JP2004052286A

JP2004052286A - 堰、及び、堰の建設方法

Info

Publication number: JP2004052286A
Application number: JP2002208612A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Fukahori; 深堀　修一
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】緊急時にのみ防潮機能を有し平常時には防潮堤構造物を実質的に容易に取り払うことにより、船舶通過水路の横幅をより拡大すること。
【解決手段】浮体２と、浮体２の内部と浮体２の外部との間で水を注排水する注排水機３とから構成されている。浮体２は、水が注入されて内圧により水底に圧力的に接合し、且つ、水が排水されて水面に浮く。浮体２は、内部の水の自己質量に相当する重力で沈降して水底に安定的に着床し、その浮体は移送時に軽量化され、その建設作業が容易である。平常時には防潮堤構造物を実質的に容易に取り払うことにより、船舶通過水路の横幅をより拡大することができる。
【選択図】　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、堰、及び、堰の建設方法に関し、特に、緊急時に対応することができる堰、及び、堰の建設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
港の潮位の過剰な上昇を防止するために、防潮堤が設けられている。港湾の防潮堤は、両側の防潮堤を形成し、両側の防潮堤の間は船舶が出入りすることができる出入り口として形成されている。河川には、逆流の防止又は下流側で起こる洪水を防止するために、水門が設けられている。港湾の防潮堤は、船舶の通行を許容するが高潮時の海水の逆流を防止することができない。河川の水門は、水流を止めることができるが船舶の通過を許容することができない。
【０００３】
防水性と船舶通過性とを合わせ持つ防潮堤は、扉が可動式に構成され、特公平７−１２２２４８号で知られている。可動扉を持つ公知の防潮堤又は防波堤は、可動扉を構造化し可動化する構造部分が強固に建設され、その構造部分の占める面積の割合が多く、船舶の通過を許容する水路の横幅が狭くなる傾向がある。
【０００４】
船舶通過水路の横幅がより拡大されることが求められる。更に、緊急時にのみ防潮機能を有し平常時には防潮堤構造物が実質的に取り払われることが更に望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、船舶通過水路の横幅をより拡大することができる堰、及び、堰の建設方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、緊急時にのみ防潮機能を有し平常時には防潮堤構造物を実質的に容易に取り払うことができる堰、及び、堰の建設方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【０００７】
本発明による堰は、浮体（２）と、浮体（２）の内部と浮体（２）の外部との間で水を注排水する注排水機（３）とから構成されている。浮体（２）は、水が注入されて内圧により水底に圧力的に接合し、且つ、水が排水されて水面に浮く。浮体（２）は、内部の水の自己質量に相当する重力で沈降して水底に安定的に着床し、その浮体は移送時に軽量化され、その建設作業が容易である。
【０００８】
注排水機（３）は、外部の水を内部に注入し内部の水を外部に排出するポンプ（４）と、外部の水を内部に注入し内部の水を外部に排出する組弁（６，７，８）とから構成されていて、組弁の接続の切換えにより注水と排水が選択的に可能である。ポンプ（４）は、内部の水面を外部の両水面のうちの高位水面より高位に保持する汲み上げ能力を有している。ポンプ（４）の汲み上げ能力は、浮体の着床状態を確実に安定化する。
【０００９】
