JP2002308181A - 浮体物および浮体構築物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】船や艀を用いることが困難な急峻な山間地にあ
るダム等の貯水部において、これらに代わる上部に機器
や装置等の重量の大きな載荷物を載荷させて水に浮くこ
との出来る浮体物および浮体構築物を提供して、近年、
喫緊の課題になっているダムの貯水部の堆積物の適切な
処理方策の策定に寄与する。 【解決手段】主要部が表皮部材３と内部に独立気泡発泡
体４と表皮部材の水圧等による凹み変形を防止するため
の表皮支持部材５とからなる浮体物１で、水圧や載荷物
等による収縮や変形の恐れを克服し軽量化と載荷能力の
増大を図るとともに、艀等の様な内部が中空である場合
に生ずる恐れのある内部への浸水に起因する浮力の低下
の回避も図り、搬送が容易に出来る適度な規模に設定し
それを連結させることにより更なる載荷能力の増大を図
り、該浮体物１を用いて上部に重量の大きな機器や装置
等の載荷物を載せて水に浮くことの出来る浮体構築物の
提供を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上部に機器および
装置等の重量の大きな載荷物を載荷させて水に浮くこと
の出来る浮体物および浮体構築物に関する。

【０００２】

【従来の技術】水に何か物を浮かせて活用とする場合
に、先ず思い付くのが、表皮部材があって内部が中空な
浮体物を思い浮かべるが、該浮体物は表皮部材に欠損を
生じた場合には中空部に浸水して浮力を失う欠点があ
り、表皮部材の欠損を回避しようとして表皮部材を厚く
すると浮力を低下せるジレンマもある。次に、これに代
わる簡易的な浮体物としては、プラスチック発泡体を用
いた浮体物が考えられる。従来から、前記に類する浮体
物はオイルフェンス等において存在しているが、上部に
機械や装置等の重量の大きな載荷物を載せて浮くことの
出来る浮体物は一般的には見受けられない。これは、オ
イルフェンスを例に考えると、オイルフェンスに用いら
れている浮体物は表皮がプラスチックシート等で内部が
プラスチック発泡体であるために、規模を増大して上部
に載荷物を載荷させようとしても、発泡体が水圧等によ
り収縮および変形して許容載荷にも限界が生じるためで
あり、その荷重がトンの桁の大きな重量になるとこれに
対応させる浮体物とすることは困難であるとともに該浮
体物を用いた浮体構築物を得ることも困難であること
と、大きな載荷能力を期待する場合には、船や艀の様な
構造にした方が有効であることに起因すると推察され
る。しかしながら、船や艀の様な構造の浮体構築物は、
海や大きな湖沼もしくは河川においては、載荷物を載荷
して浮くことの出来る非常に有用な浮体構築物である
が、急峻な山間地にあるダム等の貯水部においては、こ
れに至る搬送通路の整備が困難である場合が多く、前記
の様な浮体構築物の完成体を搬送することは困難である
とともにダムの近傍で新たに建造することも困難である
ために、大きな載荷能力を有する浮体構築物として船や
艀の様な構造の浮体構築物を利用することは困難であ
る。

