JP6901283B2 - Moored floating body sway reduction device and moored floating body - Google Patents
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Description
本発明は、水上に浮いた状態で係留される係留浮体の動揺低減装置及び係留浮体に関するものである。 The present invention relates to a device for reducing sway of a moored floating body and a moored floating body that are moored while floating on water.
海上や湖上などの水上に浮いた状態で係留される作業船や浮き桟橋は、波浪によって横揺れや縦揺れなどの動揺が生じるため、その動揺を低減させるための装置が開発されている。 Workboats and floating piers moored while floating on the water, such as on the sea or lake, are subject to sway such as rolling and pitching due to waves, and devices have been developed to reduce the sway.
例えば特許文献1では、係留索で係留される浮体構造物の下部に、平板状構造物を係留索と連結した連結部材を介して吊り下げることで、係留浮体構造物の横揺れや縦揺れによって平板状構造物が上下方向に移動するようにしている。
For example, in
この平板状構造物が上下方向に移動する際に受ける鉛直方向の付加荷重や粘性減衰力による抵抗力は、浮体構造物の横揺れや縦揺れに対して作用することになり、動揺を低減させることができる。 The resistance force due to the vertical additional load and the viscous damping force received when the flat plate-shaped structure moves in the vertical direction acts on the rolling and pitching of the floating structure, and reduces the shaking. be able to.
しかしながら平板状構造物が上下方向に移動する際の流体抵抗力は速度の2乗に比例するため、浮体構造物の動揺周期が長くなる場合、平板状構造物の移動速度が小さく、動揺を低減するための充分な抵抗力を確保することができない。 However, since the fluid resistance force when the flat plate-shaped structure moves in the vertical direction is proportional to the square of the velocity, when the shaking period of the floating structure is long, the moving speed of the flat plate-shaped structure is small and the shaking is reduced. It is not possible to secure sufficient resistance to do so.
そこで、本発明は、長周期の動揺であっても充分に低減可能な係留浮体の動揺低減装置及び係留浮体を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sway reducing device for a moored floating body and a moored floating body that can sufficiently reduce even a long-period sway.
前記目的を達成するために、本発明の係留浮体の動揺低減装置は、水上に浮いた状態で係留される係留浮体の動揺低減装置であって、前記係留浮体の側方から水中に吊り下げられる抵抗部と、前記抵抗部に一端が接続される連結線材と、前記係留浮体の側方に取り付けられて前記抵抗部の上方で前記連結線材の方向を転換させる転換部と、前記転換部から離隔した位置の前記係留浮体の側方に取り付けられる定滑車群と、前記定滑車群の下方に配置される動滑車群と、前記動滑車群に接続されて水底に着底させる錘部とを備え、前記連結線材は、前記転換部で方向転換された後に前記定滑車群を通って前記動滑車群に架け渡され、前記定滑車群と前記動滑車群との間で複数回の架け渡しがされて前記定滑車群側又は前記動滑車群側に端部が接続されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the sway reducing device of the moored floating body of the present invention is a sway reducing device of the moored floating body moored while floating on water, and is suspended from the side of the moored floating body into water. A resistance portion, a connecting wire having one end connected to the resistance portion, a conversion portion attached to the side of the mooring float to change the direction of the connecting wire above the resistance portion, and a separation from the conversion portion. It is provided with a fixed pulley group attached to the side of the moored floating body at the position, a moving pulley group arranged below the fixed pulley group, and a weight portion connected to the moving pulley group and landed on the bottom of the water. After the direction is changed at the conversion portion, the connecting wire rod is bridged to the moving pulley group through the fixed pulley group, and is bridged a plurality of times between the fixed pulley group and the moving pulley group. The end portion is connected to the fixed pulley group side or the moving pulley group side.
ここで、前記抵抗部は、上端側より下端側の面積が小さい構成とすることができる。また、前記抵抗部は、上端側が平面で下端側が先細る曲面であることが好ましい。 Here, the resistance portion may have a configuration in which the area on the lower end side is smaller than that on the upper end side. Further, it is preferable that the resistance portion has a flat surface on the upper end side and a curved surface on the lower end side.
