本發(fā)明涉及將搭載有風(fēng)力發(fā)電裝置等的柱筒型(スパー型)等的多個(gè)海上構(gòu)造物作為組來系留時(shí)的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)及海上構(gòu)造物組的系留方法。
背景技術(shù):
在水深較深的海域中,在海上構(gòu)造物上搭載風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等的情況下,可以考慮半潛式或張力腿平臺(tái)(TLP)等,在這些情況下,在陸上一體地組裝,進(jìn)行試運(yùn)行后拖航至設(shè)置場所,由系留系統(tǒng)系留。
柱筒型的海上構(gòu)造物的情況為,柱筒是像釣魚的魚漂那樣以直立狀態(tài)漂浮的海上構(gòu)造體,由于壓載水的注入等,浮體的大部分沉在海面下。該柱筒擺動(dòng)比較少,能夠支承較重的上部構(gòu)造。在具備風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的柱筒型的海上構(gòu)造物中,假設(shè)浮體的吃水深達(dá)約40m~80m、且浮體部分為約1000t(噸)以上的較大的構(gòu)造物。
作為該柱筒型的海上構(gòu)造物,例如在國際公開第2013/065826號(hào)公開文件所記載那樣,提供了一種浮體式流體力利用系統(tǒng),前述浮體式流體力利用系統(tǒng)將利用風(fēng)力的水平軸風(fēng)車或垂直軸風(fēng)車配置于水面上部分,并且將利用潮汐力的水平軸水車或垂直軸水車配置于水面下,將水平軸水車或垂直軸水車作為壓載物來使用。
此外,在適合海上風(fēng)力發(fā)電的設(shè)置場所不僅系留一個(gè)該作為海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備使用的柱筒型的海上構(gòu)造物,而是系留多個(gè)。例如日本申請(qǐng)的特開2004-176626號(hào)公報(bào)中所記載那樣,提出了一種海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,前述海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備將多個(gè)浮體彼此用在途中設(shè)有中間沉降物的系留鏈來連結(jié),所述多個(gè)浮體在海上把各個(gè)風(fēng)力發(fā)電設(shè)施立起設(shè)置而支承,并且,適當(dāng)?shù)母◇w進(jìn)一步地與下述系留鏈相連,所述系留鏈在一端設(shè)置有系留錨,在途中設(shè)置有中間沉降物。
在該海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中,作為多個(gè)海上發(fā)電設(shè)備和系留基部的配置的例子,例示了如下例子,在俯視時(shí)在正六邊形的頂點(diǎn)配置作為海上發(fā)電設(shè)備的浮體,借助將各浮體配置在俯視時(shí)正六邊形的中心的中心海上構(gòu)造體、俯視時(shí)被配置于正六邊形的外側(cè)且與相鄰的兩個(gè)浮體在俯視時(shí)構(gòu)成正三角形的系留錨進(jìn)行系留,將一個(gè)中央浮體和六個(gè)浮體分別用七個(gè)方向的設(shè)置有中間沉降物的系留鏈、6個(gè)系留錨進(jìn)行系留,這些系留鏈中的一個(gè)方向的系留鏈卡止于中央浮體,所述6個(gè)系留錨將余下的方向的系留鏈分別卡止。
另一方面,一般而言,如圖1所示,一個(gè)海上構(gòu)造物多被三個(gè)方向以上的方向的系留索系留,系留基部也多用浮錨構(gòu)成。在這樣的系留中,一個(gè)方向的系留索由2根或3根等多根系留索構(gòu)成,各系留索的強(qiáng)度設(shè)定成,在惡劣的天氣及海上條件下,即使在其中的一根斷裂的情況下,系留索也不會(huì)連鎖地?cái)嗔?,而是用余下的系留索將海上?gòu)造物繼續(xù)系留于原位置。
因此,有如下問題,系留索的根數(shù)變多,而且系留索所要求的每一根的斷裂強(qiáng)度、浮錨所要求的保持力變大,海上構(gòu)造物的系留成本變高。
專利文獻(xiàn)1 : 國際公開第2013/065826號(hào)公開文件。
專利文獻(xiàn)2 : 日本申請(qǐng)的特開2004-176626號(hào)公報(bào)。
如下所述的技術(shù)思想已被承認(rèn),在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,搭載有稍微移動(dòng)也沒有問題的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等的海上構(gòu)造物與由于具備石油挖掘用鉆桿(Drill pipe)、石油輸送管而其位置保持為絕對(duì)必要的海上構(gòu)造物不同,在對(duì)海上構(gòu)造物進(jìn)行位置保持的系留索斷裂的情況下,并不一定需要將海上構(gòu)造物繼續(xù)系留于原位置,只要海上構(gòu)造物不變成漂流狀態(tài)、且不與其他海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞即可。
本發(fā)明人基于該技術(shù)思想對(duì)以下技術(shù)進(jìn)行了思考:一種系留系統(tǒng),其在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,即使發(fā)生負(fù)擔(dān)最大的方向的系留索的斷裂或浮錨的拖錨,也能夠用余下的方向的系留索組阻止該海上構(gòu)造物變成漂流狀態(tài);一種海上構(gòu)造物組和系留基部組的配置,配置成在該海上構(gòu)造物移動(dòng)的范圍內(nèi)沒有其他的海上構(gòu)造物,即使該海上構(gòu)造物移動(dòng)也能夠避免與其他的海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞。
此外,在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,發(fā)生負(fù)擔(dān)最大的方向的系留索的斷裂或浮錨的拖錨的情況下,在余下的方向的系留索組中,隨著海上構(gòu)造物的移動(dòng),系留方向發(fā)生變化,所以在浮錨處,其錨泊力(把錨力)發(fā)生變化,所以作為系留基部取代錨泊力僅向一方向的浮錨,使用從上觀察時(shí)關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生系留力的范圍較大、系留力的大小也穩(wěn)定的系留柱等較好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述狀況而作出的,其目的在于,提供一種海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)及海上構(gòu)造物組的系留方法,前述海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)及海上構(gòu)造物組的系留方法在搭載有風(fēng)力發(fā)電裝置等的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,即使發(fā)生例如系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分的斷裂、系留基部的系留功能的喪失,其海上構(gòu)造物發(fā)生移動(dòng),但也能將其海上構(gòu)造物由余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物與其他的海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞,能在不使該系留方向的系留索的強(qiáng)度過度變高的情況下安全地系留在海上設(shè)置場所。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)被構(gòu)成為,在由多個(gè)海上構(gòu)造物構(gòu)成的海上構(gòu)造物組中,使用在三個(gè)方向以上且八個(gè)方向以下的方向上配置的系留索,將各個(gè)方向的前述系留索卡止于各個(gè)系留基部來系留至少一個(gè)海上構(gòu)造物,并且至少一個(gè)前述系留基部將前述海上構(gòu)造物組中的三個(gè)以上且八個(gè)以下的前述海上構(gòu)造物上分別連接的前述系留索卡止。
