特開 2022-61815 移動式浮沈体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022061815

(43)【公開日】2022-04-19

(54)【発明の名称】移動式浮沈体

(51)【国際特許分類】

   B63B 22/04 20060101AFI20220412BHJP

   B63B 21/29 20060101ALI20220412BHJP

   B63B 21/22 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

B63B22/04 A

B63B21/29

B63B21/22 A

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020169994

(22)【出願日】2020-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】000204000

【氏名又は名称】太平電業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】特許業務法人 インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】竹田 裕治

(72)【発明者】

【氏名】畝 浩一

(57)【要約】

【課題】重量のある重りを浮体の係留場所まで運搬可能であり、また、その重りの重量バランス等によって傾きやすい姿勢を制御可能な移動式浮沈体を提供すること。
【解決手段】中空の枠体と、重りを保持する架台と、を有し、枠体の内部を複数の部屋に区分けし、複数の部屋のそれぞれに水又は空気を供給する供給孔と、水又は空気を排出する排出孔とを少なくとも１つずつ設ける。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水上の浮体を固定するための重りの運搬に用いられ、前記重りとともに浮沈する移動式浮沈体であって、
中空の枠体と、
前記重りを保持する架台と、
を有し、
前記枠体の内部は複数の部屋に区分けされており、
前記複数の部屋のそれぞれには水又は空気を供給する供給孔と、水又は空気を排出する排出孔とが少なくとも１つずつ設けられていることを特徴とする移動式浮沈体。

【請求項2】

請求項１に記載の移動式浮沈体であって、
前記枠体が複数設けられていることを特徴とする移動式浮沈体。

【請求項3】

請求項２に記載の移動式浮沈体であって、
前記複数の枠体が、同心状に配置されていることを特徴とする移動式浮沈体。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の移動式浮沈体であって、
前記複数の枠体が、積層して配置されていることを特徴とする移動式浮沈体。

【請求項5】

請求項２乃至４の何れか一項に記載の移動式浮沈体であって、
前記複数の枠体における一の枠体の部屋と、他の一の枠体の部屋とを連通する連通管を有することを特徴とする移動式浮沈体。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の移動式浮沈体であって、
前記浮体との接続具が取り付けられる取付部を有することを特徴とする移動式浮沈体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水上の浮体を固定するための重りの運搬に用いられ、重りとともに浮沈する移動式浮沈体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶や水上標識等の浮体の係留にアンカーが使用されているが、その重量が大きい場合、その沈設時や揚上時にアンカーを吊り上げるためのクレーン船が必要となり、また、その作業は水上で行われるため危険が伴い時間も掛かるものであった。

【0003】

そうした中、特許文献１には、中空本体に通水口と、開閉自由な通気口とを設けた構造を有するアンカーであって、それ自体に浮揚力を持たせ、積荷することなく曳航を可能とし、しかも水底への沈設或いは水底からの揚上作業を効率よく行うことができるアンカーが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭５３－９８４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のアンカーは、沈設の際、中空本体を海水で満たすことにより重力沈下するものであり、巨大な浮体を係留するには重量が不十分である場合がある。特に、洋上風力発電用の風車等各種発電設備にみられる大型な浮体は、十分な重量（例えば数百トン）を有する重りを用いて係留する必要があり、その係留に必要とされる重量もさまざまである。またこうした重量のある重りを安価に構築させるためには、アンカー自体の構造を単純化したり（例えば、基本構造を市販のパイプ材及びエルボで構成する）、製造コストを最小限に抑えたりするだけでなく、製造精度が低く重量バランスも均一でない物を使用する必要もあり、水平な状態で水底に沈設することが困難となる。

【0006】

本発明は、こうした事情を鑑み、必要とされる重量の重りを浮体の係留場所まで運搬可能であり、また、その重りの重量バランス等によって傾きやすい姿勢を制御可能な移動式浮沈体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

【0008】

請求項１記載の発明は、水上の浮体を固定するための重りの運搬に用いられ、前記重りとともに浮沈する移動式浮沈体であって、中空の枠体と、前記重りを保持する架台と、を有し、前記枠体の内部は複数の部屋に区分けされており、前記複数の部屋のそれぞれには水又は空気を供給する供給孔と、水又は空気を排出する排出孔とが少なくとも１つずつ設けられていることを特徴とする。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の移動式浮沈体であって、前記枠体が複数設けられていることを特徴とする。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の移動式浮沈体であって、前記複数の枠体が、同心状に配置されていることを特徴とする。

【0011】

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の移動式浮沈体であって、前記複数の枠体が、積層して配置されていることを特徴とする。

