JPS58173209A - 液塊に接触する壁を動力学的圧力変化から保護するための方法及び装置 - 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】 本発明は１例えばダム或いは櫂を画成する壁のようＫｍ
塊と接触する壁を、ｉＩ体が皺壁に加え得る動力学的圧
力ＯＫ化から保膜することに排出の影響下では１Ｍｋ慢
にしか変化しない所謂静力学的ｔたは平均圧力を受ける
。他方、壁は静力学的壇たは平均圧力付近を急速に変化
するＰｇＴｌｌ動力学的を九は変動圧力成分を受は得る
。

該動力学的圧力成分、は、液塊中に生じる爆発、地震、
或いは液塊を収容する櫂の急速度運動のれなければなら
ない。動力学的圧力の大きさが不確定である時、前記計
算の信頼度は低下する、本発明の目的は、何らかの成因
現象が所与０強さて生じる結果壁に作用する動力学的圧
力Ｏ成分を減少させ、それＫよって工事費用を縮少し及
び／又は工事Ｏ信頼度を増加させることである。

本発明は、自山吹面（水の表面）付近ｏｔｔ塊中に於け
る動力学的圧力分布Ｏ動水力学法則に基づいている。謳
１図中〇−纏ＩＫよｐ略示畜れるように、液塊３を自由
ｓ面４で艙持する壁２に対して加えられ得る動力学的圧
力成分は、自由嵌置付近で小さい振幅を有する。

これは、自由表面の上方の大気内の圧力が実際には静力
学的値付近を変動しないこと、及び剛性を九は慣性を何
らもえない自由表面のような界面を介してｉ［接に接触
している２個の流体、即ち大気と液体とＯ関に圧力の不
連続性が存在し得ないという事実に拠る。十分可動性ま
たは可撓性及び軽量の壁によシ構成される界面は、＃１
ぼ同じ効果を有する。

実際に、自由表面のすぐ下方に位置する固定点に置換さ
れ得ゐ動力学的圧力の変動のみが、自由表面の水位０［
動に拠って生じる静水力学的圧力の変動である。水位及
び圧力の変動は、高周波数の動力学的擾乱の場合無視で
きるものであシ、該周波数は１ヘルツを下回ることは稀
であシ１本発明には１ヘルツが適用される。第１図の曲
線１に示されるように、自由表面から遠ざかる時この動
力学的圧力軽減の効果は減少する。

従って１本発明の目的は、液塊に！！触する壁を動力学
的圧力成分の急速な変化から局部的に保護するための方
法を提供することであり、該方法では、保護されるべき
壁ゾーン付近で、壁近傍の液塊内または淑塊と壁の少な
くとも一部との間に。

液体気体間の圧力伝達を可能圧する界面が形成される。

動力学的圧力に対するこの界面の効果は、大気Ｋｍする
自由表面の縮小の効果に類似する。しかし乍ら、気体の
体積が必然的に限定されると圧力は界面移動Ｏ関数とし
て変化し得るので、一般に上記効果はあｔｂ有効でない
。

界面が圧力を伝達するので、気体部分の静力学的圧力は
轟然の仁と乍ら界面レベルＯｉＩ体０静力間に形成され
る。

ｆｆ−Ａ−２，４０７，２９５号中には、複合壁を有す
る防ｔＩＩＬＩＩｋが記載されてお９％機に向かつて形
成され九皺壁はオリフィスを有するので、波のエネルギ
ー＃ｉａオリフィスの通過時に形成されるデッドウォー
タによシ吸収される。骸装置は壁の両面の静水力学的圧
力の差によって仲働し、適当な水体積が有孔壁゛を通過
できるように該圧力麹が緩慢に変化する場合、即ち長さ
の大きい波を緩衝する場合にしか骸装置は適用され得す
、動力学的圧力成分の急速な変化を吸収する場合には適
用され得ない。−具体例によれば、該装置は空気を封入
する意を含み、鉄車は、鉄筒を画成する壁低部のオリア
イスを介して前車に連通し、該前室自体は有孔１１によ
り海から分離される。しかし乍ら、空気部分と共に界面
を共有する＃室は、最長の波、”従って最小ｏｖｔｉ披
数を有する波を緩衝する場合にしか形成されない、上記
資料は動力学的圧力成分の変化のような急速な圧力変化
の緩和については何ら教示していない。

第１図の例に於いて、液体表面と壁底部との間の中管レ
ベルに界面を形成することによシ、自由表面レベルに匹
敵する低値の動力学的圧力成分を前記千今レベルＫｍで
減少させる。従ってｇｔ図の一線５が得られ、壁高さの
上に界面を重ねることＫよシ曲纏６が得られる。

