JPH02106487A - 水上浮体構造物およびその構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、水上浮体構造物およびその構築工法に関する
。

（従来の技術） 例えば、海上に人工地盤を構築して各種施設や設備を設
置したり、各種基地として使用する場合、従来からポン
ツーン等の浮体を海上に浮上させ、その水面上におかれ
る上面、あるいは内部を利用して施設や設備を設置する
海上利用技術が種々開発されている。

上記のような目的を持つ浮体の構築には、一般にドック
や海岸仮設ヤードにおいて函体ユニットを水のない状態
下で溶接、リベット打ち等の結合手段により接合して所
要の大きさの浮体を構築し、ついでその浮体を海上に運
搬して浮上させるようになされている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに上記従来の構築方法では、ドックや仮設ヤード
の広さにより浮体の大きさに制限を受け、使用目的に叶
う面積を有する浮体構造物をドックや仮設ヤードにおい
て構築することは不可能であった。さりとて所望の浮体
構造物の大きさを許容するドックや仮設ヤードを予じめ
準備するには、地形上の問題や設備費の高騰等によって
一層不可となる。

一方、ドックや仮設ヤードで構築不可な大きさを有する
浮体構築物を海上において構築することも考えられてお
り、その場合函体を水中または水上接合方法（水中圧接
法）、あるいはビンによるヒンジ結合等が一般的である
が、水中圧接法では函体外部の海水中で潜水夫による作
業が必要であり、そのため接合施工の作業性、安全性の
面で劣り、かつ浮体構造物構築に要する工期が長くか−
り、経済的な面において問題がある。またピンによるヒ
ンジ結合では、接合箇所は水平、垂直方向の力の伝達作
用のみであって、常時波力により函体相互間に角度変化
が生じ、そのため平坦な上面を必要とする浮体構造物と
するには不適となり、しかもヒンジ結合部分の強度が不
十分となって、これらの理由から使用目的に大きな制約
を受けるものとなる。

本発明はこれに鑑み、水上において所望の表面積を有す
る浮体が得られ、かつ剛体構造を有していて波動によっ
ても上面の平坦性が損なわれることのない水上浮体構造
物およびその構築工法を提供することを目的としてなさ
れたものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記従来技術が有する課題を解決するため、本発明は、
ポンツーン型の多数の函体ユニットを設け、この函体ユ
ニットを水上においてその側面同士密接し、その接合面
をボルト等を含む継手手段により結合して剛結し、所定
面積の浮体としたことを特徴とする水上浮体構造物を請
求項１とし、ポンツーン型の多数の函体ユニットを陸上
において構築し、これら函体ユニットを水上に運搬して
浮かせ、水上において函体ユニット相互の側面同士を密
接してその接合面をボルト等を含む継手手段により結合
し、これを順次繰返して所定面積の浮体とすることを特
徴とする水上浮体構造物の構築工法を請求項２とし、前
記函体ユニットは、その接合面に、相対向する函体ユニ
ット相互の上面を一致させるべく嵌合し合う剪断キーと
、函体ユニットの接合面の周辺部位を相互に剛結するボ
ルト等を含む継手手段と、函体ユニット相互間での曲げ
による圧縮力を受ける支圧面とを有することを特徴とす
る水上浮体構造物を請求項３とし、前記函体ユニットを
水上に浮かせて洩航し、その函体ユニットの接合面に設
けられた剪断キーを互いに嵌合して少くとも上下方向の
動きを拘束し、ついで少くとも一方の函体ユニットの接
合すべき接合面とは反対側に注水、対重載荷等により沈
降させて接合面下部同士を密接させ、その接合部分をボ
ルト等を含む継手手段により結合し、続いてそれより上
方部位をボルト等を含む継手手段により結合して所定面
積の剛性浮体を構築することを特徴とする水上浮体構造
物の構築工法を請求項４とし、前記ボルト等を含む継手
手段は、函体ユニットの接合面に常時は液密に封止する
とともに函体下部同士の接合面を結合するとき一方の函
体内部から他方の函体内部にかけてボルトを挿通して締
着するまでの間液蜜を維封止手段を有することを特徴と
する水上浮体構造物を請求項５とするものである。