根據(jù)該方案,能夠?qū)⒍鄠€(gè)海上構(gòu)造物用較少的系留索和較少的系留基部高效率地系留。若系留索的方向?yàn)椴蛔闳齻€(gè)方向即兩個(gè)方向以下,則被系留的海上構(gòu)造部移動(dòng)的范圍變大,或者若欲使該移動(dòng)范圍變小則系留索所要求的系留力變大,變得不實(shí)用。此外,若系留索的方向?yàn)榫艂€(gè)方向以上,則系留索的根數(shù)和系留基部的數(shù)量增加,成本變高,變得不實(shí)用。
此外,關(guān)于系留基部,若在一個(gè)系留基部設(shè)置不足兩個(gè)系留索,則系留基部的數(shù)量變多,成本增加。此外,若設(shè)置與九個(gè)以上的海上構(gòu)造物分別連接的系留索,則在系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分?jǐn)嗔选⒑I蠘?gòu)造物移動(dòng)時(shí),在系留基部,系留索容易交叉而在系留索上發(fā)生損傷,難以使其不交叉,變得不實(shí)用。
并且,通過規(guī)定海上構(gòu)造物和系留基部之間的系留索的根數(shù),能夠?qū)⒍鄠€(gè)海上構(gòu)造物用較少的系留基部和較少的系留索的根數(shù)系留,而且,能夠?qū)⒑I蠘?gòu)造物的配置、系留基部的配置、系留索的配置的組合容易地設(shè)成下述組合:即使在系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分?jǐn)嗔训那闆r下,也能夠允許伴隨著該海上構(gòu)造物的移動(dòng)的、余下的系留索組的系留索的海上構(gòu)造物側(cè)的連接部位的系留方向的較大的變化、系留基部側(cè)的卡止部位的系留方向的較大的變化,能將該海上構(gòu)造物借助余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物變成漂流狀態(tài)。
在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,將前述海上構(gòu)造物和前述系留基部配置成具有非對(duì)稱配置模式,前述非對(duì)稱配置模式是如下模式:在系留前述海上構(gòu)造物組中的一個(gè)前述海上構(gòu)造物的前述系留索的一個(gè)斷裂的情況下,該海上構(gòu)造物在余下的前述系留索允許的范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí),在幾何學(xué)上不可能與其他前述海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞。
根據(jù)該方案,以海上構(gòu)造物的移動(dòng)為前提,利用海上構(gòu)造物和系留基部的配置進(jìn)行對(duì)于一個(gè)系留索斷裂的情況的對(duì)策,所以與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠?qū)⒏飨盗羲鞯脑O(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)定成較小,所以能夠?qū)崿F(xiàn)系留索的輕量化、系留索的設(shè)置工事的容易化、成本下降化。
在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,將前述海上構(gòu)造物和前述系留基部配置成具有非對(duì)稱系留配置模式,前述非對(duì)稱系留配置模式是如下模式:在一個(gè)前述系留基部的系留功能不發(fā)揮作用的情況下,由被卡止于該系留基部的系留索系留的前述海上構(gòu)造物在余下的前述系留索允許的范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí),在幾何學(xué)上不可能與其他前述海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞。
根據(jù)該方案,以海上構(gòu)造物的移動(dòng)為前提,利用海上構(gòu)造物和系留基部的配置進(jìn)行對(duì)于一個(gè)系留基部不發(fā)揮系留功能的情況的對(duì)策,因此能夠?qū)⒏飨盗艋康墓潭ǔ潭仍O(shè)定成較小,所以能夠?qū)崿F(xiàn)系留基部的輕量化、系留基部的設(shè)置工事的容易化、成本下降化。
并且,在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,關(guān)于被系留前述海上構(gòu)造物的各個(gè)前述系留索卡止的多個(gè)前述系留基部的配置,從上觀察,在這些前述海上構(gòu)造物中的至少一個(gè)前述海上構(gòu)造物中,在將該海上構(gòu)造物系留的前述系留索彼此所成的角度中,存在不同的角度。
或者,在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,關(guān)于被系留前述海上構(gòu)造物的各個(gè)前述系留索卡止的多個(gè)前述系留基部的配置,從上觀察,在這些前述海上構(gòu)造物中的至少一個(gè)前述海上構(gòu)造物中,在該海上構(gòu)造物和這些系留基部的系留距離中,存在不同的系留距離。
根據(jù)這些方案,被預(yù)測的、在最嚴(yán)酷的天氣及海上狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生最大的系留力而發(fā)生斷裂的可能性較強(qiáng)的方向的系留索、與該系留索萬一斷裂時(shí)余下的用于限制海上構(gòu)造物的移動(dòng)范圍的余下兩個(gè)以上的方向的系留索具有不同的作用,所以通過設(shè)定不同的系留索的方向或系留索的長度,來設(shè)成適合各個(gè)系留索的作用的長度和強(qiáng)度,能夠提高系留效率,結(jié)果,能夠使系留成本下降?;蛘?,借助這些方案減少系留基部的個(gè)數(shù),由此能夠?qū)⒄紦?jù)海上風(fēng)力等事業(yè)的成本的相當(dāng)比例的海上工事的作業(yè)量飛躍式地減輕,能夠使成本下降。
在此基礎(chǔ)上,能夠防止下述情況:由于系留索的斷裂或系留基部的功能不全,漂流或移動(dòng)的海上構(gòu)造物向相鄰的海上構(gòu)造物移動(dòng)。即,能夠使開始移動(dòng)的海上構(gòu)造物的移動(dòng)方向從相鄰的海上構(gòu)造物偏離。
此外,在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,關(guān)于前述系留距離,較大的前述系留距離和較小的系留距離的差為,從上觀察被系留的前述海上構(gòu)造物時(shí)的投影圖的前述海上構(gòu)造物的平面圖形的外接圓的直徑以上,且較大的前述系留距離為較小的系留距離的3倍的距離以下。此外,該系留距離是指從海上構(gòu)造物的系留索的卡止位置到系留基部的系留索的固定位置的水平距離。
根據(jù)該方案,規(guī)定了系留距離的大小,所以若根據(jù)該規(guī)定,設(shè)定海上構(gòu)造物和系留基部的配置,則能夠容易地將海上構(gòu)造物和系留基部的配置設(shè)定成,能夠在實(shí)用的范圍內(nèi),防止由于系留索的斷裂或系留基部的功能不全而移動(dòng)的海上構(gòu)造物向相鄰的海上構(gòu)造物移動(dòng)。
并且,作為更具體的配置模式,有如下模式:在根據(jù)系留索長度進(jìn)行的的海上構(gòu)造物的配置中,有改變系留距離和系留方向的配置模式A、B、C、D,在根據(jù)系留索的角度進(jìn)行的海上構(gòu)造物的配置中,有將系留角度設(shè)為非對(duì)稱的配置模式E、混合配置模式F,分別被如下所述地構(gòu)成。
