(57)【要約】【課題】浮上用鋼管を上昇させるために供給する圧縮空気の量が少なくてすむ可動式防波堤を提供する。【解決手段】浮上用鋼管６は、本発明の特徴であって、内部に気体が充填された浮力タンク６ｄと、浮力タンク６ｄの上方に設けられた空気室６ｅと、浮力タンク６ｄ内を貫通し、蓄圧タンク１３から供給される圧縮空気を空気室６ｅに送給する貫通管１９と、空気室６ｅの上側で、かつ、浮上用鋼管６内の上端部に設けられ、上面が開放された開放室６ｆとを備えている。【選択図】図３
2010281128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底面を貫通して水底地盤内に鉛直に挿入され、水中に上端面を開口させて直線配列された複数の鞘鋼管と、前記鞘鋼管内に昇降可能に挿入された浮上用鋼管とを備えた可動式防波堤において、
前記浮上用鋼管内に、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、水の出入りが可能であるとともに、圧縮空気を貯留可能な空気室と、
前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも下方に位置して、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、気体が密閉された浮力タンクと、
前記空気室に圧縮空気を供給するための給気手段と、
前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも上方に位置して、前記空気室内の圧縮空気を前記浮上用鋼管外に排出するための排気手段とを備え、
前記給気手段による前記空気室への圧縮空気の供給によって生ずる浮力及び前記浮力タンク内の気体の浮力により、前記浮上用鋼管を上昇させて水面上に突出させることを特徴とする可動式防波堤。
【請求項２】
前記空気室は、前記浮上用鋼管の上端よりも下方に設けられ、
前記浮上用鋼管は、前記空気室の上方における前記浮上用鋼管の側面に、前記浮上用鋼管の上端から流入する水を排水するための孔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３】
前記浮上用鋼管は、海又は河口に設けられるものであり、前記空気室内の水を排水するための孔を前記空気室の下方における前記浮上用鋼管の港内側又は上流側の側面に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の可動式防波堤。
【請求項４】
前記浮上用鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の浮上鋼管用突起部を前記浮上用鋼管の下端部外周に備え、
前記鞘鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の鞘鋼管用突起部を前記鞘鋼管の上端部内周に備えることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の可動式防波堤。
【請求項５】
前記浮上鋼管用突起部及び前記鞘鋼管用突起部は、それぞれ前記浮上用鋼管及び鞘鋼管に脱着可能であることを特徴とする請求項４に記載の可動式防波堤。
【請求項６】
前記給気手段は、
一端が前記鞘鋼管内に突出しないように前記鞘鋼管の下端部の側面に接続され、前記鞘鋼管内に圧縮空気を送給するための送通管と、
前記送通管に接続され、圧縮空気を供給するための供給装置とを備え、
前記供給装置にて供給された圧縮空気を前記送通管を介して前記鞘鋼管内の水中に放出して前記空気室へ供給することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の可動式防波堤。
【請求項７】
前記排気手段は、
開閉弁と、
前記開閉弁の一方のポートに接続され、前記空気室内に連通する送通管とを備え、
前記開閉弁を開放することにより、前記空気室と大気とを連通す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８】
