JP2643049B2 - 浮遊構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浮遊構造物に関し、特
に、飛行場や病院、ホテル、産業設備、商業設備、住宅
設備といった建築物を支持でき、そのような建築物の商
業用または公共の使用に必要なシステムを組み入れられ
る浮遊構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】排水型船 従来型の排水型船、すなわち単一船体の船舶、または
「はしけ」の形態の浮き船は、セメント工場、液化設
備、貯蔵および天然ガス用船荷ターミナル／設備等の産
業設備の支持に利用されてきた。そのような単一船体の
船舶またははしけの排水型船の例は、１９８４年６月、
スウェーデンのイェーテボリーのサレン・テクノロジー
ズＡ．Ｂ．社により発行された「浮きセメントはしけ」
と題した出版物で発表されている。

【０００３】浮きはしけ支持構造物の形態の排水型船
は、図１で示された通り、縦式構造のけた型鋼船で構成
されていた。浮き船体の内部構造は通常１つ以上縦方向
隔壁および３つから６つの横方向隔壁により構成されて
いる。それらは通常剛構造浮きけたとして設計されてお
り、１つまたは２つの区画室が破損しても安定してい
る。つまり、２つ以下の区画室が損傷した場合にも、構
造物はそのまま浮かんでいて傾かない。そのようなはし
け構造は、波等の表面の影響により引き起こされる流体
動力学的および流体静力学的な力に耐えられるように設
計されているが、海底から伝えられる力には耐えるよう
に設計されていない。これらの構造物は、限定された浮
き操作専用にのみ設計されている。

【０００４】この構造物の浮揚機能および支持構造機能
は水面との接触面積に依存し、安定性を保証するために
は大きい水線面面積を必要とするが、これは「はしけ
船」により得られるようになっている。

【０００５】このことは逆に、「浮遊はしけ」のけたは
表面波の影響を受けやすいということであり、「浮遊は
しけ」のけたは、表面波によって過度に大きい動き、力
または応力を引き起こすこととなる。例えば、せん断力
は大きい上下浮動運動により引き起こされ、曲げ力は大
きいピッチ運動により引き起こされ、流体動力学的な力
は大きい横搖れ運動により引き起こされ、流体静力学的
な力は大きい偏揺れ運動により引き起こされる。従っ
て、そのような船舶が防波堤内海域に配置されない限
り、船舶は激しい運動およびその結果として生じる構造
荷重を受ける。

【０００６】ほんの少ししか波がかからない場合でも、
そのような船舶にかかる波荷重のため、船舶の大きさと
産業用の用途に制限が加えられることとなる。１９５６
年頃から、浮きはしけ装備空港、ヘリポート、レストラ
ン、ホテル等の構造物の幾つかが提案されたり、あるい
は建設されてきたが、これらの設備の根本的な欠点は、
激しい波、海流、その他の水面の影響を受けることであ
り、それゆえに防波堤内海域だけに限ってしか用いるこ
とができないことである。

【０００７】これを解決するために、重力で海底に沈め
たり、あるいは降ろすことができ、沈めた後に海底で支
持できる重力ケーソンまたは箱形構造物として、単一船
体排水型はしけ装備構造物を利用することが提案され
た。重力ケーソンまたは箱形構造物で構成されている単
一船体排水型はしけ装備構造物の例は、図２ａおよび２
ｂに示されている。これらは、その大きい水線面面積の
ため、そのような箱形支持構造物が波作用にさらされた
場合には、激しい水面の影響を受けて支持構造物に過酷
な力が加わる。また、海底の表土のでこぼこは、海底へ
の支持を不均一にし、重力構造物に対して海底から誘因
される大きな応力を引き起こす原因となる。

【０００８】縦方向の力に誘因する応力を減らすため
に、「ヒンジまたはカプリングを付けたはしけ」または
箱形構造物が提案された。図３で示される通り、これら
のヒンジまたはカプリングは、適度なせん断応力および
曲げモーメントを持った一層大きい支持構造物を形成す
るため、いくつかの「はしけ」または箱形浮遊構造物が
結合されるように設計されている。しかし、引き起こさ
れる大きな垂直方向力、ねじり力、片搖れおよびピッチ
力、またモーメントは、この型の連結を効率の悪いもの
にするか非常に高価なものにするか、あるいは実行不可
能なものにする。

【０００９】「ヒンジのあるはしけ」または箱形支持設
備を除き（これらは浮き箱または「はしけ」を別個につ
なぐことにより最終運用場所で連結することができ
る）、前述の排水型船は、造船所その他の施設で建造さ
れ、完全に組み立てられ、完全設備として配置されなけ
ればならない。上部構造の荷重は、建造現場その他の場
所で、浮き基礎上に加えることはできない。

