(57)【要約】      （修正有）【課題】緊張係留浮体の設置時、及び、設置後で水底側の下側係留部の深さに不均等が生じた場合においても、風力や潮流力等の外力によって緊張係留浮体が水平方向に移動する際に、緊張係留浮体の傾斜が発生せず、また、緊張係留索が緩むスラックの発生を抑制できる緊張係留浮体及び緊張係留浮体の傾斜調整方法を提供する。【解決手段】緊張係留浮体１において、前記緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上側の少なくとも一部分が上側係留部１２ｃに対して水平方向に相対移動することを抑制する上側係止部１５を上下方向に移動する係止部移動手段１６を設けて、前記緊張係留索１３ａ〜１３ｄにおいて該緊張係留浮体１が水平方向に移動したときに傾斜する部分の長さを、前記係止部移動手段１６により同一長さになるように調整し、該緊張係留浮体１が水平方向に移動したときの該緊張係留浮体１の傾斜を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の緊張係留索で浮体側の上側係留部と水底に設置された下側係留部を連結して、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、
前記緊張係留索の上側の少なくとも一部分が上側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する上側係止部、又は、前記緊張係留索の下側の少なくとも一部分が下側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する下側係止部を設けると共に、該上側係止部又は該下側係止部を上下方向に移動する係止部移動手段を設けて、前記緊張係留索において、該緊張係留浮体が水平方向に移動したときに傾斜する部分の長さが同一長さになるように、前期係止部移動手段により前記上側係止部又は前記下側係止部を上下方向に移動して調整し、該緊張係留浮体が水平方向に移動したときの該緊張係留浮体の傾斜を防止するように形成したことを特徴とする緊張係留浮体。
【請求項２】
前記上側係止部を設けると共に、前記上側係留部の上下位置は変化させずに、前記上側係止部の上下方向位置を移動可能に構成した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】
前記下側係止部を設けると共に、前記下側係留部の上下位置は変化させずに、前記下側係止部の上下方向位置を移動するように構成し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】
前記上側係留部が前記上側係止部を兼ねると共に、前記上側係留部の上下方向位置を移動する係止部移動手段でもある係留部移動手段を設けて構成した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５】
複数本の緊張係留索で浮体側の上側係留部と水底に設置された下側係留部を連結して、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、
前記緊張係留索の上側の少なくとも一部分が上側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する上側係止部、又は、前記緊張係留索の下側の少なくとも一部分が下側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する下側係止部を上下方向に移動することにより、前記緊張係留索において該緊張係留浮体が水平方向に移動したときに傾斜する部分の長さを、同一長さになるように調整して、該緊張係留浮体が水平方向に移動したときの該緊張係留浮体の傾斜を防止することを特徴とする緊張係留浮体の傾斜調整方法。
【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設置時及び設置後において、緊張係留索の傾斜可能な部分の長さを調整することにより、風力や潮流力等の外力によって緊張係留浮体が水平方向に移動する際の緊張係留浮体の傾斜を防止できる緊張係留浮体及び緊張係留浮体の傾斜調整方法に関する。
【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８に示すように、この風力発電装置の台座１１を支持する浮体１２は、この浮体１２に取り付けられた１本又は複数本（図８では４本）のテンドンと呼ばれる緊張係留索１３ａ〜１３ｄ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に係留される。
【０００３】
風力発電装置に限らず、一般的に、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。
【０００４】
移動後、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの下端をアンカー１４の下側係留部１４ｃに結合し、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上端をそれぞれに対応する浮体１２の上側係留部１２ｃに結合する。
