TWI767158B - 消波船 - Google Patents

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Abstract

一種消波船，用以降低波浪的有義波高。消波船包括一船體、多個錨以及一推進器系統。船體的船長大於等於60公尺。船體的船長與船體的設計吃水深的比值小於等於6.5。船體的船長與船體的船寬的比值小於等於3.5。船體的船寬與船體的設計吃水深的比值小於等於2.3。這些錨沿船體的船長方向配置於船體。推進器系統配置於船體。

Description

消波船
本發明是有關於一種船，且特別是有關於一種消波船。
現今，在離岸風電的安裝過程中，無論是海上基礎安裝或是風機吊裝，均需要使用自升式安裝船(jack-up vessel)或重浮吊船(heavy lift vessel)。然而，這兩種船在海上作業時會受限於海象。具體而言，關於自升式安裝船的部分，當自升式安裝船的四隻腳要下到海床並站起來時，若海浪的有義波高(significiant wave height)超過1.5米，將可能造成船舶運動過大而損及舉升系統，將使自升式安裝船無法作業。至於重浮吊船的部分，為避免船舶吊起重物時無法固定與安裝，重浮吊船對於有義波高的限制甚至更為嚴格。
面對上述的狀況，目前的解決方法有兩種，第一種方法是建造更大且結構更強的船，以抵抗更高的浪。但是，此法的缺點是更大且結構更強的船的造價非常高，且無法大幅增加作業時間，效果不彰，因此較少被採用。目前廣被採用的方式是第二種方法，也就是等待天氣好時海象許可才進行安裝。然而，若採用 此法，以台灣為例，目前西海岸為台灣的主要離岸風電建置區域，此區域整年的有義波高小於1.5公尺的時間僅約有半年。而且，每艘自升式安裝船的造價成本約在一億歐元以上，若每年僅能作業半年，再加上安裝人員的費用，不僅效率低且不敷成本。此外，即便在歐洲也有相似的問題。
一般而言，常見的用於評估船舶耐海性能的方法，是以「反應振幅運算子」(Response Amplitude Operator,RAO)來做評估。詳細而言，縱搖反應值(Pitch RAO)代表單位波高下的船體縱向傾角運動量，其單位為：度/公尺。起伏反應值(Heave RAO)代表單位波高下的船體重心位置上下起伏運動量，其單位為：公尺/公尺(波高)。上述兩者的運算式如下(H為波高)：縱搖反應值=縱搖波峰值至波谷值/H
起伏反應值=起伏波峰值至波谷值/H
本發明提供一種消波船，其船體的船長、船寬與其設計吃水深之間具有特定比例，可有效降低其下浪測的波浪的有義波高。
本發明的一種消波船用以降低波浪的有義波高。消波船包括一船體、多個錨以及一推進器系統。船體的船長大於等於60公尺。船體的船長與船體的設計吃水深的比值小於等於6.5。船體的船長與船體的船寬的比值小於等於3.5。船體的船寬與船體的設 計吃水深的比值小於等於2.3。這些錨沿船體的船長方向配置於船體。推進器系統配置於船體。
在本發明的一實施例中，上述的這些錨的數量為三個，分別配置於船體的一船艏、一船艉及一船舯。
在本發明的一實施例中，上述的推進器系統包括兩個可轉向推進器，分別配置於船艏與船艉。
在本發明的一實施例中，上述的這些可轉向推進器可360度旋轉。
在本發明的一實施例中，上述的船體的設計吃水深至少為11公尺。
在本發明的一實施例中，上述的船體內具有多個住艙。
在本發明的一實施例中，上述的這些錨為自扶正錨。
在本發明的一實施例中，上述的船體的船長小於等於110公尺。
基於上述，在本發明的消波船中，船長、船寬與設計吃水深之間具有特定比例，再配合錨與推進器系統，可有效降低消波船的下浪側的風浪的波高且便於移動。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10:安裝船
20:住艙
100、100a:消波船
110、110a:船體
112:船艏
114:船艉
116:船舯
120:錨
130:推進器系統
132:可轉向推進器
L:船長
B:船寬
C:區域
D:設計吃水深
圖1是依照本發明的一實施例的一種消波船與習知的風電安裝船在海上作業時的立體示意圖。
圖2是圖1的消波船的船體之局部側視示意圖。
圖3是圖2的船體的多個橫剖面之局部示意圖。
圖4是依照本發明的另一實施例的消波船的遮蔽效果之波場分布圖。
