JP7161984B2 - 起伏ゲート式防波堤の係留装置 - Google Patents

Description

本願は、起伏ゲート式防波堤の係留装置に関する。

津波や高潮などの対策として港湾に設置される起伏ゲート式防波堤が、例えば特許文献１に開示されている。この防波堤は、浮力によって起立（浮上）する扉体と、該扉体を倒伏状態で係留する係留装置とを備えている。

係留装置では、回転自在なトルクシャフトに固定された係留フックがゲート係留部と係合して扉体を係留する。扉体の係留時には、係留フックの係留解除方向への回動を阻止するために、トルクアームのピンを鉛直ロッドの長孔に挿入して該ピンの移動を規制している。また、係留装置では、扉体の係留動作時に、ゲート係留部が係留フックを押し下げてかわした後、係留フックを係留位置に復帰させるべくトルクシャフトを回転させるカウンタウエイトが設けられている。

特許第５１８０９４５号公報

ところで、上述した起伏ゲート式防波堤の係留装置では、係留動作時に、カウンタウエイトによってトルクシャフトが回転した際、トルクアームのピンが移動して鉛直ロッドの長孔の一端に勢いよく当たるため、大きな衝撃が発生してしまう。トルクシャフト等は水中に設けられるため、トルクシャフトに腐食や海棲生物の付着が生じやすく、トルクシャフトを回転させる際の抵抗力が増加する。その抵抗力を上回る重量のカウンタウエイトを設けなければならず、そのため、上述した衝撃がより大きくなる。

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、扉体の係留動作時においてフックを係留位置に戻す際に発生する衝撃を抑制することができる起伏ゲート式防波堤の係留装置を提供することにある。

本願に開示の技術は、扉体を倒伏状態で係留し、該係留を解除することによって前記扉体を浮上させて起立させる起伏ゲート式防波堤の係留装置である。前記係留装置は、トルク軸と、フックと、ピンと、規制部と、カウンタウエイトと、阻止部とを備えている。

前記トルク軸は、前記扉体の被係留部と相対する位置に設けられ、軸心周りに回転自在である。前記フックは、基端側が前記トルク軸に固定され、先端側が前記被係留部と係合して前記扉体を係留する。前記ピンは、前記トルク軸と平行に設けられ、前記トルク軸と一体となって回動する。前記規制部は、前記ピンが挿入され、前記扉体の係留時には前記フックの係留解除方向への回動を阻止すべく一端に前記ピンを接触させて該ピンの移動を規制し、前記扉体の係留動作時には前記被係留部が前記フックを係留解除方向とは反対側に押し下げてかわすまでの間に他端へ向かって前記ピンが移動する長孔が設けられている。前記カウンタウエイトは、前記扉体の係留動作時において前記被係留部が前記フックをかわした後、前記トルク軸を前記フックの係留解除方向に回転させる回転力を前記トルク軸に作用させる。前記阻止部は、前記カウンタウエイトによる前記トルク軸の回転によって前記ピンが前記長孔の前記一端に接触する手前まで移動すると、前記カウンタウエイトによる前記トルク軸への回転力の作用を阻止する。

そして、前記係留装置は、前記阻止部によって前記トルク軸への回転力の作用が阻止された後、前記被係留部が前記フックを係留解除方向に押し上げることによって、前記ピンが前記長孔の前記一端と接触する位置に復帰するように構成されている。

本願の起伏ゲート式防波堤の係留装置によれば、扉体の係留動作時においてフックを係留位置に戻す際に発生する衝撃を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る起伏ゲート式防波堤の概略構成を一部省略して示す図である。 図２は、実施形態に係る係留装置の概略構成を示す平面図である。 図３は、実施形態に係る係留装置の概略構成を示す正面図である。 図４は、係留時のフックの状態を示す図である。 図５は、係留時のトルクアームおよび鉛直ロッドを示す図である。 図６は、係留時の第１および第２カウンタウエイトを示す図である。 図７は、係留動作時における係留装置の要部の一状態を示す図である。 図８は、係留動作時における第１カウンタウエイトの一状態を示す図である。 図９は、係留動作時における係留装置の要部の一状態を示す図である。 図１０は、係留動作時における係留装置の要部の一状態を示す図である。 図１１は、係留動作時における第１カウンタウエイトの一状態を示す図である。 図１２は、係留動作時におけるトルクアームおよび鉛直ロッドの一状態を示す図である。

