(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海面上に浮かべられるとともに底面で長手方向に沿う両側縁部に所定間隔おきに係留連結部が設けられた浮体と、
上記浮体の各係留連結部の下方の海底の地盤上に設けられた基礎と、
幅方向に対向する係留連結部の幅方向の真ん中位置の下方の海底の地盤上に設けられた基礎と、
各係留連結部と、これら係留連結部の下方の基礎とを連結する上下方向の拘束用ケーブルと、
各係留連結部と、これら係留連結部の下方の基礎に対して長手方向に隣接する基礎とを連結する斜め長手方向の拘束用ケーブルと、
各係留連結部と、これら係留連結部に幅方向に対向する係留連結部と間の真ん中位置下方の基礎とを連結する斜め幅方向の拘束用ケーブルと、
各係留連結部に設けられて上記各拘束用ケーブルの一端部をそれぞれ保持するとともにその長さを調節可能なケーブル保持調節装置とを具備し、
上記ケーブル保持調節装置は、浮体の底面で係留連結部に設けられて水平板部および傾斜板部を有する凹部と、これら水平板部上および傾斜板部上にそれぞれ垂直に設けられた筒状保持体と、これら筒状保持体の上面に設けられて拘束用ケーブルの挿通穴を有する上壁部と、筒状保持体内で水平板部上および傾斜板部上にそれぞれ立設されるとともに上記拘束用ケーブルが固着された調節板を昇降可能に支持するシリンダ装置と、上記調整板を上壁部に固定支持するための固定支持部材とをそれぞれ有する
ことを特徴とする浮体構造物。
【請求項２】
浮体の底部に、内部に空気が充填される空気充填室が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浮体構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海上に且つ海底が軟弱地盤上に埋め立てられた埋立地にビル、空港施設などを建設する場合、どうしても地盤沈下を避けることができない。
【０００３】
ところで、このような埋立地を拡張する際に、既存の埋立地と同様の埋め立て方式により新たなビル、空港施設などを建設することは、両者における地盤沈下の状態が異なるため無理があり、したがって浮体方式を採用するのが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
浮体方式を採用する場合、例えば石油備蓄基地での貯蔵船がこれに該当するが、この貯蔵船は、地盤沈下の心配はないが、水平方向の移動が拘束されるだけである。したがって、この浮体方式を採用して既存の埋立地を拡張しようとしても、上下方向の移動を拘束することができないため、既存の埋立地が地盤沈下したとき、浮体と、既存の埋立地との兼ね合い、すなわち両者の接続部分の構造が大きな問題となる。
【０００５】
そこで、本発明は、例えば埋立地に設けられた空港施設などの建築施設を拡張する際に、埋立地側の地盤沈下に追従し得る浮体構造物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の浮体構造物は、海面上に浮かべられるとともに底面で長手方向に沿う両側縁部に所定間隔おきに係留連結部が設けられた浮体と、上記浮体の各係留連結部の下方の海底の地盤上に設けられた基礎と、幅方向に対向する係留連結部の幅方向の真ん中位置の下方の海底の地盤上に設けられた基礎と、各係留連結部と、これら係留連結部の下方の基礎とを連結する上下方向の拘束用ケーブルと、各係留連結部と、これら係留連結部の下方の基礎に対して長手方向に隣接する基礎とを連結する斜め長手方向の拘束用ケーブルと、各係留連結部と、これら係留連結部に幅方向に対向する係留連結部と間の真ん中位置下方の基礎とを連結する斜め幅方向の拘束用ケーブルと、各係留連結部に設けられて上記各拘束用ケーブルの一端部をそれぞれ保持するとともにその長さを調節可能なケーブル保持調節装置とを具備し、上記ケーブル保持調節装置は、浮体の底面で係留連結部に設けられて水平板部および傾斜板部を有する凹部と、これら水平板部上および傾斜板部上にそれぞれ垂直に設けられた筒状保持体と、これら筒状保持体の上面に設けられて拘束用ケーブルの挿通穴を有する上壁部と、筒状保持体内で水平板部上および傾斜板部上にそれぞれ立設されるとともに上記拘束用ケーブルが固着された調節板を昇降可能に支持するシリンダ装置と、上記調整板を上壁部に固定支持するための固定支持部材とをそれぞれ有するものである。
【０００７】
