IALAガイドライン草案

　本論文は、フランスサービス・マーセイルス、米国コーストガード(USCG)・米国、トリニテイハウスサービス(THLS)・英国そしてフィニシュ灯台サービスによってエンジニア委員会に提案された情報を基にしている。フランスと米国のサービス双方は、多くの合成繊維ロープ、チェーン係留装置を使用している。THLSはいくつかの試験係留を経験しており、フィニシュサービスはスパーブイの係留にロープを使用している。

　合成ロープ係留装置は、チェーンやワイヤーロープ係留ラインや非常に深い水深の場面の修理に石油工業は海洋で使用している。非常に深い現場のチェーンケーブルの重量は係留された船に対して浮力の問題をもたらし、あるいは係留した船のサービスに関する取り扱いの問題や係留具を持ち上げる問題をもたらす。

　

　ロープの多くの種類は、多くの異なった樹脂のタイプと同様に構成の型でもって現在多く利用できる。荷物を運搬するのに利用する自然の樹脂ロープの使用は殆ど消滅した。自然の樹脂ロープは低強度であり、合成繊維ロープに比較して寿命も短い、そしてもはや合成ロープよりも安価でもない。伝統的な3つ撚りロープの構成はやはり主としてメッキされたものと組まれたものの構成で高い強度と長寿命である本来の要求にとって代わっている。

　

　最も古く単純なロープ構成である。3つの撚られたストランドが一緒になっているものから成っている。3つ撚りロープは厳しい使用に耐え、簡単に組継ぎができる。

　

　ペアに編まれた八つ撚りの多ロープよりなっている。各ペアは1つのペアを乗り越え次に下に入る。簡単に組継ぎされ、撚りが捻られており磨耗に対して良い抵抗になる。

　

　この図はロープの組まれたコアが組まれた上側のロープで包まれている。3つ撚りのコアはやはり使用されている。上側ロープの中の変化とコアの構成は許されるロープの使用される状況の仕様に対して設計される。最も高い強度はこの構成で可能である。しかし組継ぎは複雑である。

　

　現代のロープの材質は下記の樹脂グループが利用される。

　

　高強度を得られる弾力のあるロープで衝撃を良く吸収する品質である。いくつかの最終強度はもしそのロープが永久に水の中に沈んでいるとき水の吸収は無い。

　

　これは広範囲にわたって高い強度に構成され、低い伸びのロープで良好な磨耗強度と長寿命で使用される。

　

　これは安価で一般目的のロープとして使用される。しかしながら最近樹脂製造者の開発やロープの構成に適度の性能ロープに結論づけられており、ナイロンやポリエステルよりかなり安価となっている。

　

　これらはアラミド繊維(商品名ヶブラー)を含み、そして高いモジュールのポリエチレン(スペクトラとダイネマ)は、非常に低い伸びで非常に高い強度を仲間に加えている、しかしながらこれらは非常に高価な製品でナイロンやポリエステルのおよそ3倍くらいする。

ロープが同一であることの確認は、一般的なパラメーターよりもむしろ異なる製造者が使用するであろう繊維の型の商品名によって難しい。

　

　おおきなロープ、船の係留に使用されるような、は特別な性能のパラメーターを成し遂げるために繊維の混ざった構成となるであろう。

　

　ロープ係留装置の最初の利点は、通常のチェーン係留装置に比べ軽量で伸縮性があることである。現代のロープは鉄製チェーンの強さに簡単に匹敵する。そして使用実績はもし擦れて痛むことを注意深く避けることが出来たら、チェーンと同じもしくは良い働きと寿命を示している。伝統的なチェーンの係留装置はブイに作用する風や波エネルギーの多くのを吸収し、シンカーやアンカーの移動を妨げるのにチェーンのカテナリーでの吸収を利用する。

ロープの弾力は同様の機能を演じる、そして安定した繊維ロープの組み合わせを選択し、ロープの構成はエネルギーの吸収を楽天的にできる。こすって磨耗することや切断はロープ係留装置の最大の危険である。それは簡単に証明できる、というのは鋭いナイフはロープの一部分を非常に素早く切れる、そして岩によって与えられる鋭い縁、海の貝殻あるいはサービスを行う船自身のキャプスタンはロープの表面への永久の損傷の原因とすることが出来る。

