JPH04146318A

JPH04146318A - 滑動免震式海洋構造物

Info

Publication number: JPH04146318A
Application number: JP26778090A
Authority: JP
Inventors: Haruo Yamamoto; 山本　治生; Naomiki Kusano; 草野　直幹; Kanji Otofuji; 寛治乙藤
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-20

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】〔産業上の利用分野〕この発明は滑動免震式海洋構造物に関し、主として、ド
ライドツク内で構築され、曳航後、現地に沈設据付する
ことにより建設される重力着底式海洋構造物（例えば海
洋立地型廃棄物処理施設、海洋立地型火力および原子力
発電所、海洋石油開発用プラントフオーム、海洋レジャ
ー施設、着桟設備、海洋立地型ホテルおよびレストラン
等）を鋼製、鉄筋またはプレストレストコンクリート製
、鋼コンクリートのハイブリッド製及びそれらを組合せ
て建設する場合に適用される。

前記の様な重力着底式構造物であれば設置場所は海洋の
みならず湖、河川などの水面なら全て適用可能である。

特に、軟弱地盤に適しており、大規模な改良を行わずに
据付することができる。

〔従来の技術〕

重力着底式海洋構造物の一般的な建設方法は以下の手順
からなる。

■　ドライドツク内で構造物本体を建造する。

■　ドライドツクに注水して構造物本体を浮遊状態とし
て設備を犠装する。

■　浮遊状態の構造物を現地へ曳航する。

■　地盤改良した海底面に構造物を沈設し、据え付ける
。

■　潮位差、潮流、高潮、波、風、地震、水圧力などに
対し浮き上がったり、滑動変位しないように注水したの
ちに必要に応じ砂バラストの投入、コンクリートバラス
トの打設などにより、重量を付加して外力に対する抵抗
を増す。

なお、手順■はドライドツクにて行う場合もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述のような従来工法による重力着底式海洋物
を、日本など地震域の沿岸、湾内、沖合の海または湖、
河川などに建設しようとする場合、以下のような解決す
べき課題がある。

（１１従来の方法では、地震に対して滑動しないよう重
量を付加するために、地震慣性力が増し、十分な滑動の
安全率を確保することが難しい。

（２）海洋構造物は陸上構造物に比べ、浮力を受けてお
り、さらに地震時には、まわりの海水による動水圧も受
けることになり、滑動の安全率を確保することが容易で
ない。

（３）従来の方法では、構造物に重量を付加するので、
再移動や撤去は困難である。

（４）　　また、海底が軟弱である場合は地盤改良等の
工費が嵩むばかりでなく、重力式の海洋構造物の建設が
不可能となる場合もある。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するためこの発明に係る滑動免震式海洋
構造物は以下のような構成をなすものである。

（１）構造物の重量を潮位差、潮流、高潮、波、風、水
圧力等に対し浮き上がったり、滑動変位しない程度に注
水するのみとして重量の軽減化を図る。

（２）地震時には、少々の滑動変位を許すことによる滑
動免震機能を持たす設計思想を導入するかたわら、万一
の異常な自然現象を考慮して海洋構造物の滑動変位を抑
制する変位抑制装置を備える。

（３）潮位差、潮流、波・風１、水圧力等及び生起頻度
の高い小規模な地震荷重に対し浮き上がったり、滑動変
位しないように注水する。

また、必要に応じて砂又はコンクリートバラスト等の固
定バラストを付加する。

（４）　　設計地震（構造物本体の応力度が降伏点又は
短期許容応力度以下となるよう設計される対象の地震）
に対しては滑動を許すが、変位抑制装置により最大滑動
量は限定される構造とする。

（５）事故荷重（歴史的にまた地質学的の考えうる最大
級の地震または船舶の衝突などの事故荷重）に対しては
滑動を許す構造とするが、構造物本体は致命的破壊に至
らない構造とする。

この場合、変位抑制装置の構造的強度は構造物本体より
弱く設計し、破壊を許容する構造とする。

（６）構造物本体の底版の下に基礎側底版を設けること
により底版部を二重構造とすると共に摩擦係数が既知の
材料を介して接触せしめ、また、底版間の水圧を調整で
きる構造とする。

（７）構造物本体と基礎側底版の間にゴム防舷材又は木
材等の防衝材からなる変位抑制装置を取り付ける。

〔作　用〕

（１）潮位差、潮流、波、風、水圧力等及び生起頻度の
高い地震荷重（例えば再起確率　５０年以下）に対して
浮き上がったり、滑動変位しない。

（２）　　設計地震（例えば再起確率５０年を越え２０
０年以下）に対しては滑動変位はするが、変位抑制装置
により最大変位は限定され、構造物本体の機能は確保さ
れる。

（３）事故荷重に対して最悪の場合でも、変位抑制装置
は破壊に至るが、構造物本体は局部破壊があっても致命
的な破壊に至ることはない。

また、他の海洋、港湾施設へ悪影響を及ぼすこともない
。

（４）構造物本体と基礎側底版との底版間の水圧を調整
することにより接触圧を加減でき、滑動抵抗をコントロ
ールすることができる。

（５）底版間の滑動面は、金属、プラスチックタイル、
石材、セメントモルタル、コンクリート等によって平滑
に仕上げ、滑動抵抗係数を把握し易く滑動予測解析を容
易にできる。

