JPS5853626B2 - 合成海洋構造物の建造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼とコンクリートとが併用されている合成海
洋構造物を建造する建造方法に関する。

たとえば化学プラント、発電プラントなどの各種プラン
ト施設を搭載する浮遊式海洋構造物として知られるパー
ジにあっては、その側部および底部がコンクリート製の
外板により、さらにその上部は鋼製甲板で覆われており
、またその内部空間には補強用としての鋼製の内部フレ
ームが適宜配置され、いわゆる鋼とコンクリートとの合
成構造物となっている。

したがって、このような合成海洋構造物を建造する場合
には、鋼製の内部フレームを所望の状態で組立てて配置
させた後その周囲に順次コンクリートを打設してコンク
リート製の外板を成形するわけであるが、この場合、こ
の種の構造物自体の大きさがかなりのものであることか
ら、そのコンクリート製の外板は通常ドックあるいは船
台などにおいて場所打ち工法により施工される場合が多
く、このために、その建造時の作業が面倒で、また工事
期間が長期にわたり、これにより工事費用が嵩むもので
あり、しかもこの種の構造物の外板において必要な強度
および水密性などを得ることが難しいという不具合があ
った。

すなわち、前記コンクリート製の外板を構成する底部コ
ンクリートを成形する場合には、前述した大がかりな鋼
製の内部フレームを例等かの建造用支持治具を用いてそ
の成形用型枠上に吊下げ、内部フレームの下側にコンク
リート打設空間を確保する必要があり、その作業が面倒
であるばかりでなく、その施工能率が悪く、また内部フ
レーム等の重量から支持治具がかなり犬がかりなものと
なり、さらにその着脱が繁雑で、しかもその工事費用が
嵩むという不具合があった。

そして、このような支持治具を用いる方法では、海洋構
造物が大型化すると、その内部フレーム全体の大きさ、
重量等の問題から建造することがほとんど不可能であっ
た。

また、前述したコンクリート製の外板を場所打ち工法に
より施工した場合に、その打設面積等の問題から全面に
わたってコンクリートを均質なものとすることが難しく
、これは垂直に立ち上がった側部コンクリートを成形す
る場合に、その打設面積に比べて打設高さが十分に高い
ことから、特に顕著なもので、さらに底部コンクリート
を成形する場合には内部フレームおよび支持治具が邪魔
になり、その作業性の点から仕上りの面精度が悪く、均
質なコンクリートを得ることが難しいものであった。

そして、上述した場所打ちによる外板の成形作業は構造
物の大きさ等により長期間にわたってしまうもので、こ
れは側部コンクリートを成形する場合に特に顕著で、こ
れによりその期間中ドック、船台等を全面的に占有し、
工事費用が嵩むばかりでなく、他の工事に支障をきたす
等の不具合があった。

さらに、前述したコンクリート製の外板はその強度上の
問題からプレストレスコンクリートとすることが一般的
であり、上述した従来の建造方法であると、プレストレ
スを導入する際には構造物全体が結合されていて荷重に
対して鋼とコンクリートとの合成構造物として抵抗し、
プレストレスが少なからず内部フレームとして配設され
ている鋼製部材側へも作用することになり、これにより
内部フレームとして配設されている鋼製部材に余分な応
力として特に有害な圧縮応力が導入され、変形等を生じ
る危険性があり、またコンクリート製の外板に必要最小
限なプレストレス導入用のＰＣ鋼材では内部フレーム側
の存在によりコンクリート製外板に対し所望のプレスト
レスを与えることができないという欠点があった。

そして、これを解消するには上述した鋼製部材である内
部フレームの存在を考慮してＰＣ鋼材を多く付設する必
要があり、そのロスは大きなものであった。

また、このような合成海洋構造物としては例が少なく、
さらに本格的な大型構造物は皆無に等しいもので、在来
の工法をそのまま適用することは無理があり、この種の
合成海洋構造物に対する新たな建造方法の出現が要望さ
れている。

