(57)【要約】【課題】防波堤外の浅海で、ほかの船舶の通行に支障が少ない位置に、構造安全性のある洋上空港の設計を課題とした。【解決手段】暴風時の流失に備えた係留装置と大波による水圧に対し、十分な断面性能を有する鋼材を使用し、かつ、ねじり剛性の高い円形鋼管を多用し、一層の構造安全性を考えた洋上空港とした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防波堤外の洋上で長期係留を想定し、暴風時の風圧や大波による水圧に対し構造物の各部分に支障をきたすような変形・揺れ・ねじれを少なくし、自重や外力に対しても鋼材の持つ長所を発揮期待して、補強材を少なくできる幅厚比が他の断面形より有利な円形鋼管を多用・組み合わせて、剛性の高い構造とした超大型浮体式海洋構造物の洋上空港。
【請求項２】
滑走路面を鋼板に対し計器類に影響の少ないＲＣスラブとし、使用飛行機の離着陸に必要な滑走路やエプロンの幅及び長さは、製作可能な最大規模の単体を弾性体をを使い縦横に複数接続し、さらに、水、空気注入式係留装置を備えた超大型浮体式海洋構造物の洋上空港。
【請求項３】
請求項１記載の洋上空港の照明や機械の動力の大半を供給目的とした風力発電装置を備え、日本沿岸より遠距離の洋上に係留された場合を想定し、風車下の空間を利用して、関係職員や旅客に提供する生鮮野菜類を冬季も収穫可能な温室を造り、構造は請求項１記載と同様の浮体式とし、上載荷重が軽い分幅を大きくし、梁材を補強した洋上空港の付属である浮体式海洋構造物の洋上発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防波堤外の洋上において、最重要である暴風時の風圧や水圧により移動及び流失防止のため、係留方法を工夫した超大型浮体式海洋構造物の洋上空港に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洋上空港としては、メガフロート技術研究組合が研究開発した、超大型浮体式海洋構造物において実証実験が行われている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
読売新聞夕刊、２０００年７月５日、Ｐ‥１４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の浮体式洋上空港では波静かな湾内で実験が行われているが、船舶の往来に支障があり、外洋では暴風時の風圧や水圧により構造物への被害や係留の問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、一般の船舶より厚肉の鋼材を使い、主要構造部を幅厚比が他の断面形より有利な円形鋼管を多用して補強材の溶接箇所を少なくし、さらに剛性の高い構造としたものである。
【０００６】
そして、上層部の旅客及び貨物ターミナルその他の室がある主要構造部の周囲の壁天井が、大波を受けても軽微の破損程度に済む高さまで大径の主柱で支持し、下層部は半没水の船体を除き、波風の影響を減ずるため吹き抜けとし、横方向の水平力に対しては構造体を鳥居型に組み、船体を地上建築物の基礎と仮定して主要構造部の安全性を考えた。
【０００７】
また、揺れの軽減と滑走路幅拡大のため双胴型とし、単体部分を複数造り、飛行機種に応じて幅方向は２列、長さ方向は３連以上として衝撃緩和のため弾性体で接続する。
【０００８】
また、船体に取り付けの鋼管主柱は、水平荷重による曲げ応力の安全性を考え、船体上部を貫通し底部まで達して溶接し、応力伝達と止水隔壁を兼用した鋼板に溶接し、船体どうしは鋼管つなぎ梁を柱間に柱と同様に船体を貫通溶接する。そして、円形鋼管以外の補助鋼材は鉄鋼メーカー製造の規格材を使用して経済性も追求する。なお、滑走路面は計器類の影響の少ないＲＣスラブとし、上層部構造体は防錆のため外壁や天井で被覆する。
【０００９】
そして、係留方法は最深で大陸棚程度の浅海を想定した係留装置とし、大型鋼管内に水、空気注入により上げ下げを調節し、この鋼管よりやや細いコンクリート充填鋼管を横に貫通し、先端に門型に返しのついた鋼管の足をつけ、海底に突き刺し移動を阻止することができる
【００１０】
