JP2023006508A - 浮体構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】係留ラインに作用する荷重を低減する。【解決手段】係留ライン４により係留される浮体構造物２は、２つの浮体本体２１と、上部連結部２２と、係留部２３とを備える。２つの浮体本体２１は、前後方向に垂直な幅方向に配列される。２つの浮体本体２１のそれぞれは、前後方向に延びる。上部連結部２２は、喫水線よりも上側において２つの浮体本体２１の上部を連結する。係留部２３は、上部連結部２２よりも下側において、２つの浮体本体２１の間で幅方向に延びて２つの浮体本体２１に接続される。係留部２３では、浮体構造物２の重心よりも前側において係留ライン４が接続される。これにより、係留ライン４に作用する荷重を低減することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、係留ラインにより係留される浮体構造物に関する。

従来、ブイや浮魚礁等の海面に浮遊する浮体構造物は、係留ラインにより海底に係留されている。例えば、特許文献１では、縦長円筒形の浮体と、浮体の底部から下方に延びる縦長円柱形の尾筒と、を備えるブイが開示されている。当該ブイでは、係留ラインが接続される係留環が尾筒の下端部に設けられている。

特開２００８－１３０３８号公報

ところで、特許文献１のブイでは、浮体および尾筒の外形が円柱状であるため、ブイの抗力係数が比較的大きく、潮流や波浪等によりブイに作用する流体抵抗も比較的大きい。したがって、ブイを係留する係留ラインに対して作用する係留張力も増大する。

そこで、ブイに作用する流体抵抗を低減する方法として、通常の船舶のような形状を有する船型ブイを採用することが考えられる。ただし、船型ブイの係留については知見が少なく、係留ラインに作用する荷重を低減するための係留構造についても検討されていない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、係留ラインに作用する荷重を低減することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、係留ラインにより係留される浮体構造物であって、前後方向に垂直な幅方向に配列されるとともにそれぞれが前後方向に延びる２つの浮体本体と、喫水線よりも上側において前記２つの浮体本体の上部を連結する上部連結部と、前記上部連結部よりも下側において、前記２つの浮体本体の間で幅方向に延びて前記２つの浮体本体に接続されるとともに、前記浮体構造物の重心よりも前側において係留ラインが接続される係留部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の浮体構造物であって、前記係留部は喫水線よりも下側に位置する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の浮体構造物であって、前記係留部は、両端部が前記２つの浮体本体に接続される棒状の係留支持部と、前記係留支持部に嵌合するとともに前記係留ラインが接続される係留環部とを備える。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の浮体構造物であって、前記係留環部には、前記係留支持部が挿入される取付孔が設けられており、前記係留環部は、前記取付孔の全周に亘って前記係留支持部に溶接される。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の浮体構造物であって、前記係留環部には、幅方向の一方側から他方側へと貫通するとともに前記係留ラインが接続される接続孔が設けられている。

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つに記載の浮体構造物であって、前記係留部から上方に延びて前記上部連結部に接続される支柱部をさらに備える。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の浮体構造物であって、前記係留部よりも後側かつ前記上部連結部よりも下側において、前記２つの浮体本体の間で幅方向に延びて前記２つの浮体本体に接続される後接続部をさらに備える。

本発明では、係留ラインに作用する荷重を低減することができる。

第１の実施の形態に係る係留システムの側面図である。 浮体構造物を示す側面図である。 浮体構造物を示す平面図である。 浮体構造物を示す正面図である。 係留部の一部を拡大して示す斜視図である。 第２の実施の形態に係る浮体構造物を示す側面図である。 浮体構造物を示す平面図である。 浮体構造物を示す正面図である。 他の係留システムの側面図である。 他の浮体構造物を示す側面図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る浮体構造物２を備える係留システム１の構成を示す側面図である。係留システム１は、浮体構造物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に浮かぶ浮体構造物２を係留ライン４により水底９２に係留するシステムである。浮体構造物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。浮体構造物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。浮体構造物２は、例えば、所定海域に係留されて津波および／または波浪を観測する観測用ブイである。浮体構造物２の全長は、例えば数ｍ～十数ｍであり、浮体構造物２の全幅は、例えば数ｍ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、浮体構造物２と係留基体３とを接続する略線状の部材である。係留ライン４は、例えば、金属製のチェーンである。あるいは、係留ライン４は、係留ロープであってもよく、チェーンと係留ロープとが接続されたものであってもよい。係留ロープは、例えば、合成繊維製または金属製のロープである。図１では、図示の都合上、係留ライン４を線にて示す。

