JP7211925B2 - 起伏ゲート - Google Patents

Description

ここに開示された技術は、起伏ゲートに関する。

例えば、特許文献１には、水中に設けられ、所定の軸心回りに倒伏状態と起立状態との間で回転する扉体を備えた起伏ゲートが開示されている。扉体は、軸心回りに回転自在な状態で支持されている。

特開２０１９－４４３５１号公報

このような扉体は、軸心の方向（いわゆる、スラスト方向）へ変位すると、倒伏状態と起立状態との間での適切な回転が困難となり得る。そのため、軸心の方向への扉体の移動を制限するスラスト受けを設置することが考えられる。

しかしながら、このようなスラスト受けによれば、軸心方向への扉体の移動を制限することができる反面、扉体を取り付けたり、取り外したりする作業が煩雑となる。特に、扉体は水中に設置されるため、扉体の取付及び取外しの際に扉体が波などの水の影響を受ける。その結果、軸心の方向の位置決めが高い精度で要求された状況において、扉体を水中で取付及び取外し作業は、非常に困難なものとなる。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スラスト受けを備えた起伏ゲートにおいて扉体の取付及び取外し作業を容易にすることにある。

ここに開示された起伏ゲートは、水中に設けられ、所定の軸心回りに倒伏状態と起立状態との間で回転する扉体と、前記軸心の方向への前記扉体の移動を制限するスラスト受けとを備え、前記扉体は、前記軸心の方向において前記スラスト受けと対向するように設けられたコンタクト部を有し、前記スラスト受けは、ベースと、前記ベースに着脱可能に取り付けられ、前記軸心の方向において前記コンタクト部と対向するアタッチメントとを有している。

前記起伏ゲートによれば、スラスト受けを備えた起伏ゲートにおいて扉体の取付及び取外し作業を容易にすることができる。

図１は、起伏ゲート式防波堤が設置された港の概観図である。 図２は、起立状態の起伏ゲートを第１水域の側から見た正面図である。 図３は、倒伏状態における起伏ゲートの概略的な側面図である。 図４は、扉体の側面図において、軸部を中心に拡大した部分拡大図である。 図５は、起伏ゲートの正面図において、コンタクト部及びスラスト受けを中心に拡大した部分拡大図である。 図６は、アタッチメントの斜視図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、起伏ゲート式防波堤１００が設置された港の概観図である。

例えば、起伏ゲート式防波堤１００は、津波や高潮対策として海洋、より具体的には港湾に設置される。起伏ゲート式防波堤１００は、第１水域Ａと第２水域Ｂとを仕切るように配置されている。起伏ゲート式防波堤１００が港湾に設置される場合、港外の水域が第１水域Ａであり、港内の水域が第２水域Ｂである。

起伏ゲート式防波堤１００は、起伏ゲート１と、堤体９とを備える。

堤体９は、第１水域Ａと第２水域Ｂとを連通させる開口９１が形成されている。起伏ゲート１は、開口９１に設けられている。堤体９は、互いに対向するように配置され、開口９１を区画する第１側壁９２及び第２側壁９３を有している。

図２は、起立状態の起伏ゲート１を第１水域Ａの側から見た正面図である。図３は、倒伏状態における起伏ゲート１の概略的な側面図である。起伏ゲート１は、水中に設けられ、所定の軸心Ｘ回りに倒伏状態と起立状態との間で回転する扉体１０と、軸心Ｘの方向への扉体１０の移動を制限するスラスト受け４とを備えている。図３では、スラスト受け４の図示を省略している。ここで、「水中に設けられ」とは、少なくとも部分的に水中に配置されていることを意味する。つまり、水中に設けられた扉体１０は、扉体１０の全体が水中に配置されていることを要さない。例えば、水中に設けられた扉体１０には、後述するように起立状態において扉体１０の一部が水上に露出する構成も含み得る。

扉体１０は、開口９１を開閉する。扉体１０は、図１に示すように、第１側壁９２と第２側壁９３との間に配置されている。扉体１０の個数は、任意に設定され得る。この例では、起伏ゲート１は、４つの扉体１０を有している。４つの扉体１０は、第１側壁９２と第２側壁９３との間に配列されている。

