JP2007321469A - 昇降式防波柱におけるブラシシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はチャンネル形ブラシを利用して昇降式防波柱の外管上端へのシールブラシ材の環状配置と、内管外周面へのシールブラシ材の環状接触状態を適切に形成できる昇降式防波柱におけるブラシシール構造を提供する。
【解決手段】海底地盤に植埋せる外管３内に海中において昇降する内管４を入れ子構造にした防波柱１において、環状チャンネル形ブラシ８を上記外管３の上端に周方向へ遊動可に配設して環状シールブラシ材５の毛先を上記内管４の外周面に環状に接触又は近接せしめ、上記内管４の揺動時に内管４外周面で上記環状シールブラシ材５の毛先を押圧して環状チャンネル形ブラシ８を周方向へ追随的に遊動せしめる構成とした昇降式防波柱におけるブラシシール構造。
【選択図】 図３

Description

本発明は特許文献１に開示された昇降式防波柱におけるブラシシール構造に関する。

特許文献１には、海底地盤に植埋せる外管内に海中において昇降する内管を入れ子構造にした昇降式の防波柱を構成し、該防波柱を一定の幅に亘って多数本立設し、上記内管の上昇によって湾口等に防波ゲートを形成する方法を開示している。

然るに上記昇降式防波柱においては、外管上端の内周面と内管外周面間の環状開口から貝や砂、海草等の異物が侵入し、内管の円滑な昇降を妨げる問題点を有している。

特許文献１はこの問題を解決する手段として、外管の上端にシールブラシ材を環状に配設し、該シールブラシ材の毛先を内管の外周面に接触させ、該シールブラシ材にて上記異物侵入を阻止するブラシシール法を開示しているが、実用に供し得る具体化手段については今後の課題となっている。

特に上記内管は海水の波動によって揺動するが、この揺動によってシールブラシ材が軸線方向に圧縮されて腰折れ変形、折損等を生じ、シール機能を減殺する問題を有している。
特開２００５−２９０９６５号公報

本発明は上記昇降式防波柱のシール機構として上記ブラシ材を用いる思想を採り入れつつ、上記問題を有効に解決する昇降式防波柱におけるシール構造を提供するものである。

前記のように、特許文献１は海底地盤に植埋せる外管内に海中において昇降する内管を入れ子構造にした昇降式防波柱を示し、シール手段としてブラシ材を用いる思想を開示している。

本発明は上記昇降式防波柱におけるシール手段として、環状Ｕ形チャンネルにシールブラシ材の基部を環状に挟着保持せしめて同ブラシ材毛先が内向きとなるようにした環状チャンネル形ブラシを形成し、該環状チャンネル形ブラシを上記外管の上端に周方向へ遊動可に配設して上記環状シールブラシ材の毛先を上記内管の外周面に環状に接触又は近接せしめ、上記内管の揺動時に内管外周面で上記環状シールブラシ材の毛先を押圧して環状チャンネル形ブラシを周方向へ追随的に遊動せしめ、上記接触又は近接状態を適切に保つように構成したものである。

本発明によれば、環状チャンネル形ブラシが波動による内管の揺動に追随して周方向へ遊動し、環状シールブラシ材の内管への環状接触状態又は環状近接状態を適切に保ち、シール機能を遺憾なく発揮させることができる。

又環状チャンネル形ブラシの内管の揺動に伴う遊動にて同内管揺動を吸収し、環状シールブラシ材に無用な負荷が加わって変形や折損を生ずる問題を有効に解決できる。

又チャンネル形ブラシを利用して外管上端へのシールブラシ材の環状配置と、内管外周面へのシールブラシ材の環状接触状態又は環状近接状態を適切に形成でき、特許文献１に開示されたシール手段としてシールブラシ材を用いる思想を、簡素な構造で合理的に実現できる。又環状チャンネル形ブラシの交換、即ち該環状チャンネル形ブラシを保持せるブラシユニットの交換が容易に行える。

以下本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図８に基づき説明する。図１に示すように、防波柱１は海底地盤２に鋼管等から成る外管３を植埋し、該外管３内に海中において昇降する鋼管等から成る内管４を入れ子にした構造を有し、内管４外周面と外管３内周面間に環状の遊間隙２３を有する。

