JPH01287309A - 消波モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は消波ブロックに関する。

従来の技術 従来における防波堤などの消波壁として、たとえば特願
昭６１−２１４９１８号に開示されるように、−端側の
開口が湾外側に位置するとともに他端側の開口が湾内側
に位置する消波用のパイプ状構造物を上下左右に複数積
み上げたものが知られている。

ここで、パイプ状構造物は四角柱状のコンクリードブロ
ックの内部に鋳鉄などにて異形断面に形成された消波管
を埋設したものが一般的である。このような構成によれ
ば、湾外側から進行してきた波は、消波管内を通過する
ときに、この消波管内における通路断面積の変化などに
より減衰を受けるこ、ととなる。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来のような構成では、消波管の流路断面積を
大きくして消波管内への波浪の入り込みを容易なものに
して波浪の反射率を匹くすると、波浪の透過率が高くな
り、消波効果が薄れる問題があった。

本発明は波浪の反射率を低くするとともに波浪の透過率
を低くする消波ブロックを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明は、開口に較べて流路
断面積の小さい狭路部が形成された消波孔を有し、この
消波孔の一端側の開口を波浪の伝播方向に向けて配置さ
れる消波ブロックにおいて、狭路部を薄肉の環状突起部
で形成した構成としたものである。。

また、本発明の他の良好な構成は、波浪の流入方向に対
応する環状突起部の一側に、消波孔の内周面に続く環状
傾斜面部を設けたものである。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、消波孔の軸心
方向における環状突起部の両側に、消波孔の内周面に続
く環状傾斜面部を設けたものである。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、環状突起部で
形成される狭路部を消波孔の両端部に設け、それぞれの
環状突起部の両側に、消波孔の内周面に続く環状傾斜面
部を設けたものである。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、消波孔に複数
の環状突起部を設け、各環状突起部で形成される狭路部
の流路径をそれぞれ任意の適当な大きさに設定したもの
である。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、環状突起部で
形成される狭路部を、消波孔の軸心に対して偏芯する位
置に設けたものである。

作用 上記構成により、消波孔は、狭路部において流路断面積
が小さく、狭路部の前後において流路断面積が大きいた
めに、流路断面積が拡縮して変化する形状となる。した
がって、開口より消波孔内に流入した波浪は、流路断面
積が拡縮して変化することにより、波動エネルギーを吸
収され、減衰されて消波される。そして、特に狭路部を
通過するときに波浪は、環状突起部の抵抗を受けて流れ
を乱されるとともに、環状突起部の内周縁端部で剥離渦
を生起される。このために、狭路部を通過した後の波浪
が、流路断面積の変化によって波動エネルギーを吸収さ
れることと合せて、剥離渦による抵抗を受けることとな
り、消波効率がより高められる。また、波浪が、消波孔
の流路断面積の変化を要因とする消波作用以外に、剥離
渦による抵抗を要因とする消波作用を受けるので、消波
ブロックにおける波浪の反射率が高まる原因となる流路
断面積の縮小を伴なわずに、剥離渦の抵抗により消波ブ
ロックにおける波浪の透過率の低減が図られる。

また、環状突起部の一側に環状傾斜面部を設けることに
より、消波孔の内部に流入した波浪の流れがスムースに
狭路部に導びかれ、消波ブロックにおける波浪の反射率
が低減される。

また、環状傾斜面部を環状突起部の両側に設けることに
より、消波孔の両端開口のそれぞれから流入する双方向
の波浪に対応して、波浪の流れをスムースに狭路部に導
いて消波ブロックにおける波浪の反射率を低減できる。

また、環状突起部を消波孔の両端部に設けることにより
、消波孔の両端開口のそれぞれに向けて伝播してくる双
方向の波浪に対応して消波作用を行うことができる。ま
た、それぞれの方向の波浪が、流入側に位置する環状突
起部と流出側に位置する環状突起部とによって二重に消
波作用を受けるので、消波ブロックとしての消波効率が
相乗的に高められる。

また、消波孔に複数の環状突起部を設け、各狭路部の流
路径をそれぞれ任意の適当な大きさに設定することによ
り、消波孔内に流入した波浪に、環状突起部による消波
作用を多段階に重ねて作用させ、消波ブロックとしての
消波効率が相乗的に高められるとともに、狭路部の流路
径を適当な大きさに設定して波浪の反射率を低減できる
。

