JP6820698B2 - 係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法に関するものであり、特に、一端側が水底のアンカーに接続してあるチェーン等の係留索の他端側を水上に引き上げて別の係留索を継ぎ足す係留索の継ぎ足し方法、および、継ぎ足した係留索と浮体構造物とを繋ぐことにより、この浮体構造物を水域に係留する浮体構造物の係留方法、および、浮体構造物の上に風車を搭載した浮体式洋上風力発電施設の施工方法に関するものである。

従来、洋上に浮かぶ大型の浮体構造物を、チェーンを介して沖合の海域に係留する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

一方、大型の浮体構造物を沖合の海域に係留する他の方法として、予めチェーンの一端が接続されているアンカーを海底に沈設しておき、チェーンの他端を海上に引き上げて浮体構造物に繋ぐことで、浮体構造物を係留する方法がある。この係留方法の具体的な手順について図２２を参照しながら説明する。

図２２（１）に示すように、まず、係留に必要な長さを有するチェーン１とアンカー２とを作業台船３上に積載して設置海域に運搬する。チェーン１とアンカー２は予め連結しておく。設置海域に到着したら、図２２（２）に示すように、チェーンリフタ等でアンカー２を海中に降ろし、アンカー２とチェーン１を海底Ｇに仮置きする。図２２（３）に示すように、チェーン１の端末はワイヤー４等を介して海面ＷＬに浮かべた係留ブイ５に仮止めしておく。こうして、図２２（４）に示すように、浮体構造物６の設置予定箇所の周囲に複数条のチェーン１を仮置きする。複数条のチェーン１は平面視で浮体構造物６を中心に略放射状に延びる態様で配置する。

続いて、図２２（５）に示すように、港に停泊していた浮体構造物６を設置海域に曳航し、対向する一組のチェーン１の各端末をワイヤー４等を介して引き上げ、浮体構造物６に固定する。この固定作業を仮置きしてある各チェーン１について行うことで、浮体構造物６を設置海域にカテナリー係留する。

特許第５４１８９３９号公報

ところで、浮体構造物に働く設計外力や設置水深が大きい場合などには、チェーンの必要長さが長くなるとともに、大径化して重量が増すこととなる。例えば、水深１００ｍ程度の海域に設置する２ＭＷ級の洋上風力発電施設用浮体構造物の場合には、チェーン１条分の長さ８３０ｍ程度、コモンリンクの径１３０ｍｍ程度、１ｍあたりの重量０．３ｔ程度という巨大なチェーンが必要になる。このような巨大チェーンの場合、作業台船のデッキスペース面積の不足や積載能力の不足等により、チェーン１条分を作業台船に積載することが困難な場合がある。

このような問題に対処するため、作業台船に積載可能な長さ分のチェーンだけを積載して運搬し、その後、不足分のチェーンを継ぎ足すことで必要長さのチェーンを形成する方法が考えられる。この場合、工期の長期化等を避けるため、適切な時期にチェーンを継ぎ足すことが求められる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、係留作業の効率化を図ることができる係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法は、浮体構造物を水域に係留する際に用いられる係留索を継ぎ足す方法であって、積載可能な長さの第一係留索を作業台船に積載して係留水域に運搬する工程と、作業台船から第一係留索と第一係留索の一端に連結されたアンカーとを水中に降ろし、係留水域の水底に仮置きする工程と、水底に仮置きした第一係留索の他端を水上に引き上げて、この他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足す工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る他の係留索の継ぎ足し方法は、上述した発明において、アンカーの把駐力試験または引張試験に伴う作業の際に、係留索を継ぎ足すことを特徴とする。

また、本発明に係る他の係留索の継ぎ足し方法は、上述した発明において、水底に仮置きした対向する一組の第一係留索のうち、一方の第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結するとともに、この第二係留索の他端と別の第二係留索の一端とを連結し、一方の第一係留索に連結したアンカーについて把駐力試験または引張試験を行い、その後、前記別の第二係留索を取り外して、他方の第一係留索の他端と前記別の第二係留索の一端とを連結することを特徴とする。

