JP2001206284A - 耐波型大型浮体 - Google Patents
耐波型大型浮体Info
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Abstract
体に設けた小型の消波構造体によって広範囲の波周期で
かつ大きく浮体動揺を低減できる耐波型大型浮体を提供
する。 【解決手段】 水上に浮かぶ耐波型大型浮体において、
前記大型浮体1の波上側前端部に、前記大型浮体1の底
面より下方に延びる垂直板4aとこの垂直板4aの下端
部から前方へ延出された没水水平板4bとからなるL型
消波構造体4と、前記大型浮体1の上面より水平取付板
6を介して下方に延びる垂直板5aとこの垂直板5aの
下端部から後方へ延出された没水水平板5bとからなる
逆L型消波構造体5とを幅方向へ略等間隔で交互に付設
した。
Description
型浮体構造物(以下、メガフロートという)、浮桟橋、
浮倉庫等が入射波によって動揺するのを低減する耐波型
大型浮体に関する。
られている。従来考えられていたメガフロートは、海域
に固定式防波堤で静穏海域をつくり、その中に設置され
る箱型の浮体構造物であり、その内部には密閉された複
数の浮き室が設けられ、フラットな甲板及びフラットな
底面を備えている。
ヘリポートを含む)、海洋プラントバージまた将来的に
は海上都市など多目的である。
ートであり、海底aに固定式防波堤bを施工し、静穏海
域cをつくると共に、この静穏海域cに大型浮体eを浮
かべ、それを囲むように係留杭dを設け、緩衝部材fを
介して大型浮体eを係留する。大型浮体eは、例えば長
さ1500m、幅500m、厚さ7m、喫水2mであ
り、長さに比べて厚さが薄い構造である。
大型浮体eの曲げ剛性を系統的に変えて波浪中弾性応答
解析計算を行なったところ、限界波高が2mでも設計上
厳しいことが判明した。
と設置に莫大な費用が掛かり、また固定式防波堤bに代
わって浮防波堤を設けることは船舶の接岸や荷役作業の
邪魔になり、固定式防波堤bや浮防波堤がなくてもすむ
メガフロートが望まれている。
慮して固定式防波堤bや浮防波堤なしで成立させるため
には、大型浮体e自体に動揺低減対策を施して耐波性能
を向上させる必要がある。まず、方法としては、大型浮
体eに対する入射波を低減させるために、大型浮体eの
波上側に消波構造体を付加することが考えられ、従来に
おいては、図15に示すように、大型浮体eの波上側前
端部hに消波構造体gを固設した。
せたり、散乱させたり、また破砕等のメカニズムを利用
して考えられたものであり、図16(a)に示すカーテ
ンウォール型、同図(b)に示すタンク開口板型、同図
(c)に示す没水ビーチ型等が知られている。
ール型は、即時に波を反射するので短波長領域のみ有効
であり、タンク開口板型や没水ビーチ型は、徐々に波を
崩したり破波させるので長波長領域まで有効である。し
かし、これらにおいて十分な消波効果を得るためにはか
なりの長さ、実験によれば波長に対して1/3位が必要
である。従って、仮に200mの波長であると、70〜
80mの長さが必要となり、消波構造体が大型化すると
共にコストアップの原因となる。
動揺が大きく、係留装置の設計が困難であるという欠点
があった。加えて、波下側の動揺が低減できないという
不具合があり、更なる動揺低減効果が望まれている。
もので、その目的とするところは、固定式防波堤等を設
置することなく、大型浮体に設けた小型の消波構造体に
よって広範囲の波周期でかつ大きく浮体動揺を低減でき
る耐波型大型浮体を提供することにある。
に、本発明に係る耐波型大型浮体は、水上に浮かぶ耐波
型大型浮体において、前記大型浮体の波上側前端部に、
形状の異なる消波構造体を幅方向へ略等間隔で交互に付
設したことを特徴とする。
を貫通し前記大型浮体の底面より下方に延びる垂直板と
この垂直板の下端部から前方へ延出された没水水平板と
からなるL型消波構造体と、前記大型浮体の前方へ延び
る延長甲板から垂下され水面を貫通して下方に延びる垂
直板とこの垂直板の下端部から後方へ延出された没水水
平板とからなる逆L型消波構造体とを幅方向へ交互に付
設したことを特徴とする。
傾斜して延出された没水傾斜板を有する傾斜板型消波構
造体と、前記逆L型消波構造体とを幅方向へ交互に付設
したことを特徴とする。
構造体より寸法の小さい垂直板と没水水平板を有する小
L型消波構造体とを幅方向へ交互に付設したことを特徴
とする。
通する開口が設けられていることを特徴とする。
通する開口が設けられていることを特徴とする。
下に後ろ下がり傾斜板を設けたことを特徴とする。
向かって剛性を減少させた剛性変化型構造にしたことを
特徴とする。
をフラットな面で覆うべく波上側に延出する延長甲板を
有し、この延長甲板の前端部と前記L型消波構造体の没
水水平板又は傾斜板型消波構造体の没水傾斜板の前端部
とを通水可能に連結したことを特徴とする。
