JPH059921A - 脚付き浮体構造物 - Google Patents
脚付き浮体構造物Info
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- JPH059921A JPH059921A JP18590991A JP18590991A JPH059921A JP H059921 A JPH059921 A JP H059921A JP 18590991 A JP18590991 A JP 18590991A JP 18590991 A JP18590991 A JP 18590991A JP H059921 A JPH059921 A JP H059921A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 脚がデッキ表面より突出しない、また地震力
等の水平力を緩和する浮体構造物。浮体式飛行場等の人
工島に供する。 【構成】 上面が最低潮位より低いレベルを有し、かつ
浮体１自重より若干小さい浮力を生ずる下部浮体６と、
下面が最高潮位より高いレベルを有するデッキ５と、下
部浮体６とデッキ５とを連結する支持部材７からなり、
該支持部材７間に外海と連通する区域１７を形成し、前
記下部浮体６部を脚体２により支承したことを特徴とす
る脚付き浮体構造物。脚体２を張力材８により連結し、
また脚体２の上部に緩衝機構１０、１１を設け、下部浮
体６を脚体２により支承した脚付き浮体構造物。
等の水平力を緩和する浮体構造物。浮体式飛行場等の人
工島に供する。 【構成】 上面が最低潮位より低いレベルを有し、かつ
浮体１自重より若干小さい浮力を生ずる下部浮体６と、
下面が最高潮位より高いレベルを有するデッキ５と、下
部浮体６とデッキ５とを連結する支持部材７からなり、
該支持部材７間に外海と連通する区域１７を形成し、前
記下部浮体６部を脚体２により支承したことを特徴とす
る脚付き浮体構造物。脚体２を張力材８により連結し、
また脚体２の上部に緩衝機構１０、１１を設け、下部浮
体６を脚体２により支承した脚付き浮体構造物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、脚付き浮体構造物に関
する。浮体式飛行場等の人工島等を海底地盤特性に影響
されず、海底地形に拘らず建設可能とし、また浮体が受
ける地震時の過大な動水圧荷重を低減可能とし、更に潮
位変化に対応可能な脚付き浮体構造物に関する。
する。浮体式飛行場等の人工島等を海底地盤特性に影響
されず、海底地形に拘らず建設可能とし、また浮体が受
ける地震時の過大な動水圧荷重を低減可能とし、更に潮
位変化に対応可能な脚付き浮体構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の脚付き浮体構造物では、例えば海
洋開発論文集（土木学会海洋開発委員会ＶＯＬ．１９８
９ＰＰ４８〜５４）にある有脚浮揚式係船岸と呼ばれる
図７に示す浮体のように、浮体１の自重、及びデッキ５
上の上載荷重は浮力で支え、海底３に打設した鋼管杭等
の複数本の脚体２により波浪等による動揺、傾斜を抑制
するものであり、更に、脚体２と浮体１間に相対的な上
下動を許すローラー１９を設けた係留環１８を取付け、
潮位変化に対応可能としている。
洋開発論文集（土木学会海洋開発委員会ＶＯＬ．１９８
９ＰＰ４８〜５４）にある有脚浮揚式係船岸と呼ばれる
図７に示す浮体のように、浮体１の自重、及びデッキ５
上の上載荷重は浮力で支え、海底３に打設した鋼管杭等
の複数本の脚体２により波浪等による動揺、傾斜を抑制
するものであり、更に、脚体２と浮体１間に相対的な上
下動を許すローラー１９を設けた係留環１８を取付け、
潮位変化に対応可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の脚付き浮体
構造物において、潮位変化に対応するため脚体２は浮体
１の一部を貫通する形で海底３に貫入される。そのた
め、海上部には脚体２の頭部が突き出て、低潮位時には
浮体のデッキ５上で例えば重機を用いた作業等を行う際
に障害となる。また、デッキ上を有効に用いようとする
には浮体周縁部のみに脚体２を設ける配管構造により設
