JP2022101973A - 浮体係留装置と浮体係留装置の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】係留杭に係留される浮体の挙動による係留外力を受けることができるとともに、簡便に組み立てることができる浮体係留装置とその組立方法を提供する。【解決手段】浮桟橋１１に設置されて係留杭１０と係脱可能に連繋するガイドローラ２６，３７を先端部に支持する揺動プレート２３，３３が、浮桟橋１１にベースプレート２１，３１を介して配される軸受プレート２２，３２に揺動軸２３ａ，３３ａを介して設けられる。ベースプレート２１，３１に配された台座部２７，３８に、揺動プレート２３，３３のそれぞれに掛け渡された台座プレート２３ｂ，３３ｂが支持される。台座部２７，３８の上面にせん断キー２８，３９が上方を突出して設けられ、台座プレート２３ｂ，３３ｂにはせん断キー２８，３９と嵌合する嵌合部２３ｃ，３３ｅが形成され、せん断キー２８，３９と嵌合部２３ｃ，３３ｅを介して揺動プレート２３，３３が支持されている。【選択図】図１

Description

この発明は、船舶を係留させる浮桟橋、あるいはダムや汚水池に汚水処理装置を浮遊させて設置させる浮体等のように、海面や水面の変動に応じて昇降する浮体を、海底等に固定した係留杭に係留させるための浮体係留装置とその組立方法に関する。

船舶を岸壁に係留する場合、岸壁の高さは一定であるのに対して、海面の昇降により船舶の高さ位置は潮位に応じて変動し、あるいは波高によっても常時変動している。また、ダムや汚水池の水面も風雨等の影響を受けて常時変動している。このため、船舶を浮桟橋に係留させて、この浮桟橋と岸壁との間に渡橋を配することにより、船員や船客等の乗員が船舶に乗降することを円滑に行えるようにしてある。すなわち、図９に示すように、岸壁１に対して適宜に離隔した位置に浮桟橋２を配し、岸壁１と浮桟橋２とに渡橋３が掛け渡されている。船舶Ｓは浮桟橋２に係留される。浮桟橋２は海面に浮遊しているために潮位や波高の変動によって昇降し、その上面が常に海面と一定の高さの位置にある。したがって、船舶Ｓの乗員は浮桟橋２との間で円滑に乗降できる。岸壁１と浮桟橋２との間に掛け渡されている前記渡橋３の浮桟橋２側の端部は浮桟橋２と共に昇降しながら、岸壁１との架設状態が維持されるようにしてあり、乗員はこの渡橋３により岸壁１と浮桟橋２との間を往来することができるようにしてある。

渡橋３が岸壁１または浮桟橋２から外れてしまっては不都合であるから、前記浮桟橋２は岸壁１に対して一定位置になければならない。このため、浮桟橋２は、浮桟橋２の角部に対応させて配するように、海底に固定して設置されたほぼ断面方形の４本の係留杭４に係留装置５を連繋させて配されている。このための係留装置として、特許文献１～特許文献３に記載されている種々の装置がある。この種の係留装置は、前記係留杭と連繋させて浮桟橋２に取り付けられる。

図９と図１０は係留装置５の一例を示す側面図であり、平面形状がほぼ矩形の浮桟橋２の四隅をほぼ方形に切欠を形成し、この方形の辺であって浮桟橋２の側面で形成される辺の部分にそれぞれ係留装置５が取り付けられている。この係留装置５は水平方向を軸5aとして回動自在にガイドローラ5bが架台5cに設けられ、この架台5cには緩衝部材5dが介在された構造を備えている。そして、前記ガイドローラ5bが係留杭の側面に当接するように配されている。

浮桟橋２の海面内での移動は、前記係留装置５を介して係留杭４に拘束されており、潮位の変化や波浪等による海面の昇降に対しては、前記ガイドローラ5bが係留杭４の側面に沿って回動しながら案内して、浮桟橋２の昇降が許容されている。

特開平７－３０９２８７ 特開平８－４０３５４ 特開平１１－２９３６２５ 特開２０１２－１３１３８７ 特開２０１８－００２０６７

ところで、平常時の干満による潮位の変化に対しては、前述したように、係留装置５により浮桟橋２が係留杭４に拘束されながら海面に浮遊し、潮位の変化や波浪等による海面の昇降によっても浮桟橋２や係留杭４が損傷するおそれがない。これに対して、台風による暴風雨等の異常気象時には、浮桟橋２の挙動は激しくなるため、係留装置５が係留杭４に激しく衝突して、係留装置５が損傷してしまうおそれがある。このような場合には、浮桟橋２を係留杭４による拘束から離脱させるように、該係留杭４との連繋を解除して他の場所へ移動できるようにすることが好ましい。

特許文献４には、浮揚構造物を係留杭から外して他の場所に移設するために、４本の係留杭から浮揚構造物の四隅を容易に離脱できる浮揚構造物係留装置が開示されている。
また、本願出願人は、係留杭と浮桟橋とを連繋させる係留装置による連繋状態を解除して、浮桟橋を係留杭で囲まれた領域から移動することができるようにした浮体の係留装置を提案した（特許文献５）。

