JP2001107337A - 防衝接岸装置 - Google Patents
防衝接岸装置Info
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Abstract
共に、岸壁と船舶との距離を縮めて荷役作業性を向上さ
せる。 【解決手段】 前端にサークル型防舷材13を介して受
衝板14を取付けた軸部材15を、岸壁10の凹部10
a内に設置したガイドブロック16に進退動可能に支持
させ、同じ凹部10a内に設置したオイルダンパー17
のピストンロッド36に前記軸部材15の後端を連結
し、受衝板14に衝突した船舶11の衝突エネルギーを
防舷材13により一次的に吸収する共に、その衝撃力を
軸部材15を介してオイルダンパー17に伝えて、その
ピストンロッド36の短縮動作により衝突エネルギーを
吸収し、衝突エネルギー吸収後は、ピストンロッド36
の短縮状態を維持して、船舶11と岸壁10との距離を
最小限に維持する。
Description
から船舶自体または岸壁を保護する防衝接岸装置に関す
る。
般にはゴム製防舷材が用いられていたが、この防舷材に
よれば、弾性体の変形を利用しているだけであるため、
船舶衝突時の反力が非常に大きいことに加え、エネルギ
ー吸収能力も小さく、船舶が高速で衝突するような場合
に、船舶自体および岸壁の損傷が免れないという問題が
あった。
舶衝撃力吸収装置(防衝接岸装置)が開発され、特開平
9−189019号公報に既に明らかにされている。こ
のものは、図10に示すように、前面にネット1を張っ
た防衝板(受衝板)2を備え、この受衝板2の下端部を
岸壁3の壁面に突設した支持台4にヒンジ5を介して連
結し、一方、岸壁3の上面に架台6を利用してオイルダ
ンパー7を横置きに配置して、このオイルダンパー7の
出力軸7aの先端に前記受衝板2の上端部をヒンジ8に
より連結し、さらに受衝板2の前面にフロート9を配置
する構造となっている。この装置によれば、受衝板2に
船舶Sが衝突した際の衝突エネルギーを、フロート9と
ネット1とにより一次的に吸収すると共に、受衝板2に
加わる衝撃力を受衝板2の揺動によりオイルダンパー7
に伝えて大きく吸収し、低反力で大きな衝突エネルギー
を吸収できて船舶の安全かつ速やかな接岸が可能にな
る。
ダンパー7はガス入りとなっており、船舶衝突後にはガ
ス圧によってオイルダンパー7の出力軸7aが自動的に
伸長し、受衝板2も元位置に自動復帰するようになって
いる。このため、船舶接岸後は、元位置に復帰する受衝
板2により船舶Sが外洋へ向けて押されて岸壁3との間
に大きな距離が開き、その上、岸壁3と船舶Sとの間に
大型の受衝板2が介在することもあって、荷役効率が低
下し、大型の荷役機械も必要になるという問題があっ
た。
れたもので、その目的とするところは、船舶の安全かつ
速やかな接岸を可能にすることはもとより、岸壁と船舶
との距離を縮めて荷役作業性の向上に大きく寄与する防
衝接岸装置を提供することにある。
め、本発明は、先端に受衝板を揺動可能に取付けた軸部
材と、岸壁に設置され、前記軸部材を岸壁の壁面の法線
方向へ進退動可能に支持する支持手段と、前記岸壁に前
記軸部材と同軸に設置され、前記受衝板に船舶が衝突し
た際の衝撃力を前記軸部材を介してピストンロッドに受
け、該ピストンロッドを短縮動作させて衝突エネルギー
を吸収すると共に、該ピストンロッドを短縮状態に維持
するオイルダンパーとを備えていることを特徴とする。
このように構成した防衝接岸装置においては、受衝板で
船舶を受止め、これに加わる衝撃力を軸部材を介してオ
イルダンパーに伝えて衝突エネルギーを吸収するが、衝
突エネルギーの吸収後は、オイルダンパーのピストンロ
ッドが短縮状態を維持するので、船舶と岸壁との距離を
最小限に維持できる。
軸部材に取付けるための手段は任意であるが、サークル
型防舷材を用いるのが望ましい。サークル型防舷材を用
いた場合は、ボールジョイントのような機械的な継手を
用いる場合に比べてコスト的に有利である上、該サーク
ル型防舷材が船舶衝突時の衝突エネルギーを一次的に吸
収する役割をなし、軸部材とその支持手段にかかる負荷
が軽減される。本発明は、上記支持手段およびオイルダ
