(57)【要約】【課題】平穏時には海底に埋伏させ、荒天時には海上に突出させて港口を閉塞する。【解決手段】港内外を仕切る海底面に設けた基礎３を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で基礎の表面に開口させて直線配列された複数の下部鋼管４と、鋼管４に昇降可能に挿通され、かつ下面開口し上部閉塞された上部鋼管６と、海底に埋設され、鋼管４の底部に接続された送通管８と、陸上部にあって配管８を通じて鋼管６に空気を通風するための空気供給装置９とを備え、鋼管６を海面上に突出させて港内外を仕切るものにおいて、鋼管６の適宜位置外周に余剰空気の開口部１５を設けた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底面に設けたコンクリート基礎を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で前記コンクリート基礎の表面に上面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、
該下部鋼管に摺動可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された上部鋼管と、
海底に埋設され、前記下部鋼管の底部に接続された送通管と、
該送通管を通じて前記上部鋼管内に空気を供給する空気供給装置とを備え、空気により上部鋼管に浮力を生じさせて海面上に前記上部鋼管を突出させる可動式防波堤であって、
前記上部鋼管を海面上に所定高さで突出させる浮力が得られる位置に空気抜き孔を設けたことを特徴とする可動式防波堤。
【請求項２】
請求項１において、前記上部鋼管の海面上に所定高さ突出させる部分の前記上部鋼管重量をＷ１、上部鋼管の海水中部分の水中重量をＷ２、前記上部鋼管の内空面積をＳ、海水の単位重量をγｗとすると、海面から前記空気抜き孔までの距離Ｈは、Ｈ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／（γｗ×Ｓ）であることを特徴とする可動式防波堤。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記空気抜き孔は、前記上部鋼管に１以上設けられ、前記空気供給装置の単位時間当たりの供給量と同量の排出機能を有することを特徴とする可動式防波堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば港湾の内外を仕切る可動式防波堤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の防波堤は、港口部左右において、陸上部から連続して海底の地盤上に固定設置される細長状のコンクリートブロックなどからなるものであり、中央部は航路などの開放水域としてあけ、両防波堤の対向端上部に紅灯、緑灯からなる航路標識塔を配置することで、湾内に出入りする船舶の誘導を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この構造において、港湾部が自然地形によって十分に包囲されていない場合は、台風などの荒天時には、波のうねりが大きく、外海で発生した長周期の波浪が開放水域より入射して港内の静穏度が確保できず、波浪の侵入により港内に係船されている船舶が大きく揺動し、係船索が破断したり、船舶そのものが岸壁に衝突する可能性があった。
【０００４】
また、荒天対策として、前記防波堤に加え、開放水域の沖合にコンクリートブロックなどからなる消波提を固定設置する場合もあるが、このような消波提を設置したのでは港内を出入りする船舶にとっては見通しが悪いとともに、航路障害となり、港内に出入港する船舶は消波提を迂回して出入りしなければならず、操船が面倒であるほか、景観的にも問題があった。
【０００５】
その逆に、凪などの平穏時においては、開放水域の一箇所でしか外海に開放されていないため、港内は閉鎖水域となりやすく、水質が悪化しやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するものであり、その目的は凪などの平穏時には海底に埋伏させて船舶を通過可能とさせ、荒天時には海上に突出させて港口を閉塞することによって、波浪の港内への侵入を阻止できるようにした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、海底面に設けたコンクリート基礎を貫通して海底地盤内に鉛直に挿通され、かつ密集状態で前記コンクリート基礎の表面に上面を開口させて配列された複数の下部鋼管と、該下部鋼管に摺動可能に挿通され、かつ下面が開口し上部