(57)【要約】【課題】緊張係留索の張力を適正に調整することができる緊張係留式浮体の設置方法の提供。【解決手段】この緊張係留式浮体の設置方法は、張力計１３を各緊張係留索５，５…に設置し、浮体構造物６に浮力を作用させて緊張係留索５，５…に初期張力を付与した後、張力計１３によって各緊張係留索５，５に作用する張力を一定期間計測し、張力計５，５…の計測結果に基づき各緊張係留索５，５…に調整用部材１４，１４を取り付け、各緊張係留索５，５の張力を調整することによって、各緊張係留索５，５…の張力を簡易かつ効率的に調整することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に設置された水底アンカー構造体に複数の緊張係留索を介して浮体構造物を係留させた後、該浮体構造物に浮力を作用させて前記緊張係留索に張力を付与する緊張係留式浮体の設置方法において、
張力計を前記各緊張係留索に設置し、前記浮体構造物に浮力を作用させて前記緊張係留索に初期張力を付与した後、
前記張力計によって前記各緊張係留索に作用する張力を一定期間計測し、前記張力計の計測結果に基づき前記各緊張係留索に調整用部材を取り付け、前記各緊張係留索の張力を調整することを特徴とする緊張係留式浮体の設置方法。
【請求項２】
前記一定期間は潮汐の干満を含む期間とする請求項１に記載の緊張係留式浮体の設置方法。
【請求項３】
前記張力計の計測結果から前記各調整用部材の厚みを算出し、該各調整用部材を前記各緊張係留索の上端に固定された定着具と、前記浮体構造物の定着面との間に介在させて前記各緊張係留索の張力を調整する請求項１又は２に記載の緊張係留式浮体構造物の設置方法。
【請求項４】
前記調整用部材は、鋼材によって構成されている請求項１〜３の何れか一に記載の緊張係留式浮体の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋上風力発電装置等の設置に使用されるものも含めた浮体式の緊張係留式浮体の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洋上風力発電装置の設置方式には、その一つの手段として浮体式のものが知られており、浮体式の一形態として浮体と水底に設置された水底アンカー体との間にあらかじめ大きな初期張力を鉛直方向に作用させた状態で係留する緊張係留式浮体（ＴＬＰ：テンション・レグ・プラットホーム）が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この緊張係留式浮体を構築するには、ワイヤ―リールに緊張係留索（テンドン）を巻き付け、その下端に事前に水底アンカー体を取り付けておき、所定の位置へ浮体と水底アンカー体とを移動させた後、ワイヤ―リールを繰り出し、水底アンカー体を水底に固定する。
【０００４】
次に、その状態から緊張係留索（テンドン）をワイヤ―リール等の緊張装置によって緊張させるとともに、その状態で緊張係留索の上端部を浮体に固定する。尚、緊張係留索の上端を固定した後は、ワイヤ―リール等の緊張装置を撤去する。
【０００５】
そして、浮体のバラスト機能を調節して浮体に浮力を作用させることによって、緊張係留索に張力を作用させた状態となり、浮体が緊張係留索に設定した初期張力を付与した状態で水底アンカー体に係留される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−３０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の如き従来の技術では、潮の干満の影響や海底面が緩やかであっても傾斜していることから、各緊張係留索に作用する張力も均一とならず、初期張力を付与した後に張力の調整を必要とする場合が多い。
【０００８】
この初期張力付与後の張力調整においては、緊張係留索の本数が多くなるとそれに応じて不均等係数が大きくなり、複数の緊張係留索のうちの一本を調整すると、その影響で他の緊張係留索の張力が変動するため、調整が困難であるという問題があった。
【０００９】
一方、複数の緊張係留索の張力を一律的に調整しようとすると、潮汐の干満の影響や海底面は緩やかであっても傾斜していることから、張力変動量にバラつきが生じるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、緊張係留索の張力を適正に調整することができる緊張係留式浮体の設置方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、水底に設置された水底アンカー構造体に複数の緊張係留索を介して浮体構造物を係留させた後、該浮体構造物に浮力を作用させて前記緊張係留索に張力を付与する緊張係留式浮体の設置方法において、張力計を前記各緊張係留索に設置し、前記浮体構造物に浮力を作用させて前記緊張係留索に初期張力を付与した後、前記張力計によって前記各緊張係留索に作用する張力を一定期間計測し、前記張力計の計測結果に基づき前記各緊張係留索に調整用部材を取り付け、前記各緊張係留索の張力を調整することにある。
