JPH10175589A

JPH10175589A - シンカー及び切離しバルブ

Info

Publication number: JPH10175589A
Application number: JP34128996A
Authority: JP
Inventors: Akio Shimizu; 明夫清水
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】シンカーの重量を軽量化することができると
共に海底面における摩擦抵抗力を増大することができる
シンカーを提供することを目的とする。【解決手段】シンカー１は、下部１ｂを下方に開放し
た中空１ｃとし、この中空１ｃから上面外部へ連通する
孔２を形成し、この孔２から水中ポンプＰを用いて中空
１ｃに侵入した海水を排出するようにした。また、必要
に応じて孔２と水中ポンプＰとの接続部には、水中ポン
プＰ側の雌部材と孔２側の雄部材とを嵌合させ、その係
合・解除を出没機構により行う切離しバルブ３を設けて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浮消波堤等の浮体
式構造物を係留するために海底へ沈めるシンカーに係
り、特にその重量を軽量化し、かつ海底面での摩擦抵抗
力の向上を図ることができるシンカーに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、浮体式構造物をチェーンなどで係
留する際には、一般的にはコンクリート製の固まりであ
るシンカーが用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
浮体式構造物が巨大化する傾向にあり、これに伴いチェ
ーンに作用する力も増大する。従って、浮体式構造物が
移動しないように係留するためのシンカーの重量を重く
する必要がある。しかしながら、単なるコンクリートの
固まりである従来のシンカーでは、重量を重くしようと
した場合、シンカーそのものの大きさが巨大化し運搬効
率が低下するといった問題がある。また、水中での浮力
により自重は減少するので、その分の重量も考慮する
と、さらにシンカーが巨大化して空中でもかなりの重量
となる。また、従来のシンカーはただ単に海底へ沈める
だけであるので、浮体式構造物が巨大化した場合には、
シンカーに作用する力も大きくなり、シンカーが移動す
る可能性がある。

【０００４】本発明は、上記の問題を解決するためのも
のであり、シンカーの重量を軽量化しつつ海底面におけ
る摩擦抵抗力を大きくすることができるシンカーを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るシンカーは、下部を下方に開放した
中空と成すと共に、この中空部から上面へと連通する孔
を形成し、この孔から外部動力を用いて中空部内に侵入
した海水を排出するようにしている。そして、このよう
にしたことにより、シンカーは、中空部内の海水の排出
により、水圧によりその下部が海底面に埋没し、強固な
摩擦抵抗力を発生させる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のシンカーは、浮体式構造
物を係留するために海底へ沈めるシンカーであって、下
部を下方に開放した中空と成すと共に、この中空部分か
ら上面外部へ連通する孔を形成し、この孔に開閉弁を設
けたものである。上記の構成によれば、シンカーは、海
底に着床させた後、中空部分に侵入した海水を排出すれ
ば、外部から作用する水圧により、下部が海底に埋没す
る。

【０００７】また、上記した本発明のシンカーにおける
孔と外部動力との接続部に、切離バルブを設ければ、シ
ンカーが海底に沈んだ後に不要となる、海水を排出する
際に必要な外部動力等の回収が容易に行える。

【０００８】また、上記のシンカーに適用される切離し
バルブは、中心部に貫通孔を設けた雄部材と、この雄部
材が嵌入し、中心部に雄部材の貫通孔に連通する貫通孔
を設けた雌部材とで構成され、雄部材又は雌部材には雌
部材又は雄部材に向かって出没可能な係合爪を内装し、
一方、雌部材又は雄部材には係合爪の突出時、係合爪を
受け入れる係合穴を設け、さらに、雄部材又は雌部材の
どちらか一方に係合爪の没入時、雄部材と雌部材を離反
する方向に付勢する弾性部材を設けたものである。上記
の構成によれば、本発明の切離しバルブは、外部動力に
よって係合爪を出没させることにより、雄部材と雌部材
の接続、切離しが容易に行える。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明のシンカーについての実施例
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の請求項２
に対応するシンカーが海底に着床した状態を示す。図２
は、シンカーが海底に埋没した状態を示す。図３は、図
２の状態から外部動力等を回収する時の状態を示す。図
４は、切離しバルブの概略構成を示す。図５は、切離し
バルブを切離した状態を示す。

