(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面に浮かぶ浮体を係留する係留装置において、水底に固定されて上面に水平な重量物載置部及び該重量物載置部から上方に向かって形成される傾斜面を有する係留ブロックと、該係留ブロックの重量物載置部に載置される重量物と、該重量物が前記重量物載置部外へ脱落しないように支持する重量物支持手段と、前記重量物と前記浮体とを連結する係留索鎖とを具え、
前記重量物支持手段は連結ロッドであって、該連結ロッドの基端部が前記傾斜面の上部に少なくとも上下方向に回動自在に連結され、該連結ロッドの先端部に前記重量物が固定されたことを特徴とする係留装置。
【請求項２】
請求項１記載の係留装置において、前記連結ロッドは基端部が前記傾斜面の上部に上下方向に回動自在に連結されると共に水平方向に回動自在に支持されたことを特徴とする係留装置。
【請求項３】
水面に浮かぶ浮体を係留する係留装置において、水底に固定されて上面に水平な重量物載置部及び該重量物載置部から上方に向かって形成される傾斜面を有する係留ブロックと、該係留ブロックの重量物載置部に載置される重量物と、該重量物が前記重量物載置部外へ脱落しないように支持する重量物支持手段と、前記重量物と前記浮体とを連結する係留索鎖とを具え、
前記重量物支持手段は索条であって、該索条の基端部が前記傾斜面の上部に連結され、該索条の先端部に前記重量物が連結されたことを特徴とする係留装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶や海洋構造物のような水上に浮かぶ浮遊式構造物（浮体）を係留するために適用される係留装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶や海洋構造物のような浮体をチェーンやワイヤロープ等の係留索鎖を用いて係留する場合、予想される外力や水深に応じて係留索鎖のサイズや長さ・本数を決定する必要がある。このような係留設計において、従来より設計者を悩ませている問題のひとつは、水深が浅い地形などの関係から限られた長さのチェーンで係留しなければならない場合である。
【０００３】
一般的には、水底に固定されたアンカーにチェーンを連結して係留装置を構成し、このチェーンに浮体を繋げて係留しており、浮体の水平変位が増加するにつれ係留力が初め緩やかに上昇し、しだいに加速度的に増加するようになっている。ところが、浮体に風や流れによる静的な荷重が作用し、チェーンに係留力が発生し、浮体の水平変位に応じた係留力を確保するのが困難となる。
【０００４】
そこで、水深の浅い浅海域においても、限られたチェーン長さの条件下で浮体を適正に係留するための係留装置として、例えば、特開平１０−２４８９３号公報に開示されたものがある。図６に従来の係留装置を表す概略を示す。
【０００５】
従来の係留装置において、図６に示すように、水底001にアンカー002を立設し、このアンカー002の上端部に枢着部003を介して長尺構造物004の基端部を枢着し、先端部を自然状態で水底001に接地させると共に、チェーン005が連結されている。そして、浮体006にチェーン005で連結してこの浮体006を係留するようにしている。
【０００６】
従って、アンカー002の上端部に長尺構造物004を枢着したので、長尺構造物004に直交する水平軸廻りの旋回が可能となり、ある一定以上の張力が発生すると長尺構造体004が浮上してチェーン張力の急増を防ぐことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の係留装置は、柱状構造物としてのアンカー002の上端部に長尺構造物004の基端部を枢着してその先端部にチェーン005を連結して構成している。そのため、この従来の係留装置を水底001に設置する場合には、アンカー002を適正に立設固定する必要から、設置地盤を形成するための水底工事が必要となり、アンカー002が背の高い構造物であってその転倒を防止するために水底工事が大規模なものとなり、多大な費用と時間がかかってしまうという問題がある。また、浮体006の水平移動時にチェーン005を介して長尺構造物004に牽引力が作用し、この長尺構造物004が上下に回動して着地時には水底001に衝突することから、水底001が陥没したり、長尺構造物004が水底001にめり込んで、浮体006を所定の係留力により係留することができなくなってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するものであって、装置の設置を容易に行うことで設置作業の作業性の向上を図ると共に所定の係留特性を確実に発揮することのできる係留装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の係留装置は、水面に浮かぶ浮体を係留する係留装置において、水底に固定されて上面に水平な重量物載置部及び該重量物載置部から上方に向かって形成される傾斜面を有する係留ブロックと、該係留ブロックの重量物載置部に載置される重量物と、該重量物が前記重量物載置部外へ脱落しないように支持する重量物支持手段と、前記重量物と前記浮体とを連結する係留索鎖とを具え、前記重量物支持手段は連結ロッドであって、該連結ロッドの基端部が前記傾斜面の上部に少なくとも上下方向に回動自在に連結され、該連結ロッドの先端部に前記重量物が固定されたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２の発明の係留装置では、前記連結ロッドは基端部が前記傾斜面の上部に上下方向に回動自在に連結されると共に水平方向に回動自在に支持されたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３の発明の係留装置では、水面に浮かぶ浮体を係留する係留装置において、水底に固定されて上面に水平な重量物載置部及び該重量物載置部から上方に向かって形成される傾斜面を有する係留ブロックと、該係留ブロックの重量物載置部に載置される重量物と、該重量物が前記重量物載置部外へ脱落しないように支持する重量物支持手段と、前記重量物と前記浮体とを連結する係留索鎖とを具え、前記重量物支持手段は索条であって、該索条の基端部が前記傾斜面の上部に連結され、該索条の先端部に前記重量物が連結されたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１に本発明の第１実施形態に係る係留装置を表す正面視、図２に第１実施形態の係留装置を表す平面視、図３に浮体水平変位に対する係留力を表すグラフを示す。
【００１５】
本実施形態の係留装置において、図１及び図２に示すように、係留ブロック１１は水底１２に載置され、その水底１２の地盤状態に応じて楔１３等によって固定されている。この係留ブロック１１は平面視が四角いブロック形状をなし、上面に傾斜面１４が形成されると共に、水平な重量物載置部１５が形成されている。重量物１６は鋼鉄製で円柱形状（角柱形状等でもよい）をなし、係留ブロック１１の重量物載置部１５に載置可能となっている。そして、係留ブロック１１の傾斜面１４の上部には支持ブラケット１７により支持軸１８が回動自在に枢着され、この支持軸１８には重量物支持手段としての支持ロッド１９の基端部が連結され、先端部に重量物１６が連結固定されている。従って、重量物１６はこの支持ロッド１９により、図１に二点鎖線で示すように、上方に回動可能であると共に、重量物載置部１５の外へ脱落しないように支持されている。
【００１６】
そして、重量物１６には浮体２０を係留するための係留索鎖２１が連結されている。この係留索鎖２１としては、チェーンやワイヤロープなどを使用することができ、浮体２０に対して適切な懸垂線を描くような長さに設定されている。なお、浮体２０は、例えば、船舶や海洋構造物などのような水上に浮かぶ構造物であって、本実施形態の係留装置により所定位置に係留することができる。
【００１７】
このように本実施形態の係留装置にあっては、係留ブロック１１に支持ロッド１９を介して重量物１６を回動可能に連結し、この重量物１６と浮体２０とを係留索鎖２１で連結したことで、重量物１６を中間シンカーとして適正機能させることができる。そのため、浮体２０が水平移動して係留索鎖２１の張力が増してくると、重量物１６が引かれて支持ロッド１９に支持されながら上方に移動することになるので、中間シンカーの機能により張力の急増を防止することができる。一方、浮体２０により係留索鎖２１の張力がなくなると、重量物１６は支持ロッド１９に支持されながら下方に移動して重量物載置部１５上に落下することとなり、重量物１６が直接水底１１に落下することはなく、水底１１の地盤を損傷させることもない。
【００１８】
更に、本実施形態では、重量物１６を支持ロッド１９により重量物載置部１５から脱落しないように支持したことで、係留ブロック１１に支持ロッド１９及び重量物１６が装着された状態で水底１１へ載置するだけで容易に装置を設置することができ、設置作業の作業性を飛躍的に向上することができる。
【００１９】
そして、このような本実施形態の係留装置による係留特性は、図３に示すように、屈曲点ｃを有しており、浮体２０の水平変位が増加するにつれ係留力Ｆが緩やかに上昇して徐々に増加した後、係留索鎖２１における一定の張力をこえると屈曲点ｃに達し、重量物１６が支持ロッド１９により回動を開始すると再び係留力Ｆが緩やかに上昇し、その後に急速に増加するようになっており、浮体２０の変位に比較して張力が大きくならず、許容できる水平変位Ｘｂ−Ｘａが大きいという利点がある。
【００２０】
図４に本発明の第２実施形態に係る係留装置の正面視、図５に本発明の第３実施形態に係る係留装置の正面視を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００２１】
第２実施形態の係留装置では、図４に示すように、係留ブロック３１には傾斜面３２と水平な重量物載置部３３とが形成されており、鋼鉄製で円柱形状（角柱形状等でもよい）をなす重量物３４がこの重量物載置部３３に載置可能となっている。そして、係留ブロック３１の傾斜面３２の上部にはユニバーサルジョイント３５が装着され、支持ロッド３６の基端部がこのユニバーサルジョイント３５に連結され、先端部に重量物３４が連結されている。従って、重量物３４はこの支持ロッド３６を介してユニバーサルジョイント３５により上方及び水平方向を含む全ての方向に揺動可能であると共に、重量物載置部３３から脱落しないように支持されている。
