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【発明の名称】 3アーチ脚柱鋼管基礎から成る開閉式防波堤
【発明者】 【氏名】若林 勝則
【課題】海上扉体式開閉を行う変形小の基礎の開閉式防波堤を提供すること。

【解決手段】直立した区画構造体の両端面に2列の支承用ローラー53と一列のはずれ止め用ローラー55が連接されてなるオールスチール製の開閉式カーテンウォール20と、3本のアーチ状の脚柱鋼管基礎21で、この基礎構造体は鉄骨コンクリートの3本のアーチ状の脚柱鋼管38、上部プラットフォーム31及び下部水平繋材40でもって構成されたものとからなり、その放射状に組まれた下部水平繋材40により連結された3本のアーチ状の脚柱鋼管38でもって海底地盤上に支持され、その脚柱内から打設された3本の鋼杭35でもって海底地盤に固定されてなる開閉式防波堤。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 直立した区画構造扉体の両端面に2列の支承用ローラと1列のはずれ止め用ローラが連設され、その内2列の支承用ローラはその端面に平行に、ローラー軸の取り付け部材でもって固定され、その相対する2列のローラ踏面でもって、3アーチ脚柱鋼管の中央に位置するローラー支柱鋼管の円柱断面が波の進行方向に両側から挟み込まれ、また1列のはずれ止め用ローラはその端而に直角に直接に固定され、その直接の固定でもって、はずれ止めされ、さらに、前記ローラー軸の取り付け部材は前記扉体の前後の端部に固定され、その端面からローラー直径(D)以上に張り出され、前記3列のローラ一が前記扉体の両端に鉛直方向に隔てて連設されて成るオールスチール製の開閉式カーテンウォール。
【請求項2】 前記ローラ軸の取付け部材が二股型ローラ架構(千鳥軸出し式)になり、その千鳥軸出し式の箱型梁でもって前記扉体の端面に固定され、その千鳥軸出し式の支承用ローラ軸でもって軸受けされ,その二股型ローラ架構の千鳥軸出し式の2列の格点に前記2列の格点に前記2列の支承用ローラが固定され、前記ローラ支柱鋼管の円柱断面が挟まれて、前記1列のはずれ止め用ローラと合わせて、前記3列のローラーが前記扉体の両端に鉛直方向に隔てて連設されて成る請求項1に記載のオールスチール製の開閉式カーテンウォール。
【請求項3】 前記ローラ軸の取付け部材がトラス架構になって前記扉体の端面に固定され、そのトラス架構の2列の格点に前記2列の支承用ローラーが固定され、前記1列のはずれ止め用ローラーと合わせて、前記3列のローラーが前記扉体の両端に鉛直方向に隔てて連設されて成る請求項1に記載のオールスチール製の開閉式カーテンウォール。
【請求項4】 3アーチ脚柱鋼管基礎で、その構造は主として3本のアーチ状の脚柱鋼管から構成された鉄骨アーチ構造であり、その断面形は小径の円形あるいは楕円形とされ、その形状は三脚アーチに形成されて、さらに、当該基礎の構造体は鋼製中空の3本のアーチ状の脚柱鋼管、上部プラットフォーム及び下部水平繋材でもって構成され、その外側が3本のアーチ状の脚柱鋼管により支持され、その頂上が上部プラットフォームにより固定され、その底部が放射状に組まれた下部水平繋材により連結された鉄骨アーチ構造体であり、その脚柱鋼管及び上部プラットフォームの鉄骨はその鋼製中空にコンクリ−トが充填された鉄骨コンクリートであり、その放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のアーチ状の脚柱鋼管でもって海底地盤上に支持され、その脚柱内から打設された3本の鋼杭でもって海底地盤に固定されてなる3アーチ脚柱鋼管基礎。
【請求項5】 上部の3アーチ脚柱鋼管と下部の3脚柱鋼管がその3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部に於いて接合される3アーチ脚柱鋼管基礎の頭部に於いて、その鋼製外環リングと鋼製内環リングが、少なくとも3本の鋼製連結材でもって、その3アーチ脚柱鋼管と同一方向に放射状に結合され、その3アーチ脚柱鋼管の頂部が当該上部プラットフォームの3等分点に高精度に水平に連結されて、その鋼製外環リングと鋼製内環リング間に上部工(鉄筋)コンクリートが密に打設されて、シンメトリーな円形を呈する、環状ハイブリッド構造の上部プラットフォーム。
【請求項6】 前記3アーチ脚柱鋼管基礎の構造体がその放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のア−チ状の脚柱鋼管でもって海底敷設面上に支持され、その脚柱内から鋼杭3本が斜めに海底地盤深く打ち込まれ、その鋼製支持杭の杭頭部が3ア−チ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部の高さまで突出され、その脚柱を連結する放射状の下部水平繋材でもって包まれた三脚アーチ内にプレパックドコンクリートが打設され、放射状の地中梁として海底地盤との連結が強化されたその底部により支持されるように建設される基礎工法であり、また、軟弱地盤上に於いては、軟弱地盤との連結が一層強化されるよう、予め軟弱地盤が地盤改良面高さまですき取られ、そのすき取られた地盤改良面上に於いて、その杭頭と当該基礎下部の全てにプレパックドコンクリートが注入固定されて、置換砂でもって軟弱地盤が一部改良され、海底地盤の状況に即して建設される前記3アーチ脚柱鋼管基礎の基礎工法。
【請求項7】 まず、海底面が海底敷設面高さまで予め切りならされ、その海底敷設面上で、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされ、また、軟弱地盤上に於いては、その海底面が地盤改良面高さまで予めすきとられ、その軟弱地盤の一部が良質な砂から成る置換砂層でもって改良されて、その上、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされる。次に、脚柱鋼管3本が正三角形の3頂点上に1本ずつ三脚状に傾けて立設され、その下部が水平繋材でもって、その上部が2段仮りバリの一段目及び二段目でもって、三脚柱構造体まで工場内で製作・建造され、建設地点まで海上を、フロートとして、起重機船に吊られて浮揚曳航されて運搬される。その後、建設地点の海面からフローティングクレーンの吊りワイヤーでもって、海底面上に吊り込み据え置かれ、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされ、3本の大口径の鋼製支持杭が3脚柱鋼管の脚柱鋼管内で海底地盤深くまで挿入打設され、その鋼製支持杭の杭頭部が3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部の高さまで突出され、その鋼製支持杭と3脚柱鋼管との隙間にプレパックドコンクリートが注入され、3脚柱鋼管と鋼製支持杭がその脚柱鋼管内で溶接されて一体とされ、3アーチ脚柱鋼管が、建設地点の海面からフローティングクレーンの吊りワイヤーでもって、3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部に吊り込み据え付けられ、3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管が現場溶接されて組み立てられて、3アーチ脚柱鋼管基礎の海底面への据え付けが終了する3アーチ脚柱鋼管基礎へのフローティングクレーンによる3アーチ脚柱鋼管の据え付け方法。