特許文献４に開示された浮揚構造物係留装置では、前記浮揚構造物に平面的に回動させ得る略Ｌ字型のアームを設け、このアームの一端に前記係留杭に当接して押し付け得るローラを取り付けるとともに、前記アームの他端側に、前記アームの他端を押圧して前記ローラを前記係留杭に当接して押し付ける機能と前記押圧を解除させ得る機能とを有する作動機構を備えた構造とされたものである。

また、特許文献５に開示された浮体の係留装置は、浮体の平面形状を、係留杭の対向する面の距離よりも小さい幅員を有する矩形に形成して、浮体を係留杭で囲まれた領域から移動して離脱可能とし、浮体の角部に前記係留杭の隣接する二つの側面のそれぞれに対して進退自在にガイドローラを設け、前記ガイドローラは、進入時には係留杭の側面に連繋する案内位置に位置し、後退時には、浮体の縁部よりも内側の退避位置に位置するようにした構成とされたものである。

これら特許文献４と特許文献５とのそれぞれに記載された係留装置はいずれも、係留杭に案内されるガイドローラが揺動するアームにより旋回することによって係留杭による規制が解除されて、浮体が係留杭により囲まれた領域に対して進退可能となる構成とされている。

係留装置のガイドローラは係留杭に連繋して、浮体の昇降に合わせて係留杭の側面を転動することで、浮体の昇降を案内している。他方、海上の浮体は常に海面の挙動により影響を受けることになるから、ガイドローラは、係留杭に繰り返し衝突したり押圧されたりしている。また、ガイドローラは、揺動アーム等の端部に支持されている。このため、揺動アーム等の揺動の支持部は、ガイドローラの係留杭に対する力の反力を、常に、しかも繰り返して受けることになる。この際の繰り返し荷重により、支持部が疲労等によって破損されてしまう虞が生じる。
このため、揺動アーム等の支持部に負荷が加えられないようにすることが望まれる。

また、係留装置を浮体に設置する場合には、ガイドローラの台座を設置現場にて溶接によって取付基板等に接合させているため、溶接等の検査を行うと共に、ガイドローラと係留杭との位置関係が所定の範囲内に収められているかを検査する必要がある。

そこで、この発明は、海面の挙動に応じた浮体の昇降を案内するガイドローラの揺動を支持する支持部に、繰り返し荷重が作用しようとする場合であっても、支持部へ負荷が加えられることを極力減じることができると共に、溶接作業と検査作業とを極力減じることができるようにする浮体係留装置とその組立方法とを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る浮体係留装置は、矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置であって、前記係留杭の側面に接触して、浮体の昇降によって転動自在なガイドローラを備え、ガイドローラを先端部に支持すると共に、任意の部分の支持部で揺動自在に支持された揺動アーム構造体を備え、前記ガイドローラを、係留杭の側面に接触する案内位置と側面から離脱させる退避位置との間で、前記揺動アーム構造体の揺動により旋回自在とし、前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の前記先端部と支持部との中間部で、台座部に設けたせん断キーを介在させて、揺動アーム構造体を該台座部に支持させてあることを特徴としている。

ガイドローラが案内位置に位置している状態では、ガイドローラが係留杭の側面に接触することで浮体の昇降が案内される。このとき、海面の挙動がガイドローラに伝達され、係留杭に対する押圧力が強くなったり弱くなったりして変化する。また、押圧力が作用する方向も変化する。ガイドローラの旋回を支持している揺動アーム構造体は、前記せん断キーを介して台座部に支持されているから、揺動アーム構造体の揺動を支持する支持部に海面の挙動等によって生じる係留による外力が該支持部に加えられることが極力回避される。
なお、係留杭の一の側面に連繋するガイドローラの数は、浮体の大きさや設置される海面の挙動に必要に応じて単数または複数とする。

また、この発明に係る浮体係留装置は、矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置であって、前記浮体の平面形状を、前記矩形の対向する辺の角部に配された係留杭の対向する面の距離よりも小さい幅員を有する矩形に形成して、該浮体を係留杭で囲まれた領域に対して一の方向で進退可能とし、前記係留杭の側面に接触して、浮体の昇降によって転動自在なガイドローラを備え、ガイドローラを先端部に支持すると共に、任意の部分の支持部で揺動自在に支持された揺動アーム構造体を備え、前記ガイドローラを、係留杭の側面に接触する案内位置と側面から離脱させる退避位置との間で、前記揺動アーム構造体の揺動により旋回自在とし、前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の前記先端部と支持部との中間部で、台座部に設けたせん断キーを介在させて、揺動アーム構造体を該台座部に支持させてあることを特徴としている。

すなわち、係留杭で囲まれた領域に対して進退可能とされている浮体にこの係留装置を採用するものである。異常気象時等で、浮体や係留杭が損傷する虞がある場合には浮体を係留杭で囲まれた領域から移動させて、浮体と係留杭とが干渉することを防止する。

