(57)【要約】【課題】扉体（ゲート）のヒンジ金具等を不要にして（ヒンジレス式）、部品点数が少ない簡単な支持構造とするとともに、押し波にも引き波にも対応可能な起伏式防波装置を提供する。【解決手段】倒伏位置Ｄと起立位置Ｕ１，Ｕ２とに揺動可能な起伏式防波装置である。扉体１は、倒伏位置Ｄにおいて、押し波方向ａの波力を受ける一端部１ａと引き波方向ｂの波力を受ける他端部１ｂとから水底面２に接触する下面１ｄとの間が、側面視で略円弧状若しくは略傾斜状に形成されている。押し波方向ａの波力で偶力が発生すると、扉体１は転動した後に第１の固定ベルト４の連結部分で回転し、第１の保持部材（引き止めベルト）６で、押し波方向ａの波力に抗して起立位置Ｕ１に保持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底面に対して略平行状態で倒れる倒伏位置と、水底面に対して略垂直状態で起き上がる起立位置とに揺動可能な起伏式防波装置であって、
前記倒伏位置において、押し波方向の波力を受ける一端部と引き波方向の波力を受ける他端部とがそれぞれ水底面よりも上方に設定され、この各端部から水底面に接触する下面との間が、側面視で略円弧状若しくは略傾斜状に形成されている扉体と、
押し波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の他端部付近に連結されて、扉体の他端部を揺動可能に支持する第１の固定ベルトと、
引き波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の一端部付近に連結されて、扉体の一端部を揺動可能に支持する第２の固定ベルトと、
前記扉体を押し波方向の波力に抗して起立位置に保持する第１の保持部材と、
前記扉体を引き波方向の波力に抗して起立位置に保持する第２の保持部材を備えていることを特徴とする起伏式防波装置。
【請求項２】
前記第１の保持部材は、押し波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の一端部付近に連結されて、扉体を押し波方向の波力に抗して起立位置に保持する第１の引き止めベルトであり、
前記第２の保持部材は、引き波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の一端部付近に連結されて、扉体を引き波方向の波力に抗して起立位置に保持する第２の引き止めベルトであることを特徴とする請求項１に記載の起伏式防波装置。
【請求項３】
前記扉体は、一端部と他端部との間の上下面の双方が、側面視で略対称な外向き略円弧状若しくは略傾斜状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の起伏式防波装置。
【請求項４】
前記扉体は、横並び状で複数個が配列され、隣り合う扉体の間に、扉体の横方向移動を規制するガイド板が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の起伏式防波装置。
【請求項５】
前記扉体は中空状に形成され、この中空部に液体が充填されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の起伏式防波装置。
【請求項６】
前記扉体の中空部に、液体を給排可能な液体用バルブと、気体を給排可能な気体用バルブとが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の起伏式防波装置。
【請求項７】
前記扉体の中空部は、一端部と他端部の略中間で２室に仕切られて、各室の中空部に、液体を給排可能な液体用バルブと、気体を給排可能な気体用バルブとがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５に記載の起伏式防波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、起伏式防波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防波提上に、略水平面に沿い歩廊として使用可能な倒伏姿勢と、上方に突出して波浪を防ぐ起立姿勢との間で、防波堤上に固定した回転支持部により起伏自在な防波板（ゲート）を設ける。そして、この防波板を倒伏姿勢と起立姿勢との間で起伏させる起伏駆動装置を設けた起伏式防波装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、津波の進行を阻止しようとする地点の海底に軸水平に揺動できる揺動支持部（ヒンジ）を持つ基礎を設ける。そして、この基礎上の揺動支持部と組み合わせることで機能する揺動支持部（ヒンジ）を備える止水板（ゲート）を揺動支持部のある側を陸地側として配置する。さらに、止水板起立時の安定をはかる止水板起立姿勢保持機構（引き止めベルト等）を設けた津波防波堤がある（特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１の起立式防波装置は、防波板を回転支持部（ヒンジ）で起伏自在に支持しているから、防波板側と防波堤側に複数個のヒンジ金具をそれぞれ取り付け、これら両金具を連結するヒンジ軸も必要とするので、ヒンジ構造が複雑で、部品点数も多くなるという問題がある。また、防波板の起伏を油圧シリンダ等の起伏駆動装置で行うから、装置コストが高くなるとともに、停電時のバックアップ等も必要になるという問題がある。
