JP3697091B2 - Floating body sway reduction device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水上に浮かぶ浮桟橋、浮倉庫、作業船、浮駐車場等の浮体構造物(以下、浮桟橋等という)浮体が入射波によって動揺するのを低減する浮体の動揺低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図14は浮桟橋等の浮体の動揺低減装置として提案されたものの一例である。図14に示すように、浮体eの波上側及び波下側に水面下張出部材gを固設し、この水面下張出部材gに波方向に対して直角方向に離間して複数個の減揺浮体hを配置した。これら減揺浮体hは、水面下張出部材gにヒンジiを介して回動自在に取付け、減揺浮体hが入射波を受けると、ヒンジiを支点として揺動して吸収し、浮体eに伝わる入射波を減衰するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、浮体eだけのものと、浮体eに設けた水面下張出部材gにヒンジiを介して減揺浮体hを設けたものとの浮体eが受けるロール振幅を実験によって求めたところ、両者に差異がほとんどなく、波周期によっては、減揺浮体hを設けたものの方がロール振幅が大きくなるという問題があり、減揺浮体hを設けても入射波を減衰できないことが判った。
【0004】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、浮体に設けた簡単な構造の部材によって効率良く消波でき、使用範囲の波周期において動揺を低減できる浮体の動揺低減装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項1は、水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側の側部下端に、該浮体本体の底面より下方に延びる鉛直板を、前記浮体本体と通水可能な間隔を存して固設したことを特徴とする浮体の動揺低減装置にある。
【0006】
請求項2は、請求項1の前記鉛直板を上下動可能に設けたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0008】
図1は第1の実施形態を示し、(a)は浮桟橋等の浮体1の側面図、(b)は(a)の矢印B−B方向から見た図である。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浮体1は水上に浮かんでいる。なお、2は浮体1の喫水線を示し、3は波の方向を示す。
【0009】
浮体1の波上側1a及び波下側1bには水面下張出部材4a,4bが固設されている。この水面下張出部材4a,4bの先端上面には波方向に回動自在なヒンジ5を介して減揺浮体6が取付けられている。
【0010】
減揺浮体6は中空箱体形状で、ヒンジ5を支点として波方向に傾斜しても浮力によって垂直方向に戻るようになっている。さらに、減揺浮体6の外側には水面を貫通する鉛直板7が固設されている。なお、本実施形態においては、減揺浮体6及び鉛直板7が浮体1の全幅に亘って設けられているが、浮体1の幅方向(紙面に直角方向)に複数個に分割し、所定間隔を存して配置してもよい。
【0011】
前述のように構成された鉛直板7を有する減揺浮体6を備えた浮体1によれば、水上に浮かした状態で、波上側から入射波が鉛直板7に加わると、鉛直板7と一体に減揺浮体6がヒンジ5を支点として矢印方向に傾き、減揺浮体6の浮力による復原力が入射波の力に勝ると、減揺浮体6はヒンジ5を支点として矢印と反対方向に戻り、この繰り返しによって浮体1の入射波の影響を低減できる。
【0012】
図2は第1の実施形態の変形例1であり、浮体1の波上側1aだけに水面下張出部材4aを設け、この水面下張出部材4aにヒンジ5を介して鉛直板7を有する減揺浮体6を設けたものであり、作用は第1の実施形態と同様である。
【0013】
図3は第1の実施形態の変形例2であり、浮体1の波下側1bだけに水面下張出部材4bを設け、この水面下張出部材4bにヒンジ5を介して鉛直板7を有する減揺浮体6を設けたものであり、作用は第1の実施形態と同様である。
【0014】
図4は第2の実施形態を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、浮体1の上端部と減揺浮体6の上端部との間をコイルバネ等の弾性部材8によって連結し、浮体1と減揺浮体6の動揺の固有周期を略等しくしたものである。なお、減揺浮体6の内部に水またはウエイトを設置し、浮力を調整して固有周期を略等しくしてもよい。
【0015】
図5は第3の実施形態を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、浮体1の波上側1aだけに水面を貫通して浮体1の底面1cより下方に延びる鉛直板7を固設したものである。
【0016】
前述のように構成された鉛直板7を浮体1の波上側1aに固設し、浮体1を水上に浮かした状態で、波上側から入射波が鉛直板7に加わると、鉛直板7が入射波による浮体1の回転運動(ローリング)を抑制するため、浮体1の入射波の影響を低減できる。
【0017】
図6は第4の実施形態を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、浮体1の波上側1a及び波下側1bの底面1cに下方に延びる鉛直板9a,9bを上下動可能に設けたものである。鉛直板9a,9bはヒンジ10を介して浮体1の底面1cに波方向に回動可能であり、ヒンジ10には鉛直板9a,9bを水平または垂下状態でロックできるロック機構(図示しない)が設けられている。
【0018】
従って、矢印B方向が波上側の場合には鉛直板9aをヒンジ10を支点として回動して垂下し、鉛直板9bをヒンジ10を支点として回動して水平に倒すことができ、矢印C方向が波上側の場合には、逆に鉛直板9bを垂下し、鉛直板9aを水平に倒すことができ、第4の実施形態と同様の作用がある。
【0019】