注排水機が浮体に同体化されて配置されていることは、堰の建設の作業を簡素化する。浮体（２）は逆流防止用の防潮堤として用いられ、又は、逆流防止用の水門又は堰として用いられ、高潮発生時の逆流を有効に防止する。
【００１０】
本発明による堰の建設方法は、浮体（２）と注排水機（３）とを用いて堰を建設する堰の建設方法であり、水面に浮かせた浮体（２）を堰建設地に移送するステップと、堰建設地で浮体（２）の内部に浮体（２）の外部の水を注排水機（３）により注入して浮体（２）を圧力的に堰建設地の水底（２１）に接合するステップとから構成されている。軽量化されている浮体（２）の移送例えば曳航は、容易である。
【００１１】
その接合するステップは、注排水機（３）により内部の水の水面を外部の両水面のうちの高位水面より高く設定するステップを形成することが重要である。このような水面の設定は、浮体（２）の着床状態を安定化し、建設と解体の両作業が簡素化される。
【００１２】
堰建設地で浮体（２）の内部の水を外部に排出するステップと、浮体（２）を係留基地まで移送するステップとが追加される。解体により、船舶の航行の自由度を高くすることができる。
【００１３】
高位水面は、逆流方向に上流側である逆流方向上流側の水面である。このような規定は、逆流防止を有効化する。注排水機（３）は、浮体（２）に同体化されてセットとして用いられる。セット化により、建設作業と解体作業とが簡素化される。セットは、第１セットと、第２セットと、第３セットとから形成され、大型の堰の建設が容易化する。第１セット（１−１）を建設地の一方側の固定構造（１４）に接合するステップと、第２セット（１−３）を建設地の他方側の固定構造（１６）に接合するステップと、第３セット（１−２）を第１セット（１−１）と第２セット（１−３）との間で第１セット（１−１）と第２セット（１−３）とに接合するステップとが更に追加される。
【００１４】
第１セット（１−１）の逆流方向上流側面（９−１）と第２セット（１−３）の逆流方向上流側面（９−３）とは斜めに向き、第１セット（１−１）の逆流方向上流側面（９−１）の内側はそれの外側より逆流方向下流側に位置し、且つ、第２セット（１−３）の逆流方向上流側面（９−３）の内側はそれの外側より逆流方向下流側に位置する。このような幾何学的配置規定は、逆流方向上流側の水圧を受ける３つのセットを互いに楔効果で圧接させて自己整合的に構造を強化する。この場合、第３セット（１−２）の逆流方向上流側面（９−２）はその逆流方向に直交していることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明による堰は、複数の浮き自在構造が注排水機とともに河川又は防潮堤（防波堤）の開口領域に配置されている。その浮き自在構造１は、図１に示されるように、複数体特に３体が接続的に配置されている。
【００１６】
１つの浮き自在構造１は、図２に示されるように、浮体２と注排水機３とを構成している。浮体２は、剛体特に鋼板で形成されている。又は、浮体２は、伸縮可能であり膨張収縮可能である材料で形成される袋として形成され得る。注排水機３は、浮体２の内部に収納されることが望ましい。
【００１７】
注排水機３は、ポンプ４と注排水管５と３つの電磁弁とから構成されている。３つの電磁弁は、外側の水を浮体２の中に取り込む第１電磁弁６と、浮体２の中の水を排出するために開く第２電磁弁７と、ポンプ４により吸引される浮体２の内外の水を選択的に浮体２の内外に注排水する２方コック型の第３電磁弁８とから構成されている。
電磁弁第１操作：
第１電磁弁６の開と第２電磁弁７の閉と第３電磁弁８の一方の開：水の取込
電磁弁第２操作：
第１電磁弁６の閉と第２電磁弁７の開と第３電磁弁８の他方の開：水の排出
【００１８】
３つの浮き自在構造１は、図１に示されるように組み合わせられて１つの防潮堤（逆流防止堰）を構成する。逆流方向の下流側は、川上側又は港内側である。逆流方向の上流側は、川下側又は港外側である。第１浮き自在構造１−１と第３浮き自在構造１−３とは、両側の土手又は両側の防潮堤に対して斜めに配置される。
【００１９】
