JP5010570B2 - 船体の耐氷補強構造 - Google Patents
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Description
例えば、液化天然ガスを運搬するLNG船について図4、5を用いて説明する。図4はLNG船の船首、船尾を除く船体構造図、図5は図4中のAで示される船体の側面拡大図である。
特許文献1は、二重船殼構造において、内壁には、船の長さ方向に防撓材を配置し、外壁には、船の長さ方向と直角方向に防撓材を配置し、内壁に配置した防撓材は、船の横断面において二重船殼内に張着されたフロアを貫通し、該フロアに支持させ、外壁に配置した防撓材は、船の長さ方向において二重船殼内に縦通された縦通ガーダを貫通し、該縦通ガーダに支持させて補強を行っている。
また、特許文献2も同様に船体に設けられる補強構造の高さについて示されておらず、氷塊の衝突荷重を低減できる補強構造の配設位置を予測しにくい。
船体が氷塊の衝突によって損傷すると、タンクシステムに損傷が発生する可能性があり、補修費用と補修期間が飛躍的に大きくかかるという問題がある。一方、損傷を防ぐために補強構造を船体の全体に形成すると、構成部材が多くなり不必要にコストがかかり不経済である。
前記外殻は、その内壁に前記船体の長手方向に配設される水平防撓材と、該船体の鉛直方向に配設される垂直防撓材とが一定間隔を有して夫々複数形成されて前記船体を構成し、前記各垂直防撓材の間隔よりも狭い間隔で配設されるとともに、前記船体の長さを1として船首から0.2〜0.3の範囲の位置に形成されて外殻を補強する補強材を備え、前記補強材は、該船体の鉛直方向に配設される板状形状をなして前記外殻と内殻の間に少なくとも1つ架設されて構成されることを特徴とする。
また、前記補強材を船体の長さを1として船首から0.2〜0.3の範囲の位置に形成させることにより、船体と氷塊の相対速度が大きくなり且つ損傷程度が大きくなる正面衝突を考慮した領域に補強材を配設させることができる。よって、外板が受ける荷重を低減することができ、外板の大きな変形若しくは亀裂発生を抑制することができる。
氷塊は喫水面上に存在するため、喫水面高さを基準として補強材を配設させることにより、不要に補強材を形成することがなく、経済的に氷塊との衝突による荷重を低減することができる。
このように、前記喫水面高さは前記船体の船底部から0.3〜0.45の範囲とすることにより、船体の積載量によって上下に喫水面高さが変動しても氷塊との衝突による荷重を低減することができる。
ここでは、二重船殻構造を有する船体として、液化天然ガス(LNG)を運搬する船体について説明しているが、二重船殻構造を有する船体であれば、LNG船以外でも適用される。
なお、氷塊接触範囲15とは船体と氷塊とが接触する範囲のことであり、船体と氷塊が衝突すると氷塊の先端は圧壊し、船体との接触面積が増加し外板が受ける荷重が増加する。本実施形態ではこの範囲を氷塊接触範囲15とし、特に氷塊と衝突したときの外板が受ける荷重が最大となる範囲を最大荷重範囲13としている
図3に示すように、タンク14を備えるLNG船1は、船側外板または船底外板で構成される外板6と、内側の縦通隔壁または船底内板で構成される内板8とによって二重船殻構造が形成される。内板8および外板6はそれぞれ防撓材によって補強されており、外板6の内側と内板8の外側には、船体の長さ方向に設けられる水平防撓材(ロンジ)4が一定間隔で形成されている。符号11は船底を示す。
なお、船体の鉛直方向に設けられる垂直防撓材(フレーム)は図3では図示されない。また、図3では本実施形態を説明するうえで必要な構成部分以外については記載を省略している。
また、喫水面は船体の積載量によって変化しており、喫水面の高さLは変動する。変動範囲は、前記船体の船底部からデッキまでの高さを1として、該船底部から0.3〜0.45の範囲である。
また、中間フレーム10は図3のB部のようにその下端部がL字型を有している。このL字型により、内板8の突出下面を支持するように位置決めして溶接される。
これにより、構造が簡単で且つ経済的に氷塊の衝突による外板の衝突荷重を低減させることができる。
2 垂直防撓材(フレーム)
4 水平防撓材(ロンジ)
6 外板
8 内板
10 中間フレーム
13 最大荷重範囲
14 タンク
15 氷塊接触範囲
17 船首
L 喫水面の高さ
Claims (3)
- 船側部と船底部を具備する船体が、前記船側部外側面と船底部下面とが連結されて形成される外殻と、前記船側部内側面と船底部上面とが連結されて形成される内殻とで構成される二重船殻構造を有し、前記外殻は船体の長手方向と鉛直方向に夫々防撓材を配設される船体の耐氷補強構造において、
前記外殻は、その内壁に前記船体の長手方向に配設される水平防撓材と、該船体の鉛直方向に配設される垂直防撓材とが一定間隔を有して夫々複数形成されて前記船体を構成し、
前記内殻の前記船側部内側面の下端部には、前記船体の中央方向に延伸する水平な突出下面が形成されており、
前記各垂直防撓材の間隔よりも狭い間隔で配設されるとともに、前記船体の長さを1として船首から0.2〜0.3の範囲の位置に形成されて外殻を補強する補強材を備え、
前記補強材は、該船体の鉛直方向に配設される板状形状をなし、且つその下端部には前記内殻の突出下面と当接する凸部が形成されており、前記外殻と内殻の間に少なくとも1つ架設されて構成されることを特徴とする船体の耐氷補強構造。 - 前記補強材は、前記船体の喫水面高さから上下4mの範囲の位置に形成されることを特徴とする請求項1記載の船体の耐氷補強構造。
- 前記喫水面高さは、前記船体の船底部からデッキまでの高さを1として、該船底部から0.3〜0.45の範囲の位置に有することを特徴とする請求項2記載の船体の耐氷補強構造。
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