JP3861208B2 - 陸地に固定されて深い海に設置されるブレークウォータ - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、陸地に固定されて、海特に深い海に設置されるブレークウォータであって、海水中に部分的に水没されている少なくともひとつの単位ケーソンから成り、このケーソンが入来する大波に面するように位置された壁を有する吸収用水溜まり部を包含し、前記壁が大波のエネルギの一部分を消失させると共に前記吸収用水溜まり部内に侵入した海水の少なくとも一部分を排出する開口を備えているブレークウォータに関する。
【0002】
このようなブレークウォータは、特に、仏国特許第2,590,628号、第2,642,481号及び第2,693,216号の明細書に記載されて、知られている。そして、後者の仏国特許第2,693,216号明細書に記載されている技術によれば、吸収用水溜まり部が形成されている単位ケーソンは、海底にパイルによって係留されているジャケット型のひとつ又はそれ以上の管状の金属ラチス構造体により、又は海底にそれ自身の重量の下で固定されているコンクリート構造体により、支持されている。
【0003】
現在、このようなブレークウォータを深い海、例えば30メートルよりも深い海で前述した金属又はコンクリートの支持構造体にどんな方法で設置するかが問題となっている。すなわち、これまで行われている調査によれば、支持構造体を大波、海流及び地震による激しい周囲負荷に耐えさせるために非常に大型に作って使用した場合のみ、ブレークウォータを安定させる構成に作ることができることが、明らかにされている。しかしながら、このような非常に大型の支持構造体を使用する方法は、その製作及び設置コストが禁止的な値になるという問題がある。
【0004】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、大波、海流及び地震による激しい周囲負荷にも耐えることができると共に、経済的に許容できるコストで製作できて、深い海に設置することができるブレークウォータを提供することを目的とする。
【0005】
この本発明の目的は、前述した型式のブレークウォータが、更に、a)各ケーソンに設けられて、各ケーソンに対して恒久的な浮力を与える少なくともひとつの密封室と、b)ブレークウォータの海側端を係留する係留装置と、c)ブレークウォータの陸側に位置された起始点、すなわち陸側起始点の動きを制限する制限装置とを包含することによって、達成される。
【0006】
このように、本発明によるブレークウォータは浮力を与えられているので、ブレークウォータを海底の上方の海面で支持するために設置しなければならない巨大でコストが非常に高い支持構造体を使用しないですむことができる。したがって、本発明によるブレークウォータを製作するコスト及び該ブレークウォータをその最終設置位置に設置するコストは、非常に減少される。更に、ブレークウォータの浮力は、大波又は地震による負荷を相当減少させる。
【0007】
本発明によるブレークウォータの一実施例によれば、ブレークウォータの陸側起始点の動きを制限する制限装置は、ブレークウォータにその陸側起始点に接近して接続された第2の係留装置から成る。
【0008】
また、本発明によるブレークウォータの他の実施例によれば、前記制限装置は、ブレークウォータの陸側起始点の6つの自由度のうちの少なくとも2つを制限する
【0009】
本発明の以上述べた特徴及び利点は、添付図面を参照して詳述する実施例についての下記の説明から明らかになるであろう。
【0010】
以下図面を参照して、本発明の実施例について詳述する。
【0011】
図1〜図3は、本発明によるブレークウォータの第1の実施例を示す。ブレークウォータ1は、例えば港の設置物をブレークウォータの長手方向軸線に対して実質的に垂直な方向Hの大波から保護するために陸地2に固定される。
【0012】
本発明によるブレークウォータの重要な特徴(この特徴は図2に示されている)によれば、ブレークウォータ1は海底4の上方の海面3に浮いている。図3は、本発明によるブレークウォータ1を形成するように端と端とが結合される一組の単位ケーソンのひとつの断面を示す。
【0013】
