特許 7432975 浮体式プラットフォーム、アンカー容器体、浮体、浮体式プラットフォームを水上に設置するための設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-08

(45)【発行日】2024-02-19

(54)【発明の名称】浮体式プラットフォーム、アンカー容器体、浮体、浮体式プラットフォームを水上に設置するための設置方法

(51)【国際特許分類】

   B63B 21/29 20060101AFI20240209BHJP

   B63B 35/00 20200101ALI20240209BHJP

   B63B 77/10 20200101ALI20240209BHJP

   B63B 21/50 20060101ALI20240209BHJP

   B63B 21/16 20060101ALI20240209BHJP

【ＦＩ】

B63B21/29

B63B35/00 T

B63B77/10

B63B21/50 A

B63B21/16

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023151768

(22)【出願日】2023-09-19

【審査請求日】2023-09-19

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518291682

【氏名又は名称】株式会社テラサン

(74)【代理人】

【識別番号】100190414

【弁理士】

【氏名又は名称】芹澤 友之

(72)【発明者】

【氏名】寺澤 英樹

【審査官】渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３９１８３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０２３－５２３５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０１１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１０６２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第４０９８５３８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開平９－２０９３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０５２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－６８９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－３７９３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｂ ２１／２９

Ｂ６３Ｂ ３５／００

Ｂ６３Ｂ ７７／１０

Ｂ６３Ｂ ２１／５０

Ｂ６３Ｂ ２１／１６

Ｂ６３Ｂ ３５／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

塔（１）を支持するように構成されると共に、緊張係留により水上に配置された浮体（３）と、
複数の容器（１７）を備えたアンカー容器体（４）と、
前記浮体（３）と前記アンカー容器体（４）とを結ぶ複数のテザー（５）と、
を備えた浮体式プラットフォーム（２）であって、
前記複数の容器（１７）の各々は、前記複数のテザー（５）のうちの少なくとも一つに固定されると共に、水底に設置され、
前記複数の容器（１７）の各々は、
底（１９）と、
前記底（１９）の外周を囲むように設けられた容器外壁（２０）と、
前記容器外壁（２０）に対向するように設けられた容器内壁（２１）と、
を備え、
前記底（１９）と、前記容器外壁（２０）と、前記容器内壁（２１）とによって収容空間（Ｓ）が構成され、
前記収容空間（Ｓ）には、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が収容される、
浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項2】

前記底（１９）は、開口部（１９０）を有し、
前記容器内壁（２１）は、前記底（１９）の内周を囲むように設けられ、
前記複数の容器（１７）の各々は、前記容器内壁（２１）上に形成され、前記少なくとも一つのテザー（５）に固定されるテザー支持部材（２２）をさらに備える、
請求項１に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項3】

前記容器内壁（２１）は、前記開口部に連通すると共に、上部が開口した空洞部（３６）を有する、
請求項２に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項4】

前記容器外壁と対向する前記容器内壁（２１）の内側面（２６）は、前記容器（１７）の高さ方向に対して傾斜しており、
前記高さ方向に垂直な水平方向における前記容器内壁と前記容器外壁との間の距離は、前記底に近づくにつれて徐々に小さくなる、
請求項１に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項5】

前記テザー支持部材（２２）は、
前記容器内壁上に形成され、前記複数のテザー（５）のうちの一つに固定される第１のテザー支持部材（２２ａ）と、
前記容器内壁上に形成され、前記複数のテザー（５）のうちの別の一つに固定される第２のテザー支持部材（２２ｂ）と、
を有する、
請求項３に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項6】

前記浮体（３）は、
前記塔（１）を支持するように構成された心柱（１２）と、
前記心柱（１２）若しくは前記心柱（１２）の付近から放射状に延びる複数の腕（６）と、
前記心柱（１２）に固定されたステージ（７）と、
各々が複数の腕のうちの対応する一つと前記ステージ（７）又は前記心柱に接続された複数の第１ブレース（１３）と、
各々が前記複数の腕のうちの隣り合う２つの腕に接続された複数の第２ブレース（１４）と、
前記複数のテザーのうちの対応する一つを固定するように構成された複数のテザー固定装置（８）と、
前記複数のテザーのうちの対応する一つを巻き上げるように構成された複数のテザー巻上機（９）と、
を備える、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項7】

前記浮体（３）は、
各々が前記複数の腕のうちの一つの先端に接続された複数のグリップ（１５）であって、前記複数のグリップの各々の軸方向は、前記対応する腕の軸方向と略直交しているグリップ（１５）と、
各々が前記複数のグリップ（１５）のうちの対応する一つに配置された複数のガイド（１６）であって、前記複数のガイドの各々は、前記複数のテザーのうちの対応する一つに接触すると共に、前記対応する一つのテザーの延出方向を変化させるように構成された複数のガイド（１６）と、
をさらに備え、
前記テザー固定装置（８）と前記テザー巻上機（９）は、前記ステージ上に配置される、
請求項６に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項8】

前記塔（１）には、ナセル（４２）とブレード（４０）が取り付けられ、
前記浮体式プラットフォームは、洋上風力発電用のプラットフォームである、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の浮体式プラットフォーム（２）。

【請求項9】

塔（１）を支持するように構成されると共に、緊張係留により水上に配置された浮体（３）に複数のテザー（５）を介して接続されたアンカー容器体（４）であって、
前記アンカー容器体（４）は、複数の容器（１７）を備え、
前記複数の容器（１７）の各々は、前記複数のテザー（５）のうちの少なくとも一つに固定されると共に、水底に設置され、
前記複数の容器（１７）の各々は、
底（１９）と、
前記底（１９）の外周を囲むように設けられた容器外壁（２０）と、
前記容器外壁（２０）に対向するように設けられた容器内壁（２１）と、
を備え、
前記底（１９）と、前記容器外壁（２０）と、前記容器内壁（２１）とによって収容空間（Ｓ）が構成され、
前記収容空間（Ｓ）には、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が収容される、
アンカー容器体（４）。

【請求項10】

緊張係留により水上に配置されると共に、塔（１）を支持するように構成された浮体（３）であって、
前記浮体（３）は、
前記塔（１）を支持するように構成された心柱（１２）と、
前記心柱（１２）若しくは前記心柱（１２）の付近から放射状に延びる複数の腕（６）と、
各々が前記複数の腕のうちの一つの先端に接続された複数のグリップ（１５）であって、前記複数のグリップの各々の軸方向は、前記対応する腕の軸方向と略直交しているグリップ（１５）と、
前記心柱（１２）に固定されたステージ（７）と、
各々が複数の腕のうちの対応する一つと前記ステージ（７）又は前記心柱に接続された複数の第１ブレース（１３）と、
各々が前記複数の腕のうちの隣り合う２つの腕に接続された複数の第２ブレース（１４）と、
複数のテザーのうちの対応する一つを固定するように構成された複数のテザー固定装置（８）と、
を備える、浮体（３）。

