JP2004003238A - 高潮防止用水門 - Google Patents

Abstract

【課題】航路、湾口、河口部等を横断する大型の高潮防止用水門。
【手段】海底沈設の台座１と、台座１に起伏自在に取り付けた鋼殼構造のケート本体２と、ゲート本体２の鋼殼内への給・排水と給・排気を行う陸上設置の動力設備とを備え、ゲート本体２の前側には、水平伏倒位置から起立したケート本体２を所定の前屈み姿勢に保持する２つ折り構造のタイバー４と、ゲート本体２の下方への漂流物の侵入を防ぐ巻取り・収納式の漂流物防止網６を設け、また、タイバー４には、ゲート本体２の急激な起立を防止し、かつ、タイバー４を伸長状態に固定する伸縮式の緩衝装置５を付設した。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高潮防止用の水門に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、台風や大型の低気圧によって発生する高潮の災害を防止する高潮防止用の水門として、航路、湾口、河口部等を閉鎖するような大型のものは、国内では実績がなく、国外でも僅かにオランダにおいて両岸から扇型のゲートを回転させる方式のものが知られているだけである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題（本発明の目的）は、航路、湾口、河口部等を横断して設置され、通常時にはゲート本体を海底に水平に伏倒させて航路の運行に支障がないようにすることができ、そして、所要時にはゲート本体を簡単な操作で迅速に所定の姿勢に起立させて高潮を有効に防止することができ、また、施工や保守が比較的容易で、コスト的にも有利であり、さらに、ゲート本体の急激な起立でゲート本体の後方（港内側）に有害な波動が生じることを防止することや、ゲート本体を確実に最終起立位置に保持することや、漂流物によるゲート本体の破損や作動障害の発生を防止することができる、等の幾多の利点がある高潮防止用水門を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の高潮防止用水門（以下、本発明の水門という）では、海底沈設の台座と、前記台座に起伏自在に取り付けられた鋼殼構造のゲート本体と、前記ゲート本体の鋼殼内への給・排水と給・排気を行う陸上設置の動力設備とを備え、ゲート本体の前側（港外側）には、水平倒伏状態から起立したゲート本体を所定の前屈み姿勢に保持する２つ折り構造のタイバーと、ゲート本体の下方への漂流物の侵入を防ぐ巻取り・収納式の漂流物防止網が設けられ、また、前記タイバーには、ゲート本体の急激な起立を防止するとともに、タイバーを伸長状態に固定する伸縮式の緩衝装置が付設されている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の水門の一実施例を示す図面において、１は海底沈設の台座、２は台座１に起伏自在に取り付けられた鋼殼構造のゲート本体、３はゲート本体２の鋼殼内への給・排水と給・排気を行う陸上設置の動力設備であり、本発明の水門は、基本的に、これら３つの構造部を備えている。
【０００６】
なお、本発明の水門は大型であるため、それぞれ適宜長さに分割された台座１とゲート本体２の各単位体を連接して水門の海中構造部を形成するようになっており、以下述べる台座１とゲート本体２はこの単位体を指している。
【０００７】
台座１は、ゲート本体２と同様に鋼殼構造にするとともに、これに予め、ゲート本体２を取り付けておき、これを設置するときは、ケーソンと同様に海上を曳航して現場に運び、設置場所で台座１とゲート本体２の各鋼殼内に注水して海底の所定位置に沈め、それから、台座１の鋼殼内に水中コンクリートを打設する、という態様で行うのが好ましい。
【０００８】
ゲート本体２は、通常時には、その鋼殼内に充満した水の重さで図２の（イ）に示す水平状態に伏倒しているが、所要時には、鋼殼内の水を適当に排出し、代わりに空気を入れて浮力を増大させることで、同図の（ロ）に示す中間起立姿勢を経て、同図の（ハ）に示す所定の前屈み姿勢に起立するようになっている。
【０００９】
ゲート本体２の前側には、ゲート本体２を前述の所定の前屈み姿勢に保持するためのタイバー４が設けられているが、このタイバー４は、２つ折り構造で、一端がゲート本体２に、他端が台座１に、それぞれ軸支されており、ゲート本体２が水平伏倒姿勢のときは折畳まれ、ゲート本体２が所定の起立姿勢になったときに伸長するようになっている。
【００１０】
なお、タイバー４を長いものに交換すれば、ゲート本体２の起立度合いを増大させることができる。
【００１１】
また、ゲート本体２を図２の（ハ）の状態から（イ）の状態に戻す場合にタイバー４が折れ曲がり易いように、伸長したタイバー４の２片の交角αは１８０°より若干小さくするのがよい。
【００１２】
