JP2020040493A - 係留システム - Google Patents

Abstract

【課題】係留鎖の鎖環の摩耗を抑制する。【解決手段】係留システム１の係留ライン４は、上端部が浮体２に接続された上係留鎖４１と、上付加物４４とを備える。上付加物４４は、浮体２と水底９２との間において、上係留鎖４１の長手方向の途中に設けられる。上付加物４４は、上取付部と、３つ以上の上抵抗部とを備える。上取付部は、上係留鎖４１に取り付けられる。上記３つ以上の上抵抗部は、上取付部の周囲にて周方向に略等角度間隔に配列される。当該３つ以上の上抵抗部のそれぞれは、上取付部から径方向外方へと突出するとともに長手方向に沿って延びる板状である。これにより、浮体２の揺動等に起因する上係留鎖４１の横揺れを抑制することができる。その結果、上鎖環４１１の摩耗を抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、浮体を係留する係留システムに関する。

従来、浮魚礁等の海面に浮遊する浮体を係留する係留システムでは、浮体と海底に設けられた係留基体とがチェーン等により連結されている。当該チェーンは、海底に接触した状態で係留基体から延び、海底から上方へと延びて浮体に連結される。当該浮体は、波浪や潮流により揺動および移動するため、当該揺動および移動による引張力等がチェーンに加わり、チェーンが損傷するおそれがある。

特許文献１では、浮標体と海底のシンカーとを連結する鉄鎖において、当該鉄鎖の海底からの立ち上がり端部における破断を抑制することを目的として、鉄鎖の長手方向に直角な面を有する流動抵抗体を、鉄鎖の海底から浮標体へと延びる部分に取り付けることが提案されている。当該流動抵抗体は、鉄鎖の長手方向への変位に対して流動抵抗を与え、鉄鎖の海底に接触している部分に加わる衝撃を低減する。

一方、特許文献２では、岸壁等の係留施設に係留された船舶の長周期動揺を抑制することを目的として、係留船舶の係留施設とは反対側の舷側に、水面に浮かぶポンツーンを連結することにより、係留船舶の固有周期を、港湾内の長周期波の周期からずらすことが提案されている。

特開昭５２−１３７８８８号公報 特許第４３６７９９７号公報

ところで、浮体の係留システムでは、特許文献１では想定されていないが、チェーンのうち浮体から海底に向かって延びる部位が、浮体の揺動に伴って揺動し、チェーンを構成する鎖環同士の摩擦等により鎖環が摩耗して破損するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、係留鎖の鎖環の摩耗を抑制することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、浮体を係留する係留システムであって、水面に浮かぶ浮体と、水底に固定された係留基体と、前記浮体と前記係留基体とを接続する係留ラインとを備え、前記係留ラインは、上端部が前記浮体に接続された係留鎖と、前記浮体と前記水底との間において前記係留鎖の長手方向の途中に設けられた上付加物とを備え、前記上付加物は、前記係留鎖に取り付けられる上取付部と、前記上取付部の周囲にて周方向に配列され、それぞれが前記上取付部から径方向外方へと突出するとともに前記長手方向に沿って延びる板状である３つ以上の上抵抗部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の係留システムであって、前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、前記上付加物は、前記振動モードの腹に位置する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の係留システムであって、前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、前記上付加物は、前記振動モードの節と前記振動モードの腹との中央に位置する。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の係留システムであって、前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、前記上付加物は、前記振動モードの節に位置する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の係留システムであって、前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、前記上付加物は、前記振動モードの節よりも上側に位置する第１上付加物であり、前記係留ラインは、前記浮体と前記水底との間において前記係留鎖の前記長手方向の途中に設けられて前記振動モードの前記節よりも下側に位置する第２上付加物をさらに備え、前記第２上付加物は、前記係留鎖に取り付けられる第２上取付部と、前記第２上取付部の周囲にて周方向に配列され、それぞれが前記第２上取付部から径方向外方へと突出するとともに前記長手方向に沿って延びる板状である３つ以上の第２上抵抗部とを備える。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の係留システムであって、前記係留ラインは、上端部が前記係留鎖の下端部に接続される係留ロープと、前記係留ロープの下端部と前記係留基体とを接続する他の係留鎖と、前記係留ロープの長手方向の途中に設けられた下付加物とをさらに備え、前記下付加物は、前記係留ロープに取り付けられる下取付部と、前記下取付部の周囲を囲んで前記下取付部から径方向外方へと突出する下抵抗部とを備える。

