(57)【要約】      （修正有）【課題】緊張係留浮体の曳航時と設置時における緊張係留浮体の静的復元力を増大して安定性を確保できて、これにより必要となる大型洋上クレーンの能力や使用頻度を減少することができ、しかも、設置時及び設置後において、緊張係留索の取り付け作業及び長さ調整作業を水面より上方で行うことができる緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法を提供する。【解決手段】水面３を貫通する柱状体１２ａと水没浮力体１２ｂとを有する浮体１２と水底２に設置された下側係留部１４ｃとを複数本の緊張係留索１３で連結して、前記緊張係留索１３に張力を作用させて位置保持する緊張係留浮体１において、水面貫通浮力部分を有する係留用部材１５を前記水没浮力体１２ｂに接続して設けると共に、前記緊張係留索１３の上端側を前記係留用部材１５の水面より上方に設けた上側係留部１５ｃに固定して構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面を貫通する柱状体と、該柱状体に接続する水没浮力体とを有する浮体に複数本の緊張係留索の上端側を固定し、この緊張係留索の下端側を水底に設置された下側係留部に連結して、前記緊張係留索に張力を作用させて位置保持する緊張係留浮体において、水面を貫通する水面貫通浮力部分を有する係留用部材を前記水没浮力体に接続して設けると共に、前記緊張係留索の上端側を前記係留用部材の水面より上方に設けた上側係留部に取り付けることを特徴とする緊張係留浮体。
【請求項２】
中空部を有する柱状浮力体で前記係留用部材を形成し、前記緊張係留索の上側部分を前記中空部に通して、前記緊張係留索の上端側を前記柱状浮力体の水面より上方の部位に設けた上側係留部に取り付けることを特徴とする請求項１に記載の緊張係留浮体。
【請求項３】
該緊張係留浮体の設置後に、前記係留用部材の前記水面貫通浮力部分の一部又は全部を取り外しできるように設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の緊張係留浮体。
【請求項４】
前記係留用部材を骨組み構造体で形成し、該緊張係留浮体の曳航時と設置時においては、前記骨組み構造体に前記水面貫通浮力部分を取り付け、該緊張係留浮体の設置後においては前記水面貫通部分を取り外すことを特徴とする請求項３に記載の緊張係留浮体。
【請求項５】
水面を貫通する柱状体と、該柱状体に接続する水没浮力体とを有する浮体に複数本の緊張係留索の上端側を固定し、この緊張係留索の下端側を水底に設置された下側係留部に連結して、前記緊張係留索に張力を作用させて位置保持する緊張係留浮体の曳航及び設置方法において、前記水没浮力体に接続して設けられ、かつ、水面を貫通する係留用部材に、水面貫通浮力部分を設けて曳航時及び設置工事時の静的復元力を増加すると共に、前記緊張係留索を取り付ける上側係留部を前記係留用部材の水面より上方に設けて、前記緊張係留索の上端側の係留作業を水面より上方で行うようにしたことを特徴とする緊張係留浮体の曳航及び設置方法。
【請求項６】
該緊張係留浮体の設置後に、前記水面貫通浮力部分を取り外すことを特徴とする請求項５記載の緊張係留浮体の曳航及び設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置等の台座として使用される緊張係留浮体の曳航時及び設置時における静的復元性能を向上すると共に、設置後において、緊張係留索の固定及び長さ調整を水面より上方で行うことにより作業性を向上することができる緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電に関して海岸の大陸棚に緊張係留浮体（ＴＬＰ：テンション・レグ・プラットホーム）を設けて、この緊張係留浮体に風力発電装置等の機器を搭載する提案がなされ始めている。例えば、図６に示すように、この風力発電装置の台座１１を搭載する浮体１２は、この浮体１２に取り付けられた１本又は複数本（図６では４本）のテンドンと呼ばれる緊張係留索１３で海底や湖底や川底等の水底２に設けられたアンカー１４に係留されている。
【０００３】
