JP2004161051A - 浮体の動揺低減装置及びこれを備えた浮体 - Google Patents

Abstract

【課題】（１）浮体の移動時の妨げにならず、（２）異なる波条件にも柔軟に対応することができる、浮体の動揺低減装置の提供を課題とする。
【解決手段】動揺低減装置１１と浮体本体１との間に、これらの間の相対位置を固定または分離する着脱嵌合部１４を設ける構成を採用した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水上に浮かぶ浮桟橋、浮倉庫、浮駐車場、作業船、石油生産プラットフォームなどとして適用される浮体構造物において、入射波による動揺を低減するための浮体の動揺低減装置および浮体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水上に浮桟橋や浮駐車場などを設置する場合や、作業船を停留して各種の作業を行う場合、これらの浮桟橋や浮駐車場、作業船などの浮体構造物は、波の入射により動揺してしまうことから、この動揺を低減する必要がある。
浮体構造物の動揺を低減する装置として、各種の消波装置が提案されているが、出願人も、下記特許文献１や特許文献２に既に提案している。この特許文献１に記載された浮体の動揺低減装置では、浮体本体の波上側に水面を貫通する鉛直板を設け、浮体の揺れを低減するようにしている。また、特許文献２に記載された耐波型大型浮体では、大型浮体の波上側にＬ型や逆Ｌ型をなす形状の異なる消波構造体を幅方向に交互に並設し、浮体の揺れを低減するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特願平１０−３２８０１９号
【特許文献２】
特願２０００−１２７９０号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した浮体の動揺低減装置は、それぞれの構造を採用することで、浮体の揺れをかなり低減することができるものの、以下の問題を有していた。すなわち、
（１）船舶や作業船などのように移動する浮体の場合や、現地まで曳航される浮体では、付加した動揺低減装置が流体抵抗となるため、移動の妨げとなる。
（２）動揺低減装置は、浮体が設置される海域の波条件に応じた形状のものを採用するのが好ましいが、船舶や作業船などのように移動する浮体の場合では、場所毎に波条件が異なるため、動揺低減装置の効果を十分に発揮させることが困難である。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、（１）浮体の移動時の妨げにならず、（２）異なる波条件にも柔軟に対応することができる、浮体の動揺低減装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の浮体の動揺低減装置は、水上に浮かぶ浮体本体の側部に対して設けられる、浮体の動揺低減装置において、該動揺低減装置と前記浮体本体との間には、これらの間の相対位置を固定または分離する着脱部が設けられていることを特徴とする。
上記請求項１に記載の浮体の動揺低減装置によれば、（１）浮体本体を移動させる際には、着脱部において動揺低減装置を予め切り離してから移動させることで、水の抵抗を減らすことができ、浮体本体の移動に要する動力を低減させることができるようになる。そして、浮体本体が移動先に到着した後に、着脱部を介して動揺低減装置を取り付けることで、波による浮体本体の揺動を低減させることができるようになる。また、（２）例えば形状の異なる動揺低減装置を複数備え、これらの中から最適なものを選んで、着脱部を介して浮体本体に接続することにより、この浮体本体を設置する海域の波条件に柔軟に対応することができるようになる。
【０００７】
請求項２に記載の浮体の動揺低減装置は、請求項１に記載の浮体の動揺低減装置において、前記着脱部が、前記浮体本体または前記動揺低減装置のいずれか一方側に設けられた第１凹部と、他方側に設けられて前記第１凹部に嵌合する凸部とを備えてなることを特徴とする。
