(57)【要約】【課題】環境に配慮し、しかも移設や増設も簡易になし得る浮体式海上構造物およびその施工方法を提供することを目的としている。【解決手段】所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体１を含む基礎Ｂを備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物Ｋであって、中空ブロック体１は、所定配列にて貫通形成された杭孔２と、周縁部に突出形成された接合突出部３とを有し、そしてこの中空ブロック体１を杭孔２に配設された回転貫入型杭１０により半潜水式にて支持し、ついで隣接する接合突出部３，３相互を伸縮性を有する接合部材５により接合してなるものである。【選択図】図２
2008095417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体を含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物であって、
前記中空ブロック体は、所定配列にて貫通形成された杭孔と、周縁部に突出形成された接合突出部とを有し、
前記中空ブロック体は、前記杭孔に配設された回転貫入型杭により半潜水式にて支持され、
隣接する接合突出部相互は、伸縮性を有する接合部材により接合されてなる
ことを特徴とする環境配慮型浮体式海上構造物。
【請求項２】
所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体からなる下部基礎体と、前記下部基礎体の上に配設された上部基礎体とを含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物であって、
前記中空ブロック体は、所定配列にて貫通形成された杭孔を有し、
前記上部基礎体は、周縁部に突出形成された接合突出部を有し、
前記中空ブロック体は、前記杭孔に配設された回転貫入型杭により半潜水式にて支持され、
隣接する接合突出部相互は、伸縮性を有する接合部材により接合されてなる
ことを特徴とする環境配慮型浮体式海上構造物。
【請求項３】
光井戸が形成された中空ブロック体が含まれてなることを特徴とする請求項１または２記載の環境配慮型浮体式海上構造物。
【請求項４】
上部基礎体から光井戸に連通する光導入路が備えられてなることを特徴とする請求項３記載の環境配慮型浮体式海上構造物。
【請求項５】
光井戸による開口率は、基礎全表面積の４％ないし１０％であることを特徴とする請求項３記載の環境配慮型浮体式海上構造物。
【請求項６】
中空ブロック体は、移設可能に回転貫入型杭により支持されてなることを特徴とする請求項１または２記載の環境配慮型浮体式海上構造物。
【請求項７】
所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体を含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法であって、
海水が引き込み可能な製作基地で中空ブロック体を製作する手順と、
中空ブロック体を海上に浮遊させる手順と、
浮遊させた中空ブロック体を敷設海域まで曳航する手順と、
中空ブロック体を位置決めして仮固定する手順と、
中空ブロック体を回転貫入型杭により支持する手順と、
隣接する中空ブロック体相互を接合する手順
とを含んでいることを特徴とする環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法。
【請求項８】
所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体を含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法であって、
海水が引き込み可能な製作基地で中空ブロック体を製作する手順と、
中空ブロック体を海上に浮遊させる手順と、
浮遊させた中空ブロック体を敷設海域まで曳航する手順と、
中空ブロック体を位置決めして仮固定する手順と、
中空ブロック体を回転貫入型杭により支持して下部基礎体を構築する手順と、
下部基礎体の上に上部基礎体を構築する手順と、
隣接する上部基礎体相互を接合する手順
とを含んでいることを特徴とする環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は環境配慮型浮体式海上構造物およびその施工方法に関する。さらに詳しくは、海流や海底への悪影響を必要最小限となし得る環境配慮型浮体式海上構造物およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、海上に空港などの海上構造物を建造する場合、空港などを建造する海域を埋め立てて必要な地盤つまり用地を確保することが一般的になされている。
【０００３】
しかしながら、埋め立てを行った場合、埋め立てられた海域の海洋生物の死滅を招来するとともに、埋め立てられた土砂による海洋汚染を招来するという問題がある。また、移設は不可能であり、その拡張も容易になし得ないという問題もある。さらに、空港などの海上構造物が不要となっても、元に戻すことが不可能であるという問題もある。
【０００４】
かかる埋め立て方式による欠点を解消し、かつ、海底環境に配慮した方式として、メガフロート方式や海上デッキ方式による海上空港などの海上構造物の提案もなされている。
【０００５】
