NO20180860A1

NO20180860A1 - Floating car ferry quay

Info

Publication number: NO20180860A1
Application number: NO20180860A
Authority: NO
Inventors: Gunnar Stavøstrand
Original assignee: Coast Innovation As
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-12-23
Also published as: NO345699B1

Description

BESKRIVELSE DESCRIPTION

INNLEDNING INTRODUCTION

En ferjekaibru er sambandsledd mellom en ferje og land. A ferry quay bridge is a link between a ferry and land.

En Flytende ferjekaibru er, i motsetning til en standard hydrauliske regulerte ferjekaibruer, et flytende element, en kjørebro sammenkoplet med en oppdriftstanke, heretter kalt ferjekaibru. Ferjekaibru har flere benevnelser, som fergekaibro, ferjekai, bilbro, bilferjekai og ferjelem, alle begrep del av en beskrivelse av ferjekaibru for å kunne kjøre kjøretøy fra land til en ferje og i land igjen. A floating ferry quay bridge is, in contrast to a standard hydraulic regulated ferry quay bridge, a floating element, a road bridge connected to a buoyancy tank, hereafter called a ferry quay bridge. Ferry quay bridge has several names, such as ferry quay bridge, ferry quay, car bridge, car ferry quay and ferry limb, all terms part of a description of ferry quay bridge to be able to drive vehicles from land to a ferry and back to land again.

BAKGRUNN BACKGROUND

Coast Innovation leverte en flytende ferjekaibru til Flora Havn i 2007, som har vert i daglig drift siden uten driftstans. Erfaringer fra leveransen til Flora Havn har vert verdifull erfaringsbakgrunn for utvikling av mer effektive styringssystem på nye ferjekaibru leveranser til Finnmark i 2017-18. Denne teknologien ønsker Coast Innovation å beskytte i et patent. Coast Innovation delivered a floating ferry quay bridge to Flora Havn in 2007, which has been in daily operation since then without interruption. Experience from the delivery to Flora Havn has become valuable background experience for the development of a more efficient management system for new ferry quay bridge deliveries to Finnmark in 2017-18. Coast Innovation wants to protect this technology in a patent.

Selv om ferjekaibru er kjent teknologi så er ikke reguleringsteknologien kjent og har aldri vert gjenstand for presentasjon eller publikasjon. Although ferry quay bridges are known technology, the control technology is not known and has never been the subject of a presentation or publication.

Flytende ferjekaibru er særlig tilpasset ruteområder med betydelig nivåforskjell i tidevann og trafikkområder hvor ferjer utfører ruter med knappe tidsrammer som krever effektive rutestopp. I disse områdene vil tradisjonelle ferjekaier foruten å være langsomme og tidkrevende, ha en betydelig vekt og som opptar mye av ferjens displasement ved anløp og vil således begrense ferjens kapasitet. En flytende ferjekaibru vil tvert imot kunne bidra til å øke kapasitet ved om bord og ilandkjøring. Floating ferry quays are particularly suitable for route areas with a significant level difference in tides and traffic areas where ferries operate routes with tight time frames that require effective route stops. In these areas, in addition to being slow and time-consuming, traditional ferry quays will have a significant weight and take up much of the ferry's displacement when calling and will thus limit the ferry's capacity. A floating ferry quay bridge will, on the contrary, be able to help increase capacity when boarding and disembarking.

KONSEPT CONCEPT

En flytende ferjekaibru er festet til land som en tradisjonell ferjekaibru med fleksible dempere som lar ferjekaibru tilpasse seg til variabelt tidevann. Men i motsetning til et hydraulisk ferjekaibru som ligger fastlåst i vertikalplanet når ikke i bruk, så vil en flytende ferjekaibru følge tidevannet og ha tilnærmet samme fribord fremme mot ferje hele tiden. A floating ferry quay bridge is attached to land like a traditional ferry quay bridge with flexible dampers that allow the ferry quay bridge to adapt to variable tides. But in contrast to a hydraulic ferry quay bridge which is locked in the vertical plane when not in use, a floating ferry quay bridge will follow the tide and have approximately the same freeboard forward towards the ferry at all times.

