JP2024034110A - 緊張係留浮体の設置方法および緊張係留浮体の設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡単で反力を確実に確保でき、低コストで設置できる緊張係留浮体の設置方法および緊張係留浮体の設置構造を提供する。【解決手段】浮体２の下方に枠体３を吊り下げ、浮体２と枠体３を敷設場所まで曳航する。そして、枠体３を海底１に吊り下ろした後、枠体３と線材５で連結した状態で浮体２を枠体３の上方から退避させて、枠体３に上方からコンクリートシンカ等の錘体を設置する。その後、線材５に張力を付与して浮体２を枠体３に緊張係留して、緊張係留浮体の設置構造の設置を完了する。【選択図】図２

Description

本発明は、緊張係留浮体の設置方法および緊張係留浮体の設置構造に関するものである。

従来、水深が約５０ｍより深い水域では、浮体式の洋上風力発電設備が一部実用化されている。浮体式洋上風力発電の代表的な型式であるセミサブ型やスパー型ではカテナリー係留が基本であるが、テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）型では鉛直方向の緊張係留が提案されている。これは、係留策を海底に固定し張力をかけることで復元性を保つ方法であり、特許文献１には、係留策で連結したシンカーと浮体を所定の位置まで移動した後、シンカーに注水して沈降させるとともに浮体を浮かせ、シンカーが海底に着底したら係留策を緊張させる方法が記載されている。

特開２０１２－２０１１９１号公報

しかしながら、カテナリー係留では、係留策が浮体付近の広い範囲に配置されるので船舶の航行や漁業への影響が大きい。緊張係留では、係留策が鉛直方向に配置されるので船舶等への影響が小さく、風車の自動停止要因となる浮体のピッチ方向の揺れも抑制できるが、低コスト化が課題である。例えば特許文献１の方法では、シンカーに注水して海底部の反力を確保するために大規模なシンカーを製作する必要がある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、構成が簡単で反力を確実に確保でき、低コストで設置できる緊張係留浮体の設置方法および緊張係留浮体の設置構造を提供することである。

前述した目的を達成するために第１の発明は、緊張係留浮体の設置方法であって、浮体の下方に、枠体を吊り下げた状態で敷設場所まで曳航する工程と、前記枠体を海底に吊り下ろす工程と、前記枠体と線材で連結した状態で前記浮体を退避させて、前記枠体へ上方から錘体を設置する工程と、前記線材に張力を付与して前記浮体を前記枠体に緊張係留する工程と、を具備することを特徴とする緊張係留浮体の設置方法である。

第１の発明では、海底に吊り降ろした枠体と線材で連結した状態で浮体を退避させた後、枠体へ上方から錘体を設置する。そのため、浮体や線材が、錘体を枠体に設置する作業の妨げとならない。また、枠体自体には、重力基礎を構成するための重量が不要であるため、軽量で取り扱いも容易である。第１の発明によれば、構成が簡単で海底部の反力を確実に確保できる重力式アンカーを低コストで設置し、浮体を緊張係留できる。

前記線材は、一方の端部が巻取り装置に接続され、少なくとも一部の前記線材は、前記枠体の近傍に配置された滑車に掛けられ、他方の端部が前記浮体に接続され、前記巻取り装置によって前記線材を送り出すことで、前記枠体を海底に吊り下ろし、前記巻取り装置によって前記線材を巻き取ることによって前記線材に張力を付与することが望ましい。また、浮体内部に注水し、浮体を沈降させ、前記巻取り装置によって前記線材を巻き取るまたは巻き出すことによって、前記線材を所定の長さにし、さらに浮体内部から排水し、浮体を上昇させることで所定の緊張力を得る方法であれば、前記巻取り装置の能力を最小限にすることが可能である。
線材の一方の端部を巻取り装置に接続することにより、線材の長さや張力を容易に調整できる。また、滑車に掛けることにより、線材１本に線材２本分の張力を付与できる。

前記滑車に掛けられた前記線材は、前記滑車に対して一方の側が前記浮体に対して略鉛直に緊張され、前記滑車に対して他方の側が前記浮体に対して斜めに緊張されてもよい。
これにより、斜めに緊張された線材をブレースとして機能させることができる。

前記枠体は、複数に分割されており、それぞれの前記枠体が、それぞれ前記線材によって前記浮体と連結されてもよい。
これにより、海底に不陸がある場合にも、枠体を海底に確実に着底させることができる。

