JP3958170B2

JP3958170B2 - 堤体及び構造物の保護設備

Info

Publication number: JP3958170B2
Application number: JP2002280852A
Authority: JP
Inventors: 宏之亀井; 勝小笠; 弘清水; 恒関本; 和博中村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP2004116131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防潮・防波堤等として使用可能な堤体及び構造物の保護設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の防潮堤を図６〜図８に示す。
この防潮堤は、海底に配設された固定基礎１と、固定基礎１の上面に配設される袋体（膜体）３と、固定基礎１と袋体３との間に水を充填／排水する給排水装置８とから構成されている。
【０００３】
この防潮堤において、海面位置が低い通常時には、袋体３が固定基礎１上を覆うように沈降しているが、増水時には、水が給排水装置８から固定基礎１と袋体３との間に導入されて、袋体３が海面に向けて膨張し、上端面が海上に現れるように張設される。これによって越流が遮られる。
通常の海面位置に戻った場合は、給排水装置８によって、固定基礎１と袋体３との間に導入された水が排水されて、袋体３が再び沈降する（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２７３１３０号公報（第３図）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示す従来の防潮堤においては、水を利用して袋体を膨張させ浮上させる構成であるから、高潮・高波等の突発的な増水に対して迅速に水を供給できず対応が間に合わないという問題があった。
【０００６】
また、上記に示す従来の防潮堤においては、袋体を固定する固定基礎を海底内に広く必要とする上に、固定基礎上端面を常時海上に突出させる必要があることから、港湾入口等の水路を狭くしてしまうという問題があった。
【０００７】
また、水上構造物の保護を目的としてこの防潮堤を周囲の保護設備として用いる場合、固定基礎が邪魔となって水上構造物の景観を損ねてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、常時は水没された状態であって、水路や景観の障害にならず、かつ、急激な水位上昇に即応して水の浸入領域内への水の浸入を遮断する堤体及び構造物の保護設備を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明は、水位が上昇したときの水の浸入を阻止する堤体であって、水の浸入領域内に間隔をおいて設置され、その内部にそれぞれ中空部を有する複数の支柱と、これら支柱間にわたって張られた膜体と、前記水の浸入領域内に水が浸入したときに前記各支柱の中空部に気体を供給して、これら支柱を気体の浮力によって浮上させる気体供給装置とを備え、前記支柱は、常時は前記中空部に水が充填されて水底近傍位置まで水没した状態であって、前記気体供給装置から供給される前記気体が前記中空部の前記水と置換されることにより、前記支柱が水上に向けて浮上することを特徴とする。
【００１０】
このような構成とすることで、水位が上昇したときに気体供給装置から各中空部に気体を供給することによって、各支柱が水上に向かって浮上する。このとき、水面上にあらわれた各支柱間に張られた膜体によって水の浸入が阻止される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の堤体において、前記各支柱は、前記水の浸入領域内に埋設された複数の管体内に、上下動可能に挿入され、前記中空部に連通する弁体が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成とすることで、水位が元に戻った場合には、排気手段によって支柱中空部の気体が外部に抜き出されて、支柱が管体内部に沿って下方向に移動して再び水中内に沈められる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の堤体において、前記気体供給装置が、前記支柱及び前記膜体と隔離して地上に設置された気体供給源と、この気体供給源から供給される気体を前記支柱の各中空部に導入する配管とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このような構成とすることで、水位上昇時に、支柱と膜体とから離れて地上に設置された気体供給源から供給される気体は、配管を通って支柱中空部に至って充填されて支柱を浮上させる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の堤体を備えた構造物の保護設備により、少なくとも一部領域が囲まれていることを特徴とする。