En flytende ferjekaibru flyter på en oppdriftstanke som gir tilstrekkelig oppdrift for å kunne flyte sikkert under alle forhold. Oppdriftstanke er typisk delt i et øvre, tett kammer som også er teknisk rom med arrangement for styring av ferjekaibru, og et nedre kammer; et trimkammer som gjør det mulig å regulere fribord til forskjellige nivå og alle typer ferjer. Oppdriftstanke kan også ha flere kammer for lagring av batterier, styringskomponenter, kraftkomponenter og separate vingtanker for stabilisering og trimming. A floating ferry quay bridge floats on a buoyancy tank that provides sufficient buoyancy to be able to float safely in all conditions. The buoyancy tank is typically divided into an upper, tight chamber which is also a technical room with arrangements for controlling the ferry quay bridge, and a lower chamber; a trim chamber that makes it possible to regulate the freeboard to different levels and all types of ferries. The buoyancy tank may also have multiple chambers for storage of batteries, control components, power components and separate wing tanks for stabilization and trimming.

Ferjekaibruen kan også ha arrangement for fremføring av ladestrøm for batteriferger og kan ha plass for batteripakker som forsyner ferje sine batterier ved anløp. The ferry quay bridge can also have arrangements for charging current for battery ferries and can have space for battery packs that supply the ferry's batteries when calling.

En flytende ferjekaibru kan også ha ekstra eget flyte arrangement på siden som er festet mot land for enkelt å kunne flyttes til andre lokaliteter og arrangeres som ambulerende løsning. A floating ferry quay bridge can also have an extra separate floating arrangement on the side that is attached to the shore so that it can easily be moved to other locations and arranged as an ambulatory solution.

Grenseverdier for trim er beregnet ut fra vekt og oppdriftsareal slik at minimum fribord er lavt nok til å kunne betjene lette katamaraner med lite bæreevner akter, og maksimalt fribord kan betjene større ferjer med betydelig høyere fribord. Disse verdier er beregnet i hvert enkelt tilfelle ut fra nøyaktige vekter, oppdriftsareal og løftepunktsenter. Limit values for trim are calculated based on weight and buoyancy area so that the minimum freeboard is low enough to be able to operate light catamarans with low carrying capacity aft, and the maximum freeboard can operate larger ferries with significantly higher freeboard. These values are calculated in each individual case based on exact weights, buoyancy area and center of lifting point.

Når en flytende ferjekaibru ikke er koplet til en ferje er den et flytende objekt uten annen funksjon enn å ligge i beredskap for neste anløp, avlåst med lukket kjørebom. Der er således ikke krav til sertifisering eller godkjenning. Når den er i bruk som en kjørebro mellom ferje og land er den underlagt samme regelverk som en tradisjonell hydraulisk styrt ferjekaibru, med spesifikasjoner som ferjekaibru bygget i henhold til SVV sine håndbøker og spesifikasjoner for riksvei eller fylkesvei samband. When a floating ferry quay bridge is not connected to a ferry, it is a floating object with no other function than to be in readiness for the next call, locked with a closed boom. There is thus no requirement for certification or approval. When it is in use as a road bridge between ferry and land, it is subject to the same regulations as a traditional hydraulically controlled ferry wharf bridge, with specifications as a ferry wharf bridge built according to SVV's handbooks and specifications for national road or county road connections.

En flytende ferjekaibru vil når ferje går ifra bli løftet klar av bilferjen sin recess og flyte med dette fribord til ferjen returnerer, og har således svært lite forbruk av energi. Man slipper også bruk av hydraulikkolje som alltid har et forurensings potensial ved havari og brekkasje. A floating ferry quay bridge will, when the ferry departs, be lifted clear of the car ferry's recess and float with this freeboard until the ferry returns, and thus consumes very little energy. You also avoid the use of hydraulic oil, which always has the potential for contamination in the event of breakdowns and breakages.