ンパーを岸壁の内部に納める構成としてもよいもので、
このように構成することで、岸壁の上面から障害物が排
除され、岸壁の上面に広い作業スペースを確保できる。
ピストンロッドに連結されたピストンを摺動可能に内装
するシリンダの周りにリザーバ室を備えると共に、該リ
ザーバ室と前記シリンダ内とを連通する連通路内に減衰
力発生機構を設けている構成とすることができる。この
ように構成したオイルダンパーは、リザーバをシリンダ
の周りに備えているので、全長を抑えながら大きなピス
トンストロークを確保することができ、省スペース化に
寄与する。上記オイルダンパーにおいて、上記減衰力発
生機構としては、構造簡単なオリフィスを採用すること
ができ、この場合は、該オリフィスをシリンダの壁に設
けることができる。
室にガスを給排するガス給排手段を、別途設置するよう
にしてもよいもので、該ガス給排手段によりリザーバ室
を大気に開放することにより衝突エネルギー吸収後にピ
ストンロッドが短縮状態を維持し、一方、船舶離岸後、
ガス給排手段によりリザーバ室にガスを供給すれば、そ
の圧力でリザーバ室内の油液がシリンダ内に円滑に戻
り、オイルダンパーが速やかに元の状態に復帰する。
図面に基いて説明する。
一つの実施の形態を示したものである。図1において、
10は岸壁、11は船舶、12は本発明に係る防衝接岸
装置であり、防衝接岸装置12は、岸壁10の上面に設
けた凹部10a内に据付けられている。本防衝接岸装置
12は、先端にサークル型防舷材13を介して受衝板1
4を取付けた軸部材15と、この軸部材15を岸壁10
の壁面法線方向へ進退動可能に支持する一対の支持ブロ
ック(支持手段)16と、前記軸部材15の後端にこれ
と同軸をなすように作動連結されたオイルダンパー17
とから概略構成されており、その支持ブロック16とオ
イルダンパー17とが、前記岸壁10の凹部10aの底
に設置した架台18,18′上に載置固定されている。
岸壁10の凹部10aは、その上側開口が複数の覆工板
19により、その海側開口が防波板20によりそれぞれ
覆われており、これにより、防衝接岸装置12の大部分
は岸壁10内に納められて外部から遮蔽され、その受衝
板14を含む軸部材15の先端側のみが海側へ突出して
いる。なお、覆工板19としては、例えばPCコンクリ
ート床板のような強度的に優れたものを用いるように
し、これにより、覆工板19の上面を岸壁10の上面と
同等の作業スペースとして活用することができる。
は、図2〜4によく示されるように、八角形をなす中空
構造の基体21とこの基体21の前面にねじ部材22を
用いて重合固定された樹脂製パッド23とからなってい
る。一方、サークル型防舷材13は、ゴム、樹脂等の弾
性材料からなるもので、断面略V字形をなす緩衝部24
を円環状に配置した形状となっている。この防舷材13
には、予めその先端側にナット25を有する取付板26
が、その基端側にボルト挿通孔27を有する取付板28
がそれぞれ一体成形により埋設されている(図3)。受
衝板14は、その内部側から前記ナット25にボルト
(図示略)をねじ込むことにより防舷材13に一体化さ
れ、一方、防舷材13は、そのボルト挿通孔27を挿通
させたボルト(図示略)を前記軸部材15の先端フラン
ジ15aにねじ込むことにより該軸部材15に一体化さ
れている。このようなサークル型防舷材13は、その緩
衝部24に外力を受けて弾性変形し、その外力の方向へ
受衝板14を揺動させる。したがって、船舶11が受衝
板14に衝突すると、受衝板14は、常に船舶11の側
面に面接触するように揺動し、そのおもて側の全面で船
舶11の衝撃力を受け止める。なお、この受衝板14の
受衝面積としては、後述するオイルダンパー17の最大
反力を考慮して、船舶11に損傷を与えない適宜の大き
さとされる。
っており、その表面にはニッケル−クロムめっき等の防
錆処理が施されている。この軸部材15は、前記したよ
うにその前端に防舷材13を連結するためのフランジ1
5aを設ける一方で、その後端にオイルダンパー17を
連結するための端板15b(図1)を設けている。ま
た、この軸部材15を進退動可能に支持する上記支持ブ
ロック16は、図5に示すように、軸部材15を挿通さ
せる挿通孔16aを有すると共に、この挿通孔16a内