【請求項11】

緊張係留により請求項１に記載の浮体式プラットフォーム（２）を水上に設置するための設置方法であって、前記設置方法は、
前記複数の容器（１７）を備えた前記アンカー容器体（４）が前記浮体（３）の直下に配置されると共に、前記浮体（３）が第一の喫水線（２８）で浮かんだ状態で、前記浮体（３）を設置予定場所まで曳航するステップと、
前記設置予定場所において前記複数のテザー（５）を水中に繰出すことによって前記複数の容器（１７）を水底に配置するステップと、
前記水底に配置された前記複数の容器（１７）の各々の収容空間内に土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む前記重量物を投入するステップと、
前記複数のテザー（５）を巻上げるステップと、
前記第一の喫水線（２８）よりも深い第二の喫水線（２７）まで前記浮体（３）を沈めるステップと、
前記複数のテザー（５）の張力が所定の値となるように前記複数のテザー（５）の張力を調整するステップと、
前記複数のテザー（５）の各々を前記浮体（３）に固定するステップと、
を含む、設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浮体式プラットフォーム、アンカー容器体、浮体、浮体式プラットフォームを水上に設置するための設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

水底から更にその下の岩盤まで打ち込んだ杭や、水底に設置した重量物などと、水面に浮かぶ浮体とをチェーンやワイアーあるいはロープ等のテザーで結び、テザー自身の重量よりも強い力で浮体を水中方向に引き込むことによって浮体の動揺を抑制する緊張係留方法が知られている。

【0003】

高い塔を支える浮体式プラットフォームにおいては、動揺が少ないことが浮体式プラットフォームの品質として重要である。例えば洋上風力発電用の塔を搭載する場合には、発電効率や設備の安定稼働に大きく影響する。この点において緊張係留は理想的な係留方法である。また、浮体が存在する水面だけでなく係留装置が設置される水底および水中も含めて、浮体式プラットフォーム全体が専有する領域を最小限にすることは、同じ水域を元々利用していた地元の漁業への影響を最小限にする上でも重要である。チェーンなどの係留装置が浮体の直下にのみ配置され、海底や海中に広く展開することの無い緊張係留は、この点においても非常に有効な係留方法である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５５６５８０３号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】“ＴＬＰ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ＦＯＷＴ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｊａｐａｎ”，７ｔｈ Ｊｕｌｙ ２０２２ ＭＯＤＥＣ Ｉｎｃ．

【文献】ＧＩＣＯＮ－ＳＯＦ，“Ａ ｍｏｄｕｌａｒ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ＴＬＰ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ”，ＧＩＣＯＮ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

緊張係留ではテザーにかかる初期張力を支えるだけでなく、波やうねりあるいは津波などによって発生する浮力や漂流力に耐えるだけの強固な基礎を海底に設置する必要がある。従来は非特許文献１に記載があるように複数のパイルなどを海底から更に地中深く打ち込んで基礎とする方式が取られていたが、深い海の海底にパイルを打ち込む工事は困難で大掛かりなものとなり、高い工事費が問題であった。この問題を改善するために考案されたのが特許文献１と非特許文献２に記載の重力式緊張係留装置である。しかし、これらの重力式緊張係留装置は重く巨大なコンクリート構造物であって、製作費及び設置工事費が高コストとなってしまう。特に、洋上風力発電用の塔を搭載する場合に最も考慮する必要がある荷重は、台風の時などに塔のトップに加わる水平方向の風圧であり、これを支えるためには海底に巨大なコンクリート構造物を設置して大きな転倒モーメントに耐える必要がある。この巨大なコンクリート構造物の製作費と設置工事費が問題となるため、特許文献１及び非特許文献２に開示された重力式緊張係留装置の実用化が進んでいない。

【0007】

本発明は、製作費及び設置工事費を抑えることが可能な浮体式プラットフォーム及び浮体式プラットフォームを水上に設置するための設置方法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】

【0008】

本発明の一態様に係る浮体式プラットフォーム（２）は、塔（１）を支持するように構成されると共に、緊張係留により水上に配置された浮体（３）と、複数の容器（１７）を備えたアンカー容器体（４）と、前記浮体（３）と前記アンカー容器体（４）とを結ぶ複数のテザー（５）と、を備える。前記複数の容器（１７）の各々は、前記複数のテザー（５）のうちの少なくとも一つに固定されると共に、水底に設置される。前記複数の容器（１７）の各々は、底（１９）と、前記底（１９）の外周を囲むように設けられた容器外壁（２０）と、前記容器外壁（２０）に対向するように設けられた容器内壁（２１）と、を備える。前記底（１９）と、前記容器外壁（２０）と、前記容器内壁（２１）とによって収容空間（Ｓ）が構成される。前記収容空間（Ｓ）には、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が収容される。

【0009】

また、前記底（１９）は、開口部（１９０）を有してもよい。前記容器内壁（２１）は、前記底（１９）の内周を囲むように設けられてもよい。前記複数の容器（１７）の各々は、前記容器内壁（２１）上に形成され、前記少なくとも一つのテザー（５）に固定されるテザー支持部材（２２）をさらに備えてもよい。

【0010】

また、前記容器内壁（２１）は、前記開口部に連通すると共に、上部が開口した空洞部（３６）を有してもよい。

【0011】

また、前記容器外壁と対向する前記容器内壁（２１）の内側面（２６）は、前記容器（１７）の高さ方向に対して傾斜してもよい。前記高さ方向に垂直な水平方向における前記容器内壁と前記容器外壁との間の距離は、前記底に近づくにつれて徐々に小さくなってもよい。

【0012】

また、前記テザー支持部材（２２）は、前記容器内壁上に形成され、前記複数のテザー（５）のうちの一つに固定される第１のテザー支持部材（２２ａ）と、前記容器内壁上に形成され、前記複数のテザー（５）のうちの別の一つに固定される第２のテザー支持部材（２２ｂ）と、を有してもよい。

【0013】

前記浮体（３）は、前記塔（１）を支持するように構成された心柱（１２）と、前記心柱（１２）若しくは前記心柱（１２）の付近から放射状に延びる複数の腕（６）と、前記心柱（１２）に固定されたステージ（７）と、各々が複数の腕のうちの対応する一つと前記ステージ（７）又は前記心柱に接続された複数の第１ブレース（１３）と、各々が前記複数の腕のうちの隣り合う２つの腕に接続された複数の第２ブレース（１４）と、前記複数のテザーのうちの対応する一つを固定するように構成された複数のテザー固定装置（８）と、前記複数のテザーのうちの対応する一つを巻き上げるように構成された複数のテザー巻上機（９）と、を備えてもよい。

【0014】

また、前記浮体（３）は、各々が前記複数の腕のうちの一つの先端に接続された複数のグリップ（１５）であって、複数のグリップの各々の軸方向は、前記対応する腕の軸方向と略直交しているグリップ（１５）と、各々が前記複数のグリップ（１５）のうちの対応する一つに配置された複数のガイド（１６）であって、前記複数のガイドの各々は、前記複数のテザーのうちの対応する一つに接触すると共に、前記対応する一つのテザーの延出方向を変化させるように構成された複数のガイド（１６）と、をさらに備えてもよい。前記テザー固定装置（８）と前記テザー巻上機（９）は、前記ステージ上に配置されてもよい。