以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１に示すように、本実施形態の起伏ゲート式防波堤１（以下、単に防波堤１とも言う。）は、例えば津波や高潮対策として港湾に設けられるものである。防波堤１は、扉体１０と、格納部２０と、係留装置３０とを備えている。なお、図１において、右側は港外であり、左側は港内である。図１では、係留装置３０の一部を省略している。

扉体１０は、やや扁平な略矩形体状に形成され、基端側に回動軸１１を有している。扉体１０は、回動軸１１を中心として回動自在に水中に設けられている。扉体１０は、倒伏状態（図１に実線で示す状態）から浮力によって回動軸１１を中心に回動し起立（浮上）する（図１に破線で示す状態）。扉体１０は、起立することにより、港外から港内へ水が浸入するのを防止する。

格納部２０は、海中において区画されると共に扉体１０が区画壁の一部を構成している。具体的に、格納部２０は、海底に設けられており、扉体１０が倒伏状態で格納される。格納部２０は、略矩形体状に形成されており、扉体１０が、格納部２０の区画壁としての上壁を構成している。こうして形成された格納部２０の内部空間は、半密閉空間となっている。

〈係留装置の構成〉
係留装置３０は、扉体１０を倒伏状態で係留し、該係留を解除することによって扉体１０を浮上させて起立させる。図２～図６に示すように、係留装置３０は、トルク軸３１、フック３５、トルクアーム３６、ピン３７、押し上げ部３８、鉛直ロッド３９、第１および第２カウンタウエイト４１，５１、阻止部４４を備えている。

トルク軸３１は、扉体１０の被係留部１３と相対する位置に設けられ、軸心周りに回転自在に設けられている。被係留部１３は、扉体１０の先端部１２におけるやや下側に固定されたピンである。トルク軸３１は、倒伏状態の扉体１０の先端側に設けられ、扉体１０の幅方向に延びている。トルク軸３１は、軸受３２，３３によって支持されている。

フック３５は、基端側がトルク軸３１に固定され、先端側が被係留部１３と係合して扉体１０を係留するものである。フック３５は、トルク軸３１と直交する方向に延びており、トルク軸３１と一体となって回動する。

扉体１０の係留時では、フック３５は、略水平に延びた状態で被係留部１３と係合している（図４参照）。つまり、フック３５は、被係留部１３に上方から掛けられた状態で係合している。被係留部１３は扉体１０の左右両側に１つずつ設けられており、フック３５はそれぞれの被係留部１３に対応して２つ設けられている。フック３５は、トルク軸３１の両端部に設けられている。

トルクアーム３６は、基端側がトルク軸３１の中央に固定されている。トルクアーム３６は、トルク軸３１と直交する方向に延びており、トルク軸３１と一体となって回動する。扉体１０の係留時では、トルクアーム３６は、フックと同様、略水平に延びた状態である（図５参照）。

ピン３７は、トルクアーム３６の先端側に固定されている。ピン３７は、トルク軸３１と平行に設けられ、トルク軸３１およびトルクアーム３６と一体となって回動する。ピン３７は、本願の請求項に係るピンに相当する。

鉛直ロッド３９は、本願の請求項に係る規制部に相当する。以降、規制部を鉛直ロッド３９として記載する。鉛直ロッド３９は、ピン３７が挿入される長孔３９ａを有している。長孔３９ａは、鉛直ロッド３９の上端部に設けられている。鉛直ロッド３９の下端部以降の接続構成は省略する。

扉体１０の係留時には、鉛直ロッド３９は、フック３５の係留解除方向への回動を阻止すべく長孔３９ａの一端３９ｂ（上端）にピン３７を接触させてピン３７の移動を規制している（図５参照）。フック３５の係留解除方向は、フック３５と被係留部１３との係合が開放される方向であり、図４～図６において右回りの方向である。つまり、鉛直ロッド３９は、ピン３７がフック３５の係留解除方向に回動（移動）するのを規制している。

扉体１０の係留動作時には、鉛直ロッド３９は、被係留部１３がフック３５を係留解除方向とは反対側に押し下げてかわすまでの間、長孔３９ａの他端３９ｃ（下端）へ向かってピン３７が移動する。つまり、鉛直ロッド３９の長孔３９ａは、扉体１０の係留動作時に、フック３５が押し下げられることに伴うピン３７の回動（移動）を許容している。なお、扉体１０の係留動作は、扉体１０を係留させる動作であり、詳細については後述する。