特許文献１に示すように、上記外管３の下端から圧搾空気を給排して内管４を海中において昇降し、その上端を海面上へ立ち上げ、防波ゲートを形成するようにしたものである。

上記防波柱１における環状間隙２３のシール手段として、ブラシ材５の基部６を環状Ｕ形チャンネル７にて挟着保持して成る環状チャンネル形ブラシ８を用意し、該環状チャンネル形ブラシ８を上記環状に植装したブラシ材５の毛先が内向きとなるように側倒して同毛先が上記内管４の外周面に環状に接触又は近接するように上記外管３の上端に環状に配設したものである。

上記環状チャンネル形ブラシ８は直条形チャンネル形ブラシを円形に成形し、両端を突き合わせて溶接するか、又は半円形のチャンネル形ブラシを一対形成し、両半円形チャンネル形ブラシの両端を互いに締結又は溶接した構造のものを含む。

上記環状チャンネル形ブラシ８を上記外管３の上端に周方向へ遊動可に配設する。

前記の通り、内管４は円滑な上昇・下降を得るため、外管３内周面との間に環状遊間隙２３を存して入れ子にされており、図３、図７に示すように、海水の波動時に内管４が上記環状遊間隙２３の範囲で揺動Ｗする現象を生ずる。

上記環状チャンネル形ブラシ８は周方向へ遊動可に配設し上記環状接触状態又は環状近接状態を形成しており、上記内管４のＷで示す揺動時に内管４外周面で上記環状シールブラシ材５の毛先を押圧して環状チャンネル形ブラシ８を周方向（揺動方向）へ追随的に揺動Ｗに応じた遊動Ｗ１を惹起せしめ、上記環状接触状態又は環状近接状態を適切に維持する。

即ち上記内管４外周面への環状接触状態又は環状近接状態を適切に維持して環状遊間隙２３を覆い、外管３内への異物の侵入を防止する。

上記環状シールブラシ材５内には布、合成樹脂フィルム、ゴムシート等から成るシールシート２８を内在させ、該シールシート２８の基端をブラシ材５の基端６と一緒に環状Ｕ形チャンネル７内に挟着保持し、シール効果を高めることができる。

上記環状チャンネル形ブラシ８の環状Ｕ形チャンネル７は、同チャンネル外底面９を環状に規制する環状チャンネル定規部材１７を持った環状チャンネルホルダー１２に保持せしめる。

他方上記外管３上端に鋼製の外向きフランジ１３を溶接等にて一体に設け、該外向きフランジ１３上に上記環状チャンネルホルダー１２を周方向へ遊動可に配設する。

具体例として図３に示すように、上記フランジ１３上に内向きに開口する断面コ字形の環状ガイド溝３０を形成し、該環状ガイド溝３０内に上記環状チャンネルホルダー１２を周方向へ遊動可に嵌装する。よって上記環状チャンネル形ブラシ８を環状ガイド溝３０内に周方向に遊動可に嵌装する。

例えば、上記フランジ１３に断面逆Ｌ字形の環状ガイド部材２９をボルト２７又は溶接等にて取り付け、上記環状ガイド溝３０を形成する。

又図４に示すように、上記外管３の上端管部の内周面に密に嵌合される短管１５を設け、これにより内管４の揺動範囲を制限する。即ち上記環状遊間隙２３の寸法を短管１５にて調整する。

図２に例示する環状チャンネルホルダー１２の具体例について説明すると、鋼製の環状ベース板１６の上面外端に沿い環状定規部材１７を突設し、該環状定規部材１７の内側に環状段部１８を有するチャンネルホルダー１２を形成する。

上記環状段部１８の入隅に上記環状チャンネル形ブラシ８の環状Ｕ形チャンネル７を上記側倒状態で設置して、同環状Ｕ形チャンネル７の外底面９を上記環状定規部材１７の内面で形成する環状チャンネル規制面１９で規制し支持すると共に、同Ｕ形チャンネル７の側面１０を環状ベース板１６の上面で形成する環状チャンネル支持面２０で規制し支持する。

