JPS59138607A - 消波堤の構築方法 - 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、港湾の入口や造船所あるいは養魚場の沖合等
に設けられる防波堤とか、岸壁に設けられる護岸堤とし
て設置される消波堤の全く新規な構築方法に関する。

従来、かかる消波堤を構築するのＫは、海中での極めて
大規模な工事を必要とすると共に、多大な材料（土、セ
メント、鋼材等）を必要とするために、莫大な工費を要
するばかシで無く、付近の山から土砂を大量に採取した
シ、あるいは、付近の海水を土やセメント等で甚しく汚
染してしまうという環境破壊を引き起こす重大な欠点が
あった。

本発明は、上記したような欠点を解消することを目的と
してなされたものである。

先ず、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図および第２図は、海岸に位置する造船所（Ｄの沖
合に本発明方法によシ消波堤（２）を構築したものであ
シ、スクラップ船（中型あるいは大型オイルタンカーな
ど）の−隻の船体（３）を、波の山谷の中間面である仮
想平水面（ト）または可能な場合には実際の平水面の上
下両側に亘る状態に、海底（ハ）に載置すると共に係船
索（４）・・およびアンカー（５）・・によって係留固
定しである。尚、この船体（３）は、図示のように、そ
の長手方向が波の進行方向（ト）とほぼ直交するように
設置されているが、若干傾斜させて配置してもよい。ま
た、船体（３）設置箇所の水深が船体（３）上下高さの
割に深すぎる場合には、第３図に示すように、予めコン
クリートブロックを沈める等して基台（６）を構築して
おけばよい。

前記船体（３）の両側壁部の平水面（ｆ′）の上下両側
に亘る所定範囲（想定波高から定められる）には多数の
孔（７）・・が穿設されている。尚、この孔（７）・・
は船体（３）を所定箇所に設置する前に穿設してもよく
、あるいは、設置後に穿設してもよい。前者の場合には
、例えばドックや船台で穿設工事を行なえるから、海中
での穿設工事を行なう場合のような困難性が無いという
利点が有り、後者の場合には、所定箇所まで船体（３）
を曳航する間に浸水して沈没してし゛まうという恐れが
無いので、曳航距離が長い場合に適するものである。

前記船体（３）側壁部の孔（７）・・穿設範囲に対する
孔（７）・・の全開孔比は、理論的には、１００　Ｓ未
満であれば足りるのであるが、後記する実験結果から明
らかなように、消波性能、必要な係留力あるいは船体強
度等を総合的に勘案すれば、２０９６〜４ｏチ、即ち、
３０％前後が適当であることが判った。

次に、本発明方法により構築される消波堤の基本的な消
波性能および必要な係留力等を調べるために行なった模
型実験について説明する。

この実験は言酌西日本流体技研の潮流兼波浪水槽におい
て、南米にある造船所に対して構築すべき消波堤を想定
して賜のスケールモデルを製作して行なったものである
。

第４図および第５図は実験設備の概略を示し、（８）は
全長１５ｍの潮流兼波浪水槽、（９）はプランジャ一式
造波機、りのは送風機、同は　海底模型、ｑ′）は造船
所模型、そして、（３′意消波堤（２′）としてのスク
ラップ船体模型（約２ｍ）であり、また、αｐは造波機
（９）の発生する深水部入射波（Ｗｌ）の波高（）（１
）を計測するための水位計、Ｏはスクラップ船体模型（
３′）に対する浅水部（水深ｏ、ｔｍ）入射波（Ｗ２）
の波高（ＨＪを計測するための水位計、ａ３はスクラッ
プ船体模型（３′冷通過した透過波（Ｗ３）の波高（Ｈ
３）を計測するだめの水位計、α４はスクラップ船体模
型（３′）に作用する水平方向力（漂流力）および上下
方向力（揚力）を計測するための２次元検力針　Ｑ’５
）　、　（ｌｆＲ。

Ｑ７）　、　Ｑ８ａ夫ｋ　前記各水位計（ＩＩ）　、　
（１２、（Ｉｌ−Ｊ：び検力針αａに対するアンプ、そ
して、鰻は記録装置である０ 第６図（イ）、（ロ）、（ハ）、に）は、本実験に用い
たスクラップ船体模型（１’）のバリエーションを示し
、夫々、前記開孔比が０チ、１２．５％（孔数３１２個
）、２５チ（孔数６２４個）、３７．５係（孔数９３６
個）に設定されている。尚、これらのスクラップ船体模
型（３′）の孔（７′）・・を穿設し元範囲は、実験に
おける最大入射波高がｏ、ｏｓｍであることから仮想平
水面の上下両側に０．０５　ｍづつ、つまり、上下両側
で０．１　ｍの範囲としである。