が閉塞された上部鋼管と、海底に埋設され、前記下部鋼管の底部に接続された送通管と、該送通管を通じて前記上部鋼管内に空気を供給する空気供給装置とを備え、空気により上部鋼管に浮力を生じさせて海面上に前記上部鋼管を突出させる可動式防波堤であって、前記上部鋼管を海面上に所定高さで突出させる浮力が得られる位置に空気抜き孔を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、前記上部鋼管の海面上に所定高さ突出させる部分の前記上部鋼管重量をＷ１、上部鋼管の海水中部分の水中重量をＷ２、前記上部鋼管の内空面積をＳ、海水の単位重量をγｗとすると、海面から前記空気抜き孔までの距離Ｈは、Ｈ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／（γｗ×Ｓ）であることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記空気抜き孔は、前記上部鋼管に１以上設けられ、前記空気供給装置の単位時間当たりの供給量と同量の排出機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
したがって本発明では、凪の時には上部鋼管の柱列を海底面に埋伏させておくことで、外海と港内とを完全開放する。また荒天時においては空気供給装置により上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ることで、鋼管の柱列を海上に現した状態で港口を閉塞し、波浪の入射を防止し、港内を静穏な状態に保持する。なお、余剰の空気は開口部より排出されるため、過剰の浮力が生ずることなく、常時海面に一定高さで屹立する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態に付添付図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明に係る可動式防波堤の平面図、正面図及び側断面図を示す。図において、港の内外を仕切る既存の固定式防波堤１の中央位置、すなわち開放水域における海底地盤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が敷設されている。
【００１２】
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下部鋼管４が密集して一直線上に埋設されている。
【００１３】
各下部鋼管４の底部は水中コンクリート５によって閉塞されているとともに、上部側は基礎コンクリート２の表面側に開口され、この各下部鋼管４に昇降式防波堤を構成する上部鋼管６を昇降可能に挿通している。
【００１４】
各下部鋼管４の下部一側部には、特に図１に示すように、分岐管７が突設され、各分岐管７には海底地盤内に埋設状態に配管された送通管８が連結されている。
【００１５】
送通管８は、図３に示すように、陸上部側の図示しない管理棟などに設けられた空気供給装置９に電磁弁１０を介して連通しており、空気供給装置９の駆動制御は制御部１２により行われる。
【００１６】
上部鋼管６の底面は開口されているとともに、頂部は蓋され、頂部周縁にはフランジ６ａが形成されている。この頂部上面には上部鋼管６の内側に連通する電磁弁１１が設けられ、この電磁弁１１は同じく管理棟からの遠隔操作により、開閉制御される。
【００１７】
上部鋼管が上昇する際は、制御部１２からの指示により、空気供給装置９から空気が供給され送通管８を通じて上部鋼管６と下部鋼管４によって囲われる空間内に注入され、下降する際は、制御部１２からの指示により、電磁弁１１が開き、上部鋼管６内部の空気を排出することによって上部鋼管６は下降し、下部鋼管４の内部に納まる。
【００１８】
また、上部鋼管６の内部は図４に断面して示すように、複数の補強リブ１４が放射状に設けられ、高波などの水圧に抗することができる。
【００１９】
さらに、上部鋼管６の所定位置には特に図３に示すように余剰空気を排出する開口部１５が開口されており、空気供給装置９の駆動により供給される空気により上部鋼管６に浮力を生じさせ、海面ＷＬ上に所定の長さだけ突出させる際に、余剰空気を排出し、常時所定の長さに保持するためのものである。
【００２０】
上部鋼管６の海面ＷＬ上に所定高さ突出させる部分の上部鋼管重量をＷ１、上部鋼管の海水中部分の水中重量をＷ２、前記上部鋼管の内空面積をＳ、海水の単位重量をγｗとすると、海面ＷＬから前記空気抜き孔までの距離Ｈは、γｗ×Ｈ×Ｓ＝Ｗ１＋Ｗ２（式１とする）となる。式１を変形するとＨ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／（γｗ×Ｓ）となり開口位置Ｈを決定することが可能となる。