【請求項8】 前記開閉式カーテンウォールを高強度に支承するローラー支柱鋼管とされるよう、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の3本のアーチ状の脚柱鋼管、上部プラットフォーム及び放射状の下部水平繋材でもって包まれた空間の中央に、その鋼製中空にコンクリートが充填された1本の小径の支柱鋼管が連結され、その構造体はその外側は3本のアーチ状の脚柱鋼管でもって支持され、その上部は鉄骨アーチ構造体により固定された上部プラットフォームでもって前記3アーチ脚柱銅管基礎の中央に高精度に高強度に固定され、その下部は放射状に組まれた下部水平繋材でもって前記3アーチ脚柱鋼管基礎の中央に高強度に固定された構造体であるローラー支柱鋼管。
【請求項9】 まず、その海底面が地盤改良面高さまで予めすきとられ、その軟弱地盤の一部が良質な砂から成る置換砂層でもって改良されて、その上、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされる。次に、開閉式カーテンウォール及びローラー支柱鋼管が工場内で製作・建造され、建設地点まで海上を、開閉式防波堤の防波ブロックとして、台船に載せられて海上輸送される。輸送後、建設地点の海面から、1隻の二連吊り式フローティングクレーンの二連吊りワイヤーでもって開閉式カーテンウォールが海面上で吊り揚げられて、その回転支承部が3アーチ脚柱鋼管基礎の中央に来るように位置させられ、吊り揚げられた状態で調節されて水平にされ、その間、もう2隻の一連吊り式フローティングクレーンの一連吊りワイヤーでもって、ローラー支柱鋼管が1本ずつ海面上に吊り揚げられて、一対の2基の3アーチ脚柱鋼管基礎の上部プラットフォームのローラー支柱鋼管の据え付け口から、その水平繋材の中央の連結口に向けて挿入・据え付けられ、ローラー支柱鋼管の円柱断面に対して開閉式カーテンウォールの回転支承部の仕口が合わされて、そのローラー支柱鋼管の下端とその水平繋材が水中溶接されて連結固定され、開閉式カーテンウォールと上部プラットフォーム上の電動開閉装置との開閉用ワイヤロープの連結も行われて、連結作業が実施される。連結後は、吊り下ろされて、ローラー支柱鋼管の上端口から中にプレパックドコンクリートが注入されて、その底部とその水平繋材の仮注入固定が行われて、開閉式カーテンウォール及びローラー支柱鋼管の3アーチ脚柱鋼管基礎への据え付けが終了する鋼製支持杭で支持されている3アーチ脚柱鋼管基礎へのフローティングクレーンによる開閉式カーテンウォールとローラー支柱鋼管の据え付け方法。
【請求項10】 前記開閉式カーテンウォールを引っ張るワイヤーロープとそれを上下させる電動ウインチの2つの装置から構成され、前記3アーチ脚柱錆管基礎で支持される前記上部プラットフォームに設置された電動ウインチでもって、前記カーテンウォールのワイヤーロープを上下に引っ張って開閉する開閉装置であり、当該電動ウインチは波が被らない高さに在る前記上部プラットフォ−ムの上に設置されて成る開閉式防波堤の開閉装置。
【請求項11】 本発明の開閉式防波堤の開閉操作方法は、波が静かな状態、波が荒れた状態及び異常な状態の3つの前記カーテンウォールの開閉操作方法から構成され、波が静かな状態では、前記カーテンウォールは海面上高々と上げられて開かれ、波が荒れた状態では、前記カーテンウォールの下端は海底面に届かない深さに、その上端は通常の防波堤の天端高と同じかそれ以上に閉じられ、また異常な状態では、前記カーテンウォールの下端の開口は漂砂の移動高さに応じて、その上端は高波高に応じて閉じられるが、異常な大量堆砂に対してはその下端の開口は大量の堆砂面と同じかそれ以上の高さに簡単に変更されるように前記開閉式カーテンウォールを開閉して成る開閉式防波堤の開閉操作方法。
【請求項12】 直立した区画構造扉体の両端面に2列の支承用ローラと1列のはずれ止め用ローラが二股型あるいはトラス型のローラ架構でもって鉛直方向に隔てて連接されて成るオールスチール製の開閉式カーテンウォールと、3アーチ脚柱鋼管基礎で、その構造は主として3本のアーチ状の脚柱鋼管から構成された鉄骨アーチ構造であり、その断面は小径の円形あるいは楕円形とされ、その形状は3脚アーチに形成されて、さらに、当該基礎の構造体は鉄骨コンクリートの3本のアーチ状の脚柱鋼管、上部プラットフォーム及び下部水平繋材でもって構成され、その放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のアーチ状脚柱鋼管でもって海底地盤上に支持され、その脚柱内から打設された3本の鋼杭でもって海底地盤に固定されてなる開閉式防波堤。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、港湾などの湾外と湾内の境界線上の防波堤などにおいて好適に使用される開閉用の防波壁と,これを支持する基礎を有する開閉式防波堤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば実開平2−116524公報に開示の開閉式防波堤がある。これは、図1〜3に示されるように、港湾の出入り口の一部を開口して水底より立設された固定防波堤6と、同固定防波堤の前記開口部をほぼ水平に回動して開閉可能に閉じる浮き防波堤1と、同浮き防波堤の回動支点に立設された軸杭2と、前記浮き防波堤を開放した位置に保持する直杭3及び保持手段4と、前記浮き防波堤を開放位置から閉位置に引き寄せて固定防波堤に止めるための引き寄せ手段5とを具備してなるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の開閉式防波堤には次のような問題がある。
(1)遮断壁を有する浮き防波堤は、固定されずに波に同調して動くことにより、波エネルギーの透過率を増長させる等、沖波に対する防波率が低い上に、浮き防波堤自身大きな動きを呈することから、周辺に悪影響を及ぼすと共に、二次的な波をも造波し、港内の静穏度を上げることには信頼度が低い。特に、これは荒波中で顕著である。
【0004】(2)直杭は水平強度が非常に小さく、特に単杭では浮き防波堤自身の動きに伴う係留外力を繰り返し受けて、大きく水平に揺さぶられて変位すると共に、浮き防波堤自身の衝撃力をも大きく受けて、直杭による浮防波堤の保持や係留は困難である。
【0005】(3)直杭による保持手段は沖波の波浪外力や浮き防波堤の浮力の他に、浮き防波堤自身の動きによる大きな曲げモーメントやせん断力を保持装置に受けて、引き寄せ索で係留した時でも沖波中の保持手段としては非常に脆い。特に、このような保持装置は浮き防波堤本体に直接取り付けられることはなく、開口部及び外海からの波の変形等外力を直接に受けることにより、浮き防波堤や直杭を害するものとなる。
【0006】(4)引き寄せ手段を具備する方法は波が存在する海面上での水平方向の操作を必要とし、船を引き寄せると同様、同程度の動力や操作を必要とし、高い危険度を有していることから、浮き防波堤が暴走して固定防波堤や直杭に衝突する等、固定防波堤や直杭近辺に引き寄せ手段を具備する方法は危険極まりない。
【0007】(5)引き寄せ手段は波が荒い時と静かな時の双方に交互に繰り返されて、浮き防波堤を引き寄せねばならず、大きな動力と高度な引き寄せ操作を繰り返し必要とし、多大な労力と時間を費やす。
【0008】(6)マリーナの普及事業に於いては、固定防波堤の敷地面積の他に、浮き防波堤を引き寄せるための面積を必要とし、ヨットの航路内に余分な引き寄せ面積を必要とし、ヨットの航行を迂回させる等、マリーナの高度土地利用を促進するものには成り得ない。
【0009】(7)固定防波堤と浮き防波堤との引き止め部は、ここから必ず波が集中して侵入し、引き止められた浮き防波堤と固定防波堤の剛度が相違することにより、双方の変形が異なり、破壊の原因となり、危険である。
