JP2016142125A - 海洋水利用海洋産業施設構築構造 - Google Patents

Abstract

【課題】海洋エネルギーに対する対応策を考え、安全に優れた施設の構築を提供する。
【解決手段】エネルギーの大きい沿岸等のＶ字形状、Ｕ字形状沿岸線の丘陵地形を利用し、平面的にＶ字地形又はＵ字地形の陸地側末端沿岸線から直角に海洋へ向かって中心線を伸ばした両側に２０°〜３５°開いた形状に両岸壁をＶ字形状、Ｕ字形状沿岸線湾内に構築し、丘陵地沿岸線と新設構築Ｖ字型形状両岸壁間を埋め立てた形状に構築し、海洋沖から新設Ｖ字型形状両側岸壁を陸地へ向かって順次狭める事により海洋波高さを高め、海洋水導入水路から陸地へ海洋水を押し上げる事が出来る構築構造とする。
【選択図】図１

Description

海洋水利用分野は世界各国で研究開発されているが人為的に海洋エネルギーを利用し、陸地高く海洋水を導き、多目的に利用出来る事を開発したのは今回初めてである、実証経験から海洋エネルギーに対する対応策を考え安全に優れた施設構築を考案した。

技術的背景

四国の竜串沿岸に於ける海底公園調査時確認した鉄筋コンクリート岸壁の破壊状況又東日本大震災時に於ける６０ｍクラスの防波堤の破壊を見ると在来の波力計算式に疑問を感じる点がある又東日本の津波の威力と地形及び押し寄せた波高さからも考えられる、高潮、高波、うねり、津波に対しても安全な構築物を構築する必要から突堤構築又は護岸施設を構築する事が必須である。チリー地震時海洋水利用した船橋ヘルスセンター１０万人海水プール設計施工をした経験から地震時の津波が現場場内に流れ込んでくる勢い等から対処の仕方を経験し、設計時の考え方に大きな教訓を得て本発明の参考になった

沿岸線が直線で緩やかな地形に突堤を構築する場合又は丘陵地形のＶ字型形状又はＵ字型形状、沿岸に人為的にＶ字型形状の両岸、岸壁護岸を構築する場合地質条件、海流調査、を行うが、漂砂現象、漂流物、高波、津波、うねり等に対する構築物の安全性に対応できるか、等の課題があった。

本施設設置選定時漂砂現象の生ずる地域は外すが沿岸流の変化が生じた場合を想定し、放流水の方向性を流向により変化させることにより最小限にする又潜り堰の構築による対策とする、尚Ｖ字湾内の海底勾配範囲内の傾斜法面部に予め３ｍ毎に埋設設置した塩ビ管からのジェット噴射水により漂砂を海洋沖へ押し流せる構築構造の対策とする、Ｖ字型及びＵ字型形状のリアス式沿岸の丘陵地域は海底勾配も急傾斜地域が多く漂砂現象も少ない地域が多く本施設設置時の選定としてこれらの地形を選定することを最優先とする、漂流物の対策としてはＶ字湾から海洋水導入口手前で放流水門から海洋へ放出する方法と海洋水導入口手前両側で貯留させ、クレーンで釣り揚げ処理する手段とする、高波、高潮、津波、うねり等の破壊力の大きい波力に対し対応出来る突堤及び岸壁についてはＶ字湾内に生ずる波高さに応じ突堤高さ又は岸壁高さを変化させ波力に対応出来る構築構造とする、波高さに対する構築物の構築構造は実証経験から添付図の断面計画により安全性のある構築物を構築する事により解決する、

発明の実施形態

本発明を実施する場合沿岸エネルギーの大きい漂砂現象の少ない場所を選定し、地質調査、海流調査、年間波高及び回数、選定場所の地域性、設置費及び地域貢献度、経済的検討結果から民間プロジェクトの場合各関係官庁に申請し、実施する形態とする。