【0015】

また、前記塔（１）には、ナセルとブレードが取り付けられてもよい。前記浮体式プラットフォームは、洋上風力発電用のプラットフォームであってもよい。

【0016】

本発明の一態様に係るアンカー容器体（４）は、塔（１）を支持するように構成されると共に、緊張係留により水上に配置された浮体（３）に複数のテザー（５）を介して接続される。前記アンカー容器体（４）は、複数の容器（１７）を備える。前記複数の容器（１７）の各々は、前記複数のテザー（５）のうちの少なくとも一つに固定されると共に、水底に設置される。前記複数の容器（１７）の各々は、底（１９）と、前記底（１９）の外周を囲むように設けられた容器外壁（２０）と、前記容器外壁（２０）に対向するように設けられた容器内壁（２１）と、を備える。前記底（１９）と、前記容器外壁（２０）と、前記容器内壁（２１）とによって収容空間（Ｓ）が構成される。前記収容空間（Ｓ）には、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が収容される。

【0017】

本発明の一態様に係る浮体（３）は、緊張係留により水上に配置されると共に、塔（１）を支持するように構成される。前記浮体（３）は、前記塔（１）を支持するように構成された心柱（１２）と、前記心柱（１２）若しくは前記心柱（１２）の付近から放射状に延びる複数の腕（６）と、各々が前記複数の腕のうちの一つの先端に接続された複数のグリップ（１５）であって、前記複数のグリップの各々の軸方向は、前記対応する腕の軸方向と略直交しているグリップ（１５）と、前記心柱（１２）に固定されたステージ（７）と、各々が複数の腕のうちの対応する一つと前記ステージ（７）又は前記心柱に接続された複数の第１ブレース（１３）と、各々が前記複数の腕のうちの隣り合う２つの腕に接続された複数の第２ブレース（１４）と、前記複数のテザーのうちの対応する一つを固定するように構成された複数のテザー固定装置（８）と、を備える。

【0018】

本発明の一態様に係る緊張係留により上記浮体式プラットフォーム（２）を水上に設置するための設置方法は、前記複数の容器（１７）を備えた前記アンカー容器体（４）が前記浮体（３）の直下に配置されると共に、前記浮体（３）が第一の喫水線（２８）で浮かんだ状態で、前記浮体（３）を設置予定場所まで曳航するステップと、前記設置予定場所において前記複数のテザー（５）を水中に繰出すことによって前記複数の容器（１７）を水底に配置するステップと、前記水底に配置された前記複数の容器（１７）の各々の収容空間内に土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む前記重量物を投入するステップと、前記複数のテザー（５）を巻上げるステップと、前記第一の喫水線（２８）よりも深い第二の喫水線（２７）まで前記浮体（３）を沈めるステップと、前記複数のテザー（５）の張力が所定の値となるように前記複数のテザー（５）の張力を調整するステップと、前記複数のテザー（５）の各々を前記浮体（３）に固定するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、製作費及び設置工事費を抑えることが可能な浮体式プラットフォーム及び浮体式プラットフォームを水上に設置するための設置方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る塔を支える浮体式プラットフォームの全体図である。

【図2】本実施形態に係る浮体式プラットフォームの斜視図である。

【図3】本実施形態に係るアンカー容器体の斜視図である。

【図4】容器の斜視図である。

【図5】（ａ）は、容器の平面図である。（ｂ）は、容器のＡ－Ａ断面図である。（ｃ）は、容器のＢ―Ｂ断面図である。

【図6】容器内での荷重の伝搬を説明するための図である。

【図7】容器の漁礁効果を説明するための図である。

【図8】浮体の側面図である。

【図9】浮体の主要部を示す斜視図である。

【図10】進水時・曳航時のアンカー容器体の格納位置を示す図である。

【図11】本実施形態に係る浮体式プラットフォームの設置方法を説明するための図である。

【図12】重量物投入装置の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本実施形態に係る浮体式プラットフォームについて図面を用いて説明する。

【0022】

図１は、本実施形態に係る塔１を支える浮体式プラットフォーム２の全体図である。この実施例では、浮体式プラットフォーム２は、大型の洋上風力発電機を支え、第二の喫水線２７の位置を水面として浮かぶ。塔１には、ナセル４２と、ブレード４０が取り付けられてもよい。

【0023】

図２は、塔１を支える浮体式プラットフォーム２の斜視図である。浮体式プラットフォーム２は、塔１を支持するように構成された浮体３と、複数の容器１７（本例では４つの容器１７）を備えたアンカー容器体４と、浮体３とアンカー容器体４とを結ぶ複数のテザー５とを備える。本実施形態では、４つの容器１７の各々が、２つのテザー５を介して浮体３に接続されている。浮体式プラットフォーム２の係留方法は、浮体３と土砂等の重量物を容器１７に投入したアンカー容器体４を複数のテザー５で結び、テザー５に初期張力をかけて浮体３の下部を海中に引込むことで係留する重力式緊張係留方法である。このように、浮体３は、緊張係留方式で係留された状態で、水上に配置される。ここで、重量物は、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含むものである。特許文献１と非特許文献２に記載の従来の重力式緊張係留装置は重く巨大なコンクリート構造物であり、コンクリートやこれを支える鉄筋などの材料費と、コンクリートを打設するための型枠の制作費と設置費および打設作業費など、コンクリート構造物自体を制作する費用が高価であった。一方、土砂等の重量物の単価は一般にコンクリートの数分の１なので、海底に設置したアンカー容器体４の容器１７に土砂等を投入して重量を確保する手法は、製作費の低減に有効である。

【0024】

テザー５としては発生しうる張力の最大値に応じて、ロープ、ワイアー、チェーンが採用されてもよい。

【0025】

（アンカー容器体４）
次に、図３を参照してアンカー容器体４の構造について以下に説明する。図３はアンカー容器体４の斜視図である。図３に示すように、アンカー容器体４は、テザー５を介して浮体３に接続され、海底に設置される。アンカー容器体４は、４つの容器１７を備えている。各容器１７には、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が投入されている。各容器１７は、連結索１８によって互いに接続されている。４つの容器１７の相互の位置関係のずれを抑制することが連結索１８の役割である。アンカー容器体４を海底まで下して設置する場合に、まず容器１７と同数のタグボートを用意し、タグボートと容器１７をロープ等で結んでアンカー容器体４の中央から外向きに引いて連結索１８に張力をかけた状態で容器１７を海中に下してゆくことにより、容器１７相互の位置関係を保持した状態で容器１７を海底に設置することができる。