【０００５】
結合後、上部構造物１１とこれ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。これにより、上部構造物１１の傾斜と各々の緊張係留索１３ａ〜１３ｄの張力を、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの長さを変更して調整する。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、横揺れや縦揺れ等の回転運動をしないように、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１３ａ〜１３ｄ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１参照）。
【０００６】
以下、図９〜図１２では、説明を分かり易くするために、対角上の２本の緊張係留索１３ａと１３ｃのみで説明する。図９に示すように、緊張係留索１３ａ、１３ｃの長さを一定の長さＬ１にして、緊張係留浮体１２を設置した後に、水底２の地盤が地震等により沈下して、その沈下量が不均一であった場合、即ち、不等沈下が発生し場合に、水底２のアンカー１４の下側係留部１４ｃの水深に差異が生じる。それに伴って、図１０に示すように、緊張係留浮体１２に傾斜が生じる。これに対応するために、図１１に示すように、緊張係留浮体１２に設けられた緊張係留索１３ａ、１３ｃの長さを調整する機構により、緊張係留索１３ａ、１３ｃの長さＬａ、Ｌｃを調整し、緊張係留浮体１２が水平になるようにする。
【０００７】
しかしながら、この不等沈下に対して緊張係留索１３ａ、１３ｃの長さＬａ、Ｌｃを調整しただけでは、長さＬａ、Ｌｃを調整した後においては各緊張係留索１３ａ、１３ｃの長さＬａ、Ｌｃに差異が生じているので、風力や潮流力等の外力によって、図１２に示すように、緊張係留浮体１２が水平方向に移動（オフセット）する際に、緊張係留浮体１２における各緊張係留索１３ａ、１３ｃの上側係留部１２ｃ、１２ｃにおける沈み込み量に差異が生じ、緊張係留浮体１２に傾斜（傾斜角α）が発生するという問題がある。
【０００８】
また、緊張係留浮体における緊張係留索の係留部が４ヶ所以上の場合においては、係留部により緊張係留索の長さが異なる場合には、緊張係留浮体が水平方向に移動した際に、緊張係留索のいずれかに緊張係留策が緩んで張力がゼロとなる現象であるスラックが発生し易くなり、このスラック発生後の再荷重作用時に生じる衝撃荷重により緊張係留索が損傷する可能性が増すという問題がある。
【特許文献１】特開平４−１９７８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、緊張係留浮体の設置時、及び、設置後で水底側の下側係留部の深さに不均等が生じた場合においても、風力や潮流力等の外力によって緊張係留浮体が水平方向に移動する際に、緊張係留浮体の傾斜が発生せず、また、緊張係留索の係留部が４ヶ所以上であっても緊張係留索が緩む現象であるスラックの発生を抑制できる緊張係留浮体及び緊張係留浮体の傾斜調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための緊張係留浮体は、複数本の緊張係留索で浮体側の上側係留部と水底に設置された下側係留部を連結して、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、前記緊張係留索の上側の少なくとも一部分が上側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する上側係止部、又は、前記緊張係留索の下側の少なくとも一部分が下側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する下側係止部を設けると共に、該上側係止部又は該下側係止部を上下方向に移動する係止部移動手段を設けて、前記緊張係留索において、該緊張係留浮体が水平方向に移動したときに傾斜する部分の長さが同一長さになるように、前期係止部移動手段により前記上側係止部又は前記下側係止部を上下方向に移動して調整し、該緊張係留浮体が水平方向に移動したときの該緊張係留浮体の傾斜を防止するように形成して構成される。
【００１１】
ここでは、緊張係留索の張力を負担する部位を係留部といい、緊張係留索が係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する部位を係止部という。なお、ここでは、係留部とは別に係止部を追加して設ける場合も、係留部が係止部を兼ねる場合も含む。
【００１２】
この係止部は、緊張係留索の張力は係留部が負担するので、緊張係留索が係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する機能を有していればよい。そのため、緊張係留索の一部分の水平移動を抑制するように、例えば、ベルマウスのように、緊張係留索の周囲を囲む筒状体で形成したり、緊張係留索の係止部位の周囲を囲む環状体で形成したりすることができる。例えば、この筒状体は上側係留部から下方に又は下側係留部から上方に延設され、また、環状体は、緊張係留浮体に枠体を介して固定支持される。