体を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図、図2は各種大型浮
体の限界有義波高を有義波周期ベースに示すグラフ、図
3は各種大型浮体の水平変位を有義波周期ベースに示す
グラフである。
(以下、メガフロートという)を構成する大型浮体を示
し、この大型浮体1は、例えば鋼板によって直方体形状
に構成し、内部には密閉された複数の浮き室(図示しな
い)が設けられている。そして、浮き室が発生する浮力
によって大型浮体1は洋上に浮かんでいる。尚、符号2
は大型浮体1の喫水線を示し、符号3は波の方向を示
す。
通し前記大型浮体1の底面より下方に延びる垂直板4a
とこの垂直板4aの下端部から前方へ延出された没水水
平板4bとからなる鋼板製のL型消波構造体4と、前記
大型浮体1の上面より延設された水平取付板6を介して
下方に延びる垂直板5aとこの垂直板5aの下端部から
後方へ延出された没水水平板5bとからなる鋼板製の逆
L型消波構造体5とが大型浮体1の全幅に亙って、交互
に付設される。
てもよい。また、垂直板4aが大型浮体1の前端板と重
なる部分については前端板で代用することも可能で、そ
の場合は大型浮体1の下面から垂直板4aが垂下してい
るように見えるが趣旨は同じである。
によれば、洋上に浮かした状態で、波上側から波が進入
すると、L型消波構造体4の没水水平板4b及び逆L型
消波構造体5の没水水平板5bにかかる変動圧力(没水
水平板4b,5bの下面にかかる圧力から上面にかかる
圧力を引いた値)と大型浮体1の前端部底面にかかる変
動圧力が逆位相になり互いに相殺するため、大型浮体1
の前端部に作用する波の圧力積分値(波強制力)が小さ
くなり、動揺を低減できる。
期で動揺低減率に優れ、また逆L型消波構造体5は短い
波周期で動揺低減率に優れていることが実験等で確認さ
れており、これらの複合型である本実施例によれば、図
2のグラフのように、限界有義波高(メガフロートの応
力が設計許容応力(16kg/mm2)以下におさまる有義波
高)が広い範囲の波周期側で上昇するので、広い範囲の
波周期側で使用に耐える大型浮体1を設計可能となる。
3のグラフのように、水平動揺の上昇が小さく抑制され
るので、係留装置の設計が容易になる(即ち、水平変位
は消波構造体を有しない付加無し型にかなり近い程度ま
で下がっている。もちろん、付加無し型では上下揺れに
よる応力が過大となって、図2のグラフのように、限界
有義波高が広い範囲の波周期側で下がり、実現不可能で
ある。)。
長に対して1/10程度の長さで有効であり、仮に波長
が200mであるとすると、20m程度の長さで十分で
あり、L型消波構造体4の没水水平板4b及び逆L型消
波構造体5の小型化を図ることができ、コストダウンを
図ることができる。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
構造体4の没水水平板4bに、上下方向に貫通する開口
としてスリット8を形成した例である。このスリット8
は、逆L型消波構造体5の没水水平板5bにも形成して
もよい。
の作用・効果が得られるほか、スリット8を通過する流
れの造渦による減衰効果も期待される。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
波構造体5に代えて、第1実施例におけるL型消波構造
体4より相対的に寸法の小さい小L型消波構造体4Aを
L型消波構造体4を大L型消波構造体4として複合させ
るようにした例である。
の作用・効果が得られるほか、大小のL型消波構造体
4,4A間の位相差による減衰効果も期待される。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
構造体4に代えて、大型浮体1の底面より前下がりに傾
斜して延出された没水傾斜板7aを有する傾斜板型消波
構造体7を第1実施例における逆L型消波構造体5と複
合させるようにした例である。また、前記没水傾斜板7
aに上下方向に貫通する開口としてスリット8(図4参
照)を形成しても良い。
の作用・効果が得られる。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1の波下側後端部の水面下に後下がりの傾斜板10を付
設してビーチ型構造にした例である。尚、大型浮体1の
波上側前端部には第1〜第4実施例のような耐波構造物
を付設するが図面では省略している。
4実施例と同様の作用・効果が得られると共に、後下が
りの傾斜板10のアンカー作用により大型浮体1の水平
変位が低減し、係留装置の設計がより一層容易になる利
点が得られる。尚、垂直板と異なり、大型浮体後端から
の反射波も少ない。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1の波下側後端部をテーパ形状部1aに形成して後方へ
向かって滑らかに剛性を減少させる剛性変化型構造にし
た例である。尚、大型浮体1の波上側前端部には第1〜
