(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上または水中に設置される浮体構造物と、水底に設置されるアンカーと、前記浮体構造物と前記アンカーとの間に配置される緊張係留索と、を用いて、前記浮体構造物の浮力により前記緊張係留索に張力をかけることで前記浮体構造物を係留して設置する方法であって、
前記浮体構造物の設置のための専用船を用意し、
前記専用船は、前記緊張係留索を用いて前記浮体構造物を船尾側に連結して係留するための第１係留手段と、前記アンカーを保持して係留するための第２係留手段と、を備え、
前記船尾側に係留される浮体構造物と前記アンカーとが前記専用船の進行方向に離れた位置関係を保ちながら、前記浮体構造物を前記第１係留手段により前記専用船に係留しかつ前記アンカーを前記第２係留手段により前記専用船に係留した状態で前記専用船が前記浮体構造物の構築位置まで移動し、
前記アンカーを前記第２係留手段によってアンカー用吊り索で吊り下げながら水底に設置し、
前記浮体構造物と前記水底に設置されたアンカーとの間に前記緊張係留索を前記第１係留手段によって設置し、
前記浮体構造物の浮力調整及び／又は前記緊張係留索の巻き取り・巻き戻し調整により前記緊張係留索に所定の張力をかけることを特徴とする緊張係留浮体構造物の設置方法。
【請求項２】
前記第１係留手段は緊張係留索用ウインチを備え、前記緊張係留索用ウインチによる前記緊張係留索の巻き取り・巻き戻しで前記連結及び係留を行うとともに前記張力の調整が可能である請求項１に記載の緊張係留浮体構造物の設置方法。
【請求項３】
前記第２係留手段は、前記専用船上に前記アンカーに対応して設けられかつ前記アンカー用吊り索の巻き取り・巻き戻しが可能なアンカー用ウインチと、前記専用船上に設けられた所定高さの櫓体と、を備え、前記アンカー用吊り索が前記アンカー用ウインチから前記櫓体の上部を介して前記アンカーまで延びる請求項１または２に記載の緊張係留浮体構造物の設置方法。
【請求項４】
前記浮体構造物と前記アンカーと前記緊張係留索とをドライドック内において所定位置に配置し、
次に、前記ドック内に注水してから前記専用船を引き込み、前記浮体構造物と前記アンカーと前記緊張係留索とを前記専用船に係留させた状態とし、
次に、前記専用船を前記構築位置まで移動させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の緊張係留浮体構造物の設置方法。
【請求項５】
前記浮体構造物に洋上施設が一体的に搭載されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の緊張係留浮体構造物の設置方法。
【請求項６】
水上または水中に設置される浮体構造物と、水底に設置されるアンカーと、前記浮体構造物と前記アンカーとの間に配置される緊張係留索と、を用いて、前記浮体構造物の浮力により前記緊張係留索に張力をかけることで前記浮体構造物を係留して設置する際に用いられる船であって、
前記緊張係留索を用いて前記浮体構造物を船尾側に連結して係留するための第１係留手段と、前記アンカーを保持して係留するための第２係留手段と、を備え、
前記船尾側に係留される浮体構造物と前記アンカーとが船の進行方向に離れた位置関係を保ちながら、前記浮体構造物を前記第１係留手段により係留しかつ前記アンカーを前記第２係留手段により係留した状態で水上を移動可能であり、
前記アンカーを前記第２係留手段によってアンカー用吊り索で吊り下げながら水底に設置し、
前記浮体構造物と前記水底に設置されたアンカーとの間に前記緊張係留索を前記第１係留手段によって設置し、
前記浮体構造物の浮力調整及び／又は前記緊張係留索の巻き取り・巻き戻し調整により前記緊張係留索に所定の張力をかけることができるように構成されていることを特徴とする緊張係留浮体構造物の設置用船。
【請求項７】
前記第１係留手段は、前記緊張係留索の巻き取り及び巻き戻しが可能な緊張係留索用ウインチを備える請求項６に記載の緊張係留浮体構造物の設置用船。
【請求項８】
前記第２係留手段は、前記専用船上に前記アンカーに対応して設けられかつ前記アンカー用吊り索の巻き取り・巻き戻しが可能なアンカー用ウインチと、前記専用船上に設けられた所定高さの櫓体と、を備え、前記アンカー用吊り索が前記アンカー用ウインチから前記櫓体の上部を介して前記アンカーまで延びる請求項６または７に記載の緊張係留浮体構造物の設置用船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上等における緊張係留浮体構造物の設置方法及びかかる設置のための船に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋上の海域は、陸上や浅海域に比べて風況が良好であるため、風力発電の立地に非常に適している。洋上に設置される風力発電施設は、経済性などの観点から実績の豊富な着底式よりも浮体式の構造形式の方が有利であるとされている。風力発電施設は、発電時のブレード回転に伴い作用する大きな水平力や転倒モーメントに対して十分な安定性を保持するとともに、発電効率が低下しないように浮体の動揺量を極力抑えなければならないなどの対策が必要となる。
【０００３】
洋上に設置される浮体式風力発電施設としてテンションレグ式がある。テンションレグ式は、自由浮遊状態にある浮体構造物の一部を浮力に抗して水中に沈下させることによる浮力によって係留部材に初期張力を鉛直方向に発生させ、係留部材が初期張力により常に引張りの軸力を持つ緊張状態とすることで浮体構造物を水上に係留するようにしたものである。
