JP6300199B2 - Rotation prevention structure for movable breakwater - Google Patents
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Description
本発明は、可動式防波堤の回転防止構造に関するものであり、具体的には、可動式防波堤における鋼管の回転防止を容易かつ低コストに実現する技術に関する。 The present invention relates to a structure for preventing rotation of a movable breakwater, and more specifically, to a technique for easily and inexpensively preventing rotation of a steel pipe in a movable breakwater.
通常の気象条件時には海底付近にある一方、荒天時や津波発生時などには海面上に突出して後背領域への波浪の入射を抑制する可動式防波堤が提案されている。この可動式防波堤は、海底地盤に立設された下部鋼管とその内空において上下に摺動する上部鋼管とから主に構成され、特に措置を講じない場合、突出時に波浪を受けた上部鋼管が下部鋼管内空で回転する事態となりうる。上部鋼管が回転すると、上部鋼管と下部鋼管との間で駆動機構などへの電力供給を行うカプラが位置ずれを起こし、鋼管位置の調整作業が発生する。また、隣接鋼管を支点にして上部鋼管を吊下している索材の損傷、切断が生じる懸念もある。 A movable breakwater has been proposed that is near the seabed under normal weather conditions, but protrudes above the sea surface during stormy weather or when a tsunami occurs, and suppresses the incidence of waves into the back area. This movable breakwater is mainly composed of a lower steel pipe standing on the seabed and an upper steel pipe that slides up and down in the inner space. It can be a situation where it rotates in the lower steel pipe. When the upper steel pipe rotates, the coupler that supplies power to the drive mechanism or the like is displaced between the upper steel pipe and the lower steel pipe, and the adjustment work of the steel pipe position occurs. In addition, there is a concern that damage and cutting of the rope hanging the upper steel pipe with the adjacent steel pipe as a fulcrum may occur.
そこで、こうした可動式防波堤における鋼管の回転防止に関する技術としては、以下のような技術が提案されている。すなわち、可動式防波堤において上部鋼管の外周面に沿って長手方向に延設された突起部を備え、この突起部が下部鋼管天端に備わるスタビライザーの間隙に収容される構成とすることで、上部鋼管の回転を抑止する技術(特許文献1)などが提案されている。 Therefore, the following techniques have been proposed as techniques for preventing the steel pipe from rotating in such a movable breakwater. That is, the movable breakwater includes a protrusion extending in the longitudinal direction along the outer peripheral surface of the upper steel pipe, and the protrusion is accommodated in a stabilizer gap provided at the top of the lower steel pipe. A technique for suppressing rotation of a steel pipe (Patent Document 1) has been proposed.
しかしながら従来技術を採用した可動式防波堤において、上述した上部鋼管の突起部と、下部鋼管の内壁面との離間距離が非常に小さいため、上部鋼管を下部鋼管内で浮上させる際、突起部と下部鋼管の内壁面とが接触しやすく、上部鋼管の浮上が出来なくなってしまう不具合が生じる懸念があった。一方、そうした事態を可能な限り回避すべく、上部鋼管および下部鋼管それぞれの寸法、真円度誤差、曲がりの各製作精度を向上させ、更に、各鋼管の施工時にも真円度誤差計測を多頻度で行うといった対策を行うと、製作および施工にかかるコストと手間、工期が過大になってしまう問題があった。 However, in the movable breakwater adopting the prior art, since the separation distance between the protrusion of the upper steel pipe and the inner wall surface of the lower steel pipe is very small, when the upper steel pipe is levitated in the lower steel pipe, the protrusion and the lower There is a concern that the inner wall surface of the steel pipe is likely to come into contact with each other, and there is a problem that the upper steel pipe cannot float. On the other hand, in order to avoid such a situation as much as possible, the manufacturing accuracy of each of the upper steel pipe and the lower steel pipe, the roundness error, and the bending are improved. If measures such as frequency are taken, there is a problem that the cost, labor, and construction period for production and construction become excessive.
そこで本発明は、可動式防波堤における鋼管の回転防止を容易かつ低コストに実現する技術の提供を目的とする。 Then, this invention aims at provision of the technique which implement | achieves rotation prevention of the steel pipe in a movable breakwater easily and at low cost.
