JP2023131723A - 起伏ゲート設置方法および起伏ゲート - Google Patents

Abstract

【課題】起伏ゲートの沈設作業の複雑化を抑制しつつ、沈設時の水圧により函体に作用する力を低減する。【解決手段】起伏ゲート設置方法は、函体２の内部において水密隔壁によって区画された空所に空気供給部４４から空気を供給し、空所の圧力を大気圧よりも高い沈設時圧力に維持する工程と、空所の圧力を沈設時圧力に維持した状態で起伏ゲート１を沈降させて水底に設置する工程と、を備える。これにより、起伏ゲート１の沈設作業の複雑化を抑制しつつ、沈設時の水圧により函体２に作用する力を低減することができる。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 日本海事検定協会向け説明会（令和３年１０月１３日） 〔刊行物等〕 兵庫県向け説明会（令和３年１０月１８日） 〔刊行物等〕 日本海事検定協会向け説明会（令和３年１１月１２日） 〔刊行物等〕 福良港 煙島水門 工場完成見学会（令和３年１１月２４日～２６日） 〔刊行物等〕 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｈｉｔａｃｈｉｚｏｓｅｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓｒｏｏｍ／ｎｅｗｓ／ａｓｓｅｔｓ／ｐｄｆ／２０ｆ１３８６２５０３８ｆ５ｄｄｆ９ｅｆ３１３０ｅ４５ａｃ８９ａ．ｐｄｆ（令和３年１１月２６日） 〔刊行物等〕 株式会社テレビ東京 「知られざるガリバー」（放送日：令和３年１２月２５日、取材日：令和３年１２月７日） 〔刊行物等〕 福良港 煙島水門 出渠見学会（令和３年１２月１３日） 〔刊行物等〕 出荷および設置（日立造船株式会社堺工場～福良港）（令和３年１２月１３日～１６日） 〔刊行物等〕 福良港 煙島水門 現地説明会（令和３年１２月１６日）

本発明は、水底設置型の起伏ゲートおよびその設置方法に関する。

近年、津波または高潮等が港湾等に流入することを防止するために、港湾等の出入口の水底に起伏ゲートが設けられている。例えば、特許文献１の水底設置型の起伏ゲートは、水底に設置される函体と、当該函体に取り付けられる扉体とを備える。扉体は、函体上面に設けられた凹部内に倒伏状態にて収容される。倒伏状態の扉体の内部には空気が貯留されており、当該扉体は、起立しないように上記凹部内に係留されている。扉体の係留が解除されると、扉体は、その浮力により、函体に設けられた回転軸を中心として回動して起立する。

このような起伏ゲートを設置する際には、通常、工場にて製造された起伏ゲートを、フローティングクレーン等によって吊り上げて海上の台船上に載置する。そして、当該台船をタグボート等で曳航することにより、起伏ゲートが設置予定海域へと海上輸送される。当該海域に台船が到着すると、起伏ゲートは、フローティングクレーン等によって吊り上げられて海面へと下ろされ、函体内に注水されることにより海底へと沈降する。起伏ゲートが海底に到達すると、函体内にコンクリートが打設され、起伏ゲートが海底に設置される。ただし、このような起伏ゲートは比較的新しい技術であるため、起伏ゲートの設置に関する知見は多くない。

一方、特許文献２では、海底に設置されるケーソンの沈設方法が提案されている。具体的には、まず、ケーソンを沈設する前に、ケーソン内部に複数の仮壁が高さ方向に設置され、高さ方向に並ぶ複数の圧力調節室が形成される。続いて、各圧力調節室に空気を供給するコンプレッサが、ケーソン上等に設置される。次に、圧力調節室内部に注水すると同時に、ケーソンの喫水面とケーソン内部の注水面との内外水位差の分布に対応させて、複数の圧力調節室内の圧力を階段状に制御しながらケーソンを沈降させる。これにより、ケーソン側壁に作用する外力の低減、および、これに伴うケーソン側壁の厚さの低減が図られている。

特開２０１９－０４４３５１号公報 特開２００２－１０５９６６号公報

ところで、特許文献２のケーソンの沈設方法では、圧力調節室内の圧力を沈降深度に合わせて逐次制御する必要がある。また、当該沈設方法では、圧力制御用のコンプレッサをケーソン上等に設置し、使用後に撤去する必要がある。したがって、当該沈設方法を起伏ゲートの沈設に流用した場合、起伏ゲートの沈設作業が複雑化するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、起伏ゲートの沈設作業の複雑化を抑制しつつ、沈設時の水圧により函体に作用する力を低減することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、水底設置型の起伏ゲートを設置する起伏ゲート設置方法であって、前記起伏ゲートは、上面に凹部であるピットが設けられた函体と、後端部にて前記函体に接続され、幅方向に延びる回転軸を中心として回動することにより起立および倒伏するとともに倒伏状態において前記ピット内に収容される扉体と、前記ピットの幅方向の両側において前記函体上に立設されるとともに起立状態の前記扉体の幅方向の両側の空間を閉鎖する一対の閉鎖側壁部と、空気供給部とを備え、前記起伏ゲート設置方法は、ａ）前記函体の内部において水密隔壁によって区画された空所に前記空気供給部から空気を供給し、前記空所の圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持する工程と、ｂ）水面に浮かんだ状態の前記起伏ゲートをクレーンにて補助的に支持しつつ、前記函体の内部において水密隔壁によって区画された複数の水バラスト区画、および、前記ピットに注水し、前記空所の圧力を前記所定圧力に維持した状態で前記起伏ゲートを沈降させて水底に設置する工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の起伏ゲート設置方法であって、前記ｂ）工程において、前記空所の圧力が監視される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の起伏ゲート設置方法であって、前記空気供給部は、前記空所内の空気よりも高圧の空気が貯留される空気槽と、前記空気槽と前記空所とを接続する配管と、前記配管上に設けられる減圧弁および排気弁とを備える。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、ｃ）前記ｂ）工程よりも前に、前記函体の内部において水密隔壁によって区画された空所に前記空気供給部から空気を供給し、前記空所の圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持した状態で、水面に浮かんだ前記起伏ゲートを設置水域へと曳航する工程をさらに備える。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の起伏ゲート設置方法であって、前記ｃ）工程において、前記空所の圧力が、前記起伏ゲートから離れた位置にて遠隔監視される。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、前記ｂ）工程において、水面が前記函体の前記上面よりも下側に位置している状態で、前記ピットに対する注水が完了する。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、前記ｂ）工程は、ｂ１）水面が前記函体の前記上面よりも下側に位置している状態を維持しつつ、前記複数の水バラスト区画のうち一部の水バラスト区画に注水した後、前記起伏ゲートを沈降させる工程と、ｂ２）前記ｂ１）工程よりも後に、水面が前記函体の前記上面よりも下側に位置している状態を維持しつつ、前記複数の水バラスト区画のうち残りの水バラスト区画に対する注水が行われる工程とを備える。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、前記ｂ）工程において、前記クレーンに加わる荷重の中心が、所定の吊り下げ可能範囲内に常時位置するように、前記複数の水バラスト区画および前記ピットへの注水を行う。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、前記函体の周囲の複数箇所に、ドラフトマークまたは喫水計測用のセンサが設けられる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、ｄ）前記ｂ）工程よりも後に、前記空気供給部から倒伏状態の前記扉体の内部に空気を供給して貯留させ、起立モーメントが生じた前記扉体を前記ピット内に係留する工程をさらに備える。

請求項１１に記載の発明は、水底設置型の起伏ゲートであって、上面に凹部であるピットが設けられた函体と、後端部にて前記函体に接続され、幅方向に延びる回転軸を中心として回動することにより起立および倒伏するとともに倒伏状態において前記ピット内に収容される扉体と、前記ピットの幅方向の両側において前記函体上に立設されるとともに起立状態の前記扉体の幅方向の両側の空間を閉鎖する一対の閉鎖側壁部と、前記函体の内部において水密隔壁によって区画された空所に空気を供給して前記空所の圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持する空気供給部とを備え、前記空気供給部は、前記空所内の空気よりも高圧の空気が貯留される空気槽と、前記空気槽と前記空所とを接続する配管と、前記配管上に設けられる減圧弁および排気弁とを備える。

本発明では、起伏ゲートの沈設作業の複雑化を抑制しつつ、沈設時の水圧により函体に作用する力を低減することができる。

一の実施の形態に係る起伏ゲートの斜視図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの平面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの設置の流れを示すフローチャートである。 起伏ゲートの設置の流れを示すフローチャートである。 起伏ゲートの斜視図である。 起伏ゲートの斜視図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの平面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 空気供給部および空所を示す模式図である。 タグボートおよび起伏ゲートの平面図である。 タグボートおよび起伏ゲートの平面図である。 起伏ゲートの側面図である。 空気供給部および扉体を示す模式図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る起伏ゲート１を示す斜視図である。図２は、起伏ゲート１を示す側面図である。図２では、後述する函体２の一部および一対の閉鎖側壁部４１，４２の図示を省略し、ピット２１を断面にて示している（後述する図８、図１０および図１１においても同様）。図３は、起伏ゲート１を示す平面図である。起伏ゲート１は、津波や高潮等が港湾や水路等に流入することを防止するために、港湾や水路等の出入口の水底に設けられる水底設置型の起伏ゲートである。本実施の形態では、起伏ゲート１は、港口の海底に設置され、港口からの浸水対策に利用される。