水底面を貫通して水底地盤内に鉛直に挿入され、水中に上端面を開口させて直線配列された複数の鞘鋼管と、前記鞘鋼管内に昇降可能に挿入された浮上用鋼管とを備えた可動式防波堤において、前記浮上用鋼管内に、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、水の出入りが可能であるとともに、圧縮空気を貯留可能な空気室と、前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも下方に位置して、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、気体が密閉された浮力タンクと、前記空気室に圧縮空気を供給するための給気手段と、前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも上方に位置して、前記空気室内の圧縮空気を前記浮上用鋼管外に排出するための排気手段とを備えた可動式防波堤の作動方法において、
前記給気手段による前記空気室への圧縮空気の供給によって生ずる浮力及び前記浮力タンク内の気体の浮力により、前記浮上用鋼管を上昇させて水面上に突出させることを特徴とする可動式防波堤の作動方法。
【請求項９】
前記浮上用鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の浮上鋼管用突起部を前記浮上用鋼管の下端部外周に備え、
前記鞘鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の鞘鋼管用突起部を前記鞘鋼管の上端部内周に備え、
前記浮上用鋼管の上昇に伴って前記浮上鋼管用突起部が上昇する際に、前記鞘鋼管用突起部に当接し、それ以上の前記浮上鋼管用突起部の上昇を前記鞘鋼管用突起部で規制することにより、前記浮上用鋼管の上昇を停止させるとともに、前記浮上用鋼管の抜け出しを防止することを特徴とする請求項８に記載の可動式防波堤の作動方法。
【請求項１０】
前記空気室内の圧縮空気を排出して前記浮上用鋼管の浮力を低下させることにより、前記浮上用鋼管を前記鞘鋼管内に格納することを特徴とする請求項８又は９に記載の可動式防波堤の作動方法。
【請求項１１】
前記浮上用鋼管は、
上昇するにつれて、前記空気室内の圧縮空気に作用する水圧が低くなって前記空気室内の圧縮空気の体積が増加するのに応じて、上昇速度が増加することを特徴とする請求項８又は９に記載の可動式防波堤の作動方法。
【請求項１２】
前記浮上用鋼管は、
下降するにつれて、前記空気室内の圧縮空気に作用する水圧が高くなって前記空気室内の圧縮空気の体積が減少するのに応じて、下降速度が増加することを特徴とする請求項８〜１０のうちいずれか一項に記載の可動式防波堤の作動方法。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、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入され、かつ密集状態で基礎コンクリートの表面に上端面を開口させて配列された複数の鞘鋼管と、鞘鋼管に昇降可能に挿入され、かつ下端面が開口し、上端面が閉塞された浮上用鋼管と、各浮上用鋼管内に空気を供給するための給気装置とを備えた可動式防波堤が開示されている。この構造においては、凪のときには浮上用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、荒天時には地上からコンプレッサや配管等の外部給気装置により各浮上用鋼管内に空気を供給し、その浮力により浮上用鋼管の柱列を海水面上に突出させて港内への波浪の侵入を防止するものである。
【特許文献１】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】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されている可動式防波堤では、浮上用鋼管を上昇させる際には、浮上用鋼管内を空気で充満させなければならないので、短時間内に大量の空気を供給する必要がある。したがって、大型の給気装置を用いるか、多数の給気装置を用いなければならないという問題点があった。
【０００４】
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、浮上用鋼管を上昇させるために供給する圧縮空気の量が少なくてすむ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】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明は、水底面を貫通して水底地盤内に鉛直に挿入され、水中に上端面を開口させて直線配列された複数の鞘鋼管と、前記鞘鋼管内に昇降可能に挿入された浮上用鋼管とを備えた可動式防波堤において、前記浮上用鋼管内に、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、水の出入りが可能であるとともに、圧縮空気を貯留可能な