さらに、洋上空港の付属として、この周辺に停泊して空港の電力の大半を賄うように計画した洋上空港と同様な浮体構造の海洋構造物で、上載荷重が軽い分幅を大きくし、梁材を補強した洋上風力発電装置。
【００１１】
また、上記発電装置下の空間を利用し、生鮮野菜類を冬季も収穫できるようにした温室も備えている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、浮力を計算した円形に加工された船体１を造り、船体内に円形鋼管主要柱４支持の止水隔壁兼スチフナー２を溶接し、船体の座屈止めとしてリング状スチフナー１１及び、管変形止め補強材１０を取り付け、図３に示すように、船体繋ぎ円形鋼管梁３を防錆と水、空気注入式係留装置２０を吊り下げるため勾配をつけ、上部を水平にして、船体どうしを貫通溶接で取り付け梯子状にする。
【００１３】
図２は、円形鋼管主要柱４相互を中間繋ぎ円形鋼管梁６で溶接合し、Ｈ字状にして円形鋼管方杖７を取り付け、梯子状に組まれた船体繋ぎ円形鋼管梁３の取り付け間隔中間で、止水隔壁兼スチフナー２の位置に貫通溶接する。そして、柱頭に円形鋼管大梁５を溶接合し、その上に滑走路受円形鋼管梁８を取り付け、さらに、硬質ゴム敷きの上に滑走路床Ｈ形鋼小梁１３で床組して、ＲＣスラブの滑走路１４を造る。
【００１４】
図４は、横連結部下のトンネル状水路３５より乗降用通路２９に上がり、主要階段３３を昇り、ホール３２を経て、階段エレベーター室２５を昇り、旅客ターミナル及び、管制塔管制室２４よりＲＣスラブの滑走路１４に至る乗降の経路図である。
【００１５】
図５は、上部を風力発電装置及び温室に使用するため、洋上空港と切り離し付属物として周辺に停泊し、洋上空港より上載荷重が軽い分幅を大きくし、円形鋼管方杖７及び円形鋼管繋ぎ梁兼トラスで３７で補強する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】
巨大浮体構造物であるため、暴風時には建築物で言う不同沈下のような苛酷な力が加わることが予想され、その最大は主要構造部に生ずるねじれである。そのため断面積同等の他の断面形より、ねじり常数が大きい円形鋼管を主要構造部に採用した。また、単体での最大建造規模を考慮し、相互の縦及び横繋ぎに衝撃緩和のため板バネを使用することにより、接合部の破損の防止と揺れの緩和が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】洋上空港の船体部分と中央部分の縦断面図。
【図２】洋上空港の主要構造部分の横断面図。
【図３】洋上空港の船体横繋ぎ梁部分の横断面図。
【図４】洋上空港の乗降部分の横断面図。
【図５】洋上空港の周辺に停泊して電力を供給する空港付属の風力発電装置積載の浮体構造の海洋構造物の横断面図。
【符号の説明】
１…船体    ２…止水隔壁兼スチフナー    ３…船体繋ぎ円形鋼管梁    ４…円形鋼管主要柱    ５…円形鋼管大梁    ６…中間繋ぎ円形鋼管梁    ７…円形鋼管方杖    ８…滑走路受け円形鋼管梁    ９…天井受け円形鋼管梁    １０…管変形止め補強材    １１…リング状スチフナー    １２…主要階受け柱    １３…滑走路床Ｈ形鋼小梁    １４…ＲＣスラブの滑走路    １５…横繋ぎ用板バネ接合部    １６…縦繋ぎ用板バネ接合部    １７…横繋ぎ接合部位置    １８…縦繋ぎ接合部位置    １９…止水鋼板蓋    ２０…水、空気注入式係留装置    ２１…巻き上げ機械    ２２…旅客ターミナル    ２３…貨物ターミナル及び多目的室    ２４…旅客ターミナル及び管制塔管制室    ２５…階段エレベーター室    ２６…便所    ２７…採光屋根    ２８…誘導用橋    ２９…乗降用通路３０…歩廊    ３１…渡り廊下    ３２…ホール    ３３…主要階段    ３４…非難通路    ３５…トンネル状の水路    ３６…ＹＳ−１１    ３７…通常の錨    ３８…円形鋼管繋ぎ梁兼トラス    ３９…計画海面    ４０…東海大学開発の直線翼風車発電装置    ４１…温室
【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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