そのロープがキャプスタンのドラムの上をすべり、あるいは引っ張られることでおこる不適切なことは磨耗の損傷の結果のみならず局所のロープを溶かすかも知れない熱である。結果は重要な弱点となる。

ロープは水の中に吊るされており砂の粒から磨耗の損傷の損害を受けない、チェーンリンクのまわる点で結果的に早いチェーン磨耗ほどでない。

　

　ロープで設計されるに違いない渓流装置は、ブイ本体や尾筒に決して接触してはならない、そして海底に接触しても決してならない。(にも拘わらず柔らかい泥の底の地域では問題にならないかも知れない)

これらの基準はグランドチェーンを利用することによって通常のブイ係留を成し遂げることが出来る、ロープの起き上がり部分に装着することで海底の磨耗を吸収する。係留装置を構成しているロープの立ち上がり部分は、最も低い潮位においてでさえもそのような長さがあり、海底での磨耗は決して無い。ロープをブイに直接つけるかも知れないのは、係留環が安定した位置にあり、ロープが常にブイと離れているそんな時である、その他の場合は短い長さのチェーンをどんな磨耗も吸収するために使用する。

トロールワイヤーによる切断は、厳しいいくつかの地域でやはり起こるかも知れない。トロールワイヤからの擦れの主題になるには、係留装置の一部にチェーンを利用することが可能となるかも知れない。使用されるロープのサイズの決定はブイによって伝えられる負荷によるであろう、この値は風・何の動きそして水の測度さらにシンカーあるいはアンカーを持ち上げるに必要な強度である。ロープの取り扱いに使用される方法はロープサイズの選択の影響による。

　

　船やオイルリグの係留に対して、ワイヤーロープよりむしろ繊維ロープが使用される事は、シンブルの発達に導かれている、シンブルはロープを非常に高い負荷をロープの繊維を損傷することなく、チェーンや係留環にシャックルで結ばれることにより使用されることが許される。これらのシンブルは完全にロープを囲み、徐々に影響を与える結合シャックルに対して、ロープの表面を磨耗させない。

シンブルは鋳鉄で作られている鉄パイプ、あるいは高い強度のプラスチックでモールドされて組み立てられている。シンブル内のロープの運動は柔軟な樹脂システム(通常ポリウレタン)でシンブルが満たされていることによってそれ以上に予防することが出来るしかしながら意見はこの過程に関する必要性について異なる。

　

　現代のロープの構成、すなわち組になって編まれた構成、両者はロープがシンブルのまわりに組まれた時に作られる高い、強度の組み合わせが許される。

組合わせの詳細情報はロープ製造者とこれらの指導が正確に後を追いかけるに違いなく順序正しい組み合わせにおけるロープの強さの大多数を保つことから得られるに違いない。特別な道具は組み合わせで編みこまれるロープに必要とされるであろう、そしてあらゆる現代のロープ構成が必要とされる組み合わせを作ることが訓練される。

　

　

　ロープの応用で最も成功したものの一つはブイ係留装置の深海に構成されている"起き上がり"に関するものである。ロープの構成要素の軽い重量はステーションで使用される標準ブイのサービスに許されるであろう、ステーションではすべてのチェーン係留装置の重量が標準のブイを沈める。ロープ係留装置が軽量であることは、チェーン係留装置で支持を要求されるブイのサイズと比較した時より小さなブイをしようできる事が許されるかもしれない。(昼間標識寸法や焦点高に十分であることを提供する)

　

ブイ寸法はサービス技術に関係する、そしてブイ寸法の減少はより小さなサービス船を使用することが出来るかも知れない。

　

ブイの設計がブイに乗ることを確実にすることを注意深く検討される事は、もしロープ係留装置が使用されるなら十分である。いくつかのブイ設計はチェーン重量で正の安定を成し遂げることを頼りにしている。

　