空気室と、前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも下方に位置して、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、気体が密閉された浮力タンクと、前記空気室に圧縮空気を供給するための給気手段と、前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも上方に位置して、前記空気室内の圧縮空気を前記浮上用鋼管外に排出するための排気手段とを備え、前記給気手段による前記空気室への圧縮空気の供給によって生ずる浮力及び前記浮力タンク内の気体の浮力により、前記浮上用鋼管を上昇させて水面上に突出させることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、可動式防波堤は、気体が充填された浮力タンク及び圧縮空気を貯留可能な空気室を備えているので、浮力タンク内の気体の浮力及び圧縮空気が空気室に供給されることによって生じる浮力により、浮上用鋼管を上昇させることができる。
【０００７】
また、浮力タンクを浮上用鋼管内に備えているので、地上に設置された蓄圧タンクやコンプレッサ等の給気手段から圧縮空気を少量供給するだけで浮上用鋼管を上昇させることができる。したがって、短時間で浮上用鋼管を上昇させることができる。
【０００８】
また、浮上用鋼管が下降すると、浮上用鋼管内に存在する水が浮上用鋼管と鞘鋼管との間の隙間を通過して海や河川等に排出される。従来の浮上用鋼管が下降する際は、浮上用鋼管内に存在している空気が下降とともに、水に圧縮されて容積が小さくなるため、浮上用鋼管内から排出される水の量が減少し、上記隙間を通過する水の流速は遅かった。しかし、本発明の浮上用鋼管は、内部に気体を密閉した浮力タンクを備えているので、浮上用鋼管が下降する際に、気体が水に圧縮されない。したがって、浮上用鋼管内の水はその下降とともに浮力タンクの容積に相当する分だけ排出されて、浮上用鋼管と鞘鋼管との間を高速で通過し、噴流を発生させることができる。そして、この噴流により、浮上用鋼管と鞘鋼管との間に存在する土砂、石等を除去することができる。
【０００９】
本発明において、前記空気室は、前記浮上用鋼管の上端よりも下方に設けられ、前記浮上用鋼管は、前記空気室の上方における前記浮上用鋼管の側面に、前記浮上用鋼管の上端から流入する水を排水するための孔を備えることとすれば、浮上用鋼管が上昇して浮上用鋼管の上部が水面より突出する際に、浮上用鋼管内の水を孔から外部に排出することができる。また、浮上用鋼管が下降する際に、水を孔から浮上用鋼管内に流入させることができる。
【００１０】
本発明において、前記浮上用鋼管は、海又は河口に設けられるものであり、前記空気室内の水を排水するための孔を前記空気室の下方における前記浮上用鋼管の港内側又は上流側の側面に備えることとすれば、本発明による可動式防波堤を、例えば、港に設置した場合において、空気室は港内の水と連通しており、空気室内の空気圧は港内側の水位に大きく影響されることとなるので、津波の引き波等によって港外側の水位が低下しても、浮上用鋼管は引き波が生じる前とほぼ同じ程度に、水面に突出した状態を維持することができる。したがって、引き波により港外側の水位が低下しても、港外側への流出は隣接する浮上用鋼管間に形成された隙間からの流出分のみとなり、港内水位低下量は限定される。
【００１１】
本発明において、前記浮上用鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の浮上鋼管用突起部を前記浮上用鋼管の下端部外周に備え、前記鞘鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の鞘鋼管用突起部を前記鞘鋼管の上端部内周に備えることとしてもよい。
【００１２】
本発明によれば、浮上用鋼管の上昇に伴って浮上鋼管用突起部が上昇する際に、鞘鋼管用突起部に当接し、それ以上の浮上鋼管用突起部の上昇を鞘鋼管用突起部で規制するので、浮上用鋼管の上昇を停止させるとともに、浮上用鋼管の抜け出しを防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記浮上鋼管用突起部及び前記鞘鋼管用突起部は、それぞれ前記浮上用鋼管及び鞘鋼管に脱着可能であることとすれば、各突起部が摩擦等により劣化したり、破損したりした場合に交換することができる。
【００１４】