枠体が複数に分割されている場合、前記枠体には吊り天秤が設けられ、前記吊り天秤と前記枠体とが連結部材で連結され、前記錘体を前記枠体に設置する前に、前記吊り天秤を前記枠体の側方に退避させ、前記吊り天秤を退避させる際に、前記連結部材が前記枠体の上部にかからないように、連結部材退避構造を有することが望ましい。
これにより、錘体を、連結部材や吊り天秤と干渉することなく枠体へ上方から設置することができる。

前記吊り天秤及び前記枠体の水中での向きを一定に制御する方向規制構造を有し、前記吊り天秤を前記枠体の側方に退避させる際に、前記枠体に対する前記吊り天秤の退避方向を規制することが可能であることが望ましい。
これにより、海底付近での水流等の方向に関わらず、吊り天秤を所望の方向に設置並びに退避させることができる。

前記錘体は、例えばフックを有するコンクリート製のブロックである。
コンクリート製のブロックを用いることにより、錘体の耐久性と重量を確保できる。また、フックを設けることにより、錘体の枠体への設置や枠体からの撤去が容易になる。前記錐体の撤去を容易で、枠体の撤去も容易なため、浮体の修理や供用終了の浮体撤去時に海底に何も残さなくすることが容易となる。

第２の発明は、緊張係留浮体の設置構造であって、浮体と、前記浮体の下方に海底に配置される枠体と、前記浮体と前記枠体とを連結する複数の線材と、前記枠体に配置される錘体と、を具備し、前記線材に張力が付与されていることを特徴とする緊張係留浮体の設置構造である。

第２の発明では、海底に配置された枠体に錘体が配置され、浮体が枠体に緊張係留される。そのため、鋼製ワイヤだけでなく、線材が海底でひきずられることがなく、高強度・軽量・安価ではあるが摩擦に弱いとされる合成繊維製のロープ等も線材として使用可能である。第２の発明によれば、簡単な構成の重力式アンカーで海底部の反力を確実に確保して浮体を緊張係留できる。

前記線材は、一方の端部が巻取り装置に接続され、少なくとも一部の前記線材は、前記枠体の近傍に配置された滑車に掛けられ、他方の端部が前記浮体に接続されることが望ましい。
線材の一方の端部を巻取り装置に接続することにより、緊張係留浮体の設置構造の供用中に、個々の線材の緊張力を容易に調整できる。また、滑車に掛けることにより、線材１本に線材２本分の張力を付与できる。

前記滑車に掛けられた前記線材は、前記滑車に対して一方の側が前記浮体に対して略鉛直に緊張され、前記滑車に対して他方の側が前記浮体に対して斜めに緊張されてもよい。
これにより、斜めに緊張された線材をブレースとして機能させることができる。

前記枠体は、複数に分割されており、それぞれの前記枠体が、それぞれ前記線材によって前記浮体と連結されてもよい。
これにより、海底に不陸がある場合にも、枠体を海底に確実に着底させることができる。

本発明によれば、構成が簡単で反力を確実に確保でき、低コストで設置できる緊張係留浮体の設置方法および緊張係留浮体の設置構造を提供できる。

（ａ）は浮体２と枠体３を連結した状態を示す図、（ｂ）は浮体２の下方に枠体３を移動させている状態を示す図、（ｃ）は浮体２の下方に枠体３を吊り下げた状態を示す図。 （ａ）は浮体２に風車７を搭載した状態を示す図、（ｂ）は枠体３を吊下げた浮体２を敷設場所に曳航した状態を示す図、（ｃ）は枠体３を海底１に吊り下ろした状態を示す図。 （ａ）は枠体３にコンクリートシンカ１０を設置している状態を示す図、（ｂ）は浮体２を枠体３に緊張係留した状態を示す図。 （ａ）はコンクリートシンカ１０を示す図、（ｂ）は枠体３へのコンクリートシンカ１０の設置方法を示す図。 他の吊り治具９ａを示す図。 （ａ）は枠体３にフィルターユニット１０ｂを設置している状態を示す図、（ｂ）は枠体３にフィルターユニット１０ｂを設置した状態を示す図。 （ａ）は滑車１３を用いて線材５ａを配置した例を示す図、（ｂ）は滑車を用いずに線材５を配置した例を示す図。 （ａ）は枠体３の上方に浮体２が位置する状態を示す図、（ｂ）は枠体３の上方から浮体２を退避させた状態を示す図。 （ａ）（ｂ）は線材５と線材５ｂが混在する例を示す図、（ｃ）は線材５と線材５ｄが混在する例を示す図、（ｄ）は線材５と線材５ｅが混在する例を示す図。 （ａ）は枠体３ａを吊下げた浮体２を敷設場所に曳航した状態を示す図、（ｂ）は枠体３ａを海底１に吊り降ろした状態を示す図、（ｃ）は枠体３ａにコンクリートシンカ１０を設置している状態を示す図。 （ａ）は図１０（ａ）に示す範囲Ｇ１の拡大図であり、吊り天秤１６を退避させていない状態を示す図、（ｂ）は図１０（ｃ）に示す範囲Ｇ２の拡大図であり、吊り天秤１６を退避させた状態を示す図。 （ａ）は吊り天秤１６ａを退避させていない状態を示す図、（ｂ）は吊り天秤１６ａを退避させた状態を示す図。

