(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性のある中空の長尺体の複数本を順次に連結して全体を無端状態の環状体として構成した枠体であって、
その枠体の途中を横断方向に気密に仕切ることによって所定の複数箇所にそれぞれ独立した気密室が構成され、これらの気密室にはそれぞれ、頂部に空気を出入りさせる空気出入口と、下部に水を出入りさせる水出入口とが設けられており、該水出入口の外側に設けられて外部から前記水出入口に向かう方向に押し付け、または押付力を取り除くことによって前記水出入口の流通・遮断を行い得る揺動板が設けられ、前記各気密室に対して個別に室内の水と空気との置換を行うことによって、前記各気密室に対して任意の浮沈力を負荷しながら水中における所望の浮沈作動を行わせるためのコンプレッサーを具備する制御手段が設けられていることを特徴とする浮沈式枠体。
【請求項２】
前記枠体の全体形状が矩形または正方形に形成されて、その形状の四隅をそれぞれ含む四箇所に各独立の前記気密室が構成されていることを特徴とする請求項１記載の浮沈式枠体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として水中汚濁防止用等に供せられる垂れ幕を水中に垂下してその状態を保持しながらこれを浮沈するために使用される浮沈式枠体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の枠体の一例として、水中汚濁防止用に供せられる垂れ幕を水中に垂下するための枠体について、図６によって説明する。枠体２１は、全体の平面形状が矩形に形成されている。その構成は、複数本の中空の長尺体２２が長手方向に順次に連結されて、全体が無端状態の環状体として構成される。枠体２１の下部にカーテンレール２３が取り付けられ、その下にカーテンレール２３の全長に亙って汚濁遮蔽用のカーテン２４が枠体２１に沿って吊り下げられている。カーテン２４の裾部にはウエイトチェーン２５が取り付けられ、カーテン２４を下方に向かって引っ張る役目をする。２６はアンカーロープで、それぞれの一端が枠体２１の四隅に結び付けられ、それぞれの他端にはアンカー２７が取り付けられる。アンカー２７は水底にあって４本のアンカーロープ２６で枠体２１の水中における占有位置決めを行っている。枠体２１は、これを構成する個々の長尺体２２の中空部分が相互に連通していて、全体が連続した一個の長い気密室２８を形成している。気密室２８は、頂部に空気を出入りさせる空気出入口２９と、下部に水を出入りさせる水出入口３０とをそなえている。空気出入口２９は、別に設けたコンプレッサー３１との間を空気管３２によって繋ぐことにより、気密室２８内に空気を圧入して枠体２１の浮力を増加させ、あるいは気密室２８内の空気を放出することにより、枠体２１を沈下させることができる。
【０００３】
以上の構成から理解されるように、本例の枠体２１は、汚濁領域が水中に拡散するのを防止するために、四方を囲ったカーテン２４を、天井のない蚊帳吊り式に水中に設置するものである。そして、カーテン２４の上端は水面上に浮揚する枠体２１に取り付けられて水面上の該領域を区切っていて、その上端を越えての汚濁水の氾濫は防止されているが、カーテン２４の下端はウエイトチェーン２５によって水中に垂下しているものの、その下端と水底との間にはすきまのある状態のままで作業が行われるのが普通であり、この部分を潜っての汚濁拡散は当然に発生するが、比率から言っても僅かの量に止まることが多いので、そのまま放置の状態とされるのが普通である。
【０００４】
たとえば、ある広さの水底に対して所定量の土砂を投入する作業を行う場合などには、前記の枠体と、枠体に吊り下げたカーテンとが汚濁拡散のために使用される。すなわち、前以て決められた場所に張設しておいた枠体に対し、土砂を積載した運搬船を近づけて、クレーンを使って運搬船内の土砂を、枠体の内部の水面に向かって投下する。このとき、土砂から出る土煙りが水中に拡散して次第に広がって行くが、これを阻止して土煙りの広がりをカーテンの内部に閉じ込めることにより、該領域外の水域に対する汚濁の拡散を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の浮沈式枠体において、常に問題とされ、解決を要する第一の課題とされる点は、台風などの場合の、装置の保管対策に関することである。
【０００６】
すなわち、このような場合の保管対策としては、つぎの二つがある。
i）装置を他の場所に曳航する。
ii）この場所に置いた状態で保管のための処置をする。