本発明において、前記給気手段は、一端が前記鞘鋼管内に突出しないように前記鞘鋼管の下端部の側面に接続され、前記浮上用鋼管内に圧縮空気を送給するための送通管と、前記送通管に接続され、圧縮空気を供給するための供給装置とを備え、前記供給装置にて供給された圧縮空気を前記送通管を介して前記鞘鋼管内の水中に放出して前記空気室へ供給することとしてもよい。
【００１５】
本発明によれば、供給装置を稼動させて圧縮空気を水中に放出すると、その圧縮空気が浮上用鋼管内の水中を上昇して、空気室に貯留される。このとき、送通管と空気室とは接続されていないので、従来のように、送通管と空気室とが接続されている状態で送通管が破損すると、空気室の圧縮空気がその破損箇所から流出し、浮上用鋼管が下降してしまうという虞が無くなる。
【００１６】
本発明において、前記排気手段は、開閉弁と、前記開閉弁の一方のポートに接続され、前記空気室内に連通する送通管とを備え、前記開閉弁を開放することにより、前記空気室と大気とを連通することとすれば、空気室内の圧縮空気を浮上用鋼管の外部に排出して、水面より突出している浮上用鋼管を下降させることができる。
【００１７】
本発明は、水底面を貫通して水底地盤内に鉛直に挿入され、水中に上端面を開口させて直線配列された複数の鞘鋼管と、前記鞘鋼管内に昇降可能に挿入された浮上用鋼管とを備えた可動式防波堤において、前記浮上用鋼管内に、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、水の出入りが可能であるとともに、圧縮空気を貯留可能な空気室と、前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも下方に位置して、前記浮上用鋼管の昇降位置にかかわらず上端が常に水位よりも低くなる位置に設けられ、気体が密閉された浮力タンクと、前記空気室に圧縮空気を供給するための給気手段と、前記浮上用鋼管内の、前記空気室よりも上方に位置して、前記空気室内の圧縮空気を前記浮上用鋼管外に排出するための排気手段とを備えた可動式防波堤の作動方法において、前記給気手段による前記空気室への圧縮空気の供給によって生ずる浮力及び前記浮力タンク内の気体の浮力により、前記浮上用鋼管を上昇させて水面上に突出させることを特徴とする。
【００１８】
本発明において、前記浮上用鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の浮上鋼管用突起部を前記浮上用鋼管の下端部外周に備え、前記鞘鋼管は、前記浮上用鋼管の外周面と前記鞘鋼管の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の鞘鋼管用突起部を前記鞘鋼管の上端部内周に備え、前記浮上用鋼管の上昇に伴って前記浮上鋼管用突起部が上昇する際に、前記鞘鋼管用突起部に当接し、それ以上の前記浮上鋼管用突起部の上昇を前記鞘鋼管用突起部で規制することにより、前記浮上用鋼管の上昇を停止させるとともに、前記浮上用鋼管の抜け出しを防止することとしてもよい。
【００１９】
また、本発明において、前記空気室内の圧縮空気を排出して前記浮上用鋼管の浮力を低下させることにより、前記浮上用鋼管を前記鞘鋼管内に格納することとしてもよい。
【００２０】
そして、本発明において、前記浮上用鋼管は、上昇するにつれて、空気室内の圧縮空気に作用する水圧が低くなって空気室内の圧縮空気の体積が増加するのに応じて、上昇速度が増加することとすれば、短時間で浮上用鋼管を上昇させることができる。
【００２１】
さらに、本発明において、前記浮上用鋼管は、下降するにつれて、空気室内の圧縮空気に作用する水圧が高くなって空気室内の圧縮空気の体積が減少するのに応じて、下降速度が増加することとすれば、短時間で浮上用鋼管を下降させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、浮上用鋼管を浮上させるための気体を浮上用鋼管本体内に常時、貯留することが可能となる。したがって、圧縮空気を少量供給することにより浮上用鋼管を上昇させることができる。  
また、浮上完了後に、万一、送気管が破損しても浮上用鋼管は降下せず、所定の天端高を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る可動式防波堤１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。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤１の平面図である。また、図２及び図３は、それぞれ図１のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【００２５】