計上の制約となる。更に、浮体１を大型にする場合でし
かも脚体数を少なくしたい場合や波浪、流れ、風と地震
等にもたらされる水平荷重が大きくなるような設計条件
下では、最適の位置に脚体を設けることができなく、ま
た脚の剛性を高め大形にする必要があるし、浮体を脚体
に固定し上下に動けるためのローラーから構成される係
留環構造も大型で複雑になる。
構造物において、潮位変化に対応するため脚体２は浮体
１の一部を貫通する形で海底３に貫入される。そのた
め、海上部には脚体２の頭部が突き出て、低潮位時には
浮体のデッキ５上で例えば重機を用いた作業等を行う際
に障害となる。また、デッキ上を有効に用いようとする
には浮体周縁部のみに脚体２を設ける配管構造により設
計上の制約となる。更に、浮体１を大型にする場合でし
かも脚体数を少なくしたい場合や波浪、流れ、風と地震
等にもたらされる水平荷重が大きくなるような設計条件
下では、最適の位置に脚体を設けることができなく、ま
た脚の剛性を高め大形にする必要があるし、浮体を脚体
に固定し上下に動けるためのローラーから構成される係
留環構造も大型で複雑になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するためになされたものであり、上面が最低潮位よ
り低いレベルを有し、かつ浮体自重より若干小さい浮力
を生ずる下部浮体と、下面が最高潮位より高いレベルを
有するデッキと、下部浮体とデッキとを連結する支持部
材とからなり、該支持部材間に外海と連通する区域を形
成し、前記下部浮体部を脚体により支承した脚付き浮体
構造物に係る。本発明は、浮体自重の大部分を下部浮体
に作用する浮力によって受ける一方、下部浮体に立設し
た支持部材によりデッキを支持し、潮位の変動を支持部
材に沿わせることにより、潮位の変動による浮力の変化
を出来るだけ小さくし、かかる浮体構造を下部浮体部に
おいて脚体により支承する。本発明で浮体自重とあるの
は、浮体上に載荷重がある場合、この載荷重を浮体自重
の中に含めることができる。また、本発明の脚付き浮体
構造物は脚体を張力材で結合する場合がある。また、本
発明の脚付き浮体構造物は脚体の上部に水平力に対する
緩衝機構を備え、該緩衝機構を介して下部浮体の下部を
脚体により支承する場合がある。
達成するためになされたものであり、上面が最低潮位よ
り低いレベルを有し、かつ浮体自重より若干小さい浮力
を生ずる下部浮体と、下面が最高潮位より高いレベルを
有するデッキと、下部浮体とデッキとを連結する支持部
材とからなり、該支持部材間に外海と連通する区域を形
成し、前記下部浮体部を脚体により支承した脚付き浮体
構造物に係る。本発明は、浮体自重の大部分を下部浮体
に作用する浮力によって受ける一方、下部浮体に立設し
た支持部材によりデッキを支持し、潮位の変動を支持部
材に沿わせることにより、潮位の変動による浮力の変化
を出来るだけ小さくし、かかる浮体構造を下部浮体部に
おいて脚体により支承する。本発明で浮体自重とあるの
は、浮体上に載荷重がある場合、この載荷重を浮体自重
の中に含めることができる。また、本発明の脚付き浮体
構造物は脚体を張力材で結合する場合がある。また、本
発明の脚付き浮体構造物は脚体の上部に水平力に対する
緩衝機構を備え、該緩衝機構を介して下部浮体の下部を
脚体により支承する場合がある。
【０００５】
【作用】本発明は、浮体自重の大部分を下部浮体の浮力
により受け、浮体を支承する反力を極力小さく抑えるこ
とができる。また、潮位変動にほぼ相当する長さを有す
る支持部材により、下部部材上においてデッキを支持す
るので、柱状、板状等により構成する支持部材に沿って
上下する潮位変動に伴う浮力の変化は小さいものであ
り、浮体の高さはほぼ一定位置に保持することことがで
きる。また、脚体は張力材により水平力に対する対抗力
を強化できる。また、脚体上部において緩衝機構を設
け、地震力等の水平力を受け、脚体下部に作用する反力
を緩和できる。
により受け、浮体を支承する反力を極力小さく抑えるこ
とができる。また、潮位変動にほぼ相当する長さを有す
る支持部材により、下部部材上においてデッキを支持す
るので、柱状、板状等により構成する支持部材に沿って
上下する潮位変動に伴う浮力の変化は小さいものであ