【０００４】
テンションレグ式による浮体式風力発電施設は、一般的には、風車を支持する浮体構造物と、浮体構造物を係留するテンドンと、大型のアンカーとから構成される（例えば、特許文献１参照）。テンションレグ式の浮体式風力発電施設は、浮体とアンカー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方式であるため、緩係留方式に比較して浮体の動揺量が低減可能であり、かつ、比較的占有面積を小さくできるなどの利点がある。
【０００５】
洋上に設置される浮体式風力発電施設は、動揺量を低減するために、巨大なアンカーが必要となる場合が多い。また、アンカー設置後に鉛直方向の初期張力を作用させるため、アンカーと浮体との設置位置の平面的な誤差は許容されない。したがって、アンカーは高い据付精度で設置されなければならない。しかし、起重機船などの現有作業船を用いて巨大なアンカーを高い精度で設置するのは困難となりがちである。
【０００６】
大型のクレーン等の重機を搭載した台船が準備されていない湖沼等において大型のシンカーを設置する方法として、例えば、特許文献２のようなシンカーの沈設方法が提案されている。このシンカーの沈設方法は、大型のシンカーを挟んで向き合う２基の台船に搭載されたウインチより引き出された索条によってシンカーを支持し、この状態で沈設位置まで移送し、各ウインチから各索条をほぼ同長ずつ繰り出してシンカーを安定した状態に保持しながら沈下させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１８１２９号公報
【特許文献２】特開平０５−５０９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来のシンカーの沈設方法（特許文献２）は、起重機船などを用いずに、巨大なアンカー等からなるシンカーを精度良く設置することは可能であるが、洋上まで２隻の作業台船を同時に曳航する際に動揺安定性を確保することが非常に困難となるため、洋上への適用は不向きである。
【０００９】
また、このシンカーの沈設方法は、シンカー設置後の浮体とアンカーとの連結、連結後の緊張などの作業用に別途設備を用意する必要があり、長期の施工期間を要し経済的でないなどの問題があり、さらに、浮体とアンカーとの位置関係を保ちながらの浮体の固定が困難である。
【００１０】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、浮体構造物とアンカーとの位置関係を保ちながら浮体構造物を係留しかつ比較的大型の浮体構造物であっても動揺安定性を確保して設置水域まで移動可能であるとともに浮体構造物を位置精度よく設置可能な緊張係留浮体構造物の設置方法及びかかる設置のための船を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための緊張係留浮体構造物の設置方法は、
水上または水中に設置される浮体構造物と、水底に設置されるアンカーと、前記浮体構造物と前記アンカーとの間に配置される緊張係留索と、を用いて、前記浮体構造物の浮力により前記緊張係留索に張力をかけることで前記浮体構造物を係留して設置する方法であって、
前記浮体構造物の設置のための専用船を用意し、
前記専用船は、前記緊張係留索を用いて前記浮体構造物を船尾側に連結して係留するための第１係留手段と、前記アンカーを保持して係留するための第２係留手段と、を備え、
前記船尾側に係留される浮体構造物と前記アンカーとが前記専用船の進行方向に離れた位置関係を保ちながら、前記浮体構造物を前記第１係留手段により前記専用船に係留しかつ前記アンカーを前記第２係留手段により前記専用船に係留した状態で前記専用船が前記浮体構造物の構築位置まで移動し、
前記アンカーを前記第２係留手段によってアンカー用吊り索で吊り下げながら水底に設置し、
前記浮体構造物と前記水底に設置されたアンカーとの間に前記緊張係留索を前記第１係留手段によって設置し、
前記浮体構造物の浮力調整及び／又は前記緊張係留索の巻き取り・巻き戻し調整により前記緊張係留索に所定の張力をかけることを特徴とする。
特徴とする。
【００１２】
この緊張係留浮体構造物の設置方法によれば、浮体構造物を、第１係留手段により緊張係留索を用いて専用船に連結して係留できるので浮体構造物とアンカーとの位置関係を保つことができ、また、アンカーを第２係留手段により専用船に保持して係留できる。かかる係留状態で専用船により比較的大型の浮体構造物であっても動揺安定性を確保して浮体構造物の構築位置まで水上を移動させることができる。アンカーを第２係留手段によって水底に設置できるとともに、浮体構造物と水底に設置されたアンカーとの間に緊張係留索を第１係留手段によって設置でき、浮体構造物の浮力調整及び／又は緊張係留索の巻き取り・巻き戻し調整により緊張係留索に所定の張力をかけることで浮体構造物を目的位置に係留させて設置できる。このようにして、浮体構造物を位置精度よく設置することができる。
【００１３】
上記緊張係留浮体構造物の設置方法において、前記第１係留手段は緊張係留索用ウインチを備え、前記緊張係留索用ウインチによる前記緊張係留索の巻き取り・巻き戻しで前記連結及び係留を行うとともに前記張力の調整が可能であることが好ましい。
【００１４】
また、前記第２係留手段は、前記専用船上に前記アンカーに対応して設けられかつアンカー用吊り索の巻き取り・巻き戻しが可能なアンカー用ウインチと、前記専用船上に設けられた所定高さの櫓体と、を備え、前記アンカー用吊り索が前記アンカー用ウインチから前記櫓体の上部を介して前記アンカーまで延びていることが好ましい。櫓体を設けることで、アンカー用ウインチから櫓体の上部の例えば１つ目のシーブまでの距離を確保することができ、フリートアングルが小さくなるので、アンカー用吊り索がアンカー用ウインチに乱巻きにならずにきれいに巻かれる。
