(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
係留杭に連繋して、該係留杭に案内されて水位の変化に応じて昇降する水面に浮遊している浮体を、水位の異常上昇時に緊急非難のために水を導入して沈没させて破損等から保護する浮体の保護用自沈装置において、
内部が空洞の筐体からなる浮体の内部に該浮体の側壁を貫通させて内外部を連通させる導入管と、
前記導入管の外部側端部の開口を閉塞すると共に、外部からの衝撃を受けて離脱して導入管の外部側端部の開口を開放するプラグブロックと、
前記係留杭の適宜高さであって、前記浮体の上昇によって前記プラグブロックが衝突する位置に配設した自沈誘発部材と、
前記導入管の途中に配設された該導入管を開閉する処理弁と、
前記浮体の上面板に設けた該浮体の内外部を連通させる空気抜き口と、
前記空気抜き口の外部側に配設した、エアホースを着脱自在な接続部材と、
前記処理弁を開放した状態で浮遊させて利用に供し、異常水位時には浮体の上昇により前記プラグブロックが前記自沈誘発部材に衝突して、該プラグブロックが離脱し、前記導入管を通して水が内部に流入して沈没することを特徴とする浮体の保護用自沈装置。
【請求項２】
前記処理弁を上面板に露呈させて設けてあることを特徴とする請求項１に記載の浮体の保護用自沈装置。
【請求項３】
前記導入管の外部側端部には、前記プラグブロックの離脱時には、排水ポンプの吸込側と接続させる排水用ホースを着脱自在としてあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の浮体の保護用自沈装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大津波の発生等によって潮位が異常に上昇した場合に、この潮位の上昇によって内部に海水を導入して自沈させ、潮位が安定した後に内部に空気を供給して浮上させるようにした浮体の保護用自沈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
海底で巨大地震が発生した場合に沿岸部には大津波が発生するおそれがある。この大津波により、港湾内に係留されていた船舶等が陸地にまで運ばれたり、引き波によって海上に引き戻されたりするおそれがある。また、港湾内に係留されている浮桟橋等の浮体も同様であるが、杭係留方式の浮桟橋では潮位の上昇に応じて係留杭に沿って上昇するが、大津波等の場合には係留杭に作用する力の作用点が杭の許容値を超えてしまい、係留杭が引き倒されたり、海底から引き抜かれてしまうおそれがある。係留杭が破損した場合で、浮体が係留杭から離脱してしまうと浮体が流出し、漂流したり、該浮体が破損して沈没してしまうおそれがある。
【０００３】
このような緊急時には、浮体が漂流してしまって瓦礫などの漂流物や岸壁などとの接触で側壁損傷・半沈してしまうことよりも、沈没位置を把握できている方が、後処理等が簡略化されて好ましい等のため、浮体が破損する前に浮体内に海水を導入して自沈させてしまうようにした浮桟橋等の浮体がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、箱型浮体の底面に貫通口を設け、底面貫通口に弁体を設け、海底にアンカーを敷設し、該アンカーと前記弁体とを前記箱型浮体が所定の潮位或いは水位以上に浮上すると張力が作用するような長さを有する係留索で連結した自沈装置を有する浮桟橋が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、浮体を確実に自沈させることができる自沈装置として、浮体の浮力タンク室内に海水を導入して浮体を自沈させる自沈装置において、浮体に水入口を形成し、その水入口から浮力タンク室内に至る水導入通路に、重錘で開くバルブ装置を設けると共にその重錘をワイヤ吊下げ手段でバルブ装置が閉じるように支持し、かつそのワイヤ吊下げ手段の吊下げワイヤを遠隔操作で切断して重錘を降下させる切断装置を設けた構造が提案されている。
【０００６】
また、特許文献３には、異常高水位になった時、係留杭から外れて流出することを防ぐため、所定高水位になった時、バルブを開き自沈させる浮体の自沈装置として、浮体底面に開口する弁座と、弁体と柱体とよりなるバルブと、バルブを上下滑動自在に支持する支持部材と、ウェイトを搭載した梃子リンクを応用した開閉リンク機構と、バルブ下端と沈錘を連結した係留索からなり、浮体が上昇し係留索に張力が働いた時、開閉リンク機構の閉鎖附勢力に抗してバルブを開くようにした浮体の自沈装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平５−４００８８号公報
【特許文献２】特開平１１−１１３７７号公報
