(57)【要約】【課題】送気管の配置状態を維持すること。【解決手段】上下に長尺に形成され、水底側に開口部１１ａを有して水底地盤Ｅ内に挿入固定された外筒管１１と、外筒管１１の内部に挿入され、外筒管１１の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管１２と、浮上管１２の内部に気体を供給する送気管３とを備える可動式防波堤１０において、外筒管１１は、その外側に上端から上下方向に連続して上部１１Ａａが開口し底部１１Ａｂが閉塞された空間を形成するガイド部１１Ａと、ガイド部１１Ａの閉塞された底部１１Ａｂの位置でガイド部１１Ａの空間から自身の内部に通じる開口穴１１Ｂとを有しており、送気管３は、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口から挿入されて先端部３Ａが底部１１Ａｂに至り開口穴１１Ｂに挿入され、当該先端部３Ａに開口穴１１Ｂの縁部に係止される係止部３Ｃを有する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に長尺に形成され、水底側に開口部を有して水底地盤内に挿入固定された外筒管と、前記外筒管の内部に挿入され、前記外筒管の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管と、前記浮上管の内部に気体を供給する送気管とを備える可動式防波堤において、
前記外筒管は、その外側に上端から上下方向に連続して上部が開口し底部が閉塞された空間を形成するガイド部と、前記ガイド部の閉塞された底部の位置で前記ガイド部の空間から自身の内部に通じる開口穴とを有しており、
前記送気管は、前記ガイド部の上部の開口から挿入されて先端部が前記底部に至り前記開口穴に挿入され、当該先端部に前記開口穴の縁部に係止される係止部を有することを特徴とする可動式防波堤。
【請求項２】
前記送気管は、前記開口部に対する前記係止部の係止を解除する解除手段を有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３】
上下に長尺に形成され、水底側に開口部を有して水底地盤内に挿入固定された外筒管と、前記外筒管の内部に挿入され、前記外筒管の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管と、前記浮上管の内部に気体を供給する送気管とを備える可動式防波堤において、
前記外筒管は、その外側に上端から上下方向に連続して上部が開口し底部が閉塞された空間を形成するガイド部と前記ガイド部の閉塞された底部の位置で前記ガイド部の空間から自身の内部に通じる開口穴とを有し、前記送気管は、前記ガイド部の上部の開口から挿入されて先端部が前記底部に至り前記開口穴に挿入されており、
前記ガイド部の内部であって前記送気管が前記開口部に挿入される部分に注入されて前記送気管の移動を規制する充填部材を有することを特徴とする可動式防波堤。
【請求項４】
前記ガイド部の上部の開口の位置で前記送気管を前記外筒管側に固定する固定部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の可動式防波堤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の可動式防波堤を水底に複数配列したことを特徴とする可動式防波施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、必要に応じて水底から水面上に突出する可動式防波堤および可動式防波施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
水底に昇降可能な防波装置を設置して、津波が発生した場合や荒天時などには、防波装置を水面上まで突出させて、波の影響を低減する可動式防波堤が提案されている。例えば、特許文献１には、水底面に設けたコンクリートを貫通して水底地盤内に鉛直に挿入固定され、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外筒管と、外筒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管と、各浮上管内に気体を供給するための送気管を有する給気装置とを備えた可動式防波堤が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１６１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような可動式防波堤において、給気装置の送気管は、浮上管の底部から気体を供給するため、水底下に埋設された外筒管と共に水底下に配設され、先端が外筒管の外側から外筒管の内部に挿入されている。このような送気管にあっては、上記のような設置の作業が容易ではなく、しかも、浮上管を水面上まで突出させる際の気圧により、外筒管に挿入された先端が外筒管から外れてしまうおそれがあった。