JP7807797B2 - Box-shaped floating structure - Google Patents
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Description
本発明は、非自航式の箱型浮体に関する。 The present invention relates to a non-self-propelled box-type floating body.
従来より、海洋、湖沼、河川等の水上での作業船として非自航式の箱型浮体(台船)が用いられている。また、浮体の波浪による揺動を抑制する揺動低減手段を備える様々な浮体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Non-self-propelled box-shaped floating bodies (barges) have traditionally been used as work vessels on water bodies such as oceans, lakes, and rivers. Various floating bodies equipped with motion reduction means to suppress the floating body's motion caused by waves have also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
従来の非自航式の箱型浮体は作業限界波高が0.5m程度であり、その多くが港湾区域や沿岸域で使用されるものであるが、作業限界波高を超える波高の発現頻度が高い外洋において使用が困難であるという問題があった。 Conventional non-self-propelled box-type floaters have a working limit wave height of around 0.5 m, and most of them are used in port areas and coastal areas, but they have the problem of being difficult to use in the open ocean, where wave heights exceeding the working limit wave height occur frequently.
近年、洋上風力発電等の洋上設備の建設作業など外洋での作業の需要が高まっており、作業時(水面停留時)に安定して浮遊する箱型浮体が求められている。一方、箱型浮体を外洋まで移動させる必要があり、遠方の外洋までスムーズに移動できることが求められている。 In recent years, there has been an increasing demand for work in the open ocean, such as construction work on offshore facilities like offshore wind power generation, and there is a need for box-type floaters that can float stably during work (when stationed on the water surface). At the same time, box-type floaters must be transported to the open ocean, and they must be able to travel smoothly to distant locations in the open ocean.
本発明の課題は、水面に停留する際には、波浪による揺動を抑制して安定的に浮遊することができると共に、水面を移動する際には、スムーズに移動することができる箱型浮体を提供することにある。 The objective of this invention is to provide a box-shaped floating body that can float stably while remaining stable on the water surface by suppressing rocking caused by waves, and that can move smoothly on the water surface.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、浮体本体の側部に、上部に開口を有する立設した揺動抑制板と揺動抑制板を昇降させる昇降手段とを具備する揺動低減手段を設けることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into solving the above problems, the inventors discovered that the above problems could be solved by providing a rocking reduction means on the side of the floating body, which comprises an upright rocking suppression plate with an opening at the top and an elevating means for raising and lowering the rocking suppression plate, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明は、以下の通りのものである。
[1]浮体本体と、該浮体本体の側部に設けられた、波浪による揺動を抑制する揺動低減手段と、を備えた非自航式の箱型浮体であって、
前記揺動低減手段が、
上部に開口を有する立設した揺動抑制板と、該揺動抑制板を昇降させる昇降手段と、を具備し、
水面に停留する際には、前記揺動抑制板が、上部の開口が水中に位置するまで下降した状態を保持し、水面を移動する際には、前記揺動抑制板が、前記浮体本体の底部より上方まで上昇した状態を保持することを特徴とする箱型浮体。
[2]前記上昇した状態の揺動抑制板を収納する箱状揺動抑制板収納部を備えていることを特徴とする上記[1]記載の箱型浮体。
[3]前記揺動低減手段が、前記揺動抑制板及び前記箱状揺動抑制板収納部を具備するユニットが複数連なって構成されていることを特徴とする上記[2]記載の箱型浮体。
That is, the present invention is as follows.
[1] A non-self-propelled box-shaped floating body comprising a floating body body and a rolling reduction means provided on the side of the floating body body to suppress rolling caused by waves,
The sway reducing means
The apparatus comprises a standing vibration suppression plate having an opening at the top, and a lifting means for lifting and lowering the vibration suppression plate,
A box-shaped floating body characterized in that, when the floating body is stopped on the water surface, the rocking suppression plate remains lowered until the upper opening is located underwater, and, when the floating body is moving on the water surface, the rocking suppression plate remains raised above the bottom of the floating body main body.
[2] The box-shaped floating structure according to [1] above, characterized in that it is provided with a box-shaped rocking suppression plate storage section for storing the rocking suppression plate in the raised state.
[3] The box-shaped floating body described in [2] above, characterized in that the rocking reduction means is composed of a plurality of units connected together, each unit comprising the rocking suppression plate and the box-shaped rocking suppression plate storage section.
[4]前記昇降手段が、各ユニットの揺動抑制板をそれぞれ独立して昇降させることを特徴とする上記[1]~[3]のいずれか記載の箱型浮体。
[5]前記浮体本体が平面視略長方形であって、
前記揺動低減手段が、前記浮体本体の長手方向の両側部に設けられていることを特徴とする上記[1]~[4]のいずれか記載の箱型浮体。
[6]前記ユニットは、
箱状揺動抑制板収納部が、隔壁及び外壁により仕切られた収納室と、該収納室内に上下方向に延設された昇降レールとを具備すると共に、
前記揺動抑制板が、前記収納室に対応した大きさの底板を備えた揺動抑制ボードと、該揺動抑制ボードに取り付けられた、前記昇降レールに案内される上下方向に延びる摺動部材とを具備する
ことを特徴とする上記[3]~[5]のいずれか記載の箱型浮体。
[4] The box-shaped floating structure according to any one of [1] to [3] above, characterized in that the lifting means lifts and lowers the rocking suppression plates of each unit independently.
[5] The floating body is approximately rectangular in plan view,
The box-type floating body according to any one of [1] to [4] above, characterized in that the rocking reduction means is provided on both sides of the floating body in the longitudinal direction.