風力発電装置に限らず、一般的に、図６に示すような緊張係留浮体１Ｘの設置は、浮体１２のバラストタンクにバラスト水を注入したり、バラストを積んだりして、浮体１２の浮力を設置状態の時よりも小さくして沈めた状態で、予め設定水域に設置されたアンカー１４の上に移動する。移動後、緊張係留索１３の上端を浮体１２の上側係留部１２ｃに結合し、緊張係留索１３の下端をアンカー１４の下側係留部１４ｃに結合する。
【０００４】
結合後、上部構造物１１を搭載している浮体１２の傾斜に注意しながら、バラスト水を排出したり、バラストを取り除いたりして、浮体１２の浮力を予め設定された浮力とする。更に、緊張係留索１３の長さを変更して上部構造物１１の傾斜と各々の緊張係留索１３の張力の大きさを調整する。この設置では、緊張係留浮体１Ｘが波浪中においても上下動揺や横傾斜や縦傾斜をしないように、また、水平方向に移動可能な範囲も許容範囲に入るように、緊張係留索１３に予め設定した初期張力を付与して係留する（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
また、上部構造物の搭載に広い面積を必要としない、風力発電装置を搭載するような場合には、図７に示すような、水面を貫通する柱状体（センターコラム）１２ａと、この柱状体１２ａの下部に接続する水没浮力体（ポンツーン）１２ｂとを有する浮体１２に、複数本の緊張係留索１３の上端側を固定し、この緊張係留索１３の下端側を水底２に設置されたアンカー１４の下側係留部１４ｃに連結して、緊張係留索１３に張力を作用させて緊張係留浮体１Ｙを位置保持することが提案されている（例えば、特許文献３及び４参照）。
【０００６】
水面を貫通する柱状体１２ａと、この柱状体１２ａに接続する水没浮力体１２ｂとを有する浮体１２で構成される「ミニ・テンション・レグ・プラットホーム（ミニＴＬＰ）」と呼ばれる緊張係留浮体１Ｙでは、緊張係留索１３は水深Ｄの水没浮力体１２ｂの上側係留部１２ｃに係留されている。この緊張係留浮体１Ｙは、設置後は、水面を貫通する部分は柱状体１２ａのみとなるので、潮位変動や波による水面の上下による緊張係留索１３の張力への影響が少なくなる。
【０００７】
しかしながら、緊張係留浮体１Ｙの曳航時や設置時等の緊張係留索１３が取り付けられていない状態では、水面を貫通する部分が柱状体１２ａしかないため静的復元力が著しく小さく、緊張係留浮体の安定性能が非常に悪いという問題がある。そのため、曳航時及び設置時には、緊張係留浮体１Ｙの姿勢を保持するために、クレーンの使用が不可欠となる。
【０００８】
この場合に、風力発電装置を搭載するような「ミニＴＬＰ」でも、重量で千トンを越えるので、使用するクレーンは、大型洋上クレーンとならざるを得ない。この大型洋上クレーンは、市場での保有隻数が少ない上に、曳航時から設置完了時まで必要になるため、大型洋上クレーンの使用期間が長くなる。そのため、曳航及び設置工事の日程調整が難しい上に、コストが嵩むという問題がある。
【０００９】
また、従来技術の「ミニＴＬＰ」では、緊張係留索１３の上側係留部１２ｃが水中にあるため、緊張係留索１３の取り付け作業や張力調整作業及び保守点検作業等が水中での作業となる。そのため、作業性が悪く作業時間が長くなるので、これらの作業におけるコストが嵩む。また、設置後に下側係留部が地震等より不等沈下した場合に、この不等沈下に対して緊張係留索１３の長さを調整する必要が生じるが、この場合にも上側係留部１２ｃが没水しているので、水中での作業が必要になるという問題がある。
【００１０】
【特許文献１】特開平１−１４５２９２号公報
【特許文献２】特開平４−１９７８８７号公報
【特許文献３】実開昭６４−２６９２号公報
【特許文献４】特開２００５−６９０２５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、緊張係留浮体の曳航時と設置時における緊張係留浮体の静的復元力を増大して安定性を確保できて、これにより必要となる大型洋上クレーンの能力や使用頻度を減少でき、また、水域の気象・海象状態によっては不要にすることができ、しかも、設置時及び設置後において、緊張係留索の取り付け作業及び長さ調整作業を水面より上方で行うことができる緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための緊張係留浮体は、水面を貫通する柱状体と、該柱状体に接続する水没浮力体とを有する浮体に複数本の緊張係留索の上端側を固定し、この緊張係留索の下端側を水底に設置された下側係留部に連結して、前記緊張係留索に張力を作用させて位置保持する緊張係留浮体において、水面を貫通する水面貫通浮力部分を有する係留用部材を前記水没浮力体に接続して設けると共に、前記緊張係留索の上端側を前記係留用部材の水面より上方に設けた上側係留部に固定して構成される。