請求項１記載の構成によれば、海面上に浮かべられる浮体と、この浮体の下方に位置する海底の地盤上に設けられた基礎とを、上下方向の拘束用ケーブルと斜め長手方向の拘束用ケーブルと斜め幅方向の拘束用ケーブルとによりそれぞれ連結して、浮体の上下方向および水平方向の移動を拘束し、これら各拘束用ケーブルの一端部を、それぞれケーブル保持調節装置にて保持するように構成したので、この拘束用ケーブルの長さをケーブル保持調節装置にて調節することにより、浮体の海面上からの高さを調節することができ、したがって埋立方式により建設された既存の空港施設を拡張する場合、地盤沈下により既存施設側が下がっても、容易に追従させることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の浮体構造物は、請求項１に記載の浮体構造物において、浮体の底部に、内部に空気が充填される空気充填室が設けられたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における浮体構造物を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１２】
本実施の形態に係る浮体構造物は、例えば海面上に設けられた埋立方式の空港施設の拡張に際して適用されるものである。
図１〜図４に示すように、この浮体構造物１は、海面上に浮かべられるとともに箱型形状（ポンツーン型）にされ且つ底面２ａの両側縁部２ｂ、２ｂに所定間隔おきに係留連結部３（例えば５×２＝１０個）が複数個配置された浮体２と、この浮体２の下方に位置する海底の地盤４上に所定間隔おきに縦横の列（例えば５×３＝１５個）でもって設けられたアンカーである基礎５と、これら各基礎５と上記浮体２の底面２ａの各係留連結部３とを連結する拘束用ケーブル６と、上記浮体２の底面２ａの各係留連結部３に設けられて各拘束用ケーブル６の一端部６ａを保持するとともにその長さを調節するケーブル保持調節装置７（図４参照）と、上記浮体２の底面２ａに設けられて内部に圧縮空気が充填される空気充填室８とから構成されている。なお、上記拘束用ケーブル６の他端部６ｂは上記基礎５に連結される。また、上記浮体２の内部には、浮体２の長手方向に沿って所定間隔おきに強度部材（図示せず）が必要個数設けられている。なお上記浮体２上に、滑走路、その他必要な建物が設けられる。
【００１３】
上記拘束用ケーブル６は、浮体２の底面２ａの各係留連結部３のケーブル保持調節装置７から、これら係留連結部３の下方の基礎５に上下方向に連結された上下方向の拘束用ケーブルと、浮体２の底面２ａの各係留連結部３のケーブル保持調節装置７から、これら各係留連結部３の下方の基礎５に対して長手方向に隣接する基礎５に斜め方向に連結された斜め長手方向の拘束用ケーブルと、浮体２の底面２ａの各係留連結部３のケーブル保持調節装置７から、これら幅方向に対向する係留連結部３の幅方向の真ん中の下方の基礎５に、斜め方向に連結された斜め幅方向の拘束用ケーブルとで構成されている。
【００１４】
また、上記ケーブル保持調節装置７が設けられる各係留連結部３は、図４に示すように、浮体２の底面２ａに、水平板部９および両斜板部１０、１０により形成された断面視略台形状の凹部１１が設けられたものである。また、上記各係留連結部３の水平板部９および両斜板部１０、１０には、拘束用ケーブル６を挿通するための挿通孔９ａ、１０ａがそれぞれ形成されている。
【００１５】
そして、上記各ケーブル保持調節装置７は、図５および図６に示すように、上記係留連結部３の水平板部９および両斜板部１０、１０上に設けられて上壁部１２に拘束用ケーブル６が挿通するための挿通孔１３が形成された筒状保持体１４と、この筒状保持体１４を挿通する拘束用ケーブル６に沿って当該筒状保持体１４内の水平板部９および両斜板部１０、１０上に互いに所定間隔でもって複数個（例えば４個）立設された油圧シリンダ装置（油圧ジャッキともいう）１５と、上記拘束用ケーブル６が固着されて油圧シリンダ装置１５により昇降される平板状の調節板１６と、この調節板１６を固定支持するための固定支持部材１７とから構成されている。また、上記係留連結部３の水平板部９および斜板部１０の挿通孔９ａ、１０ａの内壁部には、筒状保持体１４（油圧シリンダ装置１５）側に海水が浸水しないようにシール部材１８が設けられている。なお、上記ケーブル保持調節装置７を構成する筒状保持体１４には、この筒状保持体１４の外側から、調節板１６を固定支持部材１７により固定支持または固定支持の解除を行い得る切欠部１４Ａが形成されている。