図7は第4の実施形態の変形例を示し、浮体1の波上側1a及び波下側1bの側面1dに浮体1の底面1cより下方に延びる鉛直板11a,11bを上下動可能に設けたものである。浮体1の側面1cには上下方向にガイドレール12が設けられ、このガイドレール12には鉛直板11a,11bが上下方向にスライド自在に設けられている。鉛直板11a,11bにはストッパピン13が突設され、ガイドレール12の端部14に当接してストロークが規制されるようになっている。
【0020】
従って、矢印B方向が波上側の場合には鉛直板11aを下方にスライドして浮体1の底面1cより下方に垂下し、鉛直板11bを上方にスライドして浮体1の側面1dに格納することができ、矢印C方向が波上側の場合には、逆に鉛直板11bを垂下し、鉛直板11aを格納することができ、第5の実施形態と同様の作用がある。
【0021】
図8は第5の実施形態を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、浮体1の甲板1eに波上側1a及び波下側1bに、減揺浮体6及び鉛直板7の上方まで延出する延長甲板15が設けられている。この延長甲板15の先端部には減揺浮体6及び鉛直板7の可動範囲の外側で、しかも水面を貫通して鉛直板7の下端近傍まで延長する通水可能な部材17が垂下して設けられている。
【0022】
通水可能な部材17は、網状部材、多孔板、スリット板、格子部材または適当な間隔に設けた長尺部材であり、入射波は通水可能な部材17を通過するときに破砕され、波浪エネルギが減衰され、減揺浮体6及び鉛直板7を浮体1の入射波の影響を低減できる。また、延長甲板15により甲板面積を広くでき、部材17に船舶等が接岸できる。
【0023】
図9(a)(b)は第6の実施形態を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、浮体1の波上側1a及び波下側1bの底面1cに間隔18a,18bを存して下方に延びる鉛直板19a,19bを固設したものである。すなわち、浮体1の底面1c両側部には下方に延びる適当間隔の支持部材20が設けられ、この一対の支持部材20に鉛直板19a,19bが固定されている。
【0024】
これにより図5と同様に浮体1の動揺が抑制される。なお、間隔の作用であるが、この隙間がないと、水は浮体底面と隙間のない板との間に閉じ込められ、あたかも単純な箱型浮体のように減揺効果のないものとなるが、隙間があると水が通過するのでそのような逆効果は防止される。
【0025】
図10(a)(b)は第6の実施形態の変形例を示し、浮体1の波上側1a及び波下側1bに波上側及び波下側に水面下で水平に延びる支持部材21を適当間隔で設け、この支持部材21に浮体1の底面1cより下方に延びる鉛直板22a,22bを固設し、浮体1と鉛直板22a,22bとの間に間隔23a,23bを設けたものである。
【0026】
これにより図5と同様に浮体1の動揺が抑制される。なお、間隔の作用であるが、この隙間がないと、水は浮体底面と隙間のない板との間に閉じ込められ、あたかも単純な箱型浮体のように減揺効果のないものとなるが、隙間があると水が通過するのでそのような逆効果は防止される。
【0027】
なお、第2〜第6の実施形態においても、第1の実施形態に述べたことと同様に減揺浮体及び鉛直板または鉛直板を浮体の幅方向(紙面と直角方向)に複数個に分割し、所定間隔を存して配置してもよい。このように構成することにより、浮体の斜め方向からの入射波に対しても効果的である。
【0028】
次に、模型浮体を用いた実験結果について説明する。図11は浮体1にヒンジ付減揺浮体を取付けた実験である。横軸が波周期(sec)であり、縦軸が浮体のRoll振幅/波振幅(deg/m)である。A曲線は、浮体1だけであり、B曲線は、浮体1の波上側にヒンジ5を介して減揺浮体6を取付け、この減揺浮体6に鉛直板7を取付けた図2に相当するものであり、C曲線は、浮体1の波上側及び波下側にヒンジ5を介して減揺浮体6を取付け、この減揺浮体6に鉛直板7を取付けた図1に相当するものである。
【0029】
この実験結果によれば、減揺浮体6に鉛直板7を取付けた図2に相当するもの、及び浮体1の波上側及び波下側に鉛直板7を有した減揺浮体6を取付けた図1に相当ものは、B,C曲線で示すように、波周期の広い範囲、特に通常の浮桟橋における波周期4〜6秒の範囲で入射波を減衰させ、浮体1のロール振幅を低減できることが分かった。
【0030】
次に、図12は浮体1に鉛直板7を固設した実験である。横軸が波周期(sec)であり、縦軸が浮体のRoll振幅/波振幅(deg/m)である。A曲線は、浮体1だけであり、D曲線は、浮体1の波上側に鉛直板7を固設した図5に相当するものである。
【0031】
この実験結果によれば、浮体1の波上側に鉛直板7を取付けたものは、D曲線で示すように、入射波を減衰させ、浮体1のロール振幅を低減できることが分かった。
【0032】
次に、図13は浮体1にヒンジ付減揺浮体を取付け、浮体1の上下方向の振幅(Heave振幅)を測定した実験である。横軸が波周期(sec)であり、縦軸が浮体のHeave振幅/波振幅(m/m)である。a曲線は、浮体1だけであり、b曲線は、浮体1の波上側及び波下側にヒンジ5を介して減揺浮体6を取付け、両減揺浮体6に鉛直板7を取付けた図1に相当するものである。
【0033】
この実験結果によれば、浮体1の波上側及び波下側に鉛直板7を有した減揺浮体6を取付けた図1に相当するものは、波周期が4〜6secで入射波を減衰させ、浮体1のHeave振幅を低減できることが分かった。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1によれば、浮体本体の少なくとも波上側の側部下端に、該浮体本体の底面より下方に延びる鉛直板を、前記浮体本体と通水可能な間隔を存して固設したことを特徴とする。
従って、波上側から入射波が鉛直板に加わると、鉛直板が入射波による浮体本体のローリングを抑制するため、浮体本体の入射波の影響を低減でき、簡単な構造で、浮体本体の揺れを低減できるという効果がある。
さらに、鉛直板と浮体本体との間に通水可能な間隔を設けることにより、入射波が間隔をくぐり抜け、その波高が徐々に減衰され、浮体が受ける影響を低減できるという効果がある。つまり、前記間隔がないと、水は浮体底面と間隔のない板との間に閉じ込められ、あたかも単純な箱型浮体のように減揺効果のないものとなるが、間隔があると水が通過するのでそのような逆効果は防止される。