請求項７に記載の発明は、浮体を係留する係留システムであって、水面に浮かぶ浮体と、水底に固定された係留基体と、前記浮体と前記係留基体とを接続する係留ラインとを備え、前記係留ラインは、係留ロープと、前記係留ロープの長手方向の途中に設けられた下付加物とを備え、前記下付加物は、前記係留ロープに取り付けられる下取付部と、前記下取付部の周囲を囲んで前記下取付部から径方向外方へと突出する下抵抗部とを備える。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の係留システムであって、前記浮体は、前記係留ラインにより１点係留されている。

本発明では、係留鎖の鎖環の摩耗を抑制することができる。

一の実施の形態に係る係留システムの側面図である。 上付加物の斜視図である。 比較例の係留システムの一部を拡大して示す側面図である。 上記実施の形態に係る係留システムの一部を拡大して示す側面図である。 下付加物の斜視図である。 上付加物の取付位置の他の例を示す側面図である。 上付加物の取付位置の他の例を示す側面図である。 上付加物の形状の他の例を示す斜視図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る係留システム１の構成を示す側面図である。係留システム１は、浮体２と、係留基体３と、係留ライン４とを備える。係留システム１は、水面９１に浮かぶ浮体２を水底９２に係留するシステムである。浮体２が海上に設置される場合、当該水面９１および水底９２はそれぞれ、海面および海底である。

浮体２は、水底９２から上方に離間した状態で水面９１に浮かぶ構造物である。浮体２は、例えば、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする軸対称形状を有する。浮体２は、例えば、集魚のために設置された表層浮魚礁である。係留基体３は、水底９２に固定された物体である。係留基体３は、例えば、水底９２に沈められたシンカー（すなわち、錘）またはアンカー（すなわち、把駐力を有する錨）である。あるいは、係留基体３は、水底９２に予め設置されている固定構造物であってもよい。係留基体３は、必ずしも水底９２に直接的に固定される必要はなく、例えば、水底９２に固定された他の構造物を介して、水中において間接的に水底９２に固定される物体であってもよい。

係留ライン４は、浮体２と係留基体３とを接続する略線状の部材である。図１に示す例では、１本の係留ライン４により、浮体２が係留基体３に係留されている。換言すれば、図１に示す例では、浮体２は係留ライン４により１点係留されている。係留ライン４の上端部は、例えば、浮体２の底部の平面視における中心（すなわち、中心軸Ｊ１上の部位）に接続される。

係留ライン４は、係留鎖４１と、係留ロープ４２と、係留鎖４３とを備える。以下の説明では、一方の係留鎖４１を「上係留鎖４１」とも呼び、他の係留鎖４３を「下係留鎖４３」とも呼ぶ。係留ライン４では、上係留鎖４１、係留ロープ４２および下係留鎖４３が、上側からこの順で長手方向（すなわち、係留ライン４の延びる方向）に接続されている。上係留鎖４１および下係留鎖４３は、好ましくは金属製のチェーンである。係留ロープ４２は、好ましくは合成繊維製のロープである。係留ロープ４２は、金属製のロープ（いわゆる、ワイヤロープ）であってもよい。

具体的には、上係留鎖４１の上端部は、浮体２に接続されている。上係留鎖４１の下端部には、係留ロープ４２の上端部が接続されている。係留ロープ４２の下端部には、下係留鎖４３の上端部が接続されている。下係留鎖４３の他方の端部は、係留基体３に接続される。換言すれば、下係留鎖４３は、係留ロープ４２の下端部と係留基体３とを接続する。下係留鎖４３の係留基体３から延びる部分は、水底９２に接触している。下係留鎖４３は、その一部が水底９２に接触していてもよく、略全長に亘って水底９２に接触していてもよい。上係留鎖４１および係留ロープ４２は、水底９２よりも上方に位置する。

上係留鎖４１は、上係留鎖４１の長手方向に連結される複数の鎖環４１１を備える。下係留鎖４３は、下係留鎖４３の長手方向に連結される複数の鎖環４３１を備える。以下の説明では、鎖環４１１および鎖環４３１をそれぞれ、「上鎖環４１１」および「下鎖環４３１」とも呼ぶ。上鎖環４１１は、例えば、上係留鎖４１の長手方向に長い略楕円形である。上鎖環４１１は、例えば、略環状の部位と、当該略環状の部位の長手方向中央にて長手方向に垂直な幅方向に延びる棒状の部位とを備える。下鎖環４３１は、上鎖環４１１と同形状である。上鎖環４１１および下鎖環４３１の長手方向の長さ、および、幅方向の幅はそれぞれ、例えば数１０ｃｍである。上鎖環４１１および下鎖環４３１の大きさは、様々に変更されてよい。上鎖環４１１および下鎖環４３１は、互いに異なる形状を有していてもよい。また、上鎖環４１１と下鎖環４３１とは、異なる大きさであってもよい。

