JPWO2005105564A1 - 可撓性ブイ - Google Patents

Abstract

軽量で作業性に優れ、他物体との接触や衝突によって損傷しない耐久性に優れた可撓性ブイを提供するため、補強層Ｃを埋設したゴム又は樹脂からなる可撓性膜により気密性の中空構造体２を形成し、該中空構造体２の少なくとも１箇所に気体注入口を備えた口金４を取付け、該中空構造体２に注入した気体の内圧により水中における浮力を調整可能にする。

Description

本発明は可撓性ブイに関し、さらに詳しくは、水中におけるリグの係留索等の敷設や取り外しの作業性を向上するようにした可撓性ブイに関する。

一般に、沖合における石油掘削リグ等の係留索の敷設や取り外しに使用される係留ブイには、鋼製のブイが使用されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、石油掘削リグは、掘削場所の移動に伴い移動するので、その移動の度にアンカー、係留索及び係留ブイの取り外しと敷設工事が繰り返し行われる。そして、上記の鋼製ブイは、移動のたびに作業船に積み上げられ、次の掘削場所で積み下ろす作業が行われる。

しかし、鋼製ブイは、重量物であるとともに、剛性であるため、作業船及び作業船上の物体と接触すると損傷したり、作業船上のスペースを占領するなど多くの問題があった。

また、鋼製ブイは、緩衝性がないので、他の物体と衝突すると、自体が凹んだり損傷したりすることがしばしばあった。

また、鋼製ブイは、誤って規定の水深より深い水域で使用された場合には、水圧により潰されてしまうことがある。このように、いったん潰れてしまうと、鋼製ブイの回収は困難となり、たとえ回収したとしても、原形に復することはできないため、再使用は不可能であった。

そのうえ、鋼製ブイは、材料の鋼が腐食性であるため、水中に敷設されている期間中、定期的に陸上げして腐食防止のメンテナンスをしたり、場合によっては交換しなければならなかった。
日本国特開平１０−３１００９５号公報

本発明の目的は、上述した従来の問題点を解消するものであり、軽量で作業性に優れ、他物体との接触や衝突によって損傷しない耐久性に優れた可撓性ブイを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の可撓性ブイは、補強層を埋設したゴム又は樹脂からなる可撓性膜により気密性の中空構造体を形成し、該中空構造体の少なくとも１箇所に気体注入口を備えた口金を取付け、該中空構造体に注入した気体の内圧により水中における浮力を調整可能にしたことを特徴とする。

本発明の可撓性ブイは、上記のように構成されているので、次のような優れた効果を有する。
（１）軽量であり、気体を抜けば折りたたみ可能であるので、水上での敷設や取り外し工事の作業性がよく、かつ陸上又は船上での保管を容易にし、保管スペースも確保し易くする。
（２）可撓性であるため、水上で他の物体と衝突しても、凹んだり損傷を受けたりすることがなく、また衝突した船等の相手物体を損傷させることがない。
（３）内圧の調節により浮力を調節することができるので、たとえ深い水中でも外圧により潰れないようにして、所望の浮力を維持することができる。
（４）所定の水深より深く引き込まれて押し潰された場合でも、永久変形することなく、原形に復元することができる。
（５）海水等により腐蝕しにくい特長を有する。

本発明の可撓性ブイは、上記の可撓性ブイを単独又は複数個連結して中空構造体の長手方向を鉛直方向にして、水中に垂下し、該可撓性ブイの下端部に重量物を連結して使用することができる。

［図１］本発明の可撓性ブイの一例を示す断面図である。
［図２］図１の可撓ブイの口金の近傍における縦断面図である。
［図３］図１の可撓ブイの外側に連結構造体を外装した状態を示す側面図である。
［図４］図３の可撓性ブイを長手方向を水平にして陸上に置いた状態を示す長手方向に直交する断面図である。
［図５］図３の可撓性ブイが水中に敷設した状態を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の可撓性ブイの一つの実施形態の断面プロファイルを示す説明図である。

図１において、可撓性ブイ１は、補強層Ｃ（図２参照）を埋設したゴム又は樹脂からなる可撓性膜により構成され、気体注入口を有する口金４を設けた気密性の中空構造体２として形成されている。中空構造体２は、ゴム又は樹脂からなる可撓性膜により構成されているため、軽量であり、気体を抜いた状態で折りたたむことができるという特長がある。

この可撓性ブイ１は、水中又は水上で使用され、注入口より空気等の気体を注入又は排出して、高気密性の中空構造体２の内部圧力を調整することにより、水中での浮力を調整できるようにしている。

