JPS5928684B2 - エネルギ−吸収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、はしけ、ボート及び類似物のような船との接
触に基づ（損傷から海洋構造物を保護するように、海洋
構造物に取付ける、ボートやはしけの船着き場装置、こ
とに直交方向だけでなく又横方向でも衝撃を有効に吸収
する吸収装置を設けられ、海洋構造物に取付けるための
ボートやはしけの船着き場装置に関する。

世界的な埋蔵石油の生産では、これ等の石油生成物のさ
く井及び生産を行うことのできる沖合いのプラットホー
ムの建設が行われている。

これ等のプラットホームの保守にはボートやはしけのよ
うな船を使い、これ等のプラットホームに又このプラッ
トホームから人員や材料を輸送する。

設備の積込み積みおろし時には、これ等の船をプラット
ホームに対し着けて、設備や供給品を積みおろすことが
必要である。

又従来はこれ等の船をプラットホームに着ける際に使う
ように水面に隣接してこれ等の海洋構造物に船着き場を
構築することが行われている。

これ等の船着き場アセンブリは、船と、プラットホーム
との間の衝突による損傷からプラットホームや船を保護
するように作っである。

若干の例では船着き場に衝突からの損傷を防ぐのに役立
つように衝撃又はエネルギーの吸収装置を設けである。

石油生成物の必要が増すに伴い世界中の埋蔵物の沖合い
のさく井及び生産は、天候のおだやかな比較的浅いメキ
シコ湾区域から石油作業船にきびしい天候により激しい
風力及び波浪力を及ぼす北海のような比較的浅い水域に
移っている。

浅い水域盈びおだやかな天候用に作った従来の船着き場
装置は、これ等の設備の使用中に正常な荷重の全方向に
おける所要のエネルギー吸収特性を備えていない。

従来の船着き場装置の例は米国特許第 ３９３７１７０号明細書「水面下区域に対する緩衝保護
構造Ｊに示しである。

この船着き場装置は、船に接触するように複数条の弾性
帯状材を露出面に取付けた剛性の金属架構から成ってい
る。

装置全体をプラットホームの脚材に溶接して固定するこ
とが大切である。

この方式のエネルギー吸収特性はそのゴム製帯状材の圧
縮によって得られる。

別の例は米国特許第４０５８９８４号明細書「船舶用緩
衝単位」に記載しである。

この特許明細書には、プラットホームに複数個の衝撃取
付台を介して連結した船着き場装置について述べである
。

この船着き場装置は、その面に直交する方向には良好な
衝撃吸収特性を生ずるが、部材１６の場所によって衝撃
の横方向成分は、横方向衝撃の吸収に衝撃部材１６の圧
縮が必要なので有効には吸収されない。

従ってこの船着き場装置は、船着き場構造に加わる横方
向荷重に適応しない。

横方向の衝撃荷重を吸収しない別の従来の緩衝装置は米
国特許第３９３３１１１号明細書「ドック緩衝単位」に
示しである。

この船着き場装置においては、緩衝装置の表面に直交す
る向きに加わる力により緩衝装置に加わる衝撃荷重の存
在が認められる。

しかしこの特許明細書には緩衝装置に平行に加わる動的
力の成分に応答して、さん橋に対する緩衝装置の横移動
をつねに剛性作用で拘束することを記載しである。

このことは緩衝装置及びさん橋の間に大体横方向の引張
力を及ぼす竪方向に傾斜したつりあい部材を使うことに
よってできる。

すなわちこの特許明細書による装置は、緩衝装置の面に
直交する以外の方向に加わる力に対しエネルギー吸収機
能を生じない。

この構造は、横方向荷重の問題を解決するのでなくて、
緩衝装置に対し横方向の衝撃吸収特性を生じない構造で
ある。

又別の方式が米国特許第３５６４８５８号明細書「沖合
い構造物に対する船着き場装置」に示しである。

この特許明細書では例示しである船着き場装置を上下の
部材によりプラットホームに連結しである。

上部部材はこの装置の主衝撃吸収部材のようである。

この部材は又上部衝撃吸収部材が緩衝装置の面に対し平
行な方向又は横方向の衝撃吸収特性は持たないようであ
る。

しかしこの衝撃吸収装置のプランジャは、衝撃吸収部材
をピン継手又は類似物を介して緩衝装置に枢着するよう
に作用する。

しかしこの構造内のこのピボットは水平軸線上にあって
横方向に加わる衝撃荷重の吸収は行わない。

船着き場装置を保護する別の従来の方式は、１９７７年
１０月２５日付米国特許願第 ８４５１１１号明細書に示しである。

この方式では船着き場装置は、その各端部を上下の衝撃
室により支えである。

これ等の室の作動部材は船着き場装置に溶接され、衝撃
室と船着き場装置との間の相対運動を妨げる。

この装置に横方向荷重が加わると、衝撃は衝撃室内の弾
性部片の圧縮により吸収されて、この装置の実質的な横
方向衝撃吸収特性を防がなけれはならない。

これ等の従来の緩衝装置は現用の装置の代表的なもので
あり若干の環境では満足の得られることが分っているが
、これ等の装置は横方向の荷重又は衝撃の吸収が必要の
場合に十分には満足の得られないことが分っている。

