JP4453842B2 - 海中プラットホーム - Google Patents

Description

本発明は、海上、海中等で種々の海象観測や魚礁等に使用可能な海中プラットホームに関する。

従来、海洋計測、航路標識用の浮標灯には、ブイが使用されている。図１５は、従来のブイを浮標灯に適用した状態を示す斜視図である。以下、図１５を参照して従来のブイについて説明する。

図１５に示すように、ブイ本体１０１は、円柱状のフロート１０２と、フロート１０２の下面１０２ｂの中心部に固着されたポール１０４と、ポール１０４の下端部に設けられたカウンターウエイト１３０とからなる。

フロート１０２は、ブイ本体１０１に浮力を付与する部材であり、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の合成樹脂や圧延鋼材及びアルミニウム合金等の金属からなり、内部に浮力体としてのウレタン発泡樹脂等を充填して密封されている。

また、フロート１０２の下面１０２ｂの中心部に設けられたポール１０４及びカウンターウエイト１３０は、フロート１０２を安定して浮揚させるためのものであって、ブイ本体１０１が、水面１４４で安定して浮揚することができる。

上記の構成からなるブイ本体１０１を浮標灯として使用する場合には、フロート１０２の上面１０２ａ上に各種灯器を設けて使用する。例えば、図１５に示すように、上面１０２ａ上に櫓状の標体部１１１を設け、標体部１１１の頂上部に灯器１１１ａを取り付けて構成する。

また、浮標灯のように、常に所定の位置に浮揚させて使用する場合には、フロート１０２の下面１０２ｂと海底とをチェーン等の係留索１４２及びシンカーブロック１４１によって連結してブイ本体１０１を所定の位置に係留することが行われている。

しかしながら、ブイ本体１０１は、高波浪、潮流及び吹送流等による負荷を受ける表面積が大きく係留索１４２が切断されてしまう場合がある。また、海面における波高の上下に対応してブイ本体１０１も上下するため、チェーン等の係留索１４２の弛緩、緊張の繰り返しによって摩耗し、係留索１４２が切断されてブイ本体１０１が流失してしまう恐れがある。

このため、上記ブイに対する高波浪、潮流及び吹送流等による負荷、波高の上下によるチェーン等の係留索の弛緩、緊張の繰り返しによる摩耗を大幅に軽減することが可能な多目的ブイが特許文献１に開示されている。図１６は、特許文献１に開示されている従来の多目的ブイの設置状況を示す平面図及び余張部の拡大図である。以下、図１６を参照して従来の多目的ブイについて説明する。

特許文献１の多目的ブイは、図１６に示すように、海底、湖底、川底等の水底に沈着された基準シンカーブロック４１ａ、複数のシンカーブロック４１ｂ、水面又は、水面付近に係留された多目的ブイ本体１００、シンカーブロック４１ａ及びシンカーブロック４１ｂと多目的ブイ本体１００の間に位置する中間ブイ２１、多目的ブイ本体１００と中間ブイ２１を連結するワイヤ４２ｂ、シンカーブロック４１ａ及びシンカーブロック４１ｂと中間ブイ２１を連結する基準ワイヤ４２ｃ及びワイヤ４２ｄとからなる。

中間ブイ２１に連結するワイヤ４２ｄの長さは、中間ブイ２１を水平状態に維持すべくダイバーにより、調節部４３を調節することによって調整される。その結果、中間ブイ２１は、水面から一定の距離に浮遊する状態となり、水面下４０ｍ（メートル）付近に位置する。水面下４０ｍ付近は、波の影響を受けないため、ダイバーの潜ることのできない深度５０ｍ以上の水域においても中間ブイ２１を疑似海底とすることができ、多目的ブイ本体１００の設置を容易に行うことができ、多目的ブイ本体１００への波等の影響を最小限に防ぐことが可能となる。

特開２００３−２２８３

近年、海底地震防災の情報として津波の進行、伝搬、大きさを如何に早く的確に把握するかが課題となっており、津波監視システムの実用化が急務となっている。

従来から波高計は海底に設置されており、波高計の設置可能な最大水深は５０ｍ程度である。また、機器の設置にはダイバーによる設置作業が必要となり、ダイバーの潜水可能深度は、一般的に水面から５０ｍ以内であるため、水深が５０ｍを越える比較的大水深での波高等の観測は行われていなかった。

このため、沿岸から遠く離れた５０ｍを越える大水深での津波による水塊の移動現象を観測できることが望まれている。

しかしながら、従来の中間ブイは、全体が中空の略球体状になっており、波高計等の観測機器を設置することができなかった。

そこで本発明は、従来の多目的ブイでは設置することができなかった波高計等の観測機器を水面下３０ｍから５０ｍに設けた海中プラットホーム上に設置し、海中プラットホームを仮想海底とすることにより大水深での観測を可能とする海中プラットホームを提供することを目的とする。

また、従来の多目的ブイは、海面に位置するブイ本体が、中間ブイの直上に位置しているため、中間ブイに超音波式波高計を設置した場合には、ブイ本体により超音波が乱されて波高等の正確な測定ができない恐れがあった。

そこで本発明は、海中プラットホーム上に設置した超音波式波高計が、ブイ本体からの影響を受けずに安定して観測可能な海中プラットホームを提供することを目的とする。

また、従来の中間ブイは、全体が中空の略球体状になっており、中間ブイの大きさを容易に変更することができなかったが、本発明は、多目的ブイの中間ブイとしての海中プラットホームの大きさを容易に変えることができ、また、組立、分解が容易な海中プラットホームを提供することを目的とする。