【０００５】
これに対して、引用文献２の津波防波堤は、平常時には止水板が海底付近に倒伏し、津波到来時には、津波の波力で止水板が自動的に起立するから、引用文献１のような起伏駆動装置が不要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３９２４３号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の津波防波堤では、止水板を揺動支持部（ヒンジ）で起伏自在に支持しているから、引用文献１と同様に、ヒンジ構造が複雑で、部品点数も多くなるという問題がある。
【０００８】
また、津波水流が倒伏時の止水板下方に流入しやすくするために、止水板展開始動用基礎側突起で、止水板の仰角を保持する必要がある。この基礎側突起を省略するために、止水板の下面に隙間を形成して、津波水流を止水板下方に流入しやすくする技術が開示されているが、その構造上、押し波方向だけにしか対応できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、扉体（ゲート）のヒンジ金具等を不要にして（ヒンジレス式）、部品点数が少ない簡単な支持構造とするとともに、押し波にも引き波にも対応可能な起伏式防波装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は、水底面に対して略平行状態で倒れる倒伏位置と、水底面に対して略垂直状態で起き上がる起立位置とに揺動可能な起伏式防波装置であって、前記倒伏位置において、押し波方向の波力を受ける一端部と引き波方向の波力を受ける他端部とがそれぞれ水底面よりも上方に設定され、この各端部から水底面に接触する下面との間が、側面視で略円弧状若しくは略傾斜状に形成されている扉体と、押し波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の他端部付近に連結されて、扉体の他端部を揺動可能に支持する第１の固定ベルトと、引き波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の一端部付近に連結されて、扉体の一端部を揺動可能に支持する第２の固定ベルトと、前記扉体を押し波方向の波力に抗して起立位置に保持する第１の保持部材と、前記扉体を引き波方向の波力に抗して起立位置に保持する第２の保持部材を備えていることを特徴とする起伏式防波装置を提供するものである。
【００１１】
請求項２のように、請求項１において、前記第１の保持部材は、押し波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の一端部付近に連結されて、扉体を押し波方向の波力に抗して起立位置に保持する第１の引き止めベルトであり、前記第２の保持部材は、引き波方向の水底面に一端が連結され、他端が前記扉体の一端部付近に連結されて、扉体を引き波方向の波力に抗して起立位置に保持する第２の引き止めベルトであることが好ましい。
【００１２】
請求項３のように、請求項１または２において、前記扉体は、一端部と他端部との間の上下面の双方が、側面視で略対称な外向き略円弧状若しくは略傾斜状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
請求項４のように、請求項１〜３において、前記扉体は、横並び状で複数個が配列され、隣り合う扉体の間に、扉体の横方向移動を規制するガイド板が設けられていることが好ましい。
【００１４】
請求項５のように、請求項１〜４において、前記扉体は中空状に形成され、この中空部に液体が充填されていることが好ましい。
【００１５】
請求項６のように、請求項５において、前記扉体の中空部に、液体を給排可能な液体用バルブと、気体を給排可能な気体用バルブとが設けられている構成とすることができる。
【００１６】
請求項７のように、請求項５において、前記扉体の中空部は、一端部と他端部の略中間で２室に仕切られて、各室の中空部に、液体を給排可能な液体用バルブと、気体を給排可能な気体用バルブとがそれぞれ設けられている構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、扉体（ゲート）は、平常時には水底面の倒伏位置（水底面に対して例えば約０度。以下同様）に倒れているから、船舶の航行等に影響を与えない。
【００１８】
そして、津波、高潮、副振動等で押し波が発生すると、押し波方向の波力が扉体の一端部と水底面との間の隙間（仰角）に流入することで、扉体の一端部には上向き、他端部には下向きの偶力が発生する。
【００１９】
このとき、扉体の下面が略円弧状であれば、扉体は、支点と重心が徐々に他端部方向に移動することで、下面が水底面を転動しながら所定の起立角度（例えば約３０度）まで自然に起き上がるようになる。そして、支点と重心が他端部に移動すると、この他端部は第１の固定ベルトに連結されているから、扉体は他端部を中心に回転するようになる。つまり、扉体は、倒伏位置から所定角度まで転動した後に、起立位置（例えば約９０度）まで回転するようになる。また、扉体は、第１の保持部材で押し波方向の波力に抗して起立位置に保持されるようになる。この結果、押し波は、起立位置の扉体で抑制されるようになる。