【００１２】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記一定期間は潮汐の干満を含む期間とすることにある。
【００１３】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記張力計の計測結果から前記各調整用部材の厚みを算出し、該各調整用部材を前記各緊張係留索の上端に固定された定着具と、前記浮体構造物の定着面との間に介在させて前記各緊張係留索の張力を調整することにある。
【００１４】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一の構成に加え、前記調整用部材は、鋼材によって構成されていることにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る緊張係留式浮体の設置方法は、請求項１に記載の構成を具備することによって、水底面の状態や潮の干満に合わせて、簡易かつ効率的に緊張係留索の張力を適正に調節することができる。
【００１６】
また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、潮の干満の状況に適した適正な張力に調整することができる。
【００１７】
さらに、本発明において、請求項３に記載の構成を具備することによって、緊張係留索毎に調整することによる他の緊張係留索への影響を回避し、全ての緊張係留索に均一な張力を作用させることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明において、請求項４に記載の構成を具備することによって、海上でも長期にわたり各緊張計係留索が安定して張力を作用させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る緊張係留式浮体の設置方法によって設置された緊張係留式浮体を示す斜視図である。
【図２】同上の緊張係留式浮体の曳航時の状態を示す断面図である。
【図３】同上の水底アンカー構造体を設置する際の状態を示す断面図である。
【図４】同上の緊張係留索を定着させた状態を示す断面図である。
【図５】同上の初期張力を付与し、各緊張係留索の張力を計測する際の状態を示す断面図である。
【図６】同上の調整用部材による張力調整をした状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係る緊張係留式浮体の撤去方法の実施態様を図１〜図６に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は緊張係留式浮体、符号２は、水底、符号３は水面である。
【００２１】
緊張係留式浮体１は、図１に示すように、水底２に設置される水底アンカー構造体４と、水底アンカー構造体４に複数の緊張係留索５，５…を介して係留された浮体構造物６とを備え、浮体構造物６の浮力により緊張係留索５，５…が緊張された状態で水底アンカー構造体４に係留される。
【００２２】
浮体構造物６は、水中に配置されるロワーハル７と、水上に配置されるアッパーハル８と、ロワーハル７とアッパーハル８とを連結する複数の柱状のコラム９，９…とを備え、アッパーハル８上に風力発電設備等（図示せず）が設置されるようになっている。
【００２３】
ロワーハル７及びコラム９，９…は、中空構造に形成され、浮力を発生させるようになっており、ロワーハル７及びコラム９，９…の浮力によってアッパーハル８を水面３上の所定の高さに支持するようになっている。
【００２４】
ロワーハル７は、内部にバラストタンク７ａを備え、バラストタンク７ａに対し注排水することによって浮力を調節できるようになっている。
【００２５】
コラム９，９…は、上下が閉鎖された中空柱状に形成され、所定の高さに内部に挿通させた緊張係留索５，５…の上端が定着される定着部１０を備えている。
【００２６】
尚、図中符号１１は定着部１０に緊張係留索５，５…を定着させるコーン等の定着具である。また、緊張係留索５，５…の定着位置は、上述の実施例に限定されず、アッパーハル８に定着させてもよい。
【００２７】
水底アンカー構造体４は、枠内にコンクリート等を打設してなる重量物であり、水底２に沈められ自重により水底２に固定され、重力式アンカーとして機能するようになっている。なお、水底アンカー構造体４は、杭により水底地盤に固定されるようにしてもよい。
【００２８】
緊張係留索５，５…は、鋼製の鎖やワイヤによって構成され、鉛直方向に向け、上端部が浮体構造物６に定着され、下端部が水底アンカー構造体４に定着されている。
【００２９】
