JP6138212B2

JP6138212B2 - 浮式消波装置

Info

Publication number: JP6138212B2
Application number: JP2015205342A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　学; 学伊藤; 伊藤　毅; 毅伊藤; 堤　修; 修堤
Original assignee: ゼニヤ海洋サービス株式会社
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2035-10-19
Also published as: JP2017078255A

Description

本発明は、水面に浮遊して波を消波する浮式消波装置に関するものであり、とりわけ、反射波を低減する性能を有するものである。

従来、港湾等に設置して外海から内海に進入する波を減ずるものとして浮式消波堤が提案されている。その浮式消波装置は、浮式消波装置に入射する波（入射波）を反対側に透過させないようにするため、入射波に対しておおよそ垂直な堰を備えた構造である。しかしながら、この垂直な堰によって反射する波（反射波）が発生してしまい、この反射波と入射波とが干渉して浮式消波堤付近の水面を乱すため、その周辺の船舶の航行に悪影響を及ぼしていた。それを解決するため、堰と浮体との間に遊水区画を設けた低反射型の浮式消波堤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８―１４４２４０号公報（特許第３３４２２０９号）

ところで、ボートコース等の小型船舶が航行する小規模な閉鎖水域において操船者の移動や撮影などのために浮桟橋が併設されている場合があり、この浮桟橋に船走波が入射して反射波が発生し、船走波と反射波とが干渉して浮桟橋付近の水面が乱され小型船舶の航行に悪影響を及ぼしてしまう問題がある。

一般的に、このような小規模な閉鎖水域は、水深が浅く、船舶の航行する近くに浮桟橋が併設されていることから、特許文献１のような堰と遊水空間を浮桟橋に設けたような浮式消波堤では、小型船舶の航行可能な水域を狭めてしまうために適していない。したがって、小規模な閉鎖水域に設けられた浮桟橋に備えて低反射性能を有する浮式消波装置が望まれている。

上記課題に鑑み、本発明は、浮体の側部上方から水面に対し傾斜して配置される第一傾斜板と、前記浮体の側部と第一傾斜板との間に前記第一傾斜板から前記浮体の前記側部に向けて水面方向に傾斜して配置される第二傾斜板と、からなり、前記第一傾斜板及び前記第二傾斜板は複数の開口部を有することを特徴とするものである。

また、上述した構成に加え、第一傾斜板は、開口率の異なる上部傾斜面と下部傾斜面とを備えてなり、前記上部傾斜面の開口率は、下部傾斜面の開口率に比べて、大きいことを特徴とすることが好ましい。

また、上述した構成に加え、浮体の側部近傍に取付けられた網目形状の消波材を有することが好ましい。

請求項１記載の発明によれば、浮体と第一傾斜板との間に第二傾斜板を設けることで、浮式消波装置を小型化することが可能である。さらに、入射した波エネルギーを第一傾斜板により吸収させて反射波を低減させることができるとともに、第一傾斜板において吸収又は反射せずに透過した波が第二傾斜板により波エネルギーを吸収させて反射波を低減することが可能である。

請求項２記載の発明によれば、入射した波が下部傾斜面で吸収、反射又は透過せずに第一傾斜板に沿って上部傾斜面まで進入した波を下方へ落下させて浮体上部に波の進入を防ぐことができるとともに、第二傾斜板に波を落下させることで波エネルギーをより消散させ、反射波を低減することが可能である。

請求項3記載の発明によれば、第一傾斜板及び第二傾斜板に入射した波が吸収又は反射せずに透過した入射波を消波材によって消散させることが可能である。

本発明の実施形態における浮式消波装置の一例を示す概念図である。浮体を浮桟橋としたその両側面に第一傾斜板及び第二傾斜板を取付けた状態の(a)正面断面図、(b)斜視図である。岸壁に浮式消波装置を取付けた状態の（a）正面断面図、(b)斜視図である。

本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。ここで、傾斜板の傾斜面の面積と開口部の総面積との面積比の割合を開口率という。

図１に示すように、本発明の浮式消波装置Aは、水面B上に浮遊する浮体５と、浮体５の側部上方から水面Bに対し傾斜して配置される第一傾斜板１と、浮体５の側部と第一傾斜板１との間に水面Bに対して傾斜して配置される第二傾斜板２と、浮体５の側部近傍に取付ける消波材３と、から構成されている。

第一傾斜板１は、樹脂を主体として板状に形成されたものであり、その上部傾斜面１aと下部傾斜面１ｂとを備え、上部傾斜面１ａと下部傾斜面１ｂとの境界を波高よりも上方になるようにする。さらに、上部傾斜面１ａ及び下部傾斜面１ｂに格子状の複数の開口部９，１０を設けられている。この上部傾斜面１aの開口率を、下部傾斜面１ｂの開口率に比べて、大きくするために、開口部１０は開口部９よりも大きくするとよい。

第二傾斜板２は、第一傾斜板１と同様に、樹脂を主体として形成され、その中央傾斜面２ａに格子状の複数の開口部９が設けられている。この第二傾斜板２をフレーム４で支持して浮体５の側部と第一傾斜板１との間に水面Bに対して傾斜させて設置する。また、中央傾斜面２ａの開口率は下部傾斜面１ｂの開口率と同じとするとよい。