【0026】

（容器１７）
次に、図４及び図５を参照して容器１７の構造について以下に説明する。図４は容器１７の斜視図である。図５（ａ）は、容器１７の平面図である。図５（ｂ）は、容器１７のＡ－Ａ断面図である。図５（ｃ）は、容器１７のＢ―Ｂ断面図である。容器１７では、底１９の外周が容器外壁２０で囲まれ、上面が開いた構造として、上面から土砂等の重量物が投入可能となっている。尚、図５では、容器１７に対して設定されたＸＹＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうちの一方は、他方の軸に対して直交している。Ｚ軸方向は、容器１７の高さ方向に相当する。容器１７の高さ方向に相当するＺ軸に垂直な水平方向は、Ｘ軸及びＹ軸に平行となる。

【0027】

図４及び図５に示すように、容器１７は、底１９と、容器外壁２０と、容器内壁２１と、一対のテザー支持部材２２とを備える。底１９は、円形状の開口部１９０を有する。容器外壁２０は、底１９の外周を囲むように設けられている。容器内壁２１は、底１９の内周（換言すれば、開口部１９０の外周）を囲むと共に、容器外壁２０に対向するように設けられている。一対のテザー支持部材２２は、容器内壁２１上に形成されている。少なくとも一つのテザー５（本例では１つのテザー５）がテザー支持部材２２に固定されている。底１９と、容器外壁２０と、容器内壁２１とによって収容空間Ｓが構成されている。収容空間Ｓには、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が収容される。

【0028】

（容器内壁２１）
容器内壁２１は、底１９の開口部１９０に連通すると共に、上部が開口した空洞部３６を有する。空洞部３６は、強い流れから小魚などが避難する場所になり、漁礁としての効果も期待できる。容器外壁２０と対向する容器内壁２１の内側面２６は、容器１７のＺ軸方向（高さ方向）に対して傾斜している（図５（ａ）参照）。Ｚ軸方向に垂直な水平方向（ＸＹ方向）における容器内壁２１と容器外壁２０との間の距離は、底１９に近づくにつれて徐々に小さくなる。ここで、Ｚ軸方向の位置が底１９に近づくにつれて、容器内壁２１の径が徐々に大きくなるため、容器外壁２０の半径と容器内壁２１の半径との差分に相当する容器内壁２１と容器外壁２０との間の距離も徐々に小さくなる（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。

【0029】

容器１７に容器内壁が存在しない場合には、底１９の中央付近では側壁からの距離が遠くなるために大きな強度部材で下から支える必要が生じる。そこで、中央付近に円柱・角柱・円錐・角錐・円錐台または角錐台の側面を形成する容器内壁２１を設ける事により、容器内壁２１自体が強い強度部材となると同時に、底１９を下から支える骨２５を短くて細いものにすることができ、骨２５の軽量化につながる。なお、容器１７に接続されるテザー５にかかる張力の最大値がテザー５毎に異なる場合は、容器内壁２１の位置を張力が比較的弱いテザー５の方へずらすことが、土砂等の重量物の必要量を低減するうえで有効である。

【0030】

（テザー支持部材２２）
一対のテザー支持部材２２のうちの一方であるテザー支持部材２２ａ（第１のテザー支持部材の一例）と他方のテザー支持部材２２ｂ（第２のテザー支持部材の一例）は、容器内壁２１の内側面２６上に設けられており、容器内壁２１に形成された空洞部３６を介して互いに対向している。容器１７に設けられるテザー支持部材２２の個数は特に限定されるものではない。容器内壁２１にテザー支持部材２２を設けることで、強い係留力を容器１７に伝えることができる。テザー支持部材２２の上面にはテザー５を固定するためのテザー固着部２３が設けられている。重量物投入ホース３０を用いて海底に設置した容器１７に船３２から土砂等の重量物を投入する場合に、容器１７から水面上の浮体３に向かって真っ直ぐに伸びるテザー５が邪魔になるおそれが有る（図１２等参照）。浮体３を引き込むテザー固着部２３を有するテザー支持部材２２を容器外壁２０ではなく容器内壁２１に設けることで、土砂等の重量物を投入する場合に、重量物投入ホース３０などを容器内壁２１の外側に配置することができ、重量物投入ホース３０とテザー５とが互いに接触する可能性を低減できる。また、テザー固着部２３の外側に土砂等の重量物を投入する場所を配置することにより、浮体３の形状やテザー５の取り付け位置やその数にかかわらず設計段階で容器外壁２０の径を変更する事によって、必要な量の土砂等の重量物を投入するための容積を容易に調整することができる。

【0031】

（テザー支持部材２２の強度上の有効性）
次に、図６を参照してテザー支持部材２２の強度上の有効性について以下に説明する。図６は、テザー５の張力に由来する荷重が容器１７の中を伝搬する様子を説明するための図である。テザー５に加わる大きな張力は、テザー固着部２３によってテザー支持部材２２に伝わり、さらに容器内壁２１を介して骨２５に伝わって底１９により土砂等の重量物を下から支える力となる必要がある。これら一連の経路全体にわたって容器１７に投入された土砂等の重量物を持ち上げるほどの大きな荷重に耐えられる強度が必要となる。テザー支持部材２２におけるテザー固着部２３の周辺部分を大型の鋳物とすることでテザー５の荷重をテザー支持部材２２全体で受け止めることは可能であるが、容器１７のほとんどは鋼板製であるため、前述の一連の経路全体に渡り荷重を分散して伝えることによって容器１７の損傷を防ぐ必要がある。

【0032】

本実施形態では、テザー支持部材２２は、長い溶接線２４を介して円錐台形の側面を持つ容器内壁２１に接続されている。テザー５の鉛直方向の張力は、そのまま鉛直方向の力としてテザー支持部材２２に伝わるが、この力は長い溶接線２４の全域に分散される。しかもこの力は容器内壁２１の面内方向成分と面外方向成分に分解して考えることができる。板は一般に面内方向の力にはすこぶる強いので、強度設計上は面内方向成分の力を無視することができる。一方、上記の面外方向成分の力に関しては、容器内壁２１が曲面あるいは屈曲した辺を持つ場合には、単純な平面に比べて座屈強度が大幅に向上するため、補強材を削減することができる。

【0033】

つぎに、容器内壁２１に伝わった力が骨２５に伝えられる。この場合、骨２５は容器内壁２１に対して片持ち梁として接続されていることから、容器内壁２１の内側にブラケット２９を設ける必要がある。骨２５は容器内壁２１と容器外壁２０との間に配置されており、容器内壁２１が無くて容器外壁２０と反対側の容器外壁２０を結ぶ場合に比べて、骨２５の長さを大幅に短くすることができ、骨２５のサイズを小さくして鋼材使用量を抑えることができる。最終的に、骨２５は底１９を介して土砂等の重量物を下から支える。

【0034】

（骨２５による把駐力）
底１９の下面には補強のための骨２５が放射状に配置されているが、この骨２５は海底に突き出すスパイクの役割を兼ねており、テザー５からアンカー容器体４に加わる水平方向の力に抗する上で有効である。このように、骨２５などの補強部材を容器１７の外面に設けて、容器外壁２０と容器内壁２１および底１９に囲まれた容器１７の内面に突起物を無くすことによって、塔１を支える浮体式プラットフォーム２を設置海域から撤去するときに行う必要がある容器１７に投入した土砂等の重量物の回収作業が容易になる。

