JPH0868032A - 消波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砕波した水塊が装置の波退出側背後に通過す
るのを防ぎ、波侵入側へと返すことができ、また平板の
上下方向の回動を最小限にできる消波装置を提供するこ
と。更に、波によって平板が上下方向に回動しても消波
効果を得ることができ、板体と水面とのなす角度を常に
緩勾配にすることができる消波装置を提供すること。 【構成】 消波装置10は、浮力室15を備えて表裏連通手
段23を有した平板14と、平板14を海底Bに支持固定する
支持部11,12と、一端を支持部12に回動自在に連結し、
他端を平板14の波退出側端部に回動自在に連結する浮力
室21を備えたアーム部材22とを備える。また、消波装置
10には、平板14に設けられて水面上に突出し得る波阻止
壁16と、平板14に設けられて波阻止壁により阻止された
波を通過させるための開口部17と、波の圧力による消波
装置の上下動を減少するために、平板14より下方の水面
下に配置された抵抗部材19とを備えても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、波の振幅を低減する消
波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から安全な港湾水域を確保するのに
種々の消波装置が提案されている。これらは一般に海底
に構造物や障害物を固定又は積み重ねた防波構造物（防
波堤）で、その一つとして海底に固定した支持柱により
平板をその両端部で水面下に固定する構造を有し、水没
した平板上で水深が急激に浅くなったことにより生じる
砕波で波のエネルギーを消散させ、消波する消波装置が
知られている。しかしながら、この装置の場合、砕波に
より消波を行なおうとするため、固定平板を水面近くに
設置する必要があり、装置不使用時に直上の船舶の航行
を妨げるという欠点がある。また、固定平板は、潮位変
動により平板の没水深が深くなると、消波効果が低下す
るという欠点があった。

【０００３】この欠点を解決するため、例えば特開平２
−２０４５１５号公報において、板体の波侵入側端部と
海底構造物とをヒンジで回動自在に固定し、板体の下面
に空気室を設け、空気室内に空気を注入することにより
板体を水面下の一定距離に保持し、装置不使用時には室
内に海水を注入することにより装置全体を海底に沈める
可動型斜板消波堤が提案されている。しかしながら前記
装置においては、砕波した水塊が装置の波退出側背後に
通過するため、また板体が波によってヒンジ部を中心に
上下に回動するため、装置の背後に波が立ち、消波効果
が減少するという欠点があった。

【０００４】さらに、装置の上方を航路として使用する
場合には、海底構造物とヒンジ部分とを水面よりも、か
なり深い位置に設けなければならなかったり、また、干
満の差が激しい海域では、満潮時に海底構造物とヒンジ
部分との没水深が大きくなり、そのため板体と水面との
なす角度が急になって消波効果が低下するという問題が
ある。この時、板体の長さを大きくすれば、板体と水面
とのなす角度は緩勾配にすることができるものの、これ
では板体以外の部材も大きくなってしまい、装置全体が
過大になってしまうという新たな問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決せんとしたものであり、その目的は、潮位変動によ
り水位が上下しても、常に所定の消波効果を得ることが
できる消波装置を提供することにある。

【０００６】また本発明の別の目的は、波によって平板
が上下方向に回動しても消波効果を得ることができる消
波装置を提供することにある。

【０００７】更に本発明の別の目的は、波による平板の
上下方向の回動を最小限とすることができる消波装置を
提供することにある。

【０００８】更にまた、本発明の目的は、砕波させた水
塊が装置の波退出側背後に通過するのを防ぎ、波侵入側
へと返すことができる消波装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に鑑み
てなされたものであって、その要旨は、浮力室を備えて
表裏連通手段を有した平板と、この平板を海底に支持固
定する支持部と、一端を前記支持部に回動自在に連結
し、他端を前記平板の波退出側端部に回動自在に連結す
る浮力室を有するアーム部材とを備える消波装置にあ
る。