【００１０】半潜水型船 １９６２年頃から使われてきたもう一つの知られている
船は、ツイン船体の半潜水型船でできているものであ
る。そのような船舶は、海洋の調査、建設、配管敷設お
よび掘削に利用されてきた。これらの船舶は通常、自動
推進式または自動位置決め方式で設計されている。船舶
は、垂直方向円筒形または整形され、水面から出ている
支柱によって、水面上の作業用平甲板につながれている
ツインの水面近接没水の排水型船によって支持されてい
る。そのような船の例は、韓国のウルサンの現代重工業
により発行された出版物の「１９８６年度年次報告書」
で発表されている。

【００１１】最近では、小型の自動推進式半潜水型双胴
船は、ＳＷＡＴＨ（小水域ツイン船体）とも呼ばれ、同
じ設計原則に基づき、商業用船舶の用途に建造されてい
る。これらの船舶の安定性は相当に良く、外海でも操作
できるが、海底に置くことはできない。

【００１２】積荷または作業用平甲板が垂直支柱でツイ
ン没水排水型船につながれることによって安定化された
半潜水型船または平甲板は、ヘリコプターまたは飛行機
の母艦として、あるいは浮遊離着陸場として用いられて
いる。このことは、マサチューセッツ州０２１３９のケ
ンブリッジ市のマサチューセッツ工科大学造船学海洋エ
ンジニアリング部より発行されたレポート番号１３−０
７−６４の「半潜水型双胴船−−ＳＥＭＣＡＴ」と題し
た出版物に記載されている。主要な浮き安定平甲板は、
１９６０年代の終わりに様々な大学や政府の研究所で構
造上の観点から調査されている。

【００１３】半潜水型船または平甲板は、２つの没水円
筒形または箱形船で典型的に構成されており、横方向リ
ングウェブにより内部で組み立てられ、横隔壁により細
分され、整形された鋼製のバウとスターンが備わってい
る。通常の波高を超えた深さで操作されるこれらの円筒
形船は、内部補剛材を備えた鋼で作られた縦の整形され
た半没水支柱により水面上の積荷または作業用平甲板に
つながれている。構造的結合の例は図４で示されてお
り、この図に示されているように、水面下の円筒形船上
に支柱が置かれている。

【００１４】円柱間のスペーシングまたは支柱の長さが
大きい場合には、構造上完全であるようにしばしば補強
用「筋かい」が入れられる。

【００１５】ここで、水深の深い水域の離着陸場および
様々な海洋研究および工学支援活動のために、支柱安定
化平甲板を使うことが提案されてきている。

【００１６】最近のハワイ大学における研究は、浮遊都
市の概念の開発を中心にしたものであり、ＡＲＰＡの支
援を得て行われた米国海軍のモービル海洋基地調査（Ｍ
ＯＢＳ）を発展させたものであった。その概念は、支柱
で支えられた上部構造を持った、連結された浮き箱構造
物に基づいている。

【００１７】主にこの研究に基づき、１９７４年、日本
では沖縄海洋博覧会に向けてアクアポリスと呼ばれるデ
モ用浮遊都市モジュールが建設された。最近では、日本
の研究者達はこの分野での努力を続けてきており、その
例として大きさ５×７．５ｋｍの浮遊「情報」都市の設
計研究があげられる。この設計概念は、１９７４年沖縄
県庁から発行された「沖縄海洋博広報」の出版物に示さ
れる通り、小さい水線面面積の浮力モジュールおよび動
的バラスト技術を用いて、ＭＯＢＳ／ハワイ大学の浮遊
都市概念と技術上類似点を有している。しかし、この概
念は浮遊条件下、または防波堤水域内だけで応用できる
ものである。

【００１８】「浮きはしけ」支持に基づく最近の別の研
究には、ワイドリンガーによるＦＬＡＩＲと呼ばれる１
９６９年の浮遊離着陸場設計があるが、もっと最近の設
計には日本の熊谷組のためにベッチェル・コーポレーシ
ョンが行った設計があり、さらに、スコットランドのア
バディーン市のシーフォース・マリタイム社により開発
された北海の短距離離着陸浮遊飛行場（ＳＴＯＬＰＯＲ
Ｔ）の設計があげられる。前述の参考にあげた先行技術
設計は、一般的には「浮遊／浮揚性はしけ」または箱形
基礎、あるいは１９６９年９月−０９０６９ＰＷ．のニ
ューヨーク州ニューヨークのＰ．ワイドリンガーによる
「浮遊飛行場の設計に関する報告」と題した出版物で示
されたような大きい連結浮きはしけ／箱形構造物の上で
支持された方形の平面を有する上部構造物に基づく。

