JP7391431B1 - フロート式消波装置及び消波堤 - Google Patents
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Abstract
Description
実際の状況では、フロート式消波装置の消波原理は次のとおりである。まず、装置が波浪の主波向に垂直に配置され、フロート式消波装置間に形成されたチャンバの幅はb、チャンバ内部の水深はhであると仮定する。装置内の流体運動を説明するために、デカルト直交座標系o-xyzが導入され、o-xyは装置内の流体の静水面上に位置し、z軸は垂直上向き、幅方向は
、深さ方向は
である。装置内の流体運動を記述する速度ポテンシャル
が導入され、
は装置内部でラプラス方程式を満たし、つまり、
装置の左、右、及び底部で法線方向の不透過条件を満たし、つまり、
変数分離法により、装置内の流体の自由運動の非ゼロ解を導き出すことができ、つまり、
ここで、mは任意の整数で同時にゼロではなく、kは装置内部の水波運動の波数であり、次の分散方程式の正の実根であり、
は装置内部の水波運動の角周波数であり、kとmは次の関係を満たす。
を達成し、潜り込み式デュアルL字型フロート式消波装置の外部の波浪周波数
が装置内の水波の共鳴固有振動数
に近い場合、装置の底部の開口を通して、装置内に大きな水波共鳴運動を誘起することで、外部の波浪エネルギーを散逸させるという目的を達成する。
、波の振幅
、周期
である外部の波浪場での消波の模式図であり、第1消波装置及び第2消波装置の長さ方向は、外部の波浪の伝搬方向に垂直であり、装置内の第1押し板300と第2押し板301との間の距離
、装置内部の水深
であり、装置外部の波浪は、装置内部の波浪を誘導して水波の共鳴運動を形成し、消波の目的を達成する。
図11~図13に示すように、本実施形態における消波堤は、上記の実施形態における消波装置を複数備え、第1浮体装置100の前後両端に第1接続ラグ171が固定設置され、第2浮体装置101の前後両端に第2接続ラグが固定設置され、消波装置の他の構造は、本実施形態では繰り返されない。本実施形態における一方の消波装置の第1接続ラグ171は、アンカーチェーン172を介して他方の消波装置の第1接続ラグ171に接続され、消波装置の第2接続ラグは、アンカーチェーンを介して他方の消波装置の第2接続ラグに接続され、複数の消波装置を一体構造に接続することにより、装置の防護海域範囲を広げることができる。第1浮体装置100及び第2浮体装置101の前後両端に複数のゴム衝突防止ブロック18が設置され、隣接する2つの装置が十分に接近している場合、互いの摩擦及び衝突を避けることができる。
Claims (10)
- 第1消波ユニットと第2消波ユニットを備えるフロート式消波装置であって、
前記第1消波ユニットは、水平に設置された第1浮体装置(100)と、垂直に設置されかつ第1浮体装置(100)の左端に固定された第1エネルギー消散装置(200)と、第1浮体装置(100)に設置されかつ第1エネルギー消散装置(200)と平行に設置された第1押し板(300)と、第1押し板駆動装置(310)と、第1係留装置(400)とを備え、
前記第2消波ユニットは、水平に設置された第2浮体装置(101)と、垂直に設置されかつ第2浮体装置(101)の右端に固定された第2エネルギー消散装置(201)と、第2浮体装置(101)に設置されかつ第2エネルギー消散装置(201)と平行に設置された第2押し板(301)と、第2押し板駆動装置(311)と、第2係留装置(401)とを備え、
前記第1浮体装置(100)の右側は、第2浮体装置(101)の左側に対向しており、前記第1押し板駆動装置(310)は、第1浮体装置(100)上で左右に移動するように第1押し板(300)を駆動し、前記第2押し板駆動装置(311)は、第2浮体装置(101)上で左右に移動するように第2押し板(301)を駆動し、前記第1係留装置(400)は第1浮体装置(100)の深さを調整し、前記第2係留装置(401)は第2浮体装置(101)の深さを調整することを特徴とするフロート式消波装置。 - 前記第1浮体装置(100)は、第1固定ビン(11)と、第1可動ビン(12)と、第1可動ビン駆動装置(15)とを備え、前記第1エネルギー消散装置(200)は第1固定ビン(11)の左端に固定設置され、前記第1可動ビン(12)は第1固定ビンの右端に設置され、かつ第1可動ビン(12)の一部は第1固定ビン(11)内に嵌め込まれ、第1可動ビン駆動装置(15)は、第1固定ビン(11)に対して左右に移動するように第1可動ビン(12)を駆動し、第1固定ビン(11)から突出する第1可動ビン(12)の長さを変更し、
前記第2浮体装置(101)は、第2固定ビンと、第2可動ビンと、第2可動ビン駆動装置とを備え、前記第2エネルギー消散装置(201)は第2固定ビン(11)の右端に固定設置され、前記第2可動ビンは第2固定ビンの左端に設置され、かつ第2可動ビンの一部は第2固定ビン内に嵌め込まれ、第2可動ビン駆動装置は、第2固定ビンに対して左右に移動するように第2可動ビンを駆動し、第2固定ビンから突出する第2可動ビンの長さを変更することを特徴とする、請求項1に記載のフロート式消波装置。 - 前記第1浮体装置(100)は、第1固定ビン(11)内に設置され第1消波ユニットの浮力を調整するための第1浮力キャビン(13)をさらに備え、