　ロープ係留装置は緊張係留の配置そのようなスパーブイや弾力のあるビーコンに対して特別に安定する、係留装置の場所はブイからシンカーへ直接行き、そして張力は係留ラインを保持してブイを直立させる。張力を掛けられたロープはブイの上や海底上の磨耗の危険も無い。この配置はステーションでの正確なブイの保守に利益がある。(すなわち"揺れのサークル"が無く、型にはまった係留装置である)

しかし小さな潮位変化あるいは流れの海域内の経験のみである、しかしながら係留装置のシンカーあるいはアンカーは型にはまったカテナリー係留と結びつけて考える以上にかなり大きなものが必要となるであろう。

　

　USCGは流速の早い流れの川でブイの係留にロープを使用した。ここの特別な利点は係留装置の軽い重量である、軽い重量の係留はブイの流れに対する抗力で川床から離れ、多くの係留装置が持ち上がり、ブイの沈下傾向が減少するのを助ける。

　

　チェーンと比較したとき、ロープは軽く簡単に手で取り扱える。まったく大きな係留装置に関しての構成要素は、海上やデッキの上にそのロープの一片によって配置させることが出来る。

ブイは水の中に設置される、シンカーと地表のチェーンは単純に水中に押し込まれ(あるいはカッテングラッシングで解放される)そしてロープは水の中に続いて行く。

　

　回収はまったく複雑である。ある当局は失敗が起るまでステーションを見捨てておいて(5年〜6年後)ロープ/チェーン係留が信頼される安定した設計を見つけている。

ブイはそこで回収された、そして新しいブイと係留装置がステーションに設置された。

失われた係留シンカーは、完全な係留具を回収するコストに比較して小額のコストと表現している。障害の質問は、ブイの漂流、計ることはより難しいが、を結びつけて考える。もしその係留装置が移動や検査で持ち上げられるとき2つの地域は特別な注意が必要である。

　

　1.ロープは十分な直径のロープの使用に関して繰り返してみる、どんなフェアリードもローラータイプも現在は鋭い縁が無い。

　

　2.ウインチあるいはキャプスタンは、取り扱うロープに関して設計されるそして負荷がかかった時、ウインチのドラムの上をスリップするようにロープをする。

型にはまったキャプスタンは、張力係留をそらせるのに使用される等ロープ係留を取り戻す可能性があるかも知れない。しかしながらそれらの傾向はロープがキャプスタンドラムの上をスリップすることで許される、キャプスタンドラムはかなりの熱を発生させる、ロープ/ドラムのインターフェイスは深刻な損害をロープに与える結果になる。成功する技術は大きなスプーリングウインチを使用することが開発された、そのロープは大きな回転するドラムの上へ曲がりくねらされる。この技術はロープの強度によって制限されそしてそれゆえに係留装置の多くは一度にドラムの上に運ばれる。

選ばれた方法、ロープ係留装置の多量の数が取り扱われる、は特別なロープのハウリングウインチを使用することである。これらは船の甲板の縁に組み立てられ、ロープを要求されるフェアリードなしにそのウインチに直接導くことが出来る。

ウインチは大きなゴムのホイールの配列よりなり、ロープ表面の樹脂に対する損傷の原因なしにしっかりと掴む。

ロープは通常ハウリングホイールのセグメントを無視する、むしろドラムのまわりを包む、そしてこれらは中に置くことが出来、あるいはそこから移動する、ハウリングウインチは必要となるかも知れない。ウインチのこのタイプは甲板の縁に置かれており、そのウインチは利点を持っている。

それは船の甲板を横切って通過する、負荷以下のロープが無いことで現在の深刻な環境かもしれないが、ロープを破断する。

深海係留の設計はフランス当局に保証されてなされた、海底を這うチェーンは十分に長く係留装置のロープの部分はロープに弾力を復活させる。その張力はロープが海底を這うチェーンを持ち上げる重量のみとなるであろう。

シンカーの重量はすべてのロープが回収されて、船が係留装置のチェーンの部分を持ち上げるまで感じられない。

普通でないロープの取り扱い技術は船に関するクレーンとともにUSCGによって開発された、この実用的な取り扱いループはロープの中に等しい間隔で実際的なクレーンの持ち上げ高さに編み合わされた。

