(57)【要約】【課題】その目的は、陸上で組み上げられ一体化されて、作業台船で運搬された上部構造物を、大型のクレーンなどの吊り下げ設備を使用せずに、また、バラスト調整による作業台船の喫水調整よりも迅速に上下移動できて、短時間で安全に、上部構造物を設置水域に配置された下部構造物に接合できる洋上構造物の施工方法を提供する。【解決手段】  作業台船１Ａに備えられている甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを昇降させるスパッド昇降操作で作業台船１Ａの一部または全部を降下させることにより、作業台船１Ａに搭載されている上部構造物４１を下部構造物４２の上に降下させて、両者を接合して一体化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋上構造物を上部構造物と下部構造物に分割して製造する製造工程と、
前記下部構造物を設置水域に運搬して設置する設置工程と、
前記上部構造物を作業台船に搭載して前記設置水域に運搬する運搬工程と、
前記作業台船の移動により、前記作業台船に搭載した前記上部構造物を、予め設置した前記下部構造物の上方部位に移動する移動工程と、
前記作業台船に備えられている甲板昇降式システムのスパッドを下降させて着底させることにより、前記作業台船を、船体の浮力を受けつつ水面に浮かべた状態で、又は、水面より上に持ち上げた状態で、設置水域に支持する着底工程と、
前記作業台船に備えられている甲板昇降式システムのスパッドを昇降させるスパッド昇降操作で前記作業台船の一部又は全部を降下させることにより、前記作業台船に搭載されている前記上部構造物を前記下部構造物の上に降下する降下工程と、
前記上部構造物を前記下部構造物に接合して一体化して、前記上部構造物と前記下部構造物の接合体を形成する接合工程と、
前記上部構造物と前記下部構造物の接合体から前記作業台船を離脱する離脱工程とを、
含むことを特徴とする洋上構造物の施工方法。
【請求項２】
前記着底工程の後に位置調整工程を含むと共に、前記位置調整工程では、歩行式の前記甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド移動操作で作業台船の位置を水平方向に移動させることで、前記作業台船に搭載した前記上部構造物の下側の接合部と前記下部構造物の上側の接合部との位置合わせを行うことを特徴とする請求項１に記載の洋上構造物の施工方法。
【請求項３】
前記離脱工程が、前記甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド昇降操作により、前記作業台船の上部構造物を搭載していた部位を上昇または降下させることにより、前記作業台船を前記接合体から上下方向に離間させる上下方向離脱工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の洋上構造物の施工方法。
【請求項４】
前記離脱工程が、歩行式の前記甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド移動操作により、前記作業台船を水平方向に移動させることにより、前記作業台船を前記接合体から水平方向に離間させる水平方向離脱工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洋上構造物の施工方法。
【請求項５】
設置水域に運搬して設置される洋上構造物の上部構造物を搭載する搭載部位と、船体を昇降する甲板昇降式システムのスパッドを備えた作業台船において、前記搭載部位を作業台船の船体に対して傾斜させる搭載部位傾斜機構を備えていることを特徴とする作業台船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置等を搭載した洋上構造物の施工方法及び作業台船に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風車などの風力発電装置を搭載する洋上構造物は、一般に上部構造物と下部構造物に分けて製造される。この上部構造物は一般にタワー、ナセル、ブレード等で構成されている。一方、下部構造物は、着床式の洋上構造物の場合は、パイル、重力式、ジャケット、トリポッド、トリパイル等の載置台等がある。また、浮体式の洋上構造物の場合は、アンカーと係留索で係留される円柱状のタワー構造物（スパー型の場合）がある。
【０００３】
この上部構造物と下部構造物を一体化して、洋上の設置水域に設置する施工方法では、多くの場合、下部構造物を水中に直立状態に固定または保持する工程があり、その工程の後で、水面上にある下部構造物の上端に上部構造物を搭載及び固定する作業が行われる。これらの上部構造物を順次下部構造物に搭載して一体化する作業は、多くの場合、クレーン船を使用して行われている。
【０００４】
しかしながら、このような場合、使用料が高いクレーン船が必要になる上に、クレーンで吊り下げられた、タワー等の上部構造物が風の影響を受け易く、設置工事が難航するという問題がある。
【０００５】
このクレーン船を用いた接合作業に対して、甲板昇降式脚柱システム（ジャッキアップシステム）と移動可能なクレーンを備えたセミサブマーシブルな作業台船（ＳＥＰ）で、甲板昇降式脚柱を伸ばして着底して、作業台船を固定した安定な状態にしてから、搭載したクレーンによって風力タービンを海底に下す方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、同様に、連結型自己昇降式作業台船（ＳＥＰ）を洋上にジャッキアップして固定して安定な状態にしてから、搭載したクレーンによって、タワーマストの組み立て部材を順次吊り上げて基礎の上に設置する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらには、ジャッキアップ脚を備えた洋上風車設置用船舶において、クレーンではなくて、船体の前後方向さらには船幅方向に走行するハンドリング装置で、風車のタワーを把持して持ち上げて、基礎上に風車を設置する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
また、台船本体を昇降自在に移動させる複数のレグを備えた甲板昇降式作業台船において、台船本体の甲板上を移動する建て起こし装置で、モノパイル又はタワー一体式風車を倒伏状態又は斜め倒伏状態から鉛直状態に建て起こして、所定位置まで降下させる洋上風力発電施設の施工方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
しかしながら、これらの自己昇降式作業台船（ＳＥＰ）に搭載したクレーンやハンドリング装置や立て起こし装置などを用いる方法では、いずれも、上部構造物を持ち上げたり、建て起こしたりするためのクレーンや専用の装置が必要になり、作業台船における重量が増加し、そのため、作業台船が大型化するという問題がある。
【００１０】
このような問題を鑑みて、タワー、ナセル、ブレード等を陸上で組み上げて一体化して上部構造物を構成してから、この上部構造物を作業台船（甲板昇降用脚を備えていない）により運搬し、洋上に設置された下部構造物の上に移動させて、クレーンや特別な装置を使用せずに、上部構造物を下部構造物と接合する方法が提案されている。
【００１１】
例えば、浮体型の下部構造物を想定する洋上構造物の施工方法において、接合の開始前には、運搬船に搭載した上部構造物と下部構造物の間に十分な上下距離（上下間隔）を保持しておき、接合開始の直前に、上部構造物に向けて下部構造物をウインチなどで引き上げることで、両者の間の相対運動を徐々に抑制して安全に接合できるようにする方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【００１２】
この方法では、接合を完了した後で、運搬船から下部構造物と上部構造物の接合体を分離する際には、バラスト調整により運搬船の一部を沈めながら、接合体を徐々に浮上させることで、接合体を運搬船から短時間で離脱させている。
【００１３】
また、着床型の下部構造を想定する洋上風車の架設方法において、風車を構成するベースを架設場所に設置された基礎の上部に配置した後、風車を洋上に支持している浮体（フォーク付き台船）の喫水調整をバラスト水の増減により行うことで、基礎の上部にベースを設置する方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【００１４】
この方法では、接合前に作業台船に搭載された上部構造物を下部構造物に接近させる工程、上部構造物と下部構造物の接合後に、作業台船から接合体を離脱させる工程において、それぞれの間の上下距離を、作業台船のバラスト調整によって制御している。
【００１５】
このような作業台船のバラスト調整で、上部構造物と下部構造物を接合する場合、接合の開始時には、作業台船に搭載されている上部構造物は作業台船と一体で動いており、接合の完了後には、上部構造物は下部構造物と一体で動くことになることから、接合の開始前には作業台船に搭載された上部構造物と下部構造物の間で、接合の完了後には接合体と作業台船の間で、それぞれの間で衝突を回避するために、適切な距離（間隔）を維持する必要がある。
【００１６】
特に、接合作業においては、一般的に、波やうねりによる作業台船の船体運動は数秒〜十数秒の周期を持つことから、作業台船に搭載された上部構造物と下部構造物の間の上下方向の距離もこの周期で変化し、この周期毎に衝突する可能性が生じることになる。この衝突回避に対しては、作業台船の下部構造物への接近や設置後の接合体からの離脱のタイミング等を、熟練した操船者に委ねることになり、操船者の負担が大きい。そのため、作業台船の船体運動で生じる、上部構造物と下部構造物との間、及び、作業台船と接合体との間の距離（特に上下方向の距離）の変動に、迅速に、例えば、数十秒以内で対応できるような施工方法が望まれている。
【００１７】
しかしながら、一般的な作業台船のバラストシステムの場合、船体の前端や後端を数十ｃｍ上下させるためだけでも、バラスト調整に１０分程度以上の時間が必要であり、接合の前後の衝突回避の面からは十分な時間とは言えない。
【００１８】
一方で、自己昇降式の作業台船（ＳＥＰ）においては、甲板昇降用脚（スパッド）を用いて移動できるように構成した移動式（歩行式）の作業台船が提案されている。例えば、揺動装置に構成されたスパッド（甲板昇降用脚）を、全周囲のいずれかの方向に傾斜させた後、鉛直方向に戻したり、全周囲のいずれかの方向に傾斜させた後、逆方向に傾斜させたりすることを繰り返すことで、船体の周囲のいずれの方向へも全体を安定して移動させることができる作業船が提案されている(例えば、特許文献７)。
【００１９】
