JP2005193730A

JP2005193730A - 人工浮島

Info

Publication number: JP2005193730A
Application number: JP2003436994A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Sumita; 茂和住田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】海上で定位置に係留している浮揚構造物の海底からの高さを波や潮の干満による海面変化に影響されないようにする。浮揚構造物に加わる荷重変動による浮揚構造物の揺れや上下動を防止する。また、このような課題を克服し、浮揚構造物を建造したとして、実際に海洋に運んで設置する方法も同時に具体化する必要がある。
【解決手段】浮揚構造物の高さを海底から一定に保つため、波や潮の干満による海面の変化で受ける浮力変動分と浮揚構造物に加わる荷重変動による浮揚構造物の喫水変動を浮体部分の持つ浮力に打ち勝つ沈鐘を浮体部分に吊り下げ着底させることにより、浮体部分を海中に潜らせ、しかも浮体部分上面が海面からあまり深くない高さを保つようにすることで、浮体部分の上部に設けたデッキが海面上に残るようにし、浮揚構造物を構成する。沈鐘と浮体部分は例えば鎖でつなぎ、その距離を調整できる構成とする。また、浮体部分とその上部のデッキは、浮体部分の上面にしっかりした柱を建てその柱にデッキを固定する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は海上において、波や干満の影響を受けずに標高を一定に保ち且つ、浮揚構造物に掛かる荷重の変動により喫水が変動しない機能を持つ浮揚構造物に関するものである。

海上に浮かぶ物（浮揚構造物）は、波や潮の干満により揺動したり上下動したりする。個人差はあるが船酔いするのもそのためである。海上を移動する船では海面に浮いているため揺動や上下動を避けることはできないが、海上の定位置に係留する台船などでも船と同様海上に浮いているため揺動したり上下動する。海上釣り筏でも船酔いするのはそのためである。

浮揚構造物と陸とを行き来する時、潮の干満で浮揚構造物は上下するため、それらの間を結ぶ歩廊は浮体物の上下動に合わせて高さを調整する必要がある。
台船では、バラスト調整を行い陸側との高さを合わせることができる。しかし、この方法では海面の変化に合わせて常に調整を続けなければならない。

海上で定位置に係留している浮揚構造物の海底からの高さを波や潮の干満による海面変化に影響されないようにする。
浮揚構造物に加わる荷重変動による浮揚構造物の揺れや上下動を防止する。
また、このような課題を克服し、浮揚構造物を建造したとして、実際に海洋に運んで設置する方法も同時に具体化する必要がある。

浮揚構造物の高さを海底から一定に保つため、波や潮の干満による海面の変化で受ける浮力変動分と浮体物に加わる荷重変動による浮体物の喫水変動を浮体部分の持つ浮力に打ち勝つ沈鐘を浮体部分に吊り下げ着底させることにより、浮体部分を海中に潜らせ、しかも浮体部分上面が海面からあまり深くない高さを保つようにすることで、浮体部分の上部に設けたデッキが海面上に残るようにし、浮揚構造物を構成する。
沈鐘と浮体部分は例えば鎖でつなぎ、その距離を調整できる構成とする。また、浮体部分とその上部のデッキは、浮体部分の上面にしっかりした柱を建てその柱にデッキを固定する構成とする。

一つの浮揚構造物で長さが何ｋｍにもおよぶ広大な物を造ることは困難だが、小規模な個々の浮揚構造物をそのデッキが海底から一定の高さに設置することで、陸上に高架道路を建設するように多数の浮揚構造物をそのデッキが海底から一定の高さに連結して敷設することができ、海面に広大なデッキを構築し、埋め立てによらない人工浮島を実現できる。
人工浮島の用途としては、空港や都市としての利用や軟弱地盤の岸壁などでは地盤の沈下に対応が容易なためシーバースとしての利用も考えられる。
海域や水深にもよるが、小規模で複数の浮揚構造物を敷設すると、海底に沈める沈鐘は人工漁礁として役立てることもできる。また、海上釣り筏として使用すれば、船酔いしやすい人でも、波止場釣りの気分で海の筏釣りを楽しむことができる。