En flytende ferjekaibru sitt fribord (avstand fra sjønivå til overkant ferjekaibru fremme mot ferje) kan reguleres til å passe alle typer ferjer ved hjelp av et reguleringssystem som Coast Innovation har utviklet. Reguleringsmedium er luft. Luft blir tilført trimkammer for å heve ferjekaibru og sluppet ut av trimkammer for å senke ferjekaibru. Regulering ved hjelp av luft er mulig ved et arrangement basert på trykkluft i magasin; trykklufttanker som blir ladet med en kompressor. Magasin av trykkluft på trykklufttanker har effekt til å løfte ferjekaibru ved at en ventil åpnes og slipper trykkluft inn i trimkammer. Trykkluften fortrenger sjøvann fra trimtanke igjennom en åpen spalte i bunn av trimtanke, senker vannspeil i trimtanke, øker oppdriftsvolum og hever ferjekaibru til man har funnet riktig nivå/fribord. Ventiler for å slippe inn trykkluft er meget raske og gir god effekt. Der er i tillegg manuelle stupeventiler som kan benyttes for å regulere hvilken hastighet ferjekaibroen skal løftes med. Innstilling ved leveranse er vanligvis stilt til ca 10 cm/sek. A floating ferry quay bridge's freeboard (distance from sea level to the upper edge of the ferry quay bridge forward of the ferry) can be adjusted to suit all types of ferries using a regulation system that Coast Innovation has developed. The regulating medium is air. Air is supplied to the trim chamber to raise the ferry quay bridge and released from the trim chamber to lower the ferry quay bridge. Regulation using air is possible with an arrangement based on compressed air in a magazine; compressed air tanks that are charged with a compressor. Compressed air reservoirs on compressed air tanks have the effect of lifting ferry quay bridges by opening a valve and releasing compressed air into the trim chamber. The compressed air displaces seawater from the trim tank through an open slot at the bottom of the trim tank, lowers the water level in the trim tank, increases buoyancy volume and raises the ferry quay bridge until the correct level/freeboard has been found. Valves for letting in compressed air are very fast and give good effect. There are also manual dive valves that can be used to regulate the speed at which the ferry quay bridge should be lifted. The setting on delivery is usually set to approx. 10 cm/sec.

Trykkluft blir bare brukt for å heve ferjekaibru. Magasinkapasitet for trykkluft avgjør hvor mye ferjekaibruen kan løftes før etterfylling. Denne verdien blir kalt range og er typisk ca 1m. Når det blir registrert trykkfall i magasin starter kompressor automatisk og etterfyller magasin. Størrelse på kompressor avgjør hvor lenge etterfylling tar. Compressed air is only used to raise ferry quay bridges. Magazine capacity for compressed air determines how much the ferry quay bridge can be lifted before refilling. This value is called range and is typically about 1m. When a pressure drop is detected in the reservoir, the compressor starts automatically and refills the reservoir. The size of the compressor determines how long refilling takes.

For å slippe ferjekaibru ned eller senke fribord, benyttes et annet sett med ventiler, med vesentlig større kapasitet siden disse betjener lavtrykk luft fra trimtanker. Når disse ventilene blir åpnet slippes luft ut fra trimkammer og vann nivå hever seg i trimkammer. Oppdriftsvolum blir redusert og ferjekaibruen vil synke lavere ned. Også her er det arrangert manuelle strupeventiler som benyttes til å regulere fart på senking av ferjekaibru som ved levering blir satt til ca 10 cm/sek. Når all luft er sluppet ut av trimtanke vil ferjekaibru være trimmet så lavt som den kan komme, men har fremdeles sikkert fribord og betydelige mengder reserve oppdrift (typisk 20-25 tonn). Ytterligere justering kan utføres ved å regulere pre-set nivå i vingtanker eller tilføre ekstra ballast. To lower the ferry quay bridge or lower the freeboard, another set of valves is used, with a significantly larger capacity since these serve low-pressure air from trim tanks. When these valves are opened, air is released from the trim chamber and the water level rises in the trim chamber. Buoyancy volume will be reduced and the ferry quay bridge will sink lower. Here too, manual throttle valves have been arranged which are used to regulate the speed of lowering the ferry quay bridge, which on delivery is set to approx. 10 cm/sec. When all the air has been released from the trim tank, the ferry quay bridge will be trimmed as low as it can go, but will still have safe freeboard and significant amounts of reserve buoyancy (typically 20-25 tonnes). Further adjustment can be made by adjusting the pre-set level in wing tanks or adding extra ballast.

Elektro arrangement i teknisk rom er designet for styring og automatisering av alle styre funksjoner av ferjekaibru, basert på fjernstyring fra ferje ved hjelp av trådløst signal overføring som er standard løsning. Styring kan ha lys på ferjekaibru synlig for operatør som indikerer modus, status og funksjon for ferjekaibru. The electrical arrangement in the technical room is designed for the control and automation of all control functions of the ferry quay bridge, based on remote control from the ferry using wireless signal transmission, which is the standard solution. Steering can have a light on the ferry quay bridge visible to the operator that indicates the mode, status and function of the ferry quay bridge.

