JPH0840363A - 洋上構造物間のサージ運動を低減する方法と装置 - Google Patents

洋上構造物間のサージ運動を低減する方法と装置

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JPH0840363A
JPH0840363A JP7087103A JP8710395A JPH0840363A JP H0840363 A JPH0840363 A JP H0840363A JP 7087103 A JP7087103 A JP 7087103A JP 8710395 A JP8710395 A JP 8710395A JP H0840363 A JPH0840363 A JP H0840363A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 うねりないし波を受ける、一方の浮動洋上構
造物と、他方の固定的な、又は浮動状態の洋上構造物と
の間のサージ運動を防止可能、もしくは少なくとも低減
可能な方法及び装置を提供する。 【構成】 洋上構造物1,2の一方2にバンパ9〜12
を設置し、これらバンパを、他方の構造物1のスラスト
面3と対向させ、かつサージ運動方向と平行方向に可動
にしておく。更に、バンパをスラスト面3と接触させ、
所定スラスト力でスラスト面が弾性的に押圧されるよう
にする一方、各バンパを構造物2に対しサージ運動の両
方向に交番運動と共に可動にする。これらバンパは、サ
ージ運動速度がゼロとなる瞬間に、洋上構造物2に対し
停止するようにされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つの洋上構造物間の
交番サージ運動(alternatingsurge
motion)を防止するか、又は小さい値に低減する
方法及び装置、それも、前記洋上構造物が、互いに並ん
で位置せしめられており、かつまたそのうちの少なくと
も一方の構造物が浮動体であり、更に、これら2つの洋
上構造物の第1の構造物が、低減対象となるサージ運動
(surge motion)の生じる水平の方向に沿
って互いに向い合った第1と第2の垂直スラスト面を有
する形式のものに関している。
【0002】
【従来の技術】周知のように、船舶又はその他の推進力
をもたない海上浮動構造物は、波ないしうねりの作用を
受け、複合的な運動を行なう。この運動は、6つの動き
に分解される。すなわち、3つの回転運動と3つの直線
運動とである。直交するX,Y,Z各軸の座標系内で、
これら6つの運動は、X軸を中心とする交番回転(al
ternating rotation)であるローリ
ングと、Y軸を中心とする交番回転であるピッチング
(pitching)と、Z軸を中心とする交番回転で
あるヨーイング(yaw)と、X軸に沿った交番並進運
動であるサージング(surging)と、Y軸に沿っ
た交番並進運動であるスウェイング(sway)と、Z
軸に沿った交番並進運動である上下動(heavin
g)とから成っている。
【0003】2つの洋上ないし近海構造物が並べて位置
せしめられ、これら構造物の一方が浮動体で、他方の構
造物が不動に固定されるか、又は浮動体である場合、こ
れら構造物相互の運動の制限を要する場合がある。たと
えば、支持構造物に取付け固定される甲板を運ぶ荷船を
安定化する必要がある場合が、それである。本明細書の
説明の文脈において、“甲板”(deck)という用語
は、海上に設置されるどのような種類のプラットフォー
ム上部構造物にも用いられる。甲板は、従来は、鋼製又
はコンクリート製、もしくは一部が鋼製、一部がコンク
リート製の複数垂直管状脚を有しており、支持構造物に
固定取付けされていた。“支持構造物”という用語は、
この技術分野で普通“ジャケット”と呼ばれ、洋上プラ
ットフォームの甲板を支持するように設計されているあ
らゆる種類のインフラストラクチュア(infrast
ructure)を指すのに用いる。使用時には、この
支持構造物は、完全もしくは部分的に水中に没し、任意
に海底に立てることができる。支持構造物の脚は、概し
て垂直もしくは事実上垂直であるか、もしくは一部が垂
直、一部が垂直線に対し傾斜している。加えて、本発明
の文脈で用いる“荷船”とは、洋上プラットフォームの
甲板を運搬可能で安定的なあらゆる水上運搬手段を指す
ものである。
【0004】洋上プラットフォームの甲板及び支持構造
物は、従来は、陸上又は乾ドック又は船底掃除用ドック
で別々にプレハブ式に製造され、次いで別々に運搬及び
/又は曳航されて、海上の現場で組立てられた。この組
立て場所には、プラットフォームを使用する現場か、も
しくは水深が十分に深く、かつ比較的静穏な海の状態の
別の個所が選ばれる。支持構造物上に甲板を取付けるた
め、甲板を運ぶ荷船は、支持構造物の脚と脚との間に位
置せしめられる。海がうねりを生じている場合に、良好
な条件下で取付け作業を確実に行なうためには、支持構
造物に対する荷船の運動を制限する必要がある。甲板の
脚の荷重支承面及び支持構造物頂端の受容部分の荷重支
承面の寸法は限られており、荷船の水平方向の運動振幅
より小さい場合がある。従来は、荷船のヨーイング、ロ
ーリング、スウェイングは、案内部材によって制限され
ていた。この案内部材は、任意にショックアブソーバを
有し、荷船と支持構造物の脚との間に配置される。加え
て、種々の公知システムにより、既に支持構造物に対す
る荷船のサージ運動を制限することが提案されている。
第1の公知システムでは、支持構造物に荷船をつなぐ係
留索及び/又は太網が用いられる。しかしながら、経験
が教えるところでは、この公知システムはサージ運動を
制限するには不適当である。第2の公知システムでは、
案内ピン、すなわち垂直に取付けられた留杭が用いられ
ている。これらの留杭は甲板の脚に沿って可動であり、
かつまた、支持構造物の脚の外側に剛性的に固定されて
いる。このシステムも、また、経験上、壊れやすく、と
りわけ、サージ運動にさらされている荷船を固定するに
は不適である。第3の公知システムは、たとえばG.
J.ホワイトほか著『プレインストールされたジャケッ
トへの統合甲板の洋上設置』(OTC5260、洋上技
術会議、テキサス州ヒューストンでの第18回年次会
議、5月5日〜8日、P.322、右欄及び図4)に記
載されている。この第3の公知システムの場合、甲板の
各脚(又は脚のうちの少なくともいくつか)が、支持構
造体の対応脚頂端部に円錐形入口を有する定心管に係合
可能な一種のプランジャピストンを有している。エラス
トマ材料製スリーブにより構成され、“半径方向エラス
トマ”と呼ばれる半径方向ショックアブソーバが、定心
管と支持構造物の脚を形成する管との間の環状隙間に配
置されている。第2と第3の前記公知システムの違い
は、主として半径方向エラストマの有無に存する。この
半径方向エラストマは、壊れやすさを改善するものでは
あるが、揺動防止能力は欠けている。これは、特に半径
方向エラストマが圧縮可能だからである。加えて、サー
ジ運動が大きい場合は、第3の公知システムは余りにも
壊れやすい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、した
がって、概括的に言えば、既述の種類の方法及び装置
を、うねりにさらされる一方の浮動洋上構造物と、他方
の固定的な、又は同じく浮動状態の洋上構造物との間の
サージ運動を防止可能、もしくは少なくとも小さい値に
低減可能なものにすることにある。
【0006】本発明の副次的な目的は、次のことが可能
な前記方法及び装置を提供することにある。すなわち、
サージ運動が停止され、2つの洋上構造物の一方が、他
方の構造物に対してほぼ目標位置に近い位置に定常維持
されたのち、双方の構造物の一方の構造物の、他方の構
造物に対する相対位置を微調整し得るようにすることが
可能な方法及び装置である。
【0007】より詳しく言えば、本発明の求めるところ
は、甲板を運ぶ荷船と、甲板が設置される浮動式又は固
定式の支持構造物との間のサージ運動を防止すること、
もしくは少なくとも小さい値に低減することであり、か
つまた、このことが、荷船の他の5種の運動に有意な影
響を与えることなしに、また荷船と支持構造物との間に
極めて高い結合力を生じさせることなしに、達成するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明の方
法により次のような処置を有するようにすることによっ
て達成された。すなわち、 a)第2洋上構造物に、各引込み位置から各拡開位置へ
移動可能な少なくとも第1と第2のバンパ(bumpe
rs)を設け、各拡開位置では第1と第2のバンパが、
第1洋上構造物の第1、第2の各スラスト面と向い合
い、水平方向に前記第1、第2のスラスト面から間隔を
おいて位置するようにし、また、前記バンパのそれぞれ
を、第2洋上構造物に、サージ運動の方向と平行方向
に、かつまた所定最大許容行程をもって変位可能となる
ように取付ける処置と、 b)2つの洋上構造物の1つを、交番サージ運動(al
ternatingsurge motion)による
2つの極限位置の中間位置が、前記洋上構造物の、他方
の構造物に対する目標位置にほぼ合致する位置へもたら
す処置と、 c)前記2つの極限位置間の交番サージ運動の全振幅を
測定する処置と、 d)測定全振幅がバンパの所定最大許容行程以下である
場合、第1、第2バンパを各拡開位置へ変位させる処置