【0010】(8)既存防波堤をそのまま固定防波堤とすることはできず、浮き防波堤が引き寄せられて接岸できる固定防波堤の斜辺としなければならず、固定防波堤の斜辺に引き寄せるための新たな強度と機能が要求され、これらの取り付けは非常に困難である。本発明は上記のような問題点を解消できるようにした開閉式防波堤を提供することを課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明の開閉式カーテンウォールは、直立した区画構造扉体の両端面に2列の支承用ローラと1列のはずれ止め用ローラが連設され、その内2列の支承用ローラはその端面に平行に、ローラー軸の取り付け部材でもって固定され、その相対する2列のローラ踏面でもって、3アーチ脚柱鋼管の中央に位置するローラー支柱鋼管の円柱断面が、波の進行方向に港外及び港内の両側から挟み込まれ、そのローラ踏面の中心線が前記ローラー支柱鋼管の中心軸と鉛直面内で一致され、前記ローラー支柱鋼管の鉄骨コンクリートでもって大きな波力による圧縮力に耐え、そのローラー踏面の回転でもって曲げ応力が逃されて、前記扉体が波に対して拘束されることなく高強度に支承されると共に、1列のはずれ止め用ローラはその端而に直角に直接に固定され、その直接の固定でもって、前記ローラー支柱鋼管の円柱断面が波の進行方向直角方向に内側から当接され、そのローラー踏面の回転及び弾みでもって、前記扉体が波に対して余裕を持ってフレッキシブルにはずれ止めされ、さらに、前記ローラー軸の取り付け部材は二股になって前記扉体の前後の端部に固定され、その端面からローラー直径(D)以上に張り出され、その二股の高強度でもって、前記ローラー支柱鋼管の円柱断面が無理なく挟まれて支承されて、前記3列のローラ一が前記扉体の両端に鉛直方向に隔てて連設されて成り、さらにまた、その構造はスキンプレート、主桁及び補助桁で構成され、その剛性は非常に高く、その重量は軽いものであり、吃水を有することにより、その波力係数は十分に小さいものであり、その変形は開閉には全く支障がないものであり、前記扉体の下端部が海底面に届かないことにより、前記扉体の下端部は支持される必要はなく、海底面に前記扉体のための下部戸当たり部や床コンクリート部が設けられることは不要であり、それらが数百本もの群杭でもって強固に構築されることはなく、非常に経済的であり、大量漂砂に対して埋没することもなく、開閉不能にならないものとして成るオールスチール製の開閉式カーテンウォールである。
【0012】(2)また、本発明のもう一つの開閉式カーテンウォールは、前記ローラ軸の取付け部材が二股型ローラ架構(千鳥軸出し式)になり、その千鳥軸出し式の箱型梁でもって前記扉体の端面に固定され、その千鳥軸出し式の支承用ローラ軸でもって軸受けされ,その二股型ローラ架構の千鳥軸出し式の2列の格点に前記2列の格点に前記2列の支承用ローラが固定され、その二股型ローラ架構(千鳥軸出し式)の高強度及び経済性でもって、前記ローラ支柱鋼管の円柱断面が無理なく経済的に挟まれて、前記扉体の区画構造扉体強度によって前記扉体が作用波力に応じて前記2列の支承用ローラの個数が各々節約されて高強度に経済的に支承されて、前記1列のはずれ止め用ローラと合わせて、前記3列のローラーが前記扉体の両端に鉛直方向に隔てて連設されて成るオールスチール製の開閉式カーテンウォールである。
【0013】(3)また、本発明のもう一つの開閉式カーテンウォールは、前記ローラ軸の取付け部材がトラス架構になって前記扉体の端面に固定され、そのトラス架構の2列の格点に前記2列の支承用ローラーが固定され、そのトラス架構の高強度でもって、前記ローラー支柱鋼管の円柱断面が無理なく挟まれて、前記扉体の区画構造扉体強度によらないで前記扉体が高さ方向に変形が抑制されて高強度に支承されて、前記1列のはずれ止め用ローラーと合わせて、前記3列のローラーが前記扉体の両端に鉛直方向に隔てて連設されて成るオールスチール製の開閉式カーテンウォールである。
【0014】(4)本発明の3アーチ脚柱鋼管基礎は,開閉式防波堤の強度を著しく強く保ち、開閉式防波堤の水平変位を著しく小さくし、開閉式防波堤の水平位置精度を著しく高精度に維持し、開閉式防波堤の基礎に作用する波力を著しく低減するよう、通常の防波堤の防波線上に設置され、その頂上の高さは波が全く被らない高さとされ、その構造は主として3本のアーチ状の脚柱鋼管から構成された鉄骨アーチ構造であり、その断面形は小径の円形あるいは楕円形とされて波力は著しく低減され、その水平力は鉄骨アーチ構造でもってほとんどが軸応力によって分担され、曲げ応力による分担分は消去されて水平剛性は著しく高められ、その形状は三脚アーチに形成されて水平位置精度は著しく高精度に維持され、その構造特性は非常に小さい変位で水平力に抵抗するものとなり、高精度に3等分された力がつり合つて抵抗して強度は著しく強く保たれ、さらに、当該基礎の構造体は鋼製中空の3本のアーチ状の脚柱鋼管、上部プラットフォーム及び下部水平繋材でもって構成され、その外側が3本のアーチ状の脚柱鋼管により支持され、その頂上が上部プラットフォームにより固定され、その底部が放射状に組まれた下部水平繋材により連結された鉄骨アーチ構造体であり、その脚柱鋼管及び上部プラットフォームの鉄骨はその鋼製中空にコンクリ−トが充填された鉄骨コンクリートであり、その放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のアーチ状の脚柱鋼管でもって海底地盤上に支持され、その脚柱内から打設された3本の鋼杭でもって海底地盤に固定されてなる3アーチ脚柱鋼管基礎である。
【0015】(5)本発明の上部プラットフォームは、上部の3アーチ脚柱鋼管と下部の3脚柱鋼管がその3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部に於いて接合される3アーチ脚柱鋼管基礎の頭部に於いて、その鋼製外環リングと鋼製内環リングが、少なくとも3本の鋼製連結材でもって、その3アーチ脚柱鋼管と同一方向に放射状に結合され、その3アーチ脚柱鋼管の頂部が当該上部プラットフォームの3等分点に高精度に水平に連結されて、その鋼製外環リングと鋼製内環リング間に上部工(鉄筋)コンクリートが密に打設されて、シンメトリーな円形を呈する、大きな圧縮力に耐える環状ハイブリッド構造の当該上部プラットフォームが構成され、その環状ハイブリッド構造の耐高圧縮構造でもって、開閉式カーテンウォールに作用する水平力のほとんどが鉄骨アーチ構造の軸応力によって分担され、曲げ応力による分担分が消去され、3アーチ脚柱鋼管基礎の構造特性は非常に小さい変位で水平力に抵抗するものとされ、さらに、その環状ハイブリッド構造のシンメトリーな円形でもって、高精度に3等分された力が当該上部プラットフォームに於いてつり合わされて抵抗されて3アーチ脚柱鋼管基礎の水平強度は著しく高強度に保たれ、また、3アーチ脚柱鋼管基礎の平面形状は高精度な三脚形に形成されて水平位置精度は著しく高精度に維持され、さらにまた、その環状ハイブリッド構造の耐高圧縮構造でもって、その間の上部工(鉄筋)コンクリート中にワイヤロープの巻き上げ口等の開孔が設置されても、その孔形状はくずれることなく、電動開閉装置からの開閉用ワイヤロープが安全に上下されて、強大な波浪に対しても、3アーチ脚柱鋼管基礎の頂上部から、開閉式防波堤を強固に支持し、開閉式カーテンウォールの開閉を支障ないものとして成る上部プラットフォームが構成される。