り、浮体の高さはほぼ一定位置に保持することことがで
きる。また、脚体は張力材により水平力に対する対抗力
を強化できる。また、脚体上部において緩衝機構を設
け、地震力等の水平力を受け、脚体下部に作用する反力
を緩和できる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を以下図面を参照して説明す
る。 （実施例１）図１、図２において、コラム式の浮体１
は、浮体１を着座させるための脚体２により、杭４を介
して海底３に固定される。浮体１は上部のデッキ５と着
座孔１２を有する下部浮体６およびそれらを接続させる
支持部材であるコラム７から構成される。脚体２は水平
抵抗力を向上させるため、互いの上部と底部を取付け具
９により張力材８で結合する。張力材は使用しない場合
もある。脚体２の上部に緩衝機構を設置する。本例では
ローラ１０を用いる場合、そしてローラ１０とフエンダ
ー１１を用いる場合が示される。ローラ１０は浮体から
の水平力に対して一定の抵抗特性を有するものが良い。
ローラ１０の代わりに着座孔１２の側壁と脚体２間にダ
ンパー（図示せず）を用いてもよい。また、ローラとダ
ンパーを組み合わせてもよい。ローラを介しない場合、
緩衝機構の態様として、着座孔底部と脚体の頭部の一方
もしくは両方にテフロン等の一定の抵抗特性を有する材
料を被覆してこれらの両者を直接接触させ、そしてダン
パー、フェンダーを用いるようにしてもよい。一定の抵
抗特性を有する緩衝機構を用いた場合、図３に示す水平
荷重−変位曲線のような水平抵抗力特性を浮体１に付与
することが可能となる。図３の領域ＩとＩＩにおいて、
ローラとかダンパーを用い、それに作用する水平力が所
定のＦ1 を超えるとほぼ一定もしくは若干増加するよう
な水平抵抗力特性となる。定常的に発生するような波
浪、風や流れによる荷重を上回るような抵抗力Ｆ1 が設
定される。これを超えるような荷重が作用すると、脚体
２に対し相対的に浮体１は滑る。その変位がある値Ｕ2
に達すると、脚体２の回りにある緩衝機構であるゴムフ
ェンダー等１１は浮体１と接触する。この領域ＩＩＩに
おいては、ゴムフェンダー等１１の荷重・変位特性によ
り図３のような曲線になる。ゴムフェンダー等１１が圧
縮変形できなくなるある変位Ｕ3 に達すると、脚体２の
弾性変形と杭４の地盤中での変形および杭の弾性変形が
生じて領域ＩＶのような変形特性となる。脚体および杭
が崩壊するまでの変位Ｕ4 まで浮体１は移動する。した
がって、地震時に浮体に生ずる過大な動水圧荷重が一本
当たり換算して図３のＦ2 を上回ると、浮体１と脚体２
間には滑りが生じ、浮体の加速度応答が地震加速度より
小さくなり、浮体に作用する慣性力と動水圧荷重が低減
する。その結果、脚体２には過大な反力が作用しないこ
とになる。また、脚体２が図３のように非線形の荷重・
変位特性を示すと、地震や波浪、風等変動荷重が作用す
る際に荷重履歴がヒステリシスを描き、その結果減衰効
果が発揮され浮体の運動が小さくなる。脚体の上部に緩
衝装置を備えるためのゴムフェンダー１１等の取付は脚
体側でなく、浮体側であっても良い。また、着座孔１２
ではなく、デッキ下面に取付けたストッパーを設けても
良い。一方、図４に浮体１と脚体２間の反力と水位の関
係を示す。水位が浮体１の底部に相当する場合、浮体１
の重量が脚体２に反力Ｒ1 として作用する。水位が上昇
すると、反力は減少する。下部浮体である浮力タンク６
の上面に水位が達すると、反力はＲ2 にまで低下する。
更に、水位が上がると、区域１７の存在により支持部材
であるコラム７に相当する浮力増加のみ生ずるため、デ
ッキ５底面において反力はわずか小さいＲ3 となる。完
全に没入すれば反力Ｒ4 のままとなる。したがって、設
計水深を図２にあるよう平均水面１３に対し、最高潮位
１４及び最低潮位１５に相当する水位をそれぞれ、デッ
キ５下面より低いところ、浮力タンク６上面より高いと
ころに設定すれば、外海に連通する区域１７により図４
に示すように潮位変化に対し反力の変化がほとんど生じ
ないようにできる。また、潮位変化のみならず、波によ
る上下動揺も生じにくい。
る。 （実施例１）図１、図２において、コラム式の浮体１
