JP6172830B1 - Acting underwater wall - Google Patents
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Abstract
【課題】 柱と幕とケーブルで、水中にしっかりとした壁を設置する技術を提供する。【解決手段】 海底より起立する柱(2)の各所と、海底に打ち込んだ杭(3)とをケーブル(4)で連結し、そのようにして複数以上設けられた柱の間に幕(1)を張ることで壁を形成することを特徴としたものである。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for installing a solid wall underwater with a pillar, a curtain and a cable. SOLUTION: Each part of a pillar (2) standing up from the seabed and a pile (3) driven into the seabed are connected by a cable (4), and a curtain (1 ) To form a wall. [Selection] Figure 1
Description
本発明は水中で安価にしっかりとした壁を作るための幕式水中壁に関する物である。 The present invention relates to a curtain type underwater wall for making a firm wall at low cost in water.
従来、水中に壁を設けようとした場合、幕を浮体で吊り下げる方法があった。この方法は安価にできる反面、布を張った日よけみたいなもので壁としての強度は低かった。またしっかりとした壁を水中に設けようとするならば、水を抜いて本格的な土木工事が必要であった。 Conventionally, when a wall is to be provided in water, there has been a method of hanging a curtain with a floating body. Although this method can be made inexpensively, it is like a sunshade with cloth, and its strength as a wall is low. If a solid wall was to be installed in the water, full-scale civil engineering work was needed after draining the water.
本発明は、柱と幕とケーブルで、水中にしっかりとした壁を設置する技術を提供するものである。 The present invention provides a technique for installing a solid wall underwater with pillars, curtains, and cables.
上記目的を達成するために、本発明の幕式水路において請求項1に係るものは、水底より起立する柱の各所と、水底に打ち込んだ杭とをケーブルで連結し、そのようにして複数以上設けられた柱の間に幕を張ることで壁を形成し、水より軽い浮力部を柱に設けたものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the curtain-type water channel of the present invention, a portion of a pillar standing from the bottom of the water and a pile driven into the bottom of the water are connected by a cable, and a plurality of such A wall is formed by placing a curtain between the pillars provided, and a buoyancy part lighter than water is provided on the pillar .
請求項2に係るものは、請求項1に係るものにおいて、水より軽い浮力部を幕と幕の連結部に設けたものである。 A second aspect of the present invention is the one according to the first aspect, wherein a buoyancy portion lighter than water is provided at a connecting portion between the curtain and the curtain.
本発明は、以上説明したように構成されており、以下に記載されるような効果を有する。 The present invention is configured as described above and has the effects described below.
請求項1に係る仕組みを用いた場合、幕を使うことで水中に安価に強度の高い壁を作ることができる。今までは水中にフロートで幕を吊り下げ、下部を重りで固定するなどといった方法があった。安価には設置できるが強度としては弱いものであった。また強度の強い壁を水中に築く場合は水を抜いてから工事を行うので、費用も期間も莫大なものになってしまっていた。本発明はケーブルの引っ張り強度の強さを最大限に利用するものであり、水中に建てた柱の各所と海底に打ち込んだ杭とをケーブルで連結することで、柱にかかる水圧に耐える構造で柱と柱の間に幕を張ることで水中に壁をつくるものである。柱と海底に張るケーブルは、幕に対して直行方向の両側に張ることで、どの方向からの圧力にも耐えることができる。ただし、一番端の柱は片側しか幕が張られていないので、幕の方向から120度の角度をおいて2方向にケーブルを張るか、90度の角度をおいて3方向にケーブルを張った方がよい。これにより、水中に強度の高い壁を安価に設けることができる。この技術も用いれば港に適さなかった場所を港にすることができる。
When the mechanism according to
また、水より軽い浮力部を柱に設けることにより、柱のコストを抑えることができる。通常、柱を建てようとするならば、自重で倒壊しないように基部に近づくほど頑丈にしなければならない。しかし本発明の柱はケーブルと幕により4方より支えられているのでバランスを崩して倒壊する恐れはない。水中であれば浮力を利用できるので、柱の随所に水より軽い物質の浮力部を設けることにより自重を相殺し柱の部材を減らし、柱のコストを抑えることができる。 Moreover, the cost of a pillar can be suppressed by providing a buoyancy part lighter than water in a pillar. Normally, if you are going to build a pillar, you must be strong enough to get closer to the base so that it does not collapse under its own weight. However, since the pillar of the present invention is supported from the four sides by the cable and the curtain, there is no possibility of collapsing and collapsing. Since buoyancy can be used in the water , by providing buoyancy parts made of a material that is lighter than water in every part of the pillar, the weight can be offset, the number of pillar members can be reduced, and the cost of the pillar can be reduced.
