(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力が作用する受衝部とその受衝部の変位によって伸縮する外殻部とを備えるとともに、前記受衝部と前記外殻部とによって中空部が形成される防舷材の補強方法であって、
前記中空部と外部とを連通させる開口工程と、
変位制限部と緩衝部とを備えた反力増加材の前記変位制限部の端部を不動部に固定する配置工程と、
前記外部と連通された開口を塞いで使用可能状態にする復旧工程とを有することを特徴とする防舷材の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶を係留させる岸壁やケーソンなどの壁面に設ける防舷材、及び防舷材の補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶を接舷する際の衝撃を緩和させるために、岸壁などに防舷材を取り付けることが知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
この特許文献１，２に開示された防舷材は、円筒状の外殻部がゴム等の弾性体で形成されており、船舶が接触する受衝板によって外殻部の前面が塞がれ、外殻部の内側の中空部に封入された空気とゴム製の外殻部が緩衝材となって、船舶から岸壁に作用する衝撃を緩和させる。
【０００４】
また、このような防舷材は、作用させることが可能な外力が設計によって定められている。
【特許文献１】特開２０００−６４２５３号公報
【特許文献２】特開平１１−１５２７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、係船設備の使用条件が変更されるなどして、想定される外力が大きくなった場合や既設の防舷材が劣化した場合に、既設の防舷材の性能（許容反力、吸収エネルギー）では不足することがある。このような場合には、既設の防舷材を性能が大きな大型の防舷材に取り替えるか、または防舷材を追加しなければならない。
【０００６】
他方、防舷材を取り付ける岸壁の取付け面の形状及び構造は、既設の防舷材の形状及び取付け間隔に合わせて形成される場合が多く、大型の防舷材に付け替える場合も、新たに防舷材を追加する場合も、取付け面を再度、構築し直さなければならない場合が多い。
【０００７】
そこで、本発明は、既存の防舷材の性能を容易に増加させることが可能な防舷材、及び防舷材の補強方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の防舷材は、外力が作用する受衝部とその受衝部の変位によって伸縮する外殻部とを備えるとともに、前記受衝部と前記外殻部と前記受衝部に対向する不動部とによって中空部が形成される防舷材であって、前記中空部の内部において、前記不動部に端部が固定される変位制限部と、その変位制限部の前記受衝部側に取り付けられる緩衝部とを備えた反力増加材を設けることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記変位制限部は、前記外殻部の変形許容範囲よりも前記不動部側に設けられ、前記緩衝部と前記受衝部とは前記外力が作用していないときには離隔している構成とすることができる。
【００１０】
また、前記受衝部の前記中空部側に、前記外殻部が縮んだ際に前記緩衝部に当接させる補強部を設けることもできる。さらに、前記緩衝部は、ゴム材で形成することができる。
【００１１】
また、前記緩衝部は、バネ材を備えた構成にすることもできる。
【００１２】
また、本発明の防舷材の補強方法は、外力が作用する受衝部とその受衝部の変位によって伸縮する外殻部とを備えるとともに、前記受衝部と前記外殻部とによって中空部が形成される防舷材の補強方法であって、前記中空部と外部とを連通させる開口工程と、変位制限部と緩衝部とを備えた反力増加材の前記変位制限部の端部を不動部に固定する配置工程と、前記外部と連通された開口を塞いで使用可能状態にする復旧工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明の防舷材は、受衝部と外殻部と不動部とによって形成される中空部の内部に、変位制限部と緩衝部と備えた反力増加材を設けることによって防舷材の性能（許容反力、吸収エネルギー）を増加させる。
【００１４】
このため、新たな取付け面を構築しなくても容易に防舷材の性能を増加させることができる。
【００１５】
また、変位制限部を設けることによって、外殻部が過度に変形して損傷するのを防ぐことができる。
【００１６】
さらに、変位制限部を外殻部の変形許容範囲外に設けることによって、外殻部の本来の性能を充分に発揮させることができる。また、緩衝部と受衝部とを離隔させることによって、初期反力を外殻部のみによって発生させることができ、接舷初期の船舶に作用する衝撃を既存の防舷材と同等にすることができる。