本発明は上述した事情に鑑みなされたものであり、合成
海洋構造物における鋼製の内部フレームの下側部のみを
、底部コンクリート成形用の型枠上に一定間隔おいて支
持し、その下方にコンクリートを打設して底部コンクリ
ートを成形する一方、側部コンクリートを複数のプレキ
ャスト部材として予め分割成形し、これらを底部コンク
リートとともに一体化させ、さらにこのプレキャスト部
材に組込まれている内部フレームの外側部を前記内部フ
レームの下側部に連結し、その状態で側部および底部コ
ンクリートにプレストレスを導入し、しかる後残りの内
部フレームをその外側部および下側部に組合わせるよう
に構成することにより、側部および底部コンクリートの
成形作業が簡単で、しかも大部分の内部フレームにはプ
レストレスが導入されず、所望の強度を得ることが簡単
となり、さらに構造物全体の建造も容易で、これにより
その工事期間を短縮し、しかも工事費用を低減すること
ができる合成海洋構造物の建造方法を提供するＯ 以下、本１発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る建造方法を適用する合成海洋構造
物の一実施例を示し、同図において、この合成海洋構造
物１は、たとえばパージなどのような全体略直方体状を
なす大型構造物であって、その上面部には鋼製の甲板２
が、またその側面部および底面部にはコンクリ−ト製の
外板３として４面からなる側部コンクリート４と底部コ
ンクリート５がそれぞれ設けられ、またこれらの甲板２
と外板３とによって被包される内部空間には上述した甲
板２、外板３と外力に対して合成して作用する鋼製の隔
壁、肋材等からなる補強用の内部フレーム６が適宜配置
されている。

さて、本発明によれば、上述した合成海洋構造物１を建
造する場合に、底部コンクリート５はドックなどにおい
て場所打ち工法により施工するが、鋼製甲板２と同じく
鋼製の内部フレーム６は予め別の場所で適宜ブロック化
され、さらに搬送されてドック内に準備され、また側部
コンクリート４は側部プレキャスト部材としてブロック
ヤードと呼ばれる他の場所で予め形状、大きさ等をそろ
えて多数成形され、これも同様にドック内に搬送されて
準備される。

そして、上述したようにブロック化された甲板２、内部
フレーム６および側部コンクリート４を順次組合せなが
ら底部コンクリート５を成形するもので、第２図ないし
第６図を用いてその建造方法を以下に詳述する。

第２図および第６図〔Ｉ〕は内部フレーム６の下側に底
部コンクリート成形用の打設空間７を確保する場合を示
し、ここで注目すべき点は内部フレーム６全体ではなく
その下側部８のみを成形用型枠９上に一定間隔おいて支
持させることである。

すなわち、内部フレーム６の下側部８を構成する格子ブ
ロック８ａを、型枠９上に並べられた支持台１０上にそ
の中央のものから順次配置させ、それぞれの接合部を溶
接して連結しながら、第３図および第６図（ＩＤに示す
ように、その下側の打設空間７にコンクリートを順次打
設し、これに対応する底部コンクリート５を成形する。

このとき、支持台１０は支持する格子ブロック８ａの重
量が十分に小さいことから簡単な構造のものでよく、さ
らにこれに高さ調整機能を持たせるようにしてもよい。

また、この支持台１０は打設されたコンクリートが硬化
して所望の強度を得た後順次取り外される。

なお、上述した内部フレーム６の下側部８の下方にコン
クリートを打設する作業は下側部８の形状、高さ等の理
由から障害とならずに簡単に行なえるもので、またコン
クリートに対し締め固めなども容易に行なえ、その仕上
げの面精度を大幅に向上させることができる。

第４図ａ、ｂは側部コンクリート４を成形するためにこ
れを複数に分割成形してなる側部プレキャスト部材１１
を示し、この側部プレキャスト材１１の下側には底部コ
ンクリート５の一部を構成する屈折部１１ａが一体に形
成されて自立できる構成とされ、またその内側面には前
記内部フレーム６の外側部１２が、その上端部には甲板
２の外側部２ａが予め接合して設けられている。