扉体１０は、本体１１と、軸心Ｘに対して同心に延びる軸部１２を有している。例えば、本体１１は、略矩形の平板状に形成されている。本体１１の内部には、空気室（図示省略）が形成されている。軸部１２は、本体１１のうち矩形の一辺に相当する部分に設けられている。軸部１２は、略円柱状に形成されている。複数（４つ）の扉体１０は、図１に示すように、軸部１２が一直線上に並ぶようにして配列されている。

軸部１２は、水中（即ち、海中）に配置されている。軸部１２は、軸受２に回転可能に支持されている（図２参照）。これにより、扉体１０は、軸部１２を中心に、倒伏状態（図３の実線参照）と起立状態（図３の一点鎖線参照）との間で回転する。

倒伏状態において、扉体１０の全体は、水中に沈んでいる。倒伏状態においては、扉体１０のうち軸部１２が第２水域Ｂ側で、扉体１０のうち軸部１２と反対側の端部が第１水域Ａ側になるように扉体１０が倒伏している（図１参照）。倒伏状態において、扉体１０は、開口９１を開放している。

水底（即ち、海底）には、図３に示すように、倒伏状態の扉体１０を格納する格納部９４が形成されている。格納部９４は、上方に開口する箱状に形成されている。格納部９４の平面形状は、略矩形であって、扉体１０を収容できる形状をしている。この例では、４つの扉体１０に対して共通の格納部９４が１つ設けられている。

扉体１０は、係留機構３によって倒伏状態で係留される。係留機構３は、フック３１を有している。フック３１は、所定の軸心回りに回転可能に構成されている。フック３１は、駆動部（図示省略）によって軸心回りに回転駆動される。扉体１０には、係合ピン１３が設けられている。フック３１は、軸心を中心とする周方向の一方に回転することによって倒伏状態にある扉体１０の係合ピン１３に係合する。係合ピン１３へのフック３１の係合により、扉体１０が係留される。フック３１は、軸心を中心とする周方向の他方に回転することによって係合ピン１３への係合が解除される。係合ピン１３へのフック３１の係合が解除されると、扉体１０は、扉体１０の受ける浮力によって倒伏状態から起立状態へ回転する。

起立状態において、扉体１０は、部分的に水上に突出している。起立状態において、扉体１０は、開口９１を閉鎖する。

尚、倒伏状態の扉体１０には、波浪に起因する、扉体１０を上下に揺動させる力が作用し得る。扉体１０は、倒伏状態に係留された状態を維持しつつ揺動し得る。例えば、波浪によって水位が上昇すると、扉体１０が下方へ回転しようとする。一方、波浪によって水位が低下すると、扉体１０が上方へ回転しようとする。このような波浪の影響を受けて、扉体１０は、係合ピン１３へのフック３１の係合が解除されない範囲で揺動する。

図４は、扉体１０の側面図において、軸部１２を中心に拡大した部分拡大図である。扉体１０は、図２，４に示すように、軸心Ｘの方向においてスラスト受け４と対向するように設けられたコンタクト部１４を有している。コンタクト部１４は、軸部１２に設けられている。コンタクト部１４は、軸部１２から軸心Ｘを中心とする半径方向へ突出する。また、コンタクト部１４は、軸心Ｘを中心とする周方向に円弧状に拡がっている。詳しくは、コンタクト部１４へ、互いに対向して、軸心Ｘを中心に略扇形に拡がる一対の平板１４ａと、一対の平板１４ａを連結する平板状の複数（この例では６個）のリブ１４ｂとを有している。複数のリブ１４ｂは、軸心Ｘを中心とする周方向に間隔を空けて配列されている。複数のリブ１４ｂは、軸心Ｘを中心とする略半径方向に延びるように形成されている。

スラスト受け４は、図２に示すように、１つの扉体１０に対して２つ設けられている。一対のスラスト受け４は、軸心Ｘの方向に並んでいる。コンタクト部１４は、２つのスラスト受け４の間に配置されている。