上記請求項２に記載の浮体の動揺低減装置によれば、例えば既設の浮体に対して取り付ける場合には、その浮体本体に対し、第１凹部を形成するか、または凸部を固定するだけで、動揺低減装置を接続することができるようになる。これに対し、従来の浮体の動揺低減装置は、既設の浮体が、もともと、後付で動揺低減装置を取り付けることを考慮していないことが多いため、その取り付けが困難となる場合が多々ある。
【０００８】
請求項３に記載の浮体の動揺低減装置は、請求項１に記載の浮体の動揺低減装置において、前記着脱部が、前記浮体本体及び前記動揺低減装置の両方に形成された第２凹部と、これら第２凹部のそれぞれに嵌合して両者間を連結する嵌合部材とを備えてなることを特徴とする。
上記請求項３に記載の浮体の動揺低減装置によれば、例えば既設の浮体に対して取り付ける場合には、その浮体本体に対し、第２凹部を形成するだけで、動揺低減装置を接続することができるようになる。
【０００９】
請求項４に記載の浮体は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の浮体の動揺低減装置と、浮体本体とを備えていることを特徴とする。
上記請求項４に記載の浮体によれば、動揺低減装置を備えたことにより、（１）浮体本体の移動時には、取り外すことができるので、移動の妨げになるのを防ぐことができる。また、（２）波条件に適した形状の動揺低減装置を選んで浮体本体に取り付けることができるので、異なる波条件にも柔軟に対応することができる。
【００１０】
請求項５に記載の浮体は、請求項４に記載の浮体において、前記動揺低減装置及び前記浮体本体間の接続箇所に、これらを接続する際の鉛直方向または水平方向のいずれか一方もしくは両方の相対位置を一致させる凹凸嵌合部が設けられていることを特徴とする。
上記請求項５に記載の浮体によれば、浮体本体に対する動揺低減装置の連結作業を、より確実かつ迅速に行うことができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の浮体の動揺低減装置、及びこれを備えた浮体の各実施形態を、図面を参照しながら以下に説明するが、本発明がこれらのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。
各実施形態の浮体は、水上に浮かぶ浮体本体と、該浮体本体の動揺を低減させる動揺低減装置とを備えて構成されている。
前記浮体としては、例えば、水上に浮かぶ浮桟橋、浮倉庫、浮駐車場、作業船、石油生産プラットフォームなどがあるが、各実施形態では、図１に示すように、鋼板によって直方体形状に形成され、内部に密閉された複数の浮き室（図示略）を有する浮体本体１の場合を例に説明する。
なお、以下の説明においては、浮体本体１の長手方向を前後方向（図１のＸ方向。紙面奥側を前、紙面手前側を後ろとする。）、長手方向に垂直な幅方向を左右方向（図１のＹ方向。）とし、その右側面１ａ（波上側）に入射波Ｗが流れ込む場合を例として、説明を行うものとする。
【００１２】
まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態の動揺低減装置１１は、水上に浮かぶ浮体本体１の波上側の側部に配置されており、浮体本体１の右側面１ａの略真下に向かって張り出した状態で水没するように設けられている。そして、これら浮体本体１及び動揺低減装置１１とで、浮体１０が構成されている。
【００１３】
動揺低減装置１１は、前記右側面１ａに平行をなす長方板形状の鉛直板１３と、該鉛直板１３と浮体本体１との間の相対位置を固定または分離する複数の着脱嵌合部１４（着脱部）とを備えている。
鉛直板１３は、浮体１の長手方向（Ｘ方向）に長い長方形平板であり、その上端支持側に、通水可能な貫通部１５が複数設けられている。これら貫通部１５は、鉛直板１３を支持する複数のステイ１６間に形成された空間であり、鉛直板１３及び浮体本体１間の接続部分における通水の抜けを可能としている。
【００１４】
前記着脱嵌合部１４は、図２に示すように、浮体本体１側に複数形成された縦溝１７（第１凹部）と、動揺低減装置１１側に設けられて各縦溝１７に嵌合する前記各ステイ１６（凸部）と、各縦溝１７の上部を覆う蓋体１８（図１参照）とを備えて構成されている。