また、本発明に係る浮体構造物の係留方法は、上述した係留索の継ぎ足し方法によって継ぎ足された係留索を介して浮体構造物を係留する方法であって、第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足した後、第二係留索の他端を浮体構造物に連結することを特徴とする。

また、本発明に係る浮体式洋上風力発電施設の施工方法は、上述した浮体構造物の係留方法を用いて、浮体構造物の上に風車を搭載してなる浮体式洋上風力発電施設を設置水域に据え付け施工する方法であって、浮体式洋上風力発電施設を設置水域に曳航した後、係留索を介して浮体式洋上風力発電施設の浮体構造物を設置水域に係留することにより、浮体式洋上風力発電施設を据え付け施工することを特徴とする。

本発明に係る係留索の継ぎ足し方法によれば、浮体構造物を水域に係留する際に用いられる係留索を継ぎ足す方法であって、積載可能な長さの第一係留索を作業台船に積載して係留水域に運搬する工程と、作業台船から第一係留索と第一係留索の一端に連結されたアンカーとを水中に降ろし、係留水域の水底に仮置きする工程と、水底に仮置きした第一係留索の他端を水上に引き上げて、この他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足す工程とを有するので、係留作業の効率化を図ることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の係留索の継ぎ足し方法によれば、アンカーの把駐力試験または引張試験に伴う作業の際に、係留索を継ぎ足すので、作業の重複が避けられ、係留作業の効率化を図ることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の係留索の継ぎ足し方法によれば、水底に仮置きした対向する一組の第一係留索のうち、一方の第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結するとともに、この第二係留索の他端と別の第二係留索の一端とを連結し、一方の第一係留索に連結したアンカーについて把駐力試験または引張試験を行い、その後、前記別の第二係留索を取り外して、他方の第一係留索の他端と前記別の第二係留索の一端とを連結するので、水底に仮置きした対向する一組の第一係留索の長さが足りなくて、作業台船上に同時に引き上げることが難しい場合でも把駐力試験または引張試験を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る浮体構造物の係留方法によれば、上述した係留索の継ぎ足し方法によって継ぎ足された係留索を介して浮体構造物を係留する方法であって、第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足した後、第二係留索の他端を浮体構造物に連結するので、必要長さを有する係留索を介して浮体構造物を作業効率よく係留することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る浮体式洋上風力発電施設の施工方法によれば、上述した浮体構造物の係留方法を用いて、浮体構造物の上に風車を搭載してなる浮体式洋上風力発電施設を設置水域に据え付け施工する方法であって、浮体式洋上風力発電施設を設置水域に曳航した後、係留索を介して浮体式洋上風力発電施設の浮体構造物を設置水域に係留することにより、浮体式洋上風力発電施設を据え付け施工するので、浮体式洋上風力発電施設を作業効率よく据え付け施工することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法の実施の形態に適用する洋上風力発電船を示す概略斜視図である。 図２は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法による係留・据え付けイメージ図である。 図３は、起重機船の概略側面図である。 図４は、起重機船の概略上面図である。 図５は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の説明図であり、（１）は第一係留索と第二係留索の連結方法、（２）は第二係留索どうしの連結方法を示す図である。 図６は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１を示す図である。 図７は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ２を示す図である。 図８は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ３を示す図である。 図９は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ４を示す図である。 図１０は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ５を示す図である。 図１１は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ６を示す図である。 図１２は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ７を示す図である。 図１３は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ８を示す図である。 図１４は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ９を示す図である。 図１５は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１０を示す図である。 図１６は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１１を示す図である。 図１７は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１２を示す図である。 図１８は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１３を示す図である。 図１９は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１４を示す図である。 図２０は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１５を示す図である。 図２１は、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の実施の形態のステップＳ１６を示す図である。 図２２は、従来の浮体構造物の係留方法の一例を示した概略工程図である。

