JPS5932581A - 浮体の係留方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、浮体を係留する方法と、この方法を実施す
る装置に関する。

従来から浮体、の係留方法としては、種々な方法が知ら
れている。すなわち、係留索にチェノなどを用いて、そ
の重量を利用して係留する方法、また係留索に中間ブイ
や中間シンカを設けて、これらの浮力や重量を利用して
係留する方法である。いずれにしても浮体は、これに作
用する風圧、潮流などによる漂流力と、係留索（こよる
係留力との均合った位置に係留される。このときに、係
留索に作用する係留張力は、浮体が係留点から遠去かる
にしたがって増加し、しかも係留索が緊張した状態では
、その増加が急激である。そして浮体には、上述の漂流
力の他に波による運動変位が加わる。この変位は、漂流
力による変位に比べて小さいものであるが、繰返しであ
り、また急激な変化である。したがって、浮体が係留点
から遠く離れた位置に係留されており、係留索が緊張し
ているときに、浮体に波による変位が加わると、係留索
には相当な繰返し荷重が作用し、これにより係留索が破
断される、（とがある。

この発明の目的は、浮体の変位に対して係留張力が急激
に大きくならないような係留特性となり、これにより波
などによる係留索の破断を防止することができる浮体の
係留方法および装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は、浮体を海底の
係留点につなきとめる係留索の中間部に、中間ブイを浮
力可変に設けて、浮体が係留点から遠去かる方向に移動
して係留索に作用する張力が増加すると中間ブイの浮力
を減少させることにより、浮体を係留する方法の発明で
あり、もう１つは、浮力室を有する中間ブイと、この中
間ブイを海底の係留点につなぎとめる第１係留索と、中
間ブイと浮体とをつなきとめる第２係留索とからなり、
上記浮力室は、ブイ本体と、このブイ本体に移動自在に
設けられた可動部とによって容積可変に形成されており
、第１および第２係留索のうち少くともいずれか一方の
一端が、これに作用する張力が増加したときに、可動部
を浮力室の容積が減少する方向に移動させるように、可
動部に取付けられているものである。

この発明によれば、浮体が移動して係留索が緊張すると
、これに作用する張力が増加するが、係留索の張力が増
加するこ、とにより、中間ブイの浮力が減少するので、
中間ブイが沈下して係留索の緊張がゆるめられ、これに
より、係留索の張力増加が抑制され、従来のものに比べ
て、浮体の変位に対して張力増加率の小さい係留特性が
得られ、したがって波などによる係留索の破断を防止す
ることができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して詳しく
説明する。

第１図に、浮体の係留状態が示されている。

浮体（Ａｌは、係留索（１）により海底の係留点（Ｐ）
につなぎとめられている。係留索（１）の中間には、中
間ブイ（２）が設けられている。係留索（１）は、中間
ブイ（２）を上記係留点（Ｐｌにつながとめる第１係留
索（１ａ）と、中間ブイ（２）と浮体（Ａ）とをつなぎ
とめる第２係留索（１ｂ）とからなる。これらの係留索
（１）の係留力と、浮体（Ａ）に作用する潮流などによ
る漂流力とが均合い、その状態て浮体ｔＡｌが静止して
いる。

第２図は、中間ブイ（２）の詳細構造を示す。中間ブイ
（２）は、容積可変な浮力室（２１）を備えており、浮
力が可変である。浮力室（２１＋は、ブイ本体にと、こ
のブイ本体■に移動自在に設けられた可動部力）とによ
って形成されている。ブイ本体（社）および可動部（至
）は、ともに有底筒状のもので、それぞれの開口を向き
合わせて、ブイ本体にの内周面に、可動部−の外周面が
密に接触するように、互にはめ合わされている。ブイ本
体■には、その底壁の中央部に第２係留索（１ｂ）の挿
通口（２２Ｂ）があけられるとともに、この挿通口（２
２ａ）の周縁部に、円筒部（２２ｂ）が形成されている
。一方、可動部＠には、その底壁の中央部に上記円筒部
（２２ｂ）がはめ込まれた案内部（２３＆）が形成され
ている。円筒部（２２ｂ）および案内部（２３ａ）は、
浮力室ＣＩ’ｌ）の水密が保たれるように、互に密には
め合わされている。そして、ブイ本体（イ）に、その開
口端に設けられたブラケット（２２（１）を介して、第
１係留索（１ａ）の一端が取付けられている。