第１浮き自在構造１−１は、それの水面高位側圧力面９−１とそれの水面低位側圧力面１１−１とが水路方向に対して斜めになるように配置される。第１浮き自在構造１−１の水面高位側圧力面９−１は、水路内側部位が水路外側部位より反逆流側に位置するように斜めに向いている。第３浮き自在構造１−３は、それの水面高位側圧力面９−３とそれの水面低位側圧力面１１−３とが水路方向に対して斜めになるように配置される。第３浮き自在構造１−３の水面高位側圧力面９−３は、水路内側部位が水路外側部位より反逆流側に位置するように斜めに向いている。第２浮き自在構造１−２は、それの水面高位側圧力面９−２とそれの水面低位側圧力面１１−２とが水路方向に対して直交するように配置される。ここで、水面高位側は、図２に示されるように、港湾の防潮堤に関しては港の外側であり、河川に関しては下流側である。以下、水面高位側は逆流方向上流側といわれ、水面低位側は逆流方向下流側と言われる。河川に関しては、逆流方向下流側は上流側に一致している。
【００２０】
第１浮き自在構造１−１と第２浮き自在構造１−２との間には、図２に示されるように、第１パッキン１２が密着的に介設されている。第３浮き自在構造１−３と第２浮き自在構造１−２との間には、第２パッキン１３が密着的に介設されている。第１パッキン１２は、逆流方向下流側の水圧より高い水圧の逆流方向上流側に押されることにより、第１浮き自在構造１−１と第２浮き自在構造１−２の間の隙間を形成する両対向面に楔状に食い込む楔形状に形状化されている。第２パッキン１３は、逆流方向下流側の水圧より高い水圧の逆流方向上流側に押されることにより、第３浮き自在構造１−３と第２浮き自在構造１−２の間の隙間を形成する両対向面に楔状に食い込む楔形状に形状化されている。第１パッキン１２は、第１浮き自在構造１−１の内側側面に初めから固着されて設けられている。第２パッキン１３は、第３浮き自在構造１−３の内側側面に初めから固着されて設けられている。
【００２１】
水路構成構造である防潮堤又は土手には、嵌め込み構造が形成されている。水路構成構造の一方側の水路形成面１４の一部は、第１嵌合縦穴面１５として形成されている。水路構成構造の他方側の水路形成面１６の一部は、第２嵌合縦穴面１７として形成されている。第１嵌合縦穴面１５と第１浮き自在構造１−１の外側側面との間には、第３パッキン１８が介設されている。第２嵌合縦穴面１７と第３浮き自在構造１−３の外側側面との間には、第４パッキン１９が介設されている。第３パッキン１８と第４パッキン１９とは、既述の通りの楔形状に形状化されている。
【００２２】
気象庁予報に対応して、堰建造会社の組立員は、曳航船により第１浮き自在構造１−１と第２浮き自在構造１−２と第３浮き自在構造１−３とを連結して建設場所に曳航する。第１浮き自在構造１−１と第２浮き自在構造１−２と第３浮き自在構造１−３とは、それらの間に第１パッキン１２と第２パッキン１３と第３パッキン１８と第４パッキン１９とが装着された状態で曳航され得る。第１浮き自在構造１−１は、曳航船で押され、第３パッキン１８は第１嵌合縦穴面１５に密着する。第３浮き自在構造１−３は、その曳航船で押され、第４パッキン１９は第２嵌合縦穴面１７に密着する。このような密着が行われた第１浮き自在構造１−１と第２浮き自在構造１−２と第３浮き自在構造１−３とは、自己整合的に、図１に示される屈曲形を構成して安定する。
【００２３】
組立員は、第１浮き自在構造１−１と第２浮き自在構造１−２と第３浮き自在構造１−３のそれぞれの電磁弁の開閉を行う。既述の電磁弁第１操作により、逆流方向下流側の水がそれぞれの浮体２の中に取り込まれる。このように水を取り込んだ３つの浮き自在構造１は、浮遊状態から沈降状態に移行する。浮体２の中の水位が、両側の水位より十分に高くなれば、特に満杯になれば、浮体２の底面は外圧より十分に大きい内圧を受けて、十分な着床力で水路の底面２１に着床する。
【００２４】