また、通常、漁礁は海底に設置されるが、大水深海域での５０ｍ前後の比較的浅い深度に漁礁を設置できれば、漁礁周辺に生息する魚の漁業資源調査を行うことができる。そこで本発明は、多目的ブイの海中プラットホームを大水深海域に設置し、比較的浅い深度での人工漁礁として利用可能な海中プラットホームを提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明による海中プラットホームは、水底に沈着されたシンカーブロックからのワイヤによって海中で海面に対して水平状態に維持され、所定の長さの部材を連結して内部空間を有する外周を形成するフレームと、前記フレームの内部空間に平面を成すように構成したグレーチングとを有する海中プラットホームであって、前記海中プラットホームは、水面との水平方向に少なくとも２以上の前記海中プラットホームを組み合わせ可能であることを特徴とする。

また、本発明による海中プラットホームは、水底に沈着されたシンカーブロックからのワイヤによって海中で海面に対して水平状態に維持され、所定の長さの部材を連結して内部空間を有する外周を形成するフレームと、前記フレームの内部空間に平面を成すように構成したグレーチングとを有する海中プラットホームであって、前記グレーチングは、直上の海面に向けて超音波を発する超音波式波高計を搭載していることを特徴とする。

また、本発明による海中プラットホームの前記所定の長さの部材は、Ｌ字パイプとストレートパイプからなることを特徴とする。

また、本発明による海中プラットホームは、前記ストレートパイプの数を増減することにより、大きさを可変できるようにしたことを特徴とする。

また、本発明による海中プラットホームは、海面方向に前記海中プラットホームを連結金具により所定の間隔で積み重ねることが可能であることを特徴とする。

従来の多目的ブイでは設置することができなかった波高計等の観測機器を水面下３０ｍから５０ｍに設けた海中プラットホーム上に設置し、海中プラットホームを仮想海底とすることにより大水深海域での観測が可能となる。

従来の多目的ブイは、中間ブイに超音波式波高計を設置した場合に、海面のブイ本体が、中間ブイの直上に位置しているため、ブイ本体により超音波が乱されて波高等の正確な測定ができない恐れがあったが、本発明は、ブイ本体が超音波式波高計を設置した位置の直上にないため、正確な測定が可能となる。

本発明による海中プラットホームは、組立、分解が容易であり、また、複数の海中プラットホームを組み合わせたり、海中プラットホームを構成する部品の数を増やすことにより、大きさを容易に変えることができる。

本発明による海中プラットホームは、大水深海域においても、水面下５０ｍまでの位置に設置することができるため、海中プラットホームを人工漁礁としても利用することにより、その海域の比較的浅い深度に生息する魚を調査、漁獲することができる。

次に、本発明による海中プラットホームの第１の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。図１は、多目的ブイの設置状態を示す斜視図、図２は、図１に示す多目的ブイの設置状態を示す平面図、図３は、図１に示す多目的ブイ本体の正面図、図４は、図３に示す多目的ブイ本体の斜視図、図５は、図１に示す多目的ブイの海中プラットホームの斜視図、図６は、図５に示す海中プラットホームのフレームの展開図、図７は、ストレートパイプの使用数を増やした海中プラットホームの一例を示す図である。

本発明は、水面下３０ｍから５０ｍに海中プラットホームを設置して、海中プラットホーム上に波高計等の観測機器等を設置し、海中プラットホームを仮想海底とすることにより、大水深での波高等の観測を可能とする海中プラットホームに関するものである。

なお、図１６に示した従来の多目的ブイと同一機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付して説明する。

図１及び図２に示すように、多目的ブイは、海底、湖底、川底等の水底に沈着された基準シンカーブロック４１ａ、複数のシンカーブロック４１ｂ及び共有シンカーブロック４１ｃと、水面又は、水面付近に係留された多目的ブイ本体１と、基準シンカーブロック４１ａ、シンカーブロック４１ｂ及び共有シンカーブロック４１ｃと多目的ブイ本体１の間に位置して水面下３０ｍから５０ｍに位置する海中プラットホーム７０と、基準シンカーブロック４１ａ、シンカーブロック４１ｂ及び共有シンカーブロック４１ｃと海中プラットホーム７０を連結する基準ワイヤ４２ｃ及びワイヤ４２ｄと、共有シンカーブロック４１ｃ及びシンカーブロック４１ｂと多目的ブイ本体１とを連結するワイヤ４２ｄとからなる。なお、図２に示す海中プラットホーム７０は、基準シンカーブロック４１ａの位置を明確にするために、格子部材としてのグレーチング７６（図５に示す）を取り除いた状態のものである。

図２に示すように、多目的ブイ本体１を係留する共有シンカーブロック４１ｃ及びシンカーブロック４１ｂは、海面から海底を見たときに、海中プラットホーム７０の外側となるように沈着されている。このため、多目的ブイ本体１と共有シンカーブロック４１ｃ及びシンカーブロック４１ｂとを連結するワイヤ４２ｄは、海中プラットホームの外側に位置するようになる。

これにより、図１及び図２に示すように、多目的ブイ本体１は、海中プラットホーム７０の直上に位置するのではなく、離間した位置に設置されている。

以下に、多目的ブイを構成する多目的ブイ本体、海中プラットホーム、シンカーブロックとワイヤについて詳述する。最初に、図３及び図４を参照して多目的ブイ本体について述べる。

図３及び図４に示すように、多目的ブイ本体１は、センターポール２を中心として、上面輪部３と下面輪部５との間に介装されたフロート６と、上面輪部３及び下面輪部５とをセンターポール２に結合するための連結パイプ１０と、センターポール２の上部に設けられ、標識灯７ｃ、アンテナ等を搭載する上部ポール７と、センターポール２と上部ポール７との間に介装された連結ポール８と、センターポール２の下部に設けられたカウンターウエイト９とから構成される。