【００１３】
この構成によれば、地震等によって水底側（海底、湖底、川底等）の下側係留部（テンプレート、パイリング（杭）等のアンカー）が不等沈下して、傾斜が生じた緊張係留浮体を水平に回復するための緊張係留策（テンドン）長さの調整により、各緊張係留索の長さが同一でなくなった場合に、上側係止部又は下側係止部を上下に移動して、各緊張係留索の傾斜可能な長さを同一にする。これにより、風力や潮流力等の外力によって、緊張係留浮体が水平方向に移動（オフセット）する際に、緊張係留浮体側の各上側係留部が均等に沈下するようになるので、緊張係留浮体の傾斜の発生を防止することができる。また、緊張係留浮体が水平方向に移動する際の各緊張係留索の張力を均等にすることができるので、緊張係留索が緩む現象であるスラックの発生を抑制できる。
【００１４】
また、上記の緊張係留浮体において、前記上側係止部を設けると共に、前記上側係留部の上下位置は変化させずに、前記上側係止部の上下方向位置を移動可能に構成する。また、上記の緊張係留浮体において、前記下側係止部を設けると共に、前記下側係留部の上下位置は変化させずに、前記下側係止部の上下方向位置を移動するように構成する。
【００１５】
これらの構成によれば、係留部を上下せずに、係留部では係留索の長さのみを調整するので、係留部には上下移動手段は不要となる。但し、水底の不等沈下に対応するために係留索の繰り出し装置や長さ調整装置が必要となる。しかし、その一方で、大きな張力が作用しない係止部を上下するので、上下移動のための移動手段の構成を比較的単純な構成にして軽量化することができる。
【００１６】
また、上記の緊張係留浮体において、前記上側係留部が前記上側係止部を兼ねると共に、前記上側係留部の上下方向位置を移動する係止部移動手段でもある係留部移動手段を設けて構成する。
【００１７】
この構成によれば、緊張係留索の張力を受け止める係留部自体を上下移動するので、上下移動のための移動手段の機構には強度が必要になるが、係留部自体を上下移動することにより、設置時の下側係留部の水深の不均等に対応したり、設置後の水底の不等沈下に対応したりするので、緊張係留策の繰り出し機構や長さ調整装置が不要になる。
【００１８】
そして、上記の目的を達成するための緊張係留浮体の傾斜調整方法は、複数本の緊張係留索で浮体側の上側係留部と水底に設置された下側係留部を連結して、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、前記緊張係留索の上側の少なくとも一部分が上側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する上側係止部、又は、前記緊張係留索の下側の少なくとも一部分が下側係留部に対して水平方向に相対移動することを抑制する下側係止部を上下方向に移動することにより、前記緊張係留索において該緊張係留浮体が水平方向に移動したときに傾斜する部分の長さを、同一長さになるように調整して、該緊張係留浮体が水平方向に移動したときの該緊張係留浮体の傾斜を防止することを特徴とする方法である。
【００１９】
この方法によれば、緊張係留浮体を所定の水域に設置した後に、水底の地盤の不等沈下が生じて、水底側の下側係留部のテンプレートが傾斜したり、または、水底側の下側係留部のパイリング（杭）の沈下量に差が生じたりした場合には、上側係止部又は下側係止部の上下位置を調整して、各緊張係留索の傾斜可能な長さを等しくするよう調整することができる。
【００２０】
これにより、風力や潮流力等の外力によって、緊張係留浮体が水平方向に移動する場合に、緊張係留索の傾斜角度を同じにして、緊張係留浮体側の各上側係留部が均等に沈下するようにし、緊張係留浮体の傾斜が発生しないようにすることができる。
【００２１】
また、緊張係留浮体が水平方向に移動する際の各緊張係留索の張力を均等にできるので、緊張係留索が緩む現象であるスラックの発生を抑制できる。なお、このスラックは緊張係留索の係留部が４ヶ所以上となる場合に発生し易くなる。
【００２２】
また、この傾斜調整方法は、設置後に水底側に不等沈下が発生した場合だけでなく、水底側の下側係留部の全部を完全に水平に形成できないような状態で、緊張係留策を上側および下側係留部に結合して、緊張係留浮体を水平に調整する場合にも用いることができる。
【００２３】
また、上記の緊張係留浮体及び緊張係留浮体の傾斜調整方法において、緊張係留浮体が風力発電装置を搭載する場合には、水面上の投影側面積が相対的に大きく、水平方向の風荷重が大きくなり、水平方向の移動量（オフセット量）が大きくなるため、オフセットに伴う傾斜も大きくなるので、本発明の効果がより大きくなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の緊張係留浮体及び緊張係留浮体の傾斜調整方法によれば、地震等によって水底側の係留部が不等沈下した場合に、上側係止部又は下側係止部を上下に移動して、緊張係留浮体が水平方向に移動する際に傾斜可能な各緊張係留索の部分の長さを同一にすることができる。
【００２５】
