可動式防波堤及び可動式防波堤の作動方法
【課題】凪等の平穏時の海底に埋伏させた状態から荒天時や津波警報発令時等の異常時の海上に突出させた状態への上昇時、及び異常時の海上へ突出させた状態から平穏時の海底に埋伏させた状態への下降時の堤体の昇降速度を調整可能とし、かつ維持管理の容易な可動式防波堤を提供する。
【解決手段】港の内外を仕切る可動式防波堤１の海底地盤Ｅ内に外部鋼管４が直線上に埋設される。各外部鋼管４の上部側は基礎コンクリート２の表面側に開口され、各外部鋼管４内に内部鋼管６が昇降可能に挿通される。各内部鋼管６の底面は開口されているとともに、頂部は閉塞され、鋼管内部に中空部が形成される。外部鋼管４の内周上端部には、内部鋼管６の外周と外部鋼管４の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して内部鋼管６の昇降速度を調整する開口率調整材７が脱着可能に設けられる。
【解決手段】港の内外を仕切る可動式防波堤１の海底地盤Ｅ内に外部鋼管４が直線上に埋設される。各外部鋼管４の上部側は基礎コンクリート２の表面側に開口され、各外部鋼管４内に内部鋼管６が昇降可能に挿通される。各内部鋼管６の底面は開口されているとともに、頂部は閉塞され、鋼管内部に中空部が形成される。外部鋼管４の内周上端部には、内部鋼管６の外周と外部鋼管４の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して内部鋼管６の昇降速度を調整する開口率調整材７が脱着可能に設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降可能な可動式防波堤及びこの可動式防波堤の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１には、港口の海底地盤に連続して埋設した複数の鋼管矢板の外部鋼管の内部に、この鋼管矢板の内径よりも外径がわずかに小さく、かつ上部を閉塞した鋼管杭の内部鋼管が各外部鋼管に上下移動可能に挿入され、各内部鋼管の天端部に圧縮空気の注入及び排出が可能な圧縮空気出し入れ口が設けられた緊急対応式防波堤が開示されている。この構造においては、凪の時には内部鋼管の柱列を海底面に埋伏させて港外と港内とを完全開放し、荒天時にはコンプレッサなどの駆動機構により各内部鋼管内に空気を送り、その浮力により海底面から上昇させ、内部鋼管の柱列を海面上に突出させた状態で港口を閉塞し、波浪の入射を防止して港内を静穏な状態に保持するものである。
【０００３】
また、特許文献２には、港口の海底地盤に上下方向に延在し、間隔を隔てて埋設される複数の鞘管の外部鋼管と、この鞘管内部に形成された中空部を上下方向に移動可能となるように外部鋼管に挿入される内部鋼管と、隣接する内部鋼管間に配設されて海底上に折り畳まれて設けられる膜体と、空気供給装置から供給される空気を各内部鋼管内部に送気する配管と、膜体の海底側端部を海底に固定するアンカーとから構成される可撓防波堤が開示されている。この構造においては、凪の時には内部鋼管の柱列及び膜体を海底面に埋伏させて港外と港内とを完全開放し、荒天時には駆動機構により各内部鋼管内に空気を送り、その浮力により海底面から上昇させ、内部鋼管の柱列及び各支柱間にわたって張られた膜体を海面上に突出させた状態で港口を閉塞し、波浪の入射を防止するものである。
【特許文献１】特開平１０−３７１５３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されている防波堤では、外部鋼管及び内部鋼管の製作過程において生じる径の誤差や外部鋼管が海底に打設される際に生じる鋼管本体の変形等を考慮すると、設計段階で外部鋼管と内部鋼管との隙間をやや大きめに確保する必要がある。しかし、この隙間を大きくした場合においては、内部鋼管が昇降する際に生じる外部鋼管と内部鋼管との摩擦抵抗が小さく、内部鋼管の昇降速度が大きくなるために、内部鋼管の昇降範囲を規制するためのストッパー等の部品を大きくしなければならず、コストがかかるという問題点があった。また、このストッパーを設置するための広いスペースを確保するために、鋼管の径又は長さが長くなり、設置に手間がかかるという問題点があった。
【０００５】
さらに、特許文献１及び２に記載されている防波堤では、内部鋼管の上端部にはそれぞれ圧縮空気出し入れ口、バルブが設けられ、内部鋼管内の空気を外部に放出して内部鋼管を下降させる機構となっているが、これらの圧縮空気出し入れ口、バルブは海中に敷設されており、点検等の維持管理に手間とコストがかかるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、凪等の平穏時の海底に埋伏させた状態から荒天時や津波警報発令時等の異常時の海上に突出させた状態への上昇時、及び異常時の海上へ突出させた状態から平穏時の海底に埋伏させた状態への下降時の堤体の昇降速度を調整可能とし、かつ維持管理の容易な可動式防波堤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の可動式防波堤は、港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口して上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤において、前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整するための開口率調整材を前記外部鋼管の内周に設けたことを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記開口率調整材は、板状で、前記外部鋼管の内周上端部に脱着可能に設置されることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、一端が前記給気用配管に接続され、他端が常に前記内部鋼管内の上端面近傍となるように配設される鋼管内給排気管を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記鋼管内給排気管は、前記内部鋼管の昇降に応じて伸縮自在又は折り畳み自在であることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記内部鋼管は、前記外部鋼管に対するがたつきを抑えるための脱着可能な調整板を下端部外周に備えることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明の可動式防波堤の作動方法は、港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤の作動方法において、前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して前記内部鋼管の昇降速度を調整することを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第６の発明において、前記外部鋼管の内周に板状の開口率調整材を貼付し、該開口率調整材の板厚及び板の幅を変更することにより前記隙間の開口率を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による可動式防波堤によれば、内部鋼管の外周と外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整することにより、内部鋼管の昇降速度を調整することが可能となる。したがって、例えば、津波警報等の警報が発せられる緊急時や波浪警報等の警報が発せられる荒天時においては港湾毎に決められた所定の時間内に速やかに内部鋼管を上昇させ、港口を閉塞して波浪の入射を防止することが可能となる。