この緊張係留式浮体６を設置するには、先ず、図２に示すように、ワイヤ―リール等の緊張装置１２により緊張係留索５，５…を巻き取った状態とし、水底アンカー構造体４を浮体構造物６と一体化させた状態で設置場所まで曳航する。
【００３０】
このとき、浮体構造物６は、バラスト機能を調節して設置時よりも水中に沈下させた状態となっている。
【００３１】
次に、図３に示すように、設置場所に到達したら、その場でワイヤ―リール等の緊張装置１２によって緊張係留索５，５…を繰り出し、水底アンカー構造体４を水底２に着底させる。
【００３２】
そして、着底後に水底アンカー構造体４を構成する枠内にコンクリートを打設し、水底アンカー構造体４をその自重によって水底２に固定する。
【００３３】
次に、図４に示すように、緊張係留索５，５…の長さを調節し、定着具１１によって緊張係留索５，５…を定着部１０に定着させた後、ワイヤ―リール等の緊張装置１２を撤去する。
【００３４】
一方、張力計１３を各緊張係留索５，５…の上端部に設置し、各緊張係留索５，５…に作用する張力を計測できるようにする。尚、張力計１３の設置個所は、各緊張係留索５の上端部に限定されない。
【００３５】
この状態で、図５に示すように、浮体構造物６のバラスト機能を調節し、浮体構造物６の浮力を復元させることによって、各緊張係留索５，５…に初期張力を作用させる。
【００３６】
そして、浮体構造物６に浮力を作用させて緊張係留索５，５…に初期張力を付与した後、張力計１３によって各緊張係留索５，５…に作用する張力を一定期間計測する。
【００３７】
計測する一定期間は、例えば、潮汐の干満を含む期間とし、潮汐の干満による各緊張係留索５，５…の張力の変動を経時的に計測する。尚、計測する一定期間は、この実施例に限定されず、設置水域の海流、季節、風雨等の諸条件を考慮し、自由に設定することができる。
【００３８】
そして、図６に示すように、張力計１３の計測結果に基づき各緊張係留索５，５…に調整用部材１４，１４を取り付け、各緊張係留索５，５…の張力を調整する。
【００３９】
具体的には、張力計１３の計測結果に基づき、緊張係留索５毎の各調整用部材１４，１４の厚みを算出し、算出した厚みの調整用部材１４，１４を準備する。尚、調整用部材１４の厚みは、計測結果に基づいて算出された厚みに合わせて作成してもよく、所定の厚みの複数の調整用部材１４ａ，１４ａを重ね合わせて厚みを調節してもよい。
【００４０】
調整用部材１４，１４は、鋼材によって形成されている。
【００４１】
そして、各調整用部材１４，１４を各緊張係留索５，５…の上端に固定された定着具１１と、浮体構造物６の定着面、即ち、定着部１０との間に介在させて各緊張係留索５，５…の張力を調整する。尚、各調整用部材１４，１４の取り付けに際しては、必要に応じて浮体構造物６のバラス機能を調節してもよい。
【００４２】
例えば、計測の結果、水底２面が一方側に傾いており、その水底２面の傾き方向で隣り合う緊張係留索５，５…の張力変動に差がある場合には、図６に示すように、一方側の調整用部材１４を薄く、他方側の調整用部材１４ａ、１４ａを厚くする。
【００４３】
最後に、各緊張係留索５，５…の張力が所定の張力に対して、許容範囲に含まれることを確認し、問題なければ張力計１３を撤去する。
【００４４】
このように構成された緊張係留式浮体６の設置方法では、各緊張係留索５，５…に初期張力を付与した後、一定期間緊張係留索５，５…の張力を計測し、その張力の変動の規則性を把握し、その計測結果から各緊張係留索５，５…に適合した調整用部材１４，１４を取り付けることによって、各緊張係留索５，５…の張力を一遍に調節することができるので、各緊張係留索５，５…の張力の調整による他の緊張係留索５，５…への影響を抑えることができる。
【００４５】
また、潮汐の干満を含む期間に張力を計測することによって、潮汐の干満が緊張係留索５，５…に及ぼす影響を反映させて適正な張力に調整することができる。
【００４６】
尚、浮体構造物６の態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、中央に配置された水面３を貫通する柱状のコラムと、水中に配置されたこのコラムと連結された状態で水中に配置される浮力体とを有する所謂「ミニ・テンション・レグ・プラットホーム（ミニＴＬＰ）」であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  緊張係留式浮体
２  水底
３  水面
４  水底アンカー構造体
５  緊張係留索
６  浮体構造物
７  ロワーハル
７ａ  バラストタンク
８  アッパーハル
９  コラム
１０  定着部
１１  定着具
１２  緊張装置（ワイヤーリール）
１３  張力計
１４  調整用部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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