と、 e)第1、第2バンパを第1洋上構造物の第1、第2ス
ラスト面それぞれと接触させ、前記両バンパを所定スラ
スト力で前記スラスト面に弾性的に押圧する一方、2つ
のバンパのそれぞれと第2洋上構造物との間の交番相対
運動がサージ運動の両方向に可能となるようにする処置
と、 f)バンパを、サージ運動の速度がゼロの瞬間には、第
2洋上構造物に対し停止させる処置とを有するようにす
るのである。
【0009】また、本発明の装置は次の特徴を有してい
る。すなわち、少なくとも第1、第2のバンパが備えら
れ、これらのバンパが、各引込み位置と各拡開位置との
間を変位可能となるように第2洋上構造物に取付けら
れ、前記拡開位置ではバンパが第1構造物の第1、第2
スラスト面それぞれに向い合い、かつ前記第1、第2ス
ラスト面から水平方向に間隔をおいて位置するようにさ
れ、また前記バンパのそれぞれが、サージ運動と平行に
水平方向に可動にされており、更に、第1、第2バンパ
にそれぞれ接続された第1、第2アクチュエータ装置
(actuatormeans)が備えられ、バンパを
拡開位置に移動させるようにし、更に、第3、第4のア
クチュエータ装置が備えられ、それぞれ第1、第2バン
パに接続されることにより、これらバンパが第1構造物
の第1、第2スラスト面にそれぞれ接触せしめられ、更
にまた、第1、第2の圧力装置が備えられ、それぞれ第
1、第2のバンパと、組合せられることにより、これら
バンパが前記スラスト面に弾性的に押圧される一方、2
つのバンパの一方と第2洋上構造物との交番相対運動が
サージ運動の両方向に可能となるようにされており、更
に、第1、第2の被制御ロック装置(controll
ed locking means)が備えられ、第
1、第2バンパと組合されることにより、これらバンパ
を、望みとあれば、第2構造物に対して固定的に維持で
きるようにしたのである。
【0010】本発明の有利な実施例によれば、前記第
1、第2の被制御ロック装置のそれぞれは、第3、第4
アクチュエータ装置と第1又は第2圧力装置それぞれと
の間に取付けられたカップリング装置(couplin
g means)により構成され、2つの状態を有して
いる。すなわち、対応する第1又は第2のバンパと第2
構造物との間の、サージ運動両方向での前記交番相対運
動を許容する第1状態と、第1構造物の関連スラスト面
に対する対応第1又は第2バンパのスラスト力の方向
で、対応第1又は第2バンパと第2構造物との間で一方
方向にだけ作用する相対運動を保証する第2状態とであ
る。また、カップリング装置のそれぞれは、その第2状
態のさいには、ロック装置(locking mean
s)として働く。
【0011】第3、第4アクチュエータ装置のそれぞれ
は、複動油圧アクチュエータにより構成されている。こ
のアクチュエータ(actuator)は、第2構造物
と、対応第1、第2バンパとの間に取付けられ、サージ
運動の方向と平行な縦軸線を有している。第1、第2の
圧力装置のそれぞれは、前記カップリング装置を介して
油圧アクチュエータのチャンバの1つに接続された低圧
蓄圧器により構成されている。この油圧アクチュエータ
は、前記蓄圧器の圧力下で油圧流体を供給されると、対
応バンパを第1構造物の関連スラスト面へ向って移動さ
せる。そのような条件のもとで、前記カップリング装置
が少なくとも1つの被制御逆止め弁により構成されてい
る。この逆止め弁は、第1状態では、低圧蓄圧器と油圧
アクチュエータの前記チャンバとの間に高い流量の双方
向連通が生ぜしめられ、第2状態では、低圧蓄圧室から
油圧アクチュエータの前記チャンバへの高流量の一方方
向のみの連通が生ぜしめられる。
【0012】本発明の装置は、更に、2ポート2位置の
少なくとも1つの被制御分配弁又はオンオフ弁を有して
いる。この弁は、流量制限器と直列接続され、油圧アク
チュエータの前記チャンバと油圧流体タンクとの間に低
流量の連通を生じるよう制御され得る。後で詳述するよ
うに、各バンパの油圧アクチュエータと組合わされたこ
の被制御弁により、第1構造物に対し第2構造物の位置
を穏かに微調整することができる。
【0013】本発明の装置を、荷船と洋上プラットフォ
ーム用の支持構造物との間のサージ運動を低減するため
に使用する場合、前記第1の洋上構造物がプラットフォ
ームの支持構造物に相当し、前記第2の洋上構造物が荷
船に相当することになる。いずれにしても、本発明の装
置は、荷船の船首区域に荷船縦軸線に関して対称的に配
置された2つの第1バンパと、荷船の後尾区域に荷船縦
軸線に関して対称的に配置された2つの第2バンパとを
有している。前記スラスト面は、プラットフォーム用支
持構造物の脚の垂直面を有している。各バンパは、その
場合、支持構造物の各脚と協働するよう構成されてい
る。
【0014】
【実施例】本発明のこのほかの特徴及び利点を、以下
で、添付図面に示した一好適実施例について説明する。
以下では、本発明を洋上プラットフォームの支持構造物
(“ジャケット”)に対して荷船を安定させる目的に、
特に、うねりにさらされる荷船の、支持構造物に対する
サージ運動を防止する目的に適用した場合について説明
する。
【0015】前記プラットフォームの支持構造物1に洋
上プラットフォーム甲板を取付けたり、所与の作業現場
で洋上プラットフォームが業務を終えた後、前記甲板を
除去したりするための公知技術の場合(たとえば既述の
OTC5260刊行物参照)、甲板を運んでいる荷船
2、又は甲板が積込まれる荷船2が、図1と図2とに示
されているように、支持構造物1の脚3の間に位置せし
められる。これらの図では、プラットフォームの甲板
は、簡単化のため、かつまた本発明の一部を形成せず、
また本発明の理解に不必要であるため、省略されてい
る。図1及び図2では、支持構造物は固定された構造物
である。すなわち、その脚3は、海底4内へ打込まれた
パイル5により海底に固定されている。しかしながら、
本発明は、洋上プラットフォームの作業現場に、複数の
係留索及び/又は海底に錨止されたつなぎ部材によっ
て、洋上プラットフォーム技術分野の従来形式により保
持されている。
【0016】洋上プラットフォームが設置される現場で
観察されるうねりないし波が、好ましい又は主な方向
(図2では矢印Hで示す)を有する場合、荷船2にとっ
て最も好ましいのは、この主要なうねりに向い合うこと
であり、したがって、支持構造物1にとっては、初めに
その方向に設置するのが好ましい。そのような条件下で
荷船2のローリング、ヨーイング、スウェイングの各運
動が最小化される。このことは、洋上プラットフォーム
の甲板の設置又は除去の作業中には極めて重要なことで
あるが、残念なことに、サージ運動が、その場合には最
大となる。荷船の残留ヨーイング及びスウェイング運動
は、容易に低減され、図1及び図2に示したような可と
う的なフェンダー6などの公知手段を用いることによ
り、甲板の設置又は除去の作業に必要な値にすることが
できる。
【0017】加えて、荷船2は、一時的に縦方向での所
定位置に公知手段、たとえばタグ(tug)、動的位置
決めシステム、太綱、あるいは又、図2に示したような
船首と船尾の係留索7、8等で保持される。しかし、太
綱又は係留索を十分にピンと張ったとしても、荷船のサ
ージ運動は、甲板の設置又は除去の作業時に許容値まで
低減させることはできない。それゆえ、通常は、このサ
ージ運動を防止又は許容値まで低減させる付加的手段を
備える必要がある。既述のように、公知システムは、半
径方向エラストマーを有する、もしくは有さないプラン
ジャピストン又は案内ピンを利用しているが、それらは
壊れ易く、かつまた/もしくは、かなりのうねりの場合
に効果を挙げることが難しい。
【0018】後述するように、本発明により得られる方
法及び装置により、荷船2は、サージ運動時に支持構造
物1に対し固定的に維持され得る一方で、荷船には他の
運動の自由が、特に上下動、ローリング、ピッチングの
自由が残されている。ヨーイング及びスウェイングは他
の公知手段、たとえば既述の可とう的なフェンダ(fe
nder)6等により制限される。
【0019】図3〜図6に示されているように、4個の
バンパ9〜12が荷船2の甲板の4隅に配置されてい
る。船首左舷のバンパ9と船尾右舷のバンパ12とは等
しい。同じく、船首右舷のバンパ10と船尾左舷のバン
パ11とが等しく、それぞれがバンパ9と12に対し、
荷船2の縦軸線に関し対称的である。
【0020】4個のバンパ9〜12のそれぞれは、支承
部たとえば3つの支承部14,15,16内で回転可能
である。これらの支承部は、図7と図11とにバンパ9
について示されているように、荷船の縦軸線と平行の方
向に整列せしめられている。他のバンパも、これらの図
に示されているのと同様の形式で取付けられている。し
たがって、4個のバンパのそれぞれは、事実上垂直の、
搬送目的用の引込み位置(図3,図4)と、水平の作業
位置(図5〜図7、図11)、すなわち拡開位置との間
で可動である。この作業位置では、バンパは荷船舷側か
ら横方向外方へ突出する。前部のバンパ9,10は、そ
の作業位置では、荷船2の船首側の支持構造物前脚3の
前側と向い合うことになる。他方、船尾バンパ11,1
2は、荷船2の船尾側の支持構造物後脚3の後側と向い
合うことになる。
【0021】4個のバンパ9〜12のそれぞれはケーブ
ル17を介してウインチ18(図3〜図6)に結合され
ている。ウインチ18は、起動されると、対応バンパを
引込み位置から拡開位置への移動、もしくはその逆の移