請求項2に係る仕組みを用いた場合、請求項1に係る仕組みを用いた場合に加え、幕と幕の連結部に水より軽い浮力部を設けたものである。幕がいくら軽いとはいえ、水圧に破れないような丈夫な幕が幅100m長さ50m以上ともなればかなりの重量になる。連結部も加わればなおさらである。そこで、幕に水より軽い浮力部を取り付けることで重量の一部を浮力で相殺し、幕を張る柱の強度を抑えることができる。
In the case where the mechanism according to
本発明を実施するための形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1は発明を実施するための形態を示す斜視図である。海底より海面上まで起立させた柱(2)を複数本一列に並べ、その間を幕(1)で遮蔽する。柱(2)は水流の圧力で折れないように、等間隔をおいてケーブル(4)で水底に打ち込んだ杭(3)と連結する。強度が確保できるならば、一つの杭(3)に複数のケーブル(4)を連結すれば、杭(3)を打つコストを抑えることが出来る。ケーブル(4)は幕(1)が張られている方向と直交するように張るとどの方向からの圧力にも対処することができる。ただし幕(1)の終端の柱(2)には列方向への圧力に対処するために、列の延長線方向にもケーブル(4)を張る。水流の漏れを防ぐため幕(1)の下部には接地板(28)を設ける。海底の地質上難しい場合はテトラポットを敷き詰める方法もある。 The form for implementing this invention is demonstrated based on FIGS. 1-3. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment for carrying out the invention. A plurality of pillars (2) standing up from the sea floor to the sea surface are arranged in a row, and the space between them is shielded by a curtain (1). The column (2) is connected to a pile (3) driven into the bottom of the water with a cable (4) at regular intervals so as not to be broken by the pressure of the water flow. If the strength can be secured, the cost of hitting the pile (3) can be reduced by connecting a plurality of cables (4) to one pile (3). If the cable (4) is stretched so as to be orthogonal to the direction in which the curtain (1) is stretched, it can cope with pressure from any direction. However, in order to cope with the pressure in the column direction, the cable (4) is also extended to the column (2) at the terminal end of the curtain (1) in the extension line direction of the column. A ground plate (28) is provided below the curtain (1) to prevent leakage of water flow. If the geology of the seabed is difficult, there is a method to spread tetrapods.
図2は図1から杭(3)とケーブル(4)を省いた側面図である。柱(2)と幕(1)は、海に設置する場合、満潮時の荒天においても海面に沈まないようにするのが好ましい。 FIG. 2 is a side view in which the pile (3) and the cable (4) are omitted from FIG. When the pillar (2) and the curtain (1) are installed in the sea, it is preferable not to sink into the sea surface even in stormy weather at high tide.
図3は図1の上面図である。ケーブル(4)を張る方向を分かりやすく示すために、重なる部分の杭(3)とケーブル(4)は省いている。 FIG. 3 is a top view of FIG. In order to clearly show the direction in which the cable (4) is stretched, the overlapping piles (3) and the cable (4) are omitted.
実施例1を図4を基に説明する。幕(1)の終端の柱(2)よりYの字方向にケーブル(3)を張ったものである。図3と比べて1方向少ないため設置コストが若干抑えられる。 Example 1 will be described with reference to FIG. The cable (3) is stretched in the Y-direction from the end pillar (2) of the curtain (1). Since one direction is less than that in FIG.
実施例2を図5および図6を基に説明する。横長の幕を縦にいくつも連結することにより、巨大な縦に長い幕を作るものである。そのために図5において、幕(1)の上辺と下辺に穴(10)を多数設ける。左右に車輪(7)を備えたロッド(8)と幕(1)を多数の連結器(9)で連結する。図6は図5の幕をいくつも縦に連結したものである。一番上のロッド(8)の両端にはレールに落ち込まないように車輪(7)の代わりにストッパー(11)を設ける。ロッド(8)は強度さえ確保できればケーブルを用いても構わない。また、車輪(7)の代わりにレール内をスライドするランナーを用いても構わない。もちろん、幕(1)を縦方向だけではなく横方向にも連結しても構わない。 Example 2 will be described with reference to FIGS. By connecting several horizontal curtains vertically, a huge vertical curtain is created. To that end, in FIG. 5, a number of holes (10) are provided on the upper and lower sides of the curtain (1). A rod (8) having wheels (7) on the left and right and the curtain (1) are connected by a number of connectors (9). FIG. 6 is a diagram in which the curtains of FIG. 5 are connected vertically. Stoppers (11) are provided at both ends of the uppermost rod (8) in place of the wheels (7) so as not to fall into the rail. As long as the rod (8) has sufficient strength, a cable may be used. Moreover, you may use the runner which slides in a rail instead of a wheel (7). Of course, the curtain (1) may be connected not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.