図１〜図３に示すように、海港の内外を仕切る可動式防波堤１の水底地盤Ｅ内には水底面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が敷設されている。この基礎コンクリート２を鉛直に貫通して、水底地盤Ｅの深部にまで到達する鞘鋼管４が一直線上に埋設されている。この鞘鋼管４内に浮上用鋼管６が昇降可能に挿入されている。
【００２６】
可動式防波堤１の近くの地上には、圧縮空気を供給するための蓄圧タンク１３と、空気室６ｅ内（後述する）に圧縮空気を送給するための送通管１４とから構成された給気手段１２が設けられている。送通管１４は、鞘鋼管４の内方に突出しないように鞘鋼管４の下端部側面に接続されている。そして、蓄圧タンク１３から供給された圧縮空気は送通管１４を介して鞘鋼管４の下端部から水中に放出されるとともに、水中を浮上し、浮上用鋼管６の空気室６ｅ内に供給される。
【００２７】
浮上用鋼管６の下端の外周には、浮上用鋼管６の外周面と鞘鋼管４の内周面との間に形成される隙間よりも薄い板状の浮上鋼管用突起部８が脱着可能に取り付けられている。  
また、鞘鋼管４の上端の内周には、上記隙間よりも薄い板状の鞘鋼管用突起部９が脱着可能に取り付けられている。
【００２８】
浮上用鋼管６の上昇に伴って浮上鋼管用突起部８が上昇する際に、鞘鋼管用突起部９に当接し、それ以上の浮上鋼管用突起部８の上昇を鞘鋼管用突起部９で規制することにより、浮上用鋼管６の上昇を停止させるとともに、浮上用鋼管６の抜け出しを防止する。
【００２９】
図４及び図５は、それぞれ浮上用鋼管６の縦断面図及び浮上用鋼管６が鞘鋼管４内に格納されている状態を示す縦断面図である。
【００３０】
図４及び図５に示すように、浮上用鋼管６は、本発明の特徴であって、内部に気体が充填された浮力タンク６ｄと、浮力タンク６ｄの上方に設けられた空気室６ｅと、浮力タンク６ｄ内を貫通し、蓄圧タンク１３から供給される圧縮空気を空気室６ｅに送給する貫通管１９と、空気室６ｅの上側で、かつ、浮上用鋼管６内の上端部に設けられ、上面が開放された開放室６ｆとを備えている。
【００３１】
浮力タンク６ｄは、浮上用鋼管６の下部の内周面に全周にわたって溶接等にて接合された隔壁６ａと隔壁６ｂとの間に形成され、気体が流出しないように密封されている。  
浮力タンク６ｄは、浮上用鋼管６が昇降しても浮力タンク６ｄの上端が常に水位ＷＬよりも低くなる位置に設けられている。したがって、浮上用鋼管６が最も上昇して水面に突出した状態でも、本発明の浮力タンク６ｄは水中に位置しているので、浮上用鋼管６には常に浮力が作用する。この浮力は、浮上用鋼管６が自然に上昇することはできない程度の大きさとなるように、浮力タンク６ｄ内の圧力、容積等が設定されている。本実施形態においては、浮力タンク６ｄ内に空気を充填したが、これに限定されるものではなく、他の気体、例えば、窒素でもよい。
【００３２】
空気室６ｅは、浮上用鋼管６の内周面に全周にわたって溶接等にて接合された隔壁６ｃと上記隔壁６ｂとの間に形成されている。また、空気室６ｅの下端部の港内側の側面には、この空気室６ｅ内への水の出入りが可能となる第１の孔６ｇが設けられている。
【００３３】
蓄圧タンク１３から供給された圧縮空気が空気室６ｅ内に供給されるとともに、それまで空気室６ｅ内に貯留していた水が第１の孔６ｇから水中へ流出し、空気室６ｅ内は次第に空気に置換される。そして、浮力タンク６ｄ内の気体の浮力及び空気室６ｅ内が空気に置換されたことによって生じる浮力により、浮上用鋼管６は上昇を開始する。
【００３４】
空気室６ｅは、浮上用鋼管６が昇降しても空気室６ｅの上端が常に水位ＷＬよりも低くなる位置に設けられている。したがって、空気室６ｅ全体は水面よりも低い位置に存在しているので、浮上用鋼管６には空気室６ｅ内の全空気容量が浮力として作用する。
【００３５】
開放室６ｆの下端部の側面には、浮上用鋼管６が上昇する際に、開放室６ｆ内に貯留する水を排水して浮上用鋼管６をスムーズに上昇させるための第２の孔６ｈが設けられている。また、開放室６ｆには、開閉弁７ａと、一端が開閉弁７ａの一方のポート７ｂに接続され、他端が隔壁６ｃを貫通して空気室６ｅ内に連通する排気用送通管７ｄとを備え、開閉弁７ａの他方のポート７ｃは開口された排気手段７が設けられている。
【００３６】
浮上用鋼管６が水面よりも突出している（つまり、空気室６ｅに圧縮空気が存在している）状態で開閉弁７ａを開放すると空気室６ｅと大気とが開閉弁７ａ及び排気用送通管７ｄを介して連通するので、空気室６ｅ内の圧縮空気が大気中に流出して浮力が低下する。そして、浮力が低下することによって浮上用鋼管６が下降を開始するとともに、空気室６ｅの下方に設けられている第１の孔６ｇから水が空気室６ｅ内に流入し、空気室６ｅ内は次第に水に置換される。