【００２２】
このように本実施形態の係留装置にあっては、重量物３４を支持ロッド３６を介してユニバーサルジョイント３５により全ての方向に揺動可能に支持すると共に、重量物載置部３３から脱落しないように支持したことで、重量物３４及び支持ロッド３６が中間シンカーの機能を発揮して急激な張力増大を防止でき、しかも、支持ロッド３６に直交する水平軸廻り及び垂直軸廻りの両方向に揺動可能であるために、展張方向はもとより斜め向きの変位に対しても想定した機能を発揮することができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、重量物３４をユニバーサルジョイント３５を用いて全ての方向に揺動可能に支持したが、重量物を互いに直交する２軸に沿って水平軸廻り及び垂直軸廻りに揺動可能としてもよい。
【００２４】
また、第３実施形態の係留装置では、図５に示すように、係留ブロック４１には傾斜面４２と水平な重量物載置部４３とが形成されており、鋼鉄製で円柱形状（角柱形状等でもよい）をなす重量物４４がこの重量物載置部４３に載置可能となっている。そして、係留ブロック４１の傾斜面４２の上部には連結柱４５が装着され、支持索条４６の基端部がこの連結柱４５に連結され、先端部に重量物４４が連結されており、支持索条４６の長さは重量物４４が重量物載置部４３から脱落しない長さとなっている。従って、重量物４４は支持索条４６により全ての方向に揺動可能であると共に、重量物載置部３３から脱落しないように支持されている。
【００２５】
このように本実施形態の係留装置にあっては、重量物４４を支持索条４６により全ての方向に揺動可能に支持すると共に、重量物載置部４３から脱落しないように支持したことで、重量物４４が中間シンカーの機能を発揮して急激な張力増大を防止でき、しかも、全ての方向に揺動可能であるために、展張方向はもとより斜め向きの変位に対しても想定した機能を発揮することができる。
【００２６】
なお、上述の各実施形態では、係留ブロック１１，３１，４１の上部に傾斜面１４，３２，４２を形成したが、第３実施形態では、支持索条４６を支持する傾斜面４２として適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の係留装置によれば、水底に固定される係留ブロックの上面に水平な重量物載置部、及び該重量物載置部から上方へ向かって傾斜する傾斜面を形成し、この重量物載置部に重量物を載置し、この重量物が重量物載置部外へ脱落しないように重量物支持手段により支持し、重量物に浮体を係留する係留索鎖を連結するとともに、重量物支持手段を連結ロッドとし、該連結ロッドの基端部を前記傾斜面の上部に少なくとも上下方向に回動自在に連結し、該連結ロッドの先端部を重量物に固定したので、係留ブロックに重量物を載置した状態で水底に設置することができ、装置を容易に設置することで設置作業の作業性の向上することができると共に、所定の係留特性を確実に発揮することができるとともに、重量物を重量物載置部内で確実に支持することができる。
【００２９】
また、請求項２の発明の係留装置によれば、連結ロッドの基端部を傾斜面の上部に上下方向に回動自在に連結すると共に水平方向に回動自在に支持したので、浮体の移動方向に対応して重量物が回動して所定の張力を付与することができる。
【００３０】
また、請求項３の発明の係留装置によれば、水底に固定される係留ブロックの上面に水平な重量物載置部、及び該重量物載置部から上方へ向かって傾斜する傾斜面を形成し、この重量物載置部に重量物を載置し、この重量物が重量物載置部外へ脱落しないように重量物支持手段により支持し、重量物に浮体を係留する係留索鎖を連結するとともに、重量物支持手段を索条とし、基端部を傾斜面の上部に連結して先端部に重量物を連結したので、簡単な構造で重量物を重量物載置部内で確実に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る係留装置を表す正面図である。
【図２】第１実施形態の係留装置を表す平面図である。
【図３】浮体水平変位に対する係留力を表すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る係留装置の正面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る係留装置の正面図である。
【図６】従来の係留装置を表す概略図である。
【符号の説明】
１１  係留ブロック
１２  水底
１５  重量物載置部
１６  重量物
１９  支持ロッド（重量物支持手段）
２０  浮体
２１  係留索鎖
３１  係留ブロック
３３  重量物載置部
３４  重量物
３５  ユニバーサルジョイント
３６  支持ロッド（重量物支持手段）
４１  係留ブロック
４３  重量物載置部
４４  重量物
４６  支持索条（重量物支持手段）
【図１】
0004301710.tif 000002
【図２】
0004301710.tif 000003
【図３】
0004301710.tif 000004
【図４】
0004301710.tif 000005
【図５】
0004301710.tif 000006
【図６】
0004301710.tif 000007