JP2002211480A - 係留装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンカーの浮上時に水底との間に生じる吸着
効果を低減させることができ、さらには係留索鎖の寸法
を従来以下に抑えることで費用の低減を図ることができ
る係留装置を提供する。 【解決手段】 水上に浮かぶ浮体１と、水底に固定され
たアンカー２と、上記浮体１と上記アンカー２との間に
設置されたシンカー３と、該シンカー３を貫通して設け
られた貫通部材６と、該貫通部材に形成された２箇所の
接続部の一方７と上記浮体１とを繋ぐ係留索鎖４と、上
記接続部の他方８と上記アンカー２とを繋ぐ係留索鎖５
とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶や海洋構造物
のような水上に浮かぶ浮体を係留するために適用される
係留装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、船舶や海洋構造物のような浮体が
漂流しないように繋ぎ止めておく手段としては、図４に
示すような係留装置が一般的に用いられている。図４に
おいて係留装置は、チェーンやワイヤロープ等の係留索
鎖２４とアンカー２２とを具備していて、水底５１に固
定されたアンカー２２と係留索鎖２４の一端とを繋ぐと
共に、係留索鎖２４の他端と水上に浮かべた浮体１とを
繋ぐことによって浮体１を一定位置に係留させている。

【０００３】係留索鎖２４は、中間部が水中で懸垂線を
描くように取り付けられて、浮体１をアンカー２２に繋
ぎ止めている。そして、風や波などの影響により、浮体
１がアンカー２２から遠ざかる方向に移動すると、浮体
１の移動につれて直線に近付き、係留索鎖２４に作用す
る張力が増加する。更に浮体１が移動し、係留索鎖２４
が緊張した状態になると、図６の実線に示したように、
浮体１の変位に伴って係留索鎖２４に作用する張力は急
激に増大する。

【０００４】特に、係留索鎖２４の展張距離が制限され
る浅海域においては、係留索鎖２４の長さが短いため、
浮体１の水平変位に対する張力の立上がりが急激にな
る。よって、風や潮流、波漂流力等による浮体１の漂流
と波浪による動揺とが組み合わさった場合などには、係
留索鎖２４に過大な衝撃力が作用するばかりか、破断し
て係留機能を喪失するおそれがある。

【０００５】そこで、係留索鎖２４の長さが限られる浅
海域などにおいて、浮体１をより安全に係留する手段と
しては図５に示した係留装置があげられる。図５におけ
る係留装置ではシンカー３３をアンカー３２と浮体１と
の間に配置していて、水底に固定されたアンカー３２と
シンカー３３とを係留索鎖３５で、また水上に浮かぶ浮
体１とシンカー３３とを係留索鎖３４で繋ぐことによ
り、浮体１を一定位置に係留させている。

【０００６】シンカー３３は通常、鉄鋼や鉄筋コンクリ
ート等水中に沈む重量物が用いられている。また、シン
カー３３の形状は角柱から成って、シンカー上面の中心
部分には係留索鎖との接続部３６が設けられている。特
に、コンクリートは圧縮に強いが引張には弱い特性を持
つため、シンカー３３上面の中心部分に鉄筋部材を突出
させることにより接続部３６を設けて、係留索鎖３４、
３５との接続を集約することによって、シンカー３３の
コンクリート部分に引張応力が作用しないようにしてい
る。

【０００７】シンカー３３は通常水底５１に接している
が、浮体１が移動して係留索鎖３４に大きな張力が作用
すると、水底５１から引き上げられる。ここで、シンカ
ー３３とアンカー３２とを繋ぐ係留索鎖３５が係留索鎖
３４の余裕代の役割を成しており、シンカー３３が水底
５１から引き上げられた後に係留索鎖３４に作用する張
力は、図６の破線に示す如く、シンカー３３とアンカー
３２との間の係留索鎖３４が十分に張るまで、浮体１の
移動とは無関係にほぼ一定とすることができる。よっ
て、係留索鎖３４を長くするのと同様の効果を得ること
ができて、係留索鎖の長さが限られる浅海域において
も、張力の急激な立上がりやそれに伴なう係留索鎖の破
断等を防止することが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際にはシ
ンカー３３を設置しているにもかかわらず、係留索鎖３
４に過大な張力が発生し、その結果、係留索鎖３４が破
断したり、シンカー３３が破損してしまう問題があっ
た。そこで、その原因について詳細を検証したところ、
シンカーの底面と水底との吸着（以後、吸着効果と称
す）が関係していることが実験にて確認された。吸着効
果は、単にシンカー３３が水底５１と接触しているため
だけでなく、シンカー３３が水底５１から引き上げられ
る際に、真上方向へと上昇するため、シンカーと水底と
の間に水が流入し難いことから起こる。また、シンカー
３３が上昇と下降を繰り返すことによって水底の地盤が
抉られて、その窪みにシンカー３３が嵌まってしまうこ
となども原因の一つである。そして、その結果、係留索
鎖３４が破断したり、シンカー３３が破損するほどの過
大な張力が発生していた。

