特表 2024-529787 モジュール式の浮体式および着底式の沿岸インフラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-08

(54)【発明の名称】モジュール式の浮体式および着底式の沿岸インフラ

(51)【国際特許分類】

   B63B 35/44 20060101AFI20240801BHJP

   B63B 75/00 20200101ALI20240801BHJP

   B63B 43/06 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

B63B35/44 Z

B63B75/00

B63B43/06 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024532655

(86)(22)【出願日】2022-07-22

(85)【翻訳文提出日】2024-04-05

(86)【国際出願番号】 SG2022050517

(87)【国際公開番号】W WO2023014288

(87)【国際公開日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】10202108647V

(32)【優先日】2021-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SG

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524050578

【氏名又は名称】ケッペル マネジメント リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マーチャント アジーズ アミレイル

(72)【発明者】

【氏名】パズマルシー ムルティー

(72)【発明者】

【氏名】テイ ジア イー マーヴィン

(57)【要約】

【課題】本発明は、浮体式インフラ用のモジュール構造に関する。
【解決手段】モジュール構造は、基礎スラブと、基盤スラブと、基礎スラブと基盤スラブとの間の基礎セルフォームと、プラットフォームデッキと、基礎スラブの外周からプラットフォームデッキの外周まで延在する外部防水壁と、外部防水壁の内面に沿って設けられたハニカム二重壁と、基礎スラブから基盤スラブまでで規定されたボトムハルであって、基礎セルフォームが基礎スラブと前記基盤スラブとの間にあるボトムハルと、基盤スラブからプラットフォームデッキまでで規定されたトップハルと、基礎スラブとプラットフォームデッキとの間の複数の柱とを備え、ボトムハル内の複数の柱はハニカム二重壁内に均等に分布し、トップハル内の複数の柱は均等に分布していない。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基礎スラブと、
基盤スラブと、
前記基礎スラブと前記基盤スラブとの間の基礎セルフォームと、
プラットフォームデッキと、
前記基礎スラブの外周から前記プラットフォームデッキの外周まで延在する外部防水壁と、
前記外部防水壁の内面に沿って設けられたハニカム二重壁と、
前記基礎スラブから前記基盤スラブまでで規定されたボトムハルであって、前記基礎セルフォームが前記基礎スラブと前記基盤スラブとの間にあるボトムハルと、
前記基盤スラブから前記プラットフォームデッキまでで規定されたトップハルと、
前記基礎スラブと前記プラットフォームデッキとの間の複数の柱と、を備え、
前記ボトムハル内の前記複数の柱は前記ハニカム二重壁内に均等に分布し、前記トップハル内の前記複数の柱は均等に分布していない、
浮体式インフラ用のモジュール構造。

【請求項2】

前記基礎セルフォームは、養蜂箱状の構成を有するように構成されている、
請求項１に記載のモジュール構造。

【請求項3】

前記トップハル内に複数のレベルをさらに備える、
請求項１に記載のモジュール構造。

【請求項4】

前記ボトムハルおよび前記トップハルは、六角形である、
請求項１に記載のモジュール構造。

【請求項5】

前記モジュール構造の喫水および傾きを監視し、適切なバラストを実行して前記モジュール構造を特定の喫水および直立に保つように構成されたバラストシステムをさらに備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載のモジュール構造。

【請求項6】

前記バラストシステムは、
バラスト水ポンプ制御システムと、
前記ハニカム二重壁に収容されたバラストタンクと、
前記バラストタンクに水を搬送するためのバラスト水パイプと、を備える、
請求項５に記載のモジュール構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浮体式インフラ用のモジュール構造に関する。特に、本発明は、浮体式インフラの拡張により地球上の居住可能な空間を増大して気候変動による海面上昇に対処できるモジュール構造に関する。