【特許文献３】特開平４−２６１９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１〜３で開示された自沈装置や浮桟橋では、いずれも、津波等の発生により異常高水位の際には浮体の内外部を連通させるバルブを開放させて内部に海水等を導入して自沈させるものである。前記特許文献２に開示された自沈装置ではバルブを開放させるために、遠隔による操作することを要しているため、操作のタイミングが遅れてしまうと浮体の破損を招くおそれがある。
【０００９】
また、特許文献１と特許文献２に記載された発明はいずれも、浮体の底面に開口部を形成し、この開口部を開閉するための弁装置を海底等に固定した係留索に連繋させて、浮体の異常上昇時に該係留索の張力の作用により弁装置を作動させて開口部を開放させるようにしたものであるが、係留索に用いられるチェーンの腐食に対して定期的な補修を行う必要がある。また、弁装置の動作確認も定期的に行う必要があり、これらの補修や確認動作の準備や復帰作業等が煩雑となるおそれがある。
【００１０】
そこで、この発明は、津波等の際に海面や川面の潮位や水位が異常に上昇した場合に、水位の上昇により自沈させ、水位が下がって通常時の状態となった場合には浮上させることができるようにして、原状へ容易に復帰させることができる浮体の保護用自沈装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る浮体の保護用自沈装置は、係留杭に連繋して、該係留杭に案内されて水位の変化に応じて昇降する水面に浮遊している浮体を、水位の異常上昇時に緊急非難のために水を導入して沈没させて破損等から保護する浮体の保護用自沈装置において、内部が空洞の筐体からなる浮体の内部に該浮体の側壁を貫通させて内外部を連通させる導入管と、前記導入管の外部側端部の開口を閉塞すると共に、外部からの衝撃を受けて離脱して導入管の外部側端部の開口を開放するプラグブロックと、前記係留杭の適宜高さであって、前記浮体の上昇によって前記プラグブロックが衝突する位置に配設した自沈誘発部材と、前記導入管の途中に配設された該導入管を開閉する処理弁と、前記浮体の上面板に設けた該浮体の内外部を連通させる空気抜き口と、前記空気抜き口の外部側に配設した、エアホースを着脱自在な接続部材と、前記処理弁を開放した状態で浮遊させて利用に供し、異常水位時には浮体の上昇により前記プラグブロックが前記自沈誘発部材に衝突して、該プラグブロックが離脱し、前記導入管を通して水が内部に流入して沈没することを特徴としている。
【００１２】
津波等により異常高水位が発生した場合には浮体が係留杭に沿って、正常時よりもさらに高所まで上昇する。この異常な高さまでの上昇によって前記プラグブロックが前記自沈誘発部材に衝突すると、該プラグブロックが前記導入管から離脱して、該導入管の外部側端部が開口し、浮体の内外部がこの導入管を介して連通する。なお、前記処理弁が開放しているため、該導入管の連通を遮断するものは存しない。このため、導入管を通って海水や川水等の水が浮体内部に流入し、該浮体に作用する浮力以上の重量となると、沈没することになる。適宜な量の水が流入すると海底や川底に着底して、当該位置でほぼ停止することになる。
【００１３】
水位等が安定して通常時の水深となったならば、前記接続部材にエアホースを接続して外部からコンプレッサ等によって加圧空気を浮体の内部に供給する。加圧空気が供給されると、内部に流入した水が前記導入管を通って浮体の外部に排出され、内部に空気が徐々に滞留し、浮力が徐々に大きくなって海面や川面等の水面に浮上する。
【００１４】
浮体が浮上したならば、前記処理弁を閉成させて導入管を閉塞する。これによって浮体の内外部が遮断され、以後は加圧空気を供給しなくても浮体が浮遊した状態を維持する。この状態で、導入管の外部側端部にプラグブロックを装着して、導入管の外部側端部を閉塞する。次いで、前記処理弁を開放すれば、浮体の状態が原状に復帰される。
【００１５】
また、請求項２の発明に係る浮体の保護用自沈装置は、前記処理弁を上面板に露呈させて設けてあることを特徴としている。
【００１６】
例えば、前記処理弁を浮体の内部に配して、作業員が浮体の内部に入って該処理弁を操作するようにすることもできるが、該処理弁を上面板に乗って開閉作業を行えるようにしたものである。
【００１７】
また、請求項３の発明に係る浮体の保護用自沈装置は、前記導入管の外部側端部には、前記プラグブロックの離脱時には、排水ポンプの吸込側と接続させる排水用ホースを着脱自在としてあることを特徴としている。
【００１８】