【００１５】
また、開口率調整材が外部鋼管の内周上端部に脱着可能に設置されることにより、打設により外部鋼管が変形し、所定の位置に開口率調整材を設置できない、又は所定の厚みの開口率調整材を設置できない等の問題が生じても、開口率調整材の設置位置、又は厚み等を適宜変更して所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。さらに、開口率調整材が摩擦等にて摩耗した場合においては、新しい開口率調整材に交換することにより所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。また、開口率調整材の板厚及び板の幅を変更することにより、開口率の設定値を細かく変更することができ、様々な昇降速度を設定することが可能となる。
【００１６】
さらに、鋼管内給排気用管を外部鋼管の底部から内部鋼管内の上端面近傍まで設置することにより、海中での圧縮空気出し入れ口、バルブ等のメンテナンス作業が不要となるために、維持管理が容易となる。
【００１７】
そして、外部鋼管に開口率調整材を、内部鋼管に調整材をそれぞれ取り付けることにより、内部鋼管が完全に上昇し、海面に屹立する際に生じる波浪によるがたつきが抑えられ、内部鋼管の折れ、外部鋼管の上端部破損等の損傷を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る可動式防波堤の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１〜３は、本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤のそれぞれ平面図、正面図側断面図を示す。図１〜３に示すように、港の内外を仕切る可動式防波堤１の海底地盤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、その周囲には根固め石３が敷設される。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外部鋼管４が密集して一直線上に埋設される。各外部鋼管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、この各外部鋼管４内に内部鋼管６が昇降可能に挿通される。また、各内部鋼管６の底面は開口され、頂部は閉塞されている。外部鋼管４の内周上端部には、内部鋼管６の外周と外部鋼管４の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して内部鋼管６の昇降速度を調整する開口率調整材７が脱着可能に設けられる。
【００１９】
各外部鋼管４の下部には、内部鋼管６を格納する際の受け台となるとともに、下降時の制動範囲の下限を決定するためのストッパー８が設置される。そして、ストッパー８よりも、さらに下端側に給排気口１４が設けられ、内部鋼管６内の空気を給排気するための鋼管内給排気管１５の一端と、海底地盤内に埋設される埋設用給排気管１６の一端とが給排気口１４を介して連通するように連結される。鋼管内給排気管１５は、給排気口１４から内部鋼管６内部の天端面近傍まで延び、その端部が固定用治具１７にて固定される。この鋼管内給排気管１５は、内部鋼管６の昇降に追随できるように蛇腹状の機構を有しており、折り畳み自在である。また、埋設用給排気管１６の他端は、地上に設置されて圧縮空気を供給するコンプレッサ９及び圧縮空気を吸引する吸引機１１に切換えバルブ１０を介して接続されており、コンプレッサ９及び吸引機１１の駆動制御、並びに切替えバルブ１０の切替え制御は制御部１２により行われる。なお、コンプレッサ９の供給圧力は埋設用給排気管１６に設けた圧力計１３の検知圧力に応じて制御部１２により逐次制御される。
【００２０】
図４は、本実施形態に係る外部鋼管４の略断面図で、図５は、本実施形態に係る内部鋼管６の略断面図である。本実施形態では、例えば、外部鋼管４には外径１１００ｍｍ、内径１０７６ｍｍの鋼管を、内部鋼管６には外径１０００ｍｍ、内径９７６ｍｍの鋼管を用いている。ただし、外部鋼管４及び内部鋼管６の寸法はこれに限定されるものではなく、外部鋼管４及び内部鋼管６のそれぞれの外径、内径は適宜現場条件に応じて設計すればよい。
【００２１】
図５に示すように、内部鋼管６は、完全に上昇して海面に一定高さで屹立する際に生じる波浪によるがたつきを抑えるための脱着可能な調整板２１を外周下端部に備える。本実施形態では、調整板２１は、内部鋼管６の外周に沿って、間隔をおいて複数枚取り付けられている。
【００２２】
図６は、本実施形態に係る開口率調整材７を取り付けた外部鋼管の平面図で、図７は、本実施形態に係る開口率調整材７を取り付けた外部鋼管の断面図である。図６、７に示すように、開口率調整材７は外部鋼管４の内周の上端部に取付具１８にて脱着可能に設置される。また、開口率調整材７の取付具１８の上部には、この隙間への砂、石等の異物の侵入を防止し、先端が内部鋼管６の外周面に接するシール材１９と、このシール材１９及び開口率調整材７を保護する保護材２０とが脱着可能に設置される。
【００２３】
開口率調整材７を取り付けた場合における内部鋼管の昇降速度は、パラメータとして図８に示す各パラメータを用いて式（１）及び式（２）で計算することができる。すなわち、図８に示すように、内部鋼管自重をｍＧ、内部鋼管６の天端深度をＺＧ、内部鋼管６の天端位置に作用する水圧Ｐoutと空気圧Ｐinとの差をＰ、内部鋼管６の天端位置における自重Ｗ、内部鋼管６の断面積をＡＧｉ、内部鋼管６内の水位をＺＷＧ、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間の断面積をＡＰ、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間を通過する水の流速をｖＰとすると、内部鋼管６の運動方程式、内部鋼管６内の水位変動式は、それぞれ式（１）、式（２）となる。
【００２４】
なお、図８では、式（１）及び式（２）に使用するパラメータを図示するために、鋼管内給排気管１５、固定用治具１７等の図示を省略している。