該配置模式A的結(jié)構(gòu)為,前述海上構(gòu)造物被兩個(gè)較長的前述系留索和一個(gè)較短的前述系留索系留,且彼此相鄰的前述海上構(gòu)造物的較短的前述系留索的系留方向朝向相同的方向,配置模式B的結(jié)構(gòu)為,前述海上構(gòu)造物被兩個(gè)較長的前述系留索和一個(gè)較短的前述系留索系留,且彼此相鄰的前述海上構(gòu)造物的較短的前述系留索的系留方向朝向彼此相反的方向。
此外,配置模式C的結(jié)構(gòu)為,前述海上構(gòu)造物被一個(gè)較長的前述系留索和兩個(gè)較短的前述系留索系留,并且彼此相鄰的前述海上構(gòu)造物的較長的前述系留索的系留方向朝向相同的方向,配置模式D的結(jié)構(gòu)為,前述海上構(gòu)造物被一個(gè)較長的前述系留索和兩個(gè)較短的前述系留索系留,并且彼此相鄰的前述海上構(gòu)造物的較長的前述系留索的系留方向朝向彼此相反的方向。另外,在配置模式A、B、C、D中,系留基部的較長的系留索和較短的系留索所成的角度有兩個(gè),它們可以是相同的角度,也可以是不同的角度。
此外,配置模式E的結(jié)構(gòu)為,前述海上構(gòu)造物被第1~第3這三個(gè)前述系留索系留,并且前述第1前述系留索和前述第2前述系留索所成的角度為80度以上且不足120度,前述第2前述系留索和前述第3前述系留索所成的角度為120度以上且140度以下,前述第3前述系留索和前述第1前述系留索所成的角度為120度以上且140度以下,配置模式F的結(jié)構(gòu)為,前述海上構(gòu)造物被較長的前述系留索和較短的前述系留索系留,具有第1種前述海上構(gòu)造物、第2種前述海上構(gòu)造物、第3種前述海上構(gòu)造物,前述第1種前述海上構(gòu)造物被兩個(gè)較長的前述系留索和一個(gè)較短的前述系留索系留,前述第2種前述海上構(gòu)造物被一個(gè)較長的前述系留索和兩個(gè)較短的前述系留索系留,前述第3種前述海上構(gòu)造物被三個(gè)較短的前述系留索系留。
根據(jù)該配置模式A、B、C、D、E、F,能用比較的簡單的幾何學(xué)的模式,避免以下情況,在一個(gè)系留索斷裂時(shí),被余下的系留索系留的海上構(gòu)造物從進(jìn)行移動(dòng)至被余下的系留索拉住而停止移動(dòng)為止,與其他海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞,而且,較長的系留索能比較短的系留索發(fā)揮更大的系留力,所以將該較長的系留索的方向預(yù)先設(shè)置為較大的外力作用的方向,由此能夠高效且有效地配置系留索。
因此,選擇該配置模式A、B、C、D、E、F的某一個(gè)來采用,使其與海上構(gòu)造物組的設(shè)置水域的寬度、水深、水底形狀等對(duì)應(yīng),由此,能夠容易地配置成,即使發(fā)生了系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分的斷裂、系留基部的系留功能的喪失,該海上構(gòu)造物移動(dòng),但也能將該海上構(gòu)造物借助余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物與其他的海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞。
此外,進(jìn)而,在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,前述系留基部的前述系留索被卡止于在柱狀體的側(cè)面或角或上部設(shè)置的系留索卡子,所述柱狀體在水底立起設(shè)置,并且前述系留索卡子相對(duì)于前述柱狀體以能夠在水平方向上擺動(dòng)的方式被固定。
根據(jù)該方案,與將系留基部用浮錨形成的情況相比,即使在系留方向旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化的情況下,系留力的變化也較少,此外,借助系留卡子的擺動(dòng)這一非常簡單的構(gòu)造,能夠使系留基部側(cè)的卡止部位處的從上觀察時(shí)的系留索的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍變大。此外,卡止系留索的系留卡子能夠擺動(dòng),所以即使由于系留索的一部分的斷裂、系留基部的系留功能的喪失導(dǎo)致海上構(gòu)造物從最初被系留的位置移動(dòng)而系留索的系留方向發(fā)生變化,也能夠防止對(duì)系留索及柱狀體施加較大的力。
此外,在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,在被較長的前述系留索和較短的前述系留索卡止的前述系留基部,將較長的前述系留索的卡止位置設(shè)置于比較短的前述系留索的卡止位置靠下的位置。根據(jù)該方案,在模式B、D、F中,在系留索的一部分?jǐn)嗔?、系留基部的系留功能的喪失時(shí),即使有較短的系留索的系留方向較大地變化而超過被連接于相同的系留基部的較長的系留索的情況,也沒有較長的系留索的系留方向較大地變化而超過被連接于相同的系留基部的較短的系留索的情況,所以即使在由于系留索的一部分的斷裂、系留基部的系留功能的喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物從最初被系留的位置移動(dòng)而在中央的方向上延伸的系留索和在相鄰方向上延伸的系留索的某一個(gè)的系留方向較大地變化的情況下,也能夠在互不干渉的情況下改變系留方向,所以即使在系留海上構(gòu)造物的一個(gè)方向的系留索斷裂而余下的系留索的系留方向發(fā)生變化的情況下,也能夠避免較長的系留索和較短的系留索彼此纏繞。因此,能夠防止系留索的損傷。
在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,前述系留索被卡止于前述海上構(gòu)造物側(cè)的連接部位的前述系留卡止件,并且前述系留卡止件相對(duì)于前述海上構(gòu)造物以能夠在水平方向上擺動(dòng)的方式被固定。
根據(jù)該方案,能夠以系留卡止件的擺動(dòng)這一非常簡單的構(gòu)造,使海上構(gòu)造物側(cè)的連接部位處的從上觀察時(shí)的系留索的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍變大。此外,卡止系留索的系留卡止件能夠擺動(dòng),所以即使由于系留索的一部分的斷裂、系留基部的系留功能的喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物從最初被系留的位置移動(dòng)而系留索的系留方向發(fā)生變化,也能夠防止對(duì)系留索及系留卡止件施加較大的力。
此外,進(jìn)而,在上述的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)中,被構(gòu)成為,前述系留基部的前述系留索被卡止于在柱狀體的側(cè)面或角或上部設(shè)置的系留索卡子,所述柱狀體在水底立起設(shè)置,并且前述系留索卡子相對(duì)于前述柱狀體以能夠在水平方向上擺動(dòng)的方式被固定,并且在被較長的前述系留索和較短的前述系留索卡止的前述系留基部,將較長的前述系留索的卡止位置設(shè)置于比較短的前述系留索的卡止位置靠下的位置,進(jìn)而,前述系留索被卡止于前述海上構(gòu)造物側(cè)的連接部位的前述系留卡止件,并且前述系留卡止件相對(duì)于前述海上構(gòu)造物以能夠在水平方向上擺動(dòng)的方式被固定。
根據(jù)該方案,能夠以系留卡子的擺動(dòng)、系留卡止件的擺動(dòng)這些非常簡單的構(gòu)造,使系留索能夠旋轉(zhuǎn)的范圍變大,即使由于系留索的一部分的斷裂、系留基部的系留功能的喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物從最初被系留的位置移動(dòng)而系留索的系留方向發(fā)生變化,也能夠防止對(duì)系留索、柱狀體、系留卡止件施加較大的力。此外,能夠在系留索彼此不互相交叉的情況下改變系留方向,能夠避免系留索彼此纏繞。
