JPH0667295B2

JPH0667295B2 - 浮魚礁

Info

Publication number: JPH0667295B2
Application number: JP63255787A
Authority: JP
Inventors: 達土屋; 孝昭新居田
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH02104228A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、水面に設置する浮魚礁に関するものである。

［従来の技術］水面に設置する浮魚礁は、シイラ漬け、パヤオなど漂流
物の周辺に蝟集する回遊魚の習性を利用した伝統魚具を
発展させたものであり、カツオ，マグロ，シイラ等の回
遊魚を対象とした研究がなされている。

現在まで設置実績の多い浮魚礁は、比較的小形・軽量・
低価格なもの、例えばFRP等の合成樹脂製浮体と合繊ロ
ープ等を用いた係留索とで構成したものであり、設置が
容易なことから「簡易型浮魚礁」と呼ばれている。しか
し、簡易型浮魚礁は、比較的小形で耐用期間が短いた
め、浮体規模の大きい長期耐用型の浮魚礁の開発が望ま
れている。これは、浮体規模が大きく設置期間の長いも
のの蝟集効果が顕著であることが知られているためであ
る。

一般に、水面に設置する浮魚礁は、水中設置式の浮魚礁
と異なり、水面の波浪の影響を直接に受けるという特殊
性を有する。浮魚礁が波浪中で頻繁に動揺すると、浮魚
礁を係留している索の摩耗や劣化が早くなり、また魚群
の蝟集にとっても好ましくない。更に、荒天時に浮魚礁
が大きく動揺すると、係留索に過大な張力が発生し、係
留索の破断につながることがある。この様に、浮魚礁の
波浪中動揺性能は、係留索の破断および魚の蝟集との関
係から、重要な検討課題である。

上記簡易型浮魚礁と対比し得るようなやや進歩した浮魚
礁の例としては、従来、横形や縦形等、のものが知られ
ている。第４図は横形浮魚礁の代表的な例であり、コマ
型の浮体本体ａの下面に脚柱ｂによってダンパーｃを設
けると共に、上面にマストｃを立てたものを海面に浮か
べ、浮体本体ａ下面の係留環ｅより、順次、上側チェー
ンｆ、ワイヤーロープｇ、下側チェーンｈを介して、ア
ンカーｉに係留したものである。第５図は縦形浮魚礁の
代表的な例であり、截頭円錐を上下２つに合せた形の頭
部ｊと該頭部から下方に垂下させた脚部ｋとを有する縦
型の浮体を、順次、ステンレス・ワイヤーロープp,テト
ロンロープｑ、エスラインロープr,チェーンｔを介し
て、アンカーｗに係留したもので、これらの係留索要素
間は適宜シャックルj,n,uやスイベルによって連結され
る。

［発明が解決しようとする課題］しかし、従来の浮魚礁の耐用年数は比較的短く、例えば
上記簡易型浮魚礁にあっては半年から２年程度である。
これは、浮体の流失事故、特に係留索の破断による流失
事故が多く、安定した漁業施設として成立していないた
めである。

ところで、上記浮魚礁における係留索の主な破断原因
は、波浪の繰り返し荷重による水面付近の係留索の疲
労、浮体の動揺に伴う係留鎖の摩耗などが圧倒的であ
る。この点は、簡易型浮魚礁と対比し得るようなやや進
歩した浮魚礁についても例外ではない。従って、浮魚礁
の耐用年数を、例えば15年程度に長期化するためには、
浮魚礁の波浪中動揺性能を向上させることが必要とな
る。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、浮体の
動揺を低減し、係留索にかかる負荷を軽減して、耐用年
数の長期化を図り得る浮魚礁を提供することにある。

［課題を解決するための手段］頭部及び脚部を有する縦型の２点波無し浮体を水面に設
置し脚部を係留索を用いてアンカーに係留した浮魚礁に
おいて、浮体の頭部を上部柱状体として形成すると共
に、その上部柱状体の下面からこれより小径の下部柱状
体を前記脚部として同軸的に垂下させて前記上部柱状体
の下面に上向きの浮力を受ける下平面部を形成し、前記
下部柱状体に上下方向の浮力を浮けるべく前記上部柱状
体よりも大径の複数の水平安定板を上下に所定の間隔を
隔てて同軸的に設けると共にその水平安定板に下部柱状
体から所定の距離を隔てて垂直安定板を設けたものであ
る。