【0016】(6)本発明の3アーチ脚柱鋼管基礎の基礎工法は、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の構造体がその放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のア−チ状の脚柱鋼管でもって海底敷設面上に支持されることにより、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の構造体と海底地盤との連結が一層強化されるよう、予め切りならされた海底敷設面上まで陸上製作されたフロートとして浮揚曳航されて据え付けられ、その脚柱内から鋼杭3本が斜めに海底地盤深く打ち込まれ、その脚柱を連結する放射状の下部水平繋材でもって包まれた三脚アーチ内にプレパックドコンクリートが打設され、放射状の地中梁として海底地盤との連結が強化されたその底部により支持されるように建設される基礎工法であり、また、軟弱地盤上に於いては、軟弱地盤との連結が一層強化されるよう、予め軟弱地盤が地盤改良面高さまですき取られ、そのすき取られた地盤改良面上に於いて、その杭頭と当該基礎下部の全てにプレパックドコンクリートが注入固定されて、置換砂でもって軟弱地盤が一部改良され、軟弱地盤中に強固に固定されて支持されて、強大な波力に対しても開閉式防波堤の開閉に耐え得るように海底地盤の状況に即して建設される前記3アーチ脚柱鋼管基礎の基礎工法である。
【0017】(7)本発明の3アーチ脚柱鋼管基礎へのフローティングクレーンによる3アーチ脚柱鋼管の据え付け方法は、まず、海底面が海底敷設面高さまで予め切りならされ、その海底敷設面上で、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされ、また、軟弱地盤上に於いては、その海底面が地盤改良面高さまで予めすきとられ、その軟弱地盤の一部が良質な砂から成る置換砂層でもって改良されて、その上、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされて、3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部と海底面との連結が強化される。次に、脚柱鋼管3本が正三角形の3頂点上に1本ずつ三脚状に傾けて立設され、その下部が水平繋材でもって、その上部が2段仮りバリの一段目及び二段目でもって、三脚柱構造体まで高精度に組み立てられて、3脚柱鋼管が工場内で製作・建造され、建設地点まで海上を、フロートとして、起重機船に吊られて浮揚曳航されて運搬される。その後、建設地点の海面からフローティングクレーンの吊りワイヤーでもって、海底面上に吊り込み据え置かれ、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされ、3本の大口径の鋼製支持杭が3脚柱鋼管の脚柱鋼管内で海底地盤深くまで挿入打設され、その鋼製支持杭の杭頭部が3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部の高さまで突出され、その鋼製支持杭と3脚柱鋼管との隙間にプレパックドコンクリートが注入され、3脚柱鋼管と鋼製支持杭がその脚柱鋼管内で溶接されて一体とされ、3アーチ脚柱鋼管が、建設地点の海面からフローティングクレーンの吊りワイヤーでもって、3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部に吊り込み据え付けられ、3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管が現場溶接されて組み立てられて、3アーチ脚柱鋼管基礎の海底面への据え付けが終了する。なお、2段仮りバリの一段目及び二段目はその後に撤去される。
【0018】(8)さらに、本発明のローラー支柱鋼管は、前記開閉式カーテンウォールを高強度に支承するローラー支柱鋼管とされるよう、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の3本のアーチ状の脚柱鋼管、上部プラットホーム及び放射状の下部水平繋材でもって包まれた空間の中央に、その鋼製中空にコンクリートが充填された1本の小径の支柱鋼管が連結され、その構造体はその外側は3本のアーチ状の脚柱鋼管でもって支持され、その上部は鉄骨アーチ構造体により固定された上部プラットフォームでもって前記3アーチ脚柱鋼管基礎の中央に高精度に高強度に固定され、その下部は放射状に組まれた下部水平繋材でもって前記3アーチ脚柱鋼管基礎の中央に高強度に固定された構造体であり、その構造体の種類が地震力より波力が支配的な構造体であることにより、高精度に3等分された力がつり合って抵抗して、その水平位置精度は著しく高精度に維持され、その水平強度は著しく強く保たれ、さらに、そのローラー支柱鋼管はその鋼製中空がコンクリートにより充填された鉄骨コンクリー卜であり、その圧縮強度は前記開閉式カーテンウォールの支承用ローラー等に対して著しく高強度に保たれ、その曲げ応力は前記カーテンウォールの支承部のローラ踏面の回転でもって逃がされることにより,支承用ローラー等の回転や振動に対して断面欠損を引き起こすことがないように構成されて成るローラー支柱鋼管である。
【0019】(9)本発明の3アーチ脚柱鋼管基礎へのフローティングクレーンによる開閉式カーテンウォールとローラー支柱鋼管の据え付け方法は、まず、その海底面が地盤改良面高さまで予めすきとられ、その軟弱地盤の一部が良質な砂から成る置換砂層でもって改良されて、その上、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされて、3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部と海底面との連結が強化される。次に、開閉式カーテンウォール及びローラー支柱鋼管が工場内で製作・建造され、建設地点まで海上を、開閉式防波堤の防波ブロックとして、台船に載せられて海上輸送される。輸送後、建設地点の海面から、1隻の二連吊り式フローティングクレーンの二連吊りワイヤーでもって開閉式カーテンウォールが海面上で吊り揚げられて、その回転支承部が3アーチ脚柱鋼管基礎の中央に来るように位置させられ、吊り揚げられた状態で調節されて水平にされ、その間、もう2隻の一連吊り式フローティングクレーンの一連吊りワイヤーでもって、ローラー支柱鋼管が1本ずつ海面上に吊り揚げられて、一対の2基の3アーチ脚柱鋼管基礎の上部プラットフォームのローラー支柱鋼管の据え付け口から、その水平繋材の中央の連結口に向けて挿入・据え付けられ、ローラー支柱鋼管の円柱断面に対して開閉式カーテンウォールの回転支承部の仕口が合わされて、そのローラー支柱鋼管の下端とその水平繋材が水中溶接されて連結固定され、開閉式カーテンウォールと上部プラットフォーム上の電動開閉装置との開閉用ワイヤロープの連結も行われて、連結作業が実施される。連結後は、吊り下ろされて、ローラー支柱鋼管の上端口から中にプレパックドコンクリートが注入されて、その底部とその水平繋材の仮注入固定が行われて、開閉式カーテンウォール及びローラー支柱鋼管の3アーチ脚柱鋼管基礎への据え付けが終了する。ここで、3アーチ脚柱鋼管基礎はその上部が3アーチ脚柱鋼管であり、その脚柱部が3脚柱鋼管であり、その底部がその杭頭部を海面上まで突出させた鋼製支持杭で支持されている。