この図3のケーソンは、鉄筋コンクリート及び/又はプレストレストコンクリートで作られていると共に、乾ドックに構成されている。ケーソンは、一様に分布された複数の開口71、72、・・・が穿設されている“ジャラン(Jarlan)”型の垂直壁6によって海側が限定されている吸収用水溜まり部5を包含する。垂直壁6に穿設される開口71、72、・・・の総面積は、例えば垂直壁6の面積の40%とされる。この垂直壁6は完全に水没され、したがって開口71、72、・・・は水が吸収用水溜まり部5の内部と外部との間で両方向に流れるのを許す。
【0014】
選択的な特徴(この特徴は本出願人により1995年1月31日に出願された仏国特許出願番号95 01 115の明細書に一層詳細に記載されている)によれば、垂直壁6は傾斜壁7によって海面3の上方に延びており、該傾斜壁7は階段のように形成されていると共に各けあげ部に開口81、82、83、・・・が穿設されている。
【0015】
中間仕切りは、垂直壁6に対して垂直であると共に、複数の開口91、92、・・・を備えており、これにより軽くて堅固なケーソンの構造体が作られている。
【0016】
前述した仏国特許出願番号95 01 115の明細書にも記載されているように、海から矢印Hの方向でやって来る大波のエネルギは、2つの機構によって、すなわち一方においては従来公知の普通の手段を用いる“ジャラン”型の垂直壁6を通して、また他方においては“ポーラスビーチ(porous beach)”効果を用いる傾斜壁7を通して、消失させられる。
【0017】
図3に示したブレークウォータ1の重要な特徴によれば、各単位ケーソンは少なくともひとつ、本実施例では4つの密封室101、102、103、104を備えており、これらの密封室は単位ケーソンに恒久的に確実な浮力を与える。この浮力により、海底に係留される高価な支持構造体(このような支持構造体はケーソンを半分水没させた状態で支持するために従来推奨されていた)の使用を避けることができ。ケーソンは、また、ベース11を包含し、沈むことがなく、かつボートを入渠できる埠頭12、道路13及び前述した傾斜壁7のような上部構造体の設置が容易にできるように設計されており、該傾斜壁7は人工ビーチとして設置される。海と反対の側、すなわち陸地側には、前述した吸収用水溜まり部5と同様な吸収用水溜まり部14が設けられ、これにより残りの大波のエネルギを減少させることができる。
【0018】
以上、述べた構成の浮動ブレークウォータ1は、特に陸地に関して所定の場所に、大波、海流、風のような負荷がブレークウォータ1に加わることにより生じる漂流に逆らって保っておかなければならない。このため、図1及び図2に示した実施例においては、第1の係留装置151〜156がブレークウォータ1の一端11、すなわちブレークウォータ1の陸側起始点12と反対側の端(海側端)11を安定させるために設けられている。また、第2の係留装置161〜164陸側起始点12に接近してブレークウォータ1に接続され、これによりブレークウォータ1を陸地2に関して安定させている。これら2つの係留装置は、一般には、アンカー又はパイルの手段によって海底に一端が固定されている適当な引張チェーンから成る。
【0019】
人間及び車両は、陸地2とブレークウォータ1の埠頭12との間を、図4に示されているガングウェー17を利用して往来することができる。このガングウェー17は、陸地2に関節装置18によって取付けられていると共に、リフチングジャッキ19によって起き上がらすことができる。関節装置18は、ガングウェー17がブレークウォータ1の埠頭12と陸地2との間の高さの違いを補うのに必要とされる傾斜をとることができるようにする。ブレークウォータ1の埠頭12と陸地2との間の高さの違いは、潮流の作用及びブレークウォータ1に加わる大波、風などの周囲負荷により生じる。なお、本発明によるブレークウォータは、限定するものではないが、実際には、特に、例えば地中海の区域でみられるような、それほど波が高くない潮流にさらされるように設置される。
【0020】
次に、図5〜図7は本発明によるブレークウォータの第2の実施例を示す。これらの図5〜図7及びこれらの図に続く図8〜図13において、図1〜図4で用いられている参照符号と同一の参照符号は同一又は類似の要素又は部材を示す。図5〜図7に示したブレークウォータ1は図1〜図3に関連して詳述したブレークウォータ1と大体同じであり、その海側端11は第1の係留装置151〜154によって同様な方法で保持されている。図5〜図7のブレークウォータ1が図1〜図3のブレークウォータ1と異なる特徴は、第2の係留装置がブレークウォータ1の陸側起始点12を陸地2に連結する機械式連結装置に置き換えられていることである。この連結装置は、図5のVII−VII線に沿う断面である図7に一層詳細に示されている関節軸受20によって構成されている。