は、浮体１を着座させるための脚体２により、杭４を介
して海底３に固定される。浮体１は上部のデッキ５と着
座孔１２を有する下部浮体６およびそれらを接続させる
支持部材であるコラム７から構成される。脚体２は水平
抵抗力を向上させるため、互いの上部と底部を取付け具
９により張力材８で結合する。張力材は使用しない場合
もある。脚体２の上部に緩衝機構を設置する。本例では
ローラ１０を用いる場合、そしてローラ１０とフエンダ
ー１１を用いる場合が示される。ローラ１０は浮体から
の水平力に対して一定の抵抗特性を有するものが良い。
ローラ１０の代わりに着座孔１２の側壁と脚体２間にダ
ンパー（図示せず）を用いてもよい。また、ローラとダ
ンパーを組み合わせてもよい。ローラを介しない場合、
緩衝機構の態様として、着座孔底部と脚体の頭部の一方
もしくは両方にテフロン等の一定の抵抗特性を有する材
料を被覆してこれらの両者を直接接触させ、そしてダン
パー、フェンダーを用いるようにしてもよい。一定の抵
抗特性を有する緩衝機構を用いた場合、図３に示す水平
荷重−変位曲線のような水平抵抗力特性を浮体１に付与
することが可能となる。図３の領域ＩとＩＩにおいて、
ローラとかダンパーを用い、それに作用する水平力が所
定のＦ1 を超えるとほぼ一定もしくは若干増加するよう
な水平抵抗力特性となる。定常的に発生するような波
浪、風や流れによる荷重を上回るような抵抗力Ｆ1 が設
定される。これを超えるような荷重が作用すると、脚体
２に対し相対的に浮体１は滑る。その変位がある値Ｕ2
に達すると、脚体２の回りにある緩衝機構であるゴムフ
ェンダー等１１は浮体１と接触する。この領域ＩＩＩに
おいては、ゴムフェンダー等１１の荷重・変位特性によ
り図３のような曲線になる。ゴムフェンダー等１１が圧
縮変形できなくなるある変位Ｕ3 に達すると、脚体２の
弾性変形と杭４の地盤中での変形および杭の弾性変形が
生じて領域ＩＶのような変形特性となる。脚体および杭
が崩壊するまでの変位Ｕ4 まで浮体１は移動する。した
がって、地震時に浮体に生ずる過大な動水圧荷重が一本
当たり換算して図３のＦ2 を上回ると、浮体１と脚体２
間には滑りが生じ、浮体の加速度応答が地震加速度より
小さくなり、浮体に作用する慣性力と動水圧荷重が低減
する。その結果、脚体２には過大な反力が作用しないこ
とになる。また、脚体２が図３のように非線形の荷重・
変位特性を示すと、地震や波浪、風等変動荷重が作用す
る際に荷重履歴がヒステリシスを描き、その結果減衰効
果が発揮され浮体の運動が小さくなる。脚体の上部に緩
衝装置を備えるためのゴムフェンダー１１等の取付は脚
体側でなく、浮体側であっても良い。また、着座孔１２
ではなく、デッキ下面に取付けたストッパーを設けても
良い。一方、図４に浮体１と脚体２間の反力と水位の関
係を示す。水位が浮体１の底部に相当する場合、浮体１
の重量が脚体２に反力Ｒ1 として作用する。水位が上昇
すると、反力は減少する。下部浮体である浮力タンク６
の上面に水位が達すると、反力はＲ2 にまで低下する。
更に、水位が上がると、区域１７の存在により支持部材
であるコラム７に相当する浮力増加のみ生ずるため、デ
ッキ５底面において反力はわずか小さいＲ3 となる。完
全に没入すれば反力Ｒ4 のままとなる。したがって、設
計水深を図２にあるよう平均水面１３に対し、最高潮位
１４及び最低潮位１５に相当する水位をそれぞれ、デッ
キ５下面より低いところ、浮力タンク６上面より高いと
ころに設定すれば、外海に連通する区域１７により図４
に示すように潮位変化に対し反力の変化がほとんど生じ
ないようにできる。また、潮位変化のみならず、波によ
る上下動揺も生じにくい。
【０００７】（実施例２）図５は、潮位変化があって
も、浮体１における板状の支持部材７の貫通孔１６によ
り外海と連通する区域１７を形成し、浮力変化を生じな
いようにしたものである。浮体１は箱型の浮体であり、
着座孔１２を有する下部浮体６と上部のデッキ５の下面
には貫通孔１６があり、最低潮位１５の位置を下部浮体
６の上面の境界以上の高さに設定すれば、最高潮位１４
の場合でも反力の変化が生じないようにすることができ
る。図６は図５と直角方向の立面図である。図のように
海底３の地形が複雑に変化していても、脚体２の長さを