【００１９】１９８０年代の初め頃、配備可能ウォータ
ーフロント設備計画（ＤＷＰ）に基づいて、米国海軍
は、海軍工学技術建設研究所（ＮＥＣＬ）およびデイビ
ッド・テイラーリサーチセンター（ＤＴＲＣ）において
関連研究を開始した。１９８６年に海軍海洋システムセ
ンター（ＮＯＳＣ）は、海外の陸上基地の代替として主
要な安定浮遊平甲板を開発するために、現存技術を用い
て国家的な努力を考慮することが有益になるだろうと提
案した。大きい支柱安定化平甲板の分野の理論的な調査
は遂行されたが、調査結果の応用は進められず、また、
考案された概念はいずれも浮遊並びに海底支持の両方の
運用のための設計に移されず、さらに、現場での浮遊ま
たは架設および組立用の設計にも移されなかった。

【００２０】固定構造物 １９７９年９月に発行された「オイル＆ガスジャーナ
ル」と題した出版物で発表された塔型構造物は、石油の
掘削または生産用に準備された海底現場用に設計されて
取り付けられた。これらの固定構造物は、排水型構造物
ではなく、海底に降ろす前に完全に組立られなければな
らない。海底自体は、一定の水平、耐荷重、その他の要
求条件に合わなければならない。塔型海洋構造物は、決
まった場所でしか浮かべられず、また、はしけで現場ま
で輸送しなければならない。それらはまた、簡単に配置
し直すことができない。塔型構造物はまた典型的には、
４つの引き抜き可能もしくはジャッキアップ構造レッグ
で構成されたジャッキアップ構造物または平甲板として
も組み立てられる。

【００２１】平甲板が目的の位置で浮遊している場合、
レッグは海底に着くまで伸ばされる。次に、水面上の目
的のクリアランスまたは距離の分だけ、はしけ型平甲板
を上げられるようにさらに伸ばされる。

【００２２】ジャッキアップ平甲板は、ジャッキアップ
レッグの伸びを変えることにより、でこぼこの海底にも
置くことができる。レッグには通常ベアリング荷重を分
散させ、横向きの力に対してより良い保持を確実にする
ために、スパッドおよびベアリングプレートが装備され
ている。

【００２３】前述の先行技術による構造物は、建設現場
での完全組立および浮遊設備としての完全操作が行える
ように設計されている。大きな底面支持を有する石油開
発用および掘削用平甲板は、同じ場所での浮遊および海
底支持操作用に設計された唯一の先行技術による構造物
である。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
先行技術による構造物は、施設支持構造物として利用さ
れた場合には、相当数の欠点を持つ。これらの欠点のい
くつかについて、次に論ずる。

【００２５】先行技術による「はしけ」、半潜水型双胴
船および支柱安定化平甲板構造物は、水が排除されるこ
とによって生じる浮力により積荷を支持するように設計
された排水型船である。それらは、浮遊操作だけができ
るものである。従って、それらを指定場所までけん引
し、沈めることはできない。それらは、海底がどんなに
平坦であろうとも、構造的に海底に置くことができず、
海底または土台に誘因する力を支持することができな
い。

【００２６】先行技術による構造物は、基礎にかかる上
部構造の荷重の配置の点から、現場で組立ることはでき
ない。なぜならば、安定性を得るためには、「はしけ」
または半潜水型支持構造が浮かんだままで、表面が水面
からつき出ているようにしなければならないからであ
る。従ってそれらは、積荷の組立において、組立時の安
定化を図るために、海底に沈ませることはできない。

【００２７】先行技術による構造物は、「浮きはしけ」
上または海面に近接した円筒形排水型船上で外海におい
て操作するときに激しい波の荷重を受ける。

【００２８】先行技術による構造物は、水深の浅い場所
のみならず深い場所でも、正常な位置に保持することが
困難である。

【００２９】先行技術による構造物は、特定の水深およ
び波面影響等の特定の環境条件用に設計されており、構
造的に設計外の状況下で作動させることはできない。

【００３０】先行技術による構造物は、（アンカー有る
無しにかかわらず）完全浮遊状態で操作されるか、ある
いは（塔型および類似の平甲板の場合のように）海底に
置かれるように設計されている。浮き平甲板は、海底で
支持されるように設計されていない。塔型および類似の
平甲板は、浮遊状態で作動するように設計されていな
い。

【００３１】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、フル装備によって一体化され、海洋上で組み立てら
れて浮遊設備としても海底支持された設備としても用い
られる浮遊構造物を提供することを目的とする。この浮
遊構造物では、付帯設備は予め工場で組み立てられ移動
させることができる。

