、例えば、ゴムや樹脂等の熱伝導率が低く弾性力を有する素材により構成されたものや、これらの素材を角材の表面に固定したものを使用してもよい。
【００３１】
また、図２（ｂ）に示すように、第二支持部４と対峙する収容部１１は、底部１１ａに配置され第二支持部４を支持する第二台座部１４を有する。第二台座部１４は、中空、中実又は井桁状の金属部品により構成されており、上面が略平板状に形成されている。また、第二台座部１４の外周には、適宜、補強材１４ａが配置される。かかる第二台座部１４は、第一台座部１３と高さを揃えるための部品である。そして、第二台座部１４の上面には、第二支持部４の支持ブロック４２が載置される。かかる構成によれば、第二支持部４によりカーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚを支持することもできる。第二支持部４に垂直荷重Ｆｚを支持させることにより、第一支持部３の負担が軽減され、第一支持部３の個数を減らしたり、第一支持部３の大きさを小さくしたりすることができる。
【００３２】
前記係止部５は、図２（ｂ）に示すように、第二台座部１４に形成されている。かかる係止部５は、例えば、断面Ｌ字状の鋼材や平板状の鋼材等により形成され、第二台座部１４の両側部に長手方向Ｘに沿って溶接等により固定される。係止部５は、第二台座部１４の上面に配置されていてもよいし、側面に配置されていてもよい。かかる係止部５を配置することにより、第二台座部１４上に載置された支持ブロック４２の短手方向Ｙの移動を拘束することができ、第一水平荷重Ｆｙを支持することができる。
【００３３】
また、図３（ａ）に示すように、第二支持部４は、浮体構造物１の長手方向Ｘの中心線Ｌに沿って配置されている。同様に、図３（ｂ）に示すように、第二台座部１４及び係止部５も浮体構造物１の長手方向Ｘの中心線Ｌに沿って配置されている。このように、長手方向Ｘに長く第二支持部４及び係止部５を形成することにより、第一水平荷重Ｆｙの支持に必要な受圧面積を十分に確保することができる。ここでは、第二台座部１４の長手方向Ｘの全長に渡って係止部５を配置しているが、支持したい第一水平荷重Ｆｙの大きさによって、係止部５の長さを任意に調整することができ、長手方向Ｘに分割して配置するようにしてもよい。
【００３４】
ここで、図４は、水平荷重の支持方法に関する説明図であり、（ａ）は従来技術におけるカーゴタンクの底部、（ｂ）は従来技術におけるカーゴタンクの上部、を示している。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、従来技術におけるカーゴタンク２０の支持構造は、一般に、カーゴタンク２０の底部２０ａに分散配置された複数のタンクサポート３０と、カーゴタンク２０の上部２０ｂに船体の中心線Ｌに沿って配置された複数のローリングチョック４０と、を有する。カーゴタンク２０は、収容部の底部にタンクサポート３０を介して載置されるとともに、収容部の天井部に配置された係止部にローリングチョック４０が係止される。したがって、カーゴタンク２０の垂直荷重はタンクサポート３０により支持され、水平荷重はローリングチョック４０及び一部のタンクサポート３０により支持される。なお、カーゴタンク２０の頂部には、ＬＮＧの搬出入口やメンテナンス時の出入口を構成するタンクドーム２０ｃが形成されている。
【００３６】
上述した従来技術では、支持部材（タンクサポート３０及びローリングチョック４０）が底部２０ａと上部２０ｂとに分散しており、浮体構造物及びカーゴタンク２０の両方の建造工事に多くの時間を要する等の問題があった。そこで、本実施形態では、上述したように、ローリングチョック４０の機能をカーゴタンク２の底部２ａに集約している。すなわち、本実施形態は、浮体構造物１に形成された収容部１１に搭載されるカーゴタンク２の支持方法であって、カーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚ及び水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘ）を支持する支持部を収容部１１の底部１１ａ側に集約して配置したものである。したがって、本実施形態によれば、カーゴタンク２の水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘ）を支持する支持部をカーゴタンク２の上部側に配置する必要がなく、支持部材の配置箇所を削減したり、支持部材の大きさを縮小したりすることができ、建造工事に要する時間を低減することができる。
【００３７】
また、図３（ａ）に示したように、第二支持部４を長手方向Ｘに連続した一列の繰返し構造とすることにより、従来技術において第二支持部４の位置に島状に分散配置されていたタンクサポート３０の外周に配置していた断熱材２１の配置を簡素化することができ、建造工事に要する時間を低減することができる。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造について説明する。ここで、図５は、本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、（ｃ）は第四実施形態、（ｄ）は第五実施形態、を示している。また、図６は、本発明の他の実施形態に係るカーゴタンクの支持構造を示す図であり、（ａ）は第六実施形態、（ｂ）は第七実施形態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｄ）に示した第二〜第五実施形態は、第一支持部３及び第二支持部４の配置を変更したものである。また、図５（ａ）〜（ｄ）に示した図は、図３（ａ）と同様に、カーゴタンク２の底部２ａを図示したものである。
