JP2018034650A - 係留チェーンの敷設方法及び敷設設備 - Google Patents

Abstract

【課題】安全面、品質面及び作業性を向上させる係留チェーンの敷設方法を提供する。【解決手段】係留チェーン３のアンカー４を自航式起重機船７のクレーン８にて吊り上げて、海中に吊り下ろしながら、当該自航式起重機船７に備えた専用のウインドラス２３により、係留チェーン３を海中に向かって送り出すので、係留チェーン３の敷設に関して、従来よりも、安全面、品質面及び作業性を向上させることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、浮標灯やＧＰＳ波浪計等の浮体構造物を洋上に係留するための係留チェーンの敷設方法及び敷設設備に関するものである。

従来から、浮標灯やＧＰＳ波浪計等、比較的小型の浮体構造物は、先端にアンカーを備えた１本の係留チェーンにて洋上に係留されている。

そこで、係留チェーンを海底に敷設する方法としての従来技術が特許文献１に開示されている。該特許文献１に係る発明は次のように構成される。すなわち、構造物を水上に浮かべ、これを支援船によって係留チェーンが搭載されている作業船から放す方向に移動させつつ、クレーンによって係留チェーンを順次繰り出す。続いて、繰り出された係留チェーンのＵ字状に垂下された最深部が１／３程度までに達した時、クレーンによる繰り出しを停止して、係留チェーンを、一定長さ毎に作業船の船腹に固縛して上下方向のジグザグ状に吊り下げる。続いて、この状態でアンカーを水中に投入することによりアンカーとこれに繋がっている係留チェーンが沈降して各固縛が解かれ、係留チェーンは、その上端が構造物に支持された状態で沈降されその下端が着底するようになる。

特開２０１０−２２８６４７号公報

しかしながら、特許文献１に係る設置方法では、アンカーを海中に投入して、アンカーを自由落下により着底させるので、安全面及び品質面の観点から問題が生じる。特に、品質面に関しては、アンカーを自由落下させると、係留チェーンにねじれが発生する虞があり、この係留チェーンのねじれは、係留チェーンの破断に繋がる可能性がある。また、アンカーを自由落下させると、アンカーが着底した際、アンカーが係留チェーンの把駐力に悪影響を与える姿勢で着底する可能性が大きくなり、不都合が生じる虞がある。

また、アンカーの自由落下を行わず、作業船のクレーンで敷設する場合、係留チェーンを海底に敷設するまでに、クレーンにより係留チェーンを複数回に亘って吊り下げる必要があり、作業時間を要する。さらに作業船のクレーンで敷設する場合には、アンカーを作業船のクレーンにて１点吊りで降下させるために、アンカーが海中を降下する際、アンカーがクレーンの吊ワイヤー周りを回転するようになり、その正常な姿勢を維持することができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、安全面、品質面及び作業性を向上させる係留チェーンの敷設方法、及びその敷設方法を具現化することができる敷設設備を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１の係留チェーンの敷設方法に係る発明は、浮体構造物を係留チェーンにより洋上に係留するために、前記係留チェーンを海底に敷設する係留チェーンの敷設方法であって、
作業船に積載した、前記係留チェーンのアンカーを、当該作業船のクレーンにて吊り上げて海面に着水させた後、当該作業船に備えた専用のウインドラスにより、前記係留チェーンを海中に向かって送り出すことを特徴とするものである。
請求項１の発明では、特に、作業船に備えた専用のウインドラスを使用して、係留チェーンを海中に向かって送り出すので、安全に、且つ短時間で敷設作業を行うことができる。また、ウインドラスを使用することにより、係留チェーンへのねじれの発生を抑制でき、ひいては係留チェーンの破断を抑制することができる。

請求項２の係留チェーンの敷設方法に係る発明は、請求項１の発明において、前記作業船は、自航能力を有して、前記係留チェーンを積載できる自航式起重機船であり、前記自航式起重機船は定点保持装置を備え、該定点保持装置により、前記自航式起重機船を施工海域の所定位置に位置決めして保持することを特徴とするものである。
請求項２の発明では、自航式起重機船は、係留チェーンを積み込んだ状態で、所定の施工海域まで自力で航行することができる。これにより、自航式起重機船を所定の施工海域まで航行させる支援船を必要としないので、作業性が向上すると共に施工費を抑制することができる。
また、自航式起重機船に備えた定点保持装置により、該自航式起重機船を施工海域の所定位置に位置決めして保持することができる。すなわち、定点保持装置は、ＧＰＳ等の測位装置からの情報に基づいて、自航式起重機船を施工海域の所定位置に案内（位置決め）した後、自航式起重機船に備えた複数の推進装置の駆動により、自航式起重機船を前記所定位置に保持させるように制御するシステムである。このように、自航式起重機船は、定点保持装置により施工海域の所定位置に保持されているので、該自航式起重機船を複数の係留索により係留する必要はない。