以下に、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

［浮体構造物］
まず、本発明の実施の形態に適用する浮体構造物の基本構成について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に適用する浮体構造物の一例を示したものである。この図に示すように、浮体構造物１０は風車Ｂを搭載した洋上風力発電船１２からなり、沖合の洋上にて風力発電を行う浮体式洋上風力発電施設１００として機能する。

洋上風力発電船１２の船体は、平面視で正三角形の頂点と中心に配置した４つの柱状浮体１４Ａ〜１４Ｄを相互に連結してなるセミサブ型（半潜水型）の浮体構造物である。中心に位置する柱状浮体１４Ｄの上にはタワーＴが立設してあり、その上端部には風車Ｂが搭載してある。

４つの柱状浮体１４Ａ〜１４Ｄは、それぞれ上下方向の軸心を有する円柱状体からなり、上部間を連結する連結部材１６Ａと、上部と下部間を連結する斜材からなる連結部材１６Ｂと、下部間を連結する連結部材１６Ｃで相互に連結される。

柱状浮体１４Ａ〜１４Ｃの外側には、上から順にチェーンストッパー２０、ガイドシーブ２２、チェーンガイド２４がそれぞれ２つずつ設けられており、柱状浮体１４Ａ〜１４Ｃの下部にはガイドとしてのフェアリーダー２６が２つずつ設けられている。チェーンストッパー２０、ガイドシーブ２２、チェーンガイド２４、フェアリーダー２６にはメッセンジャーロープ２８が挿通配置される。

なお、この洋上風力発電船１２は、例えば２ＭＷ級の洋上風力発電に適用可能であり、その概略寸法は例えば船体の直径６０ｍ程度、船体の高さ３０ｍ程度、風車Ｂの最高点までの高さ９０ｍ程度のものとして構成することができる。係留水深が１２０ｍ程度の場合の係留用のチェーンとしては、１条分の長さ８３０ｍ程度、コモンリンクの径１３０ｍｍ程度、１ｍあたりの重量０．３ｔ程度という巨大なチェーンが必要になる。

図２は、浮体構造物１０としての洋上風力発電船１２の係留状態図である。洋上風力発電船１２は、後述する本発明に係る係留索の継ぎ足し方法によって形成したチェーン３０およびアンカー３２を介して、設置海域にカテナリー係留されることになる。

［係留索の継ぎ足し方法］
次に、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法について説明する。

本発明に係る係留索の継ぎ足し方法は、上述した浮体構造物１０としての洋上風力発電船１２を設置海域（水域）に係留する際に用いるチェーン３０（係留索）を、係留前に継ぎ足す方法である。本発明は、積載可能な長さのチェーン（第一係留索）を作業台船に積載して係留水域に運搬する工程と、作業台船からチェーンとこのチェーンの一端に連結されたアンカーとを海中に降ろし、係留水域の海底（水底）に仮置きする工程と、海底に仮置きしたチェーンの他端を海面上（水上）に引き上げて、この他端と継ぎ足し用のチェーン（第二係留索）の一端とを連結することでチェーンを継ぎ足す工程とを有する。

ところで、図２に示すように、チェーン３０を介して浮体構造物１０を沖合の海域に係留する場合には、係留系が所定の張力条件を満足するかについての事前試験（アンカー３２の把駐力試験または引張試験）を現地で行うことが求められる。本実施の形態に係る係留索の継ぎ足し方法では、この試験に伴う作業の際にチェーンを継ぎ足して、必要長さのチェーン３０を形成する。このように試験の機会を利用することで、作業の重複が避けられ、係留作業の効率化を図ることができる。なお、本発明による係留索の継ぎ足しタイミングは、試験に伴う作業の際に限るものではなく、例えばアンカー３２を牽引して海底Ｇに掻き込ませる作業の際にチェーンを継ぎ足してもよい。