第１カウンタウエイト４１は、扉体１０の係留動作時において被係留部１３がフック３５をかわした後、トルク軸３１をフック３５の係留解除方向に回転させる回転力をトルク軸３１に作用させるものである。

阻止部４４は、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１の回転によってピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに接触する手前まで移動すると、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用を阻止するように構成されている。

第１カウンタウエイト４１および阻止部４４は、トルク軸３１に対して被係留部１３（扉体１０）とは反対側に設けられている。図８や図１１にも示すように、第１カウンタウエイト４１は、阻止部４４の上に載せられている。

第１カウンタウエイト４１は、２本のガイド棒４２が挿通されており、ガイド棒４２に沿って昇降自在となっている。阻止部４４は、２本のガイド棒４２のそれぞれの下端に設けられている。第１カウンタウエイト４１は、下降動作が阻止部４４によって阻止される。

押し上げ部３８は、トルク軸３１に固定されている。押し上げ部３８は、トルク軸３１の軸方向視で、トルク軸３１に対してフック３５およびトルクアーム３６とは略反対側に設けられている（図７等参照）。つまり、押し上げ部３８は、第１カウンタウエイト４１の下方に位置している。

押し上げ部３８は、接触部材３８ａおよびリブ３８ｂを有している。接触部材３８ａは、略水平方向に延びる板部材であり、基端側がトルク軸３１に固定されている。リブ３８ｂは、鉛直方向に延びる板部材であり、接触部材３８ａの下面およびトルク軸３１に固定されている。

押し上げ部３８は、扉体１０の係留時には、第１カウンタウエイト４１の下方において第１カウンタウエイト４１と離隔している（図６参照）。つまり、接触部材３８ａと第１カウンタウエイト４１とは離隔している。

押し上げ部３８は、扉体１０の係留動作時において、被係留部１３がフック３５を係留解除方向とは反対側に押し下げるに伴い回動して第１カウンタウエイト４１を下方から押し上げるようになっている。つまり、接触部材３８ａが第１カウンタウエイト４１に接して第１カウンタウエイト４１を押し上げる。

また、押し上げ部３８は、扉体１０の係留動作時において、被係留部１３がフック３５を押し下げてかわすと、第１カウンタウエイト４１の下降によってフック３５の係留解除方向に回動する。そして、第１カウンタウエイト４１が阻止部４４に再び載ることによって、第１カウンタウエイト４１の下降動作が阻止される。

つまり、阻止部４４は、第１カウンタウエイト４１の下降動作を阻止するストッパとして機能する。阻止部４４は、第１カウンタウエイト４１の下降動作を阻止することによって、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用を阻止する。

なお、第１カウンタウエイト４１の下面における接触部材３８ａが接する位置には、摺動部４３が設けられている。押し上げ部３８が第１カウンタウエイト４１を押し上げる際および押し上げ部３８が第１カウンタウエイト４１の下降によって押し下げられる際、接触部材３８ａは摺動部４３に対して摺動する。

そして、係留装置３０は、阻止部４４によってトルク軸３１への回転力の作用が阻止された後、被係留部１３がフック３５を係留解除方向に押し上げることによって、ピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂと接触する位置に復帰するように構成されている。

第２カウンタウエイト５１は、フック３５が係留解除方向に回動して扉体１０の係留が解除された際、トルク軸３１に作用する係留解除方向とは反対側の回転力と同等または同等よりも僅かに大きい回転力をトルク軸３１に作用させるものである。

上記の同等よりも僅かに大きい回転力とは、扉体１０の係留が解除された際、少なくともフック３５が下がらない（係留解除方向とは反対側に回動しない）大きさの回転力であって、トルク軸３１の回転に伴ってピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに接触する衝撃が許容範囲内になる大きさの回転力である。

第２カウンタウエイト５１は、ワイヤロープ５２を介して押し上げ部３８のリブ３８ｂに取り付けられている。つまり、トルク軸３１には、常時、第２カウンタウエイト５１による回転力（係留解除方向とは反対側の回転力）が作用している。

〈扉体の係留動作〉
扉体１０の係留動作について、図７～図１２も参照しながら説明する。先ず、起立していた扉体１０が倒伏してくる。その時、フック３５は、概ね係留位置（図４に示すように、フック３５が被係留部１３と係合して扉体１０を係留する位置）にある。また、ピン３７は長孔３９ａの一端３９ｂに接した状態である。