実施例3を図7を基に説明する。幕(1)とロッド(8)を連結するための連結器(9)の斜視図である。連結ベース金具(14)の上下にU字金具(13)をナット(12b)で留める。連結ベース金具(14)の中央にある穴はロッド(8)を入れるための穴である。ヒンジ部(15)により開閉ができ、ナット(12a)によって締める。ヒンジ部(15)を用いているのは、連結作業時に部品を海中に落下させないためである。U時金具(13)は落下防止にチェーンを連結ベース金具(14)との間に装着してもよい。 A third embodiment will be described with reference to FIG. It is a perspective view of the coupler (9) for connecting a curtain (1) and a rod (8). The U-shaped bracket (13) is fastened with the nut (12b) on the upper and lower sides of the connection base bracket (14). The hole in the center of the connecting base fitting (14) is a hole for inserting the rod (8). It can be opened and closed by the hinge part (15) and tightened by the nut (12a). The reason why the hinge portion (15) is used is to prevent the component from dropping into the sea during the connecting operation. The U hour metal fitting (13) may be mounted between the U base metal fitting (13) and the connection base metal fitting (14) to prevent the fall.
実施例4を図8および図9を基に説明する。幕(1)の上辺と下辺に穴(10)を多数設ける。左右に車輪(7)を備えたロッド(8)と幕(1)を実施例3で示した連結器(9)を用いて連結する。また、水圧が来る方向の幕(1)の下部には幕の折り返し部分(17)を作る。図9において幕の折り返し部分(17)で連結部分の隙間を覆っている実施例を示す。柱の間隔が広くロッド(8)を用いることが困難であるならば、代わりにケーブルを用いてもよいし、ロッド(8)を用いずに幕(1)同士を直接連結してもよい。 Example 4 will be described with reference to FIGS. Many holes (10) are provided on the upper and lower sides of the curtain (1). The rod (8) having the wheels (7) on the left and right and the curtain (1) are connected using the connector (9) shown in the third embodiment. In addition, a curtain folding portion (17) is formed below the curtain (1) in the direction in which the water pressure comes. FIG. 9 shows an embodiment in which the folded portion (17) of the curtain covers the gap of the connecting portion. If it is difficult to use the rods (8) because the distance between the columns is wide, a cable may be used instead, or the curtains (1) may be directly connected without using the rods (8).
実施例5を図10を基に説明する。幕の折り返し部分(17)の代わりにカバー(25)を用いたもので、効果は実施例4と同じである。 A fifth embodiment will be described with reference to FIG. A cover (25) is used instead of the folded portion (17) of the curtain, and the effect is the same as that of the fourth embodiment.
実施例6を図11を基に説明する。実施例4のロッド(8)の水路の外側方向に水より軽い浮力部(26a)を取り付けたものである。これにより、幕(1)やロッド(8)および連結器(9)の重量の一部を浮力によって相殺し、柱にかかる重量を軽減させる。ロッド(8)と浮力部(26a)を一体化させてもよい。 Example 6 will be described with reference to FIG. The buoyancy part (26a) lighter than water is attached to the outer side of the water channel of the rod (8) of Example 4. Thereby, a part of the weight of the curtain (1), the rod (8), and the coupler (9) is offset by buoyancy, and the weight applied to the pillar is reduced. The rod (8) and the buoyancy part (26a) may be integrated.
実施例7を図12を基に説明する。幕の巻軸(20)に巻きつけた幕(1)をベルト(18)によって幕(1)を海底深くまで張ることができる。柱(2)に取り付けられたベルト(18)は両端のベルトの軸(21)により回転し、ベルト(18)表面に設けられた突起(19)は幕(1)に設けられた穴にかみ合うことで幕(1)のたわみを抑える仕組みである。 Example 7 will be described with reference to FIG. The curtain (1) wound around the winding shaft (20) of the curtain can be stretched to the bottom of the sea by the belt (18). The belt (18) attached to the pillar (2) is rotated by the shafts (21) of the belts at both ends, and the protrusion (19) provided on the surface of the belt (18) engages with the hole provided in the curtain (1). This is a mechanism to suppress the deflection of the curtain (1).
実施例8を図13を基に説明する。幕(1)の最下部に接地板(28)を設けたものである。接地板(28)の下部は鋭利にし、自身の重量によって水底に突き刺さるようにする。もし、幕(1)だけの場合。隙間を完全に塞ぐことが難しく、隙間があるとそこから水流が噴出し、水底をどんどん削ってしまい壁としての機能が弱くなってしまう。接地板(28)は柱間の地形に応じて形状を決める。 Example 8 will be described with reference to FIG. A ground plate (28) is provided at the bottom of the curtain (1). The lower part of the ground plate (28) is sharpened so that it pierces the bottom of the water with its own weight. If only curtain (1). It is difficult to completely close the gap, and if there is a gap, water flows out from it, and the bottom of the water is scraped off and the function as a wall is weakened. The shape of the ground plate (28) is determined according to the topography between the columns.
