説明

移動式防波体及び防波堤の閉塞構造

【課題】損傷しにくく維持管理が容易なうえに、非常時に確実に防波堤間の開口を塞ぐことが可能な移動式防波体を提供する。
【解決手段】防波堤8,8間の開口82を塞ぐための自航式防波堤1である。そして、開口の幅と同程度の長さに形成されるとともに、開口に面した防波堤の端面81に対面させる側面21が傾斜面に成形された中空の本体部2と、本体部の側面において高さ方向に連続して延設される可撓性又は弾性のゴムガスケット3と、本体部の内部2aと外部の水域とを連通又は遮蔽自在に仕切る注水ゲート部4と、本体部の内部に貯留された水を排水させる排水装置6とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、港の入口となる防波堤間の開口を塞ぐために使用可能な移動式防波体と、それを使用した防波堤の閉塞構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、高潮や津波などによって港内の水位が急激に変動するのを防ぐために、港の入口となる防波堤間の開口に昇降可能な可動式防波堤を設けることが知られている(特許文献1−4など参照)。
【0003】
特許文献1に開示された可動式防波堤は、常時は海底地盤内に沈めておいた浮上鋼管を、津波警報などの発令を契機に上昇させることで防波堤間の開口を塞ぐものである。また、特許文献2には、可動式防波堤の上昇や沈降が確実におこなわれているかを監視するための監視装置の構成が開示されている。
【0004】
さらに、特許文献3,4には、防波堤間の開口を塞ぐための起伏式のゲートが開示されている。この起伏式ゲートは、常時は海底に閉じられており、潮位が大きく変動する状況が発生したときに起立されて、港内の潮位の変動を防ぐ構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2010−7355号公報
【特許文献2】特開2010−203079号公報
【特許文献3】特開2009−299428号公報
【特許文献4】特開2007−211457号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1−4に開示された可動式防波堤及び起伏式ゲートは、常時は港への出入りの障害にならないように海底に沈められている可動機構を、津波などが発生した非常時に作動させるために、維持管理に手間と時間をかける必要がある。
【0007】
すなわち、海底には、漂砂による埋没、貝殻や海草などの付着、腐食などの可動機構の正常な動作を妨げる要因が数多く存在する。そのうえ、船舶からの投錨によって可動機構が損傷するおそれもある。
【0008】
このため、定期的に維持管理をおこない、非常時に確実に作動できるような状態にしておく必要がある。また、定期的に維持管理をおこなうスケジュールが立てられていても、突発的に発生した損傷や故障の直後に津波などが起きれば、防波堤間を塞ぐことができず被害が生じるおそれがある。
【0009】
そこで、本発明は、損傷しにくく維持管理が容易なうえに、非常時に確実に防波堤間の開口を塞ぐことが可能な移動式防波体及び防波堤の閉塞構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記目的を達成するために、本発明の移動式防波体は、防波堤間の開口を塞ぐための移動式防波体であって、前記開口の幅と同程度の長さに形成されるとともに、前記開口に面した防波堤の端面に対面させる側面が傾斜面に成形された中空の本体部と、前記本体部の側面において高さ方向に連続して延設される可撓性又は弾性の止水部と、前記本体部の内部と外部の水域とを連通又は遮蔽自在に仕切る注水ゲート部と、前記本体部の内部に貯留された水を排水させる排水装置とを備えたことを特徴とする。ここで、前記本体部を任意の位置に移動させる推進装置を備えているのが好ましい。
【0011】
また、本発明の防波堤の閉塞構造は、上記の移動式防波体と、その両側に設けられた前記止水部が密接可能な端面が形成された一対の防波堤とを備え、前記移動式防波体の傾斜面に対面する防波堤の端面は港内側に向けて前記開口が狭くなるような向きの傾斜面であるとともに、前記防波堤と前記移動式防波体の対面する傾斜面同士は略同じ角度で傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
このように構成された本発明の移動式防波体は、本体部が中空に形成されているため常時は浮体として浮かべておくことができる。また、本体部の側面が傾斜面になっており、防波堤の傾斜面と組み合わせることによって防波堤間の開口に留めることができる。
【0013】
このように常時は浮体として浮かべておくことができれば、監視が容易で投錨などによって損傷する危険性も少なく、損傷しても直ぐに発見することできる。また、浮体の状態であれば、本体部は水深の浅い所に位置しているので、貝殻などが付着しても容易に除去することができ、維持管理が容易である。