図１に示す例では、浮体構造物２は、１本の係留ライン４により、係留基体３に１点係留されている。１点係留とは、１つの浮体構造物２を、水底９２に設けられた１つの係留基体３のみに接続して係留する係留方法である。なお、１点係留と異なる係留方法である多点係留では、１つの浮体が、水底９２に設けられた２つ以上の係留基体に接続されて係留される。浮体構造物２は、多点係留にて係留基体３に係留されてもよい。浮体構造物２の係留の詳細については後述する。

図２は、浮体構造物２を示す側面図である。図３は、浮体構造物２を示す平面図である。図４は、浮体構造物２を示す正面図である。図２～図４では、互いに直交する３つの方向であるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を設定している。Ｘ方向およびＹ方向は水平面に平行であり、Ｚ方向は重力方向に平行である。浮体構造物２は、いわゆるカタマラン（双胴船）型の構造物である。浮体構造物２は、２つの浮体本体２１と、上部連結部２２とを備える。

各浮体本体２１は、図２～図４中のＸ方向（以下、「前後方向」と呼ぶ。）に略平行に延びる。２つの浮体本体２１は、前後方向に垂直な幅方向（すなわち、図２～図４におけるＹ方向）に間隙を空けて配置される。換言すれば、一の浮体本体２１の側方に、他の浮体本体２１が離間して配置される。２つの浮体本体２１の形状は、２つの浮体本体２１の幅方向中央にて前後方向に延びるとともに幅方向に垂直な対称面に対して略面対称である。各浮体本体２１は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ＦＲＰ等により形成される。

各浮体本体２１は、前後方向に細長く延びるとともに前端に近づくに従って痩せる形状（いわゆる、船形）を有する部材である。図３に例示する浮体構造物２では、各浮体本体２１は、後端に近づくに従っても痩せる形状を有する。当該痩せる形状は、浮体本体２１の前端側あるいは後端側に向かうに従って浮体本体の幅方向の幅が漸次減少する形状を含む。各浮体本体２１の幅方向の幅（以下、単に「幅」とも呼ぶ。）は、前後方向の中央部において最大である。各浮体本体２１では、平面視において最大幅を有する部位が長手方向（すなわち、前後方向）にある程度の長さ延びている。各浮体本体２１の中央部は、前後方向に垂直な断面形状が同じである部位が長手方向に連続する平行部である。当該平行部が設けられることにより、浮体本体２１の製造を簡素化することができる。

各浮体本体２１の中央部から前側に延びる前端部では、前端に近づくに従って幅が漸次減少する。各浮体本体２１の中央部から後側に延びる後端部では、後端に近づくに従って幅が漸次減少する。各浮体本体２１の形状は、例えば、前後方向の中央において前後方向に垂直な対称面に対して略面対称（すなわち、略前後対称）である。なお、各浮体本体２１では、平面視において最大幅を有する部位の前後方向の長さは約０ｍであってもよい。

各浮体本体２１の前後方向の中央部では、浮体本体２１の下端部（すなわち、底部）は、上下方向（すなわち、Ｚ方向）に略垂直な平面が幅方向の中央部に設けられた形状を有する。なお、各浮体本体２１の下端部の形状は、丸みを帯びたＵ字型や下端が尖ったＶ字型等、様々に変更されてよい。また、各浮体本体２１の下端部以外の部位の形状も、様々に変更されてよい。

上部連結部２２は、２つの浮体本体２１の上部を、浮体構造物２の喫水線（すなわち、設計上における上限の喫水線）よりも上側において連結する。上部連結部２２は、２つの浮体本体２１の上端部（すなわち、（＋Ｚ）側の端部）を接続する上甲板２２１を備える。上甲板２２１は、上下方向に略垂直な略平板状の部材であり、水面９１から上方に離間した位置に配置される。上甲板２２１は、例えば、２つの浮体本体２１の前後方向の全長に亘って設けられる略矩形状の部材である。上甲板２２１は、２つの浮体本体２１の上面全体、および、２つの浮体本体２１間の空間の上方全体を覆う。なお、上甲板２２１は、必ずしも、略矩形状である必要はなく、他の形状（例えば、略円板状）の部材であってもよい。上甲板２２１は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ＦＲＰ等により形成される。

上甲板２２１上には、浮体構造物２の使用目的に合わせて、様々な機器や設備等が配置される。上述のように、浮体構造物２が津波や波浪を観測する観測用ブイとして使用される場合、上甲板２２１上には、例えば、浮体構造物２の３次元の動きを取得するためのＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２２２が配置される。そして、ＧＰＳ受信機２２２により取得された浮体構造物２の動きに基づいて、水面９１の変動（例えば、波浪、潮位、津波等）が求められる。