そのため、風力や潮流力等の外力によって、緊張係留浮体が水平方向に移動する際に、緊張係留浮体側の各上側係留部が均等に沈下するようになるので、緊張係留浮体の傾斜を防止できる。その結果、緊張係留浮体に搭載された機器の運用と効率に与える傾斜に起因する影響を回避できる。
【００２６】
従って、緊張係留浮体を設置した後の不等沈下量の許容範囲を従来技術よりも大きくすることができるので、設置工事時において、水底側のテンプレートやパイリング部分に施す不等沈下防止のための基礎工事を従来技術の場合よりも簡略化することができるようになる。そのため、工数や工事期間を減少できて、設置のためのコストを削減することができるようになる。
【００２７】
また、緊張係留浮体が水平方向に移動する際の各緊張係留索の張力を均等にできるので、４ヶ所以上の係留部を有するような緊張係留浮体においても、緊張係留索が緩む現象であるスラックの発生及びこのスラックによる緊張係留索の損傷を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明に係る緊張係留浮体及び緊張係留浮体の傾斜調整方法について説明する。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。
【００２９】
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（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（フローティング）１２と、この浮体１２を係留するためのテンドンと呼ばれる緊張係留索１３ａ〜１３ｄと、この緊張係留索１３ａ〜１３ｄ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。
【００３０】
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を水面上の予め設定した高さに維持するものであり、図１では、この浮体１２は、円柱や多角柱で形成される筒状体１２ａと、この筒状体１２ａの下部に接続されて、放射状に水平方向に伸びる４本の柱状体で形成される下部浮体１２ｂとからなる。この筒状体１２ａと下部浮体１２ｂは浮力を生じるように中空構造とし、鋼やプレストレスコンクリート（ＰＣ）等で形成される。
【００３１】
この筒状体１２ａは直立して、その上部の一部が水面３の上に突出し、上部構造物１１を支持している。これらの浮体１２において、下部浮体１２ｂの４隅の上側係留部１２ｃに緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上端部が固定される。この下部浮体１２ｂの先端側の上側係留部１２ｃが、下部浮体１２ｂの中心、及び、筒状体１２ａの中心から離れることにより、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対する緊張係留索１３ａ〜１３ｄの張力変動が少なくなる。
【００３２】
この緊張係留索１３ａ〜１３ｄは、鋼製の鎖（チェーン）やケーブルおよび繊維ロープ等で形成され、常時張力（テンション）が加わっている状態にして、その下端部をテンプレート１４の下側係留部１４ｃに係留されて設置される。この張力により、浮体１２の浮力に抗して、浮体１２を水中に引き込んでいる。
【００３３】
テンプレート１４は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１３ａ〜１３ｄと上側係留部１２ｃ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１３ａ〜１３ｄの下端部がテンプレート１４の下側係留部１４ｃに固定される。
【００３４】
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より上方７５ｍ程度となり、浮体１２の筒状体１２ａの直径は７ｍ程度で高さは４０ｍ程度であり、下側係留部１２ｃを通る円の直径は６０ｍ程度である。
【００３５】
この緊張係留浮体１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を設置状態の時よりも、浮体１２の浮力を小さくして沈めた状態で、必要に応じて洋上クレーンで吊り下げられながら、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。移動後、転倒防止のために洋上クレーンで吊り下げられながら、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上端を浮体１２の下部浮体１２ｂの上側係留部１２ｃに結合し、下端をテンプレート１４の下側係留部１４ｃに結合する。
【００３６】
結合後、洋上クレーンによる吊り下げを解除し、上部構造物１１とこれを支持する浮体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し、上部構造物１１の傾斜と各々の緊張係留索１３ａ〜１３ｄの張力を、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの長さを変更して調整する。
【００３７】
