JP3197544U - 緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浮体の係留をより安全に行うことのできる緩衝装置を提供する。【解決手段】浮体Ｆを水面Ｓに係留する係留用線材Ｗ１、Ｗ２に連結される緩衝装置１０は、引っ張りばね１と、引っ張りばねの一端部に連結された第１連結部２１と、引っ張りばねの他端部に連結された第２連結部２２と、第１連結部及び第２連結部に連結された線材であって、引っ張りばねの自由長さよりも長い線状部材３とを有する。係留用線状部材が、第１連結部及び第２連結部の少なくとも一方に連結される。【選択図】図２

Description

本考案は緩衝装置に関する。

海洋、湖沼等の水面上に桟橋等を浮かべ、水上空間を有効に活用することが従来から行われており、近年では、水面上にソーラーパネルを設置し、水上空間をメガソーラーとして有効利用することも行われている。水上に浮かべられる桟橋やソーラーパネル等は、ワイヤーを介して水底や岸壁、地表等に設置された杭やアンカー等に連結され、これにより水面上に係留される。

ここで、係留された桟橋やソーラーパネル等の浮体は水面上で移動することがある。例えば水量が増加した場合には上方に移動し、水量が低下した場合には下方に移動する。また、風向きに応じて水面上を水平移動することもあり、波の影響を受けて水面上で傾くこともある。そのため従来は、ワイヤーを弛ませて浮体を移動可能な状態で係留している。

しかしながら浮体は、水面上において、ワイヤの弛みが許容する移動範囲を超えて移動しようとすることがある。このような場合、ワイヤは緊張するため移動する浮体を急停止させ、浮体が水中に引きこまれたり、ワイヤと浮体との連結部が破損したりする恐れがある。

そこで本考案は、上記の問題を解消することを目的とし、浮体の係留をより安全に行うことのできる緩衝装置を与えることを課題とする。

本考案の第１の態様によれば、
浮体を水上に係留する係留用線材に連結される緩衝装置であって、
引っ張りばねと、
前記引っ張りばねの一端部に連結された第１連結部と、
前記引っ張りばねの他端部に連結された第２連結部と、
前記第１連結部及び前記第２連結部に連結された線材であって、前記引っ張りばねの自由長さよりも長い線材とを有し、
前記係留用線材が、前記第１連結部及び前記第２連結部の少なくとも一方に連結される緩衝装置が提供される。

本考案の緩衝装置によれば、係留用線材が緊張したのちに、引っ張りばねを作動させて緩やかに浮体の移動を停止することができる。よって浮体に対する急激な引っ張り力の付与が防止され、浮体をより安全に係留することができる。また、本考案の緩衝装置によれば、浮体の移動可能距離を大きくして、浮体が水中に引き込まれる恐れを小さくすることができる。

本考案の緩衝装置において、前記線材が、許容荷重が加えられた状態における前記引っ張りばねの長さよりも長くてもよい。また本考案の緩衝装置において、前記引っ張りばねに許容荷重が加えられた状態において前記線材が緊張してもよい。このような構成とすれば、引っ張りばねは線材の干渉を受けず自由に動作することができる。

本考案の緩衝装置によれば、浮体の係留をより安全に行うことができる。

図１は本考案の実施形態に係る緩衝装置の概略図である。 図２は、緩衝装置の使用方法を示す説明図である。 図３は、緩衝装置の使用状況を示す説明図であり、図３（ａ）は通常水位時の状況を示し、図３（ｂ）〜図３（ｄ）は水位上昇時の状況を示す。

図１〜図３を参照して、本考案の実施形態について説明する。

図１に示す通り、本実施形態の緩衝装置１０は、ばね１と、シャックル２１、２２と、予備索３とを主に備える。

ばね１として、本実施形態では、引っ張りコイルばねを使用している。ばね１の許容荷重は、限定はされないが７０〜２５０ｋＮ程度あることが望ましく、許容荷重が付加された場合のばね長が自由長さの２倍程度であることが望ましい。なお本明細書において許容荷重とは、ばね１に対してＪＩＳ Ｂ ２７０４に定められた引張ばね許容ねじり応力の３２％の応力を生じさせる荷重を意味する。

ばね１の両端部は、シャックル２１、２２にそれぞれ接続されている。

予備索３は、一端部において環状部を介してシャックル２１に連結しており、弛みを有して曲線状に延在し、他端部において環状部を介してシャックル２２に連結している。予備索３は、ばね１が破断した場合にシャックル２１とシャックル２２との連結をばね１に代わって維持する部材である。したがって、ばね１がシャックル２１とシャックル２２とを連結している状況下においてばね１の伸長を規制しない程度の長さを有する。そのため予備索３はばね１に許容荷重が付加された状態において緊張する程度の長さを有することが望ましく、ばね１に許容荷重が付加された状態においても、ある程度の弛みを持って延在する程度の長さを有することが更に望ましい。本実施形態では、予備索３として亜鉛メッキ鋼線のワイヤロープを用いている。

次に本実施形態の緩衝装置１０の使用方法を説明する。

図２において水面Ｓに浮かぶ浮体Ｆは、ワイヤＷ１、緩衝装置１０、ワイヤＷ２を介して水底Ｂに係留されている。ワイヤＷ１の上端部は浮体Ｆの連結部Ｃに連結されており、ワイヤＷ１の下端部は緩衝装置１０のシャックル２１に連結されている。一方でワイヤＷ２の上端部は緩衝装置１０のシャックル２２に連結されており、下端部は不図示のアンカーによって水底に固定されている。このように本実施形態の緩衝装置１０は、浮体Ｆを係留するワイヤＷ１、Ｗ２に直列的に連結して、ワイヤＷ１、Ｗ２と共に浮体Ｆを係留する。

