JP2002235312A - 粘弾塑性部材を用いた消波装置、及び粘弾塑性部材を用いた消波方法 - Google Patents
粘弾塑性部材を用いた消波装置、及び粘弾塑性部材を用いた消波方法Info
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- JP2002235312A JP2002235312A JP2001031875A JP2001031875A JP2002235312A JP 2002235312 A JP2002235312 A JP 2002235312A JP 2001031875 A JP2001031875 A JP 2001031875A JP 2001031875 A JP2001031875 A JP 2001031875A JP 2002235312 A JP2002235312 A JP 2002235312A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 船舶航行、景観、環境等に対して問題の少な
い消波施設を提供する。 【解決手段】 海底２Ａ付近に設けられ内部に収容空間
を有する収容構造体３Ａの収容空間内に、ゴム系材料か
らなるゴム部材４Ａを複数個収容し、波Ｗ１による水の
運動により複数のゴム部材４Ａを変形させ、波Ｗ１のエ
ネルギーを変形するゴム部材４Ａの内部で熱エネルギー
として消費することにより波Ｗ１を減衰させる。
い消波施設を提供する。 【解決手段】 海底２Ａ付近に設けられ内部に収容空間
を有する収容構造体３Ａの収容空間内に、ゴム系材料か
らなるゴム部材４Ａを複数個収容し、波Ｗ１による水の
運動により複数のゴム部材４Ａを変形させ、波Ｗ１のエ
ネルギーを変形するゴム部材４Ａの内部で熱エネルギー
として消費することにより波Ｗ１を減衰させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水表面の波を低減
させる消波装置、及び消波方法に関するものである。
させる消波装置、及び消波方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、港湾や海岸には、入射する波を低
減させて湾内を静穏に保持する目的などのために、防波
堤や離岸堤などの施設（以下、「消波施設」という。）
が設けられている。これらの消波施設の多くは、コンク
リート製のケーソン（函塊）や消波ブロックなどの大規
模で剛な構造物により構成され、入射する波を反射させ
たり、減衰させて消波を行っている。
減させて湾内を静穏に保持する目的などのために、防波
堤や離岸堤などの施設（以下、「消波施設」という。）
が設けられている。これらの消波施設の多くは、コンク
リート製のケーソン（函塊）や消波ブロックなどの大規
模で剛な構造物により構成され、入射する波を反射させ
たり、減衰させて消波を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の消波施設は、大規模かつ剛な構造物であり、海
上に大きく突出することが多く、船舶の航行の障害とな
る場合がある。また、これら大規模かつ剛な構造物は、
海岸等の景観を損なう場合もある。また、これらの構造
物は、海水等の水の流れを阻害する場合が多く、水の循
環をさまたげ、海岸等の環境を悪化させる要因になる場
合もある。
た従来の消波施設は、大規模かつ剛な構造物であり、海
上に大きく突出することが多く、船舶の航行の障害とな
る場合がある。また、これら大規模かつ剛な構造物は、
海岸等の景観を損なう場合もある。また、これらの構造
物は、海水等の水の流れを阻害する場合が多く、水の循
環をさまたげ、海岸等の環境を悪化させる要因になる場
合もある。
【０００４】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、船
舶航行、景観、環境等に対して問題の少ない消波施設を
提供することにある。
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、船
舶航行、景観、環境等に対して問題の少ない消波施設を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の粘弾塑性部材を用いた消波装置は、
水底付近に設けられ内部に収容空間を有する収容手段の
前記収容空間内に、粘弾塑性材料からなる粘弾塑性部材
を複数個収容し、水表面の波による水の運動により前記
複数の粘弾塑性部材を変形させ、前記波のエネルギーを
変形する前記粘弾塑性部材の内部で熱エネルギーとして
消費することにより前記波を減衰させることを特徴とす
る。
め、請求項１記載の粘弾塑性部材を用いた消波装置は、
水底付近に設けられ内部に収容空間を有する収容手段の
前記収容空間内に、粘弾塑性材料からなる粘弾塑性部材
を複数個収容し、水表面の波による水の運動により前記