浮体を浮上させる際には、導入管の外部側端部に排水ポンプを接続させて、内部に流入した水を該排水ポンプで排出させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る浮体の保護用自沈装置によれば、異常高水位等の発生時には、浮体が異常な高さまで上昇することで内部に海水等を導入するようにしたから、浮体が沈没する。このため、係留杭を破損させたり、不用意に漂流して二次災害の原因となることが極力防止される。また、水位が安定した後には内部に空気を供給して浮上させることができるから、浮体を再利用することができる。
【００２０】
また、浮体側壁に内外部を連通させる導入管を貫通させてあるため、既設の浮体にこの貫通口を形成することができて、浮体を改造することも容易である。しかも、動作確認の際には、前記プラグブロックが離脱することを確認し、前記処理弁の開閉動作の確認することでよいから、確認作業が簡便である。このとき、プラグブロックを着脱可能としてあれば、確認作業のために離脱させた後、再び装着させることができる。
【００２１】
さらに、前記自沈誘発部材の伸長させる長さを調整することで浮体が自沈する際の上昇量を調整することできるので、港湾等の周辺環境に応じて自沈させる波高の対する上昇量を容易に変更し、調整することができる。
【００２２】
また、請求項２の発明に係る浮体の保護用自沈装置によれば、浮体の再利用のための作業を簡便に行うことができる。例えば、前記処理弁を浮体の内部に配して、作業員が浮体の内部に入って該処理弁を操作するようにすることもできる。なお、作業員の内部に対する進退は浮体の上面板に設けられたマンホールを開閉して行う。この場合には、浮上した浮体に加圧空気を供給しながら前記マンホールを開放することになるが、マンホールの開放によって内部に滞留させた加圧空気が放出され、浮体が再度沈下するおそれがある。このとき、上面板が水面下に沈下したならばマンホールから水が流入し、さらに沈下速度が大きくなって、瞬く間に沈没してしまうおそれがある。
【００２３】
一方、請求項２に係る浮体の保護用自沈装置のように、処理弁が前記上面板の上面に露呈していれば、マンホール等の開放によって内部が開放されることがないから、滞留した空気の放出がなく、浮体を浮遊させた状態に維持させて、浮体の再利用のための作業を円滑に行えることになる。
【００２４】
また、請求項３の発明に係る浮体の保護用自沈装置によれば、再浮上させる際に内部の水を排出するようにしたから、より迅速に浮体を浮上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係る保護用自沈装置を備えた浮桟橋の外観を示す概略斜視図である。
【図２】この発明に係る保護用自沈装置を備えた浮桟橋の内部の構造を説明する鉛直面で切断した概略の断面図である。
【図３】図１に示す浮桟橋が沈没する過程を説明する図であり、(ａ)は正常時に浮遊している状態を、(ｂ)は異常高水位で浮桟橋が上昇して、プラグブロックが離脱した状態を、それぞれ示している。
【図４】図３に示す沈没過程に後続する過程を説明する図であり、(ａ)は水面下に沈没した状態を、(ｂ)は沈没して着底した状態を、それぞれ示している。
【図５】沈没した浮桟橋を浮上させる過程を説明する図であり、(ａ)は浮桟橋にエアホースを接続する状態を、(ｂ)は内部に加圧空気を供給して海水を排出させる状態を、それぞれ示している。
【図６】図５に示す浮上過程に後続する過程を説明する図であり、浮桟橋が浮上した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る浮体の保護用自沈装置を具体的に説明する。
【００２７】
図１は、係留杭２に連繋させてある浮体としての浮桟橋１を示している。すなわち、浮桟橋１は空洞に形成されて海面や川面等の水面Ｌに浮遊しており、海底や川底の水底に構築された係留杭２に適宜部分が連繋されて、波の昇降に応じて係留杭２に案内されながら昇降する。また、この浮桟橋１と図示しない陸地とは渡橋によって連絡されている。前記係留杭２のうちの隣接する２本の係留杭２の上部には梁部材３が掛け渡されており、この梁部材３の中央部には自沈誘発部材としての衝撃ロッド４が、下方を指向させて伸長した状態に設けられている。なお、この衝撃ロッド４の伸長している長さを変更可能とすることが好ましい。
【００２８】
前記浮桟橋１の側壁から外方を指向して、プラグブロック６を突出させてある。このプラグブロック６は前記衝撃ロッド４の鉛直下方に位置して配されており、浮桟橋１が異常高さまで上昇した場合に、このプラグブロック６が衝撃ロッド４に衝突するようにしてある。
【００２９】
また、浮桟橋１の上面板の適宜位置には、浮桟橋１の内外部を連通させた空気抜き口７が設けられている。この空気抜き口７には、後述するように、エアホースが接続させるための接続部材7aが組み付けられている。また、通常時には雨や波しぶき等が内部に浸入しなように、上部に笠等(図示せず）が被せられている。
【００３０】