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、送気管の配置状態を維持することのできる可動式防波堤および可動式防波施設を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の可動式防波堤は、上下に長尺に形成され、水底側に開口部を有して水底地盤内に挿入固定された外筒管と、前記外筒管の内部に挿入され、前記外筒管の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管と、前記浮上管の内部に気体を供給する送気管とを備える可動式防波堤において、前記外筒管は、その外側に上端から上下方向に連続して上部が開口し底部が閉塞された空間を形成するガイド部と、前記ガイド部の閉塞された底部の位置で前記ガイド部の空間から自身の内部に通じる開口穴とを有しており、前記送気管は、前記ガイド部の上部の開口から挿入されて先端部が前記底部に至り前記開口穴に挿入され、当該先端部に前記開口穴の縁部に係止される係止部を有することを特徴とする。
【０００７】
この可動式防波堤によれば、ガイド部により、水底地盤内に挿入固定された外筒管の外側に沿って送気管の先端部を開口穴に挿入される位置まで移動させることができる。しかも、係止部により、開口穴に挿入された先端部を係止し、開口穴から先端部を抜け止めすることができる。この結果、送気管の配置状態を維持することができる。
【０００８】
また、本発明の可動式防波堤では、前記送気管は、前記開口部に対する前記係止部の係止を解除する解除手段を有することを特徴とする。
【０００９】
この可動式防波堤によれば、解除手段により開口部に対する係止部の係止を解除することで、送気管の交換時などの際に、送気管の先端部を開口穴から容易に抜くことができる。
【００１０】
また、本発明の可動式防波堤は、上下に長尺に形成され、水底側に開口部を有して水底地盤内に挿入固定された外筒管と、前記外筒管の内部に挿入され、前記外筒管の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管と、前記浮上管の内部に気体を供給する送気管とを備える可動式防波堤において、前記外筒管は、その外側に上端から上下方向に連続して上部が開口し底部が閉塞された空間を形成するガイド部と前記ガイド部の閉塞された底部の位置で前記ガイド部の空間から自身の内部に通じる開口穴とを有し、前記送気管は、前記ガイド部の上部の開口から挿入されて先端部が前記底部に至り前記開口穴に挿入されており、前記ガイド部の内部であって前記送気管が前記開口部に挿入される部分に注入されて前記送気管の移動を規制する充填部材を有することを特徴とする。
【００１１】
この可動式防波堤によれば、ガイド部により、水底地盤内に挿入固定された外筒管の外側に沿って送気管の先端部を開口穴に挿入される位置まで移動させることができる。しかも、充填部材により、開口穴に挿入された送気管の移動を規制することで、開口穴から先端部を抜け止めすることができる。この結果、送気管の配置状態を維持することができる。
【００１２】
また、本発明の可動式防波堤では、前記ガイド部の上部の開口の位置で前記送気管を前記外筒管側に固定する固定部を有することを特徴とする。
【００１３】
この可動式防波堤によれば、係止部や充填部材により開口穴から先端部を抜け止めしたうえで、さらに固定部により、ガイド部の上部の開口の位置で送気管を外筒管側に固定したことにより、送気管の配置状態を維持する効果をより顕著に得ることができる。
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明の可動式防波施設は、上述の可動式防波堤を水底に複数配列したことを特徴とする。
【００１５】
この可動式防波施設によれば、送気管の配置状態を維持することができ、可動式防波堤の可動を支障なく行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送気管の配置状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る可動式防波施設の平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ矢視一部断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤を備える可動式防波施設の全体構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤の浮上管が浮上する様子を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤の浮上管が浮上する様子を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤の浮上管が浮上する様子を示す模式図である。
