JP5759431B2

JP5759431B2 - 防津波水門

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Publication number: JP5759431B2
Application number: JP2012186535A
Authority: JP
Inventors: 大雅林; 佐千男林; 暢飯野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: JP2014043711A

Description

本発明は防津波水門に関し、殊に、防汐堤を構成する一対の壁体部の間に形成した水路開口部に設置される防津波水門に関するものである。

従来、海、河川等の陸に近い水域には、津波の陸側への襲来を阻止するために防汐堤が構築される。この防汐堤では、相対する一対の壁体部の間に水路開口部が形成され、水路開口部を船舶、例えば漁船、ヨット、レジャーボートが出入りできるように構成されている。さらに、前記防汐堤の水路開口部には開閉式の防津波水門が設置され、防津波水門の開閉を人手の操作で行うようにしている。

特開２００９−２２８３３０号公報

このように、従来構造の防津波水門では、その開閉操作は自動防津波水門の開閉を人手作業で操作している。特に、大きな津波が防汐堤の水路開口部に襲来するときは、防津波水門の開閉操作は、消防団やＮＰＯボランティア団体などによる献身的な作業に依存する現状である。

このようなことから、防津波水門の開閉操作の自動化が強く要請されているにも拘らず、未だ、構成が簡単で実用化できる防津波水門の自動化機構が出現されていない。

近年、遠隔操作方式の防津波水門も一部開発研究されているが、これは充電式などの電源を必要とするため、電源が不足又は無くなった時には、防津波水門の遠隔操作ができず、防津波水門が作動不能になると云う問題がある。

そこで、本発明は上記の技術背景に鑑みなされたもので、簡単な構造で、電源を必要とすることなく、津波襲来時に自動的に閉じることができる防津波水門を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、防汐堤を構成する一対の壁体部の間に形成した水路開口部に設置される防津波水において、前記一対の壁体部の下端部間に回転自在に架け渡された支持回転軸と、略鉛直方向に起立した状態で前記支持回転軸に固設され、上端部分が水面から突出する受圧用腕部材と、前記支持回転軸を境として沖側の水底と略平行な方向に倒伏した状態で前記支持回転軸に固設され、津波襲来時の前記水路開口部の水域の深さよりも長さが長い板状の水門本体とを備え、津波襲来時に、津波の波力で前記受圧用腕部材が回転して浮力を受けながら陸側の水底に着底すると共に前記水門本体が回転して起立状態になることにより、該水門本体で前記水路開口部が閉鎖されるように構成したことを特徴とする防津波水門を提供する。

この構成によれば、定常時では、水門本体は、水底に対面する倒伏状態（略水平状態）にセットされているが、津波が防津波水門に襲来すると、津波の波力により受圧用腕部材が押圧されて陸側に回転し、同時に、水門本体もこれと一体に回転して、水面に対し略直角な起立状態（略鉛直状態）に変化する。このように、津波襲来時には、水門本体によって水路開口部が自動的に閉鎖されるので、津波が陸地側に侵入することを阻止することができる。

請求項２に記載の発明は、前記受圧用腕部材は、前記水門本体の幅方向に間隔をあけて複数本設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防津波水門を提供する。

この構成によれば、防津波水門の水路幅が長い場合は、即ち、支持回転軸が長い場合は、これに応じて受圧用腕部材の本数を増加させることにより、想定される津波の大きさに応じて、受圧用腕部材の受圧面積を設定し得る。依って、防津波水門の剛性強度を高めつつ、防津波水門の大型タイプにも容易に対応可能となる。

請求項３に記載の発明は、前記複数本の受圧用腕部材の上端側部分同士は、横架部材を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項２に記載の防津波水門を提供する。

この構成によれば、複数本の受圧用腕部の上端側部分同士は、横架部材を介して相互に連結したことにより、複数本の受圧用腕部材同士の一体化強度が増大する。
請求項４に記載の発明は、前記受圧用腕部材の下端部と前記水門本体の基端部とは補強部材を介して連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の防津波水門を提供する。