【００２０】
一方、押し波が終わり、ついで引き波が発生すると、扉体は水底面の倒伏位置に倒れる。そして、引き波方向の波力が扉体の他端部と水底面との間の隙間に流入することで、扉体の他端部には上向き、一端部には下向きの偶力が発生する。
【００２１】
このとき、扉体の下面が略円弧状であれば、扉体は、支点と重心が徐々に一端部方向に移動することで、下面が水底面を転動しながら所定の起立角度（例えば約３０度）まで自然に起き上がるようになる。そして、支点と重心が一端部に移動すると、この一端部は第２の固定ベルトに連結されているから、扉体は一端部を中心に回転するようになる。つまり、扉体は、倒伏位置から所定角度まで転動した後に、起立位置（例えば約９０度）まで回転するようになる。また、扉体は、第２の保持部材で引き波方向の波力に抗して起立位置に保持されるようになる。この結果、引き波は、起立位置の扉体で抑制されるようになる。
【００２２】
したがって、起伏式防波装置を港湾の防波堤で仕切られた出入口（水路）に設置すれば、押し波で港湾内の潮位が急激に上がるのを抑制でき、引き波で港湾内の潮位が急激に下がるのを抑制できるようになる。また、河川の河口に設置すれば、押し波が河川を遡行して上流側の堤防等から溢水するのを抑制できる。なお、河川の河口に設置した場合、引き波の対策は特に必要ないので、このような場合には、第２の保持部材で、扉体を倒伏位置付近に保持することもできる。
【００２３】
このように、扉体は、第１の固定ベルトで扉体の他端部を揺動可能に支持し、第２の固定ベルトで扉体の一端部を揺動可能に支持しているから、背景技術のような複数個のヒンジ金具やヒンジ軸が不要になるので（ヒンジレス式）、支持構造が簡単で、部品点数も少なくなる（ヒンジレスゲート）。
【００２４】
また、第１の固定ベルトは、押し波方向の水底面に一端を連結し、他端を扉体の他端部付近に連結している。第２の固定ベルトは、引き波方向の水底面に一端を連結し、他端を扉体の一端部付近に連結している。したがって、扉体は、第１の固定ベルトと第２の固定ベルトとで、倒伏位置において、押し波方向または引き波方向の何れの方向にもずれ動かないように位置規制される。
【００２５】
さらに、背景技術のようなヒンジ式の場合には、倒伏位置からの起立開始時には、扉体の自重による抵抗モーメントが最大で、起立に伴って抵抗モーメントが徐々に減少する。したがって、倒伏位置からの起立開始に際しては、空気力等を利用して、扉体をある程度の角度まで起き上がらせる機構を必要とする。これに対して、本発明のヒンジレス式では、押し波、引き波のいずれに対しても、倒伏位置からの起立開始時には、上述した偶力によって、所定の起立角度（例えば約３０度）までは自然に起き上がり、その後は、波力で起立位置に自然に起き上がるようになる。したがって、倒伏位置からの起立開始時には、扉体の自重による抵抗モーメントがゼロ（０）で、起立に伴って抵抗モーメントが徐々に増加することから、ヒンジ式と比べて、空気力等の起き上がらせる機構が不要であり、波力だけでも容易に起立するようになる。また、波力が無くなった時には、ゆっくりと倒伏するようになる。
【００２６】
請求項２によれば、各保持部材を引き止めベルトとしたから、各固定ベルトと同じベルト素材を共用できるので、製造や管理が容易になる。なお、引き波の対策は特に必要ない場合には、第２の引き止めベルトを予め短くしておけば、扉体を倒伏位置付近に保持することもできる。
【００２７】
請求項３によれば、扉体の上下面の双方を略対称な外向き略円弧状若しくは略傾斜状に形成すれば（略木の葉形）、上下面が同形状であるから、製造作業が容易になるとともに、設置時に一端部と他端部の向きの制約がなくなるから、設置作業が容易になる。また、側面視で両凸状となるから、剛性が向上する。
【００２８】
請求項４によれば、ガイド板で、横並び状の扉体の横方向移動を確実に規制することができる。
【００２９】
請求項５によれば、扉体は１室の中空状であるから、製造時や搬送時は軽量であって、取扱いが容易であるとともに、設置現場で、液体（その現場の海水や川水等）を中空部に充填すると、その場で水底面に設置できるから、設置作業が容易になる。
【００３０】
請求項６によれば、液体用バルブから液体を排出すると同時に、気体用バルブから気体を供給することで、扉体に浮力を付与すると、扉体の起立速度が速くなるとともに、小さな波力でも起立させることが可能になる。
【００３１】
請求項７によれば、扉体の中空部は２室に仕切られているから、一端部と他端部のいずれか一方の室の液体用バルブから液体を排出すると同時に、気体用バルブから気体を供給することで、気体を供給した側（上室）に浮力を付与すると、扉体を強制的に起立させることができる。逆に、上室から気体を排出すると同時に、液体を供給し、下室から液体を排出すると同時に、気体を供給することで、液体を供給した側（上室）に重力を付与すると、扉体を強制的に倒伏させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態の起伏式防波装置の原理を説明するための模式図であり、（ａ）は平常時の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の模式図であり、（ａ）は押し波時の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１の模式図であり、（ａ）は引き波時の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】（ａ）は扉体に作用する偶力の説明図、（ｂ）〜（ｄ）は、扉体の変形例の側面図である。
