JP2004196271A - 浮体構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】段差解消のための大規模な緩衝装置を不要にすること。
【解決手段】浮体構造物１０は、浮体構造物本体１２と、遊動部１４と、ヒンジ支承部１６とを備えている。本体１２は、水面上に一部が浮上するように内部が中空で、比較的扁平な角箱形状に形成されている。遊動部１４は、浮体構造物本体１２内に水，油などの液状流動体２０を移動自在に収容したものである。ヒンジ支承部１６は、本体１２の長手方向の一端側に配置され、本体１２の底版下面と固定構造物２２との間に介装されている。潮位が上下すると、水面上に一部が浮上する中空状に形成された本体１２は、それに伴って上下移動しようとするが、揺動自在に連結するヒンジ支承部１６が設けられているので、このヒンジ支承部１６が設けられた側は、上下移動が規制され、本体１２は、ヒンジ支承部１６が設けられた固定構造物２２側のレベルが変化しないで、その反対側のレベルだけが上下方向に変化する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浮体構造体に関し、特に、浮体構造体を護岸などの固定構造物に係留連結する際の改良技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、海面上に大規模な浮体構造物を設置して、大水深岸壁や空港用地などとして用いることが検討されている。このような用途に用いられる大規模浮体構造物は、港湾および海洋において設置した際に、護岸，岸壁などの固定構造物と連結接続して、車両などの通行を確保する必要がある。
【０００３】
この場合、海面上に設置された浮体構造物は、潮汐の干満により、浮体構造物のレベルが変化し、固定構造物との間に、経時的に変化する段差ができるので、通行が困難になったり、あるいは、不可能になる場合もある。
【０００４】
そこで、この種の浮体構造物では、ロングリリーフ伸縮継手などの緩衝機構を、固定構造物との間に介装して、段差の解消を図っていた。（非特許文献１参照）しかしながら、このような従来の浮体構造体と固定構造体との連結構造には、以下に説明する課題があった。
【０００５】
【非特許文献１】
「浮体式海上空港」１９９７年６月鹿島出版会発行 ｐ１５６〜１６１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記非特許文献に開示されている緩衝機構は、路面板固定装置やカム機構を用いていて、装置全体が大規模になり、しかも、緩衝機構を設けた部分だけで段差を緩和するため、この部分が急勾配なるという欠点があった。
【０００７】
また、非特許文献に開示されている緩衝機構では、浮体構造物の潮位上昇に伴う、浮力増加分に相当する巨大な応力を、緩衝機構部で支承することになり、より一層大掛かりな装置が必要になっていた。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、段差解消のための大規模な装置を必要としない浮体構造物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、空港，港湾，臨海施設などに用いる大規模浮体構造物において、水面上に一部が浮上する中空状に形成された浮体構造物本体と、前記浮体構造物本体内に水，油などの液状流動体を移動自在に収容した遊動部とを備え、前記浮体構造物本体の一端側に、護岸，岸壁などの固定構造物との間と揺動自在に連結するヒンジ支承部を設けた。
【００１０】
このように構成した浮体構造物によれば、潮位が上下すると、水面上に一部が浮上する中空状に形成された浮体構造物本体は、それに伴って上下移動しようとする。
【００１１】
この際に、浮体構造物本体の一端側には、護岸などの固定構造物との間と揺動自在に連結するヒンジ支承部が設けられているので、ヒンジ支承部が設けられている側は、上下移動が規制され、浮体構造物本体は、ヒンジ支承部が設けられていない他端側が、潮位に伴って上下移動する。
【００１２】
つまり、本発明の構成によれば、浮体構造物本体は、ヒンジ支承部が設けられた固定構造物側のレベルが変化しないで、その反対側のレベルだけが上下方向に変化する。
【００１３】
従って、固定構造物と浮体構造物本体との間の連結接続部分は、ヒンジ支承部を介装することにより、潮位変動に伴うレベル変動が発生することなく接続することができ、その結果、固定構造物との間に大規模な緩衝装置を設置しなくても、潮位変動に伴う段差の発生が防止される。
【００１４】
また、本発明の構成では、干満差を浮体構造物本体の全長で緩和するので、勾配は、非常に緩やかになり、かつ、均一勾配となる。
【００１５】
