JPS6319377Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は水中構造物への船舶衝突に対する緩衝
施設の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、船舶航行量の多い海域に長大橋等が建設
され、これに伴つて、その橋脚部等の水中構造物
に船舶が誤つて衝突する危険が多くなつてきた。

そこで、水中構造物の周囲に緩衝施設を設置し
て、水中構造物に船舶が侵入した際、この緩衝施
設により船舶を受けとめ、船舶の衝突エネルギー
を吸収して船舶の水中構造物への衝突を防止し、
水中構造物および船舶の損傷を最小限に抑え得る
ようにしている。

しかしながら従来のこの種の緩衝施設は、第１
図に示すように、水中構造物Ｇの周囲の地盤Ga
に杭等の支柱ａを立設し、この各支柱ａにワイヤ
ーロープ等の杭張索材ｂを水中構造物Ｇの船舶の
侵入が予想される前面に適当な鉛直間隔をもつて
複数本を水平方向に平行に配設すると共に、杭張
索材ｂの両端末は互いにターンバツクルの索材緊
張具ｃによつて緊張連絡することにより構成され
ている。

ところが、このような緩衝施設には次のような
問題点がある。すなわち、 (1) この形式の緩衝施設は、主として杭張索材ｂ
の弾性変形や塑性変形によつて船体Ｓの衝突エ
ネルギーを吸収せしめている関係上、緩衝に寄
与する杭張索材ｂの本数は衝突船体Ｓの型深さ
と杭張索材ｂの鉛直方向間隔によつて定まり、
船体Ｓと接触する杭張索材ｂの数だけである。
しかも船体Ｓの杭張索材接触部には杭張索材ｂ
からの反力が作用するので、船体Ｓを破損させ
ないで緩衝するには杭張索材の反力を船体強度
以下にする必要がある。従つて、緩衝性能を大
きくするには、杭張索材ｂからの船体Ｓへの最
大反力を接触部の船体強度以下とし、かつ弾塑
性変形量の大きな杭張索材ｂを使用する必要が
ある。すなわち杭張索材ｂの破断強度及び鉛直
方向間隔は船体強度によつて決定され、吸収エ
ネルギーは衝突エネルギーより低く緩衝しきれ
ない。

(2) またこの形式の緩衝施設は、想定した船体強
度以下の船体Ｓが接触した場合に、杭張索材ｂ
からの反力が高くなり船体Ｓを大破させるので
対象船舶は限定され、広範囲の衝突条件に対応
できない。

(3) さらに杭張索材ｂを支持する支柱ａは、船舶
衝突時の杭張索材ｂに作用する張力に基づく水
平外力に耐えるものとするには、支柱ａの断面
積を大きくしたり、水底地盤Gaへの根入れ長
を大きくする必要があり、高耐力の杭支柱ａを
配置しなければならない。

また従来のこの種の緩衝施設の他の形式とし
て、第２図に示すように、水中構造物Ｇの吃水付
近と、この水中構造物Ｇの船舶侵入側の地盤Ga
上に載置した複数の錘ｄとを条体ｅで連結し、条
体ｅは前記錘ｄを水底にまで沈めて地盤Ga上に
載置したとき、斜め外方に張られる長さに構成
し、前記条体ｅ間で高さ方向適所一定幅にわたつ
て網体ｆを張設し、さらにまた図示左側に示すよ
うに、前記網体ｆの適宜個所に適当数のブイｇを
設けて構成されており、橋脚等水中構造物に船舶
が誤つて侵入してきた際、船舶は先ず網体ｆに衝
突し、この時の衝撃力をブイｇの浮力変化や条体
ｅの張力変化で船舶の衝突エネルギー吸収し、船
舶を制動し得るようになつている。

ところが、このような緩衝施設には次のような
問題点がある。すなわち、 (1) 水中構造物Ｇの吃水付近に条体ｅを連結する
ための連結部材を設けねばならず、また船舶衝
突に際して、錘ｄの滑動抵杭力が条体ｅの張力
に基づく引張力に杭しきれなくなると錘ｄは滑
動してしまうので、衝突後に再び錘ｄを元の位
置に戻して緩衝施設を復元させねばならなくな
る。

(2) また水中構造物Ｇと緩衝施設の隔たりもほと
んど得られないので、衝突エネルギーを十分吸
収しきれず、船舶が水中構造物Ｇに衝突してし
まう。

(3) また錘ｄの地盤Gaとのフリクシヨンによつ
てのみ、条体ｅ及び網体ｆを緊張して張設した
ものであるから、条体ｅ及び網体ｆを緊張して
張設することは極めて難しく、また潮流・波浪
等気海象条件の厳しい水域に設置する緩衝施設
としては連結部の摩滅等もあり、耐久性が劣
る。

