JP2002178985A - 船体重心調整装置、及び、船体重心調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】重心調整のための工程期間の有効な短縮が可能
であり、船体に対する工事が可能な限り縮減されるこ
と。 【解決手段】船体１を形成する複数の構造区画と、その
複数の構造区画のうちの単数又は複数の特定構造区画２
と船体１の外側面に開口する開口４とを接続する配管３
とから構成される。配管３は構造区画の配置設計の際に
設計される設計位置に配置され、船体重心調整物質が配
管３を通して特定構造区画３に導入される。船体の設計
段階で配管配置が設計され、重心調整段階の傾斜試験が
行われる際には既に配管工事は完全に又は概ね終了して
いる。傾斜試験を行うもっとも適正な時期が設計段階か
ら決定され引き渡しの時期が計画的に決められ、引き渡
し時期に合わせて無理に重心調整のためだけの工事を強
いられることがなく、工期が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船体重心調整装
置、及び、船体重心調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶には、そのスタビリティーに関して
厳しくルールが船主等から要求される。その要求に応え
て、船体設計の初期計画時に精度がよい重心設計が推定
的に行われ、その要求に応えているかどうかについて厳
密な計算が設計者により行われている。しかし、実際の
重心位置の確認は、その船の引き渡しの間近の傾斜試験
による実計測時になって行われる。実際の重心位置は、
当初の計画時の推定位置からずれることを回避すること
は困難である。実際の重心位置が計画通りでない場合、
その船舶を係船して陸側から船舶の二重底部分等に固形
バラストのコンクリートをコンクリートミキサー車の加
圧ポンプを用い打設している。船内には、コンクリート
打設管の工事、打設管通路の保護、工事穴開け工事等の
膨大な追加工事が必要になって、そのような工事を短期
間に強いられることになる。このような膨大な工事の有
効な削減が望まれる。更に、概ね出来上がっている船体
に重心調整のための工事をすることが可能な限り削減さ
れることが好ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、重心
調整のための工程期間の有効な短縮が可能である船体重
心調整装置、及び、船体重心調整方法を提供することに
ある。本発明の他の課題は、重心調整のための工程期間
の有効な短縮が可能であり、船体に対する工事が可能な
限り縮減される船体重心調整装置、及び、船体重心調整
方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。

【０００５】本発明による船体重心調整装置は、船体
（１）を形成する複数の構造区画と、その複数の構造区
画のうちの単数又は複数の特定構造区画（２）と船体
（１）の外側面に開口する開口（４）とを接続する配管
（３）とを含み、配管（３）は構造区画の配置設計の際
に設計される設計位置に配置され、船体重心調整物質が
配管（３）を通して特定構造区画に導入される。船体の
設計段階で配管配置が設計され、重心調整段階の傾斜試
験が行われる際には既に配管工事は完全に又は概ね終了
している。傾斜試験を行うもっとも適正な時期が設計段
階から決定され引き渡しの時期が計画的に決められ、引
き渡し時期に合わせて無理に重心調整のためだけの工事
を強いられることがない。

【０００６】特定構造区画（２）は、船体の推定的重心
に対して概ね対称な位置に配置されていることが好まし
い。特定構造区画（２−１，２，３，４）は複数であ
り、特定構造区画（２−１，２，３，４）のそれぞれの
概ねの中心位置の間の最大距離は船体の長さの４分の１
以下であることが特に好ましい。特定構造区画（２）
は、船体（１）の推定的重心に対して概ね対称な位置に
配置されている。

【０００７】開口（４）から導入され特定構造区画
（２）に吐出する船体重心調整物質は、好ましくはコン
クリートである。コンクリートは、鉄筋入りコンクリー
トとして特定構造区画に形成される。

【０００８】配管（３）には、特定構造区画（２−１，
２，３，４）に対応する開閉蓋又は開閉弁（５）が介設
され、特定区画（２−１，２，３，４）に対するコンク
リートの導入は開閉蓋（５）の開閉により制御される。
その制御は、傾斜試験により重心位置を測定しながらリ
アルタイムに実行される。開口（４）は、船体（１）の
横面に配置され、且つ、船体（１）の長手方向に概ね中
心になる中心領域に配置される。このような理想的な配
置は、設計段階で可能であり、進水後の試行錯誤的な配
管施工を強いられない。開口（４）は、喫水線よりも常
に上方に位置している。