更に上記環状Ｕ形チャンネル７を上記環状定規部材１７の環状チャンネル規制面１９（内面）に溶接し、又は環状チャンネル規制面１９と環状ベース１６の環状チャンネル支持面２０（上面）に溶接することにより、環状チャンネルホルダー１２に環状Ｕ形チャンネル７を保持せしめた環状ブラシユニット２１を形成する。

上記環状シールブラシ材５は環状Ｕ形チャンネル７からフリーで内方へ延出しつつ、環状シールブラシ材５の環状Ｕ形チャンネル７口縁部からの延出部分を環状ベース板１６の上面内端で支持した状態にする。

上記のように、環状チャンネルホルダー１２は環状Ｕ形チャンネル７を環状に位置決めしつつ固定するための環状チャンネル固定部１１を備える。

図３に示すように、外管３の上端に上記外向きフランジ１３を一体に設けて限定された肉厚の外管３の上端に充分な面積の取り付け面を確保し、該外向きフランジ１３の上面に図２の環状チャンネルホルダー１２（環状ブラシユニット２１）の環状ベース板１６を重ね、該フランジ１３の上面を案内として環状ガイド溝３０内において周方向へ遊動可に配設し、環状シールブラシ材５の毛先を内管４の外周面に環状に接触した状態、又は毛先が内管４の外周面に環状に近接した状態を形成する。

図４に示すように、前記した短管１５を外管３上端内周面に密に嵌合しクリアランスを調整する構造を採る場合、該短管１５の上端に外向きフランジ２６を一体に設け、短管１５を外管３の上端内周面に嵌合しつつ、外向きフランジ２６を外管３上端に取り付けた外向きフランジ１３の上面に重ねてボルト２７により取り付けし、該外向きフランジ２６の上面にチャンネルホルダー１２（ブラシユニット２１）を周方向へ遊動可に配置する。

一例として、上記環状ガイド部材２９は上記フランジ２６に上記ボルト２７により取り付け、上記フランジ１３に共締め等して取り付ける。又は溶接にて取り付ける。

上記のように、環状チャンネルホルダー１２は外向きフランジ１３上に遊動可に配するか、又は外向きフランジ２６を介して同フランジ２６上に遊動可に配する。

上記環状チャンネルホルダー１２は環状ベース板１６にてＵ形チャンネル７の一側面を規制し支持する構成を例示したが、定規部材１７の上端にベース板１６と対向する押さえ板を取り付け、該押さえ板とベース板１６にてＵ形チャンネル７の両側面を規制し、支持（挟持）する構成とすることができる。

更に、図７は上記環状チャンネルホルダー１２の上位に環状シールブラシ材５の過度の上反りを阻止する環状ブラシ押え２４を設けた場合を示している。該環状ブラシ押さえ２４は環状Ｕ形チャンネル７の口縁部から内向きに延出する環状シールブラシ材５の上面を延在長の途中において上押さえし、過度の上反りを防止する。

上記環状ブラシ押さえ２４は、例えば外向きフランジ１３、又は外向きフランジ１３，２６にボルト２７により交換可に取り付ける。

上記環状ブラシ押さえ２４はブラシ押さえと同時に、前記環状ガイド溝３０を形成する環状ガイド部材２９として機能する。

即ち環状ブラシ押さえ２４は外向きフランジ１３又は外向きフランジ２６と協働して内向きに開口する断面コ字形の環状ガイド溝３０を形成し、該環状ガイド溝３０内に上記環状チャンネルホルダー１２を受け入れ、該環状チャンネルホルダー１２の内管４揺動に追随した周方向への遊動を許容する。

又はチャンネルホルダー１２を設けずに、環状チャンネルブラシ８の環状Ｕ形チャンネル７を上記環状ガイド溝３０内に直接受け入れ、上記周方向へ遊動する構成を採ることができる。

