説明

係留装置

【課題】浮体を振れ回りさせることなく水位の変動に追従して上下に移動可能に係留できる係留装置を提供する。
【解決手段】係留装置1は、水面に浮く浮標フロートFに取り付けられる基体3を有しており、その基体3には、第1滑車4が回転自在に支持されている。また、係留装置1は、水底に沈設される沈錘2、及びその沈設された沈錘2と水面に浮く浮標フロートFとの間を上下に移動可能な大きさを有するカウンタウェイト5を有しており、そのカウンタウェイト5には、第2滑車6が回転自在に支持されている。そして、係留索7が第1滑車4と第2滑車6に捲き掛けられて、一端が沈錘2に結合され、他端が基体3に結合されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水位が変動する水域の水面に浮く浮体を係留する係留装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、水面に浮体を浮遊させて、灯浮標や立入禁止の標識等の目印とすることが行われている。浮体は、係留装置によって係留されており、水面を移動可能な範囲が、予め設定された振れ回り範囲内に規制されている。従来の係留装置は、水底に沈設される沈錘と、沈錘に一端が連結され他端が浮体に連結される係留索とを備えている。
【0003】
浮体の浮遊する水域が、潮汐等によって水位変化の大きい水域である場合、低水位時には係留手段の沈錘と灯浮標との上下の離間距離が短くなり、係留索が弛緩し、浮体の移動可能な範囲である振れ回り範囲が高水位時よりも大きくなる。したがって、浮体が立入禁止の標識の目印とされているときには、立入禁止の区画範囲が低水位時に拡大することとなる。
【0004】
このように、かかる水域に浮体を係留するときには、低水位時に振れ回り範囲が拡大することを考慮する必要があった。そして、従来は、複数の沈錘と係留索によって、浮体の係留箇所を増やすことで、振れ回り範囲が小さくなるように規制していた。
【0005】
尚、特許文献1には、低水時における振れ回り範囲の拡大を防止することを目的とする係留装置が開示されている。特許文献1に開示されている係留装置は、水底に沈設された沈錘に、上端が開口する中空柱体を立設し、中空柱体の中に重鎮を上下に移動自在に挿入し、重鎮と灯浮標とを、係留索によって互いに連結することにより、中空柱体から延びる係留索の長さを、灯浮標の水位に応じた変動に追従して伸縮させる構成を有しており、低水位時における灯浮標の振れ回り範囲が、高水位時よりも拡大されるのを防ぐことを目的としている。
【0006】
【特許文献1】特開平7−81669号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、浮体の係留箇所を増加させた場合、浮体の振れ回り範囲をある程度に抑えることはできるが、振れ回り自体をなくすことはできない。また、係留箇所の増加は、沈錘の設置等の水中作業が増えることから、工事が複雑化し、コストの増大を招来する。
【0008】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、その目的は、浮体を振れ回りさせることなく、水位の変動に追従して上下に移動可能に係留できる係留装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する請求項1に記載の発明による係留装置は、水面に浮く浮体に取り付けられる基体と、基体に回転自在に支持される第1滑車と、水底に沈設される沈錘と、水中に沈む重量を有し、沈錘と浮体との間を上下に移動可能な大きさを有するカウンターウェイトと、カウンターウェイトに設けられ、回転自在に支持される第2滑車と、沈錘に一端が結合され、沈錘から上方に向かって第1滑車まで延在し、第1滑車に捲き掛けられて、第1滑車から下方に向かって第2滑車まで延在し、第2滑車に捲き掛けられて、第2滑車から上方に向かって基体まで延在し、基体に他端が結合された係留索とを有することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の係留装置において、係留索は、沈錘から予め設定された最低水位までの長さ部分である非捲き掛け部分が、樹脂ロープによって構成され、最低水位から基体までに亘る長さ部分である捲き掛け部分が、ワイヤロープによって構成され、樹脂ロープの単位長さ当たりの重量がワイヤロープの単位長さ当たりの重量よりも軽量であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、係留索の第2滑車と第1滑車との間の部分には、カウンタウェイトによって、下方に向かって引っ張る張力が付与され、係留索の第1滑車と沈錘との間の部分には、係留索を上方に向かって引っ張る張力が付与される。したがって、浮体は、沈錘に向かって引っ張られ、沈錘の上方位置に係留される。
【0012】
そして、最高水位と最低水位との間で水位が変動し、その水位に応じて浮体が上下移動すると、その浮体の上下移動に応じて、カウンタウェイトが上下に移動される。そして、係留索の第1滑車と沈錘との間の部分には、水位に影響を受けることなく、常に一定の力で係留索を上方に向かって引っ張る張力が作用し、浮体は、係留索の第1滑車と沈錘との間の部分によって、沈錘に向かって引っ張られ、沈錘の上方位置に係留される。
【0013】