【００３２】また、本発明は、飛行場や産業用設備、商
業用設備として利用することができる多段構造物を提供
することを目的とする。その浮遊構造物上には、安定し
たケーソンを基本とするモジュール型基礎支持体上に支
持されて、様々な用途に用いられる独特なＡ字型フレー
ムのモジュール式上部構造体を組み立てることができ
る。モジュール型基礎支持体は、支持された他のモジュ
ールに接続されて定位置で浮遊することができ、組立完
成後、大きい損傷を与える海面または波の表面効果を受
けることなく浮遊状態すなわち重力状態で作動し、しか
も、重力状態で作動して海底面上に設置されても、貧弱
で柔らかくでこぼこした海底面の土壌状態に邪魔される
ことはない。

【００３３】さらに、本発明は、工場組み立ての組体立
および装備一式を提供することを目的とする。建設時間
とコストとを抑制し、必要な場合でも位置決めや配置転
換が簡単であって、鋼材やコンクリート建材、装備一
式、その他のコストを節減し、配置、利用および再利用
上の柔軟性があり、現場準備および現場使用を節減する
ことができる。

【００３４】

【課題を解決するための手段および作用】この発明に係
る浮遊構造物は、少なくとも１つの浮遊ケーソンと、こ
の浮遊ケーソンに形成されて、水底面に突き刺さった際
に浮遊ケーソンの底壁および水底面間に閉鎖空間を形成
するスカートと、上部構造物を水面上で浮遊させること
ができる浮遊げたと、浮遊ケーソンおよび浮遊げたを互
いに結合する結合手段と、浮遊げたが所定位置で浮遊し
ている間に閉鎖空間に所望の充填物を供給して浮遊ケー
ソンを上昇させ、結合手段を通じて浮遊ケーソン及び浮
遊げたを結合させるポンプ手段を用いた加圧システムと
を備えるものである。 また、上記目的を達成するため
に、本発明によれば、箱形げたを支持する没水可能なケ
ーソン配列が提供される。箱形げた上には、モジュール
式上部構造物が支持される。箱形げたや上部構造物は個
々に建設されてもよく、その後に、作業現場その他に浮
遊させられ、没水ケーソン配列上に架設される。箱形げ
たや上部構造物は、進水後、浮遊ケーソン配列上に架設
され、したがって、造船所や大きな建造設備の支持をほ
とんど必要としない。

【００３５】本発明の好適な実施形態によれば、ケーソ
ンはコンクリートや鋼から構成されてもよく、ケーソン
に燃料や淡水等の貯蔵／供給システムを組み込んでもよ
い。また、ケーソンには、ケーソンが海底面まで沈下さ
れた際にケーソンの位置を保持するアンカー杭やアンカ
ースカートを組み込んでもよい。これらの突起アンカー
スカートに圧力を導入することによって、ケーソンの底
壁と凸凹な海底面との間に存在する素材を平均化するこ
とができる。この圧力の導入によって、ケーソンが最終
的に位置決めされる前に、海底面を平坦化したり地固め
したりすることができ、これによって、荷重支持能力の
異なる海底面上でケーソンを支持することが可能とな
る。

【００３６】モジュール式の上部構造物は箱形げたに構
造的に組み込まれる。モジュール式上部構造物や箱形げ
たは多段構造に構成してもよい。施設の主デッキ下の各
段には、輸送システムや公益設備（燃料、水、換気等）
システム、サービスシステム、通信システムを配置する
ことができる。かかる配置によって、垂直方向に、主デ
ッキや最上デッキの機能からこれらの諸機能を分離する
ことができる。例えば、本発明が飛行場と共に利用され
る場合には、最上デッキや主デッキの機能には、駐機や
離着陸といった航空機業務が含まれることとなる。低階
層平面の機能は主デッキ真下に備えられる。こういった
機能には、荷物の取り扱い、貨物の移動、航空機の保全
並びに供給、乗客の取り扱いが含まれる。これらの機能
は個別の階層で行われ、主デッキの航空機へ垂直にアク
セスすることができる。

【００３７】本発明が浮遊／浮揚性病院、産業設備等の
用途に使用される場合でも同様の目的が達成される。

【００３８】本発明に係る浮遊構造物は、沿岸水域や内
陸水域、海洋水域に配置される。独立した構造物として
も使用することができ、他の同様の構造物と結合したり
組み合わせたりしても使用することができる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施する最適な形態を詳述す
る。以下の説明は、限定的に解釈されるべきものではな
く、本発明の一般的な理念を示す目的で作成されてい
る。本発明の範囲は、特許請求の範囲に基づいて定義さ
れるべきである。

