JP5418939B2 - Offshore floating structure mooring device by chain and installation method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、GPS波浪計測設備や係船施設および沿岸構造物の位置表示器など、沖合の大深度域における精密機械を搭載した洋上浮体構造物を、チェーンを使用して係留する洋上浮体構造物係留装置及びその設置方法に関する。 The present invention relates to an offshore floating structure moored using a chain for offshore floating structures equipped with precision machinery in a deep offshore area such as GPS wave measurement equipment, mooring facilities and coastal structure position indicators. The present invention relates to an apparatus and an installation method thereof.
我が国は過去に多くの津波により被災しており、宮城県沖地震や東海・南海・東南海地震津波の発生が切迫する中、津波対策が急務となっていると同時に、近年日本に上陸する台風が大型化の傾向にあり、台風対策技術の整備も進んでいる。 Japan has been affected by many tsunamis in the past, and while the occurrence of the Miyagi-ken-Oki earthquake and the Tokai / Nankai / Tonankai earthquake tsunami is imminent, tsunami countermeasures are urgently needed, and in recent years typhoons have landed in Japan However, typhoon countermeasure technology is being developed.
これら対策技術の一つとして、一早く津波や台風の来襲を察知できるように、陸上から遠く離れた沖合に、係留チェーンとアンカーを用いた係留ブイ式波浪計測設備を設置する方法が採用されている。 As one of these countermeasure technologies, a mooring buoy-type wave measuring equipment using mooring chains and anchors is installed offshore far away from the land so that tsunamis and typhoons can be detected as soon as possible. Yes.
係留チェーンの投入方法に関しては、送り出し工法、クレーン船工法、自由落下工法がある。自由落下工法は実績が多く、コスト的・施工的にも有利であるが、水面下から大重量のアンカーおよび係留チェーンを落下させる方式のため、大水深の場合は着底時の衝撃力が係留チェーンを介して浮体構造物自身に及び、搭載されている精密機械の安全性を損ねるという問題がある。 The mooring chain input method includes a sending-out method, a crane ship method, and a free-fall method. The free-fall method has many results and is advantageous in terms of cost and construction, but because it is a method of dropping heavy anchors and mooring chains from below the surface of the water, the impact force at the time of landing is moored at deep water. There is a problem that the floating structure itself is spread through the chain and the safety of the precision machine mounted is impaired.
また、係留後においては、高波浪が作用した場合にも浮体構造物に衝撃力が作用し、搭載されている精密機械の安全性を損ねるという問題がある。 In addition, after mooring, there is a problem that even when a high wave acts, an impact force acts on the floating structure, which impairs the safety of the mounted precision machine.
一方、係留ブイ等の洋上浮体を係留する係留チェーンが高波浪時に切断する部位が、係留チェーンと係留ブイとの連結部分及びアンカーと係留チェーンとの連結部分に集中することを検証し、それらの部位に緩衝材を介在させ、係留チェーンの切断事故を防止する方法が開発されている(例えば非特許文献1)。 On the other hand, it is verified that the part where the mooring chain mooring offshore floating bodies such as mooring buoys is concentrated at the connecting part between the mooring chain and the mooring buoy and the connecting part between the anchor and the mooring chain. A method has been developed in which a cushioning material is interposed in a portion to prevent a mooring chain cutting accident (for example, Non-Patent Document 1).
また、緩衝材としては、チェーンを構成する複数の鎖環を、互いに接触させないでゴム状弾性材内に埋め込むことによって弾性伸縮するようにした構造のものが開発されている(例えば特許文献1及び2)。
しかし、従来の緩衝材を使用した洋上浮体構造物の係留にあっては、係留チェーン切断事故防止を目的としてものであり、係留ブイ式波浪計測設備のように精密機器類を搭載した洋上構造物に搭載した精密機器に対する衝撃を緩和し、それらの機器類の衝撃による損傷を防止することはできないという問題があった。 However, the conventional mooring of offshore floating structures using cushioning materials is intended to prevent mooring chain breakage accidents, and offshore structures equipped with precision equipment such as mooring buoy wave measurement equipment. There is a problem that it is not possible to alleviate the impact on the precision equipment mounted on the PC and prevent damage to the equipment due to the impact.