【０００９】開口（４）は、コンクリートミキサー車に
対する接続口である。配管（３）は、船体（１）の就航
時に保持され得る。就航時に配管構造が目立たないよう
に設計段階で規定されているので、配管、その中のコン
クリートを廃棄する必要はない。

【００１０】特定構造区画（２−１，２，３，４）は、
前方寄りの位置で且つ左右の位置に２つが配置され、後
方寄りの位置で且つ左右の位置に２つが配置され、その
合計は４つであり、開口（４）は、前方寄りの位置と後
方寄りの位置との間の概ね中央位置に配置され、且つ、
船体外板の横面側に配置されていることが理想的に好ま
しく、そのような配置構造は設計段階で決められる。前
方寄りの２の特定構造区画（２−１，２）の概ねの前後
方向の中央位置と後方寄りの２つの特定構造区画（２−
３，４）の間の概ねの前後方向の中央位置との間の距離
は、船体の長手方向の全長の４分の１より短い。

【００１１】本発明による船体重心調整方法は、複数の
構造ブロックを組み立てること、その構造ブロックに固
定的に配管（３）を配置すること、構造ブロックに固定
的に配管を配置した後に他の船体構造を構造ブロックに
組立てること、他の船体構造を構造ブロックに組立てた
後に船体（１）を水中に浮かせて配管（３）の一端から
重心調整物質を導入して配管（３）の他端から特定構造
ブロック（２）に重心調整物質を導入することとから構
成されている。

【００１２】特定構造ブロック（２）の特定を船体ブロ
ックの組立の前に行うことが重要である。特定構造ブロ
ック（２）の特定は、船体の設計時に行われる。重心調
整物質の導入により船体の重心を調整した後に配管はそ
のままに保存され得る。配管（３）の一端を船体（１）
の横面側に形成する接続口（４）に接続し、接続口
（４）に化粧外観を与えることにより、美観を損なわな
い。接続口（４）にはコンクリートミキサーの吐出口が
接続される。美観化施工は、船体（１）が客船である場
合に有意義である。

【００１３】

【発明の実施の形態】図に対応して、本発明による船体
重心調整装置の実施の形態は、船体を構成する構造ブロ
ック（構造区画）とともに配管が設けられている。その
複数の構造ブロック（図示されず）は、船体１の全体的
構造を形成し、船体を複数区画に分割している。複数の
構造ブロックのうちから特定構造ブロック２が、船体の
設計の段階で特定される。特定構造ブロック２は、４周
壁（鋼板製縦甲板）と２重底鋼板とにより概ね密閉的に
囲まれている。後述されるコンクリートは、このような
特定構造ブロック又はその特定構造ブロックの中で更に
特定される空間領域に導入されることになる。

【００１４】その配管３は、構造ブロックと特定構造ブ
ロックとに固定的に支持されている。配管３の配置構造
は、船体の設計時に既に設計されている。そのような設
計に従って、配管３は、構造ブロックと特定構造ブロッ
ク２の組立に並行して同時進行的に構造ブロックと特定
構造ブロック２に対して組み立てられ、又は、配管３
は、構造ブロックと特定構造ブロック２の組立が完了し
た後に構造ブロックと特定構造ブロック２に対して組み
立てられる。

【００１５】船体の右舷側又は左舷側の横外板に接続口
４が開けられて配置されている。接続口４は、喫水線よ
りも高い位置に配置される。配管３の一端は、接続口４
に接続している。配管３の複数の他端は、複数の特定構
造ブロック２の天井壁（水平甲板）を貫いてその天井壁
の天井面の近辺で開放されている。配管３には、後述さ
れる適所に調整用開閉弁５が開閉自在に介設されてい
る。配管３は、鉄製、樹脂製、その他の材料で形成さ
れ、塩化ビニール管が適正である。特定構造ブロック２
の中には、後述されるコンクリートが注入される前に鉄
筋構造（図示されず）が形成されている。鉄筋は、コン
クリートの割れを防止する。

【００１６】図２と図３は、特定構造ブロック２と配管
３の配置構造を示している。配管３は、主開閉弁（図２
参照）６を介して接続口４に接続している。配管３は、
船体の右舷から左舷に向かう方向に主開閉弁６から水平
に延びて船体の横方向中央位置まで進み、その横方向中
央位置で船体の前後方向（船首方向と船尾方向）に枝分
かれして延びる。その枝分かれ点は、船体の推定重心Ｇ
を通る鉛直線上に位置している。