【００４０】
図５（ａ）に示した第二実施形態は、第二支持部４を複数に分割したものである。ここでは、第二支持部４を二分割した場合を図示したが、これに限定されるものではなく、三分割以上に分割するようにしてもよい。このように、第二支持部４を分割することにより、第二支持部４の両側を往来するための通路を形成することができ、メンテナンス等の際に便利である。
【００４１】
図５（ｂ）に示した第三実施形態は、第二支持部４を長手方向Ｘの中心線Ｌから外れた場所に配置したものである。第二支持部４は、一般的には、中心線Ｌ上に配置されることが好ましいが、第三実施形態のように第二支持部４を配置することにより、船種、積荷状態、航路等による水平荷重の発生条件や傾向に合わせて第二支持部４を任意の列に配置することができる。
【００４２】
図５（ｃ）に示した第四実施形態は、第二支持部４を長手方向Ｘの中心線Ｌ以外の場所にも配置したものである。ここでは、第二支持部４を三つに分割し、中央の第二支持部４をカーゴタンク２の底部２ａの縁部に配置し、両端の第二支持部４を中心線Ｌ上に配置している。このように、第二支持部４を分散配置することにより、船種、積荷状態、航路等による水平荷重の発生条件や傾向、配置の制限がある船体の状態等に合わせて第二支持部４を任意に配置することができる。
【００４３】
図５（ｄ）に示した第五実施形態は、第一支持部３を略長方形に構成したものである。ここでは、第一支持部３の短手方向Ｙの長さが長手方向Ｘの長さよりも大きくなるように形成しているが、第一支持部３の長手方向Ｘの長さが短手方向Ｙの長さよりも大きくなるように形成してもよい。このように、従来の第一支持部３の複数個を一つに集約する、すなわち、正方形から長方形に変更することにより、垂直荷重Ｆｚを支持可能な受圧面積を確保しつつ、第一支持部３の数量を低減することができ、建造工事に要する時間を低減することができる。
【００４４】
図６（ａ）及び（ｂ）に示した第六実施形態及び第七実施形態は、第二支持部４の構造を変更したものである。また、図６（ａ）及び（ｂ）に示した図は、図２（ｂ）と同様に、第二支持部４を図示したものである。
【００４５】
図６（ａ）に示した第六実施形態は、第二台座部１４を省略したものである。例えば、 第一台座部１３が省略されている場合や第二支持部４で垂直荷重Ｆｚを支持しない場合には、第二台座部１４を省略することができる。この場合、図示したように、係止部５は、収容部１１の底部１１ａに直に配置される。係止部５の外面には、補強材５ａを配置するようにしてもよい。なお、ここでは、第二支持部４が垂直荷重Ｆｚを支持しない場合（第一支持部３のみで垂直荷重Ｆｚを支持する場合）、すなわち、支持ブロック４２が収容部１１の底部１１ａに接触しない状態を図示しているが、支持ブロック４２を底部１１ａに接触させて垂直荷重Ｆｚを支持できるようにしてもよい。
【００４６】
図６（ｂ）に示した第七実施形態は、カーゴタンク２が、底部の内側に長手方向Ｘに沿って並列配置される複数の補強部材２２を有し、支持ブロック４２を、隣り合う補強部材２２，２２の間隔Ｙｇよりも狭い幅Ｙｂに形成したものである。かかる構成によれば、カーゴタンク２の断熱材２１により覆われていない部分を低減することができ、保冷効果を向上させることができる。また、パネル状の断熱材２１を使用した場合には、パネル間の隙間に第二支持部４を容易に配置することができ、断熱材２１の不連続の部分を低減することができるとともに、断熱材２１の張付工事を容易に行うことができる。なお、かかる実施形態は、第一支持部３にも適用することができる。
【００４７】
最後に、本発明に係る浮体構造物１の実施形態について説明する。ここで、図７は、本発明の実施形態に係る浮体構造物を示す全体概略構成図であり、（ａ）は船舶、（ｂ）は洋上浮体設備、を示している。
【００４８】
図７（ａ）及び（ｂ）に示した浮体構造物１は、浮力により水上に支持される本体部１ａと、本体部１ａに形成されカーゴタンク２が搭載される収容部１１と、を有する。具体的には、図７（ａ）に示した浮体構造物１は、自立角型方式のＬＮＧ船であり、本体部１ａは船体１２に相当する。なお、浮体構造物１は、自立角型のカーゴタンク２を有する船舶であれば、石油輸送船、ＬＰＧ船、ケミカルタンカー等であってもよい。
【００４９】
また、図７（ｂ）に示した浮体構造物１は、自立角型方式のＬＮＧ洋上浮体設備である。かかるＬＮＧ洋上浮体設備は、例えば、ＦＰＳＯ（Floating Production, Storage and Offloading system）である。ＦＰＳＯは、係留索１ｂにより洋上に係留された浮体構造物１であって、デッキ上にＬＮＧを生産する生産設備１ｃを有し、生産したＬＮＧを設備内のカーゴタンク２に貯蔵し、輸送船に積出を行う設備である。かかるＦＰＳＯは、石油やＬＰＧに使用されるものであってもよい。また、これらの燃料の生産を行わない場合には、浮体構造物１は、生産設備１ｃを有しない洋上浮体設備であるＦＳＯ（Floating Storage and Offloading system）であってもよい。ＦＳＯは、燃料の貯蔵及び積出のみを行う。
【００５０】