したがって、水位の変動に応じて係留索が弛緩するのを防ぎ、係留索の弛緩に起因した浮体の振れ回りをなくすことができる。また、従来のように係留索を複数本設けることなく、浮体の振れ回りをなくすことができるので、部品点数の削減、及び、設置工事の簡素化が図れ、コストを低減することができる。
【0014】
請求項2に記載した係留装置の発明によれば、係留索は、沈錘から予め設定された最低水位までの長さ部分である非捲き掛け部分が、樹脂ロープによって構成され、最低水位から基体までに亘る長さ部分である捲き掛け部分が、ワイヤロープによって構成されており、樹脂ロープの単位長さ当たりの重量がワイヤロープの単位長さ当たりの重量よりも軽量であるので、カウンタウェイトの必要重量を小さくすることができる。カウンタウェイトの軽量化により、材料費の削減や、設置作業の容易化を図ることができる。また、第2滑車に捲き掛けられる捲き掛け部分を、ワイヤロープによって構成することで、係留索の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態における係留装置を説明するための全体図である。図1に示す水面WLは、例えば水力発電所の貯水池等の水位が変動する水域の水面であり、浮標フロート(浮体)Fが浮かべられている。
【0017】
係留装置1は、このような水域の水面に浮く浮標フロートFを係留するものであり、沈錘2、基体3、第1滑車4、カウンタウェイト5、第2滑車6、係留索7を備えている。
【0018】
沈錘2は、水底に沈設される錘であり、水底にて移動させることが困難な重量を有する重量物によって構成されている。本実施の形態では、1.1メートル×1.1メートル×0.9メートルの直方体形状を有し、水中重量が約1.5トンからなるコンクリートブロックにより構成されている。沈錘2の上部には、U字状の結合部(図示せず)が設けられており、係留索7の一端を結合可能な構成を有している。
【0019】
基体3は、断面コ字形の鋼材を平面視略矩形の枠状に組み立てることによって構成されている。基体3は、浮標フロートFの上部に取り付けられ、水面上で水平に延在するようになっている。尚、浮標フロートFは、外皮がウレタン樹脂、内部が発泡スチロールにより構成され、基体3の枠形状に沿って延在し、基体4の中央部分を上下に開放するように形成されている。
【0020】
基体3の略中央位置には、第1滑車4が回転自在に支持されている。第1滑車4は、直径がφ150ミリの大きさを有しており、基体3の上部に設けられた軸受部(図示せず)によって、回転中心軸線が基体の上面に沿って水平に延在するように支持されている。
【0021】
また、基体3には、係留索7の他端を結合するためのワイヤ固定部8が設けられている。ワイヤ固定部8は、第1滑車4の軸受部から第1滑車4の径方向に所定距離だけ離間した位置に設けられており、係留索7の他端を結合可能な構成を有している。
【0022】
更に、基体3には、カウンタウェイト5の上限ストッパ9が設けられている。上限ストッパ9は、第2滑車6が内孔に進入することを許容し、かつカウンタウェイト5の内孔への進入を拒絶する大きさの内径を有する円筒形状を有しており、第1滑車4の支持箇所とワイヤ固定部8との間の位置で、基体3から下方に向かって突設されている。
【0023】
カウンタウェイト5は、係留索7に一定の張力を付与するものであり、水中に沈む重量を有し、沈錘2と浮標フロートFとの間を上下に移動可能な大きさを有している。本実施の形態では、直径がφ450ミリ、軸方向長さが100ミリを有する短軸の円柱形状を有し、水中重量が約100キログラムの鋼材により構成されている。
【0024】
第2滑車6は、カウンタウェイト5の上部に回転自在に支持されている。第2滑車6は、第1滑車4と同様に直径がφ150ミリの大きさを有し、カウンタウェイト5の上面に立設された一対の脚部5a間で、回転中心軸線がカウンタウェイト5の上面に沿って平行に延在するように支持されている。
【0025】
係留索7は、沈錘2に一端が結合され、沈錘2から上方に向かって第1滑車4まで延在し、第1滑車4に捲き掛けられて、第1滑車4から下方に向かって第2滑車6まで延在し、第2滑車に捲き掛けられて、第2滑車6から上方に向かって基体3まで延在し、基体3のワイヤ固定部8に他端が結合されている。
【0026】
係留索7の長さは、図1に仮想線で示すように、予め設定された最低水位WL1でカウンタウェイト5が沈錘2に当接せず、予め設定された最高水位WL2で、カウンタウェイト5が上限ストッパ9の下端に当接する長さに設定されている。
【0027】
尚、本実施の形態では、最低水位WL1が水底から約15メートルの高さに設定され、最低水位WL1から最高水位WL2までが、約15メートルの高さに設定されている。
【0028】
係留索7は、沈錘2から最低水位WL1までの長さ部分、換言すると第1滑車4と第2滑車6に捲き掛けられることのない非捲き掛け部分7a(図1に太線で示す)が、耐腐食性を有する樹脂ロープによって構成されている。
【0029】
そして、最低水位から基体3のワイヤ固定部8まで亘る長さ部分、換言すると第1滑車4と第2滑車6に捲き掛けられることのある捲き掛け部分7b(図1に細線で示す)が、ワイヤロープによって構成されている。
【0030】