［作用］２点波無し浮体の作用は以下のとおりである。

実海域の不規則な波の中で浮体の動揺が小さいというの
は、浮体を設置する水域における発現頻度の高い波周期
領域で動揺が小さいことである。発現頻度の高い波周期
領域は普通かなり広い幅をもっている。従って、浮体の
動揺を小さくするためには、波浪中応答が広範囲の波周
期で小さい浮体形状、言い換えると、広範囲の波周期に
対して波強制力の小さい形状を選ぶ必要がある。

本発明の浮魚礁は、浮対頭部たる上部柱上体の径より
も、その下面から同軸的に垂下されている浮体脚部たる
下部柱状体の径の方が小さく、また、下部柱状体の下方
部に同軸的に複数設けてある水平安定板の径は頭部の上
部柱状体よりも大きくしてあり、上部柱状体の下面が水
面下に来るように浮体全体の浮力設定をして２点波無し
浮体を構成している。このため、水平安定板の下面及び
上部柱状体の下面に作用する波強制力と、水平安定板の
上面に作用する波強制力との大小関係、及び浮体運動の
慣性力との相乗効果により、２つの波強制力を受けない
波周期が現れる。波強制力を受けない波周期が増えるた
め、広範囲の波周期で上下方向の動揺振幅が小さくな
る。

また、水平安定板の存在によって、浮体が上下揺れした
とき、水平安定板の周りの流体運動が大きくなり、上下
揺れに対する付加質量が大きくなる。このため排水量が
小さい浮体で、上下揺れ固有周期が長くなる。また、浮
体の重心が高くなり、復元力が増大する。複数の水平安
定板を設けた構成である為、厚い内実の部材を１つ設け
る場合に比べ、各水平安定板の面積は小さくて済み、経
済的であり、かつ長寿命となる。

垂直板の作用については次のとうりである。

垂直安定板を有しない浮体の場合は容易に水平回転運動
を生ずるが、一端に垂直方向安定板を付加することによ
り、流れによる力と波力の合力の方向に姿勢を維持する
ことができる。

［実施例］以下、本発明を図示の実施例について説明する。

第１図において、浮魚礁を構成する２点波無し浮体10
は、浮体頭部としての上部柱状体１と、浮体脚部として
上部柱状体１の下面に同軸的に垂下させた下部柱状体２
とを有し、下部柱状体２の下方部には同軸的に水平安定
板3,4が上下に所定距離だけ離して設けてある。上部柱
状体１の径D₁、下部柱状体２の径D₂、水平安定板3,4の
径D₃、D₄は、浮体10を２点波無し浮体として機能させる
ため、D₂＜D₁＜D₃,D₄の大小関係に定めてある。この場
合、上部柱状体1,下部柱状体２及び水平安定板3,4の水
平断面形状は、多角形の任意の形状であってよいが、本
実施例では、柱状構造物の中で抗力係数が最小であるの
は円柱であることを考慮し、上部柱状体１及び下部柱状
体２については共に密封円筒とし、水平安定板3,4につ
いては円板状としてある。尚、下部柱状体２の下端は、
係留索５を介してアンカーに係留される。

上記浮体10の全体の浮力設定は、上部柱状体１の下面、
つまり下部柱状体２との段差部が、水面下に来るように
設定をして、２点波無し浮体を構成する。すなわち、上
部柱状体１からこれより小径の下部柱状体２を垂下させ
て上部柱状体１の下面に上向きの浮力を浮ける下平面部
を形成すると共に、その下平面部の下方に上下方向の浮
力を浮ける水平安定板3,4が配置されることになる。こ
こでは、上部柱状体１と上部安定板３との距離をH₁、上
部安定板３と下部安定板４との間隔をH₂、水面から上部
柱状体１の下面までの距離をH₀、水面から下部安定板４
までの距離をＨで表してある。浮力自体は、浮体10の重
量，係留索重量，付着生物重量等の合計に若干の余剰浮
力を見込む程度の浮力が確保されればよい。その他、浮
体10の全体的な形状は、浮体の静的安定性をよくするた
め浮心を高く重心を低くすること、付着生物対策の観点
から単純で凹凸の少ない構造が望ましいこと、等の点を
も考慮して決定される。