センターポール２は、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなり、内部が中空のパイプで形成したものである。センターポール２の端部には、連結ポール８、カウンターウエイト９と結合するためのフランジ２ａがそれぞれ設けられている。また、センターポール２の上部と下部付近には、フロート６を連結パイプ１０を介してセンターポール２に結合するための、上面固定金具２ｂと下面固定金具２ｃとが設けられている。上面固定金具２ｂと下面固定金具２ｃには、連結パイプ１０と結合するための連結孔を有している。また、センターポール２の上部端部のフランジ２ａと上面固定金具２ｂとの間には、取手２ｄが設けられている。

上面輪部３は、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなり、ドーナツ板状に形成されている。上面輪部３の上部には、連結パイプ１０と結合するための金具３ａ、円周方向に沿って連結パイプ１０間に等間隔で形成された複数のボルト孔、グレーチング部４を搭載するためのボルト孔、多目的ブイ本体をワイヤで係留するための掛け金具３ｂを有している。連結パイプ１０と結合するための金具３ａには、ボルト孔が設けられている。また、上面輪部３の他面はフロート６と接するようになっている。

グレーチング部４は、作業員による上部ポール７に搭載、内蔵された機器の設置、点検等を行うときの足場となるものであり、格子状に形成された金属で、上面輪部３の上部を覆うように設けられている。

海底側に面した下面輪部５は、上面輪部３と同一の構成であり、グレーチング部４は取り付けていない。なお、上面輪部３、下面輪部５は、環状のものに限らず、種々の形態のものを採択することが可能である。

フロート６は、多目的ブイ本体１に浮力を付与する部材であり、上部輪部３及び下部輪部５に対応して輪状に形成され、上部輪部３及び下部輪部５と等しい外径及び内径を有し、円周方向に沿って上部輪部３のボルト孔及び下部輪部５のボルト孔に対応する位置に形成された複数のボルト孔を備えている。フロート６は、設置水域までの搬送、現地組立等を容易にすべく、分割可能な構成とすることも可能である。そして、多目的ブイ本体１は、上部輪部３と下部輪部５との間にフロート６を介装して、前記ボルト孔にそれぞれボルトを挿通して、ワッシャ及びナットによって締結固定される。なお、フロート６は、圧延鋼材、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなり（本実施の形態ではステンレス）、内部に浮力体としての発泡スチロールを充填して密封されている。また、フロート６は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の合成樹脂により形成することも可能であり、内部に充填する浮力体として、ウレタン発泡樹脂等を使用してもよい。フロート６の形態は、上面輪部３及び下面輪部５の形態に応じ適宜選択される。

また、フロート６の周囲には、多目的ブイ本体１の浮力を増加させるための補助フロートを連結することが可能である。そして、前記フロート６の周囲に限らず多目的ブイ本体１に、補助フロートを設けることが可能であり、多目的ブイ本体１に設置した各種装置の重量を考慮して、適切な大きさの補助フロートを連結することが可能である。

連結パイプ１０は、フロート６を介装した上面輪部３及び下面輪部５をセンターポール２に結合するためのものであり、上面輪部３及び下面輪部５に設けた金具３ａのボルト孔にボルト及びナットで連結パイプ１０の先端を固定し、連結パイプ１０の他端は、センターポール２の上面固定金具２ｂ及び下面固定金具２ｃにボルト及びナットで固定する。図３及び図４に示す多目的ブイ本体は、上面輪部３と下面輪部５に各６本の連結パイプ１０を使用した例である。

上部ポール７は、センターポール２の上部に設けられており、両端にはフランジ７ａを有している。上部ポール７の一方のフランジ７ａは、連結ポール８と結合するためのものであり、上部ポール７の他方のフランジ７ａには、標識灯７ｃが設けられている。なお、上部ポール７は、多目的ブイ本体１の最も高い位置に取り付けられているため、標識灯７ｃ、ＧＰＳや衛星のアンテナ、ソーラパネル等を搭載するようになっている（図１には標識灯７ｃのみ記載）。上部ポール７の内部は、水密に保たれており、送受信機、データの収集を行うデータ・ローガ、バッテリーの各種装置を収納するようになっている。なお、各種装置をセンターポール２の上部の内部に収納するようにしてもよい。

また、上部ポール７には、アーム７ｂが設けられており、アーム７ｂの先端には連結ポール８の金具８ａと結合するためのボルト孔が設けられている。

連結ポール８は、センターポール２と上部ポール７との間に介装され、両端面にフランジ８ａを有し、フランジ８ａにはセンターポール２、上部ポール７にボルト及びナットで締結固定するためのボルト孔が設けられている。また、連結ポール８には、上部ポール７のアーム７ｂと連結したりするための金具８ｂを有し、金具８ｂの先端部には、上部ポール７からのアーム７ｂの先端をボルト及びナットで結合するためのボルト孔が設けられている。上部ポール７は、連結ポール８の金具８ｂのボルト孔を支点として、上面輪部３側に回転することができるようになっている。図３に示す点線の上部ポール７は、ボルト及びナットを外して上面輪部３側に回転した状態を示すものである。

カウンターウエイト９は、海上での多目的ブイ本体の浮遊のバランスを保つためのものであり、センターポール２の下部に設けられている。カウンターウエイト９は、センターポール２と結合するためのフランジ９ａと、他端に重り９ｃを取り付けるためのフランジ９ａと、フランジ９ａの中心に重り９ｃ用のガイド棒９ｂが設けられている。重り９ｃは、ガイド棒９ｂに挿入可能なようにドーナツ状に形成され、複数のボルト孔を有している。所定の数の重り９ｃをガイド棒９ｂに挿入して、ボルトをフランジ９ａ及び重り９ｃボルト孔に挿通してナットで固定する。

なお、カウンターウエイト９に使用する重り９ｃの数は、上部ポール７に搭載する機器の大きさ、位置などによって決めるようにする。図３に示すカウンターウエイト９は、５個の重り９ｃを使用した例である。