また、上甲板２２１上には、例えば、ＧＰＳ受信機２２２等に電力を供給するためのソーラーパネルが設置されてもよい。浮体構造物２はカタマラン型であり、上甲板２２１の面積を比較的大きくすることができるため、ソーラーパネルを略水平に配置することができる。これにより、ソーラーパネルの発電量を増大させることができる。また、ソーラーパネルの風圧抵抗を低減することができる。その結果、係留ライン４に作用する係留張力を低減することができる。

上部連結部２２は、上甲板２２１に加えて、あるいは、上甲板２２１に代えて、他の接続部材を備えていてもよい。当該他の接続部材は、例えば、略直線状の鋼材を組み合わせて形成されたトラス構造であってもよい。

浮体構造物２は、係留ライン４（図１参照）が接続される係留部２３をさらに備える。係留部２３は、上部連結部２２よりも下側において、２つの浮体本体２１の間で幅方向に延びる略棒状の部材である。図２～図４に示す例では、係留部２３は、幅方向に略平行に略直線状に延びる部材である。係留部２３は、浮体構造物２の喫水線よりも下側に位置する。好ましくは、係留部２３の全体が喫水線よりも下側（すなわち、水面９１よりも下方）に位置する。浮体構造物２と係留ライン４との係留点は、水面９１よりも下方に位置する。

係留部２３の幅方向の両端部は、２つの浮体本体２１の底面よりも上側において、２つの浮体本体２１の内側の側面（すなわち、浮体本体２１の２つの側面のうち、他の浮体本体２１と幅方向において対向する側面）に接続される。係留部２３の幅方向の端部（以下、「側端部」とも呼ぶ。）は、浮体本体２１の上記平行部に固定される。浮体本体２１の側面のうち係留部２３の側端部が固定される部位は、幅方向に略垂直な略平面である。これにより、係留部２３の浮体本体２１への固定を容易に行うことができる。係留部２３の側端部は、例えば、浮体本体２１に対して溶接またはボルト締め等により固定される。係留部２３の浮体本体２１に対する固定方法は、様々に変更されてよい。浮体本体２１では、係留部２３の側端部が固定される部位の板厚が周囲の部位よりも厚くされてもよい。あるいは、当該部位にリブ等が設けられてもよい。

係留部２３は、その全体が浮体構造物２の重心よりも前後方向の前側に位置し、当該重心よりも前側において２つの浮体本体２１に固定される。図２～図４に示す例では、浮体構造物２の重心は、２つの浮体本体２１、上部連結部２２および係留部２３のそれぞれの重心を合成した合成重心である。図２～図４に示す例では、浮体構造物２の重心（すなわち、当該合成重心）は、浮体構造物２の前後方向の中心（すなわち、浮体構造物２の前端と後端との間の中央）と前後方向において略同じ位置に位置する。なお、例えば、浮体本体２１にスケグやビルジキール等の付加物が設けられる場合や、上部連結部２２上に所定の積載物が恒常的に積載される場合、浮体構造物２の重心は、当該付加物や積載物を含めて求められる。浮体構造物２の重心は、浮体構造物２の前後方向の中心と前後方向において異なる位置（例えば、当該中心よりも後側）に位置していてもよい。また、係留部２３の前後方向の位置は、浮体構造物２の重心よりも前側であれば、図２に示す位置よりも後側であってもよく、浮体構造物２の前後方向の中心よりも前側または後側であってもよい。

図５は、係留部２３の幅方向中央部を拡大して示す斜視図である。図５では、係留部２３に接続される係留ライン４の図示を省略している。係留部２３は、係留支持部２３１と、係留環部２３２と、を備える。係留支持部２３１は、幅方向に略平行に略直線状に延びる棒状の部材である。図５に示す例では、係留支持部２３１は、略円筒状の部材である。係留支持部２３１の幅方向の両端部は、上述のように、２つの浮体本体２１の平行部において内側の側面に接続される。なお、係留支持部２３１の形状は様々に変更されてよい。例えば、係留支持部２３１は、略円柱状、略角筒状または略角柱状の部材であってもよく、Ｈ型鋼等であってもよい。

係留環部２３２は、幅方向に略垂直な略平板状の部材である。図５に示す例では、係留環部２３２の側面視における形状は、略長円状（すなわち、離間して配置された２つの半円の両端間を２本の平行な直線でつないだ形状）である。係留環部２３２には、係留支持部２３１が挿入される取付孔が設けられている。当該取付孔は、係留環部２３２を幅方向の一方側から他方側へと貫通する。当該取付孔に係留支持部２３１が挿入されることにより、係留環部２３２が係留支持部２３１に嵌合する。係留環部２３２は、係留支持部２３１の幅方向の中央部に配置され、当該取付孔の全周に亘って係留支持部２３１に溶接されることにより、係留支持部２３１に固定される。係留部２３（すなわち、係留支持部２３１および係留環部２３２）は、例えば、ステンレス鋼等により形成される。