前記第2浮体装置(101)は、第2固定ビン内に設置され第2消波ユニットの浮力を調整するための第2浮力キャビンをさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載のフロート式消波装置。 - 前記第1可動ビン駆動装置(15)は、第1可動ビン(12)の側面に固定設置されたラック(152)と、ラック(152)と噛み合う歯車(151)と、歯車(151)を回転させるウォームギア伝達機構(16)と、ウォームギア伝達機構(16)の作動を駆動する第1駆動モータとを備え、
前記歯車(151)、ウォームギア伝達機構(16)及び第1駆動モータは、第1固定ビン(11)の内部に固定設置され、前記ラック(152)は、第1可動ビン(12)の左端から右端に延びることを特徴とする、請求項2に記載のフロート式消波装置。 - 前記第1押し板駆動装置(310)は、移動ナット(342)と、スクリュー(341)と、第2駆動モータとを備え、
前記第1固定ビン(11)の上端にシュート(343)が設置され、シュート(343)は第1固定ビン(11)の左端から右端に延び、前記スクリュー(341)はシュート内に設置され、前記移動ナット(342)はスクリュー(341)に設置され、かつ第1押し板(300)の底部に固定接続され、前記第2駆動モータはスクリュー(341)を回転駆動し、スクリュー(341)の回転により、スクリュー(341)上で左右に移動するようにナット(342)を動かすことで、第1固定ビン(11)に対して左右に移動するように第1押し板(300)を動かすことを特徴とする、請求項2に記載のフロート式消波装置。 - 前記第2駆動モータの出力軸には駆動かさ歯車(331)が固定接続され、前記スクリュー(341)の一端には従動かさ歯車(332)が固定接続され、従動かさ歯車(332)は駆動かさ歯車(331)と噛み合い、前記第2駆動モータは、駆動かさ歯車(331)及び従動かさ歯車(332)を介してスクリュー(341)を回転させることを特徴とする、請求項5に記載のフロート式消波装置。
- 前記第1係留装置(400)は、アンカースプロケット(431)と、アンカースプロケット(431)に巻き付けられたアンカーチェーン(41)と、アンカースプロケット(431)を回転駆動する第3駆動モータとを備え、
前記アンカーチェーン(41)の一端は、アンカースプロケット(431)に巻き付けられ、アンカーチェーン(41)の他端は海底に固定され、前記第3駆動モータは第1浮体装置(100)に固定設置され、第3駆動モータはアンカースプロケット(431)を回転駆動することで、アンカーチェーン(41)の収縮及び弛緩を実現することを特徴とする、請求項1に記載のフロート式消波装置。 - 前記第1エネルギー消散装置(200)は、箱室(21)と、箱室(21)内に設置された第2透過板(23)及び複数の有孔仕切板(24)を備え、
前記箱室(21)の右側は、第1浮体装置(100)の左端に固定接続され、箱室(21)の左側には第1透過板(22)が固定接続され、かつ箱室(21)の底部に孔が開いており、前記第1透過板(22)が位置する平面及び第2透過板(23)が位置する平面は、箱室(21)の左側面に平行であり、有孔仕切板(24)が位置する平面は、箱室(21)の左側面に垂直であり、有孔仕切板(24)には、第2透過板(23)が通過するための開孔が設けられ、複数の有孔仕切板(24)は平行に設置されて、箱室(21)を複数のチャンバに仕切り、前記第1透過板(22)、第2透過板(23)及び有孔仕切板(24)には、いずれも複数の透水孔が設けられ、第1透過板(22)の透水孔は、第2透過板(23)の透水孔よりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載のフロート式消波装置。 - 前記箱室(21)の頂部に、左右に延びる固定レールが固定設置され、前記第1押し板(300)の頂部に第1押し板(300)の左側から左方向に延びるスライドレールが設置され、前記スライドレールは固定レール上をスライドすることを特徴とする、請求項8に記載のフロート式消波装置。
- 請求項1~9のいずれかに記載の消波装置を複数備えた消波堤であって、
前記第1浮体装置(100)の前後両端に第1接続ラグが固定設置され、前記第2浮体装置(101)の前後両端に第2接続ラグが固定設置され、一方の消波装置の第1接続ラグはアンカーチェーンを介して他方の消波装置の第1接続ラグに接続され、消波装置の第2接続ラグはアンカーチェーンを介して他方の消波装置の第2接続ラグに接続されることを特徴とする消波堤。
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