以上の構成からなる多目的ブイ本体１は、例えば、図１及び図２に示すように海底からの３本のワイヤ４２ｄにより海上に係留される。

また、多目的ブイ本体１は、センターポール２の上面固定金具２ｂ及び下面固定金具２ｃに変えて、回転可能な回転金具を設けて、回転金具に連結パイプ１０を結合するようにして、センターポール２と上面輪部３及び下面輪部５に結合した連結パイプ１０とが相対的に回転可能なように構成することにより、カウンターウエイト９の海底側の先端を１本のワイヤで係留するようにすることも可能である。これにより、フロート６が回転することによるワイヤ、伝送ケーブルのよじれを防止することができる。また、多目的ブイ本体１を係留するワイヤは１本でよく、多目的ブイ本体の設置費用等を安価にすることができる。

次に、多目的ブイ本体１と水底の基準シンカーブロック４１ａ、シンカーブロック４１ｂ及び共有シンカーブロック４１ｃの間に位置する海中プラットホーム７０について図５及び図６を参照して説明する。図５に示すように、海中プラットホーム７０は、フレーム７１及びグレーチング７６からなる。海中プラットホーム７０は海中でフレーム７１のグレーチング７６が設置された面を海面側となるよう、また、海面と平行となるように設置する。

図６は、図５に示す海中プラットホーム７０のフレーム７１の展開図である。図６に示すように、海中プラットホーム７０のフレーム７１は、ストレートパイプ７３及びＬ字パイプ７４を組み合わせてなり、ストレートパイプ７３及びＬ字パイプ７４は接続金具７５を介して結合されている。ストレートパイプ７３及びＬ字パイプ７４を構成する材質は、アルミニウム合金からなる。図６に示すように、ストレートパイプ７３は、内部が中空の円筒状の丸パイプ７３ａと丸パイプ７３ａの両端に平板からなるフランジ７３ｂを有している。ストレートパイプ７３の円筒状の丸パイプ７３ａの端面とフランジ７３ｂとは、溶接等により結合されている。また、円筒状の丸パイプ７３ａの端面付近とフランジ７３ｂには、丸パイプ７３ａの端面とフランジ７３ｂとの溶接を補強するための補強板７３ｄが溶接して設けられており、丸パイプ７３ａの端面に掛かる応力に耐えるようになっている。また、ストレートパイプ７３は、丸パイプ７３ａの空間内に海水が浸透しないように防浸が図られている。ストレートパイプ７３のフランジ７３ｂの丸パイプ７３ａの端面に接する面と反対の面は、接続金具７５と結合する面であり、フランジ７３ｂには、接続金具７５と結合するためのボルト孔７３ｃ（本実施の形態では６カ所）を有している。

Ｌ字パイプ７４は、図６に示すように、内部が中空で角度９０度に形成されたエルボ７４ａとエルボ７４ａの両端に平板からなるフランジ７４ｂを有している。円筒状のエルボ７４ａの端面とフランジ７４ｂとは、溶接等により結合されており、Ｌ字に形成したエルボ７４ａの端面付近とフランジ７４ｂには、エルボ７４ａの端面とフランジ７４ｂとの溶接を補強するための補強板７４ｄが溶接して設けられており、エルボ７４ａの端面に係る応力に耐えるようになっている。また、Ｌ字パイプ７４は、エルボ７４ａの空間内に海水が浸透しないように防浸が図られている。Ｌ字パイプ７４のフランジ７４ｂのエルボ７４ａの端面に接する面と反対の面は、接続金具７５と結合する面であり、フランジ７４ｂには、接続金具７５と結合するためのボルト孔７４ｃ（本実施の形態では６カ所）を有している。

接続金具７５は、図６に示すように、ストレートパイプ７３とＬ字パイプ７４、ストレートパイプ７３と他のストレートパイプ７３とを結合するためのものであり、中心位置から所定の位置にボルト孔７５ｃ（本実施の形態では６カ所）が設けられている。接続金具７５のコーナ付近には、海底に設置したシンカーブロックからのワイヤを挿通して海中プラットホーム７０を固定するためのワイヤ貫通孔７５ａ（本実施の形態では４カ所）が設けられている。また、接続金具７５には中心に所定の半径を有する円の穴７５ｂが設けられており、この穴７５ｂは接続金具７５を軽量化するために設けたものである。海中プラットホーム７０の海底からの係留は、シンカーブロックからのワイヤを接続金具７５に形成されているワイヤ貫通孔７５ａに固定することにより行われる。

海中プラットホーム７０のフレーム７１は、図６に示すように、コーナーに配置した４個のＬ字パイプ７４と、各Ｌ字パイプ７４間に結合した６個のストレートパイプ７３から構成されている。ストレートパイプ７３及びＬ字パイプ７４は、それぞれ同一の形状、同一の大きさである。このため、フレーム７１は使用するストレートパイプ７３の個数を増減することにより、必要な大きさのものを得ることができるようになっている。例えば、図７に示すように、ストレートパイプ７３を１２個使用して、海中プラットホーム７０を大型化するとともに、グレーチング７６の面積を増やすことができる。

海中プラットホーム７０のフレーム７１は、ストレートパイプ７３のフランジ７３ｂとＬ字パイプ７４のフランジ７４ｂとの間に接続金具７５を介装して、それぞれのボルト孔７３ｃ、７４ｃ、７５ｃにボルトを挿通して、ワッシャ及びナットによって締結固定されて組み立てが完了する。

図５に示すように、海中プラットホーム７０のグレーチング７６は、アルミニウム、ステンレス等からなり格子状に形成されており、グレーチング７６の下面に固定されたバー７６ａと、バー７６ａの取り付け方向と直角を成して固定されたブリッジ７６ｂによってフレーム７１に固定されている。グレーチング７６のフレーム７１への固定は、ブリッジ７６ｂの先端部をフレーム７１の丸パイプ７３ａ上で固定金具、Ｕ字ボルトを用いて、ワッシャ及びナットによって締結される。観測機器、防水を施した電源としてのバッテリー等は、フレーム７１の内側のグレーチング７６上に据え付けるようにする。