圖5A是在不同設計吃水深之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖5B是在不同設計吃水深之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖6A是在不同寬度之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖6B是在不同寬度之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖7A是在水深35公尺且波浪方向為0度時不同寬度之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖7B是在水深35公尺且波浪方向為0度時不同寬度之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖8A是在水深35公尺且波浪方向為30度時不同寬度之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖8B是在水深35公尺且波浪方向為30度時不同寬度之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖9A是在波浪方向為0度時不同設計吃水深之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖9B是在波浪方向為0度時不同設計吃水深之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖10A是在波浪方向為30度時不同設計吃水深之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖10B是在波浪方向為30度時不同設計吃水深之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖11A是不同船長的自升式安裝船在是否搭配消波船遮蔽之下的縱搖-波浪週期關係圖。
圖11B是不同船長的自升式安裝船在是否搭配消波船遮蔽之下的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖12A是在不同船長的消波船遮蔽之下的自升式安裝船的縱搖-波浪週期關係圖。
圖12B是在不同船長的消波船遮蔽之下的自升式安裝船的上下起伏-波浪週期關係圖。
圖1是依照本發明的一實施例的一種消波船與習知的風電安裝船在海上作業時的立體示意圖。請參考圖1，目前，在進行離岸風電的海上基礎安裝時，需要利用自升式安裝船或重浮吊船。而且，無論是使用何種安裝船，皆必須在有義波高(significiant wave height)為1.5公尺以內的條件下進行作業。因此，本實施例在安裝船10的上浪側設置了消波船100，並利用消波船100的遮蔽效果降低其下浪側的波浪的有義波高，使下浪側的波浪大小以及安裝船10在波浪中的運動幅度降低至安裝船10能夠作業的狀態，進而大幅增加安裝船10能夠在海上作業的時間。圖1所繪示的安裝船10是以自升式安裝船為例，但本發明並不以此為限。
圖2是圖1的消波船的船體之局部側視示意圖。圖3是圖2的船體的多個橫剖面之局部示意圖。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，消波船100包括一船體110、沿著船長L方向配置於船體110的多個錨120以及配置於船體110的一推進系統130。
本實施例的消波船100的船體110的船長L大於等於60公尺。船長L與設計吃水深D的比值小於等於6.5。船長L與船寬B的比值小於等於3.5。船寬B與設計吃水深D的比值小於等於2.3。選擇性地，設計吃水深D至少是11公尺。本實施例的消波船100的各項尺寸是以下列數值為例，船長L為80公尺，船寬B為24公尺，設計吃水深D為15公尺。
在本實施例中，船體110的船長L可設計為小於等於110公尺，原因是船長越大的船體的製造成本也越高。但是，本發明不對消波船的船長的上限加以限制。
此外，在本實施例中，錨120的數量為三個，且分別配置於船體110的一船艏112、一船艉114及一船舯116。當然，在其他實施例中，錨的數量及位置並不以此為限。
舉例而言，在一未繪示的實施例中，消波船包括五個錨，船艏及船艉分別配置相對的兩個錨，船舯配置一個錨，且船艏與船艉的設計為能夠兩舷下錨，平時僅需使用船艏與船艉的下錨，而船舯的錨作為備用。在另一未繪示的實施例中，錨的數量可以是六個，其中兩個錨左右對應地設置於船體的船艏，兩個錨左右對應地設置於船體的船艉，以便於兩舷下錨。並且，在船舯左右對應地設置兩個錨做為備用。
需說明的是，每次自升式安裝船10的作業時間大約是3~5小時，而在這期間需要消波船100遮蔽波浪。作業完成後，如果消波船100沒有自身的推進系統，就必須依賴其他船隻拖行才能移往另一個工作點。但是，在本實施例中，消波船100具有推進器系統130，因此可以自行前往下一個工作點而不需要依賴其他船隻。