図７に示すように、倒伏してきた扉体１０の被係留部１３が、フック３５の先端側に上方から接して、フック３５の先端側を押し下げる。つまり、フック３５が、係留解除方向とは反対側に回動する。押し上げ部３８は、フック３５の回動に伴ってフック３５と同じ方向に回動し、摺動部４３を介して第１カウンタウエイト４１の下面に接する。

続いて、フック３５が被係留部１３によってさらに押し下げられると、押し上げ部３８が第１カウンタウエイト４１を押し上げる。つまり、第１カウンタウエイト４１は、上昇して阻止部４４と離隔する（図８参照）。この状態では、第１および第２カウンタウエイト４１，５１の両方の重量が、押し上げ部３８に作用している。

また、フック３５の回動に伴い、ピン３７が長孔３９ａにおいて一端３９ｂから他端３９ｃへ向かって移動する。

また、押し上げ部３８の接触部材３８ａは、トルク軸３１が回動しても常に第１カウンタウエイト４１の中心と接するように円弧面状に形成されている。そのため、押し上げ部３８から第１カウンタウエイト４１に押し上げ力を効果的に作用させることができる。

図９に示すように、被係留部１３がフック３５をさらに押し下げてフック３５をかわすと、フック３５（トルク軸３１）は被係留部１３による拘束が外れる。そうすると、第１カウンタウエイト４１が下降し、それに伴って押し上げ部３８が押し下げられる。つまり、フック３５が係留解除方向に回動すると共に、ピン３７が長孔３９ａにおいて一端３９ｂへ向かって移動する。

そして、図１０～図１２に示すように、ピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに接触する手前まで移動すると、第１カウンタウエイト４１が阻止部４４に再び載る。つまり、第１カウンタウエイト４１の下降動作が阻止部４４によって阻止される。これにより、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用が阻止されるので、フック３５の回動およびピン３７の移動が停止する。そのため、ピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに強く当たるのを未然に防止できる。

続いて、図示はしないが、扉体１０を浮上させることで、被係留部１３をフック３５の先端側に下方から接触させる。さらに扉体１０を浮上させると、被係留部１３によってフック３５が押し上げられて係留位置に戻る（復帰する）。以上で、扉体１０の係留動作が完了する。その際、ピン３７も長孔３９ａの一端３９ｂに接触した状態になる。

上述したピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに接触する手前とは、扉体１０の浮上によって被係留部１３がフック３５を押し上げることが可能な位置までフック３５が戻っていればよい。

扉体１０の係留解除動作では、鉛直ロッド３９による係留力が緩められることで、扉体１０が浮上してフック３５が押し上げられ、扉体１０の係留が解除される。係留が解除された際、扉体１０は波浪によって上下に動揺する場合がある。扉体１０が動揺した場合、仮にフックも下がってしまうと、被係留部とフックとがこぜる虞があり、そうなると、フックに大きな荷重が作用してしまう。本実施形態では、フック３５が下がるのを第２カウンタウエイト５１によって阻止しているため、上記問題の発生を防止できる。

以上のように、上記実施形態の係留装置３０によれば、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１の回転によってピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに接触する手前まで移動すると、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用を阻止するようにした。

上記の構成によれば、ピン３７が長孔３９ａの一端３９ｂに強く当たるのを未然に防止することができる。したがって、扉体１０の係留動作時においてフック３５を係留位置に戻す際に発生する衝撃を抑制することができる。

また、上記実施形態の係留装置３０によれば、阻止部４４は、第１カウンタウエイト４１の下降動作を阻止することによって、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用を阻止する。この構成によれば、容易に第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用を阻止することができる。

また、上記実施形態の係留装置３０では、押し上げ部３８は、扉体１０の係留時には第１カウンタウエイト４１の下方において第１カウンタウエイト４１と離隔している。そして、押し上げ部３８は、扉体１０の係留動作時には、被係留部１３がフック３５を係留解除方向とは反対側に押し下げるに伴い回動して第１カウンタウエイト４１を下方から押し上げる。そして、押し上げ部３８は、被係留部１３がフック３５をかわすと、第１カウンタウエイト４１の下降によってフック３５の係留解除方向に回動し、第１カウンタウエイト４１が阻止部４４に再び載ることで第１カウンタウエイト４１の下降動作が阻止される。