更に、従来の係留チェーンは、洋上浮体構造物が波浪によって上下したり水平方向に移動したりすることにより、海底との接触部が頻繁に水底面に叩きつけられ、これによって磨耗が飛躍的に進むとともに、連なりあっている鎖環間に海底の砂が入り込み、それが擦れることにより鎖環が削られ、係留チェーンの中間長さ部分が切断するという問題があった。 In addition, the conventional mooring chain is frequently struck against the bottom of the water by the ocean floating structure moving up and down by waves and moving in the horizontal direction, which significantly increases wear. At the same time, there was a problem that sand at the bottom of the sea entered between the chain rings that were connected, and the chain rings were scraped by rubbing the sand and the middle length part of the mooring chain was cut.
本発明は、このような従来の問題に鑑み、アンカー及び係留チェーンの投入時、投入後の係留時のいずれの場合においても、係留される洋上浮体構造物に搭載した精密機器類に対する係留チェーンからの衝撃を緩和させ、精密機器類の正常な機能を維持させることができるとともに、係留チェーンの中間部分の切断が防止されるチェーンによる洋上浮体構造物係留装置の提供を目的としてなされたものである。 In view of such conventional problems, the present invention is based on a mooring chain for precision equipment mounted on an offshore floating structure to be anchored in both cases of anchor and mooring chain being thrown and moored after being thrown. The purpose of this is to provide an offshore floating structure mooring device with a chain that can alleviate the impact and maintain the normal functions of precision instruments and prevent the middle part of the mooring chain from being cut. .
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する請求項1に記載の発明の特徴は、精密機器類を搭載した洋上浮体構造物を、係留チェーンを介して水底面のアンカーに係留させるチェーンによる洋上浮体構造物係留装置において、
前記係留チェーンを、海面平穏状態時に、アンカーから所定長さだけ水底面に接触している接地長部と、前記洋上浮体構造物から縦向きに水底面に達する長さの垂下長部とを有する長さとし、該係留チェーンの両端部に緩衝材を介在させるとともに、前記垂下長部の下端部位置であって前記潮の干満にかかわりなく水底面に接触しない位置と、前記接地長部の垂下長部側端部位置であって、前記潮の干満によっては水底面から離れない位置とに、それぞれ緩衝材を介在させたことにある。
The feature of the invention according to
The mooring chain has a ground contact length part that is in contact with the water bottom surface by a predetermined length from the anchor when the sea surface is in a calm state, and a drooping length part that reaches the water bottom surface vertically from the offshore floating structure. And a buffer material interposed between both ends of the mooring chain, a position at a lower end portion of the hanging long portion that does not contact the water bottom regardless of the tides, and a hanging length of the ground contact length portion. The cushioning material is interposed in each of the positions on the side of the section that are not separated from the bottom of the water depending on the tides.