係留ライン４は、上付加物４４をさらに備える。上付加物４４は、浮体２と水底９２との間において、上係留鎖４１の長手方向の途中（すなわち、上係留鎖４１の上端部と下端部との間）に設けられる。図１に示す例では、２つの上付加物４４はそれぞれ、上係留鎖４１の上端から上係留鎖４１の全長の約１／４および約３／４離れた位置に配置される。なお、上係留鎖４１に設けられる上付加物４４の数は、１であっても、２以上であってもよい。また、上付加物４４の取付位置は様々に変更されてよい。例えば、３つ以上の上付加物４４が、上係留鎖４１の長手方向において略等間隔に配置されてもよい。

図２は、２つの上付加物４４のうち、上側に位置する上付加物４４を示す斜視図である。下側の上付加物４４も、図２に示す構造と同様の構造を有する。上付加物４４は、海中における腐食を抑制するために、耐食性に優れた材料により形成されることが好ましい。例えば、上付加物４４は、鉄等の金属、または、ＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）により形成される。

上付加物４４は、上取付部４４１と、複数の上抵抗部４４２とを備える。上取付部４４１は、上係留鎖４１（図１参照）の途中に取り付けられる。上取付部４４１は、例えば、上係留鎖４１の長手方向に延びる略柱状の部位である。図２に示す例では、上取付部４４１は、上端および下端に円環部４４４（例えば、アイボルト）が設けられた略円柱状である。上取付部４４１の上端および下端の円環部４４４にはそれぞれ、上係留鎖４１の上鎖環４１１が連結される。換言すれば、上係留鎖４１は、２つの上付加物４４により接続される３つの上係留鎖要素を備える。上取付部４４１の長手方向の長さは、例えば、上鎖環４１１の長手方向の長さよりも長い。なお、上取付部４４１の円環部４４４と上係留鎖４１の上鎖環４１１との接続は、例えば、アイナットまたはシャックル等を介して行われてもよい。

複数の上抵抗部４４２は、上取付部４４１の周囲にて周方向（すなわち、上記長手方向に延びる上取付部４４１の中心軸Ｊ２を中心とする周方向）に略等角度間隔に配列される。複数の上抵抗部４４２の数は、３以上であれば様々に変更されてよい。図２に示す例では、４つの上抵抗部４４２が、約９０°間隔にて周方向に配列される。なお、複数の上抵抗部４４２は、上記周方向において必ずしも略等角度間隔に配列される必要はなく、周方向に隣接する２つの上抵抗部４４２の間隔は異なっていてもよい。

複数の上抵抗部４４２はそれぞれ、上取付部４４１から径方向外方（すなわち、上述の上取付部４４１の中心軸Ｊ２を中心とする径方向の外方）へと突出する。各上抵抗部４４２は、長手方向に沿って延びる板状の部位である。図２に示す例では、上抵抗部４４２は、例えば、長手方向の辺よりも径方向の辺が長い略長方形の平板状の部位である。複数の上抵抗部４４２は、例えば略同形状である。上抵抗部４４２の長手方向の長さは、例えば、上取付部４４１の長手方向の長さの約半分であり、上鎖環４１１の長手方向の長さと略同じである。

図３は、上述の上付加物４４および下付加物４５が係留ライン８４に設けられていない比較例の係留システム８１の一部を拡大して示す側面図である。図３では、係留システム８１の浮体８２が波浪等により揺動する場合の上係留鎖８４１の振動の様子を示す。図３では、上係留鎖８４１を実線にて模式的に描いている。また、図３では、浮体８２が図中の最も左側に位置する状態を太実線にて示し、最も右側に位置する状態を二点鎖線にて示す。

比較例の係留システム８１では、浮体８２の揺動に起因する上係留鎖８４１の横揺れの振動モードの次数は２以上である。換言すれば、図１に示す係留システム１において、上付加物４４が係留ライン４に設けられていないと仮定した場合、浮体２の揺動に起因する上係留鎖４１の横揺れの振動モードの次数は２以上である。図３に示す比較例では、浮体８２の揺動に起因する上係留鎖８４１の横揺れの振動モードは２次である。