動を生じさせるのに役立っている。各ケーブル17は柱
脚21の頂部に取付けられた滑車19に巻掛けられてお
り、柱脚21は、ウインチ18と対応バンパとの間の、
荷船2の甲板に固定されている。
【0022】バンパ9を示した図7から分かるように、
各バンパは、支承部14〜16内を同時に滑動し回転し
得るように取付けられた管22と、一端が管22に剛性
固定され、管22から直角に延びる管23と、管23の
他端に固定され管22と平行に延びる短い管24と、端
部が管22と管24とに剛性結合され、これらの管に対
し斜めに延びる管25とから構成されている。4個の管
22〜25により形成される構造物は、ほぼ3角形の構
造物であり、管25は、作業中に管23がさらされる水
平方向の力に抗し得る控えを形成している。管23はロ
ーラ26を有し、このローラ26は、管23の軸線を中
心として回転可能であると同時に管23に沿って滑動可
能である。ローラ26の周面には、支持構造物1の脚3
の外面の外形に対応する断面形状を有するみぞが設けら
れている。ローラ26のボディ即ち体部は、たとえば金
属製であり、そのみぞは好ましくは可とう性のライニン
グ27で被覆されている(図8)。ライニング27は、
ローラ26と支持構造物1の脚3との間に良好な接触を
生じさせることができる。ライニング27は、たとえば
ポリウレタン製である。
【0023】各バンパは滑動路システム28(図7と図
9)と組合されている。このシステム28により、各バ
ンパ、たとえばバンパ9は、作業中に垂直力にさらされ
る間に、水平の作業位置に保持される。図7と図9とに
示されているように、滑動路システム28は、IPN桁
の種類の金属I形材29とC形材31とにより形成され
ている。I形材29は、荷船2の甲板に荷船縦軸線と平
行に延びるように固定され、C形材31は、たとえば溶
接により管23に剛性固定されている。図9にはC形材
31がI形材29の頂部水平フランジと係合している様
子が示されている。このような条件下で、管23は、I
形材29により支持され、I形材29に沿って滑動可能
であるが、その水平位置では下から係止されているの
で、バンパ9は立たせることはできない。図7に示した
ように(図10も参照)、I形材29の頂部水平フラン
ジの一部分が、I形材29の右端に近い区域では欠けて
いるため、形材29,31は、支承部14〜16の軸線
を中心としてバンパ9を回転させ、次いでバンパ9を前
記軸線に平行に並進運動させることにより、相互に係合
可能である。また、逆に形材29,31を解離するに
は、バンパ9を右方へ並進運動させ(図7)、支承部1
4〜16の軸線を中心として上方へ回転させればよい。
【0024】4個のバンパ9〜12のそれぞれは制御装
置32と組合されている。この制御装置32は、荷船2
の縦軸線と平行に対応バンパを移動させ、支持構造物1
の対応脚3と接触させ、後述する処置により、荷船2に
対しロックすることができる。制御装置32は種々異な
る形式で構成できる。たとえば、純機械式に構成もでき
れば、電気機械式に、線形アクチュエータ、ばね、ラチ
ェット機構を用いて構成することもできる。しかし、各
制御装置32は、後述するように油圧式に構成するのが
好ましい。
【0025】4体の油圧式制御装置32は等しいので、
1体について、たとえばバンパ9と組合されている装置
について説明するにとどめる。図7及び図12(図22
及び図23も参照)に示されているように、油圧制御装
置32は、主として複動油圧アクチュエータ33と、こ
のアクチュエータに接続された低圧蓄圧器34とから成
っている。アクチュエータ33は、荷船2の縦軸線と平
行に延びるように配置されている。アクチュエータ33
のピストンロッド35は、バンパ9の管22と同軸であ
り、半剛性リンク36(図22により明瞭に示されてい
る)を介して管22の一端と接続されている。リンク3
6は、縦方向に一定程度の弾性を有しているので、弾力
的に少しだけ、たとえば数センチだけ、後述する理由で
圧縮可能である。管22とは反対側の、アクチュエータ
・シリンダ37の端部は、フォーク状ヒンジ38を介し
て荷船2の甲板と結合されている。
【0026】アクチュエータ33のシリンダ37内に
は、ピストン42の両側にチャンバ39と41がそれぞ
れ形成される(図7と図22)。ピストンロッド35の
周囲の環状チャンバ39は、パイプ43(図12)を介
して圧力下のオイルが供給される。
【0027】ヒンジ38に隣接するアクチュエータ33
のチャンバ(chamber)41は、複数の閉鎖可能
のオリフィス(図12,23及び図24〜26)を介し
て低圧蓄圧器34と連通させることができる。これらの
オリフィスの性質及び機能は以下で詳説する。図12に
は、これらの閉鎖可能のオリフィスが、単一の穴44と
単一のニードル弁45により象徴的に全体として示され
ている。
【0028】低圧蓄圧器34は、好ましくは、ヒンジ3
8に隣接する、アクチュエータ・シリンダ37の端部の
直接上方に位置するようされており、一定量のオイル4
6を、気体又は気体状混合物47と一緒に数バール程度
の低圧で内蔵している。この気体は、アクチュエータ3
3のチャンバ41内へオイル46を吐出させ、ピストン
42とそのロッド35とをシリンダ37から強制的に押
出し、それによりバンパ9を支持構造物の対応脚3の方
向へ押付ける。蓄圧器34に内蔵されるオイル46の量
は、シリンダ37内でピストン42が最大行程を行なう
のに要する量より大である。蓄圧器34内の気体47の
圧力は、アクチュエータ33と支承部14〜16との摩
擦力を克服するのに十分な圧力でなければならない。
【0029】アクチュエータ33のチャンバ39に、パ
イプ43を介してチャンバ41と蓄圧器34との内部の
圧力より高い圧力でオイルが供給されると、アクチュエ
ータ33のピストンが右方へ移動せしめられ(図7)、
それによりピストンロッド35がシリンダ37内へ引込
められ、荷船2に対して最前方位置へ前部左舷バンパ9
を位置せしめる。同じ操作が前部右舷バンパ10にも行
なわれる。これに対し、オイルが2つの船尾のバンパ1
1,12と組合されたアクチュエータ33のチャンバ3
9に供給されると、バンパ11,12は荷船2に対する
極限の船尾位置へ移動せしめられる。言いかえると、す
べてのアクチュエータ33のチャンバ39にチャンバ4
1内の圧力より高い圧力でオイルが供給されると、2つ
の船首のバンパ9,10が2つの船尾バンパからそれぞ
れ最も離れたところまで移動せしめられる。これらバン
パの間隔は、したがって、左舷と右舷との、最も端の脚
3の間隔より大である。このような条件下で、荷船2に
は依然として自由にサージ運動を行なう余地が残ってい
るが(とはいえ係留索により前記運動は制限されてい
る)、バンパ9〜12は、作業位置(図6)に在る場合
には、支持構造物1の脚3と接触することがない。
【0030】閉鎖可能のオリフィスのそれぞれは、図1
2に符号44で象徴的に示されているが、実際には複数
の被制御逆止め弁48、たとえば2つの弁と、少なくと
も1つの被制御オンオフ弁49とにより構成されている
(図を簡単にするため、図22〜図26には逆止め弁4
8とオンオフ弁49とが各1つだけ示されている)。圧
力センサ51は、アクチュエータ33のチャンバ41内
のオイル圧力を測定する働きを有している。
【0031】逆止め弁48は、開弁の制御信号を受取る
と、低圧蓄圧器34の内室とアクチュエータ33のチャ
ンバ41間に高流量の2方向連通を生じさせる(図2
5)。制限信号を受けない場合、逆止め弁48は、蓄圧
器34の内室からチャンバ41への一方向の高流量連通
を生じさせる。この連通は、チャンバ41内の圧力が蓄
圧器34内の圧力を下回る度に生じ、チャンバ41内の
圧力が蓄圧器34内の圧力を超える度に、逆止め弁48
は自動的に閉弁される。加えて、被制御オンオフ弁49
は、制御信号により開弁されると、チャンバ41と油圧
流体タンクとの間に低流量の連通を生じさせる。この油
圧流体タンクは、図23〜図26に蓄圧器34の内室に
より形成されているように示されているが、好ましく
は、蓄圧器とは別個のタンクによって構成し、たとえば
荷船2の甲板上に、図27の符号57で略示されている
ように配置しておく。
【0032】後述するように、被制御逆止め弁48と、
オンオフ弁49とにより、ピストン42とピストンロッ
ド35とは、制御パネル54を介して操作員(図12)
により、又は操作員に代るプログラム可能な制御装置の
制御により、3つの異なるモードで操作される。油圧制
御装置は、好ましくは、被制御逆止め弁48とオンオフ
弁49との開弁用に備えられているが、また、電磁式に
制御するためにも用いることができる。1つの操作モー
ドから別の操作モードに切換え、荷船2のサージ運動を
阻止する操作を行なうために必要とされる電力は、極く
僅かであり、数十kWにすぎない。この目的に要する液
力は、油圧供給源と呼ばれる油圧エネルギー源55から
得られる。4個のバンパ9〜12のそれぞれと組合され
ている4つの制御装置32すべてを制御するために、単
一の制御パネル54と単一の液圧供給源55があれば十
分である。
【0033】各油圧制御装置32のアクチュエータ33
は4つの操作モードを有している。第1モード(モード
1)の場合、チャンバ39には、チャンバ41と蓄圧器
34との内部圧力より高い圧力でオイルが供給される。
これにより、アクチュエータ33のピストンロッド35
がシリンダ37内へ引込まれ、完全引込み位置へもたら
