(57)【要約】【課題】防波堤において、内海における汚濁の堆積を阻止して内海での海水の汚れを確実に防止可能とする。【解決手段】外海１５と内海１６を区画するように防波堤本体２１を海底１８に設置し、この防波堤本体２１の上部に外海１５と内海１６を連通するように波のエネルギを水流のエネルギに変換する消波水路２４，２５，２６を形成する一方、防波堤本体２１の下部に外海１５と内海１６を連通するように内海１６の滞留海水及び汚濁物質を外海１５に排出する排水路３０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た防波堤本体と、前記外海と前記内海とを連通するように該防波堤本体の上部に設けられて波のエネルギを水流のエネルギに変換する消波水路と、前記外海と内海とを連通するように該防波堤本体の下部に設けられて前記内海の汚濁物質を前記外海に排出する排水路とを具えたことを特徴とする防波堤。
【請求項２】
請求項１において、前記排水部に前記内海の所定の位置まで延設される配管が連結されたことを特徴とする防波堤。
【請求項３】
請求項１において、前記消波水路は高さの異なる位置に複数設けられたことを特徴とする防波堤。
【請求項４】
請求項１において、前記排水部に前記外海側から前記内海側への水流を防止する逆流防止手段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７−２５２８１２号公報の透水消波堤にあっては、外海に対する閉鎖的水域の境界線に沿ってケーソンを設置し、このケーソンに外海と閉鎖的水域とを連通するように複数の消波水路を設けている。従って、この消波水路を通じて外海の海水を取り込み、閉鎖的水域における海水滞留による汚濁等を改善するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の透水消波堤では、波のエネルギを水流エネルギに変換して閉鎖的水域に導入することで、この閉鎖的水域に流れを形成して海水の滞留による汚濁を防止している。ところが、防波堤で区画された閉鎖的水域では、透水消波堤から導入される海水によってある程度の流れが形成されるが、閉鎖的水域の全域にわたって流れを形成することは困難であり、海水の滞留による汚濁を十分に防止することは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、内海における汚濁の堆積を阻止して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た防波堤本体と、前記外海と前記内海とを連通するように該防波堤本体の上部に設けられて波のエネルギを水流のエネルギに変換する消波水路と、前記外海と内海とを連通するように該防波堤本体の下部に設けられて前記内海の汚濁物質を前記外海に排出する排水路とを具えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明の防波堤では、前記排水部に前記内海の所定の位置まで延設される配管が連結されたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明の防波堤では、前記消波水路は高さの異なる位置に複数設けら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、前記排水部に前記外海側から前記内海側への水流を防止する逆流防止手段が設けられたことを特徴としている。
【００１０】
【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。
【００１１】
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背面視、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。
【００１２】
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。
【００１３】
この本実施形態の防波堤１７において、図１乃至図３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が海底１８に敷設されたケーソン２３上に設置されている。
【００１４】
防波堤本体２１の上部には高さの異なる３列の消波水路２４，２５，２６が形成されている。この消波水路２４，２５，２６は、外海１５と内海１６とを連通するように防波堤本体２１の上部にほぼ水平をなして形成され、外海１５における押し波発生時に、この押し波のエネルギを水流のエネルギに変換して内海１６に導入するものである。そして、各消波水路２４，２５，２６における内海１６側の開口部には逆流防止手段としての逆流防止弁２７，２８，２９がそれぞれ取付けられている。この逆流防止弁２７，２８，２９は内海１６側へのみ開放可能であって、外海１５からの海水を消波水路２４，２５，２６を通して内海１６に導入可能であると共に、内海１６の海水を消波水路２４，２５，２６に浸入不能として外海１５への海水の逆流を防止可能となっている。
【００１５】