ｍＧ・（ｄ２ＺＧ／ｄｔ２）＝Ｐ−Ｗ （１）
ＡＧｉ・（ｄ２ＺＷＧ／ｄｔ）＝ＡＰｖＰ （２）
【００２５】
式（１）及び式（２）により各時間における内部鋼管６の天端高さ及び内部鋼管６内の水位が算出される。ここで、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間の断面積ＡＰは、外部鋼管４と内部鋼管６との隙間部分の断面積から開口率調整材の断面積を減じて予め算出される。また、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間を通過する水の流速ｖＰは、ベルヌーイの定理を利用して、海中から内部鋼管６内へ流れる場合、内部鋼管６から海中へ流れる場合においてそれぞれ式（３）、式（４）より予め算出される。
ここで、E0：基準比エネルギー、ze：通水部の入口損失係数 (ze＝0.5)、zo：通水部の出口損失係数 (zo＝1.0)、f：通水部の摩擦損失係数である。そして、通水部の摩擦係数fはマニングの粗度係数nを用いて式（５）より算出される。
ここで、n：マニングの粗度係数 、Rp：通水部の径深 (Rp ＝ Ap/Pp )、Pp：通水部の潤辺である。
【００２６】
また、通水部全長Lpは式（６）より算出される。
Ｌｐ＝Ｚｂ−（ＺＧ−ＨＧ） (６)
ここで、zb：海底面（外管天端標高）、km：土砂侵入防止膜の透水係数、Lm：土砂侵入防止膜の厚さである。
【００２７】
図９は、式（１）及び式（２）により算出された各時間における内部鋼管６の天端高さの変化及び内部鋼管６内の水位の変化を示す。図９に示すように、式（１）及び式（２）により算出された各時間における内部鋼管６の天端高さから、内部鋼管６の天端が上昇を開始（Ｔ１）してから海面上に完全に突出（Ｔ２）するまでの経過時間（Ｔ２−Ｔ１）が港湾毎に設定された所定の時間内となるようにする。ここで、式（１）及び式（２）より算出される経過時間（Ｔ２−Ｔ１）が、港湾毎に設定された所定の時間よりも長くなる場合においては、開口率調整材７の板厚、板の幅を変更し、内部鋼管６と外部鋼管４との隙間を通過する水の流量を変化させて所定の時間内に内部鋼管６が完全に海面上に突出できるように、式（１）及び式（２）を利用して再度計算する。
【００２８】
本実施形態では、開口率調整材７は、例えば、弧長が外部鋼管４の中心から２８°となる扇形で、厚さは２８ｍｍとし、６枚の開口率調整材７を外部鋼管４の内周に等間隔に放射状となるように貼付して外部鋼管４と内部鋼管６との間に形成される隙間の開口率を６７％としている。
【００２９】
図１０〜図１６は、本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す図である。
図１０に示すように、凪の時は内部鋼管６を下降し、外部鋼管４の内部に格納して海底面ＧＬと同一レベルとして港外と港内とを完全解放することで開放水域となり、海上を航行する船舶は自由に港内外を出入りできる。
【００３０】
図１１に示すように、凪の状態から荒天時期に移行し、海上のうねりが強くなった場合においては、付近を航行する船舶に対して電光掲示板、船舶無線、港内放送等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、船舶の安全を確認したうえで、制御部１２（図示せず）にてコンプレッサ９を駆動させるとともに、コンプレッサ９からの空気を内部鋼管内６に供給できるように切替弁１０を切換えて、圧縮空気を内部鋼管６内に注入すると内部鋼管６内の海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を介して海中に排出される。海中に排出される際に、海底面と内部鋼管６天端面との間に堆積している砂、石等の堆積物は、海水と共に噴出される。本実施形態においては、例えば、海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を海中に向かって流れる流速は、式（１）及び式（２）から０．２ｍ／ｓｅｃと算出される。
【００３１】
そして、空気注入を続けると、図１２に示すように、内部鋼管６は浮力を得て上昇すると海中から内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間に海水が流入し、内部鋼管６内の水位も上昇する。内部鋼管６が上昇するとともに、鋼管内給排気管１５も伸張するために、鋼管内給排気管１５の一端は、常に内部鋼管６の天端面近傍に位置した状態を保つ。本実施形態においては、例えば、海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を外部鋼管４の下方に向かって流れる流速は、式（１）及び式（２）から０．２〜２．０ｍ／ｓｅｃと算出される。
【００３２】
図１３に示すように、内部鋼管６が完全に上昇すると、内部鋼管６は海上に屹立して入射する波浪を受けとめて港内を静穏な状態に保持する。この状態においては、海中と内部鋼管６内との間の水の流れは無い。
【００３３】
荒天状態が治まり、海上が凪いだと判断された場合は、港内を開放する旨の警報を発したうえで、図１４に示すように、制御部１２にて吸引機１１を駆動させるとともに、内部鋼管６内の空気を吸引できるように切替弁１０を切換えて、内部鋼管６内の圧縮空気を吸引すると内部鋼管６の柱列は浮力を失い、外部鋼管４内に下降を始める。この状態においては、内部鋼管６内の空気圧が減少するだけで、海中と内部鋼管６内との間の海水の流れは無い。
【００３４】
そして、空気吸引を続けると、図１５に示すように、内部鋼管６は浮力を失い下降すると内部鋼管６内の海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を介して海中に排出される。本実施形態においては、例えば、海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を海中に向かって流れる流速は、式（１）及び式（２）から０〜１．５ｍ／ｓｅｃと算出される。
【００３５】
図１６に示すように、内部鋼管６が完全に下降して外部鋼管４内に格納され、開放水域が形成されて船舶が自由に入出航可能となる。この状態においては、海中と内部鋼管６内との間の水の流れは無い。
【００３６】
上記実施形態によれば、内部鋼管６の外周と外部鋼管４の内周との間に形成される隙間の開口率を調整することにより、内部鋼管６の昇降速度を調整することが可能となる。例えば、波浪警報等の警報が発せられる荒天時において、港湾毎に決められた所定の時間内に速やかに内部鋼管６を上昇させ、港口を閉塞して波浪の入射を防止することが可能となる。
【００３７】