［第１の実施形態］
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。
図１から図３は緊張係留浮体の設置方法を示す図、図４は枠体３とコンクリートシンカ１０を示す図である。第１の実施形態では、風車７を搭載した浮体２を海底１に係留する緊張係留浮体の設置方法および設置構造について説明する。

緊張係留浮体を設置するには、まず図１（ａ）に示すように岸壁付近で浮体２と枠体３とを線材５で連結する。浮体２は、洋上風力発電設備の風車７（図２）を搭載可能な仕様とする。枠体３は、例えば鋼材のトラス構造であり、重防食または腐食代を設けること等により耐腐食性を確保する。枠体３は鉄筋コンクリートスラブやＰＣスラブを用いて構成してもよい。枠体３は、例えば底部３１と側部３２を有し、複数のフロート４を取り付けることにより水面に浮遊する。線材５は、例えば、チェーンや、繊維編み込み線などのロープや、被覆鋼より線などのワイヤである。線材５は、浮体２に設置された巻取り装置（巻取り機６）に一端が接続され、他端が枠体３に接続される。線材５は、巻取り機６のロック機構でロックされると同時に、巻取り機６近傍において浮体２に設けられた図示しないロック箇所で保持されることが望ましい。線材５は、平面視において矩形である浮体２および枠体３の４つの隅部付近に各１本ずつ配置される。

浮体２と枠体３とを連結したら、図１（ｂ）に示すようにフロート４を枠体３から順次取り外し、枠体３を浮体２の下方に沈降させる。このとき、タグボートで枠体３の移動をサポートしてもよい。そして、図１（ｃ）に示すように浮体２の下方に枠体３を吊り下げる。浮体２は、枠体３を吊り下げた状態で水面に浮かぶものとする。線材５は、巻取り機６で長さ調整され、枠体３を水中の適切な位置に吊下げる。

浮体２に枠体３を吊り下げたら、陸側からクレーンを用いて、図２（ａ）に示すように風車７を浮体２に搭載する。そして、枠体３を吊り下げて風車７を搭載した浮体２を、図示しない曳航船を用いて、図２（ｂ）に示すように敷設場所まで曳航する。次に、巻取り機６によって線材５を送り出すことで、図２（ｃ）に示すように枠体３を海底１に吊り下ろして着底させる。

枠体３を海底１に着底させたら、枠体３と浮体２を連結する線材５を巻取り機６でさらに送り出しながら、図示しない曳航船で図３（ａ）に示すように浮体２を枠体３の上方から退避させる。そして、錘体であるコンクリート製のブロック（コンクリートシンカ１０）を吊り下げた吊り治具９をクレーン台船８等で水中に吊り下ろし、枠体３へ上方からコンクリートシンカ１０を設置する。コンクリートシンカ１０は例えば直方体であり、複数個を一括で設置することで位置ずれを防止できる。コンクリートシンカ１０の設置時には、遠隔操作型の無人探査機であるＲＯＶ２７のカメラを用いて、吊り治具９やコンクリートシンカ１０の位置をリアルタイムで監視し、枠体３上へ誘導することが望ましい。なお、監視方法はＲＯＶ２７のカメラに限らず、ソナー画像を用いてもよいし、吊り治具９に発信機をつけて水中ＧＰＳにより位置を検知してもよい。