因為有頻繁的移動需求，在本實施例中，船體110可設計為船艏112與船艉114互相對稱。也就是說，本實施例的消波船100既能夠朝向船艏112的方向移動，也能夠朝向船艉114的方向移動。基於此配置，消波船110的移動方向不受限制而具有更大的靈活性。當然，在其他實施例中，船體並非一定要首尾對稱，本發明並不以此為限。
此外，本實施例的消波船100的錨120可以採用自扶正錨(self-righting anchors)。自扶正錨容易操作，能夠在短時間內起錨與下錨，使得本實施例的消波船100便於移動，能夠協助多處 的風電安裝船的作業，充分發揮其功能。當然，在其他實施例中，錨的種類可以依照實際需求而改變，只要在面對海流、風與波浪等外力的作用時，能夠穩定船體110即可，本發明不以此為限。
本實施例的推進器系統130例如包括兩個可轉向推進器132，分別配置於船艏112與船艉114的下方。為了避免增加消波船100在水面下的部分的尺寸，推進器132的底部例如設計為不超過船底，如此可降低消波船100對於停靠港的水深的要求，進而提升消波船100的實用性。可轉向推進器132例如能夠360度旋轉。可轉向推進器132除了提供消波船100前後及側向移動時的推進動力之外，一旦消波船100需要固定在海中一處時，這些可轉向推進器132可協助下錨作業，並且可轉向推進器132可在有必要時與這些錨120共同抵抗海流、風與波浪而穩定消波船100。當然，在其他實施例中，可轉向推進器的配置位置與數量並不以此為限。
以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。各實施例的不同特徵原則上皆可應用於其他實施例中。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖4是依照本發明的另一實施例的消波船的遮蔽效果之波場分布圖。請參考圖4，需說明的是，在本實施例中，船體110a 的船長L為120公尺、船寬B為24公尺，設計吃水深為15公尺，水深為30公尺，且波浪是由圖中的上方垂直向下入射，並受到船體110a的阻隔。圖4是採用等高線圖的形式呈現，而圖4中的數值代表波場的大小。圖4中的數值是表示各處的波高相對於入射波的波高而歸一化之後所得到的數值。因此，圖4表示了波浪經過船體110阻隔之後，在船體110a周圍、上浪側及下浪側的波場大小分布。從圖4可以看出，當波浪受到消波船100a阻隔後，本實施例的消波船100a能夠在消波船100a的下浪側(圖4的下方)形成一波浪較平緩的區域C，具有良好的遮蔽效果。
以下將列舉不同尺寸條件之下的消波船對於自升式安裝船10的縱搖反應值以及起伏反應值的影響，以清楚說明本發明的消波船100具有較優良的降低下浪測的波浪的有義波高的效果，進而降低其下游的安裝船的運動量。
圖5A是在不同設計吃水深之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的縱搖-波浪週期關係圖。圖5B是在不同設計吃水深之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的上下起伏-波浪週期關係圖。進一步而言，圖5A及圖5B是在水深為35公尺，且波浪方向為90度的環境下。在本實施例中，消波船的船長例如為80公尺，船寬例如為24公尺，設計吃水深例如為10公尺、12.5公尺以及14公尺。自升式安裝船10的船長例如為60公尺，船寬例如為40公尺，設計吃水深例如為4公尺。而且，消波船與自升式安裝船10的距離例如是60公尺。此外，圖5A及圖5B中的自升式安裝船10的縱 搖反應值與起伏反應值皆已除以自升式安裝船10在沒有消波船的遮蔽之下的縱搖反應值與起伏反應值，亦即經過歸一化處理，以便於清楚比較。
由圖5A可看出，當消波船的設計吃水深越深時，自升式安裝船10的縱搖反應值越平穩。由圖5B可看出，當消波船的設計吃水深越深時，自升式安裝船10的起伏反應值越平穩。詳細而言，如圖5A及圖5B所示，在波浪周期5至8秒之間，設計吃水深為15公尺的消波船相對於設計吃水深為10公尺、12.5公尺以及14公尺的消波船皆具有明顯的擋浪效果。此外，消波船的設計吃水深愈深，其適用的波浪周期範圍也愈大。一般而言，波浪周期5至8秒之間的海象狀況是最常見的，因此針對這種條件的海象進行擋浪的規劃，可以大幅增加可工作期間。
因此，由圖5A及圖5B可知，消波船的設計吃水深愈深，其降低消波船的下浪側的波浪的有義波高以及船舶運動量的效果就愈佳。亦即，消波船的設計吃水深對於消波船的擋浪效果影響非常大。