水深にあわせることで対応可能となる。脚体２は杭４で
海底３に固定される。海底への固定は杭でなく重力式ア
ンカー等を用いてもよい。
も、浮体１における板状の支持部材７の貫通孔１６によ
り外海と連通する区域１７を形成し、浮力変化を生じな
いようにしたものである。浮体１は箱型の浮体であり、
着座孔１２を有する下部浮体６と上部のデッキ５の下面
には貫通孔１６があり、最低潮位１５の位置を下部浮体
６の上面の境界以上の高さに設定すれば、最高潮位１４
の場合でも反力の変化が生じないようにすることができ
る。図６は図５と直角方向の立面図である。図のように
海底３の地形が複雑に変化していても、脚体２の長さを
水深にあわせることで対応可能となる。脚体２は杭４で
海底３に固定される。海底への固定は杭でなく重力式ア
ンカー等を用いてもよい。
【０００８】
【発明の効果】本発明は、前述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。本発明で
は、脚体が、デッキを貫通し、デッキ上に突出して存在
することはないので、デッキ表面の全面をすべて有効表
面として使用することができ、広大なスペースを確保で
きる。また、本発明は、浮体自重をほとんど下部浮体の
浮力により受けるので、脚体に作用する力を極力緩和
し、脚体の本数を少なくし、それだけ経済的な設計を施
すことができる。また、本発明は、デッキと下部浮体と
を連結する支持部材により潮位変動による浮力変化を減
少させ、また浮体を脚体により支承するものであるの
で、浮体構造物の安定が良く、またその高さを絶えず一
定に保持できる。
ので、以下に記載するような効果を奏する。本発明で
は、脚体が、デッキを貫通し、デッキ上に突出して存在
することはないので、デッキ表面の全面をすべて有効表
面として使用することができ、広大なスペースを確保で
きる。また、本発明は、浮体自重をほとんど下部浮体の
浮力により受けるので、脚体に作用する力を極力緩和
し、脚体の本数を少なくし、それだけ経済的な設計を施
すことができる。また、本発明は、デッキと下部浮体と
を連結する支持部材により潮位変動による浮力変化を減
少させ、また浮体を脚体により支承するものであるの
で、浮体構造物の安定が良く、またその高さを絶えず一
定に保持できる。
【図１】実施例１を説明する斜視図である。
【図２】実施例１を説明する立面図である。
【図３】脚体に作用する水平荷重と水平変位の関係を示
す図である。
す図である。
【図４】脚体に作用する反力と水位の関係を示す図であ
る。
る。
【図５】実施例２を説明する立面図である。
【図６】実施例２を説明する側面図である。
【図７】従来の技術を説明する図であり、（イ）は立面
図、（ハ）は平面図である。
図、（ハ）は平面図である。
１ 浮体
２ 脚体
３ 海底
４ 杭
５ デッキ
６ 下部浮体
７ 支持部材
８ 張力材
９ 取付け具
１０ ローラ
１１ フェンダー
１２ 着座孔
１３ 平均潮位
１４ 最高潮位
１５ 最低潮位
１６ 貫通孔
１７ 区域
１８ 係留環
１９ ローラー
Claims (3)
- 【請求項１】 上面が最低潮位より低いレベルを有し、
かつ浮体自重より若干小さい浮力を生ずる下部浮体と、
下面が最高潮位より高いレベルを有するデッキと、下部
浮体とデッキとを連結する支持部材とからなり、該支持
部材間に外海と連通する区域を形成し、前記下部浮体部
を脚体により支承したことを特徴とする脚付き浮体構造
物。 - 【請求項２】 脚体を張力材で結合した請求項１記載の
脚付き浮体構造物。 - 【請求項３】 脚体の上部に水平力に対する緩衝機構を
備え、該緩衝機構を介して下部浮体の下部を脚体により