水平面に従う動力学的圧力成分の分布を考慮するならば
％ＩＩ２図に示されるように、壁から遠い点から発生す
る１個の動力学的圧力波の場合、平板で平行な横方向壁
を有する通路内に於ける分布は、−Ｊ練７によりレベル
Ｎ（ｌｌｆ１図）で示されよう。レベルＮで壁中心に位
置する界面を形成する場合、前記点で非常に小さい動力
学的圧力成分が得られるが、該動力学的圧力成分は、鉛
直面内Ｏ自由表面から出発する一線（縞２図、−纏８）
に類似する曲線に従い１面内で鹸配点から増加する。

従って界面は、動力学的圧力成分が何らかの超過圧に接
するＩＩＯ倉幅に於いて許容可能な値となるように、上
記同様水平面に従って分布され得る。

壁レベルで保ｌＩｔ確保する丸めの他の解決方法は、壁
の単位線Ｋａって連続的に広がる界面を形成することで
ある。

このように広げられた界面の運動は必ずしも全点で同一
ではない。例えばこの運動によ〕一箇所の気体体積が減
少及び逆に増加し得る。非常に小さい慣性を有する気体
はある点から別の点へ容易に移動し、従って気体の圧力
０著しい変化なしに。

界面の大きな運動が生じ得る。この結果、前記這動が著
しく大きくない＠シ当該方法の効率は上昇するが、気体
が加圧されないなら′この運動によりポケットの気体は
局部的に完全に排出され得る。

界面がポケットのＩＩＩＫ激しく接触すると、有害なに
よって部分室に分割することにより、界面を部分界面に
分割する。各部分室内で、界面の上方に封入され圧気体
部分は、圧縮性の法則に従い独立して作用し、界面は部
分室を画成する壁の全表面に達し得ない。

本発明の他Ｏ，％徽に従い、気体中１九は界面性される
。

該有孔壁は、界面の運動を抑制することにより該方法の
効率を低下させるが、長体部分の共振周波数に対応する
周波数Ｏ圧力変動にとって過剰な運動は避けられる。

本発明に従う方法を使用する丸めの装置であ夛。

液塊Ｋｌｌ触する壁を、皺壁が抑止する液体により加え
られ得る動力学的圧力成分の急速な変化から保護するた
めの装置は、気体を充填され九囲障を含み、該囲障は、
圧力を伝達し得ると共に保睦されるべき壁ゾーン近傍に
位置する界面を介して。

皺壁に静力学的に当接する液体部分と連通している。該
界面は１弾性的に変形可能な可撓性壁、１木は静水力学
的圧力にほぼ等しい圧力下に気体を封入された囲障を少
なくと４１Ｓ分的に画成する面に対′シ工−直に移動可
能な剛性壁によ多構成され得る。

好ましくは、界面は囲障内に必然的に形成される自由１
１面により形成される。

本発明の他の特徴に従い囲障が液体に対して広い界面を
有する場合、囲障は界面にほぼ垂直て界（２）から一定
間隔を経た点で終端するｌ！によυ部分咄ｔＩｌｌＫ分
割される。この具体例の場合、部す囲障は壁の下端部と
界面との間の空気を介して相互に連通するが、界面が上
昇される場合、小セクションと部分囲障と４Ｆ＃面が壁
端部に到達するとすぐに隔離される。この結果、気体全
体が部分囲障から排出されること及び液体が囲障の剛性
壁に対して未吸収の動力学的圧力を厘接加えることが避
けられる。

他の％黴に従えば、囲障は、有孔壁のオリフィスを介し
て、＊に抑止される液体部分に連通する。

中実壁に適用され得る具体例に従えば、囲障は壁の厚み
中に形成され％囲障低部の該壁内の少なくと４１個のオ
リフィスを介して液体部分と連通れ、皺壁は保躾される
べき壁土に形成され、後者壁と共に下部に開放され良禽
を形成する。

他の具体例に従えば、囲障は壁から独立しており、正の
浮力を有するブイから構成され、該ブイの内室は準体と
共に可動な界面に連通し、該ブイは壁近傍に於いて底部
のバラス１−ＵＫ保留される。