【図５】（ａ）は扉体の支点と重心の移動の説明図、（ｂ）は扉体の自重による抵抗モーメントを比較するための図表である。
【図６】（ａ）は背景技術の扉体の説明図、（ｂ）は本発明に係る扉体の説明図である。
【図７】本発明の実施形態の起伏式防波装置を具体化した構成図であり、（ａ）は平常時の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】図７の構成図であり、（ａ）は押し波時の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】図７の構成図であり、（ａ）は引き波時の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】（ａ）は、図７（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）はブイを設けた扉体の側面図である。
【図１１】１室式の扉体であり、（ａ）は平常時の側面図、（ｂ）（ｃ）は押し波時の側面図である。
【図１２】１室式の扉体であり、（ａ）は平常時の側面図、（ｂ）（ｃ）は引き波時の側面図である。
【図１３】２室式の扉体であり、（ａ）は平常時の側面図、（ｂ）（ｃ）は押し波時の側面図である。
【図１４】２室式の扉体であり、（ａ）（ｂ）は押し波の起立位置から強制転倒時の側面図である。
【図１５】２室式の扉体であり、（ａ）は平常時の側面図、（ｂ）（ｃ）は引き波時の側面図である。
【図１６】２室式の扉体であり、（ａ）（ｂ）は引き波の起立位置から強制転倒時の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図４（ａ）は、本発明にかかる起伏式防波装置の原理を説明するための模式図である。
【００３４】
図１（ａ）は平常時（押し波や引き波の無い時）の平面図、同（ｂ）は側面図である。図２（ａ）は押し波時の平面図、同（ｂ）は側面図である。図３（ａ）は引き波時の平面図、同（ｂ）は側面図である。図４（ａ）は扉体（ゲート）１に作用する偶力の説明図である。
【００３５】
扉体１は、港湾の防波堤で仕切られた出入口（水路）や河川の河口等の水底面２に設置され、平面視では、出入口等の幅方向に延在する略長方形状である。なお、出入口等の幅が広い場合には、後述するように、扉体１は、その幅をカバーできるように、横並び状で複数個が配列されることになる〔図７（ａ）参照〕。
【００３６】
扉体１は、水底面２に対して略平行状態で倒れる倒伏位置Ｄ〔図１（ａ）参照〕と、水底面２に対して略垂直状態で起き上がる起立位置Ｕ１，Ｕ２〔図２（ｂ）、図３（ｂ）参照〕とに揺動可能となっている。
【００３７】
扉体１は、平常時の倒伏位置Ｄにおいて、押し波方向ａの波力を受ける一端部１ａと、引き波方向ｂの波力を受ける他端部１ｂとが、それぞれ水底面２よりも上方に設定されている。そして、少なくとも各端部１ａ，１ｂから水底面２に接触する下面１ｄとの間が、側面視で略円弧状に形成されている。これにより、各端部１ａ，１ｂから水底面２に接触する下面１ｄとの間に、波力が流入するための隙間（仰角）ｆが自然に形成されるようになる。
【００３８】
具体的には、一端部１ａと他端部１ｂとの間の上下面１ｃ，１ｄの双方が、側面視で略対称な外向き略円弧状（略木の葉形）に形成されている。
【００３９】
扉体１は、ステンレス鋼板等の上下面１ｃ，１ｄと両側面１ｅ，１ｆとを組み合わせて溶接することで中空状に形成され、この１室の中空部３〔図１１（ａ）参照〕に適量の液体が充填されている。これにより、扉体１に浮力が生じないので、水底面２に倒伏位置Ｄで設置することが可能となる。なお、液体に代えて固体（鉄塊等）を充填することも可能である。
【００４０】
扉体１に対しては、複数本（本例では幅方向に所定の間隔を隔てて２本）の第１の固定ベルト４が設けられている。この可撓性の第１の固定ベルト４は、押し波方向ａの水底面２に一端４ａが連結され、扉体１の下面１ｄに沿って延在して、他端４ｂが扉体１の他端部１ｂに連結されている。
【００４１】
第１の固定ベルト４は、扉体１の他端部１ｂを揺動可能に支持するようになる。第１の固定ベルト４は、扉体１が倒伏位置Ｄから右方向に転動した後に右回転Ｑ〔図２（ｂ）参照〕し、水底面２に接する他端部１ｂを支点として、押し波方向ａの起立位置Ｕ１に起き上がる程度の長さとする。なお、転動した後に回転する理由は後で説明する。
【００４２】
各第１の固定ベルト４と同じ位置に、第１の引き止めベルト（第１の保持部材）６が設けられている。この可撓性に第１の引き止めベルト６は、押し波方向ａの水底面２に一端６ａが連結され、押し波方向ａと反対方向にループ状で延在して、他端６ｂが扉体１の一端部１ａに連結されている。
【００４３】
第１の引き止めベルト６は、扉体１が倒伏位置Ｄから右方向に転動した後に右回転Ｑ〔図２（ｂ）参照〕し、第１の固定ベルト４で押し波方向ａの起立位置Ｕ１に起き上がった時、扉体１を押し波方向ａの波力に抗して起立位置Ｕ１に保持する程度の長さとする。
【００４４】