并且,用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的海上構(gòu)造物組的系留方法的特征在于,在由多個(gè)海上構(gòu)造物構(gòu)成的海上構(gòu)造物組中,使用在三個(gè)方向以上且八個(gè)方向以下的方向上配置的系留索,將各個(gè)方向的前述系留索卡止于各個(gè)系留基部來系留至少一個(gè)海上構(gòu)造物,并且至少一個(gè)前述系留基部將前述海上構(gòu)造物組中的三個(gè)以上且八個(gè)以下的前述海上構(gòu)造物上分別連接的前述系留索卡止。
根據(jù)該方法,能夠?qū)⒍鄠€(gè)海上構(gòu)造物用較少的系留索和較少的系留基部高效率地系留。此外,通過規(guī)定海上構(gòu)造物和系留基部之間的系留索的根數(shù),能夠?qū)⒍鄠€(gè)海上構(gòu)造物用較少的系留基部和較少的系留索的根數(shù)系留,而且,使得海上構(gòu)造物的配置、系留基部的配置、系留索的配置的組合即使在系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分?jǐn)嗔训那闆r下,也能夠允許隨著該海上構(gòu)造物的移動(dòng)的、余下的系留索組的系留索的、海上構(gòu)造物側(cè)的連接部位的系留方向的較大的變化和系留基部側(cè)的卡止部位的系留方向的較大的變化,能將該海上構(gòu)造物用余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物變成漂流狀態(tài)。
如以上說明,根據(jù)本發(fā)明的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)及海上構(gòu)造物組的系留方法,在搭載有風(fēng)力發(fā)電裝置等的海上構(gòu)造物組的系留中,即使在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,例如系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分?jǐn)嗔眩摵I蠘?gòu)造物移動(dòng),但也能將該海上構(gòu)造物用余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物變成漂流狀態(tài),能夠避免該海上構(gòu)造物和其他海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞,能夠在不使其系留方向的系留索的強(qiáng)度過度地變高的情況下,安全地系留于海上設(shè)置場所。
附圖說明
圖1是用于說明涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的示意性的立體圖。
圖2是用于說明涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的配置模式A的示意性的配置圖。
圖3是用于說明涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的配置模式B的示意性的配置圖。
圖4是用于說明涉及發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的配置模式C的示意性的配置圖。
圖5是用于說明涉及發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的配置模式D的示意性的配置圖。
圖6是用于說明涉及發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的配置模式E的示意性的配置圖。
圖7是用于說明涉及發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物的系留系統(tǒng)的配置模式F的示意性的配置圖。
圖8是用于說明配置模式D的系留索斷裂時(shí)的海上構(gòu)造物的移動(dòng)的圖。
圖9是將系留柱從上觀察的圖,是示意性地表示系留索的能夠擺動(dòng)的固定方法和能夠旋轉(zhuǎn)的范圍的圖。
圖10是將系留柱從側(cè)面觀察的圖,是示意性地表示系留索的系留位置的高度的不同的圖。
圖11是表示將系留基部構(gòu)成為在柱狀體的上表面設(shè)置一個(gè)系留索卡子的情況的圖。
圖12是表示將系留基部構(gòu)成為在柱狀體的上表面設(shè)置兩個(gè)系留索卡子的情況的圖。
圖13是表示將系留基部構(gòu)成為在柱狀體的上表面設(shè)置三個(gè)系留索卡子的情況的圖。
圖14是表示將系留基部構(gòu)成為將在上表面設(shè)置有一個(gè)系留索卡子的兩個(gè)柱狀體打捆的圖。
圖15是表示將系留基部構(gòu)成為將在上表面設(shè)置有一個(gè)系留索卡子的三個(gè)柱狀體打捆的圖。
圖16是示意性地表示用于調(diào)整系留索的長度的系留機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)及海上構(gòu)造物組的系留方法進(jìn)行說明。在該實(shí)施方式的說明中,作為海上構(gòu)造物,以將利用風(fēng)力的垂直軸風(fēng)車配置在水面上部分的柱筒型的海上構(gòu)造物為例進(jìn)行說明,但本發(fā)明不必非要限定于該柱筒型的海上構(gòu)造物,也能夠應(yīng)用于其他的海上構(gòu)造物。
如圖1所示,這里例示的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物10是由上部構(gòu)造物11和下部構(gòu)造物12構(gòu)成的柱筒型的海上構(gòu)造物。該上部構(gòu)造物11被構(gòu)成為具備垂直軸風(fēng)車11a和風(fēng)車支承部11b,前述垂直軸風(fēng)車11a具有旋轉(zhuǎn)軸11aa和垂直葉片11ab,前述風(fēng)車支承部11b支承該垂直軸風(fēng)車11a。此外,下部構(gòu)造物12被構(gòu)成為具備配重12a和浮力體12b。此外,電纜40伴隨著漂浮件(浮き)41,被從海上構(gòu)造物10設(shè)置到陸上側(cè)機(jī)器,前述電纜40用于將發(fā)電的電力、由設(shè)置于海上構(gòu)造物10的各種傳感器(圖中未示出)得到的信息傳送至陸上側(cè)機(jī)器(圖中未示出),并且將用于控制風(fēng)車的控制信號(hào)從陸上側(cè)機(jī)器接收。
并且,在涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2A~2D(以下總稱為2)中,如圖2~圖7的配置模式A、B、C、D、E、F所示,在由多個(gè)海上構(gòu)造物10A~10D(以下總稱為10)構(gòu)成的海上構(gòu)造物組中,使用在三個(gè)方向以上且八個(gè)方向以下的方向上配置的系留索20A、20B、20C(以下總稱為20),將各個(gè)方向的系留索20、20A、20B卡止于各個(gè)系留基部30來系留至少1個(gè)海上構(gòu)造物10。與此相隨,被構(gòu)成為,至少1個(gè)系留基部30將海上構(gòu)造物組10中的三個(gè)以上且八個(gè)以下的海上構(gòu)造物10上分別連接的系留索30卡止。
此外,涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的海上構(gòu)造物組的系留方法是如下所述的方法:在由多個(gè)海上構(gòu)造物10構(gòu)成的海上構(gòu)造物組中,利用在三個(gè)方向以上且八個(gè)方向以下的方向上配置的系留索20,將各個(gè)方向的系留索20卡止于各個(gè)系留基部30來系留至少1個(gè)海上構(gòu)造物10,并且至少一個(gè)系留基部30將分別連接于海上構(gòu)造物組中的三個(gè)以上且八個(gè)以下的海上構(gòu)造物10的系留索30卡止。