この構成によれば、受圧用腕部材の下端部と水門本体とは、補強部材を介して相互に連結されているので、水門本体と受圧用腕部材との一体化強度が増大する。

請求項１に記載の発明は、津波襲来時、起立状態の水門本体によって防津波水門を閉鎖することにより、津波の陸地側への侵入を阻止できるので、津波による災害を未然に防止することができる。

本発明に係る防津波水門は、簡単な構造であるうえに、電源を必要とすることなく、津波襲来時に自動的に閉じることができる防津波水門を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、津波の大きさに応じた受圧用腕部材の受圧面積を確保できるので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、製作費が嵩むことなく、大きな津波に対応可能な大型の水門を安価に提供することが出来る。

請求項３に記載の発明は、横架部材を介して複数本の受圧用腕部材同士の一体化強度が増大するので、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、大きな津波が襲来して、複数本の受圧用腕部材に大きな押圧力作用しても、これに十分に耐えられる受圧用腕部材を得ることができる。

請求項４に記載の発明は、補強部材により、水門本体と受圧用腕部材との一体化強度が増大するので、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、大きな津波が襲来して、受圧用腕部材及び水門本体に大きな押圧力が作用しても、これに十分に耐えられる受圧用腕部材及び水門本体が得られる。その結果、大きな津波の波力に対し十分耐えられる高剛性強度の防津波水門を容易に構築することができる。

本発明の一実施例に係る防汐堤を示す斜視図。本発明の一実施例に係る防津波水門を示す平面図。本発明に係る防津波水門の受圧用腕部材（３本）の形態例を示す要部斜視図。本発明に係る防津波水門の受圧用腕部材の形態例（１本）を示す要部斜視図。本発明に係る防津波水門の鳥居型構造（横架部材１本タイプ）の適用例を示す斜視図。本発明の一実施例に係る防津波水門の平常時を説明する概略側面図。本発明の一実施例に係る防津波水門の津波襲来時を説明する概略側面図。

本発明は、簡単な構造で、電源を必要とすることなく、津波襲来時に自動的に閉じることができる防津波水門を提供するため、防汐堤を構成する一対の壁体部の間に形成した水路開口部に設置される防津波水門において、前記一対の壁体部の下端部間に回転自在に架け渡された支持回転軸と、略鉛直方向に起立した状態で前記支持回転軸に固設され、上端部分が水面から突出する受圧用腕部材と、前記支持回転軸を境として沖側の水底と略平行な方向に倒伏した状態で前記支持回転軸に固設され、津波襲来時の前記水路開口部の水域の深さよりも長さが長い板状の水門本体とを備え、津波襲来時に、津波の波力で前記受圧用腕部材が回転して浮力を受けながら陸側の水底に着底すると共に前記水門本体が回転して起立状態になることにより、該水門本体によって前記水路開口部が閉鎖されるように構成したことを特徴とする。

本発明は防汐堤（防津波堤）の水路開口部に開閉可能に設置され、津波（高潮を含む）の波力を利用して自動的に閉じるようにしたものである。
平常時では、防津波水門は開放されているので、防汐堤の水路開口部を漁船、小型船、レジャーボート、ヨット等の船が自由に往来する。しかし、津波が襲来したときは、受圧用腕部材、つまり、水門閉鎖動作のためのトリガー部材が、津波の波力（津波の運動エネルギー）を受圧して回転することで、受圧用腕部材と一体に水門本体が回転して起立動作（リフトアップ）する。

そして、水門本体が起立動作を一旦開始すると、津波の波力が水門本体に直接作用し、水門本体の回転動作を促進させる。ついで、水門本体が水面に対し略直角な起立状態まで回転して停止することで、水路開口部が自動的に閉鎖される。

本発明は、津波の波力を利用して水路開口部を閉鎖するので、人間による防津波水門の閉鎖時期の判断、及び人手による操作力は一切必要としない。つまり、ある一定以上の前記波力のエネルギーを受圧用腕部材に付与して、防津波水門の自動閉鎖を可能にする。

例えば、地震が発生したときは、受圧用腕部材の上端部に設けた桁部材、梁部材などの横架部材によって地震力を早期に感知できる。依って、この地震力の感知、即ち、地震発生時の早期の揺れ若しくは振動を敏感に感知することにより、これをトリガーとして防津波水門の閉鎖動作を極力早期にスタートさせることも可能になる。