[6] The unit comprises:
The box-shaped rocking suppression plate storage section includes a storage chamber partitioned by a partition wall and an outer wall, and a lift rail extending vertically within the storage chamber,
The box-shaped floating body according to any one of [3] to [5] above, characterized in that the rocking suppression plate comprises a rocking suppression board having a bottom plate of a size corresponding to the storage chamber, and a sliding member attached to the rocking suppression board and extending in the vertical direction and guided by the lift rail.
本発明の箱型浮体は、水面に停留する際には、波浪による揺動を抑制して安定的に浮遊することができると共に、水面を移動する際には、スムーズに移動することができる。 The box-shaped floating structure of the present invention can float stably while remaining stationary on the water surface, suppressing rocking caused by waves, and can move smoothly when moving across the water surface.
本発明の箱型浮体は、浮体本体と、浮体本体の側部に設けられた、波浪による揺動を抑制する揺動低減手段と、を備えた非自航式の箱型浮体であって、揺動低減手段が、上部に開口を有する立設した揺動抑制板と、揺動抑制板を昇降させる昇降手段と、を具備し、水面に停留する際には、揺動抑制板が、上部の開口が水中に位置するまで下降した状態を保持し、水面を移動する際には、揺動抑制板が、浮体本体の底部より上方まで上昇した状態を保持することを特徴とする。なお、本発明における「停留」には、2km/h以下の範囲内の微速で移動する場合も含まれる。 The box-type float of the present invention is a non-self-propelled box-type float comprising a float body and a rocking reduction means attached to the side of the float body to reduce rocking caused by waves. The rocking reduction means comprises an upright rocking suppression plate with an opening at the top and an elevating means for raising and lowering the rocking suppression plate. When moored on the water surface, the rocking suppression plate remains lowered until the opening at the top is positioned underwater, and when moving on the water surface, the rocking suppression plate remains elevated above the bottom of the float body. Note that "mooring" in this invention also includes moving at a slow speed of 2 km/h or less.
本明細書においては、箱型浮体の重心を通る縦軸(長手方向)回りの箱型浮体の運動を縦揺れ(ピッチ方向の揺れ)といい、箱型浮体の重心を通る横軸(短手方向)回りの浮体構造物の運動を横揺れ(ロール方向の揺れ)ということがある(図1参照)。 In this specification, the movement of a box-shaped float around the vertical axis (longitudinal direction) passing through the center of gravity of the box-shaped float is referred to as pitching (swing in the pitch direction), and the movement of a floating structure around the horizontal axis (transverse direction) passing through the center of gravity of the box-shaped float is referred to as lateral rolling (swing in the roll direction) (see Figure 1).
本発明の箱型浮体は、水面に停留する際には、上部に開口を有する揺動抑制板が、その開口が水中に位置するまで下降した状態を保持する。したがって、波浪によって箱型浮体に揺動が生じた際、揺動の下方となる側の揺動抑制板の上部開口から、揺動抑制板に挟まれた浮体本体下方の流体が流出する。この流出によって、揺動を小さくする方向への減衰力が生じ、箱型浮体の揺動は抑制される。
一方、本発明の箱型浮体は、水面を移動する際(押航又は曳航される際)には、揺動抑制板が浮体本体の底部より上方まで上昇した状態を保持する。したがって、箱型浮体が移動する際、揺動抑制板が抵抗となることなく、スムーズに移動することができる。
When the box-shaped float of the present invention is moored on the water surface, the rocking suppression plate with an opening at the top remains lowered until the opening is underwater. Therefore, when waves cause the box-shaped float to rock, the fluid below the float body sandwiched between the rocking suppression plates flows out from the upper opening of the rocking suppression plate on the side below the rocking. This outflow generates a damping force in the direction of reducing the rocking, thereby suppressing the rocking of the box-shaped float.
On the other hand, when the box-type floating body of the present invention moves on the water surface (when being pushed or towed), the rocking suppression plate is kept raised above the bottom of the floating body main body, so that the box-type floating body can move smoothly without the rocking suppression plate acting as resistance.
本発明の箱型浮体は、自らは航行できない水上に浮遊する箱型の構造体であり、通常、押船による押航や引船による曳航により水面を移動するものである。使用場所としては、海洋、湖沼、河川等の水上を挙げることができ、好ましくは海洋である。海洋としては、例えば、港湾区域、沿岸域、外洋等を挙げることができる。本発明の箱型浮体は、海洋での各種作業に使用される台船・はしけ(バージ)等の作業船として用いることができる。具体的に、海洋作業としては、海底ボーリング調査、浚渫作業、マウンド形成作業、洗堀防止作業、漁礁の設置作業、洋上設備の機器や補修部品の輸送作業、洋上設備の保守・補修作業、海底ケーブルの敷設作業等を挙げることができる。 The box-type floating structure of the present invention is a box-shaped structure that floats on water that cannot be navigated by itself, and is typically moved on the water surface by being pushed by a pushboat or towed by a tugboat. It can be used on bodies of water such as the ocean, lakes, and rivers, preferably the ocean. Examples of the ocean include port areas, coastal areas, and the open ocean. The box-type floating structure of the present invention can be used as a work vessel such as a barge or platform used for various marine operations. Specific marine operations include seabed drilling surveys, dredging, mound formation, scouring prevention, reef installation, transport of equipment and repair parts for offshore facilities, maintenance and repair of offshore facilities, and undersea cable laying.
本発明の箱型浮体は、作業時に水面から持ち上げるジャッキアップ式の箱型浮体であってもよい。このようなジャッキアップ式の箱型浮体は、作業時には揺動しないが、ジャッキアップする前には、箱型浮体は浮遊状態にあり、その際の箱型浮体の揺動を抑制することができる。
本発明の箱型浮体は、一から製造されるものに限らず、既存の浮体本体(台船等)に揺動低減手段を取り付けて製造されるものであってもよい。
The box-type float of the present invention may be a jack-up type box-type float that is lifted from the water surface during work. Such a jack-up type box-type float does not sway during work, but before jacking up, the box-type float is in a floating state, and the swaying of the box-type float at that time can be suppressed.