上記課題を解決する可動式防波堤の回転防止構造は、水底面を貫通して水底地盤内に鉛直に挿入され、水中に上端面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、各下部鋼管内に昇降可能に挿入された上部鋼管とを備えた可動式防波堤において、前記上部鋼管が軸回りに回転した際に、隣接する上部鋼管間で天端部において干渉して、上部鋼管の回転を規制する回転規制部材を前記上部鋼管に設けた可動式防波堤の回転防止構造であって、前記回転規制部材が、前記隣接する上部鋼管のうち一方の上部鋼管における天端部に固定され、他方の上部鋼管における天端部に達する桁材と、前記他方の上部鋼管における天端部にて、前記桁材における端部の左右両側に該当桁材から所定の離間距離を持って設置された少なくとも一対の突起部材と、からなるものであることを特徴とする。 The structure for preventing the rotation of the movable breakwater that solves the above problems includes a plurality of lower steel pipes that are inserted vertically through the bottom of the water into the bottom of the water and open at the top end in the water, and each bottom steel pipe When the upper steel pipe rotates around its axis, the upper steel pipe interferes with the upper end of the upper steel pipe to regulate the rotation of the upper steel pipe. A rotation preventing structure of a movable breakwater provided on the upper steel pipe , wherein the rotation restricting member is fixed to a top end portion of one upper steel pipe among the adjacent upper steel pipes, At least a pair of girders that reach the top end of the steel pipe and at the top end of the other upper steel pipe at a predetermined distance from the corresponding girders on the left and right sides of the end of the girder Projecting members, or It characterized in that it is become one.
これによれば、可動式防波堤における浮上動作や施工作業等に影響を及ぼさない上部鋼管天端部にて、鋼管の寸法、真円度誤差、曲がり等に関する製作精度や施工精度について過大な配慮を必要としない回転防止構造を備えることとなり、上部鋼管の外面と下部鋼管内面との離隔を大きく確保し、上述した施工精度や製作精度に起因した部材同士の接触による上部鋼管の浮上動作の不具合や、製作および施工にかかる過大なコストと手間、工期を回避可能となる。したがって、可動式防波堤における鋼管の回転防止を容易かつ低コストに実現できる。 According to this, excessive consideration is given to the manufacturing accuracy and construction accuracy related to the dimensions, roundness error, bending, etc. of the steel pipe at the top end of the upper steel pipe that does not affect the floating operation and construction work of the movable breakwater. It will be equipped with an anti-rotation structure that is not required, ensuring a large separation between the outer surface of the upper steel pipe and the inner surface of the lower steel pipe, and the problem of the floating operation of the upper steel pipe due to the contact between members due to the construction accuracy and manufacturing accuracy described above. It is possible to avoid excessive costs, labor, and construction time for manufacturing and construction. Therefore, it is possible to easily and inexpensively prevent the steel pipe from rotating on the movable breakwater.
また、前記回転規制部材が、前記隣接する上部鋼管のうち一方の上部鋼管における天端部に固定され、他方の上部鋼管における天端部に達する桁材と、前記他方の上部鋼管における天端部にて、前記桁材における端部の左右両側に該当桁材から所定の離間距離を持って設置された少なくとも一対の突起部材と、からなることにより、隣接する上部鋼管のうち桁材が固定された、一方の上部鋼管の回転挙動が、他方の上部鋼管の天端部上における桁材の平面方向の振れを引き起こすが、その桁材に対し天端部上の突起部材が当接して干渉し、その振れ幅を一定範囲に制限することが可能となる。また、他方の上部鋼管の回転挙動が生じた場合、この他方の上部鋼管の天端部に備わる突起部材も、該当天端部を含む平面上を回転しようとするが、その突起部材に対し同天端部上の桁材が当接して干渉し、その回転挙動を一定範囲に制限することが可能となる。こうした桁材の振れ幅や突起部材の回転範囲の制限は、上述した、一方の上部鋼管の回転挙動の制限に対応する。 Further, the rotation restricting member is fixed to the top end portion of one upper steel pipe among the adjacent upper steel pipes, and the girder reaching the top end portion of the other upper steel pipe, and the top end portion of the other upper steel pipe The at least one pair of projecting members installed at a predetermined distance from the corresponding girder on both the left and right sides of the end portion of the girder, the girder of the adjacent upper steel pipes is fixed. In addition, the rotational behavior of one upper steel pipe causes runout in the plane direction of the girders on the top end of the other upper steel pipe, but the protruding members on the top end abut against the girders and interfere with each other. , It is possible to limit the runout to a certain range. In addition, when the rotation behavior of the other upper steel pipe occurs, the projecting member provided at the top end of the other upper steel pipe also attempts to rotate on the plane including the corresponding top end, but the same occurs with respect to the projecting member. The spar on the top end abuts and interferes, and its rotational behavior can be limited to a certain range. Such restriction of the swing width of the girders and the rotation range of the protruding member corresponds to the restriction of the rotational behavior of the one upper steel pipe described above.