【０００３】ところで、近年、ダムにおいては貯水部の
堆積物がダムの存在意義を問い直されるほどまでに貯水
能力の低下を及ぼす要因となりつつあり、堆積物の処理
が喫緊の課題になって来ている。現状での該堆積物の処
理方法としては、ダムの下底部の近傍に設けられたゲー
トを開放して処理する方法、バケット等により堆積物を
直接掬い取り処理する方法等があるが、ダムの下底部の
近傍に設けられたゲートを開放して処理する方法におい
ては、一旦ゲートを開放するとゲート付近の水圧は大き
いために放出される水量が非常に大きくなることと、水
量に比して堆積物処理の効率も良くなく、水を無駄にす
るのみならず、汚濁水が下流域へ悪影響を及ぼし、これ
を試みた結果において社会問題を引き起こしている例も
みられる。一方、バケット等により堆積物を直接掬い取
り処理する方法においては、前述した様に、大きな船や
艀の様な構造の浮体構築物を貯水部に浮かべることは困
難であるために浚渫船の様な方式による処理は困難であ
り、地上部から掘削機により掘削する方法が主に用いら
れている。しかし、掘削機の掘削出来る範囲は限定さ
れ、主に渇水期に干上がった部分の掘削処理に限定され
ることとなり、この場合においても、降雨の心配をしな
がら掘削することになるとともに、ダムの多くは飲料水
への用途に供している場合も多くて、渇水期の貴重な貯
留水を汚濁させる恐れもある。このために、一部では新
たな対策として貯水量の多い時期に堆積物を処理するた
めに側道としての放水路を新たに設けて処理する計画も
推し進められているが、これには多額の工事費を必要と
し該費用は消費者への負担として跳ね返って来ることに
なるとともに、堆積物の処理範囲も限定されると推察さ
れるので、堆積物の処理対策としては大きな問題を含ん
でいると考えられる。この様なことから、流域への悪影
響が少なく、費用を余り掛けないで堆積物を効率良く処
理出来る方策の提案が望まれているとともに、堆積物を
処理する方策の提案の可能性を拡大させるためにも、急
峻な山間地にあるダム等の貯水部における船や艀の様な
構造の大きな浮体構築物の搬送および現地建造等が困難
である現状を克服して、上部に機械や装置等の重量の大
きな載荷物を載荷させて水に浮くことの出来る浮体物お
よび浮体構築物の提案も必要とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の実状
に鑑みてなされたもので、急峻な山間地にあるダム等の
貯水部における船や艀の様な構造の大きな浮体構築物の
搬送および現地建造等が困難である現状を克服して、上
部に機器および装置等の重量の大きな載荷物を載荷させ
て水に浮くことの出来る浮体物および浮体構築物を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明に係る浮体物および浮体構築物は、主要部
が、硬質のプラスチックまたは薄肉の金属もしくはそれ
らの複合材の材質からなる表皮部材と、内部に独立気泡
からなるプラスチック発泡体と、前記表皮部材の水圧等
による凹み変形を防止するために配設された硬質のプラ
スチックまたは金属もしくはそれらの複合材の材質から
なる表皮支持部材とからなることを特徴とする浮体物で
あり、前記浮体物が１個または複数個連結されて用いら
れている浮体構築物であって、上部に重量の大きな機器
および装置等並びにこれに関係する作業者等を加えた載
荷荷重を支持する鋼板および鉄骨もしくは鉄筋コンクリ
ート等により構設された支持床を有し、該支持床を介し
て前記浮体物に載荷させて水に浮くことの出来ることを
特徴とする浮体構築物である。これにより、オイルフェ
ンスに用いられている浮体物の場合の様な発泡体が水圧
等により収縮および変形して許容載荷に限界が生ずるこ
とを克服し浮体物単独の載荷能力の増大と軽量化を図る
とともに、浮体物を搬送が出来る適度な規模に設定しそ
れを連結させることにより載荷能力および適応範囲の拡
大と、長期間の使用が想定されるために台風や凍結等の
自然現象から受ける損傷の恐れと艀等の様な内部が中空
である場合に生ずる恐れのある密封化不全等による内部
への浸水に起因する浮力の低下の回避への対応の容易化
も図ることにより、急峻な山間地にあるダム等の貯水部
における船や艀の様な構造の大きな浮体物の搬送および
現地建造等が困難である現状を克服し、搬送を容易にし
て、上部に重量の大きな機器および装置等の載荷物を載
荷させて水に浮くことの出来る浮体物および浮体構築物
の提供が出来ることを図る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る浮体物および
浮体構築物の実施の形態について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の浮体物の基本形状の模式的斜視図で
あり、図２は該浮体物の一実施例の断面図、図３は該浮
体物の表皮部材にリブに類する凸部を付設した例の断面
図であり、図４は該浮体物を連結させた場合の一実施例
の模式的平面図である。そして、図５は本発明の浮体構
築物の一実施例の模式的断面図である。

【０００７】本発明の浮体物１は、図２に示す様に、硬
質のプラスチックまたは薄肉の金属もしくはそれらの複
合材の材質からなる表皮部材３と、内部に独立気泡から
なるプラスチック発泡体４と、前記表皮部材３の水圧に
よる凹み変形を防止するために配設された硬質のプラス
チックまたは金属もしくはそれらの複合材の材質からな
る表皮支持部材５とからなることを特徴とし、図４に示
す様に、状況に応じて連結部材１０を用いて複数個が連
結されることを特徴としている。そして、浮体物１は、
図１に示す様に、形状としては、図（Ａ）に示す略六面
体形状もしくは図（Ｂ）に示す略円柱形状を基本形状と
し、図３に一例を示す様に、必要に応じて補強リブ等に
類する凸部位が設けられている。また、大きさは、幅が
約１〜３ｍ程度、高さが約１〜３ｍ程度、長さが約２〜
５ｍ程度の範囲を目処に、上部に載荷される機器および
装置等から求められる条件並びに搬送の制約等をを勘案
して設定される。以下、浮体物１を構成する主要部材お
よび浮体物１が用いられた本発明の浮体構築物２につい
て説明する。