また、この発明に係る浮体係留装置は、矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置であって、前記浮体の平面形状を、前記矩形の対向する辺の角部に配された係留杭の対向する面の距離よりも小さい幅員を有する矩形に形成して、該浮体を係留杭で囲まれた領域に対して一の方向で進退可能とし、前記浮体の端部であって、該浮体の前記領域に対する進退移動時の浮体移動方向の端部に、基端部を軸として揺動自在な揺動アーム構造体の揺動によって、浮体移動方向と直交する面内で旋回自在で、該浮体移動方向と平行な方向を回動軸として回動自在に端部側ガイドローラを、上記揺動アーム構造体の先端部に支持させ、前記浮体の前記端部側ガイドローラよりも該浮体の中央側に、基端部を軸として揺動自在な揺動アーム構造体の揺動によって、前記浮体移動方向と直交する面内で旋回自在で、浮体移動方向と直交する方向であって浮体の上面と平行な方向を回動軸として回動自在に中央側ガイドローラを、上記揺動アーム構造体の先端部に支持させ、前記端部側ガイドローラの前記旋回により、該端部側ガイドローラを、係留杭の浮体に対向した側面に連繋する案内位置と該係留杭から離脱する退避位置との間で進退自在とし、前記中央側ガイドローラの前記旋回により、該中央側ガイドローラを、係留杭の前記浮体に対向した側面と隣接する側面に連繋する案内位置と該係留杭から離脱する共に、進退移動時の浮体の移動による係留杭に重畳する位置から浮体側に退避する退避位置との間で進退自在とし、前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の中間部で、台座部に設けたせん断キーを介在させて、揺動アーム構造体を該台座部に支持させてあることを特徴としている。

案内位置にあるガイドローラを退避位置に効率よく移動させる浮体係留装置を設置したものであり、ガイドローラを退避位置に位置させた状態で浮体を係留杭で囲まれた領域に対して進退できるようにしたものである。

また、前記浮体係留装置であって、前記中央側ガイドローラを支持する揺動アーム構造体には、浮体の移動方向に適宜な間隔を設けて、一対の台座部とせん断キーとが設けられていることを特徴としている。

案内位置にある端部側ガイドローラには、浮体移動方向に直交する水平方向の反力が係留杭から加えられるため、この端部側ガイドローラを支持する揺動アーム構造体を支持するせん断キーには水平方向の反力が加えられる。この水平方向の力をせん断キーが受ける。
一方、中央側ガイドローラは、案内位置にある状態では、係留杭の側面であって、浮体移動方向と直交する側面に連繋しているから、係留杭から受ける反力は揺動アーム構造体に水平面内の曲げモーメントとして作用する。この曲げモーメントに対抗するために、一対の台座部とせん断キーとによって偶力として受けることができる。

また、前記浮体係留装置であって、前記せん断キーは前記台座部から上方に向けて突出させた突起体であり、前記揺動アーム構造体には、この突起体に嵌合される透孔が設けられており、前記透孔を貫通したせん断キーの先端部に嵌合する透孔からなる嵌合部が形成されたリングプレートを有し、前記突起体を円錐台形で形成し、前記嵌合部をこの円錐台形の外側形状と等しい内側形状に形成してあることが好ましい。

前記せん断キーと嵌合部とを円錐台形で形成することにより、これらせん断キーと嵌合部との係脱を円滑に行える。なお、せん断キーの設置個数は、単数であっても複数であっても構わず、ガイドローラが係留杭を押圧する力の反力に応じて設計される。

また、前記浮体係留装置であって、前記揺動アーム構造体が台座部と連繋している状態において、該揺動アーム構造体に加えられる係留外力が、前記せん断キーで受けられることが好ましい。

係留外力がせん断キーで受けられることにより、揺動アーム構造体を揺動自在に支持する支持部に係留外力が伝達することが防止される。

また、前記浮体係留装置であって、前記揺動アーム構造体の支持部との連繋には、該揺動アーム構造体を支持部に対して任意の方向への挙動を許容する遊びが設けられていることが好ましい。

すなわち、支持部において揺動アーム構造体との連繋に遊びを設け、この遊びにより揺動アーム構造体が任意の方向に僅かに動くことができるようにする。このため、せん断キーに加えられる係留外力により揺動アーム構造体が動かされた場合、その動きの方向や大きさに対して支持部への過度な負荷が減じられる。

また、この発明に係る浮体係留装置の組立方法は、矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置の組立方法であって、前記係留杭の側面に接触して、浮体の昇降によって転動自在なガイドローラを備え、ガイドローラを先端部に支持すると共に、任意の部分の支持部で揺動自在に支持された揺動アーム構造体を備え、ガイドローラを、係留杭の側面に接触する案内位置と側面から離脱させる退避位置との間で、前記揺動アーム構造体の揺動により旋回自在とされた浮体係留装置を組み立てるに際して、前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の前記先端部と支持部との中間部に形成された透孔に、台座部に設けたせん断キーを遊挿させ、該透孔から突出したせん断キーの端部にリングプレートを嵌合させ、前記リングプレートを揺動アーム構造体に接合することを特徴としている。