図３および図４は、上記の試験において使用する起重機船の概略図である。図の右側が船首側、図の左側が船尾ハウス側となる。これらの図に示すように、起重機船３４上には、クレーン３６、プーラーユニット３８（油圧式ジャッキ）、チェーンシューター４０Ａ、４０Ｂ、チェーンストッパー４２Ａ〜４２Ｃ、ウインチ４４Ａ〜４４Ｆ、シーブ４６が艤装してある。プーラーユニット３８は、６００ｔ程度の力でチェーンを牽引することが可能である。

図５（１）は、チェーン（第一係留索）とチェーン（第二係留索）とを連結する場合の説明図、図５（２）は、チェーン（第二係留索）どうしを連結する場合の説明図である。図５（１）に示すように、長さＬ１のチェーン３０Ａ（第一係留索）に、長さＬ２のチェーン３０Ｂ（第二係留索）を継ぎ足す場合には、対向する端末のエンドリンク５０Ａ、５０Ｂどうしを図示しないナット付シャックルを介して連結すればよい。なお、チェーン３０Ｂは、本設チェーン５４（長さＬ２１）とワーキングチェーン５６（長さＬ２２）とで構成し、各チェーンはケンターシャックル５２で連結することができる。各チェーンの長さは、例えばチェーン１条分の必要長さＬが８３０ｍ程度の場合には、Ｌ１＝６６０ｍ、Ｌ２＝１７０ｍ（Ｌ２１＝１００ｍ、Ｌ２２＝７０ｍ）として構成することができる。

また、後述するステップＳ４における一時繰り出し時には、チェーン３０Ｂどうしを連結しておく必要があるが、この場合には、図５（２）に示すように、チェーン３０Ｂどうしをシャックル５８で連結すればよい。

次に、引張試験（把駐力試験）に伴う作業を利用した本発明に係る係留索の継ぎ足し方法の具体的手順について図６〜図２１の工程図（ステップＳ１〜Ｓ１６）を参照しながら説明する。なお、図６〜図２１の各図において（１）は平面図、（２）は側断面図、（３）は起重機船の部分拡大平面図である。図の右側が引張試験における牽引側、左側が反牽引側である。

まず、図６のステップＳ１に示すように、予め海底Ｇに長さＬ１のチェーン３０Ａ（第一係留索）およびアンカー３２が仮置きされた所定水深（例えば約１２０ｍ）の係留水域に、起重機船３４を配置する。ここで、起重機船３４は、その中心位置を表す鉛直軸Ｚ１が、浮体構造物１０の係留予定箇所の中心位置を表す鉛直軸Ｚと一致するように配置する。また、チェーン３０Ａは、図示しない作業台船に積載して運搬されたものであり、１条分の長さＬ１は係留に必要な長さに満たない。また、本実施の形態では、チェーン３０Ａおよびアンカー３２は鉛直軸Ｚに関して左右対称の位置に間隔を空けて略直線状に配置され、これにより一組の係留系を構成している。

次に、チェーン３０Ａの端部に予め接続してあるワイヤー６０に起重機船３４を係留する。この場合、牽引側（右側）のワイヤー６０を、起重機船３４のチェーンシューター４０Ａ、プラーユニット３８、シーブ４６を介してウインチ４４Ｆに係合する。また、反牽引側（左側）のワイヤー６０を起重機船３４のウインチ４４Ｃに係合する。