なお、この側部プレキャスト部材１１は場所打ちされる
側部コンクリートよりその均質性が良く、また強度も十
分に期待できるものである。

また、側部プレキャスト部材１１の内側に予め内部フレ
ーム６の外側部１２と甲板２の外側部２ａを接合させて
いるため、これに残りの内部フレーム６および甲板２を
溶接して組立てる際にその熱影響がコンクリートに及ぶ
ことはなく、その品質を向上させることができる。

この場合、側部プレキャスト部材１１の成形および組立
て作業を前述した内部フレーム６の下側部８およびその
下側の底部コンクリート５の成形作業と同時に行なうこ
とにより工事期間の短縮化を図ることができる。

上述したように準備されている側部プレキャスト部材１
１は次のようにして内部フレーム６の下側部８および底
部コンクリート５と一体化される。

すなわち、内部フレーム６の下側部８のうち、その側方
に配置される格子ブロック８ｂを支持台１０上に支持さ
せ（第６図ＣＩ〕参照）、さらにその側方に前記側部プ
レキャスト部材１１を所定間隙おいて順次立設させ、格
子ブロック８ｂと側部プレキャスト部材１１側の内部フ
レームの外側部１２との接合部を溶接して接合させ、そ
の下側の支持台１０を取外す（第６図（ＩＶ）参照〕。

そして、その状態のまま、各側部プレキャスト部材１１
間の空隙部にコンクリートを打設して側部コンクリート
４を成形するとともに、前記格子ブロック８ｂの下側に
打設空間１３にコンクリートを打設して中央側の格子ブ
ロック８ａに対応する底部コンクリート５を側部プレキ
ャスト部材１１の屈折部１１ａを順次一体化させる。

この状態は第５図および第６図〔■〕に示されている。

そして、本発明では、上述した方法により構造物全体に
わたって側部および底部コンクリート４５を形成し、コ
ンクリートが硬化して所望の強度がでた段階で側部およ
び底部コンクリート４５にプレストレスを導入している
。

このとき、側部および底部コンクリート４，５にはわず
かに内部フレーム６を構成する下側部８と外側部１２の
みが接合されているだけであり、プレストレスはきわめ
て効果的にコンクリート内に導入されることになり、希
望するプレストレスによる応力度を得ることが不必要に
多くのＰＣ鋼材を使うことなしに可能で、また内部フレ
ーム６の大部分には不必要な応力が加わることはない。

ここで、上述した側部および底部コンクリート４．５に
対しプレストレスを導入するにあたっての具体的手段と
しては、ポストテンショニング法と呼ばれている従来上
として橋梁等において採用されているような周知のプレ
ストレス導入工法を用いるとよい。

この工法を簡単に説明すると、シースと称する薄板鋼管
を予めコンクリート中に埋め込んでおき、コンクリート
硬化後その鋼管にＰＣ鋼材を挿入しさらにこのＰＣ鋼材
に張力を与えて支圧板を介して反作用としてコンクリー
トに圧縮力を加える方法である。

そして、上述したプレストレス導入後に、第６図ＣＶＩ
）に示すように、残りの内部フレーム６ａをその下側部
８および外側部１２に順次ブロックごとに溶接して内部
フレーム６を組立て、さらに残りの甲板２を固着させる
ことにより第１図に示す合成海洋構造物１が完成するも
のである。

上述したような本発明に係る合成海洋構造物の建造方法
では、底部コンクリート５を成形する際に内部フレーム
６の下側部８のみを型枠９上に支持する構成であるため
にその施工がきわめて簡単に行なえるもので、またこれ
により側部および底部コンクリート４，５にプレストレ
スを導入する場合に内部フレーム６の大部分に不用な応
力が全く加わらず、所望の強度を側部および底部コンク
リート４５に与えることができるという優れた効果があ
る。

なお、前述した実施例では、本発明に係る建造方法を、
たとえばパージなどのような直方体状をなす合成海洋構
造物に適用した場合を説明したが、これに限定されるこ
とはなく、種々の形状をもった構造物に応用できるもの
で、その形状に合わせて適宜変更することができる。

