(57)【要約】【課題】防波堤において、海水位が変動しても確実に透水機能を作用させて閉鎖的水域における海水の流通性を向上し、内海での海水の汚れを防止する。【解決手段】防波堤本体２１の内部に区画壁２７により中空部２８と遊水部２９を形成し、前壁部２３の上部に外海１５と遊水部２９とを連通するスリット３０を形成する一方、後壁部２４の下部に内海１６と遊水部２９とを連通する導水孔３１を形成し、また、前壁部２３の下部に外海１５と中空部２８とを連通する給排水孔３３を形成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外海と内海を区画するように海底に設置されて中空部及び遊水部を有する防波堤本体と、前記外海と前記遊水部とを連通する入水部と、前記内海側と前記遊水部とを連通する導水部と、前記防波堤本体の中空部に配設されて海水位により上下移動可能な浮体と、前記外海と前記中空部の下部とを連通する給排水部とを具えたことを特徴とする防波堤。
【請求項２】
外海と内海を区画するように海底に設置された防波堤本体と、前記外海と前記防波堤本体の内部とを連通する入水部と、前記内海側と前記防波堤本体の内部とを連通する導水部と、前記防波堤本体の前記外海側に設けられて海水位により上下移動可能な浮体と、該浮体と前記防波堤本体とを連結して前記入水部と前記導水部とを連通する遊水部を形成する膜材とを具えたことを特徴とする防波堤。
【請求項３】
請求項２において、前記浮体は下部が前記防波堤本体に回動自在に支持されたことを特徴とする防波堤。
【請求項４】
請求項２において、前記浮体はスライドガイドにより前記防波堤本体に昇降自在に支持されたことを特徴とする防波堤。
【請求項５】
請求項１または２において、前記防波堤本体の上部に天端板が着脱自在に設けられたことを特徴とする防波堤。
【請求項６】
請求項１または２において、前記防波堤本体の下部に海底に貫入する支持板が設けられたことを特徴とする防波堤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外海と内海を区画するように海底に設置される防波堤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、港湾においては、ケーソンなどによって防波堤が設けられており、この防波堤によって外海と内海とが区画され、内海側に閉鎖的水域が形成されている。この内海側の閉鎖的水域は外海からの海水の流通性が不十分であり、内海での海水が汚れてしまうという問題がある。
【０００３】
そこで、防波堤に透水機能を設けることで、内海側の閉鎖的水域における海水の流れを発生して外海との海水の流通性を向上し、内海での海水の汚れを防止するようにしたものが各種提案されている。例えば、特開平１１−３５０４４９号公報に開示された海水交換型防波堤にあっては、越波が生じる高さのケーソンの港内側に後退型パラペットを設け、このケーソンとパラペットとの間に遊水室を設けると共に、遊水室と内海とを連通管によって連通させ、ケーソンを越えた波を遊水室に取り込み、これにより生じた水位差で海水を連通管によって内海に導入するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、潮の満ち引きにより外海では朝夕で海水に水位差が生じる。そのため、上述した従来の海水交換型防波堤にて、海水の水位が下がったときには、波がケーソンを越えず、遊水室の海水を内海に導入することができず、内海側の閉鎖的水域における海水の流れが促進されずに海水の汚れを十分に防止することができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するものであって、海水位が変動しても確実に透水機能を作用させて閉鎖的水域における海水の流通性を向上し、内海での海水の汚れを確実に防止可能とした防波堤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の防波堤は、外海と内海を区画するように海底に設置されて中空部及び遊水部を有する防波堤本体と、前記外海と前記遊水部とを連通する入水部と、前記内海側と前記遊水部とを連通する導水部と、前記防波堤本体の中空部に配設されて海水位により上下移動可能な浮体と、前記外海と前記中空部の下部とを連通する給排水部とを具えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明の防波堤は、外海と内海を区画するように海底に設置された防波堤本体と、前記外海と前記防波堤本体の内部とを連通する入水部と、前記内海側と前記防波堤本体の内部とを連通する導水部と、前記防波堤本体の前記外海側に設けられて海水位により上下移動可能な浮体と、該浮体と前記防波堤本体とを連結して前記入水部と前記導水部とを連通する遊水部を形成する膜材とを具えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明の防波堤では、前記浮体は下部が前記防波堤本体に回動自在に支持されたことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明の防波堤では、前記浮体はスライドガイドにより前記防波堤本体に昇降自在に支持されたことを特徴としている。
