TLP型コンクリート浮体は、風車を支持する円筒構造物に対して、放射状に3つの円筒形レグが付く複雑な形状です。この形状を3Dプリンターで製作するには、積層方向に対して大きく傾斜する箇所があることから、一体造形で製作することは困難でした。分割して製作した部材を接合する方法であれば、3Dプリンターでも複雑な形状に対応できますが、接合部を設けるとコンクリート浮体に求められる水密性を確保できません。

そこで、大林組が開発したサポート材を土台としてその上にセメント系材料を吐出して積層する技術を用い、接合部を設けることなく一体造形でTLP型浮体模型を製作しました。この技術は、接合部なく複雑な形状を製作できることから、水密性だけではなく強度などが求められる複雑な形状にも適用できます。

TLP型浮体基礎とは、コンクリート浮体と海底に設置されたアンカーをテンドンと呼ばれる緊張係留材（鋼管やワイヤーロープなど）で結束し、コンクリート浮体の浮力によって生じる緊張力を利用して風力発電施設の基礎として機能させる仕組みです。コンクリート浮体を設置するには、陸上で製造した浮体を船で設置場所まで自然浮遊状態で曳（えい）航した後、浮体を海中に半潜水させてテンドンと結束して係留することになります。

今回の実験では、曳航、設置、係留のそれぞれの状態を想定し、制作した模型の内部に重量やバランスを調整するバラスト水を入れることで、それぞれの状態を再現し、重心計測のために模型が傾斜した状態も再現しました。同時に、浮体模型の実際の状態と、シミュレーションソフトで予想した状態を比較し、シミュレーションソフトの妥当性も合わせて検証しています。

実験の結果、バラスト水の注排水によって浮体の姿勢を制御できること、シミュレーションソフトによる解析結果と実際の状況が比較的よく一致することが確認できました。