各縦溝１７は、前記右側面１ａに形成された、長さＬ１を有する縦長の溝であり、平面視してＴ字型形状を有している。そして、これら縦溝１７は、上部に形成された開口１７ａと、下部に形成された底面１７ｂとを備えている。
【００１５】
各ステイ１６は、前記各縦溝１７の位置に対応して、鉛直板１３の内側面に固定された棒状の支持部材であり、鉛直板１３の上縁より鉛直方向真上に向かって突出した状態で、前記長手方向に互いに所定間隔をおいて配置されている。また、これらステイ１６の上端から下に向かって長さＬ１までの部分は、長手方向に垂直な断面形状が、前記縦溝１７に嵌合するＴ字型形状をなしている。
各蓋体１８は、浮体本体１の上面１ｂに対し、例えばボルト固定される板体であり、ボルト（図示せず）の取付け／取外しにより、上面１ｂより着脱可能となっている。
【００１６】
したがって、各縦溝１７に対し、その上方から各ステイ１６を挿入し、その後、各蓋体１８で各開口１７ａを塞ぐようにボルト固定することで、動揺低減装置１１の取り付けが完了する。一方、動揺低減装置１１を取り外す場合には、各蓋体１８を取り外した後、各縦溝１７から真上方向に向かって各ステイ１６を引き抜くことで行われる。
【００１７】
本実施形態の動揺低減装置１１を備えた浮体１０によれば、浮体本体１の右側面１ａに対して入射波Ｗが当たって揺動しようとした場合、水中において、動揺低減装置１１が抵抗体となり、浮体１０のローリングを抑制する。
さらに、この動揺低減装置１１では、浮体本体１に対して入射波Ｗが当たると、この入射波Ｗの一部が、各貫通部１５に通水する。この通水は、各貫通部１５がない場合に比較して、入射波Ｗをせき止めない分、浮体本体１に作用する波力を低減させるので、浮体本体１のローリングをさらに抑制する。
【００１８】
以上説明の本実施形態の浮体の動揺低減装置１１によれば、浮体本体１との間に着脱嵌合部１４を設けたことにより、（１）浮体本体１の移動時に、浮体本体１から動揺低減装置１１を切り離すことができるので、移動時の妨げになるのを防ぐことが可能となる。また、（２）鉛直板１３や貫通部１５の形状が異なるものを用意し、その中から、最適な形状の動揺低減装置１１を選んで浮体本体１に接続することにより、異なる波条件にも柔軟に対応することが可能となる。
また、本実施形態の動揺低減装置によれば、浮体本体１側としては、縦溝１７を設けるだけで良いので、既設の浮体本体に対しても容易に取り付けることが可能となる。
【００１９】
なお、図３に示す変形例のように、前記各ステイ１６の長手方向途中にヒンジ１９を設けることで、鉛直板１３を水中で揺動可能にする構成も採用可能である。このヒンジ１９で回転することによる揺動を許容することにより、鉛直板１３に作用する流体力による曲げモーメントがステイ１６に伝達されないようにすることが可能となる。
【００２０】
続いて、図４を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態は、上記第１実施形態の変形例に相当するので、その相違点のみを以下に説明し、その他については、上記第１実施形態と同様であるとして説明を省略する。
【００２１】
同図に示すように、本実施形態の動揺低減装置２１は、前記鉛直板１３の代わりに、水平板２２を設けた点が、特に特徴的となっている。
水平板２２は、浮体１の長手方向（Ｘ方向）に長い長方形平板であり、その上面側に、通水可能な貫通部が複数設けられている。これら貫通部は、水平板２２を支持する複数のステイ２４間に形成された空間であり、水平板２２及び浮体本体１間の接続部分における通水の抜けを可能としている。
【００２２】
各ステイ２４は、前記各縦溝１７の位置に対応して、水平板２２の上面に固定された略三角板形状の支持部材であり、前記上面より鉛直方向真上に向かって突出した状態で、前記長手方向に互いに所定間隔をおいて配置されている。また、これらステイ２４の、前記右側面１ａに対向する測縁部分は、その上端から下に向かって長さＬ１までの部分の断面形状が、前記縦溝１７に嵌合するＴ字型形状をなしている。
【００２３】