また、開口率調整材７が外部鋼管４の内周上端部に脱着可能に設置されることにより、打設により外部鋼管４が変形し、所定の位置に開口率調整材７を設置できない、又は所定の厚みの開口率調整材７を設置できない等の問題が生じても、開口率調整材７の設置位置、又は厚み等を適宜変更し、所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。さらに、開口率調整材７が摩擦等にて摩耗した場合においては、新しい開口率調整材７に交換することにより所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。
【００３８】
また、開口率調整材７の板厚及び板の幅を変更することにより、開口率の設定値を細かく変更することができ、様々な昇降速度を設定することが可能となる。
【００３９】
さらに、外部鋼管４に開口率調整材７を、内部鋼管６に調整材２１をそれぞれ取り付けることにより、内部鋼管６が完全に上昇し、海面に一定高さで屹立する際に生じる波浪によるがたつきが抑えられ、内部鋼管６の折れ、外部鋼管４の上端部破損等の損傷を防止することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、開口率調整材７の厚さを２８ｍｍとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１７、図１８に示すように、それぞれ厚さを９ｍｍ、１９ｍｍとしてもよく、要は港湾毎に定める所定の昇降時間に内部鋼管６が昇降できるような開口率とするために適宜板厚を変更する。
【００４１】
また、本実施形態においては、開口率を６７％とするために、開口率調整材７の弧長の幅を２８°、厚さを２８ｍｍとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１９に示すように、開口率調整材７の弧長の幅を４１°、厚さを１９ｍｍとし、開口率を所定の値となるように適宜開口率調整材７の弧長の幅及び厚さを変更してもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、開口率調整材７の弧長の幅を２８°とし、６枚の開口率調整材７を外部鋼管４の内周に等間隔に放射状となるように貼付する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、リング状の１枚の開口率調整材７を外部鋼管４の内周に貼付する方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤の平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤の正面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤の側断面図である。
【図４】本実施形態に係る外部鋼管の略断面図である。
【図５】本実施形態に係る内部鋼管の略断面図である。
【図６】本実施形態に係る開口率調整材を取り付けた外部鋼管の平面図である。
【図７】本実施形態に係る開口率調整材を取り付けた外部鋼管の断面図である。
【図８】本実施形態に係る内部鋼管の昇降速度を算出するためのパラメータを記載した防波堤の概略断面図である。
【図９】本実施形態に係る式（１）及び式（２）により算出された各時間における内部鋼管の天端高さ及び内部鋼管内の水位の変化を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１１】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１２】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１３】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１４】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１５】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１６】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１７】本実施形態に係る板厚の異なる開口率調整材の一例を示す図である。
【図１８】本実施形態に係る板厚の異なる開口率調整材の一例を示す図である。
【図１９】本実施形態に係る板厚及び板の幅の異なる開口率調整材の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 可動式防波堤 ２ 基礎コンクリート
３ 根固め石 ４ 外部鋼管
５ 水中コンクリート ６ 内部鋼管
７ 開口率調整材 ８ ストッパー
９ エアコンプレッサ １０ 切替えバルブ
１１ 吸引機 １２ 制御部
１３ 圧力計 １４ 給排気口
１５ 鋼管内給排気管 １６ 埋設用給排気管
１７ 固定用治具 １８ 取付具
１９ シール材 ２０ 保護材
２１ 調整材 Ｅ 海底地盤
ＷＬ 海面 ＧＬ 海底面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降可能な可動式防波堤及びこの可動式防波堤の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１には、港口の海底地盤に連続して埋設した複数の鋼管矢板の外部鋼管の内部に、この鋼管矢板の内径よりも外径がわずかに小さく、かつ上部を閉塞した鋼管杭の内部鋼管が各外部鋼管に上下移動可能に挿入され、各内部鋼管の天端部に圧縮空気の注入及び排出が可能な圧縮空気出し入れ口が設けられた緊急対応式防波堤が開示されている。この構造においては、凪の時には内部鋼管の柱列を海底面に埋伏させて港外と港内とを完全開放し、荒天時にはコンプレッサなどの駆動機構により各内部鋼管内に空気を送り、その浮力により海底面から上昇させ、内部鋼管の柱列を海面上に突出させた状態で港口を閉塞し、波浪の入射を防止して港内を静穏な状態に保持するものである。
【０００３】
また、特許文献２には、港口の海底地盤に上下方向に延在し、間隔を隔てて埋設される複数の鞘管の外部鋼管と、この鞘管内部に形成された中空部を上下方向に移動可能となるように外部鋼管に挿入される内部鋼管と、隣接する内部鋼管間に配設されて海底上に折り畳まれて設けられる膜体と、空気供給装置から供給される空気を各内部鋼管内部に送気する配管と、膜体の海底側端部を海底に固定するアンカーとから構成される可撓防波堤が開示されている。この構造においては、凪の時には内部鋼管の柱列及び膜体を海底面に埋伏させて港外と港内とを完全開放し、荒天時には駆動機構により各内部鋼管内に空気を送り、その浮力により海底面から上昇させ、内部鋼管の柱列及び各支柱間にわたって張られた膜体を海面上に突出させた状態で港口を閉塞し、波浪の入射を防止するものである。