請求項2によれば、鉛直板を上下動可能に設けたことにより、浮体が受ける波の方向に対して鉛直板の位置を切替えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施形態を示し、(a)は浮体の動揺低減装置の側面図、(b)は(a)の矢印B−B方向から見た図。
【図2】 同実施形態の変形例1を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図3】 同実施形態の変形例2を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図4】 この発明の第2の実施形態を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図5】 この発明の第3の実施形態を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図6】 この発明の第4の実施形態を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図7】 同実施形態の変形例を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図8】 この発明の第5の実施形態を示す浮体の動揺低減装置の側面図。
【図9】 この発明の第6の実施形態を示し、(a)は浮体の動揺低減装置の側面図、(b)は(a)の矢印D方向から見た図。
【図10】 同実施形態の変形例を示し、(a)は浮体の動揺低減装置の側面図、(b)は(a)の矢印E方向から見た図。
【図11】 ヒンジ付減揺浮体を備えた浮体のRoll振幅の実験例を示す図。
【図12】 鉛直板を備えた浮体のRoll振幅の実験例を示す図。
【図13】 ヒンジ付減揺浮体を備えた浮体のHeave振幅を測定した実験例を示す図。
【図14】 従来の減揺浮体を備えた浮体を示し、(a)は側面図、(b)は(a)の矢印F方向から見た図。
【符号の説明】
1…浮体
4a,4b…水面下張出部材
6…減揺浮体
7…鉛直板
18a、18b…間隔
19…鉛直板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a floating body sway reduction device for reducing floating body structures (hereinafter referred to as floating pier bridges) such as floating piers, floating warehouses, work boats, and floating parking lots floating on water from being shaken by incident waves.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 is an example of what was proposed as an apparatus for reducing the shaking of a floating body such as a floating pier. As shown in FIG. 14 , a water surface projecting member g is fixed on the wave upper side and wave lower side of the floating body e, and a plurality of the water surface lower projecting members g are separated from each other in a direction perpendicular to the wave direction. An anti-vibration floating body h is arranged. These anti-vibration floating bodies h are rotatably attached to the underwater overhanging member g via hinges i. When the anti-vibration floating bodies h receive an incident wave, they are oscillated and absorbed with the hinge i as a fulcrum. The incident wave transmitted to is attenuated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the amplitude of the roll received by the floating body e of the floating body e alone and the underwater overhanging member g provided on the floating body e through the hinge i is determined by experiment, There was a problem that depending on the wave period, there was a problem that the roll amplitude was larger in the case where the reduced floating body h was provided, and it was found that the incident wave could not be attenuated even if the reduced floating body h was provided.
