JPS5932587A - 浮体の係留装置 - 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、浮体を係留索などによって洋上に係留する
ための装置に関する。

従来から浮体の係留手段としては、種々なものが知られ
ている。すなわち、係留索にチェインなどを用いて、そ
の重量を利用する場合、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する場合など
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、係留索による係留力との釣合った位置
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
かもべ画素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、繰返してあり、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ことがある。

この発明の口開は、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、浮体の側方に
上下方向にのびた係留用ブイが揺動自在に海底に係留さ
れており、この係留用ブイに可動ブイが上下動自在に設
けられ、この可動ブイに浮体が係留索によってつながれ
ているものである。

この発明は、上述のように構成されているも、のである
から、浮体が移動することにより、係留索が緊張してこ
れに作用する係留張力が増加すると、係留用ブイが傾斜
するとともに、可動ブイが上方に移動するので、係留索
の緊張がゆるのしれ、これにより係留張力の増加が抑制
される。したがって、浮体の変位に対して張力増加率の
小さい係留特性の係留装置が得られ、これをもってすれ
ば、係留索の破断を防Ｉ卜するこ　□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説明す
る。

第１図は、浮体の係留状態を示す。浮体（５）の側方の
水中に、係留用ブイ（１）が設けられているこの係留用
ブイ（１）は、略三角錐状に形成された浮力体であるブ
イ本体ｔＵ＋と、このブイ本体（１１）の上部に突出状
に設けられた垂直案内棒ａのとからなり、ブイ本体（１
１）の正角錐の頂点を下向きにして、その頂点が第１係
留索（２）によって案内棒０ｚの上部が水晶から突出す
るように海底ＣＢ）につなぎとめられており、海底中）
の係留点を中心に傾動自在である。この係留用ブイ（１
）には、その案内棒０２）に、これにそって移動自在に
可動ブイ（３）が取付けられている。可動ブイ（３）は
、それ自体が浮力体であって水面に浮かんでいる。そし
て、この可動ブイ（３）に、浮体くへかもう１つの第２
係留索（４）によってつながれている。

係留用ブイ（１）は、これに外力が作用しないときは、
第１図に鎖線で示すように、垂直姿勢を保っている。そ
して、浮体（Ａ）が係留用ブイ（１）から遠去かる方向
に移動することにより、第２係留索（４）が緊張すると
、この係留索（４）によって可動ブイ（３）が水平方向
に引張られ、係留用ブイ（１）が海底（Ｂ）の係留点を
中心に回転して、第１図に実線で示すように傾斜姿勢と
なる。これと同時に、係留用ブイ（１）が傾斜すること
により、その案内棒（１２の吃水線の位置が高くなるの
で、可動ブイ（３）がその位置まで上昇する。これによ
って係留索（２）＋４）の緊張がゆるめられる。すなわ
ち、このことは、浮体（Ｎの移動によって係留索（２１
４）に作用する張力の増加が抑制されることを意味する
。また、浮体（Ａ）と可動ブイ（３）とを連結する第２
係留索（４）はほぼ水平に張られるので、この係留索（
４）に作用する張力がそのまま係留力として働き、その
強度が有効に利用される。また、浮体（Ｎと係留点との
距離も短かくてすむ。

第２図は、上記実施例の変形例を示す。すなわち、この
変形例において、係留用ブイ（１）の種々な係留手段が
示されている。（イ）は、係留用ブイ（１）を係留索を
介することなく直接に海底（Ｂ）に係留したもので、浅
海域にお（Ｊる係留に適している。（ロ）は、海中構造
物（Ｃ）を利用して係留用ブイ（１）を係留している。

σすは、大型浮体（ハ）に係留用ブイ（１）を係留して
いる。

第３図に、もう１つの変形例が示されている。

この変形例では、係留用ブイ（１）の案内棒Ｑ２＋に、
これに挿通されるようにコイルばね（５）が取付けられ
ている。このばね（５）は、可動ブイ（３）の浮力およ
び自重と、第２係留索（４）に作用する張力とか釣合う
ように、そのばね力が設定される。

上述した張力増加抑制効果について、第４図に示す簡略
化された数式モデルを用いて、さらに詳しく説明する。

第２係留索（４）に作用する張力（水平力）をＴｘ、可
動ブイ（３）の垂直高さを１１、係留点Ｐ）から可動ブ
イ（３）までの距離をｌ！１、係留用ブイ（１）の浮力
をＢ、この浮力中心と係留・なす傾斜角度をθ、また可
動ブイ（３）の係留点（Ｐ）からの水平変位を△Ｘとす
る。