【背景技術】

【0002】

気候変動は、多くの人々には認識できないかもしれないが、人類が直面する最も深刻な課題の一つである地球規模の現象である。気候変動は、経済的影響だけでなく、生物多様性の破壊、食料源の喪失も含む壊滅的な結果をもたらすであろう。多くの国々にとって、気候変動の影響は、温暖化および降雨量の増加、特に海面上昇の深刻さにおいて顕著である。

【0003】

防波堤の建設および土地の埋め立てなどの従来の静的解決策は実施されてきたが、これらは持続可能な解決策ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、当業者は、気候変動による海面上昇の課題に対処するため、絶えず努力して海岸線保護のための代替的な解決策を提供し、土地回復力を提供して人口増加を支えている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記および他の問題の解決、および、技術水準の進歩は、本発明による浮体式インフラ用のモジュール構造によりなされる。本発明によるモジュール構造の第１の利点は、複数のモジュール構造を簡単に組み合わせて浮体式インフラを形成できることである。本発明によるモジュール構造の第２の利点は、モジュール構造が拡大縮小可能であり、土地を埋め立てる従来の方法を必要としないことである。本発明によるモジュール構造の第３の利点は、様々な環境要求事項を有する他の場所にモジュール構造を再配備できることである。本発明によるモジュール構造の第４の利点は、モジュール構造の六角形の形状により最適な安定性および拡大縮小性を実現できることである。

【0006】

本発明の第１の態様は、浮体式インフラ用のモジュール構造に関する。モジュール構造は、基礎スラブと、基盤スラブと、基礎スラブと基盤スラブとの間に形成された基礎セルフォームと、プラットフォームデッキと、基礎スラブの外周からプラットフォームデッキの外周まで延在する外部防水壁と、外部防水壁の内面に沿って設けられたハニカム二重壁と、基礎スラブから基盤スラブまでで規定されたボトムハルであって、基礎セルフォームが基礎スラブと基盤スラブとの間にあるボトムハルと、基盤スラブからプラットフォームデッキまでで規定されたトップハルとを備える。

【0007】

本発明の第１態様の一形態において、基礎セルフォームは、養蜂箱状の構成を有するように構成されている。

【0008】

本発明の第１態様の一形態において、モジュール構造は、基礎スラブとプラットフォームデッキとの間の複数の柱をさらに備える。

【0009】

本発明の第１態様の一形態において、複数の柱は、基礎スラブからプラットフォームデッキまで延在し、ハニカム二重壁内に均等に分布している。

【0010】

本発明の第１態様の一形態において、ボトムハル内の複数の柱はハニカム二重壁内に均等に分布し、トップハル内の複数の柱は均等に分布していない。

【0011】

本発明の第１態様の一形態において、モジュール構造は、トップハル内に複数のレベルをさらに備える。

【0012】

本発明の第１態様の一形態において、ボトムハルおよびトップハルは、六角形である。

【0013】

本発明の第１態様の一形態において、モジュール構造は、モジュール構造の喫水および傾きを監視し、適切なバラストを実行してモジュール構造を特定の喫水および直立に保つように構成されたバラストシステムをさらに備える。

【0014】

本発明の第１態様の一形態において、バラストシステムは、バラスト水ポンプ制御システムと、ハニカム二重壁内に収容されたバラストタンクと、バラストタンクに水を搬送するためのバラスト水パイプとを備える。

【図面の簡単な説明】

【0015】

本発明による上記および他の特徴および利点を、以下の詳細な記述において説明し、以下の図面に示す。

【図1】図１は、本開示の一形態に係る浮体式インフラの斜視図である。

【図2】図２は、本開示の一形態に係る浮体式インフラの上面図である。

【図3】図３は、本開示の一形態に係る浮体式インフラの第１実施形態の断面図である。

【図4】図４は、本開示の一形態に係る浮体式インフラの第２実施形態の断面図である。

【図5】図５は、本開示の一形態に係る浮体式インフラの部分断面図である。

【図6】図６は、本開示の一形態に係るモジュール構造の分解図である。

【図7】図７は、本開示の一形態に係るバラストシステムの図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明は、浮体式インフラ用のモジュール構造に関する。特に、本発明は、浮体式インフラの拡張により地球上の居住可能な空間を増大して気候変動による海面上昇に対処できるモジュール構造に関する。