【0014】
そのうえ、高潮や津波が発生した非常時においては、防波堤間の開口に移動させて注水ゲート部という単純な構造の可動機構を作動させるだけで確実に防波堤間の開口を塞ぐことができる。また、推進装置を備えていれば、曳航船やクレーンなどを使わなくても自航によって防波堤間の開口まで移動させることができる。
【0015】
さらに、このような移動式防波体を使用した防波堤の閉塞構造であれば、防波堤の端面を移動式防波体の傾斜面の角度に合わせて成形するだけで大掛りな工事をおこなわなくてもよいので経済的である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施の形態の移動式防波体の構成を示した斜視図である。
【図2】移動式防波体を使って防波堤の開口を塞ぐ手順を説明する図であって、(a)は閉塞前の状態を示した斜視図、(b)は防波堤の閉塞構造を示した斜視図である。
【図3】移動式防波体の昇降作業を説明する図であって、(a)は浮体として浮いている状態を示した断面図、(b)は本体部に注水して沈降させる状態を示した断面図、(c)は排水によって上昇させる状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の移動式防波体としての自航式防波堤1の構成を示した斜視図である。
【0018】
この自航式防波堤1は、平面視台形状の中空の本体部2と、本体部2の両側面21,21に取り付けられる止水部としてのゴムガスケット3,3と、本体部2の内部と外部の水域とを連通又は遮蔽自在に仕切る注水ゲート部4と、本体部2の内部2a(図3参照)に貯留された水を排水させる排水装置6と、本体部2を任意の位置に移動させる推進装置としてのスラスタ5とによって主に構成される。
【0019】
この本体部2は、鋼構造、コンクリート構造又は鋼材とコンクリートとのハイブリッド構造などであって、箱状に形成される。この本体部2の長さは、図2(b)に示すように防波堤8,8間の開口82の幅の長さと略同じ長さに設定される。
【0020】
ここで、防波堤8,8は、図2(a)に示すように砕石などによって海底に造成されたマウンド83上に壁状に構築されて、陸側の港内B1と外海側の港外B2との境界となる。そして、船舶は、防波堤8,8間の開口82を通って港内B1と港外B2とを行き来することができる。
【0021】
また、この防波堤8の開口82に面した端面81は、港外B2側から港内B1側に向けて開口82が狭くなるような向きの傾斜面に成形される。そして、開口82を挟んで対向する一対の防波堤8,8の端面81,81は、互いに反対方向に傾斜する傾斜面に成形され、図2(a)に示すように港外B2側から見るとハの字状になる。
【0022】
これに対して、自航式防波堤1の本体部2の側面21は、図2に示すように対面する防波堤8の端面81と略同じ角度で傾斜する傾斜面に成形されている。また、本体部2の両側の側面21,21は、線対称であって互いに正反対方向に傾斜する傾斜面である。このため、本体部2の港内B1側の港内面22の幅は、港外B2側の港外面23に比べて短くなる。また、本体部2の高さは、開口82に面する防波堤8,8の高さと略同じにする。
【0023】
そして、本体部2の両側の側面21,21には、ゴムガスケット3,3をそれぞれ取り付ける。このゴムガスケット3は、側面21の高さの全長に亘って連続して延設される。ゴムガスケット3は、弾性及び可撓性を備えた部材で、防波堤8の端面81に押し当てられると撓みや圧縮変形などが生じて密着される。
【0024】
注水ゲート部4は、図1,3に示すように、本体部2の側面21,21、港内面22及び港外面23の下部に設けられる。この注水ゲート部4は、図3に示すように、常に水面下となる本体部2の位置で外部と内部2aとを連通させる注水口41と、注水口41を塞ぐことが可能な止水栓42と、止水栓42を移動させるためのジャッキ43とによって主に構成される。
【0025】
この注水口41は、内部2a側が広くなる截頭円錐状に成形されており、止水栓42は、注水口41の内周面形状と略同じ外周面形状のゴムなどの弾性部材によって成形される。
【0026】
また、止水栓42は、ジャッキ43の先端に取り付けられており、ジャッキ43を伸長させると止水栓42が注水口41に嵌め込まれて止水され、ジャッキ43を縮めると注水口41と止水栓42との間に隙間が生じて外部から内部2aに水が流れ込む。
【0027】
さらに、本体部2の上面には、開栓時に注水口41から水が流れ込み易いように逆止弁を備えた排気バルブ7が設けられる。すなわち、排気バルブ7は、外部から水が浸入しないような逆止弁となっており、注水によって内部2aの圧力が高まったときにのみ開いて排気がおこなわれる。