【0020】(10)本発明の開閉式防波堤の開閉装置は、前記開閉式カーテンウォールを引っ張るワイヤーロープとそれを上下させる電動ウインチの2つの装置から構成され、前記3アーチ脚柱錆管基礎で支持される前記上部プラットフォームに設置された電動ウインチでもって、前記カーテンウォールのワイヤーロープを上下に引っ張って開閉する開閉装置であり、当該電動ウインチは波が被らない高さに在る前記上部プラットホ−ムの上に設置され、その開閉荷重は前記上部プラットフォームのみに作用させるが、開閉による曲げ応力は伝達されず、前記カーテンウォールが当該ワイヤーロープの引張力のみの簡単な操作でもって開閉される開閉装置であって、当該ワイヤーロープの柔軟性により前記カーテンウォールはどのような場所からでも引張力のみでもって簡単に安全に余裕を持って開閉操作できることから、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の複雑な形状に拘束されることはなく、開閉操作による曲げ応力は全く伝達されないことから、その鋼管表面では摩耗は生じても断面欠損は引き起こらず、非常に安全であり、前記3アーチ脚柱鋼管基礎が開閉荷重から全く保護されるように、海上に於いて波が被らない高さからワイヤーロープにより前記カーテンウォールを簡単に安全に円滑に上下させて成る開閉式防波堤の開閉装置である。
【0021】(11)さらに、本発明の開閉式防波堤の開閉操作方法は、波が静かな状態、波が荒れた状態及び異常な状態の3つの前記カーテンウォールの開閉操作方法から構成され、波が静かな状態では、港内に出入りする船舶やヨット等の航行を妨げないよう、前記カーテンウォールは海面上高々と上げられて開かれ、その風力係数は比較して小さくて安全であり、通常の防波堤の上部工コンクリートの上側へ高い門型の架橋の景観が形成されて、簡単に港の景観が維持される開閉操作方法であり、波が荒れた状態では、通常の防波堤の天端高と同じかそれ以上の高さで荒波が遮断されるよう、前記カーテンウォールの下端は海底面に届かない深さに、その上端は通常の防波堤の天端高と同じかそれ以上に閉じられて、安全に港内の静穏度が保持される開閉操作方法であり、異常な状態では、前記カーテンウォールの下端の開口は漂砂の移動高さに応じて異常な大量漂砂の通過が許される高さに、その上端は高波高に応じて異常な高波浪の越波が許される高さに閉じられるが、異常な大量堆砂に対してはその下端の開口は大量の堆砂面と同じかそれ以上の高さに簡単に変更されて、安全に大量堆砂に耐えて異常事態に備える開閉操作方法であって、港の景観が維持されて港内の静穏度が保持され、また、異常な高波浪、異常な大量漂砂及び大量堆砂にも耐える開閉式防波堤とされ、さらにまた、前記カーテンウォール本体及びそれを支柱する前記ローラー支柱鋼管の耐久性も維持され易いものとなるように安全かつ簡単に前記開閉式カーテンウォールを開閉して成る開閉式防波堤の開閉操作方法である。
【0022】(12)さらに、本発明の開閉式防波堤は、直立した区画構造扉体の両端面に2列の支承用ローラと1列のはずれ止め用ローラが二股型あるいはトラス型のローラ架構でもって鉛直方向に隔てて連接されて成るオールスチール製の開閉式カーテンウォールと、3アーチ脚柱鋼管基礎で、その構造は主として3本のアーチ状の脚柱鋼管から構成された鉄骨アーチ構造であり、その断面は小径の円形あるいは楕円形とされ、その形状は3脚アーチに形成されて、さらに、当該基礎の構造体は鉄骨コンクリートの3本のアーチ状の脚柱鋼管、上部プラットフォーム及び下部水平繋材でもって構成され、その放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のアーチ状脚柱鋼管でもって海底地盤上に支持され、その脚柱内から打設された3本の鋼杭でもって海底地盤に固定されてなるものである。
【0023】
【発明の実施の態様】図4は本発明の実施の形態の一例である開閉式防波堤の平面図である。この例では、開閉式防波堤は、港口の両側端にその基礎を有し、港口の境界線上でその開閉式の防波壁体が開閉されて、港口から侵入するうねりや風波を遮断する防波堤を構成する関閉式防波堤であり、開閉式カーテンウォール20、3アーチ脚柱鋼管基礎21及び3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22から構成された開閉式防波堤である。
【0024】この開閉式防波堤は、港口の両側端に3アーチ脚柱鋼管基礎21を有し、その海底地盤に対して3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22でもって固定され、港口の港外23と港内24の境界線上で開閉式カーテンウォール20が開閉されて、港口に対して波の侵入方向26から侵入するうねりや風波を海面付近で遮断し、既存の防波堤線25上の既存防波堤の併用及び新設防波堤の併用でもつて、港口をほぼ完全に遮蔽することにより、港内水域全体を荒れた外海から遮蔽・防護する開閉式防波堤が構成される。
【0025】図5は、図4の正面図である。この例では、開閉式防波堤は、港口の両側端に3アーチ脚柱鋼管基礎21を有し、その上部の3アーチ脚柱鋼管38とその下部の3脚柱鋼管39が3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管との接合部48で接合され、その海底地盤に対して、3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22は、その水平繋材の内側34にプレパックドコンクリ一トが注人されて固定され、その鋼製支持杭の杭頭部47を3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48に位置させる鋼製支持杭35でもって、海底地盤探く支持されて固定され、その3アーチ脚柱鋼管基礎21と3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22でもって包まれた空間の中央に、開閉式カーテンウォール20を支承するローラー支柱鋼管27がその上部を上部プラットフォーム31に連結され、その下部を水平繋材40に連結され、そのローラー支柱鋼管27の円柱表面に沿って開閉用ワイヤーロープ28が電動ウインチ29でもって上下され、その開閉式カーテンウォール20の上部に付設された巻き上げ用ロ−ラ−30が動滑車として上下し、その開閉式カーテンウォール20の回転支承部32がローラー支柱鋼管27の円柱表面上を開閉式カーテンウォール20からの水平力を回転支承しながら上下することにより、港口の境界線上で開閉式カーテンウォール20が開閉される開閉式防波堤が構成される。
【0026】電動ウインチ29等の機械装置は上部プラットフォーム31上の開閉式防波堤の灯塔72でもって覆われている。ここで、開閉式カーテンウォール20の上端は既存の防波堤の天端高線33より高い所に位置し、その中心軸線はさく望平均満潮面(H.W.L)36近傍の高さに位置し、その下端は海底面37には届かない深さに位置する。
【0027】図6は、本発明の実施の形態の一例である開閉式防波堤の3アーチ脚柱鋼管基礎の平面図である。この例では、3アーチ脚柱鋼管基礎21は、その脚柱部は、その上部の3アーチ脚柱鋼管38とその下部の3脚柱鋼管39が3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48に於いて接合され、その頭部は、その鋼製外環リング42と鋼製内環リング43がその鋼製連結材44でもって結合されて構成された上部プラットフォーム31にその3アーチ脚柱鋼管38の頂部が水平に連結され、その間に上部工コンクリート46が打設されてワイヤーロープの巻き上げ口45が設置され、その底部は、その海底地盤に対して3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22でもって固定され、その水乎繋材の内側34にプレパックドコンクリ一卜が注入されて強化される。
【0028】また、軟弱地盤上に於いては、その軟弱地盤の一部が置換砂層41でもって改良されて強化され、その上、その水平繋材の内側34にプレパックドコンクリートが注入されて強化され、その3アーチ脚柱鋼管基礎21と3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22でもって包まれた空間の中央に、開閉式カーテンウオール20を支承するローラー支柱鋼管27がその上部を上部プラツトフォーム31に連結され、その下部を水平繋材40に連結されて固定されて、強大な波浪に対しても開閉式防波堤を強固に支持する3アーチ脚柱鋼管基礎が構成される。