【００１０】
請求項５の発明の防波堤では、前記防波堤本体の上部に天端板が着脱自在に設けられたことを特徴としている。
【００１１】
請求項６の発明の防波堤では、前記防波堤本体の下部に海底に貫入する支持板が設けられたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１に本発明の第１実施形態に係る防波堤の断面、図２に本実施形態の防波堤の正面視、図３に本実施形態の防波堤の設置方法を表す説明、図４に本実施形態の防波堤が適用された港湾を表す概略を示す。
【００１４】
本実施形態において、図４に示すように、港湾においては、岸壁１１から所定距離離れた沖合にケーソンなどによって防波堤１２，１３が設置され、その間に船舶の出入航路１４が設けられている。また、この防波堤１２，１３によって外海１５と内海１６とが区画され、内海１６が閉鎖的水域となっている。そして、この防波堤１２，１３の一部に本実施形態の透水機能を有する防波堤１７が設けられている。
【００１５】
この本実施形態の防波堤１７において、図１及び図２に示すように、防波堤本体２１は鉄筋コンクリートにより中空箱型形状に形成され、基礎部２２の外海１５側に立設された前壁部２３と内海１６側に立設された後壁部２４とが左右の側壁２５により連結されて構成されている。そして、基礎部２２の下面には海底１８に貫入する支持板２６が格子状に固定されている。
【００１６】
防波堤本体２１の内部には区画壁２７が立設されており、この区画壁２７により外海１５側に位置する中空部２８と内海１６側に位置する遊水部２９とが形成されている。そして、前壁部２３の上部には外海１５に連通する入水部としてのスリット３０が左右方向に沿って複数形成されており、このスリット３０により外海１５と遊水部２９とを連通することができる。一方、後壁部２４の下部には内海１６に連通する導水部としての導水孔３１が左右方向に沿って複数形成されており、この導水孔３１により内海１６と遊水部２９とを連通することができる。
【００１７】
また、防波堤本体２１の中空部２８には浮体３２が上下方向に沿って移動自在に挿入されており、この浮体３２は浮力を有して海水位により上下移動可能となっている。そして、前壁部２３の下部には外海１５に連通する給排水部としての給排水孔３３が左右方向に沿って複数形成されており、この給排水孔３３により外海１６と中空部２８とを連通することができる。
【００１８】
そして、防波堤本体２１の上部には天端板３４が着脱自在に設けられており、この天端板３４により中空部２８及び遊水部２９を被覆可能であると共に、この天端板３４を作業者が歩行可能となっている。
【００１９】
上述した防波堤１７を所定の位置に設置するには、まず、図３（ａ）に示すように、船舶により防波堤本体２１を搬送し、図示しないクレーンにより防波堤本体２１を吊り下げて所定の位置に設置する。このとき、防波堤本体２１の自重により自然外力の作用方向に平行に設けられた土とのせん断抵抗により滑動を防止するための平板及び波状の板、もしくは土圧により滑動を防止するための格子状の支持板２６が海底１８に貫入する。そのため、海底１８が軟弱地盤であっても防波堤本体２１を強固に適正な姿勢で設定することができ、また、海底１８に事前に地盤改良作業等により防波堤本体２１の土台を形成する必要がなく、工期を短縮できると共に作業コストを低減できる。
【００２０】
防波堤本体２１が設置されると、次に、図３（ｂ）に示すように、図示しないクレーンにより浮体３２を吊り下げて防波堤本体２１の中空部２８内に挿入する。そして、最後に、図３（ｃ）に示すように、クレーンにより天端板３４を吊り下げて防波堤本体２１の上部に載置し、図示しないボルト等により締結する。
【００２１】