【図８】図８は、図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図９】図９は、図８のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤の拡大縦断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤の拡大平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤における送気管の拡大断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤における送気管の取り付け手順を示す拡大縦断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤における送気管の取り付け手順を示す拡大縦断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤における送気管の固定構造の他の例を示す拡大縦断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態に係る可動式防波堤における送気管の固定構造の追加例を示す拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
本実施形態に係る可動式防波堤は、海底、川底などの水底に設置されて、例えば、津波や高潮などが発生した場合には、水底から水面上に浮上して、津波や高潮の通過を阻害し、港湾設備などを保護する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る可動式防波施設の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視一部断面図である。この図２は、本実施形態に係る可動式防波堤が浮上した状態を示している。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。この図３は、本実施形態に係る可動式防波堤が水底にある状態、すなわち浮上前の状態を示している。図４は、本実施形態に係る可動式防波堤を備える可動式防波施設の全体構成図である。図５〜図７は、本実施形態に係る可動式防波堤の浮上管が浮上する様子を示す模式図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、可動式防波施設１は、複数の可動式防波堤１０と、監視・制御システム施設１００とを含んで構成される。本実施形態において、複数の可動式防波堤１０は、岸壁Ｋ１、Ｋ２の間に一列に配置されて、港の内側（港内ＢＩ）と港の外側（港外ＢＯ）とを仕切っている。可動式防波堤１０は、外筒管１１の内側に浮上管１２が配置されるとともに、浮上管１２の内部に気体（本実施形態では空気）を供給することによって浮上管１２を浮上（上昇）させる構造である。なお、可動式防波堤１０は、岸壁Ｋ１、Ｋ２の間に限らず、防波堤（固定式、杭式、浮体式を含む）での間にも設置可能である。また、可動式防波堤１０は、岸壁Ｋ１、Ｋ２の間に限らず、複数配置されていてもよい。
【００２２】
それぞれの可動式防波堤１０は、各送気管３から空気が送られる。複数の送気管３は、水底に配置される送気管ダクト２にまとめられて、一方の岸壁Ｋ２上の監視・制御システム施設１００内に備えられる後述の気体供給装置に接続される。そして、有事の際、例えば、津波や高潮などの発生時には、気体供給装置から送気管３を介して、それぞれの可動式防波堤１０の浮上管１２内へ気体が供給されて、浮上管１２が水底から浮上し、浮上管１２の一部が水面から突出する。
【００２３】
図２、図３に示すように、可動式防波堤１０は、外筒管１１（可動式防波堤１０の固定部分）と、浮上管１２（可動式防波堤１０の可動部分）とを有する。外筒管１１および浮上管１２は、円筒形状の部材であり、鋼管で構成されている。外筒管１１および浮上管１２は、いずれも防食処理が施されている。なお、外筒管１１および浮上管１２は、円筒形状に限られるものではない。なお、外筒管１１および浮上管１２は、鋼管に限らず、例えば炭素繊維で構成されていてもよく、あるいは、外筒管１１または浮上管１２の一方が鋼管で、他方が炭素繊維で構成されるような異種材料による構造であってもよい。
【００２４】
外筒管１１は、上端が開口して上下に長尺に形成され、水底地盤Ｅ内に打ち込まれている。外筒管１１は、下層部が水底地盤Ｅ内に挿入固定され、上層部の周囲に捨石５が敷設されている。この捨石５の上面が水底面ＧＬとなる。外筒管１１は、水底側である上端に開口部１１ａを有する。また、外筒管１１は、水底地盤Ｅに挿入された底部から上記送気管３が差し込まれて、内部に気体出口３ａが配置される。
【００２５】