【０００９】したがって、本発明の目的は、シンカー３
３の浮上時に水底５１との間に生じる吸着効果を低減す
ることで、係留装置及び浮体の安全性を高めることがで
き、さらには係留索鎖の寸法を従来以下に抑えることで
費用の低減を図ることができる係留装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するため、以下のような手段を提供するものであ
る。請求項１に記載の係留装置は、水上に浮かぶ浮体
と、水底に固定されたアンカーと、上記浮体と上記アン
カーとの間に設置されたシンカーと、該シンカーを貫通
して設けられた貫通部材と、該貫通部材に形成された２
箇所の接続部の一方と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上
記接続部の他方と上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備
えたことを特徴とするものである。

【００１１】このような係留装置によれば、シンカーが
上昇する際には、真上方向でなく貫通部材に設けられた
一方の接続部を起点に傾くので、シンカー底面と水底と
の吸着効果が低減された状態にてシンカーが上昇する。
また、シンカーを貫通した貫通部材が設けられて、該貫
通部材と係留索鎖とが接続されているので、係留索鎖に
引張応力が作用しても、シンカー自体に生じる引張応力
は抑えられる。

【００１２】請求項２に記載の係留装置は、水上に浮か
ぶ浮体と、水底に固定されたアンカーと、上記浮体と上
記アンカーとの間に設置されたシンカーと、該シンカー
と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記シンカーと上記ア
ンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備えると共に、上記シンカ
ーの底面からシンカー上面或いは側面に貫通する孔を設
けたことを特徴とするものである。

【００１３】このような係留装置によれば、シンカーが
上昇する際には、シンカー周辺からだけでなく、シンカ
ー上面或いは側面から底面に貫通する孔からも水が流入
するので、シンカー底面と水底との吸着効果が低減され
た状態にてシンカーが上昇する。

【００１４】請求項３に記載の係留装置は、水上に浮か
ぶ浮体と、水底に固定されたアンカーと、上記浮体と上
記アンカーとの間に設置されたシンカーと、該シンカー
と水底との間に設置された格子状部材と、上記シンカー
と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記シンカーと上記ア
ンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備えたことを特徴とするも
のである。

【００１５】このような係留装置によれば、シンカーと
水底との間に設置された格子状部材によって、シンカー
と水底とが密着することを防止し、また、シンカーが水
底から引き上げられる際は格子状部材によって生じた隙
間部分からも水が流入するので、シンカー底面と水底と
の吸着効果が低減された状態にてシンカーが上昇する。

【００１６】請求項４に記載の係留装置は、水上に浮か
ぶ浮体と、水底に固定されたアンカーと、上記浮体と上
記アンカーとの間に設置されたシンカーと、該シンカー
を貫通して設けられた貫通部材と、該貫通部材に形成さ
れた２箇所の接続部の一方と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖
と、上記接続部の他方と上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖
と、上記シンカーと水底との間に設置された格子状部材
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１７】このような係留装置によれば、シンカーと
水底との間に設置された格子状部材によってシンカーと
水底とが密着することを防止し、また、シンカーが水底
から引き上げられる際はシンカー周辺からだけでなく、
格子状部材によって生じた隙間部分から水が流入する。
このため、シンカー底面と水底との吸着効果が低減され
た状態にてシンカーが上昇する。さらに、シンカー自体
が真上方向でなく貫通部材に設けられた接続部を起点に
傾くことでも、シンカー底面と水底との吸着効果が低減
される。また、シンカーを貫通した貫通部材が設けられ
て、該貫通部材と係留索鎖とが接続されているので、係
留索鎖に引張応力が作用しても、シンカー自体に生じる
引張応力は抑えられる。

【００１８】請求項５に記載の係留装置は、水上に浮か
ぶ浮体と、水底に固定されたアンカーと、上記浮体と上
記アンカーとの間に設置されたシンカーと、該シンカー
と水底との間に設置された格子状部材と、上記シンカー
と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記シンカーと上記ア
ンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備えると共に、上記シンカ
ーの底面からシンカー上面或いは側面に貫通する孔を設
けたことを特徴とするものである。