【００１５】
また、前記浮体構造物と前記アンカーと前記緊張係留索とをドライドック内において所定位置に配置し、次に、前記ドック内に注水してから前記専用船を引き込み、前記浮体構造物と前記アンカーと前記緊張係留索とを前記専用船に係留させた状態とし、次に、前記専用船を前記構築位置まで移動させるように施工することが可能である。なお、このドライドック内での配置のとき、浮体構造物に緊張係留索を連結することが好ましい。
【００１６】
前記浮体構造物に例えば風力発電設備などの洋上施設が一体的に搭載されていることが好ましい。
【００１７】
なお、専用船は、設置対象の洋上施設のすべて（浮体構造物、アンカー、緊張係留索を含む）を一括して洋上の目的地まで曳航し、現地での据付、テンドン調整、施設の点検や補修などの施工や維持管理に関係する全ての役割を兼ねることができる構造を有することが好ましい。洋上施設の一括施工が可能なように専用船を構成することが好ましい。
【００１８】
上記目的を達成するための緊張係留浮体構造物の設置用船は、
水上または水中に設置される浮体構造物と、水底に設置されるアンカーと、前記浮体構造物と前記アンカーとの間に配置される緊張係留索と、を用いて、前記浮体構造物の浮力により前記緊張係留索に張力をかけることで前記浮体構造物を係留して設置する際に用いられる船であって、
前記緊張係留索を用いて前記浮体構造物を船尾側に連結して係留するための第１係留手段と、前記アンカーを保持して係留するための第２係留手段と、を備え、
前記船尾側に係留される浮体構造物と前記アンカーとが船の進行方向に離れた位置関係を保ちながら、前記浮体構造物を前記第１係留手段により係留しかつ前記アンカーを前記第２係留手段により係留した状態で水上を移動可能であり、
前記アンカーを前記第２係留手段によってアンカー用吊り索で吊り下げながら水底に設置し、
前記浮体構造物と前記水底に設置されたアンカーとの間に前記緊張係留索を前記第１係留手段によって設置し、
前記浮体構造物の浮力調整及び／又は前記緊張係留索の巻き取り・巻き戻し調整により前記緊張係留索に所定の張力をかけることができるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
この緊張係留浮体構造物の設置用船によれば、浮体構造物を、第１係留手段により緊張係留索を用いて連結して係留できるので浮体構造物とアンカーとの位置関係を保つことができ、また、アンカーを第２係留手段により保持して係留できる。かかる係留状態で比較的大型の浮体構造物であっても動揺安定性を確保して浮体構造物の構築位置まで水上を移動することができる。アンカーを第２係留手段によって水底に設置することができ、浮体構造物と水底に設置されたアンカーとの間に緊張係留索を第１係留手段によって設置することができ、浮体構造物の浮力調整及び／又は緊張係留索の巻き取り・巻き戻し調整により緊張係留索に所定の張力をかけることで浮体構造物を目的位置に係留させて設置できる。このようにして、浮体構造物を位置精度よく設置することができる。
【００２０】
上記緊張係留浮体構造物の設置用船において、前記第１係留手段は、前記緊張係留索の巻き取り及び巻き戻しが可能な緊張係留索用ウインチを備えることが好ましい。
【００２１】
また、前記第２係留手段は、前記専用船上に前記アンカーに対応して設けられかつアンカー用吊り索の巻き取り・巻き戻しが可能なアンカー用ウインチと、前記専用船上に設けられた所定高さの櫓体と、を備え、前記アンカー用吊り索が前記アンカー用ウインチから前記櫓体の上部を介して前記アンカーまで延びていることが好ましい。櫓体を設けることで、アンカー用ウインチから櫓体の上部の例えば１つ目のシーブまでの距離を確保することができ、フリートアングルが小さくなるので、アンカー用吊り索がアンカー用ウインチに乱巻きにならずにきれいに巻かれる。
【００２２】
なお、緊張係留浮体構造物の設置用船は、洋上設備等の設置対象物と、浮体構造物と、アンカーと、緊張係留索とを一括で運搬できる構成が好ましい。また、船のみで現地設置作業が可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の緊張係留浮体構造物の設置方法及びかかる設置のための船によれば、浮体構造物とアンカーとの位置関係を保ちながら浮体構造物を係留しかつ比較的大型の浮体構造物であっても動揺安定性を確保して設置水域まで移動可能であるとともに浮体構造物を位置精度よく設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態による風力発電施設及びその水上設置に用いる専用船を概略的に示す側面図である。
【図２】図１の風力発電施設及び専用船の平面図である。
【図３】図１，図２の風力発電施設の設置用アンカーを概略的に示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態において図１，図２の専用船にアンカー及び浮体構造物と風車本体を係留し、専用船で曳航するまでの工程Ｓ０１〜Ｓ０６を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１，図２の風車本体を搭載した浮体構造物及び図３のアンカーをドライドックに配置する工程を示す側面図である。
【図６】図５の注水したドライドックに専用船が引き込まれた状態を示す側面図である。