複数の粘弾塑性部材を変形させ、前記波のエネルギーを
変形する前記粘弾塑性部材の内部で熱エネルギーとして
消費することにより前記波を減衰させることを特徴とす
る。
【０００６】また、請求項２記載の粘弾塑性部材を用い
た消波方法は、水底付近に設けられ内部に収容空間を有
する収容手段の前記収容空間内に、粘弾塑性材料からな
る粘弾塑性部材を複数個収容し、水表面の波による水の
運動により前記複数の粘弾塑性部材を変形させ、前記波
のエネルギーを変形する前記粘弾塑性部材の内部で熱エ
ネルギーとして消費することにより前記波を減衰させる
ことを特徴とする。
た消波方法は、水底付近に設けられ内部に収容空間を有
する収容手段の前記収容空間内に、粘弾塑性材料からな
る粘弾塑性部材を複数個収容し、水表面の波による水の
運動により前記複数の粘弾塑性部材を変形させ、前記波
のエネルギーを変形する前記粘弾塑性部材の内部で熱エ
ネルギーとして消費することにより前記波を減衰させる
ことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【０００８】図１は、本発明の第１実施形態である消波
装置の構成を示したものである。図１に示すように、こ
の消波装置１Ａは、収容構造体３Ａと、複数個のゴム部
材４Ａを備えて構成されている。符号１１は海上の船舶
を示している。
装置の構成を示したものである。図１に示すように、こ
の消波装置１Ａは、収容構造体３Ａと、複数個のゴム部
材４Ａを備えて構成されている。符号１１は海上の船舶
を示している。
【０００９】収容構造体３Ａは、海底２Ａに構築されて
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。収
容構造体３Ａの上端縁は海底２Ａとほぼ同じ高さ位置と
なっており、収容空間は海底２Ａに対する凹部となって
いる。
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。収
容構造体３Ａの上端縁は海底２Ａとほぼ同じ高さ位置と
なっており、収容空間は海底２Ａに対する凹部となって
いる。
【００１０】ゴム部材４Ａは、ゴム系材料からなる部材
である。ゴム部材４Ａは、多数個が収容空間の内部に配
置されている。
である。ゴム部材４Ａは、多数個が収容空間の内部に配
置されている。
【００１１】ゴム系材料としては、例えば、ニトリルゴ
ム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天
然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリイソブチ
レンゴム、ハロゲン化ゴム、エチレンプロピレンゴム
（ＥＰＭ及びＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イ
ソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ア
クリルゴム（ＡＣＭ及びＡＮＭ）、シリコーンゴム
（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ヒドリンゴム（ＣＯ及
びＥＣＯ）、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリノルボルネンゴ
ム、エチレンアクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、ポリフ
ォスファゼンゴム等が使用可能である。
ム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天
然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリイソブチ
レンゴム、ハロゲン化ゴム、エチレンプロピレンゴム
（ＥＰＭ及びＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イ
ソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ア
クリルゴム（ＡＣＭ及びＡＮＭ）、シリコーンゴム
（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ヒドリンゴム（ＣＯ及
びＥＣＯ）、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリノルボルネンゴ
ム、エチレンアクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、ポリフ
ォスファゼンゴム等が使用可能である。
【００１２】上記のように、海底２Ａ付近に設けられ内
部に収容空間を有する収容構造体３Ａの収容空間内に、
ゴム系材料からなるゴム部材４Ａを複数個収容すると、
海の表面の波Ｗ１の運動が、海水によりゴム部材４Ａに