【特許文献１】特開平１０−３７１５３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されている防波堤では、外部鋼管及び内部鋼管の製作過程において生じる径の誤差や外部鋼管が海底に打設される際に生じる鋼管本体の変形等を考慮すると、設計段階で外部鋼管と内部鋼管との隙間をやや大きめに確保する必要がある。しかし、この隙間を大きくした場合においては、内部鋼管が昇降する際に生じる外部鋼管と内部鋼管との摩擦抵抗が小さく、内部鋼管の昇降速度が大きくなるために、内部鋼管の昇降範囲を規制するためのストッパー等の部品を大きくしなければならず、コストがかかるという問題点があった。また、このストッパーを設置するための広いスペースを確保するために、鋼管の径又は長さが長くなり、設置に手間がかかるという問題点があった。
【０００５】
さらに、特許文献１及び２に記載されている防波堤では、内部鋼管の上端部にはそれぞれ圧縮空気出し入れ口、バルブが設けられ、内部鋼管内の空気を外部に放出して内部鋼管を下降させる機構となっているが、これらの圧縮空気出し入れ口、バルブは海中に敷設されており、点検等の維持管理に手間とコストがかかるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、凪等の平穏時の海底に埋伏させた状態から荒天時や津波警報発令時等の異常時の海上に突出させた状態への上昇時、及び異常時の海上へ突出させた状態から平穏時の海底に埋伏させた状態への下降時の堤体の昇降速度を調整可能とし、かつ維持管理の容易な可動式防波堤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の可動式防波堤は、港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口して上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤において、前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整するための開口率調整材を前記外部鋼管の内周に設けたことを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記開口率調整材は、板状で、前記外部鋼管の内周上端部に脱着可能に設置されることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、一端が前記給気用配管に接続され、他端が常に前記内部鋼管内の上端面近傍となるように配設される鋼管内給排気管を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記鋼管内給排気管は、前記内部鋼管の昇降に応じて伸縮自在又は折り畳み自在であることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記内部鋼管は、前記外部鋼管に対するがたつきを抑えるための脱着可能な調整板を下端部外周に備えることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明の可動式防波堤の作動方法は、港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤の作動方法において、前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して前記内部鋼管の昇降速度を調整することを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第６の発明において、前記外部鋼管の内周に板状の開口率調整材を貼付し、該開口率調整材の板厚及び板の幅を変更することにより前記隙間の開口率を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による可動式防波堤によれば、内部鋼管の外周と外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整することにより、内部鋼管の昇降速度を調整することが可能となる。したがって、例えば、津波警報等の警報が発せられる緊急時や波浪警報等の警報が発せられる荒天時においては港湾毎に決められた所定の時間内に速やかに内部鋼管を上昇させ、港口を閉塞して波浪の入射を防止することが可能となる。
【００１５】
また、開口率調整材が外部鋼管の内周上端部に脱着可能に設置されることにより、打設により外部鋼管が変形し、所定の位置に開口率調整材を設置できない、又は所定の厚みの開口率調整材を設置できない等の問題が生じても、開口率調整材の設置位置、又は厚み等を適宜変更して所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。さらに、開口率調整材が摩擦等にて摩耗した場合においては、新しい開口率調整材に交換することにより所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。また、開口率調整材の板厚及び板の幅を変更することにより、開口率の設定値を細かく変更することができ、様々な昇降速度を設定することが可能となる。
【００１６】
さらに、鋼管内給排気用管を外部鋼管の底部から内部鋼管内の上端面近傍まで設置することにより、海中での圧縮空気出し入れ口、バルブ等のメンテナンス作業が不要となるために、維持管理が容易となる。
【００１７】
そして、外部鋼管に開口率調整材を、内部鋼管に調整材をそれぞれ取り付けることにより、内部鋼管が完全に上昇し、海面に屹立する際に生じる波浪によるがたつきが抑えられ、内部鋼管の折れ、外部鋼管の上端部破損等の損傷を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る可動式防波堤の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１〜３は、本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤のそれぞれ平面図、正面図側断面図を示す。図１〜３に示すように、港の内外を仕切る可動式防波堤１の海底地盤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、その周囲には根固め石３が敷設される。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外部鋼管４が密集して一直線上に埋設される。各外部鋼管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、この各外部鋼管４内に内部鋼管６が昇降可能に挿通される。また、各内部鋼管６の底面は開口され、頂部は閉塞されている。外部鋼管４の内周上端部には、内部鋼管６の外周と外部鋼管４の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して内部鋼管６の昇降速度を調整する開口率調整材７が脱着可能に設けられる。
【００１９】
