JP4325502B2 - 遮水型可動式防波堤 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管の柱列を昇降させて港口部の開放水域を開閉する可動式防波堤において、特に柱列間に生ずる隙間を完全閉塞する遮水型可動式防波堤の構造に関する。

先に本出願人は、特許文献１に示すように、鋼管の柱列を昇降させて港口部の開放水域を開閉する可動式防波堤を提案した。

この構造においては、凪の時には鋼管の柱列を海底面に埋伏させておくことで、外海と港内とを完全開放し、荒天時においてはコンプレッサなどの駆動機構により鋼管に空気を送り、その浮力により海底面から上昇させることで、鋼管の柱列を海面上に突出させた状態で港口を閉塞して波浪、津波、高潮等の波を受止め、港内を静穏な状態に保持するものである。

この構造では、従来の回動式水門などに比べて駆動動力が小型化でき、かつギロチン式水門などに比べて通過航行する船舶の高さ制限がない等の利点があるために自然地形によっては港内を十分に包囲できず、外海に直面している港内における自然災害防止施設として好適である。
特願２００４−０６８４８４

しかし、この構造では、鋼管の柱列により沖合からの波浪、津波、高潮等の波を受止めるが、鋼管の間には隙間があるため、波の一部はこの隙間を通過して港内に侵入する。

したがって、この構造では波を完全に遮断することはできないという問題があった。

本発明は、以上の課題を解決するものであって、港口閉鎖時には開放水域の完全閉鎖を可能とする遮水型可動式防波堤を提供するものである。

前記目的を達成するため、本発明の遮水型可動式防波堤は、海底面に設けたコンクリート基礎を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で前記コンクリート基礎の表面に上面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、下部鋼管に摺動可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された上部鋼管と、各上部鋼管を前記下部鋼管に沿って昇降させる駆動機構とを備えた可動式防波堤において、上昇位置にある前記上部鋼管間の隙間を閉塞する遮水マットを備え、該遮水マットは前記上部鋼管群の港外側又は港内側の海底面に配置されて、前記遮水マットの上端縁は水平な支持体に連結され、該支持体の両端はワイヤの一端に連結され、該ワイヤの他端はワイヤを巻取り・繰出し可能な昇降装置に連結されており該昇降装置にて前記遮水マットを前記上部鋼管群に沿って昇降させることを特徴とする（第１の発明）。

第２の発明の遮水型可動式防波堤は、海底面に設けたコンクリート基礎を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で前記コンクリート基礎の表面に上面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、下部鋼管に摺動可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された上部鋼管と、各上部鋼管を前記下部鋼管に沿って昇降させる駆動機構とを備えた可動式防波堤において、上昇位置にある前記上部鋼管間の隙間を閉塞する遮水マットを備え、該遮水マットは前記上部鋼管群の港外側又は港内側の海底面に配置されて前記遮水マットの上端縁は水平なガイド管に連結され、該ガイド管は前記上部鋼管の上部に接続されており前記上部鋼管の昇降と連動して前記遮水マットが昇降することを特徴とする。

本発明は、港口の閉鎖状態で、鋼管同士の隙間は遮水マットの密着によりに塞がれるために波浪、津波、高潮等の波の港内への侵入を完全に遮断することが可能である。また、津波又は高潮により潮位が上がった場合でも、港内への海水の侵入を完全に遮断して港内を閉鎖性水域とし、港内の潮位を上げないことが可能である。

さらに、既存の防波堤の上部でワイヤの巻上げ繰出しするものであるのでマットの展開及び折畳み格納が容易である。

請求項２の発明では、上部鋼管と一緒にマットも上昇させるために、マットを昇降させる装置が必要なく、コストが低減でき、かつ設置が容易である。

本発明は、風浪とうねりによる波浪、地震などにより高波が発生する津波、台風や低気圧などにより大波が発生する高潮等の波の港内への侵入を完全に遮断し、港内の静穏を確保することが可能な遮水型可動式防波堤である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１〜図４は本発明の第１実施形態を示し、図１は遮水型可動式防波堤の平面図、図２は正面図及び図３、４は格納及び突出状態の側断面図である。

図において、港の内外を仕切る既存の固定式防波堤１の中央位置、すなわち開放水域における海底地盤Ｅ内には海底面ＧＬを天端とする所定厚みの基礎コンクリート２が打設され、その外周には根固め石３が敷設されている。

この基礎コンクリート２を鉛直に貫通して、海底地盤Ｅの深部にまで到達する下部鋼管４が密集して一直線上に埋設されている。

各下部鋼管４の底部は水中コンクリート５によって閉塞されているとともに、上部側は基礎コンクリート２の表面側に開口され、この各下部鋼管４に昇降式防波堤を構成する上部鋼管６を昇降可能に挿通している。