される(この位置にない場合)。モード1では、逆止め
弁48は開弁状態となるように制御される。他の3つの
操作モードでは、チャンバ39内の油圧が放出される。
この結果、たとえば、パイプ43が油圧流体タンクと連
通せしめられる。しかし、その場合、チャンバ39内に
は、いくらかの圧力を維持するのが好ましいが、その圧
力はチャンバ41内の圧力より低い圧力にされ、それに
よりヒンジ38方向へのシリンダ37内のピストン運動
を妨げるチャンバ39内の吸込み力が防止される。
【0034】第2操作モード(モード2)では、ピスト
ンロッド35が、アクチュエータ33のシリンダ37
に、荷船2のサージ運動の方向に応じて自由に出入す
る。この出入は、第1に蓄圧器34内の低圧の作用によ
るものであり、第2には、支持構造物1の脚3とローラ
26間に接触が生じた場合に、前記脚3により生ぜしめ
られるスラストの作用によるものである。この操作モー
ドは、逆止め弁48の制御によって弁を開状態に維持し
(蓄圧器34とチャンバ41との間に高流量の2方向連
通を生じさせ)、他方、被制御オンオフ弁49は閉状態
にしておくことにより達せられる。この作業モードは図
16〜図18、図25に対応する。
【0035】第3の操作モード(モード3)の場合、ピ
ストンロッド35は、シリンダ37から自由に走出し、
再び走入することはない。この操作モードは、逆止め弁
48を通常の逆止め弁のように動作させることにより、
油圧油を蓄圧器34からチャンバ41へ供給できるよう
にし、しかもチャンバ41から出る油圧油が蓄圧器34
へ戻らないようにする(蓄圧器34からチャンバ41へ
の一方方向でのみ高流量の連通が生じる)一方で、同時
に被制御オンオフ弁49は閉じた状態を維持するように
することで達せられる。この操作モードは図19〜図2
1、図24に対応する。
【0036】第4の操作モード(モード4)の場合、ピ
ストンロッド35をシリンダ37内へ戻す強制力が作用
する。ピストンロッド35を、制御しながらゆっくりと
シリンダ37内へ戻すには、オンオフ弁49が開弁状態
を維持するように制御すればよい。絞り56(図27)
がオンオフ弁49と組合され、流量制限器として働くこ
とにより、シリンダ37内へのピストンロッド35の戻
りが減速される。オンオフ弁49が再び閉位置にされる
一方、ピストンロッド35がシリンダ内へ移動すると、
ピストンロッド35の内方への運動は直ちに停止する。
チャンバ41内の油圧油により所定位置にロックされる
からである。このチャンバ41内のオイルは、逆止め弁
48又はオンオフ弁49を介しては、もはや逃げること
はできない。
【0037】次に、荷船2が、どのように支持構造物1
に対するサージ運動による動きを防止されるか説明す
る。この操作は複数の段階で行なわれる。
【0038】段階1:操作開始−観察期(図3及び図
4) この段階では、荷船2は支持構造物1の脚3の間の位置
にある。荷船2は、係留索7,8及び/又はタグ(図示
せず)などの一時的な手段、あるいは又動的な位置決め
システム(図示せず)により留められているが、これら
の手段は、いずれも公知であり、本発明には含まれな
い。これら一時的な手段を使用することにより、交番サ
ージ運動によって生じる2つの縦方向極限位置間の荷船
の縦方向中間位置が、荷船を静止状態に維持するほぼ理
想位置に来ることになる。
【0039】この段階の間、バンパ9〜12は引込み位
置に在り、事実上垂直の搬送位置に在る。また、バンパ
のアクチュエータ33はモード1で操作される結果、各
ピストンロッド35は完全に引込められている。
【0040】荷船2のサージ運動の全振幅を測定する。
すなわち、交番サージ運動による船首と船尾の全行程を
測定する。この振幅又は全行程は、バンパ9〜12の最
大許容行程を越えてはならない(この最大許容行程は、
前記の特定の実施例の場合、連続する支承部対14,1
5又は15,16の間隔及び/又はアクチュエータ33
の長さにより決定される。したがって、前記最大許容行
程は構造的に決定され、所望の値に選定できる)。この
条件は、バンパ9〜12を水平作業位置へ伸ばすために
必要な条件である。従来の計算は、前記操作を実施し得
る最大うねり条件を決定するのに役立つものだった。加
えて、荷船2は、その条件が満たされない限り、支持構
造物1の脚3の間の位置に移動せしめられない。
【0041】更に、一層有利な条件下で操作するために
は、前記操作を実施する前に、うねりに見られる一連の
小さい振幅を数分間待つことができる。波ないしうねり
が一連の連続的な大小の振幅で寄せてくることは知られ
ている。こうした一連のうねりは、公知のうねり測定ブ
イにより検出するのが好ましい。この測定ブイはうねり
又は波の移動方向で支持構造物1の上流位置に配置して
おく。たとえば、本発明によれば荷船のサージ運動の全
振幅が2メートルを超えるような場合にも、荷船のサー
ジ運動を阻止するよう対処可能である。
【0042】荷船2と支持構造物1との相対位置は、可
視的なマーカー(marker)のシステム、又はその
他の公知測定システムにより測定できるが、これらのシ
ステムは本発明には含まれない。この段階で操作は逆に
行なうこともできる。荷船を支持構造物の脚の間へ位置
づけるために用いた手段は、また、その逆の処置にも利
用できる。
【0043】段階2:バンパの拡開(図5、図6、図1
1、図14、図15) 作業続行の決定が下され、荷船2が支持構造物1の脚3
の間の一時的な基礎上に適宜に位置決めされると、バン
パ9〜12が拡開又は傾斜せしめられ、水平の作業位置
へ移される。すなわち、バンパ9〜12は荷船2の甲板
平面と平行な平面上に位置することになる。この目的の
ため、各バンパに対応するウインチ18及びケーブル1
7が使用される。ケーブル17は台柱21の頂部の滑車
19に巻掛けられている。この場合、ウインチ18は、
バンパが自重の作用で倒れると仮定した場合、もっぱら
ブレーキとして役立てられる。これに対し、バンパを起
こす場合には、このウインチ18が駆動部材として役立
つ。
【0044】この段階では、アクチュエータ33は、モ
ード1で作業を続ける。すなわちピストンロッド35は
完全に引込められたままである。各バンパは、好ましく
は水平位置に倒される一方、支持構造物1から最も離れ
たところに位置せしめられる。すなわち船首のバンパ
9,10は、荷船2が前方への動程の終りに達する位置
に倒される一方、船尾のバンパ11,12は荷船2が後
方への動程の終りに達した位置に倒される。
【0045】各バンパ9〜12は、その水平位置へ倒さ
れると、滑動路28の、頂部水平フランジが欠けている
バー29端部上に載せられる(図10、図13、図1
5)。この段階でも、操作は逆に行なうことができ、各
バンパをケーブル17とウインチ18とを用いて垂直位
置へ戻すことができる。
【0046】段階3:バンパを支持構造物の脚と接触さ
せる(図16〜図18) 4基のバンパ9〜12がすべて水平位置へ倒されると、
操作員がアクチュエータ33からピストンロッド35を
送出する。この目的のためには各シリンダ内のチャンバ
39内の圧力が放出され、アクチュエータはモード2で
操作される。
【0047】アクチュエータ33の各チャンバ39内の
圧力は、今や蓄圧器34とチャンバ31との内部の圧力
より低くなるため、各アクチュエータ33のピストンロ
ッド35は、バンパのローラ26が支持構造物1の脚3
に接触するまで、対応バンパを前記脚3へ向って押出
す。ローラ26は、その幾何形状のため、かつまた対応
管23の軸線に沿って可動であるため、自動的に脚3に
対し適切な位置を占めることができる。バンパが脚3に
対して加える力は僅かであるため、荷船2はサージ運動
を続ける。
【0048】低圧蓄圧器34と対応アクチュエータ33
のチャンバ41との間には、高流量の油圧油が必要とな
れば、ローラ26は、もはや脚3とルーズな接触状態に
しておいてはならない。そのような接触状態にしておく
と、衝撃が発生して全操作が危くなるおそれがある。毎
秒数10リッタの高流量は逆止め弁48を介して得られ
る。これらの逆止め弁48は、開弁時には前記流量が可
能となるように十分な数及び/又は流れ横断面を有する
ようにする。
【0049】前述のように、モード2の場合、各アクチ
ュエータ33のチャンバ39は、蓄圧器34内の圧力よ
り低圧に維持されているため、たとえば、そしてまたバ
ンパ9について言えば、荷船が図18の矢印G方向へ移
動するさい、アクチュエータ33のシリンダ内へのピス
トンロッド35の引込みを妨害する可能性のある、チャ
ンバ39内の吸込力が防止される。
【0050】アクチュエータ33からのピストンロッド
35の送出開始に特に好ましい瞬間は存在しない。しか
しながら、そのために望ましいのは、次の段階、すなわ
ち段階4へ進行する用意ができたさい、後述するよう
に、荷船のサージが止まった時である。
【0051】段階3の場合、荷船2の他の5種の運動に
よりローラ26は回転せしめられるが、その結果、ロー
ラは、荷船2の上下動、ローリング、ピッチング各運動
時には、支持構造物の脚3に沿って転動するか、もしく
は、スウェイング及びヨーイングのさいには、対応管2
3に沿って滑動する。ローラ26の頂部と底部の振幅限
度を初めに観察することにより、脚3に沿って障害物が
無いようにし、かつまた脚3が十分な高さを有するよう
にしておく。同じように、対応管23に沿ったローラ2
6の許容滑動行程も、荷船2のスウェイングの予め観察
した振幅と適合するものでなければならない。