圖6A是在不同寬度之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的縱搖-波浪週期關係圖。圖6B是在不同寬度之消波船遮蔽之下的自升式安裝船的上下起伏-波浪週期關係圖。進一步而言，圖6A及圖6B是在水深為35公尺，且波浪方向為90度的環境下。在本實施例中，消波船的船長例如為80公尺，船寬例如為24公尺以及30公尺，設計吃水深例如為15公尺。自升式安裝船10的船長 例如為60公尺，船寬例如為40公尺，設計吃水深例如為4公尺。而且，消波船與自升式安裝船10的距離例如是60公尺。請參考圖6A及圖6B，不論消波船的寬度為24公尺或是30公尺，對於自升式安裝船10的縱搖反應值與起伏反應值的影響並不大。換言之，消波船的船寬並非消波船是否能有效降低波浪的有義波高的主要因素。
需說明的是，離岸風電的風場的位置大多距離母港約有50公里左右，將安裝人員在母港與工作地點之間來回運送需耗時約3個小時，運輸過程既不舒適也沒有效率。在本實施例中，消波船100除了用來遮蔽波浪以降低波浪的有義波高之外，還設置有許多住艙20(標示於圖1)，能夠提供安裝人員住宿所需，或是放置備品及耗材，既能提升工作效率也節省運輸成本。在住艙20的數量方面，例如包括了50間用於一般人員(例如自升式安裝船的工作人員)住宿的住艙20，並包括了10間用於消波船100本身的船員的住宿的住艙20。
當然，在其他實施例中，住艙的形式與數量也可以依照實際需求而調整其設計。舉例而言，住艙也可以作為海上旅館的形式來經營，以增加收入來源，但本發明不以此為限。因此，為了提升住宿人員的舒適度，消波船100本身的船體110的縱搖反應值與起伏反應值也不宜過大。
此外，請回到圖2及圖3，需說明的是，若使用船底較平的船體做為消波船的船體，當消波船遇到波浪時，會造成船體的 上下起伏運動加大，使得波浪能量大幅地由船底穿過，將抵消波船的擋浪效果。而且，也會因為消波船的上下起伏過大而造成船內住宿人員的不舒適。因此，在必須保持設計吃水深D在一定深度的狀態下，如圖2所示，本實施例的消波船100的船體110的橫斜角(deadrise angle)角度較大。基於此設計，確保消波船100在面對垂直於船長L方向的風浪時，船體110的上下起伏不至於過大，也能夠同時兼顧消波船100的擋浪效果與船內住宿人員的舒適性。另外，一般住宿的需求是發生在夜間的非工作期間。此時，為了降低消波船的運動量以提高住宿人員的舒適性，通常會讓消波船轉向以對準波浪的來向，也就是讓船長L的方向與波浪的來向的夾角在0度至30度之間。
以下將列舉不同尺寸條件之下的船體對於消波船本身的縱搖反應值與起伏反應值之影響的比較數據。
圖7A是在水深35公尺且波浪方向為0度時不同寬度之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。圖7B是在水深35公尺且波浪方向為0度時不同寬度之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。圖8A是在水深35公尺且波浪方向為30度時不同寬度之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。圖8B是在水深35公尺且波浪方向為30度時不同寬度之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。請參考圖7A、圖7B、圖8A及圖8B，不論是處於波浪方向為0度或是30度的海象條件之下，消波船的寬度對於消波船的船體本身的縱搖反應值與起伏反應值的影響並不顯著。
以下將以消波船的設計吃水深為變數來比較。圖9A是在波浪方向為0度時不同設計吃水深之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。圖9B是在波浪方向為0度時不同設計吃水深之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。圖10A是在波浪方向為30度時不同設計吃水深之消波船的縱搖-波浪週期關係圖。圖10B是在波浪方向為30度時不同設計吃水深之消波船的上下起伏-波浪週期關係圖。因此，由圖9A、圖9B、圖10A及圖10B可清楚得知，不論是處於波浪方向為0度或是30度的海象條件之下，在波浪周期為5秒至8秒之間時，設計吃水深為15公尺的消波船的縱搖與上下起伏皆明顯比設計吃水深為10公尺的消波船小許多。因此，可以推估相較於設計吃水深為10公尺的狀況，設計吃水深為15公尺的消波船對於船內人員的舒適性較佳，如果設計吃水深更深也會使舒適性更佳。
