JP4831498B2 - 可動式防波堤 - Google Patents
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Description
また、浮上鋼管の径の設計に際して、消波用開口率αの条件を考慮せず、津波波高及び海底地盤の条件についてのみ考慮すればよいので、合理的な設計が可能となる。
本発明による可動式防波堤によれば、筒体は、ワイヤーロープ等の接続具で浮上鋼管の上部から懸吊されており、水平方向へ遊動自在なので、筒体が浮上鋼管間の隙間に密着して湾外から湾内への波浪の侵入を防止することが可能となる。また、筒体が浮上鋼管間の隙間から湾外側へ離間して湾内から湾外へ海水を流すことが可能となる。
また、筒体は、浮上鋼管に接続具で接続されているので、浮上鋼管の昇降に連動して昇降することが可能となる。この筒体を昇降させるために必要な機構は接続具だけであって、筒体を昇降させるための専用の駆動装置や筒体の昇降を制御するための制御システムを設けていないので、安価に構築することが可能となる。更に、この機構は簡易なので、故障が無く、筒体の昇降動作の信頼性を向上させることが可能となる。
本発明による可動式防波堤によれば、筒体をその長手方向に複数本連結することにより、浮上用鋼管間の隙間を狭くすることができるので、消波効率が向上する。
本発明による可動式防波堤によれば、筒体が降下して筒体の下端が勾配を有する基礎コンクリート面に到達すると、筒体の下端を支点として筒体の上部が沖側へ傾くので、筒体を沖側へ倒して海底面に横置きすることが可能となる。
本発明による可動式防波堤によれば、第2の接続具の一端が筒体の下部に、他端がウエイトに接続されているので、浮上鋼管が下降を開始すると、筒体も連動して下降するとともに、ウエイトもガイド管内を下降する。そして、筒体の下端は接続具を介してウエイトに引っ張られてガイド管内に挿入されるので、筒体をスムーズにガイド管内に格納することが可能となる。
図1〜図3に示すように、湾の内外を仕切る可動式防波堤1の海底地盤E内には海底面GLを天端とする所定厚みの基礎コンクリート2が打設され、その周囲には基礎捨石3aや埋戻し捨石3bが敷設されている。この基礎コンクリート2を鉛直に貫通して、海底地盤Eの深部にまで到達する鞘鋼管4が一直線上に埋設されている。各鞘鋼管4の下端面は水中コンクリートによって閉塞されるとともに、上端面は基礎コンクリート2よりも上方において開口され、この各鞘鋼管4内に浮上鋼管6が昇降可能に挿入される。また、各浮上鋼管6の下端面は開口され、上端面は閉塞されている。浮上鋼管6と隣接する浮上鋼管6との間に形成される隙間の海岸と反対側(以下、湾外側という)には、その隙間の幅よりも大きい外径を有する筒体5が設けられている。
図5に示すように、各浮上鋼管6は、浮上鋼管6内の上部に設けられた隔室6bと、この隔室6b内に設置され、弁を開放することにより浮上鋼管6内の空気を浮上鋼管6外に排出する開閉弁8とを備えている。
図6は、本実施形態に係る可動式防波堤1の上昇状態を示す縦断面図である。
図6に示すように、凪の状態から荒天時期に移行し、海上のうねりが強くなった場合においては、給気装置(図示しない)を駆動させて圧縮空気を浮上用挿通管13を介して浮上鋼管6内に供給すると、浮上鋼管6は浮力を得て上昇する。
浮上鋼管6が完全に上昇すると、給気装置を停止し、浮上鋼管6内への給気を停止する。この状態においては、開閉弁8は閉止した状態で、浮上鋼管6内と大気との連通は遮断されている。
図7(a)及び図7(b)に示すように、荒天時において、湾外から湾内へ波浪が向かう押波時に、筒体5は、波浪の力で浮上鋼管6間に押し付けられて浮上鋼管6間の隙間を封鎖し、湾内への波浪の侵入を防止し、湾内を静穏な状態に保持する。