扉体１に対しては、第１の固定ベルト４と重ならないように、複数本（本例では幅方向に所定の間隔を隔てて２本）の第２の固定ベルト５が設けられ、この可撓性の第２の固定ベルト５は、引き波方向ｂの水底面２に一端５ａが連結され、扉体１の下面１ｄに沿って延在して、他端５ｂが扉体１の一端部１ａに連結されている。
【００４５】
第２の固定ベルト５は、扉体１の一端部１ａを揺動可能に支持するようになる。第２の固定ベルト５は、扉体１が倒伏位置Ｄから左方向に転動した後に左回転Ｒ〔図３（ｂ）参照〕し、水底面２に接する一端部１ａを支点として、引き波方向ｂの起立位置Ｕ２に起き上がる程度の長さとする。なお、転動した後に回転する理由は後で説明する。
【００４６】
各第２の固定ベルト５と同じ位置に、第２の引き止めベルト（第２の保持部材）７が設けられている。この可撓性に第２の引き止めベルト７は、引き波方向ｂの水底面２に一端７ａが連結され、引き波方向ｂと反対方向にループ状で延在して、他端７ｂが扉体１の他端部１ｂに連結されている。
【００４７】
第２の引き止めベルト７は、扉体１が倒伏位置Ｄから左方向に転動した後に左回転Ｒ〔図３（ｂ）参照〕し、第２の固定ベルト５で引き波方向ｂの起立位置Ｕ２に起き上がった時、扉体１を引き波方向ｂの波力に抗して起立位置Ｕ２に保持する程度の長さとする。
【００４８】
各ベルト４〜７は、例えば、補強されたゴム製であることが好ましいが、可撓性の金属製であってもよい。
【００４９】
第１、第２引き止めベルト６，７に代えて、扉体１を押し波方向ａの波力に抗して起立位置Ｕ１に保持するとともに、扉体１を引き波方向ｂの波力に抗して起立位置Ｕ２に保持するように、扉体１に対してストッパ部材（第１、第２の保持部材）を設けることも可能である。
【００５０】
前記のように構成した起伏式防波装置の原理を詳細に説明する。扉体１は、図１のように、平常時には水底面２の倒伏位置Ｄ（水底面に対して例えば約０度。以下同様）に倒れているから、船舶の航行等に影響を与えない。この平常時の波の流れでは、扉体１は僅かに揺れ動く程度である。
【００５１】
そして、図４（ａ）に示すように、津波、高潮、副振動等で押し波が発生すると、押し波方向ａの波力が扉体１の一端部１ａと水底面２との間の隙間（仰角）ｆに流入することで、扉体１の一端部１ａには上向き、他端部１ｂには下向きの偶力Ｐが発生する。
【００５２】
このとき、扉体１の下面１ｄが略円弧状であるから、扉体１は、支点Ｈと重心Ｇが徐々に他端部１ｂの方向に移動することで、下面１ｄが水底面２を転動しながら所定の起立角度（例えば約３０度）まで自然に起き上がるようになる。そして、支点Ｈと重心Ｇが他端部１ｂに移動すると、この他端部１ｂは第１の固定ベルト４に連結されているから、扉体１は他端部１ｂを中心に回転するようになる。つまり、扉体１は、倒伏位置Ｄから所定角度まで転動した後に、起立位置（例えば約９０度）Ｕ１まで回転するようになる。この扉体１の支点Ｈと重心Ｇの移動と転動の理由は後で説明する。
【００５３】
一方、押し波が終わり、ついで引き波が発生すると、扉体１は水底面２の倒伏位置Ｄに倒れる。そして、引き波方向ｂの波力が扉体１の他端部１ｂと水底面２との間の隙間に流入することで、扉体１の他端部１ｂには上向き、一端部１ａには下向きの偶力Ｐが発生する。
【００５４】
このとき、扉体１の下面１ｄが略円弧状であるから、扉体１は、支点Ｈと重心Ｇが徐々に一端部１ａ方向に移動することで、下面１ｄが水底面２を転動しながら所定の起立角度（例えば約３０度）まで自然に起き上がるようになる。そして、支点Ｈと重心Ｇが一端部１ａに移動すると、この一端部１ａは第２の固定ベルト５に連結されているから、扉体１は一端部１ａを中心に回転するようになる。つまり、扉体１は、倒伏位置Ｄから所定角度まで転動した後に、起立位置（例えば約９０度）Ｕ２まで回転するようになる。この扉体１の支点Ｈと重心Ｇの移動と転動の理由は後で説明する。
【００５５】
したがって、図２に示したように、押し波が発生したとき、扉体１の他端部１ｂは第１の固定ベルト４に連結されているから、扉体１は右方向に転動した後に他端部１ｂを中心に右回転Ｑする。そして、扉体１の一端部１ａは第１の引き止めベルト６に連結されているから、扉体１は押し波方向ａの波力に抗して起立位置Ｕ１に保持されるようになる。この結果、押し波は、起立位置Ｕ１の扉体１で抑制されるようになる。
【００５６】
また、図３に示したように、押し波が終わり、ついで引き波が発生したとき、扉体１の一端部１ａは第２の固定ベルト５に連結されているから、扉体１は左方向に転動した後に一端部１ａを中心に左回転Ｒする。そして、扉体１の他端部１ｂは第２の引き止めベルト７に連結されているから、扉体１は引き波方向ｂの波力に抗して起立位置Ｕ２に保持されるようになる。この結果、引き波は、起立位置Ｕ２の扉体１で抑制されるようになる。
【００５７】
このように、起伏式防波装置を港湾の防波堤で仕切られた出入口（水路）に設置すれば、押し波で港湾内の潮位が急激に上がるのを抑制でき、引き波で港湾内の潮位が急激に下がるのを抑制できるようになる。
【００５８】
また、河川の河口に設置すれば、押し波が河川を遡行して上流側の堤防等から溢水するのを抑制できる。なお、河川の河口に設置した場合、引き波の対策は特に必要ないので、この場合には、第２の引き止めベルト７を予め短くしておけば、扉体１を倒伏位置Ｄ付近に保持しておくことができる。
【００５９】