他の特徴に従えば、皇の水平セクションは高部へ同かつ
て縮小される。

本発明の他の％黴は、添付図面を参考に以下に記載され
る各具体例の説明によシ明示される。

第３〜５図中、符号９はダム本体、１０は該ダムにより
抑止される氷塊を示す。

第３図の具体例では、庇を形成することによりダムの上
流面に下向きに傾斜したスラブ１１が形成される。櫂の
充填時、或いはその結果スラブ下に加圧空気を注入する
時、静水力学的圧力に平衡する圧力を有する′″ｆ−″
′？ｆ−″′？ポケツト１２゜該ポケットの容積はスラ
ブを貫通するオリフィス１３によって決定され得、ポケ
ットから流出する空気は上ｗ６ポケツト内で捕集される
。最下位置内に加圧下で空気を注入することにより、上
記配置でエアポケットが充−され得る。スラブ１１の端
ｌと皺壁との間の水部分１７内に送られ減圧される　静
水力学的圧力が壁１５の両面に存在するという結果とし
て、皺壁は動力学的圧力成分にしか抵抗しないのでその
厚さは小であり得る。

庇Ｏ゛下に形成される室は、特に長さが大である場合、
後述の他の具体例に示されるように横方向蝋により分割
される。

特に既峡のダムス適用される第４図及び第５図の具体例
に於いて、空気室は、異なる深さに浸漬され九ペル形部
１８により構成される。該ベルは、孔付内１１１１ｎ１
９が広い水通過セクションを提供するように十分扁平な
円筒−円錐形である。周囲媒体に対して静水力学的平衡
状態にあるエアポケット２０はベルの頂ｓＫ形成され、
該エアポケットは有孔壁１９ｆ：横断した水部分と共に
界面２１をスト２２を底部ＫＴｏる＠２番目のパラスト
２４に結合する。該パラスト２４０重量は、ベルがはぼ
完全に空気を充填されている場合のみにベルと２個のノ
々ラストとのアセンブリの浮力が正ＫＭＩるように設定
される。

可撓性ま九は間接結合製管２５を介して、レベルを「再
設定」する丸めに圧―空気がベル中に送入され得、この
ψ＋ｉ）ｌそれ自体ケーブル２７によりベルに連結され
九浮＄２６に達する。

何らかの原因によジベル内の空気体積が更に何７９−セ
ント（例えば３０嘔）ｂ＼減少した時、／臂うスト２２
は底部に達するまであるいはケーブル２７が弛緩して浮
き２６を沈ませるまでベルを低部に４１１、警告を与え
る。

ベルから気体が全部失われたとしても、該浮きは完全に
沈まないように計算されている。従って管２５の上端は
常に接近可能であり１例えば可動圧縮器ｔｉｃよシェア
ポケットの充填が可能である。

ベルと２個のノ臂ラストとを：ｒ−＠３ｆＬるためには
。

オリフィス２８から逸出されるよりも速く圧縮空気を送
入すればよく、該オリフィス２８は、オリフィス１３と
同様にエアポケット２０の容積を限定する。

前記ベルの形成方法は他にもある。該ベルは、ゴムのよ
うな可撓材で作られた囲障から構成され得、ケーブルを
介して十分な・ｑラスト上または他の適当な接合点上に
保留され得る。該具体例の利点は、水と気体との相互作
用懺面積が最大限になるという点である。ある種の適用
時に生じる不都合は、Ｉｉ！Ｉｉいエネルギー吸収を得
−いという点である。ある種りａ収は、大きい内部摩擦
係数を有する囲障Ｏ材を選択するととＫより生じる。を
九。

微細に分割された材、例えばガラス繊ａｔ−気体ポケッ
ト中に配置することによっても、との吸収が得られる。

更に、有孔壁を有する剛性ケージの内部に該可撓性ベル
を配置して４よい。

第６図は、例えば液体を含む金属種Ｏ鉛直嫌の保−に適
期され得る非常に簡単な具体例を示す。

共通辺３１上で相互に溶着された三角形プレーの正面図
である纂６図に示すようなピランラド溢の一種のフード
が形成される。

気体ポケット３２は充填の過程で該フードの下に形成さ
れる。

編８図は、鉛直軸を有しレベル３４に達する液体を含む
金属槽を示す鉛直方向略断面図である。

核種の下壁を九は床部は円墳体３５１九は中央ぺル３６
の下に形成され九気体ポケットによシ保護される。この
保験は１％に鉛直方向地震による圧該孔部によｎ、ｍ体
が達するや否や本発明に従って気体ポケットが形成され
る。槽が誼孔部まで充填される時Ｓ該気体ポケットは特
に鉛直方向地震たは局部的なレベル上昇による圧力変動
を緩和させる。