図７のステップＳ２に示すように、牽引側のワイヤー６０を介してチェーン３０Ａの端部を引き上げ、プーラーユニット３８にてチェーン３０Ａの端部を保持する。

図８のステップＳ３に示すように、牽引側のチェーン３０Ａの端部を引き上げ後、起重機船３４のチェーンストッパー４２Ａにてチェーン３０Ａの端部を保持し、この端部のエンドリンク５０Ａに継ぎ足し用のチェーン３０Ｂ（第二係留索）のエンドリンク５０Ｂを図示しないナット付シャックルを介して連結する。この連結方法は、上記の図５（１）を用いて説明したとおりである。なお、チェーン３０Ｂの他端側はウインチ４４Ｅおよびプラーユニット３８に係合しておく。このようにすることで、チェーン３０Ａにチェーン３０Ｂが継ぎ足される。この継ぎ足しによって形成されたチェーンの全長Ｌは、チェーン３０Ａの長さＬ１とチェーン３０Ｂの長さＬ２の合計に等しく、係留に必要な長さとなっている。例えばＬ＝８３０ｍ程度の場合には、Ｌ１＝６６０ｍ、Ｌ２＝１７０ｍとすることができる。

図９のステップＳ４に示すように、チェーン３０Ａとチェーン３０Ｂからなる継ぎ足したチェーンを繰り出す一方、ウインチ４４Ｆにて反牽引側のワイヤー６０を介して左側の係留チェーン３０Ａを引き上げる。

図１０のステップＳ５に示すように、反牽引側の係留チェーン３０Ａの端部をチェーンストッパー４２Ｃに固定する。一方、チェーン３０Ｂの端部に、長さが同じＬ２のチェーン３０Ｃ（第二係留索）を一時的に連結する。このチェーン３０Ｃは、牽引側の引張試験終了後、チェーン３０Ｂとの連結を解除して反牽引側のチェーン３０Ａに継ぎ足されるものである。

この場合、チェーンストッパー４２Ａにてチェーン３０Ｂの端部を保持し、この端部のエンドリンクにチェーン３０Ｃのエンドリンクを図示しないシャックルを介して連結する。この連結方法は、上記の図５（２）を用いて説明したとおりである。なお、チェーン３０Ｃの他端側はウインチ４４Ｅおよびプラーユニット３８に係合しておく。このようにすることで、チェーン３０Ｂにチェーン３０Ｃが継ぎ足される。この継ぎ足しによって形成されたチェーンの全長Ｌは、チェーン３０Ａの長さＬ１とチェーン３０Ｂの長さＬ２とチェーン３０Ｃの長さＬ２の合計に等しく、係留に必要な長さを上回っている。

図１１のステップＳ６に示すように、反牽引側のチェーン３０Ａを固定した状態で、プラーユニット３８で牽引側のチェーン３０Ａを巻き上げ、所定の牽引力にて牽引して引張試験を行う。この場合、例えばアンカー位置の最大設計張力が５００ｔの場合には牽引力を５００ｔとして所定時間（例えば１５分間）保持し、力の抜けやアンカーの動きの有無等を確認するとともに、荷重データ等を取得する。その後、牽引力を徐々に低下して引張試験を完了する。

図１２のステップＳ７に示すように、プラーユニット３８で牽引側のチェーン３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを繰り出し、反牽引側のチェーン３０Ａを海底Ｇに着底させる。

図１３のステップＳ８に示すように、反牽引側のチェーン３０Ａを繰り出して海底にＧに着底させると同時に、牽引側のチェーン３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを巻き上げる。

図１４のステップＳ９に示すように、反牽引側のワイヤー６０をウインチ４４Ｃ側にシフトし、牽引側のチェーン３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを所定長（例えば約５０ｍ）巻き上げる。

図１５のステップＳ１０に示すように、曳船６２にて起重機船３４を保持しながら、牽引側のチェーン３０Ａを折り返して敷設する。なお、チェーン３０Ｂの端部に連結していたチェーン３０Ｃは連結を解除して外しておき、代わりにワイヤー６０を接続しておく。