ここで、扉体１の支点Ｈと重心Ｇの移動と転動と回転の理由を詳細に説明する。説明を分かりやすくするために、図５（ａ）に示すような扉体１の模型を作成した。扉体１は、側面視で、一端部１ａと他端部１ｂの長さＬは２０００ｍｍ、上面１ｃと下面１ｄの最大厚さＭは５３５．９ｍｍ、上面１ｃと下面１ｄの半径Ｎは２０００ｍｍに設定した。この半径Ｎによる円弧は、長さＬの中間位置を中心とする正円弧である。すなわち、半径Ｎの中心Ｏから一端部１ａと他端部１ｂとの間の側辺と、一端部１ａと他端部１ｂとの間の底辺との距離が等しい正三角形を描くようになる。
【００６０】
ここで、扉体１の倒伏位置Ｄでは、支点Ｈと重心Ｇは、長さＬの中間位置（最大厚さＭの位置）にある。また、一端部１ａと他端部１ｂとの間の水平線Ｓは、水底面２に対して例えば約０度である。
【００６１】
そして、押し波方向ａの波力（引き波方向ｂの波力でも同様。）が扉体１の一端部１ａと水底面２との間の隙間（仰角）ｆに流入することで、扉体１の一端部１ａには上向き、他端部１ｂには下向きの偶力Ｐが発生する。
【００６２】
このとき、図６（ｂ）のように、扉体１は、倒伏位置Ｄにあると、支点Ｈと重心Ｇは０°の位置にあるが、偶力Ｐで例えば５°傾くと、支点Ｈと重心Ｇは５°の位置に移動する。同様に、１０°、１５°、２０°、２５°、３０°傾くと、支点Ｈと重心Ｇは、それぞれ１０°、１５°、２０°、２５°、３０°の位置に移動する。
【００６３】
この結果、扉体１は、支点Ｈと重心Ｇが徐々に他端部１ｂの方向に移動することで、下面１ｄが水底面２を転動しながら所定の起立角度（例えば約３０度）まで自然に起き上がるのである。
【００６４】
そして、支点Ｈと重心Ｇが他端部１ｂに移動すると、この他端部１ｂは第１の固定ベルト４に連結されているから、扉体１は他端部１ｂを中心（支点Ｈとして）に回転するのである。
【００６５】
図６（ａ）は、本発明に係るヒンジレス式扉体１と対比するための背景技術のヒンジ式扉体１´であり、扉体１´は、側面視で、一端部１ａと他端部１ｂの長さＬは２０００ｍｍである。一端部１ａは自由端、他端部１ｂはヒンジ金具で固定された支点Ｈとなっている。
【００６６】
扉体１´は、倒伏位置Ｄにあると、重心Ｇは０°の位置にあるが、例えば５°傾くと、重心Ｇは５°の位置に移動する。同様に、１０°、１５°、２０°、２５°、３０°傾くと、重心Ｇは、それぞれ１０°、１５°、２０°、２５°、３０°の位置に移動する。なお、支点Ｈは移動しない。
【００６７】
背景技術のヒンジ式扉体１´と本発明に係るヒンジレス式扉体１の自重による抵抗モーメントの比較を図５（ｂ）に示す。
【００６８】
背景技術のヒンジ式扉体１´の場合には、倒伏位置からの起立開始時には、扉体の自重による抵抗モーメントが最大で、起立に伴って抵抗モーメントが徐々に減少する。したがって、倒伏位置からの起立開始に際しては、空気力等を利用して、扉体をある程度の角度まで起き上がらせる機構を必要とする。
【００６９】
これに対して、本発明のヒンジレス式扉体１では、押し波、引き波のいずれに対しても、倒伏位置Ｄからの起立開始時には、上述した偶力によって、所定の起立角度（例えば約３０度）までは自然に起き上がり、その後は、波力で起立位置Ｕに自然に起き上がるようになる。したがって、倒伏位置Ｄからの起立開始時には、扉体１の自重による抵抗モーメントがゼロ（０）で、起立に伴って抵抗モーメントが徐々に増加することから、背景技術のヒンジ式扉体１´と比べて、空気力等の起き上がらせる機構が不要であり、波力だけでも容易に起立するようになる。また、波力が無くなった時には、ゆっくりと倒伏するようになる。
【００７０】
前記のように構成すれば、扉体１は、第１の固定ベルト４で扉体１の他端部１ｂを揺動可能に支持し、第２の固定ベルト５で扉体１の一端部１ａを揺動可能に支持しているから、背景技術のような複数個のヒンジ金具やヒンジ軸が不要になるので（ヒンジレス式）、支持構造が簡単で、部品点数も少なくなる（ヒンジレスゲート）。
【００７１】
また、第１の固定ベルト４は、押し波方向ａの水底面２に一端４ａを連結し、他端４ｂを扉体１の他端部１ｂ付近に連結している。第２の固定ベルト５は、引き波方向ｂの水底面２に一端５ａを連結し、他端５ｂを扉体１の一端部１ａ付近に連結している。したがって、扉体１は、第１の固定ベルト４と第２の固定ベルト５とで、倒伏位置Ｄにおいて、押し波方向ａまたは引き波方向ｂの何れの方向にもずれ動かないように位置規制される。
【００７２】
また、各引き止めベルト６，７は、各固定ベルト４，５と同じベルト素材を共用できるので、製造や管理が容易になる。
【００７３】
さらに、扉体１の上下面１ｃ，１ｄの双方を略対称な外向き略円弧状（略木の葉形）に形成しているから、上下面１ｃ，１ｄが同形状であるから、製造作業が容易になる。また、設置時に一端部１ａと他端部１ｂの向きの制約がなくなるから、設置作業が容易になる。さらに、側面視で両凸状となるから、剛性が向上する。
【００７４】
また、扉体１は１室の中空状であるから、製造時や搬送時は軽量であって、取扱いが容易であるとともに、設置現場で、液体（その現場の海水や川水等）を中空部３に充填すると、その場で水底面２に設置できるから、設置作業が容易になる。
【００７５】
図１〜図４（ａ）では、扉体１の上下面１ｃ，１ｄの双方を略円弧状に形成しているが、図４（ｂ）のように、扉体１の上面１ｃは平面（フラット）とし、下面１ｄのみを略円弧状に形成することもできる。また、図４（ｃ）（ｄ）のように、各端部１ａ，１ｂから水底面２に接触する下面１ｄとの間が、略円弧状ではなく、側面視で略傾斜状に形成することもできる。