【００１７】このように枝分かれして延びる船首側枝管
部分３−１は、距離Ｄ／２だけ船首方向に進み、距離Ｄ
／２だけ進んだ位置で左舷方向と右舷方向に再度枝分か
れして延びる。このように再度枝分かれして延びる船首
右舷側枝管部分３−３は、船首右舷側特定構造ブロック
２−１の概ねの中心点より鉛直上方に位置する所まで進
み、そのところで下方に折れ曲がって、船首右舷側特定
構造ブロック２−１の既述の天井面下で開放される。既
述のように再度枝分かれして延びる船首左舷舷側枝管部
分３−４は、船首左舷側特定構造ブロック２−２の概ね
の中心点より鉛直上方に位置する所まで進み、そのとこ
ろで下方に折れ曲がって、船首左舷側特定構造ブロック
２−２の既述の天井面下で開放される。

【００１８】既述の通り枝分かれして延びる船尾側枝管
部分３−２は、距離Ｄ／２だけ船尾方向に進み、距離Ｄ
／２だけ進んだ位置で左舷方向と右舷方向に再度枝分か
れして延びる。このように再度枝分かれして延びる船尾
右舷側枝管部分３−５は、船尾右舷側特定構造ブロック
２−３の概ねの中心点より鉛直上方に位置する所まで進
み、そのところで下方に折れ曲がって、船尾右舷側特定
構造ブロック２−３の既述の天井面下で開放される。既
述のように再度枝分かれして延びる船尾左舷舷側枝管部
分３−６は、船尾左舷側特定構造ブロック２−４の概ね
の中心点より鉛直上方に位置する所まで進み、そのとこ
ろで下方に折れ曲がって、船尾左舷側特定構造ブロック
２−４の既述の天井面下で開放される。

【００１９】このような配管の配置構造により、４つの
特定構造ブロックは推定重心を通る鉛直線に対して概ね
対称に配置されている。複数の調整用開閉弁５は、図１
に示されるように、船首側枝管部分３−１と船尾側枝管
部分３−２を途中で遮断し開放する２位置と、船首右舷
側枝管部分３−３と船首左舷舷側枝管部分３−４と船尾
右舷側枝管部分３−５と船尾左舷舷側枝管部分３−６を
それぞれの終端近くで遮断し開放する４位置との合計６
位置に配置されている。

【００２０】図４は、調整用開閉弁５の詳細を示してい
る。配管３の一部が切除され、その両側の切除端にはそ
れぞれに第１フランジ７と第２フランジ８が配管３に一
体的に形成されている。第１フランジ７と第２フランジ
８の間に密着的にブランクフランジ９が移動可能に嵌め
込まれている。第１フランジ７と第２フランジ８とは、
複数のボルト１１と複数のナット１２により互いに締め
付けられる。複数のボルト１１は、ブランクフランジ９
を貫通している。ブランクフランジ９は、図５に示され
るように、配管３の内径に概ね等しい直径を有する円形
穴１３が開けられている。ボルト１１を緩めて取り外す
ことにより、ブランクフランジ９は２位置間で移動する
ことができ、円形穴が配管３に一致する位置で配管３は
導通状態になり、遮断部１４が配管３に一致する位置で
配管３は非導通状態になる。両状態の位置のブランクフ
ランジ９は、ボルト１１で配管３に固定される。

【００２１】複数の構造ブロックは、互いに接合されて
船体の骨組み構造が組立られる。配管３は、船体の骨組
み構造の組立に並行して同時進行的に構造ブロックと特
定構造ブロック２に固着され支持されて、その骨組み構
造の中に組み込まれながら組立てられる。又は、配管３
は、船体の骨組み構造の組立が完了した後にその構造に
組み込まれて一体化される。配管３の組立が完了した後
に、又は、配管の組立の大半が完了した後に、船体の上
部構造、エンジン、船室構造、その他の船体構造物が組
み立てられる。配管３の組立は、船体が概ね完成して進
水し係船状態で内装工事が始まる前には完全に完了して
いる。従って、配管３を組み立てるために、大方に組上
がった船体の構造物に穴を新たに開けなければならない
ことはない。