The box-type floating body of the present invention is not limited to one manufactured from scratch, but may be one manufactured by attaching a rocking reduction means to an existing floating body body (barge, etc.).
本発明の箱型浮体の作業時(水面停留時)には、上記のとおり、箱型浮体が完全に停止しているものだけでなく、2km/h以下の微速で移動するものが含まれる。この際、箱型浮体の移動速度は、1.5km/h以下が好ましい。このような作業を行う箱型浮体としては、例えば、1km/h程度で押航又は曳航されながら、海底へ海底ケーブルの敷設作業を行う海底ケーブル敷設箱型浮体を挙げることができる。 As mentioned above, when the box-type float of the present invention is in operation (moored on the water surface), it includes not only when the box-type float is completely stationary, but also when it is moving at a slow speed of 2 km/h or less. In this case, the moving speed of the box-type float is preferably 1.5 km/h or less. An example of a box-type float that performs such operations is a submarine cable-laying box-type float that is pushed or towed at about 1 km/h while laying submarine cables on the seabed.
[浮体本体]
本発明の浮体本体は、箱型浮体を構成する主要な部分であり、箱型の構造体である。浮体本体の形状としては、水面に浮くことが可能な箱型形状であれば特に制限されるものではなく、例えば、平面視略正方形又は略長方形のものを挙げることができる。なお、浮体本体の揺動低減手段が設けられていない、いずれかの側部の底部が、カットアップされたものであってもよい。
[Floating body]
The float body of the present invention is a main part constituting the box-type float and is a box-shaped structure. The shape of the float body is not particularly limited as long as it is a box-shaped shape that can float on the water surface, and examples include a substantially square or rectangular shape in plan view. Note that the bottom of either side of the float body where the rocking reduction means is not provided may be cut up.
平面視略長方形の浮体本体の大きさとしては、特に制限されるものではないが、例えば、長手方向の長さが50~100m、短手方向の長さが15~30mのものを挙げることができる。なお、浮体本体の上面には、例えば、起重機、居住区、作業用機械等が搭載される。 The size of the floating body, which is roughly rectangular in plan view, is not particularly limited, but examples include a longitudinal length of 50 to 100 m and a transverse length of 15 to 30 m. Furthermore, for example, a crane, living quarters, work machinery, etc. are mounted on the top surface of the floating body.
[揺動低減手段]
揺動低減手段は、浮体本体の側部に設けられた、波浪による揺動を抑制する手段であり、上部に開口を有する立設した揺動抑制板と、揺動抑制板を昇降させる昇降手段と、を具備している。箱型浮体が水面に停留する際には、揺動抑制板が、上部の開口が水中に位置するまで下降した状態を保持し、箱型浮体が水面を移動する際(押航又は曳航される際)には、揺動抑制板が、浮体本体の底部より上方まで上昇した状態を保持する。
[Sway reduction means]
The rocking reduction means is a means for suppressing rocking caused by waves, provided on the side of the floating body, and comprises an upright rocking suppression plate with an opening at the top, and a lifting means for raising and lowering the rocking suppression plate. When the box-shaped float is moored on the water surface, the rocking suppression plate remains lowered until the opening at the top is located underwater, and when the box-shaped float moves on the water surface (when being pushed or towed), the rocking suppression plate remains raised above the bottom of the floating body.
揺動低減手段は、通常、浮体本体の対向する側部にそれぞれ設けられている。また、浮体本体が平面視略長方形の場合、長手方向の側部に設けられていることが好ましい。すなわち、本発明の箱型浮体は、浮体本体が平面視略長方形であって、揺動低減手段が浮体本体の長手方向の両側部に設けられていることが好ましい。これにより、波浪による揺動が、(縦揺れに比べて)大きい横揺れを低減し、抑制することができる。なお、揺動低減手段は、浮体本体のすべての側部に設けられていてもよい。 The rocking reduction means are typically provided on opposing sides of the float body. Furthermore, if the float body is generally rectangular in plan view, it is preferable that they be provided on the longitudinal sides. In other words, it is preferable that the box-shaped float of the present invention has a float body that is generally rectangular in plan view, and that the rocking reduction means be provided on both longitudinal sides of the float body. This makes it possible to reduce and suppress rolling caused by waves, which is larger than pitching. Note that the rocking reduction means may also be provided on all sides of the float body.
(揺動抑制板)
揺動抑制板は、上部に開口を有する立設した板状部材である。揺動抑制板は、上部の開口が水中に位置するまで下降した状態において、揺動を抑制することができ、安定して浮かぶことを可能とする。具体的には、揺動抑制板の上部の開口が水中に位置するまで下降した状態において、箱型浮体が、短手方向を手前にして、時計回りに横揺れする場合、揺動抑制板に挟まれた浮体本体下方に滞留する水が、揺動の下方となる側の揺動抑制板の開口から勢いよく流出して、横揺れの減衰力となり、揺動を抑制する(図7(b)参照)。また、箱型浮体が、短手方向を手前にして、反時計回りに横揺れする場合も同様に、揺動抑制板に挟まれた浮体本体下方に滞留する水が、揺動の下方となる側の揺動抑制板の開口から勢いよく流出して、横揺れの減衰力となり、揺動を抑制する(図7(c)参照)。
(Swing suppression plate)
The rocking suppression plate is an upright plate-like member with an opening at the top. When the rocking suppression plate is lowered until the upper opening is underwater, it can suppress rocking, allowing the floating structure to float stably. Specifically, when the box-shaped floating structure is lowered until the upper opening is underwater, if the box-shaped floating structure rolls clockwise with its short side facing forward, water remaining below the floating body sandwiched between the rocking suppression plates flows out forcefully from the opening of the rocking suppression plate on the side below the rocking, providing a damping force for the rolling and suppressing the rolling (see FIG. 7( b)). Similarly, when the box-shaped floating structure rolls counterclockwise with its short side facing forward, water remaining below the floating body sandwiched between the rocking suppression plates flows out forcefully from the opening of the rocking suppression plate on the side below the rocking, providing a damping force for the rolling and suppressing the rolling (see FIG. 7( c)).