【００７６】
図７〜図９は、図１〜図３にそれぞれ対応するものであり、図１〜図３の原理を具体化した構成であって、図１〜図３と相違する点だけを説明する。
【００７７】
第１の固定ベルト４は、押し波方向ａの水底面２に一端４ａが金具１０ａの軸で連結され、扉体１の下面１ｄに沿って延在して、扉体１の他端部１ｂを通過して、他端４ｂが他端部１ｂ付近の上面の金具１０ｂの軸に連結されている。
【００７８】
第１の引き止めベルト６は、押し波方向ａの水底面２に一端６ａが金具１１ａの軸で連結され、押し波方向ａと反対方向にループ状で延在して、他端６ｂが扉体１の一端部１ａ付近の上面の金具１１ｂの軸に連結されている。金具１１ａには、第１の引き止めベルト６をガイドするローラ１１ｃが設けられている。
【００７９】
第２の固定ベルト５は、引き波方向ｂの水底面２に一端５ａが金具１２ａの軸で連結され、扉体１の下面１ｄに沿って延在して、扉体１の一端部１ａを通過して、他端５ｂが一端部付近の上面の金具１２ｂの軸に連結されている。
【００８０】
第２の引き止めベルト７は、引き波方向ｂの水底面２に一端７ａが金具１３ａの軸で連結され、引き波方向ｂと反対方向にループ状で延在して、他端７ｂが扉体１の他端部１ｂ付近の上面の金具１３ｂの軸に連結されている。金具１３ａには、第２の引き止めベルト７をガイドするローラ１３ｃが設けられている。
【００８１】
図７〜図９の構成であっても、図１〜図３の構成と同様に、図７の平常時には、扉体１は水底面２の倒伏位置Ｄに倒れている。
【００８２】
そして、図８のように、押し波が発生したとき、扉体１は右方向に転動した後に右回転Ｑし、第１の引き止めベルト６によって、押し波方向ａの波力に抗して起立位置Ｕ１に保持されるようになる。また、図９のように、押し波が終わり、ついで引き波が発生したとき、扉体１は左方向に転動した後に左回転Ｒし、第２の引き止めベルト７によって、引き波方向ｂの波力に抗して起立位置Ｕ２に保持されるようになる。
【００８３】
前記実施形態では、１枚の扉体１について説明したが、前述のように、港湾の防波堤で仕切られた出入口等の幅が広い場合には、図７（ａ）およびそのＩ−Ｉ線方向から見た正面図である図１０（ａ）に示したように、扉体１は、その幅をカバーできるように、横並び状で複数個が配列されることになる。
【００８４】
この場合、隣り合う扉体１の間に、扉体１の横方向移動を規制するガイド板１４を設けることが好ましい。このガイド板１４によって、横並び状の扉体１の横方向移動を確実に規制することができる。
【００８５】
扉体１は、水中において倒伏位置Ｄと起立位置Ｕ１，Ｕ２とに揺動するから、水上において、それを目視で確認することは困難なことがある。
【００８６】
そこで、図１０（ｂ）に示すように、倒伏位置Ｄにおける扉体１の一端部１ａと他端部１ｂとに、平常時に水面に浮上するブイ１５ａ，１５ｂをそれぞれ取付ける。
【００８７】
そして、水面に２個のブイ１５ａ，１５ｂが見えると、扉体１は倒伏位置Ｄであることが簡易に確認できる。
【００８８】
扉体１は、押し波時に起立位置Ｕ１に起き上がると、他端部１ｂ側のブイ１５ｂは下方に引っ張られて水中に沈む。また、引き波時に起立位置Ｕ２に起き上がると、一端部１ａ側のブイ１５ａは下方に引っ張られて水中に沈む。したがって、水面に１個のブイ１５ａまたは１５ｂのいずれかが見えると、扉体１は起立位置Ｕ１またはＵ２であることが簡易に確認できる。なお、２個のブイ１５ａ，１５ｂの色を変えておけば、押し波時の起立位置Ｕ１か引き波時の起立位置Ｕ２かを確認できる。
【００８９】
このようなブイ１５ａ，１５ｂ以外に、例えば扉体１の上面１ｃに傾斜計１６を取付け、この信号でランプを点灯等することにより、倒伏位置Ｄか起立位置Ｕ１，Ｕ２かを確認できる。
【００９０】
前記実施形態では、扉体１の中空部３に液体を充填することで、扉体１を水底面２に設置しており、この液体の充填量は適宜に調整することができる。
【００９１】
すなわち、図１１（ａ）に示すように、扉体１の上面１ｃの一端部１ａと他端部１ｂの略中間に、中空部３に対して、水（液体…ハッチンング部分参照）ｗを給排可能な水専用バルブ１８ａと、空気（気体…白抜き部分参照）ｅを給排可能な空気専用バルブ１８ｂとを設ける。なお、上面１ｃの一端部１ａと他端部１ｂの付近に、中空部３に対して、水ｗまたは空気ｅを選択的に給排可能な水・空気兼用バルブ１８ｃ，１８ｄをそれぞれ設ける。各バルブ１８ａ〜１８ｄには、外部から水ｗまたは空気ｅを給排可能なパイプ（不図示）がそれぞれ接続されている。
【００９２】
そして、押し波が到来する前に、図１１（ａ）のように、水専用バルブ１８ａから水ｗを排出すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを供給することにより、水ｗの充填水位が下がって、扉体１に浮力が付与されるようになる。
【００９３】
これにより、図１１（ｂ）から（ｃ）のように、扉体１の起立速度が速くなるとともに、小さな押し波の波力でも起立させることが可能になる。
【００９４】
同様に、引き波が到来する前に、図１２（ａ）のように、水専用バルブ１８ａから水ｗを排出すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを供給することにより、水ｗの充填水位が下がって、扉体１に浮力が付与されるようになる。
