JP2004009761A

JP2004009761A - 船舶の減揺装置及び減揺方法

Info

Publication number: JP2004009761A
Application number: JP2002161876A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Kubo; 久保　雅義; Katsuhiko Saito; 斎藤　勝彦; Shigeki Sakakibara; 榊原　繁樹; Tadashi Wakabayashi; 若林　　正
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】凹状体を船舶に常設することなく、予め岸壁上または水中の保管施設に保管して常設しておき、停泊する船舶の規模及び波の状況に応じて、臨機応変に選定しながら取り出して使用することを可能とする着脱式の船舶の減揺装置及びこれを利用した減揺方法を提供する。
【解決手段】減揺装置は、凹状体２を船舶１の側面に沿わせて、船舶１の甲板５から吊り下げ手段３を介して着脱自在に水中に吊り下げる。減揺方法は、船舶１の停泊時に、船舶１の種類及び横波Ｐの状況に応じて、岸壁上または水中の保管施設に保管した凹状体２を選定して引き上げ、船舶１の片側面または両側面に沿って水中に吊り下げて、船舶の動揺に伴ない前記凹状体が上昇して波を起こすことにより動揺を減衰させる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、船舶の減揺装置及び減揺方法に関し、さらに詳しくは、停泊中の船舶の横揺れを防止するための、簡易でかつ岸壁上または水中の保管施設に保管する形式の着脱式減揺装置及びこれを利用した減揺方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
水上における船舶の横揺れ防止を目的とした減揺装置には、ビルジキール方式のように船体動揺時の水の抵抗を増大させるもの、ウェイトシフト方式のように物体の移動による位相差を利用するもの、及びジャイロスタビライザー方式のように高速回転するコマのジャイロ効果により発生するモーメントを利用するもの、が広く知られている。
【０００３】
しかし、これらの方式を利用した減揺装置は、何れも船舶に設置するものであり、大きな減揺効果を確保するためには大きな船舶スペースを必要とするため、船舶スペースの有効活用上の大きな障害となっていた。
【０００４】
これを解消するための提案として、特開平１１−１７１０８８号に開示されるように、常時は抵抗体を畳み込んで船上に格納しておき、使用時にこれを水中に傘状に展張して減揺する方法、及び特開２０００−２１９１８８号開示されるように、船の前後左右の船底近傍に固定されたベースに対して着脱可能にフィンを取り付け、これにより減揺する方法、等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、前者にあっては、船上に格納する減揺装置を小型化したとはいえ、依然として限られた船舶スペースの有効活用という面からの問題点を残し、後者にあっては、フィンが船舶の運航に際しての障害物となるため、大型化することができずに減揺効果に限界があるという問題点を残している。
【０００６】
また、これらの提案による減揺装置は、何れも船舶に直接設置するものであるために、船体の建造時に設置に関する事前の設計等の準備作業を必要とすること、あるいは、既存の船体に設置する場合には船舶スペースの制限を受けながら多大なコストの投入を必要とするという問題を内在している。
【０００７】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、凹状体は船舶に常設することなく、予め岸壁上または水中の保管施設に常設しておき、停泊する船舶の規模及び波の状況に応じて、臨機応変に選定しながら取り出して使用することを可能とした着脱式の船舶の減揺装置及び減揺方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の船舶の減揺装置に関する発明は、船舶の少なくとも一側面に、船舶上に設置した吊り下げ手段を介して水を抱え込むように形成された凹状体を昇降可能で、着脱可能に吊り下げたことを要旨とするものである。
【０００９】