本実施の形態では、樹脂ロープには、φ14ミリのナイロン製ロープを使用し、ワイヤロープには、φ8ミリのステンレスワイヤロープを使用している。樹脂ロープは、ワイヤロープと比較して単位長さ当たりの重量が軽量である。このように、非捲き掛け部分7aを、ワイヤロープよりも軽量の樹脂ロープによって構成することで、カウンタウェイト5の必要重量を小さくすることができる。カウンタウェイト5の軽量化により、材料費の削減や、設置作業の容易化を図ることができる。また、第2滑車6に捲き掛けられる捲き掛け部分7bを、樹脂ロープよりも耐久性のあるワイヤロープによって構成することで、係留索7全体の耐久性を向上させることができる。
【0031】
上記構成を有する係留装置1によれば、図1に示すように、浮標フロートFが水面に浮かべられた状態では、係留索7の第2滑車6と第1滑車4との間の部分には、カウンタウェイト5によって、係留索7を下方に向かって引っ張る張力が付与され、係留索7の第1滑車4と沈錘2との間の部分には、係留索7を上方に向かって引っ張る張力が付与される。したがって、浮標フロートFは、沈錘2に向かって引っ張られ、沈錘2の上方位置に係留される。
【0032】
そして、最高水位WL2と最低水位WL1との間で水位が変動し、その水位に応じて浮標フロートFが上下に移動すると、その浮標フロートFの上下移動に応じてカウンタウェイト5が上下に移動される。
【0033】
例えば、水位の上昇により浮標フロートFが上方に移動すると、係留索7の沈錘2と第1滑車4との間の部分の長さが長くなり、その分だけ、係留索7の第1滑車4とワイヤ固定部8との間の部分の長さが短くなり、第2滑車6が上方に移動されて、カウンタウェイト5を上方に移動させる。
【0034】
一方、水位の下降により浮標フロートFが下方に移動すると、係留索7の沈錘2と第1滑車4との間の部分の長さが短くなり、その分だけ、係留索7の第1滑車4とワイヤ固定部8との間の部分の長さが長くなり、第2滑車6が下方に移動されて、カウンタウェイト5を下方に移動させる。
【0035】
したがって、係留索7の第1滑車4と沈錘2との間の部分には、水位に影響を受けることなく、常に一定の力で係留索7を上方に向かって引っ張る張力が作用し、浮標フロートFは、係留索7の第1滑車4と沈錘2との間の部分によって、沈錘2に向かって引っ張られ、沈錘2の上方位置に係留される。これにより、係留索7が弛緩するのを防ぎ、係留索7の弛緩に起因した浮標フロートFの振れ回りをなくすことができる。
【0036】
そして、従来のように係留索を複数本設けることなく、浮標フロートFの振れ回りをなくすことができるので、部品点数の削減、及び、設置工事の簡素化が図れ、コストを低減することができる。
【0037】
また、上記構成を有する係留装置1によれば、カウンタウェイト5の上限ストッパ9を設けたので、台風や大雨等に起因する例外的な強風や増水によって、係留装置にカウンターウェイトの荷重以上の外力が作用して係留装置が流された場合にも、係留装置が予め設定された最高水位までの長さよりも更に移動することはない。したがって、係留装置の移動範囲を制限する制限ワイヤ等を別個に設ける必要がない。
【0038】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、係留索を樹脂ロープと、ワイヤロープにより構成した場合を例に説明したが、ワイヤロープのみによって構成しても良い。係留索7をワイヤロープのみによって構成することで、引張強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の実施の形態における係留装置を説明するための全体図である。
【符号の説明】
【0040】
1 係留装置
2 沈錘
3 基体
4 第1滑車
5 カウンタウェイト
6 第2滑車
7 係留索
8 ワイヤ固定部
9 上限ストッパ
F 浮標フロート(浮体)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水面に浮く浮体に取り付けられる基体と、
該基体に回転自在に支持される第1滑車と、
水底に沈設される沈錘と、
水中に沈む重量を有し、前記沈錘と前記浮体との間を上下に移動可能な大きさを有するカウンターウェイトと、
該カウンターウェイトに設けられ、回転自在に支持される第2滑車と、
前記沈錘に一端が結合され、前記沈錘から上方に向かって前記第1滑車まで延在し、前記第1滑車に捲き掛けられて前記第1滑車から下方に向かって前記第2滑車まで延在し、前記第2滑車に捲き掛けられて、前記第2滑車から上方に向かって前記基体まで延在し、前記基体に他端が結合された係留索とを有することを特徴とする係留装置。
【請求項2】
前記係留索は、
前記沈錘から予め設定された最低水位までの長さ部分である非捲き掛け部分が、樹脂ロープによって構成され、
前記最低水位から前記基体までに亘る長さ部分である捲き掛け部分が、ワイヤロープによって構成され、
前記樹脂ロープの単位長さ当たりの重量が前記ワイヤロープの単位長さ当たりの重量よりも軽量であることを特徴とする請求項1に記載の係留装置。

【図1】
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【公開番号】特開2008−265492(P2008−265492A)
【公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−110411(P2007−110411)
【出願日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【出願人】(000211307)中国電力株式会社 (6,505)
【出願人】(000108270)ゼニヤ海洋サービス株式会社 (16)