【００４０】図５に示すように、本発明の好適な実施例
は、相互に連結された浮遊または没水可能な安定化支持
柱形ケーソン４の配列２で構成された基礎を備える。こ
のケーソン配列２は箱形げた６を支持する。箱形げた６
は、ケーソン配列２と上部構造物８との間を相互に構造
的に連結する。本実施例では、「箱形」げたに言及して
いるが、当業者に自明である限り、げた６を箱形に形成
する必要はなく、様々な形状に形成することができる。
いずれの形状も本発明の範疇に属する。

【００４１】柱形ケーソン４は浮遊可能であるとともに
没水可能でもあることが望ましい。例えば、鋼や鉄筋コ
ンクリートによって柱形ケーソン４は作製される。図示
例では柱形ケーソン４は円筒形であるが、当業者に自明
である限り、柱形ケーソンを円筒形に形成する必要はな
く、様々な形状に形成することができる。いずれの形状
も本発明の範疇に属する。

【００４２】図６に示すように、ケーソン配列２の各柱
形ケーソン４には貫通スカート１０が設けられる。貫通
スカート１０は、図７に示すように、海底面１２に突き
刺さり、柱形ケーソン４の底壁１６と海底面１２との間
に閉鎖空間１４を形成する。３〜６フィートの長さの鋭
利な鋼板によって貫通スカート１０の壁を形成すること
が望ましい。貫通スカート１０の長さは、海底面１２の
土壌条件やでこぼこの程度に応じて適宜に設定される。

【００４３】配列２が浮遊支持システムとしてのみ使わ
れる場合には、貫通スカート１０は必ずしも必要とはな
らない。同様に、構造物を設置しようとする場所とし
て、事前に平坦化され地固めされた海底面が利用される
場合にも、貫通スカート１０は必ずしも必要とはならな
い。

【００４４】図６に示すように、各柱形ケーソン４内の
容積１８を用いて、バラストを行ったり、様々な液体や
その他の素材を収容させることができる。柱形ケーソン
４の容積１８には、水平化空間加圧システム３３を収容
させることができる。

【００４５】空間加圧システム３３は、砂やプレミック
スコンクリート、その他のスラリー状充填材と関連する
スラリーポンプと、スラリーポンプを作動させて柱形ケ
ーソン４下の空間１４（あるいは後述する箱形ケーソン
２６下の空間３２）にスラリー状充填材を導入させる吸
入システムとを備える。空間から余剰水が取り除かれ、
スラリー状充填材の濃度が所望の値に達すると、空間加
圧システム３３が空間内を加圧することとなる。図７に
示すように、空間１４が満たさると、柱形ケーソン４
（あるいは箱形ケーソン２６）の底壁１６が上昇する。
この上昇によって、図８に示すように、支持する構造物
（この場合、上部構造物８）が水平化され、全ての柱形
ケーソン４（あるいは箱形ケーソン２６）下の圧力が均
等化される。

【００４６】図６に示すように、ケーソン配列２の各柱
形ケーソン４にはキャップ２０が設けられることが望ま
しい。このキャップ２０を通じて、上部構造物８を支持
する箱形げた６への接続やアクセスが図られる（図８参
照）。好適な具体例によれば、各キャップ２０の直径は
６〜１２フィートに設定される。各キャップ２０には、
パイプラインやケーブル、換気通路、階段用通路、エレ
ベーター用通路といった様々な付帯設備を収容する垂直
通路が形成されることが望ましい。

【００４７】柱形ケーソン４の先端に位置するキャップ
２０は、箱形げた６で対応する溝２２（図９参照）に受
容されるように形作られる。箱形げた６は、図８に示す
ように、ケーソン配列２の各キャップ２０に支持され
る。箱形げた６に搭載された上部構造物８は、没水した
柱形ケーソン４の直上位置で浮遊させられる（図５参
照）。柱形ケーソン４のバラストが外されると、ケーソ
ン配列２が浮かび上がり、対応する溝２２にキャップ２
０が一致するようにケーソン配列２は誘導され位置づけ
される（図８参照）。柱形ケーソン４の配列２は溶接で
箱形げた６に取り付けられる。

【００４８】図９に示すように、箱形げた６は、鋼製通
路が設けられた鋼製の浮遊はしけ構造物であることが好
ましく、その鋼製通路は柱形ケーソン４先端のキャップ
２０に一致する。また、箱形げた６は、縦隔壁２７およ
び横隔壁２９並びに内部剛性材を有する鋼製のはしけで
あることが好ましく、浮きはしけとしても、構造物柱支
持げたとしても作用するように設計される。箱形げた６
内の容積は、様々な貯蔵や機械類の収容、その他の機能
に利用されてもよい。