浮上管１２は、外筒管１１の内部に、外筒管１１の開口部１１ａから、外筒管１１の長手方向（管軸方向）に沿って差し込まれ、外筒管１１の長手方向に対して昇降可能に配置されている。この浮上管１２は、その内部に供給される気体によって浮力を発生して、外筒管１１から浮上可能に構成される。具体的に、図３に示すように、浮上管１２は、内部に複数の仕切部材（本実施形態では板状の部材）１５，１６が設けられている（以下、仕切部材１５を第１仕切部材１５といい、仕切部材１６を第２仕切部材１６という）。第１仕切部材１５は、浮上管１２の上方に配置され、第２仕切部材１６は、第１仕切部材１５の下方に配置される。また、浮上管１２は、上端が蓋１７によって閉塞されている。そして、浮上管１２は、第１仕切部材１５、第２仕切部材１６、および蓋１７によって、内部が複数の部屋に仕切られる。
【００２６】
第１仕切部材１５と第２仕切部材１６と浮上管１２の側壁とで仕切られる空間１３は、送気管３から浮上管１２の内部に供給された気体を溜めて、浮上管１２に浮力を発生させるための空間である。以下、空間１３を気室１３という。蓋１７と第１仕切部材１５と浮上管１２の側壁とで仕切られる空間ＣＲは、可動式防波堤１０の状態を監視したり、送気管３から気体が供給されなかった場合に浮上管１２を浮上させたり、浮上した浮上管１２を下降させて外筒管１１の内部に戻す動作をさせたりするための制御機器２０が配置されている。以下、空間ＣＲを機械室ＣＲという。第２仕切部材１６は、孔１６ａを備える。孔１６ａは、送気管３から浮上管１２の内部に供給される気体を気室１３へ導く。
【００２７】
浮上管１２は、その側壁内面に浮力発生手段１４が取り付けられる。浮力発生手段１４は、例えば、気泡を有する樹脂、例えば、発泡スチロールなどである。また、浮力発生手段１４は、単なる空間に空気や窒素などの気体を充填した構造としてもよい。可動式防波堤１０は、有事の際には浮上管１２の気室１３に気体を供給し、この気体によって浮上管１２に浮力を発生させ、浮上管１２を外筒管１１から浮上させる。浮力発生手段１４を浮上管１２に取り付けることにより、浮上管１２を浮上させる際には、浮上管１２を浮上させるために必要な浮力のうち、浮力発生手段１４が発生する浮力で不足する分を気体によってまかなえばよい。これによって、浮上管１２の内部に供給する気体の量を低減できるので、浮上管１２を迅速に浮上させることができる。
【００２８】
浮上管１２は、その下端に開口部１２ａが設けられている。そして、開口部１２ａの下方に、送気管３の気体出口３ａが配置される。なお、送気管３の気体入口は、上述した気体供給装置に接続されている。
【００２９】
気体供給装置は、図４に示すように、気体ボトル１０４と、気体ボトル１０４と送気管３との間に設けられる開閉弁１１０と、電動機１０３で駆動される圧縮機１０２とを含んで構成される。これらは、監視・制御システム施設１００に備えられる。送気管３の気体入口は、気体供給装置を構成する開閉弁１１０に接続されている。気体ボトル１０４は、圧縮機１０２によって高圧（２０ＭＰａ程度）の気体が充填される。そして、浮上管１２を浮上させる際には、開閉弁１１０が開かれて、気体ボトル１０４内の気体が送気管３を通って浮上管１２の内部に供給される。気体ボトル１０４は、それぞれの可動式防波堤１０に対して設けられており、本実施形態では、１台の可動式防波堤１０に対して２台の気体ボトル１０４が用意される。なお、それぞれの気体ボトル１０４に対して個別に送気管３を設け、２本の送気管３を浮上管１２の開口部１２ａの下方に配置してもよい。
【００３０】
１台の気体ボトル１０４によって、１台の可動式防波堤１０の浮上管１２を浮上させることができるが、１台の可動式防波堤１０に対して２台の気体ボトル１０４を用意することで、一方の気体供給系統に何らかの不具合が発生した場合には、もう一方をバックアップとして用いることにより、より確実に浮上管１２を浮上させることができる。また、２台の気体ボトル１０４から１台の可動式防波堤１０へ気体を供給することにより、気体ボトル１０４を単独で用いるよりも迅速に浮上管１２を浮上させることができる。なお、１台の気体ボトル１０４によって、３台の可動式防波堤１０の浮上管１２を浮上させるように構成する例として、中央の可動式防波堤１０の浮上管１２にのみ送気管３で送気し、その両側の可動式防波堤１０では、中央の可動式防波堤１０よりも浮力発生手段１４の体積を大きくしてほぼ中性浮力とし、両側の可動式防波堤１０の浮上管１２を、中央の浮上管１２によって吊り上げるように浮上させる構成にすることが好ましい。このように構成することで、送気管３の数を減少させることが可能になる。また、同様の構成により、１台の気体ボトル１０４によって、５台の可動式防波堤１０の浮上管１２を浮上させるように構成することも可能である。このように、１台の気体ボトル１０４で複数の可動式防波堤１０の浮上管１２を浮上させるように構成してもよい。
【００３１】
電動機１０３および圧縮機１０２は、監視・制御装置１０１によって制御される。監視・制御装置１０１は、例えば、気体ボトル１０４内に充填されている気体の圧力を気体圧力センサ１１１によって取得し、規定の圧力よりも低い場合には電動機１０３を駆動して圧縮機１０２を作動させ、規定の圧力になるまで圧縮機１０２から気体ボトル１０４内へ気体を充填する。また、監視・制御装置１０１は、送気管３に設けられた送気管３内の圧力を検出する送気管圧力検出センサ（送気管内圧力検出手段）１０５から送気管３内の圧力を取得して、送気管３に漏洩箇所があるか否かを監視する。