また、本発明による海中プラットホームは、海中プラットホームを複数使用して、平面的に結合して海中プラットホームの大きさを変えることも可能である。図８は、図５に示す海中プラットホーム７０を４個使用して、平面的に結合して海中プラットホーム７０の４倍の大きさに拡張した例を示す。図８に示す拡大図のように、接続板７９を使用して接続金具７５のワイヤ貫通孔７５ａを利用して、ボルト、ナットで海中プラットホーム７０と他の海中プラットホーム７０との結合を行う。

以上説明したように、海中プラットホーム７０のフレーム７１は、ストレートパイプ７３とＬ字パイプ７４との間に接続金具７５を介装して、それぞれのボルト孔にボルトを挿通して、ワッシャ及びナットによって締結固定されて組み立てが完了する。また、グレーチング７６は、固定金具、Ｕ字ボルトを用いて、ワッシャ及びナットによってフレーム７１に固定締結される。このため、海中プラットホーム７０は、設置する前に容易に組み立てることができ、設置工期の短縮を図ることができる。また、ストレートパイプ７３、Ｌ字パイプ７４、グレーチング７６単位に分解して、容易に輸送することもできる。

海中プラットホーム７０は、内部が中空の円筒の丸パイプ７３ａ及び内部が中空のエルボ７４ａにより形成されているため、海中で浮力により上昇する力が発生する。これにより、グレーチング７６には、数百キログラムの質量を有する機器を搭載することが可能となる。

以上説明した海中プラットホームのフレームは、アルミニウム合金からなるストレートパイプを使用した実施の形態を説明したが、次に、ストレートパイプに浮遊体として発泡スチロールを用いた実施の形態について説明する。

図９は、図６に示すストレートパイプ７３の丸パイプ７３ａに変えて、浮遊体として発泡スチロールを用いた海中プラットホーム７０を示す。図１０は、浮遊体ストレートパイプの構成を示す斜視図である。

図９に示す浮遊体ストレートパイプ７８は、図１０に示すように、両端にソケット型フランジ７８ａを配し、ソケット型フランジ７８ａの一方の端面は、接続金具７５に接する面であり、ソケット型フランジ７８ａの他面は、浮遊体としての発泡スチロール７８ｂを挿入するように筒状にソケットを形成している。また、筒状のソケットの外周には、補強板７８ｄが設けられている。浮遊体としての発泡スチロール７８ｂは、円柱形状であり、円柱の中心にアルミニウム等の金属からなる支柱７８ｃを内蔵している。ソケット型フランジ７８ａに発泡スチロール７８ｂが嵌合して、ソケット型フランジ７８ａの端面よりボルトにより発泡スチロールの円柱の中心に位置する支柱７８ｃと締結固定し、円柱の発泡スチロール７８ｂをソケット型フランジ７８ａに固定する。このように、浮遊体としての発泡スチロールを使用して、海中プラットホームを構成することもできる。なお、図９に示すＬ字パイプ７４は、図６に示すＬ字パイプ７４と同一のものである。

以上述べたように、海中プラットホームは、現場での組み立て解体が容易にできるため、輸送費が安価となる。更に、海中プラットホームの大きさを容易に変えることができるので、グレーチングに搭載する機器の大きさの制限が緩和される。また、海中プラットホームの海底からの係留は、フレーム周囲１０カ所の接続金具からの係留が可能なため、海中での安定性が良く、大水深での観測に適している。

次に、水底に沈着された基準シンカーブロック４１ａ、シンカーブロック４１ｂ、共有シンカーブロック４１ｃ、及び基準シンカーブロック４１ａ、シンカーブロック４１ｂ、共有シンカーブロック４１ｃと海中プラットホーム７０を連結する基準ワイヤ４２ｃ、ワイヤ４２ｄについて、図１を参照して説明する。

図１に示すように、基準シンカーブロック４１ａ、シンカーブロック４１ｂ、共有シンカーブロック４１ｃは、海中プラットホーム７０及び多目的ブイ本体１を係留すべく、水底に船から沈められるものであって、コンクリート製で重量が数トンもするものもある。 図１及び図２からも明らかなように、基準シンカーブロック４１ａを中心として、その周囲に等間隔でシンカーブロック４１ｂが複数固設されている。また、基準シンカーブロック４１ａ及びシンカーブロック４１ｂは、その上端に基準ワイヤ４２ｃ又はワイヤ４２ｄと連結するための基準掛け金具４４ａ（図１に図示）又は掛け金具４４ｂが配設されている。なお、共有シンカーブロック４１ｃは、海中プラットホーム７０及び多目的ブイ本体１をワイヤ４２ｄでそれぞれを連結する。

基準ワイヤ４２ｃは、基準シンカーブロック４１ａと海中プラットホーム７０を連結するものであり、海中プラットホーム７０のワイヤ貫通孔７５ａ及び基準シンカーブロック４１ａ上端の基準掛け金具４４ａにおいて連結されるものである。基準ワイヤ４２ｃが張設されると、海中プラットホーム７０の浮力によって、自ら緊張する。

ワイヤ４２ｄは、海中プラットホーム７０のワイヤ貫通孔７５ａ及びシンカーブロック４１ｂの上端に配設された掛け金具４４ｂにおいて連結されるものであるが、海中プラットホーム７０は、疑似海底となるものであるため、ワイヤ４２ｄの長さは、海中プラットホーム７０を水平状態に維持すべくダイバーにより、調整される。その結果、海中プラットホーム７０は、図１に示すように、水面からを一定の水深に浮遊する状態となる。そして、海中プラットホーム７０は水面から水中４０ｍ付近に位置する。深度４０ｍ付近は、波の影響を受けないため、ダイバーの潜ることのできない深度５０ｍ以上の水域においても海中プラットホーム７０を疑似海底とすることができ、多目的ブイ本体１の設置を容易に行うことができ、多目的ブイ本体１への波等の影響を最小限に防ぐことが可能となる。