【0052】この段階でも操作は逆転することができ
る。その場合には、アクチュエータ33のチャンバ39
に圧力を取戻すことによりピストンロッド35と、それ
ぞれロッド35に結合されたバンパとを引込める。チャ
ンバ39に圧力を取戻すためのポンプは、次のように選
定する。すなわち、荷船のサージ速度より高い速度でバ
ンパを確実に引込め得るだけの、十分な流量が得られる
ポンプが選ばれる。
【0053】段階4:荷船のサージ運動を防止する段階
(図19〜図21) 前段階では、バンパ9〜12のローラ26は、対応脚3
と接触せしめられ、かつ、蓄圧器34とアクチュエータ
33のチャンバ41との内部の低圧によって脚3に弾性
的に押圧される状態にされる。しかし、荷船2はサージ
運動を続けている。段階4では、このサージ運動を停止
させる。この目的のため、荷船2が、先ずその船首バン
パ9,10又は船尾バンパ11,12により支えられる
ようにする。どちらを先にするかは任意だが、予め決め
ておく必要がある。図19には船首バンパ9の一部が示
されているが、以下では、この図19について、荷船2
が先ず船首バンパに支えられ、次いで船尾バンパに支え
られることにより静止せしめられ、それによって交番サ
ージ運動のサイクルが1/2以下になる経緯を説明す
る。
【0054】荷船2が船首バンパ9,10に支えられる
ようにする。それにより、これらバンパ9,10と関連
するアクチュエータ33がモード2からモード3へ切換
えられ、逆止め弁48から制御信号が除去される。モー
ド2からモード3への変更は、直ちには行なわれない。
この変更は、油圧油がアクチュエータ33のシリンダチ
ャンバ41内へ流入する間に、言いかえると、荷船2が
前進する間に行なわれ、油圧油流れ方向が逆転すると、
すなわち荷船が後進し始めると、逆止め弁48が徐々に
閉じられる。モード2からモード3への変更が、チャン
バ41から蓄圧器34への油圧油の流入の間に行なわれ
る場合には、逆止め弁48は即時に閉じられる。この即
時の閉弁は弁自体にとって好ましくないだけでなく、荷
船2の早過ぎる静止による動的作用を生じさせ、それに
より船首バンパ9,10と関連アクチュエータ33に対
し極めて大きい作用を生じさせる。これにより、また、
支持構造物1にも作用が加えられる。
【0055】逆止め弁48から制御信号を除去するに
は、操作員は逆止め弁の応動時間を計算に入れるのが好
ましい。この応動時間は数10分の1秒程度である。
【0056】そのような条件下で、船首バンパ9,10
の場合、モード2からモード3への変更は、論理的に
は、荷船2が、その逆進行程を終って再び前進行程を始
める時に行なわれる。その瞬間に、油圧油は蓄圧器34
から、バンパ9,10と組合わされたアクチュエータ3
3のチャンバ41内へ戻り始める。したがって、逆止め
弁48は、荷船2の前進行程の間、すなわち数秒間、開
いたままとなる。この時間の間が、バンパ9,10と組
合わされたアクチュエータ33の逆止め弁48からの制
御信号の除去が正常に行なわれるための安全余裕度をな
している。油圧油流れ方向の逆転時、すなわち、荷船が
後進行程を始める正確にその瞬間に、船首バンパ9,1
0と組合わされたアクチュエータの逆止め弁48が、徐
々に閉じられる。バンパ9,10のアクチュエータ33
のチャンバ41内の油圧油は、もはや前記チャンバ41
から蓄圧器34へ逃げることはできず、それゆえ、圧縮
力を受ける。この圧縮力は、荷船を後進させるうねりに
より荷船2に及ぼされる。油圧油は非圧縮性なので、船
首バンパ9,10は各船首アクチュエータ33のチャン
バ41内に捕捉されている油圧油により荷船に対してロ
ックされる。荷船2は、したがって後進を阻止される。
【0057】荷船2は、そのサージ速度がゼロになると
(すなわちサージ運動の方向が逆転すると)直ちに、停
止する。したがって、荷船は衝撃又は動的力なしに停止
する。こうした衝撃が、他の場合には、荷船の質量及び
その荷重により誘発され、荷船を動揺させる。荷船の即
時停止により、荷船及びその荷重の運動エネルギーを抑
制する必要がなくなる。荷船2が停止した後は、バンパ
9,10と支持構造物1に対し、ゼロ値から徐々に加え
られ始める力のみが、荷船2に対しうねりによって加え
られる力の縦方向分力となる。この分力の最大値は数百
トンに達することが可能である。もちろん、それに応じ
てバンパ9〜12と関連アクチュエータ33の寸法づけ
をする必要がある。
【0058】荷船が船首バンパ9,10により支えられ
ている間に、船尾バンパ11,12と組合されたアクチ
ュエータ33は、モード2で操作を続けている。荷船2
がバンパ9,10に支えられると、船尾アクチュエータ
33、すなわち船尾バンパ11,12と組合わされたア
クチュエータをモード3で操作する必要が生じ、このた
め、船尾バンパも反対方向の支えとして、同じように働
くことができる。この操作は、荷船2を、船首バンパ
9,10により支える操作の場合同様、うねりの交番運
動の1/2のサイクルで行なわれる必要がある。そうで
なければ、荷船2は、うねりによって前部ロック点を超
えて、かつまた、おそらくバンパが正常に作動し得る区
域を超えて前進することになるだろう。
【0059】そうならないように、船首アクチュエータ
33のチャンバ41内に有意圧力が発生すると直ちに、
船尾アクチュエータ33に関連する逆止め弁48に対し
加えられている制御が不働化される。このことは、船首
アクチュエータと関連する逆止め弁48が閉弁されるこ
とを意味し、この閉弁によって、バンパ9,10に対し
て荷船2がロックされる。このことは船首アクチュエー
タ33と関連する圧力センサ51により検知される。
【0060】荷船2がバンパ9,10により支えられて
いる限り、すなわち、うねりが荷船2に後進を強制して
いる限り、油圧油は船尾アクチュエータ33と関連する
逆止め弁48を流過することはない。しかし、サージ運
動が逆転し始めると、直ちに、前記逆止め弁48は、船
首アクチュエータ関連の逆止め弁48の閉弁時と同じよ
うに、徐々に閉じられる。この瞬間以降、船尾アクチュ
エータ33のチャンバ41内の油圧油は、これらチャン
バ内に捕捉されたままとなり、流出しないため、荷船2
は、今や両方向のサージ運動に対して、所定位置に維持
されることになる。
【0061】荷船2のピッチングとヨーイングとにより
生ぜしめられる作用を次に検証する。荷船のピッチング
を制限する特別な装置は備えられていないので、バンパ
9〜12をピッチング制限用に適応させねばならない。
荷船2が、水平状態の間に静止せしめられると仮定しよ
う。ピッチングによる荷船の最大の偏差を考慮に入れた
場合、船首及び船尾のバンパと、支持構造物対応脚3と
の接触個所の間隔は、荷船2が水平位置に在る場合の前
記間隔より大であることが分かるだろう。この間隔の増
分は約数センチメートルである。バンパ9〜12が完全
に剛性であれば、前記間隔は増加することはない。した
がって、その場合には、バンパ9〜12と脚3とは高い
値になることがある力を受けることになる。
【0062】荷船2のヨーイングの場合も、類似の現象
が生じる。したがって、バンパ9〜12は圧縮時に或る
程度の可とう性を有していなければならない。この可と
う性は、第1にローラ26に取付けた可とう的なライニ
ング27により得られ、第2には、アクチュエータ33
の各ピストンロッド35と、バンパ9〜12を構成する
管構造物の対応管22との間の半剛性リンク36により
得られる。
【0063】アクチュエータ33を保持するフォ−ク状
ヒンジ38のところに、別の半剛性リンクを設けておい
てもよい。ピッチングやヨーイングにより支持構造物1
に生じる予定外の力も、もちろん、吸収可能でなければ
ならない言いかえると、構造物が順応できる付加的な応
力の範囲内であるようにせねばならない。したがって、
構造物もそれに応じた寸法づけが必要である。
【0064】これに対し、ピッチングが最大の瞬間に、
荷船2が偶然に停止したような場合には、荷船が水平位
置に戻ったときに、バンパ9〜12のローラ36は、蓄
圧器34から対応アクチュエータ33のチャンバ41内
への一方向の油圧油流の作用を受けて、アクチュエータ
33から自動的に送出するピストンロッド35によっ
て、互いの方向へ移動するだけである。この場合の操作
は、モード3で行なわれる(逆止め弁48は逆止め弁と
して動作する)。
【0065】この段階でも、操作は依然として逆転可能
である。この逆転は、アクチュエータ33をモード1に
戻すだけで可能であり、ピストンロッド35が圧縮状態
にない2つのアクチュエータ33により始まり、他方の
2つのアクチュエータのピストンロッド35が圧縮状態
でなくなることにより終了する。
【0066】段階5:支持構造物との荷船の相対位置を
微調整する段階 前段階では荷船2は支持構造物1に対し静止せしめられ
た。しかし、荷船が静止せしめられた位置は、荷船が静
止する理想位置、すなわち、洋上プラットフォームの設
置又は除去目的にとっての理想的な位置である必要は、
必ずしもない。静止せしめられる瞬間の荷船位置は、予
め見積っておくだけでよく、実際に得られた定常位置
は、理想位置又は目標位置から数10センチ離れていて
もよい。たとえば、荷船2を目標位置へ移すために、後
方へ移動させる必要があると仮定しよう。このような状
況では、荷船を後進させる方向で、言いかえると、荷船
の実際位置と目標位置との差を減じる方向で、荷船にう
ねりが作用する度に、荷船2と船首バンパ9,10とが