【００３２】
さらに、監視・制御装置１０１は、可動式防波堤１０の機械室ＣＲ内の制御機器２０と通信して、可動式防波堤１０の状態を監視したり、浮上管１２の動きを制御したりする。例えば、浮上した浮上管１２を外筒管１１内に戻す場合、監視・制御装置１０１は、制御機器２０を介して、気室１３と気室１３の外部とを接続する送気管の途中に設けられた排気弁１８を開く。これによって、気室１３内の気体が気室１３の外部に放出されるとともに、気室１３内の気体が水に置換されて浮上管１２の浮力が低下するので、浮上管１２は沈降して外筒管１１内に収まる。
【００３３】
有事の際、例えば、監視・制御装置１０１が津波や高潮などの警報を受信した場合、監視・制御装置１０１は、開閉弁１１０を開き、図５に示すように、送気管３を介して気体ボトル１０４内の気体を浮上管１２の内部に供給する。送気管３から浮上管１２内へ供給された気体は、図５に示すように、第２仕切部材１６の孔１６ａを通って気室１３へ入る。気室１３の内部の気体によって発生する浮力と、浮力発生手段１４によって発生する浮力との和が水中における浮上管１２全体の重量を超えると、図６に示すように、浮上管１２は、水面ＷＬに向かって外筒管１１から浮上を開始する。そして、図７に示すように、浮上管１２の一部が水面ＷＬ上に突出する。このとき、気室１３内の余分な気体は、気室１３に設けられた孔Ｄ１から排出される。また、機械室ＣＲ内の水は、機械室ＣＲに設けられた孔Ｄ２から排水される。このようにして、有事の際には、図２に示すように複数の浮上管１２が一列に水面ＷＬから突出して防波堤の機能を発揮し、津波や高潮などから港湾設備などを保護する。
【００３４】
図８は、図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。この図８は、本実施形態に係る可動式防波堤が水底にある状態、すなわち浮上前の状態を示している。図９は、図８のＣ−Ｃ矢視図である。可動式防波堤１０は、浮上管１２に充電装置および蓄電池が内蔵されている。充電装置および蓄電池は、図には明示しないが、上述した制御機器２０に設けられている。また、図８および図９に示すように、可動式防波堤１０は、電力受信部２１および電力送信部２２を有している。
【００３５】
電力受信部２１は、浮上管１２に設けられており、蓄電池に電力を供給したり、水中通信における送受信をしたりするためのものである。また、電力送信部２２は、浮上管１２の下降時において電力受信部２１に電力を送信したり、水中通信における送受信をしたりするためのものである。これら、電力受信部２１および電力送信部２２は、互いに対向することで、電磁誘導を利用して電力や通信信号を非接触（例えば０ｍｍを超え３０ｍｍ程度の隙間を隔て）で伝送する。
【００３６】
電力送信部２２は、陸上の監視・制御システム施設１００が備える電源（図示せず）と電気的に接続されている。電源は、交流をそのまま、あるいは直流電源をインバータによって交流に変換して、電力送信部２２へ送る。電力送信部２２は、給電側コイルと給電回路とからなり、電力受信部２１は、受電側コイルと受電回路とからなる。すなわち、電力送信部２２の給電側コイルへ交流が流れることにより発生する磁界の変化によって、電力受信部２１の受電側コイルへ誘導起電力を発生させ、非接触で電源から送られる電力を制御機器２０の充電装置へ伝送する。このように、電力送信部２２で電気エネルギを磁気エネルギに変換して伝送し、電力受信部２１でその磁気エネルギを電気エネルギに変換して、非接触で電力を伝送する。なお、充電装置は、電力受信部２１から交流で伝送されてきた電力を直流に変換し、蓄電池へ充電するものである。
【００３７】
電力送信部２２は、外筒管１１において、水底面ＧＬから所定深さＨ１で捨石５により埋設された範囲で、外筒管１１の側壁が切り欠かれた箇所に設けられている。具体的に、電力送信部２２は、外筒管１１の側壁が切り欠かれた箇所で、リブなどで補強されたブラケット２２ａを介して外筒管１１に固定されている。このため、電力送信部２２は、水底面ＧＬよりも下方に配置されることになる。
【００３８】
電力受信部２１は、浮上管１２の下降位置（下降により浮上管１２の上端が水底面ＧＬと一致する位置）において、浮上管１２の上端よりも下方の範囲で浮上管１２の側壁が切り欠かれた箇所にて電力送信部２２に対向して設けられている。具体的に、電力受信部２１は、浮上管１２の側壁が切り欠かれた箇所で、リブなどで補強されたブラケット２１ａを介して浮上管１２に固定されている。このため、電力受信部２１は、水底面ＧＬよりも下方に配置されることになる。また、電力受信部２１は、浮上管１２の上端に設けられた蓋１７により上方が覆われている。
【００３９】
また、図９において符号２３で示す部分は、浮上管１２の外壁に長手（水深）方向に沿って設けられ、浮上管１２が外筒管１１に対して回転する事態を防止する回転防止部材である。かかる回転防止部材２３により、電力受信部２１と電力送信部２２とは、互いに対向する位置が決められることになる。
【００４０】
