日 本 形 錨 の 把 駐 力 に 関 す る 実 験

日 本 形 錨 の 把 駐 力 に 関 す る 実 験

麻 生 幸 則 ・西 ノ 首 英 之

Some Experiments on the Holding Power of Japanese Type Anchor

Yukinori ASO and Hideyuki NISHINOKUBI

Anchors of 'patent' or `stockless' type are generally used for merchant ships but Japanese type anchors have been most commonly used for Japanese fishing boats less than 200 GT. Many reports on the holding power of the former two types of anchor have been published but yet there is no report on that of Japanese type anchor.

Some field experiments were carried out on the holding power of Japanese type anchor by measuring the tensile strength of the anchor rope on board the R. V.

"Kakusui" , 20 GT, on September 29 and 30, 1969 at the neighboring waters off Magasaki Port where the sea bed is very flat ranging from 8. 7 to 13 meters in depth and the nature of bottom is as shown by the symbols of M, MS and Ssh.

In this series of experiments, roped anchors (61. 4 and 80. 8 Kg) were dragged from the stern of the research boat with several constant thrust of propelling power, and the tensile strength of rope was measured for each thrust power. The maximum value was obtained at the beginning of running anchor and this maximum value was considered as the maximum holding power of the anchor. For example, in case a 61. 4 Kg anchor was used on the seabed M measuring 13 meters in depth, the holding power of the anchor at the paid out length of 40 meters and 70 meters was 330 Kg and 390 Kg, respectively. The experimental result are as shown in Figs.

10 and 11.

When the thrust of the propelling power was continuously increased, the tensile strength of anchor rope also increased to attain the first maximum value (may be just biting anchor) and, after once decreasing, increased again to the maxi- mum at the beginning of running anchor. The difference between the two values of maximum tensile strength of the anchor rope was 0.9 W-1.2 W.

船 舶 に お け る錨 の 用 法 は,港 内 に お け る錨 泊 お よ び 操 船 上 の ド ラ ッギ ソ グ に 用 い られ, そ の 他 重 大 な 使 命 を 持 つ 船 舶 の 航 海 用 具 の 一 つ で あ る.錨 の 把 駐 力 に 関 す る研 究 は,大 型 船 用 のstock  anchorお よ びstockless  anchorに つ い て は 模 型 実 験,実 船 実 験1)〜3)と 多 く な さ れ て い る.し か る に,船 舶 設 備 規 程 第129条 に は,長 さ30m未 満 の 船 は 日本 形 錨 を 代 用 し て さ し つ か え な し と 規 定 し'(い る 関 係 か ら,小 型 船(約200GT以 下)特 に 機 帆

研究の例をみない．

 著者等は日本形錨の把駐力について，本学漁業実習船星鶴水  （20GT）を使用して回 船実験を行い二，三の結果を得たので報告する．尚本実験に当り，種々御協力いただいた 鶴水道脇船長外乗組員各位に深謝する．

実験の方法および計測  実験は昭和44年9月29日にFig・1に示

す④で，引続き30日に⑧，◎地点で行っ た．3地点は各々底質が異なり，即ちA はMS， BはSsh， CはM，特に表層は 軟泥であった．A， C共にSは粒子の均 一な細砂に属する底質であり，又3地点 共海底形状は，海図および音響測深機，

ハンドレッドにて測定のうえ平坦な場所 を選定した．実験計測を行った時の天候 風向，風力，水深および用いた錨の重量

．錨索長等はTable 1に示す通りである．

供試錨はFig．2に示す日本形錨2個で右 舷錨重量は61・4kg錨索は直径22mmのク レモナロープ．左舷錨は80．8kg，錨索は 伺じくクレモナ虐一プ，直径32mmを用

いた．』萩沁資D更鶴水 の主要目はTable 2の通りである．

 六七の張力計測および方法は更鶴水

  L  rs

Hukuda S

    Mg＠．

     9m

b p

oe一

  sgゆd爵

sshgbm

o

a

Fig． 1  Location of experiment．

Table l Experimen七al condi七ion．

Location of measurement

AAAABBCC

Da七e Depth of wa七er Sep七，29七h

管釜畳＊

柴莞96砦 砦馨貿菅

Sep七，30七h．

砦暑引5愚

管曇曇9←

砦聾9巳蒼

9．Om

9．0 8．7

8・． 7

10．0 10．0 13．0 13．0

Nature of bo七七〇m

螂焦慮三献踊MM

Weather

fine

cloudy

  Wind

direction． force     ，

Eas七  2

NE ²

Paid out length of anchdr rope

30m（L ＝3D）

70血（L＝8D）

50m（L ＝5．7D）

70m（ L ＝8D）

50m（L＝5D） 

80m（L＝8D）

40m（L＝3D）

70m（L＝5D）

Anchor weight

61．4Kg

80．8Kg

船尾より投錨し錨索端に：Fig．3に示すようにロードセル（：LT 一一 5 TC）を直結し，ロー ドセルの他端を船尾に固定し，主機を利用して主機の各回転ごとにロープにかかる張力を 錨の把駐力と考えてロードセルよりの信号を歪計（DPM−3E6）を通してペン書きオ