【００１６】
このような構成としたことで、水の浸入領域内に設置されている構造物の景観等を通常時には邪魔することなく、異常時に周囲の水位が上昇した場合には構造物を保護する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明の第１の実施形態を示す。
図１は、港湾における防潮・防波堤（堤体）１０の全体概要を示す。
この防潮・防波堤１０は、港湾入口１１の位置にあって、可撓防波堤１２と岸１３から張り出すように形成されている一対の固定防波堤１４とから構成されている。
【００１８】
図２、図３に示す可撓防波堤１２は、港湾入口１１の位置の海底にあって上下方向に延在し、間隔を隔てて埋設されている複数の鞘管（管体）１５と、これら各鞘管１５内部に形成された中空部１６を上下方向移動可能となるように収納されている鋼管（支柱）１７と、隣接する鋼管１７間に配設されて海底上に折りたたまれて設けられている膜体１８と、空気（気体）供給装置（図示せず）から供給される空気を各鋼管１７内部に流通させる配管２０と、膜体１８の海底側端部を海底に固定するアンカー２１とから構成されている。
【００１９】
鞘管１５は、筒状に形成されたものであって、その上端が上開口部２２となっており、上開口部２２が海底面に位置するように埋設されている。
鋼管１７は、筒状部２３と、筒状部２３の上端を塞ぐ閉止壁２４とからなり、下端は下開口部２５となっている。閉止壁２４には、膜体１８の海面側端部２６が固定されており、閉止壁２４の内部には孔２７が形成されている。孔２７は弁体２８によって開閉自在とされている。
【００２０】
上記の構成からなる防潮・防波堤１０において、通常時は、弁２８は閉とされて鋼管１７が鞘管１５内に収納され、中空部１６には海水が充填されて海底近傍位置まで水没している。
高潮や津波発生によって水位が上昇し、海水が港湾内に浸入する等の異常時には、前記空気供給装置を操作して、配管２０を経由して各鋼管１７内部に空気を同時に供給する。すると、配管２０の先端部から噴出した空気が鋼管１７内部を上昇するのに伴って、充填されている海水が、空気と置換されて下開口部２５から中空部１６内に排出される。このとき鋼管１７内部の上方に形成された空間部による浮力によって、鋼管１７は鞘管１５の内面に沿って海上に向けて浮上する。
【００２１】
前記鋼管１７は、内部に供給された空気量に応じた距離を上方向に移動することによって停止する。ここで、膜体１８は、鋼管１７の上昇に伴って隣接する鋼管１７間を海中及び海面上にわたって張られる（図４に示す）。
このとき、アンカー２１は、鋼管１７及び鋼管１７を収納する鞘管１５とともに膜体１８が水から受ける荷重を支持する。
【００２２】
高潮・津波が引いて再び通常水位に戻った場合は、海面上に現れている弁体２８を遠隔操作等により開とすることによって、前記鋼管１７内部に供給された空気を孔２７から外部へ排出させる。これに伴って鋼管１７は再び鞘管１５内面に沿って海中に沈降して鞘管１５内に収納される。このとき、膜体１８は前記アンカー２１近傍位置に再び折りたたまれて海底内に設置される。収納後、弁体２８は再び閉とされる。
【００２３】
この防潮・防波堤１０によれば、通常時には海中に水没されてあるため、海上の水路を邪魔することにならず、港湾内外の海水交換を妨げることもない。
高潮・津波等の異常時には、急激に増大する水位に対して空気を急速に供給することによって膜体１８を張ることができるため、短時間のうちに港湾内への浸水を食い止めることができる。
また、各鋼管１７に取り付けられた弁体２８の開閉によって、再び海中に水没させることができるため何度でも再使用が可能となる。
【００２４】
また、膜体１８は鋼管１７で保持されているため、破損が生じても膜体１８全体を補修する必要がない。さらに、前記空気供給装置が防潮・防波堤１０と切り離されて設置されているため、メンテナンス作業の効率が向上できる。
【００２５】
なお、水底内に埋設された複数の鞘管１５の間隔を小さくすることによって、越流を受け止める膜体１８にかかる張力の上昇を抑えることができる。
【００２６】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態において説明したものと同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２７】
図５は、海に臨んで構築されている歴史的な価値を有する神社等の構造物３２と、これを保護する構造物の保護設備３３とを示す。
保護設備３３は、図２及び図３に示す第１の実施形態における可撓防波堤１２と同様の構成からなる。
前記保護設備３３は、水の浸水方向である構造物３２の海に臨む側の周囲に配設されている。
