JPS6028966B2 - 消波堤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、２つの透過体を利用することにより、広範
囲の周期の波に対して、有効な消波効果をあげられるよ
うにした消波梶に関する。

一般に、港湾内は、船舶航行上の問題から静穏を保つ必
要がある。

この場合、特に今日、港内スペースの有効利用や水質保
全等港湾の質的向上を図るため、直立消波構造物を用い
た消波堤が望まれている。この種の消波梶として、直立
な透過体を利用するものがある。

これは、波が透過体を通過する際、その前後において波
のエネルギーが減衰することを利用して消波効果をあげ
るというものである。ここで問題とするのは、こうした
直立な透過体を用いる消波提である。ところで、実際の
波が様々な周期をもった不規則な波であることを考えれ
ば、広い周期の波に対して有効な消波効果を得るもので
なければならない。

この点、従来この種のものでは、有効な消波効果を発揮
できる波の周期範囲が狭いため、実際の来襲波に充分に
対応できず、港内を充分に静穏に保つことができないと
いう欠点があった。この発明は、以上の点を考慮してな
されたもので、港湾スペースの有効利用や水質保全等港
湾の質的向上を図るという前提のもとに、港湾に来襲す
る広範囲の周期の波に対して有効な消波効果を発揮し、
港湾を充分に静穏に保つことができる消波提を提供する
ことを目的とするものである。まず、この発明の特徴を
述べると、この発明にあっては、２つの直立肇状の透過
体を所定の条件のもとに後壁の前に構築し、それにより
相乗的に梢波を行なうという点に特徴を有する。以下、
図面を参照しながら、この発明の内容について詳細に説
明する。

なお、この発明の内容について述べる前に、前提となる
技術を紹介し「 それとの対比のもとにこの発明の主旨
を明らかにする。

前提技術 １つの透過体と１つの遊水部を利用した消波提。

このものでは、第１図に示すように、波の入射する方向
（図中矢印方向）に前面に向けて直立肇状の透過体Ｔを
配置し、その後方に所定距離〆隔てて直立な不透過後壁
Ｗが配置されている。

従って、透過体Ｔの後ろには、長さ夕の遊水部Ｕが形成
されている。そして、波が透過体Ｔの前面から矢印のよ
うに入射すると、透過体Ｔ前面の水位と遊水部Ｕの水位
に差が生じ、これにより、透過体Ｔ内を海水が流れる。

この透過体Ｔ‘こは所定の大きさの透過穴Ａが設けられ
ており、この透過穴Ａを海水が透過する際、その前後で
、急縮小「急拡大を強いられ、この時発生する渦流によ
り〜波のエネルギーが減衰させられる。また寄せる波に
限らず、後壁Ｗに反射したかえり波も同じように減衰さ
せられたり、あるいは寄せる波と相殺し合って減衰する
。従って、その消波効果には、透過体Ｔの空隙率（前面
から見た透過穴Ａ部分の占める面積率）ご、透過体Ｔの
幅（透過穴Ａの長さ）ｂ、および遊水部Ｕの大きさ（長
さ）そが重要な因子となってくる。

例えばトｂを設置水深ｈの８％にした場合、透過体Ｔの
空隙率ど＝０．１〜０．３ および消波提の全体幅と波
長Ｌとの比（ｂ＋〆）／Ｌにより、波の反射率ＫＲがど
のよに変化するかを第２図に示す。

通常静穏とされるためには反射率ＫＲが０。３以下であ
ることが望ましく、その点を考えて第２図をみると、ご
＝０．２、しかも（ｂ＋夕）／Ｌ；０．１８〜０．１９
の場合には、有効な消波効果を発揮することがわかる。

しかしながら、この図で明らかなように、有効な消波効
果を示す波長の範囲は狭く、波長が上記の値より短か〈
なっても（図中穣軸右方向）、長くなっても（図中機軸
左方向）、急激に反射率ＫＲは増大し消波効果は低下す
る。したがって、実際に来襲する広範囲の波長の波に対
応するにはこれでは不充分であることがわかる。この発
明の内容２つの透過体と２つの遊水部を利用した消波提
。

この発明の消波方法にあっては、第３図に示すように、
波の入射する方向（図中矢印方向）に前面を向けて、第
１透過体Ｔ，、その後方に所定距離夕，を隔てて第２透
過体Ｔ２、さらにその後方に所定距離そ２隔てて不透過
後壁Ｗを３者平行に配置する。

従って、第１透過体Ｔ，の後ろには、長さそ，の第１遊
水部Ｕ，、第２透過体Ｔ２のうしろには、長さそ２の第
２遊水部Ｕ２が形成される。そして、波がこれらの前面
に入射してくると、第１，第２透過体Ｔ，，Ｌの２ケ所
で波のエネルギーは減衰させられる。