請求項３の係留チェーンの敷設方法に係る発明は、請求項２の発明において、前記係留チェーンのアンカーを前記自航式起重機船のクレーンにて吊り上げて、海中に吊り下ろしながら、前記係留チェーンを前記ウインドラスにて送り出すようにして、前記アンカーの位置及び姿勢を前記クレーン操作により制御することを特徴とするものである。
請求項３の発明では、アンカーは、ウインドラスと作業船のクレーンとの２点吊りで海底に向かって降下するので、アンカーの姿勢を正常に維持、すなわちアンカーの、吊ワイヤー周りの回転を抑制することができ、しかも、アンカーの位置及び姿勢をクレーン操作により制御するので、アンカーの着底位置及び着底時の姿勢を正常にすることができる。

請求項４の係留チェーンの敷設設備に係る発明は、浮体構造物を係留チェーンにより洋上に係留するために、前記係留チェーンを海底に敷設する係留チェーンの敷設設備であって、
自航能力を有して、前記係留チェーンを積載できる自航式起重機船と、前記自航式起重機船に備えられ、前記係留チェーンのアンカーを吊り上げるクレーンと、前記自航式起重機船に備えられ、前記係留チェーンを海中に向かって送り出す専用のウインドラスと、を備えることを特徴とするものである。
請求項４の発明では、係留チェーンが積み込まれた自航式起重機船が施工海域まで航行して、施工海域の所定位置に位置決めされた後、自航式起重機船に備えたクレーンにて、係留チェーンのアンカーを吊り上げて、海中に吊り下ろしながら、当該係留チェーンを自航式起重機船に備えた専用のウインドラスにて海中に向かって送り出すことができる。

本発明によれば、作業船にウインドラスを備え、該ウインドラスにより係留チェーンを海中に向かって送り出しているので、従来よりも、安全面及び品質面で優位となり、しかも、敷設に係る作業時間も短縮させることができ、作業性も向上させることができる。
また、本発明によれば、自航能力を有して、係留チェーンを積載できる自航式起重機船を採用しているので、自航式起重機船を施工海域まで航行させる支援船を必要としない。これにより、従来よりも、作業性が向上することで、施工費を大幅に削減することができる。

図１は、浮体構造物が洋上に１本の係留チェーンにより係留されている様子を示す概略図である 図２は、本発明の実施の形態に係る係留チェーンの敷設設備の概略側面図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る係留チェーンの敷設設備の概略平面図である。 図４は、アンカーが着底した後、係留チェーンを所定長さ送り出す様子を示す図である。 図５は、係留チェーンの敷設方法の他の実施形態を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、浮標灯等、比較的小型の浮体構造物２は、１本の係留チェーン３により洋上に係留されている。係留チェーン３の先端にはアンカー４が備えられている。本発明の実施形態に係る係留チェーンの敷設設備１は、係留チェーン３を海底に敷設するためのものである。

図２及び図３に示すように、本実施形態に係る敷設設備１は、作業船としての自航式起重機船７を備えている。該自航式起重機船７は、自航能力を有しており、自力で航行できるものである。自航式起重機船７は、その船上に係留チェーン３を積載できるスペースを有している。自航式起重機船７は、係留チェーン３のアンカー４を吊り上げるクレーン８を備えている。係留チェーン３のアンカー４は、クレーン８から延びる吊ワイヤー９の先端に連結装置（図示略）を介して連結される。例えば、施工海域の水深が概ね３０ｍ以上の場合には、クレーン８の吊ワイヤー９とアンカー４とは、遠隔操作により連結解除が可能な連結装置により連結される。一方、施工海域の水深が３０ｍより浅く浅瀬の場合には、クレーン８の吊ワイヤー９とアンカー４とは、潜水士により手動で連結解除が可能な連結装置により連結される。

自航式起重機船７は定点保持装置１５を備えている。当該定点保持装置１５は、施工海域の所定位置に自航式起重機船７を案内（位置決め）するＧＰＳ測位装置１６と、自航式起重機船７に備えられ、自航式起重機船７を前記所定位置に移動させてその位置に保持する複数の推進装置１７とから構成される。ＧＰＳ測位装置１６は、複数の測位衛星１９からの信号を自航式起重機船７に備えた受信器２０にて受信することで、自航式起重機船７の位置を把握できるものである。

