JPH05332773A - 浮体構造物の対地変位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浮体構造物と岸壁との垂直方向の比較的長周
期の相対変位のみを検出できる。また構造を簡単化でき
る。さらに海洋の厳しい自然条件下でも、信頼性を長期
間にわたり維持できる。 【構成】 浮体構造体ａが潮位の変動等により上昇すれ
ば、液体５が浮体構造物側水密容器２から水準計測用連
通管３を経て岸壁側水密容器１へ流入し、浮体構造物ａ
が潮位の変動等により下降すれば、液体５が岸壁側水密
容器１から水準計測用連通管３を経て浮体構造物側水密
容器２へ流入して、浮体構造物側水密容器２の液面１４
レベル（浮体構造体の岸壁に対する垂直方向の相対変
位）が液面検出装置４により検出される。このとき、各
水密容器１、２の容積と水準計測用連通管３内を流れる
液体の流量との関係から、浮体構造体ａの岸壁ｂに対す
る垂直方向の相対変位の検出に時間遅れが生じるので、
この時間遅れが波浪等の高周波の変動を無視するフィル
ターの役割を果たして、液面検出装置４が比較的長い周
期の相対変位のみを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、岸壁等に係留される浮
体構造物、船舶等の潮位等による垂直方向の対対地変位
を検出する浮体構造物の対地変位検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】港湾施設において、浮体構造物（または
船舶）を岸壁に係留すると、この浮体構造物は、潮の干
満及び浮体構造物自身の吃水の変化により岸壁（陸上）
に対して上下方向に相対変位する。この浮体構造物と岸
壁との間には、渡り橋を架設して、車両等を通過させる
必要があるが、潮位の変化の大きい地域等では、浮体構
造物の岸壁に対する相対変動の振幅が大きい。加えて車
両等では、緩やかな走行路面を必要とするので、図４、
図５に示すように浮体構造物ａと岸壁ｂとの間に長大な
渡り橋ｃを架設している。

【０００３】この長大な渡り橋ｃを、港湾施設の制約等
から所期位置に架設できない場合には、渡り橋ｃの岸壁
側架設位置及び浮体構造物側架設位置の一方または双方
を架設の都度、変更するか、浮体構造物の浮力タンク内
にバラスト水を注排水し、吃水を変化させて、浮体構造
物の岸壁に対する垂直方向の相対変位を少なくするよう
にしている。

【０００４】しかし浮体構造物において相対変位を発生
させる要素は複雑なので、船舶等では、人為操作によ
り、吃水を変化させて、浮体構造物の岸壁に対する垂直
方向の相対変位を少なくしている例が多い。また船舶以
外の浮体構造物では、渡り橋ｃを通過する車両の種類等
を制約している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記浮体構造物の岸壁
に対する垂直方向の相対変位を自動的に補正するには、
何等かの手段でその変位を検出する必要がある。しかし
浮体構造物は、垂直方向以外にも複雑な挙動をするの
で、垂直方向の相対変位のみを直接検出するのは、困難
である。

【０００６】例えばこの相対変位を既存の装置を組み合
わせて検出しようとする場合、１つの例としては、潮位
及び浮体構造物の吃水を検出して、これらの検出量から
浮体構造物の岸壁に対する垂直方向の相対変位を算出す
る方法があるが、浮体構造物の吃水を検出する際、波浪
の高周波の変動も検出することになるので、これを無視
するためのフィルター機能が必要になる。また他の例と
しては、光学機器を使用して、浮体構造物の岸壁に対す
る垂直方向の相対変位を直接検出する方法がある。