各外部鋼管４の下部には、内部鋼管６を格納する際の受け台となるとともに、下降時の制動範囲の下限を決定するためのストッパー８が設置される。そして、ストッパー８よりも、さらに下端側に給排気口１４が設けられ、内部鋼管６内の空気を給排気するための鋼管内給排気管１５の一端と、海底地盤内に埋設される埋設用給排気管１６の一端とが給排気口１４を介して連通するように連結される。鋼管内給排気管１５は、給排気口１４から内部鋼管６内部の天端面近傍まで延び、その端部が固定用治具１７にて固定される。この鋼管内給排気管１５は、内部鋼管６の昇降に追随できるように蛇腹状の機構を有しており、折り畳み自在である。また、埋設用給排気管１６の他端は、地上に設置されて圧縮空気を供給するコンプレッサ９及び圧縮空気を吸引する吸引機１１に切換えバルブ１０を介して接続されており、コンプレッサ９及び吸引機１１の駆動制御、並びに切替えバルブ１０の切替え制御は制御部１２により行われる。なお、コンプレッサ９の供給圧力は埋設用給排気管１６に設けた圧力計１３の検知圧力に応じて制御部１２により逐次制御される。
【００２０】
図４は、本実施形態に係る外部鋼管４の略断面図で、図５は、本実施形態に係る内部鋼管６の略断面図である。本実施形態では、例えば、外部鋼管４には外径１１００ｍｍ、内径１０７６ｍｍの鋼管を、内部鋼管６には外径１０００ｍｍ、内径９７６ｍｍの鋼管を用いている。ただし、外部鋼管４及び内部鋼管６の寸法はこれに限定されるものではなく、外部鋼管４及び内部鋼管６のそれぞれの外径、内径は適宜現場条件に応じて設計すればよい。
【００２１】
図５に示すように、内部鋼管６は、完全に上昇して海面に一定高さで屹立する際に生じる波浪によるがたつきを抑えるための脱着可能な調整板２１を外周下端部に備える。本実施形態では、調整板２１は、内部鋼管６の外周に沿って、間隔をおいて複数枚取り付けられている。
【００２２】
図６は、本実施形態に係る開口率調整材７を取り付けた外部鋼管の平面図で、図７は、本実施形態に係る開口率調整材７を取り付けた外部鋼管の断面図である。図６、７に示すように、開口率調整材７は外部鋼管４の内周の上端部に取付具１８にて脱着可能に設置される。また、開口率調整材７の取付具１８の上部には、この隙間への砂、石等の異物の侵入を防止し、先端が内部鋼管６の外周面に接するシール材１９と、このシール材１９及び開口率調整材７を保護する保護材２０とが脱着可能に設置される。
【００２３】
開口率調整材７を取り付けた場合における内部鋼管の昇降速度は、パラメータとして図８に示す各パラメータを用いて式（１）及び式（２）で計算することができる。すなわち、図８に示すように、内部鋼管自重をｍＧ、内部鋼管６の天端深度をＺＧ、内部鋼管６の天端位置に作用する水圧Ｐoutと空気圧Ｐinとの差をＰ、内部鋼管６の天端位置における自重Ｗ、内部鋼管６の断面積をＡＧｉ、内部鋼管６内の水位をＺＷＧ、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間の断面積をＡＰ、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間を通過する水の流速をｖＰとすると、内部鋼管６の運動方程式、内部鋼管６内の水位変動式は、それぞれ式（１）、式（２）となる。
【００２４】
なお、図８では、式（１）及び式（２）に使用するパラメータを図示するために、鋼管内給排気管１５、固定用治具１７等の図示を省略している。
ｍＧ・（ｄ２ＺＧ／ｄｔ２）＝Ｐ−Ｗ （１）
ＡＧｉ・（ｄ２ＺＷＧ／ｄｔ）＝ＡＰｖＰ （２）
【００２５】
式（１）及び式（２）により各時間における内部鋼管６の天端高さ及び内部鋼管６内の水位が算出される。ここで、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間の断面積ＡＰは、外部鋼管４と内部鋼管６との隙間部分の断面積から開口率調整材の断面積を減じて予め算出される。また、外部鋼管４と内部鋼管６との間に開口率調整材７を取り付けた場合の隙間を通過する水の流速ｖＰは、ベルヌーイの定理を利用して、海中から内部鋼管６内へ流れる場合、内部鋼管６から海中へ流れる場合においてそれぞれ式（３）、式（４）より予め算出される。
ここで、E0：基準比エネルギー、ze：通水部の入口損失係数 (ze＝0.5)、zo：通水部の出口損失係数 (zo＝1.0)、f：通水部の摩擦損失係数である。そして、通水部の摩擦係数fはマニングの粗度係数nを用いて式（５）より算出される。
ここで、n：マニングの粗度係数 、Rp：通水部の径深 (Rp ＝ Ap/Pp )、Pp：通水部の潤辺である。
【００２６】
また、通水部全長Lpは式（６）より算出される。
Ｌｐ＝Ｚｂ−（ＺＧ−ＨＧ） (６)
ここで、zb：海底面（外管天端標高）、km：土砂侵入防止膜の透水係数、Lm：土砂侵入防止膜の厚さである。
【００２７】
図９は、式（１）及び式（２）により算出された各時間における内部鋼管６の天端高さの変化及び内部鋼管６内の水位の変化を示す。図９に示すように、式（１）及び式（２）により算出された各時間における内部鋼管６の天端高さから、内部鋼管６の天端が上昇を開始（Ｔ１）してから海面上に完全に突出（Ｔ２）するまでの経過時間（Ｔ２−Ｔ１）が港湾毎に設定された所定の時間内となるようにする。ここで、式（１）及び式（２）より算出される経過時間（Ｔ２−Ｔ１）が、港湾毎に設定された所定の時間よりも長くなる場合においては、開口率調整材７の板厚、板の幅を変更し、内部鋼管６と外部鋼管４との隙間を通過する水の流量を変化させて所定の時間内に内部鋼管６が完全に海面上に突出できるように、式（１）及び式（２）を利用して再度計算する。
【００２８】
本実施形態では、開口率調整材７は、例えば、弧長が外部鋼管４の中心から２８°となる扇形で、厚さは２８ｍｍとし、６枚の開口率調整材７を外部鋼管４の内周に等間隔に放射状となるように貼付して外部鋼管４と内部鋼管６との間に形成される隙間の開口率を６７％としている。
【００２９】
図１０〜図１６は、本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す図である。
図１０に示すように、凪の時は内部鋼管６を下降し、外部鋼管４の内部に格納して海底面ＧＬと同一レベルとして港外と港内とを完全解放することで開放水域となり、海上を航行する船舶は自由に港内外を出入りできる。
【００３０】
図１１に示すように、凪の状態から荒天時期に移行し、海上のうねりが強くなった場合においては、付近を航行する船舶に対して電光掲示板、船舶無線、港内放送等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、船舶の安全を確認したうえで、制御部１２（図示せず）にてコンプレッサ９を駆動させるとともに、コンプレッサ９からの空気を内部鋼管内６に供給できるように切替弁１０を切換えて、圧縮空気を内部鋼管６内に注入すると内部鋼管６内の海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を介して海中に排出される。海中に排出される際に、海底面と内部鋼管６天端面との間に堆積している砂、石等の堆積物は、海水と共に噴出される。本実施形態においては、例えば、海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を海中に向かって流れる流速は、式（１）及び式（２）から０．２ｍ／ｓｅｃと算出される。