また、基準ワイヤ４２ｃ及びワイヤ４２ｄは、取り扱いが容易な繊維ロープ等で構成されるものである。

なお、図１及び図２に示す多目的ブイの設置の実施の形態では、多目的ブイ本体１及び海中プラットホーム７０は、共有シンカーブロック４１ｃを共用しているが、共有シンカーブロック４１ｃに代えて、多目的ブイ本体１及び海中プラットホーム７０にそれぞれのシンカーブロック４１ｂを設置して、多目的ブイ本体１及び海中プラットホーム７０を各シンカーブロック４１ｂで係留するようにしてもよい。また、図１及び図２に示す多目的ブイの設置の実施の形態では、共有シンカーブロック４１ｃを１個使用しているが、シンカーブロック４１ｂに代えて共有シンカーブロック４１ｃを設置して、複数の共有シンカーブロック４１ｃで多目的ブイ本体１及び海中プラットホーム７０の係留を行ってもよい。

また、多目的ブイ本体１のフロートが回転可能であり、１本のワイヤで係留する多目的ブイ本体は、共有シンカーブロック４１ｃにより海中プラットホーム７０と共用するようにする。なお、多目的ブイ本体の係留においては、多目的ブイ本体の特性、水深等によりシンカーブロックの設置数、設置位置を適宜決定するようにする。

次に、多目的ブイの設置方法について、図１１を参照して説明する。図１１は、多目的ブイの設置方法であって、（ａ）〜（ｄ）を工程順に示した平面図である。

図１１（ａ）に示すように、海中プラットホーム７０の所定の４カ所の接続金具７５の海底側のワイヤ貫通孔７５ａを使用して、４カ所の接続金具７５に基準ワイヤ４２ｃを結び、４カ所からの基準ワイヤ４２ｃの結合点が海中プラットホーム７０の中心となるように調整し、結合点から基準ワイヤ４２ｃを基準シンカーブロック４１ａに連結する。また、海中プラットホーム７０の海面側の所定の４カ所の接続金具７５のワイヤ貫通孔７５ａにワイヤを仮止めして、４カ所の接続金具７５からのワイヤの結合点が海中プラットホーム７０の中心となるように調整し、結合点からのワイヤをパイロットブイ６０に連結したものを準備する。船舶に設置したＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって、基準シンカーブロック４１ａの設置点を計測して、船舶から、基準シンカーブロック４１ａ、海中プラットホーム７０、パイロットブイ６０の順にクレーン等で沈着させる。なお、基準シンカーブロック４１ａと海中プラットホーム７０を連結する基準ワイヤ４２ｃの長さは、海中プラットホーム７０が海面下４０ｍ付近に浮遊するように、設置地点の深度を考慮して算出されたものである。この工程により、海底から海面まで、基準シンカーブロック４１ａ、海中プラットホーム７０、パイロットブイ６０順で、設置、浮遊することとなる。また、海中プラットホーム７０は、海面下４０ｍ付近に浮遊することとなるため、パイロットブイ６０と海中プラットホーム７０間の長さは海面までの約４０ｍ程度となり、前記ワイヤの一端に連結されたパイロットブイ６０が海面に浮遊して、設置工程上の目印となり、船舶からの視認に役立つものである。

図１１（ｂ）に示すように、基準シンカーブロック４１ａの設置地点を中心とし、該中心の周囲に複数のシンカーブロック４１ｂ、該シンカーブロック４１ｂとワイヤ４２ｄによって連結されたパイロットブイ６０及びワイヤ４２ｄに複数個取り付けられたアバブイ６１を船舶から沈着させる。なお、アバブイ６１は、ダイバーがシンカーブロック４１ｂからのワイヤ４２ｄを海中プラットホーム７０に固定する際に、ワイヤ４２ｄを所定の長さで切断したときに、ワイヤ４２ｄが海底に沈まないように、浮かせておくためのものである。シンカーブロック４１ｂの設置地点は、基準シンカーブロック４１ａを基準に算出されるものであり、基準シンカーブロック４１ａと同様にＧＰＳによって設置地点を計測するものである。

また、アバブイ６１を取り付けた２本のワイヤ４２ｄの両端の一方を共有シンカーブロック４１ｃに、他端をパイロットブイ６０とに連結して、共有シンカーブロック４１ｃ、パイロットブイ６０の順に船舶から沈着させる。共有シンカーブロック４１ｃからの２本ワイヤ４２ｄの１本は、海中プラットホーム７０に使用するものであり、他の１本は、多目的ブイ本体１の係留に使用するものである。共有シンカーブロック４１ｃは、基準シンカーブロック４１ａの設置地点を中心とし、共有シンカーブロック４１ｃからのワイヤ４２ｄが海中プラットホーム７０の外側に位置するように設置する。また、多目的ブイ本体１の係留用にシンカーブロック４１ｂ、該シンカーブロック４１ｂとワイヤ４２ｄによって連結されたパイロットブイ６０及びワイヤ４２ｄに複数個取り付けられたアバブイ６１を沈着させる。このときに、多目的ブイ本体１の係留用のシンカーブロック４１ｂを２個を使用し、図２に示すように、共有シンカーブロック４１ｃとで略正三角形となるような位置に沈着させる。