【０００７】しかし上記何れの場合にも、装置が複雑に
なる上に、海洋の厳しい自然条件下では、装置の寿命が
短くて、信頼性が早期に低下するという問題があった。
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とする処は、浮体構造物と岸壁との垂直方向の比較
的長周期の相対変位のみを検出できる。また構造を簡単
化できる。さらに海洋の厳しい自然条件下でも、信頼性
を長期間にわたり維持できる浮体構造物の対地変位検出
装置を提供しようとする点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、岸壁等に係留される浮体構造物の潮位
等による垂直方向の対対地変位を検出する浮体構造物の
対地変位検出装置において、岸壁に設置した岸壁側水密
容器と、浮体構造物に設置した浮体構造物側水密容器
と、これらの水密容器を連通する可撓材製の水準計測用
連通管と、上記浮体構造物側水密容器内の液面レベルを
検出する液面検出装置とを具えている。

【０００９】

【作用】本発明の浮体構造物の対地変位検出装置は前記
のように構成されており、浮体構造体が潮位の変動等に
より上昇すれば、液体が浮体構造物側水密容器から水準
計測用連通管を経て岸壁側水密容器へ流入し、浮体構造
物が潮位の変動等により下降すれば、液体が岸壁側水密
容器から水準計測用連通管を経て浮体構造物側水密容器
へ流入して、浮体構造物側水密容器の液面レベル（浮体
構造体の岸壁に対する垂直方向の相対変位）が液面検出
装置により検出される。このとき、上記各水密容器の容
積と水準計測用連通管内を流れる液体の流量との関係か
ら、浮体構造体の岸壁に対する垂直方向の相対変位の検
出に時間遅れが生じるので、この時間遅れが波浪等の高
周波の変動を無視するフィルターの役割を果たして、液
面検出装置が比較的長い周期の相対変位のみを検出す
る。

【００１０】

【実施例】

（第１実施例）次に本発明の浮体構造物の対地変位検出
装置を図１に示す第１実施例により説明すると、ａが浮
体構造物、ｂが岸壁、１が岸壁ｂ上に設置した岸壁側水
密容器、２が浮体構造物ａ上に設置した浮体構造物側水
密容器、３がこれらの水密容器１、２を連通する可撓材
製の水準計測用連通管、４が浮体構造物側水密容器２の
外側壁に取付けた液面検出装置、５が岸壁側水密タンク
１と浮体構造体側水密容器２と水準計測用連通管２とに
予め注入した液体である。

【００１１】次に前記図１に示す浮体構造物の対地変位
検出装置の作用を具体的に説明する。浮体構造体ａは、
潮の干満及び浮体構造体自身の吃水の変化に従って岸壁
ｂに対する相対位置が上下する。このとき、浮体構造体
ａ及び水密容器２が図１の実線位置から一点鎖線位置に
上昇すれば（上昇量Ｙ参照）、浮体構造体側水密容器２
内の液体５が水準計測用連通管２を経て岸壁側水密容器
１内へ流入し、浮体構造体側水密容器２内の液面レベル
が一点鎖線位置まで低下する（低下量Ｘ参照）一方、岸
壁側水密容器１の液面レベルが実線位置→一点鎖線位置
まで上昇して、浮体構造体側水密容器２の液面レベルと
岸壁側水密容器１の液面レベルとが等しくなる。

【００１２】またそれとは逆に、浮体構造体ａ及び水密
容器２が図１の実線位置から下降すれば、岸壁側水密容
器１内の液体５が水準計測用連通管２を経て浮体構造体
側水密容器２内へ流入し、岸壁側水密容器１の液面レベ
ルが低下する一方、浮体構造体側水密容器２の液面レベ
ルが上昇して、浮体構造体側水密容器２の液面レベルと
岸壁側水密容器１の液面レベルとが等しくなる。

【００１３】この浮体構造体側水密容器２の液面レベル
の変化を浮体構造物側水密容器２の外側壁に取付けた液
面検出装置４により検出する。このとき、水密容器１、
２の体積と水準計測用連通管２内を流れる液体の流量と
の関係から、浮体構造体ａの岸壁ｂに対する垂直方向の
相対変位の検出に時間遅れを生じるので、波浪等の高周
波の変動を無視するフィルターの役割を果たして、比較
的長い周期の相対変位のみを検出する。