【図７】図６の専用船でアンカーの吊り上げ及びテンドンの巻き込み工程を説明するための側面図である。
【図８】図７の専用船にアンカーを組み込みかつ浮体構造物と風車本体を係留して目的地に曳航する工程を示す側面図である。
【図９】第１の実施形態において洋上の設置位置で風力発電施設を設置するまでの工程Ｓ１１〜Ｓ１８を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８の専用船から水中へアンカーを吊り下ろしテンドンを繰り出す状態を示す側面図である。
【図１１】図１０のアンカーを切り離す工程を示す側面図である。
【図１２】図１１の状態からテンドンを巻き込む工程を示す側面図である。
【図１３】図１２の状態からテンドンの上部処理の工程を示す側面図である。
【図１４】図１３の状態から浮体構造物を浮上させる工程を示す側面図である。
【図１５】洋上に風力発電施設を設置した状態を示す側面図である。
【図１６】第２の実施形態における設置対象物である緊張係留式洋上プラットフォームを概略的に示す斜視図である。
【図１７】図１６の緊張係留式洋上プラットフォームの洋上設置のための専用船の側面図である。
【図１８】図１７の専用船の平面図である。
【図１９】第１の実施形態の変形例を説明するための図で、風力発電施設及び専用船の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
〈第１の実施形態〉
【００２７】
図１は、第１の実施形態による風力発電施設及びその水上設置に用いる専用船を概略的に示す側面図である。図２は図１の風力発電施設及び専用船の平面図である。図３は図１，図２の風力発電施設の設置用アンカーを概略的に示す斜視図である。
【００２８】
図１，図２のように、風力発電施設は、風車本体１１と、風車本体１１を搭載する浮体構造物１２と、緊張係留索（テンドン）１４と、水底に設置されるアンカー１５と、を備え、テンションレグ式で洋上の所定位置に設置されるものである。
【００２９】
風車本体１１は、複数枚の羽根からなる風車１１ａと、風車１１ａを支持する回転軸１１ｂと、回転軸１１ｂを上部で支持する支柱１１ｃと、を有し、さらに発電装置や蓄電装置や送電装置（図示省略）などを有する。支柱１１ｃはその下部に径が大きい下部円柱部１１ｄを有する。
【００３０】
浮体構造物１２は、風車本体１１の下部円柱部１１ｄの周囲に配置された複数の浮体（サイドコラム）１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、各浮体１２ａ〜１２ｃと下部円柱部１１ｄとを連結する連結部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、を有し、風車本体１１を支持しながら水面Ｓ上に浮かぶようになっている。浮体１２ａ〜１２ｃと下部円柱部１１ｄとの間にはさらに複数の連結補強部材１３ｄが配置されている。
【００３１】
各浮体１２ａ〜１２ｃと各連結部材１３ａ〜１３ｃ，各連結補強部材１３ｄとは、図２のように、下部円柱部１１ｄの周囲に等間隔（１２０度）に配置されている。
【００３２】
図１，図２の専用船１０は、テンションレグ式の風力発電施設の水上設置に用いる台型の船体を持つ台船であって、風車本体１１、浮体構造物１２、緊張係留索（テンドン）１４及び水底に設置されるアンカー１５などのテンションレグ式の風力発電施設のすべてを一括して洋上の目的地まで曳航し、現地での据付、テンドン調整、その他、施設の点検や補修など、施工や維持管理に関係する全ての役割を兼ねることができる構造を有する。
【００３３】
専用船１０は、本実施形態では、図１，図２のように、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２と対応した平面形状からなるとともに浮体構造物１２の少なくとも一部が入り込んで浮体構造物１２の係留が可能な係留構造を有する。
【００３４】
すなわち、専用船１０は、図２のように、船尾側に、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２の連結部材１３ｃと浮体１２ｃとが入り込み可能な細長い溝状切り込み部１７と、別の連結部材１３ａと浮体１２ａとに対し略平行な壁状部１８と、さらに別の連結部材１３ｂと浮体１２ｂとに対し略平行な壁状部１９と、を有する。また、風車本体１１の下部円柱部１１ｄが溝状切り込み部１７の開口部と壁状部１８，１９の内側端部との近傍に位置する。専用船１０は、壁状部１８，１９の両端側で浮体１２ａ，１２ｂを一部包囲するように突出部１０ａ、１０ｂを有する。
【００３５】
専用船１０には、浮体構造物１２の浮体１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応して、テンドン１４を巻き取り、また、巻き出し可能な複数のテンドン用ウインチ２４が搭載されている。また、各種の作業を行うための作業用クレーン２１が搭載されている。
【００３６】
テンドン１４は、浮体構造物１２とアンカー１５との間で所定の張力がかけられて浮体構造物１２を緊張係留するためのものであるが、本実施形態では専用船１０による運搬中に浮体構造物１２を連結し係留するためにも用いるようになっている。
【００３７】
アンカー１５は、図２，図３のように、略三角形状の平面構造を有し、浮体構造物１２の浮体１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応して円形アンカー部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有し、各円形アンカー部１５ａ〜１５ｃは連結部１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより連結され、略三角形状平面構造の各頂点に位置し、アンカー１５の主要な構成部分である。