この浮体係留装置を組み立てる場合、前記案内位置にある状態にする。すなわち、揺動アーム構造体の前記透孔にせん断キーを遊挿させる。このせん断キーの透孔から突出した先端部に、該せん断キーの外径とほぼ等しい内径を有する環状のリングプレートを嵌合させる。このリングプレートを溶接等によって揺動アーム構造体に接合させる。これにより、揺動アーム構造体とせん断キーとが連繋して浮体係留装置が浮体に支持された状態となる。

この発明に係る浮体係留装置によれば、揺動アーム構造体がせん断キーを介して支持されているため、海が荒れた場合にガイドローラが受ける係留外力はせん断キーが受けるから、揺動アーム構造体の支持部に係留外力が作用することがなく、予想以上の係留外力がかかる場合にはせん断キーの損傷により揺動アームの支持部が保護される。しかも、せん断キーを介して揺動アーム構造体が支持される構造とされて、揺動アーム構造体とせん断キーとの着脱を容易に行うことができ、浮体を迅速に移動させることができる。

また、この発明に係る浮体係留装置の組立方法によれば、浮体に設置された台座部のせん断キーを揺動アーム構造体の透孔に遊挿させた後に、せん断キーにリングプレートを嵌合させて、このリングプレートを揺動アーム構造体に接合するから、せん断キーと揺動アーム構造体との連繋を正確に行える。このため、現場において各部分を溶接して浮体に据え付ける場合に必要とされる溶接施工等の検査を行うことを要せず、係留装置の組み立て作業が簡便となる。

この発明に係る浮体係留装置の概略の平面図である。 図１におけるＡ－Ａ矢視図であり、端部側ガイドローラが案内位置に位置している状態を示している。 図２に示す端部側ガイドローラが退避位置に位置している状態を示している。 図１におけるＢ－Ｂ矢視図であり、中央側ガイドローラが案内位置に位置している状態を示している。 図４に示す中央側ガイドローラが退避位置に位置している状態を示している。 この発明に係る浮体係留装置を説明する図であり、（Ａ）は揺動アーム構造体と台座部に設けられたせん断キーとの係合時を示すとともに、想像線で離脱時を示しており、（Ｂ）は（Ａ）の一部を拡大し、せん断キーと台座プレート、リングプレートとを分離して示す図である。 この発明に係る係留装置により係留杭に係留されている浮体の概略の平面図であり、単一のガイドローラを備えている係留装置を示している。 この発明に係る係留装置により係留杭に係留されている浮体の概略の平面図であり、複数のガイドローラを備えている係留装置を示している。 従来の構造による係留装置により、係留杭に係留された浮体である浮桟橋と岸壁とに渡橋が掛け渡されている状態を示す概略の平面図である。 従来の係留装置の構造を説明する側面図である。

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る浮体係留装置を具体的に説明する。

図７には、この発明に係る浮体係留装置により係留される浮体としての浮桟橋11の平面を示してあり、浮桟橋11は断面形状がほぼ四角形の係留杭10に係留されている。係留杭10は、浮桟橋11の外形に対応した適宜な矩形の角部となる位置で水底に固定されている。この係留杭10の対向する内側の側面間の距離Ｌよりも浮体11の幅員Ｗを小さくしてあり、該浮桟橋11は図７上矢標Ｐで示す浮体移動方向に移動して該係留杭10で囲まれた領域に対して進退可能としてある。また、該浮桟橋11の長さは、長さ方向で対向する係留杭10の、外側の側面間の距離とほぼ等しくある。

浮桟橋11の上面であって前記進退方向の端部には端部側係留装置20が設置されており、この端部側係留装置20よりも中央側に中央側係留装置30が設置されている。

図１は、係留杭10と端部側係留装置20、中央側係留装置30とを示す平面図であり、端部側係留装置20と中央側係留装置30とが案内位置に位置している状態が示してある。この案内位置では、浮桟橋11の昇降を案内することができる。図１のＡ－Ａ矢視で示す端部側係留装置20の側面が図２に示してある。また、図１のＢ－Ｂ矢視で示す中央側係留装置30の側面が図４に示してある。

前記端部側係留装置20は、浮桟橋11の上面に固定されたベースプレート21に取り付けられている。このベースプレート21に適宜な間隔を設けて配された二枚の軸受プレート22a、22bからなる二組の軸受プレート22a、22bが浮体移動方向Ｐに適宜な間隔で設けられている。前記軸受プレート22a、22bのそれぞれに挟まれた位置に、端部側揺動アームである端部側揺動プレート23が、軸受プレート22a、22bに浮体移動方向Ｐに沿った方向に掛け渡された支持部を構成する端部側揺動軸23aを軸として揺動自在に支持されている。これら浮体移動方向Ｐに配された二枚の端部側揺動プレート23の先端に、ローラ保持プレート24が掛け渡されて取り付けられている。そして、このローラ保持プレート24に緩衝手段25aを介在させて着脱自在にローラ保持部材25が取り付けられている。