伝達される。これにより、複数のゴム部材４Ａが、図１
に矢印で示す方向（略鉛直方向、又は略水平方向）に変
形する。このゴム部材４Ａの変形時に、波Ｗ１のエネル
ギーは、ゴム部材４Ａの内部で熱エネルギーとして消費
される。これにより、波Ｗ１の運動エネルギーは徐々に
減少し、波の入射位置Ｐ１から出射位置Ｐ２に至る間に
波Ｗ１の波高は低減され、結果として消波が行われる。
部に収容空間を有する収容構造体３Ａの収容空間内に、
ゴム系材料からなるゴム部材４Ａを複数個収容すると、
海の表面の波Ｗ１の運動が、海水によりゴム部材４Ａに
伝達される。これにより、複数のゴム部材４Ａが、図１
に矢印で示す方向（略鉛直方向、又は略水平方向）に変
形する。このゴム部材４Ａの変形時に、波Ｗ１のエネル
ギーは、ゴム部材４Ａの内部で熱エネルギーとして消費
される。これにより、波Ｗ１の運動エネルギーは徐々に
減少し、波の入射位置Ｐ１から出射位置Ｐ２に至る間に
波Ｗ１の波高は低減され、結果として消波が行われる。
【００１３】図２は、図１に示す消波装置の消波機能を
説明する第１の図である。図２（Ａ）に示すように、波
による１周期分の力Ｆがゴム部材４Ａに作用すると、変
形（ひずみ）が生じる。特に、せん断応力により、図２
（Ａ）においてεで示すようなせん断ひずみが発生す
る。
説明する第１の図である。図２（Ａ）に示すように、波
による１周期分の力Ｆがゴム部材４Ａに作用すると、変
形（ひずみ）が生じる。特に、せん断応力により、図２
（Ａ）においてεで示すようなせん断ひずみが発生す
る。
【００１４】ゴム部材４Ａの材料であるゴム系材料は、
完全な弾性体ではないため、せん断応力τとせん断ひず
みεは、比例関係（線形）ではなく、塑性変形も生じる
ため、図２（Ｂ）に示すように、ループ状の変化（ヒス
テリシス）を生じる。図２（Ｂ）において斜線で示した
領域は、エネルギーの消費を示しており、ゴム系材料で
は、与えられるエネルギーに対するエネルギー消費の割
合（エネルギー消費率）が高いと考えられる。なお、図
２（Ｂ）において、符号Ｇは、応力−ひずみ曲線の傾き
を示し、せん断弾性係数と呼ばれる。
完全な弾性体ではないため、せん断応力τとせん断ひず
みεは、比例関係（線形）ではなく、塑性変形も生じる
ため、図２（Ｂ）に示すように、ループ状の変化（ヒス
テリシス）を生じる。図２（Ｂ）において斜線で示した
領域は、エネルギーの消費を示しており、ゴム系材料で
は、与えられるエネルギーに対するエネルギー消費の割
合（エネルギー消費率）が高いと考えられる。なお、図
２（Ｂ）において、符号Ｇは、応力−ひずみ曲線の傾き
を示し、せん断弾性係数と呼ばれる。
【００１５】図３は、図１に示す消波装置の消波機能を
説明する第２の図である。図３（Ａ）は、図１に示す消
波装置におけるゴム部材の堅さと消波機能を説明する図
であり、ゴム部材４Ａの堅さ、例えば、せん断弾性係数
Ｇを０．１〜１０ＭＮ／ｍ2（ＭＮ：メガニュートン＝
１０6Ｎ）の範囲の適切な値に設定すると、波の波高伝
達率ＫTを、０．３程度の値にすることができることが
示されている。
説明する第２の図である。図３（Ａ）は、図１に示す消
波装置におけるゴム部材の堅さと消波機能を説明する図
であり、ゴム部材４Ａの堅さ、例えば、せん断弾性係数
Ｇを０．１〜１０ＭＮ／ｍ2（ＭＮ：メガニュートン＝
１０6Ｎ）の範囲の適切な値に設定すると、波の波高伝
達率ＫTを、０．３程度の値にすることができることが
示されている。
【００１６】ここに、波の波高伝達率ＫTとは、入射波
高に対する伝達波高の比率（伝達波高／入射波高）を示
している。入射波高とは、この消波装置１Ａへ波Ｗ１が
入射する位置Ｐ１における波高（波の山の最高点と谷の
最低点の間の高さ、又は波の振幅値）を示しており、伝
達波高とは、この消波装置１Ａから波Ｗ１が出射する位
置Ｐ２における波高（波の山の最高点と谷の最低点の間
の高さ、又は波の振幅値）を示している。
高に対する伝達波高の比率（伝達波高／入射波高）を示
している。入射波高とは、この消波装置１Ａへ波Ｗ１が
入射する位置Ｐ１における波高（波の山の最高点と谷の
最低点の間の高さ、又は波の振幅値）を示しており、伝
達波高とは、この消波装置１Ａから波Ｗ１が出射する位
置Ｐ２における波高（波の山の最高点と谷の最低点の間
の高さ、又は波の振幅値）を示している。
【００１７】図３（Ｂ）は、波の波高伝達率ＫTに関係
するパラメータを示した図である。波の波高伝達率ＫT
は、図３（Ｂ）に示すゴム部材の設置長さＢLが長いほ
ど小さくなり、消波の効率は高くなる。また、波の波高
伝達率ＫTは、図３（Ｂ）に示すゴム部材の設置高さｈs
が高いほど小さくなり、消波の効率は高くなる。また、
波の波高伝達率ＫTは、図３（Ｂ）に示す水深ｈ、又は
ゴム部材上の水深ｄが小さいほど小さくなり、消波の効
率は高くなる。もちろん、ゴム部材４Ａの堅さ（例え
ば、せん断弾性係数Ｇ）、波Ｗ１の周期、波高によって