以下、本発明に係る防津波水門の実施形態について、図１乃至図７を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の好適な一実施例を示す斜視図である。

尚、本実施例は、海岸近傍の海域（水域）に構築された防汐堤の水路開口部に防津波水門を設置したものであるが、河川、湖等の水域に構築された防汐堤に本発明を適用することもできる。

図１において、１は、左右一対のコンクリート製の壁体部２，２から成る防汐堤である。一対の防汐堤１の壁体部２，２は、海底上に相互に対向して構築されている。一対の壁体部２，２の上側部分は、海面から所定高さだけ上方に突出し、壁体部２，２の下端部には図示しない一対の孔が水平方向に形成されている。

さらに、壁体部２，２の下端部に形成した一対の孔には、中空円筒型の軸受３，３の基端部が夫々固設されている。これら軸受３，３は互いに対峙して配設されているとともに、各軸受３，３の先端側部分は壁体部２，２の表面から所定寸法だけ突出している。

壁体部２，２の間には水路開口部４が形成され、水路開口部４の水域には船等が出入りするゲートを形成している。水路開口部４のゲート幅Ｌ、即ち、防汐堤１の壁体部２，２間の離間距離は、防汐堤１の設置場所に応じて異なり、例えば５ｍから５００ｍ程度に設定することができる。

尚、防汐堤１を設置する海底の地質は特に限定されず、コンクリート、岩石、砂土、泥などのいずれでもよい。

図２に示すように、防汐堤１の水路開口部４には、津波の襲来時に水路開口部４を自動的に閉鎖する津波水門５が設置されている。この防津波水門５の下部側には回転支持軸６が設けられ、回転支持軸６は、一対の壁体部２，２の離間方向に水平に延びている。

回転支持軸６は、一般に耐食処理が施された金属材から作製され、回転支持軸６の両端部は壁体部２，２に回転自在に嵌着されている。

回転支持軸６の外周面には板状の水門本体７と棒状の受圧用腕部材8，8が一体に設けられている。受圧用腕部材８，８と水門本体７とは互いに直角を形成している。

即ち、水門本体７は海底面に対し略平行に配設され、且つ、受圧用腕部材８，８は水門本体７に対して略直角な上下方向に延びている。水門本体７は、支持回転軸９を境として沖側海底２４Ａと平行な方向になる倒伏状態に設定されている。また、水門本体７の長さＳは、津波襲来時の水路開口部４の水域の深さよりも所要寸法だけ長くなるように設定されている。

水門本体７の長さＳ及び受圧用腕部材８，８の長さＴについては、設置条件により具体的な寸法が異なり、特に限定されないが、例えば１５ｍ〜２５ｍ、より好ましくは１８ｍ〜２２ｍ程度に設定することができる。

受圧用腕部材８，８は、定常時には、受圧用腕部材８，８の上端部が海面ＷＬから上方に所定寸法だけ露出するように設けられる。

さらに、受圧用腕部材８、８の下端部と水門本体７の基端部との間には、略直角三角形状の補強部材９が一体に設けられ、補強部材９、受圧用腕部材８、８の下端部と水門本体７の基端部との一体化構造の剛性強度が増大している。

水門本体７と受圧用腕部材８，８と補強部材９の材質については、一般に耐食性又は表面耐食性処理が施された鉄材等の金属、或いはコンクリート等から作製摺ることができるが、設置条件などの設計事項に応じて、所要の強度を有する繊維強化合複合材料、ゴム材など適宜使用することも可能である。

受圧用腕部材８の個数は２本に限らず、防津波水門５が所定の形状寸法以上の中型タイプまたは大型タイプの場合は、図3に示すように、３本以上の受圧用腕部材８を設け、該受圧用腕部材８を回転支持軸６の長さ方向に適宜間隔を隔てて設けることができる。この場合、受圧用腕部材８同士間の間隔は、漁船やボート等の船舶が通過できる間隔に設定するものとする。

