JP2006264596A - 浮体ユニット及び浮体式耐震構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動を効果的に除去することができる浮体ユニット及び浮体式耐震構造物を提供することを目的としている。
【解決手段】 浮体ユニット１０は、中空容器状に形成した本体１１と、前記本体１１の底部に設けた開口１８と、前記本体１１の上部に設けられて、前記本体１１の内部と外部とを連通、遮断する開閉弁１６とを有する。この場合において、本体１１は、内部に前記本体１１の浮力を検出する浮力検出部が設けてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は浮体ユニット及び浮体式耐震構造物に関し、特に振動を効果的に除去する浮体ユニット及び浮体式耐震構造物に関する。

近年、建築物の安全性向上を図った種々の耐震対策が講じられている。建築物に対する耐震技術の一つとして免震構造が提案されている。免震構造は水平方向の振動による振動エネルギーをダンパーによってゆっくりとした揺れに変えて吸収し緩和する技術である。このような耐震技術は、住宅に限ったものではなく、原子力発電所、火力発電所、化学プラント、石油精製プラント等の大型構造物に対しても必要である。これらの大型構造物は、地震等の災害により破損すると、近隣に多大な損害を与える可能性があるため、特に効果的な耐震対策が必要とされている。この大型構造物は敷地面積が広いばかりでなく、その重量も大きくなる。そのため大型構造物の耐震構造には、構造物を支えるとともに、地震の振動を除去するための効果的な基礎工事が必須となっている。

このような大型構造物の耐震対策に対して、海上を利用した浮体構造物の開発が提案されている。浮体構造物は従来の埋立工法と異なり、海洋の表面を利用して複数の浮体構造物を結合して任意形状の人工基盤を建造する構造物である（例えば、特許文献１、特許文献２）。海上に浮上した浮体構造物に大型構造物を設置することにより、基礎基板に対する大型構造物の重量負担を軽減するようにしている。また浮体構造物は海上に浮上してドルフィンと呼ばれるアンカーでつなぎとめられた構造である。このため地震が発生しても直接地面に接していないので振動が伝わることがなく、振動に対する構造物の揺れを防止することができると考えられている。
特開平７−１８７０６６号公報 特開平１１−１５２０８２号公報

しかしながら、従来の浮体構造物は底が密閉された中空の浮体ユニットを水面に多数浮かべて配置し、構造物全体が薄い板と同様な構造になっている。このような巨大な浮体構造物を水に浮かべる場合、図１４に示すように、移動の利便性や建設費の関係から岸に近いところに設置される。岸に近いところでは水深が浅く、深く掘り下げるにはコストが掛るため水深の浅い箇所に設置するケースが多い。そうすると例えば、浮体構造物１の一辺ｗが２００メートルで、浮体底面と水底２との距離ｔが２メートルとすると、その比率は１００：１となる。この比率の差が大きくなればなる程、クッション性のある水の層というよりもむしろ水の膜となる。そうすると直下型地震に対し、水そのもののクッション作用がなくなり、水は固体の性質を持つのと同じ作用となる。このため垂直方向の振動を吸収することが困難となる。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点を改善するため、振動を効果的に除去することができる浮体ユニット及び浮体式耐震構造物を提供することを目的としている。また、本発明は浮体ユニットの水中のバランスを保つことを目的としている。

本発明に係る浮体ユニットは、中空容器状に形成した本体と、前記本体の底部に設けた開口と、前記本体の上部に設けられて、前記本体の内部と外部とを連通、遮断する弁と、を有することを特徴としている。

この場合において、前記本体は、内部に前記本体の浮力を検出する浮力検出部が設けてあるとよい。前記開口は、前記本体の底板に形成したオリフィスであるとよい。前記底板は、逆漏斗状に傾斜して形成してあり、前記開口は、前記本体の下端より高い位置に形成してあるとよい。前記本体は、前記開口に対向させた拡散板を内部に有しているとよい。前記本体は、複数の浮室に区分けしてあるとよい。前記開口は複数設けられ、前記底板は本体への水の流入または流出のいずれか一方のときに複数の前記開口の一部を水の流れによって閉塞し、いずれか他方のときに水の流れによって開放する蓋を有するとよい。前記本体は、周縁部に複数のバランス調整部を有しているとよい。前記本体は、複数の前記本体を相互に連結する連結部材に嵌合させる嵌合部を有しているとよい。前記本体には、前記本体よりも小さい断面の突出部を形成してあるとよい。