さらに、ヒンジ支承部が設けられた固定構造物側のレベルが変化しないで、その反対側のレベルだけが上下方向に変化する際には、浮体構造物本体内に移動自在に収容した遊動部の水，油などの液状流動体が、傾斜に伴って、自由に移動して、浮体構造物本体は、安定を保ちながら傾斜して静止するので、ヒンジ支承部に作用する反力も非常に小さくなる。
【００１６】
前記ヒンジ支承部は、鋼製の蝶番支承部から構成することができる。
前記ヒンジ支承部は、ゴム支承板から構成することができる。
【００１７】
前記浮体構造物本体は、前記ヒンジ支承部が設けられた部分と対向する他端側に、当該浮体構造物本体の水平方向の移動を規制するドルフィンを、前記浮体構造物の幅方向の両側に設置することができる。
【００１８】
前記ヒンジ支承部が設けられた前記浮体構造物本体の一端側には、前記ドルフィンに替えて、前記浮体構造物本体の水平移動を規制する緩衝ジョイントを前記固定構造物との間に設けることができる。
【００１９】
前記ヒンジ支承部は、前記浮体構造物本体の下端と前記固定構造物との間に介装することができる。
【００２０】
前記浮体構造物本体は、その内部に長手方向に沿って延びる複数の隔壁を有し、前記遊動部を前記隔壁間に配置することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、本発明にかかる浮体構造物の第１実施例を示している。同図に示した浮体構造物１０は、浮体構造物本体１２と、遊動部１４と、ヒンジ支承部１６と、ドルフィン１７とを備えている。
【００２２】
浮体構造物本体１２は、コンクリートや鋼板などにより構成され、上版１２ａと、底版１２ｂと、側板１２ｃとを備えている。側板１２ｃは、長方形状の平板で構成された底版１２ｂの四周に立設され、側板１２ｃの上端側を閉塞するようにして、底版１２ｂと同一形状の上版１２ａが固設されていて、浮体構造物本体１２は、水面上に一部が浮上するように内部が中空で、比較的扁平な角箱形状に形成されている。
【００２３】
浮体構造物本体１２内には、図２にその平面図を示すように、長手方向に沿って延びる平板状の複数の隔壁１８が設けられ、各隔壁１８は、浮体構造物本体１２の側板１２ｃと平行になるようにして、所定の間隔を隔てて、相互に平行に配置されている。隔壁１８の高さは、浮体構造物本体１２の側壁１２ｃ高さの１／５程度に設定されている。
【００２４】
遊動部１４は、浮体構造物本体１２内に水，油などの液状流動体２０を移動自在に収容したものであり、本実施例の場合には、隔壁１８により区画された部分の１つおきに液状流動体２０をそれぞれ収容し、液状流動体２０が浮体構造物本体１２の長手方向に沿って、移動自在になるように構成している。
【００２５】
この場合の液状流動体２０の収容高さは、隔壁１８の高さよりも低くなるようにし、浮体構造物本体１２が潮位に伴って上下移動した際に、隔壁１８を乗り越えないような量とする。
【００２６】
本実施例の場合、液状流動体２０が収容された遊動部１４の高さは、図１にハッチングで示すように、定常時の海面（Ｍ．Ｗ．Ｌ）に相当する浮体構造物本体１２の喫水線高さよりも、若干低くなる位置に設定されている。
【００２７】
なお、遊動部１４の構成は、図２に示した状態に限ることはなく、隔壁１８で区画された部分の全体に液状流動体２０を収容してもよいし、また、隔壁１８を設けることなく、浮体構造物本体１２内に、所定の高さになるように液状流動体２０を収容してもよい。
【００２８】
この場合、隔壁１８は、液状流動体２０が浮体構造物本体１２の短手方向に流動して、本体２０が短手方向に傾斜することを防止する機能を備えているので、隔壁１８を設ける場合には、短手方向の間隔は、あまり長くしないほうが望ましい。
【００２９】
ヒンジ支承部１６は、上固定部１６ａと下固定部１６ｂとを、ピン１６ｃで結合した鋼製蝶番支承部であって、本実施例の場合には、ヒンジ支承部１６は、浮体構造物本体１２の長手方向の一端側に配置され、上固定部１６ａが浮体構造物本体１２の底版１２ｂの下面に固定されているとともに、下固定部１６ｂは、護岸，岸壁などの固定構造物２２に固定されている。
【００３０】
このような構成のヒンジ支承部１６は、浮体構造物本体１２の大きさによっても異なるが、その短手方向に沿って、所定の間隔を隔てて、複数配置されている。
【００３１】
なお、本実施例の場合には、固定構造物２２側には、段部２２ａが設けられ、この段部２２ａの底面にヒンジ支承部１６の下固体部１６ｂが固設されているが、ヒンジ支承部１６は、段部２２ａの側面と浮体構造物本体１２の側板１２ｃとの間に介装するようにしてもよい。
【００３２】
このような構成のヒンジ支承部１６で固定構造物２２に連結された浮体構造物本体１２は、ヒンジ支承部１６を支点として、その反対側の端部が、上下方向に揺動移動自在になっている。
【００３３】