図３（ａ）に、図２の状態をより簡略に示す。図３（ａ）に示す状態においては水面Ｓは通常位置にあり、ワイヤＷ２は弛みを有している。また、緩衝装置１０のばね１は荷重を受けておらず自由長さの状態にある。なお図３においては、浮体Ｆは図示しない他のワイヤによっても係留されており、水平面内での移動が微小となるよう規制されているものとする。

図３（ａ）に示す状態から水位が増すと、水面Ｓは図３（ｂ）に示す状態に至る。この状態においては、ワイヤＷ１及びワイヤＷ２は伸びきって緊張している。一方で緩衝装置１０のばね１は荷重を受けておらず自由長さに保たれている。

図３（ｂ）に示す状態から更に水位が増すと、すでに緊張しているワイヤＷ１はシャックル２１を介してばね１を上方に引っ張り、同様に緊張しているワイヤＷ２はシャックル２２を介してばね１を下方に引っ張る。これによりばね１は荷重を受けて伸長する（図３（ｃ））。

浮体Ｆは、ばね１が荷重を受けて伸長するのに合わせて、更に上方へと移動することが可能である。しかしこの移動はばね１の復元力に抗して行われるため、浮体Ｆは、ばね１が伸長するにつれて徐々に減速する。すなわち浮体Ｆは、ワイヤＷ１、Ｗ２が弛みを失って緊張した時点では停止せず、その後所定距離だけ緩やかに移動してから安全に停止する。

次いで水位が低下すると、浮体Ｆと水底との間の距離は小さくなる。したがって、伸長していたばね１は自由長さに戻り（図３（ｂ））、次いでワイヤＷ２に弛みが生じる（図３（ａ））。

一方で、ばね１が伸長した状態において更に水位が増し、ばね１に許容荷重を大きく超える荷重が加えられると、ばね１に破断が生じることもあり得る。その他ばね１は、疲労や経年劣化により破断することがあり得る。この場合は、図３（ｄ）に示す通り、シャックル２１、２２に連結された予備索３により、ワイヤＷ１とワイヤＷ２との連結、ひいては浮体Ｆの水底Ｂへの係留が維持される。

本実施形態の緩衝装置１０の効果を以下にまとめる。

本実施形態の緩衝装置１０は、ワイヤＷ１、Ｗ２にばね１を直列的に連結してワイヤＷ１、Ｗ２と共に浮体Ｆを係留することができる。したがって、水位が上昇して浮体ＦがワイヤＷ１、Ｗ２が許容する移動範囲の限界に至っても、浮体Ｆは更に所定距離だけ移動可能であり、且つばね１の作用により安全に停止される。よって本実施形態の緩衝装置１０によれば、浮体１の水中への引き込まれや、浮体１の連結部Ｃにおける破損の発生を防止することができる。

本実施形態の緩衝装置は、シャックル２１及びシャックル２２に連結された予備索３を有する。したがって、万一ばね１が破断した場合でも、予備索３により浮体Ｆの水底Ｂへの係留を維持することができる。

なお上記実施形態においては、ばね１を一本のみ使用しているが、ばね１を並列又は直列に２本以上配置してもよい。同様に、予備索３を並列に２本以上配置してもよい。

なお、上記実施形態において、シャックル２１、２２に代えて円環部材を用いてもよい。その他、シャックル２１、２２に代えて、ばね１、安全索３、及びワイヤ等の係留用線材の３者を連結できる任意の部材を用いることができる。

なお、上記においては緩衝装置１０をワイヤＷ１、Ｗ２に連結して使用する場合を例に挙げて説明したが、緩衝装置１０の使用方法は自在である。例えば、緩衝装置１０をチェーンなど、ワイヤ以外の任意の係留用線材に連結して使用することもできる。

また、緩衝装置１０を連結する位置は、２本の係留用線材の中間部には限られない。例えば、緩衝装置１０のシャックル２１を浮体Ｆの連結部Ｃに直接取り付け、シャックル２２を係留用線材に連結してもよい。或いは、緩衝装置１０のシャックル２２をアンカに連結し、シャックル２１を係留用線材に連結してもよい。

なお、上記実施形態においては、水位が上下に変動した場合に緩衝装置１０が作動する場合を例に挙げて説明したが、浮体Ｆの移動は水位の上下に伴うものに限られず、波や風による水平面内の移動や、波による傾きの発生であってもよい。

本考案の緩衝装置によれば、水上メガソーラー等の浮体をより安全に水上に係留することが可能となる。

１０ 緩衝装置
１ ばね
２１、２２ シャックル
３ 予備索
Ｂ 水底
Ｆ 浮体
Ｗ１、Ｗ２ ワイヤ

Claims (3)

1. 浮体を水上に係留する係留用線材に連結される緩衝装置であって、
   引っ張りばねと、
   前記引っ張りばねの一端部に連結された第１連結部と、
   前記引っ張りばねの他端部に連結された第２連結部と、
   前記第１連結部及び前記第２連結部に連結された線材であって、前記引っ張りばねの自由長さよりも長い線材とを有し、
   前記係留用線材が、前記第１連結部及び前記第２連結部の少なくとも一方に連結される緩衝装置。
2. 前記線材が、許容荷重が加えられた状態における前記引っ張りばねの長さよりも長い請求項１に記載の緩衝装置。
3. 前記引っ張りばねに許容荷重が加えられた状態において前記線材が緊張する請求項１に記載の緩衝装置。

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