【００１７】
また、受衝部と緩衝部とが衝突する際の荷重が大きく、受衝部が損傷するおそれがあるときは、補強部を受衝部の中空部側に設けることで、容易に補強することができる。
【００１８】
さらに、緩衝部をゴム材で形成すれば簡単な構成で防舷材を補強することができる。
【００１９】
また、バネ材を備えた緩衝部とすることで、変位量と反力の大きさの調整を容易におこなうことができる。
【００２０】
さらに、本発明の防舷材の補強方法は、既設の防舷材の中空部に反力増加材を配置する方法であるため、防舷材を大型にしたり、別の位置に新たな防舷材を取り付けたりしなくても、防舷材の性能（許容反力、吸収エネルギー）を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態の防舷材１の構成を一部破断して示した斜視図である。また、図２は防舷材１の構成を断面図で示すとともに、変位量と反力との関係を示したグラフを防舷材１の位置に合わせて図示した説明図である。
【００２３】
まず、防舷材１の構成について説明すると、この防舷材１は岸壁５に取り付けられるものであって、外力Ｐが作用する受衝部としての受衝パネル２と、その受衝パネル２の変位によって伸縮する外殻部としての本体ゴム部３と、本体ゴム部３の端部を取り付ける不動部としてのベースプレート４と、本体ゴム部３の内部に配置する反力増加材６とによって主に構成される。
【００２４】
この受衝パネル２は、平面視略正方形の鋼板及び鋼製枠材などによって形成されるもので、必要に応じて船舶などが接触する外力Ｐの作用面側に、衝突時の損傷を防止するための樹脂板や保護パッドなどが貼り付けられる。
【００２５】
また、本体ゴム部３は、内部に円柱状の中空部３１が形成される円筒状の外殻で、受衝パネル２に外力Ｐが作用して岸壁５側に変位すると軸方向に縮み、外力Ｐが緩和されて受衝パネル２が当初の位置に向けて変位すると伸びるような弾性材料によって形成される。例えば、本体ゴム部３は、ゴム、積層ゴム、タイヤコードなどによって形成される。
【００２６】
さらに、図２に示すように、本体ゴム部３の受衝パネル２側の端部とベースプレート４側の端部は、鍔状に拡幅されてフランジ３２，３３が形成されている。
【００２７】
また、ベースプレート４は、本体ゴム部３のフランジ３３の形状に合わせて形成された円形鋼板で、岸壁５の壁面にボルト（図示省略）などで固定される。
【００２８】
すなわち、本体ゴム部３の一方のフランジ３２には受衝パネル２を取り付け、他方のフランジ３３にはベースプレート４を取り付けることによって、外部から遮断されて空気が封入された中空部３１が形成される。
【００２９】
そして、この中空部３１には、反力増加材６を配置する。この反力増加材６は、変位制限部としての鋼管６１と、その鋼管６１の受衝パネル２側に取り付けられる緩衝部としての緩衝ゴム部６２とによって主に構成される。
【００３０】
この鋼管６１は、ベースプレート４と緩衝ゴム部６２を取り付けるためのフランジが両端に設けられた管材で、受衝パネル２に作用した外力Ｐが伝達されても変形しない剛性を備えたものが使用される。
【００３１】
一方、緩衝ゴム部６２は、ゴム材をハット状に成形した部材であって、所望される変位量と反力の関係が得られるように、材質及び中空若しくは中実などの構造が選択される。
【００３２】
この緩衝ゴム部６２は鋼管６１にボルトとナットで固定され、反力増加材６はボルトによってベースプレート４に固定される。
【００３３】
また、受衝パネル２の中空部３１側には、中空部３１の直径より小さな平面視略円形の補強鋼板２１が、受衝パネル２の補強部として取り付けられる。この補強鋼板２１は、受衝パネル２が変位して緩衝ゴム部６２に当接されると、反力増加材６側から反力を受ける部分で、この反力によって受衝パネル２が変形しないように保護する目的で設けられる。
【００３４】
次に、受衝パネル２と本体ゴム部３とから構成されて岸壁５に取り付けられた既設の防舷材を、本実施の形態の防舷材１に補強する方法について説明する。
【００３５】
まず、本体ゴム部３のフランジ３２から受衝パネル２を外し、岸壁５とフランジ３３の連結も解除して、本体ゴム部３を岸壁５から外す。この開口工程によって中空部３１が外部と連通するようになる。なお、この開口工程は、例えば受衝パネル２を付けたまま本体ゴム部３を岸壁５から外す、というものであってもよい。
【００３６】
そして、ベースプレート４の略中央に反力増加材６の鋼管６１の端部を当接させて、ボルトで固定する。この作業は、ベースプレート４を岸壁５に取り付ける前におこなうこともできるし、ベースプレート４を岸壁５に取り付けた後におこなうこともできる。また、受衝パネル２の略中央には、補強鋼板２１を取り付ける。
【００３７】
続いて、本体ゴム部３の中空部３１にベースプレート４に取り付けられた反力増加材６が収容されるように本体ゴム部３を設置し、本体ゴム部３のフランジ３３をベースプレート４に固定する。