消波材３は、網目状に形成され、浮体５の側面近傍にフレーム４で固定して設置されるものである。

フレーム４は、ステンレスを主体とする細長形状の鋼材を第一傾斜板１及び第二傾斜板２の外縁を固定し、かつ、消波材３を浮体５の側部に配置し得るように組まれたものであって、このフレーム４上に第一傾斜板１及び第二傾斜板２の外縁部を固定することで、所定の傾斜角で第一傾斜板及び第二傾斜板を設置することができるとともに、強度が上がるため入射波の衝撃波力による第一傾斜板１及び第二傾斜板２の脱落や破損等を防止することができる。

上述した構成から、浮式消波装置Aに第一傾斜板１と浮体５との間に第二傾斜板２を設置することで小型の浮式消波装置を構成することができ、且つ、入射した波（入射波）は以下の効果によって、反射波を低減して反射率（入射波の波高に対する反射波の波高の比）を低くすることが可能である：
(1) 入射波の波エネルギーが、第一傾斜板１において吸収及び透過されることによって、反射波を低減することができる。
(2) 第一傾斜板１の下部傾斜面１ｂを透過した波の波エネルギーが、第二傾斜板において吸収及び透過されることによって、反射波を低減することができる。
(3) 第―傾斜板１の上部傾斜面１ａに侵入した波の波エネルギーが、上部傾斜面１ａの複数の開口部１０から第二傾斜板２に落下し消散されることによって、反射波を低減することができる。
(4) 消波材３が、第一傾斜板１及び第二傾斜板２を透過した波の波エネルギーを消散させることによって、浮体５からの反射波を低減することができる。

（実施例１）
次に、図２に、浮体５を浮桟橋として、その浮桟橋の両側面に上述の構成を取付けた浮式消波装置Aを示す。

浮体５を浮桟橋として、その両側面に第一傾斜板１及び第二傾斜板２、消波材３を上述した構成に従って設置したものである。また、図２(b)に示すように、所定の幅で第一傾斜板１及び第二傾斜板２を予め形成しておくことで、様々な長さの浮桟橋に設置することができ、施工性・経済性に優れている。

本実施例１の浮式消波装置Aにおいて、第一傾斜板及び第二傾斜板は水面に対して傾斜角２０度から３０度程度で配置し、下部傾斜面１ｂ及び中央傾斜面２ａの開口率を４５％程度とし、上部傾斜面１ａの開口率を７０％程度とし、その上部傾斜面１a及び下部傾斜面１ｂの境界を水面から波高の１．３倍の位置の模型（実機の４分の１縮尺）を作製して、ボートによる船走波の１０ｃｍ程度の波高に相当する入射波を発生させる水槽模型実験を行った。

表１に示すように、波高1〜5cm程度（実機換算では、波高5〜20ｃｍ程度）、かつ、周期0.8〜1.3sec程度（実機換算では、周期1.5〜2.5sec程度）の入射波による反射波の波高を測定し、その反射率（入射波の波高に対する反射波の波高の比）を0.2程度以下
にすることができる知見を得た。

また、実施例２として、図３に示すように、本発明の実施形態である浮式消波装置Aを岸壁に取り付けた場合について説明する。

（実施例２）
この実施例２では、岸壁６に浮式消波装置Aを取り付けるために、フレーム４は、岸壁６方向に延設して浮体５を保持する保持部と、岸壁の鉛直方向に取り付けたガイドワイヤ７に摺動自在な取付部と、を備えている。さらに、このフレーム４と岸壁６との間に緩衝材８を挟持させる。

また、この浮体５による浮力だけでは浮式消波装置Aが十分に浮遊させることが出来ないならば、浮体５aをフレーム４の下部に付加して取り付けてもよい。

この浮式消波装置Aの水面Bの水位変化に追随して摺動することができ浮体５が上下動し、浮桟橋等の浮体に取付けたときと同様の消波性能を発揮することができ、また保持部と岸壁６との摩擦による浮式低反射型消波体及び岸壁の破損等を緩衝材によって防止することができる。

本浮式消波装置は、浮桟橋に取付けるだけでなく、波打ち際にある施設に取付けることで波による破損から保護することも可能であり、又、ボート競技場や水泳競技場等に設置することで安定した競技運営が可能となる。

A…浮式消波装置、１…第一傾斜板、１ａ…上部傾斜面、１ｂ…下部傾斜面、２…第二傾斜板、２a…中央傾斜面、３…消波材、４…フレーム、５，５a…浮体、６…岸壁、７…ガイドワイヤ、８…緩衝材、９，１０…開口部

Claims

浮体の側部上方から水面方向に傾斜して配置される第一傾斜板と、前記浮体の側部と前記第一傾斜板との間に前記第一傾斜板から前記浮体の前記側部に向けて水面方向に傾斜して配置される第二傾斜板と、からなり、前記第一傾斜板と前記第二傾斜板は複数の開口部を有することを特徴とする浮式消波装置。
第一傾斜板は、開口率の異なる上部傾斜面と下部傾斜面とを備え、前記上部傾斜面の開口率は、下部傾斜面の開口率に比べて、大きいことを特徴とする請求項１記載の浮式消波装置。
浮体の側部近傍に取付けられた網目形状の消波材を有することを特徴とする請求項１記載の浮式消波装置。