そして、上述した浮体構造物１は、本体部１ａから独立したカーゴタンク２を有し、かかるカーゴタンク２は、上述した本発明に係る第一実施形態〜第七実施形態を適宜採用した支持構造により支持されている。したがって、カーゴタンク２の垂直荷重Ｆｚ及び水平荷重（第一水平荷重Ｆｙ及び第二水平荷重Ｆｘ）を支持する支持部を収容部１１の底部１１ａ側に集約したことにより、支持部材の数量及び配置箇所を削減することができ、浮体構造物１の建造工事に要する時間を低減することができ、浮体構造物１の建造コストを削減することができる。
【００５１】
なお、上述したカーゴタンク２の支持構造、浮体構造物１及びカーゴタンク２の支持方法に関する説明において、「垂直荷重」とは、浮体構造物１が静止水面上に支持されている場合に鉛直方向に作用する荷重を意味し、「水平荷重」とは、浮体構造物１が静止水面上に支持されている場合に水平方向に作用する荷重を意味し、これらの荷重が作用する方向を示す座標は、浮体構造物１の揺動に対応して変化する相対座標であってもよいし、浮体構造物１の揺動に対応して変化しない絶対座標であってもよい。
【００５２】
本発明は上述した実施形態に限定されず、フローティングチョックを有する浮体構造物１に適用してもよい、カーゴタンク２の上部に収容部１１の天井部１１ｂを有しない浮体構造物１に適用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 浮体構造物
１ａ 本体部
２ カーゴタンク
２ａ 底部
３ 第一支持部
４ 第二支持部
５ 係止部
１１ 収容部
１１ａ 底部
１１ｂ 天井部
１３ 第一台座部
１４ 第二台座部
１５ 係止部
２２ 補強部材
３１，４１ 枠体部
３２，４２ 支持ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持構造において、
前記カーゴタンクの底部に分散配置された複数の第一支持部と、
前記浮体構造物の長手方向に沿って連続的に形成されるとともに前記カーゴタンクの底部に配置された第二支持部と、
前記収容部の底部側に前記第二支持部の長手方向に沿って形成されるとともに前記第二支持部と係止可能な係止部と、を有し、
少なくとも前記第一支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持し、少なくとも前記第二支持部と前記係止部とにより前記カーゴタンクの水平荷重を支持し得るように構成した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持構造。
【請求項２】
前記第二支持部は、前記長手方向の中心線に沿って配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項３】
前記収容部は、前記カーゴタンクを覆う天井部を有し、該天井部は、前記カーゴタンクの水平荷重を支持する支持部を有しない、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項４】
前記第二支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持するように構成した、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項５】
前記収容部の底部に配置され前記第一支持部を摺動可能に支持する第一台座部と、前記収容部の底部に配置され前記第二支持部を支持する第二台座部と、を有し、前記係止部は、前記第二台座部に形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項６】
前記水平荷重を、前記浮体構造物の短手方向に生じる第一水平荷重と、前記浮体構造物の長手方向に生じる第二水平荷重と、に分離し、前記第一水平荷重を前記第二支持部と前記係止部とにより支持し、前記第二水平荷重を前記第一支持部により支持し得るように構成した、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項７】
前記収容部の底部側に前記浮体構造物の短手方向に沿って形成されるとともに前記第一支持部と係止可能な係止部を有し、該係止部と前記第一支持部とにより前記第二水平荷重を支持する、ことを特徴とする請求項６に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項８】
前記第一支持部及び前記第二支持部は、下方が開放された凹部を有する枠体部と、該枠体部から下方に突出するように前記凹部に固定される支持ブロックと、を有することを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項９】
前記カーゴタンクは、その底部の内側に前記長手方向に沿って並列配置される複数の補強部材を有し、前記支持ブロックは、隣り合う前記補強部材の間隔よりも狭い幅に形成されている、ことを特徴とする請求項８に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項１０】
浮力により水上に支持される本体部と、該本体部に形成されカーゴタンクが搭載される収容部と、を有する浮体構造物であって、
前記カーゴタンクの支持構造は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のカーゴタンクの支持構造により構成されている、ことを特徴とする浮体構造物。