前記回転規制部材が、前記隣接する上部鋼管の各天端部を連結する索状材からなることとすれば、隣接する上部鋼管のうちいずれか一方の上部鋼管に回転挙動が生じた際、その上部鋼管の天端部に所定箇所が固定された索状材が、上述の回転挙動に応じた引っ張り力を受けるが、その一端を固定した他方の上部鋼管を支点に抵抗して干渉し、回転範囲を一定に制限することが可能となる。 If the rotation restricting member is made of a cord-like material that connects the top ends of the adjacent upper steel pipes, when rotation behavior occurs in any one of the upper steel pipes, A cord-like material with a predetermined location fixed to the top end of the upper steel pipe receives the tensile force according to the above-mentioned rotational behavior, but the other upper steel pipe with one end fixed resists and interferes with the fulcrum, and rotates. The range can be limited to a certain level.
本発明によれば、可動式防波堤における鋼管の回転防止を容易かつ低コストに実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, rotation prevention of the steel pipe in a movable breakwater can be implement | achieved easily and at low cost.
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は本実施形態の可動式防波堤10における回転防止構造100の例1を示す説明図であり、図2はその平面図である。本実施形態における可動式防波堤1の回転防止構造100は、可動式防波堤1を構成する上部鋼管が軸回りに回転した際に、隣接する上部鋼管間でその天端部において干渉して上部鋼管の回転を規制し、可動式防波堤1における上部鋼管10の回転防止を容易かつ低コストに実現するものとなる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing Example 1 of the
こうした回転防止構造100が適用される可動式防波堤1は、海底地盤Gを基礎にして垂直に打設され上方に開口した下部鋼管20と、その内空21において昇降する上述の上部鋼管10が海中Sに列設され、その後背領域Aへの波浪の侵入を抑制する構成となっている。
The movable breakwater 1 to which such an
本実施形態における上部鋼管10としては、空気ポンプなどの空気圧送手段による内空11への給気により生じる浮力で海中Sを上昇し、海面F上に突出する本管10Aと、この本管10Aの両側に隣接する上部鋼管であって本管10Aの浮上動作に伴って浮上する側管10Bとを含んでいる。図1の例では、本管10Aの両側に側管10Bを配置した例を示したが、本管10Aの一方の側にのみ側管10Bを配置した構成であってもよい。
As the
また、上述の本管10Aと側管10Bとの間は、本管10Aの天端部12に固定され、各端部103が側管10Bにおける天端部15に達する桁材101が渡されている。この桁材101は所定強度を有する鋼材で構成されており、本実施形態の回転防止構造100における回転規制部材を成すものとなる。なお、桁材101における上述の端部103は、各側管10Bの天端部15に達しているが、そこで固定されてはいない。
Further, between the
また、桁材101は、側管10Bの天端部15における開口部16(図1中の破線で囲んだ拡大図中)を介して下方に垂下させた合成樹脂製ロープなどの索材104を備えており、この索材104の下端104Aは、側管10Bの内空17に備わる隔壁18に接続されている。つまり、桁材101は、隔壁18に接続された索材104によって側管10Bを吊り下げている。従って、上述した本管10Aの浮上動作に伴って桁材101が当初位置から上昇するに従い、索材104で吊り下げられている側管10Bも浮上することになる。なお、こうした本管10Aと側管10Bの浮上動作用の構成は一例であり、他の手段を採用した構成に本実施形態の回転防止構造100を適用してもよい。
Further, the
本実施形態の回転防止構造100における回転規制部材は、上述した桁材101の他に、側管10Bの天端部15に設置された突起部材105を含んでいる。この突起部材105は、側管10Bの天端部15上における桁材101の端部103の左右両側に、この端部103の側面103Aから所定の離間距離dを持って設置した単位突起部材105A、105Bの対105Cで構成されている。図1〜3にそれぞれ示す突起部材105の例では、単位突起部材105A、105Bの対105Cが2つ、側管10Bの天端部15に設置された構成を示している。勿論、この対105Cの設置数は、1つ以上であれば特に限定されない。
The rotation restricting member in the
こうした回転防止構造100によれば、図3にて例示するように、桁材101が固定された本管10Aの回転挙動により、各側管10Bの天端部15上において桁材101の平面方向の振れが生じた際、桁材101に対し天端部15上の突起部材105が当接して干渉し、その振れ幅を一定範囲に制限することが可能となる。また、側管10Bの回転挙動が生じた場合、この側管10Bの天端部15に備わる突起部材105も、該当天端部15を含む平面上を回転しようとするが、その突起部材105に対し同天端部15上の桁材101が当接して干渉し、その回転挙動を一定範囲に制限することが可能となる。
