JP2004009866A

JP2004009866A - 浮体構造物

Info

Publication number: JP2004009866A
Application number: JP2002165371A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ota; 太田　真; Masami Matsuura; 松浦　正己; Shinkichi Tanigaki; 谷垣　信吉; Naoji Toki; 土岐　直二
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】大掛かりな設備を設けることなしに浮体本体上面の熱変形を生じにくくする。
【解決手段】浮体構造物１を構成する中空箱形状の浮体本体２の、水面Ｗ上に露出される上面２ｃにおいて、少なくとも端部に断熱部３を設ける。断熱部３として、発泡スチロールや発泡ポリエチレン等の発泡材を用いる。この断熱部３上に、浮体構造物１の使用目的に応じて、アスファルトやコンクリート等の舗装４を施したり、様々な構造物を設ける。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば洋上コンテナバース（埠頭）や洋上空港、水上防災基地等、水上に浮かべられる浮体構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような浮体構造物は、上部を水面上に露出した状態で水上に浮かべられる中空箱形状をなす浮体本体を有しており、その上部には、使用目的に応じて、アスファルトやコンクリート等の舗装や施設等の建造物などの構造物が設けられる。
【０００３】
ここで、浮体本体の下部は水没していて常に周辺の水温に近い温度に保たれるのに対して、水上に露出している上面は、日射を受けることによって加熱されて下部よりも高温となり、また、昼夜での気温の変動に伴って温度が変化する。
このように浮体本体に上下方向の温度差が生じることで、上面にゆがみが生じることとなる。特に、上面の端部近傍では、より大きなゆがみが生じる。
このようなゆがみが生じることで、浮体本体の構造部材にストレスが加わることとなる。また、浮体構造物上の舗装等の構造物が浮体本体上面の変形を抑えるように作用して、上面の構造部材にストレスを与えてしまう可能性がある。
従来は浮体構造物が比較的小規模であるために前記のゆがみによる影響は特に問題とならないが、今後建造されるであろう洋上空港などのより大規模なものでは、ゆがみによる影響が顕著に表れる可能性がある。
【０００４】
このゆがみの解消を図るため、特開平９−２７２４９３号公報に、浮体式構造物内の上表面に接近して浮体内部隔室を設けて、この浮体内部隔室の一方の側壁から低温の海水を送り込み、この側壁に対向するもう一方の側壁から排出する浮体式構造物の冷却方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この浮体式構造物の冷却方法を採用した場合、大量の海水を浮体内部隔室内に送り込む必要があるため、大掛かりなポンプ装置が必要となってしまう。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大掛かりな設備を設けることなしに浮体本体上面の熱変形を生じにくくした浮体構造物を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる浮体構造物は、上部を水上に露出させた状態で水上に浮かべられる浮体構造物であって、浮体本体の上面の少なくとも端部に、断熱部が設けられていることを特徴としている。
このように構成される浮体構造物においては、浮体本体の上面に断熱部が設けられているので、浮体構造物上に設けられた構造物や断熱部の上面が日射や外気温によって加熱されても、その熱が断熱部によって遮断されて浮体本体上面に伝わりにくい。
ここで、断熱部は、浮体本体の上面全体に設ける必要はなく、少なくとも上面において大きなゆがみの生じる端部の上にのみ設けられていればよい。
【０００８】
断熱部としては、例えば発泡スチロールや発泡ポリエチレン等の発泡材を用いることができる。この場合には、安価で軽量な断熱部を用いるので、浮体構造物を安価で軽量なものとすることができる。
【０００９】
また、浮体本体の上面の少なくとも端部に、気体を満たされる気体室を設けて、この気体室内に形成される気体層を前記断熱部とする構成を採用してもよい。この場合にも、安価で軽量な断熱部を用いるので、浮体構造物を安価で軽量なものとすることができる。