図１１（ｃ）に示すように、シンカーブロック４１ｂとパイロットブイ６０に連結されたワイヤ４２ｄをダイバーによって海中プラットホーム７０の海底側の所定のワイヤ貫通孔７５ａに結んで連結するようにする。このとき、海中プラットホーム７０を疑似水底とすべく、ワイヤ４２ｄを張設して緊張させて、海中プラットホーム７０が水平状態になるように調節する。余分なワイヤ４２ｄは、ダイバーによって丸めてワイヤに巻き付けておくようにする。海中プラットホーム７０は、海面下４０ｍ付近に浮遊しているため、ダイバーによって十分に、海中プラットホーム７０にワイヤ４２ｄを連結可能なものである。
また、共有シンカーブロック４１ｃからのワイヤ２本の１本は、海中プラットホーム７０のワイヤ貫通孔７５ａに結んで連結する。

次に、多目的ブイ本体１を海面に浮かせて、パイロットブイに連結された共有シンカーブロック４１ｃからのワイヤ４２ｄ及び多目的ブイ本体１の係留用のシンカーブロック４１ｂからのワイヤ４２ｄを多目的ブイ本体１の掛け金具５ｃに結ぶようにする。これにより、多目的ブイ本体は、海中プラットホームの直上の海面から離れた位置に係留される。この場合の多目的ブイの設置状況は、図２に示す形態となる。なお、海中プラットホームの直上の海面の位置から多目的ブイ本体１までの距離は、例えば、共有シンカーブロック４１ｃから海中プラットホームに結んだワイヤ４２ｄの張り角度（図１１（ｃ）に示すθ）が３０度、海中プラットホームから海底までの距離を５０ｍ、多目的ブイ本体１が共有シンカーブロック４１ｃの直上に位置しているとした場合には、約２９ｍである。このため図２に示す形態では、海中プラットホームの直上の海面の位置から多目的ブイ本体１までの距離は、２９ｍ以上である。

多目的ブイ本体１は、複数のシンカーブロックと連結して、複数のワイヤで係留されており、複数のワイヤで係留することにより、多目的ブイ本体の位置を確実に固定できる。 図１１（ｄ）に示すように、クレーン等により観測機器を海中に沈めて、ダイバーにより海中プラットホーム７０上に観測機器８２を搭載する。また、多目的ブイ本体１からの伝送ケーブル８１を観測機器に接続する。

なお、海中プラットホームに搭載する観測機器８２は、多目的ブイの設置時に前もって海中プラットホーム７０に搭載しておき、海中プラットホームの設置と同時に設置するようにしてもよい。また、伝送ケーブル８１の設置も海中プラットホームの設置と同時に行うようにする。以上により、多目的ブイが完成する。

図１２は、多目的ブイの設置状況の他の実施形態を示す図である。（ａ）は、海中プラットホーム７０のフレーム７１の短辺に位置する接続金具７５の２カ所とシンカーブロック４１ｂとをワイヤ４２ｄで固定したものである。また、（ｂ）は、海中プラットホーム７０のフレーム７１の長辺に位置する接続金具７５の３カ所と２個のシンカーブロック４１ｂとをワイヤ４２ｄで固定したものである。なお、多目的ブイの設置は、上述した以外のものも可能であり、適宜選択して多目的ブイの設置を行うようにする。

以上述べたように、海中プラットホーム７０を水平状態に保つようにして、疑似海底とし、ダイバーが潜水することのできない深度の水域においても観測機器の設置が可能となる。

図１３は、多目的ブイの多目的ブイ本体１及び海中プラットホーム７０に設置した観測機器等の構成の一例を示す。図１３に示すように、海中プラットホーム７０上には、符号８２で示す超音波式の波高計、水温、塩分等の測定を行う水質センサーが搭載されており、多目的ブイ本体１には、上部ポール６を介してソーラパネル、ＧＰＳアンテナ、衛星アンテナ、標識灯が設置されている。また、多目的ブイ本体１の上部ポール７内には、符号８０で示すＧＰＳ波高計、衛星送受信機、データローガ、充放電制御器、バッテリー、接続箱が内蔵されている。また、多目的ブイ本体１の上部ポール７内の機器と海中プラットホーム７０上の機器とは、伝送ケーブル８１により接続されている。

以上述べたように、本発明による海中プラットホームは、従来の多目的ブイでは設置することができなかった波高計等の観測機器を海面下３０ｍから５０ｍに設けた海中プラットホーム上に設置し、海中プラットホームを仮想海底とすることにより大水深での観測を可能となる。

また、従来の多目的ブイは、海面に位置するブイ本体が、中間ブイの直上に位置しているため、中間ブイに超音波式波高計を設置した場合には、ブイ本体により超音波が乱されて波高等の正確な測定ができない恐れがあったが、本発明は、ブイ本体が超音波式波高計を設置した位置の直上にないため、正確な測定が可能となる。

本発明による海中プラットホームは、組立、分解が容易であり、また、複数の海中プラットホームを組み合わせたり、海中プラットホームを構成する部品の数を増やすことにより、大きさを容易に変えることができる。

次に、本発明による海中プラットホームを人工漁礁として利用する参考例を図１４を使用して説明する。図１４は、本発明の海中プラットホームを人工漁礁として利用する参考例を示す斜視図である。

図１４に示すように、海中プラットホームを利用した人工漁礁は、海中プラットホーム７０を海面に向けて複数個重ねたものである（図１４は、５個使用した例）。なお、図１４に示す人工漁礁は、海中プラットホーム７０のワイヤ貫通孔７５ａに連結金具８３を固定して、海中プラットホーム７０を所定の間隔で積み重ね、海中プラットホーム７０間の必要なスペースを確保するようにしている。また、連結金具８３には、図１４に示すように、潮流による連結金具８３に掛かる負荷を軽減するための孔８３ａが設けられている。海中プラットホーム７０の積み重ね後に、海中プラットホーム７０に藻を繁茂して、藻場を形成するようにする。