海洋水利用海洋産業施設構築構造平面図 海洋水利用海洋産業施設構築構造断面図 海洋水利用海洋産業施設構築構造Ｖ字型両岸壁断面及び海洋水導入水路躯体正面断面図

１、Ｖ字型及びＵ字型形状丘陵地両岸の最も終端凹部沿岸線始点
２、終端凹部沿岸線より海洋へ直角に伸ばした中心線
３、中心線から両側へ１５°〜３５°開いた両側岸壁ライン
４、大口径２号港湾型鋼管
５、アンカー工法
６、ケーソン（１０ｍ×２０ｍ×１０ｍコンクリート躯体）
７、犬走り（幅１０ｍ）
８、テトラポット（テトラポット法面仕上げ）
９、発電所 １、２（海洋水落差発電方式、１個所２レーン２か所）
１０、発電所 ３、４（海洋水落差発電方式 １か所１レーン２か所）
１１、海洋水導水路導入口部躯体（４５ｍ×５０ｍ×７５ｍ大口径２号港湾型鋼管＋鉄筋コンクリート躯体構築、底盤部、天井上部勾配付き４面壁構築構造、第１立坑兼用）
１２、海洋水導入水路第２立坑（３０ｍ×３０ｍ×５５ｍ鉄骨鉄筋コンクリート躯体底部、中仕切り付き４面壁部構築構造）
１３、海洋水導入水路第３立坑（２５ｍ×２５ｍ×３０鉄骨鉄筋コンクリート躯体底部、中仕切り付き４面壁部構築構造）
１４、海洋水導入水路第４立坑（管径１，０ｍ×０，８ｍ管径に変更０，８ｍ管径にて貯水池上段縁周辺配管）
１５、貯水池（貯水池底部又は中間部にエアー爆気管配管敷設及び緩やか傾斜部全面底部迄豆砂利敷設し、その下部には有孔管を敷設し排水升迄敷設、貯水池周辺からはジェット水を噴出できる配管と機械設備を備えた構築構造で、貯水池毎の排水口を２か所導入口と発電施設用の水門を備えた構築設備を備えた貯水池構造）
１６、貯水池（１５貯水池と同じ配管及び施設設備を備える）
１７、貯水池（養魚場施設又は、水族館施設等使用目的場所とする、海洋水の取り入れは管路から直接導入とした構築で貯水池底部及び側面からはエアー爆気及びジェット水噴出できる構築構造）
１８、貯水池（使用目的により間仕切り等の貯水池内部の変更可能な貯水池とした魚類養殖場、養魚場構築構造）
１９、排水門（１８、１９貯水池の排水専用）
２０、排水門（１８、１９貯水池の排水専用）
２１、海洋水導入水路入れ口中央仕切り壁（角型）
２２、各施設事務所及び機械設備室
２３、１５，１６貯水池を繋ぐ水門
２４、スクリーン（帯鉄格子状スクリーン上下移動取り外し可能構造）
２５、管路出口（第３立坑内構築体より管径１、０ｍ左、右上段配管出口、１５，１６貯水池内）
２６、海洋水導入路配管（径０，８ｍ、１７、１８貯水池へ）
２７、海洋水導入路配管（径０，８ｍ、１５、１７貯水池へ）
２８、調整水門（門型水門２門）
２９、シールドセグメントトンネル
３０、マウンド仕上げ面天端

Claims (9)

