(57)【要約】【課題】製作面においては、重量が小さくされ、かつ製作時間が縮減されることにより製作費用が縮減され、機能面においては、脚部の出口側における河川の乱流が抑制された櫛形浮体構造物を提供すること。【解決手段】逆Ｔ字状の断面形状で一方向に延びる脚部３１と、前記脚部３１の上部に架設される床版１２とからなり、前記脚部３１の一部が水没して水面上に浮遊し設置される櫛形浮体構造物３０において、前記脚部３１の壁部１５が、平面的に見て凹凸の断面形状をなす波形構造を備えていることを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆Ｔ字状の断面輪郭を以って一方向に延び、内部に中空部を形成する壁部により構成されている脚部と、前記脚部の上部に架設される床版とからなり、前記脚部の一部が水没して水面上に浮遊し設置される櫛形浮体構造物において、
前記壁部が、断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされることを特徴とする櫛形浮体構造物。
【請求項２】
請求項１記載の櫛形浮体構造物において、
前記壁部のうち少なくとも側壁部が、横断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされることを特徴とする櫛形浮体構造物。
【請求項３】
請求項１または２記載の櫛形浮体構造物において、
前記壁部は、台形、矩形、または三角形を連続して繰り返す形状により形成されることを特徴とする櫛形浮体構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、メガフロート等の大型浮体構造物で利用されている櫛形浮体構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、櫛形浮体構造物においては、河川あるいは海水の流れを妨げないために、水面上に浮遊し設置される大型浮体構造物として利用されている。
【０００３】
図４は、従来の櫛形浮体構造物を示すものである。
図４において、櫛形浮体構造物１０には、図示されていないが、逆Ｔ字状の断面輪郭を以って一方向に延び、内部に中空部を形成する壁部により構成されている脚部１１が複数設けられており、脚部１１の上部に床版１２が固定支承部を以って架設されている。また、図示されていないが、脚部１１の内部には、壁部のうち対向した側壁部間に複数の隔壁部および補剛材が設けられている。
【０００４】
櫛形浮体構造物１０は、河川あるいは海水等の水面上に浮遊し、脚部１１の延びる方向が河川の流れと同じ方向となるように設置されている。櫛形浮体構造物１０は、脚部１１が櫛形に複数配置されることにより大きな浮力を得るため、脚部１１の下部２１のみが水没し、脚部の上部２２および床版１２は水面上に位置する。
【０００５】
櫛形浮体構造物１０においては、河川の流量が増大した場合、河川の流れが脚部１１間に流入すると、脚部１１の入口側において河川の通過領域が狭くなるため、河川の流速が増大する。河川の流れが脚部１１間を通過する際、河川の通過領域は変化しないため、河川の流速が一定となる。その後、河川の流れが脚部１１間から流出すると、脚部の出口側において河川の通過領域が広くなるため、河川の流速が再び減少する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の櫛形浮体構造物においては、脚部の構造は、下部が水没しているため、脚部以外の構造に比べて、水圧等の外部からの荷重が大きくかかることとなり、構造力学的には、当該断面における縦強度に対してより多くの断面剛性を与える構造となる。この場合、脚部の内部に設けられた補剛材は、脚部以外の補剛材よりも多く設けられることとなる。したがって、その重量が大きくなるとともに、その溶接作業等による製作工数が多くなり、製作時間が増えることによって、製作費用が莫大なものになるという問題があった。
【０００７】
また、上記従来の櫛形浮体構造物においては、河川の流量が増大した場合、脚部間から流出する際に減少される河川の流速は、この流出する前後の流速差が大きいため、脚部の出口側に乱流が生じ、この乱流によってキャビテーションが生成されることとなり、脚部の構造に腐食等の影響を及ぼすという問題があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、製作面においては、重量が小さくされ、かつ製作時間が縮減されることにより製作費用が縮減され、機能面においては、脚部の出口側における河川の乱流が抑制された櫛形浮体構造物を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に係る発明は、逆Ｔ字状の断面輪郭を以って一方向に延び、内部に中空部を形成する壁部により構成されている脚部と、前記脚部の上部に架設される床版とからなり、前記脚部の一部が水没して水面上に浮遊し設置される櫛形浮体構造物において、前記壁部が、断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、櫛形浮体構造物において、断面から見た壁部の形状が、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされることにより、新たに補剛材が設けられる必要がなくなるため、脚部の全体重量が小さくなるとともに、製作時間が短縮されることとなる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の櫛形浮体構造物において、前記壁部のうち少なくとも側壁部が、横断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の櫛形浮体構造物において、前記壁部は、台形、矩形、または三角形を連続して繰り返す形状により形成されることを特徴とする。
【００１３】
これらの発明によれば、脚部間に流入した河川の流速は、断面から見た側壁部の形状が一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされることにより抑制され、脚部の出口側において減少する河川の流速との差が小さくなる。よって、乱流の発生が抑制されることとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この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および図２は、この発明における一実施の形態を示す図であって、この発明を適用した櫛形浮体構造物の一部を示す図である。
図１および図２において符号３０は、この発明を適用した櫛形浮体構造物である。
櫛形浮体構造物３０は、脚部３１と床版１２とを備えて構成されたものである。
脚部３１は、逆Ｔ字状の断面輪郭を以って一方向に延びる壁部１５の内部が中空部２３とされている。この脚部３１には、隔壁部１３が、壁部１５のうち対向する側壁部２５間に設けられている。