【００１３】
この構成によれば、緊張係留浮体が係留されていない時、即ち、曳航時や設置時において、柱状体（センターコラム）とは別に設けた水面貫通浮力部分により、係留浮体の横傾斜や縦傾斜に対する復元力を発生できるので、転覆の危険性を減少し安定した状態で曳航することができる。また、設置工事時においても安定した状態を維持できる。
【００１４】
つまり、水没浮力体の緊張係留索の係留部材を、水面を貫通する水面貫通浮力部分を有して形成することにより、新たに水面貫通浮力部分の浮力による復元力が加わり、緊張係留浮体の静的復元力が増加する。これにより、曳航時や設置時の設置完了前の緊張係留索が取り付けられていない状態においても、緊張係留浮体の横傾斜や縦傾斜に関しての安定性が著しく改善され、設置工事が容易となる。
【００１５】
従って、曳航時と設置時に必要となる大型洋上クレーンの能力や使用頻度を減少でき、また、曳航や設置の水域の気象・海象状態によっては大型洋上クレーンを不要にできる。その結果、曳航及び設置工事におけるコストの削減を図ることができる。
【００１６】
更に、緊張係留索の上端部を取り付けるための上側係留部を、係留部材の水面より上方の部位に設けているため、緊張係留索の取り付け作業や張力調整作業を水面より上方で行うことができるようになる。そのため、従来技術における水中作業に比べて作業性が改善されるので、設置工事や保守点検作業の作業効率を向上でき、コストを低減できる。
【００１７】
なお、柱状浮力体は、柱状体（センターコラム）から離間して水面を貫通するように設けられ、この離間距離が大きい程、モーメントレバーが大きくなるので、同じ水面面積で大きな復元力が得られる。しかしながら、離間距離を大きくするのには限度があるので、水没浮力体の端部に接続して、この端部の上方に、この柱状浮力体を設けるのが好ましい。
【００１８】
上記の緊張係留浮体において、中空部を有する柱状浮力体で前記係留用部材を形成し、前記緊張係留索の上側部分を前記中空部に通して、前記緊張係留索の上端側を前記柱状浮力体の水面より上方の部位に設けた上側係留部に取り付けるように構成する。
【００１９】
この構成によれば、水没浮力体に接続して、水面を貫通する柱状浮力体（コーナーコラム）を係留部材として設けることにより、柱状浮力体の水面部分の浮力による復元力が新たに加わり、静的復元力が増加する。また、上側係留部を、柱状浮力体の水面より上方に設けるため、緊張係留索の取り付け作業や張力調整作業を水面より上方の部位で行うことができ、作業性が向上する。その上、緊張係留索を柱状浮力体の中空部を挿通させているので、緊張係留索と柱状浮力体との衝突や絡み合いを回避することができる。
【００２０】
上記の緊張係留浮体において、該緊張係留浮体の設置後に、前記係留用部材の前記水面貫通浮力部分の一部又は全部を取り外しできるように設けて構成する。
【００２１】
この構成によれば、静的復元力が必要な曳航時と設置時には取り外し可能な水面貫通浮力部分を取り付けて安定した状態にすることができ、静的復元力が不要な設置後にこの取り外し可能な水面貫通浮力部分を外すことにより、設置後の水面を貫通する係留部材の水面面積を減少できる。これにより設置後においては、水面面積が減少するので、水位変動による浮力の増減量が減少する。そのため、潮位変化や波による緊張係留索の張力の変動量を少なくすることができる。
【００２２】
また、設置後に取り外した水面貫通浮力部分を、別の緊張係留浮体の曳航時及び設置時に使用することができるので、この水面貫通浮力部分は繰り返し使用できる。その結果、多数の緊張係留浮体を製造、曳航、設置する場合に、全体としての鋼材重量を低減でき、大幅なコスト削減を図ることができる。
【００２３】