以上説明したように、本発明に係る合成海洋構造物の建
造方法では、底部コンクリートを成形する場合に、これ
に接合される内部フレームの下側部のみを型枠上に並べ
られた支持台により一定間隔おいて支持し、その状態で
コンクリートを順次打設するようにしたので、従来内部
フレーム全体を支持するために用いられていた大規模な
支持治具の必要がなく簡易な支持台でよく、さらにその
成形作業が簡単であるばかりでなく、コンクリートの締
め固めなども容易で、底部コンクリートの均質性をも期
待できる等の優れた効果がある。

また、本発明によれば、側部コンクリートを複数の側部
プレキャスト部材により構成し、しかもこの側部プレキ
ャスト部材に内部フレームの外側部および底部コンクリ
ートの一部を一体に設けるようにしたので、側部コンク
リートおよびこれと底部コンクリートとの一体化が容易
に行なえ、これにより構造物全体の建造が簡単となり、
ドックなどにおける工事期間を短縮し、その工事費用を
大幅に削減できる等の利点がある。

さらに、本発明による建造方法では、側部および底部コ
ンクリートに内部フレームの外側部と下側部のみを接合
した状態でプレストレスを導入する構成としたので、従
来のようにプレストレスが内部フレーム側に導入されて
悪影響を及ぼすといった不具合がなく、極めて効果的に
コンクリートに導入されて所望の強度を得ることが容易
となる等の効果がある。

なお、本発明によれば、従来のように鋼製甲板、鋼製隔
壁などを含む内部フレーム全体が組立てられて側部およ
び底部コンクリートに接合されている状態でプレストレ
スを導入する場合に比べ、この合成構造物の断面構成お
よび外力条件が同じであっても、プレストレスを内部フ
レーム全体にわたって作用させることは不要で、効率よ
くコンクリート製外板に導入し得るため、それに必要な
分だけのプレストレス導入用のＰＣ鋼材量しか必要とせ
ず、その結果ＰＣ鋼材量を削減できるという利点がある
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る合成海洋構造物の建造方法の一実施例
を示し、第１図はこれを実施する合成海洋構造物の概略
を示す斜視図、第２図、第３図および第５図はその建造
順序を説明するための概略斜視図、第４図ａ、ｂはこれ
に用いる側部プレキャスト部材を説明するための斜視図
、第６図はその建造方法を説明するための横断図である
。 １・・・・・・合成海洋構造物、２・・・・・・鋼製甲
板、３・・・・・・コンクリート製外板、４・・・・・
・側部コンクリート、５・・・・・・底部コンクリート
、６・・・・・・鋼製内部フレーム、７・・・・・・打
設空間、８・・・・・・下側部、９・・・・・・型枠、
１０・・・・・・支持台、１１・・・・・・側部プレキ
ャスト部材、１２・・・・・・外側部、１３・・・・・
・打設空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンクリート製の外板を有し、かつその内側に鋼製
   の内部フレームを適宜配置させてなる合成海洋構造物を
   建造する方法であって、前記内部フレームを構成する下
   側部のみを、前記外板を構成する底部コンクリート成形
   用の型枠上に一定間隔おいて支持する支持台上で順次組
   合わせて配置させ、かつその下側の打設空間にコンクリ
   ートを順次打設して底部コンクリートを成形する工程と
   、前記外板を構成する側部コンクリートの一部とこれに
   対応する内部フレームの外側部および底部コンクリート
   の一部とを一体的に組合わせてなる側部プレキャスト部
   材を、前記内部フレームの下側部の側方に所定間隙おい
   て立設しかつこれら各側部プレキャスト部材間の空隙部
   にコンクリートを打設して側部コンクリートを一体化さ
   せるとともに、各側部プレキャスト部材における内部フ
   レームの外側部と底部コンクリートの一部とをそれぞれ
   前記内部フレームの下側部とその下側の底部コンクリー
   トとに一体化させる工程と、前記内部フレームの外側部
   および下側部のみが接合されている側部および底部コン
   クリートにプレストレスを導入する工程と、前記側部お
   よび底部コンクリートに接合されている内部フレームの
   外側部および下側部に残りの内部フレームを順次組合わ
   せて連結する工程とから構成したことを特徴とする合成
   海洋構造物の建造方法。