【００１０】
また、気体室を画成する上壁部に、スリット状の開口部を形成してもよい。
このように気体室の上壁部に開口部を形成することで、開口部が上壁部の熱膨張を許容するスペースとなるので、上壁部が熱膨張しても、ゆがみの累積が生じなくなる。
【００１１】
さらに、気体室の上壁部よりも低温の気体を気体室内に送り込む低温気体供給装置を設けてもよい。
これにより、気体室の断熱作用に加えて、気体室内に供給される低温の気体によって浮体本体上面や浮体構造物上に設けられる構造物の冷却を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施の形態〕
以下より、本発明の第一の実施の形態にかかる浮体構造物について、図１を用いて説明する。ここで、図１は本実施形態にかかる浮体構造物の概略形状を示す側断面図である。
【００１３】
本実施の形態にかかる浮体構造物１は、底面２ａと、底面２ａの端部から上方に立ち上げられる側壁２ｂと、側壁２ｂの上端に底面２ａと対向させて設けられる上面２ｃとを有する中空箱形状の浮体本体２を有している。
浮体構造物１は、この浮体本体２単体によって構成されるほか、複数の浮体本体２を連結して所望の大きさとした構成とされる。本実施の形態では、浮体構造物１を、浮体本体２単体で構成した例を示している。
【００１４】
浮体本体２の上面２ｃにおいて、少なくとも端部には、断熱部３が設けられている。本実施の形態では、断熱部３を上面２ｃ全体に設けており、また断熱部３として、例えば発泡スチロールや発泡ポリエチレン等の発泡材を用いている。
この断熱部３上には、浮体構造物１の使用目的に応じて、アスファルトやコンクリート等の舗装や施設等の建造物などの構造物が設けられる。
本実施の形態では、断熱部３上に舗装４を施した例を示している。
【００１５】
このように構成される浮体構造物１は、浮体本体２の上面２ｃを水面Ｗ上に露出した状態で水上に浮かべられる。
このため、浮体本体２の下部は水没していて常に周辺の水温に近い温度に保たれるのに対して、水上に露出している上部に設けられる構造物や断熱部３の上面は、日射や外気温によって加熱され、浮体本体２の下部よりも高温となる。
【００１６】
しかし、浮体本体２の上面２ｃに断熱部３が設けられているので、浮体構造物１上に設けられた舗装４等の構造物や断熱部３の上面の熱が断熱部３によって遮断されて、浮体本体２の上面２ｃに伝わりにくい。
このように、本実施形態にかかる浮体構造物１によれば、浮体本体２に生じる上下方向の温度差が断熱部３を設けていない場合に比べて小さくなり、浮体構造物１に生じるゆがみを小さくすることができるので、浮体構造物１が洋上空港などのこれまでにない大規模なものであっても、浮体本体２の上面２ｃのゆがみによる影響が生じにくい。
【００１７】
さらに、この浮体構造物１では、浮体本体２上に断熱部３を設けるだけでよく、また断熱部３は、少なくとも、浮体本体２の上面２ｃにおいて大きなゆがみの生じる端部にのみ設ければよいので、大掛かりな設備を設けずに済む。
そして、断熱部として、発泡スチロールや発泡ポリエチレン等の安価で軽量な発泡材を用いているので、浮体構造物１を安価で軽量なものとすることができる。
【００１８】
〔第二の実施の形態〕
以下より、本発明の第二の実施の形態にかかる浮体構造物について、図２及び図３を用いて説明する。図２は本実施の形態にかかる浮体構造物の概略形状を示す側断面図、図３は本実施の形態にかかる浮体構造物の概略形状を示す平面図である。ここで、本実施の形態において、第一の実施の形態と同一または同様の部分については同じ符号を用いて説明する。
【００１９】
本実施の形態にかかる浮体構造物１１は、第一の実施の形態に示した浮体構造物１において、浮体本体２の上面２ｃ上に発泡材からなる断熱部３を設ける代わりに、上面２ｃのうちの少なくとも端部に、気体を満たされる中空箱形状の気体室１３を設けて、この気体室１３内に形成される気体層１４によって断熱部を構成したものである。ここで、気体室１３内に満たされる気体としては、空気のほか、任意のものを用いることができる。
【００２０】
本実施の形態では、気体室１３を上面２ｃ全体に設けている。
また、気体室１３を画成する上壁部１３ａには、スリット状の開口部１５が形成されている。上壁部１３ａは、この開口部１５によって複数の区画１６に区分されている。
この開口部１５は、上壁部１３ａにおいて熱膨張の生じる方向に対して交差する方向に沿って設けられるものであって、上壁部１３ａの端部においては、縁部に平行にして設けられている。
