JPS6315199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶用錨を海底に設置したり、また
は海底から回収するためのチエーザに関する。

現在、油井ボーリング用可動浮台やボーリング
船は、一般に、錨とケーブルとよりなる係留装置
を使用しており、錨の設置回収は、一端を錨の後
部に固定し他端を浮遊ブイに固定したペンダント
索すなわちサービス索により実施されている。

ペンダントは、ボーリング船から錨処理船へ渡
され、錨処理船は、錨ケーブルが繰出されるに従
い錨をボーリング船の錨の架台から引出す。錨処
理船が錨を設置すべき場所の直上に来ると、ペン
ダントの長さに延長し、水深よりも僅かに長くす
る。最後に、浮遊ブイをペンダント索にシヤツク
ル止めし、海上に投げ出す。ついでボーリング船
の係留用ウインチを用いて錨ケーブルを引張るこ
とにより錨を設置する。かくて錨の設置サイクル
が完了する。

錨を回収するには、浮遊ブイを捕捉して錨処理
船に引寄せ、ペンダント索から取外す。次に、ペ
ンダント索を甲板上に錨操作用ウインチにシヤツ
クル止めし、錨ケーブルがボーリング船によつて
弛められた後でペンダント索を巻き上げる。ペン
ダント索を巻き上げると、錨は海底内から掘起さ
れ、錨処理船は、ペンダント索の追加した部分を
取外し、残つた基準の長さのペンダント索にスト
ツパをかける。ついでボーリング船は、錨を引揚
げ、錨を錨の架台に収容するが、その間、錨処理
船はボーリング船に向い引張られる。次に、ペン
ダント索は、ボーリング船へ渡され、錨の回収サ
イクルが完了する。

この方法は、例えば直径57.2mmというような重
いワイヤロープに対し、繰返しストツパをかけた
り、シヤツクルを止めたりする操作が必要であ
り、また非常に大きく重いブイを取扱う必要があ
る。ブイの寸法と、ペンダントのワイヤの長さと
重量とは、水深と共に増大し、それに伴つて費用
も増加する。操作が複雑になれば、作業し得る水
深と、安全作業上許容される波高とは制限を受け
る。

上述の錨操作方法のこれ等の欠点に鑑み、ブイ
で支持されたペンダント索を使用しない他の錨操
作方法が、海上ボーリング産業において使用され
るべく提案された。この方法は、錨処理船にワイ
ヤローで取付けられた通常、「チエーザ」と呼ば
れる錨回収装置を使用しており、米国特許第
3927636号、第3929087号、第3931782号に記述さ
れている。

通常、このチエーザは、錨ケーブルを包囲する
鋼製ループの形状を有し、錨が収納されていると
きには、錨に隣接して収納されている。チエーザ
には、ワイヤロープ製ペンダント索が取付けら
れ、前述の如く錨処理船へ渡される。錨処理船
は、チエーザを引張つて錨幹を支え、錨ケーブル
が繰出されて錨は設置場所まで移動される。長い
引索がチエーザのペンダントにシヤツクル止めさ
れ繰出され、チエーザに支持された錨は錨処理船
の真下の海底に定置される。次に、ボーリング船
は、錨が海底内に食い込む（チエーザを装着し
て）まで錨ケーブルを引張り、約50トンの張力を
加える。次に、錨処理船は、向を変えて錨ケーブ
ルに沿いボーリング船へ向つて戻り、その際、チ
エーザは、錨幹から外れてケーブルに乗つてボー
リング船へ戻る。引索は、巻上げられ、ボーリン
グ船上に戻されたチエーザのペンダントから外さ
れる。次に、チエーザは、錨が最終的に張られた
とき、錨ケーブルの索導器に対向した収納位置へ
巻上げられる。かくて錨の設置が完了する。

