(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端側の回転軸を支点として起伏揺動すべく、水路又は港湾に設けられた基礎部に設置された扉体の起立により前記水路又は港湾を締め切る起伏ゲート式防波堤の前記扉体に給気、或いは扉体から排気を行う設備であって、
前記扉体は、倒伏状態にある場合の下面側の、起立状態にある場合の下方を開放した浮力室が、頂部側に形成され、
地上に設置された給排気装置と前記扉体の浮力室を繋ぐ給排気管の、地上部分に給排気弁を設けると共に水中部分に排水槽を設けたことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【請求項２】
前記排水槽は、前記給排気管の最低部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【請求項３】
前記排水槽の底部に、排水槽内の水を放出させるドレン管が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【請求項４】
前記ドレン管の途中に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【請求項５】
前記ドレン管の排出側端面は、倒伏状態にある扉体の前記浮力室の開放部と相対するように設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【請求項６】
前記排水槽と前記浮力室を繋ぐ給排気管部に絞りが設けられていることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【請求項７】
前記絞りと並列に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の起伏ゲート式防波堤の給排気設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高潮対策として港湾に設置される起伏ゲート式防波堤の給排気設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の起伏ゲート式防波堤として、浮力によって扉体の起伏を行うものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような起伏ゲート式防波堤では、扉体に設けた浮力室に給気し、浮力室内の海水を排水することで、扉体を浮上させる。また、浮力室の空気を排気し、海水を注入することで扉体を倒伏させる。これら一連の動作に給排気設備が必要である。
【０００４】
この給排気設備として、特許文献１では、図６に示すように、浮力室２ａへの給気は給気専用の給気管１を介して行い、浮力室２ａからの排気は扉体２の先端に取り付けた排気弁３を開くことにより行うものを開示している。
【０００５】
しかしながら、このような給排気設備の場合、排気弁は水中で動作する必要があるので、排気弁の信頼性に不安がある。なお、図６中の４は給気管１に設けられた給気弁を示す。
【０００６】
一方、図７に示すように、途中に給排気弁６を介設した給排気管５を扉体２の浮力室２ａに接続して浮力室２ａへの給気、浮力室２ａからの排気を行うものもある。この場合、特許文献１のように水中で動作する排気弁は不要である。
【０００７】
しかしながら、扉体２の倒伏に際し、給排気弁６を開放して浮力室２ａの空気を排気する時に、空気と共に吸い込んでしまった水７が給排気管５の最低部又は局部的な低部に滞留し、排気を阻害する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２０７２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする問題点は、水中で動作する排気弁が不要な、給排気管を扉体の浮力室に接続して浮力室への給排気を行う給排気設備では、排気時に吸い込んだ水が給排気管内に滞留し、排気を阻害する場合があるという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の起伏ゲート式防波堤の給排気設備は、
給排気管を扉体の浮力室に接続して浮力室への給排気を行う給排気設備であっても、排気時に吸い込んだ水が給排気管内に滞留し、排気を阻害することがないようにするために、
基端側の回転軸を支点として起伏揺動すべく、水路又は港湾に設けられた基礎部に設置された扉体の起立により前記水路又は港湾を締め切る起伏ゲート式防波堤の前記扉体への給気、或いは扉体から排気を行う設備であって、
前記扉体は、倒伏状態にある場合の下面側の、起立状態にある場合の下方を開放した浮力室が、頂部側に形成され、
地上に設置された給排気装置と前記扉体の浮力室を繋ぐ給排気管の、地上部分に給排気弁を設けると共に水中部分に排水槽を設けたことを最も主要な特徴としている。
【００１１】