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、横揺れや縦揺れ等の回転運動をしないように緊張係留索１３ａ〜１３ｄ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１３ａ〜１３ｄの張力Ｔ１〜Ｔ４は予め設定された張力になるように、浮体１２の浮力と緊張係留索１３ａ〜１３ｄ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が設定される。
【００３８】
そして、第１の実施の形態では、緊張係留浮体１の設置後に緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な長さを調整するために、図１に示すように、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの浮体１２側の上側係留部１２ｃに円筒状の係止部材１６を設ける。この係止部材１６は、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上側係止部１５の周囲を囲んで配置される。
【００３９】
この係止部材１６は、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上側部分（点線で表示）が上側係留部１２ｃに対して水平方向に相対移動することを抑制する。言い換えれば、緊張係留浮体１が水平方向に移動する際に、緊張係留索１３ａ〜１３ｄがこの係止部材１６の下端である上側係止部１５を傾斜の始点として傾斜するようにする。この場合は、円筒状の係止部材１６の部分により緊張係留索１３ａ〜１３ｄの上側係止部１５から上側係留部１２ｃまでの部分に対して水平方向の移動を抑制する。
【００４０】
この係止部材１６の下方は、緊張係留索１３ａ〜１３ｄを完全に固定支持しても良いが、緊張係留索１３ａ〜１３ｄを傷つけないようにラッパ状に広げ、全体としてはベルマウスの形状に形成して、緩やかに支持するのが好ましい。
【００４１】
図２に示すように、この係止部材１６を上下方向に移動する係止部移動手段１７を設ける。この係止部移動手段１７は、次のような機構で構成することができる。これらの機構により、各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な部分の長さを同一の長さＬｆになるように調整できるようにする。
【００４２】
その一つは、ボールナット型の機構の係止部移動手段である。この場合には、下部浮体１２ｂの先端側の係留部１２ｃの周囲に、係止部材１６を保持する保持部材１７を設け、この保持部材１７に雌ネジ部を設ける。この雌ネジ部に係止部材１６の一部に設けた雄ネジ部を螺合して、係止部材１６又は保持部材１７を回転させることにより、雄ネジ部を雌ネジ部内で上下移動させて、係止部材１６を上下に移動する。
【００４３】
また、別の機構は、シリンダ−ピストン機構である。この場合は、係止部材１６を係留部１２ｃの周囲に設けたシリンダに挿入されたピストンで構成し、上下移動させる。更に、別の機構は、ラック・アンド・ピニオン機構である。この場合は、係止部材１６に設けたラックを、係留部１２ｃの周囲の保持部材１７に設けたピニオンギアで上下移動させて、係止部材１６を保持部材１７内で上下移動させる。ジャッキとスペーサ機構で、ジャッキアップしてスペーサの量（厚み）を変更することにより上下移動させてもよい。
【００４４】
また、この係止部１５と係止部材１６としては、係止部１５を緊張係留索１３ａ〜１３ｄのそれぞれを囲う円環部材で形成し、この円環部材を骨組み構造の係止部材１６で形成し、この係止部材１６を、下部浮体１２ｂに設けた保持部材１７で上下移動可能に支持してもよい。この場合は、円環部材１５の部分により緊張係留索１３ａ〜１３ｄの一部が水平方向に移動することを抑制する。この骨組み構造の係止部材は、円筒状の係止部材よりも軽量でしかも、潮流等の影響を受け難い。
【００４５】
次に、各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な部分の長さを同一の長さＬｆにすることの作用効果について説明する。ここでは、説明を簡単化するために、図２及び図３に示すように、緊張係留索が対角の２本１３ａ、１３ｃの場合について説明する。
【００４６】
図２に示すような２つの緊張係留索１３ａ、１３ｃの場合において、緊張係留索１３ｃ側の下側係留部１４ｃが、緊張係留索１３ａ側の下側係留部１４ｃよりも深く沈下したとする。この場合には、浮体１２を水平に保つために、緊張係留索１３ｃの長さＬｃを緊張係留索１３ａの長さＬａよりも長くする。
【００４７】
この第１の実施の形態では、図２及び図３に示すように、上側係留部１２ｃの位置は変化させずに、係止部材１６を上下して、係止部材１６の下端に設けられた上側係止部１５を上下方向に移動して、緊張係留索１３ａと緊張係留索１３ｃの傾斜可能な長さを同一の長さＬｆにする。
【００４８】
これにより、図３に示すように、風力や潮流力等の外力によって、浮体１２が水平方向に移動（オフセット）する際に、浮体１２側の各上側係留部１２ｃが均等に沈下するようになる。つまり、上側係止部１５、１５と下側係留部１４ｃ、１４ｃの４点を頂点とする平行四辺形は形成されるので、浮体１２が水平方向に移動する際に、上側係止部１５、１５を結ぶ一辺と下側係留部１４ｃ、１４ｃを結ぶ一辺とが平行を保つようになる。