〔考案の目的〕

本考案は上述した問題点を解消すべく検討の結
果、導かれたものである。

従つて本考案の目的は、緩衝施設の寸法を極力
小さくできると共に、吸収エネルギーを極力大き
くなき、かつ船体強度の異なる種々の船舶の衝突
に適用できる優れた水中構造物への船舶衝突に対
する緩衝施設を提供するにある。

〔考案の構成〕

すなわち本考案は、水中構造物の少なくとも船
舶侵入側の地盤に複数本の杭を間隔をおいて立設
し、この各杭の吃水部付近と、この各杭の船舶侵
入側の地盤に埋設した各アンカーとの間にそれぞ
れバツクテンシヨン材を傾斜させて取り付けると
共に、この各バツクテンシヨン材間にダンパーを
介して杭張索材を張設し、さらに前記各杭間に杭
張索材を張設したことを特徴とする水中構造物へ
の船舶衝突に対する緩衝施設を、その要旨とする
ものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案を実施例により図面を参照して具体
的に説明する。

第３図及び第４図は本考案の実施例からなる水
中構造物への船舶衝突に対する緩衝施設を示し、
第３図は斜視説明図、第４図は同上一部を切欠し
た側面視説明図である。

図においてＥは本考案の実施例からなる水中構
造物への船舶衝突に対する緩衝施設で、水中構造
物Ｇの少なくとも船舶侵入側の地盤Gaに複数本
の杭１を間隔をおいて立設し、この各杭１の吃水
部１ａの付近と、この各杭１の船舶浸入側の地盤
Gbに埋設した各アンカー２との間にそれぞれバ
ツクテンシヨン材３を傾斜させて取り付けると共
に、この各バツクテンシヨン材３間にダンパー４
を介して杭張索材５ａを張設し、さらに前記各杭
１間に杭張索材５ｂを張設することにより構成さ
れている。

さらにこの構造を説明すると、前記杭１は、本
実施例において図示のように、水中構造物Ｇの船
舶侵入側弐地盤Gaに、平面視三角形状に配置し
て立設されており、この各杭１間に前記杭張索材
５ｂが縦に間隔をおいて摺動可能に連結具６を介
して張設されている。

そしてさらにこの各杭１の吃水部１ａの付近
と、この各杭１の船舶侵入側の地盤Gbに埋設し
た各アンカー２との間に、それぞれバツクテンシ
ヨン材３を傾斜させて取り付けると共に、この各
バツクテンシヨン材３間にダンパー４を介して杭
張索材５ａが張設されている。

また前記杭張索材５ａ及び５ｂには、ワイヤー
ロープ、パラレルワイヤストランド、合成繊維ロ
ープ、チエーン等の引張材として使用されるもの
が使用されており、前記杭張索材５ａは、その一
端を、鋼管、棒鋼、パラレルワイヤストランド等
で形成した前記バツクテンシヨン材３に適当な手
段よつて固定し、他端はバツクテンシヨン材３に
取付けられたダンパー４に連結し、中間部はバツ
クテンシヨン材３に摺動可能な取付手段により、
取付けられている。

前記ダンパー４はエネルギーを吸収するために
用い、弾性変形、塑性変形、粘性変形等及びこれ
らの組合せた機能を備えたものを使用することが
望ましい。

さらに、前記杭張索材５ｂは前述したように、
各杭１に摺動可能な取付手段により取付けられて
おり、その両端末はターンバツクル等の連結具６
によつて環状に連結されている。

前記杭張索材５ａは、杭張索材５ｂと同様に環
状に連結し、連結具６の代わりにダンパー４を用
いても良く、また杭張部材５ｂは、杭張索材５ａ
と同様に両端末を杭１または水中構造物Ｇ等にダ
ンパー４を介して固定しても良い。

本実施例の杭１の間に船舶Ｓが衝突した場合、
第３図に示すように、船舶Ｓは先ずバツクテンシ
ヨン材３上の下方の杭張索材５ａに衝突する。

このとき、杭張索材５ａは船舶Ｓの進行ととも
に弾性変形して張力が大きくなるが、この張力が
ある値になるとダンパー４が変形するようにダン
パー４の引張強度を選定し、かつ、ダンパー４が
最終変位量に達した後、さらに杭張索材５ａがさ
らに変形して切断する時の杭張索材５ａの船首方
向への反力が般首が圧壊するときの強度すなわち
船首強度よりも小さくなるように各部材を選定、
配置することにより、船首を圧壊することなく船
舶Ｓの衝突エネルギーを吸収することができる。