【0035】

（漁礁効果）
図７は容器１７の漁礁効果を説明するための図である。浮体３については、運用中にカキや海藻などが付着し、漁礁としての役割を果たすことは知られている。また海底に設置される容器１７については、投入した土砂等の重量物の表面はやがて海底と粗同じ状態になって底生生物の住処となるばかりでなく、空洞部３６の開口を通じて空洞部３６と海水の交換が効果的に行われることにより、容器内壁２１の空洞部３６の水質が維持される。このように、空洞部３６は、小魚を始めとして各種の魚が嵐や強い水流から避難する場所として貴重な空間になる。

【0036】

（浮体３の主要部）
次に、図８及び図９を参照することで浮体３の構造について以下に説明する。図８は、浮体３の側面図である。図９は、浮体３の主要部を示す斜視図である。図８では、説明の都合上、紙面に直角方向に延びる腕６と第１ブレース１３と第２ブレース１４とグリップ１５の図示は省略されている。

【0037】

図８及び図９に示すように、浮体３は、緊張係留方式で係留された状態で洋上に配置され、塔１を支持するように構成されている。浮体３は、心柱１２と、ベース１１と、複数の腕６と、複数のグリップ１５と、複数のガイド１６と、ステージ７と、複数の第１ブレース１３と、複数の第２ブレース１４と、複数のテザー固定装置８と、複数のテザー巻上機９とを備える。

【0038】

心柱１２は、塔１を支持するように構成されている。塔１は、ボルト及びナット等の締結手段により心柱１２の上面に固定されている。心柱１２は、ベース１１上に配置されている。ベース１１上にはテザー５が収容されるテザー収納スペース１０も搭載されている。複数（本例では４本）の腕６がベース１１から放射状に延びている。この点において、浮体３にベース１１が設けられない場合には、４本の腕６は心柱１２から放射状に延びていてもよい。各腕６は、浮体３の高さ方向（塔１の延出方向）に対して直交する水平方向に平行に延出してもよい。図８に示すように、各腕６の上面は面一となっていてもよい。

【0039】

複数（本例では４本）のグリップ１５の各々は、４本の腕６のうちの対応する一つの先端に接続されている。各グリップ１５の軸方向Ａ２は、対応する腕６の軸方向Ａ１及び心柱１２の軸方向と略直交若しくは直交している（図８参照）。同様に、各腕６の軸方向Ａ１は、心柱１２の軸方向と略直交若しくは直交している。複数（本例では８つ）のガイド１６の各々は、４本のグリップ１５のうちの対応する一つに配置されている。図２に示すように、本例では、２つのガイド１６が各グリップ１５に配置されている。各ガイド１６は、複数のテザー５のうちの対応する一つに接触すると共に、対応する一つのテザー５の延出方向を変化させるように構成されている。各テザー５は、ガイド１６によって曲げられている。

【0040】

ステージ７は、心柱１２に固定されている。特に、ステージ７は、浮体３の高さ方向において塔１とベース１１との間に配置されている。ステージ７に形成された貫通孔７２に心柱１２が挿入された状態で、ステージ７は心柱１２に固定されている。複数（本例では４本）の第１ブレース１３は、４本の腕６の対応する一つとステージ７に接続されている。尚、第１ブレース１３は、４本の腕６の対応する一つと心柱１２に接続されてもよい。各第１ブレース１３は、浮体３の高さ方向に対して斜めに延出している。

【0041】

複数（本例では４本）の第２ブレース１４の各々は、隣り合う２本の腕６の間に配置されている。各第２ブレース１４の一端は、隣り合う２本の腕６の一方に接続されていると共に、各第２ブレース１４の他端は、隣り合う２本の腕６の他方に接続されている。各第２ブレース１４は、浮体３の水平方向に対して平行となるように延出してもよい。

【0042】

複数（本例では８つ）のテザー固定装置８は、ステージ７上に配置されている（図２参照）。各テザー固定装置８は、８本のテザー５のうちの対応する一つを固定するように構成されている。複数（本例では８つ）のテザー巻上機９は、ステージ７上に配置されている（図２参照）。各テザー巻上機９は、８本のテザー５のうちの対応する一つを巻き上げ及び繰り出すように構成されている。

【0043】

（浮体３の設計上の要点）
浮体３の製作費の低減にむけて以下の点を考慮する必要がある。
１）運用中にテザー５に加わる張力の最大値を低減する。
２）運用中に搭載するバラスト水の量を低減して浮体３の鋼材重量を抑制する。

【0044】

（運用中にテザーに加わる張力の最大値を低減）
風も波もうねりも無いなかで、浮体３が第二の喫水線２７で浮かんでいる場合は、浮力の一部をバラスト水を搭載することによってキャンセルし、テザー５に加わる張力を設計時に想定した初期張力に調整することができる。一方で、強風が吹きつける場合で、風力発電用の塔１を搭載する場合には風圧によって塔１の頂部に強い水平の力が加わる。この力によって水面に浮かぶ浮体３に対しては以下の式により大きなモーメントが発生する。なお、Ｌを浮体３から塔１の頂部までの距離、Ｆｎを風圧と読み替える。

Ｍ ＝ Ｌ × Ｆｎ

ここで、Ｍは、モーメントである。Ｌは、支点から力点までの距離である。Ｆｎは、力の内の支点と力点を結ぶ線に直角な成分である。

【0045】

このモーメントをテザー５に発生する張力で支える必要がある。この場合に上記式を適用すると、Ｌをテザー５の間の距離、Ｆｎをテザー５に加わる張力と読み替えることができることから、張力Ｆｎを低減するためには、テザー５間の距離Ｌを大きくすることが有効であることがわかる。このため、本実施例では腕６を強度が許す限り長く伸ばしている。

【0046】

また本実施例では１つの容器１７を２本のテザー５で引く設計としているため、ベース１１の中心から同じ距離に各々のテザー５に対応するガイド１６を配置することによって２本のテザー５の耐力の上限までの張力に耐えられる。これに対応して２つのガイド１６を設置するために、腕６の先端にグリップ１５が設けられている。

【0047】

一方、波やうねりによる水位の一時的な上昇による浮力の増加によってもテザー５に加わる張力は増加する。そのため、第二の喫水線２７の高さにおける浮体３の水平の断面積（以下、水線面積と呼ぶ）を最小にして、水位上昇に伴う浮力の上昇を抑制することが、テザー５の張力の最大値を抑制する上で重要である。本実施例では、心柱１２と第１ブレース１３の直径を強度上可能な範囲で最小限にすることが必要となる。第１ブレース１３は、心柱１２に向かって斜めに設置され、第二の喫水線２７のあたりで心柱１２の近くに集まっているため、波やうねりによって浮体３に発生するピッチング（縦揺れ）やローリング（横揺れ）などの動揺を抑制することが可能となる。