しかしながら、前者のメガフロート方式による場合、静水域を確保する必要があるため、メガフロートが設置される沖合いに、防波堤を建設する必要があるという問題がある。また、防波堤の建設により海洋環境が変化してしまうという問題もある。
【０００６】
一方、後者の海上デッキ方式による場合、工事の大半が海上でなされるため、工期が長期化するとともに、工費が割高になるという問題がある。また、移設が容易でないという問題もある。
【０００７】
なお、特許文献１には、採光部を備えた桟橋形式の大規模海洋構造物が提案されているが、浮体形式の大規模海洋構造物における環境負荷の低減については、何等の提案もなされていない。
【特許文献１】特開平１１−３３４６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、環境に配慮し、しかも移設や増設も簡易になし得る浮体式海上構造物およびその施工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】
【０００９】
本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の第１形態は、所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体を含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物であって、前記中空ブロック体は、所定配列にて貫通形成された杭孔と、周縁部に突出形成された接合突出部とを有し、前記中空ブロック体は、前記杭孔に配設された回転貫入型杭により半潜水式にて支持され、隣接する接合突出部相互は、伸縮性を有する接合部材により接合されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の第２形態は、所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体からなる下部基礎体と、前記下部基礎体の上に配設された上部基礎体とを含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物であって、前記中空ブロック体は、所定配列にて貫通形成された杭孔を有し、前記上部基礎体は、周縁部に突出形成された接合突出部を有し、前記中空ブロック体は、前記杭孔に配設された回転貫入型杭により半潜水式にて支持され、隣接する接合突出部相互は、伸縮性を有する接合部材により接合されてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の第１および第２形態においては、光井戸が形成された中空ブロック体が含まれてなるのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の第２形態においては、上部基礎体から光井戸に連通する光導入路が備えられてなるのが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の第１および第２形態においては、光井戸による開口率は、基礎全表面積の４％ないし１０％であるのが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の第１および第２形態においては、中空ブロック体は、移設可能に回転貫入型杭により支持されてなるのが好ましい。
【００１５】
本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法の第１形態は、所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体を含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法であって、海水が引き込み可能な製作基地で中空ブロック体を製作する手順と、中空ブロック体を海上に浮遊させる手順と、浮遊させた中空ブロック体を敷設海域まで曳航する手順と、中空ブロック体を位置決めして仮固定する手順と、中空ブロック体を回転貫入型杭により支持する手順と、隣接する中空ブロック体相互を接合する手順とを含んでいることを特徴とする。
【００１６】
本発明の環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法の第２形態は、所定間隔を設けて配設された所要数の中空ブロック体を含む基礎を備えてなる環境配慮型浮体式海上構造物の施工方法であって、海水が引き込み可能な製作基地で中空ブロック体を製作する手順と、中空ブロック体を海上に浮遊させる手順と、浮遊させた中空ブロック体を敷設海域まで曳航する手順と、中空ブロック体を位置決めして仮固定する手順と、中空ブロック体を回転貫入型杭により支持して下部基礎体を構築する手順と、下部基礎体の上に上部基礎体を構築する手順と、隣接する上部基礎体相互を接合する手順とを含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、海流や海底環境への影響を最小限に押さえながら、大規模な海上構造物を構築できるという優れた効果が得られる。
【００１８】
本発明の好ましい形態によれば、光井戸が設けられているので、海底に太陽光を到達させることができ、海底環境への影響をさらに低減できるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００２０】
実施形態１
本発明の実施形態１に係る環境配慮型浮体式海上構造物（以下、単に構造物という）を図１および図２に示す。
【００２１】