本発明に係る浮体式耐震構造物は、浮体ユニットの複数を、連結部材を介して相互に連結したことを特徴としている。

この場合において、前記連結部材は、トラス構造に形成してあるとよい。複数の前記浮体ユニットは、複数行、複数列に配置してあり、前記複数行の所定の行間または前記複数列の所定の列間は、前記浮体ユニットを移動可能な幅を有しているとよい。

上記のごとくなっている本発明は、中空容器状に形成した本体の内部に空気層を形成することができる。このため空気層による圧縮作用により、地震等による垂直方向の振動を吸収して除去することができる。

また、浮体ユニットは、空気供給手段に接続し、本体の内部と外部とを連通、遮断する弁を備えている。このため本体内部の空気層の厚さを変えることにより、浮体ユニットの水面からの露出量を小さくし、または浮体ユニットが中性浮力を有するようにすることにより、メンテナンス、点検時に修理対象となる浮体ユニットのみ水中から取り出して修理することができる。よってこれまで連結部材で固定し、底を密閉された中空の浮体ユニットは、取り外しができないため水中でメンテナンス作業を行っていた。本発明によれば水中作業の必要がなくなり、メンテナンス作業が容易となる。

浮体ユニットの底面にはオリフィスを形成してある。このため本体に流入する水の流量と本体から流出する水の流量を変えることによって、本体の振動に周期のずれを生じさせることができる。したがって空気層の圧縮による共振現象を低減することができる。

本体は、開口に対向させた位置に拡散板を設置してある。本体内部の空気層は開口から急激に流入する水によって攪拌され気泡となる。この気泡は本体から流出する水とともに外部に流れ出てしまい、空気層が少なくなる。そこで拡散板を形成することによって、本体の開口から急激に流入する水が内部の空気層を吹き上げないようにすることができる。また空気層が開口から外部へ流出するのを防止することができる。

浮体ユニットには複数のバランス調整部を形成してある。このため本体の浮上の際にバランスを保ちながらメンテナンス対象となる浮体ユニットを取り外しすることができる。

前記本体は、内部を複数の浮室に区分けしてある。このため複数の浮室の空気量を制御することによって、本体の傾きを除去して浮体ユニットのバランスを保つことができる。

前記本体には、前記本体よりも小さい断面の突出部を形成してある。このため水面付近の波の影響で本体に上下動が生じても、浮力変動幅を小さくできるので水面上下動の影響を低減することが可能となる。

浮体式耐震構造物には浮体ユニットの着脱通路を形成してある。このため複数並べて配置してある浮体ユニットに対して、メンテナンス対象となる浮体ユニットのみを容易に水上に取り出すことが可能となる。

本発明に係る浮体ユニット及び浮体式耐震構造物の実施形態を添付した図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１は浮体ユニットの説明図である。同図（１）は断面図を示し、同図（２）は平面図を示す。図示のように、浮体ユニット１０は、箱型の本体１１の底面を取り除いた中空容器状に形成してある。浮体ユニット１０は、本体１１の上面側に空気供給手段１２の配管１４が開閉弁１６を介して接続している。開閉弁１６は本体１１の内部と外部を連通あるいは遮断する。一方、浮体ユニット１０の下端には外部の水が本体内部に流入する開口１８を形成してある。浮体ユニット１０の大きさは、例えば１０メートル角の立方体状に形成することができる。また浮体ユニット１０の上面には、後述する連結部材の底面と嵌合するための嵌合凸部２２を４隅に形成してある。また浮体ユニット１０は、材質に鋼板などの金属部材、繊維強化熱硬化性樹脂（Fiber Reinforced Plastics）などのプラスチック樹脂材、または鉄筋コンクリートなどを用いることができる。なお、浮体ユニット１０の材質及び大きさは一例であって、これに限定されるものではない。さらに浮体ユニット１０の形状は、開口部１８を備えていれば、直方体のほかにも多角形、楕円、円筒など任意の形状に設定することができる。