コンクリートシンカ１０を枠体３に設置したら、線材５を巻取り機６で巻き取りながら、図３（ｂ）に示すように浮体２を枠体３の上方の位置に戻す。そして、浮体２に注水して適度に沈降させ、巻取り機６で線材５を弛みがなくなるまで巻き取る。その後、浮体２から排水し、浮体２に矢印Ａの方向の浮力を生じさせることで線材５に矢印Ｂで示す方向の張力を付与し、浮体２を枠体３に緊張係留して、緊張係留浮体の設置構造３０を完成する。

このように、第１の実施形態で設置された緊張係留浮体の設置構造３０は、浮体２の下方の海底１に配置された枠体３にコンクリートシンカ１０を載せたものを重力式アンカーとし、浮体２と枠体３とを連結する複数の線材５に張力が付与されて浮体２が緊張係留される。そのため、線材５が海底１でひきずられることがなく、安価な合成繊維製のロープ等も線材５として使用可能である。また、線材５の一方の端部を巻取り機６に接続することにより、緊張係留浮体の設置構造３０の供用中に、個々の線材５の緊張力を容易に調整できる。

第１の実施形態では、緊張係留浮体の設置構造３０を設置する際に、海底１に吊り下ろした枠体３と線材５で連結した状態で浮体２を枠体３の上方から退避させ、枠体３へ上方からコンクリートシンカ１０を設置するため、浮体２や線材５が、コンクリートシンカ１０を枠体３に設置する作業の妨げとならない。第１の実施形態によれば、構成が簡単で海底１の反力を確実に確保できる重力式アンカーを低コストで構築し、浮体２を緊張係留できる。

なお、第１の実施形態では、平面視において、矩形である浮体２および枠体３の４つの隅部付近に線材５を各１本ずつ配置したが、線材５の本数は必要な緊張力を確保できるように決定すればよい。また、コンクリートシンカ１０の寸法や数量は設計上必要な水中重量による反力を確保できるように決定される。

第１の実施形態では、浮体２を枠体３に緊張係留する際に浮体２に注排水したが、この作業は必須ではない。巻取り機６による線材５の巻取りのみで張力を調整して緊張係留してもよい。

また、コンクリートシンカ１０の形状や設置方法は上記したものに限らない。図４（ａ）に示すコンクリートシンカ１０ａのように、直方体の下面の１辺を隅切りして傾斜面１２ａを形成し、上面の１辺を隅切りして傾斜面１２ａと平行な傾斜面１２ｂを形成してもよい。

コンクリートシンカ１０ａを用いる場合、図４（ｂ）に示すように、枠体３の１辺の側部３２の上端にテーパガイド３３を設ける。枠体３にコンクリートシンカ１０ａを設置する際には、傾斜面１２ａをテーパガイド３３や先行設置されたコンクリートシンカ１０ａの傾斜面１２ｂに沿って矢印Ｃに示すようにスライドさせた後、側面１２を側部３２や先行設置されたコンクリートシンカ１０ａの側面１２に沿って矢印Ｄに示すようにスライドさせる。これにより、コンクリートシンカ１０ａを枠体３や先行設置されたコンクリートシンカ１０ａに密着させ、整列させることができる。

また、コンクリートシンカ１０、１０ａは、図４（ａ）に示すように上面に吊り治具９に吊下げるためのフック１１を設けることが望ましい。フック１１を設けておけば、２０～２５年程度の風力発電期間終了後にコンクリートシンカを吊り上げて撤去しやすい。

吊り治具９は図３に示したものに限らない。図５は他の吊り治具９ａを示す図である。吊り治具９ａは、回転制御装置１９とスラスタ２０とを有する。回転制御装置１９は吊り治具９ａの水平方向の向きを任意に制御でき、スラスタ２０は吊り治具９ａの位置や向きの微調整を行うことができる。吊り治具９ａの位置や向きを遠隔操作で制御すれば、潮流がある場所でもコンクリートシンカ１０の所望の向きにでき、施工性が向上する。

錘体はコンクリートシンカ１０に限らない。図６は、錘体としてフィルターユニット１０ｂを用いた例を示す図である。フィルターユニット１０ｂは、合成繊維の網袋に砕石を入れたものである。錘体としてフィルターユニット１０ｂを用いる場合も、図６（ａ）に示すようにフィルターユニット１０ｂを吊り下げた吊り治具９を水中に吊り下ろし、フィルターユニット１０ｂを枠体３に上方から設置する。フィルターユニット１０ｂは図６（ｂ）に示すように枠体３上に積み重ねて設置してもよい。