【0012】

請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４の何れか一項に記載の移動式浮沈体であって、前記複数の枠体における一の枠体の部屋と、他の一の枠体の部屋とを連通する連通管を有することを特徴とする。

【0013】

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の移動式浮沈体であって、前記浮体との接続具が取り付けられる取付部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

この発明によれば、中空の枠体に空気を入れることにより浮力が増し、水を入れることにより容易に沈下、移設及び再浮上させることができる。これにより、水面に浮いた状態で重りを浮体の係留場所まで運搬したり、容易に浮沈させたりすることができる。また、枠体内において複数に分けられた部屋毎に水と空気の量を制御することにより、重りの重量バランス等によって傾きやすい姿勢を制御することができ、延いては、水平状態を維持しつつ浮沈することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係る移動式浮沈体の正面図である。

【図2】（Ａ）は、第１実施形態に係る移動式浮沈体のＡ－Ａ矢視図であり、（Ｂ）は、第１実施形態に係る枠体ブロックの平面図である。

【図3】第１実施形態に係る移動式浮沈体のＢ－Ｂ矢視図である。

【図4】第１実施形態に係る枠体ブロックの正面概略図である。

【図5】第１実施形態に係る枠体ブロックの平面概略図である。

【図6】第１実施形態に係る枠体にバルブブロックを取り付けた様子を示す平面概略図である。

【図7】第２実施形態に係る枠体ブロックを示す平面概略図である。

【図8】第２実施形態に係る上下に積層した枠体にバルブブロックを取り付けた様子を示す平面概略図である。

【図9】第３実施形態に係る大小２つの枠体を連結した際の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0017】

まず、図１－図６を用いて、水上の浮体を固定するための重りの運搬に用いられ、重りとともに浮沈する移動式浮沈体の第１実施形態について説明する。

【0018】

図１－図３に示すように、移動式浮沈体１は、平面視四角形状の中空の枠体２と、重りＷを保持する架台３と、水上の浮体（図示しない）と連結される連結具６（「接続具」の一例）を取り付けるための取付治具５（「取付部」の一例）と、を有する。移動式浮沈体１は、枠体２の内部に空気が入れられることにより水上に浮かび、枠体２の内部に水が入れられることにより水中に沈む。

【0019】

架台３は、枠体２から下方に伸びる架台保持部材４により枠体２に固定されている。取付治具５は、枠体２の四辺から中心に伸びる取付治具固定部材７を介して枠体２の平面視中心に取り付けられる（図２（Ａ）参照）。

【0020】

図２（Ａ）に示すように、枠体２は、４つの枠体ブロック２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（以下、まとめて枠体ブロック２０という場合がある）により構成されている。図２（Ｂ）に示すように、枠体ブロック２０はエルボ管２１と直管２２を含み、これらは溶接等により接合されて一端が折れ曲がった一本の管となっており、この管の両端部は２つの閉止ランジ２３により閉塞されている。そして、各枠体ブロック２０が平面視四角形状となるように配置し、閉止ランジ２３同士を接合することにより、内部が４つの部屋に区分けされた１つの枠体２が形成される。各枠体ブロック２０同士の接合は、ボルト接合とすることで容易に組み立てることができるが、他の接合方法（溶接等）を採用することとしてもよい。

【0021】

図４及び図５に示すように、枠体ブロック２０の上部、下部のそれぞれに２つの出入孔８が設けられている。また、枠体ブロック２０の上部には他の枠体２と上下に積層して多段の枠体構造物を形成する際の連結手段としての枠接合部材９が設けられている（但し、図１に示したように、枠体２を１段構造とする場合には他の枠体２と連結する必要が無いことから枠接合部材９を設けないこととしてもよい）。更に、枠体ブロック２０の下部には架台保持部材４が設けられている。なお、枠接合部材９と架台保持部材４の数は、枠体ブロック２０の大きさに応じて、その数や大きさを適宜変更することができる。

【0022】

次に、図６を用いて、中空の枠体ブロック２０の内部に水を入れる場合と空気を入れる場合について説明する。

【0023】

水や空気の出入口となる各出入孔８にはカップラ１０（「連通管」の一例）を介してバルブブロック１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ（以下、まとめてバルブブロック１１という場合がある）が取り付けられている。