このような浮体ユニット１０は、開口１８が形成してある下端を海中に沈め、開閉弁１６を開いて本体内部の空気を排出し任意に設定した厚さの空気層２０を形成することができる。あるいは、海中の浮体ユニット１０に対し、空気供給手段１２によって本体内部に空気を供給して空気層２０を形成することもできる。そして浮体ユニット１０は、本体内部に空気層２０を形成して本体１１の上面側を水面上に僅かに突出させている。このため空気層２０の圧縮によって、垂直軸方向の振動を吸収することができる。一方、水平軸方向の振動は水深が浅いために本体１１と水底との間の水の層が薄くなったとしても、水底と本体１１の下端は剪断方向の動きとなり、水の層は潤滑油と同様な働きをして水底の水平振動は浮体ユニット１０上に形成する構造物に伝達されることがない。

図２は浮体ユニットの第１変形例を示す図である。なお、図１の浮体ユニット１０と同一の符号は同一の作用及び機能を有しその説明を省略する。前述の浮体ユニット１０は、直方体の底面を取り除いた中空容器状である。この底面を取り去ってしまうと、空気の圧縮性のために共振現象、すなわち地震による下方からの水圧の揺れと空気層２０の揺れの周期が一致して揺れの方向が同調すると揺れの力が増幅する現象が生じる。そうすると発生した振動が本体１１で増大するおそれがある。

そこで、図示のように、第１変形例の浮体ユニット１０Ａは、底板２３の一部に開口１８を形成してある。この開口１８は本体１１に流出入する水の流量を調整する絞り作用をなすオリフィス２４として用いている。オリフィス２４は本体１１に流入する水の流量と本体１１から流出する水の流量を変えることによって、本体１１の振動に周期のずれを生じさせて、空気層の圧縮性による共振現象を低減することができる。

なお開口面積は浮体ユニット１０Ａの容積に伴って任意に設定することができる。また開口形状は円形のほか多角形、楕円など任意の形状に設定することができる。これにより、本体内部の空気層２０は、構造物の重量を支えるとともに、本体１１にダンパー特性を持たせることによって、空気層が弾性体の働きとなって垂直軸の振動を吸収することができる。また、本体内部に導入された水が空気層２０に急速に吹き上げないように開口１８に対向した位置に拡散板（邪魔板）２６を取り付けてある。拡散板２６は、開口１８から急激に流入する水を消散させることができる。このため急激に流入する水によって空気層２０が気泡となって水中に含まれ、水の流出とともに気泡として外部に流出することを防止できる。

前記開口１８は図３に示すように底板２３に複数形成することができる。また同図（２）に示すように、浮体ユニット１０Ａの底板２３に複数形成した開口１８の一部に蓋２５を形成してある。蓋２５は本体１１の内側に形成してある。この蓋２５付きの開口は、外部から水が流入する場合には、蓋２５が開いて流入させることができ、内部から水が流出する場合には、蓋２５が閉塞して水の流出を阻止させる。このため垂直軸方向に振動が発生した場合、本体１１が下方から突き上げられたとき底板２３の全ての開口１８から水が流入し、内部の空気層２０を圧縮することによって振動が低減される。ついで水底が下向きの動きとなったとき、蓋２５付きの開口１８が閉塞することによって、一部の開口１８から水が流出する。このため流入時よりも流出する水の抵抗が大きくなり下向きの動きを低減することができる。

なお開口１８を開閉する蓋２５は、本体１１の外部に形成することもできる。外部に蓋２５を形成する際には、閉方向に付勢する付勢手段、例えばトーションばねを用いるとよい。この蓋２５は内側に形成した蓋２５と逆の作用を成し、外部から水が流入する場合には、蓋２５が閉塞し水の流入を阻止して、内部から水が流出する場合には、蓋２５が開放して水を流出させることができる。

このように複数の開口１８の一部に蓋２５を形成することによって、本体１１は底面に流量調整弁と逆止弁を並列に設けた構造となり、本体内部に流出入する水の流量を制御することができる。

そして地震による第一波が下から押し上げるか、又は下降から始まるかを予測し、その予測に基づいて、内側の蓋２５あるいは外側の蓋２５を用いるかを選択する構成とすることができる。また最初の振動に対しては蓋２５が開放し、その後動きが反転したときには蓋２５が閉塞するように構成することもできる。これにより地震による振動を低減することができる。