又図７は環状チャンネルホルダー１２の内端、即ち環状ベース板１６の内端に上記環状シールブラシ材５の下反りを防止する環状ブラシ受け２５を一体に設けた場合を示している。該環状ブラシ受け２５は環状Ｕ形チャンネル７の口縁部から内向きに延出する環状シールブラシ材５の下面を延在長の途中において支え、環状シールブラシ材５が水平以下に環状遊間隙２３内へ下反りするのを防止する。

又図７に示す環状ブラシ受け２５で環状シールブラシ材５を押し上げるように配置すると共に、環状ブラシ押さえ２４をこの押し上げられた環状シールブラシ材５の上面を上押さえするように配置し、即ち環状ブラシ受け２５と環状ブラシ押さえ２４で環状シールブラシ材５の延在長の途中を挟持しつつ押し上げて、同ブラシ材５の前上がり傾斜状態を形成し、該傾斜状態で毛先を内管４の外周面に環状接触又は環状近接状態にすることができる。

上記環状シールブラシ材５を前上がり傾斜状態に配置することにより、異物は該傾斜面に沿って外端側へ誘導される。

他例として図８に示すように、上記フランジ１３上又はフランジ２６上に形成した断面コ字形の環状ガイド溝３０内に、上記環状チャンネルホルダー１２を周方向と上下方向（内管４の昇降方向）へ遊動可に嵌装する。

よって上記環状チャンネルホルダー１２即ち環状チャンネル形ブラシ８は、環状ガイド溝３０内において周方向へＷ１だけ遊動可能であると共に、Ｗ２だけ上下方向に遊動可能であり、その複合運動で遊動可能である。

更に述べれば、内管４の上下動に伴ってＷ２の範囲で上下方向へ遊動し、且つ内管４の揺動に伴ってＷ１の範囲で周方向へ遊動可能である。

防波柱の構造を海底設置状態を以って示す断面図。 上記防波柱のシール手段として使用する環状チャンネルホルダー（環状ブラシユニット）の断面図。 上記環状チャンネルホルダーを防波柱の外管上端の外向きフランジに環状に且つ周方向へ遊動可に配設した状態を示す断面図。 図３において姿勢安定用の短管を設けた場合の断面図。 上記環状チャンネルホルダー（環状ブラシユニット）の平面図。 同環状チャンネルホルダー（環状ブラシユニット）の断面図。 上記環状チャンネルホルダー（環状ブラシユニット）に環状シールブラシ材の姿勢を規制する手段を設けた場合の断面図。 上記環状チャンネルホルダーを防波柱の外管上端の外向きフランジに環状に且つ周方向と上下方向へ遊動可に配設した状態を示す断面図。

符号の説明

１…防波柱、２…海底地盤、３…外管、４…内管、５…環状シールブラシ材、６…シールブラシ材の基部、７…環状Ｕ形チャンネル、８…環状チャンネル形ブラシ、９…環状Ｕ形チャンネルの外底面、１０…環状Ｕ形チャンネルの側面、１１…環状チャンネル固定部、１２…環状チャンネルホルダー、１３…外向きフランジ、１５…短管、１６…環状ベース板、１７…環状定規部材、１８…環状段部、１９…環状チャンネル規制面、２０…環状チャンネル支持面、２１…環状ブラシユニット、２３…環状間隙、２４…環状ブラシ押さえ、２５…環状ブラシ受け、２６…外向きフランジ、２７…ボルト、２８…シールシート、２９…環状ガイド部材、３０…環状ガイド溝、Ｗ…揺動範囲、Ｗ１，Ｗ２…遊動範囲。

Claims (1)

1. 海底地盤に植埋せる外管内に海中において昇降する内管を入れ子構造にした防波柱において、環状Ｕ形チャンネルにシールブラシ材の基部を環状に挟着保持せしめて同ブラシ材毛先が内向きとなるようにした環状チャンネル形ブラシを形成し、該環状チャンネル形ブラシを上記外管の上端に周方向へ遊動可に配設して上記環状シールブラシ材の毛先を上記内管の外周面に環状に接触又は近接せしめ、上記内管の揺動時に内管外周面で上記環状シールブラシ材の毛先を押圧して環状チャンネル形ブラシを周方向へ追随的に遊動せしめる構成としたことを特徴とする昇降式防波柱におけるブラシシール構造。

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