（作　用） したがって、函体ユニット相互はその接合面同士がボル
ト等を含む継手手段により剛結されているので、その上
面は波動の影響を受けても平坦性を失なうことがなく、
上面に設置する施設や設備に何ら影響を与えることがな
い。また接合面に剪断キーおよび支圧面を設ければ、水
上における位置合せが容易であり、かつ上下動による剪
断力は剪断キーで、曲げ力に対しての圧縮力は支圧面で
、さらに函体ユニット相互間の引張力はボルト等を含む
継手手段で受けるので、浮体構造物の強度および剛性が
極めて高いものとなる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明する。

函体ユニット１は、その−例を第１図に一部を破断して
示すように、直方形状で水密構造とされた中空箱状のポ
ンツーン型のもので、内部が縦横方向の隔壁２，２・・
・によって複数区域に画成されており、この函体ユニッ
ト１はドック、仮設ヤード等の水のない陸上で構築され
る。

上記函体ユニット１を互いに接続する際の側面の接合面
ＩＡ、ＩＡには、函体ユニット１を海上に浮上させたと
き波浪の影響を受けても函体ユニット１が相互に少くと
も上下方向にずれ動かないようにし、接合後は剪断力に
耐抗するための剪断キー３，３・・・が設けられている
。

この剪断キー３は、一方の函体ユニット１の接合面ＩＡ
側を凹とし、同他方の函体ユニット１の接合面ＩＡを凸
とするもので、第２図に示す実施例では、一方の函体ユ
ニット１の接合面ＩＡに上下に間隔をあけて２条の突堤
３Ａ、３Ａを構成する部材が溶接等により固着され、他
方の函体ユニット１の接合面ＩＡには前記突堤３Ａ、３
Ａ間の間隔内に可及的前に嵌合する１条の突堤３Ｂを構
成する部材を同様にして固着して剪断キー３が形成され
ており、これらの嵌合により函体ユニット１．１の上下
方向へのずれ動きがないように仮接合されるようになさ
れている。

この剪断キー３の構成としては、上記のほか第３図乃至
第６図に示すように、函体ユニット１の接合面ＩＡを構
成する側面部材に予じめ凹凸加工をプレス等により直接
成形しておくことにより得ることができる。第３図およ
び第４図は、函体ユニット１，１の接合面ＩＡ、ＩＡの
上方部の一方に凹部３Ｃが、他方に凸部３Ｄが形成され
ていて、これらが互いに嵌合し得るようにした場合を示
している。なお第４図は、便宜上左側に凹部３Ｃの正面
を、同右側に凸部３Ｄの正面を示している。

また第５図および第６図は、函体ユニット１，１の接合
面ＩＡ、ＩＡの上下方向の広い範囲にわたる凹部３Ｃお
よび凸部３Ｄとした場合を示しており、第６図左側は凹
部３Ｃの正面を、同右側は凸部３Ｄの正面を示している
。さらに第７図は凹凸部の形状を球面状とした場合であ
り、この場合は球状凹部３Ｅを形成した部材３Ｆ、およ
び球状凸部３Ｇを形成した部材３Ｈがそれぞれ函体ユニ
ット１，１の接合面ＩＡ、ＩＡ内に溶接により固着して
設けられる。なおこの例では球状凹部３Ｅおよび球状凸
部３Ｇの中心にボルト４を挿通し、ナツト５，５により
締結して鎖部での固定を図ることができるようにした場
合を示している。また第８図も前記第２図の実施例に加
え、ボルト４、ナツト５，５により締結を図るようにし
た場合を示している。

函体ユニット１．１の接合面ＩＡ、ＩＡを剛結するボル
ト等を含む継手手段６は、接合面ＩＡの周辺にそって所
要の間隔をおいて配列される。

この継手手段６は、その−例の一つを第９図に断面で示
すように、接合面ＩＡ、ＩＡの結合箇所の側面部材に予
じめボルト挿通孔７，７が相対応して穿設されており、
これらボルト挿通孔７，７はゴム等の不透水性材料から
なる板状の防水膜８゜８により閉塞されていて封止手段
を構成している。

この防水膜８．８の取付は部は、接合面ＩＡ。

ＩＡのボルト挿通孔７，７の外面側にこれと同径乃至は
近似径の孔を有する支圧材９，９が溶着されて支圧面１
０．１０を形成し、同じく内面側に固定用部材１１．１
１が溶接等により固定され、この固定用部材１１．１１
と接合面ＩＡ、ＩＡとの間に防水膜８，８の周辺が挟着
されている。符号１２は高張力引張りボルト、１３はナ
ツトを示す。