図４は浮体ユニットの第２変形例を示す説明図である。なお、図１の浮体ユニット１０と同一の符号は同一の作用及び機能を有しその説明を省略する。第２変形例の浮体ユニット１０Ｂは、図示のように底板２３を内部に折り曲げ逆漏斗状に傾斜させている。そして開口１８は本体１１の下端よりも高い位置に形成してある。浮体ユニット１０Ｂは、地震発生によって水底が瞬間的に上方に突き上げられたとき、底板２３全体に水圧エネルギーが加わり、そのエネルギーが減衰することなく底板２３から傾斜に沿って上部へ移動する。オリフィス２４ａはホーン形状になっているため通過する水の圧力が上昇するとともに本体内部の空気層２０を圧縮する。

ついで水底が下降に転じたときには浮体内部の空気層２０が膨張して水がオリフィス２４ａを逆流しようとすると流入時よりも絞りの抵抗が増加する。このため水が本体１１に流入するときよりも流出時の抵抗が大きくなり、本体１１の下降と本体内部から流出する水との間に位相のずれが生じて共振現象を減衰させることができる。

図５は浮体ユニットの第３変形例を示す説明図である。同図（１）は断面図を示し、同図（２）は平面図を示す。なお、図１の浮体ユニット１０と同一の符号は同一の作用及び機能を有しその説明を省略する。第３変形例に係る浮体ユニット１０Ｃは、図示のように本体１１内部を区分けした浮室３６の側部にバランス調整部となる一対のバラストタンク３０を備えている。バラストタンク３０は、底面を取り除いた直方体状であって、上面に空気の供給管１４ａ及び排気管１４ｂが開閉弁１６を介して接続している。一対のバラストタンク３０は仕切り板３１よってそれぞれ二分割してある。各々のバラストタンク３０は空気供給手段１２によってタンク内部の空気量を任意に設定することができる。このため浮体ユニット１０Ｃに傾きが生じた場合、本体上面の低い側のバラストタンク３０に空気を供給するとともに、本体１１の高い側のバラストタンク３０の空気を排気することによって本体１１の傾きを除去して本体１１のバランスを制御することができる。このように本体１１のバランスを制御することによって浮体ユニット１０Ｃを安定に浮上または潜行させることができる。

図５（１）に示すようにバラストタンク３０の空気の供給管１４ａ及び排気管１４ｂは浮室３６と供用して形成することができる。この場合、一対のバラストタンク３０及び浮室３６の上面側に各々供給口及び排気口を形成し、供給口には空気を注入するための供給管１４ａを開閉弁１６を介して接続している。排気口には空気を排気するための排気管１４ｂを開閉弁１６を介して接続している。なお、バラストタンク３０は本体１１の周縁部に複数、少なくとも４個以上形成することができ、例えば立方体状の浮体ユニット１０Ｃの場合には４箇所の側面に設置するのが望ましい。

浮室３６には、水位を計測する水位計３２または空気圧を計測する圧力計３４を設置してある。浮室３６の水位又は圧力を計測することのより、本体１１の浮力を知ることができ、本体１１に搭載する構造物の許容重量などを算出することができる。

図６は浮体ユニットの第４変形例を示す底面図である。第４変形例の浮体ユニット１０Ｄは、図示のように底面を縦長矩形状に形成してある。浮体ユニット１０Ｄは、内部を隔壁３５によって区分けした複数の浮室３６を一列に並べて形成し、それぞれの浮室３６の底板２３にはオリフィス２４を形成してある。各浮室３６の上面側には図示しない空気供給手段を接続してある。また、浮体ユニット１０Ｄは、長手方向に沿って両側に一対ずつのバラストタンク３０ａ、３０ｂが形成してある。各バラストタンク３０は分割しなくてもよい。これにより、縦長の本体１１を安定して浮上させることができる。なお、バラストタンク３０に挟まれた浮室３６は、同図中の点線で示した隔壁３５を省略した構成とし、浮力を一箇所で制御するようにしてもよい。

図７は浮体ユニットの第５変形例を示す説明図である。同図（１）は断面図を示し、同図（２）は平面図を示す。なお、図１の浮体ユニット１０と同一の符号は同一の作用及び機能を有しその説明を省略する。第５変形例の浮体ユニット１０Ｅは、図示のように内部を隔壁３５によって４分割して浮室３６ａ〜３６ｄを形成している。各浮室３６ａ〜３６ｄには空気の供給管１４ａ及び排気管１４ｂが開閉弁１６を介して接続してある。また、各浮室３６ａ〜３６ｄの底面にはオリフィス２４を形成してある。このため各浮室３６ａ〜３６ｄの空気量を調整することによって本体１１に傾きが生じたとき及び浮上するときのバランスを保つことができる。よってバラストタンク３０を形成する必要がない。