も波の波高伝達率ＫTは変化する。一般に、ゴム部材の
設置長さＢLが波Ｗ１の波長の１．０〜２．０倍程度
で、ゴム部材の設置高さｈsがゴム部材上の水深ｄとほ
ぼ同じ程度の値である場合には、波の波高伝達率ＫTを
０．３程度の値にすることができる。
するパラメータを示した図である。波の波高伝達率ＫT
は、図３（Ｂ）に示すゴム部材の設置長さＢLが長いほ
ど小さくなり、消波の効率は高くなる。また、波の波高
伝達率ＫTは、図３（Ｂ）に示すゴム部材の設置高さｈs
が高いほど小さくなり、消波の効率は高くなる。また、
波の波高伝達率ＫTは、図３（Ｂ）に示す水深ｈ、又は
ゴム部材上の水深ｄが小さいほど小さくなり、消波の効
率は高くなる。もちろん、ゴム部材４Ａの堅さ（例え
ば、せん断弾性係数Ｇ）、波Ｗ１の周期、波高によって
も波の波高伝達率ＫTは変化する。一般に、ゴム部材の
設置長さＢLが波Ｗ１の波長の１．０〜２．０倍程度
で、ゴム部材の設置高さｈsがゴム部材上の水深ｄとほ
ぼ同じ程度の値である場合には、波の波高伝達率ＫTを
０．３程度の値にすることができる。
【００１８】なお、上記した消波装置１Ａにおいては、
ゴム部材４Ａと４Ａの間の空隙を流動する水により、水
とゴム部材との間の摩擦、あるいは空隙における渦の発
生によっても波のエネルギーは消費されると考えられる
が、本装置１Ａの主たるエネルギー消費は、ゴム部材４
Ａにおける内部のエネルギー消費である。
ゴム部材４Ａと４Ａの間の空隙を流動する水により、水
とゴム部材との間の摩擦、あるいは空隙における渦の発
生によっても波のエネルギーは消費されると考えられる
が、本装置１Ａの主たるエネルギー消費は、ゴム部材４
Ａにおける内部のエネルギー消費である。
【００１９】図４は、図１に示す消波装置に用いるゴム
部材の構成例を示す図である。ゴム部材としては、図４
（Ａ）に示すように、リサイクル材としてのゴムタイヤ
４Ａ１を用いることができる。また、図４（Ｂ）に示す
ように、ゴム部材としては、ゴムタイヤを切断して形成
したタイヤ切断片４Ａ２を用いることができる。このタ
イヤ切断片４Ａ２の場合には、切断片の長さ等の寸法を
適宜設定することによりゴム部材の間の空隙率を調整す
ることが可能である。また、図４（Ｃ）に示すように、
ゴム部材としては、ゴム系材料から金型等により成型し
て形成した成型ゴム４Ａ３を用いることもできる。この
成型ゴム４Ａ３の場合には、成型ゴムの各位置の寸法を
適宜設定することによりゴム部材の間の空隙率を調整す
ることが可能である。また、この成型ゴム４Ａ３の場合
には、材料となるゴム系材料の堅さ（例えば、せん断弾
性係数Ｇ）を適宜設定することによりゴム部材の内部の
エネルギー消費率を調整することが可能である。
部材の構成例を示す図である。ゴム部材としては、図４
（Ａ）に示すように、リサイクル材としてのゴムタイヤ
４Ａ１を用いることができる。また、図４（Ｂ）に示す
ように、ゴム部材としては、ゴムタイヤを切断して形成
したタイヤ切断片４Ａ２を用いることができる。このタ
イヤ切断片４Ａ２の場合には、切断片の長さ等の寸法を
適宜設定することによりゴム部材の間の空隙率を調整す
ることが可能である。また、図４（Ｃ）に示すように、
ゴム部材としては、ゴム系材料から金型等により成型し
て形成した成型ゴム４Ａ３を用いることもできる。この
成型ゴム４Ａ３の場合には、成型ゴムの各位置の寸法を
適宜設定することによりゴム部材の間の空隙率を調整す
ることが可能である。また、この成型ゴム４Ａ３の場合
には、材料となるゴム系材料の堅さ（例えば、せん断弾
性係数Ｇ）を適宜設定することによりゴム部材の内部の
エネルギー消費率を調整することが可能である。
【００２０】また、図５は、上記の消波装置１Ａを設置
する箇所の第１の例を示す図である。図５に示すよう
に、既存の防波堤２１、２２の開口部２３に設置し、消
波を行うようにしてもよい。また、図６は、上記の消波
装置１Ａを設置する箇所の第２の例を示す図である。図
６に示すように、既存の埠頭２４の波除手段として設置
し、消波を行うようにしてもよい。図６において、符号
１２、１３は海上の船舶を示している。もちろん、通常
の防波堤や離岸堤の代替施設として用いることも可能で
ある。
する箇所の第１の例を示す図である。図５に示すよう
に、既存の防波堤２１、２２の開口部２３に設置し、消
波を行うようにしてもよい。また、図６は、上記の消波
装置１Ａを設置する箇所の第２の例を示す図である。図
６に示すように、既存の埠頭２４の波除手段として設置
し、消波を行うようにしてもよい。図６において、符号
１２、１３は海上の船舶を示している。もちろん、通常
の防波堤や離岸堤の代替施設として用いることも可能で
ある。
【００２１】また、図７は、本発明の第２実施形態であ
る消波装置の構成を示したものである。図７に示すよう
に、この消波装置１Ｂは、収容構造体３Ｂと、複数個の
ゴム部材４Ｂを備えて構成されている。符号１４は海上