徐々に相対移動せしめられる一方、船尾バンパ11,1
2は、依然として荷船に対して一方方向にのみ可動であ
ることにより、支持構造物1の脚3に支えられ続ける。
【0067】この目的のための処置は、船首アクチュエ
ータ33のチャンバ41内の圧力が(圧力センサ51に
より検知され得る)十分な値に達するまで待ってから開
始し、圧力が前記値に達した場合には、船首アクチュエ
ータ33がモード4で操作される。すなわち、前記アク
チュエータのオンオフ弁が開位置をとるように制御され
る。このような条件下で、前記アクチュエータのチャン
バ41内の油圧油は、徐々にタンク52(図27)へ向
って逃げることにより、荷船2は徐々に後進する。この
後進は、前記オンオフ弁49が再び制御されて閉位置を
とるまで続く。この間、船尾アクチュエータ33の逆止
め弁48は、自動的に開いて油圧油を船尾アクチュエー
タのチャンバ41内へ戻すことができる。この結果、ピ
ストンロッド35が押出され、船尾バンパ11,12が
支持構造物1の対応脚3と接触を保つことになる。船首
アクチュエータ33のオンオフ弁49が閉じたときに、
荷船2が未だ目標位置に達しない場合は、前述の操作
を、等しい方向で生じるサージ運動の次の半サイクルの
間に反復することができる。そして、この操作を荷船2
が目標位置に達するまで、必要な回数だけ反復する。
【0068】目標位置へもたらすために、荷船2を前進
させる必要がある場合も、同じような操作をすればよ
い。すなわち、船尾アクチュエータ33のオンオフ弁4
9を荷船2を前進させるうねりが来る度に開くようにす
ればよい。この段階5でも、操作は逆転できる。その処
置は段階4で説明した通りである。
【0069】以下では、アクチュエータ33、蓄圧器3
4、これらを操作する油圧回路の設備に関する種々の詳
細を説明することにする。図22に見られるように、ア
クチュエータ33のシリンダは管状部分37を有してい
る。この部分37は、ねじ込まれるか、溶接されるかし
た端壁又は栓61によりフォーク状ヒンジ38に隣接す
る個所が密閉されている。栓61はラグ62に溶接さ
れ、ラグ62自体はピン63によりフォーク状ヒンジ3
8に結合されている。荷船2を支持構造物1に対し定常
保持する力は、前記ラグ62、前記ピン63、前記ヒン
ジ38を介して伝えられる。
【0070】アクチュエータ33の管状部分37の他端
には、環状のふた又は端壁64がねじ込まれ、その中心
をピストンロッド35が貫通している。ピストン42と
管状部分37との間、ピストンロッド35と環状のふた
64との間、また、前記ふた64と管状部分37との間
は、それぞれガスケット(図示せず)により密封されて
いる。
【0071】アクチュエータ33のピストンロッド35
を、関連バンパを形成する管構造体の管22に連結する
半剛性リンク36は、エラストマ材料製の部材65を有
している。部材65は、管22内に溶接された金属シー
ト、すなわちスラストシート66に支えられている。金
属シート66は、複数のガセットプレート(gusse
t plate)67により補強されている。ガセット
プレート67自体は、相互に溶接されると同時に金属シ
ート66及び管22と溶接されている。端板又は加圧板
68は、エラストマ製部材65内に圧力を分配し、ピス
トンロッド35端部にねじ込まれている。管22の端部
にボルト結合され、加圧板68と協働するフランジ69
により、アクチュエータ33のピストンロッド35は、
チャンバ39に油圧油が供給されると、ヒンジ38の方
向へ関連バンパを引張ることができる。
【0072】エラストマ材料製の部材65は、金属シー
ト66と加圧板68との間に取付けられて、バンパが停
止状態の場合には、全くもしくはほとんど圧縮されない
ようにされている。加えて、部材65の厚さ及び/又は
エラストマ材料は、バンパが支持構造物1の脚3と接触
し、荷船に作用するうねりの力により脚3に押付けられ
るような場合に、サージ行程と比較して極めて僅か(数
センチ又は約10センチ)しか圧縮されない。加えて、
部材65は、ピッチングによる締付け作用に耐えると同
時に、装置内部に大きすぎる付加的力を生じさせること
のないように構成されている。
【0073】図23について見ると、蓄圧器34が、各
端のフランジと、底板72と、カバー73とを有する管
71を有している。これら3つの部品は互いにボルト結
合されている。蓄圧器34の底板72も環状連結フラン
ジ74にボルト結合されている。フランジ74はアクチ
ュエータ33のシリンダを形成する管37に溶接され、
端部の栓61の近くに位置している。前述のボルト結合
部はガスケット(図示せず)により密封されている。被
制御逆止め弁48と被制御オンオフ弁49とは、蓄圧器
34をアクチュエータ33のチャンバ41と連通させる
ものたが、これらの弁が蓄圧器の底板72に設けられて
いる。図23〜図26に示した逆止め弁とオンオフ弁4
9とは、実際には、信頼性の面や流過横断面の上での理
由から、多数備えられている。
【0074】図23に見られるように、油圧ユニット5
5を油圧制御システム32に接続する1組のパイプ75
は、油圧油をアクチュエータ33のチャンバ39へ送る
パイプ43と、逆止め弁48の制御用パイプ76と、チ
ャンバ41内の油圧測定用パイプ77と、オンオフ弁4
9の制御用の2つのパイプ78と、開弁時にオンオフ弁
49を介してチャンバ41から圧力下の油圧油を除去す
るパイプ79と、蓄圧器34へ油圧油を戻すパイプ81
とを有している。パイプ82は、低圧蓄圧器34を、空
気又は窒素などの気体又は気体混合物により膨張させる
ために用いられる。
【0075】圧力センサ51が蓄圧器34の底板72内
に配置されている場合、パイプ77は、圧力センサから
制御パネル54へ出力信号を送る導体を有している。し
かし、圧力センサ51は、底板72から離れたところ
に、たとえばカバー73又は油圧ユニット55のところ
に配置することもできる。いずれの場合も、パイプ77
は、アクチュエータ33のチャンバ41を圧力センサと
接続させる。
【0076】パイプ76〜82は、図23では蓄圧器3
4のカバー73を貫通するようにされているが、これら
パイプのすべて、もしくは何本かは、管71の壁部を貫
通するようにするのが好ましい場合もある。パイプがカ
バー73(又は管71)を貫通する場合には、言うまで
もなく、適当なガスケット(図示せず)によりシールを
行なう。
【0077】図27には、本発明の油圧装置32を制御
する油圧回路図が示されている。この回路図には、これ
までに図12及び図23〜図26に関して説明した部材
が示されている。したがって、それらの部材については
再説しない。被制御逆止め弁48は、図には2個示され
ているが、2個に限定されるわけではない。被制御オン
オフ弁49は2ポート2位置の分配弁の形式で備えられ
ている。この弁は、2個のパイプ78のいずれかに供給
される制御圧により双方の側から制御される。しかし、
この分配弁49は、片側からだけ制御圧に制御され、他
方の側では、ばねにより戻されるようにすることもでき
る。たとえば、分配弁49は、ばねにより閉位置に維持
され、制御圧により開位置に移動するようにすることも
できる。
【0078】図27には、また、2つの高圧蓄圧器83
も示されている。これらの蓄圧器83は、パイプ84を
介してアクチュエータ33のチャンバ41と連通してい
る。蓄圧器83は、アクチュエータ33と組合されたバ
ンパに対する偶発的な衝撃作用を減衰するのに用いられ
る。たとえば、高圧蓄圧器83は低圧蓄圧器34の底板
72に取付けておくこともできる。図27には2基の高
圧蓄圧器83が示してあるが、言うまでもなく、本発明
はそのような特定の数に限定されるものではない。
【0079】荷船又はその他の浮動ないし浮遊式の構造
物のサージ運動を低減し得る従来の装置と比較して、本
発明の装置は次のような効果を有している。すなわち、 a) サージ運動の全振幅が最大約1mに達する場合
に、大型の荷船を静止させ得る公知サージ防止装置は存
在しない。これに対し、本発明の装置は、現在、世界に
存在する最も大型の荷船を、数メートルの全振幅のサー
ジ運動を受けた場合でも、容易に静止させることができ
る。 b) 支持構造物と、本発明の装置とは、荷船の質量及
びその荷重による動的力にさらされることがない。既述
のように、荷船とその荷重とは、その速度がゼロとなる
瞬間に静止せしめられる。したがって、本発明の装置
は、どの公知の装置よりも、はるかに小さい力にしかさ
らされない。 c) 荷船を静止させる操作が、公知の装置より、はる
かに迅速である。 d) 荷船を静止させた後、本発明の装置は、望みとあ
れば、支持構造物に対する荷船の位置を微調整すること
ができる。この微調整は無比の穏かさで徐々に実施可能
である。 e) 本発明の装置は、簡単である上に、既に工業分野
でその価値が実証されている標準的な構成部品を用いる
ことができる。したがって、極めて信頼性が高く、荷船
を静止させる操作も極めて高い信頼性をもって実施でき
る。 f) 同じ装置を極めて多くの作業に利用でき、一部が
高価なエラストマ製で、各作業の間に失われる公知エネ
ルギー減衰装置より、最終コストは安上りである。同じ
ように、その構成部品が簡単で、大部分が標準的なもの
であるとすれば、装置の費用はそれほど高いものではな
い。 g) 本発明の装置の操作に要する動力は極めて小さい
値である。したがって、エネルギーの節約にもなる。
【0080】以上に説明した本発明の特定の実施例は、
