JPH0410266Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は浮消波堤、より詳しくは減揺装置を設
けた浮消波堤に関するものである。

〔従来技術〕

従来港湾等に進入する波を消すためには通常、
コンクリート製の固定堤が用いられているが、こ
の種の固定堤においては設備費が高く、かつ工期
が長くなつていた。更に、一旦建造すると改造が
困難であると共に、海水の交流を阻害することと
なつていた。

このことは、はまちの養殖場等比較的深海域で
あつて、かつ、海水交流を保持するものが望まれ
る場合の消波堤としては大きな問題となつてい
る。

かかることから水面上に浮揚する箱体構造物を
係留した構造の浮消波堤が考えられ、提案されて
いる。ところで、この浮消波堤は一般に長波長の
波に対して十分な効果を発揮することができなか
つた。即ち、浮消波堤の効果は箱体構造物の大き
さに比べて波長の小さい波に対しては十分なもの
であつたが、大きな波長に対しては、それに対応
する大構造物としなければならず、設備費が増加
することとなり、実用上問題となつていた。

また、実開昭52−151648号広報によつて浮力タ
ンクからなる上部構造と、この上部構造より広幅
であつて、重錘からなる下部構造によつて形成さ
れたポンツーン型浮消波堤が提案されている。こ
の浮消波堤は比較的海岸線より遠い所に設置する
装置であつて、上部構造より下部構造を広くする
ことによつて長波長の波を消波しているが、海岸
線の近くではこれ自体が揺れて波を通過させてし
まうので、消波機能が余り大きくないという問題
がある。

更に特開昭48−83637号公報に記載された浮消
波堤は、フロートと枠状の鋼構造物と、この鋼構
造物の最低位置に固定した水平抵抗板とからなる
ものであつて、特定の水深における位置の消波機
能を発揮することが可能であるが、所定の水深用
に一々設計して設置する必要があるもので、海底
の状態と波浪の状態が色々と変化する任意の設置
場所に設置することができないという問題があ
る。

〔考案の目的〕

本考案は、固定堤の有する海水の交流上の問題
と、水深が比較的浅く、海底の状況に応じて姿勢
を変化させながら消波する機能を持つた浮消波堤
を提供するものである。

〔考案の構成〕

前記目的を達成するための本考案に係る浮消波
堤は、上部構造３と、この上部構造３の中間位置
に置かれた下部構造２とからなる凸状の浮体１
と、この浮体１に設けたガイド装置７に案内され
た上下に移動自在に設けた支持部材６と、この支
持部材６の下部に前記浮体２に沿つて設けた減揺
板５と、前記浮体１に対して支持部材６を移動さ
せて減揺板５を海底付近の所定の位置で固定する
ためのストツパ９から構成されている。

つまり本考案は、断面が凸状の浮体と、その下
方に支持部材とストツパを介して設けた揺動防止
部材との組合せよりなる浮消波堤である。

前記断面凸状の浮体は、我国周辺海域の波長及
び波高の平均値を考慮し、消波機能を発揮させる
のに適した寸法とし、幅約10〜15ｍ、高さ約１〜
２ｍ、長さ約40〜80ｍの長方形の下部構造と、こ
の下部構造の横断面中央上部に幅約５〜９ｍ、高
さ約1.5〜３ｍ、長さ約40〜80ｍの長方形の上部
構造を長手方向に接合して構成し、海面に設置し
た状態では、前記上部構造の一部は海面に突出す
るように重量調節されている。

そして、この断面凸状の浮体は、波力に対して
十分な強度を有するものとし、通常は内部を鉄筋
又は鉄骨の補強部材にて補強したコンクリート製
水密構造とする。前記揺動防止部材は、波により
凸状浮体が上下移動しようとするとき、海底と揺
動防止部材との間に挟まれた部分の海水を吸引又
は圧縮させ、その海水の反力により凸状浮体の動
揺を制限させるものである。そして、前記凸状浮
体の下方の海底上約１〜２ｍ上方に後述する支持
部材を介して支持される。