クレーンのフックは一つの取り扱いループの中におかれ、そしてそのロープは最大ホイストでクレーンに持ち上げられる。

次ぎのループはその時甲板のレベルである、そしてラジーフックあるいはストッパーの上に置かれる。

そのクレーンが負荷から解き放された時そのクレーンフックは下降させられそして甲板レベルにあるループの中に繋がる。手続きは海底を這うチェーンが甲板のウインチあるいはキャプスタンによって取り扱われる点に達するまで繰り返される。

　

　負荷のもとではロープのより伸縮性のタイプはエネルギーが貯蔵されるのでかなりの適当な用心を確実にして、ロープ破断の端末によって掃かれるかも知れない人のいない場所を取り上げるべきであることを記録しておかなければならない。

　

　ロープ係留装置はブイのエネルギーをロープの弾力で吸収し、このエネルギーはシンカーを移動させることを妨げる。十分な弾力のある係留装置は、ブイの動きの全ては弾力のある係留装置ケーブルの形状部分であるコードによって、吸収されることで開発された。

カナダのコーストガードは、そのようなシステムを試験しており係留装置のコードは合成の編まれた組み立てで弾力のあるコードの伸長限界や、コードの弾力のある回復がゆっくりとして破断を起こすに違いない"鞭打ち"効果を防止する。そんな係留装置は、緊張レグ係留装置に安全な、マリーナのポンツーンの通航する船からの波の動きや洗われるとこへの対象部分として使用され成功している。オランダの当局は、弾力のあるコードのケーブルで波の動きのある地域に相対的に小型のブイを係留して使用している。弾力のある係留装置は短いケーブルの使用が許されそれゆえ振れまわりが制限される。

　

　状況における適切な選択は自然ゴムの裸のコードである、特別のボラード端末によって終結させられている。

標準のデータウエルゴムコード端末によって終結させられた時、ゴム自身はおよそ4であるがその伸びは最大である。

しかしながら端末のボラードはコードの長さを確実におさえている。ストレスがかかった時、ボラードから滑りそしてコードの長さを加えたコードの組み合わせの効果的なλmaxと端末はこの4より大きくなり5と同じくらいの大きさとなる事実がでる。

より短いゴムのコードはより強く正のボラード効果がある。

上記に述べられている弾力のある係留ラインは基本的に標準のデータウエルゴムコードの短いバージョンである。

データウエルゴムコードは40年以上(直接)ウエーブライダーやウエブの係留に使用されている。基本的にこれらのブイは運動センサーである、それらは軌道の波の運動をおいかける能力を与えられた時ウエーブセンサーとなる。

この理由は弾力のあるコードはこれらのブイの係留ラインに組み入れられており、ウエーブブイの寸法は0.7mの直径(球)から2.5m直径(円盤型)までのレンジである。ゴムコードの標準長さは15mと30mのゴムでブイのサイズやウエーブブイの要求仕様による45あるいは60の海岸Aのどちらかの硬さである。データウエルゴムコードの的確なデザインは単純である。それはゴムの勝手な長さと2つのステンレス鋼の端末ゴムコードから簡単にとりつけられそして動かせるものから成っている。それゆえにゴムコードは裸で固体であり砂による磨耗は基本的に不可能である。その上生物付着には会わない、それゆえ連続の振動する表面を突き刺すことは出来ない、最後にステンレス鋼のボラードヘの生物付着はボラードをオン、オフにする端末のゴムコードの部分が防止する。

航路ブイのための柔軟な係留装置は基本的にウエッブブイの係留装置と同じ目的で働く、ブイはその位置を離れず波の運動と可能な限り同じだけついてゆくのが許される。しばしば弾力のあるコードは衝撃吸収の議論で供給者によって増進させられている、しかしながらチェーン係留もまた適切に衝撃の無いことを示す。熟練工や地方の灯台当局の経験者は最小チェーン長さがブイと係留装置のストーンとの間に狭く伸びたチェーンが避けるのに十分であれば衝撃無しを助ける。この最小チェーン長さは常に弾力のある係留装置の最適の設計の長さを超える、後者は正確な局地化の期間を好ましいものにさせる。柔軟な係留装置への示唆もまた単位長さ当たり多分高価であるにも拘わらず、完全な設計の比較の時最も有利にすることができた。当初の費用の削減から離れて、それは検査、保守そして回復がこれら弾力のある係留装置がより経済的なものを作り、しばしばでなくとも起ることが期待されている。