このように防波堤１７が設置されて外海１５と内海１６とが区画された港湾にて、干潮時には、図１に実線で示すように、外海１５からくる波の高さは低く、防波堤本体２１内の浮体３２は下方に位置している。従って、波は各スリット３０から浮体３２に到達し、この浮体３２を越えて遊水部２９に取り込まれ、遊水部２９と内海１６との水位差により遊水部２９の海水が各導水孔３１を通って内海１６に導入される。そのため、内海１６内で適正な流れが生成されて海水の滞留部が減少し、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００２２】
一方、満潮時には、図１に二点鎖線で示すように、外海１５からくる波の高さが高くなり、防波堤本体２１内の浮体３２は上方に移動する。従って、波は各スリット３０から浮体３２に到達し、干潮時と同様にこの浮体３２を越えて遊水部２９に取り込まれ、内海１６との水位差により海水が各導水孔３１を通って内海１６に導入される。そのため、満潮時であっても、内海１６内で適正な流れが生成されて海水の滞留部が減少し、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００２３】
また、干潮時から満潮時への移行時には、外海１５の海面が上昇して防波堤本体２１内の浮体３２が上方に移動するが、このとき、外海１５の海水が給排水孔３３を通して中空部２８内に供給される。一方、満潮時から干潮時への移行時には、外海１５の海面が下降して防波堤本体２１内の浮体３２が下方に移動するが、このとき、中空部２８の海水が給排水孔３３を通して外海１５に排出される。そのため、外海１５の海面の上昇あるいは下降に応じて浮体３２を適正な位置に移動することとなり、干潮時や満潮時であっても、波を適正に遊水部２９に取り込んで導水孔３１を通して確実に内海１６に導入することができる。
【００２４】
このように本実施形態の防波堤１７にあっては、防波堤本体２１の内部に区画壁２７により中空部２８と遊水部２９を形成し、前壁部２３の上部に外海１５と遊水部２９とを連通するスリット３０を形成する一方、後壁部２４の下部に内海１６と遊水部２９とを連通する導水孔３１を形成し、また、前壁部２３の下部に外海１５と中空部２８とを連通する給排水孔３３を形成している。
【００２５】
従って、干潮時と満潮時では外海１５の海面が上昇あるいは下降して水位差が発生するものの、この水位差に応じて浮体３２が上下に移動することとなり、波は各スリット３０から浮体３２に到達してこれを越えて遊水部２９に適正に取り込まれるため、遊水部２９と内海１６との水位差により海水を各導水孔３１を通って内海１６に確実に導入され、内海１６に適正な流れを生成して海水の滞留部が減少して内海１６での海水の汚れを防止することができる。
【００２６】
また、干潮時と満潮時との間の移行時には、その水位差により浮体３２が上下に移動するが、このとき、給排水孔３３により外海１５と中空部２８との間で海水の給排が行われることで、外海１５の海面の上昇あるいは下降に応じて浮体３２は適正な位置に移動することとなり、水位差が発生しても浮体３２により波を適正に遊水部２９に取り込んで導水孔３１を通して確実に内海１６に導入することができる。
【００２７】
更に、防波堤本体２１の下面に自然外力の作用方向に平行に設けられた土とのせん断抵抗により滑動を防止するための平板及び波状の板、もしくは土圧により滑動を防止するための格子状の支持板２６を固定しており、海底１８への防波堤本体２１の設置時に、格子状の支持板２６が防波堤本体２１の自重により海底１８に貫入するため、海底１８が軟弱地盤であっても防波堤本体２１を強固に適正な姿勢で設定することができ、また、海底１８に事前に地盤改良等により土台を形成する必要がなく、工期を短縮できると共に作業コストを低減できる。
【００２８】
また、防波堤本体２１の上部に天端板３４を着脱自在に設けており、作業者がこの天端板３４上を歩行して防波堤１７の調査やメンテナンスを行うことができ、また、メンテナンスを行う場合には、天端板３４を取り外すことで作業性を向上できる。
【００２９】
図５に本発明の第２実施形態に係る防波堤の断面、図６に本発明の第３実施形態に係る防波堤の断面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３０】
図５に示すように、第２実施形態の防波堤４１において、防波堤本体４２は基礎部４３の内海１６側に立設された後壁部４４の両側に左右の側壁４５が連結されて構成されており、基礎部４３の下面に海底１８に貫入する支持板４６が格子状に固定されている。そして、防波堤本体４２の外海１５側に入水部としてのスリット４７が複数形成される一方、後壁部４４の下部に内海１６に連通する導水部としての導水孔４８が複数形成されている。
【００３１】