また、ブイ本体＠（ミは、開口端の反対側にもう１つの
ブラケツ１−（２２ｄ）が設けられている。

このブラケッ）（２２ｄ）に設けられたすべり軸（２２
ｅ）を介して、第２係留索（１ｂ）の−４がブイ本体＠
の挿通０（２２ａ）を挿通して可動部（２２）に取付け
られている。第１および第２係留索（１ａ）　　（１ｂ
）が互に反対方向に引張られると、可動部（２３）が浮
力室（２１）の容積を減少させる方向に移動する。これ
により、中間ブイ（２）の浮力が減少する。

第３図は、中間ブイの変形例を示す。この変形例では、
浮力室ｆ２１）の内部に、コイルはね（財）が取付けら
れている。このばねＣ４１は、可動部臼）の復元力とし
て作用する。なお、このはねＣ４１の代わりに、ブイ本
体（イ）と可動部（ハ）とを互に離隔させる方向に移動
させる機能を有する他の弾性材を設けてもよい。

さて、浮体ｔＡｌが第１図で示された状態から係留点（
Ｐｌから遠去かる方向に移動すると、係留索（１）が緊
張して、これらに作用する張力が増加する。ところが、
係留索（１）の張力が増加すると、上述したように中間
ブイ（２）の浮力が減少するので、中間ブイ（２）が沈
下して係留索（１）の緊張がゆるめられる。このことは
係留索（１）の張力を減少させるように作用する。これ
により係留索（１）の張力増加が抑制される。

また、」−記実施例においては、１つの中間ブイを介し
て浮体を係留する場合について各説明したが、第４図に
示すように、係留索の中間に他の中間シンカ（３）、中
間ブイ（４）を設けて係留することも可能である。

上述した張力増加抑制効果について、第５図に示す簡単
なモデルを用いてさらに詳しく説明する。浮体（Ａ）の
水平変位を△Ｘ、中間ブイ（２）の浮力をＢ、浮体（Ａ
ｌを水平方向に引張る力をＴｘ第１および第２係留紫（
１ａ）　　（１ｂ）の張力をＴｌ、Ｔ２とすると、中間
ブイ（２）の上下および左右方向のつりあいより、つぎ
の各関係式が導かれる。ただし、第１および第２係留索
ａａ＞Ｑｂ）の長さを１１．１２とし、またそれぞれが
垂直線となす角度をθ、γとする。

Ｂ　−）−Ｔ２・ｃａ８γ子ＴｌｅｃＯ８θ　　　・・
・（１）Ｔ２＠　ｓｉｎ　　ｒ　　＝　Ｔｉ　　＠　　
ｓｉｎ　　θ　　　　　　　　　　−−−（２１△Ｘ　
＝　１１　ｍｇｉｎθ　十　ｌ　２　　ｅ　　８ｉｎ　
　７　　　　　ｓｅｅ　　（３１ｂ＝ｚｘ・ｃｏｓθ＋
ｊ７２　ｅｏｇγ　　　・・・（４）ここで中間ブイの
浮力Ｂが第１係留索（１ａ）の張力Ｔ１に比例するもの
とすると、中間シンカの浮力Ｂは、つきの第５式のよう
に表わされる。

ＢヨＢｌ−に・Ｔ１　　　　　　　　　　・・・（５）
ただし、Ｂｌは中間ブイの最大浮力、には比例定数であ
る。第１〜５式を整理すると、各関係式はつきのように
変形される。