第4実施例のような耐波構造物を付設するが図面では省
略している。
4実施例と同様の作用・効果が得られると共に、テーパ
形状部1aの形成により滑らかに剛性が減少しているの
で、波はスムーズに後方へ通過し、大型浮体1後端から
の反射波(これが入射波と重畳して大型浮体1の動揺を
大きくする)を低減し、大型浮体1の動揺をより一層小
さくする利点が得られる。
を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1の波下側後端部をギザギザの切欠形状部1bに形成し
て後方へ向かって滑らかに剛性を減少させる剛性変化型
構造にした例である。尚、大型浮体1の波上側前端部に
は第1〜第4実施例のような耐波構造物を付設するが図
面では省略している。
4実施例と同様の作用・効果が得られると共に、切欠形
状部1bの形成により滑らかに剛性が減少しているの
で、波はスムーズに後方へ通過し、大型浮体1後端から
の反射波(これが入射波と重畳して大型浮体1の動揺を
大きくする)を低減し、大型浮体1の動揺をより一層小
さくする利点が得られる。
例を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1に、L型消波構造体4及び逆L型消波構造体5の上面
部をフラットな面で覆うべく、波上側に延長甲板1cを
延出し、この延長甲板1cの前端部と前記L型消波構造
体4の没水水平板4aの前端部とを複数本の連結棒11
を介して通水可能に連結した例である。
の作用・効果が得られると共に、耐波構造物の前面に船
舶等の接岸が可能となる利点が得られる。また、連結棒
11により入射波は破砕され、波浪エネルギが減衰され
るので大型浮体1の入射波の影響を低減できる。
例を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1に、傾斜板型消波構造体7及び逆L型消波構造体5の
上面部をフラットな面で覆うべく、波上側に延長甲板1
cを延出し、この延長甲板1cの前端部と前記傾斜板型
消波構造体7の没水傾斜板7aの前端部とを複数本の連
結棒11を介して通水可能に連結した例である。
の作用・効果が得られると共に、耐波構造物の前面に船
舶等の接岸が可能となる利点が得られる。また、連結棒
11により入射波は破砕され、波浪エネルギが減衰され
るので大型浮体1の入射波の影響を低減できる。
実施例を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1に、スリット8付きのL型消波構造体4及び逆L型消
波構造体5の上面部をフラットな面で覆うべく、波上側
に延長甲板1cを延出し、この延長甲板1cの前端部と
前記L型消波構造体4のスリット8付きの没水水平板4
aの前端部とを複数本の連結棒11を介して通水可能に
連結した例である。
の作用・効果が得られると共に、耐波構造物の前面に船
舶等の接岸が可能となる利点が得られる。また、連結棒
11により入射波は破砕され、波浪エネルギが減衰され
るので大型浮体1の入射波の影響を低減できる。尚、複
数本の連結棒11に替えて、多孔板、格子などで通水可
能に連結しても良い。
実施例を示す耐波型大型浮体の構造説明図である。
1に、大L型消波構造体4及び小L型消波構造体4Aの
上面部をフラットな面で覆うべく、波上側に延長甲板1
cを延出し、この延長甲板1cの前端部と前記大L型消
波構造体4の没水水平板4aの前端部とを複数本の連結
棒11を介して通水可能に連結した例である。
の作用・効果が得られると共に、耐波構造物の前面に船
舶等の接岸が可能となる利点が得られる。また、連結棒
11により入射波は破砕され、波浪エネルギが減衰され
るので大型浮体1の入射波の影響を低減できる。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、大L型消波構造体
4,小L型消波構造体4A及び逆L型消波構造体5の複
合関係(組み合わせ)を変更したり、前記3種を複合す
る等各種変更が可能であることはいうまでもない。
よれば、水上に浮かぶ耐波型大型浮体において、前記大
型浮体の波上側前端部に、形状の異なる消波構造体を幅
方向へ略等間隔で交互に付設したことを特徴とするの
で、海域に固定式防波堤等を設置することなく、大型浮
体に設けた小型の消波構造体によって広範囲の波周期及
び高い波においても浮体動揺を低減出来る。また、水平
動揺も抑制出来るので、係留装置の設計が容易になる。
浮体の前端部において水面を貫通し前記大型浮体の底面
より下方に延びる垂直板とこの垂直板の下端部から前方
へ延出された没水水平板とからなるL型消波構造体と、
前記大型浮体の前方へ延びる延長甲板から垂下され水面
を貫通して下方に延びる垂直板とこの垂直板の下端部か
ら後方へ延出された没水水平板とからなる逆L型消波構
造体とを幅方向へ交互に付設したことを特徴とするの
で、請求項1の発明と同様の効果が得られる。
浮体の底面より前下がりに傾斜して延出された没水傾斜