に軸部材15を摺動案内するブッシュ29を嵌合保持し
ている。
されるように、端板31,32により前後端が閉じられ
た外筒33と、この外筒33内に配設され、前記端板3
1,32により両端部が支持された内筒(シリンダ)3
4と、内筒34に摺動可能に内装されたピストン35
と、ピストン35から前端側の端板31を挿通して内筒
34の外方へ延出され、その延出端を前記軸部材15の
後端の端板15bに連結させた中空のピストンロッド3
6とを備えている。このオイルダンパー17は、外筒3
3の下部に設けた支持脚37を介して前記架台18′上
に載置固定され、この固定状態で、その後端側の端板3
2を岸壁10の凹部10a内の後壁10bに設けた受圧
板38に当接させて、軸方向に強固に位置固定されてい
る(図1)。
(減衰力発生機構)39と比較的大きな口径を有する連
通孔40とが穿設されている。オリフィス39は、内筒
34の軸方向の長い領域に所定のピッチで設けられ、一
方、連通孔40は内筒34の先端側(端板31側)に偏
位して設けられている。内筒34内には油液Oが封入さ
れており、この油液Oは、前記オリフィス39と連通孔
40とを通じて、内筒34と外筒33との間の室すなわ
ちリザーバ室41に流動するようになっている。この油
液Oは、ピストンロッド36が、図示の伸長端に位置決
めされた状態において、リザーバ室41の上方側にも回
るように十分な量が封入されており、したがって内筒3
4は、常時油液O内に浸漬された状態となっている。な
お、油液Oは、後端側の端板32に設けたポート42を
通じて内筒34内に供給されるようになっており、ま
た、前記外筒33には、その内部の液面を検知するため
の液面計(図示略)が付設されている。さらに、ピスト
ンロッド36はダストブーツ43により覆われている。
は、いまピストンロッド36が伸長端から短縮動作する
と、ピストン35の前方の油液Oが多数のオリフィス3
9を通過してリザーバ室41へ流出して大きな減衰力が
発生し、この間、連通孔40を通じてリザーバ室41か
らピストンロッド36の周りに油液Oが補給される。し
かして、オリフィス39は、前記したように内筒34の
軸方向に配列して複数設けられているので、オリフィス
39で発生する減衰力は、ピストンロッド36の短縮動
作に応じてすなわちピストンストロークに応じて、始め
は柔らかく、後半は固くなり、この結果、ピストンロッ
ド36から軸部材15側に伝達される反力は、ピストン
ストロークによらず低レベルで平均化される。
に開口するポート44が設けられており、このポート4
4にはエア給排装置(ガス給排手段)45が配管接続さ
れている。このエア給排装置45は、圧縮エアを発生す
るエア源46と、エア源46で発生した圧縮エアを貯え
るアキュムレータ47と、リザーバ室41側の管路を大
気側とアキュムレータ47側とに切換える切換弁48
と、油空分離装置49とを備えている。切換弁48は、
常時はリザーバ室41側の管路を大気に開放するように
なっており、したがって、上記したピストンロッド36
の短縮動作時には、リザーバ室41は大気に開放され、
この結果、ピストンロッド36が短縮してこれに若干の
負荷がかかっている状態では、該ピストンロッド36が
短縮状態を維持するようになる。一方、この状態から切
換弁48をアキュムレータ47側へ切換えると、アキュ
ムレータ47内に貯えられていた圧縮エアがリザーバ室
41へ供給され、これに応じて、リザーバ室41内の油
液Oがオリフィス39を通じて内筒34内に流動し、こ
の結果、ピストンロッド36が伸長動作してオイルダン
パー17が元の状態に復帰するようになる。
の作用を説明する。本防衝接岸装置は、常時はオイルダ
ンパー17のピストンロッド36が伸長端に位置決めさ
れ、軸部材15が岸壁10から海側へ大きく突出した状
態となっている。この状態のもと、岸壁10に接岸すべ
く、船舶11が受衝板14に衝突すると、その衝撃力で
サークル型防舷材13が弾性変形し、衝突エネルギーが
一次的に吸収される。そして、この防舷材13の変形後
は、前記衝撃力が軸部材15を介してオイルダンパー1
7のピストンロッド36に伝達され、ピストンロッド3
6が短縮動作して、衝突エネルギーが大きく吸収され