以下、上述した可動式防波施設１に設けられる可動式防波堤１０の要部詳細について図を参照して説明する。図１０は、本実施形態に係る可動式防波堤の拡大縦断面図であり、図１１は、本実施形態に係る可動式防波堤の拡大平面図である。これら図１０および図１１は、本実施形態に係る可動式防波堤が水底にある状態、すなわち浮上前の状態を示している。図１２は、本実施形態に係る可動式防波堤における送気管の拡大断面図である。
【００４１】
図１０および図１１に示すように、送気管３は、水底地盤Ｅに挿入された外筒管１１の底部から先端部３Ａが差し込まれて、内部に気体出口３ａが配置される。このように送気管３が配置される外筒管１１は、その外側に、上端から上下方向に連続して上部１１Ａａが開口し底部１１Ａｂが閉塞された空間を形成するガイド部１１Ａを有している。ガイド部１１Ａは、図１１において三角形状の空間を形成するように示されているが、空間の形状に限定はない。また、ガイド部１１Ａは、その底部１１Ａｂが、外筒管１１の外周面に近づくにつれて下方に傾斜して閉塞されている。また、外筒管１１は、ガイド部１１Ａの閉塞された底部１１Ａｂでガイド部１１Ａの空間から自身の内部に通じる開口穴１１Ｂを有している。開口穴１１Ｂは、ガイド部１１Ａの底部１１Ａｂが外筒管１１の外周面に当接する位置の直上に設けられており、かつ浮上管１２が浮上される前の状態で、下端の開口部１２ａよりも下方となる位置に設けられている。
【００４２】
図１２に示すように、送気管３は、送気本体部３Ｂの先端に先端部３Ａが設けられている。送気本体部３Ｂは、耐薬品性、耐水性、耐熱性に優れ、かつ可撓性を有するようにフッ素樹脂により形成されたもので、内管３Ｂａと外管３Ｂｂとで二重構造とされている。先端部３Ａは、耐薬品性、耐食性、耐熱性に優れるステンレス合金により形成されている。先端部３Ａは、外筒管１１の開口穴１１Ｂに挿入可能な外形に形成され、先端に向かって外形が細くなるテーパ面を有している。先端部３Ａは、送気本体部３Ｂの内管３Ｂａおよび外管３Ｂｂが連結され、内管３Ｂａに連通して貫通する貫通穴３Ａａを有するとともに、外管３Ｂｂを閉塞するように外管３Ｂｂに結合される結合部３Ａｂを有する。先端部３Ａは、貫通穴３Ａａの先端の開口部が気体出口３ａとなる。
【００４３】
また、先端部３Ａは、外筒管１１の開口穴１１Ｂに係止される係止部３Ｃを有している。係止部３Ｃは、係止爪３Ｃａと、弾性部材３Ｃｂと、解除手段３Ｃｃとを有している。係止爪３Ｃａは、先端部３Ａの外周面に形成された凹部３Ａｃ内に配置され、先端部３Ａの先端側に向く先端部に設けられた揺動軸３Ｃａａにより、凹部３Ａｃの外部に基端部が突出する形態と、凹部３Ａｃの内部に全体が収納される形態とに揺動可能に設けられている。係止爪３Ｃａは、凹部３Ａｃの外部に基端部が突出する形態で先端部３Ａの外周面よりも外側に突出し、凹部３Ａｃの内部に全体が収納される形態で先端部３Ａの外周面よりも内側に没入する。係止爪３Ｃａは、先端部３Ａと同様に耐薬品性、耐食性、耐熱性に優れるステンレス合金により形成されてもよく、合成樹脂材で形成されていてもよい。この係止爪３Ｃａは、先端部３Ａの外周面よりも外側に突出することで、外筒管１１の内部で開口穴１１Ｂの縁部に係止し、開口穴１１Ｂに挿入された先端部３Ａが、外筒管１１の内部からガイド部１１Ａ側に抜けないように抜け止めする。一方、係止爪３Ｃａは、先端部３Ａの外周面よりも内側に没入することで、先端部３Ａの開口穴１１Ｂに対する挿通を許容する。
【００４４】
弾性部材３Ｃｂは、係止爪３Ｃａを先端部３Ａの外周面よりも外側に突出するように付勢するもので、バネ材からなる。バネ材としては、例えば、圧縮コイルバネや板バネがあり、先端部３Ａおよび係止爪３Ｃａと同様に耐薬品性、耐食性、耐熱性に優れるステンレス合金により形成されてもよく、係止爪３Ｃａと同様に合成樹脂材で形成されていてもよい。すなわち、弾性部材３Ｃｂは、係止爪３Ｃａを先端部３Ａの外周面よりも外側に突出するように付勢することで、係止爪３Ｃａが外筒管１１の開口穴１１Ｂの縁部に係止して、先端部３Ａを開口穴１１Ｂから抜け止めする形態を維持する。なお、係止爪３Ｃａは、先端部３Ａの先端側に向く先端部に設けられた揺動軸３Ｃａａにより揺動可能に設けられている。このため、ガイド部１１Ａ側から外筒管１１の内部に配置するように先端部３Ａを開口穴１１Ｂに挿入する場合は、開口穴１１Ｂの内周面により弾性部材３Ｃｂの付勢力に抗して係止爪３Ｃａが凹部３Ａｃの内部に全体が収納される形態となり、先端部３Ａの外周面よりも内側に没入するため、先端部３Ａが開口穴１１Ｂに挿入されることを係止爪３Ｃａが阻害することはない。
【００４５】
解除手段３Ｃｃは、弾性部材３Ｃｂの付勢力に抗して係止爪３Ｃａを先端部３Ａの外周面よりも内側に没入移動させるもので、本実施形態では、係止爪３Ｃａの基端側に連結されたワイヤやロープなどの索状部材として構成されている。索状部材としての解除手段３Ｃｃは、先端部３Ａの基端側から送気本体部３Ｂの内管３Ｂａと外管３Ｂｂとの間に配置され、送気本体部３Ｂの基端に至り延長されている。すなわち、索状部材としての解除手段３Ｃｃを送気本体部３Ｂの基端に向けて引っ張ることで、係止爪３Ｃａが凹部３Ａｃの内部に全体が収納される形態となり、先端部３Ａの外周面よりも内側に没入するため、係止爪３Ｃａの係止が解除され、先端部３Ａの開口穴１１Ｂに対する挿通が許容されることになる。この解除手段３Ｃｃは、図１２に示すように先端部３Ａの複数箇所に設けられていてもよく、単一箇所に設けられていてもよい。複数箇所に設けられる場合、複数の索状部材を内管３Ｂａと外管３Ｂｂとの間で１つにまとめてもよい。