消波の原理は前述の〔前提技術〕の場合と同じであり「
したがって、その消波効果には、第１および第２透過
体Ｔ，，Ｔ２の空隙率ご，，ご２ 、第１および第２透
過体Ｔ，，Ｌの幅（透過穴Ａ，および透過穴Ａ２の長さ
）ｑ，Ｑ、第１および第２遊水部Ｕ，，Ｕ２の大きさ（
長さ）そ，，〆２が重要な因子となり、これらの値を適
切に選ぶ必要がある。実際の例では、設置水深ｈのとこ
ろで、ｑ＝０．０８〜０．１節で、広≧Ｑト（ｑ＋夕，
）／（Ｑ十〆２ ）＝〇．７５〜１．０・ど・こ。

・２〜〇・４・そ２ ＝〇．・〜０．２、ご，＞ご２
なる関係を満足するよう各値を決めれば、最大の消波効
果が得られることがわかった。いま、参考的にそのうち
の一部の例を第４図に示す。これはｂ，＝Ｑ＝０．０軌
〜 ご，＝０．３ ご２ ＝０．１とした場合で、（ｂ
十夕，）ノ（Ｑ十そ２）をパラメータにして反射率ＫＲ
を示したものである。ただし、横軸は消波提全体幅×＝
ｂ，十夕，十Ｑ十夕２と波長Ｌとの比×／Ｌである。こ
の第４図を前述の第２図と比較すれば、明らかなように
、×／Ｌが大きい、即ち波長の短かし、波の場合は、反
射率ＫＲが０．３以下になる波長の範囲はかなり広いも
のとなる。一方、、Ｘ／Ｌが小さい、即ち波長の長い波
に対しても（ｂ＋〆．）／（ｂ２十夕２ ）＝０．７５
〜１．０に選べば、ＫＲが０．３以下になる波長の範囲
はやや大きくなる。実際問題として、内海的雰囲気の港
湾においては、長い波長の波はあまり存在せず、万一そ
れに対処する場合にも、Ｘの値を大きくすればカバーで
きることがわかる。即ち、この第４図からわかることは
、×の値を小さくしても、つまり消波淀の幅を４・さく
しても、かなり広い範囲の波長の波に対して充分有効な
消波効果が得られるということである。

従って、焔波緑のスペースをとらずに、港湾スペースを
有効に活用することが可能となる。以上で、この発明の
一応の主旨については説明したが、以下さらにその具体
的な内容について述べる。〔この発明の具体的内容〕〔
第３図および第５図参照〕前記２つの透過体Ｔ，，Ｔ２
は直立壁状の構造物であり、基礎Ｃの上にそれぞれ構築
する。

その場合、コンクリートを一体打ちにしたケーソンタイ
プのものでもよいが「港湾等の比較的波力の弱い所に用
いるのであるから、旋工が簡単に行なえる一点からブロ
ック構造の方がよい。つまり第１透過ブロックＢ，およ
び第２透過ブロックＢ２をそれぞれ積み重ねることによ
り、第１および第２透過体Ｔ，，Ｌを構築する。この積
み重ね方は、第５図に示すよに、波の入射する前面から
見て千鳥格子状にし、それぞれの透過穴Ａ，およびんが
相対応するように配置する。この透過穴Ａ，はブロック
Ｂ自体に設けてもよいし、またブロックＢ，を積み重ね
た時に隣り合うブロックＢ，同士の間に形成するように
してもよく、第５図に示すものは、その両方を兼ねるよ
うにして透過穴Ａ，を設けている。なお、千鳥格子状に
積み重ねることにより、透過穴Ａ，が透過体Ｔ，の壁面
上に一様に分布することになり、透過体Ｔ，による波エ
ネルギーの減衰効果が全面において均一に行なわれるよ
うになる。そのため、たとえば碁盤目状に整列状態に積
み重ねた場合に比して、入射波の波高が変化しても反射
率ＫＲはあまり変動しない。また、そのような利点を得
る上に、構造強度上も有利となる。（透過穴んについて
も同様である。）こうして、所定距離夕，，〆２をおい
て、各部を構築することにより、消波提を構成する。

次に、この発明による消波堤の最も好適な例について述
べる。この消波堤は、第６図〜第８図に示す消波ブロッ
ク１を直立壁状に積み重ねることにより、構築されるも
のである。