図１ないし図３では、図１中の左下側、図２中の左側および図３中の左側が、沖側（すなわち、増水時に海水が流入してくる側）である。以下の説明では、当該沖側を「前側」とも呼び、沖側の反対側である港側を「後側」とも呼ぶ。すなわち、図２中の左側および右側がそれぞれ、「前側」および「後側」であり、図２中の左右方向が「前後方向」である。また、以下の説明では、図２中の上下方向を単に「上下方向」とも呼び、図２中の紙面に垂直な方向を「幅方向」とも呼ぶ。前後方向、幅方向および上下方向は、互いに垂直である。上下方向は、重力方向に対して略平行である。

起伏ゲート１は、函体２と、扉体３と、一対の閉鎖側壁部４１，４２と、空気供給部４４とを備える。函体２は、例えば、鋼板等を溶接することにより形成された略直方体状の構造物であり、水底に設けられた基礎（以下、単に「水底」とも呼ぶ。）上に設置される。具体的には、函体２の内部空間にコンクリートが間詰材として打設され、起伏ゲート１の自重により、水底上における函体２の位置が固定される。なお、上述の間詰材はコンクリートには限定されず、砂や砕石等の他の材料が当該間詰材として利用されてもよい。

函体２の平面視における形状は、例えば略矩形である。函体２の上面には、上方に向かって開口する凹部であるピット２１が設けられる。ピット２１の平面視における形状は、例えば略矩形である。図３に示す例では、ピット２１は、平面視において函体２の中央よりも後側に偏った位置に配置される。

函体２の平面視における前後方向および幅方向の大きさはそれぞれ、例えば数十ｍである。ピット２１の平面視における前後方向の大きさは例えば十数ｍであり、幅方向の大きさは例えば数十ｍである。ピット２１は、函体２を貫通する貫通孔ではなく、ピット２１の深さ（すなわち、函体２の上面２２からピット２１の底面までの上下方向の距離）は、例えば、函体２の上下方向の高さ（以下、単に「高さ」とも呼ぶ。）の約２／３である。函体２の高さは、例えば数ｍである。

扉体３は、例えば、鋼板等を溶接することにより形成された略直方体状の部材である。図１ないし図３では、水底にて倒伏した状態の扉体３を描いている。倒伏状態の扉体３は、函体２のピット２１内に収容される。倒伏状態の扉体３の上面は、函体２の上面２２と上下方向の略同じ位置に位置する。扉体３の後端部（すなわち、図２中の右側の端部）は、函体２に接続される。具体的には、扉体３の後端部には回転軸３３が設けられ、回転軸３３は函体２のピット２１内において、函体２に対して回転可能に接続される。回転軸３３は、ピット２１内において幅方向に延びる。扉体３は、回転軸３３を中心として回動することにより起立および倒伏する。図２では、起立状態の扉体３を二点鎖線にて描く。

扉体３の前端部は、扉体３の回動における自由端部であり、扉体３の後端部は、扉体３の回動における固定端部（すなわち、支持端部）である。以下の説明では、幅方向に垂直、かつ、扉体３に沿って扉体３の後端部と前端部とを結ぶ方向を、扉体３の「長手方向」とも呼ぶ。倒伏状態の扉体３では、当該長手方向は、前後方向と略一致する。なお、回転軸３３は函体２の一部として設けられてもよい。この場合、扉体３は、回転軸３３に回転可能に接続される。

一対の閉鎖側壁部４１，４２は、例えば、鋼板等を溶接することにより形成された略直方体状の構造物である。一対の閉鎖側壁部４１，４２は、ピット２１の幅方向の両側において、函体２の上面２２上に立設される。図３中の上側の閉鎖側壁部４１の幅方向内端（すなわち、図３中の下端）は、ピット２１の幅方向の端縁と、幅方向において略同じ位置に位置する。図３中の下側の閉鎖側壁部４２の幅方向内端（すなわち、図３中の上端）は、ピット２１の幅方向の端縁と、幅方向において略同じ位置に位置する。なお、一対の閉鎖側壁部４１，４２の幅方向内端は、ピット２１の幅方向の端縁から幅方向に離間していてもよい。

一対の閉鎖側壁部４１，４２はそれぞれ、ピット２１よりも前後方向に長い。図３に示す例では、函体２の上面２２上において、一対の閉鎖側壁部４１，４２のそれぞれの後端は、ピット２１の後縁よりも後側に位置し、函体２の後端と前後方向において略同じ位置に位置する。また、函体２の上面２２上において、一対の閉鎖側壁部４１，４２のそれぞれの前端は、ピット２１の前縁と前後方向において略同じ位置に位置し、函体２の前端よりも後側に位置する。

図３に示す例では、一対の閉鎖側壁部４１，４２は、平面視において起伏ゲート１の幅方向の中心を通って前後方向に延びる中心線に対して非対称である。具体的には、一方の閉鎖側壁部４１の幅方向の幅（以下、単に「幅」とも呼ぶ。）は、他方の閉鎖側壁部４２の幅よりも大きい。また、函体２の上面２２からの閉鎖側壁部４１の高さは、函体２の上面２２からの閉鎖側壁部４２の高さよりも高い。閉鎖側壁部４１の前後方向の長さは、閉鎖側壁部４２の前後方向の長さと略同じである。閉鎖側壁部４１の前端および後端の前後方向における位置は、閉鎖側壁部４２の前端および後端の前後方向における位置と略同じである。なお、閉鎖側壁部４１および閉鎖側壁部４２の幅は同じであってもよい。また、閉鎖側壁部４１および閉鎖側壁部４２の高さは同じであってもよい。閉鎖側壁部４１および閉鎖側壁部４２の前後方向の長さや位置は、適宜変更されてよい。

一対の閉鎖側壁部４１，４２の上部はそれぞれ、水面よりも上側に突出している。図１に示す例では、閉鎖側壁部４１の上部の内部空間は、扉体３の起立および倒伏に係る各種装置が配置される制御室４３である。制御室４３には、例えば、空気供給部４４が設けられる。制御室４３には、例えば、後述する係留部２４等を制御する制御部（図示省略）も設けられる。

扉体３の内部には、空気供給部４４から供給される空気を貯留可能な空間である扉体浮力室（図示省略）が設けられる。倒伏状態の扉体３では、扉体浮力室に空気が貯留されることにより、扉体３の浮力等のように扉体３を浮上させる方向に働く力が、扉体３の重量等のように扉体３を沈降させる方向に働く力よりも大きくなっている。以下の説明では、扉体３を浮上させる方向に働く力から、扉体３を沈降させる方向に働く力を減算したものを「浮上力」という。倒伏状態の扉体３では、当該浮上力が正であるため、扉体３を起立させる方向に働くモーメント（以下、「起立モーメント」とも呼ぶ。）が生じている。なお、扉体３に設けられる扉体浮力室の数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。

倒伏状態の扉体３は、図２に示すように、函体２のピット２１内に設けられた係留部２４により、ピット２１内に（すなわち、水底に）係留される。これにより、意図しない扉体３の起立が防止される。係留部２４は、例えば、ピット２１の前壁に設けられ、フック部材等により扉体３の前端部を係止する。図３に示す例では、幅方向に並ぶ４つの係留部２４が設けられる。なお、係留部２４の数および配置は適宜変更されてよい。

津波等に対応して扉体３を起立させる際には、上述の制御部により係留部２４が駆動され、扉体３の係留状態が解除される。これにより、扉体３は、回転軸３３を中心として図２中における時計回り方向にある程度回動し、扉体３の前端部が水面上に突出する。そして、扉体３に向かって沖側（すなわち、前側）から海水が流れ込むと、扉体３に作用する起立モーメントが大きくなり、図４に示すように扉体３が起立状態となる。これにより、扉体３よりも沖側から港側への海水の流入が抑制され、港内の水位上昇が抑制される。起立状態の扉体３の前端部（すなわち、図４中の上端部）は、扉体３よりも沖側の水面９１から上方に突出している。また、起立状態の扉体３は、テンションロッド３４により支持される。起立状態の扉体３と水平面との成す角度は、０度よりも大きく、かつ、９０度以下の範囲で適宜設定されてよい。

図４では、扉体３の奥側に位置する閉鎖側壁部４１を細線にて図示する。起立状態の扉体３は、一対の閉鎖側壁部４１，４２の間に位置する。起立状態の扉体３の幅方向の両端面は、例えば、一対の閉鎖側壁部４１，４２の幅方向内側の側壁に接触する。なお、起立状態の扉体３の幅方向の両端面と、一対の閉鎖側壁部４１，４２の幅方向内側の側壁との間には、僅かな間隙が存在していてもよい。換言すれば、起立状態の扉体３は、一対の閉鎖側壁部４１，４２によって幅方向の両側から挟み込まれ、当該扉体３の幅方向の両側の空間は、一対の閉鎖側壁部４１，４２によって閉鎖される。扉体３と一対の閉鎖側壁部４１，４２との接触部は、好ましくは水密にシールされる。起立状態の扉体３の上端は、閉鎖側壁部４１の上端および閉鎖側壁部４２の上端よりも下側に位置する。