【００３１】
そして、空気注入を続けると、図１２に示すように、内部鋼管６は浮力を得て上昇すると海中から内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間に海水が流入し、内部鋼管６内の水位も上昇する。内部鋼管６が上昇するとともに、鋼管内給排気管１５も伸張するために、鋼管内給排気管１５の一端は、常に内部鋼管６の天端面近傍に位置した状態を保つ。本実施形態においては、例えば、海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を外部鋼管４の下方に向かって流れる流速は、式（１）及び式（２）から０．２〜２．０ｍ／ｓｅｃと算出される。
【００３２】
図１３に示すように、内部鋼管６が完全に上昇すると、内部鋼管６は海上に屹立して入射する波浪を受けとめて港内を静穏な状態に保持する。この状態においては、海中と内部鋼管６内との間の水の流れは無い。
【００３３】
荒天状態が治まり、海上が凪いだと判断された場合は、港内を開放する旨の警報を発したうえで、図１４に示すように、制御部１２にて吸引機１１を駆動させるとともに、内部鋼管６内の空気を吸引できるように切替弁１０を切換えて、内部鋼管６内の圧縮空気を吸引すると内部鋼管６の柱列は浮力を失い、外部鋼管４内に下降を始める。この状態においては、内部鋼管６内の空気圧が減少するだけで、海中と内部鋼管６内との間の海水の流れは無い。
【００３４】
そして、空気吸引を続けると、図１５に示すように、内部鋼管６は浮力を失い下降すると内部鋼管６内の海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を介して海中に排出される。本実施形態においては、例えば、海水が内部鋼管６と外部鋼管４との間の隙間を海中に向かって流れる流速は、式（１）及び式（２）から０〜１．５ｍ／ｓｅｃと算出される。
【００３５】
図１６に示すように、内部鋼管６が完全に下降して外部鋼管４内に格納され、開放水域が形成されて船舶が自由に入出航可能となる。この状態においては、海中と内部鋼管６内との間の水の流れは無い。
【００３６】
上記実施形態によれば、内部鋼管６の外周と外部鋼管４の内周との間に形成される隙間の開口率を調整することにより、内部鋼管６の昇降速度を調整することが可能となる。例えば、波浪警報等の警報が発せられる荒天時において、港湾毎に決められた所定の時間内に速やかに内部鋼管６を上昇させ、港口を閉塞して波浪の入射を防止することが可能となる。
【００３７】
また、開口率調整材７が外部鋼管４の内周上端部に脱着可能に設置されることにより、打設により外部鋼管４が変形し、所定の位置に開口率調整材７を設置できない、又は所定の厚みの開口率調整材７を設置できない等の問題が生じても、開口率調整材７の設置位置、又は厚み等を適宜変更し、所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。さらに、開口率調整材７が摩擦等にて摩耗した場合においては、新しい開口率調整材７に交換することにより所定の開口率を確保できるために、所定の昇降速度にて昇降することが可能となる。
【００３８】
また、開口率調整材７の板厚及び板の幅を変更することにより、開口率の設定値を細かく変更することができ、様々な昇降速度を設定することが可能となる。
【００３９】
さらに、外部鋼管４に開口率調整材７を、内部鋼管６に調整材２１をそれぞれ取り付けることにより、内部鋼管６が完全に上昇し、海面に一定高さで屹立する際に生じる波浪によるがたつきが抑えられ、内部鋼管６の折れ、外部鋼管４の上端部破損等の損傷を防止することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、開口率調整材７の厚さを２８ｍｍとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１７、図１８に示すように、それぞれ厚さを９ｍｍ、１９ｍｍとしてもよく、要は港湾毎に定める所定の昇降時間に内部鋼管６が昇降できるような開口率とするために適宜板厚を変更する。
【００４１】
また、本実施形態においては、開口率を６７％とするために、開口率調整材７の弧長の幅を２８°、厚さを２８ｍｍとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１９に示すように、開口率調整材７の弧長の幅を４１°、厚さを１９ｍｍとし、開口率を所定の値となるように適宜開口率調整材７の弧長の幅及び厚さを変更してもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、開口率調整材７の弧長の幅を２８°とし、６枚の開口率調整材７を外部鋼管４の内周に等間隔に放射状となるように貼付する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、リング状の１枚の開口率調整材７を外部鋼管４の内周に貼付する方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤の平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤の正面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る可動式防波堤の側断面図である。
【図４】本実施形態に係る外部鋼管の略断面図である。
【図５】本実施形態に係る内部鋼管の略断面図である。
【図６】本実施形態に係る開口率調整材を取り付けた外部鋼管の平面図である。
【図７】本実施形態に係る開口率調整材を取り付けた外部鋼管の断面図である。
【図８】本実施形態に係る内部鋼管の昇降速度を算出するためのパラメータを記載した防波堤の概略断面図である。
【図９】本実施形態に係る式（１）及び式（２）により算出された各時間における内部鋼管の天端高さ及び内部鋼管内の水位の変化を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１１】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１２】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１３】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１４】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１５】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１６】本実施形態に係る防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【図１７】本実施形態に係る板厚の異なる開口率調整材の一例を示す図である。