また、台船本体にスパッドを支持させる支持枠のうちの少なくとも１基の支持枠を台船本体に水平移動可能に支持し、この水平移動可能な支持枠に支持させたスパッドを離底させた後、この支持枠を水平駆動手段で水平移動させてからそのスパッドを再着底させ、その後、この支持枠を逆方向に水平移動させることにより、水深差による移動距離の誤差を生じることなく台船本体を移動させる台船が提案されている(例えば、特許文献８)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２０１２−７６７３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−４２２５７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１０７５８６号公報
【特許文献４】特開２０１２−７６６２２号公報
【特許文献５】特開２０１６−２２７８３号公報
【特許文献６】特開２０１７−４４１４１号公報
【特許文献７】特開２０１２−４５９７０号公報
【特許文献８】特開平１１−３１０１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
これらの状況に際して、発明者は次の三つの知見を得た。一つ目の知見は、上部構造物を上下移動するクレーン又はハンドリング装置を備えたり、上部構造物を傾斜させる建て起こし装置を備えたりする甲板昇降式の作業台船（ＳＥＰ）では、作業台船を上昇させて安定した固定状態で、接合作業を行うことができるが、その一方で、これらの装置の重量を受けたり、作業台船の復原性能を確保するために、作業台船が大型化するという問題が有る。
【００２２】
二つ目の知見は、甲板昇降式ではない作業台船では、バラスト調整による作業台船の沈下量による上部構造物又は接合体の上下移動する場合は、甲板昇降式脚柱システムも、クレーン又は専用の装置も必要としないので、作業台船は単純な構造となり、大型化も抑制できる。しかし、その一方で、波やうねりによる作業台船の船体運動を抑制できず、また、バラスト調整による作業台船の１０分で数十ｃｍの速度での上下移動では、時間がかかり過ぎるので、そのため、接合前は、作業台船に搭載された上部構造物と下部構造物の間で、接合後は、作業台船と接合体の間で、接触の可能性があるという問題がある。
【００２３】
三つ目の知見は、甲板昇降式の作業台船（ＳＥＰ）では、甲板昇降式脚柱システムにより、作業台船を上下できる機能を備えており、また、移動式（歩行式）のスパッドを備えている場合は水平方向の移動が可能である。従って、上部構造物の降下作業と、上部構造物と下部構造物の接合作業において、甲板昇降式脚柱システムにより、１分で数十ｃｍの速度で作業台船を上下移動させれば、クレーンや専用の装置を使用せずに、また、バラスト調整よりも迅速に、作業台船に搭載した上部構造物を上下でき、また、上部構造物と下部構造物の接合体から作業台船を離脱させることができ、上記の問題を解決できる。
【００２４】
本発明はこのような状況を鑑みてなされたもので、その目的は、陸上で組み上げられ一体化されて、作業台船で運搬された上部構造物を、大型のクレーンなどの吊り下げ設備を使用せずに、また、バラスト調整による作業台船の喫水調整よりも迅速に上下移動できて、短時間で安全に、上部構造物を設置水域に配置された下部構造物に接合できる洋上構造物の施工方法及び作業台船を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記のような目的を達成するための本発明の洋上構造物の施工方法は、洋上構造物を上部構造物と下部構造物に分割して製造する製造工程と、前記下部構造物を設置水域に運搬して設置する設置工程と、前記上部構造物を作業台船に搭載して前記設置水域に運搬する運搬工程と、前記作業台船の移動により、前記作業台船に搭載した前記上部構造物を、予め設置した前記下部構造物の上方部位に移動する移動工程と、前記作業台船に備えられている甲板昇降式システムのスパッドを下降させて着底させることにより、前記作業台船を、船体の浮力を受けつつ水面に浮かべた状態で、又は、水面より上に持ち上げた状態で、設置水域に支持する着底工程と、前記作業台船に備えられている甲板昇降式システムのスパッドを昇降させるスパッド昇降操作で前記作業台船の一部又は全部を降下させることにより、前記作業台船に搭載されている前記上部構造物を前記下部構造物の上に降下する降下工程と、前記上部構造物を前記下部構造物に接合して一体化して、前記上部構造物と前記下部構造物の接合体を形成する接合工程と、前記上部構造物と前記下部構造物の接合体から前記作業台船を離脱する離脱工程とを、含むことを特徴とする洋上構造物の施工方法である。
【００２６】
この方法によれば、従来技術の甲板昇降式システムとクレーンなどを備えた作業台船に比べて、降下工程において、作業台船に搭載した上部構造物の降下を、甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド昇降操作で行うので、クレーン船のクレーン、作業台船に搭載されたクレーン、及び、上部構造物を上下するためのハンドリング装置などを用いる必要が無くなり、これらを作業台船に装備することによって生じる作業台船の大型化を回避できる。
【００２７】
また、このスパッド昇降操作で作業台船に搭載した上部構造物を降下させる方法では、作業台船のバラスト調整のみで上部構造物を降下させる場合に比べて、作業台船をスパッドで上昇させて、作業台船の船体を水面に固定又は水面より上に固定しているので、波、うなり、風と潮流等の外乱による作業台船の船体の運動を抑制、またはそれらの影響を回避できる。
【００２８】
さらに、作業台船のバラスト水の増減による作業台船の沈下速度と浮上速度に比べて、スパッドの昇降による降下速度と上昇速度が大きいので、降下工程において、迅速に、作業台船とこれに搭載された上部構造物を下部構造物の上に降下することができる。そのため、降下工程における作業時間を短縮することができる。
【００２９】
従って、風と潮流等の外乱による作業台船の船体の運動による、上部構造物と下部構造物の間の衝突の可能性のある時間を著しく短縮できる。この船体の運動の抑制又は回避と、作業台船の降下の迅速化により、接合前は作業台船に搭載された上部構造物と下部構造物の間における接触の可能性を、接合後は作業台船と接合体の間における接触の可能性を、それぞれ大幅に低下させることができる。
【００３０】
上記の洋上構造物の施工方法において、前記着底工程の後に位置調整工程を含むと共に、前記位置調整工程では、歩行式の前記甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド移動操作で作業台船の位置を水平方向に移動させることで、前記作業台船に搭載した前記上部構造物の下側の接合部と前記下部構造物の上側の接合部との位置合わせを行うように構成されると、次のような効果を奏することができる。
【００３１】
この調整工程によれば、水平方向に移動可能な歩行式の甲板昇降式システムを備えている場合には、そのスパッド移動操作で、作業台船を前後方向や左右方向等の水平方向に移動させることができるので、位置合わせのための他の装置やシステムを装備する必要が無くなる。従って、位置合わせのための装置を作業台船に搭載することによって生じる作業台船の大型化を抑制できる。
【００３２】
上記の洋上構造物の施工方法において、前記離脱工程が、前記甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド昇降操作により、前記作業台船の上部構造物を搭載していた部位を上昇または降下させることにより、前記作業台船を前記接合体から上下方向に離間させる上下方向離脱工程を含むと、次のような効果を奏することができる。
【００３３】
この上下方向離脱工程によれば、スパッド昇降操作で、作業台船を上下方向に移動させるので、バラスト調整による作業台船の喫水調整に比べて、迅速に、接合体から作業台船を離脱することができる。
【００３４】
上記の洋上構造物の施工方法において、前記離脱工程が、歩行式の前記甲板昇降式システムのスパッドを用いたスパッド移動操作により、前記作業台船を水平方向に移動させることにより、前記作業台船を前記接合体から水平方向に離間させる水平方向離脱工程を含むと、次のような効果を奏することができる。
【００３５】
この水平方向離脱工程によれば、水平移動可能な歩行式の甲板昇降式システムを備えている場合には、そのスパッド移動操作で、作業台船を前後方向や左右方向等の水平方向に移動させることができるので、この水平方向の離脱のための他の装置やシステムを装備する必要が無くなる。従って、水平方向の離脱の装置を作業台船に搭載することによって生じる作業台船の大型化を抑制できる。また、甲板昇降式システムのスパッド移動操作により、迅速に、接合体から作業台船を離脱することができる。
【００３６】
そして、上記の目的を達成するための作業台船は、設置水域に運搬して設置される洋上構造物の上部構造物を搭載する搭載部位と、船体を昇降する甲板昇降式システムのスパッドを備えた作業台船において、前記搭載部位を作業台船の船体に対して傾斜させる搭載部位傾斜機構を備えて構成される。
【００３７】
この構成によれば、作業台船が、上部構造物の搭載、上部構造物の降下、上部構造物と下部構造物の接合体からの作業台船の離脱等の際に、作業台船の船体姿勢が船首トリムや船尾トリムなどとなる場合に、上部構造物を搭載する搭載部位が、船体姿勢と同じ傾斜にならず、水平などのその時の作業に適した姿勢をとることができるので、上部構造物の傾斜や、上部構造物の下部と下部構造物の上部との平行を維持することができるので、作業時における作業効率と安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の洋上構造物の施工方法及び作業台船によれば、陸上で組み上げられ一体化されて、作業台船で運搬された上部構造物を、大型のクレーンなどの吊り下げ設備を使用せずに、また、バラスト調整による作業台船の喫水調整よりも迅速に上下移動できて、短時間で安全に、上部構造物を設置水域に配置された下部構造物に接合できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用するＳＥＰタイプの作業台船の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のハーフＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図３】図１のフルＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の洋上構造物の施工方法の構成の一部を示す図で、製造工程、設置工程、運搬工程を示す図である。