図8(a)及び図8(b)に示すように、荒天時において、湾内から湾外へ波が向かう引波時に、筒体5は、波の力で湾外側へ押し出されて、浮上鋼管6間の隙間を開放して湾外へ海水を排出する。
図9に示すように、荒天状態が治まり、海上が凪いだと判断された場合は、開閉弁8を開放すると、浮上鋼管6内と大気とが連通し、浮上鋼管6内の空気が大気中に排出され、浮上鋼管6の柱列は浮力を失い、鞘鋼管4内に下降を始める。
浮上鋼管6の下降とともに、筒体5も下降し、筒体5の下端が基礎コンクリート2の表面に設けられた勾配部2aに到達すると、勾配部2aは湾外側が低くなるような勾配を有しているので、筒体5は、筒体5の下端を支点として筒体5の上部が湾外側へ倒れ始める。
図10に示すように、浮上鋼管6が完全に下降して鞘鋼管4内に格納されると、筒体5は上部を湾外側へ向けた状態で基礎コンクリート2上及び海底面GL上に横置きされる。
更に、浮上鋼管6の径の設計に際して、消波用開口率αの条件を考慮せず、津波波高及び海底地盤の条件についてのみ考慮すればよいので、合理的な設計が可能となる。
図11は、本発明の第二実施形態に係る可動式防波堤21の縦断面図である。
図11に示すように、浮上鋼管6間の隙間の湾外側に、直列に連結された2本の筒体5a、5bが設けられている。上側の筒体5aは、第一実施形態と同様に、接続具7aで浮上鋼管6に懸吊されている。上側の筒体5aと下側の筒体5bとは、ワイヤーロープ等の接続具7bで連結されている。
図12に示すように、荒天時の押波時に両筒体5a、5bは、第一実施形態と同様に、波浪の力で浮上鋼管6間に押し付けられて浮上鋼管6間の隙間を封鎖し、湾内への波浪の侵入を防止する。
また、図13に示すように、荒天時の引波時に両筒体5a、5bは、第一実施形態と同様に、波の力で湾外側へ押し出されて、浮上鋼管6間の隙間を開放して湾外へ海水を排出する。
図14は、本実施形態に係る可動式防波堤21の下降状態を示す図である。
図14に示すように、荒天状態が治まったと判断された場合は、第一実施形態と同様に、開閉弁8を開放すると、浮上鋼管6の柱列は浮力を失い、鞘鋼管4内に下降を始める。この浮上鋼管6の下降とともに、両筒体5a、5bも下降し、まず、下側の筒体5bの下端が勾配部2aに到達すると、下側の筒体5bは、その筒体5bの下端を支点としてその上部が湾外側へ倒れるとともに、上側の筒体5aの下端を引っ張るので、両筒体5a、5bは、くの字形になって倒れ始める。
図15に示すように、浮上鋼管6が完全に下降して鞘鋼管4内に格納されると、上側の筒体5aが下側の筒体5bの上に載置され、両筒体5a、5bは基礎コンクリート2上に横置きされる。
なお、本実施形態においては、2本の筒体5a、5bを用いたが、この本数に限定されるものではなく、3本以上の筒体5を連結してもよい。
図16は、本発明の第三実施形態に係る可動式防波堤31を示す(a)縦断面図、(b)平面図である。
図16(a)及び図16(b)に示すように、可動式防波堤31は、筒体5と、接続具7aと、海底地盤内に埋設され、基礎コンクリート2よりも上方に上端面を開口させた筒状のガイド管32と、ガイド管32内を昇降可能なウエイト33と、一端が筒体5の下部に、他端がウエイト33に接続されているワイヤーロープ等の接続具7cとを、更に備える。
筒体5はこのガイド管32内を挿入可能で、浮上鋼管6が鞘鋼管4内に格納された状態では、筒体5はガイド管32内に格納されており、浮上鋼管6が上昇すると接続具7aを介して筒体5を引っ張り上げることとなり、筒体5も上昇する。
接続具7cの長さは、筒体5が完全に上昇したときに、ウエイト33がガイド管32内に残置されるように設定される。