According to such an
なお、津波など過大な波浪を本管10Aが受ける場合、この本管10Aが下部鋼管20とのラップ部50(図4参照)を起点に後背領域Aへ大きく傾斜しようとする挙動が生じ、これに伴って桁材101も大きな振幅で側管10Bの天端部15上を水平移動しようとする。この時、上述の離間距離dが極く小さく、例えば、単位突起部材105A、105Bと、桁材101における端部103の側面103Aとが当初からほぼ接触しているような位置関係にある場合、上述した波浪から本管10Aが受けた荷重は、桁材101を介してほぼそのまま側管10Bの天端部15上の突起部材105にかかることになる。このことは、側管10Bが過大な波浪を受けた場合でも同様である。
In addition, when the
そこで、津波等の過大な波浪による荷重を突起部材105のみで受けずに、上部鋼管10と下部鋼管20の全体として上述の荷重に抗すべく、上部鋼管10に生じる上述の傾斜等の変位等を、桁材101が架設され隣り合う本管10A及び側管10Bの間での相対変位として考慮し、これを許容する離間距離dを決定すると好適である。
Therefore, the displacement of the above-described inclination or the like generated in the
例えば図4にて示すように、上部鋼管10と下部鋼管20とのラップ部50のあそびXmm(ラップ部の上下のあそびが等しい場合)、ラップ部50の長さYmm、であったとする。この状態にて波浪を受けた場合の上部鋼管10の傾斜は、(X×2)/Y=Zと算定できる。また、ラップ部50を除いた上部鋼管長さをVmmとすると、上部鋼管天端部での変位は、V×Z=Wmmとなる。
For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that the
そこで、この上部鋼管天端部での変位Wに、下部鋼管20の打設時における鉛直性に関する誤差や、鋼管製作時の曲がり誤差、真円度誤差による変形量等を加算して、本管10A及び側管10Bの間での相対変位を算定し、この算定値以上となるよう離間距離dを決定すればよい。
Therefore, the displacement W at the top end of the
このように決定した離間距離dに応じて突起部材105の設置を行えば、津波など過大な波浪を受けた本管10Aが傾斜する挙動を生じた際、これに伴う側管10Bの天端部15上での桁材101の移動量は、上述の離間距離d以下であり、波浪から本管10Aが受けた荷重がそのまま突起部材105にかかる事態は回避できる。
If the protruding
続いて本実施形態の可動式防波堤10における回転防止構造100の他の例について説明する。図5は本実施形態の可動式防波堤10の回転防止構造100の例2を示す説明図であり、図6はその平面図である。なお、本例においても可動式防波堤10の構成は上述の例1と同様のものを想定する。
Then, the other example of the
この場合の回転防止構造100は、上述の本管10Aにおける天端部12と、各側管10Bにおける天端部15との間を連結する索状材40から構成されている。この索状体40は合成樹脂製ロープや鋼製の鎖などを採用できる。こうした索状体40によれば、図7にて例示するように、隣接する本管10Aおよび側管10Bのうち、例えば本管10Aに回転挙動が生じた際、この本管10Aの天端部12に一端41が固定された索状材40が、上述の回転挙動に応じた引っ張り力を受けるが、その他端42を固定した側管10Bを支点に抵抗して干渉し、本管10Aの回転範囲を一定に制限することとなる。勿論、側管10Bに回転挙動が生じた場合も、同様に回転範囲を制限できる。
The
なお、索状体40に関しても、上述の突起部材105に関する離間距離dと同様に、津波など過大な波浪を本管10Aが受ける場合、この本管10Aが下部鋼管20とのラップ部を起点に後背領域Aへ大きく傾斜しようとする挙動が生じ、これに伴って索状体40も大きな引っ張り力を受けることになる。この時、索状体40における長さのあそびが極く小さく、例えば、本管10A及び側管10Bにおける各固定箇所間の最短距離で索状体40が渡してある場合、上述した波浪から本管10Aが受けた荷重は、索状体40を介してほぼそのまま側管10Bの天端部15上の索状体40の固定箇所にかかることになる。このことは、側管10Bが過大な波浪を受けた場合でも同様である。
In the meantime, when the
そこで、津波等の過大な波浪による荷重を索状体40および索状体40の固定箇所で直接受けずに、上部鋼管10および下部鋼管20の全体として上述の荷重に抗すべく、上部鋼管10に生じる上述の傾斜等の変位を、索状体40が架設され隣り合う本管10A及び側管10Bの間での相対変位として考慮し、これを許容するあそびを決定すると好適である。相対変位の算定手法の考え方については上述の離間距離dの場合と同様であり、この相対変位の算定値以上となるよう、索状体40のあそびを決定すればよい。
Therefore, the
このように決定したあそびを含む長さの索状体40を設置すれば、津波など過大な波浪を受けた本管10Aが傾斜する挙動を生じた際、これに伴って索状体40が引っ張られる長さは、上述のあそび以下であり、波浪から本管10Aが受けた荷重が、そのまま索状体40ないし索状体40の固定箇所にかかる事態は回避できる。
If the cable-
本実施形態によれば、可動式防波堤における鋼管の回転防止を容易かつ低コストに実現できる。 According to this embodiment, rotation prevention of the steel pipe in a movable breakwater can be realized easily and at low cost.