錨を回収するには、錨処理船がチエーザを、緊
張した錨ケーブルに沿つて降し、再び錨幹に係合
させる。次に、錨ケーブルを弛め、錨処理船から
の索引により、錨は海底から抜出される。次に、
引索を巻上げチエーザのペンダントを錨処理船上
に係止し、ついでボーリング船は錨ケーブルを巻
込み、錨（チエーザと共に）を錨架台上に巻戻す
とともに、錨処理船をボーリング船に向つて引寄
せる。ペンダント索は、ボーリング船に渡され引
張られて、チエーザを錨ケーブルの索導器に対向
する場所に位置させる。このようにして、錨の設
置と回収のサイクルは、ブイを使用することな
く、チエーザの１往復に対して、１回のシヤツク
ル結合操作のみによつて完了する。

しかしながら、従来のチエーザ装置の構造は、
このような錨操作方法を実施するには充分適切で
はなく、海上産業において一般に採用されるまで
には至つていない。主要な問題点は、深く埋設さ
れた錨へつながる錨チエーンケーブルの埋設部分
をチエーザがうまく処理できないこと、あるい
は、深く埋設された錨の錨シヤツクル接手をうま
く処理できないことである。これは、錨ケーブル
のたるんだ部分を引き上げることにより、錨を海
底から掘り出されねばならないということのため
に、非常に大きい応力が、チエーザのペンダント
と、チエーザと、錨ケーブルと、錨とに生じ、こ
れら部材が破損してしまう危険を伴う。更に、掘
り出された錨は姿勢が確定せず、錨処理船上へ巻
上げるには、不適当な姿勢になり勝ちである。

本発明の目的は、この欠点を排除ないし緩和す
ることである。

本発明の一特徴によると、錨と、直径Ｄの錨チ
エーンとを設置したり回収したりする錨チエーザ
は、錨に向つて錨チエーンに沿い摺動する如く構
成された表面を有するバー部材（錨つかみ部材）
を有し、チエーンと摺動係合する該表面が、その
断面において弧状の線をなしており、該弧状の線
は前縁部分と、それにつづく、前縁部におけるよ
りも大きい曲率半径を有する長い部分とを有し、
該長い部分が、バー部材をチエーンに沿つて錨に
向つて動かすときに、チエーンの同じ方向を向い
た２個のチエーンリンクと同時に係合するように
なつており、また前記弧状の線の曲率の大きい長
い部分の弦が、前記バー部材をサービスラインに
取付ける接合装置から前記弧状の線上にあつて前
縁部分と長い部分とを境する点へと引いた直線と
鈍角をなして交わつている。

好ましくは、チエーザの部材は、チエーザが錨
から離れる方に働くとき、チエーン上を摺動する
ようになつた少くとも１つの附加面を有し、該附
加面が、チエーンの直径Ｄ以上の半径の弧によつ
て形成されると共に、該弧の弦が、1.6D以上に
形成される。