【0029】図7は、図6の正面図である。この例では、3アーチ脚柱鋼管基礎21は、その脚柱部は、その上部の3アーチ脚柱鋼管38とその下部の3脚柱鋼管39が3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48に於いて接合され、その頭部は、その3アーチ脚柱鋼管38の頂部がその上部プラットフオーム31に水平に連結され、その底部は、その海底地盤に対して3アーチ脚柱鋼管基礎の固定部22でもつて固定され、その鋼製支持杭の杭頭部47を3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48に位置させる鋼製支持杭35でもって海底地盤探く支持されて固定され、その水平繋材40の内側34にプレパックドコンクリートが注入されて強化される。
【0030】また、軟弱地盤上に於いては、その軟弱地盤の一部が置換砂層41でもって改良されて強化され、その上、その水平繋材40の内側34にプレパックドコンクリートが注入されて強化されて、強大な波浪に対しても開閉式防波堤を強固に支持する3アーチ脚柱鋼管基礎が構成される。
【0031】ここで、3アーチ脚柱鋼管基礎21の3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48はさく望平均満潮面(H.W.L)36の2倍程度以上の高さに位置し、その水平繋材40の下端は海底面37の高さに位置する。
【0032】図8は、本発明の実施の形態の一例である3アーチ脚柱鋼管基礎へのフローティングクレーンによる3アーチ脚柱鋼管の据え付け図である。この例では、まず、海底面37が海底敷設面高さまで予め切りならされ、その海底敷設面上で、その水平繋材40の内側34にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされ,また、軟弱地盤上に於いては、その海底面37が地盤改良面高さまで予めすき取られ、その軟弱地盤の一部が良質な砂から成る置換砂層41でもって改良されて、その上、その水平繋材40の内側34にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされて、3アーチ脚柱鋼管基礎21の固定部22と海底面37との連結が強化される。
【0033】次に、脚柱用鋼管3本が正三角形の3頂点上に1本ずつ三脚状に傾むけて立設され、その下部が水平繋材40でもって、その上部が2段仮りバリの一段目49及び二段目50でもって、三脚柱構造体まで高精度に組み立てられて、3脚柱鋼管39が工場内で製作・建造され、敷設地点まで海上を、フロートとして、起重機船に吊られて浮揚曳航されて運搬される。
【0034】その後、建設地点の海面36からフローティングクレーン51の吊りワイヤ−52でもつて、海底面37上に吊り込み据え置かれ、その水平繋材40の内側34にプレパックドコンクリ−トが注入されて根固めされ、3本の大口径の鋼製支持杭35が3脚柱鋼管39の脚柱鋼管内で海底地盤深くまで挿入打設され、その鋼製支持杭35の杭頭部47が3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48の高さまで突出され、その鋼製支持杭35と3脚柱鋼管39との隙間にプレパックドコンクリートが注入され、3脚柱鋼管39と鋼製支持杭35がその脚柱鋼管内で溶接されて一体とされ、3アーチ脚柱鋼管38が、建設地点の海面36からフローティングクレーン51の吊りワイヤ−52でもって、3アーチ脚柱鋼管と3脚柱鋼管の接合部48に吊り込み据え付けられ、3アーチ脚柱鋼臂38と3脚柱鋼管39が現場溶接されて組み立てられて、3アーチ脚柱鋼管基礎21の海底面37への据え付けが終了する。なお、2段仮りバリの一段目49及び二段目50はその後に撤去される。
【0035】図9は、本発明の実施の形態の一例である開閉式カーテンウォールの二股型ローラー架構(並列張り出し式)の側面図であり、図10はその平面図である。この例では、開閉式カーテンウォール20は、直立した区画構造扉体の両端面に2列の支承用ローラ−53と1列のはずれ止め用ローラ−55が連接され、その内、2列の支承用ローラ−53はその端面に平行に、二股型ローラー架構の並列張出し式の箱型梁54でもって固定され、並列張出し式の支承用ローラーの軸受け56及び並列張出し式の支承用ローラー軸58でもって軸受けされ、その相対する2列のローラー踏面でもって、3アーチ脚柱鋼管基礎21の中央に位置するローラー支柱鋼管27の円柱断面が、波の侵入方向26に港外側23及ぴ港内側24の両側から挟み込まれ、そのローラー踏面の中心線がローラー支柱鋼管27の中心軸と鉛直面内で一致され、ローラー支柱鋼管27の鉄骨コンクリートでもって大きな波力による圧縮力に耐え、そのロ一ラー踏面の回転でもって曲げ応力が逃され、その回転支承部32でもって、開閉式カーテンウォール20が波に対して拘束されることなく高強度に支承されると共に、1列のはずれ止め用ローラ−56はその端面に直角に、はずれ止め用ローラーの軸受け57及びはずれ止め用ローラー軸59でもって直接に固定され、その直接の固定でもって、ローラー支柱鋼管27の円柱断面が波の侵入方向26直角方向に内側から当接され、そのローラー踏面の回転及び弾みでもって、開閉式カーテンウォール20が波に対して余裕を持ってフレッキシブルにはずれ止めされる。
【0036】さらに、二股型ローラー架構の並列張り出し式の箱型梁54は二股になって開閉式カーテンウォール20の端部の前後に固定され、その端面からローラー直径(D)上に張り出され、その二股の高強度でもつて,開閉式カーテンウォール20の区画構造体強度によってローラー支柱鋼管27の円柱断面が無理なく挟まれて支承されて、3列の支承用ローラ−53及びはずれ止め用ローラ−55が開閉式カーテンウオール20の両端に鉛直方向に隔てて連設されて構成される。
【0037】図11は本発明の実施の形態の一例である開閉式カーテンウォールの二股型ローラー架構(千鳥軸出し式)の側面図であり、図12はその平面図である。この例では、開閉式カーテンウォール20は、2列の支承用ローラ−53が二股型ローラー架構の千鳥軸出し式の箱型梁60の千鳥軸出し式でもつて開閉式カーテンウォール20の両端面に固定され、その千鳥軸出し式の支承用ローラー軸61でもって軸受けされ、その二股型ローラー架構の千鳥軸出し式の箱型梁60の高強度及び経済性でもって、その支承用ローラ−53の個数が作用波力に応じて開閉式カーテンウォール20の前後面で節約されて限定され、その回転支承部32でもって、ローラー支柱鋼管27の円柱断面が無理なく経済的に挟まれ、開閉式カーテンウォール20の区画構造体強度によって開閉式カーテンウォール20が作用波力に応じて高強度に経済的に支承され、はずれ止め用ローラーの軸受け57及びはずれ止め用ローラー軸59でもって、開閉式カーテンウォール20の両端面に直接に固定される1列のはずれ止め用ローラ−55と合わせて、3列の支承用ローラ−53及びはずれ止め用ローラ−55が開閉式カーテンウォール20の両端に鉛直方向に隔てて連設されて構成される。