【0028】
そして、本体部2の内部2aに溜まった水を排水させるために排水装置6を設ける。排水装置6は、内部2aの底面付近に設置される水中ポンプ61と、水中ポンプ61から本体部2の外部まで配管される排水管62とによって主に構成される。
【0029】
スラスタ5は、図1,2に示すように自航式防波堤1の常に水面下となる位置に設けられる。このスラスタ5は、本体部2の港内面22、港外面23及び側面21,21に取り付けられるスクリュである。
【0030】
そして、港内面22及び港外面23に取り付けられたスラスタ5によって、自航式防波堤1を港内面22方向又は港外面23方向に推進させることができる。さらに、側面21,21にもスラスタ5,・・・を取り付けることによって、自航式防波堤1をいずれの方向にも推進させることができるようになる。
【0031】
次に、本実施の形態の自航式防波堤1を使って防波堤を閉塞構造にする方法及び作用について図2,3を参照しながら説明する。
【0032】
自航式防波堤1は、常時は図2(a)に示すように、防波堤8,8の開口82の近傍に浮体として浮かべておく。自航式防波堤1は、開口82を通る船舶などの航行の支障とならない位置に停泊させる。また、停泊は、スラスタ5の制御による停泊であっても、投錨(図示省略)や係船柱(図示省略)による停泊であってもよい。
【0033】
この停泊中の自航式防波堤1の内部2aの状態は、図3(a)に示すように空洞である。すなわち、注水口41が止水栓42によって閉じられているため、内部2aに海水が浸入せず、本体部2の浮力によって水面近くに浮かんだ状態になる。
【0034】
このように常時は浮体として浮かべておくことができれば、監視が容易で船舶の緊急投錨などによって損傷する危険性も少なく、損傷しても直ぐに発見することできる。
【0035】
また、浮体の状態であれば、本体部2の底面は水深の浅い所に位置しているので、貝殻などが付着しても浅い位置での潜水作業となって容易に除去することができ、維持管理が容易である。
【0036】
さらに、自航式防波堤1は、海上の浮体として多目的に利用できる。例えば、海釣り公園のポンツーン、災害時の物資の保管場所などに利用できる。また、津波に対して防波堤の閉塞構造として機能させた後に、災害後の移動式基地として利用することもできる。
【0037】
そして、津波や高潮などの異常時又は台風などの荒天時に自航式防波堤1によって開口82を閉塞する場合は、防波堤8,8間の開口82に向けて自航式防波堤1を移動させる。
【0038】
自航式防波堤1の移動に際しては、投錨して停泊させていた場合は錨を巻き上げた後にスラスタ5,・・・を作動させて、開口82まで移動させる。なお、錨の巻き上げ、スラスタ5の作動による推進及び姿勢制御、注水ゲート部4の開閉並びに排水装置6の作動などは遠隔操作によっておこなう。
【0039】
自航式防波堤1が向かう開口82は、港内B1側が狭くなるような向きで防波堤8,8の端面81,81が傾斜している。そして、自航式防波堤1は、その開口82に嵌り合う平面視台形状に形成されている。このような形状の組み合わせにすることにより、港外B2から開口82に向けて推進された自航式防波堤1は、図2(b)に示すように防波堤8,8間に嵌り込んだ状態でそれ以上に港内B1方向に移動することができない。
【0040】
また、スラスタ5,・・・を稼働させ続けて港内B1方向に向けた推進力を付与し続ければ、津波の引波時のように港内B1側から作用する圧力が港外B2側より高くなったとしても自航式防波堤1が開口82から外れることがない。
【0041】
さらに、港内B1方向に向けた推進力を付与し続けることによって、自航式防波堤1の側面21,21のゴムガスケット3,3が防波堤8,8の端面81,81に押し付けられて密着性が高くなることで、止水性を高めることができる。
【0042】
このように、スラスタ5を備えた自航式防波堤1であれば、曳航船やクレーンなどを使わなくても自航によって防波堤8,8間の開口82まで移動させることができる。また、水圧などの外力に対向させるための推進力を常に付与し続けることができる。
【0043】
そして、自航式防波堤1が開口82に配置された状態で、図3(b)に示すようにジャッキ43,43を縮めて止水栓42を注水口41から外し、外部の水を内部2aに流入させる。
【0044】
この水の流入によって、排気バルブ7から内部2aの空気が排出されるとともに内水位W3が上昇し、本体部2の浮力が低下して自航式防波堤1が沈降し始める。この沈降は、本体部2の底面が開口82のマウンド83の上面に着地するまで続く。
【0045】
このように高潮や津波が発生した非常時においては、防波堤8,8間の開口82に自航式防波堤1を移動させて、注水ゲート部4という単純な構造の可動機構を作動させることで、確実に防波堤8,8間の開口82を塞ぐことができる。
【0046】