【請求項１１】
浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持方法において、
前記カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持する支持部を前記収容部の底部側に集約して配置した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持方法。
【請求項１】
浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持構造において、
前記カーゴタンクの底部に分散配置された複数の第一支持部と、
前記浮体構造物の長手方向に沿って連続的に形成されるとともに前記カーゴタンクの底部に配置された第二支持部と、
前記収容部の底部側に前記第二支持部の長手方向に沿って形成されるとともに前記第二支持部と係止可能な係止部と、を有し、
少なくとも前記第一支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持し、少なくとも前記第二支持部と前記係止部とにより前記カーゴタンクの水平荷重を支持し得るように構成した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持構造。
【請求項２】
前記第二支持部は、前記長手方向の中心線に沿って配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項３】
前記収容部は、前記カーゴタンクを覆う天井部を有し、該天井部は、前記カーゴタンクの水平荷重を支持する支持部を有しない、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項４】
前記第二支持部により前記カーゴタンクの垂直荷重を支持するように構成した、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項５】
前記収容部の底部に配置され前記第一支持部を摺動可能に支持する第一台座部と、前記収容部の底部に配置され前記第二支持部を支持する第二台座部と、を有し、前記係止部は、前記第二台座部に形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項６】
前記水平荷重を、前記浮体構造物の短手方向に生じる第一水平荷重と、前記浮体構造物の長手方向に生じる第二水平荷重と、に分離し、前記第一水平荷重を前記第二支持部と前記係止部とにより支持し、前記第二水平荷重を前記第一支持部により支持し得るように構成した、ことを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項７】
前記収容部の底部側に前記浮体構造物の短手方向に沿って形成されるとともに前記第一支持部と係止可能な係止部を有し、該係止部と前記第一支持部とにより前記第二水平荷重を支持する、ことを特徴とする請求項６に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項８】
前記第一支持部及び前記第二支持部は、下方が開放された凹部を有する枠体部と、該枠体部から下方に突出するように前記凹部に固定される支持ブロックと、を有することを特徴とする請求項１に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項９】
前記カーゴタンクは、その底部の内側に前記長手方向に沿って並列配置される複数の補強部材を有し、前記支持ブロックは、隣り合う前記補強部材の間隔よりも狭い幅に形成されている、ことを特徴とする請求項８に記載のカーゴタンクの支持構造。
【請求項１０】
浮力により水上に支持される本体部と、該本体部に形成されカーゴタンクが搭載される収容部と、を有する浮体構造物であって、
前記カーゴタンクの支持構造は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のカーゴタンクの支持構造により構成されている、ことを特徴とする浮体構造物。
【請求項１１】
浮体構造物に形成された収容部に搭載されるカーゴタンクの支持方法において、
前記カーゴタンクの垂直荷重及び水平荷重を支持する支持部を前記収容部の底部側に集約して配置した、ことを特徴とするカーゴタンクの支持方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４５９８０（Ｐ２０１２−４５９８０Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７１８１（Ｐ２０１０−１８７１８１）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（５０２４２２３５１）株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド (159)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（５０２４２２３５１）株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド (159)
【Ｆターム（参考）】
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