揺動抑制板は、浮体本体の大きさに合わせて適宜設定することができ、その幅及び高さは設置する浮体本体の側部の幅及び高さに近い長さに形成されていることが好ましい。例えば、幅(長辺)10~200m、高さ(短辺)1~20mであることが好ましく、幅(長辺)20~150m、高さ(短辺)2~15mであることがより好ましく、幅(長辺)30~100m、高さ(短辺)3~10mであることがさらに好ましい。揺動抑制板は、複数の板状部材によって構成される分割体であってもよい。 The rocking suppression plate can be set appropriately to match the size of the floating body, and its width and height are preferably formed to lengths close to the width and height of the side of the floating body to be installed. For example, a width (long side) of 10 to 200 m and a height (short side) of 1 to 20 m are preferred, a width (long side) of 20 to 150 m and a height (short side) of 2 to 15 m are more preferred, and a width (long side) of 30 to 100 m and a height (short side) of 3 to 10 m are even more preferred. The rocking suppression plate may be a divided body composed of multiple plate-shaped members.
開口が設けられる位置は、揺動抑制板全体の上側1/3の範囲であることが好ましく、上側1/4の範囲であることがより好ましく、上側1/5の範囲であることがさらに好ましい。開口の形状は、特に制限されるものではなく、円形、楕円形、多角形などの形状を挙げることができる。開口は、連続的又は間欠的に揺動抑制板の幅方向にわたって設けられることが好ましい。開口の高さ(上下方向の長さ)としては、浮体の大きさ等に応じて適宜設定することができるが、例えば、0.01~0.8mが好ましく、0.03~0.6mがより好ましく、0.05~0.4mがさらに好ましい。 The openings are preferably located in the upper one-third of the entire sway suppression plate, more preferably in the upper one-quarter, and even more preferably in the upper one-fifth. The shape of the openings is not particularly limited, and examples include circular, elliptical, and polygonal shapes. The openings are preferably located continuously or intermittently across the width of the sway suppression plate. The height of the openings (vertical length) can be set appropriately depending on the size of the float, etc., but is preferably 0.01 to 0.8 m, more preferably 0.03 to 0.6 m, and even more preferably 0.05 to 0.4 m.
(昇降手段)
昇降手段は、揺動抑制板を昇降させる手段である。これにより、揺動抑制板を上部の開口が水中に位置するまで下降させることができ、また、浮体本体の底部より上方まで上昇させることができる。昇降手段の駆動方式としては、特に制限されるものではなく、例えば、ウインチ、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動モータ及びギアボックス等を用いた方式を挙げることができる。
(Lifting means)
The lifting means is a means for raising and lowering the rocking suppression plate. This allows the rocking suppression plate to be lowered until its upper opening is underwater, and also allows it to be raised above the bottom of the floating body. The driving method of the lifting means is not particularly limited, and examples include methods using a winch, hydraulic cylinder, pneumatic cylinder, electric motor, gearbox, etc.
(箱状揺動抑制板収納部)
揺動低減手段は、浮体本体の側部に露出した状態で設けられているものであってもよいが、浮体本体の側部に包囲を覆われた状態で設けられていることが好ましい。すなわち、本発明の箱型浮体は、上昇した状態の揺動抑制板を収納する箱状揺動抑制板収納部を備えていることが好ましい。これにより、岸壁や陸地への接岸や他船による押航や曳航時に、揺動低減手段を保護することができる。
なお、箱状揺動抑制板収納部は、その下端が、浮体本体の下面より突出しないよう設けられる。これにより、移動時の抵抗を減少させて、スムーズな移動が可能となる。
(Box-shaped vibration suppression plate storage section)
The rocking reduction means may be provided in an exposed state on the side of the floating body, but is preferably provided in a surrounded and covered state on the side of the floating body. That is, the box-type float of the present invention is preferably provided with a box-shaped rocking suppression plate storage section that stores the rocking suppression plate in a raised state. This makes it possible to protect the rocking reduction means when docking at a quay or land, or when being pushed or towed by another ship.
The box-shaped anti-sway plate storage section is arranged so that its lower end does not protrude from the underside of the floating body, thereby reducing resistance during movement and enabling smooth movement.
(ユニット)
揺動低減手段は、揺動抑制板及び箱状揺動抑制板収納部を具備するユニットが複数連なって構成されていることが好ましい。この構成の場合、昇降手段は、各ユニットの揺動抑制板を同時に昇降させるものであってもよいし、各ユニットの揺動抑制板をそれぞれ独立して昇降させるものであってもよい。これにより、小型の昇降手段であっても確実に昇降させることができる。また、不具合が生じた場合にも、一部のユニットを修理すればよく、揺動低減手段全体が動作不能となることを防止することができる。また、各ユニットの揺動抑制板をそれぞれ独立して昇降させるものの場合、波の進入方向に対応した位置の揺動抑制板を下降させるなど調整可能であることから、より安定して水面に停留することができる。
(unit)
The sway reduction means is preferably configured by a series of multiple units each equipped with a sway suppression plate and a box-shaped sway suppression plate storage section. In this configuration, the lifting means may lift and lower the sway suppression plates of each unit simultaneously, or may lift and lower the sway suppression plates of each unit independently. This allows even a small lifting means to reliably lift and lower the plates. Furthermore, even if a malfunction occurs, repairing only some of the units is sufficient, preventing the entire sway reduction means from becoming inoperable. Furthermore, when the sway suppression plates of each unit are lifted and lowered independently, adjustments can be made, such as lowering the sway suppression plates at positions corresponding to the direction of incoming waves, allowing the boat to stay more stably on the water surface.