【図５】図４の洋上構造物の施工方法の構成の一部を示す図で、移動工程、着底工程、降下工程を示す図である。
【図６】図４の洋上構造物の施工方法の構成の一部を示す図で、接合工程、離脱工程、復航工程を示す図である。
【図７】運搬工程の搭載工程における接近方法で、スパッドを上昇させて格納した状態の作業台船を、上部構造物がある岸壁に接近させている状態を示す図である。
【図８】運搬工程の搭載工程における接近方法で、スパッド移動操作による第２の接近方法を説明するための図である。
【図９】運搬工程の搭載工程における接近方法で、スパッドを上昇させて格納した状態で、フォーク部を上部構造物の下に挿入している状態を示す図である。
【図１０】運搬工程の搭載工程における掬い上げ方法で、スパッド昇降操作による第２の掬い上げ方法を説明するための図である。
【図１１】運搬工程の航行工程で、上部構造物をフォーク部の上に搭載している作業台船が、スパッドを上昇させて格納して航行している状態を示す図である。
【図１２】移動工程において、上部構造物をフォーク部の上に搭載している作業台船を、予め設置されている下部構造物に接近させている状態を示す図である。
【図１３】移動工程の移動調整工程において、係留調整方法で、作業台船に搭載した上部構造物の位置を、多点係留の操船ウインチの操作により、下部構造物の位置に合わせている状態を示す図である。
【図１４】移動工程の移動調整工程において、自動船位保持方法で、作業台船に搭載した上部構造物の位置を、ＤＰＳシステムのスラスター等の操作により、下部構造物の位置に合わせている状態を示す図である
【図１５】着底工程において、作業台船のパッドを降下及び着底させて、作業台船をハーフＳＥＰ状態で設置水域に支持している状態を示す図である。
【図１６】着底工程において、作業台船のパッドを降下及び着底させて、作業台船をフルＳＥＰ状態で設置水域に支持している状態を示す図である。
【図１７】着底工程の位置調整工程において、スパッド移動操作で作業台船を水平方向に移動させている状態を示す図である。
【図１８】降下工程及び接合工程において、スパッド昇降操作による第１の降下方法で、前後のスパッドの両方を同時に上昇させて、船体と共に上部構造物を下部構造物の上に降下している状態を示す図である。
【図１９】降下工程及び接合工程において、船首側のスパッドを降下させて、船首を持ち上げて船尾を下げて、上部構造物を下部構造物の上に降下している状態を示す図である。
【図２０】降下工程及び接合工程において、船尾側のスパッドを上昇させて、船尾を下げて船首を持ち上げて、上部構造物を下部構造物の上に降下している状態を示す図である。
【図２１】上下方向離脱工程の上方向離脱方法において、前後両側のスパッドを下降させて、船体を上昇させて、上部構造物と下部構造物の接合体から作業台船を上方向に離間させている状態を示す図である。
【図２２】上下方向離脱工程の上方向離脱方法において、船首側のスパッドを上昇させて、船首を上げて船尾を下げて、上部構造物と下部構造物の接合体から作業台船を上方向に離間させている状態を示す図である。
【図２３】上下方向離脱工程の上方向離脱方法において、船尾側のスパッドを上昇させて、船首を下して船尾を上げて、上部構造物と下部構造物の接合体から作業台船を上方向に離間させている状態を示す図である。
【図２４】水平方向離脱工程において、船尾側のスパッドを船首側のスパッドのキック機構により、作業台船を前方に移動させて、上部構造物と下部構造物の接合体から作業台船を水平方向に離間させている状態を示す図である。
【図２５】復航工程において、作業台船が、設置水域から帰港するために、スパッドを上昇させて格納して航行している状態を示す図である。
【図２６】上部構造物がフォーク部の上側に接続された場合の接合工程における、接合前のフォーク部と上部構造物と下部構造物の関係を示す図である。
【図２７】上部構造物がフォーク部の上側に接続された場合の下方向離脱方法における、接合後のフォーク部と上部構造物と下部構造物の関係を示す図である。
【図２８】上部構造物がフォーク部の下側に接続された場合の接合工程における、接合前のフォーク部と上部構造物と下部構造物の関係を示す図である。
【図２９】上部構造物がフォーク部の下側に接続された場合の上方向離脱方法における、接合後のフォーク部と上部構造物と下部構造物の関係を示す図である。
【図３０】スパッドの底板を例示する図で、（ａ）は固定式の底板を、（ｂ）は開閉式の底板を示す図である。
【図３１】本発明に係る第２の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用するＳＥＰタイプの作業台船の構成を模式的に示す平面図である。
【図３２】図３１のハーフＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図３３】図３１のフルＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図３４】第１の移動載置台の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３５】本発明に係る第３の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用するＳＥＰタイプの作業台船の構成を模式的に示す平面図である。
【図３６】図３５のハーフＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図３７】図３５のフルＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図３８】本発明に係る第４の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用するＳＥＰタイプの作業台船の構成を模式的に示す平面図である。
【図３９】図３８のハーフＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【図４０】図３８のフルＳＥＰの作業台船の構成を模式的に示す側面図で、スパッドを着底させている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る実施の形態の洋上構造物の施工方法について、図面を参照しながら説明する。
【００４１】
最初に、本発明に係る第１の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船について説明する。図１〜図３に示すように、この作業台船１Ａ、１Ｂは、ＳＥＰ（Ｓｅｌｆ  Ｅｌｅｖａｔｉｎｇ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ：自己昇降式作業台船）、または、ジャッキアップ船等と呼ばれる作業台船の一種であるが、プラットフォームと呼ばれる作業台船１Ａ、１Ｂに配置した数本（この実施の形態では３本）のスパッド（レグ、昇降脚）２０Ａ、２０Ｂと、このスパッド２０Ａ、２０Ｂを降下させて、その先端（底部）を水底（海底）Ｂに着底させて、船体２を持ち上げる昇降脚昇降システム（ジャッキアップシステム）２１Ａ、２１Ｂを備えて構成されている。
【００４２】
この作業台船１Ａ、１Ｂは、船体２の下部分が水面下に沈むことで浮力を得る排水量型の作業台船であるが、ハーフＳＥＰの作業台船１Ａでは、図２に示すように、甲板昇降式システム２１Ａ、２１Ｂにより、スパッド２０Ａ、２０Ｂを降下させて着底させることにより、作業台船１Ａの荷重の一部をスパッド２０Ａ、２０Ｂで負担する。つまり、各種作業をするときに、スパッド２０Ａ、２０Ｂの支持力と船体２の浮力を併用して、作業台船１Ａを上昇させるが、スパッド２０Ａ、２０Ｂのジャッキアップが完了した状態でも船体２の全部を水面Ｓより上には上昇させずに、船体２を水面Ｓに浮かせている状態とする。このハーフＳＥＰの場合では、スパッド２０Ａ、２０Ｂは、フルＳＥＰのように、作業台船１Ａの自重と載貨重量の全部を持ち上げられるような大容量のものではなく、凌濠台船に使われるような、部分的に浮力を補い船体を安定させる程度のものでよい。
【００４３】
一方、フルＳＥＰの作業台船１Ｂでは、図３に示すように、甲板昇降式システム２１Ａ、２１Ｂにより、スパッド２０Ａ、２０Ｂを降下させて着底し、作業台船１Ｂを水面Ｓより上に持ち上げることにより、作業台船１Ｂの荷重の全部をスパッド２０Ａ、２０Ｂで負担する。つまり、各種作業をするときに、作業台船１Ｂの全体をスパッド２０Ａ、２０Ｂで水面Ｓより上の波浪の届かない高さまで上昇させて、水面Ｓの波浪の影響や潮流の影響が作業台船１Ｂの船体に及ばない状態とする。このフルＳＥＰの作業台船１Ｂは、一般的に、ハーフＳＥＰよりも厳しい海象・気象条件下で作業することが多い。
【００４４】
作業台船１Ａ、１Ｂは、図１〜図３の構成では、船体２のデッキ（甲板）３において、船尾側には、船尾の両方の側方で後方に突出する一対の腕状構造物（突起部）４ａを形成している。これにより、平面視で、その１対の突起部４ａの間に凹部Ａを有するＵ字形状のフォーク部４を設けている。
【００４５】
このフォーク部４は、設置水域に運搬して設置される洋上構造物４０の上部構造物４１を搭載する搭載部位である。この搭載部位であるフォーク部４を作業台船１Ａ、１Ｂの船体２に対して傾斜させる搭載部位傾斜機構を備えて構成することが好ましい。この搭載部位傾斜機構として、フォーク部４を船体２に対してヒンジ構造で接続し、フォーク部４の船尾側がこのヒンジの周りに上下して、船首トリムや船尾トリムの範囲の近傍で傾斜できるように構成する。この傾斜としては、フォーク部４に傾斜センサを設けてその出力により、フォーク部４を支持する油圧シリンダの伸縮を制御することで容易に構成できる。この構造は、カーフェリーや揚陸艇のランプウエイの構造と類似した構成で実現できる。
【００４６】
この構成によれば、下記で述べるような、作業台船１Ａ、１Ｂが、上部構造物４１の搭載、上部構造物４１の降下、上部構造物４１と下部構造物４２の接合体４０からの作業台船１Ａ、１Ｂの離脱等の際に、作業台船１Ａ、１Ｂの船体姿勢が船首トリムや船尾トリムなどとなる場合に、上部構造物４１を搭載する搭載部位（フォーク部４）が、船体姿勢と同じ傾斜にならず、水平などのその時の作業に適した姿勢をとることができるので、上部構造物４１の傾斜や、上部構造物４１の下部４１ｄの底面と下部構造物４２の上部４２と上面の平行などの相互の姿勢の関係を維持することができるので、作業時における作業効率と安全性を向上することができる。
【００４７】
また、船首側には船橋や居住区としての上部構造物５が配設されている。なお、必要に応じて、自航用のプロペラと舵等の推進システムを搭載するが、これらの推進システムに関しては、図１４以外では、図示を省略している。