１：　ｌ　＝　ｈ　／　ｃｏｓθ　　　・０（１）係留
点Ｐ）のまわりのモーメントのつりあいより、ｆｆ２　
　　。

Ｔｘ＝１３２　Ｂｓ１ｎ　　θ／　ｂ　　−一−Ｂ　　
Ｓ　１　ｎ　　θ　　　−拳＊（２）１＋ また、 △Ｘ＝ｌ　１　ｓｉ、ｎθ＝　ｈ　ｔａｎθ　　・拳・
（３）Ｔ　ｘ　−”　Ｂ　ｅ　ｏ　ｓθ△Ｘ　　　　　
＠＠、（４１Ｎ２ そして、第４式に示す可動ブイ（３）の水平変位△Ｘと
第２係留索（４）の張力Ｔｘとの関係をプロットしたも
のが、第５図に示される係留特性である。

ちなみに、従来からよく知られている中間ブイを用いて
浮体を係留する場合と比較をするために、第６図に示す
ような係留モデルについて、同様に計算を行う。第６図
において、浮体（Ａ）は中間ブイ（１りを介して第１お
よび第２係留索（２１Ｘ２２）によって海底（Ｂ）の係
留点（Ｐ）に係留されて０る。

第２係留索（２２）に作用する張力の水平方向分力をＴ
Ｉ、係留点？）から中間ブイ（１１）までの距離をｌ含
、中間ブイ（１１）の浮力をＢとして、つぎの関係式を
導く。ここで、距離！！３は一定で力）つ中間ブイ（イ
１）の垂直高さｈに等しい。また、第１係留索（２１）
の垂直線となす角度をθ、第２係留索＜ｎ’。

の水平線となす角度をγとする。中間ブイ（１すの水平
および垂直方向のつりあいより、 ｃｏｓ　θ Ｔｘ＝Ｂ／（、−ｔａｎ　　７　　）　　　　ｅ拳＊（
５１１１１ｎ　θ また、△ｘ＝１３　ｇｉｎθ＝　Ｉｔ　ｓｉｎ　Ｏ＊・
・（６）ここで簡単のために第５式でγ＝０とし、第５
式を変形すると、 Ｔｘ一旦・」−・△Ｘ　　　・・・（７）ｈ　　ｃｏｓ
θ 第５式でγＮＯとするとｔａｎγ〉０であるから、Ｔ　
ｘ　）　Ｔ　ｘである。そして、第７式の関係をθを変
化させてプロットすると、第７図に示される係留特性で
ある。

そこで、第５図および第７図で示されるイ系留特性を比
較すると、第７図における曲線力（下１句突であるのに
対して、第５図におｐｓで（ま、上１向き突である。こ
のことは、従来のもの力（浮体の変位が大きくなって、
係留索が緊張した状態では、これに作用する張力が浮体
の変位に文・１して急激に増加することを示して（する
。これに；ＺＪ　Ｌで、この発明によれば、浮体の変化
に対して、はぼ全域にわたって係留張力力（緩や力）に
上昇している。こうした係留特性であると、浮体の係留
か容易になり、係留索の破断が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は、この発明の実施ｆｆ１Ｊを示し、
第１図は浮体の係留状態を示す側面図、第２図は変形例
を示す同側面図、第３図はもう１゜つの変形例を示す部
分側面図、第４図は係留モデルの説明図、第５図は係留
特性を示すグラフである。第６図および第７図は、従来
例を示し、第６図は係留モデルの説明図、第７図は係留
特性を示すグラフである。 （１）軸−係留用ブイ、（３）・０可動ブイ、（４）・
０係留索、（Ａ）・轡・浮体、申）＠拳・海底。 以　　上 特許出願人　　ＦＢ立造船株式会社 外４名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 浮体（Ａ）の側方に上下方向にのびた係留用ブイ（１）
   が揺動自在に海底（Ｂ）に係留されており、この係留用
   ブイ（１）に可動ブイ（３）が上下動自在に設けられ、
   この可動ブイ（３）に浮体（Ｎが係留索（４）によって
   つながれている、浮体の係留装置。