上記の緊張係留浮体において、前記係留用部材を骨組み構造体で形成し、該緊張係留浮体の曳航時と設置時においては、前記骨組み構造体に前記水面貫通浮力部分を取り付け、該緊張係留浮体の設置後においては前記水面貫通部分を取り外すように構成する。
【００２４】
この構成によれば、係留用部材を骨組み構造体とすることで、著しく鋼材重量を減少できる上に、設置後において、係留用部材に作用する潮位や波による力を著しく減少できる。
【００２５】
そして、上記の目的を達成するための緊張係留浮体の曳航及び設置方法は、水面を貫通する柱状体と、該柱状体に接続する水没浮力体とを有する浮体に複数本の緊張係留索の上端側を固定し、この緊張係留索の下端側を水底に設置された下側係留部に連結して、前記緊張係留索に張力を作用させて位置保持する緊張係留浮体の曳航及び設置方法において、前記水没浮力体に接続して設けられ、かつ、水面を貫通する係留用部材に、水面貫通浮力部分を設けて曳航時及び設置工事時の静的復元力を増加すると共に、前記緊張係留索を取り付ける上側係留部を前記係留用部材の水面より上方に設けて、前記緊張係留索の上端側の係留作業を水面より上方で行うようにしたことを特徴とする方法である。
【００２６】
この方法によれば、緊張係留浮体の曳航時や設置時において、水面貫通浮力部分により、緊張係留浮体の横傾斜や縦傾斜に対する復元力を発生できるので、転覆の危険性が少なくなり安定した状態で曳航することができる。また、設置時においても安定させることができる。そのため、大型洋上クレーンによる緊張係留浮体の吊り下げの頻度を減少でき、また、曳航や設置の水域の気象・海象状態によっては大型洋上クレーンによる吊り下げを不要にすることができるので、曳航作業及び設置作業が容易となり、コスト削減を図ることができる。
【００２７】
また、緊張係留索の緊張係留浮体への上側係留部を、係留部材の水面より上方に設けるため、緊張係留索の取り付け作業や張力の調整作業を水面より上方で行うことができる。そのため、従来技術の水中作業に比べて作業性がよくなり、設置工事や保守点検作業の費用を低減できる。
【００２８】
上記の緊張係留浮体の曳航及び設置方法において、該緊張係留浮体の設置後に、前記水面貫通浮力部分を取り外す。この方法によれば、設置後に取り外した水面貫通浮力部分を、別の緊張係留浮体の曳航時及び設置時に使用することができ、水面貫通浮力部分を繰り返し使用できる。従って、多数の緊張係留浮体を製造、曳航、設置する場合に、全体としての鋼材重量を低減でき、大幅なコスト削減を図ることができる。
【００２９】
また、上記の緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法において、緊張係留浮体が風力発電装置を搭載する場合には、風力発電装置は、曳航時や設置時においても、風力の作用点が水面から著しく高くなるので転倒しやすく、傾斜による転倒の虞が大きいので、本発明の効果がより大きくなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法によれば、緊張係留浮体の曳航時や設置時において、水面貫通浮力部分により、緊張係留浮体の横傾斜や縦傾斜に対する復元力を発生できるので、転覆の危険性が少なくなり安定した状態で曳航することができ、また、設置時においても安定している。そのため、大型洋上クレーンによる緊張係留浮体の吊り下げの頻度を減少でき、また、水域の気象・海象状態によっては大型洋上クレーンによる吊り下げを不要にすることができるので、曳航作業及び設置作業が容易となり、コスト削減を図ることができる。
【００３１】
また、緊張係留索の上端部を取り付ける上側係留部を、係留部材の水面より上方に設けるため、緊張係留索の取り付け作業や張力の調整作業を水面より上方の部位で行うことができる。そのため、従来技術の水中作業に比べて作業性が向上し、設置工事や保守点検作業の費用を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明に係る緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法ついて説明する。ここでは、特に浮体が支持する上部構造物に風力発電装置を搭載した緊張係留浮体を例にして説明するが、本発明は風力発電装置に限定されず、上部構造物に、油井掘削装置、その他のプラントや計測装置等を搭載する緊張係留浮体にも適用することができる。