Fig． 2 Japanese type anchor．

      starboard anchor ． 61．4Kg

      port， apchor 80．8Kg

Fig． 3 Road cell （LT 一5 TC） ．

シロ（WI−20）に連続記録させた（Fig． 4）．

鶴水 主機の回転数は，船橋の回転計より読み取り記録し，又各回総数における連続最大 出力表をFig．5に示す．尚実験中を通じて外力（風力・潮流）の影響は認められなかった．

Leng七h p−P

Breadth Dep七h Gross tonnage Main engine Equipment number Type of anchor Weight of anchor Anchor rope

14． 80m 3．32 1．52 19．95 tons Diesel 115HP 80．52

Japanese type s七b d61．4Kg port 80．8Kg stab，d φ 22皿，

port th 32mm

285g／m in air， 25 g／m in sea water 600g／m in air， 85 g／m in sea water

L

Fig． 4

︷

／鍵

襲

tg ymtatwt ajee 轡

Instrument．

   Dynamic strain amplifier （DMP−3E6）

   Ink writing recorder （WI−20）

      50へり氏㌔呈

      500 IOOO

       R．P． M

Fig．5  Capaci七y of main engine．

実験の結果および考察

 実験により得られた日本形錨の把駐力曲線の代表的なものはFig・6，7，18，9に示す 通りである．Fig．6，7は底質M S，61．4kg錨，三二長はそれぞれ30m（L＝3D）．70 m（：L＝7D）のものである． Fig．8は底質Ssh．80．8kg錨，錨索長は50m（L＝5D）

のもので，これらより把駐力は，投錨後主機の回転数の上昇即ちプPペラ推力の増加に伴 ない把駐力も増加し語る一定値に達すると減少する．この第一極大値が初期かき込み（ブ

n一ドァヅプ）時の把駐力であると考える．さらに回転数を上昇させると把駐力も再び増 加しだし，走錨が起るまで漸増する．Fig・6，7，8は錨の初期かき込み時の把駐力曲線 とその後，5分間隔に主機の回転数を50回転づっ上昇させた時の把駐力の増加状態を示し たものである。この時の最大値が走錨開始直前の把駐力である．Fig．9は底質Ssh，61．4

馬400ミ300

・S． 200

趣oo

      550 2R_刀frM2ee，一2s1，： Lxy一．＝w一一〇〇450500

一一一一  rime （ 70 sec．ノ 万me r 5 min．ノ 一

Fig． 6 Curve of holding power．

     Anchor weight 61．4 Kg      Anchor rope O 22 mm

へ400

＞vseF bb潤f

・S 200 遷1・・

      500 550 塁乞M3。。35・4・・450

一・一一r 万mθr10 secノ 万me r5 min．ノ e

Fig． 7 Curve of holding power．

     Anchor weight 61．4 Kg      Anchor rope O 22 mm

 600  500 昼400 ミ300

8 200 E． ioo

  600 550 500      450

R．P．M

  400 340

．

7アノηer10sp−c．♪ Tim e r 5 mih．1

Fig． 8 Curve of holding power．

     Anchor weight 80．8 Kg      Abchor rope ￠ 32 mm

一

1u400 誉300 葱200 乏100

Fig． 9

 万me r 70 sec／

Curve of holding power．

 Anchor weigh七  6．41 Kg  Anchor rope ip 22 mm

kg錨，錨索長70m（L＝8D）の時の投錨後走錨が起るまで主機iの回転i数を連続等速度で一 上昇させた時の把駐力変化曲線である．両曲線共，主機の各回転数に対する把駐力は底質．

錨重量，錨索長が等しければ等しい値を示した．

 錨の初期かき込み時の把脳力曲線はそれぞれ底質，錨索長等の相違により形状は異って いるが極大値の走錨直前の最大把駐力に対する値はほぼ一定で，錨重量の0・9W〜1・2W小一 さい値となっている．横田等の実船によるs七〇ck anchorの把駐力実験1）ではこの関係が 逆になっており，初期かき込み時の把駐力が走錨直前時より高くなっているが，本実験の