【００４８】
これらの作業台船１Ａ、１Ｂは、スパッド２０Ａ、２０Ｂを用いて海底Ｂの上を歩行するがごとく作業台船１Ａ、１Ｂを移動できる歩行式の作業台船である。このスパッド２０Ａ、２０Ｂは２脚以上、より好ましくは３脚以上備えていることが好ましく、さらには、作業台船１Ａ、１Ｂの前後、左右に分かれて装備されていることが好ましい。ここでは、船尾側のフォーク部４のそれぞれの近辺に、左右一対の固定型の船尾側のスパッド２０Ａを、船首側の中央にキック式のスパッド２０Ｂをそれぞれ装備している。
【００４９】
この固定型のスパッド２０Ａは、スパッド２０Ａの作業台船１Ａ、１Ｂの下部への突き出し量を固定したときに、スパッド２０Ａと作業台船１Ａ、１Ｂとの間の相対揺動や水平方向の自由度が拘束される。一方、キック式のスパッド２０Ｂは、スパッド２０Ｂの作業台船１Ａ、１Ｂの下部への突き出し量が水平のピンによる支持により固定された状態で、そのピンを軸にした相対揺動が許され、スパッド２０Ｂのピンより上の部分が油圧シリンダ等により作業台船１Ａ、１Ｂに対し相対的に水平方向に押し引きされることで、図８、図１７、及び、図２４に示すように、スパッド２０Ｂが振り子のように傾斜するものである。
【００５０】
これらの作業台船１Ａ、１Ｂでは、キック式のスパッド２０Ｂを用いた作業台船としているが、別の歩行式の作業台船でもよい。例えば、スパッド２０Ａ、２０Ｂの相対揺動は許容されず鉛直のままであるが、油圧シリンダにより作業台船１Ａ、１Ｂに対してスパッド２０Ａ、２０Ｂを水平方向にスライドすることで、作業台船１Ａ、１Ｂを移動することのできるものであってもよい。このように、スパッド２０Ａ、２０Ｂが歩行機能を備えていることにより、作業台船１Ａ、１Ｂの水平位置の微調整がスパッド移動操作により可能となる。
【００５１】
このスパッド２０Ａ、２０Ｂの最下部には、海底地質等を考慮して必要に応じて使用する底板を装備している。この底板は、スパッド２０Ａ、２０Ｂに加わる力を受持つ構造をしており、図３０に示すように、固定式の底板２２ａ以外に、開閉式の底板２２ｂがある。この開閉式の底板２２ｂは、広く開いて、緩い砂や粘性土等の軟弱な地盤に対応したり、底板２２ｂを跳ね上げて底板２２ｂによる支持を無効にし、鋭利に形成されたタワー先端２２ｃを固い地盤に刺したりすることができるように構成されている。
【００５２】
そして、このスパッド昇降操作による降下方法としては、図１８に示すように、前後のスパッド２０Ａ、２０Ｂを同時に上昇させて、船体２の姿勢を維持しながら、作業台船１Ａを降下させる第１の降下方法と、図１９に示すように、船首側のスパッド２０Ｂのみを降下させて、船首を上げて船尾を下げて、作業台船１Ａの船尾側を降下させる第２の降下方法、図２０に示すように、船尾側のスパッド２０Ａのみを上昇させて、船尾を下げて船首を上げて、作業台船１Ａの船尾側を降下させる第３の降下方法、及び、第２と第３の降下方法を併用する第４の降下方法等がある。
【００５３】
また、このスパッド昇降操作よる上昇方法としては、図１０、図１５、図１６、及び、図２１に示すように、前後のスパッド２０Ａ、２０Ｂを同時に降下させて、船体２の姿勢を維持しながら、作業台船１Ａを上昇させる第１の上昇方法と、図２２に示すように、船首側のスパッド２０Ｂのみを上昇させて、船首を下げて船尾を上げて、作業台船１Ａの船尾側を上昇させる第２の上昇方法、図２３に示すように、船尾側のスパッド２０Ａのみを降下させて、船尾を上げて船首を下げて、作業台船１Ａの船尾側を上昇させる第３の上昇方法、及び、第２と第３の上昇方法を併用する第４の上昇方法がある。
そして、スパッド移動操作による水平方向移動方法では、図８、図１７、及び、図２４に示すように、船尾側のスパッド２０Ａを上昇させると共に、船首側のスパッド２０Ｂのキック機構により、スパッド２０Ｂを振り子のように傾斜させて、その先端で海底Ｂをキックすることにより、作業台船１Ａ、１Ｂを相対的に水平方向に押し引きすることで、作業台船１Ａ、１Ｂを水平方向に移動させる。
【００５４】
また、図１３に示すような多点係留の操船ウインチシステム、または、図１４に示すような自動船位保持システム（ＤＰＳ）を装備する。これらを装備すると、洋上風力設備に限らず、様々なプロジェクトで使用できるようになる。
【００５５】
なお、以下の説明では、主として、ハーフＳＥＰの作業台船１Ａで説明する。しかし、船体２と水面Ｓの高さ関係が異なるが、フルＳＥＰの作業台船１Ｂでも同様のことを行うことができる。また、上記では作業台船１Ａ、１Ｂの船尾に一対の腕状構造物４ａがあるとして説明したが、上部構造物４１を支持する構造があれば一対の腕状構造物４ａである必要はなく、その上部構造物４１を搭載する支持部は船尾でなく例えば船首や船腹でもよい。その場合は、固定式のスパッド２０Ａを支持部に近い位置に、キック式のスパッド２０Ｂは支持部から遠い位置に配置する。
【００５６】
次に、本発明の第１の実施の形態の洋上構造物の施工方法について説明する。この洋上構造物の施工方法では、図４に示す製造工程、設置工程、運搬工程と、図５に示す移動工程、着底工程、位置焼成工程、降下工程と、図６に示す接合工程、離脱工程、復航工程等の各種の工程の一部または全部を含んでいる。
【００５７】
先ず、図４に示す製造工程、設置工程、運搬工程について説明する。製造工程は、洋上構造物４０を上部構造物４１と下部構造物４２に分割して製造する工程である。図７に示すように、この上部構造物４１は一般にタワー４１ａ、ナセル４１ｂ、ブレード４１ｃ等で構成されている。一方、ここでは、下部構造物４２としては、図１２に示すように、ここでは、着床式のモノパイルを採用している。
【００５８】
なお、このモノパイルの他にも、着床式の下部構造物としては、重力式、ジャケットの基本形の他に、発展形のトリパイル、ハイブリットのトリポッド等の各種の載置台等がある。これらの下部構造物は、設置場所の水底に設置された基礎の上に自立して設けられると共に、その頂上が水面Ｓの近傍（水面Ｓの上又は下）にあるようにして設けられている。また、浮体式の下部構造物として、スパー型の洋上構造物の場合のように、アンカーと係留索で係留される円柱状のタワー構造物がある。これは、魚釣りの釣浮きのように直立状態で浮いていて、その頂上が水面Ｓの近傍（水面Ｓの上又は下）にあるように設けられている。
【００５９】
また、設置工程は、下部構造物４２を設置水域に運搬して設置する工程である。着床式のモノパイル、重力式、ジャケット等の各種の載置台で形成される下部構造物４２（ここではモノパイル）は、洋上構造物４０の設置場所の水底地盤に応じて選択され、大型油圧ハンマーや大型作業船、大型運搬船等を使用して、洋上構造物４０の設置場所に設置される。
【００６０】
運搬工程は、上部構造物４１を作業台船１Ａに搭載して設置水域に運搬する工程であるが、図７〜図１０に示すように、岸壁Ｃに接近して、岸壁Ｃで上部構造物４１を作業台船１Ａに搭載する搭載工程と、図１１に示すように、上部構造物４１を搭載した状態の作業台船１Ａを設置水域に航行する航行工程を含んでいる。
【００６１】
搭載工程では、製造工場、又は、岸壁に設置されているクレーンなどを使用して、図７に示すように、タワー４１ａ、ナセル４１ｂ、ブレード４１ｃ等を組み立てて、一体化した上部構造物４１を岸壁Ｃの台座Ｃｂの上に予め準備しておく。この搭載工程では、作業台船１Ａを岸壁Ｃの台座Ｃｂの上に載置された上部構造物４１に接近して、フォーク部４を上部構造物４１の下部４１ｄの下に挿入する接近方法と、この挿入後にフォーク部４を上昇させてフォーク部４で上部構造物４１を掬い上げて、上部構造物４１を作業台船１Ａに積み込む、掬い上げ方法が用いられる。
【００６２】
そして、接近方法に関しては、第１の接近方法として、図７に示すように、パッド２０Ａ、２０Ｂを上昇させて格納すると共に、作業台船１Ａのバラスト操作で船尾のフォーク部４を下げた状態で、作業台船１Ａの推進力又はタグボートなどの他船の推進力を用いて、作業台船１Ａを岸壁Ｃに接近させる。
【００６３】
また、第２の接近方法として、図８に示すように、スパッド２０Ａ、２０Ｂをスパッド昇降操作で降下して着底させて、これらのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド移動操作により作業台船１Ａを岸壁Ｃの側へ移動させるスパッド移動方法を用いて、フォーク部４を上部構造物４１の下部４１ｄの下に入れる。
【００６４】
さらには、第３の接近方法として、潮汐を利用して、引き潮の前後のときに、作業台船１Ａを岸壁Ｃ側に移動させてフォーク部４を上部構造物４１の下部４１ｄの下に入れる。また、作業台船１Ａと岸壁の間の設けた係留索の長さを調整することで、作業台船１Ａを岸壁Ｃ側に移動させる方法もある。
【００６５】
次に、掬い上げ方法に関しては、第１の掬い上げ方法として、図９に示すように、作業台船１Ａのバラスト操作で船尾のフォーク部４を下げた状態で、フォーク部４を上部構造物４１の下部４１ｄの下に入れて、その後、作業台船１Ａのバラスト操作でフォーク部４を上昇させることで、上部構造物４１の下部４１ｄを掬い上げて、上部構造物４１を作業台船１Ａのフォーク部４に積み込む。
更に、第２の掬い上げ方法として、図８に示すように、スパッド２０Ａ、２０Ｂを降下して着底させて、第２の接近方法で接近し、その後、図１０に示すように、これらのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド昇降操作により、作業台船１Ａのフォーク部４を上昇させる方法を用いることもできる。なお、図１０では前後のスパッド２０Ａ、２０Ｂを同に降下させているが、どちらか一方のスパッドのみを昇降して船尾を上げてもよい。このスパッド昇降操作による場合は、作業台船１Ａの船体運動による影響を減少させることができ、しかも、バラスト操作よりも迅速に、上部構造物４１をフォーク部４で掬い上げることができる。なお、この場合に、フォーク部４において搭載部位傾斜機構を備えている場合には、船体姿勢の変化に対して、フォーク部４の傾斜を岸壁Ｃに合わせたまま維持することで、搭載作業時における上部構造物の４１の傾斜を回避することが好ましい。
【００６６】
また、第３の掬い上げ方法として、満ち潮になるときには、船体２の上昇と共にフォーク部４が上昇するので、そのときに、上部構造物４１を、フォーク部４で掬い上げることで、作業台船１Ａに積み込んでもよい。
【００６７】
これらの第１、第２、第３の接近方法と、第１、第２、第３の掬い上げ方法を、その接近作業と搭載作業のときの海象・気象・潮汐の状態に対応させて、それぞれを単独又は組み合わせて使用することが好ましい。
【００６８】