（６）　　底版間の水圧は構造物本体側の底版に網目状
に設けられた溝により均一化される。

（７）底版間の水圧を外水圧より小さく保とうとすると
きは、Ｐ型止水ゴムが有効に働く。

（８）基礎側底版と構造物本体とを分離する時は、網目
状に設けられた溝を通し間隙に水圧をかける。

（９）変位抑制装置は基礎側底版の側壁部に予め取り付
けられた支持枠に落とし込むことにより設備する（第３
図及び第４図参照）。

このような取り付は方法を採用することにより、止水部
のメインテナンスを便ならしめることができる。

Ｑｌ　　基礎側底版には海底地盤中に埋め込まれた状態
にスカートを設けである為、海底面では構造物本体は滑
動しない。

ａυ　基礎側底版と構造物本体との側壁間の間隙は異物
が入り込まないように、発泡スチロール、緩い土砂等滑
動を拘束しないもので充填し、上部はシールする（第３
図参照）。

〔実施例〕

以下この発明を図示する一実施例に基づいて説明する。

第１図及び第２図は海洋石油プラントフオームに適用し
た滑動免震式海洋構造物を示したものであり、また、第
３図は当該構造物の底版部の詳細を、さらに、第４図は
変位抑制装置の取り付は詳細を示したもので、図中、番
号１は構造物本体、２は海底面、３は基礎側底版、４は
設備空間、５は水バラスト、６はバラスト用空間、７は
上載用設備、そして、８は砂バラストである。

図に於いて、海底面２に基礎側底版３が構築され、この
基礎側底版３の上に構造物本体ｌが構築されている。

構造物本体１はドライドツクに於いて構築されるもので
、その中には設備用空間４とバラスト用空間６等が設け
られている。

また、構造物本体１は構築後、トライドッグに注水する
ことにより浮遊状態にすると共に当該構造物本体１と基
礎側底版３との底版間の水圧を外水圧より小さく保つこ
とにより基礎側底版３と一体にされている。

そして、基礎側底版３と一体化された構造物本体ｌは、
上載設備７を搭載した状態で基礎側底版３と共に現地に
曳航され、現地にて水バラスト５を注水して海底面２の
上に基礎側底版３と共に直接据え付けられ、必要に応じ
て砂バラスト８が投入されている。

また、底版間の水圧が所要値に調整されている。

底版間の水圧を調整するには、集水管１０ｅに取り付け
られた定水位装置によって行われている。

構造物本体１を再移動する場合は、底版間の水圧を外水
圧より小さく保つことにより基礎側底版３を構造物本体
ｌと一体化する。

続いて、砂バラスト８を撤去し、バラスト５を排水する
。

その結果、構造物本体１は基礎側底版３と共に再浮上し
、曳航することができる。

〔発明の効果〕

（１）　　海底に着底しているので潮位差、潮流、波、
風、水圧力などに対しては浮体構造物の様に動揺するこ
とはない。

また、設備を含む海洋構造物の通常の設計寿命の間に１
回起こるかもしれない様な地震荷重（例えば再起率５０
年以下）対しては、通常の固定された構造物と同様に滑
動変位はない。

（２）設計地震及び事故荷重に対しては滑動変位を許す
こと番こより免震効果が期待出来、構造物本体及び上載
設備に働く地震力を軽減すること力（できる。

（３）最悪の場合、変位抑制装置は破壊に至るが、破壊
の過程において大きな、地震エネルギーを吸収すること
により構造物本体は致命的破壊に至ることはない。

（４）再移動や撤去が可能である。

（５）　　設計地震及び事故荷重後、構造物本体に残留
変位を生じ不都合を来した場合はバラスト水を撤去し接
地圧を無くするか、または非常に小さくした状態で位置
修正が可能である。

（６）海底が軟弱であっても大規模な地盤改良をせずに
、重力式海洋構造物を経済的に建設することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図は、この発
明に係る滑動免震式海洋構造物を海洋石油開発用プラン
トフオームに適用した場合を示したもので、第１図はそ
の平面図、第２図はその縦断面図、第３図は底版部の拡
大断面図、第４図は変位抑制装置の正面図、第５図はそ
の側面図である。１・・・構造物本体、１ａ・・・本体側壁、１ｂ・・・
本体底板、１ｃ・・・ソールプレート、２・・・海底面
、３・・・防衝材付き基礎側底版、３ａ・・・基礎側底
版、３ｂ・・・基礎側側壁、３ｃ・・・スカート、３ｄ
・・・基礎側ベースプレート、４・・・設備用空間、５
・・・水バラスト、６・・・水バラスト空間、７・・・
上載設備、８・・・砂バラスト、９ａ・・・防衝材、９
ｂ・・・防衝材フレーム、９ｃ・・・フレーム取付アンカーボルト、１０ａ、１０
ｂ　＝水圧カー化溝、１０ｃ、１０ｅ　・・・集水管、
１０ｄ・・・ヘッダーバイブ、１１・・・Ｐ型止水ゴム
。第図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

基礎側底版と当該基礎側底版の上に構築される構造物本
体の底版との間の水圧を調整することにより前記底版間
の摩擦力をコントロールすることを可能にしてあり、且
つ、構造物本体と基礎側底版との一体化及び切り離しを
可能にしてあることを特徴とする滑動免震式海洋構造物
。