圖11A是不同船長的自升式安裝船在是否搭配消波船遮蔽之下的縱搖-波浪週期關係圖。請參照圖11A，在此設定水深為35公尺，且波浪方向為90度，也就是波浪是從垂直於船長方向的橫向方向衝擊船體。從圖11A中可以看到，對於船長分別為60、80、100以及120公尺的自升式安裝船且無搭配消波船遮蔽的狀況而言，船長越長則縱搖反應值越小。雖然由此可知增加自升式安裝船的船長是一種可以緩和因為劇烈的船體運動而導致無法施工的解決方式，但船長的增加也伴隨了自升式安裝船的建造成本大幅增加。再從圖11A中可以看到，在自升式安裝船的通常工作環 境下，也就是波浪周期為6至7秒之間時，船長為60公尺的自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺消波船進行遮蔽的縱搖反應值已經小於船長為100公尺而未受遮蔽的自升式安裝船的縱搖反應值，而船長為80公尺的自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺消波船進行遮蔽的縱搖反應值也小於船長為120公尺而未受遮蔽的自升式安裝船的縱搖反應值。換言之，只要搭配本發明的實施例的消波船進行遮蔽就可以大幅降低自升式安裝船的縱搖反應值，而無須耗費巨幅成本來加大自升式安裝船的船長，本發明的實施例的消波船實為延長自升式安裝船的可施工天數的最具經濟效益的方案。
圖11B是不同船長的自升式安裝船在是否搭配消波船遮蔽之下的上下起伏-波浪週期關係圖。請參照圖11B，在此設定水深為35公尺，且波浪方向為90度，也就是波浪是從垂直於船長方向的橫向方向衝擊船體。從圖11B中可以看到，在自升式安裝船的通常工作環境下，也就是波浪周期為6至7秒之間時，船長為60與80公尺的自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺消波船進行遮蔽的上下起伏反應值都遠小於船長為60、80、100以及120公尺而未受遮蔽的自升式安裝船的上下起伏反應值。換言之，只要搭配本發明的實施例的消波船進行遮蔽就可以大幅降低自升式安裝船的上下起伏反應值。
圖12A是在不同船長的消波船遮蔽之下的自升式安裝船的縱搖-波浪週期關係圖。請參照圖12A，在此設定水深為35公 尺，且波浪方向為90度，也就是波浪是從垂直於船長方向的橫向方向衝擊船體。從圖12A中可以看到，在自升式安裝船的通常工作環境下，也就是波浪周期為6至7秒之間時，自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺且船長為80公尺的消波船進行遮蔽的縱搖反應值小於自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺且船長為60公尺的消波船進行遮蔽的縱搖反應值。換言之，本發明的實施例的消波船的船長較長時，對於受遮蔽的自升式安裝船的縱搖反應值的降低有較佳的效果。
圖12B是在不同船長的消波船遮蔽之下的自升式安裝船的上下起伏-波浪週期關係圖。請參照圖12B，在此設定水深為35公尺，且波浪方向為90度，也就是波浪是從垂直於船長方向的橫向方向衝擊船體。從圖12B中可以看到，在自升式安裝船的通常工作環境下，也就是波浪周期為6至7秒之間時，自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺且船長為80公尺的消波船進行遮蔽的上下起伏反應值小於自升式安裝船搭配設計吃水深為15公尺且船長為60公尺的消波船進行遮蔽的上下起伏反應值。換言之，本發明的實施例的消波船的船長較長時，對於受遮蔽的自升式安裝船的上下起伏反應值的降低有較佳的效果。由圖12A與12B可知，船長為80公尺的消波船的遮浪效果優於船長為60公尺者，但即使是船長為60公尺的消波船仍然有不錯的遮浪效果。這點對於往後離岸風電的維修非常重要，因為維修船將遠小於建造時的安裝船，因此對應所需的消波船的船長也只要60公尺就足夠了。
綜上所述，在本發明的消波船中，不僅船長、船寬與設計吃水深之間具有特定比例，還配置了錨與推進器系統，不僅可有效將低其下浪側的風浪的波高，也便於移動。另外，本發明的消波船除了能夠遮蔽風浪使風電安裝船可以在消波船的下浪側順利作業之外，還可選擇性地配置大量住艙，以提供作業人員住宿，也可放置備品及耗材，甚至還能夠開發為海上旅館。如此一來，不但節省了與母港來回運輸的開支，也能夠額外增加收入。再者，前述實施例雖然都以消波船用以提供適合風電安裝船作業的環境為例，但本發明的消波船所提供的海象相對平靜的區域當然也有助於其他海上工程及活動的進行，本發明不對此加以限制。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:自升式安裝船
20:住艙
100:消波船
110:船體
112:船艏
114:船艉
116:船舯
120:錨
130:推進器系統
132:可轉向推進器
L:船長
B:船寬
D:設計吃水深