【0038】図13は本発明の実施の形態の一例である開閉式カーテンウォールのトラス型ローラー架構の側面図であり、図14はその平面図である。この例では、開閉式カーテンウォール20は、2列の支承用ローラ−53がトラス型ローラー架構の箱型梁65でもって、トラス型ローラー架構のトラス斜材62、トラス型ローラー架構の前面トラス鉛直材63及びトラス型ローラー架構の後面トラス鉛直材64でもって構成されるトラス架構を介して、開閉式カーテンウォール20の端面に固定され、そのトラス架構でもって剛架構された千鳥軸出し式の支承用ローラー軸61でもって、そのトラス架構の2列の格点に軸受けされ、そのトラス架構の高強度及び高変形抵抗性でもって、開閉式カーテンウォール20の区画構造体強度によらないで壁高の高い開閉式カーテンウォール20に対しても開閉式カーテンウォール20が高強度に支承されて、その桁高方向の変形が小さくされ、その回転支承部32でもって、ローラー支柱鋼管27の円柱断面が無理なく挟まれて、はずれ止め用ローラーの軸受け57及びはずれ止め用ローラー軸59でもって、開閉式カーテンウォール20の両端面に直接に固定される1列のはずれ止め用ローラ−55と合わせて、3列の支承用ローラ−53及びはずれ止め用ローラ−55が開閉式カーテンウォール20の両端に鉛直方向に隔てて連接されて構成される。
【0039】図15は本発明の実施の形態の一例である3アーチ脚柱鋼管基礎へのフローティングクレーンによる開閉式カーテンウォールとローラー支柱鋼管の据え付け図である。
【0040】この例では、まず、海底面37が地盤改良面高さまで予めすき取られ、その軟弱地盤の一部が良質な砂から成る置換砂層41でもって改良されて、その上、その水平繋材40の内側34にプレパックドコンクリートが注入されて根固めされて、3アーチ脚柱鋼管基礎21の固定部22と海底面37との連結が強化される。
【0041】次に、開閉式カーテンウォール20及びローラー支柱鋼管27が工場内で製作・建造され、建設地点まで海上を、開閉式防波堤の防波壁体ブロックとして、台船に載せられて海上輸送される。輸送後、建設地点の海面36から、1隻の二連吊り式フローティングクレーン67の二連吊りワイヤ−68、69でもって開閉式カーテンウォール20が海面36上で吊り揚げられて、その回転支承部32が3アーチ脚柱鋼管基礎21の中央に来るように位置させられ、吊り揚げられた状態で調節されて水平にされる。
【0042】その間、もう2隻の一連吊り式フロ−ティングクレーン70の一連吊りワイヤ−71でもって、口一ラー支柱鋼管27が1本ずつ海面36上に吊り揚げられて、一対の2基の3アーチ脚柱鋼管基礎21の上部プラットフォーム31のローラー支柱鋼管の据え付け口66から、その水平繋材40の中央の連結口に向けて挿入・据え付けられ、ローラー支柱鋼管27の円柱断面に対して開閉式カーテンウォール20の回転支承部32の仕口が合わされて、そのローラー支柱鋼管27の下端とその水平繋材40が水中溶接されて連結固定され、開閉式カーテンウォール20と上部プラットフォーム31上の電動開閉装置との開閉用ワイヤーロープの連結も行われて、連結作業が実施される。
【0043】連結後は、吊り下ろされて、ローラー支柱鋼管27の上端口から中にプレパックドコンクリートが注入されて、その底部とその水平繋材40の仮注入固定が行われて、開閉式カーテンウォール20及びローラー支柱鋼管27の3アーチ脚柱鋼管基礎21への据え付けが終了する。ここで,3アーチ脚柱鋼管基礎21はその上部が3アーチ脚柱鋼管38であり、その脚柱部が3脚柱鋼管39であり、その底部がその杭頭部47を海面36上まで突出させた鋼製支持杭35で支持されている。
【0044】
【発明の効果】
(1)本発明の開閉式カーテンウオールでは、3アーチ脚柱鋼管の中央に位置するローラー支柱鋼管の円柱断面が、波の進行方向に港外及び港内の両側から挟み込まれ、そのローラー踏面の中心線が前記ローラー支柱鋼管の中心軸と鉛直面内で一致されているので、前記ローラー支柱鋼管の鉄骨コンクリートでもって大きな波力による圧縮力に耐え、そのローラー踏面の回転でもって曲げ応力が逃されて、前記扉体が波に対して拘束されることなく高強度に支承される。
【0045】また、その構造はスキンプレート、主桁及び補助桁で構成され、その剛性は非常に高く、その重量は軽いものであり、吃水を有することにより、その波力係数は十分に小さいものであり、その変形は開閉には全く支障がないものであり、前記扉体の下端部が海底面に届かないことにより、前記扉体の下端部は支持される必要はなく、海底面に前記扉体のための下部戸当たり部や床コンクリート部が設けられることは不要であり、それらが数百本もの群抗でもって強固に構築されることはなく、非常に経済的であり、大量漂砂に対して埋没することもなく、開閉不能にならない。
【0046】(2)また、本発明のもう一つの開閉式カーテンウォールでの、二股型ローラ架構(千鳥軸出し式)では,その二股型ローラ架構(千鳥軸出し式)の高強度及び経済性でもって、前記支承用ローラーの個数が作用波力に応じて節約され、前記ローラ支柱鋼管の円柱断面が無理なく経済的に挟まれて、前記扉体の区画構造体強度によって、前記扉体が作用波力に応じて高強度に経済的に支承される。
【0047】(3)また、本発明のもうーつの開閉式カーテンウォールでの、トラス型ローラー架構では,そのトラス架構の高強度でもって、前記ローラー支柱鋼管の円柱断面が無理なく挟まれて、前記扉体の区画構造体強度によらないで前記扉体が高さ方向に変形が抑制されて高強度に支承される。さらに、水平方向のトラス架構と併用されて、前記扉体の区画構造体強度によらないで、前記扉体が高さ方向及び幅方向にに変形が抑制されて高強度に支承される。
【0048】(4)本発明の3アーチ脚柱鋼管基礎では、その構造は主として3本のアーチ状の脚柱鋼管から構成された鉄骨アーチ構造であり、その断面形は小径の円形あるいは楕円形とされて波力は著しく低減され、その水平力は鉄骨アーチ構造でもってほとんどが軸応力によって分担され、曲げ応力による分担分は消去されて水平剛性は著しく高められる。また,その形状は三脚アーチに形成されて水平位置精度は著しく高精度に維持され、その構造特性は非常に小さい変位で水平力に抵抗するものとなり、高精度に3等分された力がつり合って抵抗して強度は著しく強く保たれる。
【0049】(5)本発明の上部プラットフォームでは、シンメトリーな円形を呈する、大きな圧縮力に耐える環状ハイブリッド構造の当該上部プラットフォームが構成され、その環状ハイブリッド構造の耐高圧縮構造でもって、開閉式カーテンウォールに作用する水平力のほとんどが鉄骨アーチ構造の軸応力によって分担され、曲げ応力による分担分が消去され、3アーチ脚柱鋼管基礎の構造特性は非常に小さい変位で水平力に抵抗するものとされ、さらに、その環状ハイブリッド構造のシンメトリーな円形でもって、高精度に3等分された力が当該上部プラットフォームに於いてつり合わされて抵抗されて3アーチ脚柱鋼管基礎の水平強度は著しく高強度に保たれ、また、3アーチ脚柱鋼管基礎の平面形状は高精度な三脚形に形成されて水平位置精度は著しく高精度に維持され、さらにまた、その環状ハイブリッド構造の耐高圧縮構造でもって、その間の上部工(鉄筋)コンクリート中にワイヤロープの巻き上げ口等の開孔が設置されても、その孔形状はくずれることなく、電動開閉装置からの開閉用ワイヤロープが安全に上下されて、強大な波浪に対しても、3アーチ脚柱鋼管基礎の頂上部から、開閉式防波堤を強固に支持し、開閉式カーテンウォールの開閉を支障ないものとして成る上部プラットフォームが構成される。