【００１０】本発明の消波装置において、平板の表裏連
通手段は、平板の表裏間を水が通過することができるよ
うに連通しているものであれば、どのような形状に形成
しても良く、例えば、細長い複数の間隙（スリット）や
複数の管を平板の波進入側に設けても良い。ここで、表
裏連通手段をスリットとする場合には、複数の長尺板を
それぞれ離隔し、且つ略水平に並行して設け、この長尺
板の両端を平板に固定して形成しても良い。また、表裏
連通手段を複数の管とする場合には、複数の管の軸方向
を、波の進入・退出方向に略平行になるように、平板に
固定して設けても良い。

【００１１】本発明の消波装置において、一端を前記支
持部に、他端を前記平板の波退出側端部に、それぞれ回
動自在に連結する浮力室を有するアーム部材を設けたの
で、平板の長さを大きくしなくても、支持部を水面より
もかなり深い位置に設けることができ、干満の差が激し
い海域での満潮時には、アーム部材と水面とのなす角度
を急勾配にするように、アーム部材を浮上させれば、こ
れによって平板と水面とのなす角度を緩勾配にすること
ができる。また、干潮時には、アーム部材を所定角度ま
で沈降させれば、平板と水面とのなす角度を所定の緩勾
配に維持することができる。更に、装置の上方を航路と
して使用する場合には、平板とアーム部材とに設けられ
た浮力室から浮力を除去すれば、平板とアーム部材とは
海底に沈降し、船舶が消波装置の上方を航行することが
できる。

【００１２】本発明の消波装置においては、前記平板に
おける波の退出側端部に設けられた水面上に突出し得る
波阻止壁と、前記平板の該波阻止壁よりも波の侵入側に
設けられ、前記波阻止壁により阻止された波を通過させ
るための開口部と、前記平板より下方の水面下に配置さ
れ、波の圧力に対してそれと反対方向に働く水圧により
前記消波装置の上下動を減少し消波を促進するための抵
抗部材とを備えることができる。かような波阻止壁と開
口部とにより、平板上で砕波した水塊が装置の波退出側
背後に通過するのを防ぎ、効果的に波侵入側へと返すこ
とができ、また、前記抵抗部材により、平板の波による
上下方向の回動を最小限とすることができる。

【００１３】また本発明の消波装置においては、波阻止
壁の下方を平板に対して近接するように屈曲して設ける
こともできる。かように、波阻止壁を設ければ、開口部
を通過した水塊をより効果的に波侵入側へと導き、抵抗
部材が水塊によって受ける下向きの力を軽減することが
できる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、波が平板上に侵入すると、こ
の進入波の力や、平板上で形成された水塊の重さによっ
て、平板はアーム部材との回動部を中心にして上下方向
に回動すると共に、アーム部材も支持部との回動部を中
心にして上下方向に回動する。この平板とアーム部材と
の上下運動によって、侵入波のエネルギーの一部は吸収
される。

【００１５】また、本発明によれば、波が消波装置によ
って砕波された後に、岸から沖に向けて作用する水平圧
力を表裏連通手段により平板の表裏間に通過させること
ができるため、この水平圧力によって平板がヒンジ部を
中心に上方に回動して水面と平行になり、平板の消波機
能が低下するのを防止する。

【００１６】更に、本発明によれば、干満の差が激しい
海域において、満潮時にはアーム部材を浮上して平板の
浮力室の浮力を適宜調整し、干潮時にはアーム部材を沈
降して平板の浮力室の浮力を適宜調整すれば、これによ
って平板と水面とのなす角度を常に所定の緩勾配に保持
することができる。更にまた、船舶が装置の上方を航行
する時は、アーム部材と平板との浮力室の空気を抜いて
海底に沈降すれば、船舶航行のために十分な水深を取る
ことができる。

【００１７】更にまた、本発明によれば、まず平板上で
波を砕波して水塊とし、それを波阻止壁で阻止、反射し
て波阻止壁よりも波侵入側に設けられた開口部を通して
平板の下方へと導くことにより効果的に波侵入側へと返
すことができる。また、抵抗部材が波の圧力に対して反
対方向の水圧を受けて抵抗するため、平板の上下方向の
回動を減少することができる。