各下部鋼管４の下部一側部には特に図１に示すように、分岐管７が突設され、各分岐管７には海底地盤Ｅ内に埋設状態に配管された送通管８が連結されている。

また、上部鋼管６の群の港外側には、下部鋼管４近傍の根固め石３内部に、上部鋼管６の群の全幅にわたって上面が開口している格納ボックス９が埋設されている。この格納ボックス９内には遮水マット１０が折畳み展開可能に格納されている。

遮水マット１０は、波の力に抗する強靱、かつ通気性を有する遮水性繊維素材からなり、格納状態でボックス９内に折畳み格納されるべく、プリーツ加工が施され、下端縁はボックス９内に固定され、上端縁は水平な吊上げ用支持体１１に固定されている。

支持体１１の両端には特に図２に示すように、ワイヤＷの一端が連結され、各ワイヤＷの他端側は左右の防波堤１の先端上部に立設されたワイヤガイド１２の滑車１３を通じてその後部の昇降装置１４により巻取、繰出し可能に接続されている。本実施例においては、昇降装置１４は、例えば、ウインチを使用する。

送通管８は、図３、４に示すように、陸上部の管理棟１５内に設けられた空気供給装置１７に電磁弁１６を介して連通しており、空気供給装置１７の駆動制御は制御部１９により行われる。また、制御部１９にてウインチ１４のモータの正逆駆動を行う。

本実施例においては、空気供給装置１７は、例えば、エアコンプレッサを使用する。

上部鋼管６の底面は開口されているとともに、頂部は蓋され、さらに頂部周縁にはフランジ６ａが形成されている。この頂部上面には上部鋼管６の内側に連通する電磁弁１８が設けられ、この電磁弁１８は制御部１９からの遠隔操作により、開閉制御される。

上部鋼管６が上昇する際は、制御部１９からの指示により、エアコンプレッサ１７から供給される空気が送通管８を通じて上部鋼管６と下部鋼管４によって囲われる空間内に注入され、上部鋼管６が下降する際は、制御部１９からの指示により、電磁弁１８が開き、上部鋼管６内部の空気を排出することによって上部鋼管６は下降し、下部鋼管４の内部に収まる。上部鋼管６が下部鋼管４の内部に収まる際にフランジ６ａがストッパとなり上部鋼管６は下部鋼管４に完全に入り込むことはない。

この上部鋼管６の外周面には特に図４に示すように余剰空気を排出する開口部６ｂが開口されており、エアコンプレッサ１７の駆動により供給される空気により上部鋼管６に浮力を生じさせ、海面上ＷＬ上に突出させる際に、余剰空気を開口部６ｂより排出し、常時一定高さに保持する。

なお、開口部６ｂから余剰の空気が排出された後は、上部鋼管６内部に空気を供給しなくとも、上部鋼管６は所定の突出長Ｌで海面ＷＬ上に突出した上昇状態が保持されるが、波の高さ変動に応じてその都度上下して空気が排出されるために、上部鋼管６の海面上への突出量Ｌが常時一定高さとなるようエアコンプレッサ１７が駆動制御される。エアコンプレッサ１７の駆動制御方法は、常時、連続注入でもよいが、所定の時間間隔毎に注入する方法でもよい。

なお、図３、４中の符号２１は下部鋼管４の上部開口周縁にあってその内周を上部鋼管６の外周に摺接させた土砂などの噛み込み防止用のダストシールである。

以上の構成において、海上が凪の時は図３に示すように、上部鋼管６を下降させて下部鋼管４内に没入させ、またウインチ１４よりワイヤＷを繰出し、遮水マット１０をボックス９内に格納しておくことで、海上を航行する船舶２２は既存防波堤の間を自由に航行して港内に対する出入港を行うことができる。

この状態から荒天時期に移行して波が強くなる場合は、付近を航行したり、入出港する船舶に対して電光掲示板、船舶無線、港内放送などの各種伝達手段を通じて港内を閉鎖する旨の警告を行い、当該港内の保有あるいは入港予定の全船舶が港内に待避したことを確認した上で、制御部１９からの指示により、電磁弁１６を開け、エアコンプレッサ１７から空気を上部鋼管６と下部鋼管４によって囲われる空間内に注入することにより、上部鋼管６は浮力を得て上昇し、図４に示すように、海上に屹立する。

すべての上部鋼管６が完全に海面上に屹立した後に、制御部１９からの指示により、ウインチ１４のモータをワイヤＷの巻取方向に駆動し、遮水マット１０を上部鋼管６の群の港外側前面に展張することにより、上部鋼管６間の隙間から港内へ侵入する波を完全に遮断する。