また、防津波水門５が所定の形状寸法以下の小型タイプの場合は、図４に示すように、1本の受圧用腕部材８を設け、該受圧用腕部材８を回転支持軸６の長さ方向中央位置に配設することができる。

図２では受圧用腕部材８の個数が２本の場合を例示しており、２本の受圧用腕部材８，８は夫々回転支持軸６の両端部に固設されている。さらに、２本の受圧用腕部材８，８の上端部には、梁部材又は桁部材などの横架部材１０が架け渡され、受圧用腕部材８，８同士の一体化強度が増大している。

図２に例示する実施形態では、受圧用腕部材８，８は鳥居型の一体化構造が採択されている。即ち、受圧用腕部材８，８の上端同士は上側横架部材１０により連結され、上側横架部材１０の両端部は受圧用腕部材８，８の外側に所定寸法だけ延出している。

また、受圧用腕部材８，８の上端近傍部同士は下側横架部材１１により連結され、下側横架部材１１の両端面は受圧用腕部材８，８の内側面に固設されている。更に、上側横架部材１０の中央部と下側横架部材１１の中央部同士は、両者の剛性強度を高めるべく縦補強部材１２を介して上下連結されている。

このため、受圧用腕部材８，８同士は、上側横架部材１０，下側横架部材１１及び縦補強部材１２による鳥居型一体化構造により連結強度が非常に増大している。

但し、受圧用腕部材８，８同士の一体化強度増大構造は前記鳥居型に限らず、要は、受圧用腕部材８，８同士の剛性が増大する構造であれば、他の構成も採択することが出来る。

次に、本実施例の作用について説明する。図６に示すように、定常時では、防津波水門５の受圧用腕部材８，８は、その先端側部分が海面ＷＬから突出した起立状態にあり、且つ、防津波水門５の水門本体７は沖側海底１４Ａに対し略平行な倒伏状態にある。従って、防津波水門５は開いているため、海面ＷＬの高さは、防津波水門５を境とする陸地側と沖側では同一の高さにある。

しかし、図７に示すように、津波１５が沖側から防汐堤１に襲来した時には、防津波水門５の受圧用腕部材８，８が陸側海底１４Ｂと略平行な倒伏方向に回動し始め、かつ、防津波水門５の水門本体７が海面ＷＬから突出した起立方向に回動し始める。

即ち、津波１５が襲来すると、該津波１５の波力（水圧）が防津波水門５の受圧用腕部材８に作用し、受圧用腕部材８が水路開口部４，４を回転軸として陸側海底１４Ｂに向かって回転動作を開始する。

之に伴い、該受圧用腕部材８と一体に回転する水門本体７が、沖側海底１４Ａからリストアップ（回転開始）し、その後、水門本体７が津波の水流の圧力を直接受けて、起立方向への回転動作を自動的に加速させる。

これにより、図７に示すように、受圧用腕部材８と水門本体７が９０度だけ回転することにより、受圧用腕部材８は陸側海面１４Ｂと接触した倒伏状態になると共に、水門本体７は、沖側海面１４Ａに対して略垂直な状態に動作する。

つまり、水門本体７の先端側部分が、海面ＷＬから所定寸法だけ突出した起立状態になり、防汐堤１の水路開口部３が水門本体７によって閉鎖される。

このように、防汐堤１に津波１５が襲来したときは、沖側海面ＷＬが高くなるため、津波１５の移動力（波力エネルギー）により受圧用腕部材８が押圧されて回転することで、受圧用腕部材８が陸側海底１４Ｂに対し略平行な倒伏状態になる。

これに伴い、水門本体７が海面ＷＬに対して略直角な起立状態になり、津波１５の進行方向に対して略垂直に対面することとなる。従って、水門本体７により、津波１５の進行が阻止されるため、防津波水門５から陸地側への津波１５の侵入が不可能になる。

本実施例では、地震が発生したときは、受圧用腕部材８，８の上端部に設けた桁部材、梁部材などの横架部材１０，１１によって、地震力、すなわち地震発生時の早期の揺れ若しくは振動を敏感に感知することができる。これにより、地震力の早期感知をトリガーとして、防津波水門５の閉鎖方向への回転」動作を早期に開始させることができる。