【００１０】１はシンカーであり、例えば直方体に形成
されたその上部１ａを中実のコンクリート製とし、その
下部１ｂは少なくとも周囲のみ鋼板で覆い下方は開放し
た中空１ｃとしている。そして、下部１ｂには、中空１
ｃの形成とその補強のために中空１ｃの四側壁面内側
に、鋼製の補強骨材１ｄを設けている。また、上部１ａ
には、中空１ｃから上面外部へ連通する孔２を形成して
いる。

【００１１】３は切離しバルブであり、前記した孔２の
上側開孔部に、図示を省略した開閉バルブを介して設置
されている。そして、この切離しバルブ３を介して外部
動力としての水中ポンプＰが取付られている。この水中
ポンプＰは、例えばバージ形作業台船Ｂの動力供給装置
Ｅによって、例えば油圧駆動され、その吸引力により中
空１ｃ内部に侵入した海水を外部に排出する。また、切
離しバルブ３は、その構成を後述するが、船上の動力供
給装置Ｅから動力ホースＨを介して供給される、例えば
圧油によって、孔２側と水中ポンプＰとの接続・切離し
を行う。なお、シンカー１の所定部位には、不図示の浮
体式構造物に係留するチェーンを繋ぐ係留部材１ｅを設
けている。

【００１２】切離しバルブ３は、図４及び図５に示すよ
うに、上記したシンカー１の上面における孔２部分に取
付られる例えば雄部材５と、この雄部材５の反シンカー
１側に外嵌状に嵌合する雌部材４とで構成されている。
このうち、雌部材４は、例えば両端にフランジ部４ａを
設けた筒状体で、内周面における雄部材５との嵌合部分
を截頭円錐孔状に形成すると共に、雄部材５側のフラン
ジ部５ａに係合爪８ａと、この係合爪８ａの出没機構、
例えば油圧シリンダー７を内装している。

【００１３】一方、雄部材５は、例えば基端側と中間部
にフランジ部５ａを設け、先端は、前記雌部材４の截頭
円錐孔に嵌合する截頭円錐孔状に形成されている。そし
て、前記係合爪８ａの出没位置には係合爪８ａの突出時
にこれを受け入れる係合穴５ｂを設けている。係合爪８
ａの雌部材４側の面は、先端に向かって下り勾配を付
け、また、係合穴５ｂの雌部材４側の内面は、係合爪８
ａと同様に奥に向かって下り勾配を付けている。

【００１４】また、雌部材４のフランジ部４ａの周面で
雄部材５のフランジ部５ａと対向する面の適所には、両
者４，５を離反する方向に付勢する弾性部材、例えばス
プリング９を設けている。さらに、雄部材５のフランジ
部５ａの周面には、雌部材４との嵌合接続時の機密性を
保つために、例えばＯリング６を設けている。

【００１５】図示省略したが、雌部材４は水中ポンプＰ
側の接合金具に、雄部材５との嵌合方向に対して後方の
フランジ部分をボルト止めされ、雄部材５は上部１ａの
孔２の開孔周面に、雌部材４との嵌合方向に対して後方
のフランジ部分をボルト止めされる。そして、切離しバ
ルブ３は、上記の係合爪８ａが係合穴５ｂに対して突出
した際に、雌部材４と雄部材５とが互いに接合する方向
に移動して截頭円錐孔状の雌部材４と截頭円錐状の雄部
材５とが確実に嵌合する構成となっているのである。