航行工程においては、図１１に示すように、作業台船１Ａでは、必要に応じてスパッド２０Ａ、２０Ｂを水底Ｂから離底させて、スパッド２０Ａ、２０Ｂの最下位の部位が水面Ｓの近傍になるまでスパッド２０Ａ、２０Ｂを上昇させて作業台船１Ａに格納した状態で航行する。この航行では、作業台船１Ａが自航できるように推進システムを備えている場合は、その推進システムを使用して自航するが、タグボート等により曳航されるときは、他船の推進システムにより航行する。
【００６９】
次に、図５に示す移動工程、着底工程、降下工程について説明する。移動工程は、航行工程により作業台船１Ａが設置水域に到達した後の工程であり、作業台船１Ａの移動により、作業台船１Ａに搭載した上部構造物４１を、予め設置した下部構造物４２の上部４２ａに移動する工程である。この移動工程では、図１２に示すように、上部構造物４１の下部４１ｄと下部構造物４２の上部４２ａとの上下方向に関して、下部４１ｄが上部４２ａと水平面で同じ位置になっても、衝突しないように、ある程度の上下距離Ｄを保ったまま移動する。
【００７０】
なお、この移動工程では、船体トリムをおもてあし（船尾側が上がっている船首トリム）にして、船尾のファーク部４を上げた状態とすることで、上部構造物４１と下部構造物４２を十分に上下に離間させた状態で、下部構造物４２の上に上部構造物４１が位置するよう移動することが好ましい。この場合でも、フォーク部４の搭載部位傾斜機構で上部構造物の４１の傾斜を回避することが好ましい。
【００７１】
なお、この移動工程においては、バラスト水の減少によって船体２を浮上させる代わりに、潮汐（潮の干満）を利用して、引き潮から満ち潮になるときに移動工程を行うことで、満ち潮による作業台船１Ａの上昇により、上部構造物４１を搭載しているフォーク部４を上昇させることができる。
【００７２】
この移動では、図１２に示すように、スパッド２０Ａ、２０Ｂを上昇させて格納した状態で、自船または他船が装備している推進システムにより移動する浮上状態での推進力移動方法を用いることができる。また、図８に示す搭載工程における第２の接近方法と同様に、スパッド２０Ａ、２０Ｂを降下して着底させて、これらのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド移動操作により作業台船１Ａを下部構造物４２の上部４２ａの上に移動するスパッド移動方法を用いることもできる。
【００７３】
移動調整工程は、必要に応じて、移動工程に含まれる移動工程の後半の工程であり、着底工程の前の工程である。この移動調整工程では、作業台船１Ａの位置を前後方向及び左右方向に、即ち、水平方向に移動させることで、作業台船１Ａの位置決めをする工程である、この工程では、搭載した上部構造物４１の下側の接合部である上部４１ｄと下部構造物４２の上側の接合部である下部４２ａとの位置が合うように、作業台船１Ａの位置の調整を行う。
【００７４】
この移動調整工程では、次のような方法を用いることができる。第１の方法としては、図１３に示すように、係留索６ａと錨との間を連結している錨索６ｂなどで係留した多点係留の場合の係留調整方法を用いる方法である。この方法では、作業台船１Ａに装備に装備している操船ウインチや投錨装置等の操作で、この係留索６ａと錨索６ｂの長さや張力を調整しながら作業台船１Ａの位置を調整して、その調整後の位置に位置保持する。
【００７５】
また、移動調整工程の第２の方法としては、図１４に示すように、アジマススラスター７ａとサイドスラスター７ｂ等を使用した自動船位保持システム（ＤＰＳ）を装備して、作業台船１Ａの位置を調整して、その調整後の位置に位置保持する。
【００７６】
なお、設置水域で、複数の上部構造物４１を連続して、それぞれの下部構造物４２の上に設置するような場合には、降下したスパッド２０Ａ、２０Ｂをいちいち上昇して格納することなく、図８に示す搭載工程における第２の接近方法と同様に、スパッド移動操作で、移動する第３の方法を用いることもできる。
【００７７】
着底工程は、作業台船１Ａに備えられている甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを下降させて着底させることにより、作業台船１Ａを、船体の浮力を受けつつ水面Ｓに浮かべた状態で、又は、水面Ｓより上に持ち上げた状態で、設置水域に支持する工程である。
【００７８】
この着底工程では、図１５に示すように、作業台船１ＡがハーフＳＥＰの場合は、スパッド２０Ａ、２０Ｂを水底Ｂに着底させるが、さらに、スパッド２０Ａ、２０Ｂを降下させて、船体２の浮力を受けつつ水面Ｓに浮かべた状態とする。この浮いている状態で作業をする場合は，スパッド２０Ａ、２０Ｂを水底Ｂに着底させて、作業台船１Ａの重量の一部をスパッド２０Ａ、２０Ｂ経由で水底Ｂに負担させていることで、作業台船１Ａは、浮きつつも、水底Ｂに立設している状態になっているので、波やうねりによる作業台船１Ａの周期的な船体運動を抑制することができる。
【００７９】
しかしながら、作業中における、潮の干満差や上部構造物４１を下部構造物４２に移動させることで船体に加わる重量が変化するので、それに伴う喫水の変化と浮力の変化が発生する。また、船体２が浮いている状態なので、波浪や風により作業台船１Ａが動揺したりすることを完全に抑制することはできない。
【００８０】
一方、この着底工程では、図１６に示すように、作業台船１ＢがフルＳＥＰの場合は、スパッド２０Ａ、２０Ｂを水底Ｂに着底しても、さらに降下させて、作業台船１Ｂを水面Ｓより完全に上になるように持ち上げた状態とする。そして、作業するときには、作業台船１Ｂの船体２の全体が水面Ｓより上の波浪の届かない高さになるように維持して、水面Ｓの波浪の影響や潮流の影響が作業台船１Ｂの船体２に及ばないようにする。これにより、作業台船１Ｂの上下移動や船体運動を大幅に抑制することができる。
【００８１】
位置調整工程は、上記の着底工程の後で、図１７に示すように、水平方向に移動可能な歩行式の甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド移動操作で作業台船１Ａの位置を水平方向に移動させることで、作業台船１Ａに搭載した上部構造物４１の下側の接合部（上部）４１ｄと下部構造物４２の上側の接合部(上部)４２ａとの位置合わせを行う工程である。このスパッド移動操作では、船尾側のスパッド２０Ａを上昇させると共に、船首側のスパッド２０Ｂのキックなどにより、作業台船１Ａを水平方向に移動させて、位置合わせを行う。
【００８２】
この位置調整工程によれば、スパッド２０Ａ、２０Ｂのスパッド移動操作で、作業台船１Ａを前後方向や左右方向等の水平方向に移動させるので、位置合わせのための他の装置やシステムを装備する必要が無くなる。従って、位置合わせのための装置を作業台船１Ａに搭載することによって生じる作業台船１Ａの大型化を抑制できる。
【００８３】
降下工程は、作業台船１Ａに備えられている甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを昇降させるスパッド昇降操作で作業台船１Ａの一部又は全部を降下させることにより、作業台船１Ａに搭載されている上部構造物４１を下部構造物４２の上に降下する工程である。この降下工程により、フォーク部４を下げることで、上部構造物４１と下部構造物４２を、互いに、当接させたり、係合させたり、嵌合させたりする。これにより、作業台船１Ａの波やうねりによる周期的な船体運動を抑えたまま、フォーク部４と上部構造物４１を下げることができるので、効率よく上部構造物４１を下部構造物４２に接合することができる。
【００８４】
この降下工程においては、スパッドの上下操作による第１の降下方法として、図１８に示すように、前後のスパッド２０Ａ、２０Ｂの両方を同時に上昇させることにより、船体２の姿勢を維持しながら、船体２と共にフォーク部４を下降させる方法を用いることができる。この場合には操作するスパッド２０Ａ、２０Ｂが三つとなるので、船体２の傾斜を避けるため、互いの間で同調するようにする必要がある。
【００８５】
また、第２の降下方法として、図１９に示すように、船首側のスパッド２０Ａのみを降下させて、船首側を上昇させて船体姿勢を傾斜させることで、船尾側のフォーク部４を降下させる方法を用いることができる。この場合には操作するスパッド２０Ａが船首側の一つとなるので、他の船尾側の二つのスパッド２０Ｂとの同調が不要となる。そして、船首側を持ち上げる「ともあし」とすることにより、作業台船１Ａへの波の影響を、より確実に少なくすることができる。この場合、フォーク部４の搭載部位傾斜機構で上部構造物の４１の傾斜を回避することが好ましい。
【００８６】
さらに、この場合に、作業台船１Ａにおけるバラスト調整で、上部構造物４１の重量に相当するバラスト水と、接合後の接合体４１からの離脱後に確保したい上下距離の分だけ船体２を沈められる分に相当するバラスト水を積み込むことが好ましい。
【００８７】
また、第３の降下方法としては、図２０に示すように、船尾側のスパッド２０Ｂのみを少し引き込んで上昇させて、船尾側を降下させて船体姿勢を傾斜させることで、フォーク部４を降下させる方法を用いることができる。この場合には操作するスパッド２０Ｂが船尾側の二つとなるので、船体２の横傾斜を避けるために、この二つのスパッド２０Ｂの間での同調が必要になる。この場合、フォーク部４の搭載部位傾斜機構で上部構造物の４１の傾斜を回避することが好ましい。
【００８８】
さらには、これらの降下方法に対して、作業台船１ＡがセミＳＥＰであるときには、船体２が降下し易いように、バラスト水を増加することが好ましいが、潮汐を利用して、満ち潮から引き潮へ移行するときに、降下工程を行うことで、バラスト調整に依存しなくても、作業台船１Ａを降下させることができる。従って、船体２の降下や船体姿勢の変化のための補助的なバラスト調整による負担を軽減でき、より迅速に降下工程を行うことができる。
【００８９】
この降下工程によれば、従来技術の甲板昇降式システムとクレーンなどを備えた作業台船に比べて、作業台船１Ａに搭載した上部構造物４１の降下を、甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド昇降操作で行うので、クレーン船のクレーン、作業台船に搭載されたクレーン、及び、上部構造物を上下するためのハンドリング装置などを用いる必要が無くなり、これらを作業台船に装備することによって生じる作業台船の大型化を回避できる。
【００９０】
また、このスパッド昇降操作で作業台船１Ａに搭載した上部構造物４１を降下させる方法では、作業台船１Ａのバラスト調整のみで上部構造物４１を降下させる場合に比べて、作業台船１Ａをスパッド２０Ａ、２０Ｂで上昇させて、作業台船１Ａの船体２を水面Ｓに固定又は水面Ｓより上に固定しているので、波、うなり、風と潮流等の外乱による作業台船１Ａの船体２の運動を抑制、またはそれらの影響を回避できる。
【００９１】