【０００８】表皮部材３は、材質が硬質のプラスチック
または薄肉の金属もしくはそれらの複合材からなり、硬
質のプラスチックの例としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、
ポリカーボネート等の材質が考えられ、金属の例として
は、鉄、ステンレス、アルミ等の材質が考えられるが、
前記に例示した材質以外の材質のものでも本発明の目的
を達成する限りにおいて限定はされない。また、厚みは
用いられる部材の材質により設定される厚みも異なる
が、硬質のプラスチックにおいては、約３〜１０ｍｍ程
度を目処とし、金属においては、約１〜３ｍｍ程度を目
処に、用いられる材質性能および浮体物１の大きさと必
要とされる載荷能力等の条件とを勘案し設定される。ま
た、略六面体の形状においては、図２において一面を分
割して組み立てた一例を示すが、六面の中の１面または
複数面を分割させた部品として組み立ててもよく、略円
柱の形状においては、円筒部と両端の円板部を分割させ
た部品として接合して組み立ててもよい。なお、前記の
分割させて組み立てる場合においての接合方法はボルト
接合または溶着接合等考えられるが目的を達成出来る限
りにおいて限定されないが、ボルト等８を用いてかしめ
る接合方法の場合の接合部には防水用のパッキン材７を
付設させて内部への浸水の防止を図る。なお、該パッキ
ン材７の材質は例えばゴムの類の材質が考えられるが、
その材質および形状等は防水の目的を達成出来る限りに
おいて限定はされない。そして、表皮部材３の表面に
は、図３に示す様に、適宜リブに類する凸部位９を付設
させることは強度を向上させることおよび接合部の補強
と接合の容易化において効果的である。なお、その形状
および大きさ等については限定されない。

【０００９】独立気泡からなるプラスチック発泡体４
は、材質の例としては、ポリエチレン、ポリスチレン、
ポリプロピレン、ポリウレタン等の材料が考えられる。
そして、発泡倍率としては、約２０〜１００倍程度の倍
率を目処に設定される。また、該発泡体４は表皮部材３
の内部を結果的に充填された状態にあればよく、その方
法は限定されないが、成形の容易性等を勘案するとビー
ズ発泡方式の発泡体またはポリウレタンの発泡体を用い
るのが容易である。そして、後述する表皮支持部材５と
一体化することが表皮部材３の内部の充填を確実にさせ
ることと水圧等による表皮部材３の凹み変形に対する抵
抗強度を発揮することにおいて好ましい。

【００１０】表皮支持部材５は、材質が硬質のプラスチ
ックまたは金属もしくはそれらの複合材からなり、硬質
のプラスチックの例としては、塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リカーボネート等の材質が考えられ、金属の例としては
鉄、ステンレス、アルミ等の材質が考えられるが、前記
に例示した材質以外の材質のものでも本発明の目的を達
成する限りにおいて限定はされない。断面形状はＬ形ま
たはＨ形等が一般的に用いられるが目的を達成する限り
において限定はされない。また、該部材５の寸法および
配置等の設定については、浮体物１の大きさおよび載荷
能力等の条件を勘案して設定される。そして、表皮部材
と接する部位にあっては、応力を分散させるために板状
部材６を設けることは効果的であり、該部材６の材質お
よび形状と寸法等は適宜設定出来て限定はされない。ま
た、表皮支持部材５と板状部材６との接合は接着または
溶着によることが好ましいが目的を達成する限りにおい
て限定はされない。そして、表皮部材３との着接におい
ては、着接固定には拘らず、密着されていればよい。

【００１１】浮体物１を複数個連結させる場合において
は、図４において平面的に連結した場合の例を模式的に
示すが、実状に応じて平面的および立体的に連結され
る。連結方法としては、例えば、浮体物１の側面部に鋼
板や鉄骨の連結部材１０を着設させて連結させる方法が
考えられるが、本発明の目的を達成出来る限りにおい
て、その連結方法は用いられる部材の材質および形状を
含めて限定はされない。そして、連結される間隔は、後
述する浮体構築物物２の上部の載荷物を支持する支持床
１１の鉄骨等の構成部材の仕様を勘案して設定される。