前記ローラ保持部材25にはガイドローラ支持部材26aが取り付けられており、このガイドローラ支持部材26aに、浮体移動方向Ｐに沿った方向の回動軸26bに端部側ガイドローラ26が回動自在に支持されている。図２はこの端部側ガイドローラ26が案内位置に位置している状態を、図３は退避位置に位置した状態を示している。案内位置にある端部側ガイドローラ26は係留杭10の浮体移動方向Ｐに沿った側面に当接した状態となり、前記緩衝手段25aの蓄勢力を受けて係留杭10の側面に押圧されている。
なお、図７には、端部側係留装置20が、単一の端部側ガイドローラ26が支持されている構成を示してあるが、図８に示すように、端部側ガイドローラ26は複数であっても構わない。

前記端部側揺動プレート23が端部側揺動軸23aを中心に揺動することにより、図２に示す案内位置にある端部側ガイドローラ26が旋回して、端部側ガイドローラ26が係留杭10の側面から離脱して、図３に示す退避位置に位置するようにしてある。

前記ベースプレート21には台座部27が取り付けられており、前記端部側揺動プレート23には該台座部27に係脱する台座プレート23bが設けられている。図６（Ａ）に示すように、台座部27の上面には、上方に向かって突出させた円錐台形の突起体によるせん断キー28が設けられている。一方、前記台座プレート23bには、このせん断キー28が遊挿される透孔が形成されている。この透孔が形成されている部分には、図６（Ｂ）に示すように、リングプレート23dを台座プレート23bに溶接等によって接合されている。このリングプレート23dには、台座プレート23bの透孔に遊挿されたせん断キー28の先端部に嵌合する透孔によって嵌合部23cが形成されており、この嵌合部23cとせん断キー28とを嵌合させる。

前記リングプレート23dを接合させるには、この端部側係留装置20を、図２に示す案内位置にある状態とする。このとき、台座プレート23bの透孔とせん断キー28とはスキマばめとして、せん断キー28が透孔に遊挿された状態とする。透孔を貫通したせん断キー28の先端部に前記リングプレート23dを嵌合させ、この状態で、リングプレート23dを台座プレート23bに溶接等によって接合させることで組み立てられる。
また、せん断キー28の先端部の外側形状を円錐台形に形成し、リングプレート23dの嵌合部23cの内側形状を、このせん断キー28の外側形状と等しい円錐台形に形成する。このため、せん断キー28の先端部にリングプレート23dを嵌合させる際に、円滑に嵌合させることができる。
これにより、せん断キー28がリングプレート23dを介して台座プレート23bと結合されることとなる。
また、案内位置にある状態では、端部側ガイドローラ26が係留杭10の側面に接触した浮桟橋11の昇降を案内することができる状態であり、通常の状態にある。この状態にあっては、台座プレート23bが不用意に台座部27から浮き上がってしまうと、せん断キー28から離脱してしまう虞がある。このため、台座プレート23bを、固定ボルト23fによって台座部27に連繋させた図示しない取付板に押しつけてある。

そして、端部側ガイドローラ26が案内位置に位置した状態で、嵌合部23cがせん断キー28に嵌合して、端部側ガイドローラ26が案内位置に位置決めされることになる。この案内位置にある状態で、浮桟橋11の海面に伴われた挙動による端部側ガイドローラ26に作用する係留外力に、これらせん断キー28と嵌合部23cとの係合により対抗して、前記端部側揺動軸23aに加わる負荷が低減される。
なお、前記軸受プレート22a、22bと端部側揺動プレート23、ローラ保持プレート24、ローラ保持部材25、嵌合部23cが形成された台座プレート23b等によって端部側係留装置20の揺動アーム構造体が構成されている。また、この揺動アーム構造体の揺動を支持している端部側揺動軸23aと揺動アーム構造体との連繋には、適宜な遊びが設けられていて、揺動アーム構造体が任意の方向に適宜に振られることが許容されている。
また、この実施形態では単一のせん断キー28を示してあるが、せん断キー28の設置個数は複数としても構わず、設置個数に応じて嵌合部23cを形成する。

前記中央側係留装置30は、浮桟橋11の上面に固定されたベースプレート31に取り付けられている。このベースプレート31に適宜な間隔を設けて配された二枚の軸受プレート32a、32bからなる二組の軸受プレート32a、32bが、浮体移動方向Ｐに適宜な間隔で設けられている。前記軸受プレート32a、32bのそれぞれに挟まれた位置に、中央側揺動アームである中央側揺動プレート33が、浮体移動方向Ｐに沿った方向に、軸受プレート32a、32bに掛け渡された中央側揺動軸33aを軸として揺動自在に支持されている。これら浮体移動方向Ｐに配された二枚の中央側揺動プレート33の先端にローラ保持プレート34が掛け渡されて取り付けられている。また、一対の中央側揺動プレート33には支持部側連結板33cが掛け渡されており、この支持部側連結板33cと上記ローラ保持プレート34とに一対の補強プレート33dが掛け渡されて配されている。
そして、前記ローラ保持プレート34に前記中央側揺動プレート33を延長する方向に延長アーム35が取り付けられている。この延長アーム35の先端に緩衝手段36aを介在させて着脱自在にローラ保持部材36が取り付けられている。