扉体３よりも沖側の水面９１が下がり始めると、水面９１の低下に従って扉体３も徐々に倒伏する。換言すれば、扉体３は、回転軸３３を中心として図４中における反時計回り方向に回動する。扉体３の沖側と港側との水位差が無くなると（すなわち、扉体３の前後の水位差が無くなると）、扉体３は、起立状態と倒伏状態との間の位置にて、前端部を水面９１上に突出させた状態で停止する。その後、扉体３に設けられている図示省略の排気部が、上述の制御部により開放され、水面９１よりも下方に位置する図示省略の開口から上述の扉体浮力室に水が流入する。扉体浮力室内の空気は、上記排気部から排出される。扉体浮力室内の空気が水に置換されることにより、扉体３はさらに倒伏し、図２に示すように、倒伏状態となってピット２１内に収容される。このとき、テンションロッド３４は、折り畳まれて扉体３の下方に収容される。扉体３が倒伏状態となると、空気供給部４４から扉体浮力室に空気が供給されて貯留され、扉体３は、起立モーメントが作用している状態で係留部２４によって係留される。

図１ないし図３に示す例では、扉体３を１つの部材として描いているが、扉体３は、幅方向に並ぶ複数の部材に分割されていてもよい。この場合、当該複数の部材をそれぞれ扉体と捉えると、一対の閉鎖側壁部４１，４２の間に複数の扉体が幅方向に配列される。

次に、図５Ａ、図５Ｂ、および、図６ないし図１５を参照しつつ起伏ゲート１の設置方法について説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、起伏ゲート１の設置の流れを示すフローチャートである。図６ないし図１５は、起伏ゲート１の設置の様子を示す図である。

まず、船舶や海洋構造物等の建造に使用されるドック（すなわち、船渠）内において、起伏ゲート１が製造される（ステップＳ１１）。当該ドックは、ゲートが閉じられて排水された状態（すなわち、ドライな状態であり、以下、「排水状態」とも呼ぶ。）である。ステップＳ１１では、まず、函体２および一対の閉鎖側壁部４１，４２が一繋がりの構造体として製造される。函体２および一対の閉鎖側壁部４１，４２は、例えば、図示省略の架台（例えば、盤木）上にて製造される。具体的には、複数の架台が函体２の底面に接触し、函体２および一対の閉鎖側壁部４１，４２を下側から支持する。函体２および一対の閉鎖側壁部４１，４２の内部の空間は、図６において破線にて例示するように、格子状に設けられた水密隔壁５１によって複数の水密区画５２に区画される。各水密隔壁５１は、前後方向、幅方向または上下方向に略垂直に配置される。水密区画５２の数、配置および形状等は様々に変更されてよい。

複数の水密区画５２のうち、一部の水密区画５２には、ドック内においてコンクリートが打設される。コンクリートが打設される水密区画５２の位置は、後述する曳航時等における起伏ゲート１の重心を低くするという観点から、函体２の底面に近いことが好ましい。また、コンクリートが打設される水密区画５２の位置は、閉鎖側壁部４１と閉鎖側壁部４２との大きさ等の違いによるアンバランスや、扉体３の搭載による重心移動を考慮して、起伏ゲート１の重心位置が所望の位置となるように決定される。コンクリートが打設されない複数の水密区画５２は、後述する起伏ゲート１の沈設時において、海水が注水される水バラスト区画、または、海水が注水されない空所となる。

ステップＳ１１では、函体２および一対の閉鎖側壁部４１，４２の製造と並行して、あるいは、当該製造と前後して、扉体３が上記ドック内において製造される。そして、扉体３が函体２上に搭載され、函体２に接続される。扉体３は、倒伏状態で函体２のピット２１内に収容される。

続いて、図７ないし図９に示すように、一対の仮設壁部２３が、函体２の上面２２上に着脱可能に取り付けられる（ステップＳ１２）。一対の仮設壁部２３は、略直方体状の部材であり、ピット２１の前側および後側において、幅方向に略平行に略直線状に延びる。一対の仮設壁部２３は、ピット２１の前縁および後縁に沿ってピット２１に隣接して配置される。一対の仮設壁部２３はそれぞれ、ピット２１の全幅に亘って設けられる。図８では、一対の仮設壁部２３を断面にて示す（後述する図１０および図１１においても同様）。また、図９では、図の理解を容易にするために一対の仮設壁部２３に平行斜線を付す（後述する図１３および図１４においても同様）。

一対の仮設壁部２３と函体２との接続部は水密である。仮設壁部２３と函体２とは、例えば、水密ゴムを間に挟んでボルト締め等により接続される。各仮設壁部２３の高さは、一対の閉鎖側壁部４１，４２よりも低く、例えば約１ｍである。各仮設壁部２３の高さは、適宜変更されてよい。各仮設壁部２３は、例えば、幅方向に沿って配列される複数のブロックに分割されている。当該ブロックは、作業員が手作業等で着脱可能な大きさであることが好ましい。

一対の仮設壁部２３のうち、ピット２１よりも前側の仮設壁部２３は、幅方向の両端部において、一対の閉鎖側壁部４１，４２の前側の側壁と水密に接続される。また、ピット２１よりも後側の仮設壁部２３は、一対の閉鎖側壁部４１，４２の幅方向内側の側壁と水密に接続される。これにより、ピット２１の上方に、一対の閉鎖側壁部４１，４２および一対の仮設壁部２３により囲まれた略直方体状の空間（以下、「仮設空間２５」とも呼ぶ。）が形成される。仮設空間２５は、ピット２１と上下方向に連続する空間である。仮設壁部２３と閉鎖側壁部４１，４２とは、例えば、水密ゴムを間に挟んでボルト締め等により接続される。

なお、一対の閉鎖側壁部４１，４２の前端部がピット２１の前縁よりも前側に位置している場合、ピット２１の前側に位置する仮設壁部２３は、一対の閉鎖側壁部４１，４２の幅方向内側の側壁と水密に接続されてもよい。一方、一対の閉鎖側壁部４１，４２の後端部が函体２の後端よりも前側に位置している場合、ピット２１の後側に位置する仮設壁部２３は、一対の閉鎖側壁部４１，４２の後側の側壁と水密に接続されてもよい。また、ステップＳ１２における一対の仮設壁部２３の取り付けは、ステップＳ１１における扉体３の函体２への搭載前に行われてもよい。

一対の仮設壁部２３の取り付けが終了すると、起伏ゲート１の試運転が行われる（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、まず、ドックに注水が行われる。図１０に示すように、注水終了後のドックの水位（すなわち、水面９２の上下方向の位置）は、複数の架台８１上に配置された起伏ゲート１の底面２６と上面２２との間に位置する。図１０に示す状態では、起伏ゲート１は水面９２上に浮遊しておらず、函体２の底面２６は複数の架台８１に接触したままである。換言すれば、起伏ゲート１の着底状態は、ドックへの注水後も維持される。なお、ドックに注水する際には、函体２の浮力による前後方向および幅方向における荷重のアンバランスを解消するために、コンクリートが打設されていない１つまたは複数の水密区画５２（図６参照）に、バラスト水が注水されてもよい。バラスト水の注水は、例えば、水密区画５２の上端面に設けられた開閉可能な注水バルブ等から行われる。

ステップＳ１３では、ドックへの注水と並行して、ピット２１および仮設空間２５への注水が行われる。当該注水は、上述の制御部により扉体３の上記排気部が閉じられた後に開始され、ピット２１内および仮設空間２５内の水面９３が、函体２の上面２２よりも高い所定位置に到達するまで継続される。当該水面９３の位置は、各仮設壁部２３の上端以下である。倒伏状態の扉体３では、扉体浮力室に空気が貯留されているため、ピット２１内および仮設空間２５内に注水されることにより起立モーメントが生じる。そして、上述の制御部によって係留部２４による扉体３の係留が解除されると、扉体３は、図１０に示す倒伏状態から回転軸３３を中心として時計回り方向に少し回動し、図１１に示すように少し起立した状態となる。このように、排気部の閉鎖、係留部２４の係留解除、および、扉体３に正常に起立モーメントが生じて扉体３が起立することが確認されることにより、起伏ゲート１の試運転が終了する。

ステップＳ１３では、上述のように、ピット２１および仮設空間２５への注水と並行して、ドックへの注水が行われて函体２に浮力が生じているため、ピット２１および仮設空間２５への注水により複数の架台８１に加わる荷重が過大となることが防止される。ステップＳ１３では、ピット２１に注入された水が、一対の閉鎖側壁部４１，４２における複数の水密区画５２（図６参照）のうち、ピット２１と連通する水密区画５２に流入してもよい。例えば、閉鎖側壁部４１の前側の１つの水密区画５２、および、後側の２つまたは３つの水密区画５２に、ピット２１から水が流入してもよい。なお、ステップＳ１３では、ピット２１および仮設空間２５に対する注水は、ドックへの注水が終了した後、または、ドックへの注水前に行われてもよい。