前記凹状体は、その底面における外面形状を、外部に向かって突出する形状に形成し、凹状体の底面板は、内部に向かって折り畳まり、外側に向かっては開放を規制するように構成したものである。
【００１０】
また予め大きさの異なる数種類の凹状体を準備しておき、この数種類の凹状体を、岸壁上または水中の保管施設に保管するものである。
【００１１】
これにより、凹状体が船舶の動揺に伴なう上昇時に、水を抱え込みながら上昇して自ら波を起こし、またはこの波と船舶の側面に向かう横波とが合体して互いに打ち消し合い、これにより船舶の動揺を減衰させる。
【００１２】
また、船舶の減揺方法に関する発明は、船舶の停泊中に、岸壁上または水中の保管施設に保管した上記の船舶の減揺装置に記載の大きさの異なる数種類の凹状体を、船舶の種類及び波の状況に応じて選定し、該選定した前記凹状体を、吊り下げ手段を介して船舶の少なくとも一側面に沿わせて船舶上から水中に吊り下げ、船舶の動揺に伴ない前記凹状体により水を抱え込みながら上昇して波を起させ、またはこの波と水上の波とを相殺させることで船舶の動揺を減衰させることを要旨とするものである。
【００１３】
これにより、船舶スペースの制限を受けることなく、予め岸壁上または水中の保管施設に保管して常設されている凹状体を、停泊する船舶の規模及び波の状況に応じて、臨機応変に選定しながら取り出して使用することを可能とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。なお、各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１５】
図１は、この発明の減揺装置を装着した船舶の概要を示す平面図で、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図で、１は船舶、２は凹状体、３は吊り下げ手段、４は水面をそれぞれ示している。
【００１６】
凹状体２は、船舶１の甲板５上に設置されたウインチ等の吊り下げ手段３を介して、船舶１の両側面に沿わせてワイヤ−ロ−プや繊維ロープ等の吊り下げロープ６により水中に吊り下げられている。
【００１７】
図３は、この発明の減揺装置が船舶１の横揺れを減揺させる状況を説明するための図２と同様の図で、船舶１が図中の右方向から横波Ｐを受けて左方向に動揺するに伴い、船舶１の左側面に吊り下げられている凹状体２は水中を下降し、船舶１の右側面に吊り下げられている凹状体２は水中を上昇する。その際、船舶１の右側面に吊り下げられている凹状体２は水を抱え込みながら水中を上昇することになるため、この抱え込んだ水で自らが波Ｑを起こし、またはこの波Ｑと船舶１の側面に向かう横波Ｑとが合体して互いに打ち消し合うことで横揺れを減衰させる。
【００１８】
即ち、この発明にかかる減揺装置は、船舶１の動揺に伴う運動エネルギーを波として消費する造波減衰と、この波と水上の波とが相殺されることを利用して船舶１の横揺れを減揺させるものである。
【００１９】
ここで、凹状体２は、船舶１が水中を動揺して上昇した場合であっても、常に水中に位置させておく必要があるため、船舶の規模に応じて吊り下げロ−プ６の長さが調整される。
【００２０】
凹状体２は、耐腐蝕性に優れた金属材料又は樹脂材料からなり、通例は、図４（ａ）に示すように断面がコの字状になるように成形して使用するが、船舶１の動揺に伴い水中を下降する際の水による抵抗を低減させて、下降動作をスム−ズにさせるために、底面における外面形状を、例えば図４（ｂ）又は（ｃ）に示すように湾曲面又はＶ字面となるように、外部に向かって突出する形状に成形することが好ましい。
【００２１】
また、凹状体２の長手方向の両端部は、図４に示すように開放されている場合の他、両端部に壁を付加して長手方向に開放しない構造とすることができる。なお、図中９は吊り下げロープ６を連結するための連結部を示している。
【００２２】
更に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹状体２の底面を、凹状体２の内部に向かって開閉可能に構成することができる。
【００２３】
すなわち、図５（ａ）では底面を２つの部材２ａ及び２ｂに分割し、コイルスプリング等を内蔵したヒンジ７を介して本体の側壁２ｄに連結し、側壁２ｄの下部に固定されたストッパ−８により部材２ａ及び２ｂが凹状体２の外部に開放するのを規制した構造とするもので、平常時にはヒンジ７に内蔵したコイルスプリングの作用により部材２ａ及び２ｂは連結した状態を保ち、上昇時にはその状態を保ちながら水を抱え込んで持ち上げることで波Ｑを起こし，下降時には部材２ａ及び２ｂがヒンジ７を境界として側壁２ｄ側に倒れ込み水の抵抗を受けないように構成している。