係留環部２３２には、係留ライン４（図１参照）が接続される接続孔２３３が設けられている。接続孔２３３は、係留環部２３２を幅方向の一方側から他方側へと貫通する。接続孔２３３の側面視における形状は、略円形である。係留部２３では、係留ライン４の上端部に設けられたシャックル等（図示省略）が、係留環部２３２の接続孔２３３に接続される。これにより、浮体構造物２の重心よりも前側において、係留部２３の幅方向中央部に係留ライン４が接続される。

図５に示す例では、接続孔２３３は、係留支持部２３１の鉛直下方にて係留支持部２３１から離間した位置に設けられる。これにより、波浪、潮流および風等の外力により浮体構造物２が動揺した場合であっても、接続ライン４が係留支持部２３１に接触することが抑制される。なお、係留環部２３２および接続孔２３３の側面視における形状は様々に変更されてよい。例えば、係留環部２３２は、側面視において略円形や略矩形であってもよく、接続孔２３３は、側面視において略楕円形や略長円形であってもよい。また、係留環部２３２における接続孔２３３の位置も適宜変更されてよい。

図２に示す例では、係留支持部２３１の全体、および、係留環部２３２の大部分は、浮体本体２１の底面よりも上側に位置し、係留環部２３２の下端部は、浮体本体２１の底面よりも下側に突出している。これにより、接続孔２３３と水面９１との間の上下方向の距離を比較的大きくすることができる。その結果、浮体構造物２および係留ライン４を一体的に見た場合の重心位置を下げ、外力による浮体構造物２の動揺を抑制することができる。

図２に示す例では、接続孔２３３の全体が浮体本体２１の底面よりも上側に位置するが、接続孔２３３の一部または全体が、浮体本体２１の底面よりも下側に位置していてもよい。これにより、接続孔２３３と水面９１との間の上下方向の距離をさらに大きくすることができ、その結果、外力による浮体構造物２の動揺をさらに抑制することができる。なお、係留部２３では、係留支持部２３１および係留環部２３２の全体が、浮体本体２１の底面よりも上側に位置していてもよい。これにより、浮体構造物２の建造時や搬送時等における係留部２３に対する異物の衝突等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、浮体構造物２に波浪、潮流および風等の外力が作用すると、浮体構造物２は、係留基体３（または、係留ライン４の水底９２に接している部位のうち、係留基体３とは反対側の端部）を中心として振れ回り、外力が作用する方向（以下、「外力方向」とも呼ぶ。）の最も下流側に位置する。係留ライン４は、水底９２から当該外力方向に沿って延びる。

上述のように、浮体構造物２と係留ライン４との係留点（すなわち、係留部２３の接続孔２３３）は、浮体構造物２の重心よりも前側に位置するため、外力方向の下流側に位置する浮体構造物２は、各浮体本体２１の前端部を外力方向の上流側（例えば、波上側）に向けて、各浮体本体２１が外力方向に略平行になる姿勢（すなわち、浮体構造物２の前後方向が外力方向に略平行になる姿勢）を取る。また、外力方向の下流側に位置する浮体構造物２に作用する外力が変動する場合、浮体構造物２は、当該変動に対応して係留点を中心として比較的小さく振れ回り、外力に対して最も抵抗が少ない向きを向く。これにより、係留ライン４に作用する係留張力が低減される。

以上に説明したように、係留ライン４により係留される浮体構造物２は、２つの浮体本体２１と、上部連結部２２と、係留部２３とを備える。２つの浮体本体２１は、前後方向に垂直な幅方向に配列される。２つの浮体本体２１のそれぞれは、前後方向に延びる。上部連結部２２は、喫水線よりも上側において２つの浮体本体２１の上部を連結する。係留部２３は、上部連結部２２よりも下側において、２つの浮体本体２１の間で幅方向に延びて２つの浮体本体２１に接続される。係留部２３では、浮体構造物２の重心よりも前側において係留ライン４が接続される。