【００１８】

【実施例】次に本発明の好ましい実施例を添付図面を参
照して説明する。

【００１９】図１には本発明の消波装置１０を海底Ｂに
設置した使用状態を示し、図２には本発明の消波装置１
０を上から見た平面図を示す。消波装置１０は主要部と
して、浮力室としての空気室１５を備え、表裏連通手段
としてのスリット部２３を有した平板１４と、この平板
１４を海底Ｂに支持固定する支持部としての基礎ブロッ
ク１１および支柱１２と、両端をそれぞれ支柱１２と平
板１４の波退出側端部とに回動自在に連結し、浮力室と
しての空気室２１を有するアーム部材２２とを備える。

【００２０】また、上述の主要部に加えて、消波装置１
０は、平板１４の波退出側端部に設けられた波阻止壁１
６と、平板１４の下方に離隔して配置された抵抗板１９
と、平板１４の波阻止壁１６よりも波の侵入側に設けら
れ、波阻止壁１６により阻止された波を通過させるため
の開口部１７とを備える。

【００２１】基礎ブロック１１を海底Ｂに設置し、この
基礎ブロック１１に複数本の支柱１２を立設して、消波
装置１０全体を所定の位置に支持固定するための支持部
を形成する。

【００２２】アーム部材２２は二本の軸部材からなり、
この軸部材のそれぞれ一端を支柱１２にヒンジ部１３で
連結し、それぞれ他端を平板１４の波退出側端部にヒン
ジ部２０で連結し、これら軸部材のそれぞれ真中よりも
ヒンジ部２０寄りに空気室２１を設ける。

【００２３】スリット部２３は、平板１４の波進入側に
矩形の開口部を形成して、この開口部に設ける。すなわ
ち、この開口部に複数の長尺板２３ａをそれぞれ所定間
隔で離隔し、且つ略水平に並行して設け、この長尺板２
３ａの両端を平板１４に固定すると、それぞれの長尺板
２３ａの間には、平板１４の表裏間を水が通過すること
ができる細長い間隙、つまりスリットが形成される。な
お、平板１４に形成する開口部の形状は、平板１４の表
裏間に水を通過させることができる細長い間隙を形成で
きれば、矩形に限定されない。かようなスリット部２３
は、図６に示すように、波が消波装置１０によって砕波
された後に、岸から沖に向けて作用する水平圧力Ｐをス
リット間から通過させることができるため、この水平圧
力Ｐによって平板１４がヒンジ部２０を中心に上方、す
なわち矢印Ｍ２の方向に回動して、水面Ｓと平行にな
り、後述する消波機能が低下するのを防止する。更に、
スリット部２３は、後述するように平板１４上に進入す
る波をそれぞれの長尺板２３ａの上面にて砕波して消波
することができる。

【００２４】平板１４の下方に設けられた空気室１５
と、アーム部材２２の下方に設けられた空気室２１との
内部には空気を充填したり、あるいは抜いたりして、こ
の空気の浮力により、アーム部材２２はヒンジ部１３を
中心に回動して昇降し、また、平板１４もヒンジ部２０
を中心に回動して昇降し、この両部材の連動した昇降動
作によって、アーム部材２２と平板１４とは潮位変動に
追従し、平板１４の波退出側端部に設けられた波阻止壁
１６を水面上の所定位置に保持することができる。

【００２５】すなわち、干満の差が激しい海域での満潮
時には、図３に示したように水位Ｓ’が上昇するため、
アーム部材２２の下方に設けられた空気室２１に空気を
充填し、アーム部材をヒンジ部１３を中心に回動して浮
上させ、水面Ｓ’とアーム部材２２とのなす角度θ4を
急勾配にする。この時のアーム部材２２の勾配に応じ
て、平板１４の下方に設けられた空気室１５の空気量を
調整すると、平板１４と水面Ｓ'とのなす角度θ2は所定
の緩勾配に維持することができる。また、干潮時には、
アーム部材２２の下方に設けられた空気室２１の空気を
抜いて、アーム部材２２をヒンジ部１３を中心に回動し
て沈降させ、水面Ｓとアーム部材２２とのなす角度θ3
を緩勾配にする。この時のアーム部材２２の勾配に応じ
て、平板１４の下方に設けられた空気室１５の空気量を
調整すると、平板１４と水面Ｓとのなす角度θ1は所定
の緩勾配に維持することができる。