上係留鎖８４１の上端から上係留鎖８４１の全長の約１／４および約３／４離れた位置は、比較例の係留システム８１における上係留鎖８４１の振動モード（以下、単に「比較例の振動モード」とも呼ぶ。）の腹８５である。また、上係留鎖８４１の上端から上係留鎖８４１の全長の約１／２離れた位置は、比較例の振動モードの節８６である。比較例の係留システム８１では、上係留鎖８４１の横揺れに伴う上鎖環（すなわち、上係留鎖８４１を構成する鎖環）同士の摩擦等により、上鎖環の摩耗が生じる可能性がある。上鎖環の摩耗は、特に、上係留鎖８４１の横揺れ時に上鎖環の向きの変動が大きい振動モードの節８６等において大きくなる可能性が高い。なお、図３に示す例では、上係留鎖８４１の上端および下端も比較例の振動モードの節と捉えることは可能であるが、以下の説明では、比較例の振動モードの節８６とは、上係留鎖８４１の上端および下端を除いた節（すなわち、上係留鎖８４１の長手方向の途中に位置する節）を意味する。

図４は、図１に示す係留システム１の一部を拡大して示す側面図である。図４では、係留システム１の浮体２が波浪等により揺動する場合における上係留鎖４１の振動の様子を示す。図４では、上係留鎖４１を太実線にて模式的に描いている。また、図４では、浮体２が図中の最も左側に位置する状態を実線にて示し、最も右側に位置する状態を二点鎖線にて示す。

係留システム１では、上述のように、２つの上付加物４４はそれぞれ、上係留鎖４１の上端から上係留鎖４１の全長の約１／４および約３／４離れた位置に配置される。すなわち、２つの上付加物４４はそれぞれ、上付加物４４が係留ライン４に設けられていないと仮定した場合の上係留鎖４１の振動モード（すなわち、図３に示す比較例の振動モード）の腹８５に位置する。

上付加物４４が設けられることにより、上係留鎖４１の横揺れにおける水平方向の付加水質量（すなわち、付加質量）が増大する。これにより、上係留鎖４１の横揺れが抑制され、当該横揺れの振幅が小さくなる。また、上係留鎖４１の横揺れにおける振動モードの次数が小さくなるように当該横揺れの固有周期が変更され、当該固有周期と波の周期との一致による共振現象の発生も抑制される。その結果、上係留鎖４１の横揺れの振幅増大が抑制される。図４に示す例では、上係留鎖４１の横揺れの振動モードの次数は、１である。

図１に示す係留ライン４は、下付加物４５をさらに備える。下付加物４５は、浮体２と水底９２との間において、係留ロープ４２の長手方向の途中（すなわち、係留ロープ４２の上端部と下端部との間）に設けられる。係留ロープ４２に設けられる下付加物４５の数は、１であっても、２以上であってもよい。図１に示す例では、２つの下付加物４５が、係留ロープ４２の長手方向において略等間隔に配置される。詳細には、２つの下付加物４５はそれぞれ、係留ロープ４２の上端から係留ロープ４２の全長の約１／３および約２／３離れた位置に配置される。なお、下付加物４５の取付位置は様々に変更されてよい。

図５は、２つの下付加物４５のうち、上側に位置する下付加物４５を示す斜視図である。下側の下付加物４５も、図５に示す構造と同様の構造を有する。下付加物４５は、海中における腐食を抑制するために、耐食性に優れた材料により形成されることが好ましい。例えば、下付加物４５は、鉄等の金属、または、ＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）により形成される。

下付加物４５は、下取付部４５１と、下抵抗部４５２と、複数の下支持部４５３とを備える。下取付部４５１は、係留ロープ４２（図１参照）の途中に取り付けられる。下取付部４５１は、例えば、係留ロープ４２の長手方向に延びる略柱状の部位である。図５に示す例では、下取付部４５１は、上端および下端に円環部４５４（例えば、アイボルト）が設けられた略円柱状である。下取付部４５１の上端および下端の円環部４５４にはそれぞれ、係留ロープ４２の端部に設けられた円環部が連結される。換言すれば、係留ロープ４２は、２つの下付加物４５により接続される３つの係留ロープ要素を備える。下取付部４５１の長手方向の長さは、例えば、上付加物４４の上取付部４４１の長手方向の長さと略同じである。なお、下取付部４５１の円環部４５４と係留ロープ４２との接続は、例えば、アイナットまたはシャックル等を介して行われてもよい。