防波堤本体４２内には外海１５側に浮体４９が位置し、下端部が支持軸５０により前後に回動自在に支持されており、この浮体４９は浮力を有して海水位により回動することで上下移動可能となっている。そして、浮体４９の上端後部と防波堤本体４２の基礎部４３とは膜材５１により連結され、この膜材５１と後壁部４４との間に遊水部５２が形成されており、この遊水部５２によりスリット４７と導水孔４８とが連通している。そして、防波堤本体４２の上部に天端板５３が着脱自在に設けられている。
【００３２】
従って、干潮時には、図５に実線で示すように、外海１５からくる波の高さは低く、防波堤本体４２内の浮体４９は後方に回動して下方に位置しており、波はスリット４７から浮体４９に到達してこれを越えて遊水部５２に取り込まれる。そして、遊水部５２と内海１６との水位差により遊水部５２の海水が導水孔４８を通って内海１６に導入され、内海１６内で適正な流れが生成されて海水の滞留部が減少し、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００３３】
一方、満潮時には、図５に二点鎖線で示すように、外海１５からくる波の高さが高くなり、防波堤本体４２内の浮体４９は前方に回動して上方に移動し、波はスリット４７から浮体４９に到達し、干潮時と同様にこの浮体４９を越えて遊水部５２に取り込まれる。そして、遊水部５２と内海１６との水位差により海水が導水孔４８を通って内海１６に導入され、満潮時であっても、内海１６内で適正な流れが生成されて海水の滞留部が減少し、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００３４】
このように本実施形態の防波堤４１にあっては、防波堤本体２１の内部に浮体４９の下部を回動自在に支持すると共に、浮体４９と防波堤本体４２とを膜材５１により連結することで遊水部５２を形成し、防波堤本体２１の前部に外海１５と遊水部５２とを連通するスリット４７を形成する一方、後壁部４４の下部に内海１６と遊水部５２とを連通する導水孔４８を形成している。
【００３５】
従って、干潮時と満潮時では外海１５の海面が上昇あるいは下降して水位差が発生するものの、この水位差に応じて浮体４９が回動して上下に移動することとなり、外海１５の海水を内海１６に確実に導入して内海１６に適正な流れを生成することができ、海水の滞留部を減少して内海１６での海水の汚れを防止することができる。また、浮体４９を防波堤本体４２に回動自在とすると共に、膜材５１により遊水部５２を形成することで、防波堤本体４２の構造を簡素化することができると共に、低コスト化を図ることができる。
【００３６】
また、図６に示すように、第３実施形態の防波堤６１において、防波堤本体６２は基礎部６３に立設された前壁部６４と後壁部６５とが側壁６６により連結されて構成され、基礎部６３の下面に海底１８に貫入する支持板６７が自然外力の作用方向に平行に設けられた土とのせん断抵抗により滑動を防止するための平板及び波状の板、もしくは土圧により滑動を防止するための格子状の支持板として固定されている。そして、防波堤本体６２の前壁部６４に入水部としてのスリット６８が形成される一方、後壁部６５の下部に導水部としての導水孔６９が形成されている。
【００３７】
防波堤本体６２内には浮体７０が位置し、防波堤本体６２に設けられたスライド軸と軸受孔からなるスライドガイド７１により上下に移動自在に支持されており、この浮体７０は浮力を有して海水位により上下移動可能となっている。この浮体７０と防波堤本体６２とは膜材７２により連結され、この膜材７２により浮体７０の下方に中空部７３が形成されると共に、後壁部６５との間に遊水部７４が形成されている。そして、この遊水部７４によりスリット６８と導水孔６９とが連通しており、中空部７３は前壁部６４の下部に形成された給排水孔７５により外海１５と連通している。なお、防波堤本体６２の上部に天端板７６が着脱自在に設けられている。
【００３８】
干潮時や満潮時には、外海１５からくる波の高さが変化し、防波堤本体６２内の浮体７０はその水位差により上下に移動し、波はスリット６８から浮体７０に到達してこれを越えて遊水部７４に取り込まれる。そして、遊水部７４と内海１６との水位差により遊水部７４の海水が導水孔６９を通って内海１６に導入され、内海１６内で適正な流れが生成されて海水の滞留部が減少し、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００３９】
このように本実施形態の防波堤６１にあっては、防波堤本体６２の内部にスライドガイド７１により浮体７０を上下に移動自在に支持しており、上述した各実施形態の作用効果に加えて、浮体７０を確実に支持することで信頼性を向上することができる。