図１６のステップＳ１１に示すように、曳船６２にて起重機船３４を保持しながら、牽引側のチェーン３０Ａを海底Ｇに着底させる。

図１７のステップＳ１２に示すように、牽引側および反牽引側のワイヤー６０を互いにシフトして起重機船３４の反転準備を行う。

図１８のステップＳ１３に示すように、起重機船３４の向きを１８０度反転する。

図１９のステップＳ１４に示すように、ウインチ４４Ｆにて反牽引側のワイヤー６０を介してチェーン３０Ａを巻き上げる。

図２０のステップＳ１５に示すように、反牽引側のチェーン３０Ａの端部を引き上げ後、チェーンストッパー４２Ａにてチェーン３０Ａの端部を保持し、この端部のエンドリンク５０Ａに継ぎ足し用のチェーン３０Ｃ（第二係留索）のエンドリンク５０Ｃを図示しないナット付シャックルを介して連結する。この連結方法は、上記のステップＳ３と同様である。チェーン３０Ｃは、上記のステップＳ５等において一時的に使用していたものを再利用する。なお、チェーン３０Ｃの他端側はウインチ４４Ｅおよびプラーユニット３８に係合しておく。このようにすることで、反牽引側のチェーン３０Ａにチェーン３０Ｃが継ぎ足される。この継ぎ足しによって形成されたチェーンの全長Ｌは、チェーン３０Ａの長さＬ１とチェーン３０Ｃの長さＬ２の合計に等しく、係留に必要な長さとなっている。例えばＬ＝８３０ｍ程度の場合には、Ｌ１＝６６０ｍ、Ｌ２＝１７０ｍとすることができる。

図２１のステップＳ１６に示すように、反牽引側のチェーン３０Ａとチェーン３０Ｃからなる継ぎ足したチェーンを繰り出す。

以上のステップＳ１〜Ｓ１６の手順により、引張試験が終了した段階で、係留に必要な長さを有するチェーンを、左右一組として海底Ｇに仮置きすることができる。これにより、係留の準備が整うため、従来技術と同様にして、港に停泊していた浮体構造物１０を当該海域に曳航し、対向する一組のチェーン３０Ａ、３０Ｂ、チェーン３０Ａ、３０Ｃの各端末をワイヤー等を介して引き上げ、浮体構造物１０に固定してカテナリー係留すればよい。

このように、本発明ではチェーンを継ぎ足す作業を、把駐力試験または引張試験に伴う作業の機会を利用することで、作業の重複が避けられ、係留作業の効率化を図ることができる。特に、係留に必要なチェーンが巨大すぎて作業台船に積載できない場合や、必要な積載能力を有する作業台船を準備できないような場合には、本発明の適用が有効である。

また、上記の実施の形態によれば、牽引側のチェーン３０Ａに対してチェーン３０Ｂ、３０Ｃを連結し、牽引側のアンカー３２について把駐力試験または引張試験を行い、その後、チェーン３０Ｃを取り外して、反牽引側のチェーン３０Ａとチェーン３０Ｃとを連結するので、海底Ｇに仮置きした対向する一組のチェーン３０Ａの長さが足りなくて、起重機船３４上に同時に引き上げることが難しい場合でも把駐力試験または引張試験を行うことができる。

［浮体構造物の係留方法］
次に、本発明に係る浮体構造物の係留方法について説明する。

本発明に係る浮体構造物の係留方法は、上記の図１に例示した浮体構造物１０としての洋上風力発電船１２を、図２に示すように、上記の本発明に係る係留索の継ぎ足し方法により継ぎ足したチェーン３０によって、沖合などの所定の設置海域に係留する方法である。

まず、上記の本発明に係る係留索の継ぎ足し方法により、係留に必要な長さのチェーンを形成し、係留予定箇所の周囲の海底Ｇに仮置きする。上記の図１に例示した浮体構造物１０の場合には、６条のチェーンを仮置きする。次に、従来技術と同様にして、港に停泊していた浮体構造物１０を当該海域に曳航し、仮置きしていたチェーンの端末をワイヤー等を介して引き上げ、浮体構造物１０に固定してカテナリー係留する。