前記ローラ保持部材36にはガイドローラ支持部材37aが取り付けられており、このガイドローラ支持部材37aに浮体移動方向Ｐと直交する方向に沿った方向を回動軸37bとして中央側ガイドローラ37が回動自在に支持されている。図４はこの中央側ガイドローラ37が案内位置に位置している状態を示し、図５は退避位置に位置している状態を示している。案内位置にある中央側ガイドローラ37は係留杭10の浮体移動方向Ｐと直交する方向に沿った側面に当接した状態となり、前記緩衝手段36aの蓄勢力を受けて係留杭10の側面に押圧されている。
なお、図７には、中央側係留装置30が、単一の中央側ガイドローラ37が支持されている構成を示してあるが、図８に示すように、中央側ガイドローラ37は複数であっても構わない。

前記中央側揺動プレート33が中央側揺動軸33aを中心に揺動することにより、図４に示す案内位置にある中央側ガイドローラ37が旋回して、図５に示す退避位置に位置するようにしてある。この退避位置に位置している状態では、中央側ガイドローラ37が係留杭10の側面から離脱すると共に、図５に示すように、係留杭10と重畳する位置から前記延長アーム35が退避する状態となる。

前記ベースプレート31には、浮体移動方向Ｐで適宜な距離を隔てた一対の台座部38が取り付けられており、前記中央側揺動プレート33には該台座部38のそれぞれに係合する台座プレート33bが設けられている。なお、この台座プレート33bは、一対の中央側揺動プレート33に掛け渡されて設けられているものであっても、一対の中央側揺動プレート33のそれぞれと前記一対の補強プレート33dのそれぞれに各別に掛け渡されて設けられているものであっても構わない。
前記台座部38の上面には、上方に向かって突出させた円錐台形の突起体によるせん断キー39が設けられている。一方、前記台座プレート33bには、図６（Ｂ）に示すものと同様に、このせん断キー39が遊挿される透孔が形成されている。この透孔が形成されている部分には、リングプレート33fを台座プレート33bに溶接等によって接合させる。このリングプレート33fには、台座プレート33bの透孔に遊挿されたせん断キー39の先端部に嵌合する嵌合部33eが形成されており、この嵌合部33eとせん断キー39とを嵌合させる。
なお、図６は端部側係留装置20についてのせん断キー28と台座プレート23b、嵌合部23c、リングプレート23dとの関係を説明する図であるが、この図６に示す構造は、中央側係留装置30のせん断キー39と台座プレート33b、嵌合部33e、リングプレート33fとの関係についても同様である。
また、リングプレート33fを台座プレート33bに接合する場合は、前述したリングプレート23dを台座プレート23bに接合させる場合と同様に、せん断キー39をリングプレート33fの嵌合部33eに嵌合させた状態で、リングプレート33fを台座プレート33bに接合させることで組み立てられる。
また、台座プレート33bが不用意に台座部38から浮き上がることがないように、台座プレート23bの場合と同様に、固定ボルト33gによって固定されている。

中央側ガイドローラ37が案内位置に位置した状態で、嵌合部33eがせん断キー39に嵌合して、中央側ガイドローラ37が案内位置に位置決めされる。この案内位置にある状態で、浮桟橋11の海面に追随する挙動による中央側ガイドローラ37に作用する係留外力に、これらせん断キー39と嵌合部33eとの係合により対抗して、前記中央側揺動軸33aに加わる負荷が低減される。
なお、軸受プレート32a、32bと中央側揺動プレート33、ローラ保持プレート34、延長アーム35、ローラ保持部材36、嵌合部33eが形成された台座プレート33b等によって中央側係留装置30の揺動アーム構造体が構成されている。また、この揺動アーム構造体の揺動を支持している中央側揺動軸33aと揺動アーム構造体との連繋には、適宜な遊びが設けられていて、揺動アーム構造体が任意の方向に適宜に振られることが許容されている。
また、この実施形態では単一のせん断キー39を示してあるが、せん断キー39の設置個数は複数としても構わず、設置個数に応じて嵌合部33eを形成する。

前記端部側係留装置20と中央側係留装置30は、図７に示すように、四本の係留杭10のそれぞれに対応させて設けられている。

浮桟橋11を係留杭10に係留する場合には、浮桟橋11を図７に示すように四本の係留杭10で囲まれた領域で浮遊させて、端部側係留装置20と中央側係留装置30のそれぞれの端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37とを案内位置に位置させる。これにより、図７に示すように、端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37とのいずれもが、係留杭10の側面に当接されて連繋した状態となる。このため、浮桟橋11が係留杭10で囲まれた領域から離脱することがなく、海面の昇降に伴われて昇降する際には、端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37とが係留杭10の側面に案内されて浮桟橋11の昇降が許容される。