の船舶を示している。
る消波装置の構成を示したものである。図７に示すよう
に、この消波装置１Ｂは、収容構造体３Ｂと、複数個の
ゴム部材４Ｂを備えて構成されている。符号１４は海上
の船舶を示している。
【００２２】収容構造体３Ｂは、海底２Ｂに構築されて
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。収
容構造体３Ｂの上端縁は海底２Ｂよりも高い位置となっ
ている。この第２実施形態の場合は、消波装置１Ｂが一
種の潜堤を構成している。
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。収
容構造体３Ｂの上端縁は海底２Ｂよりも高い位置となっ
ている。この第２実施形態の場合は、消波装置１Ｂが一
種の潜堤を構成している。
【００２３】この第２実施形態１Ｂのように構成して
も、第１実施形態１Ａの場合と同様に、海の表面の波Ｗ
２の運動が、海水によりゴム部材４Ｂに伝達される。こ
れにより、複数のゴム部材４Ｂが変形し、このゴム部材
４Ｂの変形時に、波Ｗ２のエネルギーは、ゴム部材４Ｂ
の内部で熱エネルギーとして消費される。これにより、
波Ｗ２の運動エネルギーは徐々に減少し、結果として消
波が行われる。
も、第１実施形態１Ａの場合と同様に、海の表面の波Ｗ
２の運動が、海水によりゴム部材４Ｂに伝達される。こ
れにより、複数のゴム部材４Ｂが変形し、このゴム部材
４Ｂの変形時に、波Ｗ２のエネルギーは、ゴム部材４Ｂ
の内部で熱エネルギーとして消費される。これにより、
波Ｗ２の運動エネルギーは徐々に減少し、結果として消
波が行われる。
【００２４】また、図８は、本発明の第３実施形態であ
る消波装置の構成を示したものである。図８に示すよう
に、この消波装置１Ｃは、収容構造体３Ｃと、複数個の
ゴム部材４Ｃと、保護シート５を備えて構成されてい
る。
る消波装置の構成を示したものである。図８に示すよう
に、この消波装置１Ｃは、収容構造体３Ｃと、複数個の
ゴム部材４Ｃと、保護シート５を備えて構成されてい
る。
【００２５】収容構造体３Ｃは、海底２Ｃに構築されて
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。こ
の第３実施形態の消波装置１Ｃの特徴は、収容構造体３
Ｃの上部に保護シート５が設けられている点であり、他
の構成は、上記した第１実施形態、又は第２実施形態の
場合と同様である。
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。こ
の第３実施形態の消波装置１Ｃの特徴は、収容構造体３
Ｃの上部に保護シート５が設けられている点であり、他
の構成は、上記した第１実施形態、又は第２実施形態の
場合と同様である。
【００２６】保護シート５としては、可撓性を有する合
成樹脂材料からなるシート部材などが使用可能である。
成樹脂材料からなるシート部材などが使用可能である。
【００２７】この第３実施形態１Ｃのように構成して
も、第１実施形態１Ａの場合と同様に、海の表面の波の
運動が、海水により伝達され、保護シート５を介してゴ
ム部材４Ｃに伝達される。これにより、複数のゴム部材
４Ｃが変形し、このゴム部材４Ｃの変形時に、波のエネ
ルギーは、ゴム部材４Ｃの内部で熱エネルギーとして消
費される。これにより、波の運動エネルギーは徐々に減
少し、結果として消波が行われる。また、上記の効果に
加え、保護シート５により、漂砂がゴム部材４Ｃの間の
空隙に侵入してゴム部材４Ｃを砂中に埋没させることを
防止することができる。
も、第１実施形態１Ａの場合と同様に、海の表面の波の
運動が、海水により伝達され、保護シート５を介してゴ
ム部材４Ｃに伝達される。これにより、複数のゴム部材
４Ｃが変形し、このゴム部材４Ｃの変形時に、波のエネ
ルギーは、ゴム部材４Ｃの内部で熱エネルギーとして消
費される。これにより、波の運動エネルギーは徐々に減
少し、結果として消波が行われる。また、上記の効果に
加え、保護シート５により、漂砂がゴム部材４Ｃの間の
空隙に侵入してゴム部材４Ｃを砂中に埋没させることを
防止することができる。
【００２８】また、図９は、本発明の第４実施形態であ
る消波装置の構成を示したものである。図９に示すよう
に、この消波装置１Ｄは、収容構造体３Ｄと、複数個の
ゴム部材４Ｄと、排砂ポンプ６と、排砂管７と、支持部
材８を備えて構成されている。
る消波装置の構成を示したものである。図９に示すよう
に、この消波装置１Ｄは、収容構造体３Ｄと、複数個の
ゴム部材４Ｄと、排砂ポンプ６と、排砂管７と、支持部
材８を備えて構成されている。
【００２９】収容構造体３Ｄは、海底２Ｄに構築されて
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。こ
の第４実施形態の消波装置１Ｄの特徴は、収容構造体３
Ｄの内部に支持部材８を設置して複数のゴム部材４Ｄを