【００２６】更に、装置の上方を航路として使用する場
合や、消波装置１０を使用しない場合には、空気室１５
と２１との空気を電磁弁等の遠隔操作によって抜き、内
部に海水等を注水すると、図４に示すように消波装置１
０全体を海底に沈めることができる。したがって、港の
入口に消波装置１０を設置した場合、暴風時に装置を浮
上させて消波機能を発揮させ、静穏時には装置を沈めて
船舶の航路を確保するという使用方法も可能である。

【００２７】ここで図１を参照して、消波装置１０の消
波過程について説明する。空気室１５の浮力によって水
面に対して斜めになった平板１４に対して侵入した波
は、平板の傾斜により水深が急激に浅くなるために砕波
し、水塊となる。その水塊は水面上に突出する波阻止壁
１６に当たって阻止され、反射して平板１４の波阻止壁
１６よりも波の侵入側に設けられた開口部１７を通り、
更に平板１４と抵抗板１９と間を通って下方へと導かれ
る。これにより、波エネルギーを消波装置１０の波退出
側背後へと伝えることなく消散させることができる。ま
た、上記消波過程において、進入波の力や、平板１４の
上で形成された水塊の重さによって、平板１４はヒンジ
部２０を中心にして上下方向（図３における矢印Ｍ１方
向）に回動すると共に、アーム部材２２もヒンジ部１３
を中心にして上下方向（図３における矢印Ｍ１方向）に
回動する。この平板１４とアーム部材２２との上下運動
によって、侵入波のエネルギーの一部が吸収される。

【００２８】さらに、波阻止壁１６の下方１６ａを平板
１４に対して近接するように屈曲させれば、よりスムー
ズに水塊を平板１４と抵抗板１９との間から下方に導く
ことができるため、抵抗板１９にかかる余分な下向きの
力は軽減されて、平板１４の回動を減少することができ
る。

【００２９】平板１４の下方には、複数の連結柱１８に
よって抵抗板１９が離隔固定される。図５及び図６に示
すように、平板１４は波によってＦ１又はＦ２方向の力
を受け、この力によって平板１４がヒンジ部２０や１３
を中心として上下に回動しすぎると、前述の侵入波のエ
ネルギー吸収作用を損なうだけでは無く、進入波を砕波
しにくくなり、消波効果が減少する。しかしながら図５
に示すように、平板１４が下方向の力Ｆ１を受けると、
抵抗板１９にかかる水圧により抵抗板１９の下方の水域
Ｗ１が上方向の力で抵抗する。また、図６に示されるよ
うに、消波装置１０が上方向の力Ｆ２を受けると、抵抗
板１９にかかる水圧により抵抗板１９の上方の水域Ｗ２
が下方向の力で抵抗する。これにより、波による平板１
４の上下方向の回動が抑制される。したがって、平板１
４は、上述した侵入波のエネルギー吸収作用を生じさせ
るために必要最小限度だけ回動するものの、ほとんどは
固定状態に近く維持されて、効果的に消波を行なうこと
が可能となる。

【００３０】本実施例において空気室１５や２１は、そ
れぞれ平板１４やアーム部材２２の下方に設けられてい
るが、その浮力により波阻止壁１６を水面上に維持し、
且つ抵抗板１９を水面下に維持することができる箇所で
あれば、この位置に限定されるものではない。また、抵
抗板１９は複数の連結柱１８によって平板１４の下方に
固定されるが、抵抗板１９が平板１４から離隔して平板
１４の下方に固定され、且つ平板１４の下方への水塊の
動きを妨げないものであれば、これに限定されるもので
はなく、また抵抗板１９は平板１４に対して略平行に配
置されているが、波による上下方向の力に効果的に抵抗
する角度であれば、これに限定されるものではない。さ
らに、消波装置１０は支柱１２を基礎ブロック１１に固
定することにより設置されているが、海底の地盤によっ
ては基礎ブロック１１を使用せず、支柱１２を杭形式等
として直接地盤へ埋設する方法で設置してもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明の消波装置は、平板の波退出側端
部にアーム部材の一端を回動自在に連結し、このアーム
部材の他端を回動自在に支持部に回動自在に連結したた
め、波が平板上に侵入すると、この進入波の力や、平板
上で形成された水塊の重さによって、平板は回動部(ヒ
ンジ部)を中心にして上下方向に回動すると共に、アー
ム部材も支持部との回動部(ヒンジ部)を中心にして上下
方向に回動する。この平板とアーム部材とが連動して上
下運動することによって、侵入波のエネルギーの一部は
吸収される。