ＴＩ　＝　Ｅｌ／　（ｃｏｓθ−５ｉｎθａ　ｃｏｓ７
７ｓｉｎ７十に）・・・（６） Ｔ２　＝　（Ｂ１／ｃｏｓθ−５ｉｎθａ　ｃｏｓγ／
ｓｉｎγ十に）〕・（ｇ　ｉ　ｎγ／ｇｉｎθ）　　　
　　　　＠・・（７）Ｔｘ　＝　Ｂｌ　　＠　　ｓｉｎ
θ／　（ｃ　ｏ　ｓθ−ｓｉｎθ＠ＯＯＢγ／ｓｉｎγ
十Ｋ）・・・（８） そして、簡単にするためにＪｌ−１’２＝ｈ　（水面高
さ）として、Ｔ１、Ｔ２、Ｔｘと△Ｘとの関係を、にの
値を変化させてプロットしたものが、第６図および第７
図である。第６図および第７図は、にの値を変化させる
こと、すなわち中間ブイの浮力が変化することにより、
係留特性が変化することを示している。なお、上記にお
いて、中間ブイの浮力が第１係留索に比例するとしたが
、第２係留索に比例するとしても同様の結果が得られる
。

第８図は、こう１．て得られた係留特性を示すもので、
横軸に係留点からの浮体の変位（△Ｘ）、継軸に浮体を
水平方向に引張る力（Ｔ　ｘ）をそれぞれとり、両者の
関係を示すものである。

第８図において、曲線＋Ａｌ　ｆＢＪは中間ブイの浮力
が一定で、それぞれ大小の場合を示している。これに対
して曲線ｔｃ）は、中間ブイの浮力が大から小へと変化
した場合を示す。これらの曲、Ｉ　（Ａｌ　（Ｂ）ｔｃ
）を比較すると、水平力（Ｔ　ｘ）の値は、全域におい
て曲線［Ａｌが大きく、曲線ｔＢｌが小さく、曲、１１
ＦＣ＋は両者の中間である。一方、各面ｆａｒ　（Ａ）
　ｔＢ）　（Ｃ１の上昇率をみると、曲ｍ　（ＡＪ　ｆ
ＢＪに対して曲線ｔｃ）は緩やかな勾配を描いている。

このことは、浮体が移動することによる急激な張力の増
加が抑制され、浮体の変位に対して張力増加率の小さい
係留特性であることを示している。したかつて、浮体に
波などによる変位が加わっても、係留索に作用する繰り
返し荷重の幅が小さくなり、その破断が防止される。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示し、第１図は状態を示す
側面図、第５図は係留モデルの説明図、第６図および第
７図は係留特性の変化を示すグラフ、第８図は係留特性
を示すグラフである。 （１）・・・係留索Ｃ（１ａ）　（１１））・・・第１
および第２係留索）　、　（２１・−・中間ブイ、０１
１・・・浮力室、（２２）・・・ブイ本体、因）・・・
可動部、（Ａ）・・・浮体、（Ｐｌ・０係留点。 −４′ 第５図 一部一−Ｘ 第６図 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　浮体＋Ａ］を海底の係留点（Ｐ）につなきと
   める係留索（１）の中間部に、中間ブイ（２）を浮力可
   変に設けて、浮体ｆＡ）が係留点ｔＰ）から遠去かる方
   向に移動して係留索（１）に作用する張力か増加すると
   中間ブイ（２）の浮力を減少させることによ・す、浮体
   （Ａ）を係留する、浮体の係留方法。
2. （２）、浮力室（２１）を有する中間ブイ（２）と、こ
   の中間ブイ（２）を海底の係留点ｔＰＪにっなきとめる
   第１係留索（１ａ）と、中間ブイ（２）と浮体［Ａ）と
   をつなきとめる第２係留索（１ｂ）とからなり、上記浮
   力室（２１）は、ブイ本体にと、このブイ本体（２２）
   に移動自在に設けられた可動部■）とによって容積可変
   に形成されており、第１および第２係留索（１ａ）　　
   （１ｂ）のうち少くともいずれか一方の一端が、これに
   作用する張力か増加したときに、可動部（２３）を浮力
   室（２１）の容積が減少する方向に移動させるように、
   可動部（２３）に取付けられている、浮体の係留装置。