る。この時、ピストンロッド36から軸部材15を介し
て船舶11に反力が伝達されるが、前記したようにこの
反力は、ピストントロークに応じて低レベルで平均化さ
れているので、船舶11に作用する衝撃は著しく小さい
ものとなる。また、この時、オイルダンパー17のリザ
ーバ室41が大気に開放されているので、ピストンロッ
ド36は、短縮端に達した後は、そのまま短縮状態を維
持し、これにより船舶11も岸壁10に近接した状態を
維持する。その後、船舶11は岸壁10に係留される
が、この係留により、ピストンロッド36に負荷がかか
り、この結果、リザーバ室41の油液Oが重力で内筒3
4内に戻るようなこともなく、船舶11はその停船位置
を安定的に維持し、したがって効率よくかつ安全に荷役
作業を行うことができるようになる。
エア源46を作動させてアキュムレータ47に圧縮エア
を貯えておき、船舶11が岸壁10から離れるのにタイ
ミングを合せて切換弁48を切換える。すると、アキュ
ムレータ47内に貯えられていた圧縮エアがリザーバ室
41へ供給され、これに応じて、ピストンロッド36が
速やかに伸長動作して軸部材15すなわち受衝板14が
元の状態に復帰する。そして、この復帰後は、切換弁4
8を大気側へ切換え、オイルダンパー17のリザーバ室
41を大気に開放するが、受圧面積差によりピストン3
5の前面にはより大きな重力(油液重量)が作用してい
るので、ピストンロッド36は伸長状態を維持する。
は、エア給排手段45によりリザーバ室41に適宜の圧
縮エアを供給するようにしてもよく、この場合は、船体
11の動揺にオイルダンパー17が追従し、波浪による
船体動揺を抑制することも可能になる。また、上記オイ
ルダンパー17のピストンロッド36は、前記したよう
に負荷がかかっていない状態では、ピストン35の受圧
面積差により自然的に伸長動作するので、船舶11の接
岸サイクルの長い場合は、前記エア給排手段45を作動
させることなく、リザーバ室41を常に大気に開放する
状態としてもよい。
ダンパー17の減衰力発生機構としてオリフィス39を
用いるようにしたが、この減衰力発生機構の形式は任意
であり、例えば内筒34の底部側(端板32側)に減衰
力発生機構を内蔵するベースバルブを配設して、該ベー
スバルブを介して内筒(シリンダ)34内とリザーバ室
41との間で油液を流動させるようにしてもよい。ま
た、上記実施の形態においては、リザーバ室41にエア
給排装置45から圧縮エアを供給するようにしたが、本
発明は、このエア給排装置45に代えて、ガス(例え
ば、窒素ガス等)を給排するガス給排手段を設けるよう
にしてもよいものである。また、上記実施の形態におい
ては、オイルダンパー17のリザーバ室41を内筒(シ
リンダ)34の周りに設ける構成としたが、設置スペー
ス上の制限のない場合は、シリンダを延長してその底部
側に直列にリザーバ室を設けるようにしてもよい。この
場合は、該リザーバ室内にフリーピストンを配置してそ
の前方をガス室(エア室)として区画して、このガス室
に加圧ガス(圧縮エア)を給排できるようにし、ピスト
ンロッドに連結されるピストンに縮み側で減衰力を発生
する減衰力発生機構を設けるようにする。
板14をサークル型防舷材13を介して軸部材15に取
付けるようにしたが、このサークル型防舷材13は、受
衝板14の任意の方向の揺動を許容する他の部材、例え
ばボールジョイントに代えてもよいものである。また、
この受衝板14は、これを円形(円盤形)として揺動可
能にかつ回動可能に軸部材15に取付けるようにしても
よく、この場合は、船舶11が前進または後退しながら
受衝板に衝突しても、該受衝板が船舶11の動きに追従
して回転し、結果として受衝板にかかる負荷が軽減され
る。
ものを、サークル型防舷材13として最大吸収エネルギ
ー1.59×9800ジュール(J),最大反力18.9×9800ニュ
ートン(N)の性能を有するものを、軸部材15として
呼び径350A,長さ2400mmの圧力配管用炭素鋼管(STPG 4
10)を素材とするものを、オイルダンパー12として最
大吸収エネルギー 5.0×9800J,最大反力 5.0×9800
N,ピストンストローク1.0 mの設計仕様のものをそれ