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely based on the embodiment, it is not limited to this and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
G 海底地盤
S 海中
A 後背領域
F 海面
d 離間距離
1 可動式防波堤
10 上部鋼管
10A 本管
10B 側管
11 上部鋼管内空
12 本管天端部
15 側管天端部
16 側管天端部の開口部
17 側管内空
18 側管隔壁
20 下部鋼管
21 下部鋼管内空
40 索状体
41 索状体の一端
42 索状体の他端
100 回転防止構造
101 桁材
103 桁材端部
103A 桁材端部の側面
104 索材
104A 索材下端
105 突起部材
105A、105B 単位突起部材
105C 単位突起部材の対
G Submarine ground S Underwater A Rear area F Sea surface d Separation distance 1
Claims (2)
前記回転規制部材が、
前記隣接する上部鋼管のうち一方の上部鋼管における天端部に固定され、他方の上部鋼管における天端部に達する桁材と、
前記他方の上部鋼管における天端部にて、前記桁材における端部の左右両側に該当桁材から所定の離間距離を持って設置された少なくとも一対の突起部材と、
からなるものであることを特徴とする可動式防波堤の回転防止構造。 Movable with a plurality of lower steel pipes that penetrate the bottom of the water and are vertically inserted into the water bottom ground and arranged with the upper end surface open in the water, and upper steel pipes that are inserted in each lower steel pipe so as to be movable up and down In the type breakwater, when the upper steel pipe rotates about its axis, the movable steel breakwater is provided with a rotation restricting member for restricting the rotation of the upper steel pipe by interfering at the top end portion between the adjacent upper steel pipes. Anti-rotation structure of
The rotation restricting member is
A girder fixed to the top end of one upper steel pipe among the adjacent upper steel pipes and reaching the top end of the other upper steel pipe,
At the top end of the other upper steel pipe, at least a pair of projecting members installed at a predetermined distance from the corresponding girder on the left and right sides of the end of the girder,
A structure for preventing rotation of a movable breakwater characterized by comprising:
前記回転規制部材が、前記隣接する上部鋼管の各天端部を連結する索状材からなるものであることを特徴とする可動式防波堤の回転防止構造。 Movable with a plurality of lower steel pipes that penetrate the bottom of the water and are vertically inserted into the water bottom ground and arranged with the upper end surface open in the water, and upper steel pipes that are inserted in each lower steel pipe so as to be movable up and down In the type breakwater, when the upper steel pipe rotates about its axis, the movable steel breakwater is provided with a rotation restricting member for restricting the rotation of the upper steel pipe by interfering at the top end portion between the adjacent upper steel pipes. Anti-rotation structure of
The structure for preventing rotation of a movable breakwater, wherein the rotation restricting member is made of a cord-like material connecting the top ends of the adjacent upper steel pipes .
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