この二つのうち、他の場所に曳航するという方法は、短い距離の曳航だけで所期の目的が達成されるのであれば、比較的簡単な方法と言えるが、少なくとも退避が必要とされる程の大きさの台風が近づいている場合、短距離の曳航だけで所期の目的が容易に達成されることはきわめて稀れである。また近辺に退避に適した地形の場所がなかった場合には、遠距離の移動が不可欠となって、実現はきわめて困難なことになる。
【０００７】
そこで、ii）の対策に頼らざるを得ないことになるが、この場合は現状をそのままの形で保持するのではなくて、この場所において枠体を水底に接する深さにまで沈め、できるだけ水底と接触する状態に枠体を置いて、枠体と水底との摩擦力の増大を図り、水面上で荒れ狂う波のエネルギーの波及や、水流によって強制される移動力の干渉を最小限に小さくすることが行われる。たとえば、図６の従来の浮沈式枠体でこの対策を実現するには、空気管３２の上流側に普通設けられている解放弁を開くことにより、枠体２１が自重の作用で沈下をはじめる。それにつれて水出入口３０から外界の水が枠体２１の気密室２８内に侵入し、それとともに該室内の空気は前記解放弁から大気中に放出され、気密室２８内の空気と水との置換が行われる。その結果、枠体２１は次第に浮力を失って水中に沈下することになる。
【０００８】
しかし、このときの沈下の態様は、図６のような従来構造の枠体では、必ずしも所期の態様にはならない。すなわち、
ａ）気密室２８内の空気の全量を空気出入口２９から室外に完全に放出することは、きわめて困難である。これを実現するためには、枠体２１の水中における傾斜を矯正して、空気出入口２９の位置が気密室２８内の最も高い位置になるような姿勢に保持することが必要であるが、この構造ではきわめて困難である。
【０００９】
ｂ）前記のように気密室２８内の空気の放出が完全に行われなくて、その結果枠体２１の沈下が途中までは沈んでもそれ以上沈降しない場合がある。そのときは台風の影響から逃れるための苦肉の策として、枠体２１の自重を最初からその分だけ増大しておいて、自重によって水底まで到達するような構成にせざるを得ないが、不経済であり、また浮沈の動作が緩慢となることが避けられない。
【００１０】
この発明は、前記のような従来技術の現状にかんがみてなされたもので、比較的簡単な構成のもとに、従来装置に見られなかった特性、すなわち枠体の置かれる環境に対して柔軟に対応し得る順応性の付与と、枠体の浮沈作動における敏速性と確実性の向上とを実現し、台風などの天候に起因する装置の破損ないしは装置の強制移動からの防御と保全を促進することのできる浮沈式枠体を実現することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための手段として、この発明の浮沈式枠体は、可撓性のある中空の長尺体の複数本を順次に連結して全体を無端状態の環状体として構成した枠体であって、その枠体の途中を横断方向に気密に仕切ることによって所定の複数箇所にそれぞれ独立した気密室を構成し、これらの気密室にはそれぞれ、頂部に空気を出入りさせる空気出入口と、下部に水を出入りさせる水出入口とを設け、該水出入口の外側に設けられて外部から前記水出入口に向かう方向に押し付け、または押付力を取り除くことによって前記水出入口の流通・遮断を行い得る揺動板を設けて、前記各気密室に対して個別に室内の水と空気との置換を行うことによって、前記各気密室に対して任意の浮沈力を負荷しながら水中における所望の浮沈作動を行わせるためのコンプレッサーを具備する制御手段を設ける。
【００１２】
このように構成した前記浮沈式枠体に対して、これを所定のバランスを保持しながら水中において浮沈させるには、個別の前記気密室に対し、コンプレッサーを具備する制御手段によって、前記枠体に要求される姿勢を実現するための浮力の調整を行う。浮力の調整は、任意の前記気密室に対する水と空気との置き換え作業によって実施することができる。
【００１３】
前記枠体に設けられる前記気密室を、頂部に空気を出入りさせる前記空気出入口と、下部に水を出入りさせる前記水出入口とをそなえる構成としている。
【００１４】
前記各気密室に対する水と空気との置換のための手段をこのように単純化することによって、気密室内の水を放出して空気を装填する作業は、前記コンプレッサーからの空気を頂部の前記空気出入口から気密室内に導入することだけで実現でき、反対に気密室内の空気を放出して水を装填する作業は、前記コンプレッサーから空気を導入するのに使った空気管の上流側に普通設けられている解放弁を開くことにより、枠体が自重の作用で沈下するのとともに自動的に実現できる。
【００１５】