起伏ゲート１の試運転が終了すると、ドックの排水が行われる。また、ドックの排水と並行して、ピット２１内および仮設空間２５内の水が排水され、扉体３は倒伏してピット２１内に収容される。扉体３の上記排気部は開放される。これにより、後述する扉体３の搬送中にピット２１内に水が浸入した場合であっても、扉体３の意図に反した起立が防止される。ドックの排水等が終了すると、起伏ゲート１の艤装、および、出渠前の点検等が行われる。

続いて、ドックに対して注水が行われる。これにより、起伏ゲート１は複数の架台８１から離れて浮上し、水面に浮かぶ（ステップＳ１４）。起伏ゲート１の喫水は、函体２の底面２６と上面２２との間に位置し、起伏ゲート１は函体２の浮力により浮かんでいる。なお、起伏ゲート１を浮上させる際には、起伏ゲート１の喫水および姿勢を調整するために、コンクリートが打設されていない１つまたは複数の水密区画５２（図６参照）に対して、バラスト水の注水が行われてもよい。例えば、ステップＳ１３においてバラスト水が積載された水密区画５２と同じ水密区画５２にバラスト水が注入されてもよく、当該水密区画５２とは異なる水密区画５２にバラスト水が注入されてもよい。以下の説明では、起伏ゲート１の水底への沈降完了までにバラスト水が積載される予定の水密区画５２を、「水バラスト区画」とも呼ぶ。

起伏ゲート１が浮上すると、起伏ゲート１の喫水計測が行われ、函体２の喫水および姿勢が所定の値であることが確認される。喫水計測は、例えば、函体２の周囲において外側面の複数箇所（例えば、平面視における函体２の４つの角部）に予め設けられたドラフトマーク（喫水標）を利用して行われる。具体的には、例えば、ボート等に乗船した作業員が函体２の周囲を移動し、ドラフトマークおよび喫水を目視することにより喫水が計測される。あるいは、函体２の周囲の複数箇所に喫水計測用のセンサ（例えば、水位計）が設けられ、当該センサを利用して喫水計測が遠隔にて行われてもよい。本実施の形態では、函体２の上面２２が略水平となるように、上記４つの角部における喫水および乾舷が略同じとされる。なお、起伏ゲート１の喫水が所定値からずれている場合、上述の水密区画５２に対するバラスト水の注排水が行われて喫水が調整される。

次に、コンクリートが打設されていない水密区画５２のうち、バラスト水が積載されていない区画（以下、「空所」とも呼ぶ。）に、図１に示す空気供給部４４から大気圧よりも高圧の空気が供給される。当該空所は、気密区画である。これにより、空所の圧力が大気圧よりも高い所定圧力（以下、「曳航時圧力」とも呼ぶ。）に維持される（ステップＳ１５）。当該空所は、函体２等の外壁に面する区画であってもよく、当該外壁に面していない区画であってもよい。当該空所の数は、１つであっても複数であってもよい。以下では、複数の空所に空気が供給されるものとして説明する。

図１２は、空気供給部４４および空所５２ａの接続態様の一例を示す模式図である。空気供給部４４は、空気槽４４１と、配管４４２，４４９と、減圧弁４４３と、分岐部４４４と、排気弁４４７と、遮断弁４４８とを備える。空気槽４４１は、制御室４３（図１参照）に配置される。空気槽４４１は、制御室４３に配置された空気供給源４４０（例えば、コンプレッサ）に接続され、空気供給源４４０から供給される圧縮空気（すなわち、大気圧よりも高圧の空気）を貯留する。なお、空気供給源４４０は、起伏ゲート１から離れた陸上施設等に配置されてもよい。また、空気槽４４１の数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。

空気槽４４１に貯留される空気の圧力は、上述の曳航時圧力、および、後述する沈設時圧力よりも高い所定の圧力に維持される。空気槽４４１の圧力が当該所定の圧力よりも低下すると、空気供給源４４０により空気槽４４１に対して圧縮空気が自動的に供給される。空気槽４４１は、配管４４２および複数の配管４４９を介して複数の空所５２ａとそれぞれ接続される。配管４４２，４４９は、例えば、ステップＳ１１において予め設けられる。あるいは、配管４４２，４４９は、ステップＳ１３における試運転の後の艤装時に設けられてもよい。

複数の空所５２ａと空気槽４４１とを接続する配管４４２，４４９上には、分岐部４４４、遮断弁４４８、減圧弁４４３および排気弁４４７が設けられる。具体的には、空気槽４４１から延びる配管４４２の端部に分岐部４４４が設けられる。分岐部４４４は、例えば、複数の配管４４９を１つの配管４４２に接続する分岐配管または分岐弁である。分岐部４４４と複数の空所５２ａとは、複数の配管４４９によりそれぞれ接続される。各配管４４９上には、遮断弁４４８、減圧弁４４３および排気弁４４７が、分岐部４４４側からこの順に配置される。遮断弁４４８、減圧弁４４３および排気弁４４７の配置順は適宜変更されてよい。減圧弁４４３は、二次側（すなわち、空所５２ａ側）の圧力を、一次側（すなわち、空気槽４４１側）の圧力よりも低い所定の圧力に維持する。各空所５２ａには、空気槽４４１内の圧縮空気が減圧弁４４３を介して供給される。これにより、各空所５２ａの圧力は、空気槽４４１内の空気よりも低圧、かつ、大気圧よりも高圧な上述の曳航時圧力にて略一定に維持される。遮断弁４４８は、空所５２ａと空気槽４４１とが接続されている接続状態では開放されており、遮断弁４４８が閉じられることにより、空所５２ａと空気槽４４１とが非接続状態とされる。排気弁４４７は、空所５２ａと空気槽４４１とが接続されている接続状態では通常、閉鎖されている。空所５２ａ内から大容量の空気が排出される際には、遮断弁４４８が閉じられ、排気弁４４７が開放されることにより、空所５２ａ内の空気が排気弁４４７を介して外部へと放出される。

図１２に例示する空気供給部４４は、複数の空所５２ａの圧力をそれぞれ測定可能な複数の圧力センサ４４５を備える。圧力センサ４４５は、例えば、配管４４９上において、空所５２ａと分岐部４４４との間に設けられる。圧力センサ４４５により測定された空所５２ａの圧力は、起伏ゲート１の外部に設けられた監視装置へと送信される。これにより、各空所５２ａの圧力が、起伏ゲート１から離れた位置にて遠隔監視可能とされる。

なお、ステップＳ１５は、ステップＳ１４と並行して行われてもよい。あるいは、ステップＳ１５は、ステップＳ１４よりも前に（例えば、ステップＳ１３の試運転時において、ドックへの注水よりも前に）行われてもよい。また、ステップＳ１５では、コンクリートが打設されておらずバラスト水も積載されていない全ての水密区画５２が、空気供給部４４から空気が供給される空所５２ａとされてもよく、当該水密区画５２のうち一部の水密区画５２のみが、空気供給部４４から空気が供給される空所５２ａとされてもよい。

ステップＳ１４，Ｓ１５が終了すると、水面に浮かんだ状態の起伏ゲート１が、タグボート等によりドックから曳き出され、起伏ゲート１が沈設される予定の水域（以下、「設置水域」とも呼ぶ。）へと曳航される（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、図１３に示すように、起伏ゲート１の幅方向の一方側が曳航方向の前方（すなわち、図１３中における下方）を向くように、起伏ゲート１がタグボート８２，８２ａに接続されて曳航される。すなわち、一対の閉鎖側壁部４１，４２は、起伏ゲート１の曳航方向に沿って並ぶ。図１３に示す例では、起伏ゲート１の閉鎖側壁部４２が曳航方向（すなわち、図１３中の上下方向）の前側に位置し、閉鎖側壁部４１は曳航方向の後側に位置する。また、一対の仮設壁部２３は、起伏ゲート１の曳航方向の左右両側において、曳航方向に略平行に延びる。タグボート８２は、起伏ゲート１の曳航方向の前側に位置する主曳船である。タグボート８２ａは、起伏ゲート１の曳航方向の後側に位置する補助曳船である。

曳航中の起伏ゲート１では、一対の閉鎖側壁部４１，４２および一対の仮設壁部２３により、函体２の上面２２上においてピット２１の周囲が全周に亘って囲まれる。これにより、函体２の上面２２に波が打ち込んだ場合であっても、ピット２１への海水の浸入が抑制される。これにより、起伏ゲート１の喫水増加（すなわち、乾舷減少）が抑制されるため、起伏ゲート１の曳航作業の安全性が向上される。また、ピット２１内の自由水の影響による起伏ゲート１の初期復原力減少も抑制されるため、起伏ゲート１の曳航作業の安全性がさらに向上される。