２つのスラスト受け４は、コンタクト部１４に対して線対称に構成されている。以下では、一方のスラスト受け４の構成について説明し、他方のスラスト受け４の構成の説明は省略する。図５は、起伏ゲートの正面図において、コンタクト部及びスラスト受けを中心に拡大した部分拡大図である。スラスト受け４は、ベース４１と、ベース４１に着脱可能に取り付けられ、軸心Ｘの方向においてコンタクト部１４と対向するアタッチメント４２とを有している。

ベース４１は、格納部９４に固定されている。ベース４１は、アタッチメント４２が取り付けられる取付面４１ａを有している。取付面４１ａは、コンタクト部１４の方を向いている。さらに詳しくは、ベース４１は、軸心Ｘの方向においてアタッチメント４１に対してコンタクト部１４と反対側に位置する受け部４１ｂを有している。つまり、軸心Ｘの方向に、コンタクト部１４、アタッチメント４２、受け部４１ｂがこの順で並んでいる。アタッチメント４２は、受け部４１ｂに接触した状態でベース４１に取り付けられる。この例では、取付面４１ａは、受け部４１ｂに形成されている。尚、ベース４１には、アタッチメント４２をベース４１に取り付ける作業を行うための作業スペース４１ｃが受け部４１ｂに対してアタッチメント４２と反対側に形成されている。作業スペース４１ｃは、軸心Ｘの方向と交差する方向（詳しくは、軸心Ｘの方向と直交する方向）に開口している。受け部４１ｂには、４つの貫通孔が形成されている。アタッチメント４２が受け部４１ｂに取り付けられる際に、貫通孔にボルトが挿入される。

アタッチメント４２は、本体４３と、ブッシュ４４とを有している。本体４３は、ベース４１（詳しくは、取付面４１ａ）にボルトを介して着脱可能に取り付けられる。

図６は、アタッチメント４２の斜視図である。本体４３は、互いに対向する略方形の一対の第１平板４３ａ及び第２平板４３ｂと、第１平板４３ａ及び第２平板４３ｂを連結するウェブ４３ｃとを有している。ウェブ４３ｃは、断面が略十字状となる形状に形成されている。第１平板４３ａは、取付面４１ａに重ね合わされた状態で取付面４１ａにボルト締結される。第１平板４３ａ及び第２平板４３ｂの間には、アタッチメント４２をベース４１に取り付ける作業を行うための作業スペース４２ａが形成されている。作業スペース４２ａは、ウェブ４３ｃによって４つに区画されている。作業スペース４２ａは、軸心Ｘの方向と交差する方向（詳しくは、軸心Ｘの方向と直交する方向）に開口している。第１平板４３ａには、４つの貫通孔４３ｄが形成されている。第１平板４３ａが取付面４１ａに取り付けられる際に、貫通孔４３ｄにボルトが挿入される。４つの貫通孔４３ｄは、４つに区画された作業スペース４２ａのそれぞれに対応するように配置されている。

ブッシュ４４は、略方形の平板状に形成されている。ブッシュ４４は、ベースプレート４４ａと、摺動プレート４４ｂとを有している。摺動プレート４４ｂは、ベースプレート４４ａに重ね合わせられた状態でボルト締結されている。コンタクト部１４は、摺動プレート４４ｂよりも硬い、即ち、摩耗し難い部材で形成されている。すなわち、摩耗するとすれば、コンタクト部１４よりも摺動プレート４４ｂの方が摩耗する。例えば、コンタクト部１４が金属製である場合、摺動プレート４４ｂは樹脂で形成されている。ブッシュ４４は、本体４３にボルトを介して着脱可能に取り付けられる。このとき、ベースプレート４４ａが、本体４３の第２平板４３ｂに重ね合わせられている。ブッシュ４４（詳しくは、摺動プレート４４ａ）は、コンタクト部１４に対向するように配置される。

このように構成された一対のスラスト受け４において、図５に示すように、２つのアタッチメント４２の軸心Ｘの方向の間隔Ｄ１（即ち、ブッシュ４４、より詳しくは、２つの摺動プレート４４ｂの軸心Ｘの方向の間隔）は、コンタクト部１４の軸心Ｘの方向の幅Ｗよりも少しだけ大きい。そのため、扉体１０が回転する際の抵抗が低減される。