言うまでもなく、限定的な意味での例では全くなく、当
業者には本発明の枠を逸脱することなしに多くの変更態
様を容易に得ることができる。特に、船首バンパ9,1
0(図6)を支持構造物1の最も前方の脚の垂直全面に
作用するように配置する代りに、また、船尾バンパ1
1,12を最も後方の脚3の垂直後面に作用するように
配置する代りに、バンパ9,10は、最後方の脚3の垂
直全面に作用するように、また、バンパ11,12は最
前方の脚3の垂直後面に作用するように配置することが
できる。但し、その場合には、支持構造物1の最前方及
び最後方の脚3の間には、バンパ9〜12の縦方向運動
を妨げるような部材が配置されていないことが前提とな
る。
【0081】加えて、本発明は、以上では洋上プラット
フォームの支持構造物( "ジャケット" )に対し荷船を
静止させることに関して説明したが、本発明の装置は、
浮動洋上構造物が、固定的、浮動的を問わず他の洋上構
造物に対し、うねりないし波によりサージ運動にさらさ
れる場合であれば、どのような浮動洋上構造物であって
も静止させることができる。たとえば、本発明の装置
を、隣接する2隻の船の間、又は船と桟橋ないし岸壁と
の間の相対サージ運動を防止するために利用することが
できる。それらの場合には、本発明の装置は2個だけの
バンパを有するようにすることができる。船を桟橋なし
岸壁に対し静止させねばならない場合には、バンパを船
又は桟橋のいずれかに設けておき、バンパ用の垂直スラ
スト面も、それに応じて適宜に桟橋又は船に設けてお
く。
【図面の簡単な説明】
【図1】洋上プラットフォーム支持構造物( "ジャケッ
ト" )の脚の間に位置する荷船を示した端面図。プラッ
トフォームの甲板は示されていない。
【図2】図1の支持構造物と荷船との側面図。
【図3】支持構造物の頂部と、本発明の装置の一部をな
す4つのバンパを有する荷船とを示した端面図。4つの
バンパは引込み位置で示されている。
【図4】図3に示した支持構造物と荷船との平面図。
【図5】図3同様の図で、バンパを拡開位置で示した
図。
【図6】図4同様の図で、バンパを拡開位置で示した
図。
【図7】本発明の装置のバンパの1つを示した拡大平面
図。
【図8】図7の部分Aの詳細図。
【図9】図7のIX−IX線に沿った断面図。
【図10】図7のX−X線に沿った断面図。
【図11】図7の矢印F方向へ見た図。
【図12】本発明の装置の各バンパと組合される油圧制
御装置を示した部分側断面図。
【図13】本発明の装置の一操作段階を示した部分側断
面図。
【図14】本発明の装置の別の操作段階を示した部分側
断面図。
【図15】本発明の装置の別の操作段階を示した部分側
断面図。
【図16】図13に対応する図で、本発明の装置の別の
操作段階を示した図。
【図17】図14に対応する図で別の操作段階を示した
図。
【図18】図15に対応する図で、別の操作段階を示し
た図。
【図19】図13に対応する図で、別の操作段階を示し
た図。
【図20】図14に対応する図で、別の操作段階を示し
た図。
【図21】図15に対応する図で、別の操作段階を示し
た図。
【図22】図7のバンパと、バンパ制御用油圧装置の一
部をなす油圧アクチュエータとの連結部を、前記アクチ
ュエータと荷船との連結部と一緒に示した拡大縦断面
図。
【図23】図22の油圧アクチュエータを、このアクチ
ュエータと組合される低圧蓄圧器と一緒に示した部分側
断面図。
【図24】図23のB部分の詳細図で、本発明の装置の
3つの操作段階の1つを示した図。
【図25】図24同様の図で、別の操作段階を示した
図。
【図26】図24同様の図で、別の操作段階を示した
図。
【図27】図22及び図23に示した油圧アクチュエー
タの制御装置の油圧回路図。
【符号の説明】
1 支持構造物 2 荷船 3 脚 6 フェンダ 9,10;11,12 バンパ 14,15,16 支承部 17 ケーブル 18 ウインチ 26 ローラ 28 滑動路 32 制御装置 33 油圧アクチュエータ 34 低圧蓄圧器 38 フォーク状ヒンジ 48 逆止め弁 49 オンオフ弁 51 圧力センサ 54 制御パネル 55 油圧ユニット 65 エラストマ製部分 68 圧力板 84 高圧蓄圧器

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの洋上構造物(1,2)間の交番サ
    ージ運動を低い値に低減する方法において、前記構造物
    が互いに並べて配置され、そのうちの少なくとも一方は
    浮動構造物であり、2つの洋上構造物のうちの第1の構
    造物(1)は、低減対象となるサージ運動の生じる水平
    の方向に沿って互いに向い合う第1及び第2の垂直スラ
    スト面(3)を有しており、また、第2の構造物(2)
    は、各引込み位置から各拡開位置へ変位可能な少なくと
    も第1及び第2のバンパ(9,11)を有し、前記拡開
    位置では、第1及び第2のバンパが第1構造物のそれぞ
    れ第1、第2のスラスト面(3)に向い合う形式のもの
    において、前記方法が次の各処置、すなわち a)第1、第2のバンパ(9,11)を、各拡開位置で
    前記第1、第2のスラスト面から水平方向に間隔をおい
    た位置に延びるように、かつまた、前記バンパ(9,1
    1)のそれぞれが、所定の最大許容行程を有するサージ
    運動の方向と平行方向に可動となるように、第2構造物
    (2)に設置する処置と、 b)2つの洋上構造物(1,2)のうちの1つ(2)
    を、交番サージ運動により生じる2つの極限位置の中間
    位置が他方の構造物(1)に対する前記構造物(2)の
    目標位置にほぼ相応するような位置へもたらす処置と、 c)前記2つの極限位置の間の交番サージ運動の全振幅
    を測定する処置と、 d)測定全振幅がバンパの最大許容行程より小さい場
    合、第1、第2のバンパ(9,11)が、それぞれの拡
    開位置を占めるようにする処置と、 e)第1、第2のバンパ(9,11)を第1構造物
    (1)のそれぞれ第1、第2のスラスト面(3)と接触
    させ、かつ所定スラスト力をもって前記スラスト面
    (3)に弾性的に押圧保持するようにする一方、なおか
    つ2つのバンパと第2構造物(2)との間にサージ運動
    の両方向に交番相対運動が可能であるようにする処置
    と、 f)サージ運動速度がゼロとなる瞬間には、第2構造物
    (2)に対しバンパ(9,11)が静止するようにする
    処置とから成ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の方法において、前記の処
    置f)の場合に、サージ運動が第1バンパ(9)を第1
    スラスト面から離間させる傾向を有する第1方向に生じ
    ている段階には、第1バンパ(9)と第2構造物(2)
    の間の相対運動が、一方方向、すなわち第1構造物
    (1)の第1スラスト面(9)に対して第1バンパ
    (9)のスラスト力が加わる方向にのみ可能であるよう
    にされ、これによって、第2構造物(2)に対する第1
    バンパ(9)の水平運動は、サージ運動の方向が逆転す
    る瞬間に停止せしめられ、それによって、サージ運動が
    第1方向とは逆の第2方向をとる傾向を有する直ぐ次の
    段階には、2つの洋上構造物(1,2)が相対運動を続
    けることが防止され、次いで、前記直ぐ次の段階には、
    第2バンパ(11)と第2構造物(2)との相対運動
    が、一方方向、すなわち、第2スラスト面(3)に対し
    て第2バンパ(11)のスラスト力が加わる方向にのみ
    可能にされ、その結果、第2構造物(2)に対する第2
    バンパ(11)の水平運動が、サージ運動方向の再逆転
    の瞬間に停止せしめられ、2つの洋上構造物相互のあら
    ゆるサージ運動が両方向に防止されることを特徴とする
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の方法において、サ
    ージ運動が静止せしめられた後で、2つの構造物が目標
    相対位置に在るか否かを検知し、もし目標相対位置を占
    めていない場合には、その度に2つの構造物相互の現在
    位置と目標位置との差が低減され、第2構造物(2)と
    2つのバンパ(9,11)の一方との間の相対変位が徐
    々に行なわれるような方向に、双方の構造物に膨張体が
    作用するようにし、前記一方のバンパが、膨張体の作用
    により第1構造物(1)の対応スラスト面(3)に対し
    て押圧される一方、他方のバンパは、第2構造物(2)
    に対して一方方向にのみ運動することが許容され、かつ
    そのようにすることによって第1構造物(1)の他方の
    スラスト面(3)に対する支承状態を維持することを特
    徴とする方法。
  4. 【請求項4】 2つの洋上構造物(1,2)との間の交
    番サージ運動を低い値に低減する装置であって、前記洋
    上構造物が並べて配置され、これら構造物のうちの少な
    くとも一方が浮動状態であり、膨張体の作用を受けるよ
    うにされており、更に、前記2つの洋上構造物(1,
    2)のうちの第1の構造物(1)は、低減対象となるサ
    ージ運動が生じる水平の方向に沿って互いに向い合う第
    1及び第2の垂直スラスト面(3)を有しており、ま