【0024】

まず、枠体ブロック２０の内部に水を供給して空気を排出する方法について説明する。一つ目の方法は、バルブブロック１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄを開栓した状態で、枠体ブロック２０を水中に沈める方法である。二つ目の方法は、バルブブロック１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄを開栓した状態で、バルブブロック１１Ｃ、１１Ｄから水を供給し、バルブブロック１１Ａ、１１Ｂから空気を放出又は吸引する方法である。これらの方法により枠体ブロック２０の内部に水を入れることができる。そして、枠体ブロック２０の内部に所望の量の水が入った段階でバルブブロック１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄを閉栓することにより枠体ブロック２０の内部の水と空気の割合を一定に保つことができる。なお、枠体ブロック２０の内部に水を供給して空気を排出する方法として他の方法を採用することもできる。

【0025】

次に、枠体ブロック２０の内部に空気を供給して水を排出する方法について説明する。その方法は、水中でバルブブロック１１Ａ、１１Ｂを開栓（又は更に吸水）するとともに、バルブブロック１１Ｃ、１１Ｄから圧縮空気を供給する方法である。この方法により枠体ブロック２０の内部に空気を入れることができる。そして、枠体ブロック２０の内部に所望の量の空気が入った段階でバルブブロック１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄを閉栓することにより枠体ブロック２０の内部の水と空気の割合を一定に保つことができる。なお、枠体ブロック２０の内部に空気を供給して水を排出する方法として他の方法を採用することもできる。

【0026】

移動式浮沈体１は、枠体２を構成する各枠体ブロック２０に空気又は水を入れることにより、浮上させたり、沈下させたりすることができる。また、移動式浮沈体１の姿勢は、架台３に設置された重りＷの位置や重りＷそのものの重量バランス等により傾くことがあるが、各枠体ブロック２０内の水と空気の割合を制御することにより、その姿勢を制御する（例えば、水平に維持する）ことができる。例えば、図２（Ａ）において、枠体ブロック２０Ｂ側（図２（Ａ）の上側）が下（水底方向）に傾いた場合には、枠体ブロック２０Ｂ内の空気の量を増やすか、枠体ブロック２０Ｄ内の水の量を増やすか、その両方を行なうこととしてもよい。このように、移動式浮沈体１の姿勢（傾き具合）に応じて、各枠体ブロック２０の内部の空気と水の量を制御することにより、その姿勢を制御することができる。

【0027】

以上説明したように、第１実施形態の移動式浮沈体１は、水上の浮体を固定するための重りＷの運搬に用いられ、重りＷとともに浮沈するものであって、中空の枠体２と、重りＷを保持する架台３と、を有し、枠体２の内部は複数の部屋に区分けされており、複数の部屋のそれぞれには水又は空気を供給又は排出する出入孔８が複数設けられている。

【0028】

したがって、第１実施形態の移動式浮沈体１によれば、中空の枠体２に空気を入れることにより浮力が増し、水を入れることにより容易に沈下させることができる。これにより、水面に浮いた状態で重りＷを浮体の係留場所まで運搬したり、容易に浮沈させたりすることができる。また、水底に移動式浮沈体１を沈設させた後であっても、空気を入れて移動式浮沈体１の浮力を増すことにより、例えば、移動式浮沈体１の設置位置の修正や撤去を容易に行うことができる。更に、複数に分けられた部屋毎に水と空気の量を制御することにより、重りＷの重量バランス等によって傾きやすい姿勢を制御することができ、延いては、水平状態を維持しつつ浮沈することができる。

【0029】

なお、第１実施形態では、枠体ブロック２０で形成される部屋のそれぞれに水又は空気を供給する出入孔８を４つ設けることとしたが、水又は空気を供給する供給孔と、水又は空気を排出する排出孔とが少なくとも１つずつ設けられていればよい。つまり、出入孔８は一つの部屋について少なくとも２つ設けられていればよい。

【0030】

次に、図７及び図８を用いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態の移動式浮沈体１では、枠体２を上下に積層して多段の枠体構造物を有する。第２実施形態の移動式浮沈体１は、第１実施形態で説明した枠体２の上方に、図７で示す枠体ブロック４０が連結され枠体構造物を形成している。なお、以下、枠体２を上下多段に積層する場合において、最下段の枠体２を枠体２Ａといい、最上段の枠体２を枠体２Ｂといい、その間の枠体２を中間枠体（図示しない）という場合がある。

【0031】

枠体ブロック４０と枠体ブロック２０を比較すると、枠体ブロック２０には下部に架台保持部材４が設けられているのに対して、枠体ブロック４０には下部に枠接合部材９が設けられている点で相違する。これは、枠体ブロック２０で構成される枠体２Ａは下方に架台３を有するのに対して、枠体ブロック４０で構成される枠体２Ｂ又は中間枠体は下方に位置する別の枠体２Ａ又は中間枠体と連結されるためである。