【００３８】
さらに、本体ゴム部３のフランジ３２には、補強鋼板２１が中空部３１に収容される向きで受衝パネル２を当接させ、当初と同じ箇所でフランジ３２と受衝パネル２とをボルトなどで連結する。
【００３９】
このように既設の防舷材の反力が不足するようになっても、中空部３１に反力増加材６を配置する補強方法であれば、防舷材を大型にしたり、別の位置に新たな防舷材を取り付けたりしなくても、防舷材１の性能（許容反力及び吸収エネルギーの少なくとも一方）を増加させることができる。
【００４０】
次に、図２を参照しながら、本実施の形態の防舷材１の作用について説明する。
【００４１】
ここで、図２の下部に示したグラフは、防舷材１の変位量と反力を説明するために受衝パネル２の位置に合わせて示した図である。すなわち、受衝パネル２は、外力Ｐが作用していないときには実線の位置にあり、変位量も０で反力も発生していない。他方、二点鎖線で示した受衝パネル２は、緩衝ゴム部６２が変形する位置まで外力Ｐによって変位した状態を示している。
【００４２】
一方、グラフに実線でループ状に示された曲線は、本体ゴム部３の圧縮時の反力である本体反力Ｈ１と、緩和時の反力である本体反力Ｈ２とを表している。すなわち、本体ゴム部３は、作用する外力Ｐが徐々に増加して変位量が50ｃｍ程度になるまでは反力が変位量に比例して増加し、降伏した後はほとんど反力が増加することなく推移し（本体反力Ｈ１）、外力Ｐを除荷（緩和）すると圧縮時の降伏点と同じ変位量になるまでは反力の減少がみられず、それよりも変位量が減少すると反力も比例して減少する（本体反力Ｈ２）というループを描く。
【００４３】
また、本体ゴム部３は、温度や経年劣化によって軟化することがあり、軟化したときの反力と変位量との関係を、ループ状の破線（軟化時反力Ｓ１，Ｓ２）で示した。
【００４４】
一方、係船設備の使用条件が変更されて作用する外力Ｐが増加した場合、このグラフに示されているように本体ゴム部３の反力（本体反力Ｈ１，Ｈ２、軟化時反力Ｓ１，Ｓ２）だけでは、必要な反力（設計許容反力Ｒａ）を満たすことができない。
【００４５】
他方、本実施の形態の防舷材１は、外力Ｐの作用によって受衝パネル２が変位すると本体ゴム部３が縮んで反力（本体反力Ｈ１、軟化時反力Ｓ１）が発生し、補強鋼板２１が緩衝ゴム部６２に接触すると、緩衝ゴム部６２の反力が加わることになる。図２のグラフには、軟化時反力Ｓ１，Ｓ２に緩衝ゴム部６２の反力を足し合わせた合計反力Ｒ１，Ｒ２を二点鎖線で示した。
【００４６】
すなわち、本体ゴム部３と緩衝ゴム部６２の両方の反力の合計が、設計許容反力Ｒａを満たすように緩衝ゴム部６２の特性を設定すればよい。例えば、設計許容反力Ｒａとして4570ｋＮを確保したい場合は、本体ゴム部３の反力が最も低くなる軟化時反力Ｓ２が2150ｋＮであるとすると、4570-2150＝2420ｋＮの不足反力を補うことが可能な緩衝ゴム部６２を設置することになる。
【００４７】
このように構成された本実施の形態の防舷材１は、受衝パネル２と本体ゴム部３とベースプレート４とによって形成される中空部３１の内部に、鋼管６１と緩衝ゴム部６２と備えた反力増加材６を設けることによって防舷材１の性能を増加させる。
【００４８】
このため、新たな取付け面を構築しなくても容易に防舷材１の性能を増加させることができる。
【００４９】
また、想定以上の外力Ｐが作用したときには、受衝パネル２の変位が鋼管６１によって制限されるまで本体ゴム部３は収縮するが、それ以上の収縮（変形）は鋼管６によって抑えられるので、本体ゴム部３が過度に変形して損傷するのを防ぐことができる。
【００５０】
さらに、図２の実線で受衝パネル２を示した位置から二点鎖線で受衝パネル２を示した位置までを本体ゴム部３の変形許容範囲とすると、それよりもベースプレート４側に納まる長さの鋼管６１を使用することで、本体ゴム部３が変形許容範囲で変形可能になり、本体ゴム部３の本来の性能を充分に発揮させることができる。
【００５１】
また、緩衝ゴム部６２と受衝パネル２の補強鋼板２１とが外力Ｐが作用していないときには接触しないように離隔させることによって、初期反力を本体ゴム部３のみによって発生させることができる。すなわち、変位量が小さいときから大きな反力が発生するような防舷材にすると、接舷初期の衝突の際のエネルギーが減衰されていないときの船舶に作用する反力が大きくなり、船舶を損傷させるおそれがある。
【００５２】
これに対して防舷材１の変位量が小さいときには本体ゴム部３の反力だけが発生するように補強鋼板２１と緩衝ゴム部６２とを離隔させておけば、本体ゴム部３のみで構成された既設の防舷材と初期反力の大きさを同じにすることができる。
【００５３】