本発明によれば船着き場装置の面に直交する方向だけで
なく又船着き場装置の面に平行な横方向成分を持つ方向
にも過度の衝撃荷重に対して海洋構造物を保護する緩衝
式船着き場装置が得られる。

この船着き場装置はその面に直交する方向におけるだけ
でなく又ねじれにもエネルギー吸収特性を持つ緩衝部片
に竪方向に延ひる軸線を介して連結した普通の船着き場
フレームを利用する。

１実施例においては１対の衝撃フレームを上下の緩衝室
によりプラットホームから支えである。

船着き場装置は衝撃フレームから枢着しである。

ピボットは竪方向軸線のまわりの運動を生じ船着き場フ
レーム及び衝撃フレーム間で竪方向回動ができるように
しである。

この場合この船着き場装置に横方向に衝撃荷重が加わる
とこの船着き場装置を変形させるが、緩衝室によりねじ
れ方向の工ネルギーを吸収する。

以下本発明エネルギー吸収装置の実施例を添付図面につ
いて詳細に説明する。

第１図、第２図及び第３図には本発明によるエネルギー
吸収装置の１実施例を協働させた船着き揚装置１０の詳
細を示す。

船着き揚装置１０は、沖合いのプラットホーム、ドック
又は類似物のような海洋構造物の２本の脚材１２に取付
けられているのを示しである。

船着き揚装置１０は、船が海洋構造物に接触する船着き
場区域又は類似区域で構造物に固定されている。

図示の実施例では船着き揚装置１０は、水面に位置し、
脚材１２〔及び海洋構造物のその他の部分、たとえば流
体導管、横控え及び類似物〕を海洋構造物に着く又はこ
れと衝突するボートやはしけのような船との衝突による
損傷から保護する。

本発明による船着き揚装置１０は、船が接触できる外向
きの接触面を持つ形式のものである。

さらに後述のように本発明による衝撃又はエネルギーの
吸収装置は、船着き揚装置１０内に設けられフレームに
加わるエネルギーを吸収するのに利用される。

船着き揚装置１０は、剛性の細長い船着き場フレーム（
以下単にフレームと呼ぶ）１６を形成するように相互に
溶接した金属製構造部材の配列を備えている。

フレーム１６は、種種の形式の部材から又種種の材料か
ら構成することができる。

図示の実施例ではフレーム１６の構造にこれに剛性を加
えるようにトラスを使う。

外向き表面２０〔海洋構造物から遠ざかる方に向いた表
面〕は接触面を形成する。

図示の実施例では外向き表面２０に対し弾性面を設けで
ある。

フレーム１６を作るのに種種の構造、形状、材料及び製
法を使うことができるのはもちろんである。

ただしフレーム１６が船着き場区域にまたがり船からの
衝撃に耐えるのに十分な強さを持つことが重要なだけで
ある。

フレーム１６は、２対の上部の緩衝室すなわち緩衝手段
２２ａ及び２対の下部の緩衝室すなわち緩衝手段２２ｂ
により脚材１２から支えられている。

これ等の各２対の衝撃室は、海洋構造物上において、フ
レーム１６の各端部の近くで互に間隔を隔てた場所に位
置させである。

第２図に例示したように各緩衝室２２ａ 、２２ｂは、
管状の外部腕２４及び内部腕２６を持つ。

各外部腕２４、内部腕２６は水平に延びる軸線に沿い部
分的に抜差しできる。

緩衝室２２ａの外部腕２４は、固定のために外部腕２４
に設けたフランジ２８において溶接することにより脚材
１２に固定されている。

下部緩衝室２２ｂの外部腕２４は、締付はアセンブリ３
０により脚材１２に固定的に締付けられている。

脚材１２に外部腕２４を取付ける他の方法を、設計上の
考慮により指示されるように使ってもよいのはもちろん
であるが、ただし各外部腕２４を脚材１２に確実に固定
することが重要なだけである。