ここで、図２および図１に示すように、図示しない起重機船等によりメッセンジャーロープ２８を引き上げることで、仮置きしていたチェーン３０を浮体構造物１０のフェアリーダー２６等に導き入れ、チェーンストッパー２０に係止する。この作業を６条のチェーンおよび各柱状浮体１４Ａ〜Ｃについて行い、最終的に図２に示すように、全６つのチェーンストッパー２０にチェーン３０を係止する。この方法によれば、作業台船で積載・運搬できないような巨大チェーンであっても、浮体構造物を作業効率よく係留することができる。

［浮体式洋上風力発電施設の施工方法］
次に、本発明に係る浮体式洋上風力発電施設の施工方法について説明する。

この施工方法は、上述した浮体構造物の係留方法を用いて、図１および図２に示すように、浮体構造物１０の上に風車Ｂを搭載してなる洋上風力発電船１２により構成した浮体式洋上風力発電施設１００を、設置水域に据え付け施工する方法である。

この方法の具体的な手順としては、まず、上述した本発明の係留索の継ぎ足し方法によりチェーンを継ぎ足しておき、海底Ｇに仮置きしておく。続いて、洋上風力発電船１２を設置水域に曳航する。次に、上述した本発明の浮体構造物の係留方法を用いて、図２に示すように、チェーンを介して洋上風力発電船１２を設置水域に係留し、浮体式洋上風力発電施設１００を設置水域に据え付け施工する。この方法によれば、作業台船で積載・運搬できないような巨大チェーンであっても、浮体式洋上風力発電施設１００を作業効率よく据え付け施工することができる。

以上説明したように、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法によれば、浮体構造物を水域に係留する際に用いられる係留索を継ぎ足す方法であって、積載可能な長さの第一係留索を作業台船に積載して係留水域に運搬する工程と、作業台船から第一係留索と第一係留索の一端に連結されたアンカーとを水中に降ろし、係留水域の水底に仮置きする工程と、水底に仮置きした第一係留索の他端を水上に引き上げて、この他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足す工程とを有するので、係留作業の効率化を図ることができる。

また、本発明に係る他の係留索の継ぎ足し方法によれば、アンカーの把駐力試験または引張試験に伴う作業の際に、係留索を継ぎ足すので、作業の重複が避けられ、係留作業の効率化を図ることができる。

また、本発明に係る他の係留索の継ぎ足し方法によれば、水底に仮置きした対向する一組の第一係留索のうち、一方の第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結するとともに、この第二係留索の他端と別の第二係留索の一端とを連結し、一方の第一係留索に連結したアンカーについて把駐力試験または引張試験を行い、その後、前記別の第二係留索を取り外して、他方の第一係留索の他端と前記別の第二係留索の一端とを連結するので、水底に仮置きした対向する一組の第一係留索の長さが足りなくて、作業台船上に同時に引き上げることが難しい場合でも把駐力試験または引張試験を行うことができる。

また、本発明に係る浮体構造物の係留方法によれば、上述した係留索の継ぎ足し方法によって継ぎ足された係留索を介して浮体構造物を係留する方法であって、第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足した後、第二係留索の他端を浮体構造物に連結するので、必要長さを有する係留索を介して浮体構造物を作業効率よく係留することができる。

また、本発明に係る浮体式洋上風力発電施設の施工方法によれば、上述した浮体構造物の係留方法を用いて、浮体構造物の上に風車を搭載してなる浮体式洋上風力発電施設を設置水域に据え付け施工する方法であって、浮体式洋上風力発電施設を設置水域に曳航した後、係留索を介して浮体式洋上風力発電施設の浮体構造物を設置水域に係留することにより、浮体式洋上風力発電施設を据え付け施工するので、浮体式洋上風力発電施設を作業効率よく据え付け施工することができる。

以上のように、本発明に係る係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法は、一端側が水底のアンカーに接続してあるチェーン等の係留索の他端側を水上に引き上げて別の係留索を継ぎ足すのに有用であり、特に、作業台船のデッキスペース面積の不足や積載能力の不足等により、チェーン１条分を作業台船に積載することが困難な場合に、係留作業の効率化を図るのに適している。