さらに、作業台船１Ａのバラスト水の増減による作業台船１Ａの沈下速度と浮上速度に比べて、スパッド２０Ａ、２０Ｂの昇降による降下速度と上昇速度が１０倍程度大きいので、降下工程において、迅速に、作業台船１Ａとこれに搭載された上部構造物４１を下部構造物４２の上に降下することができる。そのため、降下工程における作業時間を短縮することができる。例えば、バラスト水の増減では、船体の前端や後端を数十ｃｍ上下させるためだけでも、バラスト調整に１０分程度以上になる場合があるが、これに対し、スパッドの上昇・下降速度は０．４ｍ/分の場合がある。
【００９２】
従って、風と潮流等の外乱による作業台船１Ａの船体運動による、上部構造物４１と下部構造物４２の間の衝突の可能性のある時間を著しく短縮できる。この船体運動の抑制又は回避と、作業台船１Ａの降下の迅速化により、接合前は作業台船１Ａに搭載された上部構造物４１と下部構造物４２の間における接触の可能性を大幅に低下させることができる。
【００９３】
接合工程は、上部構造物４１を下部構造物４２に接合して一体化して、上部構造物４１と下部構造物４２の接合体４０を形成する工程である。この接合工程では、降下工程により、上部構造物４１の下部４１ｄと下部構造物４２の上部４２ａの両者を、互いに、当接したり、係合したり、嵌合したりしている。この上部構造物４１の下部４１ｄと下部構造物４２の上部４２ａを、ボルト・ナットなどの接合部材を用いたり、溶接等の接合作業を行ったりして、互いに接合する。この接合後に、上部構造物４１とフォーク部４の接続を解除する。この接合工程においても、接合作業の効率があがるように、フォーク部４の搭載部位傾斜機構で上部構造物の４１の傾斜を回避することが好ましい。
【００９４】
なお、下部構造物４２に接合した上部構造物４１とフォーク部４との接続を解除した際に、船尾が急浮上する可能性がある場合等では、この接合前に、必要に応じて上部構造物４１に相当する重量分程度のバラスト水を船体２の後部に積んでおき、離脱工程で、船尾が急浮上するのを防止することが好ましい。また、接合後から上下方向離脱までの間で、上部構造物４１の荷重が下部構造物４２に移行し、作業台船１Ａ側では、上部構造物４１の重量が除荷されている。そのため、上下方向離脱工程に先立ち、または並行して、必要に応じて、作業台船１Ａのバラストを中荷状態にしたり、船体トリムをイーブンにするようバラスト水を船尾側に移送したりするなどのバラスト調整を行うことが好ましい。
【００９５】
離脱工程は、下部構造物４１に上部構造物４２の荷重を移した後で、スパッドの支持により作業台船１Ａの揺動を抑えたままで、甲板昇降式システムのスパッド昇降操作により、上部構造物４１と下部構造物４２の接合体４０から作業台船１Ａを離脱する工程である。この離脱工程においては、上下方向離脱工程を行った後で、水平方向離脱工程を行うが、並行して行うことが可能な場合は、並行して行った方が、離脱工程の時間を短縮できるので、より好ましい。
【００９６】
この離脱工程の上下方向離脱工程は、甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド昇降操作により、作業台船１Ａの上部構造物４１を搭載していた部位をさらに降下、または、逆に上昇させることにより、作業台船１Ａを接合体４０から上下方向に離間させる工程である。この上下方向離脱工程では、接合後に作業台船１Ａに加わらなくなる上部構造物４２の重量相当分と、離脱後に確保したい上下距離の分だけ船体２を沈下または浮上させるのに必要な重量相当分を合わせた重量のバラスト水を積み込むことが好ましい。
【００９７】
より詳細には、図２６及び図２７に示すように、フォーク部４の上面と上部構造物４１の下部４１ｄの下面との間（クロスハッチング部分）を接続して運搬し、フォーク部４を下降させて、上下距離Ｄ１を縮小させて、上部構造物４１の下部４１ｄの下面を下部構造物４２の上部４２ａの上面に当接させて（クロスハッチング部分）、上部構造物４１と下部構造物４２を接合して、接合体４０を形成する。その後、フォーク部４の上面と上部構造物４１の下部４１ｄの下面との間の接続を解除して、フォーク部４を下降させることで、上下距離Ｄ２を拡大させて、作業台船１Ａを接合体４０から離脱する。この場合は、下方向離脱工程となる。
【００９８】
または、図２８及び図２９に示すように、フォーク部４の下面と上部構造物４１の下部４１ｄの上面との間（クロスハッチング部分）を接続して運搬し、フォーク部４を下降させて、上下距離Ｄ３を縮小させて、上部構造物４１の下部４１ｄの下面を下部構造物４２の上部４２ａの上面に当接させて（クロスハッチング部分）、上部構造物４１と下部構造物４２を接合して、接合体４０を形成する。その後、フォーク部４の下面と上部構造物４１の下部４１ｄの上面との間の接続を解除して、フォーク部４を上昇させることで、上下距離Ｄ４を拡大させて、作業台船１Ａを接合体４０から離脱する。この場合は、上方向離脱工程となる。
【００９９】
そして、この上下方向離脱工程においては、フォーク部４を下方向に移動する下方向離脱とフォーク部４を上方向に移動する上方向離脱がある。スパッド昇降操作による第１の下方向離脱方法として、図１８に示す降下工程の第１の降下方法と同様に、前後のスパッド２０Ａ、２０Ｂの両方を同時に上昇させることにより、船体２の姿勢を維持しながら、船体２と共にフォーク部４を下降させる方法を用いることができる。この場合には操作するスパッド２０Ａ、２０Ｂが三つとなるので、船体２の傾斜を避けるため、互いの間で同調するようにする必要がある。
【０１００】
また、第２の下方向離脱方法としては、図１９に示す降下工程の第２の降下方法と同様に、船首側のスパッド２０Ａのみを降下させて、船首側を上昇させて船体姿勢を傾斜させることで、船尾側のフォーク部４を降下させる方法を用いることができる。
【０１０１】
また、第３の下方向離脱方法としては、図２０に示す降下工程の第３の降下方法と同様に、船尾側のスパッド２０Ｂのみを上昇させて、船尾側を降下させて船体姿勢を傾斜させることで、フォーク部４を降下させる方法を用いることができる。つまり、船尾側のスパッド２０Ａをさらに引き込んで、フォーク部４を下降させることで、接合体４０の上部項構造物４１とフォーク部４を上下方向に離脱させる。これらの場合には操作するスパッド２０Ｂが船尾側の二つとなるので、船体２の横傾斜を避けるために、この二つのスパッド２０Ｂの間での同調が必要になる。
【０１０２】
この上下方向離脱工程の第１の上方向離脱方法においては、図２１に示すように、さらに前後のスパッド２０Ａ、２０Ｂの両方を同時に降下させることにより、船体２の姿勢を維持しながら、船体２と共にフォーク部４を上昇させる方法を用いることができる。
【０１０３】
また、第２の上方向離脱方法としては、図２２に示すように、船首側のスパッド２０Ａのみを上昇させて、船首側を下降させて船体姿勢を傾斜させることで、船尾側のフォーク部４を上昇させる方法を用いることができる。つまり、船首側のスパッド２０Ａを戻し、フォーク部４を持ち上げることにより接合体４０とフォーク部４を上下方向に離間させる。これらの場合には操作するスパッド２０Ａが船首側の一つとなるので、他の船尾側の二つのスパッド２０Ｂとの同調が不要となる。
【０１０４】
また、第３の上方向離脱方法としては、図２３に示すように、船尾側のスパッド２０Ｂのみを降下させて、船尾側を上昇させて船体姿勢を傾斜させることで、フォーク部４を上昇させる方法を用いることができる。つまり、船尾側のスパッド２０Ａをさらに伸ばしたりして、フォーク部４を上昇させて、接合体４０とフォーク部４を上下方向に離脱させる。
【０１０５】
これらの上下方向離脱工程によれば、スパッド昇降操作で、作業台船１Ａを上下方向に移動させるので、バラスト調整による作業台船１Ａの喫水調整に比べて、迅速に、接合体４０から作業台船１Ａを離脱することができる。
【０１０６】
さらには、これらの上下方向離脱方法に対して、作業台船１ＡがセミＳＥＰであるときには、船体２が上昇又は降下し易いように、バラスト水を減少又は増加することが好ましいが、潮汐を利用して、満ち潮から引き潮への移行のときや、逆に引き潮から満ち潮への移行のときに、上下方向離脱工程を行うことで、バラスト調整に依存しなくても、作業台船１Ａを上昇又は降下させることができる。従って、船体２の降下や船体姿勢の変化のための補助的なバラスト調整による負担を軽減でき、より迅速に上下方向離脱工程を行うことができる。この上下方向離脱工程では、スパッド昇降操作と必要に応じて干満差やバラスト調整を組み合わせて、接合体４０と作業台船１Ａのフォーク部４との間の上下距離Ｄ２、Ｄ４の調整を行う。
【０１０７】
この離脱工程の水平方向離脱工程は、歩行式の甲板昇降式システムのスパッド２０Ａ、２０Ｂを用いたスパッド移動操作により、作業台船１Ａを水平方向に移動させることにより、作業台船１Ａを接合体４０から水平方向に離間させる工程である。この水平方向離脱工程では、上記の上下方向離脱工程により、上下方向に十分離間した状態にした上で、水平方向に移動して設置水域（現場海域）を離脱する。
【０１０８】
なお、この水平方向離脱工程においては、第１の方法として、図１３に示す移動工程と同様に、全てのスパッド２０Ａ、２０Ｂを上昇させて、多点係留の操船ウインチを用いて、作業台船１Ａを接合体４０から水平方向に離脱する係留利用離脱方法を用いてもよい。また、第２の方法として、図１４に示す移動工程と同様に、全てのスパッド２０Ａ、２０Ｂを上昇させて、アジマススラスター７ａとサイドスラスター７ｂ等の自船の推進システムを使用したり、タグボート等の他船の推進システムを使用したりする推進力離脱方法を用いて、作業台船１Ａを接合体４０から水平方向に離脱してもよい。
【０１０９】
そして、この水平方向離脱工程の第３の方法として、スパッド移動操作による水平方向離脱方法が有り、この方法では、図２４に示すように、船尾側のスパッド２０Ａを上昇させると共に、船首側のスパッド２０Ｂのキックにより、作業台船１Ａを水平方向に移動させて、接合体から水平方向に離脱する。
【０１１０】
この水平方向離脱工程によれば、水平移動可能な歩行式の甲板昇降式システムを備えている場合には、その甲板昇降式システムのスパッド移動操作で、作業台船１Ａを前後方向や左右方向等の水平方向に移動させることができるので、この水平方向の離脱のための他の装置やシステムを装備する必要が無くなる。従って、水平方向の離脱の装置を作業台船１Ａに搭載することによって生じる作業台船１Ａの大型化を抑制できる。また、甲板昇降式システムのスパッドの移動操作により、迅速に、接合体４０から作業台船１Ａを離脱することができる。
【０１１１】
なお、これらの離脱工程においても、接合体４０と作業台船１Ａとの接触をより回避し易くするために、フォーク部４の搭載部位傾斜機構でフォーク部４の姿勢の傾斜を離脱し易い姿勢に変更又は維持することが好ましい。