【００３７】
以下に、可動式防波堤１の昇降方法について説明する。本実施形態においては、津波警報が発令後、引き波、押し波の順で津波が発生する場合の昇降方法について説明する。
【００３８】
図６〜図１３は、可動式防波堤１の昇降状態を示す図である。  
図６に示すように、平常時は浮上用鋼管６を鞘鋼管４の内部に格納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、船舶は自由に港内外を出入りできる。  
なお、浮上用鋼管６には、浮力タンク６ｄ内の気体による浮力が生じているが、この浮力は、浮上用鋼管６の重量よりも小さいので、浮上用鋼管６は、水中に沈んで鞘鋼管４内に格納されている。  
このとき、浮上用鋼管６の上端面は開口しているので、開放室６ｆ内は水で満たされている。また、開閉弁７ａは常時閉止した状態である。
【００３９】
図７に示すように、津波警報が発令されたら、蓄圧タンク１３を駆動して圧縮空気を鞘鋼管４の下端部の水中に放出して、空気室６ｅ内に供給する。空気室６ｅに圧縮空気が供給されると、空気室６ｅ内の水が第１の孔６ｇから水中に流出して、次第に圧縮空気に置換される。圧縮空気を継続して供給することにより、空気室６ｅに貯留された圧縮空気による浮力と、浮力タンク６ｄ内の気体による浮力との合力である上昇合力が、浮上用鋼管６の重量よりも大きくなると、浮上用鋼管６が上昇し始める。
【００４０】
浮上用鋼管６を上昇させるために必要な総空気量は決まっているので、予め浮力タンク６ｄ内に、総空気量よりもやや少ない程度の量の気体を充填しておくことにより、圧縮空気を少量供給するだけで浮上用鋼管６を上昇させることができる。
【００４１】
さらに、浮上用鋼管６が上昇するにつれて空気室６ｅの水深が浅くなるので、空気室６ｅに作用する水圧は低くなる。したがって、浮上用鋼管６が上昇するとともに、空気室６ｅ内の圧縮空気の体積は増加するため、浮力を効率良く得ることができ、浮上用鋼管６は速やかに上昇する。
【００４２】
図８に示すように、浮上用鋼管６の上部が水面より突出し始めると同時に、開放室６ｆ内の水が第２の孔６ｈから水中に排出され始める。これにより、浮上用鋼管６の上昇時に開放室６ｆ内に貯留した水の重量分だけ大きな浮力が必要になるのを防止できる。
【００４３】
図９に示すように、浮上用鋼管６が完全に上昇した状態でも、浮力タンク６ｄは、その上端が水位ＷＬよりも常に低くなる位置に設けられているので、浮力タンク６ｄは水中に位置しており、浮上用鋼管６には浮力タンク６ｄ内の気体による浮力が作用しているが、上述したように、この浮力は、浮上用鋼管６が自然に浮上することはできない程度の大きさなので、浮力タンク６ｄ内の気体による浮力だけでは浮上用鋼管６は下降してしまう。
【００４４】
また、空気室６ｅの上端も常に水位ＷＬ以下にあるので、空気室６ｅ内の全空気容量が浮力として作用する。
【００４５】
図１０に示すように、浮上用鋼管６が上昇した後、津波の引き波により港外側の水位が急激に低下しても、浮上用鋼管６は下降せず、港内の水面よりも上に突出した状態を維持する。
【００４６】
浮上用鋼管６が水面よりも上に突出した状態を維持可能な理由を以下に述べる。まず、引き波が発生して港外の水の水位が低下しても、港外へ流出する水は、隣接する浮上用鋼管６間に形成された隙間からの流出分に限定されるため、港内側の水位をほぼ維持できる。このとき、浮上用鋼管６の第１の孔６ｇは、港内側の側面に設けられているので、空気室６ｅは港内の水にのみ連通しており、空気室６ｅ内の空気圧は港内側の水位に大きく影響されるため、浮上用鋼管６の浮力は維持されることとなり、浮上用鋼管６は下降すること無く、港内の水面よりも上に突出した状態を維持できる。
【００４７】
さらに、引き波によって港外側の水位が低下すると、港外側の水位と港内側の水位との水頭差によって、港内から港外へ向かう水圧が浮上用鋼管６の上部に作用するので、浮上用鋼管６が港外方向へ傾いて、鞘鋼管４と齧った状態となることにより、浮上用鋼管６に大きな摩擦力が作用して、さらに下降しにくくなり、港内の水面よりも上方に突出した状態を維持できる。
【００４８】
ここで、引き波時の港外側の水位と港内側の水位との水頭差によって、浮上用鋼管６と鞘鋼管４との間の隙間を、港内から港外へ向かって水が流れるが、その量はごく僅かで港内側の水位変化には影響しないため、本実施形態においては、無視した。
