(57)【要約】【課題】洋上での接合作業を容易にする。【解決手段】中空箱形状の浮体本体２の底面２ａに、連結される他の浮体ユニットを案内する案内部材３を、一部を底面２ａの側方に突出させて設ける。底面２ａの側方に突出される案内部材３の上面３ａを、突出端３ｂ側が底面２ａよりも下方に位置し、突出端３ｂ側から底面２ａとの接続部３ｃ側に向かうにつれて底面２ａに漸次近接する傾斜面とする。案内部材３の少なくとも突出端３ｂ側の部分を、突出方向に直交する方向の幅Ｗが突出端３ｂ側から接続部３ｃ側に向かうにつれて漸次広げられるガイド部４とする。底面２ａに、他の浮体本体の案内部材３を受ける受け部を、案内部材３に対して底面２ａの縁部に沿って隣接して設ける。受け部に、浮体本体２に設けられる案内部材３及び受け部に受け入れられる案内部材３とともに底面２ａの端部の下方で第一の空間Ｓ１を画成する仕切り板６を設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数連結されることで目的の大きさの浮体構造物を構成する浮体ユニットであって、
浮体本体の底面には、該浮体本体に連結される他の浮体ユニットを案内する案内部材が、一部を前記底面の側方に突出させて設けられ、
前記底面の側方に突出される前記案内部材の上面は、前記底面の側方に突出される突出端側が前記底面よりも下方に位置し、該突出端側から前記底面との接続部側に向かうにつれて前記底面に漸次近接する傾斜面とされていることを特徴とする浮体ユニット。
【請求項２】
前記底面には、前記他の浮体本体に設けられる案内部材を受ける受け部が、前記案内部材に対して前記底面の縁部に沿って隣接して設けられていることを特徴とする請求項１記載の浮体ユニット。
【請求項３】
前記受け部には、前記浮体本体に設けられる前記案内部材及び前記受け部に受け入れられる前記他の浮体本体の案内部材とともに前記底面の端部の下方で空間を画成する仕切り板が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の浮体ユニット。
【請求項４】
前記案内部材が、前記底面の側方に一端側を突出させて前記底面に対して傾斜して設けられる板材によって構成され、
該板材には、開口部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の浮体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば洋上コンテナバース（埠頭）や洋上空港、水上防災基地等、水上に浮かべられる浮体構造物を構成する浮体ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記のような浮体構造物は、上部を水面上に露出した状態で水上に浮かべられる中空箱形状をなすものであって、大型の浮体構造物は、中空箱形状をなす浮体ユニットを複数連結することで、所望の大きさに形成される。
特に、今後建造されるであろう洋上空港などのより大規模な浮体構造物としては、長さや幅が１ｋｍを超えるようなものが想定されているが、このような大規模な浮体構造物は、既存ドックの大きさから一度に全体を製造することが困難であるため、製造に適した大きさの複数の浮体ユニットに分割して製造し、各浮体ユニットを設置位置まで曳航したのち、洋上でこれら浮体ユニットを連結させることによって製造される。
【０００３】
浮体ユニットを構成する浮体本体は、鋼板を接合して例えば縦横が数十から数百ｍ、厚みが２〜１０ｍ程度の箱形状に形成したものであって、浮体ユニット同士は、互いの端部を突合せた状態で、互いの浮体本体を構成する鋼板同士を溶接することによって接合される。
浮体本体を構成する鋼板としては厚さ十数ｍｍのものが用いられているので、これら浮体ユニット同士の溶接部同士を突き合わせるためには、浮体本体同士の位置決めに高い精度が要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、洋上に浮かべられる浮体ユニットは、波を受けることによって動揺し、特に浮体ユニットの端部は上下方向に大きく変位する。
従来は、浮体ユニット同士を引き寄せた状態でジャッキ等を用いて浮体ユニット同士をさらに引き付けて拘束することで浮体ユニットの端部同士を突き合わせていたが、波周期が４秒を超えるような長周期の波が生じている場合には、ジャッキ等に加わる負荷が急激に大きくなるため、浮体ユニットの端部同士を突き合わせることが困難となる。