【００９５】
これにより、図１２（ｂ）から（ｃ）のように、扉体１の起立速度が速くなるとともに、小さな引き波の波力でも起立させることが可能になる。
【００９６】
図１３〜図１６は、図１１、図１２の変形例である。すなわち、図１３（ａ）に示すように、扉体１の上面１ｃの一端部１ａと他端部１ｂの略中間で中空部３を仕切り壁２０で２室３Ａ，３Ｂに仕切る。
【００９７】
各室３Ａ，３Ｂに対して、水ｗを給排可能な水専用バルブ１８ａと、空気ｅを給排可能な空気専用バルブ１８ｂとを設ける。また、一端部１ａと他端部１ｂの付近に、各室３Ａ，３Ｂに対して、水ｗまたは空気ｅを選択的に給排可能な水・空気兼用バルブ１８ｃ，１８ｄをそれぞれ設ける。
【００９８】
そして、押し波が到来する前に、図１３（ａ）のように、押し波側の室３Ａの水専用バルブ１８ａから水ｗを排出すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを供給する。また、引き波側の室３Ｂの水専用バルブ１８ａから水ｗを供給すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを排出する。これにより、押し波側の室３Ａの水ｗの充填水位が下がって、扉体１の押し波側の室（上室）３Ａに浮力が付与されるようになる。
【００９９】
これにより、図１３（ｂ）から（ｃ）のように、扉体１を押し波方向ａの起立位置Ｕ１に強制的に起立させることができる。
【０１００】
この扉体１の起立位置Ｕ１において、図１４（ａ）のように、押し波側の室３Ａの水専用バルブ１８ａから水ｗを供給すると同時に、水・空気兼用バルブ１８ｃから空気ｅを排出する。また、引き波側の室３Ｂの水・空気兼用バルブ１８ｄから水ｗを排出すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを供給する。これにより、水を供給した押し波側の室（上室）３Ａに重力が付与されるようになるから、図１４（ｂ）のように、扉体１を倒伏位置Ｄに強制的に倒伏させることができる。
【０１０１】
同様に、押し波が到来する前に、図１５（ａ）のように、引き波側の室３Ｂの水専用バルブ１８ａから水ｗを排出すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを供給する。また、押し波側の室３Ａの水専用バルブ１８ａから水ｗを供給すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを排出する。これにより、引き波側の室３Ｂの水ｗの充填水位が下がって、扉体１の引き波側の室（上室）３Ｂに浮力が付与されるようになる。
【０１０２】
これにより、図１５（ｂ）から（ｃ）のように、扉体１を引き波方向ａの起立位置Ｕ２に強制的に起立させることができる。
【０１０３】
この扉体１の起立位置Ｕ２において、図１６（ａ）のように、引き波側の室３Ｂの水専用バルブ１８ａから水ｗを供給すると同時に、水・空気兼用バルブ１８ｄから空気ｅを排出する。また、押し波側の室３Ａの水・空気兼用バルブ１８ｃから水ｗを排出すると同時に、空気専用バルブ１８ｂから空気ｅを供給する。これにより、水を供給した引き波側の室（上室）３Ｂに重力が付与されるようになるから、図１６（ｂ）のように、扉体１を倒伏位置Ｄに強制的に倒伏させることができる。
【０１０４】
前記実施形態の起伏式防波装置は、港湾の防波堤で仕切られた出入口（水路）や河川の河口等の水底面２に設置することを前提としたが、これらに限られるものではない。例えば、港湾や河川の防波堤等の上面（押し波や引き波で水がくれば、水底面となる。）に設置することも可能である。また、水門、樋門、防潮堤の防潮扉等に代えて設置することも可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１    扉体
１ａ  一端部
１ｂ  他端部
１ｃ  上面
１ｄ  下面
２    水底面
３    中空部
３Ａ，３Ｂ  室
４    第１の固定ベルト
５    第２の固定ベルト
６    第１の引き止めベルト（第１の保持部材）
７    第２の引き止めベルト（第２の保持部材）
１８ａ〜１８ｄ  バルブ
２０  仕切り壁
ａ    押し波方向
ｂ    引き波方向
Ｄ    倒伏位置
Ｕ１，Ｕ２  起立位置
【図１】
2010265618.tif 000003
【図２】
2010265618.tif 000004
【図３】
2010265618.tif 000005
【図４】
2010265618.tif 000006
【図５】
2010265618.tif 000007
【図６】
2010265618.tif 000008
【図７】
2010265618.tif 000009
【図８】
2010265618.tif 000010
【図９】
2010265618.tif 000011
【図１０】
2010265618.tif 000012
【図１１】
2010265618.tif 000013
【図１２】
2010265618.tif 000014
【図１３】
2010265618.tif 000015
【図１４】
2010265618.tif 000016
【図１５】
2010265618.tif 000017
【図１６】
2010265618.tif 000018