支承した請求項１または２記載の脚付き浮体構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185909A JP2514487B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 脚付き浮体構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185909A JP2514487B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 脚付き浮体構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059921A true JPH059921A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2514487B2 JP2514487B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16179005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185909A Expired - Fee Related JP2514487B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 脚付き浮体構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514487B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5874885A (en) * | 1994-06-08 | 1999-02-23 | Raychem Corporation | Electrical devices containing conductive polymers |
| JP2003064654A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Kumagai Gumi Co Ltd | 浮力構造物 |
| US7326889B2 (en) | 2005-09-20 | 2008-02-05 | Tdk Corporation | PTC element and production process thereof |
| US7417527B2 (en) | 2006-03-28 | 2008-08-26 | Tdk Corporation | PTC element |
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| US20130089379A1 (en) * | 2010-06-30 | 2013-04-11 | Adel H. Younan | Compliant Deck Tower |
| KR101280535B1 (ko) * | 2011-07-01 | 2013-07-02 | 삼성중공업 주식회사 | 해양구조물 지지장치 |
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| KR101886815B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-08-08 | 이현용 | 반부력 지지형 고정식 해상공항 |
| KR20200048780A (ko) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 현대중공업 주식회사 | 중력 기반 해양구조물 |
| KR20200048783A (ko) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 현대중공업 주식회사 | 중력 기반 해양구조물 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60215912A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-10-29 | アントルポゼ ジエ．テ．エム．プ−ル レ トラボウ プトロリエ−ル マリテイム エ．テ．ペ．エム． | 可撓性海洋プラツトフオ−ム |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP3185909A patent/JP2514487B2/ja not_active Expired - Fee Related
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