【0048】

（運用中に搭載するバラスト水の量を低減して浮体３の鋼材重量を抑制）
バラスト水の量を低減できれば、これを搭載するタンクを構成するための鋼材重量を削減でき、製作コストの低減に寄与する。運用中にバラスト水を搭載する区画の外壁を取り払って浮体３の外部の領域にしても、浮体３に発生する浮力には影響しないため、バラスト水を搭載する区画は可能な限り削減することが望ましい。なお、バラスト水量を削減するにあたっては以下の２つの点を考慮することが望ましい。
１）第一の喫水線２８で浮かぶ曳航中の状態では、バラスト水無しで安定して浮かぶこと。
２）第一の喫水線２８から第二の喫水線２７までの間の排水量を最小化する。

【0049】

（曳航中の状態においてバラスト水無しで安定して浮かぶために考慮すること）
「バラスト水無しで浮かぶ」ということは、第一の喫水線２８において浮体３の自重と浮力が一致するということである。鋼製である浮体３において、浮体３の自重は鋼材重量と粗同じなので、予め推計した自重と同じ浮力になる様に浮体３の各部の寸法を調整する必要がある。このため浮体３は第一の喫水線２８以下の体積（排水量）に制約を受けることになる。

【0050】

また「安定して浮かぶ」ということは、浮体３の曳航中に浮体３が受ける波やうねりによる動揺や、風による転倒モーメントを受けても十分な復原性を確保するということである。このためには腕６をできる限り伸ばしてその先端にグリップ１５を配することによって、心柱１２から離れた位置に水線面積を確保する必要がある。浮体３の第一の喫水線２８以下の体積すなわち浮力に制約のある中で腕６をできる限り伸ばすということは、腕６は細く長い棒のような形状となることを意味する。そのため強度不足となることから、腕６を上下方向に支える第１ブレース１３と水平方向に支える第２ブレース１４が必要となる。ただし、第２ブレース１４も前述の浮力に関する制約に含まれるため、できる限り細くすることが好ましい。

【0051】

また、第１ブレース１３も「第一の喫水線２８から第二の喫水線２７までの間の排水量を最小化する」という要件によって、できる限り細くすることが好ましい。ただし、腕６、第１ブレース１３、第２ブレース１４を細くする場合には、これらの強度面の評価を行って、曳航中にも運用中にも損傷に至らない十分な強度を保持していることを確認しておくことが望ましい。なお、「曳航中の状態においてバラスト水無しで安定して浮かぶ」ということは、大型の支援船を用いることなく、複数のタグボートだけで設置海域まで自立して曳航することが可能となることを意味するものであり、浮体式プラットフォーム２の設置費用の低減に有効である。

【0052】

（曳航中の容器１７が復原性におよぼす効果）
図１０に示すように、曳航中の容器１７は、腕６とグリップ１５の直下に固定されている。曳航中に浮体３が大きく傾いた場合には、グリップ１５が完全に水面上に出てしまうと同時に、心柱１２を挟んでこれと反対側にあるグリップ１５が完全に水没してしまう場合がありうる。このような場合には、通常は完全に没水している容器１７の一部が水面上に顔を出すことに成る。この時には容器１７の上面が水線面積を持つこととなり、それ以上浮体３を傾斜させて容器１７を持ち上げる場合には、容器１７の水線面積に比例して大きな復原力が発生するため、容器１７の側は殆ど持ち上がらなくなる。このため、更に浮体３を傾斜させるには心柱１２の下のベース１１などの大きな水線面積を持つ部分を沈める必要があることから浮体３の傾斜は起きにくくなる。すなわち、浮体３の曳航中に波やうねりなどによる動揺によって浮体３が大きく傾斜した場合には、容器１７によって通常よりも大きな復原力が生まれて浮体３の転覆を防ぐ効果が期待できる。

【0053】

（浮体３の軸対称性）
浮体３を第一の喫水線２８から第二の喫水線２７まで沈める過程で、増えた排水量の重心の水平方向の位置を、第一の喫水線２８で浮いている場合の重心の水平方向の位置と合わせる必要がある。両者が一致しないと、その差を補正するためにバラスト水を搭載する必要が生じる。本実施例では塔１の直下に、心柱１２とベース１１が配置される。心柱１２とベース１１の軸は、塔１の軸と一致してもよい。また、浮体３を構成する幾つかの部材は、塔１の軸に対して軸対象となるように配置されてもよい。

【0054】

（第一の喫水線２８から第二の喫水線２７までの排水量を最小化）
浮体３は、バラスト水無しで第一の喫水線２８で浮かんでいるので、これを第二の喫水線２７まで沈めるには、少なくともその間の排水量の増加分からテザー５に加わる初期張力を除いた分に相当する重量のバラスト水を積む必要がある。具体的には以下式の関係が成立する。

（バラスト水の重量）＝（第一の喫水線２８から第二の喫水線２７までの排水量）＋（アンカー容器体４の自重）－（テザー５の初期張力の合計）

【0055】

上記式より「第一の喫水線２８から第二の喫水線２７までの排水量」を最小限にすることが重要であることがわかる。具体的には以下の部材の見直しが必要となる。ただし、十分な強度を有する範囲での見直しに留める必要があることは先述と同じである。

【0056】

１）ベース１１の乾舷：
ベース１１が、曳航中の波浪や動揺によって短時間水没した場合にもすぐに浮上してくるだけの復原力を確保するために、水面上の一定の高さまで体積を確保する必要がある。この高さを乾舷と呼ぶ。

【0057】

２）心柱１２の直径：
心柱１２の上部は、塔１から受ける大きな曲げモーメントを受けるために、原則として塔１の下端と同じ強度を確保する必要があるが、心柱１２の下端では曲げモーメントは殆ど無くなっている。そのため、心柱１２は上が太く下が細い三角錐台の形状とすることも可能である。ただし、円筒形に比べて製作が難しくなるため、製作費を評価する場合には慎重を要する。

【0058】

３）腕６の直径：
腕６は長いため、少し細くするだけで排水量と第一の喫水線２８における水線面積は大幅に減少する。また、運用中はテザー５や第１ブレース１３によって大きな圧縮力が働く可能性があるので、座屈強度を評価したうえで腕６の直径を決定する必要がある。

【0059】

４）第１ブレース１３の直径：
圧縮力が働く場合には座屈の恐れがあるために十分な強度評価の上で第１ブレース１３の直径を決定するが必要である。なお、運用中にグリップ１５にバラスト水を搭載して浮力を相殺すれば、第１ブレース１３に圧縮力が働く可能性を大幅に削減できる。

【0060】

５）第２ブレース１４の直径：
第２ブレース１４は第一の喫水線２８において既に大部分が没水しており、第２ブレース１４の直径を変更する場合はむしろ第一の喫水線２８の変化に注意する必要がある。なお、第２ブレース１４に加わる力は、風圧の他に、流れや波やうねりによる漂流力に起因するものであり、第１ブレース１３に比べれば荷重は大きくはない。

【0061】

６）グリップ１５の直径：
グリップ１５は第一の喫水線２８において復原力を確保する上で重要なので、グリップ１５の直径を細くする上では復原力への影響を考慮して判断する必要がある。