暴風雨等の異常気象時が発生して、浮桟橋11が大きく挙動するおそれがある場合には、案内位置にある端部側ガイドローラ26を、前記端部側揺動プレート23を揺動させて退避位置に位置させると共に、中央側ガイドローラ37を、前記中央側揺動プレート33を揺動させて退避位置に位置させる。これら端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37は、係留杭10との連繋が解除されるから、浮桟橋11を浮体移動方向Ｐへ移動させることができるので、係留杭10で囲まれた領域から離脱させる。これにより、係留杭10と係留装置20、30との干渉を防止でき、係留装置20、30や係留杭10を損傷させることがない。

異常気象が治まったならば、浮桟橋11を係留杭10で囲まれた領域へ移動させ、前記端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37とを旋回させ、案内位置に位置させて係留杭10に連繋させれば、図７に示すように、係留杭10で囲まれた領域に係留された状態となる。

異常気象時でもなく、浮桟橋11を係留杭10で囲まれた領域から移動させる必要がない場合でも、風が強く吹く等によって海が荒れて浮桟橋11の挙動が激しくなる場合がある。このような場合には、端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37が浮桟橋11の挙動によって係留外力が大きくなり、係留杭10の側面に対する押圧力が、平常時に比べて、作用する方向や大きさが変化する。このため、揺動アーム構造体に係る負荷が大きくなってしまうと、係留装置20、30が破損する虞が生じる。
しかし、このような場合であっても、端部側係留装置20と中央側係留装置30の揺動アーム構造体はせん断キー28、39を介して支持されて、係留外力はこのせん断キー28、39で受けられているので、揺動アーム構造体の揺動の支持部に大きな負荷が加わらない。

前記端部側係留装置20の揺動アーム構造体は係留杭10の側面にほぼ直交する方向に配されているから、端部側ガイドローラ26に作用する反力はせん断キー28で受けられて、端部側揺動軸23a による支持部に作用する負荷が減じられる。
一方、中央側ガイドローラ37は係留杭10の側面であって、浮体移動方向Ｐと直交する面に連繋しているから、係留杭10から受ける反力が、中央側係留装置30の揺動アーム構造体に対しては、水平面内の曲げモーメントして作用する。この曲げモーメントには、一対の台座部38に設けられたせん断キー39に偶力として対抗するから、中央側揺動軸33aによる支持部に作用する負荷が減じられる。

以上に説明した実施形態では、端部側係留装置20と中央側係留装置30とをそれぞれ設けた構造として説明したが、端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37の揺動の方向は等しいため、これら端部側ガイドローラ26と中央側ガイドローラ37の揺動軸を共通とすることで、端部側係留装置20と中央側係留装置30とを一体構造とすることもできる。

また、この実施形態では、浮桟橋11の幅員Ｗを隣接する係留杭10の内側面間の距離Ｌよりも小さいものとして説明したが、浮桟橋11の長さ方向を係留杭10の内側面間の距離よりも小さくして、幅方向に移動させることもできる。さらに、浮桟橋11の幅員Ｗを内側面間距離Ｌよりも小さくすると共に、長さも隣接する係留杭10の内側面間距離よりも小さくすることもできる。その場合は、浮桟橋11を係留杭10で囲まれた領域から離脱させる際には、幅方向と長さ方向とのいずれの方向へも移動させることができるので、異常気象時に迅速に対応できて好ましい。

この発明に係る浮体係留装置によれば、揺動アーム構造体はせん断キーを介して台座部と連繋し、このせん断キーで係留外力を受けるので、揺動アーム構造体の揺動を支持する支持部を損傷することがない。このため、異常気象等の非常時には浮体を係留杭で囲まれた領域から支障なく移動させる状態を確保できて、非常時に迅速な作業を行うことに寄与する。

10 係留杭
11 浮桟橋（浮体）
20 端部側係留装置
21 ベースプレート（端部側架台）
22a、22b 軸受プレート
23 端部側揺動プレート（端部側揺動アーム）
23a 端部側揺動軸
23b 台座プレート
23c 嵌合部
23d リングプレート
24 ローラ保持プレート
25 ローラ保持部材
26 端部側ガイドローラ
26a ガイドローラ支持部材
26b 回動軸
27 台座部
28 せん断キー
30 中央側係留装置
31 ベースプレート（中央側架台）
32a、32b 軸受プレート
33 中央側揺動プレート（中央側揺動アーム）
33a 中央側揺動軸
33b 台座プレート
33c 支持部側連結板
33e 嵌合部
33f リングプレート
34 ローラ保持プレート
35 延長アーム
36 ローラ保持部材
37 中央側ガイドローラ
37a ガイドローラ支持部材
37b 回動軸
38 台座部
39 せん断キー
Ｐ 浮体移動方向

Claims (8)