【0021】
この図7において、球面ジョイント21が陸地2の支承部21に取付けられている固定ベットプレート22にブロック23を介して載っている。ブロック23は、例えばネオプレンのような弾性材料で作られ、そして船橋楼甲板支持体のために一般に使用されている技術に用いて取付けられている。関節ガングウェー17は、ブレークウォータ1を陸地2に接続する。また、安全ストップピース241、242がそれぞれ陸地2及びブレークウォータ1に一体に設けられ、ブレークウォータ1が異常な大波、風などの周囲負荷を受けたときにブレークウォータ1が持ち上げられるのを防止して安定させ、これにより球面ジョイント21の作動を維持するようにしている。このような球面ジョイント21はブレークウォータ1の陸側起始点12の6つの自由度のうち3つを制限することを、理解されよう。
【0022】
次に、前述した球面ジョイント21を用いる連結装置の変形例として、図8の(A)及び(B)に円筒形スイベル21Aを用いる連結装置が示されている。この連結装置、すなわちブレークウォータを陸地の支承部に連結するスイベル21Aは、該支承部に設置した垂直ピボット22Aと、このピボットとブレークウォータの本体との間に設置した一組のネオプレン製支持体23Aとから成る。これらの支持体23Aは、滑動支持体であり、したがってブレークウォータがその陸側起始点で垂直移動することを許す。この垂直移動は、例えば潮流の平均波高さの変化によって、又はブレークウォータの上下揺れによって引き起される。このようなスイベル21Aは、ブレークウォータの陸側起始点の6つの自由度(6つの自由度とは、水平面における2つの動きと、垂直動きと、実質的に自由な3つの回転である)のうち2つを制限することを、理解されよう。
【0023】
次に、図9〜図12はブレークウォータを陸地に連結する機械式連結装置の他の4つの異なる変形例を示す。まず、図9の(A)及び(B)の変形例においては、ブレークウォータ1の陸側起始点12が陸地2に、第1の固定されたネオプレン製の平軸受25と、この第1の平軸受25から横方向に間隔を置いて離れている第2の平軸受26とを介して載っている。第2の平軸受26は、この平軸受26を通過する水平面27(図9の(A)を参照)内で滑動できる。ブレークウォータ1がこれらの平軸受25及び26によって許される2つの自由度は、平軸受25を通過しかつブレークウォータ1の長手方向軸線に対して垂直な軸線まわりの矢印F1の方向への回転(片揺れ:図9の(B)を参照)と、平軸受25及び26を通過する水平軸線まわりの矢印F2の方向への回転(縦揺れ:図9の(A)を参照)とである。なお、平軸受25及び26はこの分野ですでに知られている安全ストッパを備えている。
【0024】
次に、図10の(A)及び(B)の変形例においては、ブレークウォータ1の陸側起始点12を陸地2に連結するために、例えば弾性材料で作られている複数の弾性パッド28i(281,282,283)を用いている。これらの弾性パッドは、水平面におけるブレークウォータ1の回転を吸収するために陸地2に固定されている。また、同様に弾性材料で作られている横の安全ストッパ291、292が、ブレークウォータ1が横にかたよることにより生じる負荷を吸収する。更に、ブレークウォータ1の陸側起始点は他の複数のパッド30i(301,302,303)に載っており、これらのパッドはブレークウォータ1の長手方向軸線まわりの回転(横揺れ)を制限する。このような図10の変形例による連結装置は、実質的に、ブレークウォータの5つの自由度を制限する。
【0025】
次に、図11の(A)及び(B)の変形例においては、ブレークウォータ1の陸地2への連結が、ブレークウォータ1から突出するアウトグロース31が、陸地2に形成されていると共にブレークウォータ1に向って開口している円筒形ケージ32に係合することによって確立されている。この場合、複数の弾性パッド331〜335がアウトグロース31とケージ32の内面との間に介装されている。この図11の変形例による連結装置は、ブレークウォータの長手方向軸線に対して実質的に平行な水平軸線のスイベル支持体と同等なものであることを、理解されよう。また、引張り金属ケーブル341、342が、ブレークウォータ1の長手方向軸線と平行にしてブレークウォータを通して取付けられている。すなわち、これらのケーブル341、342は、ケージ32に向う弾性復元力をブレークウォータ1に与えるために、その一方の端でブレークウォータ1の海側端11に、またその他方の端で陸地2にそれぞれ固定されている。