【００３８】
円形アンカー部１５ａ〜１５ｃの各上面にはワイヤロープ２５ａ及びテンドン１４との接続のための環状接続部１６ｄが設けられている。アンカー１５は、例えば環状接続部１６ｄを埋め込んだコンクリート構造物から構成できる。なお、アンカー１５の環状接続部１６ｄは、ワイヤロープ２５ａとの接続及びテンドン１４との接続のためそれぞれ別個に設けてもよい。
【００３９】
専用船１０は、図１，図２のように、船底側にアンカー１５を収容可能なスペース１０ｃを有する。また、専用船１０には、複数のアンカー用櫓２２が搭載され、また、アンカー１５を吊り上げかつ吊り下げ可能な能力のある複数のアンカー用ウインチ２５が各アンカー用櫓２２の下部もしくは近傍に搭載されている。
【００４０】
各アンカー用櫓２２は、船底のスペース１０ｃに収容されたアンカー１５の各円形アンカー部１５ａ〜１５ｃに対応した位置に設置されている。
【００４１】
アンカー用ウインチ２５からのワイヤロープ２５ａがアンカー用櫓２２の上部に設けられた櫓上部シーブ２２ａを介して櫓２２の下部から台船を貫通して下方に延び、先端には接続機構２５ｂが装着されている。アンカー１５の各円形アンカー部１５ａ〜１５ｃの上部の環状接続部１６ｄに接続機構２５ｂを介してワイヤロープ２５ａが接続することで、アンカー１５を保持するとともにアンカー１５の吊り上げ・吊り下げが可能となっている。
【００４２】
上述のように、アンカー用櫓２２を設置することでアンカー用ウインチ２５と櫓上部シーブ２２ａとの距離を充分に確保でき、フリートアングルを小さくすることができる。フリートアングルが小さくなることで、ワイヤロープ２５ａがウインチ２５に乱巻きにならずにきれいに巻かれる。
【００４３】
なお、接続機構２５ｂは、水圧シリンダーなどにより制御される自動切り離し機構（図示省略）を有し、専用船１０からの遠隔制御によりワイヤロープ２５ａ側とアンカー１５側との切り離し動作を行うことができる。かかる自動切り離し機構は、例えば、特許公報第4078664号明細書に記載の装置から構成可能である。
【００４４】
また、テンドン用の各ウインチ２４からテンドン１４が各浮体１２ａ〜１２ｃを貫通してアンカー１５の各円形アンカー部１５ａ〜１５ｃの接続部１６ｄまで延びている。専用船１０において、アンカー１５と浮体構造物１２の浮体１２ａ〜１２ｃとの位置関係を保ちながらテンドン１４を用いて各浮体１２ａ〜１２ｃと各円形アンカー部１５ａ〜１５ｃとを連結することができるようになっている。これにより、水底設置後のアンカー１５と浮体構造物１２とが後述の図１２〜図１５のような所定の位置関係になる。
【００４５】
上述のように、専用船１０は、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を、テンドン１４を用いて係留手段により連結し水面Ｓ上に係留するとともにアンカー１５をスペース１０ｃ内に保持し係留した状態で、曳船Ｐによって航行することができ、目的水域まで移動することができる。
【００４６】
なお、浮体構造物１２は、必要に応じて浮体構造物の係留手段として、図示していない別途のウインチや係留ロープを用いて、専用船１０側に引きつけた状態として航行するようにしてもよい。この場合、図２のように、専用船１０は、その溝状切り込み部１７に浮体構造物１２の連結部材１３ｃと浮体１２ｃとが入り込む構造であるため、別途のウインチにより係留ロープで浮体構造物１２を連結することが容易である。
【００４７】
アンカー１５は、専用船１０に搭載されているクレーン２１や櫓２２を用いたウインチ２５などのワイヤー設備などを用いて、高精度に水底に設置することができる。
【００４８】
アンカー１５が水底に設置された後のテンドン１４の緊張に関し、専用船１０に搭載されているテンドン用ウインチ２４などの緊張設備や浮体構造物のバラスト調整などにより、所定の初期張力をテンドン１４に作用させることができる。なお、バラスト調整のために浮体構造物１２にバラストタンクや増減可能なバラストなどを備えることが好ましい。
【００４９】
次に、図１〜図３の専用船１０及びアンカー１５を用いて風力発電施設を洋上の目的位置に設置する施工例について説明する。
【００５０】
はじめに、専用船でアンカー、浮体構造物、風車本体を目的地に運搬するまでの工程について図４〜図８を参照して説明する。
【００５１】
図４は第１の実施形態において図１，図２の専用船にアンカー及び浮体構造物と風車本体を係留し、専用船で曳航するまでの工程Ｓ０１〜Ｓ０６を説明するためのフローチャートである。
【００５２】
図５は、図１，図２の風車本体を搭載した浮体構造物及び図３のアンカーをドライドックに配置する工程を示す側面図である。図６は図５の注水したドライドックに専用船が引き込まれた状態を示す側面図である。図７は図６の専用船でアンカーの吊り上げ及びテンドンの巻き込み工程を説明するための側面図である。図８は図７の専用船にアンカーを組み込みかつ浮体構造物と風車本体を係留して目的地に曳航する工程を示す側面図である。
【００５３】
図５のように、ドライドックＤ内でアンカー１５、風車本体１１、浮体構造物１２を所定の位置で組み立てる（Ｓ０１）。風車本体１１を浮体構造物１２に搭載する。
【００５４】
その後、テンドン１４を本設時と同様に接続する（Ｓ０２）。すなわち、テンドン１４の端部をアンカー１５の接続部１６ｄに接続し、もう一方の端部を浮体１２ａ〜１２ｃの下部から上部に通しておく。