横方向壁には本発明に従い気体ポケット３９を倦鴇する
円環形ベル３８が配置される。該ポケットは水平方向地
震による圧力変動を緩和するために特に有益てあろう。

この型の１震の場合、圧力変動は円環形ベルの直径方向
の相対する点に相反する徴候が現われる。界面が円部形
ベルの頂部に達するのを避けるために、界面上昇時に相
互に離れているセクタＫｍを形成することＫよ〉横方向
壁４０は童３９を円環体７−′に分割する。下部に於い
て、ペル３８の下壁は孔部４１を有する連続−として伸
延する。

第９図の具体例に於いて、壁３３は円環形ペルを形成す
る内壁４２を備え％該ベルの下端部４３は下部円猿形ペ
ル頂部辺の下方に配置される。気体ポケツ）４Ｂが全外
ｉｉ＊画を占めているので、液体１０と壁３３との間Ｏ
熱絶縁が改曳される。

【図面の簡単な説明】

第１図は動力学的超過圧の鉛直面に於ける分布曲線を示
す略鉛直断面図、纂２図は第１図の高さＮＫ対応する水
平断面図、第３ｗＪは本発明に従う保躾装置を備えるダ
ムＯ壁の略鉛直断面゛図、第４図は本発明に従う装置を
構成するブイの一部断面正面図、第５図はｗｉ４図のブ
イのダム上流に於ける配置を示す説明図、第６図は薄は
本発ｆＩＡＫ従う保１１ｉｆＩ置を備える大型槽内部の
略鉛直断ｉｋ１図、及び纂９図は変形具体例の鉛直断面
図である。 ９・・・ダム本体、　　１１．１５・・・スラブ、１２
．２０゜３２、３９．４５・・・エアポケット、１３．
２８・・・オリフィス、１８．謁、３８・・・ベル、１
９　、２９　、お・・・蝋、　２１・・・界　面、２２
．２４・・・／臂うスト、２３゜２７・・・ケーブル、
銘・・・管、２６・・・浮き、３５・・・円環体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔｉｔ　　液塊に接触する鐘を動力学的圧力成分の急速
   な変化から局部的に保−するための方法での付４に、液
   体と気体部分間の圧力の伝達を可能にする界面を形成す
   ることを特徴とする方法。 によル主チャンバを部分チャンバに分割することにより
   、該界面を部分界面に分割することを特徴とする特許請
   求の範８第１項に記載の方法。 （３）気体部分内を良は界面付近の筐体内〈「界面確保
   する手段を配置することを特徴とする特許請求の範囲第
   １ｍ噛たは第２項に記載の方法。 （４）　　機械的エネルギーの部分的消値を確保する手
   　　　”を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の方
   法。 （５）　　４１許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれ
   か圧力成分の急速な変化から局−的に保躾するえめＯ装
   置であり、＃装置線気体を充填され九囲障を會み、骸囲
   障は、圧力七本りし得ると共に介して、鉄壁に静力学的
   に当接する液体部分と連通する仁゛とを特徴とする特許 （６）界面は１弾性的に変形可能な可撓性Ｉｉ、またＦ
   ｉ流体静力学的圧力にほぼ等しい圧力下で気体が封入さ
   れている囲障を少なくとも部分的に画成する平面に対し
   て−直に移動可能な剛性壁によって構成されることを特
   徴とする特許請求の範ｌ！ｌ第５Ｊｊ［Ｋ［載の装置。 （７）　　界面は、Ｓ陣に充填される気体から液体を分
   ｍする自由表面により形成されることを特徴とする特許
   請求Ｏ範Ｎｌｌ５１ｊＫＥ載（Ｄｉｉｉｆｍ。 （８１１１体に対して広い界面を有する囲障の場合、利
   される液体部分と連通ずることを特徴とする特許請求の
   範囲［５項、第７項及び纂８項のいずれかＫｌｅｌ！の
   装置。 ａυ　囲障は壁の厚み中に形成され、囲障低位に位置す
   る該壁内で少くと４１個Ｏ孔部を介して筐体部分に連通
   することを４１１愼とする特許請求の範ｉｉ！８纂５項
   及び第７項乃至第９項Ｏいず許請求ＯＳｍ第５項、纂７
   項及び篇８項のいずれかに記載の装置。 その内部で液体と連通し、該ブイＦｉ壁近傍に於いて底
   部のパラスト上に係留されることを特徴とする特許請求
   の範Ｓ第５項に配Ｉ！Ｏ装置。 （Ｉ３　　界面に接触する気体部分に対して加圧下の気
   体を再供給するため０手段を備えることを特徴とする特
   許請求０１１＠Ｉ第５項乃至第１２項のいずれかに記ｓ
   ｃの装置。