【００３３】
図１に示すように、本発明に係る第１の実施の形態の緊張係留浮体（ミニ・テンション・レグ・プラットホーム）１は、風力発電装置１０を搭載した上部構造物１１と、この上部構造物１１を支持するための浮体１２と、この浮体１２を係留するためのテンドンと呼ばれる複数本（図１では２本ずつ３ヶ所で計６本）の緊張係留索１３と、この緊張係留索１３を海底や湖底や河底などの水底２に固定するためのアンカー１４とを備えて構成される。
【００３４】
この浮体１２は、上部構造物１１の重量を浮力で支持して、上部構造物１１を水上の予め設定した高さに維持するものである。この浮体１２は、上部構造物１１を支持するための円柱や多角柱で形成される筒状体１２ａと、この筒状体１２ａの下部から放射状に水平方向に伸びる３本以上（図１では３本）の柱状体で形成される水没浮力体（下部浮力体）１２ｂとからなる。この筒状体１２ａはセンターコラムと呼ばれ、水没浮力体はポンツーンと呼ばれる。この筒状体１２ａと水没浮力体１２ｂは中空構造とし、鋼やプレストレスコンクリート（ＰＣ）等で浮力を生じるように構成される。
【００３５】
本発明では、この水没浮力体１２ｂの筒状体１２ａと反対の端部に、水面貫通浮力部分を有する係留部材１５を接続して配置する。この水面貫通浮力部分はその上部の一部が水面３の上に突出するように設けられる。図１及び図２に示すように、係留部材１５を中空部１５ｈを有する柱状浮力体で形成すると共に、緊張係留索１３の上側部分を中空部１５ｈに通して、緊張係留索１３の上端部を柱状浮力体１５の水面より上方の部位に設けた上側係留部１５ｃに取り付けて固定支持する。
【００３６】
なお、係留部材１５を円柱形状又は円錐形状に形成して中空部を設けずに、柱形状や円錐形状に形成し、緊張係留索１３をこの係留部材１５の外側で水面の上方に導いてもよいが、この場合には、緊張係留索１３が係留部材１５に衝突して互いに損傷する危険性や、浮遊物が緊張係留索１３に衝突して緊張係留索１３が損傷する危険性や、緊張係留索１３が係留部材１５に絡む危険性が生じる。従って、図１及び図２に示すような中空部１５ｈを挿通させるような構成が好ましい。
【００３７】
この上側係留部１５ｃが、平面視で柱状体１２ａから離間することにより、上部構造物１１の傾斜に関するモーメントレバーが大きくなるので、浮体１２と上部構造物１１に作用する転倒モーメントによって生じる緊張係留索１３の張力の変化量が少なくなる。
【００３８】
この構成によれば、水没浮力体１２ｂの上に接続して、水面を貫通して水面より上方まで達する柱状浮力体（コーナーコラム）を係留部材１５として設けることにより、新たにこの柱状浮力体（係留部材）１５の水面部分の浮力による復元力が加わり、静的復元力が増加する。これにより曳航時や設置前の緊張係留索１３が取り付けられていない状態においても、緊張係留浮体１３の横傾斜や縦傾斜に関する安定性が改善され、設置工事が行い易くなる。
【００３９】
なお、柱状浮力体１５は、柱状体１２ｂから離間して水面を貫通するように設けられ、この離間距離が大きい程、モーメントレバーが大きくなるので、同じ水面面積で大きな復元力が得られる。逆に言えば、同じ復元力を得るのに小さい水面面積で済む。しかしながら、離間距離を大きくするのには限度があるので、水没浮力体１２ｂの端部に接続して、この端部の上方に、この柱状浮力体１５を設けるのが好ましい。
【００４０】
なお、風力発電装置１０を搭載する場合には、曳航時や設置時においても、風力の作用点が水面から著しく高くなるので転倒しやすく、傾斜による転倒の虞が大きいので、この静的復元力の増加の効果は重要となる。
【００４１】
また、緊張係留索１３の緊張係留浮体１２への上側係留部１５ｃを、柱状浮力体１５の水面より上方の部位に設けているため、緊張係留索１３の取り付け作業や張力調整作業を水面より上方で行うことができ、作業性が向上する。従って、設置工事や点検保守作業が容易となり、これらのコストを低減できる。
【００４２】
この緊張係留索１３は、鋼製の鎖（チェーン）やケーブルおよびロープ等で形成され、その上端部を上側経由部１５ｃに、その下端部をテンプレート１４の下側係留部１４ｃに取り付けられる。係留時には、緊張係留索１３の長さを調整して、この緊張係留索１３に常時張力（テンション）が加わっている状態にして、浮体１２の浮力に抗して、浮体１２を水中に引き込むように構成する。