由此,將多個(gè)海上構(gòu)造物10用較少的數(shù)量的系留索20和較少的數(shù)量的系留基部30高效率地系留。即,規(guī)定海上構(gòu)造物10和系留基部30之間的系留索20的根數(shù),由此能夠?qū)⒍鄠€(gè)海上構(gòu)造物10用較少的系留基部30和較少的系留索10的根數(shù)進(jìn)行系留。該系留索20可以利用僅由系留索20的自重形成的懸鏈線的系留力,也可以根據(jù)需要,安裝中間沉降物、中間浮體,使相對(duì)于海上構(gòu)造物10的移動(dòng)距離的系留力的關(guān)系更合適。
而且,借助海上構(gòu)造物10的配置、系留基部30的配置、系留索20的配置這一組合,能容易地實(shí)現(xiàn)以下組合:即使在一根系留海上構(gòu)造物10的系留索20斷裂的情況下,也能將該海上構(gòu)造物10借助余下的2根以上的系留索20組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物10變成漂流狀態(tài)。
另外,若系留海上構(gòu)造物10的系留索20的方向不足三個(gè)方向,即為兩個(gè)方向以下,則被系留的海上構(gòu)造部10移動(dòng)的范圍變大,或若欲使該移動(dòng)范圍變小則系留索20所要求的系留力變大,變得不實(shí)用。特別是在兩個(gè)方向的情況下,在一個(gè)方向的系留索20斷裂時(shí),成為一個(gè)方向系留,因此,移動(dòng)范圍顯著變大,與相鄰的海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞的危險(xiǎn)性顯著變高。此外,若系留海上構(gòu)造物10的系留索20的方向?yàn)榫艂€(gè)方向以上,則系留索20的根數(shù)和系留基部30的個(gè)數(shù)增加,成本變高,變得不實(shí)用。
此外,在系留基部30中,若在一個(gè)系留基部30中用不足兩個(gè)的系留索20,則系留基部30的數(shù)量變多,成本增加。此外,若設(shè)置與九個(gè)以上的海上構(gòu)造物10分別連接的系留索20,則在系留海上構(gòu)造物10系留的系留索20的一部分?jǐn)嗔?、海上?gòu)造物10移動(dòng)時(shí),在系留基部30中,難以使系留索20不互相交叉。結(jié)果,系留索20交叉而容易在系留索20上發(fā)生損傷,變得不實(shí)用。
在該海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2中,將海上構(gòu)造物10和系留基部30配置成具有非對(duì)稱配置模式,所述非對(duì)稱配置模式是下述模式:在系留海上構(gòu)造物組中的一個(gè)海上構(gòu)造物10的系留索20的一個(gè)斷裂的情況下,該海上構(gòu)造物10在余下的系留索20允許的范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí),在幾何學(xué)上不可能與其他海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞。
由此,以海上構(gòu)造物10的移動(dòng)為前提,用海上構(gòu)造物10和系留基部30的配置來進(jìn)行相對(duì)于系留索20的一個(gè)斷裂的情況的對(duì)策,因此與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠?qū)⒏飨盗羲?0的設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)定為較小。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)系留索20的輕量化、系留索20的設(shè)置工事的容易化、成本下降化。
此外,在該海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2中,將海上構(gòu)造物10和系留基部30配置成具有非對(duì)稱系留配置模式,所述非對(duì)稱系留配置模式是如下的模式:在一個(gè)系留基部30的系留功能不能發(fā)揮的情況下,由被卡止于該系留基部30的系留索20系留的海上構(gòu)造物10在余下的系留索20允許的范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí),在幾何學(xué)上不可能與其他的海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞。
由此,以海上構(gòu)造物10的移動(dòng)為前提,用海上構(gòu)造物10和系留基部30的配置進(jìn)行相對(duì)于系留基部30的一個(gè)不發(fā)揮系留功能的情況的對(duì)策,能夠?qū)⒏飨盗艋?0的固定程度設(shè)定為較小。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)系留基部30的輕量化、系留基部30的設(shè)置工事的容易化、成本下降化。
并且,關(guān)于被系留海上構(gòu)造物10的各個(gè)系留索20卡止的多個(gè)系留基部30的配置,構(gòu)成為,從上觀察,在這些海上構(gòu)造物10中的至少一個(gè)海上構(gòu)造物10中,在該海上構(gòu)造物10和這些系留基部30的系留距離L中存在不同的系留距離L1、L2,或在將該海上構(gòu)造物10系留的系留索20彼此所成的角度α1、α2、α3中存在不同的角度。
根據(jù)這些方案,被預(yù)測的、在最嚴(yán)酷的天氣及海上狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生最大的系留力、斷裂可能性較強(qiáng)的方向的系留索20與該系留索20萬一斷裂時(shí)余下的用于避免海上構(gòu)造物10的漂流或移動(dòng)的余下的兩個(gè)以上的方向的系留索20具有不同的功能,所以設(shè)成不同的系留索20的方向或系留索20的長度,由此設(shè)成與各個(gè)系留索20的作用相適合的長度和強(qiáng)度,使系留效率提高,結(jié)果,能夠使系留成本下降?;蛘?,根據(jù)這些方案減少系留基部30的個(gè)數(shù),由此能跳躍式地減輕占據(jù)海上風(fēng)力等事業(yè)的成本的相當(dāng)份額的海上工事的作作量,能夠使成本下降。
在此基礎(chǔ)上,能夠防止由于系留索20的斷裂或系留基部30的功能不全而移動(dòng)的海上構(gòu)造物10朝向相鄰的海上構(gòu)造物10移動(dòng)。即,能夠使開始移動(dòng)的海上構(gòu)造物10的移動(dòng)方向從相鄰的海上構(gòu)造物10偏離。
此外,關(guān)于該海上構(gòu)造物10和系留基部30之間的系留距離L,優(yōu)選地構(gòu)成為,較大的系留距離L1和較小的系留距離L2的差ΔL為,在從上觀察被系留的海上構(gòu)造物10時(shí)的投影圖中的海上構(gòu)造物10的平面圖形的外接圓的直徑D以上,且較大的前述系留距離L1為較小的系留距離L2的3倍的距離以下。即,ΔL=L1-L2≧D、且L1≦3×L2。
另外,該系留距離L是,從海上構(gòu)造物10的系留索20的卡止位置至系留基部30的系留索20的固定位置的水平距離,作為該海上構(gòu)造物10的外接圓,若例如是風(fēng)力發(fā)電,則為葉片為外接圓變?yōu)樽畲蟮奈恢玫耐饨訄A。此外,若存在為了系留而向周圍突出的部分,則為與其末端相接的外接圓。即,將呈最大直徑的外接圓作為該海上構(gòu)造物10的外接圓來采用。
根據(jù)該方案,規(guī)定系留距離L的大小,所以若根據(jù)該規(guī)定設(shè)定海上構(gòu)造物10和系留基部30的配置,則能夠容易地將海上構(gòu)造物10和系留基部30的配置設(shè)定成,能夠在實(shí)用的范圍內(nèi),防止由于系留索20的斷裂或系留基部30的功能不全而移動(dòng)的海上構(gòu)造物10向相鄰的海上構(gòu)造物10移動(dòng)。