【００１９】このような係留装置によれば、シンカーと
水底との間に設置された格子状部材によってシンカーと
水底とが密着することを防止し、また、シンカーが水底
から引き上げられる際はシンカー周辺からだけでなく、
格子状部材によって生じた隙間部分及びシンカー上面或
いは側面から底面に貫通する孔からも水が流入する。こ
のため、シンカー底面と水底との吸着効果が低減された
状態にてシンカーが上昇する。

【００２０】請求項６に記載の係留装置は、請求項１ま
たは請求項４に記載されたシンカーがコスト−重量比の
小さい材料で、かつプレストレスが与えられた重量物で
あり、上記シンカーを貫通して設けられた上記貫通部材
が高張力材であることを特徴とするものである。

【００２１】ここで、プレストレスが与えられた重量物
とは、該重量物の製造時に圧縮応力を与えて形成するこ
とによって、定常状態においても圧縮応力が作用した状
態にある重量物のことをいう。このような係留装置によ
れば、係留索鎖に引張応力が作用しても、シンカー自体
には引張応力が作用しない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る係留装置の好
ましい実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。本
発明の第１の実施の形態である図１において、１は水上
に浮かぶ浮体、２は水底に固定されたアンカー、３は浮
体１とアンカー２との間に配置されたシンカー、６はシ
ンカー３を貫通して設けられた貫通部材、４は貫通部材
６に設けられた接続部７と浮体１とを繋ぐ係留索鎖、５
は貫通部材６に設けられた接続部８とアンカー２とを繋
ぐ係留索鎖である。

【００２３】ここで、浮体１は船舶や海洋構造物（浮消
波堤、浮き桟橋等）のように水上に浮かぶ構造物、アン
カー２及びシンカー３は鉄鋼や鉄筋コンクリート、モル
タルのように水中に沈む重量物、貫通部材６は鋼材等の
高張力材である。また、係留索鎖４、５は例えばチェー
ンやワイヤロープである。

【００２４】本発明の第1の実施の形態によれば、浮体
１が移動し係留索鎖４が十分に張った状態で、シンカー
３が水底５１から引き上げられる際、貫通部材６の接続
部７を起点として傾いてから上昇する。このため、従来
のように真上方向に引き上げられる場合と比べて、シン
カー３の底面と水底５１との間に生じている吸着効果の
影響を抑えて両者を引き離すことが可能となる。よっ
て、係留索鎖４を始めとした係留装置に過大な衝撃力が
作用することがなく、係留装置及び浮体の安全性を高め
ることができる。そして、係留索鎖の寸法を従来以下に
抑えることが可能となって、費用の低減を図ることがで
きる。また、上記シンカー３を鉄筋コンクリートやモル
タルとし、貫通部材６を高張力部材とすることによれ
ば、下記の作用・効果も奏する。シンカー３を製造する
際に、シンカー３には圧縮応力、貫通部材６には引張応
力を与えた状態にてシンカー３を固め、シンカー３が凝
固した後に貫通部材６に与えていた引張応力を開放す
る。すると、シンカー３は初期状態においても圧縮応力
が作用した状態（プレストレス）となるので、係留索鎖
４に引張応力が作用しても、シンカー３自体には引張応
力が作用することがなく、シンカー３の破損を防止する
ことができる。

【００２５】次に本発明の第２の実施の形態を図２によ
り説明する。なお、後述する各実施の形態において、前
述の実施形態にて説明したものと同様の機能を有する部
材には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【００２６】図２において、９は水底と接するシンカー
１３の底面から上面にまで貫通する孔である。

【００２７】本発明の第２の実施の形態によれば、シン
カー１３が水底５１から引き上げられる際には、シンカ
ー１３の周辺からだけでなく、シンカーに設けた孔９か
らもシンカー底面に水が流入する。このため、シンカー
底面と水底５１との間に生じている吸着効果の影響を抑
えて両者を引き離すことが可能となる。よって、係留索
鎖４を始めとした係留装置に過大な引張応力が作用する
ことがなく、係留装置及び浮体の安全性を高めることが
できる。そして、係留索鎖の寸法を従来以下に抑えるこ
とが可能となって、費用の低減を図ることができる。

【００２８】なお、図２においてはシンカーに設けられ
た孔９をシンカー底面から上面に貫通する孔として示し
たが、それに限定されず、底面から側面に貫通させた
り、シンカー上昇する際に傾く方向に開孔するなど適宜
選択することができる。また、孔の大きさや配置等も吸
着効果を効果的に低減できるよう適宜選択することがで
きる。