したがって、各縦溝１７に対し、その上方から各ステイ２４を挿入し、その後、各蓋体１８で各開口１７ａを塞ぐようにボルト固定することで、動揺低減装置２１の取り付けが完了する。一方、動揺低減装置２１を取り外す場合には、各蓋体１８を取り外した後、各縦溝１７から真上方向に向かって各ステイ２４を引き抜くことで行われる。
【００２４】
以上説明の、本実施形態の動揺低減装置２１を備えた浮体１０によれば、浮体本体１の右側面１ａに対して入射波Ｗが当たって揺動しようとした場合、水中において、動揺低減装置１１が抵抗体となり、浮体１０のローリングを抑制する。
さらに、この動揺低減装置２１では、浮体本体１に対して入射波Ｗが当たると、この入射波Ｗの一部が、前記各貫通部に通水する。この通水は、前記各貫通部がない場合に比較して、入射波Ｗをせき止めない分、浮体本体１に作用する波力を低減させることができる。さらに、前記通水は、前記各貫通部を通過した後に渦流を形成し、この渦流が水平板２２の揺動を抑える抵抗となるため、浮体本体１の揺動を減衰させる。したがって、浮体本体１のローリングをさらに抑制することが可能となっている。
【００２５】
以上説明の本実施形態の浮体の動揺低減装置２１によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００２６】
続いて、図５を参照しながら、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態は、上記第１実施形態の変形例に相当するので、その相違点のみを以下に説明し、その他については、上記第１実施形態と同様であるとして説明を省略する。
【００２７】
同図に示すように、本実施形態の動揺低減装置３１は、複数の小浮体３２を備えた点と、前記着脱嵌合部１４（着脱部）の代わりに新たな着脱嵌合部３３を備えた点とが、特に特徴的となっている。
各小浮体３２は、鋼板によって直方体形状に形成され、内部に密閉された浮き室（図示略）を有している。そして、これら小浮体３２は、複数本のステイ３４により、その下方に前記鉛直板１３を吊り下げ支持している。
各ステイ３４は、各小浮体３２の両側面にそれぞれ１本ずつが真下に向かって突出するように固定されており、さらに、これらステイ３４の下部に対して、前記鉛直板１３の内側面が固定されている。このとき、鉛直板１３の上縁と、各小浮体３２の下面との間には、通水可能な貫通部３５が形成されるようになっている。
【００２８】
着脱嵌合部３３は、浮体本体１側に形成された前記各縦溝１７（第２凹部）及び、動揺低減装置３１側の各小浮体３２に形成された縦溝３６（第２凹部）と、これら縦溝１７，３６のそれぞれに嵌合して両者間を連結する連結部材３７（嵌合部材）と、前記蓋体１８とを備えて構成されている。
各縦溝３６は、各小浮体３２の、前記右側面１ａに対向する面側に形成された、長さＬ１を有する縦長の溝であり、平面視してＴ字型形状を有している。そして、これら縦溝３６は、上部に形成された開口３６ａと、下部に形成された底面３６ｂとを備えている。
連結部材３７は、長手方向に垂直な断面形状が、前記縦溝１７，３６の双方に同時に嵌合するＨ型形状をなす、長さＬ１の縦長部材である。
【００２９】
したがって、まず各小浮体３２を、各縦溝３６及び各縦溝１７間の相対位置が一致するように浮体本体１に接近、さらには当接させた後、各縦溝３６及び各縦溝１７に対し、その上方から各連結部材３７を挿入し、その後、各蓋体１８で各開口１７ａ，３６ａを塞ぐようにボルト固定することで、動揺低減装置３１の取り付けが完了する。一方、動揺低減装置２１を取り外す場合には、各蓋体１８を取り外した後、各縦溝１７，３６から真上方向に向かって各連結部材３７を引き抜くことで行われる。
【００３０】
以上説明の本実施形態の浮体の動揺低減装置３１によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
なお、図６の変形例に示すように、鉛直板１３の代わりに水平板４２を採用し、この水平板４２を、前記各小浮体３２の下面に固定して支持する構成も、もちろん採用可能である。
【００３１】