次に作用について説明する。

波力は水面下の下方向に行くほど小さくなり、この上下
方向の波力は、上向きの力と下向きの力に分けられる。
従って、上記浮体10は、水面下の深さ方向に異なる位置
に、３つの作用面を有することになる。１つは上部柱状
体１の下面であり、１つは上部安定板３の上面であり、
１つは下部安定板４の下面である。他に、上部安定板３
の下面と下部安定板４の上面があるが、波力の影響が少
ないとしてここでは無視することにする。

第３図において、実線の曲線Ａは上部安定板３の上面に
波力が作用する下向きの力であり、点線の曲線Ｂは下部
安定板４の下面に作用する上向きの力、実線の曲線Ｃは
上部柱状体１の下面に作用する上向きの力である。従っ
て、上部柱状体１の下面が存在しない場合、つまり曲線
Ｃの上向き力がない場合には、両曲線A,Bは一点で交わ
るだけとなり、１種類の波周期でのみ上下波力を相殺し
合うだけ（一点波なし浮体）となる。

ところが、上部柱状体１の下面に働く曲線Ｃの上向き力
をも考慮した場合には、上向き力の合計は、曲線B,Cの
加算として、曲線Ｄで示すように曲線Ｂより尻上がりと
なって、曲線Ｄと曲線Ａとが二点で交わる形態（二点波
なし浮体）となり、その２種類の波周期では上下の波力
が相殺し合って、上下方向の波力を受けなくなる。つま
り、上部柱状体１と下部柱状体２との境界に下部柱状体
２側が小径の段差部を形成すると、上部柱状体１の下面
に作用する波力が浮体全体に働く波力を小さくするよう
に働き、２つ目の波力を受けない波周期が現れる。波力
を受けない周波期が増えて２つとなるため、第３図に斜
線で示すように、その２種類の周波期の間、つまり一点
波なし浮体よりも広範囲の波周期において、上下方向の
波力が相殺されて浮体の動揺が小さくなる。尚、波の位
相が異なっても、それぞれに働く力は逆向きとなり、同
様の効果を発揮する。

上下の２点波無し浮体10の寸法は各海域の波浪環境に最
適な動揺性能を得るように定めることができるものであ
る。例えば、沖縄県近海で使用される浮魚礁の概略寸法
としては、下部柱状体２の径D₂が1.6mφ、上部柱状体１
の径D₁が3.2mφ、安定板３、４の径D₃が6.4mφ、上部柱
状体１と上部安定板３との距離H₁が5.6m、上部安定板３
と下部安定板４との間隔H₂が1.6m、水面から上部柱状体
１の下面までの距離H₀が2.4m程度とするのがよい。

上記２点波無し浮体としての作用ないし働きにより浮体
の動揺が低減されるので、係留索５にかかる負荷が軽減
し、その耐用年数の長期化が図られる。

また、浮体の周囲に網などを用いた付加物を装備させた
場合には、付着生物の発生及び成長により浮魚礁本体の
周辺環境への馴化が期待し得るが、浮体の耐用年数の長
期化の観点からは、維持管理が煩雑になるなど、かえっ
て不都合が生じる。このことに対して、本発明の浮魚礁
は、付加物の装着を避け比較的単純な形状としたため、
付着生物が発生する余地が少ない。従って、付着生物の
発生による浮体の重量変化が少なく、長期に亘って最適
な動揺性能を維持できる。