第２図に明らかなように各外部腕２４、内部腕２６間の
環状空間には緩衝部片３２を位置させである。

図示の実施例においては、緩衝部片３２は、エラストマ
ー質材料から作られ外部腕２４の内部と内部腕２６の外
部とに接着されている。

さらに米国特許第４００５６７２号明細書に記載しであ
るようなせん断根３３を使ってもよい。

容重の緩衝室２２ａ 、２２ｂの内部腕２６の外向きに
延びる端部は、竪方向に延びる支持部材３４に固定され
ている。

各緩衝室２２ａ 、２２ｂの内部腕２６と支持部材３４
とは剛性の衝撃フレームを形成する。

図示の実施例においては、内部腕２６は、締付はアセン
ブリ３６により支持部材３４に固定されている。

溶接又は類似作業のような他の固定取付は手段を使って
もよいのはもちろんである。

図示の実施例においては、支持部材３４は、米国特許第
４００５６７２号明細書に示しであるような複数個の緩
衝環により構成できるはしけ緩衝部材３８を貫いて延び
るように示しである。

と（に本発明によればフレーム１６は、それぞれ上下の
枢動継手４０．４２により支持部材３４に連結されてい
る。

各枢動継手４０，４２によりフレーム１６及び各支持部
材３４は、上下方向に延びる軸線すなわち竪方向軸線の
まわりに相対的に回動できるが、フレーム１６及び各支
持部材３４間の他の相対運動は防ぐようにすることがで
きる。

竪方向軸線のまわりに回動することの自由度により船着
き揚装置１０は、種種の方向から船着き揚装置１０に加
わる荷重又は衝撃を一層有効に吸収するように作用する
ことができる。

図示の実施例においては、各枢動継手４０，４２は、フ
レーム１６に固定され支持部材すなわち軸３４のまわり
にその外側にはまりそのまわりに回動する寸法及び形状
にしたスリーブを備えている。

フレーム１６及び各衝撃要素間の固定の連結を除き、そ
の代りに竪方向に延びる軸線のまわりだけに相対回動す
る連結部を設けることにより、船着き揚装置１０は、成
る負荷条件では変形し、予想に反し、連結部において十
分な剛性を欠いていることにより、船着き揚装置１０の
衝撃又はエネルギーの吸収性能が消失するより、むしろ
向上する。

船着き揚装置１０の各構成要素間の普通の剛性の連結と
はこのように異る異常構造の利点は、第４図、第５図、
第６図、第７図、第８図及び第９図から明らかである。

第４図、第５図及び第６図においては、この船着き揚装
置は種種の荷重状態においてリンク線図として例示しで
ある。

第７図、第８図及び第９図では緩衝室２２ａを種種の荷
重状態で示しである。

第４図ではリンク線図によりこの船着き揚装置を平面図
で示し、フレーム１６は竪方向軸線のまわりに枢動する
ように内部腕２６に枢動継手４０で連結した単一のリン
クとして示しである。

〔この線図に対して支持部材３４は、船着き揚装置に
対し構造的一体性を生ずる部材だけから成り、そして支
持部材３４は単に内部腕２６の剛性の延長部分であるか
ら、支持部材３４を省いである。

〕内内部腕６は、緩衝部片３２を介して外部腕２４に弾
性的に連結されている。

各外部腕２４は、脚材１２に固定されている。

説明の便宜上上部緩衝室２２ａを示した。

しかし下部緩衝室２２ｂは、これ等の占める位置よりし
て同様に動作することは明らかである。

この説明のために接触面２０に直交する方向〔そして各
緩衝室２２ａ 、２２ｂの軸線に平行な方向〕における
成分だけを持つ力又は衝撃荷重をベクトル八として第１
図、第３図、第５図及び第７図に示しである。

さらに接触面２０に対し横方向（ただし緩衝室の軸線に
平行でない）の成分を持つ力及び衝撃荷重をベクトルへ
として第３図、第６図、第８図及び第９図に示しである
。

第４図では船着き揚装置は、その休止状態又は無負荷状
態で示しである。

第５図では船着き揚装置は、これに直交荷重ＦＮが加わ
る状態で示しである。

緩衝室２２ａは、第７図に例示したように作用し、各外
部腕２４、内部腕２６間に抜差し作用が生じ、緩衝部片
３２が変形する。

これは衝撃を吸収するのに緩衝室を使う旧式な方式であ
る。

第６図では船着き揚装置を横方向成分ＦＬを持つ荷重を
受けた状態で示す。

この横方向成分により３本棒リンク仕掛、すなわち内部
腕２６−フレーム１６−内部腕２６を第６図に示すよう
に変形させる。

この変形は、枢動継手４０に存在する余分な自由度によ
って生ずる。

リンク仕掛のこの変形は又、この変形により各緩衝室を
第８図に示すようにねじれ変形させることができる点で
著しい成績を生ずる。

緩衝室のこのねじれ変形により、衝撃又はエネルギーの
良好な吸収特性の得られることが分った。

船着き揚装置が、各リンクすなわちフレーム１６及び内
部腕２６間で固定され、又は剛性にされる場合には（従
来行われていたように）、このようなエネルギー吸収特
性の向上は得られない。