1. 工学的実証経験から海洋水を産業分野で利用できる施設を人為的に構築することを考案した、本施設を設置する地理的要因はエネルギーの大きい沿岸等のＶ字形状、Ｕ字形状沿岸線の丘陵地形を利用し、平面的にＶ字地形又はＵ字地形の陸地側末端沿岸線から直角に海洋へ向かって中心線を伸ばした両側に２０°〜３５°開いた形状に両岸壁をＶ字形状、Ｕ字形状沿岸線湾内に構築し、丘陵地沿岸線と新設構築Ｖ字型形状両岸壁間を埋め立てた形状に構築し、海洋沖から新設Ｖ字型形状両側岸壁を陸地へ向かって順次狭める事により海洋波高さを高め、海洋水導入水路から陸地へ海洋水を押し上げる事が出来る構築構造を特許請求の範囲とする。
2. 新設構築Ｖ字型形状湾内は一定勾配で海洋へ傾斜した構築勾配とするが一定勾配の中に一定広さの平坦部と一定の法勾配部を交互に配置し、海洋水の陸地側からの逆流水の負圧力押へとした構築構造を特許請求の範囲とする
3. 新設Ｖ字型形状湾内の幅を１／４幅縮小した場合の海洋水波高さが倍加するポイントと海底勾配を深さ１／１６浅くなった場合の海洋水の倍加するポイントを複数ポイント設定し、新設構築Ｖ字型形状両岸壁の延長距離を決定し、岸壁を構築する構築構造を特許請求の範囲とする
4. 新設構築Ｖ字型形状両岸壁は陸地側末端部平均潮位０ｍから５０ｍ高さ迄構築した構造として、波高さに対応出来る構築構造とし、、海洋側両側先端部の構築高さは１０ｍとし、両先端部地盤高さ１５ｍには各々３レーンの落差発電所を設置した構築とし、陸地側末端部から両岸壁延長距離１３０ｍ迄は大口径２号港湾型鋼管を平均潮位０，０ｍ〜−２０ｍ迄挿入建込み、平均潮位０，０ｍから天端迄は２０ｍとし、天端より１，５ｍ下がりにタイロットアンカーを取り付け設置する構築構造を特許請求の範囲とする、陸地末端部平均潮位０、０ｍから海洋側へ向かって海洋側沿岸両岸壁延長距離１３０ｍ迄は、大口径２号港湾型鋼管の内側にマウンド材を転圧敷設し両側岸壁先端部迄同じレベルにマウンド材を敷設し、その上部はケーソンを各段毎に５ｍセットバックし、複数段積み重ねた形状岸壁を特許請求の範囲とする。
5. 海洋水導入水路は新設構築Ｖ字型形状両岸壁末端部に、大口径２号港湾型鋼管を包囲し建込とした、第一立坑を構築しその内側に、抑制型タイプ鉄骨鉄筋コンクリート構築体を構築し、海洋側断面は幅４５ｍ×高さ５０ｍ×陸地側へ長さ７５ｍの躯体とし、中仕切りは大口径２号港湾型鋼管を２列建込み、その外周は鉄筋を溶接しコンクリート構築体の壁厚さ１０ｍとし、７５ｍ先の陸地側末端部断面積は幅４５ｍ×末端部高さ２０ｍの断面に調整水門を２門設置した構造とした構築体で、その先端は第２立坑迄、径８ｍのシールドセグメント、トンネル構造とした構築構造を特許請求の範囲とする。
6. 第２立坑も大口径２号港湾型鋼管建込構築とし、その内部に中仕切り付き抑制型タイプ鉄骨鉄筋コンクリート構築体を構築し、構築体中仕切り両側には１，６ｍのパイプを左、右に上段、中段、下段の３段に６列配置し、上、中管を２列ずつ左、右に分岐し、各々上段パイプは水族館施設又は漁業施設貯水池に配管し、中段パイプは貯水池１８，１９貯水池の中間へ配管し、下段パイプは第４立坑へ配管し、その先端は径１，０ｍから０，８ｍのパイプとして貯水池１８，１９、へ配管した構築構造とする海洋水導入水路の勾配は第一立坑から各貯水池迄の管路及び構築体床勾配も平均潮位０，０ｍから３°〜５°の勾配とすることを特許請求の範囲とする。
7. 海洋水導入水路入れ口は中央の中仕切り壁を角型に突出した構造でその先端部両側にはスクリーンを取り付けて海洋浮遊物のピット部への案内役割の出来る構築構造を特許請求の範囲とする。
8. 海洋水導入水路最終末端部は貯水池の外周部縁に管路を設置し、レジャー施設、海洋訓練施設、海洋水研究施設、養魚場施設等を経て海洋へ放出できる構築構造とし、海洋水放出最後の過程に於いて中型発電所２か所（タービン４基）において発電し、施設内の使用電気容量を確保し、売電も出来る構築構造を特許請求の範囲とする、
9. 貯水池は複数ブロックに区分し、貯水池底部及び中間部にはフィルター付きストレーナー管を平面図のように配管し、豆砂利、荒砂を敷設し排水の出来る構造とし、尚並列に爆気管を配管し、海洋水の清浄化出来る構築構造を特許の請求範囲とする。

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