【００１６】
上記調節板１６は、中央部に拘束用ケーブル６が挿通するための固着用孔１６ａが形成され、この固着用孔１６ａに拘束用ケーブル６が例えば溶接にて固着されている。また上記調節板１６には、上記油圧シリンダ装置１５のロッド部１５Ａとの各取付位置の間に固定用孔１６ｂが形成されている。
【００１７】
上記固定支持部材１７は、上記筒状保持体１４の上壁部１２から垂設されるとともに上記調節板１６に形成された各固定用孔１６ｂを挿通するボルト材（棒状材）１７Ａと、この調節板１６を挿通したボルト材１７Ａの上下を螺合して調節板１６とボルト材１７Ａを一体化させる一対のナット材１７Ｂとから構成されている。
【００１８】
また、上記ケーブル保持調節装置７は、勿論、係留連結部３における拘束用ケーブル６の本数に応じて設けられるもので、係留連結部３において２本の拘束用ケーブル６が設けられる場合、係留連結部３を形成する両斜板部１０、１０のどちらか一方の斜板部１０および水平板部９にそれぞれケーブル保持調節装置７が設けられる。
【００１９】
なお、上記ケーブル保持調節装置７の直ぐ上方位置には、拘束用ケーブル６の一端部６ａの上部が保持される保持部（図示せず）が設けられている。
また、上記浮体２の底面２ａには、隔壁板部１９により所定間隔おきに分割された複数個の空気充填室８が設けられており、また、これら空気充填室８の近傍には、所定の空気充填室８に圧縮空気を供給する空気給排出装置（例えばエアコンプレッサーが用いられる）（図示せず）が設けられている。なお、これら各空気充填室８には、各空気充填室８内の圧縮空気が排出される排出口（図示せず）と、この排出口を開閉するよう制御装置（図示せず）により制御される開閉弁（図示せず）とが設けられている。
【００２０】
次に、上記浮体構造物１を、埋立方式にて設置された既存の空港施設Ｋに隣接する海域にて設置する場合について説明する。
まず、工場、例えばドック内で、浮体２を製作し、この浮体２の底面２ａの各係留連結部３の挿通孔９ａ、１０ａに拘束用ケーブル６の一端部６ａを挿通させ、該各係留連結部３にケーブル保持調節装置７を設ける。その際に、上記拘束用ケーブル６の一端部６ａをケーブル保持調節装置７の調節板１６に固着させる。また、既存の空港施設Ｋに隣接する海域の海底の地盤４上に、各基礎５を所定間隔おきに設けておき、上記浮体２を海面上に浮上させ、該浮体２を当該海域まで曳航する。
【００２１】
そして、上記浮体２の拘束用ケーブル６の他端部６ｂを、上記浮体２の底面２ａの各係留連結部３に対応する各基礎５に上下方向にそれぞれ連結する。また、上記浮体２の拘束用ケーブル６の他端部６ｂを、上記の各基礎５に隣り合う各基礎５にも、斜め方向にそれぞれ連結する。これにより、上記浮体２の鉛直および水平方向の移動が拘束される。
【００２２】
次に、各ケーブル保持調節装置７の油圧シリンダ装置１５を作動させてロッド部１５Ａを退入（または突出）させ、各ケーブル保持調節装置７の調節板１６を下げ（または上げ）、浮体２の底面２ａの各係留連結部３から各基礎５までの拘束用ケーブル６の長さを調節し、浮体２側と既存の空港施設Ｋ側との基準面（設置高さ）同士が一致するように、浮体２の海面に対する高さを調節する。
【００２３】
そして、浮体２の高さの調節が終了すると、油圧シリンダ装置１５の調節板１６とこの調節板１６に挿通されているボルト材１７Ａとを、ナット材１７Ｂにより互いに固定する。すなわち、浮体２の底面２ａと基礎５とを連結する拘束用ケーブル６を、調節板１６および固定支持部材１７を介して浮体２側で固定保持する。
【００２５】
このようにして、上記浮体構造物１を、既存の空港施設Ｋに隣接する海域に設置することができる。
ところで、埋立地の地盤沈下により、埋立地に設置されている既存の空港施設Ｋ側の基準面が低くなった場合、まず各ケーブル保持調節装置７の調節板１６を固定支持する固定支持部材１７のナット材１７Ｂを弛めてその固定支持を解除する。すなわち、この時点で、拘束用ケーブル６は油圧シリンダ装置１５に取付けられた調節板１６にて保持されていることになる。
【００２６】
次に、油圧シリンダ装置１５を作動させてロッド部１５Ａを突出させ、調節板１６を上げる。これにより、浮体２自体が下げられて浮体２の高さが調節される。上記浮体２の高さが調節された後は、固定支持部材１７により調節板１６を固定支持する。
【００２７】