図１は、中空構造体２を、長手方向の両端部を半球状にした円筒状に形成した場合を例示するものである。しかし、中空構造体２の形態はこれに限られるものではなく、角筒状であってもよく、或いは中空の球状であってもよい。

口金４は、図２に例示するように、口金取付け金具７を介して口金具８を取付け、この口金具８に気体注入口９及び安全弁１０等の少なくとも一種類のバルブを取り付けている。また、口金４は、マンホール６に口金取付け金具７の外縁に設けられた金属リングＢに、可撓性膜に埋設された補強層Ｃの端部Ｃａを巻回させることにより中空構造体２に取り付けられている。

補強層Ｃは、多数本が配列した補強コード、又は織布で構成され、可撓性膜を構成するゴム又は樹脂等の可撓性部材に埋設されて、中空構造体２が内部に圧入される気体の圧力に耐え得るように機能している。補強コードおよび織布の種類は、特に限定されないが、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維材料から構成されていることが好ましい。これにより、中空構造体２の柔軟性が確保され、内部の気体を抜いた状態で中空構造体２の折りたたみが容易になる。

可撓性膜は、可撓性のゴム又は樹脂等から構成され、これらのゴムや樹脂としては、ワサビ抽出物やイソチアゾロン誘導体等の防汚成分を含有するゴム組成物、表面摩擦抵抗の小さいポリウレタン又はポリエチレンからなる樹脂、シリコーン系又はフッ素系の樹脂等の防汚性に優れた材料を使用することが好ましい。これにより、中空構造体２が、海水に腐蝕し難いことに加え、貝類等の海洋生物の付着を防止し、海洋生物の付着により可撓性ブイ１の浮力変化をなくして水中における浮力の安定性を一層確保することができるとともに、海洋生物を取り除く作業を低減させることができる。

本発明の可撓性ブイ１は上記のように構成されるので、（１）軽量であり、気体を抜けば折りたたみ可能であるので、水上での敷設や取り外し工事の作業性がよく、かつ陸上又は船上での保管を容易にし、保管スペースも確保し易くする、（２）可撓性であるため、水上で他の物体と衝突しても、凹んだり損傷を受けたりすることがなく、また衝突した船等の相手物体を損傷させることがない、（３）内圧の調節により浮力を調節することができるので、たとえ深い水中でも外圧により潰れないようにして、所望の浮力を維持することができる、（４）所定の水深より深く引き込まれて押し潰された場合でも、永久変形することなく、原形に復元することができる、（５）海水等により腐蝕しにくく、海洋生物等の付着による損傷を受け難い、等の優れた作用効果を奏する。

本発明において、中空構造体２の一つの実施形態として、補強層Ｃの構成を、中空構造体２の長手方向に配置した複数の補強コードと、周方向に配置した複数の補強コードとすることが好ましい。さらに、この補強層Ｃにおける周方向の引張り剛性を、長手方向の引張り剛性の好ましくは２倍以上、より好ましくは２倍以上４倍以下になるように調整するとよい。これにより、中空構造体２を構成する可撓性膜の厚さを、薄くしながらもより高い圧力に耐えられるようにすることができるため、気体を抜いた状態での折りたたみ作業が容易でありながら、水深が深い海洋での使用しやすくなり有利である。

また、別の実施形態として、中空構造体２の柔軟性を高めて、気体を抜いた状態での折りたたみ作業性を一層向上させるために、補強層Ｃを中空構造体２の長手方向に対して斜めに交差するように配置した複数の補強コードと、長手方向に対して反対方向の斜めに配置した複数の補強コードとからなるように構成することが好ましい。すなわち、補強コードを中空構造体２の長手方向に対して所定の角度で平行に配置した複数のプライを構成し、隣接するプライ間で補強コードの方向が中空構造体２の長手方向に対して等角度で反対方向に傾斜させて交差するように、積層することが好ましい。この場合、隣接するプライ間でのコード交差角度を、好ましくは１００〜１２０度、より好ましくは１０５〜１１５度、特に好ましくは１０９．５度に設定するとさらによい。このような交差角度にすることにより、中空構造体２は、上記の効果に加えて、内部圧力の大きさにかかわらず常に安定した形状を保つことができる。

図１の実施形態において、気体の注入口を有する口金４を、中空構造体２の長手方向の両端部の少なくとも一方に、設けることが好ましい。口金４は、中空構造体２の長手方向の一方の端部に取り付けるほか、両方の端部に取り付けることができる。可撓性ブイ１を軽量化して取り扱い易くする観点からは、一方の端部に取り付ける方が有利である。口金４を両方の端部に取り付ける場合には、注入口や安全弁等を双方の口金に分担して設けることができる。