【００４９】図１０に示すように、連結筋かい２４によ
って柱形ケーソン４の配列２を強化してもよい。柱形ケ
ーソン４が鋼で作られていれば、鋼製の柱形ケーソン４
に溶接される鋼管として筋かい２４を構成してもよい。
その他、柱形ケーソン４が鉄筋コンクリートで作られて
いれば、図１１に示すように、４５度に広がるウェブブ
ラケット２５によるフランジ連結２３によって柱形ケー
ソン４に筋かい２４を取り付けてもよい。

【００５０】図５には、箱形げた６上に支持された浮遊
／浮遊可能上部構造物８の横断面が示される。柱形ケー
ソン４は海底面１２に設置されているが、箱形げた６は
柱形ケーソン４の配列２上に未だ設置されてはいない。

【００５１】図９には、浮遊／浮遊可能上部構造物８の
断面図が示されている。柱形ケーソン４の配列２が浮き
上がって、浮遊している箱形げた６と連結している。そ
の結果、箱形げた６が水面ＷＬより上昇している。

【００５２】図１２および図１３は、複数個の柱形ケー
ソン４を互いに結合させる箱形支持ケーソン２６の一例
を示す。この箱形ケーソン２６を用いることができるの
は、浮遊可能な支持構造物を海底面１２上に設置したい
場合や、荷重を支えるために比較的大きい没水の排水量
が必要な場合である。図１４に示す具体例では、箱形ケ
ーソン２６は４つの柱形ケーソン４を結合している。箱
形ケーソン２６によって、より効果的なフーチングおよ
びより大きい排水量が得られる。

【００５３】箱形ケーソン２６は、内側で剛性が強化さ
れた鋼や、鉄筋コンクリートから構成されることが好ま
しい。柱形ケーソン４および箱形ケーソン２６の両者が
鋼から形成されていれば、柱形ケーソン４を箱形ケーソ
ン２６に溶接することもできる。その他、フランジおよ
びカップリングによって柱形ケーソン４を箱形ケーソン
２６に取り付けてもよい。

【００５４】図１５を併せて参照し、箱形ケーソン２６
には、周囲突起スカート２８および中間突起スカート３
０が設けられる。周囲突起スカート２８および中間突起
スカート３０は共に鋼から構成されてもよい。中間突起
スカート３０には孔が穿たれてもよい。箱形ケーソン２
６の底壁３４と周囲突起スカート２８との間には空間３
２が形成され、この空間３２は、加圧されたり水や砂に
よって充填されたりする。箱形ケーソン２６内の容積３
６を用いて、バラストを入れたりバラストを外したりす
ることができる。

【００５５】柱形ケーソン４の下側容積や箱形ケーソン
２６の全容積３６は、海水注入ポンプ設備や海水排出ポ
ンプ設備によるバラストに使用されることができる。こ
れらのポンプ設備によれば、建設条件や作動条件に応じ
て、箱形ケーソン２６に支持される柱形ケーソン４やそ
の配列２の沈下および浮揚が制御されることとなる。こ
うして構造物の浮揚状態は制御される。同様に、海底面
に加わる圧力の大きさを制御するにあたって、作動時に
構造物が海底面上に設置されるとバラストが実施され
る。

【００５６】好適な具体例では、鋼製の周囲突起スカー
ト２８の長さは１０〜３０フィートに設定される。周囲
突起スカート２８がとりわけ役に立つのは、海底面１２
での土壌のでこぼこが大きく、その結果、構造物を水平
化することが困難な場合や、海底面の土壌が柔らかった
り半流動的であったり可圧縮的であったりする場合であ
る。

【００５７】周囲突起スカート２８は海底面１２に突き
刺さり、下降したケーソン配列２や箱形ケーソンの位置
を保持させ、基礎の底壁３４と、柱形ケーソン４や箱形
ケーソン２６との間に空間３２を形成する。

【００５８】この空間３２には、硬化結合剤や砂混合物
が注入されてもよく、この注入によって、底壁３４が水
平化され、柱形ケーソン４や箱形ケーソン２６の底壁３
４全体にわたって荷重が分散される。注入された結合剤
や砂は、凝縮されたり固化されたりするまで加圧状態に
維持されることが望ましい。この加圧維持によってケー
ソン配列２の底壁３４全体にわたって荷重の効果的な配
分が行われるのである。加圧システムを用いて、でこぼ
こな海底面１２上でケーソン配列２を水平化することも
できる。

【００５９】仮にケーソン配列２が浮遊支持システムと
してのみ使用されるのであれば、周囲突起スカート２８
および中間突起スカート３０は必要ではない。同様に、
事前に海底面が平坦化され地固めされている場合には、
周囲突起スカート２８や中間突起スカート３０は必要で
はない。

