WO2010029766A1

WO2010029766A1 - 緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法

Info

Publication number: WO2010029766A1
Application number: PCT/JP2009/004530
Authority: WO
Inventors: 山口弘志; 神田雅光; 金綱正夫
Original assignee: 三井造船株式会社
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2010-03-18
Also published as: JP5301929B2; JP2010064649A

Abstract

　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。　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１５ａ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。

Description

緊張係留浮体と緊張係留浮体の曳航及び設置方法

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と緊張係留浮体の曳航及び設置方法に関する。より詳細には、緊張係留浮体の曳航時及び設置時において、静的復元性能を向上することができると共に、設置後においては、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。

　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を浮体１２に搭載し、この浮体１２に取り付けられたテンドンと呼ばれる緊張係留索１３でアンカー１４に係留されている。この緊張係留索１３は１本又は複数本（図６では４本）であろ。また、アンカー１４は、海底や湖底や川底等の水底２に設けられている。

　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、つぎのようにして行われる。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る。この状態で、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。

　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する。これにより、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、例えば、日本の特開平１－１４５２９２号公報と日本の特開平４－１９７８８７号公報に示されているように、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。

　また、例えば、日本の実開昭６４－２６９２号公報と日本の特開２００５－６９０２５号公報に示すように、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に示すような位置保持方法が提案されている。つまり、浮体１２は、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を有する。この浮体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に連結する。この緊張係留索１３に張力を作用させて緊張係留浮体１Ｙを位置保持する。

　「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は、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。この緊張係留浮体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。そのため、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。

　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。

　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。そのため、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。また、この大型洋上クレーンは、曳航時から設置完了時まで必要になる。従って、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。

　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。そのため、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。その結果、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という問題がある。また、設置後に下側係留部が地震等より不等沈下し、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場合に、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。

特開平１－１４５２９２号公報特開平４－１９７８８７号公報実開昭６４－２６９２号公報特開２００５－６９０２５号公報

　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、次のような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。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る。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る。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。

　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。

　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。従って、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。

　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る。その結果、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。

　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る。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。

　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。従って、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。

　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る。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。

　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。

　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。

　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。

　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、緊張係留浮体に取り外し可能な水面貫通浮力部分を取り付けて、緊張係留浮体を安定した状態にすることができる。また、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。

　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。

　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。

　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。その上、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。

　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。

　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。そのため、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。従って、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。

　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。

　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。

　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。

　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。そのため、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、設置時においても緊急係留浮体は安定している。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。従って、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。

　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。

図１は本発明に係る第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は本発明に係る第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は本発明に係る第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は本発明に係る第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は本発明に係る第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は従来技術の緊張係留浮体の構成を示す図である。図７は従来技術のミニＴＬＰと呼ばれる緊張係留浮体の状態を示す図である。

　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。

　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、上部構造物１１と、浮体１２と、テンドンと呼ばれる緊張係留索１３と、アンカー１４とを備えて構成される。

　上部構造物１１は風力発電装置１０を搭載する。浮体１２は、上部構造物１１を支持する。緊張係留索１３は、浮体１２を係留するために、複数本（図１では２本ずつ３ヶ所で計６本）で形成される。アンカー１４は、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。

　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、円柱や多角柱で形成される柱状体１２ａと、水没浮力体（下部浮力体）１２ｂとからなる。この柱状体１２ａ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。水没浮力体１２ｂは、柱状体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。この柱状体１２ａはセンターコラムと呼ばれる。水没浮力体はポンツーンと呼ばれる。この柱状体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。

　本発明では、この水没浮力体１２ｂの柱状体１２ａと反対の端部に、水面貫通浮力部分を有する係留用部材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、係留用部材１５を中空部１５ｈを有する柱状浮力体で形成する。それと共に、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の上端部を上側係留部１５ｃに取り付けて固定支持する。この上側係留部１５ｃは、係留用部材１５の水面より上方の部位に設ける。

　なお、係留用部材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、緊張係留索１３をこの係留用部材１５の外側で水面の上方に導いてもよい。しかし、この場合には、緊張係留索１３が係留用部材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が係留用部材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。

　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。そのため、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。

　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）を係留用部材１５として設けることにより、新たにこの係留用部材（柱状浮力体）１５の水面部分の浮力による復元力が加わる。その結果、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る。従って、設置工事が行い易くなる。

　なお、係留用部材１５は、柱状体１２ａ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。そのため、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、この係留用部材１５を設けるのが好ましい。

　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。従って、この静的復元力の増加の効果は重要となる。

　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、係留用部材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。

　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る。この緊張係留索１３の上端部は上側係留部１５ｃに、その下端部はテンプレート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。

　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る。このテンプレート１４は、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とを介して、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る。緊張係留索１３の下端部は下側係留部１４ｃに固定される。

　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、次のようになる。風車１０ａの回転直径は８０ｍ程度である。風車１０ａの回転軸１０ｂは水面３の上が７５ｍ程度となる。浮体１２の柱状体１２ａの直径は６ｍ程度で高さは３５ｍ程度である。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。

　この緊張係留浮体１の曳航時は、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する。この状態で緊張係留浮体１を曳船等で曳航して、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。そのため、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。

　緊張係留浮体１の移動後、小型洋上クレーンや係留用部材１５に設けた仮設クレーン等を使用して、緊張係留索１３の上端を係留用部材１５の上側係留部１５ｃに取り付ける。また、水中作業により、緊張係留索１３の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、この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。

　緊張係留索１３の取り付け後、上部構造物１１と、この上部構造物１１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する。更に、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。

　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。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、初期張力が設定される。

　そして、この第１の実施の形態では、係留用部材１５は係留後もそのままの状態とされる。この状態では、係留用部材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。

　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。

　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、水面貫通浮力部分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１５ｂの一部でもよく、全部でもよい。

　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用部材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。

　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る。従って、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。

　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。

　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。そのため、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。

　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したすることができる。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。

　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、係留用部材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向上し、設置工事や保守点検作業の費用を低減できる。

　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、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、設置工事や保守点検作業の費用を低減できる。そのため、本発明は、上部構造物に、風力発電装置、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。

　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　柱状体
　１２ｂ　水没浮力体
　１２ｃ　上側係留部
　１３　緊張係留索
　１４　アンカー
　１４ｃ　下側係留部
　１５　係留用部材（柱状浮力体：水面貫通浮力部分）
　１５ａ　骨組み構造体
　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

Claims

　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。