支持し、支持部材８には、砂が通過可能な開口を複数設
けておき、支持部材８の下方に排砂ポンプ６を配置し、
支持部材８から落下して溜まった砂を排砂管７を介して
収容構造体３Ｄの外部へ排出するように構成した点であ
り、他の構成は、上記した第１実施形態、又は第２実施
形態の場合と同様である。
おり、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口した
箱状の構造体であり、内部に収容空間を有している。こ
の第４実施形態の消波装置１Ｄの特徴は、収容構造体３
Ｄの内部に支持部材８を設置して複数のゴム部材４Ｄを
支持し、支持部材８には、砂が通過可能な開口を複数設
けておき、支持部材８の下方に排砂ポンプ６を配置し、
支持部材８から落下して溜まった砂を排砂管７を介して
収容構造体３Ｄの外部へ排出するように構成した点であ
り、他の構成は、上記した第１実施形態、又は第２実施
形態の場合と同様である。
【００３０】この第４実施形態１Ｄのように構成して
も、第１実施形態１Ａの場合と同様に、海の表面の波の
運動が、海水によりゴム部材４Ｄに伝達される。これに
より、複数のゴム部材４Ｄが変形し、このゴム部材４Ｄ
の変形時に、波のエネルギーは、ゴム部材４Ｄの内部で
熱エネルギーとして消費される。これにより、波の運動
エネルギーは徐々に減少し、結果として消波が行われ
る。また、上記の効果に加え、排砂ポンプ６と排砂管７
と支持部材８により砂を適宜時期に外部へ排出し、漂砂
がゴム部材４Ｄの間の空隙に侵入してゴム部材４Ｄを砂
中に埋没させることを防止することができる。
も、第１実施形態１Ａの場合と同様に、海の表面の波の
運動が、海水によりゴム部材４Ｄに伝達される。これに
より、複数のゴム部材４Ｄが変形し、このゴム部材４Ｄ
の変形時に、波のエネルギーは、ゴム部材４Ｄの内部で
熱エネルギーとして消費される。これにより、波の運動
エネルギーは徐々に減少し、結果として消波が行われ
る。また、上記の効果に加え、排砂ポンプ６と排砂管７
と支持部材８により砂を適宜時期に外部へ排出し、漂砂
がゴム部材４Ｄの間の空隙に侵入してゴム部材４Ｄを砂
中に埋没させることを防止することができる。
【００３１】上記各実施形態において、収容構造体３Ａ
〜３Ｄは、収容手段に相当している。また、ゴム部材４
Ａ、ゴムタイヤ４Ａ１、タイヤ切断片４Ａ２、成型ゴム
４Ａ３、ゴム部材４Ｂ〜４Ｄは、粘弾塑性部材に相当し
ている。
〜３Ｄは、収容手段に相当している。また、ゴム部材４
Ａ、ゴムタイヤ４Ａ１、タイヤ切断片４Ａ２、成型ゴム
４Ａ３、ゴム部材４Ｂ〜４Ｄは、粘弾塑性部材に相当し
ている。
【００３２】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
【００３３】例えば、上記各実施形態においては、海底
に設置される消波装置を例に挙げて説明したが、本発明
はこれには限定されず、海底以外の他の箇所、例えば、
湖、池、沼等の内水部の水底に配置された場合でも、水
表面の波を減衰させることが可能である。
に設置される消波装置を例に挙げて説明したが、本発明
はこれには限定されず、海底以外の他の箇所、例えば、
湖、池、沼等の内水部の水底に配置された場合でも、水
表面の波を減衰させることが可能である。
【００３４】また、上記各実施形態においては、収容空
間内に配置する粘弾塑性部材として、ゴム系材料からな
るゴム部材（４Ａ〜４Ｄ）を例に挙げて説明したが、本
発明はこれには限定されず、一般に粘弾塑性材料からな
る部材であればよい。
間内に配置する粘弾塑性部材として、ゴム系材料からな
るゴム部材（４Ａ〜４Ｄ）を例に挙げて説明したが、本
発明はこれには限定されず、一般に粘弾塑性材料からな
る部材であればよい。
【００３５】粘弾塑性材料とは、粘塑性と弾性の両方を
兼ね備えた性質を有する材料である。粘弾塑性材料は、
外力を加えて変形（ひずみ）を生じさせたときに、観測
時間の長い時間領域では粘塑性体としての性質（粘塑
性）を示し、観測時間の短い時間領域では弾性体として
の性質（弾性）を示す。ここに、粘性とは、任意の点に
おける応力状態が変形（ひずみ）の時間的変化率に比例
するニュートン流体等の性質をいい、粘性係数に比例す
る。また、弾性とは、フックの法則に従い、応力を受け
た場合の変形（ひずみ）が応力に比例し、応力がなくな
ると変形（ひずみ）が元に戻る性質をいい、弾性係数
（ヤング率）に比例する。また、塑性とは、応力を受け
た場合の変形（ひずみ）が、応力がなくなっても元に戻
らないような性質をいう。このような粘弾塑性材料とし
ては、上記したゴム系材料のほか、熱可塑性エラストマ
ー系材料が使用可能である。
兼ね備えた性質を有する材料である。粘弾塑性材料は、
外力を加えて変形（ひずみ）を生じさせたときに、観測
時間の長い時間領域では粘塑性体としての性質（粘塑
性）を示し、観測時間の短い時間領域では弾性体として