また、防波堤本体２１の下部には外海１５と内海１６とを連通する排水路３０が形成されており、この排水路３０は外海１５における引き波発生時に、この引き波により内海１６に滞留する海水や堆積している汚濁物質を外海１５に吸引して排出するものである。そして、排水路３０における外海１５側の開口部には逆流防止手段としての逆流防止弁３１が取付けられている。この逆流防止弁３１は外海１５側へのみ開放可能であって、内海１６からの海水を排水路３０を通して外海１５に排出可能であると共に、外海１５の海水を排水路３０に浸入不能として内海１６への海水の逆流を防止可能となっている。
【００１６】
そして、この排水路３１における内海１６側の開口部には配管３２が連結されており、この配管３２の先端部は内海１６の所定の位置まで延出されている。即ち、図４に示すように、外海１５から消波水路２４，２５，２６を通して内海１６に導入される海水により、内海１６には出入航路１４に向かう海水の流れを形成して海水の滞留を防止できるものの、内海１６の隅部には十分な海水の流れが発生せずに汚濁が堆積してしまうおそれがある。そのため、排水路３０に連結された配管３２の先端部を内海１６における隅部まで延出している。
【００１７】
上述した防波堤１７が所定の位置に設置されて外海１５と内海１６とが区画された港湾にて、図１に示すように、押し波の発生時には、外海１５からくる波が防波堤本体２１に衝突し、海水の一部が消波水路２４，２５，２６に導入されることで消波され、ここで押し波のエネルギが水平な水流のエネルギに変換される。そして、消波水路２４，２５，２６内を流動する海水により逆流防止弁２７，２８，２９が開放し、消波水路２４，２５，２６内の海水が内海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。なお、この押し波の発生時に、逆流防止弁３１が排水路３０の外海１５側開口を閉塞しており、外海１５の海水が排水路３０を通って内海１６へ逆流することはない。
【００１８】
一方、引き波の発生時には、外海１５の引き波により逆流防止弁３１及び排水路３０に吸引力が作用し、この吸引力により逆流防止弁３１が開放し、内海１６の海水が配管３２及び排水路３０を通して吸引され、外海１５に排出される。消波水路２４，２５，２６が機能しても、十分な海水の流れが発生しにくく汚濁が堆積しやすい内海１６の隅部にこの配管３２の先端部が位置しており、内海１６の隅部に海水の流れを生成してここに滞留海水もしくは堆積している汚濁を海水と共に吸引して外海１５に排出することで、内海１６での海水の汚れが防止される。なお、この引き波の発生時に、逆流防止弁２７，２８，２９が消波水路２４，２５，２６の内海１６側開口を閉塞しており、内海１６の海水が消波水路２４，２５，２６を通って外海１５へ逆流することはない。
【００１９】
また、この港湾の干潮時に外海１５の海面の高さは低く、このときの波は防波堤本体２１に到達して最上部の消波水路２４に導入して消波され、海水はこの消波水路２４内を通って内海１６に導入される。一方、満潮時に外海１５の波の高さは高く、この波は防波堤本体２１に到達して最下部の消波水路２６に導入して消波され、海水はこの消波水路６内を通って内海１６に導入される。なお、干潮と満潮の移行時に波の高さが中となり、この波は防波堤本体２１に到達して最上部の消波水路２５に導入して消波され、海水はこの消波水路２５内を通って内海１６に導入される。
【００２０】
このように本実施形態の防波堤１７にあっては、外海１５と内海１６を区画するように防波堤本体２１を海底１８に設置し、この防波堤本体２１の上部に外海１５と内海１６を連通するように波のエネルギを水流のエネルギに変換する消波水路２４，２５，２６を形成する一方、防波堤本体２１の下部に外海１５と内海１６を連通するように内海１６の汚濁物質及び滞留海水を外海１５に排出する排水路３０を形成し、配管３２を連結している。
【００２１】
従って、押し波の発生時には、外海１５からくる波の一部が消波水路２４，２５，２６に導入されることで消波され、押し波のエネルギが水平な水流のエネルギに変換されてから、この消波水路２４，２５，２６を通って内海１６に導入されることとなり、内海１６に適正な流れを生成して海水の滞留部を減少し、内海１６での海水の汚れが防止される。一方、引き波の発生時には、排水路３０に吸引力が作用して内海１６の海水が排水路３０を通して外海１５に排出されることとなり、内海１６に堆積した汚濁を海水と共に吸引して外海１５に排出することで、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００２２】
この場合、排水路３０に配管３２を連結して先端部を所望の位置、例えば、内海１６の隅部に延出することで、引き波の発生時に、吸引力により内海１６の海水が配管３２及び排水路３０を通して外海１５に排出されることとなり、十分な海水の流れが発生しにくい内海１６の隅部の滞留海水もしくは堆積した汚濁を海水と共に吸引して外海１５に排出することで、内海１６での海水の汚れが防止される。
【００２３】
また、消波水路２４，２５，２６における内海１６側の開口部に逆流防止弁２７，２８，２９が取付けられ、排水路３０における外海１５側の開口部に逆流防止弁３１が取付けられている。従って、押し波の発生時に、逆流防止弁３１が排水路３０の外海１５側開口を閉塞することで、外海１５から排水路３０を通った内海１６への海水の逆流が防止され、一方、引き波の発生時に、逆流防止弁２７，２８，２９が消波水路２４，２５，２６の内海１６側開口を閉塞することで、内海１６から消波水路２４，２５，２６を通った外海１５への海水の逆流が防止される。