なお、排気管１４ｂは浮室３６の内部に先端を突出させて一定の突出長さＬに設定してある。浮体ユニット１０Ｅを取り出す場合に、排気管１４ｂの開閉弁１６を開放し、本体１１内部の空気を排気する。空気の排気とともに本体１１内部の水位が上昇して水面が排気管１４ｂの先端部に達すると、本体１１内部の空気は排出されずに残留して排気が自動的に停止する。突出長さＬは任意に設定することができ、浮体ユニット１０Ｅの着脱時の浮上量を一定に保つことができる。

図８は浮体ユニットの第６変形例を示す底面図である。第６変形例に係る浮体ユニット１０Ｆは、図示のように本体を区分けした浮室３６を２列に配置し、底面を縦長矩形状に配置している。各浮室３６ａ１〜３６ｆ２には図示しない空気の供給管１４ａ及び排気管１４ｂが開閉弁１６を介して接続してある。また、各浮室３６ａ１〜３６ｆ２の底面にはオリフィス２４を形成してある。

これにより浮体ユニット１０Ｆは４隅の浮室（３６ａ１，３６ａ２，３６ｆ１，３６ｆ２）の空気層２０を容量制御することにより、バラストタンクの代替として機能させることができる。浮体ユニット１０Ｆのその他の浮室（３６ｂ１〜３６ｅ２）は、浮力のみを制御する機能を有している。このため同図中の点線で示した浮室３６間の隔壁３５は省略することができる。なお、浮室３６の内部には水位計測手段を設置しておくことが望ましい。

ところで図１に示す浮体ユニット１０は簡易な構造、かつ軽量であるため浮上させる際にバランスを保つことが困難である。そこで図９に第７変形例の浮体ユニット１０Ｇを示す。図９（１）は平面図を示し、同図（２）は断面図を示す。図示のように浮体ユニット１０Ｇ_１は底面を取り除いた本体１１が円筒形状であり、本体内の上部に隔壁３５を設けている。この隔壁３５によって区分けした浮室３６ａ〜３６ｅを形成し、浮室３６ｅには空気供給手段１２の供給管１４を開閉弁１６を介して接続してある。これにより浮室３６ｅは空気層２０の厚さを任意に設定することができる。また浮室３６ｅから空気を全て排気しても、浮室３６ａ〜３６ｄには空気が残留している。したがって本体１１のバランスを保持しながら浮上させることができる。

また、同図（３）に示すように、本体１１の浮室３６ｅにはハッチを形成し、その他の浮室３６ａ〜３６ｄには空気の供給管１４ａ及び排気管１４ｂを開閉弁１６を介してそれぞれ接続してある。これにより本体１１が傾いた場合、低い側の浮室３６に空気を供給するとともに、高い側の浮室３６の空気を排気し本体１１の傾きを除去して、浮体ユニット１０Ｇのバランス調整を行うことができる。さらに排気管１４ｂは本体１１に長さｈだけ突出させてある。これにより本体１１内部の空気を排気して、水面が排気管１４ｂの先端部に達すると内部の空気は排出されずに残留し、自動的に排気が停止する構成とすることができる。なお排気管の突出長さｈは任意に設定することができる。また、任意の突出長さに調整しておくことにより、開閉弁１６を開いた状態でも浮体ユニット１０Ｇ_１を適正な姿勢に保持することができる。

図１０の浮体ユニット１０Ｇ_２は本体１１が直方体状であり、浮体ユニット１０Ｇ_１と同様に隔壁３５により内部に複数の浮室３６ａ〜３６ｅを形成してある。この場合、浮室３６ｅ_１と複数の浮室３６ｅ_２間の隔壁３５には空気の通気孔４１を形成してあり、浮室３６ｅ_１の排気によって複数の浮室３６ｅ_２を同時に排気することができる。これにより浮室３６ｅ_１、３６ｅ_２から空気を全て排気しても、浮室３６ａ〜３６ｄには空気が残留している。よって本体１１のバランスを保持しながら浮上させることができる。なお浮体ユニット１０Ｇ_１及び１０Ｇ_２には、いずれも底板の一部に少なくとも一つ以上の開口及び拡散板を形成する構成としてもよい。