第２図は、浮魚礁周辺の漁場は潮流の上流側に形成され
ることが多いという経験的事実に鑑み、安定板3,4の一
端に、垂直安定板６を付加することにより、浮体10の姿
勢を常に一方向、つまり上流側に向くようにした例を示
す。垂直安定板を有しない浮体の場合は容易に水平回転
運動を生ずるが、一端に垂直安定板６を付加することに
より、流れによる力と波力の合力の方向に姿勢を維持す
ることができる。また、垂直安定板６の垂直尾翼効果に
より、浮体10の動揺面が一定し、係留索５のネジレ、カ
ラミの防止を図ることができる。特に、下部柱状体２の
下流側直近では、下部柱状体２による流れの陰が発生
し、その後方にはカルマン渦が所定の間隔ごとに連続的
に発生する。このため、垂直安定板６が下部柱状体２に
直接取り付けられている場合には浮遊姿勢制御に十分な
流速が得られず、カルマン渦の発生を抑えて所定の姿勢
制御効果を得ようとすれば、垂直安定板６の面積をそれ
だけ大きくとる必要が生じ、浮体全体の重量配分が不均
一になる。

図２に示すように、垂直安定板６が下部柱状体２から一
定の距離を隔てて水平安定板3,4に取り付けられていれ
ば、下部柱状体２の流れの陰に影響されることがなく、
浮遊姿勢制御効果に十分な流速が得られ、カルマン渦の
発生を抑える垂直安定板６を必要最少限面積で配置で
き、浮体全体の重量配分を均一化できる。魚群探知器を
垂直安定板６と反対側に前下方に向けて配設し、上部柱
状体１内に設けた送信機及び上部柱状体上に設けた送信
アンテナを介して、探知した魚群データを送信できるよ
うに構成する。このように構成することにより、幾つか
の浮体10の１つから魚群発見の信号を受信したときは、
その浮体10の前方に魚群の存在場所を特定できる。換言
すれば、従来は浮体の全周について魚群監視が必要であ
ったのが、それと同様の効果を浮体前方（概略120゜）
のみの監視で得ることができる。従って、魚群監視シス
テムのコストが概ね１／３に低減できる。

上記実施例では、横断面形状が円である軸対称浮体とし
たが、横断面の形状を矩形等に変形することができ、そ
のような形状であっても、浮体の動揺特性は軸対称浮体
の場合と変わらない。また、安定板の枚数も２枚以上に
増やしたり、安定板に穴を設けたりすることにより、環
境条件及び使用目的に適合した動揺特性を計画すること
ができる。

［発明の効果］以上要するに本発明によれば、次の如き優れた効果を発
揮する。

（１）上部柱状体の下面にこれより小径の下部柱状体を
垂下させて上部柱状体の下面に上向きの浮力を受ける下
平面部を形成すると共に下部柱状体に上下方向の浮力を
浮ける水平安定板を設けて２点波無し浮体を構成したの
で、浮体の動揺が低減され、係留索の負担が軽減し、耐
用年数の長期化を図ることができる。

（２）垂直安定板が下部柱状体から一定の距離を隔てて
水平安定板に取り付けられ、浮体の流れの陰に影響され
ることがなく、浮遊姿勢制御効果に十分な流速が得ら
れ、カルマン渦の発生を抑える垂直安定板を必要最少限
面積で配置でき、浮体全体の重量配分を均一化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における浮魚礁の浮体を示す
側面図、第２図は本発明の他の実施例における浮体の側
面図、第３図は二点波なし浮体の各部にかかる上向き・
下向き力と波周波数との関係を示す図、第４図及び第５
図はそれぞれ従来の浮魚礁を示す図である。図中、１は上部柱状体、２は下部柱状体、3,4は水平安
定板、５は係留索、６は垂直安定板を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頭部及び脚部を有する縦型の２点波無し浮
体を水面に設置し脚部を係留索を用いてアンカーに係留
した浮魚礁において、浮体の頭部を上部柱状体として形
成すると共に、該上部柱状体の下面からこれより小径の
下部柱状体を前記脚部として同軸的に垂下させて前記上
部柱状体の下面に上向きの浮力を受ける下平面部を形成
し、前記下部柱状体に上下方向の浮力を受けるべく前記
上部柱状体よりも大径の複数の水平安定板を上下に所定
の間隔を隔てて同軸的に設けると共に該水平安定板に下
部柱状体より所定の距離を隔てて垂直安定板を設けたこ
とを特徴とする浮魚礁。