また、波高が３０ｃｍを超えるような波が生じている場合にも、浮体ユニットの端部の上下方向の変位量が大きすぎて、浮体ユニットの溶接部同士を突き合わせることができなかった。
このため、従来は、大きな波の生じない場所で、さらに水面がごく穏やかである場合にしか浮体ユニット同士の接合作業を行うことができなかった。
このように、従来は、浮体ユニットの接合作業が可能な場所、及び条件が限られていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、洋上での接合作業を容易に行うことができる浮体ユニットを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる浮体ユニットは、複数連結されることで目的の大きさの浮体構造物を構成する浮体ユニットであって、浮体本体の底面には、浮体本体に連結される他の浮体ユニットを案内する案内部材が、一部を底面の側方に突出させて設けられ、底面の側方に突出される案内部材の上面は、底面の側方に突出される突出端側が底面よりも下方に位置し、突出端側から底面との接続部側に向かうにつれて底面に漸次近接する傾斜面とされていることを特徴としている。
【０００７】
このように構成される浮体ユニットにおいては、浮体本体の底面に、一部を前記底面の側方に突出させて案内部材が設けられているので、本発明にかかる浮体ユニットと他の浮体ユニットとを引き寄せた際に、他の浮体ユニットの浮体本体の端部底面が案内部材の上面に受けられる。この案内部材の上面は、突出端側が底面よりも下方に位置し、突出端側から底面との接続部側に向かうにつれて底面に漸次近接する傾斜面とされているので、これら浮体ユニットを引き寄せるにつれて、案内部材の上面によって、他の浮体ユニットの浮体本体の端部底面が、本発明にかかる浮体ユニットの浮体本体の端部底面と同一高さに案内されることとなり、これら浮体ユニット同士の上下方向の位置決めが行われる。
ここで、この構成の浮体ユニットにおいては、案内部材の設置位置及び設置数は任意である。
また、接合される浮体ユニットの両方が案内部材を有する構成である必要はなく、接合される浮体ユニットのうち、少なくとも一方の浮体ユニットが案内部材を有する構成とされていればよい。
【０００８】
また、この浮体ユニットにおいて、浮体本体の底面に、他の浮体本体に設けられる案内部材を受ける受け部が、案内部材に対して底面の縁部に沿って隣接して設けた構成としてもよい。
【０００９】
このように構成される浮体ユニットにおいては、浮体本体の底面には、案内部材に対して前記底面の縁部に沿って隣接して受け部が設けられている。このため、この構成を有する二つの浮体ユニット同士を引き寄せた際に、これら浮体ユニットの案内部材がそれぞれ相手の浮体ユニットの受け部に受けられて、これら浮体ユニット同士の水平方向の位置決めが行われる。
この構成の浮体ユニットにおいて、案内部材の設置数は任意である。
【００１０】
ここで、このような浮体ユニットの浮体本体同士を溶接する際に、浮体本体において水没している下部同士、特に底面同士は、そのままでは潜水夫による水中溶接を行う以外には溶接することができない。
このため、従来は、浮体ユニットの端部同士を突き合わせた状態で浮体ユニット自体を水上に引き上げたり、浮体ユニットの端部同士を突き合わせた状態でこれら端部の下方に密閉空間を形成してこの密閉空間内の水抜きを行うなどして、浮体ユニットの端部を水中から露出させた状態にしてから、これら浮体ユニット同士の溶接を行っていた。
しかし、いずれの方法も、多大な手間とコストがかかってしまう。
【００１１】
そこで、本発明にかかる浮体ユニットにおいて、受け部に、浮体本体に設けられる案内部材及び受け部に受け入れられる他の浮体本体の案内部材とともに底面の端部の下方で空間を画成する仕切り板を設けた構成を採用することで、浮体ユニットの端部同士を突き合わせることで底面の端部の下方に空間を画成し、この空間内の水抜きを行うことで、浮体ユニットの底面の端部を水面上に露出させることができ、通常の方法で端部同士を溶接することが可能となる。
この構成の浮体ユニットにおいては、案内部材及び受け部は、浮体本体の端部底面において溶接を行う領域全域に設けられる。
【００１２】
また、本発明にかかる浮体ユニットにおいて、案内部材を、前記底面の側方に一端側を突出させて底面に対して傾斜して設けられる板材によって構成し、この板材には、開口部を設けた構成を採用することができる。