ぞれ用いて防衝接岸装置を構成し、その二台を、後述の
船舶11の船首側と船尾側とに対応させて、前出図1に
示した態様で岸壁10の凹部10a内に据付けた。一
方、図7に示すような諸元を有する船舶11を用意し、
これをほぼ平行に岸壁10に誘導して、接岸速度25〜26
cm/secの条件で船舶11の側面を上記防衝接岸装置の受
衝板14に衝突させ、オイルダンパー17の反力特性を
求めた。なお、実測によれば、船尾側の方が船首側より
も1秒程度速く受衝板14に接触していた。また、同じ
船舶11を接岸速度44cm/secの条件で同じ防衝接岸装置
の受衝板14に衝突させ、船舶11に加わる衝撃加速度
を測定した。
示したものである。これより、反力は、船首側Fと船尾
側Rとで若干の相違があるものの、衝突により急激に立
上がった後は、ピストンストロークの増大に応じて緩や
かな低下傾向で推移し、反力が平均化していることが明
らかである。また、最大反力は、船首側Fが約 4.8×98
00N、船尾側が約 5.9×9800Nで、極めて小さいことが
確認できた。因みに、既存の空気式防舷材の最大反力は
22×9800N程度となっており、本発明のオイルダンパー
17の最大反力は、この従来の空気式防舷材の約1/4 と
なっている。図9は、船舶11に加わる衝撃加速度を示
したものである。これより、船舶11に加わる最大衝撃
加速度Gは、Y方向(左右方向)で0.09G程度と非常に
小さく、実際の乗船による体感においてもほとんど衝撃
を感じないことが確認できた。
係る防衝接岸装置によれば、オイルダンパーによって衝
突エネルギーを吸収した後は、オイルダンパーのピスト
ンロッドを短縮状態に維持して船舶と岸壁との距離を最
小限に縮めることができるので、船舶の安全かつ速やか
な接岸を可能にするばかりか、荷役作業性の向上にも大
きく寄与し、その利用価値は大なるものがある。
を示す側面図である。
構造と両者の結合構造を一部断面として示す側面図であ
る。
構造を示す断面図である。
構造と両者の結合構造を一部開放として示す正面図であ
る。
面図である。
を示す断面図である。
である。
ダンパーの反力特性を示すグラフである。
加わる衝撃加速度の経時変化を示すグラフである。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 先端に受衝板を揺動可能に取付けた軸部
材と、岸壁に設置され、前記軸部材を岸壁の壁面の法線
方向へ進退動可能に支持する支持手段と、前記岸壁に前
記軸部材と同軸に設置され、前記受衝板に船舶が衝突し
た際の衝撃力を前記軸部材を介してピストンロッドに受
け、該ピストンロッドを短縮動作させて衝突エネルギー
を吸収すると共に、該ピストンロッドを短縮状態に維持
するオイルダンパーとを備えていることを特徴とする防
衝接岸装置。 - 【請求項2】 受衝板を、サークル型防舷材を介して軸
部材に取付けたことを特徴とする請求項1に記載の防衝
接岸装置。 - 【請求項3】 支持手段およびオイルダンパーを岸壁の
内部に納めたことを特徴とする請求項1または2に記載
の防衝接岸装置。 - 【請求項4】 オイルダンパーが、ピストンロッドに連
結されたピストンを摺動可能に内装するシリンダの周り
にリザーバ室を備えると共に、該リザーバ室と前記シリ
ンダ内とを連通する連通路内に減衰力発生機構を設けて
いることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記
載の防衝接岸装置。 - 【請求項5】 減衰力発生機構がオリフィスからなり、
該オリフィスがシリンダの壁に設けられていることを特
徴とする請求項4に記載の防衝接岸装置。 - 【請求項6】 リザーバ室にガスを給排するガス給排手
段を、別途設置したことを特徴とする請求項4または5
に記載の防衝接岸装置。
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JP28966599A JP4238306B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 防衝接岸装置 |
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