ステップＳ１６では、ピット２１内に仮設排水ポンプ８４が設置されてもよい。仮設排水ポンプ８４は、例えば水中ポンプであり、扉体３の下方に配置される。仮設排水ポンプ８４は、ピット２１内に海水が浸入した場合に駆動され、ピット２１内の海水を吸引して起伏ゲート１の外部へと放出する。これにより、起伏ゲート１の曳航作業の安全性がさらに向上される。仮設排水ポンプ８４の台数は、１台であってもよく、複数台であってもよい。仮設排水ポンプ８４は、起伏ゲート１から離れた位置（例えば、タグボート８２，８２ａ）から遠隔操作されることが好ましい。これにより、仮設排水ポンプ８４の操作のために、曳航中の起伏ゲート１に作業員が乗り込む必要がなくなるため、起伏ゲート１の曳航作業の安全性がさらに向上される。

ステップＳ１６における曳航中は、起伏ゲート１の各空所５２ａ（図１２参照）の圧力は、大気圧よりも高い曳航時圧力に維持される。これにより、起伏ゲート１の曳航時における空所５２ａに対する浸水が抑制される。その結果、起伏ゲート１の曳航作業の安全性が向上される。ステップＳ１６では、各空所５２ａの圧力が、上述の圧力センサ４４５を用いて、起伏ゲート１から離れた位置（例えば、タグボート８２，８２ａ）にて遠隔監視される。例えば、一の空所５２ａにおいて降圧が生じた場合、遠隔監視にて当該降圧を発見したオペレータは、空気供給部４４を遠隔操作し、当該空所５２ａを迅速に昇圧させて曳航時圧力に復帰させる。具体的には、例えば、降圧した空所５２ａを除く他の空所５２ａに対応する遮断弁４４８を閉じ、当該他の空所５２ａと空気槽４４１とを非接続状態として、降圧した空所５２ａのみに空気槽４４１から空気を供給して昇圧する。なお、各空所５２ａの圧力の監視、および、降圧した空所５２ａへの空気供給は、必ずしもオペレータによって行われる必要はなく、例えば、コンピュータ等を用いた圧力制御システムにより、空所５２ａの降圧の検出、および、当該空所５２ａの昇圧が自動的に行われてもよい。上述の空所５２ａの降圧は、例えば、空所５２ａからの一時的な空気漏れや、空所５２ａ内の空気の温度低下等により生じる可能性がある。

上述のように、曳航中の起伏ゲート１では、空気槽４４１に貯留されている空気の圧力が各空所５２ａの圧力（すなわち、曳航時圧力）よりも高く、各空所５２ａは空気槽４４１と減圧弁４４３を介して接続されている。このため、仮に、停電等により空気供給部４４の操作が行えない状態で空所５２ａの降圧が生じた場合であっても、空気槽４４１内の圧力が曳航時圧力以上である間は、空気槽４４１から降圧した空所５２ａに空気が供給され、当該空所５２ａの圧力が曳航時圧力まで回復される。これにより、起伏ゲート１の曳航作業の安全性がさらに向上される。また、空所５２ａの圧力を遠隔監視し、空気供給部４４を遠隔操作することにより、曳航中の起伏ゲート１に作業員が乗り込む必要がなくなるため、起伏ゲート１の曳航作業の安全性がより一層向上される。

ステップＳ１６では、図１４に示すように、起伏ゲート１の曳航方向の前端部に曳航用付加物８３が取り付けられてもよい。曳航用付加物８３は、起伏ゲート１の曳航方向の前側において函体２の側面を覆い、タグボート８２，８２ａによる起伏ゲート１の曳航時における函体２の抗力係数を低減する。これにより、起伏ゲート１の曳航時における水の抵抗を低減することができる。図１４に示す例では、曳航用付加物８３は、水面を貫通して上下方向に延びる略三角柱状の中空部材であり、函体２の曳航方向前側の側面を、曳航時における左右方向の略全長に亘って覆う。起伏ゲート１の曳航が終了すると、曳航用付加物８３は起伏ゲート１から取り外される。なお、曳航用付加物８３の形状および大きさは、様々に変更されてよい。

起伏ゲート１が設置水域まで曳航されると、設置水域にて待機しているフローティングクレーン（図示省略）に起伏ゲート１が引き渡され、起伏ゲート１が当該フローティングクレーンに接舷する。

起伏ゲート１では、図１２に示す空気供給部４４の遮断弁４４８等が操作されることにより、複数の空所５２ａに空気槽４４１から空気が供給され、複数の空所５２ａの圧力が大気圧よりも高い所定圧力（以下、「沈設時圧力」とも呼ぶ。）に維持される（ステップＳ１７）。これにより、後述する起伏ゲート１の沈降の際に、水圧により函体２等に作用する力が低減される。上述の沈設時圧力は、起伏ゲート１が沈設される位置の水深等に基づいて適宜設定される。沈設時圧力は、例えば、曳航時圧力よりも高圧である。なお、沈設時圧力は、曳航時圧力と同じであってもよく、曳航時圧力よりも低圧であってもよい。

ステップＳ１７において沈設時圧力とされる複数の空所５２ａは、例えば、ステップＳ１３において曳航時圧力とされる複数の空所５２ａと全て同じであってもよく、ステップＳ１３において曳航時圧力とされる複数の空所５２ａと一部または全て異なっていてもよい。沈設時圧力とされる複数の空所５２ａは、函体２等の外壁に面する区画であってもよく、当該外壁に面していない区画であってもよい。なお、沈設時圧力とされる空所５２ａの数は、１つであってもよい。

上述の沈設時圧力が曳航時圧力と同じであり、かつ、沈設時圧力とされる複数の空所５２ａが、ステップＳ１５において曳航時圧力とされる複数の空所５２ａと全て同じである場合、複数の空所５２ａの昇圧はステップＳ１５において行われているため、ステップＳ１７は省略されてもよい。

続いて、図１５に示すように、フローティングクレーンのクレーン８５から延びる複数のワイヤ８７が、起伏ゲート１に接続される。具体的には、複数のワイヤ８７は、平面視における形状が略矩形枠状の吊り枠８６を介して、函体２の上面２２および一対の閉鎖側壁部４１，４２の上面に設けられた吊り金具８８に接続される。起伏ゲート１は、水面９４に浮かんだ状態で、クレーン８５により補助的に支持される（ステップＳ１８）。換言すれば、起伏ゲート１の重量の一部がクレーン８５により支持され、起伏ゲート１の残りの重量は、起伏ゲート１の浮力と釣り合っている状態である。ステップＳ１８では、起伏ゲート１の喫水は、函体２の底面２６と上面２２との間に位置する。

フローティングクレーンでは、クレーン８５に加わる荷重の中心位置が、所定の吊り下げ可能範囲内に位置することが求められる。当該吊り下げ可能範囲は、例えば、平面視においてクレーン８５のフックを中心とする数ｍ×数ｍの矩形状の領域である。ステップＳ１８では、クレーン８５に加わる荷重（すなわち、クレーン８５が支持する起伏ゲート１の一部重量）の中心位置が上記吊り下げ可能範囲内に位置するように、コンクリートが打設されていない１つまたは複数の水密区画５２（すなわち、水バラスト区画）に、バラスト水が注水されてもよい。

起伏ゲート１がクレーン８５により補助的に支持されると、一対の仮設壁部２３（図７ないし図９参照）が函体２および一対の閉鎖側壁部４１，４２から取り外され、起伏ゲート１の外部へと撤去される。続いて、起伏ゲート１の喫水計測が行われる。当該喫水計測は、上述のドラフトマークまたは喫水計測用のセンサを用いて行われる。なお、仮設壁部２３の撤去は、起伏ゲート１がクレーン８５により補助的に支持されるよりも前に行われてもよい。また、起伏ゲート１の喫水計測は、後述するステップＳ１９においても、必要な回数行われてよい。

次に、クレーン８５により起伏ゲート１の喫水が変化しないように維持された状態で、ピット２１に対する注水が行われる。ピット２１に対する注水は、クレーン８５に加わる荷重の中心位置が吊り下げ可能範囲内に常時位置した状態で行われる。ピット２１に対する注水時には、例えば、クレーン８５に加わる荷重の中心位置が、ピット２１内の水の重量によって移動して吊り下げ可能範囲外とならないように、水バラスト区画にバラスト水が注水されてもよい。

このように、起伏ゲート１の沈降よりも前にピット２１に注水することにより、起伏ゲート１の沈降時に、ピット２１に海水が急激に流入してクレーン８５に加わる荷重が急激に増大したり、当該荷重の中心位置が急激に移動したりすることが防止される。ピット２１への注水の際には、扉体３の上記排気部は開放されており、扉体浮力室にも水が流入するため、扉体３に起立モーメントは生じない。なお、起伏ゲート１の喫水が函体２の上面２２よりも下側に位置しているのであれば、ピット２１に対する注水中に起伏ゲート１が下降されてもよい。

ピット２１に対する注水が完了すると、起伏ゲート１の沈降時に必要な重量を確保するため、注水されていない複数の水バラスト区画（すなわち、コンクリートが打設されておらず、かつ、空所５２ａでもない水密区画５２）に対する注水が行われる（ステップＳ１９）。ステップＳ１９では、クレーン８５に加わる荷重の中心位置が上記吊り下げ可能範囲内に常時位置するように、複数の水バラスト区画に対する注水順序等が予め決定されている。