上記ユニットにおける箱状揺動抑制板収納部及び揺動抑制板の具体的な好ましい態様としては、例えば、箱状揺動抑制板収納部が、隔壁及び外壁により仕切られた収納室と、収納室内に上下方向に延設された昇降レールとを具備すると共に、揺動抑制板が、収納室に対応した大きさの底板を備えた揺動抑制ボードと、揺動抑制ボードに取り付けられた、昇降レールに案内される上下方向に延びる摺動部材とを具備するものを挙げることができる。なお、昇降レールは複数設けられていてもよい。昇降レール及び摺動部材は、ローラやコロなどの転動部材を備えているものであってもよい。揺動抑制板の揺動抑制ボードが、収納室に対応した大きさの底板を備えていることにより、収納室内への海水や異物の流入を防止することができる。また、揺動抑制板の揺動抑制ボードが、収納室に対応した大きさの天井板を備えていることが好ましい。これにより、揺動抑制板を下降させた際、水が箱状揺動抑制板収納部内に流入することが抑制され、多くの水を揺動抑制板(揺動抑制ボード)の開口へ誘導させることができ、揺れに対する減衰力をより大きなものとすることができる。 Specific preferred embodiments of the box-shaped sway suppression plate storage section and sway suppression plate in the above-mentioned unit include, for example, a box-shaped sway suppression plate storage section comprising a storage chamber separated by a partition wall and an outer wall, and a lift rail extending vertically within the storage chamber, and a sway suppression plate comprising a sway suppression board with a bottom plate sized to fit the storage chamber, and a sliding member attached to the sway suppression board and extending vertically and guided by the lift rail. Multiple lift rails may be provided. The lift rails and sliding members may comprise rolling members such as rollers. Having a bottom plate sized to fit the storage chamber prevents seawater and foreign matter from entering the storage chamber. It is also preferable that the sway suppression board of the sway suppression plate comprises a ceiling plate sized to fit the storage chamber. This prevents water from flowing into the box-shaped sway suppression plate storage compartment when the sway suppression plate is lowered, and allows more water to be guided toward the opening in the sway suppression plate (sway suppression board), resulting in greater damping force against sway.
以下、図面を用いて本発明の箱型浮体の一実施形態を具体的に説明するが、本発明は本実施形態に制限されるものではない。 Below, one embodiment of the box-type floating body of the present invention will be specifically described using drawings, but the present invention is not limited to this embodiment.
ここで、図1は、本発明の第1の実施形態に係る箱型浮体の概略斜視図であり、水面に停留している様子を示す説明図である。図2は、図1に示す箱型浮体の説明図であり、(a)は断面図を示し、(b)は部分拡大断面図を示す。図3は、図1に示す箱型浮体の揺動低減手段のユニットの拡大平面図であり、箱状揺動抑制板収納部に揺動抑制板が収納された状態を示す。図4は、図1に示す箱型浮体の揺動低減手段の揺動抑制板の斜視図である。図5は、図1に示す箱型浮体の揺動低減手段の昇降手段の説明図であり、(a)は揺動抑制板が下降した状態を示し、(b)は揺動抑制板が上昇した状態を示す。図6は、図1に示す箱型浮体の概略斜視図であり、水面を移動している様子を示す説明図である。図7は、図1に示す箱型浮体の波浪による揺動時の動作についての説明図であり、(a)は横揺れしていない状態を示し、(b)は時計回りに横揺れする状態を示し、(c)は反時計回りに横揺れする状態を示す。 Here, Figure 1 is a schematic oblique view of a box-type float according to a first embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram showing the state when it is moored on the water surface. Figure 2 is an explanatory diagram of the box-type float shown in Figure 1, where (a) is a cross-sectional view and (b) is a partially enlarged cross-sectional view. Figure 3 is an enlarged plan view of a unit of the rocking reduction means of the box-type float shown in Figure 1, showing the state in which the rocking suppression plate is stored in the box-shaped rocking suppression plate storage section. Figure 4 is a perspective view of the rocking suppression plate of the rocking reduction means of the box-type float shown in Figure 1. Figure 5 is an explanatory diagram of the lifting means of the rocking reduction means of the box-type float shown in Figure 1, where (a) shows the state in which the rocking suppression plate is lowered and (b) shows the state in which the rocking suppression plate is raised. Figure 6 is a schematic oblique view of the box-type float shown in Figure 1, and is an explanatory diagram showing the state in which it is moving on the water surface. Figure 7 is an explanatory diagram of the behavior of the box-shaped floating structure shown in Figure 1 when it is swaying due to waves, where (a) shows a state where it is not swaying, (b) shows a state where it is swaying clockwise, and (c) shows a state where it is swaying counterclockwise.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る箱型浮体10は、浮体本体12と、浮体本体12の長手方向の側部に設けられた揺動低減手段14とを備え、揺動低減手段14は、浮体本体12の側部に立った状態で設けられた揺動抑制板16と、揺動抑制板16を昇降させる昇降手段としての油圧シリンダ18を具備している。 As shown in Figure 1, a box-type floating body 10 according to a first embodiment of the present invention comprises a floating body main body 12 and a rocking reduction means 14 provided on the longitudinal side of the floating body main body 12. The rocking reduction means 14 comprises a rocking suppression plate 16 provided in an upright position on the side of the floating body main body 12, and a hydraulic cylinder 18 as a lifting means for raising and lowering the rocking suppression plate 16.