これまで説明した浮体ユニット１０はいずれも本体１１の最上部および最下部が同一断面積の筒状形状であり、本体１１上部が水面より僅かに浮き上がった位置に配置している。そうすると本体内部の空気層２０の断面積は本体１１の断面積と略等しくなる。

ここで浮体ユニット１０が上下動の影響を受けず、水面のみ波の影響で上下動すると仮定する。そうすると本体１１は内部の空気量を調整して、高く浮上させても、深く沈めた場合であってもいずれも水面の上下動による浮力の変動幅は同一である。換言すると本体１１内部の空気のばね定数は、喫水量に関係なく常に一定の値を示すことになり、上下振動に対して浮体ユニット１０の減衰特性を調整することが困難である。

そこで図１１に示すような突出部を本体１１上部に付設するとよい。図１１は浮体ユニットの制振対策の説明図である。図示のように浮体ユニット１０Ｈには突出部４５を形成してある。突出部４５は断面を本体１１よりも小さく形成してあり、本体１１上部と連接している。なお突出部４５の断面は、少なくとも嵌合凸部２２が設置できるスペースがあればよい。ここで本体１１を水面２まで浮上させた場合、本体の断面積Ａ２と水面２の上下動の幅Ｈ２との積が浮力変動幅Ｂ２となる。

一方、本体１１の空気を抜いて水面１のレベルまで水没させると、その断面積（突出部４５）はＡ１となる。Ａ２はＡ１よりも大きいため水面１の上下動幅Ｈ１がＨ２と同じとすると、このときの浮力変動幅Ｂ１は次式のように表すことができる。

数式１に示すようにＢ１はＡ１の断面積が少ないほど水面上下動の影響が軽減される。すなわち本体１１内部に封入された空気のばね定数を減少させたと同じ効果となり、激しい上下動に襲われたときの制振効果を増大させるのに有効である。換言すると本体１１下部の空気層２０で十分な浮力を確保しながら、本体１１の狭い空気層（突出部４５）まで沈めることによって水面の上下動の影響を最小限に抑えることができる。なお本体１１には、空気供給手段１２の配管が接続し、底板２３にオリフィス２４を形成するとよい。

図１２は浮体式耐震構造物の構成概略図である。同図（１）に示すように浮体式耐震構造物１００は、コスト及び移動手段の利便性を考慮して岸近くの水深の浅い海岸に設置することができる。また外洋側には津波、大波などを除去するための防波堤５０を形成してある。

浮体式耐震構造物１００は、浮体ユニット１０を複数行、複数列並べて配置してあり、その上部に連結部材５２を配置している。浮体ユニット１０の嵌合凸部２２は、図１２（２）に示したように、連結部材５２に設けた嵌合凹部５３に嵌合させてある。浮体ユニット１０と連結部材５２とは、嵌合凸部２２と嵌合凹部５３とが締結手段により締結することによって一体化される。締結手段には、例えば取り外し可能な締結ボルト等を用いることができ、強固に連結させることができればこれに限定されるものではない。

連結部材５２は、変形しにくい力学的に安定したトラス構造を採用している。連結部材５２は後述する発電設備等の構造物５４と浮体ユニット１０の中間に位置し、内部に浮体ユニット１０の空気供給手段１２及び配管１４を配設している。また連結部材５２はトラス構造であるため、浮体ユニット１０や構造物５４のメンテナンスや点検の際などに作業空間として利用できる。メンテナンスや点検で浮体ユニット１０を連結部材５２から取外す場合、本体１１内の空気の量を少なくして浮体ユニット１０を海面からの露出高さを小さくし、または中性浮力を有する状態にし、連結部材５２の下から連結部材５２の外側に移動させる。その後、浮体ユニット１０をクレーン等で吊上げ、連結部材５２の上や陸上に吊り降ろす。したがって浮体ユニット１０の修理等を海中で行う必要がない。

なお、浮体ユニット１０を連結部材５２に取付ける場合、浮体ユニット１０をクレーン等で吊上げて海中に降ろして、本体１１内の空気量を少なくし浮体ユニット１０を連結部材５２の下の所定位置に移動させる。その後、本体１１内に空気を注入して海面からの露出高さを大きくして嵌合凸部２２を嵌合凹部５３に嵌合させる。