1. 矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置であって、
   前記係留杭の側面に接触して、浮体の昇降によって転動自在なガイドローラを備え、
   ガイドローラを先端部に支持すると共に、任意の部分の支持部で揺動自在に支持された揺動アーム構造体を備え、
   前記ガイドローラを、係留杭の側面に接触する案内位置と側面から離脱させる退避位置との間で、前記揺動アーム構造体の揺動により旋回自在とし、
   前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の前記先端部と支持部との中間部で、台座部に設けたせん断キーを介在させて、揺動アーム構造体を該台座部に支持させてあることを特徴とする浮体係留装置。
2. 矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置であって、
   前記浮体の平面形状を、前記矩形の対向する辺の角部に配された係留杭の対向する面の距離よりも小さい幅員を有する矩形に形成して、該浮体を係留杭で囲まれた領域に対して一の方向で進退可能とし、
   前記係留杭の側面に接触して、浮体の昇降によって転動自在なガイドローラを備え、
   ガイドローラを先端部に支持すると共に、任意の部分の支持部で揺動自在に支持された揺動アーム構造体を備え、
   前記ガイドローラを、係留杭の側面に接触する案内位置と側面から離脱させる退避位置との間で、前記揺動アーム構造体の揺動により旋回自在とし、
   前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の前記先端部と支持部との中間部で、台座部に設けたせん断キーを介在させて、揺動アーム構造体を該台座部に支持させてあることを特徴とする浮体係留装置。
3. 矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置であって、
   前記浮体の平面形状を、前記矩形の対向する辺の角部に配された係留杭の対向する面の距離よりも小さい幅員を有する矩形に形成して、該浮体を係留杭で囲まれた領域に対して一の方向で進退可能とし、
   前記浮体の端部であって、該浮体の前記領域に対する進退移動時の浮体移動方向の端部に、基端部を軸として揺動自在な揺動アーム構造体の揺動によって、浮体移動方向と直交する面内で旋回自在で、該浮体移動方向と平行な方向を回動軸として回動自在に端部側ガイドローラを、上記揺動アーム構造体の先端部に支持させ、
   前記浮体の前記端部側ガイドローラよりも該浮体の中央側に、基端部を軸として揺動自在な揺動アーム構造体の揺動によって、前記浮体移動方向と直交する面内で旋回自在で、浮体移動方向と直交する方向であって浮体の上面と平行な方向を回動軸として回動自在に中央側ガイドローラを、上記揺動アーム構造体の先端部に支持させ、
   前記端部側ガイドローラの前記旋回により、該端部側ガイドローラを、係留杭の浮体に対向した側面に連繋する案内位置と該係留杭から離脱する退避位置との間で進退自在とし、
   前記中央側ガイドローラの前記旋回により、該中央側ガイドローラを、係留杭の前記浮体に対向した側面と隣接する側面に連繋する案内位置と該係留杭から離脱する共に、進退移動時の浮体の移動による係留杭に重畳する位置から浮体側に退避する退避位置との間で進退自在とし、
   前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の中間部で、台座部に設けたせん断キーを介在させて、揺動アーム構造体を該台座部に支持させてあることを特徴とする浮体係留装置。
4. 請求項３に記載の浮体係留装置であって、
   前記中央側ガイドローラを支持する揺動アーム構造体には、浮体の移動方向に適宜な間隔を設けて、一対の台座部とせん断キーとが設けられていることを特徴とする浮体係留装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の浮体係留装置であって、
   前記せん断キーは前記台座部から上方に向けて突出させた突起体であり、
   前記揺動アーム構造体には、この突起体に嵌合される透孔が設けられており、
   前記透孔を貫通したせん断キーの先端部に嵌合する透孔からなる嵌合部が形成されたリングプレートを有し、
   前記突起体を円錐台形で形成し、前記嵌合部をこの円錐台形の外側形状と等しい内側形状に形成してあることを特徴とする浮体係留装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の浮体係留装置であって、
   前記揺動アーム構造体が台座部と連繋している状態において、該揺動アーム構造体に加えられる係留外力が、前記せん断キーで受けられることを特徴とする浮体係留装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の浮体係留装置であって、
   前記揺動アーム構造体の支持部との連繋には、該揺動アーム構造体を支持部に対して任意の方向への挙動を許容する遊びが設けられていることを特徴とする浮体係留装置。
8. 矩形の角部に配された断面四角形の外形を有して水底に固定された４本の係留杭に浮体を係留するために、該浮体に取り付けられる浮体係留装置の組立方法であって、
   前記係留杭の側面に接触して、浮体の昇降によって転動自在なガイドローラを備え、
   ガイドローラを先端部に支持すると共に、任意の部分の支持部で揺動自在に支持された揺動アーム構造体を備え、
   ガイドローラを、係留杭の側面に接触する案内位置と側面から離脱させる退避位置との間で、前記揺動アーム構造体の揺動により旋回自在とされた浮体係留装置を組み立てるに際して、
   前記ガイドローラが案内位置にある状態で、前記揺動アーム構造体の前記先端部と支持部との中間部に形成された透孔に、台座部に設けたせん断キーを遊挿させ、
   該透孔から突出したせん断キーの端部にリングプレートを嵌合させ、
   前記リングプレートを揺動アーム構造体に接合することを特徴とする浮体係留装置の組立方法。

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