図１４に示す多目的ブイは、海中プラットホーム７０に人工漁礁を設けることによって多目的ブイの設置水域における漁業資源環境調査を行うものである。即ち、海面下５０ｍまでの任意の深度に海中プラットホーム７０を設置し、疑似海底たる海中プラットホーム７０に人工漁礁を設け、多目的ブイの設置水域を回遊する魚類を集める。図１４には図示していないが、海中プラットホーム７０の上方に係留された多目的ブイ本体１に設置したサーチライトソナー等の魚群探知機によって漁業資源環境調査を行うことができる。この場合において、無線又は、電話回線等の通信手段を多目的ブイに設置することにより、多目的ブイの設置水域における水温、波高及びサーチライトソナー等に映し出された魚群に関する情報を付近の漁協、漁船等にリアルタイムに転送することにより効率的な漁業が可能となる。また、過去の漁獲高を検討の上、海中プラットホーム７０の設置深度、設置海域を適宜変更して、どの水域及び深度にいかなる魚類が生息するのかを調査することにより、長期的にも効率の良い漁業が可能となる。

多目的ブイの設置状態を示す斜視図である。 図１に示す多目的ブイの設置状態を示す平面図である。 図１に示す多目的ブイ本体の正面図である。 （ａ）は、図３に示す多目的ブイ本体の斜視図であり、（ｂ）は、図３に示す多目的ブイ本体にグレーチング部を取り付けていない状態を示す図である。 図１に示す多目的ブイの海中プラットホームの斜視図である。 図５に示す海中プラットホームのフレームの展開図である。 ストレートパイプの使用数を増やした海中プラットホームの一例を示す図である。 図５に示す海中プラットホームの使用数を増やした海中プラットホームの一例を示す図である。 浮遊体として発泡スチロールを用いた海中プラットホームを示す図である。 浮遊体ストレートパイプの構成を示す斜視図である。 多目的ブイの設置方法であって、（ａ）〜（ｄ）を工程順に示した平面図である。 、多目的ブイの設置状況の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は、海中プラットホームのフレームの短辺に位置する接続金具の２カ所とシンカーブロックとをワイヤで固定したものであり、（ｂ）は、海中プラットホームのフレームの長辺に位置する接続金具の３カ所と２個のシンカーブロックとをワイヤで固定した図である。 多目的ブイの多目的ブイ本体及び海中プラットホームに設置した観測機器等の構成の一例を示す図である。 多目的ブイの海中プラットホームを人工漁礁として利用する参考例を示す斜視図である。 従来のブイを浮標灯に適用した状態を示す斜視図である。 従来の多目的ブイの設置状況を示す平面図及び余張部の拡大図である。

１ 多目的ブイ本体
２ センターポール
２ａ フランジ
２ｂ 上面固定金具
２ｃ 下面固定金具
２ｄ 取手
３ 上面輪部
３ａ 金具
３ｂ 掛け金具
４ グレーチング部
５ 下面輪部
５ａ 金具
５ｂ 掛け金具
６ フロート
７ 上部ポール
７ａ フランジ
７ｂ アーム
７ｃ 標識灯
８ 連結ポール
８ａ フランジ
８ｂ 金具
９ カウンターウエイト
９ａ フランジ
９ｂ ガイド棒
９ｃ 重り
１０ 連結パイプ
４１ａ 基準シンカーブロック
４１ｂ シンカーブロック
４１ｃ 共有シンカーブロック
４２ｃ 基準ワイヤ
４２ｄ ワイヤ
４４ａ 基準掛け金具
４４ｂ 掛け金具
６０ パイロットブイ
６１ アバブイ
７０ 海中プラットホーム
７１ フレーム
７３ ストレートパイプ
７３ａ 丸パイプ
７３ｂ フランジ
７３ｃ ボルト孔
７３ｄ 補強板
７４ Ｌ字パイプ
７４ａ エルボ
７４ｂ フランジ
７４ｃ ボルト孔
７４ｄ 補強板
７５ 接続金具
７５ａ ワイヤ貫通孔
７５ｂ 穴
７５ｃ ボルト孔
７６ グレーチング
７６ａ バー
７６ｂ ブリッジ
７８ 浮遊体ストレートパイプ
７８ａ ソケット型フランジ
７８ｂ 浮遊体（発泡スチロール）
７８ｃ 支柱
７８ｄ 補強板
７９ 接続板
８０ 上部ポール内の機器
８１ 伝送ケーブル
８２ 海中プラットホーム上の観測機器
８３ 連結金具
８３ａ 孔

Claims (5)

1. 水底に沈着されたシンカーブロックからのワイヤによって海中で海面に対して水平状態に維持され、所定の長さの部材を連結して内部空間を有する外周を形成するフレームと、前記フレームの内部空間に平面を成すように構成したグレーチングとを有する海中プラットホームであって、
   前記海中プラットホームは、水面との水平方向に少なくとも２以上の前記海中プラットホームを組み合わせ可能である
   ことを特徴とする海中プラットホーム。
2. 水底に沈着されたシンカーブロックからのワイヤによって海中で海面に対して水平状態に維持され、所定の長さの部材を連結して内部空間を有する外周を形成するフレームと、前記フレームの内部空間に平面を成すように構成したグレーチングとを有する海中プラットホームであって、
   前記グレーチングは、直上の海面に向けて超音波を発する超音波式波高計を搭載している
   ことを特徴とする海中プラットホーム。
3. 前記所定の長さの部材は、Ｌ字パイプとストレートパイプからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の海中プラットホーム。
4. 前記海中プラットホームは、前記ストレートパイプの数を増減することにより、大きさを可変できるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の海中プラットホーム。
5. 前記海中プラットホームは、海面方向に前記海中プラットホームを連結金具により所定の間隔で積み重ねることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の海中プラットホーム。

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