　

　ゴムコードの係留装置はそれ自身過去の10年以上ウエッブのために供給している、航路ブイに関する安定性をチェックするためにオランダの灯台局は広い経験を昨年1年以上実行した、ゴムコード係留装置の実行に益々自信を増してチェーン/ゴムの比較実験が実施された。

　

2つの同一ブイ(1.8m直径)はお互いに近づいて係留された、(最小水深3.7m、最大潮位4m、最大流速2ノット)。1つのブイはチェーンが使用され係留された(長さ20m、重さ8.8Kg/m)、もう一方のブイはゴムを使用して係留された(長さ1.5m　45ショアA、標準のデータウエル端末)。両方のブイはロードセルにデー夕リガーを係留ラインに負荷した。1年の間、2つのシステムの力はモニターされた、毎秒の力は測定されそして最小と最大の各30分の値は収録された。

いくつかの典型的な結果は図2ABと3に示されている。示された時間の感覚の天候は穏やかな秋の天候と厳しい嵐の組み合わせである。すべての曲線は潮位の振動を示している。ゴムのコードの係留において、力は高潮位で余分の伸長することの仕事が上昇する。チェーン係留において力は多くのチェーンが上昇し海底から持ち上げられた。ゴムコードの力を見ることが出来る1つはチェーン係留の力より大きいのが典型的である。予期されることとしてゴムコードは張力のもとで保たれシャックル、係留環そして端末の結合部の磨耗を避けている。その数字の最初の2等分においてチェーン係留はなめらかな振動が観測された、であるのに嵐の時期においていくつかのピークの負荷が観測された。これらのピークはしかしながらゴムコードの力を超えない。

　

　典型的なファクター10あるいは20による重量削減はチェーン係留に比較して昼間の甲板や作業場でゴムコード係留システムの取り扱いが出来る。ゴムコードそれ自身は固体である、そして自然ゴム製はそのすぐれた財産であると知られている。にも拘わらず海での寿命は粗くすることが出来、いかなるゴムコードも船上でダメージを受けたことが無い。安全な理由に関してデータウエルのポリシーはブイを回収するとき係留装置の弾力のある部分に常に力が無いことである。オランダ灯台局は同じような決定をした。事情によって変わる取り扱いの方法は開発されている。浅い海の状況において2つの方法がテストされた。(1)海底を這うチェーンが使用され引きづって持ち上げられた(2)端末の上に溶接された返しのあるフックで、後者の方法はまだ開発中であるが、単点係留システムに関して唯一適合された。しばしば安全ラインの種類は弾力のある係留装置の伸長の制限に使用された、そして安全ラインを通過して係留ストーンの回復を示唆している。これは最大負荷を得ている係留装置の不明な状態について明らかな危険をもっている、にもかかわらず深刻な事故は寿命期間のなかで一度期待さているのみでその危険があふれることは無い。

　

　浅い海の状況のすばらしい結論の展望は相対的に新しい設置店における小さな航路ブイ、より大きな航路ブイがデータウエルのゴムコードの係留装置で係留されるであろう。ウエーブライダー係留装置の1000の経験やウエベックブイ係留の100の経験で両方とも海岸近くや沖合いでそして砕波で大きな潮流に係留される航路ブイに使用される。いろいろな設計が安全ラインを伴いあるいは伴わない45あるいは60海岸のゴムとゴムの直径の変わるそれらが航路ブイの係留に関して多くの成功をなすことがよく考えられる。

　

　ウエーブライダーで証明されたシステムは浅い水深に良く航路ブイに関して信頼できる係留をすることを示している。係留されたブイの検査はメタル／メタル結合部の磨耗を減らすことが本当に期待できることを示している。以来ゴム係留システムの長さはチェーン係留の長さより大変短くなり、ブイはアンカー地点の近くにとどまっている。期待される利点は検査間隔が延びることである、1年の検査費用の削減の結果をもたらしている。