【0050】(6)本発明の3アーチ脚柱鋼管基礎の基礎工法では、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の構造体がその放射状に組まれた下部水平繋材により連結された3本のアーチ状の脚柱鋼管でもって海底敷設面上に支持される構造体であることにより、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の構造体と海底地盤との連結が強化されるよう、予め切りならされた海底敷設面上まで陸上製作されたフロートとして簡単に短工期に浮揚曳航されて据え付けられ得、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートを注入されて根固めされて、その連結が簡単に安全に強化され得、さらに軟弱地盤上に於いては、その軟弱地盤の一部が置換砂層でもって改良され、その上に、その水平繋材の内側にプレパックドコンクリートを注入されて根固めされて、その連結が簡単に安全に一層強化され得て、強大な波浪に対しても開閉式防波堤を強固に支持し得る基礎を構築する。
【0051】(7)さらに、本発明のローラー支柱鋼管では、その構造体の種類が地震力より波力が支配的な構造体であることにより、高精度に3等分された力がつり合って抵抗して、その水平位置精度は著しく高精度に維持され、その水平強度は著しく強く保たれ、さらに、そのローラー支柱鋼管はその鋼製中空がコンクリートにより充填された鉄骨コンクリートであり、その圧縮強度は前記開閉式カーテンウォールの支承用ローラー等に対して著しく高強度に保たれ、その曲げ応力は前記カーテンウォールの支承部の踏面の回転でもつて逃がされることにより、支承用ローラー等の回転や振動に対して断面欠損を引き起こすことがない。
【0052】(8)本発明の開閉式防波堤の開閉装置では、その開閉荷重は前記上部プラットフォームのみに作用させるが、開閉による曲げ応力は伝達されず、前記カーテンウォールが当該ワイヤーロープの引張力のみの簡単な操作でもって開閉される開閉装置であって、当該ワイヤーロープの柔軟性により前記カーテンウォールはどのような場所からでも引っ張り力のみでもって簡単に安全に余裕を持って開閉操作できることから、前記3アーチ脚柱鋼管基礎の複雑な形状に拘束されることはなく、開閉操作による曲げ応力は全く伝達されないことから、その鋼管表面では摩耗は生じても断面欠損は引き起こらず、非常に安全であり、前記3アーチ脚柱鋼管基礎が開閉荷重から全く保護されるように、海上に於いて波が被らない高さからワイヤーロープにより前記カーテンウォールを簡単に安全に円滑に上下させることができる。
【0053】(9)さらに、本発明の開閉式防波堤の開閉操作方法によれば,波が静かな状態では、前記カーテンウォールは海面上高々と上げられて開かれ、港内に出入りする船舶やヨット等の航行を妨げることなく、その風力係数は比較して小さくて安全であり、通常の防波堤の上部工コンクリートの上側へ高い門型の架橋の景観が形成されて、簡単に港の景観が維持される。波が荒れた状態では、前記カーテンウオールの下端及び上端は所定の高さに位置され,安全に港内の静穏度が保持される。また,異常な状態では、前記カーテンウオールの下端及び上端は所定の高さに位置され,異常な大量漂砂の通過が許され、また異常な高波浪の越波が許され,港の景観が維持されて港内の静穏度が保持され、カーテンウォール本体及びそれを支柱する前記ローラー支柱鋼管の耐久性も維持される。
【0054】(10)港湾やマリーナ等の港口において、港口幅が大きく取れ、当該開閉式防波堤でもって囲まれた港湾形状は単純で施工し易く、面積は狭いが、最も大きく取ることができる港湾形状にすることができ、可能なかぎり多くの船舶やヨット等を係留保管・停泊保管する。
【0055】(11)港湾やマリーナ等の港口において、外洋の波が荒れた時には港口が全部閉め切られ、外洋の波が静かな時には港口が全部開かれることができ、当該開閉式防波堤のその広い港口幅とその船舶の出入航制御でもって、一時に集中する船舶やヨット等の出入りを容易で安全なものにする。
【0056】(12)港湾やマリーナ等の港口において、当該開閉式防波堤でもって囲まれた港湾面積は狭いが、最も大きく取れ、港内に併置される浮きさん橋や係船浮標と組み合わされて、船舶やヨット等の一隻当たりの係留・停泊面積が大きくされて、港内の狭い水域に安全な係留位置・停泊位置を多数創設することができ、当該開閉式防波堤でもって、隣接する船舶やヨット等相互の複雑な運動を減殺して、隣接船舶やヨット間の接触及びニアミス等の問題を解決する。
【0057】(13)港湾やマリーナ等の港口において、可能なかぎり港内の景観がオープンにされ、外海からの見通しを良くすることができ、当該開閉式防波堤でもって、港内の閉鎖イメージを拭い去り、人々に親しまれる港湾やマリーナ等として、秩序の維持や犯罪の防止を図る。
【0058】(14)港湾やマリーナ等の港口において、外洋の波が荒れている時には、港口から侵入する波やうねりがほとんど完全に遮断され、外洋の波が静かな時には、港口が全部開かれ、外洋からの潮汐流が直接受け入れられ、海水循環が勢いよく行われることができ、当該開閉式防波堤でもって、隣接する船舶やヨット相互の複雑な運動を減衰すると共に港内の静穏度を保ち、底質浄化を行って水質維持を図る。
【0059】(15)港湾やマリーナ等の港口において、当該開閉式防波堤からの港内への反射波が低減され、防波堤壁面へのはい上がり高さや越波が低減されることができ、当該開閉式防波堤でもって、狭い係留水面・停泊水面の中での隣接する船舶やヨット等相互の複雑な動揺を減衰すると共に港内の静穏度を高めて、後背地の土地利用の安全度を高める。
【0060】(16)港湾やマリーナ等の港口において、軟らかい粘土層等に覆われた海底地盤の上や中に設置する防波堤基礎の変形抵抗や耐力が強くされ、それを支持する土の水平抵抗が減じられることがないようにでき、当該開閉式防波堤の3アーチ脚柱鋼管基礎でもって、特に杭式防波堤が設置される場所においては、直立させて自立させるという要求度を高めることができ、作用する風や波に対する港口の防波堤の健全度を高くして、港内水域を遮蔽・防護する安全度を高める。
【0061】(17)港湾やマリーナ等の港口において、港口幅が大きくされ、港口の航路下が浚渫されることと組み合わされて、港口の潮汐プリズムが大きくされて最小流水断面積が大きくされることができ、当該開閉式防波堤でもって、港口の下げ潮流の掃流力が増加されて、港内の海水循環及び底質浄化を勢いよく行って,港内の水質維持や航路下の水深維持を行う。
【0062】(18)港湾やマリーナ等の港口において、当該開閉式カーテンウォールでもって港口の潮流速の変化に対しても、大きな潮流力や漂流力を直接受けることはなく、その流体力を逃がすことができ、当該開閉式防波堤の3アーチ脚柱鋼管基礎でもって、港口の軟らかい粘土層等で覆われた海底地盤の上に、扉体を開閉する開閉式防波堤の設置を行うことを可能にする。
【0063】(19)港湾やマリーナ等の港口において、港内から外海へ排出される潮汐流の勢いが増される港湾形状にすることができ、当該開閉式防波堤でもって,特に港口からの下げ潮流の勢いが増される港口形状にすることができ、港内の海水交換をよく行うと共に水質維持を行う。
【0064】(20)港湾やマリーナ等の港口において、外洋の波が荒れた時には、外海と港内をほとんど完全に閉め切り、外洋の波が静かな時には、港口を全て開けて、港内の狭い水域に安全な係留位置を多数創設すると共に港内の静穏度を保ち、潮汐による海水循環を盛んにして、港内の水質維持を行い、広い港口幅を開閉することでもって船舶の出入航制御を可能にし、この開閉式という構造様式でもって、従来の防波堤の構造様式では果し得なかった、波の荒い外海から港湾水域全体を遮蔽・防護するという革新的な原理を保有することになった。
【出願人】 【識別番号】000004123
【氏名又は名称】日本鋼管株式会社
【出願日】 平成8年(1996)6月13日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 (外4名)
【公開番号】 特開平10−1924
【公開日】 平成10年(1998)1月6日
【出願番号】 特願平8−152391