接著,關(guān)于更具體的配置模式,參照?qǐng)D2~圖7進(jìn)行說明。這里,在根據(jù)系留索長度進(jìn)行的海上構(gòu)造物10的配置中,例示改變系留距離L和系留方向的配置模式A、B、C、D,在根據(jù)系留索的角度進(jìn)行的海上構(gòu)造物的配置中,例示將系留角度設(shè)為非對(duì)稱的配置模式E、混合配置模式F。這些配置模式A~F分別被如下所示地構(gòu)成。
該配置模式A、B、C、D的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2A、2B、2C、2D的結(jié)構(gòu)被構(gòu)成為,關(guān)于被系留海上構(gòu)造物10的各個(gè)系留索20卡止的多個(gè)系留基部30的配置,從上觀察,在這些海上構(gòu)造物10中的至少一個(gè)海上構(gòu)造物10中,在該海上構(gòu)造物10和這些系留基部30的系留距離中存在不同的系留距離L1、L2。
圖2所示的配置模式A的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2A的結(jié)構(gòu)為如下結(jié)構(gòu),海上構(gòu)造物10A(單層圓)被兩個(gè)系留距離為L1的較長的系留索20A、一個(gè)系留距離為L2的較短的系留索20B系留,且彼此相鄰的海上構(gòu)造物10的較短的系留索20B的系留方向朝向相同的方向,此外,圖3所示的配置模式B的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2B的結(jié)構(gòu)為如下結(jié)構(gòu),同樣地被兩個(gè)較長的系留索20A和一個(gè)較短的系留索20B系留,但彼此相鄰的海上構(gòu)造物10的較短的系留索20B的系留方向朝向相同的方向。該配置模式A適合水深相對(duì)較淺的水域,配置模式B適合在設(shè)置場所的水域?yàn)榧?xì)長的水域等中將海上構(gòu)造物10排成一列的情況。
這里,L1>L2,但較長的系留索20A無需完全為相同的長度,與較長的系留索20A和較短的系留索20B的差ΔL相比,較長的系留索20A彼此之差為其1/3以下左右即可。以下相同。
此外,圖4所示的配置模式C的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2C的結(jié)構(gòu)為如下結(jié)構(gòu),海上構(gòu)造物10B(雙層圓)被一個(gè)系留距離為L1的較長的系留索20A和兩個(gè)系留距離為L2的較短的系留索20B系留,且彼此相鄰的海上構(gòu)造物10的較長的系留索20A的系留方向朝向相同的方向,此外,圖5所示的配置模式D的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2D結(jié)構(gòu)為如下結(jié)構(gòu),同樣地被一個(gè)較長的系留索20A和兩個(gè)較短的系留索20B系留,但彼此相鄰的海上構(gòu)造物10的較長的系留索20A的系留方向朝向相同的方向。
此外,在該配置模式C中,系留基部30處的較長的系留索20A和較短的系留索20B所成角度γ2、γ3為90度以上,在配置模式D中,系留基部30處的較長的系留索20A和較短的系留索20B所成的角度γ2、γ3不足90度。另外,該γ2和γ3可以是相同的角度,也可以是不同的角度。即,在配置模式C中,L1>L2,且γ2≧90°,且γ3≧90°。該配置模式C適合中等水深的水域。此外,在配置模式D中,L1>L2,且γ2<90°,且γ3<90°。該配置模式D適合在設(shè)置場所的水域?yàn)榧?xì)長的水域等中將海上構(gòu)造物10排列成兩列的情況。
此外,如圖6所示的,該配置模式E的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2E的結(jié)構(gòu)為如下所述的結(jié)構(gòu),關(guān)于被系留海上構(gòu)造物10的各個(gè)系留索20C卡止的多個(gè)系留基部30的配置,從上觀察時(shí),在這些海上構(gòu)造物10中的至少一個(gè)海上構(gòu)造物10C(三層圓)中,在系留該海上構(gòu)造物10C的系留索20C彼此所成的角度α1、α2、α3中存在不同的角度。即,α1≠α2,或α2≠α3,或α3≠α1。
更詳細(xì)地說,在該配置模式E的結(jié)構(gòu)中,被構(gòu)成為,海上構(gòu)造物20C被三個(gè)第1~第3系留索20Ca~20Cc系留,并且第1系留索20Ca和第2系留索20Cb所成的角度α1為80度以上且不足120度,第2系留索20Cb和第3系留索20Cc所成的角度α2為120度以上且140度以下,第3系留索20Cc和第1系留索20Ca所成的角度α3為120度以上且140度以下。即,80°≦α1<120°,且120°≦α2≦140°,且120°≦α3≦140°。另外,第1~第3系留索20Ca~20Cc的長度或系留距離可以是三個(gè)都相同,也可以是兩個(gè)相同且一個(gè)不同,也可以是三個(gè)都不同。
并且,如圖7所示,混合配置模式的配置模式F的結(jié)構(gòu)為如下所述的結(jié)構(gòu),海上構(gòu)造物10被較長的系留索20A和較短的系留索20B系留,具有:被兩個(gè)較長的系留索20A和一個(gè)較短的系留索20B系留的第1種海上構(gòu)造物10A(單層圓)、被一個(gè)較長的系留索20A和兩個(gè)較短的系留索20B系留的第2種海上構(gòu)造物10B(二重丸)、被三個(gè)較短的系留索20B系留的第3種海上構(gòu)造物10D(三層圓)。該配置模式F雖復(fù)雜,但系留基部的個(gè)數(shù)較少即可,適于水深相對(duì)較深的水域。
該配置模式F的結(jié)構(gòu)初看較復(fù)雜,為如下結(jié)構(gòu),關(guān)于附圖的橫向(從左向右),在第3種海上構(gòu)造物10D(三層圓)(NO.1)的橫向上,為兩個(gè)第2種海上構(gòu)造物10B(二重丸)(NO2、NO3)、一個(gè)第1種海上構(gòu)造物10A(單層圓)(NO.4)、一個(gè)第2種海上構(gòu)造物10B(二重丸)(NO.5)、兩個(gè)第1種海上構(gòu)造物10A(單層圓)(NO.6、NO.7),與第3種海上構(gòu)造物10D(三層圓)(接下來的NO.1)相連,用7個(gè)海上構(gòu)造物10重復(fù)該排列,并且,關(guān)于附圖的上下方向(從上向下),在上列的NO.5和NO.6之間配置下一列的NO.1。
根據(jù)這些配置模式A、B、C、D、E、F,能用比較簡單的幾何學(xué)的模式,使得在一個(gè)系留索20斷裂時(shí),被余下的系留索20系留的海上構(gòu)造物10從開始移動(dòng)至被余下的系留索20拉住而停止移動(dòng)為止,能夠避免與其他的海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞,而且,較長的系留索20A能比較短的系留索20B發(fā)揮更大的系留力,所以能通過將該較長的系留索20A的方向設(shè)為較大的外力作用的方向,例如上風(fēng)方向,來高效地且有效地配置系留索20。
因此,選擇該配置模式A、B、C、D、E、F的某一個(gè)來采用,使其與海上構(gòu)造物組的設(shè)置水域的寬度、水深、水底形狀等對(duì)應(yīng),由此能夠容易地配置成,即使發(fā)生系留海上構(gòu)造物10的系留索20的一部分的斷裂、系留基部30的系留功能的喪失,該海上構(gòu)造物10移動(dòng),但也能將該海上構(gòu)造物10用余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物10與其他的海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞。