本発明は、給排気管の水中部分に排水槽を設けるので、扉体を倒伏する際の排気時に、給排気管に吸い込まれた水は、排水槽に溜まることになって、排気を阻害することがなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、給排気管の水中部分に排水槽を設けることで、扉体を倒伏する際の排気時に、給排気管に水を吸い込んだ場合も、吸い込まれた水を排水槽に溜めることができるので、排気経路を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の給排気設備を備えた起伏ゲート式防波堤の排気時（倒伏操作時）を説明する概略図、（ｂ）は同じく給気時（起立操作時）を説明する概略図である。
【図２】（ａ）は扉体の起立完了時の状態を説明する図、（ｂ）は津波、高潮が来襲して立ち上がった直立状態を説明する図である。
【図３】排水槽に溜まった水を給気圧により排水する作用を説明する図である。
【図４】排気経路の確保に必要な排水槽内の空気層高さを得るための絞りの圧損を説明する図である。
【図５】扉体の他の構造を説明する図で、（ａ）は空気弁が連通部を開放している状態の図、（ｂ）は空気弁が連通部を閉じている状態の図である。
【図６】給気管を介して給気し、扉体の先端に取り付けた排気弁を開いて排気する給排気設備を説明する図である。
【図７】扉体の浮力室に接続した給排気管を用いて浮力室への給排気を行う給排気設備を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では、給排気管を扉体の浮力室に接続して浮力室への給排気を行う給排気設備であっても、排気時に吸い込んだ水が給排気管内に滞留し、排気を阻害することがないようにするという目的を、給排気管の水中部分に排水槽を設けることで実現した。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図４を用いて詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の給排気設備を備えた起伏ゲート式防波堤の排気時（倒伏操作時）を説明する概略図、（ｂ）は同じく給気時（起立操作時）を説明する概略図である。
【００１６】
図１において、２は水路又は港湾に設けられた基礎部８に設置された扉体であり、基端側の回転軸２ｂを支点として起伏揺動するようになされている。この扉体２は、その頂部側に浮力室２ａが形成されており、この浮力室２ａは、倒伏状態にある場合の下面側の、起立状態にある場合の下方を外部に開放する開放部２ａａを有している。
【００１７】
５は地上に設置された図示省略した給排気装置（レシーバタンクとコンプレッサ）と前記扉体２の浮力室２ａを繋ぐ給排気管であり、一方端は図示省略した前記給排気装置に接続し、他方端は前記浮力室２ａの頂部側に位置するように設けられている。なお、この給排気管５の扉体２への挿入部近傍はフレキシブルホース５ａで形成され、扉体２の起伏動作による位置の変化を吸収できるようになっている。
【００１８】
前記給排気管５の、地上部分には給排気弁６が、また、同じく水中部分には排水槽９がそれぞれ設けられている。この排水槽９は、排気中に吸い込まれた水７が排水槽９内に溜まるように、給排気管５の例えば最も低い位置（最低部）に設けられている。また、この排水槽９への給排気管５の接続位置は、排気中に吸い込まれた水７が排水槽９内に溜まった場合でも、排気経路を確保できるように、排水槽９の上方で接続している。
【００１９】
上記構成の給排気設備を備えた起伏ゲート式防波堤は、浮力室２ａに給気することにより発生する浮力によって起立している。起立完了時は、図２（ａ）に示すように、扉体２の先端が水面より少し突出した位置であり、給排気弁６を閉塞して起立状態を維持している。
【００２０】
この状態で、津波、高潮が来襲した場合は、押波（港外側と港内側の水位差）によって、扉体が図２（ｂ）に示す直立状態まで立ち上がる。津波、高潮が収まったときは、港外側の水位が低下し、港内側との水位差がなくなるので、図２（ａ）の位置に戻る。
【００２１】
前記起立状態からの倒伏操作は、以下のように行う。
先ず、給排気弁６を開放する。この給排気弁６の開放により、水圧によって生じる圧力差により浮力室２ａ内の空気が排気され、開放部２ａａより浮力室２ａ内に水７が侵入し、扉体２が浮力を失って倒伏する（図１（ａ）参照）。
【００２２】
この倒伏時、給排気弁６を開放した排気中に、給排気管５内に水７が吸い込まれた場合でも、図１（ａ）に示すように、吸い込まれた水７は排水槽９に溜まるので、給排気管５内に水７が溜まらず、排気を阻害することがなくなる。
【００２３】
一方、扉体２の起立操作時には、給排気弁６を開放して給排気装置から給排気管５に空気を送り込めば、空気は排水槽９を経て浮力室２ａに送り込まれ、浮力室２ａ内に溜まった水を開放部２ａａから押し出して扉体２を起立させる（図１（ｂ））。
【００２４】
この給気時、図１の例のように、排水槽９の底部にドレン管１０を設けておけば、給気圧がドレン管１０の排出側の水圧よりも高い場合には、排水槽９への前記給気により排水槽９内に溜まった水７を、ドレン管１０を通して排出することが可能になる。
【００２５】
この際、図１の例のように、排水槽９と浮力室２ａを繋ぐ給排気管５部に絞り１１を設けておけば、この絞り１１の作用によって図３に示すように排水槽９内の圧力が上昇するので、前記ドレン管１０からの排水がより効率良く行えるようになる。