【００４３】
テンプレート１４はスチールやコンクリート等で形成される錘であり、水底２に沈められ自重により固定される重力式のアンカーとして使用される。なお、水底２の地盤に固定されるパイリング（杭）をアンカーとして使用してもよい。このテンプレート１４は、下側係留部１４ｃと緊張係留索１３と上側係留部１５ｃを介して浮体１２を予め設定された位置に係留するためのものであり、緊張係留索１３の下端部が下側係留部１４ｃに固定される。
【００４４】
この緊張係留浮体１の大きさは、例えば、発電量が２ＭＷを想定した場合で、かつ、大陸棚の水深１００ｍから２００ｍ程度の所に設置される場合には、風車１０ａの回転直径が８０ｍ程度で、風車１０ａの回転軸１０ｂは水面３の上が７５ｍ程度となり、浮体１２の筒状体１２ａの直径は６ｍ程度で高さは３５ｍ程度であり、３つのアンカー１４の中心を通る円の直径は６０ｍ程度である。
【００４５】
この緊張係留浮体１の曳航は、バラスト水を注入したり、バラストを積んだりして曳航に適した浮力の状態にして、曳船等で曳航して、予め設定水域に設置されたテンプレート１４の上に移動する。この曳航に際しては、緊張係留浮体１において、水面貫通浮力部分により横傾斜や縦傾斜に関する安定性が向上されているので、必要となる大型洋上クレーンの能力を減少したり、大型洋上クレーンによる緊張係留浮体の吊り下げの頻度を減少したり、また、曳航や設置の水域の気象・海象状態によっては大型洋上クレーンによる吊り下げを不要にしたりすることができる。
【００４６】
緊張係留浮体１の移動後、小型洋上クレーンや係留部材１５に設けた仮設クレーン等を使用して、緊張係留索１３の上端を係留部材１５の上側係留部１５ｃに取り付けて、水中作業により、下端をテンプレート１４の下側係留部１４ｃに取り付ける。あるいは、下端を予めテンプレート１４の下側係留部１４ｃに取り付けておき、その後テンプレート１４を沈める。この緊張係留索１３の上端の取り付け作業に際しては、上側係留部１５ｃが水面より上方に配置されており、水中での作業ではないため、作業効率が良い状態で取り付け作業を行うことができる。
【００４７】
緊張係留索１３の取り付け後、上部構造物１１とこれを搭載した浮体１２の傾斜に注意しながら、必要に応じてバラスト水を注排水したり、バラストを降ろしたりして、浮体１２の浮力を予め設定された浮力の状態にして、緊張係留索１３の長さの調整により、上部構造物１１の傾斜と各々の緊張係留索１３の張力を調整する。
【００４８】
この設置では、緊張係留浮体１は波浪中においても上下動揺や横傾斜や縦傾斜をしないように緊張係留索１３に予め設定した初期張力を付与して係留する。この初期張力は浮力と重量の差となるが、緊張係留索１３の張力は予め設定された張力になるように、浮力と緊張係留索１３の長さを調整して設定される。また、水平方向の移動可能な範囲も許容範囲に入るように初期張力は設定される。
【００４９】
そして、この第１の実施の形態では、係留部材１５は係留後もそのままの状態とされる。この状態では、係留部材１５の水面貫通浮力部分による復元力はそのまま維持される。従って、上部構造物１１を搭載した浮体１２の傾斜に対しては、この復元力と緊張係留索１３による張力の両方が作用することになる。
【００５０】
次に第２の実施の形態について説明する。図３〜図５に示すように、この第２の実施の形態の緊張係留浮体１Ａでは、係留用部材１５を中空部１５ｈを有する柱状浮力体で形成する代わりに、係留用部材１５を骨組み構造体１５ａで形成すると共に、この骨組み構造体１５ａに、水面貫通浮力部分１５ｂを取り付け及び取り外しできるように構成する。
【００５１】
この緊張係留浮体１Ａの曳航時においては図３に示すように、また、設置時においては図４に示すように、骨組み構造体１５ａに水面貫通浮力部分１５ｂを取り付けた状態とし、緊張係留浮体１Ａの設置後においては図５に示すように、水面貫通部分１５ｂを取り外した状態とする。この緊張係留浮体１Ａの設置後に、取り外しできる部分は、水面貫通浮力部分の一部でもよく、全部でもよい。
【００５２】