また、この揺動防止部材は、凸状浮体の海面幅
とほぼ同一の幅を有し、浮体の長手方向全長にわ
たつて設け、支持部材を介して固定してもよい
が、海底の起伏状態あるいは設置海域までの曳航
等を考慮し、長手方向で任意の間隔に分割して取
付け、その分割された揺動防止部材ごとに支持部
材を介して上げ下ろし可能にする。また、この揺
動防止部材は補強材を有する一枚板構造、波板構
造あるいは二重板構造とし水圧に耐える構造とす
る。

前記支持部材は、凸状浮体とその下方の揺動防
止部材を一定の間隔に保持するものであり、揺動
防止部材を水深に合わせて上げ下ろし可能に構成
し、所定の位置において凸状浮体と揺動防止板と
の間を固定するためのストツパを設ける。また、
潮流の抵抗を少なくするため通常は円柱状とす
る。

なお、前記揺動防止部材を上げ下ろし可能にす
る場合は、該揺動防止部材は水密の二重板構造と
して、内部空間をバラストタンクにするととも
に、前記支持部材の内部にもバラストタンクを設
け、これらのバラストタンク内に海水バラストを
注排水することにより、上げ下ろし時の重量を調
節することもできる。

以上のごとく構成された浮消波堤の消波性能及
び消波原理について以下に説明する。

一般に上述した寸法の断面凸状浮体の凸部の一
部を、海面上に突出させた浮消波堤は、浮体のみ
を単独で係留させた場合、波周期4.5秒程度以下
の小さい波長の波に対しては消波性能はよいが、
それ以上の大きい波長の波に対してはあまり効果
がなかつた。しかしながら浮体を海底に対して固
定させた状態では、波周期4.5秒以上の大きい波
長の波に対しても消波性能はよくなるということ
が実験的に分かつていた。

即ち、第１図及び第２図に示す凸状浮体１を海
底Ｂに固定したと仮定すれば、入射波Ｗは浮体１
の没水部分である下部構造２の垂直部２ａ及び水
平部２ｂに影響され、大部分の波が反射される。

この消波性能は、第４図で示す従来の断面長方
形の浮体１を海底に固定させた場合よりもはるか
に優れており、実験結果でも明らかである。

本考案は、前記凸状浮体を海底に固定せず、そ
の代りに揺動防止効果を有する揺動防止部材を凸
状浮体の下方の海底近くに取付けたので、付加質
量と減衰力が大きくなり、浮体の寸法が見かけ上
大きくなつた効果があり、浮体を海底に固定しな
くても凸状浮体の動揺が大幅に減少し、従つて消
波性能が非常によくなる。

また、動揺軽減効果の原理を説明すると、海底
の近くに設けられた揺動防止部材が、波による凸
状浮体の上下移動に伴い上下に移動しようとする
とき、海底と揺動防止部材間のすき間が小さいた
め海底と揺動防止部材に挟まれた部分の海水の出
入が阻害され、その結果吸引力および反発力が作
用し容易に上下移動ができない状態となる。

この吸引力と反発力は運動と同位相の成分（付
加質量）と90°進んだ成分（減衰力）に分離する
とができ、付加質量が大きくなることにより浮体
を大きくした効果が生まれ、固有周期を長周期側
にずらすことができ、また減衰力が大きくなるこ
とにより動揺振幅を小さくすることができるとい
う原理に基づくものである。

なお、減衰力を更に大きくするため、揺動防止
部材に上下に貫通する小さな穴を多数設けること
も有効である。

これは、揺動防止部材が上下に動く時、多数の
穴から渦が発生し、造渦抵抗が大きくなるためで
ある。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図は、浮消波堤の横断面図、第２図は同斜
視図を示す。浮消波堤Ａは、断面凸状の浮体１
と、複数の減揺板５と、この減揺板５を支持する
多数の支持部材６とから構成されている。

浮体１は、幅約13ｍ、高さ約1.5ｍ、長さ約60ｍ
の下部構造２と、幅約７ｍ、高さ約２ｍ、長さ約
60ｍの上部構造３を断面凸状に組合せ接合した構
造であり、内部に鋼製補強部材を有するコンクリ
ート製水密構造体である。