ステップＳ１９では、例えば、水バラスト区画に対する注水は、クレーン８５により起伏ゲート１の喫水が変化しないように維持された状態で行われる。あるいは、ステップＳ１９では、水バラスト区画に対する注水中に起伏ゲート１が下降されて喫水が増大してもよい。この場合、起伏ゲート１の喫水は、水バラスト区画に対する注水完了まで、函体２の上面２２よりも下側に位置していることが好ましい。これにより、水バラスト区画に対する注水作業の安全性が向上される。

本実施の形態では、ステップＳ１９における複数の水バラスト区画に対する注水は、図５Ｂに示すように、ピット２１への注水（ステップＳ１９１）の後、２段階に分けて行われる。まず、クレーン８５により起伏ゲート１の喫水が変化しないように維持された状態で、複数の水バラスト区画のうち一部の水バラスト区画に対する注水が行われる。そして、クレーン８５により起伏ゲート１が所定距離だけ下降され、起伏ゲート１の喫水が増大する（ステップＳ１９２）。これにより、クレーン８５に加わる荷重が軽減され、起伏ゲート１の沈設作業の安全性が向上される。ステップＳ１９２の終了後の起伏ゲート１の喫水は、函体２の上面２２よりも下側に位置する。なお、起伏ゲート１の喫水が函体２の上面２２よりも下側に位置しているのであれば、上記一部の水バラスト区画に対する注水中に起伏ゲート１が下降されてもよい。

ステップＳ１９２が終了すると、クレーン８５により起伏ゲート１の喫水が変化しないように維持された状態で、上記複数の水バラスト区画のうち残りの水バラスト区画に対する注水が行われる（ステップＳ１９３）。これにより、当該残りの水バラスト区画に対する注水作業（例えば、潜水作業員による注水バルブ等の開放作業）が容易とされ、起伏ゲート１の沈設作業の安全性が向上される。ステップＳ１９３の終了後の起伏ゲート１の喫水も、函体２の上面２２よりも下側に位置することが好ましい。

ステップＳ１９が終了すると、クレーン８５によりワイヤ８７が繰り出され、起伏ゲート１が水底に向かって沈降して当該水底に設置される（ステップＳ２０）。起伏ゲート１の沈降は、クレーン８５に加わる荷重の中心位置が吊り下げ可能範囲内に常時位置した状態で行われる。起伏ゲート１の沈降時には、例えば、函体２の上面２２が水没する前後において起伏ゲート１の浮心位置が大きく変化する可能性がある。この場合でもクレーン８５に加わる荷重の中心位置が吊り下げ可能範囲外とならないように、ステップＳ１９にてバラスト水が積載される水バラスト区画の位置等が決定されている。

ステップＳ２０における沈降中は、起伏ゲート１の各空所５２ａ（図１２参照）の圧力は、大気圧よりも高い沈設時圧力にて略一定に維持される。これにより、水圧によって各空所５２ａを構成する構造材（例えば、外板、水密隔壁５１および骨材等）に外側から加わる力（以下、「外力」とも呼ぶ。）が、各空所５２ａ内部の沈設時圧力の空気によって低減される。当該外力の低減は、函体２等の外板に面する空所５２ａ、および、当該外板には面していないが隣接する水密区画５２にバラスト水が注水される空所５２ａ等において行われる。その結果、函体２等の強度を、沈降時の水圧に対抗するために増大させることが抑制される。

ステップＳ２０では、各空所５２ａの圧力が、上述の圧力センサ４４５を用いて監視される。例えば、一の空所５２ａにおいて降圧が生じた場合、制御室４３（図１参照）等にて当該降圧を発見したオペレータは、空気供給部４４を操作し、当該空所５２ａを迅速に昇圧させて沈設時圧力に復帰させる。具体的には、例えば、降圧した空所５２ａを除く他の空所５２ａに対応する遮断弁４４８を閉じ、当該他の空所５２ａと空気槽４４１とを非接続状態として、降圧した空所５２ａのみに空気槽４４１から空気を供給して昇圧する。なお、各空所５２ａの圧力の監視、および、降圧した空所５２ａへの空気供給は、必ずしもオペレータによって行われる必要はなく、例えば、コンピュータ等を用いた圧力制御システムにより、空所５２ａの降圧の検出、および、当該空所５２ａの昇圧が自動的に行われてもよい。上述の空所５２ａの降圧は、例えば、空所５２ａからの一時的な空気漏れや、空所５２ａ内の空気の温度低下等により生じる可能性がある。

上述のように、沈降中の起伏ゲート１では、空気槽４４１に貯留されている空気の圧力が各空所５２ａの圧力（すなわち、沈設時圧力）よりも高く、各空所５２ａは空気槽４４１と減圧弁４４３を介して接続されている。このため、仮に、停電等により空気供給部４４の操作が行えない状態で空所５２ａの降圧が生じた場合であっても、空気槽４４１内の圧力が沈設時圧力以上である間は、空気槽４４１から降圧した空所５２ａに空気が供給され、当該空所５２ａの圧力が沈設時圧力まで回復される。これにより、起伏ゲート１の沈設作業の安全性が向上される。

ステップＳ２０では、複数の空所５２ａにおける沈設時圧力が略同じである。具体的には、各空所５２ａの圧力は、減圧弁４４３により設定される所定の圧力となる。これにより、複数の空所５２ａにおける圧力制御を簡素化することができる。なお、起伏ゲート１では、例えば、各空所５２ａに対応する遮断弁４４８や減圧弁４４３等が操作されることにより、複数の空所５２ａの圧力が異なるように設定されてもよい。

上述の沈設時圧力は、例えば、起伏ゲート１が水底に着底した状態で、水圧に対抗するために最も強度を増大させる必要がある空所５２ａを基準として設定される。換言すれば、仮に内部の圧力が大気圧であったとすると、水底における水圧を支持するために必要とされる構造材の重量が最も増加する空所５２ａを基準として、上述の沈設時圧力が設定される。例えば、水底において当該空所５２ａに外側から加わる水圧の略半分の圧力を、沈設時圧力として設定する。これにより、函体２等の強度を、沈降時の水圧に対抗するためだけに増大させることが抑制される。

起伏ゲート１が水底に着底すると、空気槽４４１と複数の空所５２ａとの接続が遮断弁４４８により遮断される。そして、各空所５２ａの注水バルブが開放された後、各空所５２ａに対応する排気弁４４７が開放されることにより、各空所５２ａに対する注水が行われる。なお、上記注水バルブの開放は、起伏ゲート１の着底よりも前（例えば、起伏ゲート１の沈降中または沈降開始前）に予め行われていてもよい。この場合も、排気弁４４７が開放されるまでは、空所５２ａに対する注水は開始されない。その後、海水が充填されている複数の水密区画５２（すなわち、複数の水バラスト区画、および、注水後の複数の空所５２ａ）に対して、コンクリートが打設される。

起伏ゲート１の沈設が完了すると、倒伏状態の扉体３において上述の排気部が閉鎖され、空気供給部４４により扉体３の内部の扉体浮力室に空気が供給されて貯留される。扉体３は、図１６に示すように、空気槽４４１と配管４４６を介して接続されている。配管４４６は、扉体３の扉体浮力室に対して、空気槽４４１に貯留されている圧縮空気を供給できるように、予め起伏ゲート１に設置されている。配管４４６の設置は、例えば、ステップＳ１１において行われる。起伏ゲート１では、扉体浮力室に空気が貯留されることにより、扉体３に起立モーメントが生じる。扉体３は、起立モーメントが作用している状態で係留部２４によってピット２１内に係留され、すぐに起立開始可能な状態とされる（ステップＳ２１）。

以上に説明したように、水底設置型の起伏ゲート１は、函体２と、扉体３と、一対の閉鎖側壁部４１，４２と、空気供給部４４とを備える。函体２の上面２２には、凹部であるピット２１が設けられる。扉体３は、後端部にて函体２に接続される。扉体３は、幅方向に延びる回転軸３３を中心として回動することにより、起立および倒伏する。扉体３は、倒伏状態においてピット２１内に収容される。一対の閉鎖側壁部４１，４２は、ピット２１の幅方向の両側において函体２上に立設される。一対の閉鎖側壁部４１，４２は、起立状態の扉体３の幅方向の両側の空間を閉鎖する。

起伏ゲート１を設置する起伏ゲート設置方法は、函体２の内部において水密隔壁５１によって区画された空所５２ａに空気供給部４４から空気を供給し、空所５２ａの圧力を大気圧よりも高い所定圧力（すなわち、沈設時圧力）に維持する工程（ステップＳ１７（または、ステップＳ１３））と、水面９４に浮かんだ状態の起伏ゲート１をクレーン８５にて補助的に支持しつつ、函体２の内部において水密隔壁５１によって区画された複数の水バラスト区画（すなわち、一部の水密区画５２）、および、ピット２１に注水し、空所５２ａの圧力を沈設時圧力に維持した状態で起伏ゲート１を沈降させて水底に設置する工程（ステップＳ１８～Ｓ２０）と、を備える。