扉体１０は、倒伏状態と起立状態との間で回転する際や倒伏状態において上下に揺動する際などに、コンタクト部１４が一対のスラスト受け４の何れかに接触することによって、軸心Ｘの方向への扉体１０の移動が制限される。尚、扉体１０が軸心Ｘ回りに回転する際だけではなく、地震等の影響によっても軸心Ｘの方向へ移動した場合にも、コンタクト部１４が一対のスラスト受け４の何れかに接触し得る。そのような場合においても、スラスト受け４によって軸心Ｘの方向への扉体１０の移動が制限される。

このように構成された起伏ゲート１において、扉体１０の取付及び取外しが行われる際には、スラスト受け４のアタッチメント４２が取り外される。これにより、扉体１０の取付及び取外しが容易になる。詳しくは、軸心Ｘの方向におけるコンタクト部１４とスラスト受け４との隙間は非常に小さい。それに加えて、軸部１２は水中に配置されるので、扉体１０の取付及び取外しの際には水の影響（例えば、波などの影響）を受け、扉体１０の位置決めに高い精度を求めることは難しい。そのため、スラスト受け４を設置したまま、扉体１０の取付及び取外し作業を行うことは難しい。そこで、スラスト受け４の全体を取り外した上で扉体１０の取付及び取外し作業を行うことも考えられる。しかし、スラスト受け４は重量物であり、且つ、スラスト受け４の取り外し作業は水中での人力の作業になるため、スラスト受け４の取付及び取外し作業も容易ではない。

それに対し、スラスト受け４の一部を着脱可能なアタッチメント４２で形成することによって、水中でのアタッチメント４２の取付及び取外し作業が容易になる。さらに、アタッチメント４２はスラスト受け４のうちコンタクト部１４と対向する部分であるので、アタッチメント４２を取り外した状態における一対のベース４１の軸心Ｘの方向の間隔Ｄ２（すなわち、取付面４１ａの軸心Ｘの方向の間隔）は、２つのアタッチメント４２の間隔Ｄ１と比べて大きくなり、その結果、コンタクト部１４の幅Ｗよりも十分に大きくなる。この状態においては、扉体１０を取り外す際に、扉体１０が軸心Ｘの方向に多少変位しても、コンタクト部１４がベース４１に接触することがなく、扉体１０をスムーズに取り外すことができる。また、扉体１０を取り付ける際には、コンタクト部１４が２つの取付面４１ａの間に配置されるように扉体１０を降下させればよく、高い位置決め精度は要求されない。扉体１０が水の影響で軸心Ｘの方向に多少変位しても、コンタクト部１４がベース４１に接触することがなく、扉体１０をスムーズに取り付けることができる。

それに加えて、扉体１０のコンタクト部１４は、アタッチメント４２上を摺動し得る。つまり、コンタクト部１４は、一対のスラスト受け４の間で軸心Ｘの方向に移動可能であるので、起伏ゲート１の使用状態においては、コンタクト部１４が一方のスラスト受け４に接触した状態となる場合もあり得る。この状態で扉体１０が回転又は揺動すると、コンタクト部１４はスラスト受け４に対して摺動する。スラスト受け４のうちコンタクト部１４と接触し得る部分は、アタッチメント４２であり、より具体的には、ブッシュ４４である。ブッシュ４４は、コンタクト部１４の摺動によって摩耗するため交換する必要がある。つまり、スラスト受け４のうちブッシュ４４を含む部分を着脱可能なアタッチメント４２とすることによって、スラスト受け４の摩耗部分の交換も容易に行うことができる。

また、このような構成において、ベース４１に取り付けられたアタッチメント４２に、コンタクト部１４と反対側から受け部４１ｂが接触している。アタッチメント４２は、コンタクト部１４が摺動する部分なので、コンタクト部１４から軸心Ｘの方向への押圧力が作用し得る。このアタッチメント４２がコンタクト部１４から受ける、軸心Ｘの方向への押圧力は、ベース４１の受け部４１ｂによって受け止められる。