【００４９】
図１１に示すように、引き波の後の押し波により港外側の水位が急激に上昇しても浮上用鋼管６は港内の水面よりも上に突出した状態を維持しているので、押し波が浮上用鋼管６を越えて港内に流入することを防止できる。押し波時には、港内水位により浮力は確保されているので、所定の天端高さを維持できる。
【００５０】
図１２に示すように、津波警報が解除された場合は、開閉弁７ａを開放する。開閉弁７ａが開放され、空気室６ｅ内と大気とが連通すると、空気室６ｅ内の圧縮空気が大気中に排出されて、空気室６ｅに貯留された圧縮空気による浮力が減少してほとんど無くなり、上記上昇合力が、浮上用鋼管６の重量よりも小さくなって、浮上用鋼管６が下降し始める。
【００５１】
また、空気室６ｅと大気とが連通すると、第１の孔６ｇから空気室６ｅ内に水が流入し始めて、浮上用鋼管６の下降とともに、空気室６ｅ内は次第に水で充満される。
【００５２】
また、浮上用鋼管６が下降を続けると、第２の孔６ｈから開放室６ｆ内に水が流入し始めるとともに、空気室６ｅ内の水が排気用送通管７ｄ及び開閉弁７ａを介して開放室６ｆ内に流入し始める。この開放室６ｆ内に流入した水がバラストの役割を果たすので、浮上用鋼管６は速やかに下降する。さらに、浮上用鋼管６が下降するにつれて空気室６ｅの水深が深くなるので、空気室６ｅに作用する水圧は高くなる。したがって、浮上用鋼管６が下降するとともに、空気室６ｅ内の圧縮空気の体積は減少するため、浮力を効率良く低減することができ、浮上用鋼管６の下降を容易にする。
【００５３】
こうして、図１３に示すように、浮上用鋼管６が完全に下降して鞘鋼管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と、開閉弁７ａを閉止して空気室６ｅ内と水中との連通を遮断し、次の上昇に備える。
【００５４】
以上説明した本実施形態の可動式防波堤１によれば、次のような効果が得られる。  
（１）浮上用鋼管６は、気体が充填された浮力タンク６ｄ及び圧縮空気を貯留可能な空気室６ｅを備えているので、浮力タンク６ｄ内の気体の浮力及び圧縮空気が空気室６ｅに供給されることによって生じる浮力により、浮上用鋼管６を上昇させることができる。また、浮力タンク６ｄを浮上用鋼管６内に備えているので、地上に設置された蓄圧タンク１３から圧縮空気を少量供給するだけで浮上用鋼管６を上昇させることができる。したがって、短時間で浮上用鋼管６を上昇させることができる。
【００５５】
（２）空気室６ｅは、浮上用鋼管６が昇降しても空気室６ｅの上端が常に水位ＷＬよりも低くなる位置に設けられている。したがって、空気室６ｅ全体は水面よりも低い位置に存在しているので、浮上用鋼管６には空気室６ｅ全体による浮力が作用している。
【００５６】
（３）浮力タンク６ｄの上端は、浮上用鋼管６の昇降位置にかかわらず常に水位ＷＬよりも低くなる位置に設けられているので、浮上用鋼管６が水面から最も突出した状態でも、浮上用鋼管６には常に浮力タンク６ｄ内の気体による浮力が作用している。
【００５７】
（４）浮力タンク６ｄよりも上側に設けられた空気室６ｅに作用する水圧は、浮力タンク６ｄに作用する水圧よりも低いので、蓄圧タンク１３により同一容量の圧縮空気を供給した場合には、空気室６ｅを浮力タンク６ｄよりも上側に設けた場合が、下側に設けた場合よりも空気室６ｅ内での圧縮空気の体積が増加するため、より多くの浮力を得ることができる。すなわち、本発明の空気室６ｅは、浮力タンク６ｄの上側に設けられているので、効率良く浮力を得ることができる。
【００５８】
（５）開放室６ｆは、第２の孔６ｈを備えているので、浮上用鋼管６が上昇して浮上用鋼管６の上部が水面より突出する際に、浮上用鋼管６内の水を第２の孔６ｈから外部に排出することができる。また、浮上用鋼管６が下降する際に、水を第２の孔６ｈから浮上用鋼管６内に流入させることができる
（６）空気室６ｅは、第１の孔６ｇを浮上用鋼管６の港内側の側面に備えているため、空気室６ｅは港内の水と連通しており、空気室６ｅ内の空気圧は港内側の水位に大きく影響されることとなるので、津波の引き波等によって港外側の水位が低下しても、浮上用鋼管６は引き波が生じる前と同様に水面に突出した状態を維持することができる。したがって、引き波により港外側の水位が低下しても、港外側へ流出する水は、隣接する浮上用鋼管６間に形成された隙間からの流出分に限定されるため、港内側の水位はほとんど低下しない。
【００５９】
（７）浮上用鋼管６の上昇に伴って浮上鋼管用突起部８が上昇する際に、鞘鋼管用突起部９に当接し、それ以上の浮上鋼管用突起部８の上昇を鞘鋼管用突起部９で規制するので、浮上用鋼管６の上昇を停止させるとともに、浮上用鋼管６の抜け出しを防止することができる。