当該起伏ゲート設置方法では、起伏ゲート１の沈降時に空所５２ａの圧力を沈設時圧力に維持することにより、上述のように、各空所５２ａを構成する構造材に加わる外力（すなわち、水圧により函体２に作用する力）を低減することができる。したがって、函体２等の強度を、沈降時の水圧に対抗するために増大させることを抑制することができる。その結果、起伏ゲート１の軽量化を実現することができる。

また、起伏ゲート１の軽量化に伴い、起伏ゲート１の製造コスト、および、起伏ゲート１の設置に要するコストを低減することもできる。具体的には、例えば、起伏ゲート１の補助的支持に使用されるクレーン８５の吊り荷重に余裕が生じるため、ドックにおける起伏ゲート１の製造時に、一部の水密区画５２にコンクリートを打設することができる。このため、沈設後の起伏ゲート１に対するコンクリートの打設作業を削減することができる。また、クレーン８５を小型化することができる可能性もある。

上述のように、起伏ゲート設置方法は、ステップＳ１８～Ｓ２０よりも後に、空気供給部４４から倒伏状態の扉体３の内部に空気を供給して貯留させ、起立モーメントが生じた扉体３をピット２１内に係留する工程（ステップＳ２１）をさらに備えることが好ましい。このように、当該起伏ゲート設置方法では、設置後の起伏ゲート１において扉体３の起立に使用される空気供給部４４を、空所５２ａの圧力を沈設時圧力に維持するためにも利用している。したがって、起伏ゲート１の設置時にのみ使用される一時的な構成を簡素化することができる。その結果、起伏ゲート１の沈設作業の複雑化を抑制しつつ、起伏ゲート１の軽量化が可能な上述の設置方法を実現することができる。

上述のように、ステップＳ２０では（すなわち、起伏ゲート１の沈降時には）、空所５２ａの圧力が監視されることが好ましい。これにより、空所５２ａの圧力が沈設時圧力から低下した場合、当該圧力を沈設時圧力まで迅速に回復することができる。その結果、起伏ゲート１の沈設作業の安全性を向上することができる。

上述のように、起伏ゲート設置方法は、ステップＳ１８～Ｓ２０よりも前に、函体２の内部において水密隔壁５１によって区画された空所５２ａに空気供給部４４から空気を供給し、空所５２ａの圧力を大気圧よりも高い所定圧力（すなわち、曳航時圧力）に維持した状態で、水面に浮かんだ起伏ゲート１を設置水域へと曳航する工程（ステップＳ１６）をさらに備えることが好ましい。これにより、起伏ゲート１の曳航時において、空所５２ａに対する浸水を抑制することができる。その結果、起伏ゲート１の曳航作業の安全性を向上することができる。また、起伏ゲート１を水面に浮かべて設置水域へと曳航することにより、台船等に起伏ゲート１を積載して搬送する場合に比べて、起伏ゲート１の積載に使用されるフローティングクレーンや台船等が不要となるため、起伏ゲート１の搬送に要するコストを低減することができる。さらに、ステップＳ１６では、扉体３がピット２１内に収容された状態で起伏ゲート１が曳航されるため、起伏ゲート１の重心を低くすることができ、設置水域への起伏ゲート１の搬送を容易に行うことができる。なお、起伏ゲート１が大型化した場合であっても、フローティングクレーンの性能等による制限を受けることなく、設置水域への起伏ゲート１の搬送を容易に行うことができる。

上記曳航作業は、上述のように、起伏ゲート１をドック内において製造して浮上させた後に行われることが好ましい。これにより、起伏ゲート１を陸上の建屋等で製造した場合に必要となる浜出し用のフローティングクレーン等が不要となるため、起伏ゲート１の搬送に要するコストをより一層低減することができる。

上述のように、ステップＳ１６では、空所５２ａの圧力が、起伏ゲート１から離れた位置にて遠隔監視されることが好ましい。これにより、空所５２ａの圧力が曳航時圧力から低下した場合、当該圧力を曳航時圧力まで迅速に回復することができる。その結果、起伏ゲート１の曳航作業の安全性を向上することができる。また、空所５２ａの圧力を遠隔監視することにより、曳航中の起伏ゲート１に作業員が乗り込む必要がなくなるため、起伏ゲート１の曳航作業の安全性をさらに向上することができる。

上述のように、空気供給部４４は、空気槽４４１と、配管４４２，４４９と、減圧弁４４３と、排気弁４４７とを備えることが好ましい。空気槽４４１には、空所５２ａ内の空気よりも高圧の空気が貯留される。配管４４２，４４９は、空気槽４４１と空所５２ａとを接続する。減圧弁４４３および排気弁４４７は、配管４４２，４４９上に設けられる。減圧弁４４３が設けられることにより、起伏ゲート１の曳航時に、簡素な構造で空所５２ａの圧力を曳航時圧力に維持することができる。また、起伏ゲート１の沈降時に、簡素な構造で空所５２ａの圧力を沈設時圧力に維持することができる。さらには、仮に停電等により空気供給部４４の操作が行えない状態で空所５２ａの降圧が生じた場合であっても、空気槽４４１から降圧した空所５２ａに空気が自動的に供給され、当該空所５２ａの圧力が回復される。その結果、起伏ゲート１の曳航作業および沈設作業の安全性をさらに向上することができる。空所５２ａに対する注水が行われる際には、排気弁４４７を開放することにより、空所５２ａに対する注水を容易に開始することができる。また、複数の空所５２ａに注水を行う場合、当該複数の空所５２ａにそれぞれ対応する複数の排気弁４４７を、１箇所にまとめて（すなわち、互いの近傍に）配置することが好ましい。これにより、複数の排気弁４４７を操作する作業員の作業効率を向上することができる。

上述のように、ステップＳ１５における空所５２ａの曳航時圧力への昇圧は、ステップＳ１４における起伏ゲート１の浮上よりも前に行われてもよい。これにより、ステップＳ１４において、空所５２ａに対する浸水を抑制することができる。また、ステップＳ１５は、ステップＳ１３の起伏ゲート１の試運転時におけるドックへの注水よりも前に行われてもよい。これにより、ステップＳ１３において、空所５２ａに対する浸水を抑制することができる。

上述のように、ステップＳ１９では（すなわち、起伏ゲート１に対する注水時には）、水面９４が函体２の上面２２よりも下側に位置している状態で、ピット２１に対する注水が完了することが好ましい。これにより、ピット２１に海水が急激に流入することを防止し、ピット２１への注水を所望の流量にて好適に行うことができるため、ピット２１注水時における起伏ゲート１の姿勢を容易に制御することができる。その結果、ピット２１の沈設作業の安全性をさらに向上することができる。

上述のように、ステップＳ１９は、水面９４が函体２の上面２２よりも下側に位置している状態を維持しつつ、複数の水バラスト区画のうち一部の水バラスト区画に注水した後、起伏ゲート１を沈降させる工程（ステップＳ１９２）と、ステップＳ１９２よりも後に、水面９４が函体２の上面２２よりも下側に位置している状態を維持しつつ、当該複数の水バラスト区画のうち残りの水バラスト区画に対する注水が行われる工程（ステップＳ１９３）と、を備えることが好ましい。このように、複数の水バラスト区画に対する注水作業を複数段階に分けて行い、１段階目の注水作業と２段階目の注水作業との間に起伏ゲート１を沈降させることにより、クレーン８５に加わる荷重を軽減することができる。その結果、起伏ゲート１の沈設作業の安全性を向上することができる。また、２段階目の注水作業時に起伏ゲート１の喫水が函体２の上面２２よりも下側に位置しているため、当該注水作業（例えば、潜水作業員による注水バルブ等の開放作業）が容易とされ、起伏ゲート１の沈設作業の安全性をさらに向上することができる。

なお、上述の例では、ステップＳ１９における水バラスト区画への注水作業は２段階に分けて行われるが、当該注水作業は３段階以上に分けて行われてもよい。この場合も、１段階目の注水作業から、最終段階の注水作業までの間、起伏ゲート１の喫水が函体２の上面２２よりも下側に位置していることが好ましい。これにより、各段階の注水作業が容易となるため、起伏ゲート１の沈設作業の安全性をさらに向上することができる。

上述のように、ステップＳ１９では、クレーン８５に加わる荷重の中心が、所定の吊り下げ可能範囲内に常時位置するように、複数の水バラスト区画およびピット２１への注水を行うことが好ましい。このように、函体２上のピット２１の位置の左右方向および前後方向におけるアンバランス、並びに、一対の閉鎖側壁部４１，４２の大きさおよび重さ等の左右方向、前後方向および上下方向におけるアンバランス等を考慮して、水バラスト区画およびピット２１への注水を行うことにより、起伏ゲート１の沈設作業を安全かつ好適に行うことができる。

上述のように、起伏ゲート１では、函体２の周囲の複数箇所に、ドラフトマークまたは喫水計測用のセンサが設けられることが好ましい。これにより、曳航時の起伏ゲート１の姿勢、および、沈設時の起伏ゲート１の姿勢等を、容易かつ精度良く確認することができる。また、喫水計測用のセンサが設けられる場合、起伏ゲート１の喫水を遠隔測定することができるため、喫水計測に要する労力および時間を低減することができる。