そして、係留浮体の発明は、上記いずれかに記載の係留浮体の動揺低減装置が、両側にそれぞれ取り付けられたことを特徴とする。 The invention of the mooring floating body is characterized in that the sway reducing devices of the mooring floating body according to any one of the above are attached to both sides, respectively.
このように構成された本発明の係留浮体の動揺低減装置及び係留浮体は、係留浮体から水中に吊り下げられる抵抗部と水底に着底させる錘部とを連結線材で繋ぐ際に、係留浮体の側方に取り付けられる定滑車群と動滑車群との間で複数回の架け渡しを行わせる。 The mooring float reducing device and the mooring floating body of the present invention configured in this way are of the mooring floating body when the resistance portion suspended from the mooring floating body and the weight portion landing on the water bottom are connected by a connecting wire. Make multiple bridges between the fixed pulley group and the moving pulley group attached to the side.
このため、抵抗部が上下方向に移動する速度による流体抵抗力が、定滑車群と動滑車群との間で連結線材を架け渡した回数に基づいて2乗倍、増加され、長周期の動揺であっても充分に低減させることができるようになる。 Therefore, the fluid resistance force due to the speed at which the resistance portion moves in the vertical direction is squared and increased based on the number of times the connecting wire is laid between the fixed pulley group and the moving pulley group, resulting in long-period shaking. Even if it is, it can be sufficiently reduced.
また、抵抗部を上端側より下端側の面積が小さい構成とすることで、抵抗部が上方に移動する際の抵抗を大きく、抵抗部が下方に移動する際の抵抗は小さくすることができる。このような抵抗部の形状は、半球状体のような上端側が平面で下端側が先細る曲面にすることで、容易に実現することができる。 Further, by configuring the resistance portion to have a smaller area on the lower end side than the upper end side, it is possible to increase the resistance when the resistance portion moves upward and decrease the resistance when the resistance portion moves downward. Such a shape of the resistance portion can be easily realized by forming a curved surface such as a hemispherical body in which the upper end side is flat and the lower end side is tapered.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の動揺低減装置2が両側に取り付けられた係留浮体となる作業船1の構成を説明する斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a
この作業船1には、海洋工事で使用される大型クレーン船などの作業バージなどが該当する。また、水上に浮いた状態となる浮き桟橋などが係留浮体であってもよい。
The
図1では、作業船1を簡略的に長方形の板状で図示している。この作業船1は、水底Gから離隔した水面Wに浮いた状態で係留される。そして、長方形状の作業船1の両側の長辺の略中央に、それぞれ動揺低減装置2,2が対峙した状態で取り付けられる。
In FIG. 1, the
本実施の形態の動揺低減装置2は、作業船1の側部11から水中に吊り下げられる抵抗部3と、連結線材となる係留ワイヤ4と、係留ワイヤ4の方向を転換させる転換部としての回転体5と、作業船1の側部11に取り付けられる定滑車群6と、定滑車群6の下方に配置される動滑車群7と、動滑車群7に接続されて水底Gに着底させる錘部8とによって、主に構成される。
The