第９図においては緩衝室２２ａには横方向荷重ＦＬが加
わっているが、フレーム１６及び内部腕２６間の連結が
固定されている場合を示す。

この場合内部腕２６の向きは固定になり、第５図の場合
のような内部腕２６０回動を妨げる。

横方向力はすべて、各腕２４．２６の壁間で緩衝部片３
２が変形する際に緩衝部片３２の圧縮及び引張りで吸収
される。

両腕２４，２６間の距離が制限されているので横方向力
ＦＬに対する衝撃吸収反作用はこわいか又は弱い。

すなわち本発明者は実験の結果、緩衝部片と船着き場フ
レームとの間の継手の竪方向軸線のまわりの余分な自由
度を設けることにより、緩衝室の軸線方向及びねじれ方
向の衝撃吸収方式（それぞれ第７図及び第８図に示しで
ある）を利用し、方向的に左右されない船着き揚装置の
得られることが分った。

このことは、船着き揚装置が剛性を持たなければならな
いという従来の考え方とは異って、変形し横方向にも直
交方向にも良好な衝撃吸収特性を持つ装置を利用するこ
とにより達成できる。

図示の実施例においては、フレーム１６は緩衝部片３２
を介して内部腕２６に枢着されている。

この枢着は、内部腕２６自体からフレーム１６を枢動自
在に連結し支えることによって、空間の許す場合に直接
行うことができるのはもちろんである。

又図示の実施例においては緩衝環装置の使用を示しであ
るが、本発明船着き場装置が型方向支持部材３４又は部
材３８を設けないで利用できるのはもちろんである。

緩衝部片の作動腕に対しフレームの回動軸線を、型方向
を保持し相対運動の全部の他の方向では固定したままに
できるようにするのに十分な構造的一体性を本装置に付
与することが大切なだけである。

以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明エネルギー吸収装置の１実施例を備えた
海洋船着き場構造物をプラットホームに取付けて示す正
面図、第２図は第１図の２−２線に沿い矢印の向きに見
た拡大側面図、第３図は第１図の３−３線に沿う縮小平
面図である。 第４図は第１図の構造物を休止位置で示す線図的リンク
仕掛の平面図、第５図は第４図を直交成分を持つ荷重の
存在のもとで示す線図的平面図、第６図は第５図を横方
向成分を持つ荷重の存在のもとで示す線図的平面図であ
る。 第７図、第８図及び第９図は本発明エネルギー吸収装置
の緩衝部片の種種の荷重条件における作用を示す縦断面
図である。 １０・・・船着き場装置、１２・・・脚材、１４・・・
海洋構造物、１６・・・フレーム、２２ａ、２２ｂ・・
・緩衝室、２４．２６・・・腕、３０・・・締付は部材
、３２・・・緩衝部片、４０，４２・・・枢動継手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボート、はしけ及び類似物のような船からの衝撃に
   よる損傷から海洋構造物を保護するように、この海洋構
   造物に連結するエネルギー吸収装置において、（イ）船
   着き場区域にまたがる剛性の船着き場フレームと、（ロ
   ）この船着き場フレームに衝突する船から衝撃荷重を受
   ける接触面を形成するように前記船着き場フレームに設
   けた、前記海洋構造物から遠ざかる方に向いた外向き表
   面と、（ハ）１対の同軸に整合した抜差し自在な腕と、
   これ等の腕の間に形成された環状の空間内に位置させら
   れ、これ等の腕を連結する弾性手段とから成り、上下方
   向に互いに間隔を置いた上下の緩衝手段と、に）前記船
   着き場フレームの各端部に連結されたスリーブと、これ
   等のスリーブ内で回転自在であり、一方の前記腕の一端
   部に連結された軸とから成り、前記一方の腕の前記一端
   部と前記船着き場フレームとの間に上下方向に延びる軸
   線のまわりの制限した相対回転を生じさせるのに適する
   連結手段と、（ホ）前記一方の腕の前記一端部から遠い
   方の他方の前記腕の一端部を前記海洋構造物に固定する
   固定手段とを備えたエネルギー吸収装置。 ２ エネルギー吸収装置が海洋構造物に取付けられたと
   きに、前記各抜差し自在な腕の軸線が水平面内に延びる
   ようにした特許請求の範囲第１項記載のエネルギー吸収
   装置。 ３ 前記各緩衝手段の腕の少（とも一方に割りスリーブ
   を設け、前記各軸を前記スリーブ内に釈放自在に取付け
   た特許請求の範囲第１項記載のエネルギー吸収装置。