【００２４】
また、図５（ｂ）では、片側の側壁２ｄを底面側に延長し、反対側の側壁２ｄの下部に固定されたコイルスプリング等を内蔵したヒンジ７を介して部材２ｃが連結され、平常時にはヒンジ７に内蔵したコイルスプリングの作用により部材２ｃが底面側に延長した側壁２ｄと連結した状態を保ち、上昇時にはその状態を保ちながら水を掴んで波Ｑを起こし，下降時には部材２ｃがヒンジ７を境界に側壁２ｄ側に折り込まれて倒れ込み水の抵抗を受けないように構成している。
【００２５】
この発明の船舶の減揺装置は、上述した構成を有するため、凹状体２が、船舶１の動揺に伴う上昇時に、水を抱え込みながら上昇して自ら波Ｑを起こし、またこの波と船舶１の側面に向かう横波Ｐとが相殺して互いに打ち消し合い、これにより船舶１の動揺が減衰される。
【００２６】
この発明の船舶の減揺方法は、船舶が横波を受けて動揺して荷役作業等に支障を生じた場合等に、予め岸壁上または水中の保管施設に保管して常設されている大きさの異なる数種類の凹状体２を、船舶の種類及び波の状況に応じて選定して、選定した凹状体２を取り出して船舶の片側面または両側面に沿って甲板から水中に吊り下げて使用するもので、例えば、凹状体２に連結された吊り下げロ−プ６の先端に識別可能な浮体等を連結し、凹状体２を水底に沈めておき、船舶１に減揺が必要になった際に、浮体等を目印にして水底から凹状体２を引き上げて使用する。
【００２７】
ここで、船舶１の動揺に伴い、凹状体２又は吊り下げロ−プ６が船体の側面と接触して、凹状体２の水中における上昇を妨げたり、あるいは、船体を損傷することのないように、船舶１の甲板５に設置する吊り下げ手段３を船側面から水側に適宜突出させる必要がある。
【００２８】
このような減揺方法を採用することにより、予め船体に減揺装置を設置しておく必要がなく、船舶スペースの制限等を受けることなく、停泊する船舶の規模及び波の状況に応じて、臨機応変に凹状体２を選定しながら取り出して使用することを可能にする。
【００２９】
なお発明の減揺装置は、海上を航行する船舶１の他、河川や湖水等を航行する船舶１にも利用でき、上述した方法により横揺れを有効に減揺させることが可能である。
【００３０】
【実施例】
４５，５００ＤＷＴ級の鉱石船に対するこの発明の減揺装置の横揺れ減揺効果を確認するため、約１／６０スケ−ルの模型船（船長：３ｍ、船幅：０．４６５ｍ、喫水：０．１４９ｍ）を用いて、浅水槽（幅：６ｍ、長さ：６０ｍ、水深：０．２３３ｍ）において横揺れ自由振動実験を行った。
【００３１】
図６（ａ）はその状況を説明するための模型船１と凹状体２と岸壁１０の関係を示す平面図で、図６（ｂ）は使用した凹状体２と吊り下げロ−プ６の一部を示す斜視図である。
凹状体２は内面寸法を縦及び横３０ｍｍとし、長さを１ｍとした。この実験において岸壁１０の影響を調べるために、一部の実験では岸壁１０を取り除いて行った。なお、模型船１と岸壁１０の間隔は０．１ｍとし、模型船１の船体運動の測定は無接触型の３Ｄトラッカ−システムにより行った。
【００３２】
また、船体動揺シミュレ−ションによる自由振動実験の再現シミュレ−ションを行い、波浪中の船舶に対する減揺効果についてもシミュレ−ションを用いて調べた。
【００３３】
この結果、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、この発明による減揺装置を備えた模型船１の減揺効果が模型船の自由振動実験から確認できた。即ち、図７（ａ）及び（ｂ）は岸壁１０がない場合において、予め模型船１に−１０°の傾斜角度を付与しておき、開放した場合の傾斜角度の減衰曲線を示し、図７（ａ）は減揺装置を備えない場合の減衰曲線を、図７（ｂ）は減揺装置を模型船の両側面に備えた場合の減衰曲線を、それぞれ示している。図７（ａ）及び（ｂ）を比較すると判るように、この発明による減揺装置を備えた模型船における図７（ｂ）の減衰曲線が図７（ａ）の減衰曲線に比較して、時間の経過と共に大きな減揺効果を示していることが確認される。
【００３４】
図８は、規則波を船舶の真横から作用させる状況における、シミュレ−ションによる波浪中の船舶に対する減揺効果の確認結果を示すグラフで、減揺装置を備えない場合の減衰曲線Ａと、この発明による減揺装置を模型船１の両側面に備えた場合の減衰曲線Ｂを対比して示しており、図８（ａ）は岸壁１０がない場合を、図８（ｂ）は岸壁１０がある場合をそれぞれ示している。