請求項2に記載の発明の特徴は請求項1の構成に加え、緩衝材は、複数の鎖環からなる短鎖体を、互いに隣り合う鎖環を接触させないでゴム状弾性材内に埋め込み、該短鎖体の両端にシャックルを備えている構造であることにある。
The invention according to
請求項3に記載の発明の特徴は、精密機器類を搭載した洋上浮体構造物を、係留チェーンを介して水底面のアンカーに係留させるチェーンによる洋上浮体構造物係留装置において、前記係留チェーンを、海面平穏状態時に、アンカーから所定長さだけ水底面に接触している接地長部と、前記洋上浮体構造物から縦向きに水底面に達する長さの垂下長部とを有する長さとし、該係留チェーンの両端部に緩衝材を介在させるとともに、前記垂下長部の下端部位置であって前記潮の干満にかかわりなく水底面に接触しない位置と、前記接地長部の垂下長部側端部位置であって、前記潮の干満によっては水底面から離れない位置とに、それぞれ緩衝材を介在させた係留装置を使用し、前記洋上浮体構造物を水面上に浮かべた状態で係留チェーンを、その該洋上浮体構造物側から順次水面下に繰り出し、その最深部が水深の1/2〜1/4の深さに達した状態で残りの係留チェーンを一定長さ位置毎に作業船に固縛し、然る後係留チェーンのアンカー側端部をアンカーと共に水中に投入することにより、該アンカー側の重量によって前記固縛が順次解除されるようにしてなるチェーンによる洋上浮体構造物係留装置の設置方法にある。
The feature of the invention described in
本発明による洋上浮体構造物係留装置においては、上述したように、係留チェーンを、海面平穏状態時に、アンカーから所定長さだけ水底面に接触している接地長部と、前記洋上浮体構造物から縦向きに水底面に達する長さの垂下長部とを有する長さとし、該係留チェーンの両端部に緩衝材を介在させるとともに、前記垂下長部の下端部位置であって前記潮の干満にかかわりなく水底面に接触しない位置と、前記接地長部の垂下長部側端部位置であって、前記潮の干満によっては水底面から離れない位置とに、それぞれ緩衝材を介在させたことにより、アンカー及び係留チェーンの投入時、投入後の係留時のいずれの場合においても、係留される洋上浮体構造物に搭載した精密機器類に対する係留チェーンからの衝撃を緩和させ、精密機器類の正常な機能を維持させることができるとともに、係留チェーンの中間部分の切断が防止される。 In the offshore floating structure mooring device according to the present invention, as described above, the mooring chain includes a ground contact length portion that is in contact with the bottom surface of the water by a predetermined length from the anchor, and the offshore floating structure from the anchor surface when the sea surface is calm. It has a length that has a drooping length that reaches the bottom of the water in the vertical direction, and a cushioning material is interposed at both ends of the mooring chain, and is at the lower end position of the drooping long portion and is associated with the tides By interposing a cushioning material at a position that does not contact the bottom surface of the water and a position at the end of the contacted long portion side of the ground contact length portion that does not separate from the bottom surface depending on the tides, Whether the anchor or mooring chain is thrown or moored after being thrown, the impact from the mooring chain on the precision equipment mounted on the offshore floating structure to be moored is reduced, and the precision equipment It is possible to maintain the normal function, the cutting of the intermediate portion of the mooring chain is prevented.
また、本発明による洋上浮体構造物係留装置の設置方法にあっては、係留チェーンの長さを潮の干満にかかわりなく、海面平穏状態時に、アンカーから所定長さだけ水底面に接触している接地長部と、前記洋上浮体構造物から縦向きに水底面に達する長さの垂下長部とを有する長さとし、該係留チェーンの両端部に緩衝材を介在させるとともに、前記垂下長部の下端部位置であって前記潮の干満にかかわりなく水底面に接触しない位置と、前記接地長部の垂下長部側端部位置であって、前記潮の干満によっては水底面から離れない位置とに、それぞれ緩衝材を介在させた洋上浮体構造物係留装置を使用し、洋上浮体構造物を水面上に浮かべた状態で係留チェーンを、その該洋上浮体構造物側から順次水面下に繰り出し、その最深部が水深の1/2〜1/4の深さに達した状態で残りの係留チェーンを一定長さ位置毎に作業船に固縛し、然る後係留チェーンのアンカー側端部をアンカーと共に水中に投入することにより、該アンカー側の重量によって前記固縛が順次解除されるようにしたことにより、アンカー及び係留チェーンを水底面に沈降させるようにしたことにより、係留チェーン及びアンカーの着底の際に洋上浮体構造物に加わる衝撃が低減され、搭載されている精密機器類の損傷を防止することができる。 