また、遮水マットは通気性を有するために、風による上部鋼管６の転倒モーメントの増加を防ぐことが可能である。

荒天状態から再び海上が凪いだと判断されたならば、港内を開放する旨の警報を発した後に、ウインチ１４のモータをワイヤＷの繰出し方向に駆動させ、遮水マット１０及び支持体１１を格納ボックス９内に格納する。そして、電磁弁１８を解放し、上部鋼管６内の空気を排出することで上部鋼管６の柱列は浮力を失い、下部鋼管４内に下降格納され、図３に示すように、開放水域が形成されて船舶２２が自由に入出航可能な状態となる。

図５、６は本発明の第２実施形態を示し、図５は側断面図、図６は平面図である。なお、本実施形態において、前記第１実施形態と同一箇所には同一符号を付し、説明を省略する。

図において、上部鋼管６の群の港外及び港内側には下部鋼管４近傍の根固め石３内部に、上部鋼管６の群の全幅にわたって上面が開口している格納ボックス９がそれぞれ埋設されている。この格納ボックス９内には遮水マット１０が折畳み展開可能に格納されている。各遮水マット１０の下端縁はボックス９に固定されている。またそれぞれの上端縁は、矩形をなし、かつ上部鋼管６の群を包囲した水平支持枠２０に連結され、かつ支持枠２０の両端はワイヤＷの一端に連結され、このワイヤＷの他端は滑車１３を介してウインチ１４に連結されている。

したがって、図示のごとく、港口の締切り状態でワイヤＷ巻上により支持枠２０を上昇させることにより、港内外で遮水マット１０が鋼管６の群の前後に展張され、展張することにより、上部鋼管６間の隙間から港内へ侵入する波を完全に遮断する。

図７、８は本発明の第３実施形態を示し、図７は側断面図、図８は平面図である。なお、本実施形態において、前記第１又は第２実施形態と同一箇所には同一符号を付し、説明を省略する。

図において、遮水マット１０は、格納状態でボックス９内に折畳み格納されるべく、プリーツ加工が施され、下端縁はボックス９内に固定され、上端縁は水平なガイド管２２に固定されている。

ガイド管２２は特に図８に示すように、すべての上部鋼管６の上部に接着され、上部鋼管６の昇降に連動して昇降する。ガイド管２２内部には空気を封入してガイド管２２本体が浮力を有することにより、上部鋼管６の上昇を妨げないようにする。

本発明の第１実施形態による平面図である。 同正面図である。 同港口開放状態における側断面図である。 同港口閉鎖状態における側断面図である。 本発明の第２実施形態における港口閉鎖状態の平面図である。 同平面図である。 本発明の第３実施形態における港口閉鎖状態の平面図である。 同平面図である。

符号の説明

１ 固定式防波堤 ２ 基礎コンクリート
３ 根固め石 ４ 下部鋼管
５ 水中コンクリート ６ 上部鋼管
６ａ フランジ ６ｂ 開口部
７ 分岐管 ８ 送通管
９ 格納ボックス １０ 遮水マット
１１ 支持体 １２ ワイヤガイド
１３ 滑車 １４ ウインチ
１５ 管理棟 １６、１８ 電磁弁
１７ 空気供給装置 ２０ 支持枠
２１ ダストシール ２２ ガイド管
ＧＬ 海底面 ＷＬ 水面
Ｅ 海底地盤

Claims (2)

1. 海底面に設けたコンクリート基礎を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で前記コンクリート基礎の表面に上面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、下部鋼管に摺動可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された上部鋼管と、各上部鋼管を前記下部鋼管に沿って昇降させる駆動機構とを備えた可動式防波堤において、
   上昇位置にある前記上部鋼管間の隙間を閉塞する遮水マットを備え、該遮水マットは前記上部鋼管群の港外側又は港内側の海底面に配置されて、前記遮水マットの上端縁は水平な支持体に連結され、該支持体の両端はワイヤの一端に連結され、該ワイヤの他端はワイヤを巻取り・繰出し可能な昇降装置に連結されており該昇降装置にて前記遮水マットを前記上部鋼管群に沿って昇降させることを特徴とする遮水型可動式防波堤。
2. 海底面に設けたコンクリート基礎を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で前記コンクリート基礎の表面に上面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、下部鋼管に摺動可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された上部鋼管と、各上部鋼管を前記下部鋼管に沿って昇降させる駆動機構とを備えた可動式防波堤において、
   上昇位置にある前記上部鋼管間の隙間を閉塞する遮水マットを備え、該遮水マットは前記上部鋼管群の港外側又は港内側の海底面に配置されて前記遮水マットの上端縁は水平なガイド管に連結され、該ガイド管は前記上部鋼管の上部に接続されており前記上部鋼管の昇降と連動して前記遮水マットが昇降することを特徴とする遮水型可動式防波堤。

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