好ましくは、部材の材料は、チエーンの材料
と、錨の材料よりも硬くされる。

本発明の実施列につき、添附図面を参照して下
記に説明する。

第１図乃至第５図を参照すると、錨回収装置す
なわちチエーザ１は頂部（上方部分とも称する。）
３と基部（下部部分とも称する。）６とを備えた
環状部材の形状をした錨つかみ部材２を有し、頂
部３はシヤツクルによりサービスケーブルないし
ペンダント（図示せず）にチエーザ１を取付ける
装置である。シヤツクル孔５を有するラグ４を備
えており、また環状部材２の寸法は、錨チエー
ン、結合用リンク、スイベル、錨取付シヤツクル
または錨装置の錨幹を通過させ得るように決めら
れている。チエーザ１は、チエーンまたは錨の材
料のいづれよりも優る硬度を有する適当な耐摩耗
性鋼で鋳造される。環状部材２の基部６と、頂部
３とは、直径Ｄのスタツド付チエーン９（第３
図、第４図）と摺動接触する曲がつた内側面７，
８をそれぞれ備えている。第５図に示すように、
チエーン９の軸線を含む平面における基部の彎曲
摺動内側面７の断面は弧状の線によつて画成され
ており、この弧状の線は前縁部分７Ａと、この前
縁部分７Ａの曲率半径R₁より実質的に大きい曲
率半径Ｒを有しかつ前縁部分７Ａに連続する細長
部分７Ｂとを有する。細長部分７Ｂの曲率半径Ｒ
は12Dの値を有し、かつ細長部分７Ｂの弦１０の
長さＸは4.66Dに等しい。前縁部分７Ａの曲率半
径R₁はこの実施列では1.33Dの値を有する。摺動
面を有する部材の断面の残部は曲率半径R₂が
0.75Dの半円部分と、この半円部分および前縁部
分７Ａの端末を結ぶ直線１１とで形成される。取
付ラグ４のシヤツクル孔５の中心は、半径Ｒ＝
12Dの弧と、半径R₁＝1.33Dの半円との交点を通
り、摺動面の曲率の中心から遠い側で測つて、弦
Ｘと143゜角β（第５図）をなす直線１２上にある。
第４図において、摺動面を有する頂部３の、チエ
ーンの軸線１３を含む平面における断面は、長さ
3.36Dの直線１４と、その両端をつなぐそれぞれ
0.75D、8.8D、1.33D、5D、1.33Dの半径R_A、R_B、
R_C、R_D、R_Eの円弧の一連の切線接合により形成
されている。チエーザ１の運動方向に対し横方向
に延び、ラグのシヤツクル孔５の中心を通る前記
直線１２を含む面Ｃを、本明細書においては「チ
エーザ面」と称し、環状部材２の頂部３の断面に
おける半径R_Cの弧の曲率中心は該チエーザ面上
にある。該断面の直線１４は、チエーザ面に対し
60゜の角α_C（第４図）をなす。

シヤツクル孔５の中心は、環状部材２の基部６
の摺動面と、チエーザ面Ｃとの交線から21.6Dの
距離にある。頂部摺動面８と基部摺動面７との間
に最小距離Ｘは、15.6Dである（第４図参照）。

第１図、第２図において、頂部３を基部６に接
合する環状部材２の側部リム１６，１７は、
13.12Dの距離離隔した平行な内面１８を有し、
約5Dの長さと、後縁１９で1.3Dの巾と、前縁２
０で0.5Dの巾の載頭３角形断面Ｔ（第２図）を有
している。この断面Ｔの外面２１は、18゜の収斂
角をなして、収歛している。これらの外面２１
は、土砂からの力を受けた場合、それらの力を、
チエーザを安定させるように働かせる効果を有す
る。すなわち、チエーザ面Ｃがチエーン９の軸線
１３を含む垂直面に直角な平面から傾いたとき、
左右の外面に働く力は組合されて、転動軸R₁す
なわちチエーザ１とチエーン９との接触点２２
と、シヤツクル孔５の中心とを結ぶ直線のまわり
にチエーザをもとの平面に戻そうとする復元力を
生じさせるのである。

環状部材２の頂部３と基部６とは、埋設面２
３，２４（第１図参照）を有し、面２３，２４の
線分１４，１５（第４図）は、チエーザ面に対し
60゜のα_C、α_Bをなして傾斜している。これ等の面
２３，２４はそれぞれ、頂部３のラグ４と基部６
の彎曲した摺動面７とに隣接して頂部３と基部６
とのそれぞれ上端に位置し、かつ環状部材２の端
面EPの内側に在る。基部６の彎曲摺動面７は、
直線１５の方向に見たとき（第４図）、140゜の角
β_V（第１図）を有する浅いＶ形をなして隣接した
平坦な埋設面２４を、接合している。このＶ形の
形状によつて、チエーン９は常にＶ形の頂点に位
置する摺動面７に沿つて摺動させられる。頂部３
の埋設面２３は、直線１４（第４図）の方向に見
たとき、96゜の角β_C（第１図）を有する逆のＶ形を
形成し、下方の摺動面８は、環状部材２の側部リ
ムの平行面１８に接続する、半径18Dの弧に沿う
遷移曲面と接合されている。