抵抗部3は、図2に示すように、水中を上下方向に移動した際に流体抵抗を発生させるもので、上端31は抵抗を受けやすいように平面状に形成される。図2には、上端31が円柱を切断した円形面で下端32が半球状となる抵抗部3を示している。
As shown in FIG. 2, the
抵抗部3の下端32側を先細る曲面に形成することで、抵抗部3が下方向に移動した際に受ける流体抵抗を低減させることができる。すなわち、抵抗部3が下方向に移動する際の流体抵抗が大きすぎると、係留ワイヤ4の張力が非常に小さくなったり弛んだりして動揺低減装置2が機能しなくなるのを調整することができる。
By forming the
この抵抗部3の上端31には、係留ワイヤ4の一方の端部41が接続される。そして、端部41が抵抗部3に接続された係留ワイヤ4は、鉛直方向の上方に向けて延伸され、回転体5によって水平方向に方向転換される。
One
回転体5は、抵抗部3の上方で作業船1の側部11に取り付けられて、係留ワイヤ4を円滑に鉛直方向から水平方向又は水平方向から鉛直方向に送り出すことができる構成となっている。そして、水平方向に向けられた係留ワイヤ4の水平部42は、定滑車群6に向けて延伸される。
The rotating
定滑車群6は、作業船1の側部11に沿って回転体5から離隔した位置に設置される。定滑車群6は、枠部62の内空に複数の定滑車61,・・・が配置されており、枠部62を介して作業船1の側部11に取り付けられる。
The
この定滑車群6の複数の定滑車61,・・・は、すべて同じ回転軸63を中心に回転する。すなわち複数の定滑車61,・・・は、同軸で並列に配置される。そして、例えば一番、作業船1に近接した位置の定滑車61に係留ワイヤ4の水平部42が架けられて、鉛直方向に方向転換される。
The plurality of
一方、動滑車群7も、回転軸73を回動支持させる枠部72,72間に、複数の動滑車71,・・・が配置される。この動滑車群7の複数の動滑車71,・・・は、すべて同じ回転軸73を中心に回転する。すなわち複数の動滑車71,・・・は、同軸で並列に配置される。
On the other hand, in the
動滑車群7の枠部72,72は、錘部8の上面81に接続される。錘部8は、抵抗部3によって発生させる流体抵抗力によっても、水底Gから浮き上がらない重量を備えていればよい。
The
ここで、定滑車群6と動滑車群7との間で、複数回の架け渡しが行われる係留ワイヤ4の部分を、往復部43と呼ぶこととする。往復部43では、定滑車群6の最も作業船1の側部11に近い位置の定滑車61で方向転換された係留ワイヤ4が、真下に対峙する動滑車群7の動滑車71に向けて延伸される。
Here, the portion of the
最初の動滑車71で折り返された係留ワイヤ4は、2番目に側部11に近い位置の定滑車61で折り返され対峙する位置の動滑車71に架け渡される。往復部43では、このようにして定滑車群6と動滑車群7との間で、往復の架け渡しが繰り返される。
The
そして、本実施の形態では、最終的に係留ワイヤ4の他方の端部44を、定滑車群6の枠部62の下面に設けられた接続部64に接続する。なお、端部44を錘部8の上面81など動滑車群7側に接続する構成とすることもできる。
Then, in the present embodiment, finally, the
次に、本実施の形態の動揺低減装置2及びそれが取り付けられた作業船1の作用について説明する。
Next, the operation of the
本実施の形態の作業船1は、図1に示すように、船体の両側に対峙するように動揺低減装置2,2が取り付けられた状態で使用される。使用時には、錘部8,8の下面は水底Gに着底されている。
As shown in FIG. 1, the
一方、係留ワイヤ4は、往復部43及び水平部42を含めて張った状態(張力のある状態)となっている。この状態で、例えば作業船1が波浪を受けて横揺れや縦揺れをし、作業船1の片側の側部11が浮き上がると、動滑車群7が錘部8の重量で移動しないため、抵抗部3が上方に移動することになる。
On the other hand, the
この状態を図で説明するのが図3である。ここでは、作業船1が速度vで上方に移動したと仮定している。そうすると、抵抗部3は、(n+1)vの速度で上方に移動することになる。
This state is illustrated in FIG. Here, it is assumed that the
また、係留ワイヤ4には、張力Tが発生している。このため、往復部43では、nTという下向きの力が発生している。ここで、nは、定滑車群6と動滑車群7との間で架け渡しが繰り返された回数を示している。例えば、定滑車61から垂下された係留ワイヤ4が動滑車71で折り返されて定滑車群6の位置まで戻るとn=2となる。
Further, a tension T is generated in the
係留ワイヤ4に張力Tが発生しているだけで、動揺低減装置2が取り付けられた作業船1の側部11には、抵抗部3側と錘部8側とを合計した(n+1)Tの力が作用する。
Only the tension T is generated in the
さらに、抵抗部3が上方に移動すると、上端31の平面が受ける流体抵抗による力が作用することになる。ここで、上下方向に移動する面に作用する力は、速度の2乗に比例することが知られている。
Further, when the
そこで、抵抗部3が係留ワイヤ4により直接作業船1の側部11に取り付けられた場合(以下、「単純接続」と呼ぶ。)の抵抗力をT0とし、これとの比較により本実施の形態の動揺低減装置2による抵抗力の増加について説明する。