【００２６】
前記ドレン管１０を設ける場合は、ドレン管１０の途中に逆止弁１２を設けておけば、水中の水７が排水槽９に侵入することを防ぐことができる。また、排水槽９と浮力室２ａを繋ぐ給排気管５部に前記絞り１１を設ける場合、図１に示すように、この絞り１１と並列に逆止弁１３を設けておけば、排気時の排気が良好に行えるようになる。
【００２７】
ところで、給気時、排水槽９内に溜まった水７が前記ドレン管１０から排出された後は、浮力室２ａへの給気の一部がドレン管１０を介して水中に排出され、給気効率が悪くなる。
【００２８】
従って、ドレン管１０を介して水中に排出される前記給気の一部を浮力室２ａに導くように、ドレン管１０の排出側端面１０ａを、図１（ｂ）のように、倒伏状態にある扉体２の前記浮力室２ａの開放部２ａａと相対するように位置させておくことが望ましい。
【００２９】
ところで、前記絞り１１を設置する場合、必要とする圧損ΔＰ1は、以下のように計算することができる。
【００３０】
先ず、図４に示すように、水面から倒伏時の扉体２の下面側までの距離をｈ1’、 水面からドレン管１０の排出側端面１０ａまでの距離をｈ2’、水面から排水槽９の上面までの距離をｈT、排気経路の確保に必要な排水槽９内の空気層高さをｈXとする。また、倒伏時の扉体２の浮力室２ａ内の水７の高さをｈ1、逆止弁１２の圧損をΔＰ2、水の比重をρ、重力加速度をｇとする。
【００３１】
倒伏時の扉体２の浮力室２ａの開放部２ａａにおける水圧ＰWは、ＰW＝ρｇｈ1’、ドレン管１０の排出側端面１０ａにおける水圧ＰW’は、ＰW’＝ρｇｈ2’、給気圧Ｐは、Ｐ＝ＰW−ρｇｈ1＋ΔＰ1＝ＰW’ −ρｇ（ｈ2’ −ｈX−ｈT）＋ΔＰ2で求めることができる。
【００３２】
従って、倒伏時の扉体２の浮力室２ａ内の水７の高さｈ1を０とした場合、前記給気圧Ｐを求める式より、前記絞り１１が必要とする圧損ΔＰ1は、ＰW’ ―ＰW―ρｇ（ｈ2’ −ｈX−ｈT）＋ΔＰ2で求めることができる。
【００３３】
前記圧損ΔＰ1を求める式中のＰWにρｇｈ1’を、ＰW’にρｇｈ2’を代入して整理すると、ρｇ（ｈ2’ −ｈ1’ ）−ρｇ（ｈ2’ −ｈX−ｈT）＋ΔＰ2＝ρｇ（ｈX＋ｈT−ｈ1’ ）＋ΔＰ2となる。
【００３４】
よって、前記絞り１１としては、ρｇ（ｈX＋ｈT−ｈ1’ ）＋ΔＰ2以上の圧損ΔＰ1を有するものを設置すればよい。
【００３５】
起伏ゲート式防波堤を構成する扉体２が複数基並設されている場合、給排気弁６は複数基の扉体２で共通としても良いが、給排気管５、排水槽９、絞り１１、逆止弁１２、１３等の水中に配置するものは扉体２ごとに設置する。当然、給排気弁６を扉体２ごとに設置しても良い。
【００３６】
本発明は、図１〜図４で説明した例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００３７】
例えば扉体２の浮力室２ａを、図５に示すように、給排気管５の他方端を導いた部分とその他の部分に区画し、これら区画した両部分の連通部２ａｂを、空気弁１４により密閉又は開放するようにしても良い。
【００３８】
すなわち、基端側を回転自在に支持したリンク部材１５の先端側にフロート１６を、中央部分に空気弁１４を取り付けることで、浮力室２ａ内に侵入した水７の水位によって、浮力室２ａの連通部２ａｂを空気弁１４で塞いだり、開放したりさせるのである。なお、図５中の１７は空気弁１４の開放位置を規制するストッパである。
【００３９】
つまり、給気時には、給排気弁６を開放して給気すれば、排水槽９、絞り１１を介して浮力室２ａに送り込まれた空気は、空気弁１４を押し、連通孔２ａｂを開放して浮力室２ａ内に至り、浮力室２ａ内の水７を開放部２ａａから排水する。給気が終了した扉体２の起立状態時は、空気弁１４はフロート１６の重力により浮力室２ａの連通部２ａｂを開いた状態を維持している。
【００４０】
一方、起立状態から排気して扉体２を倒伏させる時は、給排気弁６を開放すれば、水圧差により浮力室２ａ内の空気が排気され、開放部２ａａより浮力室２ａ内に水７が侵入し、扉体２が倒伏する。
【００４１】
扉体２の倒伏が進んで浮力室２ａ内に所定量の水７が侵入すると、フロート１５の浮力により、空気弁１４は図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態に連通部２ａｂを閉塞し、倒伏が終了する。
【００４２】
つまり、この図５の構成の扉体２を採用した場合、排気時に給排気管５に水７が吸い込まれることを可及的に抑制することができる。
【符号の説明】
【００４３】
２    扉体
２ａ    浮力室
２ａａ    開放部
２ｂ    回転軸
５    給排気管
６    給排気弁
７    水
８    基礎部
９    排水槽
１０    ドレン管
１０ａ    排出側端面
１１    絞り
１２、１３    逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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