[0004]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a floating body that can be efficiently wave-dissipated by a member having a simple structure provided on the floating body and can reduce fluctuations in the wave period of the use range. It is to provide a vibration reduction device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to achieve the above object, according to
[0006]
A second aspect is characterized in that the vertical plate according to the first aspect is provided so as to be movable up and down .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0008]
1A and 1B show a first embodiment, in which FIG. 1A is a side view of a
[0009]
On the wave upper side 1 a and the wave lower side 1 b of the
[0010]
The anti-vibration floating
[0011]
According to the
[0012]
FIG. 2 shows a first modification of the first embodiment, in which a water surface projecting member 4 a is provided only on the wave-side 1 a of the
[0013]
FIG. 3 shows a second modification of the first embodiment, in which a water surface projecting member 4 b is provided only on the wave lower side 1 b of the
[0014]
FIG. 4 shows a second embodiment, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the present embodiment, the upper end of the floating
[0015]
FIG. 5 shows a third embodiment, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a
[0016]
When the
[0017]
FIG. 6 shows a fourth embodiment, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, vertical plates 9a and 9b extending downward are provided on the wave upper side 1a of the
[0018]
Therefore, when the arrow B direction is the wave upper side, the vertical plate 9a can be pivoted about the
[0019]
FIG. 7 shows a modification of the fourth embodiment. Vertical plates 11a and 11b extending below the bottom surface 1c of the floating
[0020]
Therefore, when the direction of arrow B is on the wavefront side, the vertical plate 11a is slid downward to hang downward from the bottom surface 1c of the floating
[0021]
FIG. 8 shows a fifth embodiment, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, the deck 1 e of the floating
[0022]
The water-
[0023]
9A and 9B show a sixth embodiment, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment,
[0024]
As a result, the swinging of the floating
[0025]
Figure 10 (a) (b) shows a modification of the sixth embodiment,
[0026]
As a result, the swinging of the floating
[0027]
In the second to sixth embodiments as well, as described in the first embodiment, the anti-vibration floating body and the vertical plate or the vertical plate are divided into a plurality in the width direction of the floating body (perpendicular to the plane of the paper). However, they may be arranged with a predetermined interval. Such a configuration is also effective for incident waves from an oblique direction of the floating body.