このように構成される浮体ユニットにおいては、水上に浮かべられる浮体ユニットに波が入射しても、この波は案内部材に当たるとともに、一部が開口部を通じて案内部材を通過することとなり、浮体ユニットに作用する波の波力を減少することができるので、浮体ユニットの動揺を低減することができる。
また、この案内部材は、浮体ユニットのローリングやピッチングに対する抵抗になるとともに、開口部を流体（海水）が通過することによってさらに大きな抵抗が生じるため、浮体ユニットの動揺を低減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットについて、図１から図６を用いて説明する。ここで、図１は本実施形態にかかる浮体ユニットの概略形状を示す側断面図、図２は本実施形態にかかる浮体ユニットの構成を示す底面図、図３から図６は、本実施形態にかかる浮体ユニットの接合過程を示す図である。
【００１４】
本実施の形態にかかる浮体ユニット１は、底面２ａと、底面２ａから上方に立ち上げられる側壁２ｂと、側壁２ｂの上端に底面２ａと対向させて設けられる上面２ｃとを有する中空箱形状の浮体本体２を有している。
この浮体本体２は、鋼板を接合して形成されるものであって、底面２ａを構成する鋼板及び上面２ｃを構成する鋼板は、側壁２ｂよりも側方に張り出して設けられている。
また、これら底面２ａ、上面２ｃを構成する鋼板のうち、側壁２ｂよりも張り出している部分の間には、側壁２ｂから底面２ａ及び上面２ｃの端部まで達する垂直板２ｄが設けられている。
これら底面２ａ、上面２ｃを構成する鋼板の端部は、他の浮体ユニットとの溶接部を構成するものである。
【００１５】
底面２ａには、この浮体本体２に連結される他の浮体ユニットを案内する案内部材３が、一部を底面２ａの側方に突出させて設けられている。案内部材３において、底面２ａの側方に突出される部分の上面３ａは、突出端３ｂ側が底面２ａよりも下方に位置し、突出端３ｂ側から底面２ａとの接続部３ｃ側に向かうにつれて底面２ａに漸次近接する傾斜面とされている。
また、案内部材３の少なくとも突出端３ｂ側の部分は、その突出方向に直交する方向の幅Ｗが突出端３ｂ側から接続部３ｃ側に向かうにつれて漸次広げられてガイド部４とされている。案内部材３は、少なくともガイド部４が、突出方向に平行な垂直面に対して左右対称形状とされることが好ましい。
【００１６】
本実施の形態では、案内部材３は、底面２ａの側方に一端側を突出させて底面２ａに対して傾斜して設けられる板材によって構成している。また、この案内部材３は、底面２ａにおいてその端部から離間した位置に接続されている。
この案内部材３は、突出端３ｂ及び接続部３ｃがそれぞれ突出方向に直交する辺をなし、突出方向に直交する方向の幅Ｗが突出端３ｂ側から接続部３ｃ側に向かうにつれて漸次広げられる台形状に形成されており、案内部材３全体がガイド部４とされている。
【００１７】
浮体本体２の底面２ａには、連結される他の浮体本体に設けられる案内部材３を受ける受け部５が、浮体本体２に設けられる案内部材３に対して底面２ａの縁部に沿って隣接して設けられている。
また、受け部５には、浮体本体２に設けられる案内部材３及び受け部５に受け入れられる他の浮体本体の案内部材３とともに底面２ａの端部の下方で第一の空間Ｓ１を画成する仕切り板６が立設されている。
この仕切り板６は、底面２ａの端部から案内部材３の側面に沿って接続部３ｃまで設けられる第一の仕切り板６ａと、隣接する第一の仕切り板６ａ間の接続部３ｃ側の端部同士を接続する第二の仕切り板６ｂとを有している。
【００１８】
このように構成される浮体ユニット１は、浮体本体２の上面２ｃを水面Ｆ上に露出した状態で水上に浮かべられる。そして、曳船等によって設置位置に曳航されたのち、洋上で他の浮体ユニット１と連結されて、目的の大きさの浮体構造物とされる。
【００１９】
以下より、浮体ユニット１同士の接合過程について、図３から図６を用いて説明する。
まず、接合される各浮体ユニット１同士を、曳船やウインチ等によってある程度引き寄せた後、ジャッキ等を用いて浮体ユニット１同士をさらに引き付けて拘束する。
【００２０】
すなわち、浮体ユニット１同士を、図３及び図５に示すように互いに離間した状態から徐々に近接させて、図４及び図６に示すように、浮体本体２の端部同士を突き合わせる。
【００２１】