【０１１２】
復航工程は、設置作業後に、設置水域から帰港する工程であり、図５に示す復航工程と同様に、図２５に示すように、安全な場所で、作業台船１Ａでは、スパッド２０Ａ、２０Ｂを水底Ｂから離底させて、スパッド２０Ａ、２０Ｂの最下位の部位が水面Ｓの近傍になるまでスパッド２０Ａ、２０Ｂを上昇させて作業台船１Ａのデッキ３に格納する。この状態で設置水域から移動して、復航する。この航行は、作業台船１Ａが自航できるように推進システムを備えている場合は、その推進システムを使用して自航するが、タグボート等により曳航されるときは、他船の推進システムにより航行して、帰港する。
【０１１３】
次に、本発明に係る第２の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船について説明する。図３１〜図３３に示すように、この作業台船１Ｃ、１Ｄは、第１の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船１Ａ、１Ｂと同じで、ハーフＳＥＰ、フルＳＥＰであるが、船尾のフォーク部４の腕状構造物（突起部）４ａが、その上を、上部構造物４１を搭載及び載置した移動式載置台３０Ａを固定できるように構成されている点が異なる。
【０１１４】
なお、この作業台船１Ｃ、１Ｄで、移動式載置台３０Ａを船尾のフォーク部４だけでなくデッキ３にも走行及び固定できるように構成すると、一度に、複数の上部構造物４１を運搬することができるようになるので、より好ましい。この場合は、デッキ３の上に配置された「上部構造物４１を載置した移動式載置台３０Ａ」を船尾のフォーク部４に移動する第１の通路だけでなく、「上部構造物４１を設置して、空になった移動式載置台３０Ａ」を、船尾のフォーク部４からデッキ３に戻す第２通路を設ける必要がある。
【０１１５】
また、作業台船１Ｃ、１Ｄでは、必ずしも、歩行式の昇降脚昇降システム２１ｂを備えている必要はないので、ここでの説明は、図３１〜図３３に示すように、船尾側のフォーク部４のそれぞれの近辺に、左右一対の固定型の船尾側のスパッド２０Ａを、船首側の中央に固定式のスパッド２０Ａをそれぞれ装備している構成を用いている。
【０１１６】
そして、第１の移動式台車３０Ａは、図３４に示すように、作業台船１Ｃ、１Ｄの上に配設されたレール８の上を走行する車輪台車３２を備えた基礎台車３１を有して構成される。このレール８の上を走行する基礎台車３１は、造船所の移動クレーンの台車に近い構造で構成できる。また、上部構造物４１と下部構造物４２との接合体４０が通過するための凹部Ａを後部側に有して構成される。さらに、必要に応じて、運転室３３が設けられる。
【０１１７】
移動式載置台３０Ａが、内燃機関や電動機を備えた自走式の台車、又は、作業台船１Ｃ、１Ｄの前後に備わった係留用のウインチ９等のワイヤー９ａの巻回で台車を引っ張ることにより移動する台車等で構成する。このウインチ９は、例えば、図３１〜図３３の構成では、船尾側のデッキ３の上に２個、また、移動式載置台３０Ａの走行を妨げないように、突出部４ａの側面に２個、それぞれ配置している。この構成とすることで、移動式載置台３０Ａの移動のための新たな装置を、作業台船１Ｃ、１Ｄに装備する必要が無くなるので、作業台船１Ｃ、１Ｄの大型化を抑制できる。
【０１１８】
また、移動式載置台３０Ａが、載置した上部構造物４１を走行方向と交差する方向に移動する左右方向移動機構、例えば、図示していないが、移動式載置台３０Ａの基礎台車の上にさらにレールを設けてその上を移動するスライド台を備えていると、位置調整工程における位置合わせにおいて、スッパダ移動操作を用いることなく、移動式載置台３０Ａの左右方向に関しても、迅速に精度よく位置合わせできる。
【０１１９】
そして、本発明に係る第２の実施の形態の洋上構造物の施工方法では、位置調整工程においては、移動式載置台３０Ａに搭載された状態の上部構造物４１を、移動式載置３０Ａを作業台船１Ｃ、１Ｄに対して、水平方向に移動させることで、移動式載置台３０Ａに搭載した上部構造物４１の下側の接合部４１ｄと下部構造物４２の上側の接合部４２ａとの位置合わせを行う。
【０１２０】
この水平方向の移動としては、移動式載置台３０Ａの基礎台車をレール８の上を移動させることにより、上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄの前後方向に移動することができる。また、移動式載置台３０Ａのスライド台を、基礎台車３１に対して左右方向に、電動機や油圧シリンダ等により移動させることにより、スライド台の上の上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄの左右方向に移動することができる。この両方を併用することにより、上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄの水平方向に移動することができる。
【０１２１】
また、スライド台以外でも、レール８に乗っている車輪台車３２を基礎台車３１に対して案内機構を設けて、この車輪台車３２を左右方向に油圧シリンダのピストンの伸縮などで押圧することにより移動可能に設けておくことでも、上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄの左右方向に移動することができる。また、その他の構成を用いてもよい。
【０１２２】
これにより、移動式載置台３０Ａ、３０Ｂの水平方向の移動で位置合わせできるので、歩行式の甲板昇降式システムのスパッド移動方法に依らず、迅速に精度よく位置合わせできる。また、歩行式の甲板昇降式システムを用いなくても位置合わせできる。なお、歩行式の甲板昇降式システムを備えている場合はスパッド移動方法と併用してもよい。
【０１２３】
また、運搬工程において、上部構造物４１が搭載されている状態の移動式載置台３０Ａをそのまま作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載することで、上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載する。この搭載に関して、作業台船１Ｃ、１Ｄが岸壁Ｃに船尾側から接岸できて、さらに、岸壁Ｃ側のレールと作業台船１Ｃ、１Ｄのレール８が接続できるように構成しておく。この場合に、フォーク部４において、上記の作業台船１Ａ、１Ｂと同様に、搭載部位傾斜機構を備えている場合には、船体姿勢の変化に対して、フォーク部４の傾斜を変更させて岸壁Ｃに接岸し易い角度に変更または維持することで、搭載作業時における上部構造物の４１の傾斜を回避することが好ましい。
【０１２４】
これにより、予め、移動式載置台３０Ａに上部構造物４１を搭載しておくことができ、単に、岸壁Ｃ側のレールと作業台船１Ｃ、１Ｄのレール８の接続作業と、移動式載置台３０Ａの移動作業と、移動式載置台３０Ａのフォーク部４等への固定作業のみにより、迅速に、上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載することができる。この場合は、クレーンと風の影響を受けるクレーン作業が不要になる。
【０１２５】
なお、岸壁Ｃ側にクレーンが有り、風邪の影響が少ないような場合には、クレーンを使用してもよい。この場合は、既に作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載してある移動式載置台３０Ａに、若しくは、先にクレーンで作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載した移動式載置台３０Ａに、上部構造物４１をクレーンで吊り揚げて搭載する。または、上部構造物４１を搭載している移動式載置台３０Ａごと吊上げて作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載する。
【０１２６】
次に、本発明に係る第３の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船について説明する。図３５〜図３７に示すように、この作業台船１Ｅ、１Ｆは、第２の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船１Ｃ、１Ｄと同じで、ハーフＳＥＰ、フルＳＥＰであるが、船尾のフォーク部４Ａの腕状構造物（突起部）４ａが、その上を、上部構造物４１を搭載及び載置した移動式載置台３０Ｂが走行できるように構成されている点が異なる。
【０１２７】
なお、この作業台船１Ｅ、１Ｆで、図３５〜図３７に示すように、第２の移動式載置台３０Ｂを船尾のフォーク部４Ａだけでなくデッキ３を走行して、予め設定された配置場所に固定できるように構成されている。これにより、複数の上部構造物４１を同時に運搬でき、また、設置作業を行うことができるようになるので、より好ましい。この場合は、デッキ３の上に配置された「上部構造物４１を載置した移動式載置台３０Ｂ」と「上部構造物４１を設置して、空になった移動式載置台３０Ｂ」がデッキ３上ですれ違えるようにしておく必要がある。
【０１２８】
そして、第２の移動式載置台３０Ｂは、図３４に示す第１の移動式載置台３０Ａの車輪台車３２がタイヤ装備の台車となる点が異なり、略水平の平地を直線状だけでなく平面的に移動可能な台車で構成される。この台車としては、造船所で、船舶の建造ブロックを搬送する、タイヤ走行の船体ブロック搬送用の自走台車、重量品搬送用の大型自走キャリヤに近い構造で構成できる。このように平地を走行可能であると、クレーン等を使用することなく、平面的な移動のみで上部構造物４１を作業台船１Ｅ、１Ｆに搭載することができる。なお、これらの自走台車や大型自走キャリヤでは、積載重量は７０ｔ〜７００ｔ程度となっている。
【０１２９】
そして、この第３の実施の形態の洋上構造物の施工方法では、位置調整工程においては、移動式載置台３０Ｂに搭載された状態の上部構造物４１を、移動式載置３０Ｂを作業台船１Ｅ、１Ｆに対して、水平方向に移動させることで、移動式載置台３０Ｂに搭載した上部構造物４１の下側の接合部４１ｄと下部構造物４２の上側の接合部４２ａとの位置合わせを行う。
【０１３０】
この水平方向の移動としては、移動式載置台３０Ｂの前後進や幅寄せ等により、上部構造物４１を作業台船１Ｃ、１Ｄの前後方向及び左右方向に移動することができる。なお、移動式載置台３０Ｂが横移動できる機構を備えている場合は、幅寄せの代わりに、横移動により、容易に水平方向の移動を行って、位置合わせすることができる。
【０１３１】