の性質（弾性）を示す。ここに、粘性とは、任意の点に
おける応力状態が変形（ひずみ）の時間的変化率に比例
するニュートン流体等の性質をいい、粘性係数に比例す
る。また、弾性とは、フックの法則に従い、応力を受け
た場合の変形（ひずみ）が応力に比例し、応力がなくな
ると変形（ひずみ）が元に戻る性質をいい、弾性係数
（ヤング率）に比例する。また、塑性とは、応力を受け
た場合の変形（ひずみ）が、応力がなくなっても元に戻
らないような性質をいう。このような粘弾塑性材料とし
ては、上記したゴム系材料のほか、熱可塑性エラストマ
ー系材料が使用可能である。
【００３６】熱可塑性エラストマー（Ｔｈｅｒｍｏｐｌ
ａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ：ＴＰＥ）系材料とし
ては、例えば、スチレン系統ＴＰＥ（ＴＰＳ）、オレフ
ィン系ＴＰＥ（ＴＰＯ）、塩ビ系ＴＰＥ、ウレタン系Ｔ
ＰＥ（ＴＰＵ）、エステル系ＴＰＥ（ＴＰＥＥ）、ポリ
アミド系ＴＰＥ、１，２−ポリブタジエン系ＴＰＥ等が
使用可能である。
ａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ：ＴＰＥ）系材料とし
ては、例えば、スチレン系統ＴＰＥ（ＴＰＳ）、オレフ
ィン系ＴＰＥ（ＴＰＯ）、塩ビ系ＴＰＥ、ウレタン系Ｔ
ＰＥ（ＴＰＵ）、エステル系ＴＰＥ（ＴＰＥＥ）、ポリ
アミド系ＴＰＥ、１，２−ポリブタジエン系ＴＰＥ等が
使用可能である。
【００３７】また、上記各実施形態においては、収容手
段として、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口
した箱状の構造体（例えば３Ａ、３Ｂ等）を例に挙げて
説明したが、本発明はこれには限定されず、側部を鋼矢
板等で形成するとともに側部の内部の海底を掘り下げて
収容空間を形成するようにしたものでもよい。この場合
には、掘り下げられた海底面が収容構造体の底面を兼ね
ることになるので、収容構造体は底部を有しない。要
は、収容手段は、水底付近に設けられ内部に粘弾塑性部
材を複数個収容可能な収容空間を有する構成のものであ
れば、どのような材質、構造のものであってもよいので
ある。
段として、鉄筋コンクリート構造等からなる上部が開口
した箱状の構造体（例えば３Ａ、３Ｂ等）を例に挙げて
説明したが、本発明はこれには限定されず、側部を鋼矢
板等で形成するとともに側部の内部の海底を掘り下げて
収容空間を形成するようにしたものでもよい。この場合
には、掘り下げられた海底面が収容構造体の底面を兼ね
ることになるので、収容構造体は底部を有しない。要
は、収容手段は、水底付近に設けられ内部に粘弾塑性部
材を複数個収容可能な収容空間を有する構成のものであ
れば、どのような材質、構造のものであってもよいので
ある。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２記載
の発明によれば、水底付近に設けられ内部に収容空間を
有する収容手段の収容空間内に、粘弾塑性材料からなる
粘弾塑性部材を複数個収容したので、水表面の波による
水の運動により複数の粘弾塑性部材を変形させ、波のエ
ネルギーを変形する粘弾塑性部材の内部で熱エネルギー
として消費することにより波を減衰させることができ
る、という利点を有している。
の発明によれば、水底付近に設けられ内部に収容空間を
有する収容手段の収容空間内に、粘弾塑性材料からなる
粘弾塑性部材を複数個収容したので、水表面の波による
水の運動により複数の粘弾塑性部材を変形させ、波のエ
ネルギーを変形する粘弾塑性部材の内部で熱エネルギー
として消費することにより波を減衰させることができ
る、という利点を有している。
【図１】本発明の第１実施形態である消波装置の構成を
示す概念図である。
示す概念図である。
【図２】図１に示す消波装置の消波機能を説明する第１
の図である。
の図である。
【図３】図１に示す消波装置の消波機能を説明する第２
の図である。
の図である。
【図４】図１に示す消波装置に用いるゴム部材の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】図１に示す消波装置を設置する箇所の第１の例
を示す図である。
を示す図である。
【図６】図１に示す消波装置を設置する箇所の第２の例
を示す図である。
を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態である消波装置の構成を
示す概念図である。
示す概念図である。
【図８】本発明の第３実施形態である消波装置の構成を
示す概念図である。
示す概念図である。
【図９】本発明の第４実施形態である消波装置の構成を
示す概念図である。
示す概念図である。