下抵抗部４５２は、下取付部４５１の周囲を囲んで下取付部４５１から径方向外方（すなわち、上記長手方向に延びる下取付部４５１の中心軸Ｊ３を中心とする径方向の外方）へと突出する。図５に示す例では、下抵抗部４５２は、下取付部４５１の長手方向の中央部から長手方向に略垂直に延びる板状の部位である。下抵抗部４５２は、例えば、略円環状の平板状の部位である。下抵抗部４５２の外径は、例えば、下取付部４５１の長手方向の長さと略同じである。

複数の下支持部４５３は、下取付部４５１の上端部または下端部と、下抵抗部４５２の外周部とを接続する。これにより、後述するように浮体２が揺動する際に下抵抗部４５２に加わる力により、下抵抗部４５２が変形したり破損したりすることを抑制することができる。

図１に示す係留システム１では、波浪等による浮体２の揺動および上係留鎖４１の横揺れに伴って、係留ロープ４２が長手方向に伸縮する。換言すれば、波浪等により係留ロープ４２の長手方向における縦揺れが生じる。上述のように、係留システム１では、係留ロープ４２の途中に下付加物４５が設けられることにより、係留ロープ４２の縦揺れにおける長手方向の付加水質量（すなわち、付加質量）が増大する。これにより、係留ロープ４２の縦揺れが抑制される。その結果、係留ロープ４２の縦揺れとの共振による上係留鎖４１の横揺れの振幅増大が抑制される。

以上に説明したように、係留システム１は、水面９１に浮かぶ浮体２と、水底９２に固定された係留基体３と、浮体２と係留基体３とを接続する係留ライン４とを備える。係留ライン４は、上端部が浮体２に接続された係留鎖（すなわち、上係留鎖４１）と、上付加物４４とを備える。上付加物４４は、浮体２と水底９２との間において、上係留鎖４１の長手方向の途中に設けられる。上付加物４４は、上取付部４４１と、３つ以上の上抵抗部４４２とを備える。上取付部４４１は、上係留鎖４１に取り付けられる。上記３つ以上の上抵抗部４４２は、上取付部４４１の周囲にて周方向に配列される。当該３つ以上の上抵抗部４４２のそれぞれは、上取付部４４１から径方向外方へと突出するとともに長手方向に沿って延びる板状である。これにより、浮体２の揺動等に起因する上係留鎖４１の横揺れを抑制することができる。その結果、上係留鎖４１の上鎖環４１１同士の摩擦を低減することができ、上鎖環４１１の摩耗を抑制することができる。

このように、係留システム１では、浮体２の揺動等に起因する上係留鎖４１の横揺れを抑制することができるため、係留システム１の構造は、浮体の揺動が比較的大きい係留システム、および、係留ラインが万一破損した場合の影響が大きい係留システムに特に適している。具体的には、係留システム１は、浮体２が係留ライン４により１点係留されている係留システムに特に適している。

上述のように、上記３つ以上の上抵抗部４４２は、上取付部４４１の周囲にて周方向に略等角度間隔に配列されることが好ましい。これにより、上係留鎖４１がいずれの方向に横揺れする場合であっても略均等に当該横揺れを抑制することができる。

上述のように、上付加物４４が係留ライン４に設けられていないと仮定した場合、浮体２の揺動に起因する上係留鎖４１の横揺れの振動モードの次数は、例えば２以上である。この場合、上付加物４４は、比較例の振動モードの腹８５に位置することが好ましい。このように、上係留鎖４１の横揺れによる移動量が最も大きい位置に上付加物４４を配置することにより、上係留鎖４１の横揺れをさらに抑制することができる。その結果、比較例の振動モードの節８６等における上鎖環４１１の摩耗をさらに抑制することができる。また、上係留鎖４１の横揺れにおける振動モードの次数を低減し、当該横揺れの固有周期と波の周期との一致による共振現象の発生を抑制することもできる。その結果、上鎖環４１１の摩耗をより一層抑制することができる。

上述のように、係留ライン４は、係留ロープ４２と、下係留鎖４３と、下付加物４５とをさらに備えることが好ましい。係留ロープ４２は、上端部が上係留鎖４１の下端部に接続される。下係留鎖４３は、係留ロープ４２の下端部と係留基体３とを接続する他の係留鎖である。下付加物４５は、係留ロープ４２の長手方向の途中に設けられる。下付加物４５は、係留ロープ４２に取り付けられる下取付部４５１と、下取付部４５１の周囲を囲んで下取付部４５１から径方向外方へと突出する下抵抗部４５２とを備えることが好ましい。これにより、浮体２の揺動等に起因する係留ロープ４２の縦揺れを抑制することができる。その結果、係留ロープ４２の縦揺れとの共振による上係留鎖４１の横揺れの振幅増大を抑制することができ、上鎖環４１１の摩耗をより一層抑制することができる。