本発明にかかる浮体ユニット１は、浮体本体２の底面２ａに、一部を底面２ａの側方に突出させて案内部材３が設けられているので、これら浮体ユニット１同士を引き寄せた際に、それぞれの浮体本体２の端部底面がそれぞれ相手の浮体ユニット１の案内部材３の上面３ａに受けられる。
本実施の形態では、浮体本体２の端部底面のうち、受け部５に位置する部分が、相手の浮体ユニット１の案内部材３の上面３ａに受けられることになる。
この案内部材３の上面３ａは、突出端３ｂ側が底面２ａよりも下方に位置し、突出端３ｂ側から底面２ａとの接続部３ｃ側に向かうにつれて底面２ａに漸次近接する傾斜面とされているので、これら浮体ユニット１を引き寄せるにつれて、これら浮体本体２の端部底面が案内部材３の上面３ａによって相手の浮体本体２の端部底面と同一高さに案内されることとなり、これら浮体ユニット１同士の上下方向の位置決めが行われる。
【００２２】
また、浮体本体２の底面２ａには、案内部材３に対して底面２ａの縁部に沿って隣接して受け部５が設けられており、これら浮体ユニット１の案内部材３の側面がそれぞれ相手の浮体ユニット１の案内部材３の側面に受けられる。
そして、案内部材３には、その突出方向に直交する方向の幅が突出端３ｂ側から接続部３ｃ側に向かうにつれて漸次広げられるガイド部４が設けられているので、これら浮体ユニット１を引き寄せるにつれて、ガイド部４によってこれら浮体ユニット１の案内部材３がそれぞれ対応する受け部５に案内されることとなり、これら浮体ユニット１同士の水平方向の位置決めが行われる。
そして、このように浮体ユニット１同士の位置決めを行った後に、浮体本体２の底面２ａを構成する鋼板の端部同士、及び上面２ｃを構成する鋼板の端部同士を溶接してこれら浮体ユニット１同士を仮接続し、以降は溶接の必要な個所を順次溶接してゆき、これら浮体ユニット１の接合作業を完了させる。
【００２３】
このように構成される浮体ユニット１によれば、浮体ユニット１同士を引き寄せた際に、これら浮体ユニット１同士の上下方向及び水平方向の位置決めが行われるので、４秒を超えるような長周期の波や、波高が３０ｃｍを超えるような波が生じていても、浮体ユニット１の溶接部同士を容易に突き合わせることが可能となり、浮体ユニット１の接合作業を、従来不可能であった場所、及び条件下で行うことが可能となる。
【００２４】
また、このように浮体ユニット１の端部同士を突き合わせた状態では、それぞれの浮体本体２に設けられる第一の仕切り板６ａの端部同士が突き合わされるとともに、第二の仕切り板６ｂの下端と案内部材３の上面３ａとが突き合わされることとなり、底面２ａ、案内部材３、仕切り板６とによって、底面２ａの端部の下方に第一の空間Ｓ１が画成される。ここで、第一の空間Ｓ１は、完全な密封空間ではなく、各部材間の隙間を通じて外部への若干の水の流出が許容されるものである。
【００２５】
そして、浮体本体２の端部間に形成される第二の空間Ｓ２（すなわち底面２ａを形成する鋼板と上面２ｃを構成する鋼板、及び垂直板２ｄとによって画成される空間）に、コンプレッサー等によって空気を送り込んで、第二の空間Ｓ２内の水を端部間の隙間から外部に押し出すとともに、第一の空間Ｓ１内の水もこの空気圧によって外部に押し出すことで、浮体ユニット１の底面２ａの端部を水面上に露出させることができ、通常の方法で端部同士を溶接することが可能となる。このとき、第一の空間Ｓ１内の水は完全に押し出す必要はなく、少なくとも浮体本体の底面２ａの端部が水面上に露出される程度に排水するだけでよい。
【００２６】
ここで、上記実施の形態に示す浮体ユニット１において、図７及び図８に示すように、案内部材３に、開口部７を設けてもよい。この開口部７は、例えば案内部材３の突出方向に交差する方向に沿ったスリット状に形成される。
この構成を採用することで、水上に浮かべられる浮体ユニット１に波が入射しても、この波は案内部材３に当たるとともに、一部が開口部７を通じて案内部材３を通過することとなり、浮体ユニット１に作用する波の波力を減少することができるので、浮体ユニット１の動揺を低減することができる。
また、この案内部材３は、浮体ユニット１のローリングやピッチングに対する抵抗になるとともに、開口部７を流体（海水）が通過することによってさらに大きな抵抗が生じるため、浮体ユニット１の動揺を低減することができる。
【００２７】