なお、上記第１実施形態から第３実施形態では、浮体１の右側面１ａのみに動揺低減装置を設けるものとしたが、これに限らず、右側面１ａ及び左側面１ｃの双方に設ける構成を採用しても良い。さらには、必要に応じて、長手方向（Ｘ方向）における前後のいずれか一方もしくは両方に、設けるものとしても良い。この場合には、浮体本体１のピッチングの揺動を低減させることが可能となる。さらには、幅方向（Ｙ方向）及び長手方向（Ｘ方向）の双方に各動揺低減装置を設けるものとしても良い。
【００３２】
また、上記第３実施形態のように、小浮体３２を備える動揺低減装置を用いる場合には、例えば図７に示すように、浮体本体１と各小浮体３２との間に、接続時の縦方向相対位置調整用の凹凸嵌合部５０と、干渉部材５１と、引っ張り装置５２とを備えることが望ましい。
すなわち、鉛直断面において、浮体本体１または各小浮体３２の何れか一方に凹部５０ａを形成するとともに、他方に、凹部５０ａに嵌合する凸部５０ｂを形成し、これら凹部５０ａ及び凸部５０ｂで前記凹凸嵌合部５０を構成する。この凹凸嵌合部５０によれば、各小浮体３２を浮体本体１に接近、固定する際に、これらの鉛直方向の相対位置を容易かつ正確に固定することが可能となる。したがって、浮体本体１に対する動揺低減装置（各小浮体）の連結作業を、より確実かつ迅速に行うことができるようになる。
【００３３】
また、これら凹部５０ａ及び凸部５０ｂのいずれか一方もしくは両方に、前記干渉部材５１を設けることで、各小浮体３２を浮体本体１に固定する際の衝撃を緩めることが可能となる。
また、前記引っ張り装置５２として、例えばウィンチ機構を各小浮体３２または浮体本体１のいずれか一方もしくは両方に設け、両者間を、ワイヤー５２ａの巻き取りにより接近させる構成を採用することで、浮体本体１に対する各小浮体３２の接近、固定をより容易にすることが可能となる。
【００３４】
さらに好ましくは、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すように、浮体本体１と各小浮体３２との間に、前記凹凸嵌合部５０に加えて、接続時の横方向相対位置調整用の凹凸嵌合部６０を備えることが望ましい。
すなわち、図８（ａ）に示すように平面視して、浮体本体１または小浮体３２の何れか一方に凹部６０ａを形成するとともに、他方に、凹部６０ａに嵌合する凸部６０ｂを形成し、これら凹部６０ａ及び凸部６０ｂで前記凹凸嵌合部６０を構成する。この凹凸嵌合部６０によれば、小浮体３２を浮体本体１に接近、固定する際に、鉛直方向に加えて、これらの水平方向の相対位置をも容易かつ正確に固定することが可能となる。したがって、浮体本体１に対する動揺低減装置（小浮体３２）の連結作業を、より確実かつ迅速に行うことができるようになる。なお、同図の例では、各小浮体３２を連結した一体物とし、その下面に、支持補強部材６１を介して水平板４２を固定している。図示を省略するが、この凹凸嵌合部６０にも前記干渉部材５１を設けて、各小浮体３２を浮体本体１に固定する際の衝撃を緩めるようにしても良い。
【００３５】
また、図９（ａ），（ｂ）も、接続時の縦方向相対位置調整用の凹凸嵌合部５０と横方向相対位置調整用の凹凸嵌合部６０を設けたものであるが、水平板４２の代わりに、鉛直板７０を、小浮体３２に一体に収容しておき、固定後に、この鉛直板７０を下方にせり出させる構成となっている。この鉛直板７０の昇降動作は、鉛直板７０に固定されたステー７１を、ワイヤー７２で牽引することによって行われる。
【００３６】
また、図１０（ａ），（ｂ）も、接続時の縦方向相対位置調整用の凹凸嵌合部５０と横方向相対位置調整用の凹凸嵌合部６０を設けたものであるが、水平板４２の代わりに、鉛直板７０を、小浮体３２に一体に収容しておき、固定後に、この鉛直板８０を油圧シリンダや水圧シリンダなどの伸縮装置８１によって、延長方向から水平方向に回動させる構成となっている。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の浮体の動揺低減装置によれば、浮体本体との間に着脱部を設けたことにより、（１）浮体本体の移動時に浮体本体から動揺低減装置を切り離すことができるので、移動時の妨げになるのを防ぐことが可能となる。また、（２）最適な形状の動揺低減装置を選んで浮体本体に接続することにより、異なる波条件にも柔軟に対応することが可能となる。