海上のデッキ部分と海中でデッキを柱と共に支える浮体部分、および浮体部分を海中に潜らせる沈鐘と沈鐘を浮体部分と繋ぐ鎖で構成する。（図１．）
更に浮体部分は上下に二段階で構成し、下段の主浮体は沈鐘を吊り揚げるのに必要な浮力と浮揚構造物の全自重を浮かせるのに必要な浮力の合計よりも若干少ない程度の浮力を有し、上段の補助浮体を主浮体と併用することで、デッキ部分と補助浮体の喫水以上を海面上に浮上させ、沈鐘をも海底から引き離すことのできる浮力を有するように計画する。
沈鐘の重量は浮揚構造物の最大積載荷重よりも重いものとする。機構的には、海上のデッキまたは主浮体に、沈鐘を着底させたり吊り揚げたりできるように鎖を伸ばしたり縮めたりできる揚重機を備え、上段の補助浮体は主浮体上部とデッキ間を上下に昇降できる構造とし、補助浮体とデッキ間にその間隔を調整できる伸縮装置を備える。
主浮体と補助浮体を併用した状態では、浮揚構造物を沈鐘も含めて海底から浮き上がらせることができるので、浮揚構造物を海上で自由に曳航することができる。しかし、デッキ上の最大積載荷重が１０Ｔｏｎ程度以下で小型の場合は水深をそれほど考慮する必要はないが、数百Ｔｏｎの浮揚構造物になると沈鐘が大きくなり相当水深が深くないと曳航できない。この場合は、必要な水深の海域まで沈鐘は軽い状態で曳航し、海上で沈鐘の本来必要な重量の錘を沈鐘に懸ける工夫が必要になる。
沈鐘は巨大なケーソンタイプも考えられるが、海底の地形に馴染むことを考慮すると底に三本脚を持つ巨大な籠に、適度な大きさと重量のテトラ状の錘を積み上げる方式が望ましい。また、テトラはテトラ自体の浮力を抑制して比重を大きくする必要があるときは、テトラの鉄筋の枠の内に例えば鉛の塊または鉄鉱石等を詰め込んでコンクリートで固める等の工夫も必要になる。

浮揚構造物の基本構成を示す。海上デッキ▲１▼・海上デッキ用支持柱▲２▼・主浮体▲３▼は剛構造で結合し一体化する。沈鐘▲５▼は沈鐘用鎖▲４▼を用いて海上デッキ▲１▼（または主浮体▲３▼）に取付けた沈鐘用鎖揚重機▲６▼で吊り下げる。補助浮体▲７▼は海上デッキ▲１▼の下面に取付けた補助浮体昇降用伸縮装置▲８▼の先端に取付ける。沈鐘▲５▼を海底に着底させる時は補助浮体▲７▼を海面から完全に離れるまで伸縮装置▲８▼により引き上げる。この時、主浮体▲３▼は完全に潜水状態となる。逆に沈鐘▲５▼を海底から引き離す時は、伸縮装置▲８▼により補助浮体▲７▼を海面に押し付けるその喫水まで降ろす。この状態では沈鐘は海底から離れているので浮揚構造物全体が浮いた状態になり、沈鐘を沈鐘用鎖揚重機で吊り上げて曳航することができる。複数の浮揚構造物を連結した状態を示す。主浮体または海上デッキが海底から一定の高さになるよう海底の深さに応じて沈鐘用鎖の長さを調整し、海上デッキ用支持柱間を連結部▲９▼により連結する。図の例では浮揚構造物の基本構成分を４基連結しており、この程度の規模では海上釣り筏などの用途にしか使えないが、百基・千基と連結することにより人工浮島を構成することができ、滑走路などにも利用できる。

Claims

最大積載荷重に見合う沈鐘により海底から一定の高さに潜水させた主浮体の上に海上デッキなどを構築することを特徴とする浮揚構造物。
請求項１の浮揚構造物で海上構造部から補助浮体を、海面に押し下げたり海面から引き上げたりすることにより、浮揚構造物全体の浮力を調整して、沈鐘を海底から引き離したり着底させたりすることのできる浮揚構造物。
請求項１の浮揚構造物で沈鐘と主浮体または海上デッキとを繋ぐ鎖の長さを調整して、沈鐘を着底させたまま、主浮体および海上デッキの海底からの高さを調整する機能を有する浮揚構造物。
請求項１の浮揚構造物の主浮体と海上デッキおよびデッキ支持柱などを水平方向に多数連結して敷設することにより構築する海上の広大な人工浮島。