構造物Ｋは、図１および図２に示すように、同一サイズとされた中空ブロック体１を半潜水式にて一定の隙間を設けて所定配列にて敷設した後、それら相互を接合して構造物Ｋの基礎Ｂを形成し、ついでその基礎Ｂの上に表面盛土Ｔを行って滑走路や空港ターミナルなどを構築してなるものとされる。
【００２２】
ここで、中空ブロック体１，１間に一定の隙間を設けるのは、中空ブロック体１，１間における海水の流れを確保するためである。また、中空ブロック体１を半潜水式とするのは、中空ブロック体１底面と海底との間に海水の流れを確保するためである。つまり、海流への影響を最小限に抑えて海底生物への影響を低減するためである。
【００２３】
中空ブロック体１は、図２および図３に示すように、中空ブロック体１を位置決めする杭１０を挿通するための杭孔２と、周縁部全周にわたって突出形成された接合突出部３とを備えてなるものとされる。
【００２４】
また、一部の中空ブロック体１Ａは、図２および図３に示すように、海底に一定量の光を到達させるための光井戸４も備えてなるものとされる。
【００２５】
なお、中空ブロック体１，１Ａの上面はおおむねフラットとされているが、光井戸４が設けられている箇所は、明瞭には図示はされていないが、盛土表面Ｔまでコンクリートによる縁取りがなされている。
【００２６】
中空ブロック体１，１Ａのサイズは、例えば、縦が５０ｍ、横が５０ｍ、高さが２５ｍとされるが、これに限定されるものではなく目的に応じて適宜サイズとされる。また、接合突出部３の突出量は、隣接する中空ブロック体１の接合突出部３との隙間が地震時の水平最大変形量の２倍以上となるようにされている。この隙間には伸縮性を有する接合部材５、例えば橋梁の接合部に一般的に用いられているエクスパンション・ジョイントが配設され、隣接する中空ブロック体１，１相互の接合がなされる。なお、この実施形態１においては、隙間は０．２ｍとなるようにされている。
【００２７】
中空ブロック体１は、製作上および耐久性などの観点からコンクリート製とされるのが好ましいが、鋼板製とされてもよい。
【００２８】
中空部の容積は、基本的には中空ブロック体１表面が海面から所定高さ突出するだけの浮力が得られるよう計画されている。この中空とされた内部は、例えば、駐車場、格納庫としての利用が可能である。なお、中空ブロック体１表面の海面から所定高さは、フロートにより調整可能である。
【００２９】
光井戸４は、図示例では、採光面が１０ｍ角とされたもの４本が、中央部に密集状に配置されている。光井戸４のサイズおよび本数は、図示例のものに限定されるものではなく、目的に応じて適宜サイズおよび本数とすることもでき、配置も密集状に限定されるものではなく、散点状に配置することもできる。
【００３０】
ただし、海底に最低限必要な光量の太陽光線を到達させる一方、無用の強度低下を避ける観点から、基礎全表面積に占める光井戸４による開口率は、４％から１０％の範囲とされるのがよい。
【００３１】
また、光井戸４には、明瞭には図示はされていないが、光井戸４壁面により光が吸収されて海底に到達する光量の減少を避けるため、壁面に鏡面とされた、例えばアクリル樹脂版が配設されている。つまり、光井戸４内壁は鏡面とされている。なお、光井戸４の海面下に存在する部分は、設置時間の経過とともに藻などの発生により反射率が低下するところから、海面上に存在する箇所のみ鏡面とされてもよい。
【００３２】
また、光井戸４には、転落防止などのために格子状とされた蓋（面格子）４ａが設けられている。
【００３３】
杭孔２は、図示例では、２５個が碁盤目状に配置されている。つまり、縦横それぞれが、１０ｍ間隔で配置されている。
【００３４】
杭１０は、先端に刃を有し、回転トルクにより先端の刃が土を上方に押し上げることにより杭１０本体が地中に進行するよう構成された、いわゆる回転貫入型杭、例えば新日鉄エコパイル（商品名）とされる。かかる杭１０を用いるのは、振動発生および排出土砂の発生を抑制して、泥水や残土による海洋汚染が極力発生しないようにするためである。
【００３５】
図４および図５に、杭１０が杭孔２に挿通された状態を示す。図４は、杭が搬送位置にある状態を示す。図４に示すように、杭１０中間部適宜位置に搬送用ストッパー６が設けられ、この搬送用ストッパー６を杭孔２周縁部に係止することにより杭１０が搬送位置とされる。図５は、中空ブロック体１が敷設され杭１０が固定位置にある状態を示す。図６に示すように、杭孔上端部２ａに杭頭１０ａがコンクリートにより固定されて杭１０が固定される。なお、杭頭１０ａにはコンクリートとの付着力を増すために複数の鋼製バンド１１が固着されている。
【００３６】
次に、図４〜図８を参照しながら、かかる構成とされた構造物Ｋの施工について説明する。
【００３７】
手順１：杭１０が搬送位置にセットされた中空ブロック体１をドックなどの海水が引き込み可能な海岸に隣接した製作基地で製作する。
【００３８】
手順２：製作基地に海水を引き込んだ後、中空ブロック体１を製作基地から海上に移動させる。つまり、中空ブロック体１を海上に浮遊させる。
【００３９】
手順３：浮遊させた中空ブロック体１を敷設海域まで曳航する。
【００４０】
手順４：中空ブロック体１を敷設位置に位置決めした後、アンカリングにより敷設位置に仮固定する。
【００４１】
手順５：搬送用ストッパー６を撤去する。
【００４２】
手順６：杭１０を降下させて杭１０先端部を海底に貫入させ、杭孔上端部２ａにコンクリートを充填し杭頭１０ａを中空ブロック体１に固着させる。これにより、中空ブロック体１が半潜水状態で固定される。
【００４３】