さて、上記設備を用いて行なった実験の結果について以
下に説明する。尚、実験結果は全て実際のスケールに換
算した数値で示す。その換算は、フルードの相似則に従
っている。波を支配する因子としては、重力および慣性
力がその他の因子に比べて極めて大きいので、かかる手
法は水力学の分野で一般に用いられているものである。

第７図は、無風状態（風速Ｖが０）における開孔比と消
波効率との関係を示す。尚、消波効率はスクラップ船体
（３）に対する入射波（Ｈ２）と透過波（Ｈａ）の比（
Ｈ４）で表わされる。この図から明らかなように開孔比
が５０％以下で消波効率（Ｈ３／１．１□）が０．２〜
０．３と極めて高い消波性能が得られている。

第８図は、風速■が１４ｍ／Ｂｅ　ｃの状態における開
孔比と消波効希（”／Ｈ，）との関係を示す。この場合
、無風状態に比べれば若干消波効率（Ｈ，＜、、□）は
落ちる傾向が見られるが、実際上十分な消波性能が発揮
されている。

上記の第７図および第８図に示す各消波効率（Ｈ３／Ｈ
２）には、スクラップ船体（３）の両端部から回析して
進入する回折波による効率低下分（少なくとる。

第９図は、深水部分の入射波（Ｗｌ）の波高（Ｈｌ）と
浅水部分の入射波（Ｗ２）の波高（Ｈ２）との比を図示
しすことから、浅水波（Ｗ２）の波高（Ｈ２）は非常に
小さくなることが判る。従って、スクラップ船体（３）
を浅水域に設置することは極めて合理的かつ有効である
ことが判る。

第１θ図は、無風状態（Ｖ＝Ｏ）における開孔比と水平
方向の波圧、即ち、漂流力（ＦＸ）との関係を示す。こ
れによると、開孔比が０％の場合に漂流力（Ｆ、〜）は
最大で１２００　ｔ　−１４００ｔであり、開孔比が３
７．５％になると漂流力（ＦＸ）は約６００　シ〜８０
０　ｔ　Ｋ半減することがわかる。

第１１図は風速がある場合（■＝１４％ｅｊ）の開孔比
と漂流力（ＦＸ）との関係を示す。前記の風速が無い場
合（Ｖ＝０　）に比べると、漂流力ＣＦＸ）は全体的に
５０℃〜１００を大きくなっているが、これはよく知ら
れた風圧の計算式Ｆ　＝　ＣＤ−４ρｙ２Ｓから導かれ
る値と略々一致している。

第１２図は、開孔比とスクラップ船体（３）にかかる波
による最大揚力（Ｗ、）との関係を示す。この図におい
て、設定波高即ち深水波（Ｗｌ）の波高（Ｈｌ）が３ｍ
を越えると波による最大揚力（Ｗｌ）が負になっている
が、これは、波が完全に破波しているために船体（３）
を下方に押し下げる力として作用するためであると思わ
れる。

第１３図は、風がある場合（Ｖ　＝　１４”Ａｓ　ｅ　
ｃ　）における開孔比とスクラップ船体（３）に対して
必要な係留力りとの関係を示す。なお、係留力０の計算
式は下記の通りである。

ｐ＝ｐｘ−μ（”ｏ”＋） ここでＷ。は船体（３）に作用する重力であり、μは船
体（３）と海底０との間の摩擦係数であって、約０．ｄ
として計算している。この図から、開孔比が０％で最大
係留力０（約９００ｔ）を必要とし、開孔比が小さくな
るにつれて必要な係留力０は小さくなシ、開孔比が４０
−以上で係留力（ト）を必要としなくなることが判る。

しかしながら、前述した消波性能の点や、船の強度や重
量（開孔比を大きくすると軽くなる）の点を総合的に勘
案すると、開孔比を３０−前後として３００を程度の係
留力を発揮し得る係船設備（係船索およびアンカー）に
よってスクラップ船体（３）を係留しておくのが適当で
あろう。