【００５５】
次に、図６のように、ドライドックＤ内に海水を注水し（Ｓ０３）、その後、専用船１０をドックＤ内に引き込む（Ｓ０４）。これにより、図２のように、専用船１０の溝状切り込み部１７には風車本体１１を搭載した浮体構造物１２の連結部材１３ｃと浮体１２ｃとが入り込むとともに、別の連結部材１３ａと浮体１２ａとが専用船１０の壁状部１８に略平行に接近し、さらに別の連結部材１３ｂと浮体１２ｂとが壁状部１９に略平行に接近する。
【００５６】
また、ワイヤロープ２５ａの先端に設けた接続機構２５ｂによりワイヤロープ２５ａをアンカー１５の接続部１６ｄ（図３）に接続する。
【００５７】
次に、図７のように、アンカー１５をアンカー用ウインチ２５により吊り上げるととともに、テンドン１４の端部をテンドン用ウインチ２４に巻き込む。これにより、アンカー１５を専用船１０の船底側のスペース１０ｃ内に保持し係留するとともに、テンドン１４を巻き込むことで、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を専用船１０に係留させる（Ｓ０５）。
【００５８】
次に、図８のように、専用船１０は、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を係留するとともにアンカー１５をスペース１０ｃ内に保持し係留する状態で、曳船ＰによってドックＤから出て設置位置まで航行する（Ｓ０６）。
【００５９】
以上のようにして、専用船１０において風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を係留構造・係留手段により係留した状態とするとともにアンカー１５を保持し係留した状態で専用船１０を曳船Ｐによって航行し目的水域まで搬送することができる。
【００６０】
次に、専用船で目的地まで運搬した風力発電施設を設置位置に設置するまでの工程について図９〜図１５を参照して説明する。
【００６１】
図９は第１の実施形態において洋上の設置位置で風力発電施設を設置するまでの工程Ｓ１１〜Ｓ１８を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
図１０は図８の専用船から水中へアンカーを吊り下ろしテンドンを繰り出す状態を示す側面図である。図１１は図１０のアンカーを切り離す工程を示す側面図である。図１２は図１１の状態からテンドンを巻き込む工程を示す側面図である。図１３は図１２の状態からテンドンの上部処理の工程を示す側面図である。図１４は図１３の状態から浮体構造物を浮上させる工程を示す側面図である。図１５は洋上に風力発電施設を設置した状態を示す側面図である。
【００６３】
図１０のように、風力発電施設の設置位置で専用船１０のアンカー用ウインチ２５によりアンカー用櫓２２の櫓上部シーブ２２ａを介してワイヤロープ２５ａでアンカー１５を水中で吊り下ろし、これとほぼ同時にテンドン用ウインチ２４によりテンドン１４を繰り出す（Ｓ１１）。これにより、アンカー１５及びアンカー１５に下端が接続したテンドン１４が水中を降下する。このようにして、アンカー１５を水底Ｇに着底させる（Ｓ１２）。
【００６４】
次に、図１１のように、アンカー１５が水底Ｇに達してから、ワイヤロープ２５ａの先端に装着された接続機構２５ｂを専用船１０上で遠隔制御して、ワイヤロープ２５ａからアンカー１５を自動的に切り離し、フリーとなったワイヤロープ２５ａ及び接続機構２５ｂをアンカー用ウインチ２５により巻き上げることで回収する（Ｓ１３）。
【００６５】
次に、図１２のように、テンドン用ウインチ２４でテンドン１４を巻き込む（Ｓ１４）。
【００６６】
次に、上述のテンドン１４の巻き込み後、図１３のように、作業用クレーン２１によりテンドン１４の上部１４ａを各浮体１２ａ〜１２ｃに固定する（Ｓ１５）。このときテンドン用のシーブ１４ｂも撤去する。
【００６７】
次に、図１４のように、バラスト調整により風車本体１１及び浮体構造物１２を浮上させ、これによってテンドン１４に所定の張力をかける（Ｓ１６）。この場合、上記ステップＳ１４でテンドン用ウインチ２４によりテンドン１４を巻き込むときに、テンドン１４の巻き取り・巻き戻し調整により張力を調整することもできる。
【００６８】
次に、図１４の専用船１０を曳船Ｐによって風車本体１１及び浮体構造物１２の設置位置から移動させる（Ｓ１７）。これにより、図１５のように、風車本体１１及び浮体構造物１２からなる風力発電施設の設置が完了する（Ｓ１８）。
【００６９】
以上のように、本実施形態によれば、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２をテンドン用ウインチ２４によりテンドン１４を用いて浮体構造物１２とアンカー１５との位置関係を保ちながら、専用船１０の船尾側に連結し係留することができる。また、アンカー用ウインチ２５によるワイヤロープ２５ａの巻き取りによりアンカー１５を船底側に保持し係留することができる。かかる係留状態とすることで動揺安定性を確保して専用船１０により浮体構造物１２をその構築位置まで水上を移動させることができる。
【００７０】
さらに、アンカー１５をアンカー用ウインチ２５によるワイヤロープ２５ａの巻き戻しにより吊り下ろして水底に設置でき、これとほぼ同時にテンドン用ウインチ２４によるテンドン１４の巻き戻しを行うことによって浮体構造物１２と水底に設置されたアンカー１５との間にテンドン１４を設置できる。そして、浮体構造物１２の浮力調整及び／又はテンドン１４の巻き取り・巻き戻し調整によりテンドン１４に所定の張力をかけることで浮体構造物１２を目的位置に係留させて設置できる。このようにして、風車本体１１及び浮体構造物１２からなる風力発電施設を精度よく設置することができる。