【００６０】箱形ケーソン２６を用いて柱形ケーソン４
を支持する場合、柱形ケーソン４の群に対して筋かい２
４を使用すれば済むこともある。その場合、図１２およ
び図１３に示すように小配列として箱形ケーソン２６上
に配置された４本の柱形ケーソン４に長手方向筋かいや
横方向筋かい２４を取り付けてもよい。

【００６１】上部構造物８は、柔軟性のあるモジュール
フレーム式上部構造物であることが望ましい。図５およ
び図１２から明らかなように、このモジュールフレーム
式上部構造物は１以上の大型Ａ字形フレーム構造体４０
や横げた８、４１によって安定化されてもよい。横げた
４１は、図１６に示す上部構造体モジュール３８を支持
し一体化する。Ａ字形フレーム構造体４０および横げた
４１は、ピン継手で結合された大型Ｉ型鋼で構成される
ことが好ましく、フランジを介して基礎モジュール４２
に支持される。上部構造物８は、剛性を持った浮遊箱形
げた６に支持された多段基礎モジュール４２上に搭載さ
れる。

【００６２】図１７は、浮遊可能な箱形げた上に設置さ
れた典型的な４段基礎モジュール４２上の上部構造体モ
ジュール３８およびＡ字形フレーム構造体４０の斜視透
視図を示す。モジュール３８は、規格はりや桁、柱から
構成され、デッキ４４にはあらゆる付帯設備が組み込ま
れる。モジュール３８は、４Ｘ４配列や６Ｘ６配列の組
合せに組織立てられることが好ましい。ただし、他のグ
ループ分けも可能である。これらのモジュール配列は、
配列の隅部に組み込まれた垂直方向付帯設備通路（図示
せず）によって奉仕される。

【００６３】Ａ字形フレーム構造体４０には、様々な幅
のモジュール３８が組み込まれることが好ましく、１、
２または３個のＡ字形フレームトラスが組み込まれるこ
とも好ましい。ただし、トラスの個数は任意である。通
常、１個のＡ字形フレームトラスは２デッキ高さの横幅
で１つのモジュールセットを支持する。言い換えると、
２つのトラスを用いれば、４デッキ高さの横幅のモジュ
ール３８が支持される。

【００６４】上部構造物基礎モジュール３８および上部
構造物フレームは、規格鋼部材や鋼板で構成されること
が望ましく、モジュール３８は組立ラインで製造される
ことが好ましい。こうして、世界中の主要な造船所で、
本発明の好適な実施形態に必要な全ての要素を製造する
ことができ、構造物全体を組み立てることができること
となる。

【００６５】以上のように、ここに開示された実施例は
限定的に解釈されるべきものではない。本発明の範囲
は、特許請求の範囲によって定義されるべきである。し
たがって、請求の範囲の範疇に属する全ての変更および
均等物は本発明に包含されるべきである。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、浮遊機能
および没水機能とを合わせ持ったケーソンを備える浮遊
構造物を提供することができる。この浮遊構造物は、所
望の場所で所望の形式で容易に建造されることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 縦式構造のけた型鋼船で構成された浮きはし
け支持構造の形態の排水型船を示す図である。

【図２】 重力ケーソンまたは箱形構造物として使われ
た単一船体排水型はしけ装備構造物の一例を示す図であ
る。

【図３】 さらに大きい支持構造を形成するためいくつ
かのはしけまたは箱形浮遊構造物が連結されるように設
計されたヒンジまたはカプリングを示す。

【図４】 内部補剛材を備えた鋼で製作された垂直の整
形された水面上に出ている支柱によって水面上の積荷ま
たは作業用平甲板につなげられた水面下の円筒形船を示
す図である。