【００４６】
なお、送気管３は、送気本体部３Ｂの基端に、接続フランジ３Ｄが設けられている。接続フランジ３Ｄは、送気管３を途中で分割した場合に、送気管３の相互を接続するためのものである。送気管３を途中で分割するのは、例えば、図１０に示すように、ガイド部１１Ａの内部や、湾曲が必要な箇所を可撓性を有する送気管３とし、水底面ＧＬに沿う箇所、水底面ＧＬから上方に延在する直線状の箇所を硬質の送気管３とするためである。
【００４７】
図１３および図１４は、本実施形態に係る可動式防波堤における送気管の取り付け手順を示す拡大縦断面図である。なお、図１３および図１４は、外筒管１１が水底地盤Ｅ内に打ち込まれた後であり、浮上管１２を設置する前の状態を示す。
【００４８】
図１３に示すように、送気管３は、ガイド部１１Ａにおける上部１１Ａａの開口から先端部３Ａがガイド部１１Ａの内部に挿入され、下方に押し込まれていく。送気管３の先端部３Ａは、徐々にガイド部１１Ａの内部を下方に移動する。この際、係止部３Ｃは、ガイド部１１Ａの内面に接触することで、凹部３Ａｃ側に押されるため、先端部３Ａの移動を妨げない。万一、係止部３Ｃが先端部３Ａの移動を妨げるような場合、解除手段３Ｃｃにより、係止爪３Ｃａが凹部３Ａｃの内部に全体が収納されるように、弾性部材３Ｃｂの付勢力に抗して係止爪３Ｃａを先端部３Ａの外周面よりも内側に没入移動させればよい。そして、先端部３Ａがガイド部１１Ａの底部１１Ａｂに到達すると、先端部３Ａは、底部１１Ａｂの傾斜に案内され、図１４に示すように開口穴１１Ｂに挿入される。先端部３Ａが開口穴１１Ｂに挿入されると、係止部３Ｃが外筒管１１の内部で開口穴１１Ｂの縁部に係止し、開口穴１１Ｂに挿入された先端部３Ａを抜け止めする。その後、接続フランジ３Ｄにより分割された送気管３同士を連結する。また、送気管３を交換する場合、解除手段３Ｃｃにより、係止爪３Ｃａが凹部３Ａｃの内部に全体が収納されるように、弾性部材３Ｃｂの付勢力に抗して係止爪３Ｃａを先端部３Ａの外周面よりも内側に没入移動させれば、先端部３Ａの開口穴１１Ｂに対する挿通が許容され、先端部３Ａを開口穴１１Ｂから抜くことが可能になる。
【００４９】
このように、本実施形態の可動式防波堤１０は、上下に長尺に形成され、水底側に開口部１１ａを有して水底地盤Ｅ内に挿入固定された外筒管１１と、外筒管１１の内部に挿入され、外筒管１１の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管１２と、浮上管１２の内部に気体を供給する送気管３とを備える可動式防波堤１０である。そして、この可動式防波堤１０において、外筒管１１は、その外側に上端から上下方向に連続して上部１１Ａａが開口し底部１１Ａｂが閉塞された空間を形成するガイド部１１Ａと、ガイド部１１Ａの閉塞された底部１１Ａｂの位置でガイド部１１Ａの空間から自身の内部に通じる開口穴１１Ｂとを有しており、送気管３は、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口から挿入されて先端部３Ａが底部１１Ａｂに至り開口穴１１Ｂに挿入され、当該先端部３Ａに開口穴１１Ｂの縁部に係止される係止部３Ｃを有する。
【００５０】
この可動式防波堤１０によれば、ガイド部１１Ａにより、水底地盤Ｅ内に挿入固定された外筒管１１の外側に沿って送気管３の先端部３Ａを開口穴１１Ｂに挿入される位置まで移動させることができる。しかも、係止部３Ｃにより、開口穴１１Ｂに挿入された先端部３Ａを係止し、開口穴１１Ｂから先端部３Ａを抜け止めすることができる。この結果、送気管３の配置状態を維持することができる。
【００５１】
また、本実施形態の可動式防波堤１０では、送気管３は、開口穴１１Ｂに対する係止部３Ｃの係止を解除する解除手段３Ｃｃを有することが好ましい。
【００５２】
この可動式防波堤１０によれば、解除手段３Ｃｃにより開口穴１１Ｂに対する係止部３Ｃの係止を解除することで、送気管３の交換時などの際に、送気管３の先端部３Ａを開口穴１１Ｂから容易に抜くことができる。
【００５３】
ところで、図１５は、本実施形態に係る可動式防波堤における送気管の固定構造の他の例を示す拡大縦断面図である。
【００５４】
図１５に示す可動式防波堤１０では、送気管３の先端部３Ａに、上述した係止部３Ｃを設けていないが、ガイド部１１Ａの内部であって送気管３が開口穴１１Ｂに挿入される部分に注入されて送気管３の移動を規制する充填部材３０を有する。充填部材３０は、例えば、発泡ウレタンからなる。そして、送気管３の先端部３Ａが開口穴１１Ｂに挿入された状態で、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口から底部１１Ａｂに向けて注入管（図示せず）を挿通し、送気管３が開口穴１１Ｂに挿入される部分に充填部材３０を注入する。