【００２２】係船状態で、岸壁側のコンクリートミキサ
ー車のホースの吐出口を接続口４に結合して、生コンク
リート又は固形化コンクリート団塊を配管３に吐出・注
入して導入する。係船状態の船体の重心の３次元位置が
測定される。その観測重心位置は、設計定数である目標
重心位置と異なっている。観測重心位置と目標重心位置
の３次元的差分から、各特定構造ブロック２に導入され
るコンクリート量が計算される。リアルタイムに観測重
心位置を測定しながらその３次元的差分が減少するよう
に調整用開閉弁５の開閉を行う。観測重心位置と目標重
心位置の差分が許容範囲（例示：３次元的に５０ｃｍ以
下）に入れば、調整用開閉弁５が閉じられる。

【００２３】船体を船首に引き渡すまでに時間的余裕が
あれば、配管３を除去することができる。配管３と配管
３の中のコンクリートの全量は、既述の差分が許容範囲
から外れるほどに大きくはない。その時間的余裕が十分
にある場合にも、配管３を除去する必要はない。配管３
は、船体の設計段階からそれが人目につかないように設
計されて配置されており、更に、配管３が他の機器に対
して邪魔にならないように船体の設計段階から設計され
て配置されている。

【００２４】このようなコンクリート導入による重心調
整方法は、搭載物体・物資が余り変動せず重心位置が積
載物によりあまり変動しない船舶であり、且つ、重心変
動が特に嫌われる船舶、例えば、客船に好適に適用され
る。接続口４は、目立たないように化粧化される。例え
ば、接続口４は、最終的には化粧蓋で隠される。船体が
客船であれば、接続口４に目立つフランジを取り付け
ず、接続口４は目立たない差込口に形成されることが好
ましい。

【００２５】図６に示されるように、船首側の特定構造
ブロック２に導入されたコンクリート塊の重心位置と船
尾側の特定構造ブロック２に導入されたコンクリート塊
の重心位置との間の船体長手方向の離隔距離が大きい場
合、そのコンクリート塊の重力とその離隔距離で定まる
支点Ｐの回りの曲げモーメントが大きくなって好ましく
ない。従って、その離隔距離Ｄは、図３に示されるよう
に、船体の長手方向の長さＬの２分の１以下、更には、
４分の１以下であることが好ましい。

【００２６】重心調整作業は、進水後に限られず、船体
重心が概ね定まる時期に行うことができる。進水後の重
心の微調整は、従来通りに、コンクリートより比重が大
きい物質を船内に搬入することにより可能である。複数
区画に対応する開閉蓋（開閉弁）を時間的に順次に開い
て、複数区画に時間的に順次にコンクリートを流し込む
こと、複数の開閉蓋のうち重心対称位置にある複数の区
画に対応する開閉蓋を開いてその区画に同時的にコンク
リートを流し込むこと、最終的に１つの区画に対してコ
ンクリートを流し込むこと等の１又は複数のステップの
組合せにより、予定された工期に適正に対応して速やか
に重心調整を完了することができる。進水後に重心位置
を１回だけ計測すれば、複数区画に導入するコンクリー
トの量は計算により求められる。その計算量に基づい
て、複数区画に対応する開閉弁を開き、その開閉弁の開
時間を規定することにより、重心位置を適正位置に速や
かに移動させることができる。最終的に重心位置を計測
してその位置が適正であるかどうかを確認することは自
由である。複数の開閉弁は、船首右舷側枝管部分３−３
と船首左舷舷側枝管部分３−４と船尾右舷側枝管部分３
−５と船尾左舷舷側枝管部分３−６の中途位置に配置さ
れ、且つ、推定重心位置に対して対称に配置されること
は好ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明による船体重心調整装置、及び、
船体重心調整方法は、船体の設計時に重心調整物質の導
入用設備の配置を設計して船体の組立に並行してその導
入設備を構造ブロックに一体化して組み立てるので、係
船状態の船体に穴開け工事等をすることがなく、又は、
そのような工事の量が大幅に削減されるので、進水から
船主に引き渡すまでの期間が大幅に短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による船体重心調整装置の実施
の形態を示す正面断面図である。