推進装置１７（スラスター）は、自航式起重機船７に複数備えられている。適宜選定された各推進装置１７の駆動により、自航式起重機船７を横方向（主動力による進行方向に向かって左右方向）に推進させることが可能である。また、適宜選定された各推進装置１７の駆動により、ある位置を基準に旋回させることも可能である。さらに、適宜選定された各推進装置１７の駆動により、自航式起重機船７を所定位置に保持することも可能である。

自航式起重機船７はウインドラス２３を備えている。該ウインドラス２３は、浮体構造物２を係留するための係留チェーン３専用に備えられており、自航式起重機船７上の係留チェーン３を送り出し、また巻き上げるための装置である。このウインドラス２３は、自航行式起重機船７を係留する係留索（例えば、チェーン）のために備えられているものではない。また、自航式起重機船７は、遠隔操作型の無人潜水機（Remotely operated vehicle）（図示略）を備えている。無人潜水機には水中カメラが搭載されている。無人潜水機は、自航式起重機船７内における遠隔操作にて動作する。

次に、本発明の実施形態に係る敷設設備１を使用して、係留チェーン３を海底に敷設する方法を説明する。
まず、自航式起重機船７上に、浮体構造物２及び係留チェーン３を積み込み、該自航式起重機船７を施工海域まで自力で航行させる。係留チェーン３には、連結装置を介してアンカー４が連結されている。
次に、定点保持装置１５により、自航式起重機船７を施工海域の所定位置に位置決めして保持する。すなわち、自航式起重機船７は、ＧＰＳ測位装置１６からの情報に基づいて、自航式起重機船７に備えた複数の推進装置１７の駆動により施工海域の所定位置に移動した後、複数の推進装置１７の駆動によりその位置に保持される。

次に、自航式起重機船７に備えたクレーン８により、係留チェーン３のアンカー４を吊り上げ、該アンカー４を海中に吊り下ろしながら、自航式起重機船７に備えたウインドラス２３にて係留チェーン３を海中に向かって送り出す。なお、係留チェーン３は、例えば、自航式起重機船７の側舷（主動力による進行方向に向かって左右側）から海中に送り出される。この時、クレーン操作により、アンカー４の位置及び姿勢（特に、アンカー４の吊ワイヤー９周りの回転）が正常になるように制御している。なお、アンカー４の位置及び姿勢は、ＧＰＳ等の測位装置により直接的または間接的（例えば、クレーン８の先端位置を確認する等）に確認するようにしている。
このように、係留チェーン３は、ウインドラス２３により海中に送り出され、且つアンカー４がクレーン４の吊ワイヤー９に接続されることで、アンカー４はいわゆる２点吊りで海底に向かって降下するので、アンカー４の姿勢を正常に維持することができる。しかも、ウインドラス２３を使用することで、係留チェーン３にねじれ等を発生させることなく、海底に敷設することができる。

次に、アンカー４を着底させた後、無人潜水機を自航式起重機船７にて作業者が操作することで海中を移動させ、無人潜水機に備えた水中カメラにより、アンカー４の着底した位置及び着底時の姿勢を確認する。アンカー４の着底位置及び着底時の姿勢は、浮体構造物２を係留するに必要な係留チェーン３の把駐力に影響を与えることになる。なお、無人潜水機の水中カメラによる確認により、アンカー４の着底位置及び着底時の姿勢が好ましくない場合には、着底位置及び着底時の姿勢を是正可能な作業工程まで戻して敷設作業を再度行うようになる。
次に、アンカー４が所定位置に着底したことを確認後、クレーン８の吊ワイヤー９とアンカー４との間の連結装置による互いの連結を解除する。施工海域の水深が概ね３０ｍ以上の場合には、遠隔操作により連結装置の連結解除が成される。一方、施工海域の水深が３０ｍより浅く浅瀬の場合には、通常は、潜水士により手動で連結装置の連結解除が成される。

次に、図４（ａ）の状態から、自航式起重機船７の、適宜選定された推進装置１７を駆動させることで、自航式起重機船７を横方向（主動力による進行方向に向かって左右方向）に移動させると共に、この移動に伴って、ウインドラス２３により係留チェーン３を所定長さ送り出す（図４（ｂ）の状態）。これにより、１本の係留チェーン３の海底への敷設が完了する。