【0026】
次に、図12の(A)及び(B)の変形例においては、弾性復元力がそれぞれプーリ361、362上を通過するケーブル351、352によって与えられている。これらのプーリ361、362は、それぞれ、陸地2に水平に取付けられて、陸地2の横固定点に向ってケーブル351、352の端371、372を案内する。この図12の変形例による連結装置は、ケーブル351、352によって与える復元力の弾性を調節することができ、ケーブル351、352の端371と372とはその取付けを容易にするためにクロスされている。また、複数の弾性パッド381、382、383が陸地2の支承部21に取付けられ、ブレークウォータ1の陸側起始点12の陸地2に関しての動きを制限する。更に、他の弾性パッド39とケーブル351、352とが、ブレークウォータ1の長手方向軸線に沿う動きを制限する。
【0027】
最後に、激しい周囲条件の下では、又はブレークウォータが大波の波長さに比較して長いときには、ブレークウォータの構造体に沿って生じる曲げモーメントが局部的に非常に高くなる。図13(A)〜(C)は、このような問題を解決するように設計された、本発明によるブレークウォータを示す。
【0028】
図13の(A)の平面図に見られるように、このブレークウォータ1は2つの単位ケーソン1a、1bから成り、これらの単位ケーソンはそれらの境界面で関節装置401、402によって一緒に接続されている。
【0029】
これら関節装置の一方401が、図13の(B)の立面図及び(C)の平面図に一層詳細に示されている。この関節装置401は、クレビス41と、タング42と、これらのクレビス及びタングを貫通するピン43とを包含する。クレビス41及びタング42は、それぞれ、プレート44、45によって単位ケーソン1a、1bに固定されている。また、ピン43は実質的に水平である。更に、複数の弾性ストップピース461、462、463、464(図13の(B)を参照)が、ピン43まわりにおける一方のケーソンの、他方のケーソンに関する回転運動を制限する。
【0030】
したがって、この関節装置は垂直面において一方のケーソンが他方のケーソンに関して回転することを許し、これにより、その他の自由度に関して確立されている制限を維持しながら、ブレークウォータに沿う曲げモーメントの最大値を小さくすることが可能となる。
【0031】
以上述べた本発明によるブレークウォータのすべての実施例によれば、ブレークウォータのケーソンを乾ドックに構成し、それから、ケーソンをその固有浮力によって最終設置場所まで曳航し、それから、この場所で本発明によるブレークウォータの係留装置及び他の連結装置を設置することができることが、明らかになったであろう。
【0032】
勿論、本発明は以上述べた実施例に限定されるものではなく、これらの実施例は単に一例を示すものとして述べられているものである。したがって、図7〜図12に示した連結装置の代わりに、他の連結装置、すなわちブレークウォータの陸側起始点の6つの自由度の幾つか(好適には、少なくとも2つの自由度)を制限する連結装置を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるブレークウォータの第1の実施例を示す平面図である。
【図2】 図1のブレークウォータの立面図である。
【図3】 図1及び図2のブレークウォータを、図1のIII−III線の断面に沿って拡大して示す図である。
【図4】 図1及び図2のブレークウォータと陸地との間に設置される関節ガングウェーを示す図である。
【図5】 本発明によるブレークウォータの第2の実施例を示す平面図である。
【図6】 図5のブレークウォータの立面図である。
【図7】 図5及び図6のブレークウォータと陸地との間の連結装置を構成する関節軸受を、図5のVII−VII線の断面に沿って拡大して示す図である。