【００２１】
なお、開口部１５から余剰の空気が排出された以後は空気を供給しなくとも、上部鋼管６は所定の長さで海面ＷＬ上に突出した状態が保持されるが、波の高さ変動に応じてその都度上下して空気が排出されるために、上部鋼管６の海面上への突出量が常時所定の長さとなるよう空気供給装置９が駆動制御される。空気供給装置９の駆動制御方法は、常時、連続注入してもよいが、所定の時間間隔毎に注入する方法でもよい。
【００２２】
図２、３は荒天下における波のうねりが大きい状態であって、上部鋼管６の柱列が海上に突出している状態を示す。なお、柱列の間には多少の隙間が生じているが、波の大部分は柱列に衝突し、隙間から港内に侵入する波の量は僅かであるため、港内は多少のうねりを生ずる程度のものとなる。
【００２３】
また、上部鋼管６の上昇位置において、上部鋼管６の基部側は図示しないストッパによって基礎コンクリート２の下部側に位置し、波浪による曲げモーメントを基礎コンクリート１の部分で受けるようになっているほか、両鋼管４、６の摺動接触部には防水パッキン、防錆表面処理などにより、気密性、防錆性などが保持されるようになっている。
【００２４】
なお、開口部１５を設けたことから浮力は常に一定となるために上部鋼管６が下部鋼管４から抜け出ることはないので、ストッパは設けなくてもよい。
【００２５】
以上において、図５（ａ）に示すように、凪の時は電磁弁１１を解放し、上部鋼管６内部の空気を排出することによって上部鋼管６は下降し、下部鋼管４の内部に納まり、海底面ＧＬと同一レベルとし、この部分が開放水域となり、海上を航行する船舶１６は自由に港内外を出入りできる。
【００２６】
この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なら、付近を航行したり、入出港する船舶１６に対して、電光掲示板や、船舶無線、港内放送など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、当該港内の保有あるいは入港予定の全船舶が港内に待避したことを確認した上で、（ｂ）に示すごとく、電磁弁１１を閉め、空気供給装置９にて空気を送通管８を通じて上部鋼管６と下部鋼管４によって囲われる空間内に注入することにより、上部鋼管６は浮力を得て上昇し、（ｃ）及び図２、３に示すごとく海上に屹立して入射する波浪を受けとめ、これによって、港内を静穏な状態に保持する。
【００２７】
なお、台風などでは異常高潮位などが生ずる場合があり、通常の固定式防波堤１では高波が防波堤１を越え、洪水が生ずる危険性があるが、可動式の場合には、その潮位に応じて常時上部鋼管６は所定の高さで海上に位置するため、異常高潮位に伴う洪水の危険性も回避できるものとなる。
【００２８】
荒天状態から再び海上が凪いだと判断されたならば、再び港内を開放する旨の警報を発した上で、（ｄ）に示すように、電磁弁１１を解放し、上部鋼管６内部の空気を排出することで上部鋼管６の柱列は浮力を失い、下部鋼管４内に下降格納される。これにより再び（ａ）に示すように、開放水域が形成され、船舶１６が自由に入出航可能な状態となる。
【００２９】
以上の可動式防波堤は、実施の形態に示すように、既存の固定式防波堤１の間であって、開放水域部分となる海底面に配置し、荒天時において開放水域全てを締切るようにもできるし、あるいは既存防波堤１の開放水域における沖合の海底面に配置しておくこともできる。さらには、凪の時の港口の広さを十分確保したい場合には、全体を可動式防波堤で構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る可動式防波堤の平面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】同側断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は同防波堤の昇降状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  防波堤
２  基礎コンクリート
３  根固め石
４  下部鋼管
５  水中コンクリート
６  上部鋼管（可動式防波堤）
７  分岐管
８  送通管
９  空気供給装置
１０、１１  電磁弁
１２  制御部
１４  補強リブ
１５  開口部
１６  船舶
Ｅ  海底地盤
ＷＬ  海面
ＧＬ  海底面
【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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