【００１６】本発明のシンカー１は、上記した構成であ
り、次にこのシンカー１を海底に配置する手順を説明す
る。図１に示すように、切離しバルブ３を接続した状態
で海底に沈める。なお、この時、不図示の開閉バルブは
開いている。そして、下部１ｂの端面が海底に着床した
後に、図２に示すように、例えば、バージ形作業台船Ｂ
の動力供給装置Ｅにより水中ポンプＰを作動させて中空
１ｃ内に侵入した海水を排出する。中空１ｃ内の海水を
排出すると水圧により、シンカー１は海底に押し付けら
れ、下部１ｂが海底に埋没する。そして、中空１ｃ内の
海水が全て排出され、下部１ｂが完全に埋没した後、水
中ポンプＰの作動を停止する。水中ポンプＰを停止させ
た後は、動力ホースＨを介して開閉バルブを閉じ、その
後、油圧シリンダー７の油路７ａに圧油を供給し、係合
爪８ａを雌部材４のフランジ部４ｂ内に没入させる。こ
れにより、雌部材４と雄部材５の係合が解かれ両者はス
プリング９の付勢力によって切り離される。切り離し後
は、図３に示すように、水中ポンプＰと切離しバルブ３
の雌部材４とを引き揚げる。なお、係合爪８ａを突出さ
せるには、油路７ｂに圧油を供給すればよい。

【００１７】このように、本実施例のシンカー１は、シ
ンカー１を海底に沈めたとき、中空１ｃ内に侵入した海
水を水中ポンプＰにより排出することで、水圧により確
実に下部１ｂの中空１ｃ部分を海底に埋没させることが
でき、従来の海底に沈めるのみであったシンカーに較べ
て、海底面での摩擦抵抗力が増し、容易に移動すること
がない。また、下部１ｃを中空とする分だけシンカー１
そのものの重量の軽量化を図ることができる。

【００１８】ちなみに、本発明者は、本発明のシンカー
１の効果を確認するために、以下のような比較を行っ
た。その比較条件を以下に示す。従来のシンカーを以下
に示す状態とした。縦５ｍ×横５ｍ×高さ４ｍ、体積１００ｍ³（コンクリ
ート製）空中での重さ：１００ｍ³×２．５（比重）＝２５０
ｔ水中での重さ：１００ｍ³×（２．５−１）＝１５０
ｔ海底面での摩擦抵抗力：１５０×０．６（摩擦係数）
＝９０ｔ

【００１９】そして、本発明のシンカー１は以下の状態
とした。上部：縦５ｍ×横５ｍ×高さ２ｍ：体積５０ｍ³（コ
ンクリート製）下部：縦５ｍ×横５ｍ×高さ２ｍの下方に開放した中
空上部の空中での重さ：５０ｍ³×２．５（比重）＝１
２５ｔ上部の水中での重さ：５０ｍ³（２．５−１）＝７５
ｔ下部の空中での重さ：考えないこととした。下部の水中での重さ：中空部に海底の砂が侵入するも
のとして５０ｍ³×１（砂の水中比重）＝５０ｔ

【００２０】下部の側面積にかかる耐圧：縦５ｍ×高
さ２ｍ×３ｔ／ｍ²＝３０ｔ下部の底面積にかかるすべり耐圧：横５ｍ×高さ５ｍ
×２ｔ／ｍ²＝５０ｔ従って、本発明のシンカー１が水平方向に移動するとき
に要する力は、（７５＋５０）×０．６（摩擦係数）＋３０＋５０＝１
５５ｔ

【００２１】比較の結果、従来のシンカーと本発明のシ
ンカー１では、体積が１００ｍ³で同体積ではあるが、
従来のシンカーが空中での重さが２５０ｔ、水中での重
さが１５０ｔで海底面での摩擦抵抗力は９０ｔであるの
に対して、本発明のシンカー１は空中での重さが１２５
ｔ、水中での重さが７５ｔ程度となって軽量化が図れる
と共に、海底面での摩擦抵抗力は反対に１５５ｔとな
り、従来のシンカーの摩擦抵抗力の約１．７２倍となっ
た。すなわち、本発明のシンカー１によれば、従来のシ
ンカーに較べて、軽量化が図れると共に摩擦抵抗力を増
大させることができるのである。