また、中空構造体２の端部に取り付ける口金４は、円盤状の形であり、その外径Ｒを、中空構造体２の外径Ｈに対し１０〜５０％にすることが好ましい。５０％超では折りたたみ時の作業性が低下するとともに、他の物体と衝突した際に損傷を受け易くなり、１０％未満では注入口や安全弁等を取付け難くなるとともに、注入口等の操作性が低下する傾向があり、好ましくない。

補強層Ｃと中空構造体２との取付けは、図２に示すように、中空構造体２の気密性および耐圧性を向上させるために、口金４の周囲に、金属リングＢを設け、金属リングＢの周囲に補強層Ｃの端部Ｃａを折り返すように係止し、その補強層Ｃの折り返し長さＬを、中空構造体２の長手方向端部の半球状外形の長さＭ（図１参照）の好ましくは５０％以下、より好ましくは５％以上５０％以下にするとよい。５０％超では中空構造体２の長手方向端部における半球状部分における硬さが増し、中空構造体２が折りたたみ難くなり、５％未満では、補強層Ｃと中空構造体２との取付け強度が不十分となる虞があり、好ましくない。

上記のように構成された可撓性ブイ１は、使用に先立ち、図３に示すように、中空構造体２の周囲に、鎖で形成した連結構造体３を外装することが好ましい。さらに、連結構造体３の両端部に、すなわち連結構造体３の長手方向端部の対応する位置に、吊具５，５が設けられていることが好ましい。連結構造体３は、中空構造体２を外部からの物体の衝突による損傷から保護するとともに、水中での使用時において中空構造体２を外部から包み込んで重量物を吊り下げる機能を付与している。

本発明において、連結構造体３を構成する鎖３ａ（図４参照）の周囲に、可撓性材料からなる筒状体１１を被覆することが好ましい。これにより、連結構造体３を構成する鎖３ａが直接中空構造体２と接触することがないので、中空構造体２の摩擦による損傷を防ぐとともに、鎖３ａが作業船や作業船上の物体を損傷することを防ぐことができる。

筒状体１１を構成する可撓性材料は、ワサビ抽出物やイソチアゾロン誘導体等の防汚成分を含有するゴム組成物、表面摩擦抵抗の小さいポリウレタン又はポリエチレンからなる樹脂、シリコーン系又はフッ素系のゴムや樹脂等からなる防汚性材料を使用することが好ましい。これにより、貝類等の海洋生物が付着し難くなり、海洋生物の付着に伴う浮力の変化がなく、さらに付着した海洋生物を取り除く作業がほとんど不要になる。

本発明において、可撓性ブイ１を、図４に示すように、中空構造体２の長手方向を陸上において水平に静置したとき、中空構造体２の最低面と陸上面Ｇとの間に間隔Ｐを形成するように調整することが好ましい。間隔Ｐは、鎖３ａおよび筒状体１１の外径ｄを適宜設定することにより調整することができる。この間隔Ｐは、好ましくは５０ｍｍ以上、より好ましくは５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定するとよい。これにより、中空構造体２が作業船のデッキ等に直接接触することを防ぐことができ、中空構造体２が損耗することを防止するとともに、可撓性ブイ１を作業船に引き上げる際にデッキ上にある種々の物体から損傷を受けることを防止することができる。

本発明において、可撓性ブイ１を水上に敷設する場合には、水深に応じた圧力に耐えられる補強層３および可撓性膜を有する中空構造体２を用意し、これに取り付けられた口金４の注入口９から空気等の気体を注入して中空構造体２を所定の内圧になるまで膨らませる。次いで、それぞれの中空構造体２の周囲に連結構造体３を外装した後、可撓性ブイ１を単独又は複数個連結（図５参照）して水中に垂下させて使用する。

この場合において、中空構造体２の長手方向を鉛直方向にして水中に垂下したとき、中空構造体２の下端部と連結構造体３の下端部との間に間隔Ｑを形成するように調整することが好ましい。間隔Ｑの調整は、連結構造体３の長手方向の長さを適宜設定することにより調整することができる。この間隔Ｑは、好ましくは２００ｍｍ以上、より好ましくは２００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下になるように調整するとよい。また、可撓性ブイ１を、中空構造体２の長手方向を鉛直方向にして水中に垂下させるに際して、図５に示すように、口金４側を下側にして垂下させるようにするとよい。

このように間隔Ｑを形成することにより、可撓性ブイ１の下側に取り付けられた口金４や注入口が、連結構造体３と直接接触することがなく、可撓性ブイ１が風浪等により上下に強く動揺しても、口金４や注入口が破損することを防ぐことができる。