【図8】 本発明によるブレークウォータと陸地との間の連結装置を構成すると共に該ブレークウォータの陸側起始点の動きを制限する制限装置を示し、(A)は立面図及び(B)は平面図である。
【図9】 図8の制限装置の変形例を示し、(A)は立面図及び(B)は平面図である。
【図10】 図8の制限装置の他の変形例を示し、(A)は立面図及び(B)は平面図である。
【図11】 図8の制限装置の更に他の変形例を示し、(A)は立面図及び(B)は平面図である。
【図12】 図8の制限装置の更に他の変形例を示し、(A)は立面図及び(B)は平面図である。
【図13】 本発明によるブレークウォータの第3の実施例を示すものであって、2つの単位ケーソン間の結合部に関節装置を有する例であり、(A)は平面図、(B)は立面図及び(C)は(A)の一部を拡大して詳細に示す平面図である。
【符号の説明】
1 ブレークウォータ
1a,1b ケーソン
1 海側端
2 陸側起始点
2 陸地
1 支承部
3 海面
4 海底
吸収用水溜まり部
6 垂直壁
7 傾斜壁
1,72 開口
1〜83 開口
1,92 開口
101〜104 密封室
11 ベース
12 埠頭
13 道路
14 吸収用水溜まり部
151〜156 係留装置
161〜164 係留装置
17 ガングウェー
18 関節装置
19 リフチングジャッキ
20 関節軸受
21 球面ジョイント
22 ベットプレート
23 ブロック
241,242 安全ストップピース
21A スイベル
22A ピン
23A 支持体
25 平軸受
26 平軸受
28i,281〜283 弾性パッド
291,292 弾性パッド
30i,301〜303 弾性パッド
31 アウトグロース
32 ケージ
331〜335 弾性パッド
341,342 引張り金属ケーブル
351,352 ケーブル
361,362 プーリ
371,372 ケーブルの端
381,382 弾性パッド
39 弾性パッド
401,402 関節装置
41 クレビス
42 タング
43 ピン

Claims (15)

  1. 起始点(12)が陸地(2)に固定されて、深い海に設置されるブレークウォータ(1)であって、海水中に部分的に水没されている少なくともひとつの単位ケーソンから成り、このケーソンが入来する大波に面するように位置された壁(6)を有する吸収用水溜まり部(5)を包含し、前記壁(6)が大波のエネルギの一部分を消失させると共に前記吸収用水溜まり部内に侵入した海水の少なくとも一部分を排出する複数の開口(71,72)を備えているブレークウォータ(1)において、更に、a)各ケーソンに設けられて、各ケーソンに対して恒久的な浮力を与える少なくともひとつの密封室(101〜104)と、b)ブレークウォータの海側端(11)を係留する係留装置(151〜156)と、c)ブレークウォータの陸側起始点(12)の動きを制限する制限装置(161〜164;20;21A,23A;25,26;28i(281〜283),291,292,30i(301〜303);31,331〜335;341,342;351,352,381,382,39)とを包含することを特徴とするブレークウォータ。
  2. 請求項1記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置がブレークウォータ(1)にその陸側起始点(12)に接近して接続された第2の係留装置(161〜164)から成ることを特徴とするブレークウォータ。
  3. 請求項1記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置がブレークウォータ(1)の陸側起始点(1 2 )の6つの自由度のうちの少なくとも2つを制限することを特徴とするブレークウォータ。
  4. 請求項3記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置が陸地(2)に形成された支承部(21)とブレークウォータ(1)の陸側起始点(12)におけるケーソンの下面との間に介装された関節軸受(20)から成り、この関節軸受(20)が前記ブレークウォータ(1)の長手方向軸線に対して垂直な軸線を有していることを特徴とするブレークウォータ。