【００４９】
この構成により、浮体１２の傾斜の発生を防止することができる。また、浮体１２が水平方向に移動する際の緊張係留索１３ａ、１３ｃの張力を均等にできるので、緊張係留索１３ａ、１３ｃが緩む現象であるスラックの発生を抑制できる。
【００５０】
この構成によれば、上側係留部１２ｃを上下せずに、上側係留部１２ｃでは緊張係留索１３ａ〜１３ｄの長さＬａ〜Ｌｄのみを調整するだけであるので、係留部１２ｃには上下移動手段は不要となる。但し、水底２の不等沈下に対応するために緊張係留索１３ａ〜１３ｄの繰り出し装置又は長さ調整装置が必要となる。しかし、その一方で、張力が作用しない上側係止部１５を上下するので、上下移動手段１６，１７の構成を比較的単純な構成で形成でき、軽量化することができる。
【００５１】
次に第２の実施の形態について説明する。図４及び図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、係止部材１６Ａと下側係止部１５Ａを浮体１２側ではなく、テンプレート１４の下側係留部１４ｃ側に設ける。これ以外の構成は第１の実施の形態の緊張係留浮体１の構成と同じである。
【００５２】
この係止部材１６Ａは、緊張係留浮体１Ａの設置後に緊張係留索１３ａ〜１３ｄの下側係止部１５Ａの上下位置を調整するためのものであるが、水深１００ｍ〜２００ｍ程度の部位に下側係止部１５Ａを上下に移動する機構を設けることは難しいので、リング状のスペーサ（円筒）を、緊張係留索１３ａ〜１３ｄに沿わせて沈下させることで構成する。
【００５３】
そして、沈下させるリング状のスペーサの厚みと個数によって、係止部材１６の長さ（厚み）を調整する。この係止部材１６の上端が下側係止部１５Ａとなる。この係止部材１６の上方は、円筒の端部でも良いが、緊張係留索１３ａ〜１３ｄを傷つけないようにラッパ状に広げ、全体としてはベルマウスの形状に形成して、緩やかに支持するのが好ましい。このベルマウス形状にするとスペーサ（円筒）を、緊張係留索１３ａ〜１３ｄに沿わせて沈下させた時に重ね易くなるという利点もある。
【００５４】
次に、この場合の各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な部分の長さを同一の長さＬｆにすることの作用効果について説明する。ここでも、説明を簡単化するために、図４及び図５に示すように緊張係留索が対角の２本１３ａ、１３ｃの場合について説明する。
【００５５】
図４に示すような２つの緊張係留索１３ａ、１３ｃの場合において、緊張係留索１３ｃ側の下側係留部１４ｃが、緊張係留索１３ａ側の下側係留部１４ｃよりも深く沈下したとする。この場合には、浮体１２を水平に保つために、緊張係留索１３ｃの長さＬｃを緊張係留索１３ａの長さＬａよりも長くする。
【００５６】
この第２の実施の形態では、図４及び図５に示すように、上側係留部１２ｃの位置と下側係留部１４ｃの位置は変化させずに、沈下させる係止部材１６Ａ用のリング状のスペーサの個数を変えることにより、係止部材１６Ａの長さを調整して、係止部材１６Ａの上端に設けられた下側係止部１５Ａを上方向に移動して、緊張係留索１３ａと緊張係留索１３ｃの傾斜可能な長さを同一の長さＬｆにする。
【００５７】
これにより、図５に示すように、風力や潮流力等の外力によって、浮体１２が水平方向に移動（オフセット）する際に、浮体１２側の各上側係留部１２ｃが均等に沈下するようになる。つまり、下側係止部１５Ａ、１５Ａと上側係留部１２ｃ、１２ｃの４点を頂点とする平行四辺形が形成され、浮体１２が水平方向に移動する際に、下側係止部１５Ａ、１５Ａを結ぶ一辺と上側係留部１２ｃ、１２ｃを結ぶ一辺とが平行を保つようになる。
【００５８】
この構成により、浮体１２の傾斜の発生を防止することができる。また、浮体１２が水平方向に移動する際の緊張係留索１３ａ、１３ｃの張力を均等にできるので、緊張係留索１３ａ、１３ｃが緩む現象であるスラックの発生を抑制できる。
【００５９】
この構成によれば、上側係留部１２ｃ及び下側係留部１４ｃを上下せずに、上側係留部１２ｃでは緊張係留索１３ａ〜１３ｄの長さＬａ〜Ｌｄのみを調整するので、上側係留部１２ｃと下側係留部１４ｃには上下移動手段は不要となる。但し、水底２の不等沈下に対応するために緊張係留索１３ａ〜１３ｄの繰り出し装置又は長さ調整装置が必要となる。しかし、その一方で、下側係止部１５Ａの上下を、リング状のスペーサで上下するので、非常に単純な構成で、下側係止部１５Ａの上下移動が可能となる。
【００６０】
次に第３の実施の形態について説明する。図６及び図７に示すように、この第３の実施の形態の緊張係留浮体１Ｂでは、上側係止部１５の上下位置を調整する代わりに、上側係留部１２ｃで上側係止部を兼用し、この上側係留部１２ｃを上下方向に移動可能に構成する。これ以外の構成は、第１の実施の形態の緊張係留浮体１の構成と同じである。
【００６１】