這里,在配置模式D中,系留索20A、20B的一根發(fā)生斷裂時(shí)的情況如圖8所示。在較長的系留索20A發(fā)生斷裂時(shí),如圖8的附圖的上方所示,可知:被該較長的系留索20A系留的海上構(gòu)造物10在移動(dòng)允許范圍內(nèi)(陰影線內(nèi))移動(dòng),到被余下的較短的系留索20B拉住而停止移動(dòng)為止,能夠在不與其他海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞的情況下移動(dòng)。在該圖8中,將γ1、γ2、γ3都設(shè)為120°,所以較短的系留索20B在系留基部30進(jìn)行60°的旋轉(zhuǎn)。
此外,如圖8的附圖的下方所示,可知:在較短的系留索20B斷裂時(shí),該被較短的系留索20B系留的海上構(gòu)造物10在移動(dòng)允許范圍內(nèi)(陰影線內(nèi))移動(dòng),到被余下的較長的系留索20A和較短的系留索20B拉住而停止移動(dòng)為止,能夠在不與其他海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞的情況下移動(dòng)。該情況為,余下的較短的系留索20B在系留柱30處進(jìn)行82°的旋轉(zhuǎn),余下的較長的系留索20A在系留柱30處進(jìn)行38°的旋轉(zhuǎn)。
在此情況下,較長的系留索20A能比較短的系留索20B發(fā)揮更大的系留力,所以能通過將該較長的系留索20A的方向設(shè)為較大的外力作用的方向,例如相對(duì)于風(fēng)W的上風(fēng)方向或潮汐的上游方向,來高效且有效地配置系留索20A、20B。
接著,對(duì)實(shí)施上述配置模式時(shí)的系留基部30的結(jié)構(gòu)、系留索20的系留基部30側(cè)的系留索卡子31、海上構(gòu)造物10側(cè)的連接部位的系留卡止件13進(jìn)行說明。
如圖9及圖10所示,用系留柱30構(gòu)成將系留索20A、20B的水底側(cè)固定的系留基部30,該系留柱30處的系留索20A、20B被卡止于在柱狀體30a側(cè)面或角設(shè)置的系留索卡子31,所述柱狀體30a在水底3立起設(shè)置。該系留索卡子31相對(duì)于系留柱30的柱狀體30a以能夠在水平方向上擺動(dòng)的方式固定。另外,如圖11~圖13所示,也可以在柱狀體30a的上表面設(shè)置系留索卡子31,如圖14及圖15所示的,也可以構(gòu)成為將在上表面設(shè)置有系留索卡子31的柱狀體30a打捆。
由此,與將系留基部30用浮錨形成的情況相比,即使在系留方向旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化的情況下,系留力的變化也較少,此外,能夠以系留索卡子31的擺動(dòng)這一非常簡單的構(gòu)造,使系留基部30側(cè)的卡止部位處的從上觀察時(shí)的系留索20A、20B的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍β變大。此外,卡止系留索20A、20B的系留索卡子31能夠擺動(dòng),所以即使由于系留索20A、20B的一部分?jǐn)嗔选⑾盗艋?0的系留功能的喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物10從最初被系留的位置移動(dòng)而系留索20的系留方向發(fā)生變化,也能夠防止對(duì)系留索20A、20B及系留柱30的柱狀體30a施加較大的力。
并且,如圖9所示,構(gòu)成為系留基部30側(cè)的卡止部位處的從上觀察時(shí)的系留索20的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍β(β1、β2、β3)為5°以上。由此,在卡止部位的系留索卡子31的部位上,使從上觀察時(shí)的、換言之俯視中的系留索20A、20B的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍β變大。另外,能夠旋轉(zhuǎn)的范圍β的上限優(yōu)選為,在系留索卡子31被設(shè)置于側(cè)面時(shí)為180°左右為止,在系留索卡子31被設(shè)置于上表面時(shí)為360°為止,盡可能設(shè)成能沒有限制地旋轉(zhuǎn)任意周。
在被較長的系留索20A和較短的系留索20B卡止的系留基部30處,使較長的系留索20A的卡止位置位于比較短的系留索20B的卡止位置靠下的位置。即,如圖10所示,使系留柱30的在相鄰的三個(gè)方向中的中央方向上延伸的系留索20A的系留位置位于最下位置。進(jìn)而,優(yōu)選地使在余下的兩側(cè)的相鄰方向上延伸的系留索20B的系留位置位于高度互不相同的位置。另外,如圖12及圖13所示,在柱狀體30a的上表面設(shè)置有系留索卡子31的情況下,能夠通過改變系留索卡子31的臺(tái)部分的高度來容易地進(jìn)行應(yīng)對(duì)。此外,如圖14及圖15所示,在將上表面僅設(shè)有一個(gè)系留索卡子31的柱狀體30a打捆的結(jié)構(gòu)中,也能夠同樣地通過改變系留索卡子31的臺(tái)部分的高度來容易地應(yīng)對(duì)。
由此,在上述的配置模式B、D、F中,在系留索20A、20B的一部分?jǐn)嗔选⑾盗艋?0的系留功能喪失時(shí),即使有較短的系留索20B的系留方向較大地變化而超過被連接于相同的系留基部30的較長的系留索20A的情況,也不會(huì)有較長的系留索20A的系留方向較大地變化而超過被連接于相同的系留基部30的較短的系留索20B的情況,因此,即使在由于系留索20A、20B的一部分?jǐn)嗔选⑾盗艋?0的系留功能的喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物10從最初被系留的位置移動(dòng),在中央的方向上延伸的系留索20A、20B和在相鄰方向上延伸的系留索20A、20B的某一個(gè)的系留方向較大地變化的情況下,也能夠在互不干渉的情況下改變系留方向。因此,即使在系留海上構(gòu)造物10的一個(gè)方向的系留索20A(或20B)斷裂、余下的系留索20B(或20A)的系留方向變化的情況下,也能夠避免較長的系留索20A和較短的系留索20B彼此纏繞,所以能夠防止系留索20A、20B的損傷。
此外,系留索20A、20B被卡止于海上構(gòu)造物10側(cè)的連接部位的系留卡止件13,并且該系留卡止件13相對(duì)于海上構(gòu)造物10以能夠在水平方向上擺動(dòng)的方式固定。由此,借助系留卡止件13的擺動(dòng)這一非常簡單的構(gòu)造,能夠使海上構(gòu)造物10側(cè)的連接部位處的從上觀察時(shí)的系留索20的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍變大。此外,卡止系留索20的系留卡止件13能夠擺動(dòng),所以即使由于系留索20的一部分的斷裂、系留基部30的系留功能的喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物10從最初被系留的位置移動(dòng)而系留索20的系留方向發(fā)生變化,也能夠防止對(duì)系留索20及系留卡止件13施加較大的力。
因此,借助上述的系留索卡子31的擺動(dòng)和系留卡止件13的擺動(dòng)這些非常簡單的構(gòu)造,能夠使系留索20能夠旋轉(zhuǎn)的范圍變大,即使由于系留索20的一部分?jǐn)嗔?、系留基?0的系留功能喪失,導(dǎo)致海上構(gòu)造物10從最初被系留的位置移動(dòng)而系留索20的系留方向發(fā)生變化,也能夠防止對(duì)系留索20、柱狀體30a、系留卡止件13施加較大的力。此外,能夠在系留索20彼此互不干渉的情況下,改變系留方向,能夠避免系留索20彼此纏繞而損傷。
在現(xiàn)有技術(shù)中,被構(gòu)成為,預(yù)先設(shè)定系留方向,朝向該方向固定連接系留索20,將海上構(gòu)造物10側(cè)的連接部位和系留基部30側(cè)的卡止部位處朝向一方向固定支承系留索20,但在本發(fā)明中,根據(jù)該使用分別能夠擺動(dòng)的系留索卡子31和系留卡止件13的結(jié)構(gòu),能夠構(gòu)成為,在該連接部位和卡止部位兩方的部位處,都使從上觀察時(shí)的、換言之俯視中的系留索20的能夠旋轉(zhuǎn)的范圍變大。