以下、本発明の別の例について、第２～第４の実施形態として説明する。各実施形態はそれまでに説明した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。また、第１の実施形態も含め、各実施形態で説明する構成は必要に応じて組み合わせることができる。

［第２の実施形態］
図７（ａ）は、滑車１３を用いて線材５ａを配置した例を示す図である。第２の実施形態は、線材５ａが巻取り機６と浮体２に接続される点で第１の実施形態と主に異なる。

図７（ａ）に示すように、線材５ａは、枠体３の隅部の近傍に配置された滑車１３に掛けられる。線材５ａは、滑車１３に対して一方の側が巻取り機６に接続され、他方の側が固定部１４によって浮体２に接続される。

図７（ａ）の例では、第１の実施形態と同様に、巻取り機６によって線材５ａを送り出すことで、枠体３を海底１に吊り下ろしたり、浮体２を枠体３の上方から退避させたりする。また、巻取り機６によって線材５ａを巻き取ることで、浮体２を枠体３の上方に戻したり、線材５ａに張力を付与したりする。浮体２を枠体３に緊張係留する際には、線材５ａが滑車１３と巻取り機６の間および滑車１３と固定部１４の間において浮体２に対して略鉛直に緊張される。

第２の実施形態では、１本の線材５で所要の緊張力が確保できない場合に、滑車１３を用いて配置した１本の線材５ａに張力を付与することで所要の緊張力を確保できる。例えば、図７（ａ）に示すように４本の線材５ａを滑車１３を用いて配置すれば、図７（ｂ）に示すように一方の端部が巻取り機６に接続されて他方の端部が固定部１５で枠体３に接続された８本の線材５を配置した場合と同等の緊張力を確保できる。

［第３の実施形態］
図８は、滑車１３を用いて線材５ｂ、５ｃを配置した例を示す図である。第３の実施形態は、線材５ｂ、５ｃの滑車１３に対して一方の側が浮体２に対して斜めに配置される点で第２の実施形態と主に異なる。

図８（ａ）に示すように、線材５ｂ、５ｃは、枠体３の隅部の近傍に配置された滑車１３に掛けられる。線材５ｂは、滑車１３に対して一方の側が巻取り機６に接続され、他方の側が固定部１４によって浮体２の側面２１ｂに接続される。線材５ｃは、滑車１３に対して一方の側が巻取り機６に接続され、他方の側が固定部１４ａによって浮体２の側面２１ａに接続される。固定部１４ａは、側面２１ａの中央寄りに位置する本固定部２９と、側面２１ａの両端寄りに位置する仮固定部２８とからなる。なお、図８において浮体２の裏側となる２つの側面２１ｂに接続される線材５ｂは図示を省略している。

図８に示す例では、第１の実施形態と同様に、巻取り機６によって線材５ｂ、５ｃを送り出すことで、枠体３を海底１に吊り下ろしたり、浮体２を枠体３の上方から退避させたりする。また、巻取り機６によって線材５ｂ、５ｃを巻き取ることで、浮体２を枠体３の上方に戻したり、線材５ｂ、５ｃに張力を付与したりする。浮体２を枠体３に緊張係留する際には、線材５ｂ、５ｃが、滑車１３と巻取り機６の間において浮体２に対して略鉛直に緊張され、滑車１３と固定部１４、１４ａの間において浮体２に対して斜めに緊張される。

線材５ｃは、枠体３を海底に吊り下ろす際や、浮体２を枠体３に緊張係留する際には、図８（ａ）に示すように本固定部２９に接続される。線材５ｃは、浮体２を退避させる際には、図８（ｂ）に示すように仮固定部２８に接続される。線材５ｃを仮固定部２８に接続して浮体２を矢印Ｅの方向に退避させることにより、線材５ｃと干渉することなく錘体を上方から枠体３に設置できる。

第３の実施形態では、１本の線材５で所要の緊張力が確保できない場合に、滑車１３を用いて配置した１本の線材５ｂ、５ｃに張力を付与することで所要の緊張力を確保できる。また、線材５ｂ、５ｃの滑車１３に対して一方の側を略鉛直に緊張して他方の側を斜めに緊張することで、斜めに緊張した部分が水流による水平力に抵抗するブレースとして機能するので、緊張係留浮体の設置構造を安定させることができる。