図17に示すように、荒天時の押波時に、筒体5は、第一及び第二実施形態と同様に、波浪の力で浮上鋼管6間に押し付けられて浮上鋼管6間の隙間を封鎖し、湾内への波浪の侵入を防止し、湾内を静穏な状態に保持する。
また、図18に示すように、荒天時の引波時に、筒体5は、第一及び第二実施形態と同様に、波の力で湾外側へ押し出されて、浮上鋼管6間の隙間を開放して湾外へ海水を排出する。
図19は、本実施形態に係る可動式防波堤31の浮上鋼管6の下降状態を示す図である。
図19に示すように、荒天状態が治まったと判断された場合は、第一及び第二実施形態と同様に、開閉弁8を開放すると、浮上鋼管6の柱列は浮力を失い、鞘鋼管4内に下降を始める。この浮上鋼管6の下降に連動して筒体5及びウエイト33も下降し、筒体5の下端がガイド管32の上端面の開口付近に達すると、筒体5の下端は、ワイヤーロープを介してウエイト33に引っ張られているのでガイド管32内にスムーズに挿入される。
図20に示すように、浮上鋼管6が完全に下降して鞘鋼管4内に格納されると、筒体5もガイド管32内に格納される。
なお、上述したすべての実施形態において、筒体5として断面形状が円形の丸型鋼管を用いた場合について説明したが、円筒形状に限定されるものではなく、浮上鋼管6間の隙間を封鎖することができる形状であれば、例えば、図21(a)及び図21(b)に示すような断面形状が、それぞれ三角形、四角形の三角柱状鋼管34、四角柱状鋼管35でもよく、これらの場合は、使用する筒体の最長外径寸法が隣接する浮上鋼管6間の隙間の幅よりも長くなるようにして用いる。
2 基礎コンクリート
2a 勾配部
3a 基礎捨石
3b 埋戻し捨石
4 鞘鋼管
5 筒体
6 浮上鋼管
6a 浮上鋼管の端面
6b 隔室
7a、7b、7c 接続具
8 開閉弁
8a、8b ポート
9 隔壁
10a、10b パイプ
12 開閉弁用送通管
13 浮上用送通管
21 可動式防波堤
31 可動式防波堤
32 ガイド管
33 ウエイト
34 三角柱状の鋼管
35 四角柱状の鋼管
E 海底地盤
HWL 高海面
LWL 低海面
GL 海底面
Claims (5)
- 海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿入され、海中に上端面を開口させて直線配列された複数の鞘鋼管と、各鞘鋼管に昇降可能に挿入され、かつ下端面が開口して上端面が閉塞された浮上鋼管と、各浮上鋼管内に空気を供給するための給気装置とを備え、前記浮上鋼管内への給気により生ずる浮力により前記浮上鋼管を海面上に突出させる可動式防波堤において、
前記各浮上鋼管間の隙間の海岸とは反対側に、当該隙間の幅よりも大きい外径寸法を有し、前記浮上鋼管の昇降に連動して昇降する筒体を備えることを特徴とする可動式防波堤。 - 前記筒体は、ワイヤーロープ等の接続具で前記浮上鋼管の上部から懸吊されていることを特徴とする請求項1に記載の可動式防波堤。
- 前記筒体は、その長手方向に複数本連結されることを特徴とする請求項1又は2に記載の可動式防波堤。
- 前記基礎コンクリートは、海岸側から沖側へ向かって低くなる勾配を有することを特徴とする請求項1に記載の可動式防波堤。
- 前記海底地盤内に埋設され、前記筒体が挿入可能な筒状のガイド管と、
前記ガイド管内に設置され、前記ガイド管内を昇降可能なウエイトと、
一端が前記筒体の下部に、他端が前記ウエイトに接続されている第2の接続具とを、更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の可動式防波堤。
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