また、狭路部を消波孔の軸心に対して偏芯する位置に設
けることにより、消波孔に流入した波浪の流れを環状突
起部により乱れさす作用が向上し、透過率がより低減さ
れる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図百に基づいて説明する。第
１図において、消波ブロック１は軸心方向に貫通する消
波孔２を鋳鉄管３にて形成されており、鋳鉄管３の周囲
には断面矩形のコンクリートブロック４が形成されてい
る。なお、管は鋳鉄管３に限らずその他の金属管、樹脂
管、コンクリート管などでもよい。そして、鋳鉄管８の
途中には、管内周に沿って環状突起部５が設けられてお
り、この環状突起部５によって消波孔２の途中に、消波
孔２の両端開口２ａ、２ｂに較べて流路断面積の小さい
狭路部６が形成されている。そして、環状突起部５は薄
肉の板状をなしており、内周縁端部フは角張った形状に
形成されている。また、環状突起部５の一側には鋳鉄管
８の内周面に続く環状傾斜面部８が設けられており、消
波ブロックｌは、環状傾斜面部８を設けた側の開口２ａ
を波浪９が伝播してくる方向に向けて配置されている。

以下、上記構成における作用について説明する。

まず、消波孔２は狭路部６において流路断面積が小さく
、狭路部６の前後において流路断面積が大きいために、
流路断面積が拡縮して変化する形状となっている。した
がって、開口２ａより消波孔２の内部に流入した波浪９
は、流路断面積が拡縮して変化することにより、波動エ
ネルギーを吸収され、減衰されて消波される。そして、
特に狭路部６を通過するときに波浪９は、環状突起部１
５の抵抗を受けて流れを乱されるとともに、環状突起部
５の内周縁端部７で剥離渦ｌＯを生起される。このため
に、狭路部６を通過した後の波浪が、流路断面積の変化
によって波動エネルギーを吸収されることと合せて、剥
離渦１０による抵抗を受けることとなり、消波効率がよ
り高められる。したがって、剥離渦ｌＯによって波浪９
に消波作用を与えることにより、消波ブロックｌにおけ
る波浪９の反射率を高めることなく、波浪９の透過率を
低減することができる。なお、反射率−（反射波高−入
射波高）／入射波高であり、透過率−透過波高／入射波
高である。

また、環状傾斜面部８が波浪９の流れをスムースに狭路
部６に導くことによって、より反射率が低減される。

次に、第２図に示すものは、環状傾斜面部８を環状突起
部５の両側に設けたものであり、この構成によれば、消
波孔２の両端開口２ａ、２ｂのそれぞれから流入する双
方向の波浪９に対して、波浪９の流れを環状傾斜面部８
でスムースに狭路部６に導き、消波ブロックにおける波
浪９の反射率を低減できる。

次に、第３図に示すものは、環状突起部５を消波孔２の
両端部に設けたものであり、この構成によれば、消波孔
２の両端開口２ａ、２ｂのそれぞれに向けて伝播してく
る双方向の波浪９に対応して消波作用を行うことができ
る。また、それぞれの方向の波浪９が流入側に位置する
環状突起部５と流出側に位置する環状突起部５とによっ
て二重に消波作用を受けるので、消波ブロックとしての
消波効率が相乗的に高められる。

次に、第４図に示すものは、消波孔２に複数の環状突起
部５を設け、各狭路部６における流路径をそれぞれ任意
の適当な大きさに設定したものである。そして、この構
成によれば、消波孔２に流入した波浪９に、環状突起部
５による消波作用を多段階に重ねて作用させ、消波ブロ
ック１としての消波効率が相乗的に高められるとともに
、狭路部６の流路径を適当な大きさに設定して波浪９の
反射率を低減できる。

また、第５図（ａｌ　（ｂ）　（ｃ）に示すものは、狭
路部６を消波孔２の軸心に対して偏芯する位置に設けた
ものであり、この構成によれば、消波孔２に流入した波
浪９の流れを、環状突起部５により乱れさす作用が向上
し、消波ブロックｌとしての透過率がより低減される。

そして、上記したいずれの実施例においても、環状突起
部５の肉厚は薄いほど良い。しかし、工業的には強度、
耐蝕性、耐二ローション性などを考慮して使用材料およ
び肉厚を決定しなければならない。なお、水理的には１
００ｍｍ以下の肉厚が望まれる。

そして、第６図に示すように、環状突起部５および環状
傾斜面部８の形状はＡ／Ｂ　＞　０．１０　、　　ｔａ
ｎθ次に、本発明の消波ブロックｌを用いて行った実験
結果について説明する。