１ チェーン
２ アンカー
３ 作業台船
４ ワイヤー
５ 係留ブイ
６，１０ 浮体構造物
１２ 洋上風力発電船
１４Ａ〜１４Ｄ 柱状浮体
１６Ａ〜１６Ｃ 連結部材
２０ チェーンストッパー
２２ ガイドシーブ
２４ チェーンガイド
２６ フェアリーダー
２８ メッセンジャーロープ
３０ チェーン（係留索）
３０Ａ チェーン（第一係留索）
３０Ｂ チェーン（第二係留索）
３０Ｃ チェーン（別の第二係留索）
３２ アンカー
３４ 起重機船
３６ クレーン
３８ プーラーユニット
４０Ａ，４０Ｂ チェーンシューター
４２Ａ〜４２Ｃ チェーンストッパー
４４Ａ〜４４Ｆ ウインチ
４６ シーブ
５０Ａ，５０Ｂ エンドリンク
５２ ケンターシャックル
５４ 本設チェーン
５６ ワーキングチェーン
５８ シャックル
６０ ワイヤー
６２ 曳船
１００ 浮体式洋上風力発電施設
Ｂ 風車
Ｔ タワー
Ｚ，Ｚ１ 鉛直軸
Ｇ 海底（水底）
ＷＬ 海面

Claims (5)

1. 浮体構造物を水域に係留する際に用いられる係留索を継ぎ足す方法であって、
   積載可能な長さの第一係留索を作業台船に積載して係留水域に運搬する工程と、
   作業台船から第一係留索と第一係留索の一端に連結されたアンカーとを水中に降ろし、係留水域の水底に仮置きする工程と、
   水底に仮置きした第一係留索の他端を水上に引き上げて、この他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足す工程と
   を有し、
   水底に仮置きした対向する一組の第一係留索のうち、一方の第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結するとともに、この第二係留索の他端と別の第二係留索の一端とを連結し、一方の第一係留索に連結したアンカーについて把駐力試験または引張試験を行い、その後、前記別の第二係留索を取り外して、他方の第一係留索の他端と前記別の第二係留索の一端とを連結することを特徴とする係留索の継ぎ足し方法。
2. アンカーの把駐力試験または引張試験に伴う作業の際に、係留索を継ぎ足すことを特徴とする請求項１に記載の係留索の継ぎ足し方法。
3. 請求項１または２に記載の係留索の継ぎ足し方法によって継ぎ足された係留索を介して浮体構造物を係留する方法であって、
   第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足した後、第二係留索の他端を浮体構造物に連結することを特徴とする浮体構造物の係留方法。
4. 積載可能な長さの第一係留索を作業台船に積載して係留水域に運搬する工程と、
   作業台船から第一係留索と第一係留索の一端に連結されたアンカーとを水中に降ろし、係留水域の水底に仮置きする工程と、
   水底に仮置きした第一係留索の他端を水上に引き上げて、この他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足す工程とを有する係留索の継ぎ足し方法によって継ぎ足された係留索を介して浮体構造物を係留する方法であって、
   第一係留索の他端と継ぎ足し用の第二係留索の一端とを連結することで係留索を継ぎ足した後、第二係留索の他端を浮体構造物に連結することを特徴とする浮体構造物の係留方法。
5. 請求項３または４に記載の浮体構造物の係留方法を用いて、浮体構造物の上に風車を搭載してなる浮体式洋上風力発電施設を設置水域に据え付け施工する方法であって、
   浮体式洋上風力発電施設を設置水域に曳航した後、係留索を介して浮体式洋上風力発電施設の浮体構造物を設置水域に係留することにより、浮体式洋上風力発電施設を据え付け施工することを特徴とする浮体式洋上風力発電施設の施工方法。

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