ここで、この開口部１５は、必ずしも上壁部１３ａ全体に設ける必要はなく、少なくとも、上壁部１３ａにおいて大きなゆがみの生じる端部近傍に設けていればよい。
【００２１】
そして、気体室１３上には、浮体構造物１１の使用目的に応じて、アスファルトやコンクリート等の舗装４が施されたり、様々な構造物が設けられる。
また、気体室１３内には、上壁部１３ａ上に設けられる構造物の重量及び上壁部１３ａ自体の重量を支えるための支持部材１３ｂが設けられている。
【００２２】
本実施の形態にかかる浮体構造物１１によれば、気体室１３内に形成される気体層１４を断熱部としているので、浮体構造物１１を安価で軽量なものとすることができる。
また、気体室１３の上壁部１３ａに開口部１５を形成しているので、開口部１５が各区画１６の熱膨張を許容するスペースとなり、気体室１３の上壁部１３ａが熱膨張しても、開口部１５によって区分される各区画１６がそれぞれ独立して熱膨張するために、ゆがみの累積が生じなくなり、ゆがみの量を小さくすることができる。
【００２３】
ここで、本実施の形態において、気体室１３の上壁部１３ａよりも低温の気体を気体室１３内に送り込む低温気体供給装置２１を設けてもよい。
低温気体供給装置２１としては、任意の構成のものを採用することができ、例えば、装置本体内に外気を取り入れる吸気ファンと、この外気を冷却する熱交換器と、冷却された外気を気体室１３内に導く導管とによって構成することができる。
また、低温気体供給装置２１の設置位置は任意であって、上壁部１３ａ上に設置してもよく、浮体本体２内に設置してもよい。
この構成を採用することにより、気体室１３内の気体層１４の断熱作用に加えて、気体室１３内に供給される低温の気体によって浮体本体２の上面２ａや浮体構造物１１上に設けられる構造物の冷却を図ることができる。
【００２４】
また、本実施の形態では、気体室１３の上壁部１３ａに開口部１５を設けた例を示したが、上壁部１３ａには、必ずしも開口部１５を設ける必要はない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる浮体構造物によれば、浮体本体の上面に断熱部が設けられているので、浮体構造物上に設けられた舗装や構造物が日射によって加熱されても、その熱が断熱部によって遮断されて浮体本体上面に伝わりにくくいので、浮体本体に熱変形が生じにくくなる。
この構成では、浮体本体上に断熱部を設けるだけでよく、また断熱部は、浮体本体の上面全体に設ける必要はなく、少なくとも、上面において大きなゆがみの生じる端部にのみ設ければよいので、大掛かりな設備を設けずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかる浮体構造物を示す側断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態にかかる浮体構造物を示す側断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態にかかる浮体構造物を示す平面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態にかかる浮体構造物の他の形態例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１、１１　浮体構造物　　　　　　　　　　２　浮体本体
２ｃ　上面　　　　　　　　　　　　　　　３　断熱部
１３　気体室　　　　　　　　　　　　　　１３ａ　上壁部
１４　気体層（断熱部）　　　　　　　　　１５　開口部
１６　区画　　　　　　　　　　　　　　　２１　低温気体供給装置

Claims

上部を水上に露出させた状態で水上に浮かべられる浮体構造物であって、
浮体本体の上面の少なくとも端部に、断熱部が設けられていることを特徴とする浮体構造物。
前記断熱部が、発泡材によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の浮体構造物。
前記浮体本体の上面の少なくとも端部に、気体を満たされる気体室が設けられ、
該気体室内に形成される気体層が前記断熱部とされていることを特徴とする請求項１記載の浮体構造物。
前記気体室を画成する上壁部に、スリット状の開口部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の浮体構造物。
前記気体室を画成する上壁部よりも低温の気体を前記気体室内に送り込む低温気体供給装置を有していることを特徴とする請求項３または４に記載の浮体構造物。