上述のように、係留ライン４は、好ましくは２つの上付加物４４を備える。上側の上付加物４４を第１上付加物４４と呼び、下側の上付加物４４を第２上付加物４４と呼ぶと、第１上付加物４４は、比較例の振動モードの節８６よりも上側に位置し、第２上付加物４４は、比較例の振動モードの節８６よりも下側に位置することが好ましい。第２上付加物４４は、第１上付加物４４と同様に、浮体２と水底９２との間において、上係留鎖４１の長手方向の途中に設けられる。

第２上付加物４４は、図２に示すように、上取付部４４１と、３つ以上の上抵抗部４４２とを備えることが好ましい。第２上付加物４４の上取付部４４１および上抵抗部４４２をそれぞれ「第２上取付部４４１」および「第２上抵抗部４４２」と呼ぶと、第２上取付部４４１は、上係留鎖４１に取り付けられる。上記３つ以上の第２上抵抗部４４２は、第２上取付部４４１の周囲にて周方向に配列される。当該３つ以上の第２上抵抗部４４２のそれぞれは、第２上取付部４４１から径方向外方へと突出するとともに長手方向に沿って延びる板状である。これにより、上係留鎖４１の横揺れをさらに抑制することができるとともに、比較例の振動モードの節８６における上鎖環４１１の動きをさらに抑制することもできる。その結果、比較例の振動モードの節８６等における上鎖環４１１の摩耗をさらに抑制することができる。

上述のように、上係留鎖４１における上付加物４４の取付位置は、比較例の振動モードの腹８５には限定されない。また、上係留鎖４１に設けられる上付加物４４の数も２には限定されない。例えば、図６に示すように、上係留鎖４１に設けられる上付加物４４の数は１であり、当該１つの上付加物４４は、上係留鎖４１の上端から上係留鎖４１の全長の約１／２離れた位置に配置されてもよい。換言すれば、当該上付加物４４は、上付加物４４が係留ライン４に設けられていないと仮定した場合の上係留鎖４１の振動モード（すなわち、図３に示す比較例の２次の振動モード）の節８６に位置する。これにより、比較例の振動モードの節８６等における上鎖環４１１の摩耗をさらに抑制することができる。また、上係留鎖４１の横揺れにおける振動モードの次数を低減して上記共振現象の発生を抑制することもできる。その結果、上鎖環４１１の摩耗をより一層抑制することができる。

上付加物４４は、図７に示すように、上付加物４４が係留ライン４に設けられていないと仮定した場合の上係留鎖４１の振動モード（すなわち、図３に示す比較例の２次の振動モード）の節８６と当該振動モードの腹８５との中央に位置してもよい。図７に示す例では、２つの上付加物４４がそれぞれ、比較例の振動モードの節８６の上側および下側において、節８６と腹８５との中央に位置する。換言すれば、２つの上付加物４４はそれぞれ、上係留鎖４１の上端から上係留鎖４１の全長の約３／８および５／８離れた位置に配置される。このように、上係留鎖４１の横揺れによる移動量が最も大きい位置（すなわち、比較例の振動モードの腹８５）と、上鎖環４１１の向きの変動が最も大きい位置（すなわち、比較例の振動モードの節８６）との中央に上付加物４４を配置することにより、上係留鎖４１の横揺れをさらに抑制することができるとともに、比較例の振動モードの節８６等における上鎖環４１１の摩耗をさらに抑制することができる。また、上係留鎖４１の横揺れにおける振動モードの次数を低減して上記共振現象の発生を抑制することもできる。その結果、上鎖環４１１の摩耗をより一層抑制することができる。

係留システム１では、様々な変更が可能である。

上付加物４４では、上取付部４４１および上抵抗部４４２の形状は様々に変更されてよい。例えば、上取付部４４１は略角柱状であってもよい。また、上取付部４４１の上係留鎖４１への取付方法は、様々に変更されてよい。上抵抗部４４２は、長手方向の辺が径方向の辺よりも長い略長方形状であってもよく、略正方形状であってもよい。あるいは、上抵抗部４４２は、略矩形状以外の形状を有していてもよい。また、上抵抗部４４２は、必ずしも平板状である必要はなく、例えば、周方向に湾曲する板状であってもよい。