また、壁部１５は、側壁部２５と、傾斜部２６と、垂直部２７と、底部２８とを備えている。側壁部２５、傾斜部２６および垂直部２７は、それぞれの横断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされている。底部２８は、縦断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされている。なお、これらの形状は台形を形成している。
【００１５】
床版１２は、矩形の断面輪郭を以って一方向に延びる壁部１９の内部が中空部２４とされ、固定支承部を以って架設されている。この床版１２には、隔壁部１７が、壁部１９のうち対向する側壁部２９間に設けられ、補剛材１８が、同様に壁部１５および隔壁部１７に設けられている。
【００１６】
櫛形浮体構造物３０は、河川あるいは海水等の水面上に浮遊し、脚部３１の延びる方向が河川の流れと同じ方向となるように設置されている。櫛形浮体構造物３０は、脚部３１が櫛形に複数配置されることにより大きな浮力を得るため、脚部３１の下部２１のみが水没し、脚部の上部２２および床版１２は水面上に位置する。
【００１７】
上記の構成からなる櫛形浮体構造物３０においては、壁部１５は、台形を連続して繰り返す形状により形成されていることにより、構造上補剛材と同等の役割を果たし、当該断面における縦強度に対して十分な構造となるため、新たに補剛材を設ける必要がなくなる。よって、脚部３１の合計重量は、補剛材が不要とされたことによって小さくなり、また、補剛材を溶接により接合する作業時間は、補剛材の製作工数が削減されたことによって短縮されることとなる。
【００１８】
上記の構成によれば、壁部１５が上記の形状を備えることによって、補剛材が不要となるので、脚部３１の合計重量が小さくなり、櫛形浮体構造物３０の合計重量が小さくなって、軽量化を図ることができる。また、補剛材を溶接により接合する作業時間が短縮されるので、櫛形浮体構造物３０の全体の製作工数を削減し、製作時間を短縮することができる。
さらに、櫛形浮体構造物３０の製作重量を削減し、製作時間を短縮することによって、櫛形浮体構造物３０の製作費用を削減することができる。
【００１９】
次に、上記の構成からなる櫛形浮体構造物の別の作用について説明する。
河川の流れは、下流方向へ流れる際、水面上に複数配置された脚部３１の間を通過する。ここで、大雨等により河川の流量が増大した場合に、図４に示す櫛形浮体構造物１０においては、河川の流れが脚部間から流出する前と後における河川の流速に大きな差が生じて、脚部の出口側に乱流が発生するが、上記の櫛形浮体構造物３０においては、この場合の乱流が抑えられる。すなわち、櫛形浮体構造物３０においては、河川の流れが脚部間に流入すると、脚部の入口側において河川の通過領域が狭くなるため、河川の流速が増大するが、脚部３１の間を通過する際、壁部１５に備えられた上記の形状によって渦が発生し、流体エネルギーが損失されることから、河川の流れが脚部３１の間から流出するまで、河川の流速は漸次減少していくこととなる。したがって、この流速は、河川の流れが脚部３１の間から流出する前における河川の流速との大きな差を生じない。
【００２０】
上記の構成においては、河川の流速は、脚部３１の間から流出する前後の流速差を生じないので、脚部の出口側における乱流が抑制される。したがって、腐食の原因となるキャビテーションの生成等、乱流により構造上問題となる要因を解消することができる。
【００２１】
なお、上記の実施の形態において、壁部１５に備えられた上記の形状については、図３に示すとおり、矩形、または三角形とされてもよい。また、これら以外においても、上記の実施の形態により得られる効果と同様の効果が得られる限り、任意の形状でよい。さらに、鋼矢板等、上記の形状を備えた既存の材料を使用してもよい。
【００２２】
また、上記の実施の形態において、壁部１５に備えられる上記の形状は、壁部の全てが、横断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされてもよい。あるいは、上記の実施の形態により得られる製作工数削減の効果を得るために、壁部の全てが、縦断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状とされてもよい。
【００２３】
また、上記の実施の形態において、壁部１５に備えられる上記の形状は、上記の実施の形態により得られる効果と同様の効果を得るために、壁部１５の全体ではなく、水面あるいは浸水している部分のみに設けることとしてよい。
【００２４】
また、上記の実施の形態において、壁部１５に備えられる上記の形状は、製作上あるいは構造上の都合等により、例えば底部には上記の形状を設けないなど、壁部１５の一部についての構造を変更することによって、脚部３１の構造は、上記の形状およびそれ以外の形状との組み合わせによって形成された構造とされてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したこの発明の櫛形浮体構造物においては、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、壁部が、断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状を備えることによって、補剛材が不要となるので、脚部および櫛形浮体構造物の合計重量が小さくなり、櫛形浮体構造物全体の軽量化を図ることができる。また、補剛材を溶接により接合する作業時間が短縮されるので、櫛形浮体構造物全体の製作工数が削減され、製作時間を短縮することができる。
さらに、櫛形浮体構造物の製作重量を削減し、製作時間を短縮することにより、櫛形浮体構造物全体の製作費用を削減することができる。
【００２６】
また、請求項２および３に係る発明によれば、河川の流速は、横断面から見て、一方の面の側方への膨出と他方の面の側方への膨出とを連続して繰り返す形状を備えることによって、河川の流れが脚部の間から流出する前後の大きな流速差を生じないので、脚部の出口側における乱流が抑制される。したがって、腐食の原因となるキャビテーションの生成等、乱流により構造上問題となる要因を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における一実施の形態に係る櫛形浮体構造物の部分斜視図である。
【図２】この発明における一実施の形態に係る櫛形浮体構造物の脚部の断面図である。
【図３】この発明における一実施の形態に係る櫛形浮体構造物の壁部の断面形状を示す図である。
【図４】従来の櫛形浮体構造物の斜視図である。
【符号の説明】
１０、３０　櫛形浮体構造物
１１、３１　脚部
１２　床版
１３、１７　隔壁
１８　補剛材
１５、１９　壁部
【図１】
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【図２】
2004082780.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004082780.tif 000006