したがって函体ユニット１，１の接合面ＩＡ。

ＩＡを合わせ、剪断キー３の嵌合により上下位置乃至は
上下と水平方向との位置が定められたのち一方の函体ユ
ニット１内からボルト１２をボルト挿通孔７に挿入して
ボルト１２により防水膜８を突き破って挿入すると、破
られた防水膜８がボルト挿通孔７の内周面とボルト１２
の外周面との間に入り込み（第９図示状態）、これが一
種のパツキンとして機能し、接合面ＩＡ、ＩＡ間から浸
入しようとする水を遮断して函体ユニット１内への浸水
が防がれる。さらに他側の函体ユニット１の防水膜８を
突き破れば、ボルト１２はその函体ユニット１内に突出
し、この突出部分にその函体ユニット１内からナツト１
３を螺合して締結することにより函体ユニット１，１を
結合することができ、このとき支圧材９．９の支圧面１
０，１０も密着して、函体ユニット１．１に加わる波動
の影響で接合面ＩＡ、ＩＡ部分に対する曲げ力に対し対
抗する。この場合、ボルト１２を一方の函体ユニット１
から他方の函体ユニット１にかけて挿通するまでの間液
密が保たれる。

第１０図乃至第１１図は継手手段６の他の変形例を示す
もので、第１０図は支持部材１４．１４が接合面ＩＡ、
ＩＡより内方に離隔して溶接等により函体ユニット１．
１の内面に固着され、これら支持部材１４．１４と接合
面ＩＡ、ＩＡとの間にそれぞれパイプ１５．１５が固着
されており、支持部材１４．１４に防水膜８，８が固定
部材１１．１１により固着されている。

第１１図は、上記第１０図における封止手段としての防
水膜８，８に代り、パイプ１５．１５内に防水材８Ａが
充填され、ボルト１２の挿入時にこの防水材８Ａを穿孔
して水密に貫通されるようにした場合である。

第１２図は支圧面１０の配置例を示すもので、前述の支
圧材９，９・・・を函体ユニット１の接合面ＩＡの周辺
および中央部に配列した場合を示しており、また第１３
図は支圧面１０を接合面ＩＡの周辺および中央部に連続
的に設けた場合を示している。

つぎに実際の函体ユニット１の接合手順について説明す
ると、函体ユニット１はドック、海岸の仮設ヤード等の
陸上において構築される。この際に継手手段６も組込ま
れ、ボルト挿通孔７．７は防水膜８あるいは防水膜８Ａ
によって水密に封止されている。

こうした函体ユニット１は海上へ運ばれ、所定の水域に
洩航される。一つの函体ユニット１の位置が定められた
とき投錨によって不動状態とし、ついで他の函体ユニッ
ト１をタグボート、ローブ等を用いて第１４図矢印方向
に引寄せ、その接合面ＩＡ−ＩＡを向き合わせる。

こうして接合面ＩＡ、ＬＡを当接させ、その剪断キー３
を互いに嵌合させることにより函体ユニット相互の上下
および水平動を規制した状態において上方部の継手手段
６の締結を行ない、以後順次前述のようにして継手手段
６，６・・・の締結を行なう。この場合、接合面ＩＡ、
ＩＡの下方部が波浪の影響を受けて当接し難いときは、
第１６図示のように一方の函体ユニット１の反対端側の
内部に注水あるいは対重載荷して１点鎖線図示のように
沈降させ、接合面ＩＡに曲げモーメントを発生させるこ
とにより接合面ＩＡ、ＩＡ間下部を密着させ、こうして
下方部の継手手段６，６・・・の締結を行なうことによ
り容易に結合することができる。

このようにして所望の表面積が得られるだけの函体ユニ
ット１，１・・・の接続を行なうが、その際の函体ユニ
ット１，１・・・の配列は、第１５図（Ａ）の番号順の
接続による並列方式、あるいは第１５図ＣＢ）の番号順
による千鳥配列方式等によることができる。

そして所定の面積に至ったのちは、各函体ユニット１，
１・・・の接合面ＩＡ、ＩＡ間に水中硬化系の樹脂また
はモルタルなどの充填材を注入し、上面には使用目的に
応じ上板の溶接あるいは鉄筋コンクリート床版等を施工
して函体ユニット１，１・・・の上板との合成構造とし
、浮体構造物としての強度、剛性の増大を図るようにさ
れる。