【0062】

ここまでは浮体３の全体的な構成について考慮するべき点を述べてきた。次は、浮体３を構成する個々の部材に固有の事項について必要に応じて記載する。

【0063】

（ベース１１）
ベース１１は、第一の喫水線２８において塔１と心柱１２の重量の大部分を支える浮力を確保するとともに、その上部にテザー収納スペース１０も搭載している。また、ベース１１の内部において、強い力が働く腕６を貫通させることは、向かい合う位置に配置された２つの腕６の間で力の一部を相殺させることが可能となるために強度設計上有利であり、鋼材重量の低減に有効である。

【0064】

（腕６）
本実施形態では、ベース１１から四方に４本の腕６が伸びている。各々の腕６の先にはグリップ１５が配置されている。運用中にテザー５に働く張力の延出方向がグリップ１５に設けたガイド１６によって変えられるときに、腕６を圧縮する力が発生すると同時に、腕６の先端を下方向に押し下げる力も発生する。この下方向への力は腕６を上下方向に支える第１ブレース１３に伝わることで腕６は支えられる。さらに、この時に腕６と第１ブレース１３の接続部分に曲げモーメントが発生する。風圧の変動等によってこの曲げモーメントは繰り返し発生するので、腕６と第１ブレース１３の接続部分の上の面には疲労による亀裂が発生しやすいため設計段階で疲労強度を検討することが好ましい。また、場合によっては腕６の板厚や、腕６と第１ブレース１３の接続位置の見直しをしてもよい。腕６と第２ブレース１４の接続位置についても原則として同様の検討が必要である。腕６の一部または全部をボイド区画として、上記の腕６の先端を下方向に押し下げる力の一部を打ち消すことも可能である。

【0065】

（グリップ１５）
本実施形態では、グリップ１５は腕６の先端に取り付けられる。グリップ１５の上にはテザー５を曲げるためのガイド１６が設置される。先述の通り、グリップ１５によって曳航時に浮体３が第一の喫水線２８で浮かぶ場合の復原力を確保することができる。一方、運用時に浮体３が第二の喫水線２７で浮かぶ場合にはグリップ１５自身の体積がすべて浮力となるとテザー５を曲げることによって発生する下向きの力を大幅に超えてしまい、かえって腕６や第１ブレース１３に過大な負荷を与えることになる。そのため、運用時に浮体３が第二の喫水線２７で浮かぶ場合には、グリップ１５にバラスト水を積んでバラストタンクとした方が、浮体３の強度設計上有利であり、浮体３の鋼材重量の低減に効果的である。

【0066】

（ガイド１６）
本実施形態では、テザー５を固定するテザー固定装置８が心柱１２に設けたステージ７上に設置されている。容器１７のテザー固着部２３から真っ直ぐに延びるテザー５はガイド１６でその延出方向が変化し、ステージ７上に配置されたテザー固定装置８に向けて斜め上方に延びる。テザー５の延出方向の変化に伴い、張力に比例する水平方向の力と鉛直方向の力をガイド１６は受けることとなる。浮体３が風圧を受ける場合などには、テザー５には横方向の力も働く場合があり、この横方向の力もガイド１６は受ける。テザー５がガイド１６から外れないための機構がガイド１６に設けられてもよい。

【0067】

（ステージ７）
腕６の上方、且つ第二の喫水線２７よりも高い位置に、ステージ７が心柱１２に対して強固に固定される。ステージ７が激しい嵐のときに青波を被る回数を減じるためには、ステージ７を高い位置に設置することが有効である。一方、風力発電用の塔１が心柱１２に搭載される場合には、ブレード４０の先端とステージ７との間のクリアランスを確保する観点からステージ７の配置位置が決定され得る。ステージ７は、青波を被ることを前提として設計することが好ましい。例えば、ステージ７に深い梁を設ける場合には出来るだけ大きな軽め穴がステージ７に形成されることが好ましい。ステージ７のデッキを張る面積を最小限に抑えることが好ましい。また、やむを得ずデッキを張る場合にはグレーチングなどの水が通す構造をステージ７に設けてもよい。

【0068】

（テザー固定装置８）
テザー固定装置８は、テザー巻上機９に隣接する位置でステージ７上に設置される。テザー固定装置８は、テザー５に働く張力を受ける。このため、テザー固定装置８は、ステージ７に強固に固定されてもよい。ステージ７は心柱１２に取り付けられているため、テザー固定装置８が心柱１２から離れた位置に設置されると、ステージ７と心柱１２との間の固定位置に大きなモーメントが発生するので、テザー固定装置８はできる限り心柱１２に近い位置に設置されることが好ましい。ステージ７上に配置された隣接する２つのテザー固定装置８間の距離は、隣接する２つのガイド１６間の距離よりも短くてもよい。この場合、一つのグリップ１５からステージ７に延びる２つのテザー５は、互いに平行でなくてもよい。

【0069】

（テザー巻上機９）
ステージ７の上にはテザー巻上機９が設置される。テザー巻上機９は、アンカー容器体４を海底に下す場合のテザー５の繰出しと、運用中のテザー５の初期張力の調整と、塔１を支える浮体式プラットフォーム２を撤去する場合のテザー５の巻上を可能とする。なお、テザー５の初期張力の調整にあたっては、テザー固定装置８にかかっている荷重を抜くために、テザー巻上機９を用いてテザー５を少し巻き上げてもよい。

【0070】

（テザー収納スペース１０）
ベース１１上にテザー収納スペース１０が設けられる。テザー収納スペース１０には、浮体３の進水時と曳航時にはテザー５が収納される。浮体３の運用時ではテザー収納スペース１０にはテザー５は殆ど収納されない。そのため、テザー収納スペース１０の側壁には格子などの水を通しやすい構造が採用されてもよい。この場合、浮体３に加わる漂流力が低減するため、テザー５に働く張力を低減させることが可能となる。

【0071】

（進水と曳航）
次に、図１０を参照して進水時・曳航時のアンカー容器体４の格納位置について以下に説明する。図１０は、進水時・曳航時のアンカー容器体４の格納位置を示す図である。造船所等で浮体３を組み上げて進水した状態では、浮体３の直下にテザー５でアンカー容器体４が吊られており、浮体３とアンカー容器体４は相互の位置が動かないように固定された状態で浮体３を進水させる。この時、浮体３は第一の喫水線２８で浮かぶ。また、テザー５の殆どはテザー収納スペース１０に収納されている。第一の喫水線２８で浮体３が浮かんだ状態では、主に腕６とグリップ１５の水線面による断面２次モーメントが大きいため、曳航中の動揺に対して浮体３は十分な復原力を確保できる。このため大きな台船あるいは支援船を必要とせずに数隻のタグボートによって浮体３を曳航可能であり、浮体式プラットフォーム２の設置コストを低減する上で有効である。