【００２４】
更に、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、この水位差に対応して３つの高さの異なる各消波水路２４，２５，２６を形成しており、水位差が変化しても内海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。
【００２５】
なお、上述の実施形態では、消波水路２４，２５，２６に逆流防止弁２７，２８，２９を取付け、排水路３０に逆流防止弁３１を取付けたが、逆流防止手段としてはこの構造に限定されるものではない。図５に本発明の第２実施形態に係る防波堤の要部断面を示す。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。
【００２６】
本実施形態において、図５に示すように、防波堤本体４１の上部には消波水路４２が形成されており、この消波水路４２は外海１５と内海１６とを連通するようにほぼ水平をなして形成され、外海１５側の開口部４２ａに対して内海１６側の開口部４２ｂが小径に形成されており、開口部４２ａから開口部４２ｂにかけて徐々に絞る形状となっている。従って、外海１５の押し波発生時に、この押し波のエネルギが消波水路４２で水流のエネルギに変換されて内海１６に導入される。一方、引き波の発生時に、消波水路４２の開口部４２ａに吸引力が作用し、内海１６の海水が消波水路４２内に引き込まれるが、内海１６側の開口部４２ｂが小径であるため、ここで乱流が発生して外海１５へ逆流が抑制される。
【００２７】
なお、この第２実施形態では、防波堤本体４１の消波水路４２に絞り形状を適用したが、第１実施形態の防波堤本体２１における排水路３０にこの絞り形状を適用してもよく、この場合、排水路を内海１６側の開口部に対して外海１５側の開口部を小径に形成した形状とすればよい。
【００２８】
このように本実施形態にあっては、外海１５と内海１６との間の逆流防止手段を絞り形状としており、弁部材等を用いることなく簡単で且つ安価な構造で海水の逆流を防止することができる。
【００２９】
なお、上述の実施形態では、防波堤本体２１に３つの消波水路２４，２５，２６を高さの異なる位置に形成したが、その数は３つに限定されるものではなく、設置する防波堤１７の幅に応じて２つあるいは４つ以上であってもよい。
【００３０】
【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、外海と内海を区画するように海底に防波堤本体を設置し、外海と内海とを連通するようにこの防波堤本体の上部に波のエネルギを水流のエネルギに変換する消波水路を設ける一方、外海と内海とを連通するように防波堤本体の下部に内海の滞留海水もしくは汚濁物質を外海に排出する排水路を設けたので、押し波の発生時には、波の一部が消波水路に導入されて消波され、押し波のエネルギが水平な水流のエネルギに変換されてから、この消波水路を通って内海に導入されることとなり、内海に適正な流れを生成して海水の滞留部を減少して海水の汚れを防止することができると共に、引き波の発生時には、排水路に吸引力が作用して内海の海水が排水路を通して外海に排出されることとなり、内海の汚濁を海水と共に吸引して外海に排出することで、内海での海水の汚れを確実に防止することができる。
【００３１】
請求項２の発明の防波堤によれば、排水部に内海の所定の位置まで延設する配管を連結したので、引き波の発生時に、吸引力により内海の海水が配管及び排水路を通して外海に排出されることとなり、十分な海水の流れが発生しにくい内海の隅部の滞留海水もしくは堆積した汚濁を海水と共に吸引して外海に排出することで、内海での海水の汚れを適正に防止することができる。
【００３２】
請求項３の発明の防波堤によれば、消波水路を高さの異なる位置に複数設けたので、干潮時と満潮時とで外海に水位差が発生しても、高さの異なる各消波水路が対応することで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。
【００３３】
請求項４の発明の防波堤によれば、排水部に外海側から内海側への水流を防止する逆流防止手段を設けたので、押し波の発生時に、逆流防止手段が作用することで、外海から排水路を通った内海への海水の逆流を防止することができ、内海に適正な流れを生成することができる。
【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背面図である。
【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要部断面図である。
【符号の説明】
１５　外海
１６　内海
１７　防波堤
１８　海底
２１，４１　防波堤本体
２４，２５，２６，４２　消波水路
２７，２８，２９　逆流防止弁
３０　排水路
３１　逆流防止弁
３２　配管
４２ａ，４２ｂ　開口部（逆流防止手段）
【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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