【００７１】
次に、本実施形態の変形例について図１９を参照して説明する。図１９の専用船３０は、フラットな壁状部３０ａを船尾側に設け、この壁状部３０ａに、浮体構造物１２の浮体１２ｂ，１２ｃが当たるようにして風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を、複数のテンドン用ウインチ２４から延びるテンドン１４によって係留するようにしたものである。各テンドン用ウインチ２４は専用船１０上に適宜配置される。また、必要に応じて浮体構造物１２の係留手段として、図示していない別途のウインチや係留ロープを用いてもよい。
【００７２】
図１９の専用船３０によれば、図２の専用船１０のような船尾側の溝状切り込み部１７などを特に設けずに、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を係留することができる。図４，図９と同様にして専用船３０は浮体構造物１２を係留しながら設置位置まで航行することができ、風車本体１１を搭載した浮体構造物１２を設置することができる。
【００７３】
〈第２の実施形態〉
【００７４】
第２の実施形態は設置対象物を緊張係留式洋上プラットフォーム（Tension Leg Platform/TLP）とするものである。
【００７５】
図１６は、第２の実施形態における設置対象物である緊張係留式洋上プラットフォームを概略的に示す斜視図である。図１７は図１６の緊張係留式洋上プラットフォームの洋上設置のための専用船の側面図である。図１８は図１７の専用船の平面図である。
【００７６】
図１６のように、緊張係留式洋上プラットフォーム（以下、「ＴＬＰ」と略す。）５１は、主として浮体構造物５２と、複数の緊張係留索（テンドン）５４と、アンカー５５とから構成される。
【００７７】
浮体構造物５２は、平面略正方形または略長方形の作業台である上部構造物５２ａと、浮体となる下部構造物５２ｃと、上部構造物５２ａと下部構造物５２ｃとを連結する複数の支柱５２ｂと、を有し、全体として略矩方体形状となっている。
【００７８】
アンカー５５は略正方形または略長方形の各頂点位置に配置された円形アンカー部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄと、円形アンカー部５５ａ〜５５ｄを連結する連結部５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄと、を備える。アンカー５５の円形アンカー部５５ａ〜５５ｄの各上面にはワイヤロープ及びテンドンとの接続のための接続部（図示省略）が設けられている。浮体構造物５２及びアンカー５５は、鋼材やコンクリート構造物から構成できる。
【００７９】
下部構造物５２ｃとアンカー５５の各円形アンカー部５５ａ〜５５ｄとの間に複数のテンドン５４が配置され、下部構造物５２ｃを浮力に抗して水中に沈下させることでテンドン５４に所定の張力をかけ、これにより、ＴＬＰ５１が洋上に係留される。
【００８０】
図１７，図１８の専用船５０は、図１６のＴＬＰ５１の水上設置に用いる台型の船体を持つ台船であって、浮体構造物５２とテンドン５４とアンカー５５などのＴＬＰ５１のすべてを一括して洋上の目的地まで曳航し、現地での据付、テンドン調整、その他、施設の点検や補修など、施工や維持管理に関係する全ての役割を兼ねることができる構造を有する。
【００８１】
専用船５０は、図１７，図１８のように、略矩方体形状の浮体構造物５２の係留が可能な係留構造を有し、船尾側に、略矩方体形状の浮体構造物５２の一面側に対し略平行な壁状部５８を有する。
【００８２】
専用船５０には、浮体構造物５２の各テンドン５４の位置に対応して、テンドン５４を巻き取り、また、繰り出し可能な複数のテンドン用ウインチ６４が搭載されている。また、各種の作業を行うための作業用クレーン（図示省略）が搭載されている。
【００８３】
専用船５０には、図１７，図１８のように、複数のアンカー用櫓６２が搭載され、また、アンカー５５を吊り上げかつ吊り下げ可能な能力のある複数のアンカー用ウインチ６５が各アンカー用櫓６２の下部に搭載されている。
【００８４】
各アンカー用櫓６２は、船底に位置するアンカー５５の各円形アンカー部５５ａ〜５５ｄに対応した位置に設置されている。
【００８５】
アンカー用ウインチ６５からのワイヤロープ６５ａがアンカー用櫓６２の上部を介して櫓６２の下部から台船を貫通して下方に延び、先端には接続機構６５ｂが装着されている。アンカー５５の各円形アンカー部５５ａ〜５５ｄの上部の接続部（図示省略）に接続機構６５ｂを介してワイヤロープ６５ａが接続することでアンカー５５を船底に保持し、アンカー５５の吊り上げ・吊り下げが可能である。
【００８６】
上述のように、アンカー用櫓６２を設置することでアンカー用ウインチ６５と櫓上部シーブ６２ａとの距離を充分に確保でき、フリートアングルを小さくすることができる。なお、接続機構６５ｂは上述の接続機構２５ｂと同様の構成であってよい。
【００８７】
また、テンドン用の各ウインチ６４からテンドン５４が浮体構造物５２の上部構造物５２ａ、各支柱５２ｂ、下部構造物５２ｃを貫通してアンカー５５の各円形アンカー部５５ａ〜５５ｄの接続部（図示省略）まで延びている。専用船５０において、アンカー５５と浮体構造物５２との位置関係を保ちながらテンドン５４を用いて浮体構造物５２とアンカー５５の各円形アンカー部５５ａ〜５５ｄとを連結することができる。