Claims (8)

  1. 一種消波船，用以降低波浪的有義波高，包括：一船體，其船長大於等於60公尺，船長與設計吃水深的比值大於5.3且小於等於6.5，船長與船寬的比值大於2.7且小於等於3.5，船寬與設計吃水深的比值大於1.6且小於等於2.3；多個錨，沿該船體的船長方向配置於該船體；以及一推進器系統，配置於該船體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的消波船，其中該些錨的數量為五個，分別配置於該船體的一船艏、一船艉及一船舯。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的消波船，其中該推進器系統包括兩個可轉向推進器，分別配置於該船艏與該船艉。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的消波船，其中該些可轉向推進器可360度旋轉。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的消波船，其中該船體的設計吃水深至少為11公尺。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的消波船，其中該船體內具有多個住艙。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的消波船，其中該些錨為自扶正錨。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的消波船，其中該船體的船長小於等於110公尺。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320652B (zh) * 2020-12-30 2022-03-29 江苏科技大学 一种配有消波尾部港池的双体过驳船
EP4331969A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-06 thec offshore GmbH Floating breakwater

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107002376A (zh) * 2014-10-08 2017-08-01 乔治奥·塞利斯 浮闸或岛及其制造方法
CN208559704U (zh) * 2018-01-18 2019-03-01 唐山航岛海洋重工有限公司 一种开放海岸的浮桥滚装运输系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3886882A (en) * 1973-04-23 1975-06-03 Global Marine Inc Mooring apparatus for ice-breaking drill ship
US3872814A (en) * 1973-09-24 1975-03-25 Global Marine Inc Twin-hull ship for drilling in ice-covered waters
IT1030684B (it) * 1974-09-27 1979-04-10 Saipem Spa Apparecchiatura perticolarmente adatta alla posa rapida di una tubazione in acuqe profonde da un mezzo di posa ancorato
JPS5854113A (ja) 1981-09-28 1983-03-31 Masatoshi Bessho 波の反射型消波装置
US4531471A (en) * 1982-07-09 1985-07-30 Hunsucker William A Roll restraint of anchored vessel
BR8401588A (pt) * 1983-04-05 1984-11-13 Worley Eng Navio
JPH09302640A (ja) 1996-05-17 1997-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船体利用浮消波堤
US5823715A (en) * 1997-09-29 1998-10-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Rapidly deployed pier
BR0013270A (pt) * 1999-08-09 2002-04-16 Single Buoy Moorings Sistema de ancoragem
US6257165B1 (en) * 1999-12-20 2001-07-10 Allen Danos, Jr. Vessel with movable deck and method
NO324744B3 (no) * 2005-03-09 2012-01-10 Ulstein Design & Solutions As Anordning ved forskip til fartoy av deplasementtypen.
KR101390367B1 (ko) * 2011-06-08 2014-04-30 삼성중공업 주식회사 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법
JP2017114264A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 三井海洋開発株式会社 浮体設備の建造方法、及び、浮体設備の浮体構造体
AU2017423234B2 (en) * 2017-07-10 2021-09-02 Cefront Technology As Offshore vessel for production and storage of hydrocarbon products

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107002376A (zh) * 2014-10-08 2017-08-01 乔治奥·塞利斯 浮闸或岛及其制造方法
CN208559704U (zh) * 2018-01-18 2019-03-01 唐山航岛海洋重工有限公司 一种开放海岸的浮桥滚装运输系统

Also Published As

Publication number Publication date
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US20200317307A1 (en) 2020-10-08

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