さらに、前記気密室のそなえる前記水出入口の外側に前記揺動板を設けて、この揺動板を外部から前記水出入口に向かう方向に押し付け、またはその押付力を取り除くことによって、該水出入口の流通・遮断が行われるようにしておくと便利である。このように構成すると、前記枠体の浮力を抜いて該枠体を水底に沈め、その結果、該枠体の下面が水底の地面に接触したとき、前記水出入口の外側に設けてある前記揺動板が地面により枠体側に押さえ付けられて、自動的に水出入口を塞ぎ、水の出入りを封鎖してその結果水出入口から水底の土砂が水とともに枠体内に侵入することが防止される。
【００１６】
枠体の全体形状を、請求項２のように矩形または正方形に形成して、その形状の四隅をそれぞれ含む四箇所に各独立の前記気密室をそなえる構成としてもよい。
【００１７】
枠体がこのような構成であると、たとえば枠体を水中に沈降させるとき、四隅に設けられた前記気密室に対する各操作が、前記枠体の水平度に対する作用効果の度合いを予測するに当たって計算し易いというメリットがあり、操作の容易化と敏速化が図られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の浮沈式枠体について各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１において、枠体１は、全体の平面形状が矩形に形成されている。そして、複数本の中空の長尺体２、またはコーナーに使用されるエルボー型の中空の長尺体２ａが順次に長手方向に連結されて、全体が無端状態の環状体として構成されている。枠体１の下部にカーテンレール３が取り付けられ、その下にカーテンレール３の全長に亙って汚濁遮蔽用のカーテン４が枠体１に沿って吊り下げられている。カーテン４の裾部にはウエイトチェーン５が取り付けられ、カーテン４を水中で下方に向かって引っ張っている。カーテン４を下方に引っ張るための重錘として、ウエイトチェーン５は、柔軟性を必要とする場合等に使用して特に便利であるが、反対に剛直性が要求される場合などには、ウエイトチェーン５に代えて直管あるいはＨ型鋼の利用が好ましい。６はアンカーロープで、それぞれの一端が枠体１の四隅に結び付けられ、それぞれの端部にはアンカー７が取り付けられる。アンカー７は水底にあって４本のアンカーロープ６で枠体１の水中における占有位置決めを行っている。
【００１９】
枠体１は、これを構成する個々の長尺体２または２ａの肉厚寸法の設定等によって、集積体としての枠体１に適当な可撓性を持たせることが可能である。長尺体に必要な可撓性を持たせるための他の手段としては、勿論長尺体の材質の選択による方法も可能である。長尺体は、内径６００ｍｍφ〜１０００ｍｍφで肉厚５ｍｍ〜６ｍｍ位のものが最もよく使用される。また枠体の外形寸法としては、使用目的にもよるが、海上汚濁防止用として長辺２１０００ｍｍ×短辺１５０００ｍｍのものが使用された例がある。
【００２０】
８は長尺体の連結部に介設される連通孔を持たないパッキンで、枠体１の途中に構成される四箇所の気密室９は、その両端をパッキン８によって仕切られることによって、図２に示すように四個の気密室９−１，９−２，９−３および９−４が、枠体１の四隅に配置された長尺体２ａをそれぞれ含む四箇所に各独立の気密室として形成されている。長尺体２ａは、いずれも頂部に空気を出入りさせる空気出入口１０と、下部に水を出入りさせる水出入口１１とをそなえている（図４，図５参照）。空気出入口１０は、別に設けられるコンプレッサー１２との間をそれぞれ空気管１３−１，１３−２，１３−３，１３−４によって繋ぐことにより、各気密室９内に空気を圧入して個別に気密室の浮力を増加させ、あるいは気密室の空気を個別に放出することにより、気密室の浮力あるいは沈降力を個別に増減させることができる。１４は空気長尺体で、図２に示すように、枠体１の中の二か所に配置されている。空気長尺体１４には常に一定量の空気が封入されており、浮力の増減操作には関与しないものである。１５は枠体１の上を人が歩くための通路枠であり、１６は通路枠１５に嵌められた縞板である。
【００２１】
１７は揺動板で（図４，図５）、ゴム板等で作られており、水出入口１１の外側に設けられて、外部から水出入口１１に向かう方向に押し付けられ、または押付力を取り除くことによって該出入口の流通・遮断を行うことができる。揺動板１７は、枠体１が沈降して水底に着地しているとき、水底の土砂等が水出入口１１から気密室９内に侵入するのを自動的に防止するためのものである。
【００２２】