Further, in the method for installing the offshore floating structure mooring device according to the present invention, the mooring chain is in contact with the bottom of the water by a predetermined length from the anchor in the sea surface calm state regardless of the tides. A length having a ground contact length portion and a hanging length portion having a length that reaches the bottom of the water vertically from the offshore floating structure, and a buffer material interposed at both ends of the mooring chain, and a lower end of the hanging length portion A position that is not in contact with the bottom surface regardless of the tides and a position at the end of the ground contact portion on the drooping long side, and that is not separated from the bottom surface depending on the tides Using the offshore floating structure mooring device interposing cushioning materials, the offshore floating structure is floated on the surface of the water, and the mooring chain is sequentially fed from the offshore floating structure side below the surface of the water. 1 is deep in the water By securing the remaining mooring chain to the work ship at every fixed length position in a state where the depth of 2 to 1/4 is reached, and then throwing the anchor side end of the mooring chain into the water together with the anchor The anchors and the mooring chain are allowed to be released sequentially by the weight of the anchor side, and the anchor and the mooring chain are settled on the water bottom surface. The impact applied to the object is reduced, and damage to the mounted precision instruments can be prevented.
次に本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る洋上浮体構造物係留装置の概略構成を示している。図において1は、波浪計測器、データ送信機等の精密機器を搭載した洋上浮体構造物であり、2は該構造物1を水底面に係留するための係留チェーン、3はアンカーである。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an offshore floating structure mooring apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is an offshore floating structure equipped with precision instruments such as a wave measuring instrument and a data transmitter, 2 is a mooring chain for mooring the
この係留チェーン2には、構造物1との連結部分に上端部緩衝材5aが、アンカー3との連結部分に下端部緩衝材5bが、係留チェーンの中間長さ近辺に所望の間隔を隔てた2箇所の中間部上側緩衝材5c及び中間部下側緩衝材5dの合計4個の緩衝材が接続されている。
In this
各緩衝材は図2に示すように、複数の鎖環10a,10a……からなる短鎖10を、互いに隣り合う鎖環を接触させないでゴム状弾性材11内に埋め込み、該短鎖体10の両端にシャックル12を備えた構造となっているものが使用できる。この各シャックル12を介して洋上浮体構造物1、係留チェーン本体2a又はアンカー3に連結し、これらの緩衝材5a〜5dと係留チェーン本体2aとによって係留チェーン2が構成されている。
As shown in FIG. 2, each buffer material has a
係留チェーン2は、海面が平穏状態の時に、アンカーから所定長さだけ水底面に接触している接地長部L2と、洋上浮体構造物1から縦向きに水底面に達する長さの垂下長部L1とを有し、全長を水深の約2倍程度としている。
The
中間部上側緩衝材5cは、前記垂下長部L1の下端部位置であって潮の干満にかかわりなく水底面4に接触しない位置、更に具体的には、常に水底面4より1m以上、上にある位置に連結されている。
The middle
また、中間部下側緩衝材5dは、前記接地長部L2の垂下長部側端部であって、海面が平穏状態の時に、潮の干満によっては水底面4から離れない位置に連結されている。
Further, the intermediate
このように構成される洋上浮体構造物係留装置は、図3に示すように、高波浪により構造物1が上下動する際及びアンカー3及び係留チェーン2の初期投入時における衝撃は、上端部緩衝材5a及び中間部上側緩衝材5cによって係留チェーン2から伝わる衝撃が和らげられる。