さらに、アタッチメント４２には作業スペース４２ａが形成されているので、アタッチメント４２の着脱作業を容易にすることができる。詳しくは、作業スペース４２ａは、軸心Ｘの方向と交差する方向（詳しくは、軸心Ｘの方向と直交する方向）に開口している。そのため、作業者は手を作業スペース４２ａに入れて、第１平板４３ａを取付面４１ａへ取り付けるためのボルト又はナットを締めたり、該ボルト又はナットを取り外したりすることができる。尚、ベース４１へのアタッチメント４２の取り付け方しだいでは、作業スペース４２ａは省略することができる。

また、作業スペース４２ａは、ブッシュ４４を本体４３に取り付けるための作業スペースとしても機能する。詳しくは、第２平板４３ｂにはボルトが挿入される貫通孔が形成され、ベースプレート４４ａにはネジ孔が形成されている。作業者は手を作業スペース４２ａに入れて、ブッシュ４４を本体４３へ取り付けるためのボルトを締めたり、該ボルトを取り外したりすることができる。

それに加えて、ベース４１には作業スペース４１ｃが形成されているので、アタッチメント４２の着脱作業を容易にすることができる。詳しくは、作業スペース４１ｃは、軸心Ｘの方向と交差する方向（詳しくは、軸心Ｘの方向と直交する方向）に開口している。そのため、作業者は手を作業スペース４１ｃに入れて、第１平板４３ａを取付面４１ａへ取り付けるためのボルト又はナットを締めたり、該ボルト又はナットを取り外したりすることができる。尚、ボルトが螺合するネジ孔又は溶接ナットがベース４１に設けられている場合には、作業スペース４１ｃを省略することができる。

以上のように、起伏ゲート１は、水中に設けられ、所定の軸心Ｘ回りに倒伏状態と起立状態との間で回転する扉体１０と、軸心Ｘの方向への扉体１０の移動を制限するスラスト受け４とを備え、扉体１０は、軸心Ｘの方向においてスラスト受け４と対向するように設けられたコンタクト部１４を有し、スラスト受け４は、ベース４１と、ベース４１に着脱可能に取り付けられ、軸心Ｘの方向においてコンタクト部１４と対向するアタッチメント４２とを有している。

この構成によれば、アタッチメント４２を取り外すことによって、コンタクト部１４とスラスト受け４との隙間が大きくなるので、扉体１０の取付及び取外しの際に扉体１０に要求される位置決め精度を低減することができる。その結果、扉体１０の取付及び取外し作業を容易に行うことができる。このとき、スラスト受け４の全体が取り外されるのではなく、スラスト受け４の一部であるアタッチメント４２が取り外される。そのため、アタッチメント４２の水中での取付及び取外し作業を容易に行うことができる。それに加えて、アタッチメント４２は、コンタクト部１４に対向する部分であり、扉体１０が回転する際にコンタクト部１４がアタッチメント４２に対して摺動し得る。つまり、アタッチメント４２は摩耗し得る。このようなアタッチメント４２を着脱可能とすることによって、スラスト受け４の摩耗部分の交換を容易にすることができる。

また、扉体１０は、本体１１と、軸心Ｘに対して同心に延びる軸部１２とをさらに有し、コンタクト部１４は、軸心Ｘを中心とする半径方向へ突出するように軸部１２に設けられている。

例えば、軸心Ｘの方向への扉体１０の移動を制限するスラスト受け４の配置としては、本体１１のうち軸心Ｘの方向における端面１１ａ（図２参照）又は軸部１２のうち軸心Ｘの方向における端面１２ａ（図２参照）に対向するようにスラスト受け４を配置することが、最も単純な配置の１つである。しかし、扉体１０の端面１１ａ，１２ａは、シール性など制約を受ける場合があるので、スラスト受け４をそのような端面と対向する位置以外に配置したい場合もある。コンタクト部１４を軸心Ｘを中心とする半径方向へ軸部１２から突出するように設けることによって、本体１１の端面１１ａ又は軸部１２の端面１２ａに対向する位置以外の位置にスラスト受け４を配置することが容易になる。これにより、例えば、図１に示すような複数の扉体１０を軸心Ｘの方向に隙間なく配列する構成を実現しやすくなる。