上記の構成によれば、簡易な構成により、第１カウンタウエイト４１によるトルク軸３１への回転力の作用を阻止することができる。

また、上記実施形態の係留装置３０は、フック３５が係留解除方向に回動して扉体１０の係留が解除された際、トルク軸３１に作用する係留解除方向とは反対側の回転力と同等または同等よりも僅かに大きい回転力をトルク軸３１に作用させる第２カウンタウエイト５１を備えている。

上記の構成によれば、扉体１０の係留が解除された際、フック３５が下がる（係留解除方向とは反対側に回動する）のを防止することができる。そのため、被係留部１３とフック３５とがこぜる虞がなくなる。

以上のように、本願に開示の技術は、起伏ゲート式防波堤の係留装置について有用である。

１ 起伏ゲート式防波堤
１０ 扉体
３０ 係留装置
３１ トルク軸
３５ フック
３７ ピン
３８ 押し上げ部
３９ 鉛直ロッド（規制部）
３９ａ 長孔
３９ｂ 一端
３９ｃ 他端
４１ 第１カウンタウエイト
４４ 阻止部
５１ 第２カウンタウエイト

Claims (4)

1. 扉体を倒伏状態で係留し、該係留を解除することによって前記扉体を浮上させて起立させる起伏ゲート式防波堤の係留装置であって、
   前記扉体の被係留部と相対する位置に設けられ、軸心周りに回転自在なトルク軸と、
   基端側が前記トルク軸に固定され、先端側が前記被係留部と係合して前記扉体を係留するフックと、
   前記トルク軸と平行に設けられ、前記トルク軸と一体となって回動するピンと、
   前記ピンが挿入され、前記扉体の係留時には前記フックの係留解除方向への回動を阻止すべく一端に前記ピンを接触させて該ピンの移動を規制し、前記扉体の係留動作時には前記被係留部が前記フックを係留解除方向とは反対側に押し下げてかわすまでの間に他端へ向かって前記ピンが移動する長孔が設けられた規制部と、
   前記扉体の係留動作時において前記被係留部が前記フックをかわした後、前記トルク軸を前記フックの係留解除方向に回転させる回転力を前記トルク軸に作用させる第１カウンタウエイトと、
   前記第１カウンタウエイトによる前記トルク軸の回転によって前記ピンが前記長孔の前記一端に接触する手前まで移動すると、前記第１カウンタウエイトによる前記トルク軸への回転力の作用を阻止する阻止部とを備え、
   前記阻止部によって前記トルク軸への回転力の作用が阻止された後、前記被係留部が前記フックを係留解除方向に押し上げることによって、前記ピンが前記長孔の前記一端と接触する位置に復帰するように構成されている
   ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
2. 請求項１に記載の起伏ゲート式防波堤の係留装置において、
   前記阻止部は、前記第１カウンタウエイトによる前記トルク軸の回転によって前記ピンが前記長孔の前記一端に接触する手前まで移動すると、前記第１カウンタウエイトの下降動作を阻止することによって、前記第１カウンタウエイトによる前記トルク軸への回転力の作用を阻止する
   ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
3. 請求項２に記載の起伏ゲート式防波堤の係留装置において、
   前記阻止部は、前記トルク軸に対して前記被係留部とは反対側に設けられ、
   前記第１カウンタウエイトは、前記阻止部に載せられており、
   前記トルク軸に固定され、前記扉体の係留時には前記第１カウンタウエイトの下方において該第１カウンタウエイトと離隔しており、前記扉体の係留動作時には前記被係留部が前記フックを係留解除方向とは反対側に押し下げるに伴い回動して前記第１カウンタウエイトを下方から押し上げ、前記被係留部が前記フックをかわすと、前記第１カウンタウエイトの下降によって前記フックの係留解除方向に回動し、前記第１カウンタウエイトが前記阻止部に再び載ることで前記第１カウンタウエイトの下降動作が阻止される押し上げ部を備えている
   ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
4. 請求項３に記載の起伏ゲート式防波堤の係留装置において、
   前記フックが係留解除方向に回動して前記扉体の係留が解除された際、前記トルク軸に作用する係留解除方向とは反対側の回転力と同等または同等よりも僅かに大きい回転力を前記トルク軸に作用させる第２カウンタウエイトを備えている
   ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。

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