【００５５】
このように、図１５に示す本実施形態の可動式防波堤１０は、上下に長尺に形成され、水底側に開口部１１ａを有して水底地盤Ｅ内に挿入固定された外筒管１１と、外筒管１１の内部に挿入され、外筒管１１の長手方向に昇降移動可能に配置されるとともに、自身の内部に供給された気体により浮力を生じて上昇可能に設けられた浮上管１２と、浮上管１２の内部に気体を供給する送気管３とを備える可動式防波堤１０である。そして、この可動式防波堤１０において、外筒管１１は、その外側に上端から上下方向に連続して上部１１Ａａが開口し底部１１Ａｂが閉塞された空間を形成するガイド部１１Ａと、ガイド部１１Ａの閉塞された底部１１Ａｂの位置でガイド部１１Ａの空間から自身の内部に通じる開口穴１１Ｂとを有しており、送気管３は、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口から挿入されて先端部３Ａが底部１１Ａｂに至り開口穴１１Ｂに挿入されている。そして、ガイド部１１Ａの内部であって送気管３が開口穴１１Ｂに挿入される部分に注入されて送気管３の移動を規制する充填部材３０を有する。
【００５６】
この可動式防波堤１０によれば、ガイド部１１Ａにより、水底地盤Ｅ内に挿入固定された外筒管１１の外側に沿って送気管３の先端部３Ａを開口穴１１Ｂに挿入される位置まで移動させることができる。しかも、充填部材３０により、開口穴１１Ｂに挿入された送気管３の移動を規制することで、開口穴１１Ｂから先端部３Ａを抜け止めすることができる。この結果、送気管３の配置状態を維持することができる。
【００５７】
また、図１６は、本実施形態に係る可動式防波堤における送気管の固定構造の追加例を示す拡大縦断面図である。
【００５８】
図１６に示す可動式防波堤１０は、上述した係止部３Ｃや充填部材３０を有したうえで、送気管３を外筒管１１側に固定する固定部３１を有する。固定部３１は、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口の位置に設置される。固定部３１は、ガイド部１１Ａの側部において外筒管１１に固定された固定板３１Ａと、この固定板３１Ａにナット３１Ｂａにより固定されて送気管３の周りを抑えるＵ字形状のＵ形ボルト３１Ｂとを有する。この固定部３１は、単一で配置されていてもよいが、本実施形態では、図１６に示すように、ガイド部１１Ａの両側部に固定板３１Ａを固定し、２つのＵ形ボルト３１Ｂで送気管３を両側から囲むように構成している。
【００５９】
このように、図１６に示す可動式防波堤１０では、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口の位置で送気管３を外筒管１１側に固定する固定部３１を有することが好ましい。
【００６０】
この可動式防波堤１０によれば、係止部３Ｃや充填部材３０により開口穴１１Ｂから先端部３Ａを抜け止めしたうえで、さらに固定部３１により、ガイド部１１Ａの上部１１Ａａの開口の位置で送気管３を外筒管１１側に固定したことにより、送気管３の配置状態を維持する効果をより顕著に得ることができる。
【００６１】
また、上述した可動式防波堤１０を水底に複数配列した可動式防波施設１によれば、送気管３の配置状態が維持されることで、可動式防波堤１０の可動を支障なく行うことができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  可動式防波施設
３  送気管
３ａ  気体出口
３Ａ  先端部
３Ａａ  貫通穴
３Ａｂ  結合部
３Ａｃ  凹部
３Ｂ  送気本体部
３Ｂａ  内管
３Ｂｂ  外管
３Ｃ  係止部
３Ｃａ  係止爪
３Ｃａａ  揺動軸
３Ｃｂ  弾性部材
３Ｃｃ  解除手段
３Ｄ  接続フランジ
１０  可動式防波堤
１１  外筒管
１１ａ  開口部
１１Ａ  ガイド部
１１Ａａ  上部
１１Ａｂ  底部
１１Ｂ  開口穴
１２  浮上管
１２ａ  開口部
３０  充填部材
３１  固定部
３１Ａ  固定板
３１Ｂ  Ｕ形ボルト
３１Ｂａ  ナット
【図１】
2015172283.tif 000003
【図２】
2015172283.tif 000004
【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】
2015172283.tif 000009
【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】
2015172283.tif 000014
【図１３】
2015172283.tif 000015
【図１４】
2015172283.tif 000016
【図１５】
2015172283.tif 000017
【図１６】
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