Flytende ferjekaibru kan ha automatisk regulering av ferjekaibro’s fribord til ferjen sitt fribord dersom slikt arrangement er installert på ferje. Dette vil ta bort nødvendighet av vanlig fjernstyring, ferjekaibru vil da styre seg selv til riktig nivå for sammenkopling med ferje. Verdifull tid er vunnet og mannskaper har frigjort tid til andre formål, trafikkstyring og billettering. Floating ferry quay bridges can have automatic regulation of the ferry quay bridge's freeboard to the ferry's freeboard if such an arrangement is installed on the ferry. This will remove the need for regular remote control, the ferry quay bridge will then control itself to the correct level for connection with the ferry. Valuable time has been gained and crews have freed up time for other purposes, traffic management and ticketing.

Flytende ferjekaibru har en betydelig oppdriftsmasse og vil flyte selv med betydelig ekstra last. Dette har betydning i tilfeller der ferje kan bli løst fra ferjekaibru og glir vekk fra land. Ferjekaibru vil da fortsatt flyte med kjøretøy og person trafikk på ferjekaibru, dette har stor betydning for sikkerhet. Ferjekaibru fra Coast Innovation har innebygd sensor med radar som måler og registrerer ferjekaibru sitt fribord ved anløp. Dersom fribord blir redusert betydelig under anløp så vil radar registrere dette og gi signal via en PLS om å senke ferjekaibruen ved å slippe ut luft. Dette for å unngå en situasjon der ferjekaibruen har større fribord enn ferjen og derfor vil kunne ha tendens til å løfte seg fra recess, noe som vil kunne skape en farlig situasjon. Floating ferry quays have a significant buoyant mass and will float even with significant additional load. This is important in cases where the ferry can be detached from the ferry quay bridge and slip away from land. The ferry quay bridge will then continue to flow with vehicle and passenger traffic on the ferry quay bridge, this is of great importance for safety. Ferry quay bridges from Coast Innovation have a built-in sensor with radar that measures and registers the freeboard of the ferry quay bridge when docking. If the freeboard is significantly reduced during a call, the radar will register this and give a signal via a PLC to lower the ferry quay bridge by releasing air. This is to avoid a situation where the ferry quay bridge has a larger freeboard than the ferry and will therefore tend to lift from the recess, which could create a dangerous situation.

Claims

PATENT REQUIREMENT Floating ferry quay bridge

1. A floating ferry quay bridge that is anchored in the ferry quay mooring with flexible dampers that enable the freeboard forward towards the ferry to follow the tide and thus always float with approximately the correct freeboard to the ferry that traffics the ferry route in question.

A floating ferry quay bridge that has the buoyancy to be able to float with a good margin regardless of the conditions, and which will still float safely in conditions where the ferry should slip away from the ferry quay bridge, which will then be left floating, even with a lot of cargo, vehicles and passengers on the ferry quay bridge.

A floating ferry quay bridge that is particularly adapted to ferries with battery-based propulsion. With terminal for connection to charging current always in the correct position for safe and fast charging, the moment the ferry is in place in the ferry quay bridge, for maximum charging time.

A floating ferry quay bridge that can be easily transported forward and installed on older and newer facilities and put into operation at short notice and thus has value as an ambulatory facility where there may be an (urgent) need for driving and other transport as a result of a ferry quay bridge breakdown, fire , landslides or other types of road closures.

A floating ferry quay bridge that has arranged technical space on board under the drawbridge that provides space for technical equipment and control equipment for air and trimming.

A floating ferry quay bridge can be supplied with electricity or air from the ferry in the event of a power failure from the grid to avoid downtime.

2. A regulation mechanism for floating ferry quay bridges that controls the freeboard and adjusts the freeboard on ferry quay bridges and adapts the freeboard to ferries with different loading conditions.

A regulation mechanism based on air control that has the capacity to regulate freeboard on floating ferry quay bridges in a fast and efficient way from lowest to highest level/freeboard for ordinary ferry traffic.

A regulation mechanism that measures the freeboard during calls and can register situations where the ferry is loaded heavier than the ferry quay bridge, with the risk that the ferry quay bridge may lift from the recess on the ferry.

The mechanism is the program via a PLC to release air from the trim tank to keep the ferry quay bridge at the same level as the ferry, to avoid the ferry quay bridge lifting off the ferry.

A regulation mechanism that can regulate the level of wing tanks for trim and balance optimally adapted for ferries that travel on the connection.

A regulation mechanism that can be controlled remotely with a wireless terminal from the ferry as well as from a manual control console on board.