また、上記浮体２が水平方向に対して傾斜している場合、空気給排出装置を作動させて浮体２の底面２ａの所定箇所に位置する空気充填室８に圧縮空気を適度に供給し、または制御装置にて所定箇所に位置する空気充填室８内から圧縮空気を適度に排出することにより、浮体２の水平方向に対する傾斜を無くすことができる。
【００２８】
なお、上記ケーブル保持調節装置７の油圧シリンダ装置１５をメンテナンスする場合、空気充填室８内は大気圧下の状態にされる。
上述したように、埋立方式により建設された既存の空港施設Ｋを拡張する場合、この既存の空港施設Ｋの直ぐ隣の海域の海面上に、新たな空港施設が設けられる浮体２を浮かべ、この浮体２と、この浮体２の下方に位置する基礎５とを拘束用ケーブル６を介して連結するとともにその拘束用ケーブル６の一端部６ａにケーブル保持調節装置７を設けるように構成したので、既存の空港施設Ｋに、地盤沈下が生じた場合でも、ケーブル保持調節装置７により、拘束用ケーブル６を介して浮体２の海面に対する高さを調節でき、したがって既存の空港施設Ｋ側の基準面の低下に容易に追従することができるので、既存の空港施設Ｋの直ぐ隣の海面上に新たに浮体方式の空港施設を設ける際に、互いの接続部分に問題が生じることはない。
【００２９】
ところで、上記実施の形態においては、海面上に浮かべられる浮体として、箱形状の浮体２を用いたものを説明したが、図７に示すように、双胴形状（カタマラン型）の浮体２０を用いてもよい。この場合、この浮体２０の底面２０ａと各基礎５とがケーブル保持調節装置を介して拘束用ケーブル６により連結されており、また、上記浮体２０を構成する双胴部の各底面２０ａには、隔壁板部２１により所定間隔おきに分割された複数個の空気充填室２２が設けられる。
【００３０】
また、海面上に浮かべられる浮体として、図８に示すように、所定高さの上部および下部浮体（ロアハル）２３、２４が、互いに並行に所定間隔おきに配置された支柱部（カラム）２５を介して接合されて、下部浮体２４を海面下に位置させるようにした半没水形状（セミサブ型）の浮体２６を用いてもよい。この場合、上記下部浮体２４の底面２４ａと各基礎５とがケーブル保持調節装置を介して拘束用ケーブル６により連結される。なお、上記下部浮体２４の底面２４ａには、必要に応じて空気充填室が設けられる。
【００３１】
なお、上記双胴形状および半没水形状の浮体を用いた浮体構造物においては、上記実施の形態の浮体構造物と同じ効果を有する。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に係る浮体構造物の構成によると、海面上に浮かべられる浮体と、この浮体の下方に位置する海底の地盤上に設けられた基礎とを、上下方向の拘束用ケーブルと斜め長手方向の拘束用ケーブルと斜め幅方向の拘束用ケーブルとによりそれぞれ連結して、浮体の上下方向および水平方向の移動を拘束し、これら各拘束用ケーブルの一端部を、それぞれケーブル保持調節装置にて保持するように構成したので、この拘束用ケーブルの長さをケーブル保持調節装置にて調節することにより、浮体の海面上からの高さを調節することができ、したがって埋立方式により建設された既存の空港施設を拡張する場合、地盤沈下により既存施設側が下がっても、容易に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る浮体構造物の平面図である。
【図２】同浮体構造物の側面図である。
【図３】図１のＡ―Ａ矢視図である。
【図４】同浮体構造物の係留連結部におけるケーブル保持調節装置の断面図である。
【図５】同ケーブル保持調節装置の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視図である。
【図７】同浮体構造物における浮体の変形例の側面図である。
【図８】同浮体構造物における浮体の変形例の側面図である。
【符号の説明】
１      浮体構造物
２      浮体
２ａ    浮体の底面
４      海底の地盤
５      基礎
６      拘束用ケーブル
６ａ    拘束用ケーブルの一端部
７      ケーブル保持調節装置
８      空気充填室
９      水平板部
１０    斜板部
１５    油圧シリンダ装置
１６    調節板
１７    固定支持部材
【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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