上述の埋設面２３，２４は、ほゞ平坦ではある
が、Ｖ形状をＵ形状と称した方がよい様に彎曲さ
せてもよい。

更に埋設面２３，２４は、環状部材２と一体に
形成されているとして説明したが、環状部材２に
可撓的に接合された別個の部材に設けてもよく、
その場合、環状部材２が摺動面７，８を有し、一
方該別個の部材がケーブル押圧装置として作用
し、埋設面２３，２４の少くとも１つを有するよ
うになる。また、これらの構造においては、閉じ
た形状の環状部材２の代わりに、部材の肩部に切
欠きを有する鈎状の部材を使用することもでき
る。鈎状の場合はチエーザのチエーンへの取付け
取外しが容易である。

次に先述した本発明の効果、すなわち深く埋設
された錨へつながる錨チエーンケーブルの埋設部
分をうまく処理するという効果を先行技術と比較
しつつ説明する。第６図は、円形断面を有する従
来のチエーザが錨チエーンケーブルと係合し、図
示していない右下方の錨にかつて引つ張られる状
態を示している。この状態でチエーザに働く力と
しては、チエーザのペンダント取付け部に作用す
るペンダント張力（大きさｐ）、チエーザの表面
全体に作用する土砂の抵抗（大きさｄ）、チエー
ザと錨チエーンとの接触点に作用する錨チエーン
の反力R_oおよび該反力に基づく摩擦力R_fがある。
いま前記接触点を基準に考えると反力、摩擦力は
モーメントを有しないが、ペンダント張力はチエ
ーザを時計方に廻そうとするモーメントMpを有
し、土砂の抵抗は反時計方に廻そうとするモーメ
ントMdを有している。両モーメントが等しくな
るようにチエーザの傾きが決まり、該傾きに応じ
て土砂の抵抗が決まる。モーメントの釣合いを前
提として、上記４つの力も釣合う必要がある。経
験によれば、深く埋設された錨のシヤツクル部に
おける錨チエーンの水平に対する傾斜はほぼ20゜
であり、ペンダントの張力の方向はほぼ10゜であ
る。土砂の抵抗は、チエーザが錨チエーンケーブ
ルに沿つて右下方に動くのであるから錨チエーン
ケーブルに平行に左上方に向かつている。反力は
チエーザと錨チエーンの接触点における法線の方
向に作用し、一方摩擦力は反力に対して垂直であ
り、摩擦係数はほぼ0.8である。以上の条件を仮
定すると、さらに反力の方向が決まれば力の釣合
い条件から４つの力の間の比率が決まる。換言す
ると、４つの力の内の１つの大きさが決まれば他
の３つの力の大きさが導き出される。反力の方
向、すなわち接触点における法線の方向は、錨チ
エーンとチエーザの形状寸法によつて決まるが、
円形断面を有する従来型では、第６図に見るよう
に、法線と錨チエーンの軸線１３との間の角Θ
は、通常80゜以下である。一方本発明のチエーザ
においては、第３図または第５図に見るようにΘ
はほぼ90゜になつている。４つの力の比率に対す
るΘの影響は非常に大きく、Θが80゜から90゜に増
加すると、土砂の抵抗を一定とした場合、ペンダ
ント張力、反力、および摩擦力が全てほぼ半減す
るという結果が、簡単な計算により得られる。こ
のことは、チエーザの錨チエーンとの接触部分
が、円形断面の従来型では、第６図に見るように
相隣るチエーンの接続部の凹所に落ち込むのに対
し、本発明のチエーザにおいては、第３，５図に
見るように接触部分が１つ置きに位置する同方向
の２つの錨チエーンに跨がつて同時にそれらと接
触しており、チエーザが錨チエーンケーブルに沿
つて円滑に滑動し得ることから直観的に容易に推
測される。ペンダントの張力を減少させること
は、同時に反力、摩擦力を減少させ、チエーザ、
チエーンの損傷、摩耗を減少させる。また、ペン
ダント張力を不変に維持することが許される場合
には、ペンダントの方向を前述した10゜の角度以
上に大幅に増加させることが可能となり、錨回収
作業をより容易にすることができる。