【００４０】
なお、上述の実施形態にて記載した入水部、導水部、浮体、給排水部等の形状やその数は各実施形態に限定されるものではなく、防波堤の設置位置や方向に応じて適宜設定すればよいものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の防波堤によれば、中空部及び遊水部を有して外海と内海を区画するように海底に設置される防波堤本体に、外海と遊水部とを連通する入水部と、内海側と遊水部とを連通する導水部とを設け、防波堤本体の中空部に海水位により上下移動可能な浮体を配設すると共に、外海と中空部の下部とを連通する給排水部を設けたので、干潮時と満潮時で外海の海面に水位差が発生しても、この水位差に応じて浮体が上下に移動することとなり、波は入水部から浮体に到達してこれを越えて遊水部に適正に取り込まれるため、遊水部と内海との水位差により海水を導水部を通して内海に確実に導入することができ、また、浮体が上下に移動するとき、給排水部により外海と中空部との間で海水の給排が行われることで、外海の海面の上昇あるいは下降に応じて浮体が適正な位置に移動することとなり、水位差が発生しても浮体により波を適正に遊水部に取り込んで導水孔を通して確実に内海１６に導入することができ、その結果、内海に適正な流れを生成して海水の滞留部が減少して内海での海水の汚れを防止することができる。
【００４２】
請求項２の発明の防波堤によれば、外海と内海を区画するように海底に設置された防波堤本体に、外海と防波堤本体の内部とを連通する入水部と、内海側と防波堤本体の内部とを連通する導水部とを設け、防波堤本体の外海側に海水位により上下移動可能な浮体を設けると共に、この浮体と防波堤本体とを連結して入水部と導水部とを連通する遊水部を形成する膜材を設けたので、干潮時と満潮時で外海の海面に水位差が発生しても、この水位差に応じて浮体が回動して上下に移動することとなり、波は入水部から浮体に到達してこれを越えて遊水部に適正に取り込まれるため、遊水部と内海との水位差により海水を導水部を通して内海に確実に導入することができ、内海に適正な流れを生成して海水の滞留部が減少して内海での海水の汚れを防止することができ、また、膜材を用いることで、防波堤本体の構造を簡素化することができると共に、低コスト化を図ることができる。
【００４３】
請求項３の発明の防波堤によれば、浮体の下部を防波堤本体に回動自在に支持したので、防波堤本体における浮体の支持機構を簡素化することができる。
【００４４】
請求項４の発明の防波堤によれば、浮体をスライドガイドにより防波堤本体に昇降自在に支持したので、浮体を確実に昇降自在として信頼性を向上することができる。
【００４５】
請求項５の発明の防波堤によれば、防波堤本体の上部に天端板を着脱自在に設けたので、作業者がこの天端板上を歩行して防波堤の調査やメンテナンスを行うことができ、また、メンテナンスを行う場合には、天端板を取り外すことで作業性を向上することができる。
【００４６】
請求項６の発明の防波堤によれば、防波堤本体の下部に海底に貫入する支持板を設けたので、海底への防波堤本体の設置時に、支持板が海底に貫入するため、海底が軟弱地盤であっても防波堤本体を強固に適正な姿勢で設定することができ、また、海底に事前に土台を形成する必要がなく、工期を短縮できると共に作業コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る防波堤の断面図である。
【図２】本実施形態の防波堤の正面図である。
【図３】本実施形態の防波堤の設置方法を表す説明図である。
【図４】本実施形態の防波堤が適用された港湾を表す概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る防波堤の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る防波堤の断面図である。
【符号の説明】
１５　外海
１６　内海
１７，４１，６１　防波堤
１８　海底
２１，４２，６２　防波堤本体
２６，４６，６７　支持板
２８，７３　中空部
２９，５２，７４　遊水部
３０，４７，６８　スリット（入水部）
３１，４８，６９　導水孔（導水部）
３２，４９，７０　浮体
３３，７５　給排水孔（給排水部）
３４，５３，７６　天端板
５１，７２　膜材
７１　スライドガイド
【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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