まず、第７図（ａ）に示すものは、本発明に基づいて形
成された消波ブロック１の実験モデルであり、消波孔２
の直径１０００ｍｍ　ｓ全長８０００ｍｍのものである
。また、環状突起部５および環状傾斜面部８の形状はＡ
／Ｂ藁０．８２、θ−４５°に形成されており、狭路部
６における流路は直径５００ｍｍになされている。また
、第７図（ｂ）に示すものは従来の消波ブロックの実験
モデルであり、狭路部に環状突起部を設けずに、単にθ
＝４５°のイ頃斜面で狭路部を形成している。他の構成
要素は第７図（ａｌのものと同じである。そして、波高
００，５〜６．０ｍ１波長化）８０〜を １５０ｍ５水深（ｈ）　５〜２０ｍの条へ想定して長さ
ｓｏｍ１１巾１ｍｓ深さ１，５ｍの水槽中において相似
率】／１０で、前記の両消波ブロックを実験した結果を
第８図に示す。ここで、反射率（ＫＲ）および透過率（
ＫＴ）は前に定義した通りである。

第８図から明らかなように、本発明に基づいて形成され
た消波ブロックによれば、従来のものに較べて全般的に
反射率を低減しつつ、透過率を低減して消波効率を高め
ることができる。

次に、第９図（ａｌに示すものは、本発明の実験モデル
で全長８０００ｍｍのものであり、第９図（ｂ）に示す
ものは、第９図（ａ）のものを２個組み合せて全長６０
００ｍｍとしたものである。そして、第１０図は、前記
の両消波ブロックを実験した結果を示したものである。

ただし、第９図（ｆｉ）に示すものに関しては、単に全
長６０００ｍｍとした場合と、消波孔の両端部に環状突
起部を設けた場合との二形態について実験した。

第１Ｏ図より明かなように、消波孔を長くするとともに
、両端部に環状突起部を設けることにより、反射率が多
少高くなるが透過率をさらに低減することができる。ま
た、実物の設置にあたっては、設置条件を考慮して消波
ブロックを適宜に組合せることにより効率の良い消波を
行える。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、消波孔内に環状突
起部によって狭路部を形成することにより、反射率を高
めることなく透過率を低減して消波ブロックとしての消
波効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体断面図、第２図は
本発明の他の実施例を示す全体断面図、第８図は本発明
のさらに他の実施例を示す全体断面図、第４図は本発明
のさらに他の実施例を示す全体断面図、第５図（ａ）　
、　（ｂ３　、（ｃ）はそれぞれ狭路部の偏芯形態を示
す図、第６図は環状突起部の拡大断面図、第７図（ａ）
は本発明の消波ブロックの一実験モデルを示す図、第７
図（ｆｉ）は従来の消波ブロックの実験モデルを示す図
、第８図は第７図（ａ）と第７図（ｂ３の実験モデルに
よる実験結果を示す図、第９図（ａ）は本発明の消波ブ
ロックの一実験モデルを示す図、第９図（ｂ）は本発明
の消波ブロックの他の実験モデルを示す図、第１Ｏ図は
第９図（ａ）と第９図（ｂ）の実験モデルによる実験結
果を示す図である。 １・・・消波ブロック、２・・・消波孔、８・・・鋳鉄
管、４・・・コンクリートブロック、５・・・環状突起
部、６・・・狭路部、７・・・内周縁端部、８・・・環
状傾斜面部、９・・・波浪、ｌＯ・・・剥離渦。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開口に較べて流路断面積の小さい狭路部が形成され
   た消波孔を有し、この消波孔の一端側の開口を波浪の伝
   播方向に向けて配置される消波ブロックにおいて、狭路
   部を薄肉の環状突起部で形成したことを特徴とする消波
   ブロック。 ２、波浪の流入方向に対応する環状突起部の一側に、消
   波孔の内周面に続く環状傾斜面部を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の消波ブロック。 ３、消波孔の軸心方向における環状突起部の両側に、消
   波孔の内周面に続く環状傾斜面部を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の消波ブロック。 ４、環状突起部で形成される狭路部を消波孔の両端部に
   設け、それぞれの環状突起部の両側に、消波孔の内周面
   に続く環状傾斜面部を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の消波ブロック。 ５、消波孔に複数の環状突起部を設け、各環状突起部で
   形成される狭路部の流路径をそれぞれ任意の適当な大き
   さに設定したことを特徴とする請求項１記載の消波ブロ
   ック。 ６、環状突起部で形成される狭路部を、消波孔の軸心に
   対して偏芯する位置に設けたことを特徴とする請求項１
   記載の消波ブロック。