このように、浮体構造物２の重心よりも前側において係留部２３に係留ライン４が接続されることにより、２つの浮体本体２１の前端部が外力方向の上流側を向き、各浮体本体２の長手方向が外力方向に略平行となる。浮体構造物２はカタマラン型であるため、各浮体本体２１の幅に対する長さの割合が大きく、浮体本体２１の長手方向が外力方向に略平行である場合、外力により浮体本体２１に生じる抵抗は、上下方向に延びる円柱状の浮体等に比べて小さくなる。したがって、係留システム１において浮体構造物２に作用する流体抵抗が低減されるため、係留ライン４に作用する荷重を低減することができる。その結果、係留ライン４を小径化および軽量化することができ、係留システム１のコストダウンを実現することができる。

また、係留システム１では、係留ライン４が付加質量として働くため、浮体構造物２のピッチングを抑制することもできる。さらに、係留部２３によって２つの浮体本体２１を接続することにより、浮体構造物２の強度を向上することができる。具体的には、２つの浮体本体２１に対して、浮体本体２１の下部同士を幅方向において近づけるまたは離間させる力が作用する際に、係留部２３により当該力の一部を支持することができる。また、浮体構造物２では、係留部２３が上部連結部２２よりも下側に位置することにより、浮体構造物２および係留ライン４を一体的に見た場合の重心位置を低くすることができる。その結果、外力による浮体構造物２の動揺を抑制することができる。

上述のように、係留部２３は喫水線よりも下側に位置することが好ましい。これにより、係留部２３が喫水線よりも上側に位置する場合に比べて、波浪等による衝撃が係留部２３に作用することを抑制することができる。また、係留部２３が水中と空気中とを頻繁に移動することを抑制することができるため、係留部２３の腐食を抑制することができる。

上述のように、係留部２３は、棒状の係留支持部２３１と、係留環部２３２とを備えることが好ましい。係留支持部２３１の両端部は、２つの浮体本体２１に接続される。係留環部２３２は係留支持部２３１に嵌合する。係留環部２３２には、係留ライン４が接続される。これにより、係留ライン４が接続される係留部２３の構造を簡素化することができ、係留部２３および浮体構造物２の製造を容易とすることができる。

上述のように、好ましくは、係留環部２３２には、係留支持部２３１が挿入される取付孔が設けられており、係留環部２３２は、当該取付孔の全周に亘って係留支持部２３１に溶接される。これにより、係留環部２３２を係留支持部２３１に強固に固定することができる。

上述のように、係留環部２３２には、幅方向の一方側から他方側へと貫通するとともに係留ライン４が接続される接続孔２３３が設けられていることが好ましい。これにより、係留環部２３２を前後方向に貫通する接続孔が設けられる場合に比べて、正面視における係留環部２３２の幅を小さくすることができる。その結果、係留環部２３２に作用する潮流等の外力を低減することができる。また、浮体構造物２のピッチング等が生じた際に、係留環部２３２に作用する水の抵抗を低減することができる。その結果、係留環部２３２と係留支持部２３１との固定部（上記例では、溶接部）の疲労を抑制することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る浮体構造物２ａについて説明する。図６は、浮体構造物２ａを示す側面図である。図７は、浮体構造物２ａを示す平面図である。図８は、浮体構造物２ａを示す正面図である。浮体構造物２ａは、支柱部２４および後接続部２５をさらに備える点を除き、図２～図５に示す浮体構造物２と同じ構造を有する。以下の説明では、浮体構造物２ａの構成のうち、浮体構造物２の各構成と対応する構成に同符号を付す。また、浮体構造物２ａの係留態様は、図１に示す浮体構造物２の係留態様と同じである。

支柱部２４は、係留部２３から上方に延びて上部連結部２２に接続される部材である。支柱部２４は、水面９１を上下に貫通するストラットである。支柱部２４は、係留部２３に作用する上向きおよび下向きの力の一部を支持する。図６～図８に示す例では、２本の略平板状の支柱部２４が、係留部２３の係留支持部２３１の上端部から上方に延び、上部連結部２２の上甲板２２１の下面に接続される。

各支柱部２４は、幅方向に略垂直な略平板状の部材を幅方向に傾けた形状を有する。各支柱部２４の上下方向に垂直な断面の形状は、例えば略矩形である。各支柱部２４の下端部は、係留支持部２３１の幅方向の中央部において、係留環部２３２の幅方向の一方側に隣接して配置される。各支柱部２４の上端部は、下端部よりも幅方向の外側（すなわち、幅方向の上記一方側に位置する浮体本体２１に近い側）に位置する。また、各支柱部２４の上端部は、下端部よりも後側（すなわち、浮体構造物２ａの前後方向の中央部に近い側）に位置する。換言すれば、各支柱部２４は、係留部２３から幅方向外方かつ後方へと略直線状に斜め上に延びる。２本の支柱部２４は、２つの浮体本体２１の幅方向中央にて前後方向に延びるとともに幅方向に垂直な対称面に対して略面対称である。支柱部２４は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ＦＲＰ等により形成される。