この構成によれば、取り外し可能な水面貫通浮力部分１５ｂを、静的復元力が必要な曳航時と設置時に取り付けて、静的復元力が不要となる設置後に取り外すことにより、設置後の状態において、水面を貫通する係留部材１５の水面面積を減少できる。これにより、復元力を発生していた水面面積による浮力の増減量が減少する。そのため、潮位変化や波による緊張係留索１３の張力の変動量を少なくすることができる。
【００５３】
また、取り外した水面貫通浮力部分１５ｂを、別の緊張係留浮体１Ａの曳航時及び設置時に使用することにより、水面貫通浮力部分１５ｂを繰り返し使用でき、多数の緊張係留浮体１Ａを製造、曳航、設置する場合に、全体としての鋼材重量を低減でき、大幅なコスト削減を図ることができる。
【００５４】
更に、係留用部材１５を骨組み構造体１５ａで形成することで、鋼材重量を減少できる。その上、骨組みなので水面面積を著しく小さくでき、設置後の係留用部材１５に作用する潮位や波による力を著しく減少できる。
【００５５】
上記の第１及び第２の実施の形態の緊張係留浮体１、１Ａと緊張係留浮体の曳航及び設置方法によれば、緊張係留された浮体１２で支持され、風力発電装置等の設備を支持する台座となる上部構造物１１を設けた緊張係留浮体１、１Ａにおいて、緊張係留浮体１、１Ａが係留されていない時、即ち、曳航時や設置時において、柱状体（センターコラム）１２ａ以外に設けた水面貫通浮力部分１５、１５ｂにより、係留浮体１２の横傾斜や縦傾斜に対する復元力を発生できるので、転覆の危険性が少なくなり安定して曳航することができる。また、設置時においても安定している。
【００５６】
従って、曳航時と設置時に、緊張係留浮体１、１Ａを吊り下げる大型洋上クレーンの能力を減少したり、大型洋上クレーンによる緊張係留浮体の吊り下げの頻度を減少したり、また、曳航や設置の水域の気象・海象状態によっては大型洋上クレーンによる吊り下げを不要にすることができる。その結果、曳航及び設置工事が比較的容易となり、コスト削減が可能となる。
【００５７】
また、緊張係留索１３の上端部を取り付ける上側係留部１５ｃを、係留部材１５の水面より上方の部位に設けているため、設置の際や設置後の地震等による水底地盤の不等沈下などに際して、緊張係留索１３の取り付け作業や張力調整作業を水面より上方で行うことができるようになる。そのため、従来技術の水中作業に比べて作業性が控除し、設置工事や保守点検作業の費用を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における緊張係留浮体の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態における水面貫通浮力部分を有する係留部材を示す図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態における緊張係留浮体の曳航状態を示す図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態における緊張係留浮体の設置時の状態を示す図である。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態における緊張係留浮体の設置後の状態を示す図である。
【図６】従来技術の緊張係留浮体の構成を示す図である。
【図７】従来技術のミニＴＬＰと呼ばれる緊張係留浮体の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１Ａ、１Ｘ、１Ｙ  緊張係留浮体
２  水底
３  水面
１０  風力発電装置
１０ａ  風車
１０ｂ  風車の回転軸
１１  上部構造物
１２  浮体
１２ａ  筒状体
１２ｂ  下部浮体
１２ｃ  上側係留部
１３  緊張係留索
１４  アンカー
１４ｃ  下側係留部
１５  係留部材（柱状浮力体：水面貫通浮力部分）
１５ａ  骨組部材
１５ｂ  水面貫通浮力部分
１５ｃ  上側係留部
１５ｄ  水面形状
１５ｈ  中空部
Ｔ１〜Ｔ４  緊張係留索の張力
【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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【図７】
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