また、本体部2の両側の側面21,21が互いに正反対方向に傾斜する傾斜面になっていれば、本体部2の両側に均等に力が配分されることになって、津波などで大きな力が作用しても安定して防波堤8,8間を閉塞させることができる。
【0047】
さらに、非常時に防波堤8,8間を閉塞させることができれば、図2(b)に示すように、港内B1の港内水位W1を港外B2の港外水位W2よりも低い状態で維持させることができる。
【0048】
そして、港外水位W2が港内水位W1よりも高くなれば、自航式防波堤1の防波堤8,8に対する押し付け力が増して安定性が高くなる。さらに、港内水位W1の上昇を抑えることで、港内B1の船舶の被害や港付近の道路及び集落の浸水などの被害を防ぐことができる。
【0049】
そして、高潮や津波などが去って非常時が終了したときには、図3(c)に示すようにジャッキ43,43を伸長させて注水口41を止水栓42で塞いだ後に、水中ポンプ61を作動させる。
【0050】
すると、内部2aの水が吸い上げられて排水管62から外部に排出され、内水位W3が下がる。その結果、本体部2の浮力が回復して、自航式防波堤1は元の水面位置近くまで上昇することができる。さらに、浮上させた自航式防波堤1をスラスタ5,・・・によって常時の位置まで移動させることで、迅速に防波堤8,8間の閉塞を解除することができる。
【0051】
このように本実施の形態の自航式防波堤1を使用した防波堤の閉塞構造であれば、自航式防波堤1を製作し、防波堤8,8の端面81,81を自航式防波堤1の側面21,21の傾斜角度に合わせて成形するだけで良い。
【0052】
このため、マウンド83を掘削して海底に潜水作業で可動機構を取り付けるような大掛りな工事をおこなわなくても良く、既存の防波堤に対しても傾斜した端面81を付加するだけでよいので容易に適用することができる。
【0053】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0054】
例えば、前記実施の形態では、自航式防波堤1について説明したが、これに限定されるものではなく、曳航船やクレーンなどで移動させる移動式防波体であってもよい。
【0055】
また、自航式防波堤1を開口82位置に留めるために、係船柱に繋ぐ構成であってもよい。さらに、本体部2の側面21に防波堤8の端面81に向けて張り出し可能なジャッキなどによって構成される突張部を設け、その突張部を張り出させることで防波堤8,8間に自航式防波堤1を固定することもできる。
【0056】
また、前記実施の形態では、本体部2の両側面21,21を線対称となるような傾斜面にしたが、これに限定されるものではなく、側面の角度は左右で異なっていてもよい。
【0057】
さらに、前記実施の形態では、一つの側面21に一つのゴムガスケット3を取り付ける構成について説明したが、これに限定されるものではなく、港の内外方向に間隔を置いて複数の止水部を設けることができる。
【0058】
また、前記実施の形態では、スラスタ5を港内面22及び港外面23の両方に設けたが、これに限定されるものではなく、いずれか一方の面であってもよい。一方の面に設けられたスラスタ5の回転方向を変えることで、推進方向も変えることができる。
【符号の説明】
【0059】
1 自航式防波堤(移動式防波体)
2 本体部
2a 内部
21 側面
3 ゴムガスケット(止水部)
4 注水ゲート部
5 スラスタ(推進装置)
6 排水装置
8 防波堤
81 端面
82 開口
B1 港内
B2 港外

【特許請求の範囲】
【請求項1】
防波堤間の開口を塞ぐための移動式防波体であって、
前記開口の幅と同程度の長さに形成されるとともに、前記開口に面した防波堤の端面に対面させる側面が傾斜面に成形された中空の本体部と、
前記本体部の側面において高さ方向に連続して延設される可撓性又は弾性の止水部と、
前記本体部の内部と外部の水域とを連通又は遮蔽自在に仕切る注水ゲート部と、
前記本体部の内部に貯留された水を排水させる排水装置とを備えたことを特徴とする移動式防波体。
【請求項2】
前記本体部を任意の位置に移動させる推進装置を備えたことを特徴とする請求項1に記載の移動式防波体。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の移動式防波体と、その両側に設けられた前記止水部が密接可能な端面が形成された一対の防波堤とを備え、前記移動式防波体の傾斜面に対面する防波堤の端面は港内側に向けて前記開口が狭くなるような向きの傾斜面であるとともに、前記防波堤と前記移動式防波体の対面する傾斜面同士は略同じ角度で傾斜していることを特徴とする防波堤の閉塞構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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