手順７：所定数の中空ブロック体１，１，１・・・の敷設が完了した時点で、中空ブロック体１，１相互の接合を行う。
【００４４】
手順８：滑走路やターミナルビルなどが設けられる箇所に表面盛土Ｔを行う。
【００４５】
以下、一般的な工法により滑走路の建設やターミナルビルなどの建設がなされ、構造物Ｋが完成する。
【００４６】
なお、事情の変更などにより構造物Ｋを撤去する場合は、おおむね前記手順の逆の手順により撤去がなされる（図８（ｄ）参照）。また、撤去したものを移設して構造物Ｋ１を構築する場合は、前記手順が繰返される（図８（ｄ），（ｅ）参照）。
【００４７】
実施形態２
本発明の実施形態２を図９および図１０に示す。この実施形態２は実施形態１を改変してなるものであって、滑走路や空港ターミナルなどの海面からのレベルを高くするため、中空ブロック体からなる下部基礎体２４の上に上部基礎体２０を構築した後、上部基礎体２０，２０相互を接合して構造物Ｋ２の基礎を形成し、ついでその基礎の上に表面盛土Ｔを行って滑走路や空港ターミナルなどを構築してなるものとされる。
【００４８】
下部基礎体２４は、接合突出部が周縁部に突出形成されていない他は、実施形態１の中空ブロック体１と同様とされた中空ブロック体１Ｂを、杭１０により海底に半潜水式にて固定してなるものとされる。
【００４９】
上部基礎体２０は、表面盛土Ｔを行って滑走路や空港ターミナルなどが構築される天井部２１と、天井部２１を支持する脚部２２と、天井部２１を延伸形成してなる接合突出部２３とを主要部として備えてなるものとされる。上部基礎体２０は、一般の鉄筋コンクリート構造物と同様の工法により海上で構築される。
【００５０】
光井戸４を有する下部基礎体２４に対応する上部基礎体２０の天井部２１は、下部基礎体２４の光井戸４に連通する光導入路２５を備えてなるものとされる。この光導入路２５の内面も鏡面とされるのが好ましい。また、光導入路２５の上端には、図示はされていないが、面格子が設けられている。
【００５１】
なお、光導入路２５に替えて単に光窓を備えるようにされてもよい。その場合、光井戸４へ到達する太陽光線の量を同等する観点から、光窓のサイズは、一定量例えば１割から２割程度大きくされるのが好ましい。
【００５２】
次に、かかる構成とされた構造物Ｋ２の施工について説明する。なお、下部基礎体２４の構築は実施形態１とほぼ同様であるので、以下、実施形態１と異なる点を中心に説明する。
【００５３】
手順１：下部基礎体２４が所定位置に固定された後、その上に上部基礎体２０を構築する。この構築の際に光導入路２５の形成も併せて行う。
【００５４】
手順２：エクスパンション・ジョイント２５により上部基礎体２０，２０相互の接合を行う。
【００５５】
手順３：滑走路やターミナルビルが設けられる箇所に表面盛土Ｔを行う。
【００５６】
以下、一般的な工法により滑走路の建設やターミナルビルなどの建設がなされ、構造物Ｋ２が完成する。
【００５７】
このように、この実施形態２においては滑走路や空港ターミナルなどの海面からのレベルが高くされているので、実施形態１に比して滑走路などが高波により冠水するおそれが著しく低下する。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、環境に配慮した海上における浮体式構造物およびその施工に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態１に係る構造物の概略図であって、同（ａ）は平面図を示し、同（ｂ）は側面図を示す。
【図２】同部分断面図である。
【図３】同構造物に用いられる光井戸を有する中空ブロック体の平面図である。
【図４】同構造物に用いられる中空ブロック体の海上輸送中の説明図である。
【図５】同中空ブロック体を海上に敷設した状態の説明図である。
【図６】同中空ブロック体の杭頭詳細図であって、同（ａ）は平面図を示し、同（ｂ）は断面図を示す。
【図７】本発明の実施形態１に係る構造物による海底への負荷が小さいことの説明図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る構造物の構築、撤去および移設の概略工程図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る中空ブロック体の海上輸送中の説明図である。
【図１０】同実施形態の構造物の概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    中空ブロック体
２    杭孔
２ａ  杭孔上端部
３    接合突出部
４    光井戸
５    接合部材
６    搬送用ストッパー
１０    杭
１０ａ  杭頭
１１    鋼製バンド
２０    上部基礎体
２４    下部基礎体
２５    光導入路
Ｋ    構造物
Ｂ    基礎
Ｔ    表面盛土
【図１】
2008095417.tif 000003
【図２】
2008095417.tif 000004
【図３】
2008095417.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008095417.tif 000007
【図６】
2008095417.tif 000008
【図７】
2008095417.tif 000009
【図８】
2008095417.tif 000010
【図９】
2008095417.tif 000011
【図１０】
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