Therefore, when the
作業船1の側部11が速度vで上昇すると、単純接続の場合、抵抗部3はvの速度で上方に移動する。このとき、係留ワイヤ4に働く張力はT0=αv2であり、抵抗力もT0となる。ここでαは、抵抗部3の形状によってきまる定数である。
When the
これに対し、本実施の形態の動揺低減装置2の場合、抵抗部3は(n+1)vの速度で上方に移動することになるため、係留ワイヤ4に働く張力はT=α(n+1)2v2、すなわちT=(n+1)2T0となり、n+1本の係留ワイヤ4により(n+1)3T0の抵抗力が作業船1の側部11に働くことになる。
On the other hand, in the case of the
このように抵抗部3の移動速度を増加させることができる構成であれば、作業船1の移動速度が小さくても、速度の2乗に比例して作用する力を利用して効率的に作業船1の動揺を低減させることが可能となる。
If the moving speed of the
係留中は作業船1の動揺の低減に使用される動揺低減装置2は、作業船1の航行時などには不要となる。その場合は、抵抗部3を作業船1上に引き上げて、係留ワイヤ4の端部41を抵抗部3の上端31から外し、図4に示すようにウインチ9に付け替える。
The
そして、ウインチ9を稼動させて係留ワイヤ4を巻き取ると、水底Gから錘部8が離陸して、作業船1の側部11に近接した位置まで引き上げることが容易にできる。
Then, when the winch 9 is operated and the
このように構成された本実施の形態の作業船1の動揺低減装置2は、作業船1から水中に吊り下げられる抵抗部3と水底Gに着底させる錘部8とを係留ワイヤ4で繋ぐ際に、作業船1の側方に取り付けられる定滑車群6と動滑車群7との間で複数回nの架け渡しを行わせる。
The
このため、抵抗部3が上下方向に移動する速度(n+1)vによる流体抵抗力が、定滑車群6と動滑車群7との間で係留ワイヤ4を架け渡した回数nに基づく(n+1)の2乗倍、増加され、長周期の動揺であっても充分に低減させることができるようになる。
Therefore, the fluid resistance force due to the speed (n + 1) v at which the
すなわち波浪によって作業船1に長周期の横揺れや縦揺れが起きる場合、単純接続では作業船1の側部11の上下動の速度vが小さくなるので、抵抗部3が上下方向に移動する速度も小さくなる。
That is, when a long-period rolling or pitching occurs in the
これに対して、本実施の形態の動揺低減装置2であれば、往復部43の係留ワイヤ4の本数をn本に増やすことで抵抗部3の速度を(n+1)vに増加させる。この結果、(n+1)3倍の力が作業船1の側方に作用することになって、長周期の横揺れや縦揺れなどの作業船1の動揺を効率的に低減させることができる。
On the other hand, in the
そして、動揺低減装置2によって作用させる流体抵抗力の大きさは、定滑車群6に配置する定滑車61の数、及び動滑車群7に配置する動滑車71の数を変更することで、容易に調整することができる。
The magnitude of the fluid resistance exerted by the
動揺低減装置2を両側に取り付けることによって作業船1の長周期の横揺れや縦揺れが低減できれば、揺れの影響で作業が中止になることが多い大型クレーン船などの稼働率を向上させることができる。
If the long-period rolling and pitching of the
また、抵抗部3を上端31側より下端32側の面積が小さい半球状体などの構成とすることで、抵抗部3が上方に移動する際の抵抗は上端31の平面による抵抗によって大きくなり、抵抗部3が下方に移動する際の抵抗は先細る球面によって小さくすることができる。
Further, by configuring the
このような抵抗部3の形状は、半球状体に限定されるものではなく、上端側が平面で下端側が流線形で先細る曲面にすることもできる。このように下方に移動する際の抵抗を小さくすることで、係留ワイヤ4の張力が低減しすぎて弛んでしまうような状態の発生を防ぐことができる。
The shape of the
このような動揺低減装置2は、既存の作業船1の側部11に、回転体5及び定滑車群6を固定するだけで、簡単に取り付けることができる。また、往復部43の係留ワイヤ4の本数nによって流体抵抗力を増加させることができるので、抵抗部3を取り扱いが容易な大きさに抑えることができる。
Such a
さらに、動揺低減装置2を機能させるための設置及び撤去は、ウインチ9を使用して錘部8及び動滑車群7を降ろしたり、引き上げたりするだけで行うことができるので、所望する場所及び期間で簡単に実行できる。
Further, the installation and removal for the function of the
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes to the extent that the gist of the present invention is not deviated are described in the present invention. Included in the invention.