ドルフィン１７は、海面上に一部が浮上するように設置された浮体構造物本体１２の水平方向の移動を規制するものであって、上端側が浮体構造物本体１２に隣接し、下端側を水底に埋設するように立設されている。
【００３４】
本実施例の場合、ドルフィン１７は、浮体構造物本体１２の設けられたヒンジ支承部１６と対向する長手方向の他端側にあって、浮体構造物本体１２の幅方向の両側に配置されていて、浮体構造物本体１２が短手方向へ水平移動するのを規制している。
【００３５】
なお、図１，２に符号２４で示した部材は、浮体構造物本体１２と固定構造物２２と間に設けられる隙間を塞ぎ、両者間を連結する連結目地板である。
【００３６】
以上のように構成された浮体構造物１０によれば、潮位が上下すると、水面上に一部が浮上する中空状に形成された浮体構造物本体１２は、それに伴って上下移動しようとする。
【００３７】
この際に、浮体構造物本体１２の他端側には、護岸などの固定構造物２２との間と揺動自在に連結するヒンジ支承部１６が設けられているので、このヒンジ支承部１６が設けられた他端側は、上下移動が規制される。
【００３８】
一方、浮体構造物本体１２の一端側には、当該浮体構造物本体１２の水平方向の移動を規制するドルフィン１７が設置されているので、浮体構造物本体１２は、水平移動が規制された状態で、潮位に伴って上下移動する。
【００３９】
つまり、本実施例の構成によれば、浮体構造物本体１２は、ヒンジ支承部１６が設けられた固定構造物２２側のレベルが変化しないで、その反対側のレベルだけが上下方向に変化する。
【００４０】
従って、固定構造物２２と浮体構造物本体１２との間の連結接続部分は、ヒンジ支承部１６を介装することにより、潮位変動に伴うレベル変動が発生することなく接続することができる。
【００４１】
その結果、固定構造物２２との間に大規模な緩衝装置を設置しなくても、潮位変動に伴う段差の発生が防止される。また、本実施例の構成では、干満差を浮体構造物本体１２の長手方向の全長で緩和するので、勾配は、非常に緩やかになり、かつ、均一勾配となる。
【００４２】
さらに、ヒンジ支承部１６が設けられた固定構造物２２側のレベルが変化しないで、その反対側のレベルが上下方向に変化する際には、浮体構造物本体１２内に移動自在に収容した遊動部１４の水，油などの液状流動体２０が、傾斜に伴って、自由に移動して、浮体構造物本体１２は、安定を保ちながら傾斜して静止するので、ヒンジ係合部１６に作用する反力も非常に小さくなる。その結果、ヒンジ支承部１６も強固でかつ大規模なものを必要としない。
【００４３】
さらに、本実施例の場合には、浮体構造物本体１２の一端側を、固定構造物２２にヒンジ支承部１６で連結する構造なので、構造が簡単になり、低コストにもなる。
【００４４】
図３から図５は、本発明にかかる浮体構造物の第２実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ以下に説明する。
【００４５】
同図に示した浮体構造物１００は、上記実施例と同様に、浮体構造物本体１２０と、遊動部１４０と、ヒンジ支承部１６０とを備えている。
【００４６】
浮体構造物本体１２０は、上記実施例と同様に、上版１２０ａと、底版１２０ｂと、側板１２０ｃとを備え、水面上に一部が浮上するように内部が中空で、比較的扁平な角箱形状に形成されている。
【００４７】
浮体構造物本体１２０内には、図４にその平面図を示すように、長手方向に沿って延びる平板状の複数の隔壁１８０が設けられている。遊動部１４０は、上記実施例と同様に、浮体構造物本体１２０内に水，油などの液状流動体２０を移動自在に収容したものであり、隔壁１８０により区画された部分の１つおきに液状流動体２０をそれぞれ収容し、液状流動体２０が浮体構造物本体１２０の長手方向に沿って、移動自在になるように構成している。
【００４８】
ヒンジ支承部１６０は、本実施例の場合、ゴム支承板から構成されており、ゴム支承板は、中央部に設けられた鋼製コア１６１と、この鋼製コア１６１の両側に設けられたゴム部１６２とを備えていて、平板状に形成されている。
【００４９】
このようなヒンジ支承部１６０は、上記実施例の鋼製蝶番に代替するようにして、浮体構造物本体１２０と固定構造物２２との間に介装されている。なお、本実施例の場合、ヒンジ支承部１６０は、浮体構造物本体１２０の短手方向に沿って、所定の間隔を隔てて、同一構成のものが複数配置されている。
【００５０】
このような構成のヒンジ支承部１６０で固定構造物２２に連結された浮体構造物本体１２０は、ヒンジ支承部１６０を支点として、その反対側の端部が、上下方向に揺動移動自在になっている。
【００５１】
すなわち、本実施例の場合、ヒンジ支承部１６０は、ゴム支承板で構成されているので、浮体構造物本体１２０が上方に移動する際には、一方のゴム部１６２が弾性変形することで、これを可能にし、また、浮体構造物本体１２０が下方に移動する際には、他方のゴム部１６２が弾性変形することで、これが可能になる。
