JP5059696B2 - 起伏ゲート式防波堤 - Google Patents

Description

本発明は、例えば津波や高潮対策として港湾に設置される起伏ゲート式の防波堤に関するものである。

前記の起伏ゲート式防波堤として、浮力によって扉体の起伏を行うものがある（例えば特許文献１）。この起伏ゲート式防波堤では、扉体１の空気室１ａに給気しつつ、空気室１ａ内の海水を排水することで、扉体１を浮上させるので、図６に示すように、空気室１ａに給気・排水を行うための給気装置２である蓄圧ポンプ２ａとコンプレッサ２ｂを備えている。なお、図６中の２ｃは給気弁、２ｄは排気弁を示す。
特開２００３−２２７１２５号公報

しかしながら、前記起伏ゲート式防波堤では、浮力のみによって水面まで浮上しているので、例えば大きい津波の場合には、引き波による港湾の内側の水位の異常低下を防止できない場合がある。このような場合、港湾の内側の水位を通常の水位に戻すことができなくなる。

本発明が解決しようとする問題点は、浮力によって起立状態を保つ起伏ゲート式防波堤では、大きい津波の場合、港湾の内側の水位を通常の水位に戻すことができないという点である。

本発明の起伏ゲート式防波堤は、
大きい津波の場合にも、引き波による港湾の内側の水位の異常低下を防止できるようにするために、
空気室内の空気によって得られた浮力により扉体が起立する起伏ゲート式防波堤において、
起立状態にある扉体が引き波によって一定の角度まで倒伏した際に、当該扉体を支持するストッパ装置を有し、
このストッパ装置は、
基端側が回転自在に枢支され、前記扉体の起立時に先端側が前記基端を中心として自身の浮力によって起立揺動して前記倒伏した扉体を支持する支持ロッドと、
この支持ロッドの起立完了位置までの起立揺動に伴って先端側が起立する固定ロッドと、
この固定ロッドの先端側の起立完了時における基端側に係合してこの基端側を固定し、前記起立完了位置にある支持ロッドの倒伏を前記固定ロッドとで防止する固定フックと、
前記支持ロッドの倒伏時には、前記固定フックの基端側を支点とする起立揺動により固定ロッドの基端側の係合を解除すべく、前記支持ロッドに一端側が固定され、固定フックの前記基端側に巻き回された係留ロープの他端側を、支持ロッドの倒伏動作に追従して巻き取るウインチと、
を備えたことを最も主要な特徴としている。

本発明の起伏ゲート式防波堤では、起立状態の扉体が引き波によって一定の角度まで倒伏した際にはストッパ装置で支持するので、ストッパ装置で支持する扉体の先端高さ位置を予め定めておけば、大きい津波の場合にも、引き波による港湾の内側の水位の異常低下を防止できる。

本発明の起伏ゲート式防波堤において、前記支持ロッドの前記起立完了位置を規定するガイドをさらに設け、このガイドに前記扉体の支持位置を調整する機構を備えさせた場合は、倒伏してきた扉体を支持した際の、扉体の先端高さ位置の調整が可能になる。従って、前記扉体の先端高さ位置を、港湾の内側の水面に、容易に対応することができる。

本発明では、扉体が一定の角度まで倒伏した際に扉体を支持するストッパ装置を設けたので、大きな引き波がきた時には、倒伏する扉体はストッパ装置により所定の位置で支持される。従って、扉体を越える津波がきた場合にも、引き波による港湾の内側の水位の異常低下を防止できる。

以下、本発明を実施するための各種の形態と共に最良の形態を、添付図面を用いて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の起伏ゲート式防波堤の各種の状態を説明する概略図、図３は本発明の起伏ゲート式防波堤の平面図、図４はストッパ装置の動作の詳細を示す図、図５は本発明の起伏ゲート式防波堤の動作を説明する概略図である。

図１〜図４において、１１は起伏ゲート式防波堤であり、例えば、扉体１２と、この扉体１２の起立時に扉体１２が転倒しないように、港湾Ｒの外側に設けられた複数のテンションロッド１３を備えた構成である。

これら図１〜図４に示した例では、前記扉体１２は幅方向に複数組の扉体ブロックＢを並設したものである。前記扉体１２は、基端側の回転軸１２ａを、例えば港湾Ｒの底部に設けた収納部１４の基台１４ａに、軸受１５によって回転自在に枢支することで、前記回転軸１２ａを支点として扉体１２が起伏するものを示している。

また、前記テンションロッド１３は、例えばその中間の連結部１３ａで二つに折れ曲がるように形成されている。そして、扉体１２の起立時に上端側に位置する一方端部１３ｂは前記扉体１２の上部に、前記起立時に下端側に位置する他方端部１３ｃは、扉体１２が倒伏する側の前記回転軸１２ａから所定の距離だけ離れた位置に、それぞれ回転が自在なように枢支されている。