上述の水底設置型の起伏ゲート１は、函体２と、扉体３と、一対の閉鎖側壁部４１，４２と、空気供給部４４とを備える。函体２の上面２２には、凹部であるピット２１が設けられる。扉体３は、後端部にて函体２に接続される。扉体３は、幅方向に延びる回転軸３３を中心として回動することにより、起立および倒伏する。扉体３は、倒伏状態においてピット２１内に収容される。一対の閉鎖側壁部４１，４２は、ピット２１の幅方向の両側において函体２上に立設される。一対の閉鎖側壁部４１，４２は、起立状態の扉体３の幅方向の両側の空間を閉鎖する。空気供給部４４は、函体２の内部において水密隔壁５１によって区画された空所５２ａに空気を供給して、空所５２ａの圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持する。空気供給部４４は、空気槽４４１と、配管４４２，４４９と、減圧弁４４３と、排気弁４４７とを備える。空気槽４４１には、空所５２ａ内の空気よりも高圧の空気が貯留される。配管４４２，４４９は、空気槽４４１と空所５２ａとを接続する。減圧弁４４３および排気弁４４７は、配管４４２，４４９上に設けられる。

これにより、上記と同様に、簡素な構造で空所５２ａの圧力を曳航時圧力や沈設時圧力に維持することができる。また、仮に停電等により空気供給部４４の操作が行えない状態で空所５２ａの降圧が生じた場合であっても、空所５２ａの圧力を自動的に回復することができるため、起伏ゲート１の曳航作業および沈設作業の安全性をさらに向上することができる。さらに、空所５２ａに対する注水を容易に開始することができるとともに、注水開始時における作業員の作業効率を向上することができる。

上述の起伏ゲート１および起伏ゲート設置方法では、様々な変更が可能である。

例えば、起伏ゲート１では、空気供給部４４の構成は、上述のものには限定されず、様々に変更されてよい。例えば、空所５２ａの圧力は、減圧弁４４３および排気弁４４７以外の構造により調整されてもよい。

起伏ゲート１では、上述のドラフトマークおよび喫水計測用のセンサは、必ずしも設けられなくてもよい。

起伏ゲート１の試運転時（ステップＳ１３）において、ドックへの注水は必ずしも行われなくてもよい。あるいは、ステップＳ１３では、ドック内の水面が、起伏ゲート１の試運転可能な位置（すなわち、函体２の上面２２よりも上側の位置）に位置するようにドックへの注水が行われてもよい。この場合、起伏ゲート１の試運転を行うために仮設壁部２３を設ける必要はない。

起伏ゲート１の曳航時（ステップＳ１６）において、空所５２ａの圧力は必ずしも遠隔監視される必要はない。例えば、空所５２ａの圧力監視は起伏ゲート１上で行われてもよく、当該圧力監視は省略されてもよい。また、起伏ゲート１の曳航時において、空所５２ａへの空気の供給は、必ずしも扉体３の起立に用いられる空気供給部４４による必要はなく、他の空気供給部により行われてもよい。さらには、起伏ゲート１の曳航時における空所５２ａの圧力は、必ずしも大気圧よりも高圧に維持される必要はない。

ステップＳ１６では、ピット２１内に仮設排水ポンプ８４は設置されなくてもよい。また、一対の仮設壁部２３も必ずしも設けられなくてよい。

ステップＳ１６では、起伏ゲート１の曳航方向は上記例には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、起伏ゲート１は、一対の仮設壁部２３が曳航方向に沿って並ぶように曳航されてもよい。

起伏ゲート設置方法では、ステップＳ１９における水バラスト区画への注水作業は、必ずしも２段階または３段階以上に分けて行われる必要はなく、起伏ゲート１の喫水を維持した状態で、または、起伏ゲート１を徐々に下降させつつ、連続して行われてもよい。

ステップＳ１９におけるピット２１への注水作業は、必ずしも、水面９４が函体２の上面２２よりも下側に位置している状態で完了しなくてもよい。

起伏ゲート１の沈降時（ステップＳ２０）において、空所５２ａの圧力は必ずしも監視される必要はない。また、起伏ゲート１の沈降時において、空所５２ａへの空気の供給は、必ずしも扉体３の起立に用いられる空気供給部４４による必要はなく、他の空気供給部により行われてもよい。

起伏ゲート設置方法では、起伏ゲート１は必ずしも水面に浮いた状態で設置水域まで曳航される必要はなく、台船等に積載されて設置水域まで搬送されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 起伏ゲート
２ 函体
３ 扉体
２１ ピット
２２ （函体の）上面
２３ 仮設壁部
２５ 仮設空間
２６ （函体の）底面
３３ 回転軸
４１，４２ 閉鎖側壁部
４４ 空気供給部
５１ 水密隔壁
５２ 水密区画
５２ａ 空所
８３ 曳航用付加物
８４ 仮設排水ポンプ
８５ クレーン
９１，９２，９４ 水面
４４１ 空気槽
４４２，４４９ 配管
４４３ 減圧弁
４４５ 圧力センサ
Ｓ１１～Ｓ２１，Ｓ１９１～Ｓ１９３ ステップ

Claims (11)

1. 水底設置型の起伏ゲートを設置する起伏ゲート設置方法であって、
   前記起伏ゲートは、
   上面に凹部であるピットが設けられた函体と、
   後端部にて前記函体に接続され、幅方向に延びる回転軸を中心として回動することにより起立および倒伏するとともに倒伏状態において前記ピット内に収容される扉体と、
   前記ピットの幅方向の両側において前記函体上に立設されるとともに起立状態の前記扉体の幅方向の両側の空間を閉鎖する一対の閉鎖側壁部と、
   空気供給部と、
   を備え、
   前記起伏ゲート設置方法は、
   ａ）前記函体の内部において水密隔壁によって区画された空所に前記空気供給部から空気を供給し、前記空所の圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持する工程と、
   ｂ）水面に浮かんだ状態の前記起伏ゲートをクレーンにて補助的に支持しつつ、前記函体の内部において水密隔壁によって区画された複数の水バラスト区画、および、前記ピットに注水し、前記空所の圧力を前記所定圧力に維持した状態で前記起伏ゲートを沈降させて水底に設置する工程と、
   を備えることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
2. 請求項１に記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記ｂ）工程において、前記空所の圧力が監視されることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
3. 請求項１または２に記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記空気供給部は、
   前記空所内の空気よりも高圧の空気が貯留される空気槽と、
   前記空気槽と前記空所とを接続する配管と、
   前記配管上に設けられる減圧弁および排気弁と、
   を備えることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、
   ｃ）前記ｂ）工程よりも前に、前記函体の内部において水密隔壁によって区画された空所に前記空気供給部から空気を供給し、前記空所の圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持した状態で、水面に浮かんだ前記起伏ゲートを設置水域へと曳航する工程をさらに備えることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
5. 請求項４に記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記ｃ）工程において、前記空所の圧力が、前記起伏ゲートから離れた位置にて遠隔監視されることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記ｂ）工程において、水面が前記函体の前記上面よりも下側に位置している状態で、前記ピットに対する注水が完了することを特徴とする起伏ゲート設置方法。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記ｂ）工程は、
   ｂ１）水面が前記函体の前記上面よりも下側に位置している状態を維持しつつ、前記複数の水バラスト区画のうち一部の水バラスト区画に注水した後、前記起伏ゲートを沈降させる工程と、
   ｂ２）前記ｂ１）工程よりも後に、水面が前記函体の前記上面よりも下側に位置している状態を維持しつつ、前記複数の水バラスト区画のうち残りの水バラスト区画に対する注水が行われる工程と、
   を備えることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記ｂ）工程において、前記クレーンに加わる荷重の中心が、所定の吊り下げ可能範囲内に常時位置するように、前記複数の水バラスト区画および前記ピットへの注水を行うことを特徴とする起伏ゲート設置方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、
   前記函体の周囲の複数箇所に、ドラフトマークまたは喫水計測用のセンサが設けられることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つに記載の起伏ゲート設置方法であって、
    ｄ）前記ｂ）工程よりも後に、前記空気供給部から倒伏状態の前記扉体の内部に空気を供給して貯留させ、起立モーメントが生じた前記扉体を前記ピット内に係留する工程をさらに備えることを特徴とする起伏ゲート設置方法。
11. 水底設置型の起伏ゲートであって、
    上面に凹部であるピットが設けられた函体と、
    後端部にて前記函体に接続され、幅方向に延びる回転軸を中心として回動することにより起立および倒伏するとともに倒伏状態において前記ピット内に収容される扉体と、
    前記ピットの幅方向の両側において前記函体上に立設されるとともに起立状態の前記扉体の幅方向の両側の空間を閉鎖する一対の閉鎖側壁部と、
    前記函体の内部において水密隔壁によって区画された空所に空気を供給して前記空所の圧力を大気圧よりも高い所定圧力に維持する空気供給部と、
    を備え、
    前記空気供給部は、
    前記空所内の空気よりも高圧の空気が貯留される空気槽と、
    前記空気槽と前記空所とを接続する配管と、
    前記配管上に設けられる減圧弁および排気弁と、
    を備えることを特徴とする起伏ゲート。

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