【００２９】次に本発明の第３の実施の形態を図３によ
り説明する。図３において、１０は格子状部材であり、
例えば金網や鉄筋を碁盤状に交差させて成り、シンカー
３３と水底５１との間に設置されている。

【００３０】本発明の第３の実施の形態によれば、シン
カー３３と水底５１との間に設置された格子状部材１０
によってシンカーと水底とが密着することを防止し、ま
た、シンカー３３が水底５１から引き上げられる際は、
格子状部材によって生じた隙間部分からも水が流入す
る。このため、従来のように真上方向に引き上げられる
場合と比べて、シンカー３３の底面と水底５１との間に
生じている吸着効果の影響を抑えて両者を引き離すこと
が可能となる。よって、係留索鎖４を始めとした係留装
置に過大な引張応力が作用することがなく、係留装置及
び浮体の安全性を高めることができる。そして、係留索
鎖の寸法を従来以下に抑えることが可能となって、費用
の低減を図ることができる。

【００３１】また、本発明の第3の実施の形態における
シンカー３３の代りに、シンカーを貫通する貫通部材を
設けて、貫通部材と浮体及びアンカーとを繋ぐ構成のシ
ンカー（符号３に相当）を使用したり、シンカー底面か
ら上面或いは側面に貫通する孔を設けた構成のシンカー
（符号１３相当）を使用することで、更に効果的に吸着
効果を抑えることが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】本願の請求項１に記載された発明に係る
係留装置によると、シンカーを貫通して設けられた貫通
部材と、該貫通部材に形成された２箇所の接続部の一方
と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記接続部の他方と上
記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備えたことにより、シ
ンカーが上昇する際には、真上方向でなく貫通部材に設
けられた一方の接続部を起点に傾いてから上昇する。こ
のため、シンカー底面と水底との吸着効果を低減するこ
とができる。また、シンカーには、それを貫通した貫通
部材が設けられて、該貫通部材と係留索鎖とが接続され
ているため、シンカー自体に生じる引張応力を抑えるこ
とができる。よって、係留索鎖を始めとした係留装置に
は過大な衝撃力が作用することがなく、係留装置及び浮
体の安全性を高めることができる。そして、係留索鎖の
寸法等を従来以下に抑えて費用の低減を図ることができ
る。

【００３３】本願の請求項２に記載された発明に係る係
留装置によると、シンカーの底面からシンカー上面或い
は側面に貫通する孔を設けたことにより、シンカーが上
昇する際には、シンカー周辺からだけでなく、シンカー
上面或いは側面から底面に貫通する孔からも水が流入す
る。このため、シンカー底面と水底との吸着効果を低減
することができる。よって、係留索鎖を始めとした係留
装置には過大な衝撃力が作用することがなく、係留装置
及び浮体の安全性を高めることができる。そして、係留
索鎖の寸法等を従来以下に抑えて費用の低減を図ること
ができる。

【００３４】本願の請求項３に記載された発明に係る係
留装置によると、シンカーと水底との間に格子状部材を
備えたことにより、シンカーと水底との密着を防止する
ことができる。また、シンカーが水底から引き上げられ
る際は格子状部材によって生じた隙間部分からも水が流
入するので、シンカー底面と水底との吸着効果を低減す
ることができる。よって、係留索鎖を始めとした係留装
置に過大な衝撃力が作用することがなく、係留装置及び
浮体の安全性を高めることができる。そして、係留索鎖
の寸法等を従来以下に抑えて費用の低減を図ることがで
きる。

【００３５】本願の請求項４に記載された発明に係る係
留装置によると、シンカーと水底との間に格子状部材を
備えたことにより、シンカーと水底との密着を防止する
ことができる。また、シンカーが水底から引き上げられ
る際は格子状部材によって生じた隙間部分からも水が流
入するので、シンカー底面と水底との吸着効果を低減す
ることができる。さらに、シンカーを貫通して設けられ
た貫通部材と、該貫通部材に形成された２箇所の接続部
の一方と上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記接続部の他
方と上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備えたことによ
り、シンカーが上昇する際に、真上方向でなく貫通部材
に設けられた一方の接続部を起点に傾いてから上昇する
ことでも、シンカー底面と水底との吸着効果を低減する
ことができる。また、シンカーには、それを貫通した貫
通部材が設けられて、該貫通部材と係留索鎖とが接続さ
れているため、シンカー自体に生じる引張応力を抑える
こともできる。よって、係留索鎖を始めとした係留装置
には過大な衝撃力が作用することがなく、係留装置及び
浮体の安全性を高めることができる。そして、係留索鎖
の寸法等を従来以下に抑えて費用の低減を図ることがで
きる。