【００１２】浮体構築物２は、図５に一例を示す様に、
浮体物１の上部に、主に鋼板および鉄骨もしくは鉄筋コ
ンクリート等の材質からなる、機器および装置等１５を
支持する支持部材１４、作業者が作業出来る作業床１
３、これらを支持する支持架構１２からなる支持床１１
がある。また、浮体物１と支持床１１の間には浮体物１
の損傷を回避させるために緩衝材１６を配設することが
好ましい。そして、支持床１１の仕様は適宜設定され限
定はされないとともに、緩衝材１６においても浮体物１
と支持床１１を勘案し適宜設定され、目的を達成する限
りにおいて仕様は限定されない。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、大きな船や艀等の搬送
や現地建造等が困難な急峻な山間地にあるダム等の貯水
部においても、搬送が容易で載荷能力が大きくてしかも
連結させれば載荷能力を更に増大出来る浮体物と、該浮
体物を用いて重量の大きな機器および装置等の載荷物を
載荷させて浮くことの出来る浮体構築物を提供すること
が出来るので、近年、喫緊の課題になりつつあるダムに
おける貯水部の堆積物の処理問題に対して、現在の処理
策の課題点である、ダムに付設されているゲートを開放
して処理しようとした場合に生ずる汚濁水による下流域
へ悪影響を及ぼす等の課題点、および、大きな船や艀等
が必要な浚渫船方式の処理が困難なために地上部からの
掘削機による処理能力の限界性の課題点、更には、これ
らに代わる側道としての放水路を新たに設けて処理する
計画の高額工事費と堆積物処理範囲の限界性の課題点等
を解決するために、例えば、浮体構築物に浚渫のための
機器および装置等を積載して、費用を余り掛けないで、
汚濁水による下流域への悪影響も余り及ぼさず、効果的
に堆積物を回収処理が出来る方策等の策定のために大き
く寄与出来うることを通じて社会に大きく貢献出来る。
また、本発明は、機器および装置等を載荷させるだけで
なく他の目的にも活用出来るとともに、急峻な山間地に
あるダム等の貯水部のみならず海や大きな湖沼もしくは
河川においても活用出来るので、広範に貢献しうる。そ
して、本発明は飲食容器の様に直接人体に影響を及ぼす
ものでもなく、美観においても余り要求されないので、
プラスチックの材質においては、リサイクルのプラスチ
ックも大いに活用出来るので、現在、国を挙げて推進さ
れつつあるリサイクル活動等にも広く貢献出来うる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浮体物の基本形状の模式的斜視図

【図２】該浮体物の一実施例の断面図

【図３】該浮体物の表皮部材にリブに類する凸部を付設
した例の断面図

【図４】該浮体物を連結させた場合の一実施例の模式的
平面図

【図５】本発明の浮体構築物の一実施例の模式的断面図

【符号の説明】

１；本発明の浮体物 ２；本発明の浮体構造物 ３；浮体物の表皮部材 ４；浮体物の独立気泡からなるプラスチック発泡体 ５；浮体物の表皮支持部材 ６；浮体物の表皮支持部材に付設する板状部材 ７；浮体物の表皮部材を分割して組み立てる場合に用い
る防水用パッキン材 ８；浮体物の表皮部材を分割して組み立てる場合に用い
る接合ボルト等 ９；浮体物の表皮部材に付設する補強リブ等に類する凸
部位 １０；浮体物の連結部材 １１；浮体構造物の上部の載荷物の支持床 １２；支持床の機器および装置等の支持部材 １３；支持床の作業床 １４；支持床の支持架構 １５；機器および装置等 １６；浮体物１と支持床１１との間に配設される緩衝材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に重量の大きな載荷物を載荷させて
   水に浮くことの出来る浮体物であって、主要部が、硬質
   のプラスチックまたは薄肉の金属もしくはそれらの複合
   材の材質からなる表皮部材と、内部に独立気泡からなる
   プラスチック発泡体と前記表皮部材の水圧等による凹み
   変形を防止するために配設された硬質のプラスチックま
   たは金属もしくはそれらの複合材の材質からなる表皮支
   持部材とからなることを特徴とする浮体物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の浮体物が１個または複
   数個連結されて用いられている浮体構築物であって、上
   部に重量の大きな機器および装置等並びにこれに関係す
   る作業者等を加えた載荷物を支持する鋼板および鉄骨も
   しくは鉄筋コンクリート等により構設された支持床を有
   し、前記支持床を介して請求項１に記載の浮体物に載荷
   させて水に浮くことの出来ることをことを特徴とする浮
   体構築物。