つまり、この消波ブロック１は、前記した第１透過ブロ
ックＢ，および第２透過ブロックＢ２さらに不透過後壁
Ｗをブロック化した後壁ブロックＢ３３つのブロックＢ
，Ｂ２，Ｂ３を、長さそ，および夕２のつなぎ村２，３
で連結して一体化したものである。この場合、各ブロッ
クＢ，，Ｂ２，Ｂ３は水平方向に対応させることは勿論
である。なお、この消波ブロック１の各部は水平および
垂直な平板を合わせた構造になっており、平パネルをつ
なぎ合わせて構成することもできる。このように、消波
ブロック１自体に第１透過体Ｔ，、第２透過体Ｌ、不透
過後壁Ｗを構成する要素（各ブロック耳，Ｂ２，Ｂ３）
を組み込んである上、配置関係をも設定してあるので、
消波ブロック１を積み重ねるだけでたやすく目的の消波
提を構築することができる。

なお第６図〜第８図中Ｔ，，Ｕ，，Ｔ２，Ｕ２，Ｗなる
表示の部分は、積み重ねて消波提を構築した際、第１透
過体Ｔ，、第１遊水部Ｕ，、第２透過体Ｔ２、第２遊水
部Ｕ２、不透過後壁Ｗをそれぞれ構成する部分である。
以上説明したように、この発明によれば、２つの直立壁
状の透過体を所定の条件のもとに配置して消波を行なう
というものであるから、実際に来襲する広範囲の周期の
波に対して有効な消波効果を発輝でき、港湾内を充分に
静穏に保つことができる。

また、これを実現するための消波構造体は、直立構造の
上に幅が狭くてもよいため、港湾スペースの有効利用並
びに水質保全等港湾の質的向上をも図ることができると
いう効果を奏する。図面の簡単な説明‐ 第１図はこの発明がなされる前提となる技術、つまり１
つの透過体と１つの遊水部を利用した消波方法の内容を
説明するための断面図、第２図はその方法による消波効
果を示す特性図、第３図はこの発明の消波提を説明する
ための断面図、第４図はこの発明による消波効果を示す
特性図、第５図は第３図の波の入射する前面から見た正
面図、第６図はこの発明による消波提を構築するための
消波ブロックの斜視図、第７図はその平面図、第８図は
その側面図である。

Ｔ．・・・・・・第１透過体、Ｔ２……第２透過体、Ｕ
．・・Ｇ・・・第１遊水部、Ｕ２・・・・・・第２遊水
部、Ｗ・・・・・・不透過後壁、Ｂ，……第１透過ブロ
ック、Ｂ２……第２透過ブロック「Ｂ３…・・・後肇ブ
ロック、Ｃ・・・・・・基礎、１・・・・・・消波ブロ
ック、２，３・・…・つなぎ材。

第１図第２図 第３図 第５図 第７図 第８図 第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 波の入射する方向に前面を向けて、空隙率ε＿１、
   透過穴長さｂ＿１を有する直立壁状の第１透過体Ｔ＿１
   をブロツク積みにより構築し、その後方に所定距離ｌ＿
   １隔てて空隙率ε＿２、透過体幅ｂ＿２を有する第２透
   過体Ｔ＿２を前記第１透過体Ｔ＿１に対応させて同じく
   ブロツク積みにより構築し、さらにその後方に所定距離
   ｌ＿２隔てて直立な不透過後壁Ｗを構築し、しかもこれ
   らをｌ＿１＝０．２〜０．４，ε＿２＝０．１〜０．２
   、ε＿１＞ε＿２，ｂ＿１≧ｂ＿２，（ｂ＿１＋ｌ＿１
   ）／（ｂ＿２＋ｌ＿２）＝０．７５〜１．０なる関係の
   もとに構築するようにした消波提において、前記不透過
   後壁Ｗを前記第１，第２透過体Ｔ＿１，Ｔ＿２に対応さ
   せてさらにブロツク積み構造とするとともに、これら３
   つのブロツＢ＿１，Ｂ＿２，Ｂ＿３を所定長さｌ＿１お
   よびｌ＿２を有するつなぎ材２，３により連結し一体的
   な消波ブロツク１を構成し、この一体的な消波ブロツク
   １を直立壁状に積み重ねることにぐり構築するようにし
   たことを特徴とする消波提。 ２ 前記消波ブロツク１は、各部が水平および垂直な平
   板を組み合わせた構造とされていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の消波提。 ３ 前記第１，第２透過体Ｔ＿１，Ｔ＿２は、それぞれ
   第１透過ブロツクＢ＿１および第２透過ブロツクＢ＿２
   の積み重ね構造であつて、それら第１透過ブロツクＢ＿
   １および第２透過ブロックＢ＿２を、前面から見て相対
   応した千鳥格子状に積み重ねたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の消波提。