また、本体ゴム部３だけで構成された既設の防舷材では、受衝パネル２の中空部３１側から荷重が作用することはないが、本実施の形態の防舷材１は、受衝パネル２に反力増加材６からの荷重が作用する。このような荷重に対しても、補強鋼板２１を受衝パネル２の中空部３１側に取り付けることで容易に補強することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、この実施例では、前記した実施の形態とは別の実施の形態について、図３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５５】
この実施例で説明する防舷材１Ａは、反力増加材７の構成が前記実施の形態とは異なっている。また、本体ゴム部３は、フランジ３３が直接、岸壁５に取り付けられており、この実施例では岸壁５の取付け面が不動部となる。
【００５６】
また、この反力増加材７は、変位制限部としての鋼管７１と、緩衝部としての緩衝バネ部７２とから主に構成される。
【００５７】
この緩衝バネ部７２は、バネ材７２ａと、そのバネ材７２ａを収容させるカバー７２ｂとから構成される。このカバー７２ｂは、受衝パネル２側が塞がれた円筒部材で、鋼管７１の外周より僅かに大きな内周が形成されており、カバー７２ｂを鋼管７１に嵌めると鋼管７１に沿って摺動できるようになっている。
【００５８】
また、このカバー７２ｂ内に収容されるバネ材７２ａは、岸壁５側の端部が鋼管７１の内部に収容されている。ここで、図３に示した反力増加材７には、荷重が作用しておらず、バネ材７２ａは伸びた状態にある。
【００５９】
そして、受衝パネル２に外力Ｐが作用して変位が生じると、受衝パネル２がカバー７２ｂに接触するまでは、本体ゴム部３の反力だけが生じることになる（図３の下部に示した反力と変位量との関係のグラフにおいて、実線で示した本体反力Ｈ１と、破線で示した軟化時反力Ｓ１参照）。
【００６０】
さらに、外力Ｐが大きくなって、受衝パネル２がカバー７２ｂに当接してからは、変位量の増加に比例してバネ材７２ａの反力が加わることになり、合計反力Ｒ１は二点鎖線で示したようになる。
【００６１】
このように緩衝部をバネ材７２ａによって反力を発生させる緩衝バネ部７２とすることで、変位量と増加する反力の関係が明確になり、変位と反力の調整を容易におこなうことができる。
【００６２】
また、想定以上の外力Ｐが作用して、バネ材７２ａがすべて鋼管７１の内部に収容された状態になっても、鋼管７１によってカバー７２ｂのそれ以上の変位は制限されるので、受衝パネル２もそれ以上に変位することができず、本体ゴム部３も過度に変形して損傷してしまうことがない。
【００６３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００６４】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、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。
【００６５】
例えば、前記実施の形態ではベースプレート４を不動部とし、前記実施例では岸壁５を不動部としたが、これに限定されるものではなく、いずれの形態でもよい。さらに、前記実施の形態では、受衝パネル２と本体ゴム部３とベースプレート４とを別部材にしたが、これに限定されるものではなく、受衝部と外殻部、又は外殻部と不動部とを一体の部材として成形することができる。
【００６６】
また、本体ゴム部３の形状についても、前記実施の形態及び前記実施例に限定されるものではなく、反力増加材６，７が配置可能な中空部を備えた形状であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の最良の実施の形態の防舷材の構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の防舷材の構成及び作用を説明する説明図である。
【図３】実施例の防舷材の構成及び作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｐ            外力
１，１Ａ      防舷材
２            受衝パネル（受衝部）
２１          補強鋼板（補強部）
３            本体ゴム部（外殻部）
３１          中空部
４            ベースプレート（不動部）
５            岸壁（不動部）
６            反力増加材
６１          鋼管（変位制限部）
６２          緩衝ゴム部（緩衝部）
７            反力増加材
７１          鋼管（変位制限部）
７２          緩衝バネ部（緩衝部）
７２ａ        バネ材
【図１】
0004989505.tif 000002
【図２】
0004989505.tif 000003
【図３】
0004989505.tif 000004