また、運搬工程において、上部構造物４１が搭載されている状態の移動式載置台３０Ｂを作業台船１Ｅ、１Ｆに搭載することで、上部構造物４１を作業台船１Ｅ、１Ｆに搭載する。この搭載に関して、作業台船１Ｅ、１Ｆが岸壁Ｃに船尾側から接岸できて、さらに、岸壁Ｃ側の地面と作業台船１Ｅ、１Ｆのフォーク部４Ａが接続できるように構成しておく。この場合に、迅速に接岸作業が行えるように、搭載部位傾斜機構を備えているフォーク部４をランプウエイとしても使用できるように構成して、移動式載置台３０Ｂが岸壁Ｃ側から突出部４ａの上を走行して移動できるようにしておくことが、より好ましい。
【０１３２】
これにより、予め、移動式載置台３０Ｂに上部構造物４１を搭載しておくことができ、単に、岸壁Ｃ側への作業台船１Ｅ、１Ｆの接岸作業と、移動式載置台３０Ｂの移動作業と、移動式載置台３０Ｂのフォーク部４Ａまたはデッキ３等への固定作業のみにより、迅速に、上部構造物４１を作業台船１Ｅ、１Ｆに搭載することができる。この場合は、クレーンと風の影響を受けるクレーン作業が不要になる。また、レール８の上を走行する第１の移動式載置台３０Ａに比べて、走行方向の自由度が大きいので、固定作業や位置合わせ作業などをより迅速に行うことができるようになる。
【０１３３】
次に、本発明に係る第４の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船について説明する。図３８〜図４０に示すように、この作業台船１Ｇ、１Ｈは、第２の実施の形態の洋上構造物の施工方法で使用する作業台船１Ｃ、１Ｄと同じで、ハーフＳＥＰ、フルＳＥＰであるが、船尾のフォーク部４Ｂの腕状構造物（突起部）４ａに対して上下移動する昇降床４ｂを備えたエレベータ構造をして構成されている。
【０１３４】
このエレベータ構造としては、航空母艦が備えている、航空機用のエレベータ構造を採用することができる。なお、この昇降床４ｂには、第１又は第２の移動式載置台３０Ａ、３０Ｂを搭載可能にしておき、第２または第３の洋上構造物の施工方法の、搭載方法、位置合わせ方法等を用いてもよい。また、空母用の艦側部エレベータ（舷側エレベータ）の積載重量は３０トン〜６０トンで昇降速度は１０秒で甲板から下の甲板まで移動し、その大きさは、（１０ｍ〜２６ｍ）×（１０ｍ〜１６ｍ）程度である。１個のエレベータの積載重量では不足する場合は、複数のエレベータを同期させて運用するようにすることで対応できる。
【０１３５】
さらには、昇降床４ｂを作業台船１Ｇ、１Ｈの前後方向に移動する前後方向移動機構、昇降床４ａｂを作業台船１Ｇ、１Ｈの左右方向に移動する左右方向移動機構の少なくとも一方又は両方を備えて構成されていると、移動調整工程、位置調整工程、水平移動離脱工程において、これらの前後方向移動機構、左右方向移動機構を使用することで、昇降床４ａｂに搭載された上部構造物４１の下部構造物４２に対する位置合わせや、接合体４０からの昇降床４ｂの上下方向離脱を、容易に行うことができる。
【０１３６】
また、運搬工程の搭載工程における接近方法や掬い上げ方法において、作業台船１Ｇ、１Ｈのスパッド２０Ａを上昇させて水面Ｓに浮いている状態でもよいが、作業台船１Ｇ、１Ｈのスパッド２０Ａを着底させて、船体２の浮力を受けつつ水面Ｓに浮かべた状態で、又は、水面Ｓより上に持ち上げた状態にして、船体２を固定した後、昇降床４ａｂを昇降して上部構造物４１をこの昇降床４ｂに搭載する。これにより、波、うねり、潮流、風などの外乱の影響を減少できるので、より迅速に、岸壁Ｃへの昇降床４ｂの接岸と、上部構造物４１の岸壁Ｃから作業台船１Ｇ、１Ｈへの移動を行うことができる。
【０１３７】
また、同様に、降下工程、離脱工程の上下方向離脱工程においても、搭載部位の降下又は上昇を、作業台船１Ｇ、１Ｈのスパッド２０Ａを着底させて、船体２の浮力を受けつつ水面Ｓに浮かべた状態で、又は、水面Ｓより上に持ち上げた状態で、昇降床４ｂを昇降することで行う。つまり、スパッド昇降操作の代わりに昇降床４ｂを昇降させる。
【０１３８】
上記の洋上構造物の施工方法によれば、陸上で組み上げられ一体化されて、作業台船１Ａ、１Ｂで運搬された上部構造物４１を、大型のクレーンなどの吊り下げ設備を使用せずに、また、バラスト調整による作業台船１Ａ、１Ｂの喫水調整よりも迅速に上下移動できて、短時間で安全に、上部構造物４２を設置水域に配置された下部構造物４１に接合できる。
【符号の説明】
【０１３９】
１Ａ、１Ｃ、１Ｅ、１Ｇ  作業台船（ハーフＳＥＰ）
１Ｂ、１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ  作業台船（フルＳＥＰ）
２  船体
３  デッキ（甲板）
４  フォーク部
４ａ  腕状構造物（突起部）
４ｂ  昇降床
５  上部構造物
６ａ  係留索
６ｂ  錨索
７ａ  アジマススラスター
７ｂ  サイドスラスター
８  レール
９  ウインチ
９ａ  ワイヤー
２０Ａ  スパッド（固定式）
２０Ｂ  スパッド(キック式)
２１Ａ  昇降脚昇降システム（固定式）
２１Ｂ  昇降脚昇降システム（キック式）
２２ａ  固定式の底板
２２ｂ  開閉式の底板
２２ｃ  タワー先端
３０Ａ  移動式載置台（レール式）
３０Ｂ  移動式載置台（タイヤ式）
４０  洋上構造物
４１  上部構造物
４１ａ  タワー
４１ｂ  ナセル
４１ｃ  ブレード
４１ｄ  上部構造物の下部
４２  下部構造物
４２ａ  下部構造物の上部
Ａ  凹部
Ｂ  水底（海底）
Ｃ  岸壁
Ｃｂ  岸壁の台座
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４  上下距離（上下間隔）
Ｓ  水面
【図１】
2020075535.tif 000003
【図２】
2020075535.tif 000004
【図３】
2020075535.tif 000005
【図４】
2020075535.tif 000006
【図５】
2020075535.tif 000007
【図６】
2020075535.tif 000008
【図７】
2020075535.tif 000009
【図８】
2020075535.tif 000010
【図９】
2020075535.tif 000011
【図１０】
2020075535.tif 000012
【図１１】
2020075535.tif 000013
【図１２】
2020075535.tif 000014
【図１３】
2020075535.tif 000015
【図１４】
2020075535.tif 000016
【図１５】
2020075535.tif 000017
【図１６】
2020075535.tif 000018
【図１７】
2020075535.tif 000019
【図１８】
2020075535.tif 000020
【図１９】
2020075535.tif 000021
【図２０】
2020075535.tif 000022
【図２１】
2020075535.tif 000023
【図２２】
2020075535.tif 000024
【図２３】
2020075535.tif 000025
【図２４】
2020075535.tif 000026
【図２５】
2020075535.tif 000027
【図２６】
2020075535.tif 000028
【図２７】
2020075535.tif 000029
【図２８】
2020075535.tif 000030
【図２９】
2020075535.tif 000031
【図３０】
2020075535.tif 000032
【図３１】
2020075535.tif 000033
【図３２】
2020075535.tif 000034
【図３３】
2020075535.tif 000035
【図３４】
2020075535.tif 000036
【図３５】
2020075535.tif 000037
【図３６】
2020075535.tif 000038
【図３７】
2020075535.tif 000039
【図３８】
2020075535.tif 000040
【図３９】
2020075535.tif 000041
【図４０】
2020075535.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月6日(2019.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
この作業台船１Ａ、１Ｂは、船体２の下部分が水面下に沈むことで浮力を得る排水量型の作業台船であるが、ハーフＳＥＰの作業台船１Ａでは、図２に示すように、甲板昇降式システム２１Ａ、２１Ｂにより、スパッド２０Ａ、２０Ｂを降下させて着底させることにより、作業台船１Ａの荷重の一部をスパッド２０Ａ、２０Ｂで負担する。つまり、各種作業をするときに、スパッド２０Ａ、２０Ｂの支持力と船体２の浮力を併用して、作業台船１Ａを上昇させるが、スパッド２０Ａ、２０Ｂのジャッキアップが完了した状態でも船体２の全部を水面Ｓより上には上昇させずに、船体２を水面Ｓに浮かせている状態とする。このハーフＳＥＰの場合では、スパッド２０Ａ、２０Ｂは、フルＳＥＰのように、作業台船１Ａの自重と載貨重量の全部を持ち上げられるような大容量のものではなく、浚渫台船に使われるような、部分的に浮力を補い船体を安定させる程度のものでよい。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
次に、本発明の第１の実施の形態の洋上構造物の施工方法について説明する。この洋上構造物の施工方法では、図４に示す製造工程、設置工程、運搬工程と、図５に示す移動工程、着底工程、位置調整工程、降下工程と、図６に示す接合工程、離脱工程、復航工程等の各種の工程の一部または全部を含んでいる。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
先ず、図４に示す製造工程、設置工程、運搬工程について説明する。製造工程は、洋上構造物４０を上部構造物４１と下部構造物４２に分割して製造する工程である。図７に示すように、この上部構造物４１は一般にタワー４１ａ、ナセル４１ｂ、ブレード４１ｃ等で構成されている。一方、ここでは、下部構造物４２としては、図１２に示すように、着床式のモノパイルを採用している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
なお、岸壁Ｃ側にクレーンが有り、風の影響が少ないような場合には、クレーンを使用してもよい。この場合は、既に作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載してある移動式載置台３０Ａに、若しくは、先にクレーンで作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載した移動式載置台３０Ａに、上部構造物４１をクレーンで吊り上げて搭載する。または、上部構造物４１を搭載している移動式載置台３０Ａごと吊上げて作業台船１Ｃ、１Ｄに搭載する。