上付加物４４では、図８に示すように、各上抵抗部４４２の周方向外端部に、エンドプレート４４３が設けられてもよい。エンドプレート４４３は、例えば、上抵抗部４４２に略垂直な略平板状の部位である。上係留鎖４１（図１参照）の長手方向（すなわち、中心軸Ｊ２に沿う方向）において、エンドプレート４４３の長さは、上抵抗部４４２の長さと略同じ、または、上抵抗部４４２の長さよりも長いことが好ましい。図８に示す例では、エンドプレート４４３の上端および下端はそれぞれ、上抵抗部４４２の上端および下端から上方および下方に突出する。上付加物４４にエンドプレート４４３が設けられることにより、上係留鎖４１の横揺れにおける水平方向の付加水質量（すなわち、付加質量）がさらに増大する。これにより、浮体２の揺動等に起因する上係留鎖４１の横揺れをさらに抑制することができる。その結果、上係留鎖４１の上鎖環４１１同士の摩擦をさらに低減することができ、上鎖環４１１の摩耗をより一層抑制することができる。

上係留鎖４１に複数の上付加物４４が設けられる場合、当該複数の上付加物４４の形状は同じであってもよく、異なっていてもよい。

上係留鎖４１における上付加物４４の取付位置は、上述の例には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、上係留鎖４１に設けられる上付加物４４の数は１であり、当該１つの上付加物４４は、比較例の振動モードの節８６よりも下側の腹８５に配置されてもよい。あるいは、上付加物４４は、上係留鎖４１において、比較例の振動モードの節８６、２つの腹８５、および、節８６と腹８５との中央を除く他の位置に配置されてもよい。また、あるいは、３つの上付加物４４がそれぞれ、上係留鎖４１において、比較例の振動モードの節８６および２つの腹８５に配置されてもよい。なお、上係留鎖４１における上付加物４４の取付位置は、上係留鎖８４１の横揺れの振動モードの次数を低減させる位置であることが好ましい。

下付加物４５では、下取付部４５１および下抵抗部４５２の形状は様々に変更されてよい。例えば、下取付部４５１は略角柱状であってもよい。また、下取付部４５１の係留ロープ４２への取付方法は、様々に変更されてよい。例えば、下取付部４５１は、断面が略Ｃ字状の略円筒状であり、内側に係留ロープ４２を配置してカシメ等により係留ロープ４２に取り付けられてもよい。下抵抗部４５２の形状は、下取付部４５１の周囲を囲む略環状であれば、略円環状には限定されず、様々に変更されてよい。また、下抵抗部４５２は、必ずしも下取付部４５１から長手方向に略垂直に延びる平板状である必要はなく、例えば、長手方向に湾曲する板状であってもよい。下付加物４５では、下支持部４５３は省略されてもよい。

係留ロープ４２に複数の下付加物４５が設けられる場合、当該複数の下付加物４５の形状は同じであってもよく、異なっていてもよい。

係留システム１では、係留ライン４から係留ロープ４２、下付加物４５および下係留鎖４３が省略され、上係留鎖４１により浮体２と係留基体３とが接続されてもよい。換言すれば、係留ライン４は、全長に亘って係留鎖であってもよい。この場合、当該係留鎖である上係留鎖４１の一方の端部（すなわち、上端部）は浮体２に接続され、他方の端部は係留基体３に接続される。

係留システム１では、係留ライン４から上付加物４４が省略され、下付加物４５が係留ロープ４２に設けられてもよい。この場合、係留ライン４から上係留鎖４１が省略され、係留ロープ４２と下係留鎖４３とにより浮体２と係留基体３とが接続されてもよい。あるいは、係留ライン４から下係留鎖４３が省略され、上係留鎖４１と係留ロープ４２とにより浮体２と係留基体３とが接続されてもよい。また、係留システム１では、係留ライン４から上係留鎖４１および下係留鎖４３が省略され、係留ロープ４２により浮体２と係留基体３とが接続されてもよい。換言すれば、係留ライン４は、係留ロープ４２と、係留ロープ４２の長手方向の途中に設けられた下付加物４５とを備え、下付加物４５は、係留ロープ４２に取り付けられる下取付部４５１と、下取付部４５１の周囲を囲んで下取付部４５１から径方向外方へと突出する下抵抗部４５２とを備える。これにより、上述のように、浮体２の揺動等に起因する係留ロープ４２の縦揺れを抑制することができる。