図2に示すように、箱型浮体10は、上昇状態にある揺動抑制板16a,16bを収納する箱状揺動抑制板収納部20を備えている。図2においては、浮体本体12の一方(右側)の揺動抑制板16aが、上部の開口22が水中に位置するまで下降した状態を示し、他方(左側)の揺動抑制板16bが、浮体本体12の底部より上方まで上昇し、箱状揺動抑制板収納部20に収納された状態を示すが、通常は、両方が上昇又は下降した同一の状態にある。 As shown in Figure 2, the box-shaped float 10 is equipped with a box-shaped rocking suppression plate storage section 20 that stores the rocking suppression plates 16a, 16b in a raised state. In Figure 2, the rocking suppression plate 16a on one side (the right side) of the float body 12 is shown lowered until its upper opening 22 is located underwater, and the rocking suppression plate 16b on the other side (the left side) is shown raised above the bottom of the float body 12 and stored in the box-shaped rocking suppression plate storage section 20; however, normally both are in the same raised or lowered state.
図1に示すように、揺動低減手段14は、揺動抑制板16及び箱状揺動抑制板収納部20を具備するユニット24が5つ連なって構成されている。図3に示すように、箱状揺動抑制板収納部20は、ユニット24ごとに隔壁26及び外壁28により仕切られた収納室30と、収納室30に設けられた昇降レール32とを具備しており、収納室30には、上昇した揺動抑制板16が包囲された状態で収納される。これにより、岸壁や陸地への接岸や他船による押航や曳航時に、揺動低減手段14を保護することができる。 As shown in Figure 1, the rocking reduction means 14 is composed of five units 24 connected together, each equipped with a rocking suppression plate 16 and a box-shaped rocking suppression plate storage section 20. As shown in Figure 3, the box-shaped rocking suppression plate storage section 20 is equipped with a storage chamber 30 separated by a bulkhead 26 and an outer wall 28 for each unit 24, and a lifting rail 32 provided in the storage chamber 30, and the raised rocking suppression plate 16 is stored in an enclosed state in the storage chamber 30. This allows the rocking reduction means 14 to be protected when docking at a quay or land, or when being pushed or towed by another ship.
図4に示すように、揺動抑制板16は、幅(左右方向の長さ)9m、高さ(上下方向の長さ)5mの揺動抑制ボード34と、揺動抑制ボード34に取り付けられた上下方向に延設された摺動部材36とを具備している。揺動抑制ボード34は、2つの側板38並びに底板40及び天井板42によって周囲が囲まれて箱型に構成されている。1つのユニット24の箱状揺動抑制板収納部20及び揺動抑制板16は、揺動抑制板16の摺動部材36が箱状揺動抑制板収納部20の収納室30に設けられた昇降レール32を摺動可能に接続されている。
また、揺動抑制板16には、その上部に、幅(左右方向の長さ)1.5m、高さ(上下方向の長さ)0.3mの開口22が幅方向にわたって3つ、所定間隔を空けて間欠的に設けられている。
As shown in Figure 4, the sway suppression plate 16 includes a sway suppression board 34 that is 9 m wide (length in the left-right direction) and 5 m high (length in the up-down direction), and a sliding member 36 that extends in the up-down direction and is attached to the sway suppression board 34. The sway suppression board 34 is configured in a box shape, surrounded by two side plates 38, a bottom plate 40, and a ceiling plate 42. The box-shaped sway suppression plate storage section 20 and the sway suppression plate 16 of one unit 24 are connected such that the sliding member 36 of the sway suppression plate 16 can slide on an elevation rail 32 provided in the storage chamber 30 of the box-shaped sway suppression plate storage section 20.
In addition, three openings 22, each 1.5 m wide (length in the left-right direction) and 0.3 m high (length in the up-down direction), are provided intermittently at a predetermined interval across the width of the sway suppression plate 16 at its upper part.
図5に示すように、ユニット24ごとの揺動抑制板16の揺動抑制ボード34には、油圧シリンダ18が固定され、この油圧シリンダ18の伸縮により揺動抑制板16を上下に昇降させる。油圧シリンダ18は、各ユニット24の揺動抑制板16をそれぞれ独立して昇降させることができる。 As shown in Figure 5, a hydraulic cylinder 18 is fixed to the sway suppression board 34 of the sway suppression plate 16 of each unit 24, and the extension and contraction of this hydraulic cylinder 18 raises and lowers the sway suppression plate 16. The hydraulic cylinder 18 can raise and lower the sway suppression plate 16 of each unit 24 independently.
図6に示すように、箱型浮体10は、水面を移動する際(押航又は曳航される際)には、揺動抑制板16a,16bが浮体本体12の底部より上方まで上昇し、箱状揺動抑制板収納部20に収納された状態となる。箱状揺動抑制板収納部20は、その下端が、浮体本体12の下面より突出しないよう設けられている。これにより、移動時の突起物や間隙などによる抵抗を減少させて、スムーズな水面移動が可能となる。 As shown in Figure 6, when the box-shaped float 10 moves on the water surface (when being pushed or towed), the rocking suppression plates 16a, 16b rise above the bottom of the float body 12 and are stored in the box-shaped rocking suppression plate storage section 20. The box-shaped rocking suppression plate storage section 20 is positioned so that its lower end does not protrude from the underside of the float body 12. This reduces resistance caused by protrusions and gaps during movement, allowing for smooth movement on the water surface.