【００３８】
また、請求項２に記載の動揺低減装置によれば、前記着脱部が、第１凹部及び凸部を備える嵌合構造とすることにより、既設の浮体に対しても容易に取り付けることが可能となる。
【００３９】
また、請求項３に記載の浮体動揺低減装置によれば、着脱部が、浮体及び動揺低減装置の両方に形成された第２凹部と、これらに嵌合して両者間を連結する嵌合部材とを備える嵌合構造とすることにより、既設の浮体に対しても容易に取り付けることが可能となる。
【００４０】
また、請求項４に記載の浮体によれば、動揺低減装置を備えたことにより、（１）浮体本体の移動時の妨げになるのを防ぐことが可能となる。また、（２）異なる波条件にも柔軟に対応することが可能となる。
【００４１】
また、請求項５に記載の浮体は、接続箇所に凹凸嵌合部を設けたことにより、浮体本体に対する動揺低減装置の連結作業を、より確実かつ迅速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浮体の動揺低減装置を備えた浮体の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】同動揺低減装置を示す図であって、浮体本体との接合部分の斜視図である。
【図３】同動揺低減装置の変形例を示す斜視図である。
【図４】本発明の浮体の動揺低減装置の第２実施形態を示す図であって、浮体本体との接合部分の斜視図である。
【図５】本発明の浮体の動揺低減装置の第３実施形態を示す図であって、浮体本体との接合部分の斜視図である。
【図６】同動揺低減装置の変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の浮体の動揺低減装置と、浮体との間の接合部分を示す縦断面図である。
【図８】同接合部分の他の例を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図９】同接合部分の他の例を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】同接合部分の他の例を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１・・・浮体本体
１０・・・浮体
１１，２１，３１・・・動揺低減装置
１４・・・着脱嵌合部（着脱部）
１６・・・ステイ（凸部）
１７・・・縦溝（第１凹部、第２凹部）
３６・・・縦溝（第２凹部）
３７・・・連結部材（嵌合部材）
５０，６０・・・凹凸嵌合部

Claims (5)

1. 水上に浮かぶ浮体本体の側部に対して設けられる、浮体の動揺低減装置において、
   該動揺低減装置と前記浮体本体との間には、これらの間の相対位置を固定または分離する着脱部が設けられていることを特徴とする浮体の動揺低減装置。
2. 請求項１に記載の浮体の動揺低減装置において、
   前記着脱部は、前記浮体本体または前記動揺低減装置のいずれか一方側に設けられた第１凹部と、他方側に設けられて前記第１凹部に嵌合する凸部とを備えてなることを特徴とする浮体の動揺低減装置。
3. 請求項１に記載の浮体の動揺低減装置において、
   前記着脱部は、前記浮体本体及び前記動揺低減装置の両方に形成された第２凹部と、これら第２凹部のそれぞれに嵌合して両者間を連結する嵌合部材とを備えてなることを特徴とする浮体の動揺低減装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の浮体の動揺低減装置と、浮体本体とを備えていることを特徴とする浮体。
5. 請求項４に記載の浮体において、
   前記動揺低減装置及び前記浮体本体間の接続箇所に、これらを接続する際の鉛直方向または水平方向のいずれか一方もしくは両方の相対位置を一致させる凹凸嵌合部が設けられていることを特徴とする浮体。

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