なお、支柱部２４の形状は、略平板状には限定されず、略円柱状や略角柱状等、様々に変更されてよい。また、支柱部２４の傾斜方向および傾斜の有無は、様々に変更されてよい。例えば、支柱部２４は、係留部２３から前方へと傾斜していてもよく、幅方向内方へと傾斜していてもよい。あるいは、支柱部２４は、係留部２３から鉛直上方へと延びていてもよい。浮体構造物２ａに設けられる支柱部２４の数は、１本であってもよく、３本以上であってもよい。

後接続部２５は、上部連結部２２よりも下側において、２つの浮体本体２１の間で幅方向に延びる略棒状の部材である。後接続部２５は、係留部２３よりも後側に配置される。後接続部２５は、浮体構造物２ａの喫水線よりも下側に位置する。好ましくは、後接続部２５の全体が喫水線よりも下側（すなわち、水面９１よりも下方）に位置する。

図６～図８に示す例では、後接続部２５は、幅方向に略平行に略直線状に延びる部材である。後接続部２５は、例えば、係留支持部２３１と略同形状の略円筒状の部材である。なお、後接続部２５の形状は様々に変更されてよい。例えば、後接続部２５は、略円柱状、略角筒状または略角柱状の部材であってもよく、Ｈ型鋼等であってもよい。後接続部２５は、係留支持部２３１と略同形状であってもよく、異なる形状であってもよい。後接続部２５は、例えば、ステンレス鋼等により形成される。

後接続部２５は、その全体が浮体構造物２ａの重心よりも後側に位置し、当該重心よりも後側において２つの浮体本体２１に固定される。後接続部２５の幅方向の両端部は、２つの浮体本体２１の底面よりも上側において、２つの浮体本体２１の内側の側面に接続される。後接続部２５の幅方向の端部（以下、「側端部」とも呼ぶ。）は、浮体本体２１の上記平行部に固定される。浮体本体２１の側面のうち後接続部２５の側端部が固定される部位は、幅方向に略垂直な略平面である。これにより、後接続部２５の浮体本体２１への固定を容易に行うことができる。後接続部２５の側端部は、浮体本体２１に対して溶接またはボルト締め等により固定される。なお、後接続部２５の浮体本体２１に対する固定方法は、様々に変更されてよい。

後接続部２５の上下方向の位置は、例えば、係留部２３の係留支持部２３１の上下方向の位置と略同じである。また、後接続部２５と浮体構造物２ａの重心との間の前後方向の距離は、例えば、係留支持部２３１と当該重心との間の前後方向の距離と略同じである。あるいは、後接続部２５と浮体構造物２ａの前後方向の中心との間の前後方向の距離が、係留支持部２３１と当該中心との間の前後方向の距離と略同じとされてもよい。後接続部２５の上下方向および前後方向の位置は、様々に変更されてよい。

以上に説明したように、浮体構造物２ａは、係留部２３から上方に延びて上部連結部２２に接続される支柱部２４をさらに備える。これにより、浮体構造物２ａにおける係留部２３の固定強度（すなわち、浮体本体２１および上部連結部２２に対する固定強度）、および、係留部２３の耐荷重を増大することができる。

上述のように、支柱部２４は、係留部２３から後方へと斜め上に延びることが好ましい。これにより、支柱部２４が係留部２３から鉛直上方に延びる場合に比べて、潮流等により生じる支柱部２４の抵抗（特に、造波抵抗）を低減することができる。その結果、係留ライン４に作用する荷重の増大を抑制することができる。また、支柱部２４が係留部２３から鉛直上方に延びる場合に比べて、支柱部２４の重心を後方に移動させることができるため、浮体構造物２ａの重心が前後方向の中心から離れることを抑制することができる。

上述のように、浮体構造物２ａでは、２本の支柱部２４が設けられ、各支柱部２４は、係留部２３から幅方向外方へと斜め上に延びることが好ましい。これにより、係留部２３の固定強度および耐荷重をさらに増大することができる。

上述のように、浮体構造物２ａは、係留部２３よりも後側かつ上部連結部２２よりも下側において、２つの浮体本体２１の間で幅方向に延びて２つの浮体本体２１に接続される後接続部２５をさらに備える。このように、係留部２３に加えて後接続部２５を設けることにより、浮体構造物２ａの強度をさらに向上することができる。

上述のように、後接続部２５は、浮体構造物２ａの重心よりも後側に配置されることが好ましい。これにより、浮体構造物２ａの重心が前後方向の中心から離れることを抑制することができる。