この第３の実施の形態では、上側係留部１２ｃが上下方向に移動可能に構成されるが、この係留部移動手段１８，１９は、次のような機構で構成することができる。これらの機構により、各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な部分の長さを同一の長さＬｆ（＝Ｌａ＝Ｌｃ）に維持できる構成となる。
【００６２】
その一つは、図１３に示すような、ジャッキとスペーサ機構の係留部（兼係止部）移動手段で、保持部材１９側では、油圧シリンダ１９ａとロッド１９ｂでストッパ−１９ｃをジャッキアップして、２つ割りの円板で形成されるスペーサ１９ｄの数量（厚み）を変更し、図１４に示すようにジャッキアップを止めてストッパー１９ｃを降ろすことにより、下部浮体（ポンツーン）１２ｂの下端部１２ｂａとの距離を変更する。これにより、上側係留部１２ｃが設けられた係留部材１８を上下移動させる。
【００６３】
また、その他として、ボールナット型の機構を用いることができる。この場合には、上側係止部を兼ねる上側係留部１２ｃを下端に有する係留部材（係止部材）１８の一部に雄ネジ部を設けて、この雄ネジ部を、下部浮体１２ｂの先端側に設けた係留部材１８を保持する保持部材１９に設けた雌ネジ部に螺合して、係留部材１８、又は、保持部材１９を回転させることにより、雄ネジ部を雌ネジ部内で上下移動させて、係留部１２ｃを上下に移動する。
【００６４】
また、別の機構は、シリンダ−ピストン機構である。この場合は、係留部材１８を保持部材１９に設けたシリンダに挿入されたピストンで構成し、上下移動させる。更に、別の機構は、ラック・アンド・ピニオン機構である。この場合は、係留部材１８に設けたラックを、保持部材１９に設けたピニオンギアで上下移動させて、係留部材１８を保持部材１９内で上下移動させる。
【００６５】
次に、各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な部分の長さを同一の長さＬｆにすることの作用効果について説明する。ここでは、説明を簡単化するために、図６及び図７に示すように、緊張係留索が対角の２本１３ａ、１３ｃの場合について説明する。
【００６６】
図６に示すような２つの緊張係留索１３ａ、１３ｃの場合において、緊張係留索１３ｃ側の下側係留部１４ｃが、緊張係留索１３ａ側の下側係留部１４ｃよりも深く沈下したとする。この場合には、浮体１２を水平に保つために、緊張係留索１３ｃの長さＬｃ（＝Ｌｆ）と緊張係留索１３ａの長さＬａ（＝Ｌｆ）をそのままにして、係留部１２ｃの上下方向を移動して、浮体１２の水平を維持する。つまり、係留部材１８の下端に設けられた上側係留部１２ｃを上下方向に移動して、緊張係留索１３ａと緊張係留索１３ｃの傾斜可能な長さを同一の長さＬｆのままに維持する。
【００６７】
これにより、図７に示すように、風力や潮流力等の外力によって、浮体１２が水平方向に移動（オフセット）する際に、浮体１２側の各上側係留部１２ｃが均等に沈下するようになる。つまり、上側係留部１２ｃ、１２ｃと下側係留部１４ｃ、１４ｃの４点を頂点とする平行四辺形が形成され、浮体１２が水平方向に移動する際に、上側係留部１２ｃ、１２ｃを結ぶ一辺と下側係留部１４ｃ、１４ｃを結ぶ一辺とが平行を保つようになる。
【００６８】
この構成により、浮体１２の傾斜の発生を防止することができる。また、浮体１２が水平方向に移動する際の緊張係留索１３ａ、１３ｃの張力を均等にできるので、緊張係留索１３ａ、１３ｃが緩む現象であるスラックの発生を抑制できる。
【００６９】
この構成によれば、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの張力を受け止める上側係留部１２ｃを上下移動するので、係留部移動手段１８，１９の機構には強度が必要になるが、上側係留部１２ｃ自体を上下移動することにより、水底２の不等沈下に対応するので、緊張係留策１３ａ〜１３ｄの繰り出し装置や長さ調整装置が不要になる。
【００７０】
上記の第１〜第３の実施の形態の緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂ及び緊張係留浮体の傾斜調整方法によれば、緊張係留された浮体１２で支持される台座となる上部構造物１１上に風力発電装置等の設備を設けた緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂにおいて、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂを所定の水域に設置した後に、水底２の地盤の不等沈下が生じて、水底２側の下側係留部１４ｃのテンプレート１４が傾斜して、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂの風力発電装置１０が傾斜する虞が生じた場合には、上側係止部１５又は下側係止部１５Ａ又は上側係止部を兼ねる上側係留部１２ｃの上下位置を調整して、各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜可能な長さを同一の長さＬｆに等しくなるよう調整することができる。
【００７１】