【００３２】また、本発明の消波装置は、平板に表裏連
通手段を設けたため、波が消波装置によって砕波された
後に、岸から沖に向けて作用する水平圧力を表裏連通手
段で平板の表裏間に通過させることができるため、この
水平圧力によって平板がヒンジ部を中心に上方に回動し
て水面と平行になり、平板の消波機能が低下するのを防
止することができる。更に、表裏連通手段は、平板上に
進入する波をそれぞれの上面にて砕波して消波すること
ができる。

【００３３】さらに、本発明の消波装置は、平板と海底
に設置された支持部との間に、アーム部材を介在させ
て、このアーム部材を両部材に回動自在に設け、さらに
平板とアーム部材に浮力室を設けたため、海底に設けら
れた支持部を水面よりもかなり深い位置に設けても、ア
ーム部材と平板を浮上すれば、平板と水面とのなす角度
を緩勾配にすることができる。さらに、干満の差が激し
い海域では、満潮時にアーム部材を浮上し、干潮時にア
ーム部材を沈降すれば、これによって平板と水面とのな
す角度を常に所定の緩勾配に保持することができる。更
にまた、装置の上方を航路として使用する場合には、ア
ーム部材と平板との浮力室の空気を抜いて海底に沈降す
れば、船舶が装置の上方を航行するのに十分な水深を取
ることができる。

【００３４】更にまた、本発明の消波装置は、平板上で
波を砕波して水塊とし、これを波阻止壁によって反射
し、開口部を通して平板の下方へ導いて波の侵入側へと
返すことができるため、装置の背後に波を通過させるこ
となく、効果的に消波を行なうことができる。また、抵
抗板部にかかる消波板部の反対方向の水圧によって、波
による平板の回動を抑制することができるため、最大限
の消波効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消波装置の使用状態における側面図で
ある。

【図２】本発明の消波装置を上から見た平面図である。

【図３】水面の変位に伴う本発明の消波装置の動きを、
表示の便宜上装置の一部を省略して示した側面図であ
る。

【図４】本発明の消波装置を水面下に沈めた状態を示す
側面図である。

【図５】本発明の装置が下方向の力を受けた場合を示す
側面図である。

【図６】本発明の装置が上方向の力を受けた場合を示す
側面図である。

【符号の説明】

１０ 消波装置 １１ 支持柱（支持部） １２ 基礎ブロック（支持部） １３ ヒンジ部（回動部） １４ 平板 １５ 空気室（浮力室） １６ 波阻止壁 １７ 開口部 １９ 抵抗板（抵抗部材） ２０ ヒンジ部（回動部） ２１ 空気室（浮力室） ２２ アーム部材 ２３ スリット部（表裏連通手段） Ｓ，Ｓ’ 水面 Ｂ 海底

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮力室を備えて表裏連通手段を有した平
   板と、この平板を海底に支持固定する支持部と、一端を
   前記支持部に回動自在に連結し、他端を前記平板の波退
   出側端部に回動自在に連結する浮力室を有するアーム部
   材とを備える消波装置。
2. 【請求項２】 前記消波装置が、 前記平板における波の退出側端部に設けられた水面上に
   突出し得る波阻止壁と、 前記平板の該波阻止壁よりも
   波の侵入側に設けられ、前記波阻止壁により阻止された
   波を通過させるための開口部と、 前記平板より下方の水面下に配置され、波の圧力に対し
   てそれと反対方向に働く水圧により前記消波装置の上下
   動を減少し消波を促進するための抵抗部材とを含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の消波装置。
3. 【請求項３】 前記波阻止壁の下方が前記平板に対して
   近接するように屈曲していることを特徴とする請求項２
   に記載の消波装置。