【0017】

海面は今世紀に０．６３ｍ上昇し、地球の海面水温は気候変動および地球温暖化により１～４℃上昇し、沿岸都市および沿岸海洋生物多様性の破壊を引き起こすことが予想される。したがって、本発明の実施形態によれば、本発明の浮体式インフラを構築するためのモジュール構造は、低／ゼロ炭素の持続可能な材料で構築される回復力があり持続可能な土地の代替源を提供する。浮体式インフラを構築するためのモジュール構造は、電力が再生可能エネルギー源によって生成される、スマートでエネルギー効率の良い建物を収容するために使用され得る。さらに、モジュール構造は本質的にモジュール式であるため、浮体式インフラは、拡大縮小性および適応性が向上されており、地球規模で配備され得る。海洋空間を浮体式インフラが占めることは、既存の航路および停泊場所を妨害する場合があり、浮体式インフラのモジュール性により、浮体式インフラのために確保された海洋空間の十分な利用が保証される。

【0018】

石油掘削作業のために主な機能が海上に配置される半潜水型海洋掘削装置などの沖合浮体構造物の設計とは異なり、ライブ・ワーク・プレイ目的のための浮体式インフラの設計は、人間の快適度についてのより徹底的な研究を必要とする。

【0019】

浮体式インフラは、海面上昇の影響への対処と共に水面の上下に新たな居住環境および生活様式空間を作り出すことができる、持続可能な一代替方針である。

【0020】

さらに、浮体式プラットフォームの居住者の快適度は、陸上の固定構造と比較して環境条件が異なる場合であっても、妥協されるべきではない。

【0021】

浮体式インフラは、持続可能性を促進するために、環境に配慮した下記の特徴も含む。

【0022】

－炭素硬化コンクリート、再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）を利用したコンクリート、またはセメント代替技術を利用したコンクリートなど、環境に配慮したコンクリートの使用を採用。これらの技術は、放出された二酸化炭素をセメントの硬化に利用したり、燃料および他の有益な製品へ変換したりすることにより、炭素排出量の低減に役立つ。セメント代替技術により、ポルトランドセメントを必要とせずにコンクリートの製造が可能となり、代わりに、製鋼所からの廃棄物であるスチールスラグなどの代替物を使用してコンクリートを固めることができる。

【0023】

－上側構造物の屋根上のソーラーパネルの設置
－上側構造物の屋根における雨水の収集および処理設備
－緑被率および環境問題に対する関心を促すための壁面緑化
図１は、本発明の一実施形態に係る浮体式インフラ１００を示す。図２は、本発明の一実施形態に係る浮体式インフラ１００の上面図を示す。図２に示されるように、３つのモジュール構造２００を使用して浮体式インフラ１００が構築されている。モジュール構造２００の更なる詳細を以下で説明する。

【0024】

図３は、本発明の一実施に係る浮体式インフラの第１実施形態１１０の断面図を示す。したがって、第１実施形態は、モジュール構造３００を海底に固定する係留杭を有する二層のシングルハルモジュール構造３００である。ハル内の空間は、バラストタンク、地下生活様式構成要素、インフラシステム、設備室、貯水槽などに使用され得る。当業者は、ハル内の層の数がハルの深さに依存し、設計上の選択肢として当業者に委ねられることを認識するであろう。

【0025】

図４は、本発明の一形態に係る浮体式インフラの第２実施形態１２０の断面図を示す。第２実施形態では、モジュール構造４００の複数のレベルは、底部レベルが海底に着座した状態で構築されている。二層のシングルハルモジュール構造３００と同様に、複数レベルのモジュール構造４００のハル内の空間は、バラストタンク、地下生活様式構成要素、インフラシステム、設備室、貯水槽などに使用され得る。当業者は、ハル内の層の数がハルの深さに依存し、設計上の選択肢として当業者に委ねられることを認識するであろう。