続いて、図7を参照しつつ、本発明の第1の実施形態に係る箱型浮体10の動作について説明する。図7は、箱型浮体10は、浮体本体12の両方の側部に設けられた揺動抑制板16a,16bが、上部の開口22が水中に位置するまで下降した状態である。
まず、図7(a)に示すように、箱型浮体10が横揺れしていない場合、揺動低減手段14は、揺動抑制板16a,16bが、上部の開口22が水中に位置するまで下降した状態を保持し、水面に停留する。
図7(b)に示すように、箱型浮体10が時計回りに横揺れが生じた際、揺動の下方となる側の揺動抑制板16aの上部開口22から、揺動抑制板16a,bに挟まれた浮体本体12下方の流体が流出する。この流出によって、揺動を小さくする方向への減衰力が生じ、箱型浮体10の揺動は抑制される。
図7(c)に示すように、箱型浮体10が反時計回りに横揺れが生じた際、揺動の下方となる側の揺動抑制板16bの上部開口22から、揺動抑制板16a,bに挟まれた浮体本体12下方の流体が流出する。この流出によって、揺動を小さくする方向への減衰力が生じ、箱型浮体10の揺動は抑制される。
Next, the operation of the box-type floating body 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 shows the box-type floating body 10 in a state where the rocking suppression plates 16a, 16b provided on both sides of the floating body main body 12 have been lowered until the upper opening 22 is positioned underwater.
First, as shown in Figure 7(a), when the box-shaped floating body 10 is not swaying sideways, the sway reduction means 14 keeps the sway suppression plates 16a, 16b in a lowered position until the upper opening 22 is positioned underwater, and the floating body remains stationary on the water surface.
As shown in Figure 7(b), when the box-type floating body 10 rolls clockwise, the fluid below the floating body main body 12 sandwiched between the rolling suppression plates 16a and 16b flows out from the upper opening 22 of the rolling suppression plate 16a on the lower side of the rolling. This outflow generates a damping force in the direction to reduce the rolling, and the rolling of the box-type floating body 10 is suppressed.
As shown in Figure 7(c), when the box-type floating body 10 rolls counterclockwise, the fluid below the floating body main body 12 sandwiched between the rolling suppression plates 16a and 16b flows out from the upper opening 22 of the rolling suppression plate 16b on the lower side of the rolling. This outflow generates a damping force in the direction to reduce the rolling, and the rolling of the box-type floating body 10 is suppressed.
[揺動特性試験]
(実施例1)
本発明の実施例1に係る箱型浮体を用いて揺動特性試験を行った。
図8は、実機を想定した箱型船(箱型浮体)の説明図であり、(a)は平面図であり、(b)は短手側から見た側面図である。図9は、実施例1に係る箱型浮体の揺動抑制板の下降時を示す写真であり、(a)は斜め下方写真を示し、(b)は側面写真を示す。図10は、実施例1に係る箱型浮体の揺動抑制板の収納時を示す写真であり、(a)は斜め上方写真を示し、(b)は斜め後方写真を示す。図11は、実施例で作製した従来型の箱型浮体を示す写真であり、(a)は斜め上方写真を示し、(b)は平面写真を示す。
なお、本試験に用いた箱型浮体(実施例1、比較例1)は、実機の1/50の縮尺模型を想定したものである。
[Oscillation characteristic test]
Example 1
A rolling characteristic test was carried out using the box-type floating structure according to Example 1 of the present invention.
Fig. 8 is an explanatory diagram of a box-shaped ship (box-shaped floating body) simulating an actual vessel, where (a) is a plan view and (b) is a side view seen from the shorter side. Fig. 9 is a photograph showing the rolling suppression plate of the box-shaped floating body according to Example 1 when it is lowered, where (a) is a diagonally downward photograph and (b) is a side photograph. Fig. 10 is a photograph showing the rolling suppression plate of the box-shaped floating body according to Example 1 when it is stored, where (a) is a diagonally upward photograph and (b) is a diagonally rearward photograph. Fig. 11 is a photograph showing a conventional box-shaped floating body produced in the example, where (a) is a diagonally upward photograph and (b) is a plan photograph.
The box-type floating bodies used in this test (Example 1, Comparative Example 1) were assumed to be 1/50 scale models of the actual vessel.
図8に示すように、実機を想定した箱型船は、船長(L)65.0m、幅(B)25.0m、深さ(D)5.0mであり、喫水は3.0m、排水量は4997tonである。また、箱状揺動抑制板収納部は、箱型船の長手方向両側のそれぞれに8つのユニットが連なって構成されており、1つのユニットの長さ(l)は6.3m、幅(w)は1.5m、揺動抑制板の下降時の箱状揺動抑制板収納部(浮体本体)の底部からの長さ(d)は2.5m、揺動抑制板の底板の幅(b)は1.0m、開口の高さ(g)は0.25mである。
実機を想定した箱型船と、使用した模型のスケールを表1に示す。
As shown in Figure 8, the box-shaped ship modeled after the actual ship has a length (L) of 65.0 m, a width (B) of 25.0 m, a depth (D) of 5.0 m, a draft of 3.0 m, and a displacement of 4,997 tons. The box-shaped anti-rolling plate storage section is composed of eight units connected together on each side of the longitudinal direction of the box-shaped ship, with each unit having a length (l) of 6.3 m and a width (w) of 1.5 m, a length (d) from the bottom of the box-shaped anti-rolling plate storage section (floating body main body) when the anti-rolling plates are lowered of 2.5 m, a width (b) of the bottom plate of the anti-rolling plate of 1.0 m, and a height (g) of the opening of 0.25 m.
Table 1 shows the box-shaped ship that was assumed to be the actual ship and the scale of the model used.