また、この開口部７は、好ましくは案内部材３において突出端３ｂ側に設けられる。すなわち、浮体本体２の端部の下方に第一の空間Ｓ１を画成する壁体を構成する案内部材３において、第一の空間Ｓ１のより下方位置に開口部７を形成することで、第一の空間Ｓ１内を排水した際に、水面をより下方まで押し下げることが可能となる。
また、図８に示すように案内部材３を、第一の空間Ｓ１を形成した状態で突出端３ｂが仕切り板６（第二の仕切り板６ｂ）を超える位置まで達する長さに形成し、開口部７を、案内部材３において第一の空間Ｓ１を画成する領域よりも突出端３ｂ側の位置に形成すれば、案内部材３に開口部７を設けても、第一の空間Ｓ１内の排水作業に影響を及ぼすことがない。
【００２８】
なお、上記実施の形態では、案内部材３を板材によって構成した例を示したが、これに限られることなく、案内部材３は、前記構成の上面３ａを有していれば、他の任意の形状に形成してもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態では、案内部材３を台形状に形成した例を示したが、これに限られることなく、案内部材３のガイド部４の幅Ｗが、突出端３ｂ側から接続部３ｃ側に向かうにつれて漸次広げられる形状であれば、任意の形状に形成することができる。例えば、案内部材３は、図９に実線で示すように、上面３ａ側からみて半円形状（または半楕円形状）に形成してもよく、また図９に二点鎖線で示すように、上面３ａ側からみて側面のみを曲線形状に形成した構成としてもよい。
【００３０】
また、上記実施の形態では、連結する浮体ユニット双方を、本発明にかかる浮体ユニット１とした例を示したが、一方の浮体ユニットのみを本発明にかかる浮体ユニット１としてもよい。この場合にも、浮体ユニット同士の上下方向の位置決めを行うことが可能となる。また、この場合には、本発明にかかる浮体ユニット１に受け部４及び仕切り板６を設けなくともよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる浮体ユニットによれば、本発明にかかる浮体ユニットと他の浮体ユニットとを引き寄せた際に、他の浮体ユニットの端部底面が案内部材の上面に受けられて、本発明にかかる浮体ユニットの端部底面と同一高さに案内されることとなり、これら浮体ユニット同士の上下方向の位置決めが行われるので、４秒を超えるような長周期の波や、波高が３０ｃｍを超えるような波が生じていても、浮体ユニットの溶接部同士を容易に突き合わせることが可能となり、浮体ユニットの接合作業を、従来不可能であった場所、及び条件下で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットを示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットを示す底面図である。
【図３】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの接合過程を示す側断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの接合過程を示す側断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの接合過程を示す下面図である。
【図６】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの接合過程を示す下面図である。
【図７】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの他の形態例を示す側断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの案内部材の他の形態例を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態にかかる浮体ユニットの案内部材の他の形態例を示す平面図である。
【符号の説明】
１　浮体ユニット　　　　　　　２　浮体本体
２ａ　底面　　　　　　　　　　　２ｃ　上面
３　案内部材　　　　　　　　　　３ｂ　突出端
３ｃ　接続部　　　　　　　　　　４　ガイド部
５　受け部　　　　　　　　　　　６　仕切り板
７　開口部　　　　　　　　　　　Ｓ１　第一の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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