例えば、前記実施の形態では、半球状体の抵抗部3を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば平板状の抵抗部を水平に吊り下げる構成とすることもできる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、前記実施の形態では、回転体5を方向の転換部として説明したが、これに限定されるものではなく、少ない摩擦抵抗で連結線材の方向を転換できる部材であれば、回転しなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
1 作業船(係留浮体)
11 側部(側方)
2 動揺低減装置
3 抵抗部
31 上端
32 下端
4 係留ワイヤ(連結線材)
41,44 端部
43 往復部
5 回転体(転換部)
6 定滑車群
61 定滑車
7 動滑車群
71 動滑車
8 錘部
1 Work boat (mooring float)
11 Side (side)
2 Shaking
41, 44
6 Fixed
Claims (4)
前記係留浮体の側方から水中に吊り下げられる抵抗部と、
前記抵抗部に一端が接続される連結線材と、
前記係留浮体の側方に取り付けられて前記抵抗部の上方で前記連結線材の方向を転換させる転換部と、
前記転換部から離隔した位置の前記係留浮体の側方に取り付けられる定滑車群と、
前記定滑車群の真下に配置される動滑車群と、
前記動滑車群に接続されて水底に着底させる錘部とを備え、
前記連結線材は、前記転換部で方向転換された後に、張った状態で水平方向に延伸されて前記定滑車群を通って前記動滑車群に架け渡され、前記定滑車群と前記動滑車群との間で複数回の架け渡しがされて前記定滑車群側又は前記動滑車群側に端部が接続されることを特徴とする係留浮体の動揺低減装置。 It is a device for reducing the sway of a moored floating body that is moored while floating on the water.
A resistance part suspended from the side of the mooring float and a resistance part suspended in water.
A connecting wire whose one end is connected to the resistance portion and
A conversion portion attached to the side of the mooring floating body to change the direction of the connecting wire above the resistance portion, and a conversion portion.
A group of fixed pulleys attached to the side of the mooring floating body at a position separated from the conversion portion, and
A group of moving pulleys located directly below the group of fixed pulleys,
It is provided with a weight portion that is connected to the moving pulley group and landed on the bottom of the water.
After the direction is changed at the conversion portion, the connecting wire rod is stretched in a stretched state in the horizontal direction and bridged to the moving pulley group through the fixed pulley group, and the fixed pulley group and the moving pulley group. A device for reducing sway of a mooring floating body, characterized in that an end portion is connected to the fixed pulley group side or the moving pulley group side by being bridged a plurality of times.
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JP2017040480A JP6901283B2 (en) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | Moored floating body sway reduction device and moored floating body |
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