上述のように、浮体構造物２ａは、浮体構造物２と同じ態様にて係留ライン４により係留されてもよく、他の態様にて係留されてもよい。図９は、浮体構造物２ａの他の係留態様の一例を示す図である。図９に示す係留システム１ａでは、水面９１に浮かぶ浮体構造物２ａが、図１と同様に、係留ライン４により水底９２の係留基体３に係留される。係留ライン４は、浮体構造物２ａの係留部２３に接続されている。

係留システム１ａでは、係留ライン４に加えて予備ライン４１が設けられる。予備ライン４１は、後接続部２５と係留ライン４とを接続する。予備ライン４１は、例えば、合成繊維製または金属製の係留ロープである。あるいは、予備ライン４１は、金属製のチェーンであってもよく、チェーンと係留ロープとが接続されたものであってもよい。図９では、図示の都合上、係留ライン４および予備ライン４１を線にて示す。

予備ライン４１の上端は、後接続部２５に接続される。予備ライン４１と後接続部２５との接続は、例えば、後接続部２５に係留環部２３２（図５参照）と略同様の構造が設けられ、当該構造に予備ライン４１の端部に設けられたシャックル等（図示省略）が接続されることにより実現される。予備ライン４１の下端は、係留ライン４の途中（すなわち、係留ライン４の上端よりも下側、かつ、水底９２よりも上側）に接続される。

係留システム１ａでは、万一、係留部２３の破損等により係留ライン４が浮体構造物２ａから離間して下方へと移動した場合であっても、予備ライン４１により浮体構造物２ａと係留ライン４とが接続されているため、浮体構造物２ａが係留海域から外部へと漂流することを防止することができる。

上述の浮体構造物２，２ａでは、様々な変更が可能である。

例えば、浮体構造物２ａでは、支柱部２４および後接続部２５のうち一方が省略されてもよい。

浮体構造物２，２ａの係留部２３では、係留環部２３２は、例えば、前後方向に略垂直な略平板状であってもよく、接続孔２３３は、係留環部２３２を前後方向の一方側から他方側へと貫通していてもよい。

係留環部２３２は、必ずしも、上記取付孔の全周に亘って係留支持部２３１に溶接される必要はなく、当該取付孔の周方向において部分的に係留支持部２３１に溶接されていてもよい。

あるいは、係留環部２３２は、係留支持部２３１の中央部において、係留支持部２３１を中心として回転可能、かつ、幅方向の移動が制限された構造とされてもよい。具体的には、例えば、係留環部２３２は係留支持部２３１に溶接されておらず、係留環部２３２の取付孔の径は係留支持部２３１の外径よりも大きい。また、係留支持部２３１の外側面には、係留環部２３２の幅方向の両側に隣接して鍔部や突起部が設けられ、係留環部２３２の幅方向への移動が制限される。これにより、浮体構造物２，２ａのピッチング等が生じた際に、係留ライン４から係留環部２３２に作用する荷重を低減することができる。

上記例では、係留環部２３２は、係留支持部２３１の幅方向の中央部に配置されるが、
必ずしも係留支持部２３１の幅方向の中央部に配置される必要はなく、例えば、当該中央部から幅方向に少し離れた位置に配置されてもよい。また、係留部２３に複数の係留環部２３２が設けられる場合、当該複数の係留環部２３２は、例えば、２つの浮体本体２１の幅方向中央にて前後方向に延びるとともに幅方向に垂直な対称面に対して略面対称に配置される。係留環部２３２の数が３以上の奇数である場合、例えば、１つの係留環部２３２は、係留支持部２３１の幅方向の中央部に配置され、残りの係留環部２３２は、当該１つの係留環部２３２の幅方向の両側において、上記対称面に対して略面対称に配置される。

係留部２３の形状および構造は様々に変更されてよい。例えば、係留支持部２３１に相当する部位と、係留環部２３２に相当する部位とは、複数の部材を溶接等にて固定するのではなく、一繋がりの部材として形成されていてもよい。また、係留部２３は必ずしも直線状に延びる部材である必要はなく、例えば、正面視において下向きに凸となるように湾曲する部材であってもよい。あるいは、係留部２３では、平面視においてＸ字状の部材である係留支持部の４つの端部が、２つの浮体本体２１に固定されており、当該係留支持部の交点部分に係留環部が設けられてもよい。

係留部２３は、必ずしも全体が喫水線よりも下側に配置される必要はなく、例えば、係留部２３の一部または全体が喫水線よりも上側に位置していてもよい。また、係留部２３は、必ずしも全体が浮体構造物２の重心よりも前側に配置される必要はなく、例えば、係留部２３の一部が浮体構造物２の重心よりも前側に位置していてもよい。