  5. 請求項3記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置が陸地(2)に形成された支承部(21)とブレークウォータ(1)の陸側起始点(12)におけるケーソンの下面との間に介装された2つの平軸受(25,26)から成り、その一方の平軸受(26)がこの平軸受を通過する水平面におけるブレークウォータの、他方の平軸受(25)を通過しかつ前記ブレークウォータ(1)の長手方向軸線に対して垂直な軸線まわりの限定した滑動を許すことを特徴とするブレークウォータ。
  6. 請求項3記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置が陸地(2)の支承部(21)に設置されたピボット(22A)とブレークウォータのケーソンとの間に設置された円筒形のスイベル(21A)から成り、この円筒形のスイベルが一組のネオプレン製支持体(23A)を備えていることを特徴とするブレークウォータ。
  7. 請求項3記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置が、弾性材料で作られて、ブレークウォータ(1)の陸側起始点(12)と陸地(2)との間に設置されていると共に前記陸側起始点(12)がそれ自身の重量の下で載っている複数のパッド(301〜303)と、ブレークウォータ(1)がその長手方向軸線に沿ってかつ陸地(2)に対して垂直な軸線に沿って陸地(2)に向って動くのを制限する他の複数のパッド(28i(281〜283),291,292)とから成ることを特徴とするブレークウォータ。
  8. 請求項3記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置がブレークウォータ(1)の陸側起始点(12)から突出すると共に陸地(2)に形成されたケージ(32)と協同するアウトグロース(31)から成り、前記ケージ(32)がその内面に弾性材料で作られた複数のパッド(331〜335)を備えていることを特徴とするブレークウォータ。
  9. 請求項3又は8記載のブレークウォータにおいて、更に、ブレークウォータ(1)を長手方向に通過する複数の弾性ケーブル(341,342;351,352)を包含し、これらのケーブルが固定されると共に引張られて、ブレークウォータがその長手方向軸線に沿って動くとき又はブレークウォータがその水平面において回転するときに、ブレークウォータに弾性復元力を与えることを特徴とするブレークウォータ。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のブレークウォータにおいて、少なくとも2つの単位ケーソンから成り、これらのケーソンがそれらの境界面で少なくともひとつの関節装置(401,402)によって接続され、この関節装置が実質的に水平であると共にブレークウォータ(1)の長手方向軸線に対して垂直な軸線を有していることを特徴とするブレークウォータ。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のブレークウォータにおいて、更に、ブレークウォータ(1)と陸地(2)との間の通路を提供するガングウェー(17)を包含することを特徴とするブレークウォータ。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載のブレークウォータにおいて、前記係留装置が引張チェーン(151〜156及び/又は161〜164)から成ることを特徴とするブレークウォータ。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載のブレークウォータにおいて、更に、船を入渠させるための埠頭(12)、道路(13)及び大波のエネルギの一部分を吸収してビーチとして使用される壁(7)のうちの少なくともひとつを構成する建築物を包含することを特徴とするブレークウォータ。
  14. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のブレークウォータにおいて、少なくとも一部分が鉄筋コンクリート及びプレストレストコンクリートの一方又は両方で作られていることを特徴とするブレークウォータ。
  15. 請求項3記載のブレークウォータにおいて、前記制限装置がブレークウォータの長手方向軸線に対して実質的に平行な水平軸線のスイベル支持体から成ることを特徴とするブレークウォータ。
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