図２は浮桟橋１の内部を説明するための鉛直方向断面図であり、この発明に係る保護用自沈装置の要部を示してある。浮桟橋１の内部には複数本の導入管８が配設され、これら導入管８の内部側端部は浮桟橋１内で開口している。これら導入管８の外部側端部は前記プラグブロック６に連繋させてあり、外部側端部の開口はこのプラグブロック６により閉塞されていて、プラグブロック６が外部側端部から離脱した後には、これら導入管８を介して浮桟橋１の内外部が連通するようにしてる。なお、プラグブロック６は前記衝撃ロッド４と衝突することにより導入管８の外部側端部から離脱するようにしてあり、離脱したプラグブロック６は何処に投げ出される不明となるため、消耗品として破棄されるもので構わない。
【００３１】
前記導入管８は、図２に示すように、ほぼ逆Ｕ字形をした経路としてあり、上部には処理弁９が設けられている。この処理弁９は、浮桟橋１の上面板から開閉操作を行うことができるように、操作ノブが上面板に露呈させてある。なお、該操作ノブの軸周囲を適宜にシールして、軸周囲での内外部を遮断してある。また、この操作ノブの上方に浮桟橋１の上面板と一致する高さに蓋体を被せて、通常時は該蓋体により操作ノブが露呈しないようにしておくことが好ましい。また、前記導入管８の内部側端部は浮桟橋１の底板を臨む位置で開口している。
【００３２】
以上により構成されたこの発明に係る浮体の保護用自沈装置の作用を、以下に説明する。
【００３３】
図３(ａ)は通常時の浮桟橋１の状態を示しており、水面Ｌに浮遊している。なお、通常時においては前記処理弁９が開放されている。例えば、大津波等が発生して水面Ｌが異常に高くなり、浮桟橋１が係留杭２に対して設計値以上の高さまで上昇すると、前記プラグブロック６が衝撃ロッド４に衝突し、図３(ｂ)に示すように、プラグブロック６が導入管８の外部側端部から離脱して、該導入管８の外部側端部が開放される。このため、導入管８を介して浮桟橋１の内外部が連通することになる。
【００３４】
導入管６の外部側端部が開放されたため、該導入管６を通して海水や淡水等の水が浮桟橋１の内部に流入することになる。このとき、図４(ａ)に示すように、内部の空気は前記空気抜き口７から排出される。水が流入されると浮力よりも重量が大きくなるから浮桟橋１は沈下し、図４(ｂ)に示すように、沈没して海底や川底等の水底に着底する。
【００３５】
浮桟橋１が沈没した後には、波の影響等を受けることがないから、係留杭２が破損されない限り、当該位置で停止している。したがって、浮桟橋１の沈没位置が把握できていると共に、不用意に漂流したりすることがないから二次災害を引き起こすことが防止される。
【００３６】
津波等が解消されて波高が通常時となったならば、沈没した前記浮桟橋１を浮上させる。
【００３７】
図５(ａ)に示すように、エアホース11を前記空気抜き口７に取り付けられた接続部材7aを介して接続する。このエアホース11を図示しないコンプレッサ等の吐出口に接続してコンプレッサ等を作動させると、図５(ｂ)に示すように、エアホース11を介して加圧空気が浮桟橋１の内部に供給される。これにより、内部に流入した水は導入管６を介して外部に排出される。内部に加圧空気が供給されて滞留し、重量よりも浮力が大きくなると浮桟橋１が浮上を開始し、図６に示すように、上面板が水面から露呈すると、作業員が上面板に乗り込み前記処理弁９を閉鎖する。これにより導入管９が閉塞されて浮桟橋１の内外部が遮断される。このため、浮桟橋１の内部が空洞となって、加圧空気を供給しなくても水面に浮遊することができるようになり、エアホース11を抜去する。
【００３８】
浮桟橋１が浮遊した状態で、新たなプラグブロック６を導入管８の外部側端部に取り付けて、該導入管８をプラグブロック６で閉塞させる。その後、前記処理弁９を開放させると、通常時の状態、すなわち原状に復帰することになる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明に係る浮体の保護用自沈装置によれば、大津波等の発生による異常高潮位等の異常高水位時には自沈することによって浮体自体が損傷することを防止して保護され、通常の水位に復帰した場合には浮上させて原状に復帰させて再利用に供せられるから、浮桟橋の漂流等による二次災害を防止して、原状への迅速な復帰に寄与する。
【符号の説明】
【００４０】
Ｌ  水面（海面・川面）
１  浮桟橋（浮体）
２  係留杭
３  梁部材
４  衝撃ロッド（自沈誘発部材）
６  プラグブロック
７  空気抜き口
7a  接続部材
８  導入管
９  処理弁
11  エアホース
【図１】
0005684742.tif 000002
【図２】
0005684742.tif 000003
【図３】
0005684742.tif 000004
【図４】
0005684742.tif 000005
【図５】
0005684742.tif 000006
【図６】
0005684742.tif 000007