【００５２】
また、本実施例の場合には、上記実施例のドルフィン１７に替えて、緩衝ジョイント３０が設けられている。この緩衝ジョイント３０は、ヒンジ支承部１６０が設けられた側の浮体構造物本体１２０の側端に配置されていて、浮体構造物本体１２０の水平移動を規制する。
【００５３】
この緩衝ジョイント３０の設置状態の詳細を図５に示している。同図に示した緩衝ジョイント３０は、一対の中空な台形ラバー３０ａと、係止用ワイヤー３０ｂとを備えている。
【００５４】
一対の台形ラバー３０ａは、浮体構造物本体１２０の側板１２０ｃの両面に配置され、一端側が一方の台形ラバー３０ａに固定された係止ワイヤー３０ｂを、ラバー３０ａおよび側板１２０ｃを貫通させて、貫通した他端側を固定構造物２２の側部に埋設固定している。
【００５５】
このような構成の緩衝ジョイント３０は、図４に示すように、同一構成のものが、浮体構造物本体１２０の短手方向に沿って所定の間隔を隔てて複数配置されている。
【００５６】
さて、以上のように構成した浮体構造物１０ａによれば、浮体構造物本体１２０は、ヒンジ支承部１６０が設けられた固定構造物２２側のレベルが変化しないで、その反対側のレベルだけが上下方向に変化するので、上記実施例と同様に、潮位変動に伴うレベル変動が発生することなく接続することができ、同等の作用効果が得られる。
【００５７】
また、これに加えて本実施例の場合には、ヒンジ支承部１６０をゴム支承板で構成しているので、地震の際に、耐震性が確保されるとともに、海中部に設けるドルフィン１７が不要になるので、コストの低減も図ることができる。
【００５８】
なお、上記実施例で示したドルフィン１７は、第２実施例の浮体構造物１０ａに、緩衝ジョイント３０に替えて採用することができるし、また、第２実施例で示した緩衝ジョイント３０は、第１実施例のドルフィン１７に替えて採用することもできる。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる浮体構造物によれば、段差解消のための大規模な装置を必要としない構成が簡単で低コストなものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる浮体構造物の第１実施例を示す全体構成の側面図である。
【図２】図１の要部平面図である。
【図３】本発明にかかる浮体構造物の第２実施例を示す全体構成の側面図である。
【図４】図３の要部平面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０，１００ 浮体構造物
１２，１２０ 浮体構造物本体
１４，１４０ 遊動部
１６，１６０ ヒンジ支承部
１７ ドルフィン
１８ 隔壁
２０ 液状流動体
２２ 固定構造物
３０ 緩衝ジョイント

Claims (7)

1. 空港，港湾，臨海施設などに用いる大規模浮体構造物において、
   水面上に一部が浮上する中空状に形成された浮体構造物本体と、
   前記浮体構造物本体内に水，油などの液状流動体を移動自在に収容した遊動部とを備え、
   前記浮体構造物本体の一端側に、護岸，岸壁などの固定構造物との間と揺動自在に連結するヒンジ支承部を設けたことを特徴とする浮体構造物。
2. 前記ヒンジ支承部は、鋼製の蝶番からなることを特徴とする請求項１記載の浮体構造物。
3. 前記ヒンジ支承部は、ゴム支承板からなることを特徴とする請求項１記載の浮体構造物。
4. 前記浮体構造物本体は、前記ヒンジ支承部が設けられた部分と対向する他端側に、当該浮体構造物本体の水平方向の移動を規制するドルフィンを、前記浮体構造物の幅方向の両側に設置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の浮体構造物。
5. 前記ヒンジ支承部が設けられた前記浮体構造物本体の一端側には、前記ドルフィンに替えて、前記浮体構造物本体の水平移動を規制する緩衝ジョイントを前記固定構造物との間に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の浮体構造物。
6. 前記ヒンジ支承部は、前記浮体構造物本体の下端と前記固定構造物との間に介装することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の浮体構造物。
7. 前記浮体構造物本体は、その内部に長手方向に沿って延びる複数の隔壁を有し、前記遊動部を前記隔壁間に配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の浮体構造物。

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