【0026】

図３および図４に基づいて、当業者は、各モジュール構造２００が少なくとも１つのレベルを備えることを認識するであろう。図５は、本発明の一形態に係るモジュール構造２００の部分断面図を示す。モジュール構造２００は、ボトムハル２１０およびトップハル２２０を含む。トップハル２２０は二層のシングルハルモジュール構造３００に類似する一層を示すが、トップハル２２０は複数レベルのモジュール構造４００に類似する複数の層を形成するように分割されていてもよい。要するに、当業者は、ハル内の層の数がハルの深さに依存し、設計上の選択肢として当業者に委ねられることを認識するであろう。

【0027】

図６は、モジュール構造２００の分解図を示す。モジュール構造２００は、基礎スラブ７１０と、基礎セルフォーム７２０と、基盤スラブ７３０と、外部防水壁７４０と、複数の柱７５０と、ハニカム二重壁７６０と、プラットフォームデッキ７７０とを備える。ボトムハル２１０は、基礎スラブ７１０から基盤スラブ７３０までで規定され、一方、トップハル２２０は、基盤スラブ７３０からプラットフォームデッキ７７０までで規定されている。

【0028】

基礎セルフォーム７２０は、ボトムハル２１０を形成する基礎スラブ７１０と基盤スラブ７３０との間に配置されている。基礎セルフォーム７２０は、剛性強度および重複性を提供するために、養蜂箱状の構成を有するように構成されている。

【0029】

外部防水壁７４０は、基礎スラブ７１０の外周からプラットフォームデッキ７７０まで延在する。外部防水壁７４０は、モジュール構造２００の側壁であり、モジュール構造２００の高さを規定する。外部防水壁７４０、基盤スラブ７３０、およびプラットフォームデッキ７７０は、トップハル２２０を形成する内部空間を規定する。この内部空間は、図３の二層のシングルハルモジュール構造３００に示されるような単一レベルであってもよく、または、図４の複数レベルのモジュール構造４００に示されるように複数の基盤レベルにさらに分割されていてもよい。当業者はトップハル内のレベルの数がハルの深さに依存し、設計上の選択肢として当業者に委ねられることを認識するであろう。

【0030】

ハニカム二重壁７６０は、外部防水壁７４０の内面に沿って設けられている。ハニカム二重壁７６０は、バラストシステムとして機能する。図７は、バラスト水ポンプ制御システム１と、バラスト水パイプ２と、ハニカム二重壁７６０内に収容されたバラストタンク３とを備えるバラストシステム７８０を示す。バラスト水ポンプ制御システム１は、バラスト水パイプ２を介して関連するバラストタンク３へ水を迅速に分配することで重量を分散させて傾きおよび快適性を維持するために、トップハル２２０内に存在してもよい。

【0031】

柱７５０は、基礎スラブ７１０からプラットフォームデッキ７７０まで設けられて延在している。

【0032】

図６に示されるように、ボトムハル２１０およびトップハル２２０における柱７５０は、モジュール構造２００の外周内に均等に分布している。しかしながら、図５に示されるような別の実施形態では、トップハル２２０内の柱７５０が均等に分布していなくてもよい。具体的には、ボトムハル２１０内の柱７５０は、均等に離間されて、経済的設計の手段として、ボトムハル２２０における基礎セルフォーム７２０および柱７５０に建築物負荷を均等に分散させる。この場合、ボトムハル２１０により、基礎セルフォーム７２０内の隣接するセルは、建築物を担持するトップハル２２０内の柱から伝えられた不均一な負荷を分担し、分散させることができる。これは、トップハル２２０内には柱７５０を移動させるためのいくらかの遊びがあることを意味し、その結果、トップハル２２０内の柱７５０は、均等に離間されている必要がなく、これにより、基盤レベルおよび上側レベルの空間計画に柔軟性を持たせることができる。