前記扉体１２の例えば頂部側には空気室１２ｂが設けられ、給気装置１６であるレシーバタンク１６ａとコンプレッサ１６ｂにより、前記空気室１２ｂに給気することによって、扉体１２の浮上に必要な浮力を得るように構成されている。なお、１６ｃは給気弁、１６ｄは給気管を示す。

本発明は、例えば前述した構成の起伏ゲート式防波堤１１において、引き波時に、図１に示す起立状態にある扉体１２が所定の角度まで倒伏した場合に、図２（ａ）に示すように、扉体１２を支持するストッパ装置１７を設けている。

このストッパ装置１７は、前記テンションロッド１３の他方端部１３ｃより扉体１２の若干回転軸１２ａ側で、基端１７ａａが回転自在に枢支され、先端１７ａｂはこの基端１７ａａを中心として、空気室１７ａｃの浮力によって起立揺動するようになされた支持ロッド１７ａを有している。

そして、この支持ロッド１７ａが起立する際は、起立するのに従って、支持ロッド１７ａの中間に先端１７ｃａが枢支された固定ロッド１７ｃの基端１７ｃｂが、ガイドレール１７ｅ（図５参照）に案内されて支持ロッド１７ａの基端１７ａａ側に移動してくる。

本発明例では、支持ロッド１７ａの起立完了は、その起立完了位置を調整可能なガイド１７ｂによって位置決めされるものを示している。

支持ロッド１７ａの起立が完了すると、固定ロッド１７ｃの基端１７ｃｂは、支持ロッド１７ａの起立と共に、起立状態から倒伏してくる固定フック１７ｄの先端係合部１７ｄａに係合して、支持ロッド１７ａの倒伏を防止する。この固定フック１７ｄは、支持ロッド１７ａの倒伏時には、その基端１７ｄｃ側を支点として起立し、固定ロッド１７ｃの基端１７ｃｂとの係合を解除するようになっている。

この固定フック１７ｄの起立動作と倒伏動作は、例えば以下のように行う。
支持ロッド１７ａに一端側が固定された係留ロープ１８ａを固定フック１７ｄの中央部１７ｄｂに捲き回した後、他端を動滑車２４に固定する。この動滑車２４に巻き回した係留ロープ１８ｂの繰り出しや巻き取りを、支持ロッド１７ａの起伏動作に追従してウインチ１９により行う。

また、図1〜図４の例では、前記扉体１２を水中で格納する収納部１４における、図２（ｂ）に示す格納状態にある扉体１２の裏面１２ｃと相対する部分に転向ガイド２０を設置している。

そして、この転向ガイド２０を介して、一端側を前記扉体１２の裏面１２ｃに取り付け、他端側を水面上に引き出した係留ロープ２１の他端側に、係留ロープ２１の固定装置２２と、必要時に係留ロープ２１の係留を解除する解除装置２３と、係留ロープ２１に作用する張力を監視する装置（図示省略）を備えている。

なお、１本の係留ロープ２１が切断した場合でも、誤って扉体１２が浮上することがない様に、隣接した扉体ブロック同士はロープで連結されている。また、前記解除装置２３としては、例えば係留ロープ２１として例えばポリエチレン系の繊維ロープを使用する場合は、主・副２個の溶融切断装置を設けて切断するようにすれば、信頼性を確保できる。

上記構成を有する本発明の起伏ゲート式防波堤１１は、例えば地震が発生して津波警報が発令されたときには、次に述べるように操作することによって、津波が港湾Ｒの内側に侵入するのを防止する。

（常時：図５（ａ）参照）
扉体１２を収納部１４の格納位置に着床させた状態で、係留ロープ２１の他端側の端末を固定装置２２に取付け、扉体１２が浮上しないように保持する。

係留ロープ２１の張力を監視装置で監視しながら、扉体１２の浮上に必要な浮力を得るまで、空気室１２ｂの開口部の直下に給気口がくるように配置された給気管１６ｄを介して空気室１２内に圧縮空気を供給する。圧縮空気の供給が完了した状態では、空気室１２ｂには扉体１２の浮上に必要な空気の充てんが完了しており、係留ロープ２１によって浮上しないように係留されている。

前記状態では、ストッパ装置１７の支持ロッド１７ａは扉体１２によって倒伏状態に押さえ込まれており、この状態で、係留ロープ１８ｂの巻き取り及び繰り出しを行うウインチ１９のブレーキを開放する。

日常は、係留ロープ２１の張力及び扉体１２の傾斜角度を常時監視しておく。そして、堆積物等により扉体１２の浮力が減少した場合は、必要量の空気補給を行う。また、空気補給だけでは係留ロープ２１の張力が回復しない場合は、浮上操作または浚渫などのメンテナンスを行う。

加えて、ストッパ装置１７の支持ロッド１７ａの傾斜を確認し、確認時に扉体１２の裏面側のスペースを利用してストッパ装置１７の動作確認を行う。

（扉体１２の浮上操作時：図５（ｂ）参照）
例えば地震の発生により津波警報が発令されて浮上指令が出た時には、解除装置２３を作動して係留ロープ２１を切断する。この切断により、予め供給されている圧縮空気による空気室１２ｂで発生する浮力により係留ロープ２１が引き出されて、通常水位まで扉体１２が浮上する。