さらに、スラスト受け４は、軸心Ｘの方向に並んで２つ設けられ、コンタクト部１４は、２つのスラスト受け４の間に配置されている。

この構成によれば、軸心Ｘの方向の両側への扉体１０の移動を制限することができる。また、このような構成においては、スラスト受け４の一部をアタッチメント４２で構成していない場合には、扉体１０の取付及び取外し作業において高い位置決め精度が要求される。しかし、前述のようにスラスト受け４の一部をアタッチメント４２で構成することによって、扉体１０の取付及び取外し作業を容易に行うことができる。つまり、スラスト受け４の一部をアタッチメント４２で構成することが非常に有効となる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、起伏ゲートは、港湾に設置されるものに限定されない。起伏ゲートは、河川又は河口等に設置されてもよい。また、起伏ゲートは、堤体９と共に起伏ゲート式防波堤を形成していなくてもよい。すなわち、起伏ゲートは、堤体の開口ではなく、河川、河口において、第１側壁及び第２側壁のような、対向する側壁で区画された開口に設置されていてもよい。

起伏ゲート１は、４つの扉体１０を有しているが、扉体１０の個数はこれに限られるものではない。扉体１０の個数は、１，２，３，又は５以上であってもよい。

また、コンタクト部１４は、前述の構成に限定されるものではない。例えば、コンタクト部１４は、本体１１のうち軸心Ｘの方向における端面１１ａ、又は、軸部１２のうち軸心Ｘの方向における端面１２ａであってもよい。その場合、スラスト受け４は、前記端面に対向するように配置される。

前述の起伏ゲート１においては、１つの扉体１０に１つのコンタクト部１４が設けられ、コンタクト部１４を挟むように２つのスラスト受け４が設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、１つの扉体１０に対して２組のコンタクト部及びスラスト受けが設けられていてもよい。その場合、一方の組のコンタクト部及びスラスト受けによって扉体１０の軸心Ｘの方向の一側への移動が制限され、他方の組のコンタクト部及びスラスト受けによって扉体１０の軸心Ｘの方向の他側への移動が制限される。あるいは、扉体１０の軸心Ｘの方向の一側への移動のみを制限する場合には、１組だけのコンタクト部及びスラスト受けが設けられていてもよい。

スラスト受け４の前述の構成は、一例に過ぎない。例えば、ベース４１のうちアタッチメント４２が取り付けられる取付面４１ａは、コンタクト部１４の方を向く面でなくてもよい。アタッチメント４２がコンタクト部１４と対向して配置される限り、例えば、ベース４１のうち上方を向く面にアタッチメント４２が取り付けられてもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、起伏ゲートについて有用である。

１ 起伏ゲート
１０ 扉体
１１ 本体
１２ 軸部
１４ コンタクト部
４ スラスト受け
４１ ベース
４２ アタッチメント
Ｘ 軸心

Claims (3)

1. 水中に設けられ、所定の軸心回りに倒伏状態と起立状態との間で回転する扉体と、
   前記軸心の方向への前記扉体の移動を制限するスラスト受けとを備え、
   前記扉体は、前記軸心の方向において前記スラスト受けと対向するように設けられたコンタクト部を有し、
   前記スラスト受けは、ベースと、前記ベースに着脱可能に取り付けられ、前記軸心の方向において前記コンタクト部と対向するアタッチメントとを有している起伏ゲート。
2. 請求項１に記載の起伏ゲートにおいて、
   前記扉体は、本体と、前記軸心に対して同心に延びる軸部とをさらに有し、
   前記コンタクト部は、前記軸心を中心とする半径方向へ突出するように前記軸部に設けられている起伏ゲート。
3. 請求項２に記載の起伏ゲートにおいて、
   前記スラスト受けは、前記軸心の方向に並んで２つ設けられ、
   前記コンタクト部は、２つの前記スラスト受けの間に配置されている起伏ゲート。
   
   

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