【００１４】なお水密容器１、２の容積と水準計測用連
通管２の内径とを変えることにより、上記時間遅れを調
整することが可能である。また水密容器１、２の液面レ
ベル及び液面検出装置４の浮体構造物側水密容器２に対
する取付位置を変えることにより、検出したい相対変位
の範囲を調整することが可能である。 （第２実施例）次に本発明の浮体構造物の対地変位検出
装置を図２、図３に示す第２実施例により説明すると、
図２のａが荷役設備を有する浮体構造物で、その全体を
Ａにより示す。またｂが岸壁、ｃが渡り橋で、荷役設備
を有する浮体構造物ａが岸壁ｂに係留され、浮体構造物
ａと岸壁ｂとの間に渡り橋ｃが架設されている。

【００１５】図２の場合には、港湾の広さの関係から荷
役設備を有する浮体構造物ａと岸壁ｂとの間に架設され
る渡り橋ｃに長大なものを使用できないという制約があ
る上に、荷役車両を渡り橋ｃ上に潮位の変化等に影響さ
れずに走行させたいという要求がある。この実施例は、
上記制約乃至要求に対処している。即ち、１が岸壁ｂ上
に設置した岸壁側水密容器、２が浮体構造物ａ上に設置
した浮体構造物側水密容器、３がこれらの水密容器１、
２を連通する可撓材製の水準計測用連通管、４ａが浮体
構造物側水密容器２の上部外側壁に取付けた液面検出装
置、４ｂが浮体構造物側水密容器２の下部外側壁に取付
けた液面検出装置、５が岸壁側水密タンク１と浮体構造
体側水密容器２と水準計測用連通管２とに予め注入した
液体で、上記液面検出装置４ａ、４ｂは、検出したい液
面レベルの上限位置と下限位置とに取付けられている。

【００１６】ｆが液面検出装置４ａ、４ｂに接続した相
対位置制御装置、６、７、８、９が同相対位置制御装置
のバルブ、１０が浮体構造物ａ内に設けたバラストタン
クｅ内に開口した注排水口、１１がバラストタンクｅ外
に開口した注排水口、ｇが上記バルブ６〜９を有するバ
ラスト注排水装置で、この相対位置制御装置では、液面
検出装置４ａ、４ｂからの検出信号により、浮体構造物
ａ内に設けたバラストタンクａ内のバラスト水を、荷役
設備を有する浮体構造物ａと岸壁ｂとの相対変位に応じ
て注排水し、浮体構造物ａの吃水ｄを変化させて、浮体
構造物ａの岸壁ｂに対する垂直方向の相対変位Ｙを自動
的に、一定範囲に制御するようにしている。

【００１７】次に前記図２、図３に示す浮体構造物の対
地変位検出装置の作用を具体的に説明する。前記第１実
施例と同様に水密容器１、２内の液面レベルは、浮体構
造物ａの岸壁ｂに対する垂直方向の相対変位Ｙに比例し
て変化する。液面検出装置４ａ、４ｂは、浮体構造物側
水密容器２内の液面１４レベルを検出し、そのとき得ら
れる検出信号を制御盤ｆへ送り、同制御盤ｆからバラス
ト注排水装置ｇへ制御信号を送り、同バラスト注排水装
置ｇを操作して、バラスト水の注水、排水、停止を行
う。即ち、浮体構造物ａが上昇し、浮体構造物側水密容
器２内の液面１４レベルが低下して、液面検出装置４ｂ
がこの液面１４レベルを検出したら、制御盤ｆからの指
令により、バルブ６、８を開き、バルブ７、９を閉じ、
ポンプＰを起動して、浮体構造物ａの周りのバラスト水
（海水）を矢印１３のように注排水口１１→バルブ６→
ポンプＰ→バルブ８→注排水口１０を経てバラストタン
クｅ内へ注水し、浮体構造物ａを下降させて、浮体構造
物側水密容器２内の液面１４レベルを上昇させる。