【図１８】本実施形態に係る板厚の異なる開口率調整材の一例を示す図である。
【図１９】本実施形態に係る板厚及び板の幅の異なる開口率調整材の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 可動式防波堤 ２ 基礎コンクリート
３ 根固め石 ４ 外部鋼管
５ 水中コンクリート ６ 内部鋼管
７ 開口率調整材 ８ ストッパー
９ エアコンプレッサ １０ 切替えバルブ
１１ 吸引機 １２ 制御部
１３ 圧力計 １４ 給排気口
１５ 鋼管内給排気管 １６ 埋設用給排気管
１７ 固定用治具 １８ 取付具
１９ シール材 ２０ 保護材
２１ 調整材 Ｅ 海底地盤
ＷＬ 海面 ＧＬ 海底面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口して上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤において、
前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整するための開口率調整材を前記外部鋼管の内周に設けたことを特徴とする可動式防波堤。
【請求項２】
前記開口率調整材は、板状で、前記外部鋼管の内周上端部に脱着可能に設置されることを特徴とする請求項１に記載の可動式防波堤。
【請求項３】
一端が前記給気用管に接続され、他端が常に前記内部鋼管内の上端面近傍となるように配設される鋼管内給排気管を備えることを特徴とする請求項１に記載の可動式防波堤。
【請求項４】
前記鋼管内給排気管は、前記内部鋼管の昇降に応じて伸縮自在又は折り畳み自在であることを特徴とする請求項３に記載の可動式防波堤。
【請求項５】
前記内部鋼管は、前記外部鋼管に対するがたつきを抑えるための脱着可能な調整板を下端部外周に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可動式防波堤。
【請求項６】
港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤の作動方法において、
前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して前記内部鋼管の昇降速度を調整することを特徴とする可動式防波堤の作動方法。
【請求項７】
前記外部鋼管の内周に板状の開口率調整材を貼付し、該開口率調整材の板厚及び板の幅を変更することにより前記隙間の開口率を調整することを特徴とする請求項６に記載の可動式防波堤の作動方法。
【請求項１】
港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口して上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤において、
前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整するための開口率調整材を前記外部鋼管の内周に設けたことを特徴とする可動式防波堤。
【請求項２】
前記開口率調整材は、板状で、前記外部鋼管の内周上端部に脱着可能に設置されることを特徴とする請求項１に記載の可動式防波堤。
【請求項３】
一端が前記給気用管に接続され、他端が常に前記内部鋼管内の上端面近傍となるように配設される鋼管内給排気管を備えることを特徴とする請求項１に記載の可動式防波堤。
【請求項４】
前記鋼管内給排気管は、前記内部鋼管の昇降に応じて伸縮自在又は折り畳み自在であることを特徴とする請求項３に記載の可動式防波堤。
【請求項５】
前記内部鋼管は、前記外部鋼管に対するがたつきを抑えるための脱着可能な調整板を下端部外周に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可動式防波堤。
【請求項６】
港の内外を仕切る位置の海底面に設けた基礎コンクリートを貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、前記基礎コンクリートの表面に上面を開口させて直線配列された複数の外部鋼管と、各外部鋼管に昇降可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された内部鋼管と、前記各外部鋼管の底部に接続された給気用管と、該給気用管を通じて各内部鋼管に給気するための給気装置とを備え、前記内部鋼管内への給気により内部鋼管に浮力を生じさせて海面上に突出させることにより港内外を仕切る可動式防波堤の作動方法において、
前記内部鋼管の外周と前記外部鋼管の内周との間に形成される隙間の開口率を調整して前記内部鋼管の昇降速度を調整することを特徴とする可動式防波堤の作動方法。
【請求項７】
前記外部鋼管の内周に板状の開口率調整材を貼付し、該開口率調整材の板厚及び板の幅を変更することにより前記隙間の開口率を調整することを特徴とする請求項６に記載の可動式防波堤の作動方法。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図３】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図３】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−３４８６１１（Ｐ２００６−３４８６１１Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７６９６８（Ｐ２００５−１７６９６８）
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（５０６１２２２４６）三菱重工橋梁エンジニアリング株式会社 (111)
【上記１名の代理人】
【識別番号】１００１１５０３７
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 文紀
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（５０６１２２２４６）三菱重工橋梁エンジニアリング株式会社 (111)
【上記１名の代理人】
【識別番号】１００１１５０３７
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 文紀
【Ｆターム（参考）】
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