浮体２の形状は、中心軸Ｊ１を中心とする軸対称形状には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、浮体２は、水平方向を向く中心軸に対して線対称な形状を有していてもよい。また、浮体２は、非対称な形状を有していてもよい。

浮体２は、必ずしも１点係留される必要はなく、複数の係留ライン４により多点係留されてもよい。この場合、複数の係留ライン４のそれぞれにおいて、上係留鎖４１の長手方向の途中に上付加物４４が設けられることが好ましい。

浮体２は、浮魚礁以外の構造物であってもよい。浮体２は、例えば、ブイ、あるいは、洋上風力発電用の風車が立設される土台等であってもよい。浮体２は、必ずしも海面に設置される必要はなく、湖沼等の水面に設置されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 係留システム
２ 浮体
３ 係留基体
４ 係留ライン
４１ 上係留鎖
４２ 係留ロープ
４３ 下係留鎖
４４ 上付加物
４５ 下付加物
８５ （振動モードの）腹
８６ （振動モードの）節
９１ 水面
９２ 水底
４４１ 上取付部
４４２ 上抵抗部
４５１ 下取付部
４５２ 下抵抗部

Claims (8)

1. 浮体を係留する係留システムであって、
   水面に浮かぶ浮体と、
   水底に固定された係留基体と、
   前記浮体と前記係留基体とを接続する係留ラインと、
   を備え、
   前記係留ラインは、
   上端部が前記浮体に接続された係留鎖と、
   前記浮体と前記水底との間において前記係留鎖の長手方向の途中に設けられた上付加物と、
   を備え、
   前記上付加物は、
   前記係留鎖に取り付けられる上取付部と、
   前記上取付部の周囲にて周方向に配列され、それぞれが前記上取付部から径方向外方へと突出するとともに前記長手方向に沿って延びる板状である３つ以上の上抵抗部と、
   を備えることを特徴とする係留システム。
2. 請求項１に記載の係留システムであって、
   前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、
   前記上付加物は、前記振動モードの腹に位置することを特徴とする係留システム。
3. 請求項１に記載の係留システムであって、
   前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、
   前記上付加物は、前記振動モードの節と前記振動モードの腹との中央に位置することを特徴とする係留システム。
4. 請求項１に記載の係留システムであって、
   前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、
   前記上付加物は、前記振動モードの節に位置することを特徴とする係留システム。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の係留システムであって、
   前記上付加物が前記係留ラインに設けられていないと仮定した場合、前記浮体の揺動に起因する前記係留鎖の横揺れの振動モードの次数は２次以上であり、
   前記上付加物は、前記振動モードの節よりも上側に位置する第１上付加物であり、
   前記係留ラインは、前記浮体と前記水底との間において前記係留鎖の前記長手方向の途中に設けられて前記振動モードの前記節よりも下側に位置する第２上付加物をさらに備え、
   前記第２上付加物は、
   前記係留鎖に取り付けられる第２上取付部と、
   前記第２上取付部の周囲にて周方向に配列され、それぞれが前記第２上取付部から径方向外方へと突出するとともに前記長手方向に沿って延びる板状である３つ以上の第２上抵抗部と、
   を備えることを特徴とする係留システム。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の係留システムであって、
   前記係留ラインは、
   上端部が前記係留鎖の下端部に接続される係留ロープと、
   前記係留ロープの下端部と前記係留基体とを接続する他の係留鎖と、
   前記係留ロープの長手方向の途中に設けられた下付加物と、
   をさらに備え、
   前記下付加物は、
   前記係留ロープに取り付けられる下取付部と、
   前記下取付部の周囲を囲んで前記下取付部から径方向外方へと突出する下抵抗部と、
   を備えることを特徴とする係留システム。
7. 浮体を係留する係留システムであって、
   水面に浮かぶ浮体と、
   水底に固定された係留基体と、
   前記浮体と前記係留基体とを接続する係留ラインと、
   を備え、
   前記係留ラインは、
   係留ロープと、
   前記係留ロープの長手方向の途中に設けられた下付加物と、
   を備え、
   前記下付加物は、
   前記係留ロープに取り付けられる下取付部と、
   前記下取付部の周囲を囲んで前記下取付部から径方向外方へと突出する下抵抗部と、
   を備えることを特徴とする係留システム。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つに記載の係留システムであって、
   前記浮体は、前記係留ラインにより１点係留されていることを特徴とする係留システム。

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