As shown in FIG. 3, the offshore floating structure mooring device configured as described above is configured such that impacts when the
高波浪時において、図4に示すように構造物1が水平方向に流され、係留チェーン2全体が水底面4から離れた状態での衝撃は、全ての緩衝材5a〜5dによって衝撃が和らげられる。
In the case of high waves, as shown in FIG. 4, the
また、荒波浪時において、図5に示すように接地長部L2が水底面4を引きずられる場合の衝撃は、緩衝材5a,5c,5dによって和らげられ、またその際に水底面4を引きずる際の磨耗は、緩衝材5dによって低減される。
Further, when the ground contact length L2 drags the
次に、本発明に係る洋上浮体構造物の係留方法の一例を図6〜図11について説明する。 Next, an example of a mooring method for an offshore floating structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図6に示すように、構造物1を水上に浮かべ、これを支援船20によって係留チェーン2が搭載されている作業船21から放す方向に移動させつつ、クレーン22によって係留チェーンを順次繰り出す。
As shown in FIG. 6, the
これによって繰り出された係留チェーン2のU字状に垂下された最深部が、水深の1/2〜1/4程度、好ましくは1/3程度までに達した時、クレーン22による繰り出しを停止し、図7に示すように残りの係留チェーン2を、一定長さ毎に作業船の船腹に固縛し、上下方向のジグザグ状に吊り下げる。尚、この固縛は、平常状態では係留チェーン2の重さに耐えるが、所定以上の下向き荷重が掛かったとき、即ち後述するアンカー投入後において、アンカー及びこれとともに沈降するチェーンの動荷重が衝撃的に加わった際に、固縛が解かれる固縛具を使用する。この状態でアンカー3を水中に投入することによりアンカー3とこれに繋がっている係留チェーン2が沈降し、係留チェーン2先端部分が延び切った際に生じる下向きの衝撃荷重によって1番目の固縛が解かれる。
When the deepest portion of the
この作用が順次繰り返されて図8に示すように最後の固縛が解かれ、係留チェーン2は、その上端が構造物1に支持された状態で沈降され、垂下長部L1が伸びきった状態でその下端が着底する。この着底の際の衝撃が、緩衝材5a,5cによって和らげられる。尚、このときの衝撃を和らげるために、支援船20により構造物1を作業船21に近づける。次いで接地長部L2が順次着底し、係留作業が終了する。
This action is repeated in sequence, the last lash is released as shown in FIG. 8, the
L1 垂下長部
L2 接地長部
1 洋上浮体構造物
2 係留チェーン
2a 係留チェーン本体
3 アンカー
4 水底面
5a 上端部緩衝材
5b 下端部緩衝材
5c 中間部上側緩衝材
5d 中間部下側緩衝材
10 短鎖
10a 鎖環
11 ゴム状弾性材
12 シャックル
20 支援船
21 作業船
22 クレーン
L1 Suspended long part L2
Claims (3)
前記係留チェーンを、海面平穏状態時に、アンカーから所定長さだけ水底面に接触している接地長部と、前記洋上浮体構造物から縦向きに水底面に達する長さの垂下長部とを有する長さとし、
該係留チェーンの両端部に緩衝材を介在させるとともに、
前記垂下長部の下端部位置であって前記潮の干満にかかわりなく水底面に接触しない位置と、前記接地長部の垂下長部側端部位置であって、前記潮の干満によっては水底面から離れない位置とに、それぞれ緩衝材を介在させたことを特徴としてなるチェーンによる洋上浮体構造物係留装置。 In an offshore floating structure mooring device with a chain that anchors an offshore floating structure equipped with precision equipment to an anchor on the bottom of the water via a mooring chain,
The mooring chain has a ground contact length part that is in contact with the water bottom surface by a predetermined length from the anchor when the sea surface is in a calm state, and a drooping length part that reaches the water bottom surface vertically from the offshore floating structure. Length,
While interposing a cushioning material at both ends of the mooring chain,
The position of the lower end of the drooping portion that does not contact the bottom of the water regardless of the tides, and the position of the side of the drooping long side of the ground contact length, depending on the tides An offshore floating structure mooring device using a chain, characterized in that a cushioning material is interposed in each of the positions where it does not leave.
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