１Ａ〜１Ｄ 消波装置 ２Ａ〜２Ｄ 海底 ３Ａ〜３Ｄ 収容構造体（収容手段） ４Ａ ゴム部材 ４Ａ２ タイヤ切断片 ４Ａ３ 成型ゴム ４Ａ１ ゴムタイヤ ４Ｂ〜４Ｄ ゴム部材（粘弾塑性部材） ５ 保護シート ６ 排砂ポンプ ７ 排砂管 ８ 支持部材 １１〜１４ 船舶 ２１、２２ 防波堤 ２３ 開口部 ２４ 埠頭 ＢL ゴム部材の設置長さ ｄ ゴム部材上の水深 ｈ 水深 ｈs ゴム部材の設置高さ Ｐ１ 入射位置 Ｐ２ 出射位置 Ｗ１、Ｗ２ 波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姜 閏求 神奈川県横須賀市長瀬３丁目１番１号 国 土交通省港湾技術研究所内 Ｆターム(参考） 2D018 BA11
Claims (2)
- 【請求項１】 水底付近に設けられ内部に収容空間を有
する収容手段の前記収容空間内に、粘弾塑性材料からな
る粘弾塑性部材を複数個収容し、水表面の波による水の
運動により前記複数の粘弾塑性部材を変形させ、前記波
のエネルギーを変形する前記粘弾塑性部材の内部で熱エ
ネルギーとして消費することにより前記波を減衰させる
ことを特徴とする粘弾塑性部材を用いた消波装置。 - 【請求項２】 水底付近に設けられ内部に収容空間を有
する収容手段の前記収容空間内に、粘弾塑性材料からな
る粘弾塑性部材を複数個収容し、水表面の波による水の
運動により前記複数の粘弾塑性部材を変形させ、前記波
のエネルギーを変形する前記粘弾塑性部材の内部で熱エ
ネルギーとして消費することにより前記波を減衰させる
ことを特徴とする粘弾塑性部材を用いた消波方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001031875A JP3579715B2 (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 粘弾塑性部材を用いた消波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001031875A JP3579715B2 (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 粘弾塑性部材を用いた消波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002235312A true JP2002235312A (ja) | 2002-08-23 |
| JP3579715B2 JP3579715B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=18895895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001031875A Expired - Lifetime JP3579715B2 (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 粘弾塑性部材を用いた消波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3579715B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007016405A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 長周期波高低減構造物及び該構造物を使用した港湾における長周期波高低減工法 |
| KR101373031B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-03-11 | 한국건설기술연구원 | 지중 매설 케이슨을 이용한 연안접근 파도의 에너지 소산방법 |
-
2001
- 2001-02-08 JP JP2001031875A patent/JP3579715B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007016405A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 長周期波高低減構造物及び該構造物を使用した港湾における長周期波高低減工法 |
| KR101373031B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-03-11 | 한국건설기술연구원 | 지중 매설 케이슨을 이용한 연안접근 파도의 에너지 소산방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3579715B2 (ja) | 2004-10-20 |
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| A521 | Written amendment |
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