【００２８】
上記の構成からなる保護設備３３においては、通常時には上述したように前記膜体１８は前記鋼管１７とともに海中に水没しているが、増水時には、上述したように膜体１８と鋼管１７とが浮上して、水の越流を抑える可撓防波堤１２と同様の作用を得ることができる。
【００２９】
この保護設備３３によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができるが、通常時は保護設備３３がすべて水中に水没されているため、保護設備３３の内側に存在する構造物３２の景観を邪魔することなく保護することが可能となる。
【００３０】
なお、上記の第１の実施形態は、固定防波堤のない港湾等の水域における浸水保護設備としても使用することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した本発明の堤体及び構造物の保護壁においては以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、気体の高速・大量導入によって支柱及び膜体を水上まで持ち上げて、水の浸入領域への越流を迅速に阻止することができる。また、通常時は支柱や膜体すべてが没水しているため、堤体内外の水の交換が可能となるとともに、水上交通物の進路及び堤体によって囲まれた内部の構造物の景観を邪魔させることがない。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、支柱の中空部に気体を導入させることによって、管体内面に沿って支柱及び膜体を水面上に浮上させることができる。また、排気手段によって、支柱を再び水中内に沈めることができるため、堤体の再使用が可能となる。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば、支柱及び膜体の構造を簡単化でき、設置工事の簡略化を図ることができるとともにメンテナンスが容易となる。また、地上から支柱に気体を供給することができるため、水位に応じて支柱及び膜体の浮上高さを調節することができる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、港湾における防潮・防波堤としてのみならず、水の浸入領域内に設置された構造物を越流から保護する堤体としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における防潮・防波堤の全体概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における通常時の堤体の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における増水時の堤体の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における増水時の堤体の概要図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における増水時の構造物の保護設備の全体概要図である。
【図６】従来の防潮堤の増水時の平面図である。
【図７】図６の（II−II）線の断面図である。
【図８】図６の（III−III）線の断面図である。
【符号の説明】
１０防潮・防波堤（保護設備）
１１港湾入口
１２可撓防波堤（堤体）
１５鞘管（管体）
１６中空部
１７鋼管（支柱）
１８膜体
２０配管
２４閉止壁
２８弁体
３２構造物
３３保護壁（構造物の保護設備）

Claims

水位が上昇したときの水の浸入を阻止する堤体であって、水の浸入領域内に間隔をおいて設置され、その内部にそれぞれ中空部を有する複数の支柱と、これら支柱間に渡って張られた膜体と、前記水の浸入領域内に水が浸入したときに前記各支柱の中空部に気体を供給して、これら支柱を気体の浮力によって浮上させる気体供給装置とを備え、前記支柱は、常時は前記中空部に水が充填されて水底近傍位置まで水没した状態であって、前記気体供給装置から供給される前記気体が前記中空部の前記水と置換されることにより、前記支柱が水上に向けて浮上することを特徴とする堤体。
前記各支柱は、前記水の浸入領域内に埋設された複数の管体内に、上下動可能に挿入され、前記中空部に連通する弁体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の堤体。
前記気体供給装置は、前記支柱及び前記膜体と隔離して地上に設置された気体供給源と、この気体供給源から供給される気体を前記支柱の各中空部に導入する配管とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の堤体。
請求項１から請求項３の何れかに記載の堤体を備えた構造物の保護設備により、少なくとも一部領域が囲まれていることを特徴とする構造物の保護設備。