日本形錨と対照的である．この点については今後より多くの実験を行いより明らかにした．

いと考えている．本実験では初期かき込み時の錨の状態を観察できなかった為その状態と 底質の硬さの度合とも合せて検討すべき問題である．

 次に主機の各回丁数に対する把駐力の関係をFig。10，11に示す． Fig・10は錨重量61，4kg・

の場合，：Fig．11は80．4kgの場合である．両図共ロープの最大張力即ち最大把駐力が各底質

500 400

0    00    03    2へ2と︒9︑終凸

00

1

        ／     ／二〆一一一

    ノぐ   ノ

  ノ      ノ     ノ

翁ゴニノ＝きぎ甥離鰯

ノロ@リ タ

ノ      一・一・一M．S 70mr乙＝8D2        一一一一くd．530mrム＝3Dリ

    300 400 500 600

       R．P．A4

Fig．10 Rela七ion be七ween main engine，s     r， p， m， and holding power．

     Anchor weigh七 61．4 Kg      Anchor rope O 22 mm

700

600 500 へ即ｱ沖㌦

ノ00

      一t一 ．一一一一一      一t−t  it一一一一     ．i  ，．，．x

    ん∫

   ， ノン

  ，・2t：・1（  一S sh 50m rL＝5D」i

  ヅ   ・……5sん80 nrL＝8D）

 tt^ジ／一 一・一・一M 70mrL＝5D）

      一・・…一M 40mrL＝3D1

300 400 500      RP．M

600 700 800？

Fig．11 Rela七lon be七ween main engine，s     r，p，m， and holding power．

     Anchor weigh七 80．8 Kg      Anchor ropeφ32 m皿

お よひ 各 ロー プ長 の時 の走 錨 直 前 の 把 駐 力 て あ る 。 水 中 て の 錨 索 重 量 を 無 視 して最 大 把 駐 力 を,使 用 した錨 重量 て 割 っ た値 即 ち 把 駐 力 係 数 を 各 底 質,錨 索 長 こ とに求 め て み る と底 質Mて は 錨 索 長 か 水 深 の3倍(3D)の と き41,5Dの と き48,底 質MSて 錨 索 長3Dの

と き42,8Dの と き36,底 質Sshて は錨 索 長5Dの とき65と74,8Dの 時78と84と な っ て い る 。 これ ら よ りMSの 場 合 を除 き錨 索 長 は 十 分 長 い 方 か 良 い結 果 とな っ て い る。

MSの 場 含は錨 索 長 か長 い 時 か短 い 時 よ り最 大 把 駐 力 は 小 とな つて い る か,こ の原 因 につ い て は今 検 討 中 て あ る か 底 質 の硬 さ か 影響 し或 は一 度 実 験 を 行 い 侮 底 を 掘 り起 した地 点 て の 再 実 験 の結 果 て は ない か と考 え て い る.把 駐 力 に 対 す る底 質 の影 響 と してMとSshの 場 合 の 錨 索 長 か 水 深 の5Dの 時 のみ を 取 り比 較 し てみ る と最 大 把 駐力 はMよ りSshの 方 か 高 くな つ て い る。 一一般 に錨 の把 駐 力計 算 て 用 い られ て い る把 駐 係 数4)て は 軟 泥 か10,貝 砂 は 7て あ るか 本 実 験 て は逆 の 結果 とな って い る。 底 質 に よ る把 駐 力 の 変 化 に つ い て は 土 質 工 学 的 な 問 題 又 未 知 の要 素 か多 く,実 験 結果 の解 析 検 討 の 段 階 て 実 験 準 備 の不 十 分 と側 定 テ ー タの 不 足 か 見 い 出 され 定 量 的 な結 論 を導 く こ とか 出来 な か っ た .今 後 よ り実験準備 の検 討 と多 くの 実 験 に よ り研 究 を 進 め て 行 きた い と考 え て い る.

要 約

日本 形 錨 の 把 駐 力 に 関 す る実 験 結 果 は 次 の 通 りて あ る.

1)錨 重 量80  8kgの 底 質Mに お け る 最 大 把 駐 力 は,錨 索 長40m(3D)て330kg(41W) 70m(5D)て390kg(48W),底 質Sshて は 錨 索 長50m(5D)お よ ひ80m(8D)て そ れ ぞ れ595kg(74W),675kg(84W)て あ っ た.

2)錨 重 量614kgの 最 大 把 駐 力 は,底 質MSの 場 合 錨 索 長30m(3D),70m(8D)て

そ れ ぞ れ260kg(42W),223kg(36W),底 質Sshて は,錨 索 長50m(5D)お よ ひ70 m(8D)て そ れ ぞ れ398kg(65W),480kg(78W)て あ っ た.

3)投 錨 後 初 期 か き 込 み 時 の 把 駐 力 の 極 大 値 は 走 錨 直 前 の 最 大 把 駐 力 よ り09W〜12W 低 い 値 て あ っ た 。

4)錨 の 把 駐 力 は 走 錨 直 前 の 錨 索 の 最 大 張 力 て あ る と考 え る.

文 献

1)横 田 利 雄 他 "錨 の 把 駐 力 に 関 す る実 船 実 験",日 航 誌,27,27〜36(1962) 2)本 田 啓 之 補 他 "短 錨 鎖 に お け る 走 錨 抵 抗",日 航 誌,29,9〜20(1963) 3)米 田 謹 次 郎 他  "荒 天 錨 泊 伝 に 関 す る実 験 研 究",日 航 詰,36,91〜96(1967) 4)横 田 利 雄  船 舶 運 用 学,海 文 堂,東 京(1966)P2