この段階で衝突エネルギーを吸収しきれない場
合は、順次上方の杭張索材５ａをさらには切断し
ていく。

バツクテンシヨン材３上の杭張索材５ａをすべ
て切断しても衝突エネルギーを吸収しきれない場
合は、杭１前面の杭張索材５ｂと衝突する。杭張
索材５ｂは、船舶Ｓにより切断されると水中構造
物Ｇと衝突する危険があるため、切断する前の反
力により船首を圧壊させるように杭張索材を選定
配置する。この段階での吸収エネルギーは、杭張
索材５ｂの変形による吸収エネルギーと船首圧壊
による吸収エネルギーとの和となる。

この吸収エネルギーが杭張索材５ａの切断によ
り吸収しきれなかつた衝突エネルギー以上にすれ
ば船舶Ｓの水中構造物Ｇへの衝突を防止できる。

本実施例の杭１に直接衝突した場合は、杭１お
よびバツクテンシヨン材３の弾性変形により衝突
エネルギーを吸収し、衝突エネルギーを吸収しき
れない場合は、杭１またはバツクテンシヨン材３
の塑性変形および杭張索材５ａ，５ｂの弾塑性変
形および船首の圧壊による吸収エネルギーにて衝
突エネルギーを吸収する。

なお、実施例では、バツクテンシヨン材の杭へ
の取付位置は、美観上か吃水面としたが、水面上
に配置してもよく、杭前面には小型船の衝突に対
する防舷材等を設けることができる。

さらに、水中構造物の周囲を取り囲むように設
置してもよいのは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案は上述したように、バツクテンシヨン材
上に杭張索材とダンパーを配置して、衝突の第１
段階でダンパーの変形と杭張索材が切断するまで
の吸収エネルギーを利用し、さらに第２段階で杭
前面の杭張索材の弾性変形と船首圧壊による吸収
エネルギーを利用して衝突エネルギーを吸収する
ので、前述した従来のもののように、杭張索材の
弾性変形あるいは切断までの変形を利用した場合
と比較して吸収エネルギーがはるかに大きくでき
るので、大規模衝突にも対応できる。

また、船舶がバツクテンシヨン材上の複数の杭
張索材と同時に衝突させて実施例と同様に船首を
圧壊することなく順次切断させることも可能であ
り、大きさ、強度の異なる種々の船舶の衝突に対
して杭張索材の衝突本数とダンパー強度を選定配
置することによつて対応できる。

さらに種々の船舶の衝突に対して杭張索材とダ
ンパーとが配置された複数のバツクテンシヨン材
を配置することによつても対応できる。

杭には、潮流・波浪等の気海象外力や船舶の衝
突力、杭張索材の反力が水平荷重として作用する
が、杭にバツクテンシヨン材を配置することによ
つて杭の耐力を大きくすることができるので、バ
ツクテンシヨン材がない場合に比して杭打設時の
施行性がよく、経済的である。

また、杭に直接衝突した場合、バツクテンシヨ
ン材により杭耐力が大きくなるので吸収エネルギ
ーはバツクテンシヨン材がない場合と比較して大
きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来のこの種の水
中構造物への船舶衝突に対する緩衝施設を示す斜
視説明図、第３図及び第４図は本考案の実施例か
らなる水中構造物への船舶衝突に対する緩衝施設
を示し、第３図は斜視説明図、第４図は同上一部
を切欠した側面視説明図である。 １……杭、１ａ……杭の吃水部、２……アンカ
ー、３……バツクテンシヨン材、４……ダンパ
ー、５ａ……杭張索材、５ｂ……杭張索材、Ｇ…
…水中構造物、Ga……水中構造物の船舶侵入側
の地盤、Gb……各杭の船舶侵入側の地盤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水中構造物の少なくとも船舶侵入側の地盤に複
   数本の杭を間隔をおいて立設し、この各杭の吃水
   部付近と、この各杭の船舶侵入側の地盤に埋設し
   た各アンカーとの間にそれぞれバツクテンシヨン
   材を傾斜させて取り付けると共に、この各バツク
   テンシヨン材間にダンパーを介して杭張索材を張
   設し、さらに前記各杭間に杭張索材を張設したこ
   とを特徴とする水中構造物への船舶衝突に対する
   緩衝施設。