本発明の可撓性ブイを使用する場合は、上述するように、水深に応じた数の可撓性ブイ１を、中空構造体２の長手方向を鉛直方向にして水中に垂下させ、連結構造体３の最下端部に重量物を連結して使用することが好ましく、これにより重量物の重量を軽減する役割や、水上または水中に浮遊させておく役割を果たすことができる。この場合において、複数個の可撓性ブイ１を連結して水中に垂下させる場合には、図５に例示するように、各連結構造体３の端部に設けられた吊具５同士をロープやチェーン３ｂにより連結して水中に垂下させ、最も水底側に設けられた吊具５ｗに図示しない重量物を連結することが好ましい。

このように可撓性ブイを水中に垂下させ、最下端部に重量物を連結させることにより、水中において可撓性ブイ１が安定した状態で静止するので、ロープやチェーン３ｂに余計な張力が掛かることがない。また、可撓性ブイ１を複数個連結して使用する場合には、より大きな浮力を得ることができるため、より重い重量物を吊るすことができる。本発明において、水中の重量物としては、特に限定されるものではないが、係留策、水中設置物と連結した策、等を好ましく挙げることができる。

上述するように、図示する実施形態では、中空構造体２の形状が両端部を半球状にする略円筒状である場合を例示したが、中空構造体２の形状は特に限定されるものではなく、角筒状であってもよく、中空の球状であってもよい。

Claims (20)

1. 補強層を埋設したゴム又は樹脂からなる可撓性膜により気密性の中空構造体を形成し、該中空構造体の少なくとも１箇所に気体注入口を備えた口金を取付け、該中空構造体に注入した気体の内圧により水中における浮力を調整可能にした可撓性ブイ。
2. 前記補強層を、多数本が配列した補強コード、又は織布で構成した請求項１に記載の可撓性ブイ。
3. 前記中空構造体を、長手方向の両端部を半球状にした円筒状に形成した請求項１又は２に記載の可撓性ブイ。
4. 前記補強層が、前記中空構造体の長手方向に配置した複数の補強コードと、周方向に配置した複数の補強コードとからなる請求項３に記載の可撓性ブイ。
5. 前記補強層における周方向の引張り剛性を、長手方向の引張り剛性の２倍以上にした請求項４に記載の可撓性ブイ。
6. 前記補強層が、前記中空構造体の長手方向に対して斜めに交差するように配置した複数の補強コードと、前記長手方向に対して反対方向の斜めに配置した複数の補強コードとからなる請求項３に記載の可撓性ブイ。
7. 前記中空構造体の長手方向の両端部の少なくとも一方に、前記口金を設けた請求項３〜６のいずれかに記載の可撓性ブイ。
8. 前記口金の外径を、前記中空構造体の外径の１０〜５０％にした請求項７に記載の可撓性ブイ。
9. 前記口金の周囲に、金属リングを設け、該金属リングの周囲に前記補強層の端部を折り返すように係止し、その補強層の折り返し長さを、前記中空構造体の長手方向端部の半球状外形の長さの５０％以下にした請求項７又は８に記載の可撓性ブイ。
10. 前記可撓性膜を、防汚性材料で構成した請求項１〜９のいずれかに記載の可撓性ブイ。
11. 前記中空構造体の外側に、鎖で形成した連結構造体を外装した請求項１〜１０のいずれかに記載の可撓性ブイ。
12. 前記連結構造体の前記中空構造体の長手方向端部に対応する位置に吊具を取付けた請求項１１に記載の可撓性ブイ。
13. 前記連結構造体を構成する鎖の周囲に、可撓性材料からなる筒状体を被覆した請求項１１又は１２に記載の可撓性ブイ。
14. 前記筒状体を、防汚性材料で構成した請求項１３に記載の可撓性ブイ。
15. 前記中空構造体の長手方向を陸上において水平に静置したとき、前記中空構造体の最低面と前記陸上面との間に間隔Ｐを形成するようにした請求項１１〜１４のいずれかに記載の可撓性ブイ。
16. 前記間隔Ｐが、５０ｍｍ以上である請求項１５に記載の可撓性ブイ。
17. 前記中空構造体の長手方向を鉛直方向にして水中に垂下したとき、前記中空構造体の下端部と前記連結構造体の下端部との間に間隔Ｑを形成するようにした請求項１１〜１６のいずれかに記載の可撓性ブイ。
18. 前記間隔Ｑが、２００ｍｍ以上である請求項１７に記載の可撓性ブイ。
19. 前記中空構造体の長手方向を鉛直方向にして水中に垂下し、その最下端部に重量物を連結するようにした請求項１〜１８のいずれかに記載の可撓性ブイの使用方法。
20. 複数個を直列に連結して水中に垂下するようにした請求項１９に記載の可撓性ブイの使用方法。

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