連結部材５２上には構造物５４を載置している。浮体式耐震構造物１００は、連結部材５２に連結する浮体ユニット１０の数を任意に設定することによって、長尺な構造物５４を搭載することができる。

なお浮体式耐震構造物１００の設置箇所は、海上のほか、河川、湖沼、人工池などの広大なスペースが確保できる箇所であればどこでもよい。このためコンクリートパイルを多数打ち込む基礎工事の必要がなくなる。

図１３は浮体式耐震構造物の底面図である。同図（１）に示すように浮体式耐震構造物１００は、浮体ユニット１０Ｄを幅方向に一列に並べて形成した長方形の浮体ブロック４０を２列に並べて形成してある。個々の浮体ブロック４０は側面の一部が構造物の周縁に面している。このためメンテナンス対象となる浮体ブロック４０を容易に着脱することができる。

また、同図（２）に示すように、単体の浮体ユニット１０を複数行、複数列で連結部材５２に配置する場合、浮体ユニット１０の２列ごとまたは２行ごとに浮体ユニット１０間に浮体ユニット１０が移動可能な幅を備えた着脱通路６０を形成するとよい。これにより、構造物の中央付近に配置してある浮体ユニット１０であっても容易に着脱することができる。

浮体ユニットの説明図である。 浮体ユニットの第１変形例の断面図である。 浮体ユニットの第１変形例の説明図である。 浮体ユニットの第２変形例の説明図である。 浮体ユニットの第３変形例の説明図である。 浮体ユニットの第４変形例の説明図である。 浮体ユニットの第５変形例の説明図である。 浮体ユニットの第６変形例の説明図である。 浮体ユニットの第７変形例の概略図である。 浮体ユニットの第７変形例の説明図である。 浮体ユニットの制振対策の説明図である。 浮体式耐震構造物の構成概略図である。 浮体式耐震構造物の底面図である。 従来の浮体式構造物の説明図である。

符号の説明

１０………浮体ユニット、１１………本体、１２………空気供給手段、１４………配管、１６………開閉弁、１８………開口部、２０………空気層、２２………嵌合凸部、２３………底板、２４………オリフィス、２６………拡散板、３０………バラストタンク、３２………水位計、３４………圧力計、３５………隔壁、３６………浮室、３７………ハッチ、４０………浮体ブロック、５０………防波堤、５２………連結部材、５４………構造物、１００………浮体式耐震構造物。

Claims (13)

1. 中空容器状に形成した本体と、
   前記本体の底部に設けた開口と、
   前記本体の上部に設けられて、前記本体の内部と外部とを連通、遮断する弁と、
   を有することを特徴とする浮体ユニット。
2. 前記本体は、内部に前記本体の浮力を検出する浮力検出部が設けてあることを特徴とする請求項１記載の浮体ユニット。
3. 前記開口は、前記本体の底板に形成したオリフィスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の浮体ユニット。
4. 前記底板は、逆漏斗状に傾斜して形成してあり、前記開口は、前記本体の下端より高い位置に形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の浮体ユニット。
5. 前記本体は、前記開口に対向させた拡散板を内部に有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の浮体ユニット。
6. 前記本体は、内部を複数の浮室に区分けしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１に記載の浮体ユニット。
7. 前記開口は複数設けられ、前記底板は本体への水の流入または流出のいずれか一方のときに複数の前記開口の一部を水の流れによって閉塞し、いずれか他方のときに水の流れによって開放する蓋を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１に記載の浮体ユニット。
8. 前記本体は、周縁部に複数のバランス調整部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１に記載の浮体ユニット。
9. 前記本体は、複数の前記本体を相互に連結する連結部材に嵌合させる嵌合部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１に記載の浮体ユニット。
10. 前記本体には、前記本体よりも小さい断面の突出部を形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１に記載の浮体ユニット。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の浮体ユニットの複数を、連結部材を介して相互に連結したことを特徴とする浮体式耐震構造物。
12. 前記連結部材は、トラス構造に形成してあることを特徴とする請求項１１記載の浮体式耐震構造物。
13. 複数の前記浮体ユニットは、複数行、複数列に配置してあり、前記複数行の所定の行間または前記複数列の所定の列間は、前記浮体ユニットを移動可能な幅を有していることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の浮体式耐震構造物。

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