【００８８】
上述のように、専用船５０は、浮体構造物５２を係留構造・係留手段により船尾側に係留するとともにアンカー５５を船底に保持し係留した状態で曳船Ｐによって航行することができ、目的水域まで搬送することができる。なお、浮体構造物５２は、必要に応じて浮体構造物の係留手段として、図示していない別途のウインチや係留ロープを用いて、専用船５０側に引きつけた状態として航行するようにしてもよい。
【００８９】
アンカー５５は、専用船５０に搭載されているクレーン（図示省略）や櫓６２を用いたウインチ６５などのワイヤー設備などを用いて、高精度で水底に設置することができる。
【００９０】
アンカー５５が水底に設置された後のテンドン５４の緊張に関し、専用船５０に搭載されているテンドン用ウインチ６４などの緊張設備や浮体構造物のバラスト調整などにより、所定の初期張力をテンドン５４に作用させることができる。
【００９１】
本実施形態では、図４と同様にして図１７，図１８の専用船５０にアンカー５５及び浮体構造物５２を係留して動揺安定性を確保し、曳船Ｐにより専用船５０を設置位置まで曳航する。
【００９２】
次に、図９と同様にして、アンカー５５を水底に設置するとともに、テンドン５４に所定の張力をかけてから、専用船５０を移動させる。
【００９３】
上述のようにして、専用船５０でアンカー５５及び浮体構造物５２を係留して設置位置まで移動し、アンカー５５を水底に設置し、テンドン５４に所定の張力をかけることで図１６のＴＬＰ５１を目的の洋上位置に精度よく設置できる。
【００９４】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、専用船１０，５０は、曳船により曳航されるが、これに限定されず、自航式にしてもよい。また、設置位置での位置決めなどの目的で、スラスター（船を横方向に動かすための動力装置）を装備してもよい。
【００９５】
また、図３，図１６のアンカー１５，５５の数量、形状等は一例であり、これ以外でもよいことはもちろんであり、円形アンカー部の形状も矩方体状や立方体状等であってもよい。アンカーは、図３，図１６のように、複数個連結させ一体化した状態で設置してよいが、これに限定されず、例えば各テンドン１４に対応して１個ずつ独立して設置してもよい。
【００９６】
また、図１，図２，図１６の浮体構造物の構成・構造も一例であって、他の構成・構造であってもよいことはもちろんである。また、ドライドック内での事前配置は、岸壁などにおいて行うようにしてもよい。
【００９７】
また、アンカーの切り離しは、自動切り離し機構以外の方法で行ってもよく、潜水士による切り離し、ワイヤー尻手部を外してワイヤーを巻き取るなどの方法であってもよい。
【００９８】
また、図１，図２，図１９のアンカー１５を収容する船底側のスペース１０ｃは省略してもよく、スペースを特に設けず船底にアンカー１５を係留するようにしてもよい。また、図１７，図１８は船底にアンカー５５を係留するようにしたが、図１，図２のように、アンカーを収容するスペースを船底に設け、スペースにアンカーを収容するようにしてもよい。また、図１，図２のようにアンカーを収容するスペースを船底に設ける場合、アンカー全体を収容するスペースとしてよいが、これに限らず、アンカーの一部を収容するスペースとしてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０ 専用船
１０ｃ 船底側のスペース
１１ 風車本体
１１ｄ 下部円柱部
１２ 浮体構造物
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 浮体
１４ テンドン（緊張係留索）
１５ アンカー
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 円形アンカー部
２１ 作業用クレーン
２２ アンカー用櫓
２２ａ 櫓上部シーブ
２４ テンドン用ウインチ
２５ アンカー用ウインチ
２５ａ ワイヤロープ
３０ 専用船
５０ 専用船
５２ 浮体構造物
５２ｃ 下部構造物
５４ テンドン（緊張係留索）
５５ アンカー
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ 円形アンカー部
６２ アンカー用櫓
６２ａ 櫓上部シーブ
６４ テンドン用ウインチ
６５ アンカー用ウインチ
６５ａ ワイヤロープ
Ｄ ドライドック
Ｇ 水底
Ｐ 曳船
【図３】
0005565803.tif 000002
【図４】
0005565803.tif 000003
【図５】
0005565803.tif 000004
【図６】
0005565803.tif 000005
【図７】
0005565803.tif 000006
【図８】
0005565803.tif 000007
【図９】
0005565803.tif 000008
【図１０】
0005565803.tif 000009
【図１１】
0005565803.tif 000010
【図１２】
0005565803.tif 000011
【図１３】
0005565803.tif 000012
【図１４】
0005565803.tif 000013
【図１５】
0005565803.tif 000014
【図１６】
0005565803.tif 000015
【図１】
0005565803.tif 000016
【図２】
0005565803.tif 000017
【図１７】
0005565803.tif 000018
【図１８】
0005565803.tif 000019
【図１９】
0005565803.tif 000020