後接続部２５は、必ずしも全体が喫水線よりも下側に配置される必要はなく、例えば、後接続部２５の一部または全体が喫水線よりも上側に位置していてもよい。また、後接続部２５は、必ずしも浮体構造物２の重心よりも後側に配置される必要はなく、例えば、後接続部２５の一部または全部が浮体構造物２の重心よりも前側に位置していてもよい。

係留部２３は、平面視において２つの浮体本体２１の間で幅方向に延びていればよく、必ずしも、２つの浮体本体２１と側面視において重なっている必要はない。例えば、係留部２３は、２つの浮体本体２１の底面よりも下方に配置され、幅方向の両端部が２つの浮体本体２１の底面に下側から接続されてもよい。後接続部２５についても同様である。

浮体本体２１では、上述のように、様々な付加物が付加されてもよい。例えば、図１０に示すように、各浮体本体２１の後端部にスケグ２６が固定されてもよい。スケグ２６は、幅方向に略垂直に広がる略板状の部材であり、フィンとも呼ばれる。スケグ２６は、浮体本体２１の後端部において、浮体本体２１の底面から略鉛直下方へと延びる。スケグ２６の幅方向の幅は、浮体本体２１の幅方向の幅よりも小さい。スケグ２６は、例えば、浮体本体２１の幅方向の略中央に配置される。スケグ２６が設けられることにより、浮体本体２１の前端部が外力方向の上流側（例えば、波上側）にさらに向きやすくなる。これにより、係留ライン４に作用する係留張力をさらに低減することができる。図１０に示す例では、浮体構造物２の重心は、２つの浮体本体２１、上部連結部２２、係留部２３および２つのスケグ２６のそれぞれの重心を合成した合成重心である。係留ライン４は、当該合成重心よりも前側において、係留部２３の幅方向の中央部に接続される。なお、スケグ２６は、当該スケグ２６が付加される浮体本体２１の一部とみなされてもよい。

浮体構造物２，２ａでは、浮体本体２１の数は２以上であればよく、例えば、幅方向に並ぶ３つの浮体本体２１が設けられてもよい。この場合、３つの浮体本体２１の大きさや形状は同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、幅方向の中央に位置する浮体本体２１の前後方向の長さは、幅方向両側に位置する２つの浮体本体２１の長さよりも長くてもよい。

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。

２，２ａ 浮体構造物
４ 係留ライン
２１ 浮体本体
２２ 上部連結部
２３ 係留部
２４ 支柱部
２５ 後接続部
９１ 水面
９２ 水底
２３１ 係留支持部
２３２ 係留環部
２３３ 接続孔

Claims (7)

1. 係留ラインにより係留される浮体構造物であって、
   前後方向に垂直な幅方向に配列されるとともにそれぞれが前後方向に延びる２つの浮体本体と、
   喫水線よりも上側において前記２つの浮体本体の上部を連結する上部連結部と、
   前記上部連結部よりも下側において、前記２つの浮体本体の間で幅方向に延びて前記２つの浮体本体に接続されるとともに、前記浮体構造物の重心よりも前側において係留ラインが接続される係留部と、
   を備えることを特徴とする浮体構造物。
2. 請求項１に記載の浮体構造物であって、
   前記係留部は喫水線よりも下側に位置することを特徴とする浮体構造物。
3. 請求項１または２に記載の浮体構造物であって、
   前記係留部は、
   両端部が前記２つの浮体本体に接続される棒状の係留支持部と、
   前記係留支持部に嵌合するとともに前記係留ラインが接続される係留環部と、
   を備えることを特徴とする浮体構造物。
4. 請求項３に記載の浮体構造物であって、
   前記係留環部には、前記係留支持部が挿入される取付孔が設けられており、
   前記係留環部は、前記取付孔の全周に亘って前記係留支持部に溶接されることを特徴とする浮体構造物。
5. 請求項３または４に記載の浮体構造物であって、
   前記係留環部には、幅方向の一方側から他方側へと貫通するとともに前記係留ラインが接続される接続孔が設けられていることを特徴とする浮体構造物。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の浮体構造物であって、
   前記係留部から上方に延びて前記上部連結部に接続される支柱部をさらに備えることを特徴とする浮体構造物。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の浮体構造物であって、
   前記係留部よりも後側かつ前記上部連結部よりも下側において、前記２つの浮体本体の間で幅方向に延びて前記２つの浮体本体に接続される後接続部をさらに備えることを特徴とする浮体構造物。

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