扉体１２の浮上に連動して係留ロープ１８ｂを繰り出し、支持ロッド１７ａを浮上させる。浮上した支持ロッド１７ａは、予め位置を調整されたガイド１７ｂによって位置決めされ、固定フック１７ｃによって倒れ込みが防止される。

（扉体１２の浮上完了時：図５（ｃ）参照）
浮力によって通常水位まで浮上した扉体１２は、港湾Ｒの外側から津波がきた場合には、津波の押し波の力によって起立し、津波が港湾Ｒの内側に侵入するのを防止する。

（引き波時の扉体１２の支持状態：図５（ｄ）参照）
一方、引き波がきて扉体１２が倒伏しようとしても、扉体１２が所定の角度まで倒伏すると、支持ロッド１７ａによって支持される。

（扉体１２の倒伏操作時）
はじめに、ウインチ１９を作動して係留ロープ１８ｂを巻き取り、支持ロッド１７ａを倒伏させる。次いで、扉体１２の上端部に設けた排気弁を開放して、空気室１２ｂ内の空気を排気しつつ、空気室１２ｂ内に海水を入れて扉体１２を倒伏させる。

倒伏完了後は、排気弁を閉め、前記切断した係留ロープ２１を回収し、切断区間の係留ロープ２１を交換する。作業完了後は、前記の常時の作業に戻る。

以上、説明したように、本発明の起伏ゲート式防波堤１１では、扉体１２が一定の角度まで倒伏した際に扉体１２を支持するストッパ装置１７を設けたので、引き波の時には、倒伏する扉体１２はストッパ装置１７により所定の位置で支持される。従って、扉体１２を越える津波がきた場合にも、引き波による港湾の内側の水位の異常低下を防止できる。一方、押し波の時は、扉体１２のみ起立して押し波を遮断する。

本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、支持ロッド１７ａの所定位置での固定は、固定ロッド１７ｃと固定フック１７ｄのみによって行えば、ガイド１７ｂを必ずしも設けなくても良い。

本発明は、津波や高潮対策として港湾に設置するだけでなく、河川に設置することも可能である。また、船舶が航行する河川や港では、水深が浅くなるのを防止するためにピットを設け、このピットに基台を配置することも可能である。

本発明の起伏ゲート式防波堤の押波時に起立した状態を説明する概略図である。 （ａ）は本発明の起伏ゲート式防波堤の引波時の状態を説明する概略図、（ｂ）は同じく格納時の状態を説明する概略図である。 本発明の起伏ゲート式防波堤の平面図である。 ストッパ装置の動作の詳細を示す図で、（ａ）は支持ロッドの起立揺動時、（ｂ）は支持ロッドの固定時、（ｃ）は支持ロッドの倒伏時を、それぞれ側面から見た図で、（ｄ）は平面から見た図である。 本発明の起伏ゲート式防波堤の動作を説明する概略図で、（ａ）は格納時、（ｂ）は浮上操作時、（ｃ）は浮上完了時、（ｄ）は引き波時の扉体支持状態時を示す。 従来の起伏ゲート式防波堤の動作を説明する図４と同様の図である。

符号の説明

１１ 起伏ゲート式防波堤
１２ 扉体
１２ａ 回転軸
１２ｂ 空気室
１５ 軸受
１６ 給気装置
１７ ストッパ装置
１７ａ 支持ロッド
１７ｂ ガイド
１７ｃ 固定ロッド
１７ｄ 固定フック
１８ｂ 係留ロープ
１９ ウインチ

Claims (2)

1. 空気室内の空気によって得られた浮力により扉体が起立する起伏ゲート式防波堤において、
   起立状態にある扉体が引き波によって一定の角度まで倒伏した際に、当該扉体を支持するストッパ装置を有し、
   このストッパ装置は、
   基端側が回転自在に枢支され、前記扉体の起立時に先端側が前記基端を中心として自身の浮力によって起立揺動して前記倒伏した扉体を支持する支持ロッドと、
   この支持ロッドの起立完了位置までの起立揺動に伴って先端側が起立する固定ロッドと、
   この固定ロッドの先端側の起立完了時における基端側に係合してこの基端側を固定し、前記起立完了位置にある支持ロッドの倒伏を前記固定ロッドとで防止する固定フックと、
   前記支持ロッドの倒伏時には、前記固定フックの基端側を支点とする起立揺動により固定ロッドの基端側の係合を解除すべく、前記支持ロッドに一端側が固定され、固定フックの前記基端側に巻き回された係留ロープの他端側を、支持ロッドの倒伏動作に追従して巻き取るウインチと、
   を備えたことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
2. 前記支持ロッドの前記起立完了位置を規定するガイドをさらに設け、
   このガイドに前記扉体の支持位置を調整する機構を備えさせたことを特徴とする請求項１に記載の起伏ゲート式防波堤。

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