【００３５】
図８から明らかなように、シミュレ−ション内で発生した横揺れの最大値（片振幅）で見ると、この発明による減揺装置を備えることにより、岸壁１０がない場合には約３０％、岸壁１０がある場合には約４５％の減揺効果を示すことが確認できた。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明による船舶の減揺装置は、凹状体が船舶の動揺に伴う上昇時に、水を抱え込みながら上昇して自ら波を起こし、またはこの波と船舶の側面に向かう横波とが合体して互いに打ち消し合うために、船舶の動揺を効率よく減衰させることが出来る。
【００３７】
この発明による船舶の減揺方法は、船舶の停泊中に、岸壁上または水中の保管施設に保管した大きさの異なる数種類の凹状体を、船舶の種類及び波の状況に応じて選定し、該選定した前記凹状体を、吊り下げ手段を介して船舶の少なくとも一側面に沿わせて船舶上から水中に吊り下げ、船舶の動揺に伴ない前記凹状体により水を抱え込みながら上昇して波を起させ、またはこの波と水上の波とを相殺させることで船舶の動揺を減衰させるので、船舶スペースの制限を受けることなく、船舶の動揺に対する臨機応変の対応を可能とする。
【００３８】
また、この発明の船舶の減揺装置は、その構成が極めて簡素であるため、港湾または水中施設に保管し易く、かつ容易に船舶に装着できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の減揺装置を装着した船舶の状況を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】この発明の減揺装置が船舶の横揺れを減揺させる状況を説明するための図２と　同様の図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の凹状体の種々の底面形状を説明するための一部斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、この発明の凹状体の底面形状を説明するための他の実施形態の一部斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、この発明の減揺装置による減揺効果を確認するための横揺れ自由振動実験の状況を説明するための説明図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図６の横揺れ自由振動実験により得られた減衰曲線を示すグラフ説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、図６の横揺れ自由振動実験により得られた減衰曲線を示す図７とは別のグラフ説明図である。
【符号の説明】
１　船舶　　　　　　　　　　　　２　凹状体
２ａ，２ｂ，２ｃ　部材　　　　　２ｄ　側壁
３　吊り下げ手段　　　　　　　　４　海面
５　甲板　　　　　　　　　　　　６　吊り下げロ−プ
７　ヒンジ　　　　　　　　　　　８　ストッパ−
９　連結部　　　　　　　　　　　１０　岸壁
Ｐ　横波　　　　　　　　　　　　Ｑ　波

Claims

船舶の少なくとも一側面に、船舶上に設置した吊り下げ手段を介して水を抱え込むように形成された凹状体を昇降可能で、着脱可能に吊り下げたことを特徴とする船舶の減揺装置。
前記凹状体は、その底面における外面形状を、外部に向かって突出する形状に形成した請求項１に記載の船舶の減揺装置。
前記凹状体の底面板は、内部に向かって折り畳まり、外側に向かっては開放を規制するように構成した請求項１に記載の船舶の減揺装置。
予め大きさの異なる数種類の凹状体を準備しておき、この数種類の凹状体を、岸壁上または水中の保管施設に保管する請求項１，２または３に記載の船舶の減揺装置。
船舶の停泊中に、岸壁上または水中の保管施設に保管した請求項１〜４の何れかに記載の大きさの異なる数種類の凹状体を、船舶の種類及び波の状況に応じて選定し、該選定した前記凹状体を、吊り下げ手段を介して船舶の少なくとも一側面に沿わせて船舶上から水中に吊り下げ、船舶の動揺に伴ない前記凹状体により水を抱え込みながら上昇して波を起させ、またはこの波と水上の波とを相殺させることで船舶の動揺を減衰させる船舶の減揺方法。