第１７図（Ａ）、　　（Ｂ）は、上記のようにして得ら
れた浮体構造物１９を海底２０上に軟着底させて防波堤
、人工島、海底沈埋、シールドトンネル海上基地等に利
用する場合の施工例を示すもので、海上で構築された浮
体構造物１９の四周に海水遮断壁２１を順次上方に構築
を進めながらガイド２２等を利用して沈降させ、第１７
図（Ｂ）のように海底２０に到達したのち海底２０にモ
ルタル２３等によって固定させることにより、海水遮断
壁２１によって囲まれた海上構築物を容易にかつ経済的
に得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、函体ユニットを陸上で形
成し、これを水上（海上）へ運搬して水上において互い
の函体ユニットを結合して剛性ののある水上浮体構築物
としたので、波動の影響を受けてもその上面が波打つこ
とがなく、常に平坦な上面を維持することができ、上面
への施設や設備等を設置しても何ら影響を受けることが
ない。

また上記水上浮体構築物の構築に際しては、水上におい
て函体ユニット相互を結合するときその接合面の剪断キ
ーを嵌合して少くとも上下方向への相互のずれ動きを拘
束したうえボルト等を含む継手手段により結合をはかり
、函体ユニットが受ける剪断力は剪断キーが、曲げ圧縮
力は支圧面が、そして曲げ引張力は引張ボルトが受ける
構造であり、波動の影響下にあっても函体ユニット同士
の剛結が容易かつ迅速にでき、しかも函体ユニット相互
の接合箇所がすべて剛結されるため、その接合箇所が浮
体構造物としての強度上、剛性上の弱点とはならず、水
上への大型浮体構造物の構築を可能とすることができる
。さらにボルト継手手段の締結作業は函体ユニットの内
部において行なえるので、水中での作業が不要となり、
安全性および作業性を著しく高めることができる。

を海底設置する場合の一施工例を示す説明図である。

１・・・函体ユニット、ＩＡ・・・接合面、３・・・剪
断キ、６・・・継手手段、７・・・ボルト挿通孔、８，
８Ａ・・・防水膜、９，１０・・・支圧面、１２・・・
引張りボルト、１４・・・支持部材。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンツーン型の多数の函体ユニットを設け、この函
   体ユニットを水上においてその側面同士密接し、その接
   合面をボルト等を含む継手手段により剛結して所定面積
   の浮体としたことを特徴とする水上浮体構造物。 ２、ポンツーン型の多数の函体ユニットを陸上において
   構築し、これら函体ユニットを水上に運搬して浮かせ、
   水上において函体ユニット相互の側面同士を密接してそ
   の接合面をボルト等を含む継手手段により結合して剛結
   し、これを順次繰返して所定面積の浮体とすることを特
   徴とする水上浮体構造物の構築工法。 ３、前記函体ユニットは、その接合面に、相対向する函
   体ユニット相互の上面を一致させるべく嵌合し合う剪断
   キーと、函体ユニットの接合面の周辺部位を相互に結合
   するボルト等を含む継手手段と、函体ユニット相互間で
   の曲げによる圧縮力を受ける支圧面とを有することを特
   徴とする請求項１記載の水上浮体構造物。 ４、前記函体ユニットを水上に浮かせて洩航し、その函
   体ユニットの接合面に設けられた剪断キーを互いに嵌合
   して少なくとも上下方向の動きを拘束し、ついで少くと
   も一方の函体ユニットの接合すべき接合面とは反対側に
   注水、対重載荷等の負荷を与えることにより沈降させて
   接合面下部同士を密接させ、その接合部分をボルト等を
   含む継手手段により結合し、続いてそれより上方部位を
   ボルト等を含む継手手段により結合して所定面積の剛性
   浮体を構築することを特徴とする請求項２記載の水上浮
   体構造物の構築工法。 ５、前記ボルト等を含む継手手段は、函体ユニットの接
   合面に常時は液密に封止するとともに函体下部同士の接
   合面を結合するとき一方の函体内部から他方の函体内部
   にかけてボルトを挿通して締着するまでの間液蜜を維持
   する封止手段を有することを特徴とする請求項１または
   ３記載の水上浮体構造物。