    た、第2の構造物(2)は少なくとも第1と第2のバン
    パ(9,11)とを有し、これらのバンパが各引込み位
    置と各拡開位置との間を可動となるように第2構造物
    (2)に取付けられ、前記拡開位置では、バンパ(9,
    11)が第1構造体(1)のそれぞれ第1、第2のスラ
    スト面(3)に向い合うようにされており、更に、第1
    及び第2のアクチュエータ装置(17,18)が、それ
    ぞれ第1、第2のバンパ(9,11)に接続され、それ
    によりバンパ(9,11)が拡開位置へもたらされる形
    式のものにおいて、 第1と第2のバンパ(9,11)が、各拡開位置で第
    1、第2のスラスト面(3)から水平方向に間隔をおい
    た位置を占めるように、かつまたバンパ(9,11)の
    それぞれがサージ運動方向と平行の方向で水平移動可能
    となるように、第2構造物(2)に取付けられており、
    更に、それぞれ第1、第2のバンパ(9,11)に接続
    された第3、第4のアクチュエータ装置(33)が備え
    られ、これらの装置(33)によりバンパ(9,11)
    がそれぞれ第1構造物(1)の第1、第2のスラスト面
    (3)と接触せしめられ、更に、それぞれ第1、第2の
    バンパ(9,11)と組合わされた第1、第2の圧力装
    置(34)が備えられ、これらの装置によりバンパが前
    記スラスト面(3)に対し弾性的に押圧状態にされる一
    方、各バンパと第2構造物(2)との間で、サージ運動
    の両方向に交番相対運動が可能であり、更にまた、それ
    ぞれ第1、第2のバンパ(9,11)と組合わされた第
    1、第2の被制御ロック装置(48)が備えられ、この
    装置によりバンパ(9,11)が、所望時に第2構造物
    (2)に対し不動に保持されることを特徴とする装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の装置において、前記第
    1、第2の被制御ロック装置のそれぞれが、第3又は第
    4のアクチュエータ装置(33)と第1又は第2の圧力
    装置(34)それぞれとの間に取付けられたカップリン
    グ装置(48)により構成されており、このカップリン
    グ装置(48)が2つの状態を有し、その第1の状態
    は、対応する第1又は第2のバンパ(9,11)と第2
    構造物(2)との間でサージ運動の両方向に前記交番相
    対運動を許容し、第2の状態は、対応する第1又は第2
    のバンパ(9,11)と第2構造物(2)との間で、一
    方方向、すなわち第1構造物(1)の関連スラスト面
    (3)に対する前記の対応第1又は第2バンパのスラス
    ト力の方向でのみ、相対運動を許容し、更にカップリン
    グ装置(48)のそれぞれが、その第2状態の場合にロ
    ック装置として働くことを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の装置において、第3及び
    第4のアクチュエータ装置のそれぞれが、複動液圧アク
    チュエータ(33)により構成され、このアクチュエー
    タが、第2構造物(2)と、対応する第1又は第2のバ
    ンパ(9,11)との間に取付けられ、かつサージ運動
    方向と平行な縦軸線を有しており、また、第1及び第2
    の圧力装置のそれぞれが、前記カップリング装置(4
    8)を介して油圧アクチュエータ(33)のチャンバ
    (48)の1つに接続された低圧蓄圧器(34)によっ
    て構成され、前記アクチュエータ(33)が、低圧蓄圧
    器(34)による圧力下の油圧流体を供給されると、対
    応バンパ(9又は11)を第1構造物(1)の関連スラ
    スト面(3)へ向って移動せしめられることを特徴とす
    る装置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の装置において、前記カッ
    プリング装置が、少なくとも1つの被制御逆止め弁(4
    8)により構成され、この逆止め弁が、第1状態に置か
    れると、低圧蓄圧器(34)と油圧アクチュエータ(3
    3)の前記チャンバ(41)との間に高い流量の双方向
    連通が確保され、逆止め弁(48)が第2状態に移され
    ると、低圧蓄圧器(34)から油圧アクチュエータ(3
    3)の前記チャンバ(41)方向への高い流量の一方向
    連通のみが生じることを特徴とする装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の装置において、2ポート
    2位置を有する少なくとも1つの被制御分配弁(49)
    又は被制御オンオフ弁(49)が備えられ、この弁が流
    量制限器(56)と直列接続され、制御され得ることに
    より、油圧アクチュエータ(33)の前記チャンバ(4
    1)と油圧流体タンク(52)との間に低流量での連通
    が生ぜしめられることを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 請求項4から8のいずれか1項に記載の
    装置において、第1、第2のバンパ(9,11)のそれ
    ぞれが、管構造体とローラ(26)とにより構成され、
    前記管構造体が、第2構造物(2)により保持された、
    サージ運動方向に整列されている支承部(14〜16)
    内で滑動と回転のいずれもが可能に取付けられた第1の
    管(22)と、第1の管(22)に剛性結合され、第1
    の管(22)に対し直角に延びる第2の管(23)と、
    第3の管(25)とを有し、この第3の管(25)が第
    1及び第2の管(22,23)と剛性結合され、これら
    の管と共にほぼ3角形の構造体を形成しており、更に前
    記ローラ(26)が、第2の管(23)に取付けられ、
    管(23)に沿って滑動及び回転のいずれもが可能にさ
    れ、かつまた、第1構造物(1)の第1、第2のスラス
    ト面(3)のそれぞれと接触するように構成されている
    ことを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の装置において、第2構
    造物(2)と各バンパ(9,11)の第2の管(23)
    とが、第2構造物(2)に対するバンパの水平運動の間
    に拡開位置に在る対応バンパ(9又は11)を支持し、
    案内し、保持する目的の互いに協働する滑動路装置(2
    8)を有することを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 請求項9又は10記載の装置におい
    て、第1構造物(1)の第1及び第2のスラスト面
    (3)が円筒形であり、前記ローラ(26)が周面にみ
    ぞを有し、このみぞの断面が、前記円筒形スラスト面
    (3)の半径と合致する半径を有することを特徴とする
    装置。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の装置において、ロー
    ラ(26)のみぞが可とう性を有するライニング(2
    7)で被覆されていることを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 請求項6又は9記載の方法において、
    各油圧アクチュエータ(33)のロッド(35)が、縦
    方向に多少の弾性を有する半剛性のリンク(36)を介
    して対応バンパ(9又は11)の第1管(22)に一端
    を連結されていることを特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 請求項4から13のいずれか1項に記
    載の装置において、荷船と支持構造物との間のサージ運
    動を低減するように設計され、前記支持構造物が、洋上
    プラットフォーム用、特に、荷船により運ばれる洋上プ
    ラットフォーム甲板を前記支持構造物の脚部に設置する
    ためのもの、又は前記甲板を取外すためのものであり、
    更に前記第1構造物(1)が、洋上プラットフォーム用
    の支持構造物であり、前記第2構造物(2)が荷船であ
    ることを特徴とする装置。
  15. 【請求項15】 請求項14記載の装置において、第1
    及び第2のスラスト面が、洋上プラットフォーム用の支
    持構造物(1)の脚(3)のうちの2本の脚の垂直円筒
    面であることを特徴とする装置。
  16. 【請求項16】 請求項14又は15記載の装置におい
    て、荷船(2)の船首区域に荷船の縦軸線(13)を中
    心として対称的に2つの第1バンパ(9,10)が配置
    され、かつまた、荷船の船尾区域に荷船の縦軸線(1
    3)を中心として対称的に2つの第2バンパ(11,1
    2)が配置されており、各バンパ(9〜12)がプラッ
    トフォーム用の支持構造物(1)の各脚(3)と協働す
    るように設計されていることを特徴とする装置。
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