これにより、風力や潮流力等の外力によって、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂが水平方向に移動（オフセット）する際に、緊張係留索１３ａ〜１３ｄの傾斜角度を同じにして、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂ側の各上側係留部１２ｃが均等に沈下するようになるので、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂの傾斜の発生を防止できる。
【００７２】
また、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂが水平方向に移動する際の各緊張係留索１３ａ〜１３ｄの張力Ｔ１〜Ｔ４を略均等にできるので、緊張係留索１３ａ〜１３ｄが緩む現象であるスラックの発生を抑制できる。なお、このスラックは緊張係留索１３ａ〜１３ｄの係留部１２ｃ（又は、１４ｃ）が４ヶ所以上となる場合に発生し易くなる。
【００７３】
また、この傾斜調整方法は、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂを所定の水域に設置した後に水底２側に不等沈下が発生した場合だけでなく、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂを所定の水域に設置する際に、水底２側の下側係留部１４ｃを完全に水平に形成できないような状態で、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂを位置保持する場合にも用いることができる。
【００７４】
また、上記の緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂ及び緊張係留浮体の傾斜調整方法において、緊張係留浮体１、１Ａ、１Ｂが風力発電装置１０を搭載する場合には、水面上の投影側面積が相対的に大きく、水平方向の風荷重が大きくなり、水平方向の移動量（オフセット量）が大きくなるため、オフセットに伴う傾斜も大きくなるので、本発明の効果がより大きくなる。
【００７５】
なお、上記の説明では、浮体１２の形状をセンターコラムとなる筒状体１２ａと、その下側から４方に水平に放射状に延びる脚部（ポンツーン）である下部浮体１２ｂとから形成しているが、下部浮体の個数を始め、緊張係留索の本数や浮体１２の形状はこれに限定されない。また、アンカーとしてテンプレートの例を挙げたが、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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第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】第１の実施の形態における緊張係留索の状態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における緊張係留浮体の水平方向への移動と緊張係留浮体の傾斜との関係を説明するための図である。
【図４】第２の実施の形態における緊張係留索の状態を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における緊張係留浮体の水平方向への移動と緊張係留浮体の傾斜との関係を説明するための図である。
【図６】第３の実施の形態における緊張係留索の状態を示す図である。
【図７】第３の実施の形態における緊張係留浮体の水平方向への移動と緊張係留浮体の傾斜との関係を説明するための図である。
【図８】従来技術の緊張係留浮体の構成を示す図である。
【図９】従来技術における緊張係留索の状態を示す図である。
【図１０】従来技術における下側係留部の不等沈下が生じた場合の緊張係留浮体の状態を示す図である。
【図１１】従来技術における下側係留部の不等沈下が生じた後に緊張係留浮体の傾斜を復元した状態を示す図である。
【図１２】図１１の状態における、緊張係留浮体の水平方向への移動と緊張係留浮体の傾斜との関係を説明するための図である。
【図１３】上側係留部を上下移動するための係留部（兼係止部）移動手段の一つを例示する図で、セット中を示す図である。
【図１４】図１３の係留部（兼係止部）移動手段で、セットした後を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｘ  緊張係留浮体
２  水底
３  水面
１０  風力発電装置
１１  上部構造物
１２  浮体
１２ａ  筒状体
１２ｂ  下部浮体
１２ｃ  上側係留部
１３ａ〜１３ｄ  緊張係留索
１４  アンカー
１４ｃ  下側係留部
１５  上側係止部
１５Ａ  下側係止部
１６  係止部材
１７  保持部材
１８  係留部材
１９  保持部材
Ｌ１  設置時の緊張係留索の長さ
Ｌａ〜Ｌｄ  緊張係留索の長さ
Ｌｆ  緊張係留索における傾斜可能な部分の長さ
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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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