さらに、埋設面２３，２４の形状を、チエーザ
１がチエーンに沿つて海底土砂の中を錨に向つて
動くとき、埋設面２３は土砂からチエーンの方に
向かう力を、また、埋設面２４は土砂からチエー
ンから離れる方に向かう力を受けるように形成し
ておくと、チエーザとチエーンとの間の接触圧力
を低減し、かつ、チエーザの前部をチエーンに近
付けるいう効果が得られる。

チエーザ１は、上述したように、急傾斜をなし
たチエーン索を処理する能力を有し、深く埋設さ
れた錨のシヤンクに係合することが可能である。
これに対し、従来のチエーザは、上述の計算から
明らかなように、このような能力を殆んど有して
いない。更に、埋設面によつて得られるチエーザ
とチエーンとの間の接触圧力の低減は、従来のチ
エーザに見られる激しい摩耗を著しく減少させ
る。

このチエーザの寸法と形状とは、錨幹に錨シヤ
ツクルを取付けるときも取外すときも、うまく錨
シヤツクルを操作できるように決められる。

また、本発明は鈎形部材の形状に形成され得る
ことも容易に理解できよう。その場合、埋設面を
備えたケーブル押圧部材を有していても、有して
いなくてもよい。そして、摺動面は、鈎のＵ形部
の中央部に位置し、埋設面は該中央部に隣接して
中央部の両側にチエーン軸に、対し横方向に延
び、またＵ形部の腕に沿い延びている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるチエーザの後側立面
図、第２図は同上の平面図、第３図は深く埋設さ
れた錨に向つて海底下で錨チエーン上を摺動する
第１図のチエーザの図、第４図は錨チエーンに沿
い戻る第１図のチエーザの図、第５図は第３図の
チエーザの下部チエーン係合面の詳細図、第６図
は深く埋設された錨に向つて海底下で錨チエーン
上を牽引されている従来のチエーザの図を示す。 １…チエーザ、２…環状部材、３…頂部、５…
シヤツクル孔、６…基部、７，８…摺動面、９…
チエーン、１３…チエーンの軸線、１６，１７…
側部リム、２１…外面、２３，２４…埋設面、Ｘ
…弦の長さ、Ｃ…チエーザ面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チエーンに取付けられた錨を海底に設置しま
   たは撤去するためのチエーザにおいて、錨の回収
   また設置のために錨をつかみかつ支持するループ
   形状部分を有しかつ錨に対しチエーンに沿つて拘
   束された運動をする環状または鈎状の錨つかみ部
   材２と、チエーンに沿つた錨つかみ部材２の前記
   拘束された運動中にチエーンに対し摺動係合する
   内側面７を有するループ形状部分の下方部分６
   と、錨つかみ部材２をサービスラインに取付ける
   装置４を有するループ形状部分の上方部分３とを
   有し、前記ループ形状部分の下方部分の前記内側
   面７がその断面において弧状の線を形成してお
   り、この弧状の線が前縁部分７Ａと、前記前縁部
   分７Ａの曲率半径R₁より実質的に大きい曲率半
   径Ｒを有しかつ前記前縁部分に連続する細長部分
   ７Ｂとを有し、前記細長部分７Ｂが錨つかみ部材
   ２のチエーンに沿う錨の方への移動中にチエーン
   の２つの連続して同方向に向いたチエーンリンク
   を前記細長部分７Ｂに係合させるに充分な長さを
   有し、前記弧状の線の前記細長部分７Ｂの弦１０
   が取付装置４から前記前縁部分７Ａおよび前記細
   長部分７Ｂの境をなす前記弧状の線上の点までの
   直線と鈍角βをなすことを特徴とするチエーザ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のチエーザにお
   いて、前記鈍角βが約143゜であることを特徴とす
   るチエーザ。