なお、第３の実施形態では、浮体２と枠体３を連結する全ての線材を滑車１３に掛けたが、一部の線材のみを滑車１３に掛けてもよい。図９は線材の配置例を示す図である。図９（ａ）に示す例は、矢印Ｆ１に示す向きが波の主方向である水域に設置される緊張係留浮体の設置構造に適しており、枠体３の４つの隅部のうち水流の上流側に位置する２つの隅部の近傍に滑車１３が設けられ、浮体２と枠体３に挟まれた４つの面のうち矢印Ｆ１に平行な２面に線材５ｂが配置される。枠体３の残り２つの隅部の近傍には、略鉛直に緊張される線材５が接続される。これにより、矢印Ｆ１に示す方向の水流に対して、緊張係留浮体の設置構造を安定させることができる。

図９（ｂ）に示す例は、矢印Ｆ２に示す向きが波の主方向である水域に設置される緊張係留浮体の設置構造に適しており、枠体３の４つの隅部のうち水流の上流側に位置する１つの隅部の近傍に２つの滑車１３が設けられ、浮体２と枠体３に挟まれた４つの面のうち矢印Ｆ２の上流側の直交する２面に線材５ｂが配置される。枠体３の残り３つの隅部の近傍には、略鉛直に緊張される線材５が接続される。これにより、矢印Ｆ２に示す方向の水流に対して、緊張係留浮体の設置構造を安定させることができる。

図９（ｃ）に示す例は、矢印Ｆ３に示す向きが波の主方向である水域に設置される緊張係留浮体の設置構造に適しており、枠体３の矢印Ｆ３と直交する方向の対角の隅部の近傍に滑車１３が設けられる。線材５ｄは滑車１３に掛けられ、一端が巻取り機６に接続されて他端が浮体２に接続される。線材５ｄは、滑車１３に対して一方の側が略鉛直に緊張され、他方の側が浮体２と枠体３に挟まれた空間を横切るように斜めに緊張される。これにより、矢印Ｆ３に示す方向の水流に対して、緊張係留浮体の設置構造を安定させることができる。

なお、線材を斜めに緊張するとき、滑車１３は必須ではない。図９（ｄ）に示すように、略鉛直に緊張される線材５と、斜めに緊張される線材５ｅとを別々に設ける場合もある。線材５ｅは、一端が巻取り機６に接続され、他端が固定部１５で枠体３に接続されて、水流による水平力に抵抗するブレースとして機能する。

［第４の実施形態］
図１０は複数に分割された枠体３ａを用いた例を示す図、図１１は枠体３ａの詳細を示す図である。第４の実施形態は、錘体を設置する枠体３ａが複数に分割される点で第１の実施形態と主に異なる。

図１０に示すように、枠体３ａは、複数に分割されており、それぞれの枠体３ａが１本の線材５ｆによって浮体２と連結され、浮体２に吊り下げられる。線材５ｆおよび枠体３ａは、例えば、平面視において矩形である浮体２および枠体３の４つの隅部付近に配置される。線材５ｆは、浮体２に設置された巻取り機６に一端が接続され、方向規制構造２３に掛けられ、他端が浮体２に接続される。

第４の実施形態では、第１の実施形態と同様に、図１０（ａ）に示すように枠体３ａを吊り下げて風車７を搭載した浮体２を敷設場所まで曳航する。次に、巻取り機６によって線材５ｆを送り出すことで、図１０（ｂ）に示すように枠体３ａを吊り下ろし、それぞれ海底１に着底させる。

図１１（ａ）に示すように、枠体３ａには吊り天秤１６が設けられ、吊り天秤１６と枠体３ａの側部３２ａが４本の連結部材１７で連結される。吊り天秤１６と連結部材１７、側部３２ａと連結部材１７は、いずれもヒンジ１８で接合される。ヒンジ１８は、吊り天秤１６や側部３２ａに対して連結部材１７を回転可能に接合する。

また、吊り天秤１６の上方には、方向規制構造２３が４本の線材２４で連結される。方向規制構造２３は、水平材２６と、水平材２６の両端に設けられた滑車２５とからなり、滑車２５の回転軸がヒンジ１８の回転軸と平行になるように配置される。方向規制構造２３の２つの滑車２５に線材５ｆを掛けることにより、枠体３ａの吊り下ろし時に、吊り天秤１６及び枠体３ａの水中での向きを、水流等を考慮して決定した枠体３ａの海底１への着底時の向きに合わせて一定に規制できる。