【0033】

ハニカム二重壁７６０は、モジュール構造２００の浮力を制御するためのバラストタンク３を備える。能動的補償バラストシステム７８０は、モジュール構造２００の喫水および傾きを常時監視し、適切なバラストを実行してモジュール構造２００を所定の喫水および直立に保つたように設置されていてもよい。いくつかの実施形態では、活荷重（人間、車両などからの移動荷重）がモジュール全体と比べて大幅に小さいならば、移動はモジュール構造２００の喫水／傾きに大きな変化を引き起こさないため、能動的バラストシステムは必要とされない場合がある。この実施形態では、バラストシステム７８０が設けられて、将来的な移設の可能性だけではなく、モジュール構造２００の輸送も可能となるであろう。ボトムハルのサイズは、モジュール構造２００の浮力を制御し、トップハルおよびトップハル上方の構造物の負荷を支えるために必要とされるバラストタンクの量に依存し、設計上の選択肢として当業者に委ねられる。

【0034】

図６に示すように、モジュール構造２００は、六角形である。各モジュール構造２００は、可撓性連結アームによって互いに隣接して連結されて、クラスタを形成することができる。図１および図２に示されるように、３つのモジュール構造２００が互いに連結されてクラスタを形成する。モジュール構造２００は、剛性または可撓性のコネクタを介して互いに接続されてもよい。剛性コネクタは、基本的に、２つのモジュール構造２００を互いに連結してクラスタを形成する。可撓性コネクタにより、複数のモジュール構造２００は、多少の個別性および喫水の変動を、互いに妨害することなく保持できる。可撓性連結アームは、可撓性コネクタの一例である。簡単に設置でき、かつ、係合解除することができる可撓性連結アームは、モジュール構造を互いに安全な距離に固定された状態に保ち、また、クラスタ内の各浮体式プラットフォームの動きを連結する。浮体式インフラの大きなクラスタを形成するために連結されるモジュール構造２００が増えるにつれて、浮体式インフラの全体的な質量が増加し、浮体式インフラの安定性が必然的に増加し、浮体式インフラが波および潮の変化の影響を受けにくくなるであろう。

【0035】

温室効果ガスの排出を低減するために、モジュール構造２００は、先進的コンクリート技術を使用して製造され、該先進的コンクリート技術は、硬化のために二酸化炭素を取り込むか、またはセメントを、金属スラグ、シリカ結合剤、およびリサイクルコンクリート骨材（ＲＣＡ）を利用するコンクリートなどの代替材料に置き換える。

【0036】

各モジュール構造２００は、面積約５，０００平方メートル（ｓｑｍ）の六角形であり、３個、６個、および９個以上のクラスタを形成するように互いに接合および接続されて浮遊都市を形成することができる。モジュール構造の接合は、六角の形状により容易に行うことができる。より短いリードタイムがモジュール式ユニットには必要とされ、これにより、浮遊都市に対する需要をより効率的に満たすことができる。個々のプラットフォームは５，０００平方メートルの面積を有し、これにより、約２０００人の居住者を収容することができ、３つのモジュール構造２００は、互いに接続された場合、最大６０００人の居住者を収容することができる。これらの数字は、上側構造物がどのように設計されているか、それらがアパート、オフィス、または他のレクリエーション目的のためにより多く使用されているかに応じて変化し得る。

【0037】

モジュール式浮体式インフラを、拡大縮小し、世界中の様々な環境条件を有する場所に再配備して気候変動の問題に取り組むことができる。モジュール構造の設計は、六角形である。六角の形状のモジュール構造は、全ての側から見て対称であり、結果として最適な安定性および構築の容易さを提供することとなる。これは、モジュール性および安定性の観点では、種々の組み合わせのために最良の形状である。

【0038】

上記は、本発明によるモジュール式浮体式インフラの例示的な実施形態の説明である。当業者は、以下の特許請求の範囲に記載される本発明を侵害する、代替のインフラ、設備、システム、および方法を本開示に基づき設計することができ、また、設計するであろうことが予見できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】