【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線側面断面図であ
る。

【図３】図３は、図１の平面図である。

【図４】図４は、配管と開閉弁を示す正面図である。

【図５】図５は、ブランクフランジを示す側面図であ
る。

【図６】図６は、船体の力学解析を示す正面図である。

【符号の説明】

１…船体 ２，２−１，２，３，４…特定構造区画 ３…配管 ４…開口 ５…開閉蓋

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船体を形成する複数の構造区画と、 前記複数の構造区画のうちの単数又は複数の特定構造区
   画と前記船体の外側面に開口する開口とを接続する配管
   とを含み、 前記配管は前記構造区画の配置設計の際に設計される設
   計位置に配置され、 船体重心調整物質が前記配管を通して前記特定構造区画
   に導入される船体重心調整装置。
2. 【請求項２】前記特定構造区画は、前記船体の推定的重
   心に対して概ね対称な位置に配置されている請求項１の
   船体重心調整装置。
3. 【請求項３】前記特定構造区画は複数であり、 前記特定構造区画のそれぞれの概ねの中心位置の間の最
   大距離は船体の長さの４分の１以下である請求項１の船
   体重心調整装置。
4. 【請求項４】前記特定構造区画は、前記船体の推定的重
   心に対して概ね対称な位置に配置されている請求項３の
   船体重心調整装置。
5. 【請求項５】前記開口から導入され前記特定構造区画に
   吐出する前記船体重心調整物質はコンクリートである請
   求項１の船体重心調整装置。
6. 【請求項６】前記コンクリートは鉄筋コンクリートとし
   て前記特定構造区画に形成される請求項５の船体重心調
   整装置。
7. 【請求項７】前記配管には、前記特定構造区画に対応す
   る開閉蓋が介設され、 前記特定構造区画に対するコンクリートの導入は前記開
   閉蓋の開閉により制御される請求項５の船体重心調整装
   置。
8. 【請求項８】前記開口は、前記船体の横面に配置され、
   且つ、前記船体の長手方向に概ね中心になる中心領域に
   配置される請求項１の船体重心調整装置。
9. 【請求項９】前記開口は、喫水線よりも常に上方に位置
   している請求項７の船体重心調整装置。
10. 【請求項１０】前記開口は、コンクリートミキサー車に
    対する接続口である請求項９の船体重心調整装置。
11. 【請求項１１】前記配管は前記船体の就航時に保持され
    ている請求項１の船体重心調整装置。
12. 【請求項１２】前記特定構造区画は、前方寄りの位置で
    且つ左右の位置に２つが配置され、後方寄りの位置で且
    つ左右の位置に２つが配置され、その合計は４つであ
    り、 前記開口は、前記前方寄りの位置と前記後方寄りの位置
    との間の概ね中央位置に配置され、且つ、船体外板の横
    面側に配置されている請求項１の船体重心調整装置。
13. 【請求項１３】前記前方寄りの２の特定構造区画の概ね
    の前後方向の中央位置と前記後方寄りの２つの特定構造
    区画の間の概ねの前後方向の中央位置との間の距離は、
    前記船体の長手方向の全長の４分の１より短い請求項１
    ２の船体重心調整装置。
14. 【請求項１４】複数の構造ブロックを組み立てること、 前記構造ブロックに固定的に配管を配置すること、 前記構造ブロックに固定的に前記配管を配置した後に他
    の船体構造を前記構造ブロックに組立てること、 前記他の船体構造を前記構造ブロックに組立てた後に船
    体を水中に浮かせて、前記配管の一端から重心調整物質
    を導入して前記配管の他端から前記特定構造ブロックに
    前記重心調整物質を導入することとを含む船体重心調整
    方法。
15. 【請求項１５】前記特定構造ブロックの特定を前記船体
    ブロックの組立の前に行うことを更に含む請求項１４の
    船体重心調整方法。
16. 【請求項１６】前記特定構造ブロックの特定を前記船体
    の設計時に行うことを更に含む請求項１５の船体重心調
    整方法。
17. 【請求項１７】前記重心調整物質の導入により船体の重
    心を調整した後に前記配管は保存されている請求項１４
    の船体重心調整方法。
18. 【請求項１８】前記配管の一端を船体の横面側に形成す
    る接続口に接続すること、 前記接続口に化粧外観を与えることとを更に含み、 前記接続口にはコンクリートミキサーの吐出口が接続さ
    れ、 前記船体は客船である請求項１４の船体重心調整方法。