枠体３ａを海底１に着底させたら、図１０（ｃ）に示すように、線材５ｆを巻取り機６でさらに送り出しながら浮体２を枠体３ａの上方から退避させる。また、図１１（ｂ）に示すように吊り天秤１６を枠体３ａの側方に退避させる。浮体２の退避方向は、方向規制構造２３の滑車２５により図１１（ｂ）の矢印Ｈの方向に規制される。また、枠体３ａに対する吊り天秤１６の退避方向は、ヒンジ１８で連結部材１７が回転することにより浮体２の退避方向と略一致するように規制される。連結部材１７は、連結部材１７を吊り天秤１６と枠体３ａにヒンジ１８で接合する連結部材退避構造によって、枠体３ａの上部にかからないように側方に倒すことができる。

吊り天秤１６を枠体３ａの側方に退避させたら、図１０（ｃ）に示すように錘体であるコンクリートシンカ１０を吊り下げた吊り治具９をクレーン台船８等で水中に吊り下ろし、枠体３ａに上方からコンクリートシンカ１０を設置する。そして、第１の実施形態と同様に、線材５ｆを巻取り機６で巻き取りながら浮体２を枠体３ａの上方の位置に戻し、巻取り機６で巻き取ることによって線材５ｆに張力を付与し、浮体２を枠体３ａに緊張係留する。

第４の実施形態においても、線材５ｆが海底１でひきずられることがなく、安価だが摩擦に弱いとされるロープ等を線材５ｆとして使用可能である。また、浮体２や吊り天秤１６を退避させるので、これらがコンクリートシンカ１０を枠体３ａに設置する作業の妨げとならない。そのため、第１の実施形態と同様に、構成が簡単で海底１の反力を確実に確保できる重力式アンカーを低コストで構築し、浮体２を緊張係留できる。

第４の実施形態では、枠体３ａが複数に分割されているので、図１０に示すように海底１に不陸がある場合にも、枠体３ａを海底１に確実に着底させて反力を確保することができる。また、連結部材１７の退避構造と方向規制構造２３を設けることにより、吊り天秤１６や連結部材１７を所望の方向に退避させることができる。

なお、分割された枠体は上述したものに限らない。図１２は枠体３ｂの詳細を示す図である。図１２（ａ）に示すように、枠体３ｂの底部３１ａと、枠体３ｂの上方に設けられる吊り天秤１６ａは、平面視において台形である。吊り天秤１６ａと枠体３ｂの側部３２ａは、線材である４本の連結部材１７ａで連結される。連結部材１７ａはチェーンやワイヤやロープ等である。また、吊り天秤１６ａの上方には方向規制構造２３が連結される。方向規制構造２３は、滑車２５の回転軸が吊り天秤１６ａの底辺の３４と平行になるように配置される。方向規制構造２３に線材５ｆを掛けることにより、枠体３ｂの吊り下ろし時に、吊り天秤１６ａ及び枠体３ｂの水中での向きを一定に制御することができる。

枠体３ｂを用いる場合にも、図１０（ｃ）に示すように、線材５ｆを巻取り機６でさらに送り出しながら浮体２を枠体３ｂの上方から退避させる。また、図１２（ｂ）に示すように吊り天秤１６ａを枠体３ｂの側方に（退避させる。浮体２の退避方向は、方向規制構造２３の滑車２５により矢印Ｊの方向すなわち吊り天秤１６ａの底辺３４の長辺から短辺に向かう方向に規制される。また、枠体３ｂに対する吊り天秤１６ａの退避方向は、枠体３ｂと吊り天秤１６ａとを４本の連結部材１７ａで連結することにより浮体２の退避方向と略一致するように規制される。連結部材１７ａは、吊り天秤１６ａと枠体３ｂを台形とする連結部材退避構造によって、枠体３ｂの上部にかからないように側方に倒すことができる。