【図５】 箱形げたおよび柱形ケーソンによって海底面
上に支持された上部構造物の断面側面図である。

【図６】 バラストその他の素材を収容する柱形ケーソ
ン内の容積を示す図である。

【図７】 貫通スカートおよび海底面間に形成された空
間を利用する水平化機構を示す図である。

【図８】 海底面から浮上して互いに係合した箱形げた
とケーソン配列とによって支持される上部構造物の断面
側面図である。

【図９】 箱形げたを示す図である。

【図１０】 柱型ケーソンの浮遊配列を示す図である。

【図１１】 放射状ウェブブラケットとのフランジ連結
によって柱形ケーソンに取り付けられた筋かいを示す図
である。

【図１２】 箱形支持ケーソンによって結合された柱形
ケーソンと箱形げたによって海底面上に支持された上部
構造物の断面側面図である。

【図１３】 箱形支持ケーソンを備えた柱型ケーソンの
浮遊配列を示す図である。

【図１４】 箱形ケーソン上に置かれた４つの柱形ケー
ソンの小配列を示す図である。

【図１５】 箱形支持ケーソンを示す図である。

【図１６】 上部構造体モジュールを支持し一体化する
横げた付きＡ字形フレーム上部構造体を示す図である。

【図１７】 複数の上部構造体モジュールおよび箱形げ
た上に設置された４段基礎モジュールのＡ字形構造体を
示す斜視透視図である。

【符号の説明】

２ ケーソン配列、４ 浮遊（柱形）ケーソン、６ 浮
遊（箱形）げた、８上部構造物、１０ 貫通スカート、
１２ 水底面としての海底面、１４ 閉鎖空間、１６
浮遊ケーソンの底壁、２０ 結合手段としてのキャッ
プ、２２ 結合手段としての溝、２６ 箱形ケーソン、
２８ 周囲突起スカート、３０ 中間突起スカート、３
２ 閉鎖空間、３３ 空間加圧システム、３４ 箱形ケ
ーソンの底壁。

フロントページの続き (72)発明者 アーンスト ガブリエル フランケル アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02146 ブルックリン バックミンスタ ー ロード 283 (56)参考文献 特開 昭62−125981（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−174391（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−65096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−100788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−63992（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−70689（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−17499（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−11357（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−41234（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの浮遊ケーソンと、この
   浮遊ケーソンに形成されて水底面に突き刺さった際に浮
   遊ケーソンの底壁および水底面間に閉鎖空間を形成する
   スカートと、上部構造物を水面上で浮遊させることがで
   きる浮遊げたと、浮遊ケーソンおよび浮遊げたを互いに
   結合する結合手段と、前記結合手段を通じて浮遊ケーソ
   ン及び浮遊げたを結合させるために、前記浮遊げたが所
   定位置で浮遊している間に前記閉鎖空間に所望の充填物
   を供給して前記浮遊ケーソンを上昇させるポンプ手段を
   用いた加圧システムと、を備えることを特徴とする浮遊
   構造物。
2. 【請求項２】 ２以上の浮遊ケーソンと、これら浮遊ケ
   ーソンを結合状態に維持する箱形ケーソンと、この箱形
   ケーソンに形成されて、水底面に突き刺さった際に箱形
   ケーソンの底壁および水底面間に閉鎖空間を形成する突
   起スカートと、上部構造物を水面上で浮遊させることが
   できる浮遊げたと、浮遊ケーソンおよび浮遊げたを互い
   に結合する結合手段と、前記浮遊げたが所定位置で浮遊
   している際に前記閉鎖空間に任意の充填物を供給して前
   記浮遊ケーソンを上昇させ、前記結合手段を通じて浮遊
   ケーソンおよび浮遊げたを結合させる加圧システムとを
   備えることを特徴とする浮遊構造物。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の浮遊構造物に
   おいて、前記結合手段は前記浮遊ケーソンの先端に形成
   されたキャップを備え、前記浮遊げたは、キャップが受
   け入れられる形状に形成されることを特徴とする浮遊構
   造物。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の浮遊
   構造物において、前記閉鎖空間は前記浮遊げた下に複数
   個形成され、前記加圧システムは、ポンプ手段を用いて
   これら複数個の閉鎖空間の充填状態を調整して、前記上
   部構造物を水平化させることを特徴とする浮遊構造物。
5. 【請求項５】 浮遊ケーソンの配列にスカートを形成す
   る工程と、浮遊ケーソンの配列を水面下に沈めて浮遊ケ
   ーソンのスカートを水底面に突き刺す工程と、浮遊げた
   を浮遊ケーソン上方の定位置に浮遊させる工程と、スカ
   ートの突き刺しによって浮遊ケーソンの底壁および水底
   面間に形成された閉鎖空間に充填物を供給して浮遊ケー
   ソンの配列を上昇させる工程とを含み、浮遊ケーソンの
   配列の上昇によって、前記浮遊げたを浮遊ケーソンの配
   列で支持させることを特徴とする構造物の組立方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の組立方法において、前
   記浮遊げた上に上部構造物を搭載する工程をさらに含む
   ことを特徴とする構造物の組立方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の組立方法において、前
   記搭載する工程は、前記浮遊ケーソンの配列を上昇させ
   る工程に先だって実施されることを特徴とする構造物の
   組立方法。
8. 【請求項８】 請求項６または７に記載の組立方法にお
   いて、前記搭載する工程は、前記浮遊げたを定位置に浮
   遊させる工程に先立って実施されることを特徴とする構
   造物の組立方法。
9. 【請求項９】 請求項５〜８のいずれかに記載の組立方
   法において、前記閉鎖空間に充填物を供給する際には、
   前記浮遊げたが水平化されることを特徴とする構造物の
   組立方法。