【００１８】それとは逆に、浮体構造物ａが下降し、浮
体構造物側水密容器２内の液面１４レベルが上昇して、
液面検出装置４ａがこの液面１４レベルを検出したら、
検出信号を制御盤ｆへ送り、同制御盤ｆからの指令によ
り、バルブ７、９を開き、バルブ６、８を閉じ、ポンプ
Ｐを起動して、浮体構造物ａに設けたバラストタンクｅ
内のバラスト水を矢印１２のように注排水口１０→バル
ブ９→ポンプＰ→バルブ７→注排水口１１を経てバラス
トタンクｅ外に排水し、浮体構造物ａを上昇させて、浮
体構造物側水密容器２内の液面１４レベルを下降させ
る。

【００１９】そして浮体構造物側水密容器２内の液面１
４レベルが液面検出装置４ａ、４ｂの間の中立位置に戻
れば、スイッチを切って、ポンプＰを停止させる。この
第２実施例では、断面を長方形とした最も単純な形の浮
体構造体ａを示しているが、複数のバラストタンクを有
する浮体構造体にして、上記と同様の対地変位検出装置
及び相対位置制御装置を設置すれば、浮体構造体の傾斜
を一定の範囲内で制御することが可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明の浮体構造物の対地変位検出装置
は前記のように浮体構造体が潮位の変動等により上昇す
れば、液体が浮体構造物側水密容器から水準計測用連通
管を経て岸壁側水密容器へ流入し、浮体構造物が潮位の
変動等により下降すれば、液体が岸壁側水密容器から水
準計測用連通管を経て浮体構造物側水密容器へ流入し
て、浮体構造物側水密容器の液面レベル（浮体構造体の
岸壁に対する垂直方向の相対変位）が液面検出装置によ
り検出される。このとき、上記各水密容器の容積と水準
計測用連通管内を流れる液体の流量との関係から、浮体
構造体の岸壁に対する垂直方向の相対変位の検出に時間
遅れが生じて、この時間遅れが波浪等の高周波の変動を
無視するフィルターの役割を果たすので、比較的長い周
期の相対変位のみを検出できる。

【００２１】また浮体構造物の対地変位検出時、フィル
ターも光学機器も不要で、対地変位検出装置の構造を簡
単化できる。また上記のようにフィルターも光学機器も
不要で、海洋の厳しい自然条件下でも、対地変位検出装
置の信頼性を長期間にわたり維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浮体構造物の対地変位検出装置の第１
実施例を示す側面図である。

【図２】荷役設備を有する浮体構造物と岸壁と渡り橋と
を示す側面図である。

【図３】本発明の浮体構造物の対地変位検出装置の第２
実施例を示す側面図である。

【図４】浮体構造物と岸壁と渡り橋との従来例を示す斜
視図である。

【図５】浮体構造物と岸壁と渡り橋との他の従来例を示
す斜視図である。

【符号の説明】

ａ 浮体構造物 ｂ 岸壁 ｃ 渡り橋 １ 岸壁側水密容器 ２ 浮体構造物側水密容器 ３ 水準計測用連通管 ４ 液面検出装置 ４ａ 〃 ４ｂ 〃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 岸壁等に係留される浮体構造物の潮位等
   による垂直方向の対対地変位を検出する浮体構造物の対
   地変位検出装置において、岸壁等に係留される浮体構造
   物の潮位等による垂直方向の対対地変位を検出する浮体
   構造物の対地変位検出装置において、岸壁に設置した岸
   壁側水密容器と、浮体構造物に設置した浮体構造物側水
   密容器と、これらの水密容器を連通する可撓材製の水準
   計測用連通管と、上記浮体構造物側水密容器内の液面レ
   ベルを検出する液面検出装置とを具えていることを特徴
   とした浮体構造物の対地変位検出装置。