枠体３ｂは、図１２（ａ）に示すように底部３１ａの下面に突起２２を設けてもよい。突起２２を設けることにより、枠体３ｂを海底１に吊り下ろした時に図１２（ｂ）に示すように突起２２が海底１に貫入して水流による枠体３ｂの位置ずれが防止される。そのため、吊り天秤１６ａを退避させる際に連結部材１７ａが枠体３ｂの上部にかからないようにする連結部材退避構造をより確実に機能させることができる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………海底
２………浮体
３、３ａ、３ｂ………枠体
４………フロート
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ………線材
６………巻取り機
７………風車
８………クレーン台船
９、９ａ………吊り治具
１０、１０ａ………コンクリートシンカ
１０ｂ………フィルターユニット
１１………フック
１２、２１ａ、２１ｂ………側面
１２ａ、１２ｂ………傾斜面
１３………滑車
１４、１４ａ、１５………固定部
１６、１６ａ………吊り天秤
１７、１７ａ………連結部材
１８………ヒンジ
１９………回転制御装置
２０………スラスタ
２２………突起
２３………方向規制構造
２４………線材
２５………滑車
２６………水平材
２７………ＲＯＶ
２８………仮固定部
２９………本固定部
３０………緊張係留浮体の設置構造
３１、３１ａ………底部
３２、３２ａ………側部
３３………テーパガイド
３４………底辺

Claims (11)

1. 緊張係留浮体の設置方法であって、
   浮体の下方に、枠体を吊り下げた状態で敷設場所まで曳航する工程と、
   前記枠体を海底に吊り下ろす工程と、
   前記枠体と線材で連結した状態で前記浮体を退避させて、前記枠体へ上方から錘体を設置する工程と、
   前記線材に張力を付与して前記浮体を前記枠体に緊張係留する工程と、
   を具備することを特徴とする緊張係留浮体の設置方法。
2. 前記線材は、一方の端部が巻取り装置に接続され、
   少なくとも一部の前記線材は、前記枠体の近傍に配置された滑車に掛けられ、他方の端部が前記浮体に接続され、
   前記巻取り装置によって前記線材を送り出すことで、前記枠体を海底に吊り下ろし、前記巻取り装置によって前記線材を巻き取ることによって前記線材に張力を付与することを特徴とする請求項１記載の緊張係留浮体の設置方法。
3. 前記滑車に掛けられた前記線材は、前記滑車に対して一方の側が前記浮体に対して略鉛直に緊張され、前記滑車に対して他方の側が前記浮体に対して斜めに緊張されることを特徴とする請求項２記載の緊張係留浮体の設置方法。
4. 前記枠体は、複数に分割されており、それぞれの前記枠体が、それぞれ前記線材によって前記浮体と連結されることを特徴とする請求項１記載の緊張係留浮体の設置方法。
5. 前記枠体には吊り天秤が設けられ、前記吊り天秤と前記枠体とが連結部材で連結され、前記錘体を前記枠体に設置する前に、前記吊り天秤を前記枠体の側方に退避させ、
   前記吊り天秤を退避させる際に、前記連結部材が前記枠体の上部にかからないように、連結部材退避構造を有することを特徴とする請求項４記載の緊張係留浮体の設置方法。
6. 前記吊り天秤及び前記枠体の水中での向きを一定に制御する方向規制構造を有し、
   前記吊り天秤を前記枠体の側方に退避させる際に、前記枠体に対する前記吊り天秤の退避方向を規制することが可能であることを特徴とする請求項５記載の緊張係留浮体の設置方法。
7. 前記錘体は、フックを有するコンクリート製のブロックであることを特徴とする請求項１記載の緊張係留浮体の設置方法。
8. 緊張係留浮体の設置構造であって、
   浮体と、
   前記浮体の下方に海底に配置される枠体と、
   前記浮体と前記枠体とを連結する複数の線材と、
   前記枠体に配置される錘体と、
   を具備し、
   前記線材に張力が付与されていることを特徴とする緊張係留浮体の設置構造。
9. 前記線材は、一方の端部が巻取り装置に接続され、
   少なくとも一部の前記線材は、前記枠体の近傍に配置された滑車に掛けられ、他方の端部が前記浮体に接続されることを特徴とする請求項８記載の緊張係留浮体の設置構造。
10. 前記滑車に掛けられた前記線材は、前記滑車に対して一方の側が前記浮体に対して略鉛直に緊張され、前記滑車に対して他方の側が前記浮体に対して斜めに緊張されることを特徴とする請求項９記載の緊張係留浮体の設置構造。
11. 前記枠体は、複数に分割されており、それぞれの前記枠体が、それぞれ前記線材によって前記浮体と連結されることを特徴とする請求項８記載の緊張係留浮体の設置構造。

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