【0032】

図８に示すように、移動式浮沈体１を枠体２Ａと枠体２Ｂの上下２段構成とする場合、下段の枠体２Ａの上部の枠接合部材９と、上段の枠体２Ｂの下部の枠接合部材９を接合する（接合方法は、ボルト接合や溶接等を採用することができる）。

【0033】

下段の枠体２Ａの上部の出入孔８と、上段の枠体２Ｂの下部の出入孔８とをカップラ１０を介して接合する。上段の枠体２Ｂの上部の２つの出入孔８には、それぞれバルブブロック１１Ａ、１１Ｂがカップラ１０を介して取り付けられ、下段の枠体２Ａの下部の２つの出入孔８には、それぞれバルブブロック１１Ｃ、１１Ｄがカップラ１０を介して取り付けられる。これにより、枠体２Ａの枠体ブロック２０と枠体２Ｂの枠体ブロック４０の内部が連通される。なお、枠体２Ａ（下段）の枠体ブロック２０は、直上の枠体２Ｂ（上段）の枠体ブロック２０とカップラ１０を介して連通される。

【0034】

また、第２実施形態の移動式浮沈体１では、枠体２Ａには取付治具５及び取付治具固定部材７が設けられず、枠体２Ｂにこれらが設けられる。つまり、取付治具５及び取付治具固定部材７は最上段に位置する枠体２Ｂに取り付けられる。

【0035】

第２実施形態の移動式浮沈体１によれば、重りＷの重量がある場合には枠体２を上下に積層して多段の構成とするなど、重りＷの重量に応じて段数を変更することにより、重量のある重りＷでも浮かせて曳航することができる。

【0036】

次に、図９を用いて、第３実施形態について説明する。第３実施形態の移動式浮沈体１では、枠体２を同心状に２つ配置した構成となっている。第３実施形態の移動式浮沈体１は、第１実施形態で説明した枠体２の平面視内側に、一回りサイズの小さい枠体２Ｃが同じ水平位置に並んで配置される。第３実施形態においては、取付治具５は枠体２Ｃの四辺から中心に伸びる取付治具固定部材７を介して枠体２Ｃの平面視中心に取り付けられる。

【0037】

外側の枠体２Ａと内側の枠体２Ｃは、枠接合部材５１により接合されている。枠体２Ｃと枠体２Ａは、直管２２の長さが異なる点を除き、同様の部材で構成されている。なお、外側の枠体２Ａと内側の枠体２Ｃは内部を連通させなくてもよいし、図９に示すようにカップラ１０により内部を連通させてもよい。

【0038】

第３実施形態の移動式浮沈体１によれば、第１実施形態の移動式浮沈体１よりも枠体２の数が多いため、より重量のある重りＷを運搬、浮沈させることができる。なお、第２実施形態と第２実施形態の枠体を組み合わせることとしてもよい。例えば、図９に示した枠体２を同心状に２つ配置したものを上下多段に構成することにより、高い浮力を得ることができる。

【0039】

上記各実施形態では、枠体ブロック２０を組み合わせて枠体２を形成することとしたが、中空であってその内部が複数の部屋に区分けされた枠体を製造することとしてもよい。しかしながら、上記各実施形態で説明した枠体ブロック２０は、エルボ管２１、直管２２、閉止ランジ２３としてＪＩＳ等の規格品を用いることができるため安価で枠体２を製造することができる。また、枠体ブロック２０毎に輸送して、現場で小型のクレーンにより容易に組み立てることができるため、枠体２を丸ごと輸送する場合よりも、輸送コストを削減することができる。

【0040】

また、上記各実施形態では、枠体２の平面視形状を四角形状としたが、それ以外の形状（例えば、多角形状や円形状等）としてもよい。

【0041】

更に、上記第２実施形態では、枠体２を多段構造とする場合、直上（直下）に位置する枠体ブロック２０同士を、カップラ１０を介して連通させることとしたが、例えば、枠体２を上下２段構造とする場合において、下段の枠体２の枠体ブロック２０Ｂ（図２参照）と、上段の枠体２の枠体ブロック２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｄ（図２参照）の何れかとカップラ１０を介して連通させる、というように、直上（直下）に位置する枠体ブロック２０以外の枠体ブロック２０と連通させることとしてもよい。

【符号の説明】

【0042】

１ 移動式浮沈体
２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ） 枠体
２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ） 枠体ブロック
２１ エルボ管
２２ 直管
２３ 閉止ランジ
３ 架台
３１ 架台板
４ 架台保持部材
５ 取付治具
６ 連結具
７ 取付治具固定部材
８ 出入孔
９ 枠接合部材
１０ カップラ
１１ バルブブロック
４０ 枠体ブロック
５１ 枠接合部材
Ｗ 重り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】