以上の構成よりなる浮沈式枠体の作用について以下に説明する。図１は、枠体１の下部にカーテン４を張り巡らせ、枠体１を水面上に浮上させてその下方にカーテン４による汚濁閉じ込め領域を形成した状態を示す図である。このような場合、普通にはコンプレッサー１２等は枠体の付近に係留される小型船の中に積まれている。この状態に浮沈式枠体を設置して、この枠内で汚濁の発生する作業、たとえばこの枠内に埋め立て用土砂を投入するなどの作業を行うものとする。土砂の投入により、その辺り一面は土砂から出る土煙りが水中に拡散して次第に広がって行くが、これを阻止して土煙りの広がりをカーテンの内部に閉じ込めることにより、該領域外の水域の汚濁を防止することができる。
【００２３】
つぎに、この装置を台風などの襲来に対して破損ないしは流失等から防護するために、装置全体を水底深く沈降する作用について説明する。四個の気密室９−１〜９−４に連通する空気管１３−１〜１３−４のすべての空気を放出して、気密室に対して水を侵入させ、装置全体を水底に向かって沈降させる。このとき、図３に示すように、水底の地形の凹凸に妨げられて、装置全体が安定して地底に定着しないときがある。このようなときに従来構造の装置では、装置全体が一個の剛体として構成されているので、不安定な状態のまま水中で一部が地底に乗っかり、一部は宙に浮いた形となって、そのため台風のために水面上で荒れ狂う波の干渉や、あるいは強い水流の力で装置全体を現場から持ち去ろうとする強制力等に対し、現在位置を守るための抵抗力を十分に発揮できない場合がある。この発明装置によれば、枠体のそなえる可撓性によって、図３に示すように、水底の地形に沿って柔軟に密着するための適度の変形が自然に行われる。あるいはその可撓性に加えて四隅の気密室の浮力を個別に制御することにより、所望の変形がさらに容易に実現可能である。その結果、枠体とカーテン等を含む装置全体の姿勢が、できるだけ水底の起伏に沿った低い形の姿勢となって、枠体と水底との間に生じる摩擦力の増大が図られ、水面上で荒れ狂う波の干渉や、あるいは水流によって生じる横方向の強制移動力の影響を最小限に小さくして、台風などの被害を軽微にする上で効果を発揮する。
【００２４】
【発明の効果】
この発明にかかる浮沈式枠体は以上のように構成されるので、つぎのような効果が得られる。
【００２５】
１）請求項１では、枠体に沿って所定の複数箇所にそれぞれ独立した気密室を構成し、これらの気密室に対して個別に該室内の水と空気との置換を行い、各気密室に生じる浮沈力の制御を行い得るようにしたので、枠体の浮沈作動の敏速性と確実性の向上に貢献する。
【００２６】
また、装置のそなえる可撓性によって、装置を水底に沈降させたときの装置全体の姿勢を、できるだけ水底の起伏に沿った低い姿勢とすることによって、枠体と水底との間に生じる摩擦力の増大が図られ、水面上で荒れ狂う波の干渉あるいは水流によって生じる横方向の強制移動力の影響を最小限に小さくして、台風などの悪天候に起因する装置の破損ないしは装置の移動による被害からの防御と保全を促進することができる。
【００２７】
２）気密室内の水を放出して空気を装填する作業、あるいは反対に気密室内の空気を放出して水を装填する作業が、きわめて簡単な構成のもとに能率よく行われ、敏速な作業の実施と操作の自動化に貢献する。
【００２８】
３）簡単な構成によって、水とともに気密室内に入ろうとする土砂等の異物の侵入を、自動的に防止することができる。
【００２９】
４）請求項２では、矩形または正方形の枠体に対し、その四隅に各独立の気密室を構成したので、枠体の浮沈作動時に四隅に対する必要な制御力の予測が容易に行われ、枠体の浮沈作動の敏速性と確実性に加えて計画的な作動の実施に貢献するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施例における全体装置の斜視図である。
【図２】図１の実施例の作動系統に関する説明図である。
【図３】図１の実施例の作用を説明するための斜視図である。
【図４】図１の実施例の要部における作用の一態様を説明するための断面図である。
【図５】図１の実施例の要部における作用の他の態様を説明するための断面図である。
【図６】従来の全体装置の斜視図である。
【符号の説明】
１    枠体
２，２ａ    長尺体
４    カーテン
８    パッキン
９    気密室
１０    空気出入口
１１    水出入口
１２    コンプレッサー
１３    空気管
１７    揺動板
【図１】
0003761254.tif 000002
【図２】
0003761254.tif 000003
【図３】
0003761254.tif 000004
【図４】
0003761254.tif 000005
【図５】
0003761254.tif 000006
【図６】
0003761254.tif 000007