由此,即使在萬一系留海上構(gòu)造物10的系留索20的一部分?jǐn)嗔训那闆r下,也能夠允許伴隨該海上構(gòu)造物10的移動(dòng)的、余下的系留索組的系留索20的、海上構(gòu)造物10側(cè)的連接部位的系留方向的較大的變化和系留基部30側(cè)的卡止部位的系留方向的較大的變化,所以能將該海上構(gòu)造物10借助余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠在避免該海上構(gòu)造物10變成漂流狀態(tài)時(shí)防止在系留索20上產(chǎn)生損傷。
此外,如圖16所示,為了調(diào)整系留索20A、20B的系留張力,進(jìn)行系留索20A、20B的長度調(diào)整,該長度調(diào)整能夠如下所述地進(jìn)行。這里,系留索20A、20B的長度調(diào)整的機(jī)構(gòu)及方法相同,因此以系留索20進(jìn)行說明。
該長度調(diào)整用的系留機(jī)構(gòu)4被構(gòu)成為具有系留索20、系留柱(系留基部)30的系留索卡子31、長度調(diào)整件21,前述系留索20分為主系留索20a的部分和副系留索20b的部分來形成,前述系留柱(系留基部)30的系留索卡子31將副系留索20b的一端卡止,且被配置于水中,前述長度調(diào)整件21用于調(diào)整主系留索20a的長度。
與此相隨,在副系留索20b的另一端側(cè)設(shè)置第1卡合部20ba。此外,在用于調(diào)整主系留索20a的長度的長度調(diào)整件21上設(shè)置與第1卡合部20ba卡合的第2卡合部21a。并且,在一端被固定在海上構(gòu)造物10上的主系留索20a的另一端側(cè)裝配長度調(diào)整件21。使該長度調(diào)整件21的第2卡合部21a卡合于第1卡合部20ba,在海上構(gòu)造物10和系留索卡子31之間,用主系留索20a、長度調(diào)整件21、第2卡合部21a、第1卡合部20ba、副系留索20b連接,構(gòu)成為能夠借助長度調(diào)整件21調(diào)整主系留索20a的長度。
接著,對(duì)用該系留機(jī)構(gòu)4進(jìn)行的系留索20的長度調(diào)整進(jìn)行說明。將系留索20分為主系留索20a的部分和副系留索20b的部分而形成,將該副系留索20b的一端卡止于系留索卡子31,在另一端設(shè)置第1卡合部20ba。另一方面,在用于調(diào)整主系留索20a的長度的長度調(diào)整件21上設(shè)置與第1卡合部20ba卡合的第2卡合部21a。
此外,設(shè)成,在一端被固定于海上構(gòu)造物10的主系留索20a的另一端側(cè)設(shè)置長度調(diào)整件21,能夠借助長度調(diào)整件21調(diào)整主系留索20a的長度。該長度調(diào)整設(shè)成在長度調(diào)整件21中穿過主系留索20a的系留鎖,能夠用卡扣將任意的系留鎖的環(huán)卡止。在將系留柱30埋在水底時(shí),預(yù)先將副系留索20b的一端側(cè)固定于該系留柱30的系留索卡子31。
接著,在海上構(gòu)造物10的系留時(shí),將一端被固定于海上構(gòu)造物10的主系留索20a在主系留索20a的另一端側(cè)穿過長度調(diào)整件21,用輔助索22支承該另一端,同時(shí)借助水中機(jī)器人(圖中未示出)等使長度調(diào)整件21移動(dòng)至系留柱30,使長度調(diào)整件21的第2卡合部21a卡合于第1卡合部20ba。
由此,將海上構(gòu)造物10和系留索卡子31之間用主系留索20a、長度調(diào)整件21、第2卡合部21a、第1卡合部20ba、副系留索20b連接。在該連接后,拉緊輔助索22或主系留索20a,一邊測量系留張力或系留長度或海上構(gòu)造物10的位置,一邊調(diào)整主系留索20a的長度,在長度調(diào)整件21處固定主系留索20a的長度。
換言之,將系留索20分為主系留索20a的部分和副系留索20b的部分而形成,將第2卡合部21a設(shè)置于用于調(diào)整主系留索20a的長度的長度調(diào)整件21,前述第2卡合部21a與副系留索20b的第1卡合部20ba卡合,所述副系留索10b的一端被卡止于系留索卡子31,在另一端設(shè)置有前述第1卡合部20ba,在一端被固定在海上構(gòu)造物10上的主系留索10a的另一端側(cè)設(shè)置長度調(diào)整件21,使長度調(diào)整件21的第2卡合部21a卡合于第1卡合部20ba,而在海上構(gòu)造物10和系留索卡子31之間用主系留索20a、長度調(diào)整件21、第2卡合部21a、第1卡合部20ba、副系留索20b連接,其后借助長度調(diào)整件21調(diào)整主系留索20a的長度。
在例如海上構(gòu)造物10被三個(gè)方向的系留索20A、20B系留的情況下,該主系留索20a的長度不要求那么高的海上構(gòu)造物10的設(shè)置位置的精度,所以首先,預(yù)先設(shè)定兩個(gè)方向的較短的系留索20B的系留長度,在陸上側(cè)或設(shè)置場所調(diào)成該設(shè)定長度后,連接于系留柱30。在該較短的系留索20B中,可以不進(jìn)行長度調(diào)整,所以不使用高價(jià)的長度調(diào)整件21也可以。在將該較短的系留索20B連接于系留柱30后,將較長的系留索20A以上述順序連接于系留柱30并進(jìn)行長度調(diào)整。
如以上說明那樣,根據(jù)本發(fā)明的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)2及海上構(gòu)造物組的系留方法,在搭載有風(fēng)力發(fā)電裝置等的海上構(gòu)造物組的系留中,在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,即使例如系留海上構(gòu)造物10的系留索30的一部分?jǐn)嗔眩摵I蠘?gòu)造物10移動(dòng),但也能將該海上構(gòu)造物10借助余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物10變成漂流狀態(tài),能避免該海上構(gòu)造物10與其他的海上構(gòu)造物10發(fā)生沖撞,能夠在不使該系留方向的系留索20的強(qiáng)度過度地變高的情況下,安全系留于海上設(shè)置場所。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明的海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)及海上構(gòu)造物組的系留方法,在嚴(yán)酷的天氣及海上條件下,即使例如系留海上構(gòu)造物的系留索的一部分?jǐn)嗔?,而該海上?gòu)造物移動(dòng),但也能將該海上構(gòu)造物用余下的系留索組繼續(xù)系留,能夠避免該海上構(gòu)造物變成漂流狀態(tài),且能夠避免該海上構(gòu)造物與其他的海上構(gòu)造物發(fā)生沖撞,能夠在不使該系留方向的系留索的強(qiáng)度過度地變高的情況下,安全地系留于海上設(shè)置場所。因此,能夠在系留多個(gè)海上構(gòu)造物時(shí)利用,所述海上構(gòu)造物為搭載有風(fēng)力發(fā)電裝置等的海上構(gòu)造物等多種海上構(gòu)造物。
附圖標(biāo)記說明
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F 海上構(gòu)造物組的系留系統(tǒng)
3 水底
4 系留機(jī)構(gòu)
10、10A、10B、10C、10D 海上構(gòu)造物
11 上部構(gòu)造物
11a 垂直軸風(fēng)車
11aa 旋轉(zhuǎn)軸
11ab 垂直葉片
12 下部構(gòu)造物
12a 配重
12b 浮力體
13 系留卡止件
20、20A、20B 系留索
20a 主系留索
20b 副系留索
20ba 第1卡合部
21 長度調(diào)整件
21a 第2卡合部
30 系留柱(系留基部)
31 系留索卡子。