叙上の如く本発明によると、一対の壁体部の下端部間に回転自在に架け渡された支持回転軸と、略鉛直方向に起立した状態で支持回転軸に固設され、上端部分が水面から突出する棒状または断面矩形状（所定厚さ以上の厚板状を含む）の受圧用腕部材と、支持回転軸を境として沖側の水底と略平行な方向に倒伏した状態で支持回転軸に固設され、津波襲来時の前記水路開口部の水深よりも長さが長い板状の水門本体とを備え、津波襲来時に、津波の波力で受圧用腕部材と共に水門本体が回転して起立状態になることにより、水門本体で水路開口部を自動的に閉鎖するように構成した。

即ち、津波が来襲しない定常時では、水門本体は、水底に対面する倒伏状態（略水平状態）に設定されている。一方、津波の襲来時には、津波の波力により受圧用腕部材が押圧されて陸側に回転し、同時に、水門本体もこれと一体に回転して、水面に対し略直角な起立状態（略鉛直状態）に変化する。

このように、津波襲来時には、起立状態に回転移動した水門本体によって防津波水門が閉鎖されることにより、津波の陸地側への侵入を阻止して、津波による災害を未然に防止することができる。又、この防津波水門は、人間の監視や操作を要することなく、水路開口部の閉鎖を自動的に行うことができる。

また、防津波水門の水路幅が長い場合は、即ち、支持回転軸が長い場合は、これに応じて受圧用腕部材の本数を増加させることができる。依って、想定される津波の大きさに応じて、受圧用腕部材の受圧面積を設定し得る。依って、防津波水門の剛性強度を高めつつ、防津波水門の大型化に容易に対応することができる。

さらに、複数本の受圧用腕部材の上端側部分同士は、横架部材（桁部材、梁部材を含む）を介して互いに連結させることにより、複数本の受圧用腕部材同士の一体化強度を高めることが出来るので、仮に大きな津波により複数本の受圧用腕部材に大きな押圧力が作用した場合でも、この押圧力に十分に耐えられる丈夫な受圧用腕部材を容易に実施できる。

さらにまた、受圧用腕部材の下端部は、補強部材を介して前記水門本体の基端部に連結した場合は、水門本体と受圧用腕部材との一体化強度が更に増大するので、大きな津波の波力に十分耐えられる高剛性強度の防津波水門を安価に作製することができる。

尚、本発明は本発明の精神を逸脱しない限り、様々の改変をすることができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明は、防汐堤に設置される防津波水門にあれば、その型式、種類、大きさ、設置場所等を問わず、産業上すべて適用可能である。

１防汐堤
２壁体部
３軸受（中空パイプ）
４水路開口部
５防津波水門
６回転支持軸（回転軸）
７水門本体
８受圧用腕部材（回転動作用トリガー部材、リフトアップ用引き金部材）
９補強部材
１０上側横架部材
１１下側横架部材
１２縦補強部材
１４Ａ沖側海底
１４Ｂ陸側海底
１５津波

Claims

防汐堤を構成する一対の壁体部の間に形成した水路開口部に設置される防津波水門において、
前記一対の壁体部の下端部間に回転自在に架け渡された支持回転軸と、
略鉛直方向に起立した状態で前記支持回転軸に固設され、上端部分が水面から突出する受圧用腕部材と、
前記支持回転軸を境として沖側の水底と略平行な方向に倒伏した状態で前記支持回転軸に固設され、津波襲来時における前記水路開口部の水域の深さよりも長さが長い板状の水門本体とを備え、
津波襲来時に、津波の波力で前記受圧用腕部材が回転して浮力を受けながら陸側の水底に着底すると共に前記水門本体が回転して起立状態になることにより、該水門本体によって前記水路開口部が閉鎖されるように構成したことを特徴とする防津波水門。
前記受圧用腕部材は、前記水門本体の幅方向に間隔をあけて複数本設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防津波水門。
前記複数本の受圧用腕部材の上端側部分同士は、横架部材を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項２に記載の防津波水門。
前記受圧用腕部材の下端部と前記水門本体の基端部とは補強部材を介して連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の防津波水門。