【００２２】なお、上記実施例のシンカー１は、請求項
２に対応するものを示したが、例えば、請求項１に対応
するシンカーとしては、上記の切離しバルブ３を有して
おらず、また、水中ポンプＰも全て船上に備えた構成
で、シンカーを海底に沈めて中空１ｃの海水を排出した
段階で、ポンプと孔２とを接続したホースを船上から外
せばよい。また、シンカー１そのものの形状や、中空１
ｃを形成する下部１ｂ及び上部１ａなどの形状につい
て、上記実施例に限定されるものではなく、また、孔２
の開孔部位についても上部１ａの上面でなくともよい。

【００２３】さらに、切離しバルブ３の係合爪８ａと係
合穴５ｂの形状も上記実施例に限定されるものではな
く、出没機構も油圧シリンダー７に代えて水圧シリンダ
ーを援用してもよい。また、雌部材４、雄部材５の各々
水中ポンプＰ側、シンカー１側への接続は、上記ではフ
ランジ部をボルト止めするようにしていたが、ねじ結合
させるようにしてもよい。また、本実施例では、不図示
ではあるが開閉バルブを孔２と雄部材５との間に介設す
る構成としていたが、雄部材５の貫通孔に一体的に内装
するようにしてもよい。また、本実施例では、雄部材５
をシンカー１に取り付けるものを開示したが、雌部材を
シンカー１側に取り付けてもよい。但し、この場合、出
没機構は回収されるポンプ側の雄部材に内装することは
言うまでもない。なお、本実施例では弾性部材としてス
プリング９を使用したが、これに代えて弾性ゴムなどを
使用してもよいことは言うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
シンカーによれば、その下部の下方に開放した中空部内
に侵入した海水を、この中空部から上面外部へ連通する
孔から外部動力を用いて排出するようにしたので、水圧
で下部が海底に埋没し、海底面における水平方向の摩擦
抵抗力を大きくすることができると共に、シンカーの軽
量化を図ることができる。

【００２５】また、本発明の請求項２に係るシンカーに
よれば、孔と外部動力との接続部に切離しバルブを設け
たので、シンカーを海底に沈めた後に不要となる、孔に
接続された外部動力や接続用の動力ホースを該シンカー
から容易に回収することができる。

【００２６】また、本発明の請求項３に係る切離しバル
ブによれば、雄部材と雌部材の切離しが容易に行えるの
で、本発明の請求項２に係るシンカーの外部動力の接続
用の動力ホース等の回収が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるシンカーが海底に着床し
た状態を示す図である。

【図２】本発明の実施例によるシンカーの下部が海底に
埋没した状態を示す図である。

【図３】本発明の実施例によるシンカーの本体と水中ポ
ンプなどを切離し回収している状態を示す図である。

【図４】本発明の実施例による切離しバルブについての
構成を示す図である。

【図５】本発明の実施例によるシンカーの切離し状態に
ある切離しバルブについて、（ａ）は雌部材を、（ｂ）
は雄部材それぞれ示す図である。

【符号の説明】

１シンカー１ａ上部１ｂ下部１ｃ中空２孔３切離しバルブ４雌部材５雄部材Ｐ水中ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浮体式構造物を係留するために海底へ沈
めるシンカーであって、下部を下方に開放した中空と成
すと共に、この中空部から上面外部へ連通する孔を形成
し、この孔に開閉弁を設けたことを特徴とするシンカ
ー。
【請求項２】孔と外部動力との接続部に、前記孔と前
記外部動力との接続を切離す切離しバルブを設けたこと
を特徴とする請求項１に記載のシンカー。
【請求項３】中心部に貫通孔を設けた雄部材と、この
雄部材が嵌入し、中心部に前記貫通孔に連通する貫通孔
を設けた雌部材とで構成され、前記雄部材又は雌部材に
は雌部材又は雄部材に向かって出没可能な係合爪を内装
し、一方、雌部材又は雄部材には前記係合爪の突出時、
係合爪を受け入れる係合穴を設け、さらに、雄部材又は
雌部材のどちらか一方に係合爪の没入時、雄部材と雌部
材を離反する方向に付勢する弾性部材を設けたことを特
徴とする請求項２に記載のシンカーに適用する切離しバ
ルブ。