タイバー４には緩衝装置５が付設されているが、緩衝装置５は伸縮式で、先端がタイバー４の２片の交点に、基端が台座１に、それぞれ軸支され、延びるときに発生する緩衝力でタイバー４の２片の交点の動きを制御し、ゲート本体２の急激な起立を防止するようになっている。
【００１３】
また、ゲート本体２の前側（前面と両側面）にはゲート本体２の下方への漂流物の流入を防止する漂流物防止網６が設けられているが、前面の漂流物防止網６では、縦方向に並列したメインロープと、最上段のものだけがメインロープに固定され、次段以下のものはメインロープに沿ってスライドするようになつている複数段の補助ロープとに、網体が取り付けられ、ゲート本体２の伏倒時には、メインロープが台座１に設けた巻取り機７で巻き取られ、網体が台座１に設けた網溜り８に入るようになっている。
【００１４】
なお、隣接のゲート本体２，２間には適宜の隙間を明けるが、この隙間には高潮侵入防止用のゴム止水板を設ける。
【００１５】
図示の動力設備３は、ポンプ室９、調圧水層１０、給水ゲート１１、給水路１２、給・排水路１３、排水ゲート１４、排水路１５、樋函工１６、コンプレッサー室１７、給気ゲート１８、給・排気路１９、排気ゲート２０、排気放出管２１等を備えている。
【００１６】
図示の場合は、水門の海中構造部が湾口の両岸から適宜長さ突出させた突堤間に設けられるようになっており、図３において、２２は前記突堤に埋設された給・排水函、２３は同じく給・排気函であり、前述の動力設備３の給・排水路１３と給・排気路１９は、それぞれ、前記給・排水函２２と給・排気函２３を経て、台座１に設けた給・排水函２４と給・排気函２５に連通している。
【００１７】
なお、樋函工１６は、給水を海から取り入れたり、排水を海に流したりするために、港外側の海に通じている。
【００１８】
次に、本発明の水門の海中構造部の基礎地盤について説明すると、図１において、Ａはサンドコンパクションパイル工法または深層混合処理工法で改良された下方改良部、Ｂは深層混合処理工法で改良された後方改良部、Ｃはれき質土で埋め戻した前方掘削部、Ｄは所定の強度以上の固化処理土やコンクリート、モルタル等で埋め戻した後方掘削部であり、下方改良部Ａの施工範囲は、台座１の底面の前後両端からそれぞれ４５°の角度で支持地盤まで引いた線の内側とし、また、後方改良部Ｂの施工範囲は、台座１の底面の後端から受働崩壊角βで海底面まで立ち上げて、これをカバーする範囲とし、また、前方掘削部Ｃの掘削底面の勾配は１：３〜４程度とするのがよい。
【００１９】
図示の場合、ゲート本体２の起立時に水門の海中構造部に作用する水平力に対しては、台座１の底面と下方改良部Ａの表面との摩擦と、台座１の背面の受働土圧と、後方改良部Ｂのせん断抵抗との総合で抵抗する。
【００２０】
下方改良部Ａの後方をサンドコンパクションパイル工法で改良する場合は、後方掘削部Ｄの掘削を、前方掘削部Ｃと同様に、１：３〜４程度の法きりによって行う。
【００２１】
なお、基礎地盤が軟弱で、支持力が不足する場合は、前述のようにサンドコンパクションパイル工法か深層混合処理工法で地盤改良して支持力を確保するが、地盤条件や他の要因で、地盤改良によっても支持力の確保が難しい場合は杭基礎を採用することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水門の海中構造部の設置態様を示す断面図である。
【図２】（イ）は本発明の水門のゲート本体の伏倒状態を示す断面図、（ロ）は同じく中間起立状態を示す断面図、（ハ）は同じく最終起立状態を示す断面図である。
【図３】本発明の水門の動力設備の一例の平面図である。
【符号の説明】
１：台座、２：ゲート本体、３：動力設備、４：タイバー、５：緩衝装置、６：漂流物防止網、７：巻取り機、８：網溜り、９：ポンプ室、１０：調圧水層、１１：給水ゲート、１２：給水路、１３：給・排水路、１４：排水ゲート、１５：排水路、１６：樋函工、１７：コンプレッサー室、１８：給気ゲート、１９：給・排気路、２０：排気ゲート、２１：排気放出管、２２：給・排水函、２３：給・排気函、２４：給・排水函、２５：給・排気函、Ａ：下方改良部、Ｂ：後方改良部、Ｃ：前方掘削部、Ｄ：後方掘削部、α：交角、β：受働崩壊角。

Claims (1)

1. 海底沈設の台座と、前記台座に起伏自在に取り付けられた鋼殼構造のゲート本体と、前記ゲート本体の鋼殼内への給・排水と給・排気を行う陸上設置の動力設備とを備え、ゲート本体の前側には、水平伏倒状態から起立したゲート本体を所定の前屈み姿勢に保持する２つ折り構造のタイバーと、ゲート本体の下方への漂流物の侵入を防ぐ巻取り・収納式の漂流物防止網が設けられ、また、前記タイバーには、ゲート本体の急激な起立を防止するとともに、タイバーを伸長状態に固定する伸縮式の緩衝装置が付設されていることを特徴とする高潮防止用水門。

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