図２は、逆流方向上流側の水位が逆流方向下流側の水位より高くなった高潮発生時の潮位を示している。浮体２、特に、底面構造が柔軟な密着面として形成されている浮体２は、底面２１に密着的に接合しているが、浮体２と底面２１との間に障害物体が隙間を形成している場合には、既述の水の取込みを継続する。
【００２５】
両側水位の異常落差が解消され通常の水位に戻れば、既述の電磁弁第２操作を行って、浮体２の中の水を浮体２の外側の高位側又は浮体２の外側の低位側に排出し、浮体２を浮かせて浮き自在構造１を係留基地に曳航する。浮き自在構造１の全てが水路から取り除かれた後には、その水路を航行する船舶の邪魔になるものは実質的に存在しない。浮き自在構造１の移送は、浮体２の移送であり、その運搬のためにトラックトレーラのような重機械を使用することは必要ではない。気象庁の潮位予測値と時刻をリアルタイムに受信する堰構造建設会社は、タイムリーに必要な地域の防潮・堰止めのビジネスを円滑に実行することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明による堰、及び、堰の建設方法は、建設が容易であり、且つ、船舶航行の邪魔をしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による堰の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１の断面図である。
【符号の説明】
１−１…第１セット
１−２…第２セット
１−３…第３セット
２…浮体
３…注排水機
４…ポンプ
６，７，８…組弁
９−１…逆流方向上流側面
９−２…逆流方向上流側面
９−３…逆流方向上流側面
１４…固定構造
１６…固定構造
２１…水底

Claims

浮体と、
前記浮体の内部と前記浮体の外部との間で水を注排水する注排水機とを具え、前記浮体は、水が注入されて内圧により水底に圧力的に接合し、且つ、水が排水されて水面に浮く
堰。
前記注排水機は、
前記外部の水を前記内部に注入し前記内部の水を前記外部に排出するポンプと、
前記外部の水を前記内部に注入し前記内部の水を前記外部に排出する組弁とを備える
請求項１の堰。
前記ポンプは、前記内部の水面を前記外部の両水面のうちの高位水面より高位に保持する汲み上げ能力を有する
請求項１又は２の堰。
前記注排水機は前記浮体に同体化されて配置されている
請求項１〜３から選択される１請求項の堰。
前記浮体は逆流防止用の防潮堤として用いられる
請求項１〜４から選択される１請求項の堰。
浮体と注排水機とを用いて堰を建設する堰の建設方法であり、
水面に浮かせた前記浮体を堰建設地に移送するステップと、
前記堰建設地で前記浮体の内部に前記浮体の外部の水を前記注排水機により注入して前記浮体を圧力的に前記堰建設地の水底に接合するステップ
とを具える堰の建設方法。
前記接合するステップは、前記注排水機により前記内部の水の水面を前記外部の両水面のうちの高位水面より高く設定するステップを備える
請求項６の堰の建設方法。
前記堰建設地で前記浮体の内部の水を前記外部に排出するステップと、
前記浮体を係留基地まで移送するステップ
とを更に具える請求項６又は７の堰の建設方法。
前記高位水面は、逆流方向に上流側である逆流方向上流側の水面である
請求項７の堰の建設方法。
前記注排水機は前記浮体に同体化されてセットとして用いられ、前記セットは、第１セットと、第２セットと、第３セットとを具え、
前記第１セットを前記建設地の一方側の固定構造に接合するステップと、
前記第２セットを前記建設地の他方側の固定構造に接合するステップと、
前記第３セットを前記第１セットと前記第２セットとの間で前記第１セットと前記第２セットとに接合するステップとを更に具え、
前記第１セットの逆流方向上流側面と前記第２セットの逆流方向上流側面とは斜めに向き、前記第１セットの前記逆流方向上流側面の内側はそれの外側より逆流方向下流側に位置し、且つ、前記第２セットの逆流方向上流側面の内側はそれの外側より逆流方向下流側に位置する
請求項９の堰の建設方法。
前記第３セットの前記逆流方向上流側面は前記逆流方向に直交している
請求項１０の堰の建設方法。