第１４図（イ）、（ロ）は、スクラップ船体（３）の船
長幅）と、その背後に回析する波の回折係数（回折波高
と入射波高の比）との関係を比較する為の図である。

（ロ）は、（イ）の場合に比べて船長■を２倍にした場
合を示したものであるが、この場合には波の回折係数が
０１以内の範囲が（イ）の場合よりも相当広くなってお
り、従って、スクラップ船体（３）を造船所（１）にそ
れほど接近させること無く、造船所（１）に達する回折
波を少なくでき、その分だけ消波効率Ｃ”−’ＶＨ）を
向上させることができる。このことは−造船所（１）か
らの船の人出家の防げにならない、という意味から重要
である。

第１５図は、上記第１４図から得られた知見を利用した
、本発明方法の別実施例を示し、複数隻のスクラップ船
体（３）・・を、その長手方向に互いに隣接する状態に
設置して消波堤を構築したものである。

そして、より一層の波回折防止を図るために、長手方向
両端の２隻（３）　、　（３）を波の進行方向内上手側
に傾斜する状態に設置しである。

第１６図は、更に別の実施例を示し、スクラップ船体（
３）の長手方向両端部またはその近くから波の進行方向
凶上手側に向って傾斜する状態に、コンクリートブロッ
ク等を沈めて成る比較的短い補助堤（拗、（社）を構築
することによって、波の回折を防止したものである。

以上要するに、本発明による消波堤の構築方法は、スク
ラップ船の船体を仮想または実際の平水面の上下両側に
亘る状態に設置することを基本的特徴とするものである
。

この特徴による効果は下記の通シである。

即ち、スクラップ船を所定の箇所に曳航して、その船体
を平水面を挾む所定の高さに設置するだけの非常に簡単
なかつ短時間の工事でもって消波堤を構築できるのみな
らず、従来のように土砂やコンクリートや鋼材等の高価
につく材料を殆ど用いずに、既に不要となシ、シかもそ
の処理に苦慮することさえあるスクラップ船を有効に利
用する工法であるから、全体として極めて容易かつ安価
に消波堤を構築できるに至った。ま庭、従来のような付
近の環境破壊（山からの大量土砂採取や海水汚染等）を
引起すことも無くなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による消波堤の構築方法の
基本的実施例を示し、第１図は側断面図、第２図は平面
図であり、第３図は別実施例の側断面図である。そして
、第４図および第５図は模型実験設備を示す一部断面概
略側面図および平面図であり、第６図（イ）、（ロ）、
（ハ）、に）はスクラップ船体模型のバリエーションを
示す側面図である。また、第７図ないし第１４図（イ）
、（ロ）は各種実験から得られた結果を示すグラフであ
る。そして、第１５図はまた別の実施例を示す平面図で
あり、第１６図は更に別の実施例を示す平面図である。 （３）・・・ζ・・スクラップ船の船体、（７）・・・
・・・孔、（社）・・・・・・波回析防止用補助堤、（
ト）・・・・・・平水面、■・・・・・・波の進行方向
。 （−）　ｉ２嗅１勅！イ＝二＝＝＝＝＝＝→漣］第７図 第８ｍ 贋札Ｍ：（ゲＶ Ｆ１４図 （イン 第１５図 都４Ｃ 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　スクラップ船の船体（３）を仮想または実際の平水
   面（Ｐ）の上下両側に亘る状態に設置することを特徴と
   する消波堤の構築方法。 ■　前記船体（３）をその長手方向が波の進行方向凶に
   ほぼ直交する状態に配置することを特徴とする特許請求
   の範囲第０項に記載の方法。 ■　前記船体（３）を設置する前または設置した後に、
   その設置船体（３）側壁部の前記平水面（Ｐ）の上下両
   側−に亘る範囲に多数の孔（７）・・を穿設することを
   特徴とする特許請求の範囲第０項または第０項に記載の
   方法。 ■　前記船体（３）側壁部の孔（７）・・穿設範囲に対
   する孔（７）・・の全開孔比を２０チ〜４０ｅＩｂにす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第０項に記載の方法
   。 ■　前記スクラップ船の船体（３）をその長手方向に複
   数隻隣接する状態に設置することを特徴とする特許請求
   の範囲第０項から第０項の倒れかに記載の方法〇 ■　前記複数隻の設置船体（３）・・のうち両端の２隻
   （３）。 （３）を波の進行方向囚上手側に傾斜させて設置するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第０項に記載の方法。 ■　前記設置船体（３）の長手方向両端部またはその近
   くから波の進行方向（３）上手側に向かって傾斜する波
   回折防止用補助堤（み、■を連設することを特徴とする
   特許請求の範囲第０項から第０項の何れかに記載の方法
   。