【００６０】
（８）浮上鋼管用突起部８及び鞘鋼管用突起部９は、それぞれ浮上用鋼管６及び鞘鋼管４に脱着可能なので、万一、両突起部８、９が摩擦等により劣化したり、破損したりしたら交換することができる。
【００６１】
（９）蓄圧タンク１３を稼動させて圧縮空気を鞘鋼管４内の水中に放出すると、その圧縮空気が浮上用鋼管６内の水中を上昇して、空気室６ｅに貯留される。このとき、圧縮空気を送給する送通管１４と空気室６ｅとは接続されていないので、従来のように、送通管１４と空気室６ｅとが接続されている状態で送通管１４が破損すると、空気室６ｅの圧縮空気がその破損箇所から流出し、浮上用鋼管６が下降してしまうという虞が無くなる。
【００６２】
（１０）開閉弁７ａを開放することにより、空気室６ｅと大気とを連通することができるので、空気室６ｅ内の圧縮空気を浮上用鋼管６の外部に排出して、水面より突出している浮上用鋼管６を下降させることができる。
【００６３】
（１１）浮上用鋼管６は、内部に気体を密閉した浮力タンク６ｄを備えているので、浮上用鋼管６が下降する際に、気体が水に圧縮されない。したがって、浮上用鋼管６内の水はその下降とともに浮力タンク６ｄの容積分だけ排出されて、浮上用鋼管６と鞘鋼管４との間を港内及び港外に向かって高速で通過し、噴流を発生させることができる。そして、この噴流により、浮上用鋼管６と鞘鋼管４との間に存在する土砂、石等を除去することができる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、可動式防波堤１の浮上用鋼管６として、断面形状が円形の鋼管を用いた場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、例えば、断面形状が矩形の鋼管を用いてもよい。この場合、断面形状が矩形の鋼管には、幅（径）が高さよりも長い箱形状の鋼管を含むものとし、この箱形状の鋼管を用いた可動式防波堤の平面図を図１４に示す。
【００６５】
また、本実施形態においては、可動式防波堤１を海に設置した場合について説明したが、この場所に限定されるものではなく、例えば、河川の河口等に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る可動式防波堤の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】浮上用鋼管の縦断面図である。
【図５】浮上用鋼管が鞘鋼管内に格納されている状態を示す縦断面図である。
【図６】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図７】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図８】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図９】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図１０】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図１１】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図１２】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図１３】可動式防波堤の昇降状態を示す図である。
【図１４】浮上用鋼管の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  可動式防波堤
２  基礎コンクリート
３  根固め石
４  鞘鋼管
６  浮上用鋼管
６ａ、６ｂ、６ｃ  隔壁
６ｄ  浮力タンク
６ｅ  空気室
６ｆ  開放室
６ｇ  第１の孔
６ｈ  第２の孔
７  排気手段
７ａ  開閉弁
７ｂ、７ｃ  ポート
７ｄ  排気用送通管
８  浮上鋼管用突起部
９  鞘鋼管用突起部
１２  給気手段
１３  蓄圧タンク
１４  送通管
１９  貫通管
Ｅ  水底地盤
ＷＬ  水位
ＧＬ  水底面
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図１４】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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