【００３６】本願の請求項５に記載された発明に係る係
留装置によると、シンカーと水底との間に設置された格
子状部材と、該シンカーと上記浮体とを繋ぐ係留索鎖
と、上記シンカーと上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを
備えると共に、上記シンカーの底面からシンカー上面或
いは側面に貫通する孔を設けたことにより、シンカーと
水底との間に設置された格子状部材がシンカーと水底と
の密着を防止する。また、シンカーが水底から引き上げ
られる際はシンカー周辺からだけでなく、格子状部材に
よって生じた隙間部分及びシンカー上面或いは側面から
底面に貫通する孔からも水が流入するので、シンカー底
面と水底との吸着効果を低減することができる。よっ
て、係留索鎖を始めとした係留装置には過大な衝撃力が
作用することがなく、係留装置及び浮体の安全性を高め
ることができる。そして、係留索鎖等の寸法を従来以下
に抑えて費用の低減を図ることができる。

【００３７】本願の請求項６に記載された発明に係る係
留装置によると、シンカーにあらかじめプレストレス
（圧縮応力）が与えられると共に、貫通部材が高張力材
であるため、係留索鎖に引張応力が作用しても、シンカ
ー自体に引張応力が作用することがない。よって、シン
カーの破損を防止して費用の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る係留装置の説
明図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る係留装置の説
明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はシンカーの詳細
図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る係留装置の説
明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は格子状部材の詳
細図である。

【図４】従来の係留装置の一例を示す図である。

【図５】従来の係留装置の他の例を示す図である。

【図６】係留索鎖に作用する張力の説明図である。

【符号の説明】

１ 浮体 ２ アンカー ３ シンカー ４、５ 係留索鎖 ６ 貫通部材 ７、８ 接続部 ９ 孔 １０ 格子状部材 １３ シンカー ３３ シンカー ５１ 水底

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水上に浮かぶ浮体と、水底に固定された
   アンカーと、上記浮体と上記アンカーとの間に設置され
   たシンカーと、該シンカーを貫通して設けられた貫通部
   材と、該貫通部材に形成された２箇所の接続部の一方と
   上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記接続部の他方と上記
   アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを備えたことを特徴とする
   係留装置。
2. 【請求項２】 水上に浮かぶ浮体と、水底に固定された
   アンカーと、上記浮体と上記アンカーとの間に設置され
   たシンカーと、該シンカーと上記浮体とを繋ぐ係留索鎖
   と、上記シンカーと上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを
   備えると共に、上記シンカーの底面からシンカー上面或
   いは側面に貫通する孔を設けたことを特徴とする係留装
   置。
3. 【請求項３】 水上に浮かぶ浮体と、水底に固定された
   アンカーと、上記浮体と上記アンカーとの間に設置され
   たシンカーと、該シンカーと水底との間に設置された格
   子状部材と、上記シンカーと上記浮体とを繋ぐ係留索鎖
   と、上記シンカーと上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを
   備えたことを特徴とする係留装置。
4. 【請求項４】 水上に浮かぶ浮体と、水底に固定された
   アンカーと、上記浮体と上記アンカーとの間に設置され
   たシンカーと、該シンカーを貫通して設けられた貫通部
   材と、該貫通部材に形成された２箇所の接続部の一方と
   上記浮体とを繋ぐ係留索鎖と、上記接続部の他方と上記
   アンカーとを繋ぐ係留索鎖と、上記シンカーと水底との
   間に設置された格子状部材とを備えたことを特徴とする
   係留装置。
5. 【請求項５】 水上に浮かぶ浮体と、水底に固定された
   アンカーと、上記浮体と上記アンカーとの間に設置され
   たシンカーと、該シンカーと水底との間に設置された格
   子状部材と、上記シンカーと上記浮体とを繋ぐ係留索鎖
   と、上記シンカーと上記アンカーとを繋ぐ係留索鎖とを
   備えると共に、上記シンカーの底面からシンカー上面或
   いは側面に貫通する孔を設けたことを特徴とする係留装
   置。
6. 【請求項６】 上記シンカーはコスト−重量比の小さい
   材料で、かつプレストレスが与えられた重量物であり、
   上記シンカーを貫通して設けられた上記貫通部材は高張
   力材であることを特徴とする請求項１または請求項４に
   記載の係留装置。