揺動特性試験は、以下の条件で行った。
図12に示すように、長さ60m、幅4m、深さ2.3mの船舶海洋試験水槽において、本実施例に係る箱型浮体の上部に揺動センサーを取り付け、運動に影響を与えないように係留させた状態で、造波装置により波を発生させ、波周期(sec)における浮体構造体のピッチ振幅/波振幅(deg/m)の測定を行った。測定は、規則波と、不規則波の2パターンで計測を行った。
The oscillation characteristic test was carried out under the following conditions.
As shown in Figure 12, in a marine test tank with a length of 60 m, a width of 4 m, and a depth of 2.3 m, a motion sensor was attached to the top of the box-type float according to this embodiment, and the float was moored so as not to affect its motion. Waves were generated by a wave-making device, and the pitch amplitude/wave amplitude (deg/m) of the floating structure in a wave period (sec) was measured. Measurements were made in two patterns: regular waves and irregular waves.
その結果を図13及び14に示す。
図13及び図14に示すように、実施例1に係る箱型浮体は、揺動低減手段を備えていない比較例1に係る箱型浮体よりも、波浪発現頻度の高い平均周期5~7s付近で、規則波及び不規則波に対する横揺れが、約40~60%に低減できることが確認できた。
したがって、本発明の実施例1に係る箱型浮体は、波浪による揺動を抑制し、安定して浮遊できることが確認できた。
The results are shown in Figures 13 and 14.
As shown in Figures 13 and 14, it was confirmed that the box-type floating body of Example 1 can reduce rolling caused by regular waves and irregular waves by approximately 40 to 60% in the mean period of around 5 to 7 seconds, where waves frequently occur, compared to the box-type floating body of Comparative Example 1, which is not equipped with a rolling reduction means.
Therefore, it was confirmed that the box-type floating body according to Example 1 of the present invention can suppress rocking caused by waves and float stably.
[曳航試験]
本発明の実施例1に係る箱型浮体を用いて曳航試験を行った。
揺動抑制板を収納した状態の実施例1に係る箱型浮体(図10)は、揺動低減手段を備えていない比較例1に係る箱型浮体(図11)と同様にスムーズな曳航が可能であることが確認できた。
[Towing test]
A towing test was carried out using the box-type floating body according to Example 1 of the present invention.
It was confirmed that the box-shaped floating body of Example 1 (Figure 10) with the rocking suppression plate stored can be towed as smoothly as the box-shaped floating body of Comparative Example 1 (Figure 11) which is not equipped with a rocking reduction means.
本発明の浮体構造体は、海上の非自航式の作業船等に利用できることから、産業上有用である。 The floating structure of the present invention is industrially useful because it can be used for non-self-propelled work vessels at sea, etc.
10 箱型浮体
12 浮体本体
14 揺動低減手段
16 揺動抑制板
18 油圧シリンダ(昇降手段)
20 箱状揺動抑制板収納部
22 開口
24 ユニット
26 隔壁
28 外壁
30 収納室
32 昇降レール
34 揺動抑制ボード
36 摺動部材
38 側板
40 底板
42 天井板
10 Box-shaped floating body 12 Floating body main body 14 Sway reducing means 16 Sway suppressing plate 18 Hydraulic cylinder (lifting means)
20 Box-shaped rocking suppression plate storage section 22 Opening 24 Unit 26 Partition wall 28 Outer wall 30 Storage room 32 Lifting rail 34 Rocking suppression board 36 Sliding member 38 Side plate 40 Bottom plate 42 Ceiling plate
Claims (6)
前記揺動低減手段が、
立設した揺動抑制板と、該揺動抑制板を昇降させる昇降手段と、を具備し、
前記揺動抑制板の上部には、該揺動抑制板を板厚方向に貫通する開口が設けられ、水面に停留する際には、前記立設した揺動抑制板が、前記開口が水中に位置するまで下降した状態を保持し、水面を移動する際には、前記立設した揺動抑制板が、前記浮体本体の底部より上方まで上昇した状態を保持することを特徴とする箱型浮体。 A non-self-propelled box-type floating body comprising a floating body main body and a rolling reduction means provided on a side of the floating body main body for suppressing rolling caused by waves,
The sway reducing means
The apparatus comprises an upright vibration suppression plate and a lifting means for lifting and lowering the vibration suppression plate,
A box- shaped floating body characterized in that an opening is provided at the top of the rocking suppression plate, penetrating the rocking suppression plate in the plate thickness direction, and when the floating body is stopped on the water surface, the upright rocking suppression plate remains lowered until the opening is positioned underwater, and when the floating body is moving on the water surface, the upright rocking suppression plate remains raised above the bottom of the floating body main body.
前記揺動低減手段が、前記浮体本体の長手方向の両側部に設けられていることを特徴とする請求項1~4のいずれか記載の箱型浮体。 The floating body is generally rectangular in plan view,
5. The box-shaped floating body according to claim 1, wherein the rocking reduction means is provided on both sides of the floating body in the longitudinal direction.
前記箱状揺動抑制板収納部が、隔壁及び外壁により仕切られた収納室と、該収納室内に上下方向に延設された昇降レールとを具備すると共に、
前記揺動抑制板が、前記収納室に対応した大きさの底板を備えた揺動抑制ボードと、該揺動抑制ボードに取り付けられた、前記昇降レールに案内される上下方向に延びる摺動部材とを具備する
ことを特徴とする請求項3又は4記載の箱型浮体。 The unit comprises:
The box-shaped sway suppression plate storage section includes a storage chamber partitioned by a partition wall and an outer wall, and an elevation rail extending vertically within the storage chamber,
5. The box-shaped floating body according to claim 3 or 4, characterized in that the rocking suppression plate comprises a rocking suppression board having a bottom plate of a size corresponding to the storage chamber, and a sliding member attached to the rocking suppression board and extending in the vertical direction and guided by the lifting rail.
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