板を有する傾斜板型消波構造体と、前記逆L型消波構造
体とを幅方向へ交互に付設したことを特徴とするので、
請求項1の発明と同様の効果が得られる。
消波構造体と、同L型消波構造体より寸法の小さい垂直
板と没水水平板を有する小L型消波構造体とを幅方向へ
交互に付設したことを特徴とするので、請求項1の発明
と同様の効果が得られる。
水平板には、上下方向に貫通する開口が設けられている
ことを特徴とするので、請求項1の発明と同様の効果が
得られる。
傾斜板には、上下方向に貫通する開口が設けられている
ことを特徴とするので、請求項1の発明と同様の効果が
得られる。
浮体の波下側後端部の水面下に後ろ下がり傾斜板を設け
たことを特徴とするので、請求項1の発明と同様の効果
が得られると共に、水平動揺をより一層抑制出来る利点
がある。
浮体の波下側後部を後方へ向かって剛性を減少させた剛
性変化型構造にしたことを特徴とするので、請求項1の
発明と同様の効果が得られると共に、大型浮体後端から
の反射波を低減して浮体動揺をより一層低減出来る利点
がある。
浮体は消波構造体の上面部をフラットな面で覆うべく波
上側に延出する延長甲板を有し、この延長甲板の前端部
と前記L型消波構造体の没水水平板又は傾斜板型消波構
造体の没水傾斜板の前端部とを通水可能に連結したこと
を特徴とするので、請求項1の発明と同様の効果が得ら
れると共に、消波構造体の前面に船舶等の接岸が可能と
なる利点がある。
造説明図である。
スに示すグラフである。
示すグラフである。
造説明図である。
造説明図である。
造説明図である。
造説明図である。
造説明図である。
造説明図である。
構造説明図である。
構造説明図である。
の構造説明図である。
の構造説明図である。
面図である。
である。
々の側面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 水上に浮かぶ耐波型大型浮体において、 前記大型浮体の波上側前端部に、形状の異なる消波構造
体を幅方向へ略等間隔で交互に付設したことを特徴とす
る耐波型大型浮体。 - 【請求項2】 前記大型浮体の前端部において水面を貫
通し前記大型浮体の底面より下方に延びる垂直板とこの
垂直板の下端部から前方へ延出された没水水平板とから
なるL型消波構造体と、前記大型浮体の前方へ延びる延
長甲板から垂下され水面を貫通して下方に延びる垂直板
とこの垂直板の下端部から後方へ延出された没水水平板
とからなる逆L型消波構造体とを幅方向へ交互に付設し
たことを特徴とする請求項1記載の耐波型大型浮体。 - 【請求項3】 前記大型浮体の底面より前下がりに傾斜
して延出された没水傾斜板を有する傾斜板型消波構造体
と、前記逆L型消波構造体とを幅方向へ交互に付設した
ことを特徴とする請求項1記載の耐波型大型浮体。 - 【請求項4】 前記L型消波構造体と、同L型消波構造
体より寸法の小さい垂直板と没水水平板を有する小L型
消波構造体とを幅方向へ交互に付設したことを特徴とす
る請求項1記載の耐波型大型浮体。 - 【請求項5】 前記没水水平板には、上下方向に貫通す
る開口が設けられていることを特徴とする請求項2,3
又は4記載の耐波型大型浮体。 - 【請求項6】 前記没水傾斜板には、上下方向に貫通す
る開口が設けられていることを特徴とする請求項3記載
の耐波型大型浮体。 - 【請求項7】 前記大型浮体の波下側後端部の水面下に
後ろ下がり傾斜板を設けたことを特徴とする請求項1,
2,3,4,5又は6記載の耐波型大型浮体。 - 【請求項8】 前記大型浮体の波下側後部を後方へ向か
って剛性を減少させた剛性変化型構造にしたことを特徴
とする請求項1,2,3,4,5又は6記載の耐波型大
型浮体。 - 【請求項9】 前記大型浮体は消波構造体の上面部をフ
ラットな面で覆うべく波上側に延出する延長甲板を有
し、この延長甲板の前端部と前記L型消波構造体の没水
水平板又は傾斜板型消波構造体の没水傾斜板の前端部と
を通水可能に連結したことを特徴とする請求項2,3,
4,5,6,7又は8記載の耐波型大型浮体。
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---|---|---|---|---|
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JP2009288938A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | National Maritime Research Institute | 構造物の調和設計システム及び調和設計方法並びに調和設計用コンバートシステム、プログラム |
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2000
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