【0072】

次に、図１１を参照することで、本実施形態に係る浮体式プラットフォーム２の設置方法について以下に説明する。図１１は、本実施形態に係る浮体式プラットフォーム２の設置方法を説明するための図である。図１１では、浮体式プラットフォーム２の進水から浮体式プラットフォーム２の据付までの手順が示されている。ステップＳ１では、複数の容器１７を備えたアンカー容器体４が浮体３の直下に配置されると共に、浮体３が第一の喫水線２８で浮かんだ状態で、浮体３が設置予定場所まで曳航される。

【0073】

（ステップＳ２：アンカー容器体設置）
浮体３が設置予定場所に到着したときに、複数（本例では、８本）のテザー５を海中に繰り出すことでアンカー容器体４を海底まで下ろす。なお、アンカー容器体４の容器１７が大きな岩に乗上げないように海底の状態を事前に調査し、アンカー容器体４の設置予定場所を決定するのが好ましい。

【0074】

（ステップＳ３：重量物の投入）
重量物投入装置３５を用いて船３２から重量物が海底に設置された４つの容器１７の収容空間Ｓ内に投入される。重量物は、例えば、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片等である。具体的には、図１２に示すように、重量物投入ホース３０を船３２から海中に下ろした後に、重量物投入ホース３０に取り付けられた３つの推進装置３１を用いて所定の位置に重量物投入ホース３０を誘導する。具体的には、重量物投入ホース３０の先端が容器１７の収容空間Ｓ内に達したときに、重量物投入ホース３０から重量物が収容空間Ｓ内に投入される。

【0075】

（ステップＳ４：据付）
アンカー容器体４の容器１７への重量物の投入が完了した後に、テザー巻上機９によりテザー５を巻き上げることで第二の喫水線２７まで浮体３を沈める。このとき予定の初期張力よりも大きな張力がテザー５に発生する場合は、バラスト水を浮体３に搭載してテザー５の張力が所定の値となるようにテザー５の張力を調整する。その後、複数のテザー固定装置８を用いて複数のテザー５の各々を浮体３に固定する。このように、緊張係留方式により浮体式プラットフォーム２が洋上に設置される。

【0076】

（据付中の復原力）
図８には、浮体３の第一の喫水線２８と浮体３の第二の喫水線２７が示されている。テザー５を引き込んで浮体３の据付を行う過程で、浮体３の腕６とグリップ１５が水面下に没するときに水線面積が一気に減少して浮体３の復原力が失われる。その一方で、かかる状態では、テザー５の張力が十分大きくなっているので、浮体３が転倒するおそれは無い。テザー５の張力が十分大きくなるまで浮体３にバラスト水を搭載しないことが好ましい。

【0077】

（重量物投入装置３５）
図１２は、重量物投入装置３５を示す。海底の特定の位置に土砂等の重量物を投入するには重量物投入ホース３０の先端を正確に目標の位置まで移動させるための手段を使用することが好ましい。風・波・流れといった外乱の中で、従来のように船３２の位置を制御するだけでは重量物投入ホース３０の先端を迅速に目標位置に誘導することは困難となる。このため、重量物投入ホース３０の先端に推進装置３１を設けることで、重量物投入ホース３０の先端を目標位置に誘導することが可能となる。また、重量物投入ホース３０に複数（本例では３つ）の推進装置３１を設けることで、重量物投入ホース３０全体の形状を制御することが好ましい。この場合、重量物投入ホース３０から容器１７の収容空間Ｓへの重量物の投入をより確実に行うことが可能となる。

【0078】

（撤去）
塔１を支える浮体式プラットフォーム２を設置海域から撤去するときには、図１１に示した手順を逆に進めることで、設置時と同様に大型の支援船などを用いずに浮体式プラットフォーム２の撤去が可能である。この場合、重量物投入ホース３０を用いて海水を吸引することで容器１７に収容された土砂等の重量物を回収する必要がある。重量物投入ホース３０の先端に容器１７の収容空間Ｓ内に堆積した土砂等の重量物の表面をスラリー化するための水ジェット噴射装置等が使用されてもよい。

【0079】

以上説明したように、塔１を支える浮体式プラットフォーム２は、浮体３と、アンカー容器体４と、浮体３とアンカー容器体４とを結ぶ複数のテザー５とを備える緊張係留型の浮体式プラットフォームである。アンカー容器体４は従来のような大型のコンクリート構造物ではなく、安価な土砂等の重量物を収納する複数の容器１７により構成されている。浮体式プラットフォーム２は、曳航中も自立可能なために大型の専用船や台船を用いることなくタグボートによって曳航できる。また、浮体式プラットフォーム２の据付にあたっては大型の支援船を用いることなく、浮体３に搭載したテザー巻上機９によってテザー５を繰り出してアンカー容器体４を海中に下し、重量物投入装置３５を備えた船３２から土砂等の重量物を各容器１７内に投入することにより浮体式プラットフォーム２を据付可能である。このように、浮体式プラットフォーム２の製作費や設置工事費を低減することが可能となる。また、浮体式プラットフォーム２の運用時には緊張係留によって浮体３の動揺を大幅に抑制することが可能となる。また、魚礁効果が期待されるアンカー容器体４によって漁業の活性化にも有効な浮体式プラットフォーム２を実現できる。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではない。本実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【符号の説明】

【0081】

１：塔
２：浮体式プラットフォーム
３：浮体
４：アンカー容器体
５：テザー
６：腕
７：ステージ
８：テザー固定装置
９：テザー巻上機
１０：テザー収納スペース
１１：ベース
１２：心柱
１３：第１ブレース
１４：第２ブレース
１５：グリップ
１６：ガイド
１７：容器
１８：連結索
１９：底
２０：容器外壁
２１：容器内壁
２２，２２ａ，２２ｂ：テザー支持部材
２３：テザー固着部
２４：溶接線
２５：骨
２６：内側面
２７：第二の喫水線
２８：第一の喫水線
２９：ブラケット
３０：重量物投入ホース
３１：推進装置
３２：船
３５：重量物投入装置
３６：空洞部
４０：ブレード
４２：ナセル
７２：貫通孔
１９０：開口部
Ａ１：腕の軸方向
Ａ２：グリップの軸方向
Ｓ：収容空間

【要約】

【課題】製作費及び設置工事費を抑えることが可能な浮体式プラットフォームおよび浮体式プラットフォームを水上に設置するための設置方法を提供する。
【解決手段】浮体式プラットフォーム（２）は、塔（１）を支持するように構成され、緊張係留により水上に配置された浮体（３）と、複数の容器（１７）を備えたアンカー容器体（４）と、浮体（３）とアンカー容器体（４）とを結ぶ複数のテザー（５）とを備える。複数の容器（１７）の各々は、複数のテザー（５）のうちの少なくとも一つに固定されると共に、水底に設置される。複数の容器（１７）の各々は、底と、前記底の外周を囲むように設けられた容器外壁と、前記容器外壁に対向するように設けられた容器内壁とを備える。前記底と、前記容器外壁と、前記容器内壁とによって収容空間が構成される。収容空間には、土、砂、砂利、砕石、コンクリート片のうちの少なくとも一つを含む重量物が収容される。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】