最後に、浮体構造物２を自航式起重機船７のクレーン８により吊り上げて、海面に吊り下ろす。続いて、浮体構造物２をクレーン８の吊ワイヤー９から離脱する。続いて、潜水士により、予め海底に敷設した係留チェーン３の、アンカー４とは反対側の端部を、海面上の浮体構造物２に接続する。

以上説明したように、本発明の実施形態では、自航式起重機船７のクレーン８によりアンカー４を海中へ吊り下ろしながら、係留チェーン３を専用のウインドラス２３により海中に向かって送り出すようにしている。これにより、安全面、品質面及び作業性において、従来よりも優位となる。すなわち、本発明の実施形態では、係留チェーン３をウインドラス２３にて送り出すので、その敷設作業を短時間で行うことができ、作業性が向上して施工費を抑制することができる。また、係留チェーン３へのねじれの発生を抑制でき、ひいては係留チェーン３の破断を抑制することができる。さらに、係留チェーン３を送り出しながら、クレーン操作によりアンカー４の位置や姿勢を制御するので、アンカー４を正常な位置及び姿勢で着底させることができ、係留チェーン３が所定の把駐力を有することができる。

また、本発明の実施形態に係る敷設装置１では、特に、係留チェーン３を積載できる自航式起重機船７と、該自航式起重機船７を施工海域の所定位置に位置決めして保持できる定点保持装置１５とを備えている。これにより、自航式起重機船７を施工海域の所定位置へ位置決めして保持する時間を大幅に短縮することができるので、従来よりも施工費を大幅に削減することができる。

さらに、本発明の実施形態では、係留チェーン３の把駐力に影響を及ぼす、アンカー４の着底位置及び着底姿勢を、予め無人潜水機に備えた水中カメラにより確認するので、係留チェーン３の敷設作業を効率的に行うことができる。

なお、上述した実施形態では、係留チェーン３を海底に敷設する際、自航式起重機船７に備えたクレーン８により、係留チェーン３のアンカー４を吊り上げ、該アンカー４を海中に吊り下ろしながら、自航式起重機船７に備えたウインドラス２３にて係留チェーン３を海中に向かって送り出すようにしているが、他の実施形態として、図５（ａ）に示すように、自航式起重機船７に備えたクレーン８の吊ワイヤ９に、係留チェーン３またはアンカー４（図５では係留チェーン３の端部）を連結して、アンカー４を自航式起重機船７の側方の海面に着水させた後、アンカー４を自航式起重機船７の側舷に仮固定する。その後、図５（ｂ）に示すように、クレーン８の吊ワイヤ９から係留チェーン３を取り外して、当該係留チェーン３を自航式起重機船７に備えたウインドラス２３にセットした後、アンカー４と自航式起重機船７との仮固定を解除して、ウインドラス２３にて係留チェーン３を海中に向かって送り出すこともできる。

１ 敷設設備，２ 浮体構造物，３ 係留チェーン，４ アンカー，７ 自航式起重機船（作業船），８ クレーン，２３ ウインドラス

Claims (4)

1. 浮体構造物を係留チェーンにより洋上に係留するために、前記係留チェーンを海底に敷設する係留チェーンの敷設方法であって、
   作業船に積載した、前記係留チェーンのアンカーを、当該作業船のクレーンにて吊り上げて海面に着水させた後、当該作業船に備えた専用のウインドラスにより、前記係留チェーンを海中に向かって送り出すことを特徴とする係留チェーンの敷設方法。
2. 前記作業船は、自航能力を有して、前記係留チェーンを積載できる自航式起重機船であり、
   前記自航式起重機船は定点保持装置を備え、該定点保持装置により、前記自航式起重機船を施工海域の所定位置に位置決めして保持することを特徴とする請求項１に記載の係留チェーンの敷設方法。
3. 前記係留チェーンのアンカーを前記自航式起重機船のクレーンにて吊り上げて、海中に吊り下ろしながら、前記係留チェーンを前記ウインドラスにて送り出すようにして、前記アンカーの位置及び姿勢を前記クレーン操作により制御することを特徴とする請求項２に記載の係留チェーンの敷設方法。
4. 浮体構造物を係留チェーンにより洋上に係留するために、前記係留チェーンを海底に敷設する係留チェーンの敷設設備であって、
   自航能力を有して、前記係留チェーンを積載できる自航式起重機船と、
   前記自航式起重機船に備えられ、前記係留チェーンのアンカーを吊り上げるクレーンと、
   前記自航式起重機船に備えられ、前記係留チェーンを海中に向かって送り出す専用のウインドラスと、
   を備えることを特徴とする係留チェーンの敷設設備。

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