[0028]
Next, experimental results using the model floating body will be described. FIG. 11 shows an experiment in which a swinging floating body with a hinge is attached to the floating
[0029]
According to this experimental result, a figure corresponding to FIG. 2 in which the
[0030]
Next, FIG. 12 shows an experiment in which the
[0031]
According to this experimental result, it was found that the
[0032]
Next, FIG. 13 is an experiment in which a swinging floating body with hinges is attached to the floating
[0033]
According to this experimental result, the one corresponding to FIG. 1 in which the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect, the vertical plate extending below the bottom surface of the floating body is provided at least at the lower end of the wave-side side portion of the floating body so as to allow water to pass through the floating body. It is characterized by being fixed.
Therefore, when an incident wave is applied to the vertical plate from the wave upper side, the vertical plate suppresses rolling of the floating body due to the incident wave, so that the influence of the incident wave on the floating body can be reduced, and the floating body can be shaken with a simple structure. There is an effect that it can be reduced.
Furthermore, by providing a space that allows water to flow between the vertical plate and the floating body, the incident wave passes through the space, the wave height is gradually attenuated, and the effect of the floating body can be reduced. In other words, if there is no space, water is confined between the bottom surface of the floating body and a plate with no space, and there is no anti-vibration effect like a simple box-type floating body. Therefore, such an adverse effect is prevented.
According to
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a side view of a floating body sway reduction device, and FIG. 1B is a view seen from the direction of arrows BB in FIG.
FIG. 2 is a side view of a floating body sway reducing device showing a first modification of the embodiment.
FIG. 3 is a side view of a floating body sway reduction device showing a second modification of the embodiment;
FIG. 4 is a side view of a floating body sway reduction device showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view of a floating body sway reduction device showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view of a floating body sway reducing device showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view of a floating body shaking reduction device showing a modification of the embodiment;
FIG. 8 is a side view of a floating body shaking reduction device showing a fifth embodiment of the present invention;
9A and 9B show a sixth embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a side view of a floating body sway reducing device, and FIG.
10A and 10B show a modification of the embodiment, in which FIG. 10A is a side view of a floating body sway reduction device, and FIG. 10B is a view seen from the direction of arrow E in FIG.
FIG. 11 is a diagram showing an experimental example of Roll amplitude of a floating body provided with a hinged rocking floating body.
FIG. 12 is a diagram showing an experimental example of Roll amplitude of a floating body provided with a vertical plate.
FIG. 13 is a diagram showing an experimental example in which the Heave amplitude of a floating body provided with a hinged rocking floating body was measured.
14A and 14B show a floating body having a conventional anti-sway floating body, where FIG. 14A is a side view, and FIG. 14B is a view as seen from the direction of arrow F in FIG.
[Explanation of symbols]
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