減揺板５は、幅約13ｍ、長さ約15ｍ、厚さ約
0.5ｍの鋼板製二重板構造であり、内部にバラス
トタンク５ａを有している。そして、１組の浮消
波堤Ａに対し複数枚取付けており、１枚の減揺板
５は、４本の支持部材６で支持され、海底Ｂの上
方約1.5ｍに保持されている。

支持部材６は、直径約0.8ｍの円柱形の水密鋼
製とし内部にバラストタンク６ａを有している。
この支持部材６は、設置海域の水深に応じて減揺
板５を上下させるため、上部にストツパホール８
を適当な間隔で設け、前記浮体１に設けたガイド
装置７に沿つて上下する支持部材６をストツパ９
により係止できるようにしている。

また、減揺板５を上下させるために、浮体１の
内部には上げ下ろし装置１０が設けられている。
この上げ下ろし操作を行う際には、減揺板５内に
設けたバラストタンク５ａ及び支持部材６内に設
けたバラストタンク６ａに注排水することによ
り、重量バランスがとれるので上げ下ろし装置１
０は比較的小型のものにすることができる。

以上の構成よりなる浮消波堤Ａは、図示しない
係留索にて海底Ｂに係止される。

第３図に示す線図は、第４図に示すような従来
型の断面長方形のものと、本考案による凸状形の
ものとを、それぞれ約20m²の没水部断面積を有す
る浮消波堤を例にあげ、透過波を縦軸に、波周期
を横軸にとり消波性能を比較したものである。

この線表で示すとおり、破線Ｙで示す従来型の
浮消波堤は、波周期が約4.5秒程度以下の波しか
消波できないのに対し、実線Ｘで示す本考案によ
る浮消波堤は、波周期が約6.5秒程度の長い波長
の波まで消波できる。従つて消波される波周期の
範囲が大幅に広がることが分る。

〔考案の効果〕

本考案に係る浮消波堤は、上部構造３と、この
上部構造３の中間位置に置かれた下部構造２とか
らなる凸状の浮体１と、この浮体１に設けたガイ
ド装置７に案内されて上下に移動自在に設けた支
持部材６と、この支持部材６の下部に前記浮体２
に沿つて設けた減揺板５と、前記浮体１に対して
支持部材６を移動させて減揺板５を海底付近の所
定の位置で固定するためのストツパ９から構成さ
れており、次の効果を奏することができる。

断面凸状の浮体１の下部に所定の位置で固定可
能に、減揺板５を組合わせて構成することによ
り、前記凸状浮体１の動揺を大幅に軽減させるこ
とができるので、この浮体１は恰も海面近傍に固
定されたような大きな抵抗が与えられ、この浮体
１の消波性能、特に大きい波長の波に対する消波
性能を大幅に改造することができる。

また、減揺板５は浮体１に対してその距離を調
節し、ストツパ９によつて固定することができる
ので、水深の変化や波浪の状態および海底の凹凸
等の状態に応じてこの減揺板５の位置を調節する
ことができ、消波機能を最大限に発揮させること
ができる。

更に、付言すれば、海水の交流を阻害する恐れ
がなく、かつ、浮体１に支持部材６とストツパ９
を介して減揺板５を位置を調節することができる
ように設けたという簡単な構造を採用しているた
め、コンクリート製の堤に比較して建設費が著し
く安価となる。また、少ないモデルで海底や波の
状況に応じた浮消波堤を提供することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による浮消波堤の正面断面図、
第２図は同斜視図、第３図は本考案による浮消波
堤の透過波と波周期との関係を表す線図、第４図
は従来の浮き消波堤の正面断面図を示す。 １……浮体、２……下部構造、３……上部構
造、５……減揺板、６……支持部材、７……ガイ
ド装置、８……ストツパホール、９……ストツ
パ、１０……上げ下ろし装置、Ａ……浮消波堤、
Ｂ……海底。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部構造３と、この上部構造３の中間位置に置
   かれた下部構造２とからなる凸状の浮体１と、こ
   の浮体１に設けたガイド装置７に案内されて上下
   に移動自在に設けた支持部材６と、この支持部材
   ６の下部に前記浮体２に沿つて設けた減揺板５
   と、前記浮体１に対して支持部材６を移動させて
   減揺板５を海底付近の所定の位置で固定するため
   のストツパ９からなる浮消波堤。