実施例9を図14および図15を基に説明する。柱(2)と杭とをケーブルで繋ぐ場合はどちらかにウインチを設置する方法があるが、各杭にウインチ(29)を設置するのは、海底に杭を打ち込んだ後に設置することになり困難である。その点、柱(2)ならば製造中に設置でき、動力の確保においても簡単である。ただし、重量がかさみ強度が必要になる。仮に50mの柱に2m間隔でウインチ(29)を設置した場合、両面合わせて50個のウインチが柱(2)に設置されることになる。この重量を浮力部(26b)で相殺するにはよほど柱(2)を太くせねばならず、そうなると水流に対する柱(2)の抗力が増大するので、柱(2)の形状は水流に対して流線型を取るなどの工夫が必要になる。さらに抵抗を減らすためにウインチ(29)を柱(2)に埋めてもよい。また、柱(2)の設置後ケーブルを張っただけでは、直交方向からの強い圧力があれば倒れてしまうので、幕を張るまでは浮体などで保持する必要があると思われる。図14は上記の側面図であり、図15はその断面図である。 Example 9 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. When connecting the pillar (2) and the pile with a cable, there is a method of installing a winch on either side, but installing the winch (29) on each pile is to install it after driving the pile into the seabed. Have difficulty. In that respect, if it is a pillar (2), it can be installed during manufacture and it is easy also in ensuring motive power. However, the weight is bulky and requires strength. If winches (29) are installed at intervals of 2 m on a 50 m pillar, 50 winches in total are installed on the pillar (2). In order to offset this weight by the buoyancy part (26b), the column (2) must be made thicker, and the drag of the column (2) against the water flow increases, so the shape of the column (2) is It is necessary to use a streamlined design. In order to further reduce the resistance, the winch (29) may be buried in the pillar (2). Moreover, if the cable is stretched after the column (2) is installed, it will fall down if there is a strong pressure from the orthogonal direction, so it seems necessary to hold it with a floating body until the curtain is stretched. FIG. 14 is a side view of the above, and FIG. 15 is a sectional view thereof.
実施例10を図16を基に説明する。幕式水中壁を2列作り、水流(30)の流出口を流入口より狭め、流出口に抗力型の発電機(23)を2機設置した上面図である。水圧は海流の速度の3乗に比例するので、幕(1)の水流(30)に対する角度を浅くすることで強度を確保させている。強度がさらに必要な場合は柱(2)の本数を多くしたり、柱(2)を海底に固定するケーブル(4)と杭(3)の本数を増やす。 Example 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a top view in which two curtain-type underwater walls are formed, the outlet of the water stream (30) is narrowed from the inlet, and two drag generators (23) are installed at the outlet. Since the water pressure is proportional to the cube of the velocity of the ocean current, the strength is ensured by reducing the angle of the curtain (1) with respect to the water current (30). If more strength is required, increase the number of pillars (2) or increase the number of cables (4) and piles (3) that secure the pillars (2) to the seabed.
実施例11を図17を基に説明する。柱(2)を建造しながら沈めていく柱建造用浮体(22)の上面図である。柱建造用浮体(22)の両端にくぼみがあり、そこで柱(2)を建造する。柱(2)が2本とも設置できたならば幕を両柱に設置する。柱建造用浮体(22)は直方体の浮体を連結して大型化するメガフロートなどを用いれば比較的安価に建造できる。 Example 11 will be described with reference to FIG. It is a top view of the floating body (22) for pillar construction which sinks while building a pillar (2). There are depressions at both ends of the column building float (22), and the column (2) is built there. Once both pillars (2) have been installed, curtains are installed on both pillars. The column building floating body (22) can be constructed at a relatively low cost by using a mega float that is connected to a rectangular parallelepiped floating body to increase its size.
1 幕
2 柱
3 杭
4 ケーブル
5 水底
6 水面
7 車輪
8 ロッド
9 連結器
10 穴
11 ストッパー
12a ナット
12b ナット
13 U字金具
14 連結ベース金具
15 ヒンジ部
16 ボルト
17 幕の折り返し部分
18 ベルト
19 突起
20 巻軸
21 ベルトの軸
22 柱建造用浮体
23 発電機
24 レール
25 カバー
26a 浮力部
26b 浮力部
27 ランナー連結ケーブル
28 接地板
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30 水流
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