JPS6237170B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、海洋または糊沼で発生する波を消去
しまたその波高を減ずる消波堤に関するものであ
る。

波の消去あるいはそのエネルギーを減ずるため
の施設として最も一般的なものは防波堤である。

この防波堤は、水底に、砕石マウンドを造成
し、その上にケーソンを設置する、シートパイ
ル、鋼管、矢板などを水底地盤中に打込み締切堤
を作り、その中へ砂利、砂、コンクリートを充填
する、巨大な玉石やコンクリートブロツクを投入
し、水中に堤体を構築する、などによつて形成さ
れ、波を遮断する目的のためには、略完壁である
が、建設費が高く工期も長くなるという欠点があ
る。

一方、水面に消波構造物を浮上せしめて波長が
短かく波高も比較的小さい表面波の消波を行うも
のとして浮消波堤がある。これは簡易な構造物で
あるため仮設物として、あるいは短期間の消波を
目的にして広く活用されているが、消波効率が悪
い上、とくに波長の長い波に対しては殆んど効果
がない。

本発明消波堤は、この両者の中間的な考えに基
くものであつて機能的にもその中間的な性能を有
し、養魚養殖などの漁業施設として好適なもので
ある。水底に揺動可能に係留した消波堤本体で一
次の消波を行い、かつ波による水面の上下動を利
用して消波堤内で発生させた高圧空気を同本体近
くの水中に放出せしめることにより二次の消波を
行つて消波の効果を挙げんとするものである。

図面についてこれを説明する。

１は消波堤本体である。

この本体１は後で説明するアンカー３に揺動可
能に係留され、そして水中において自然の状態で
は起立状態を維持せしめる。なお第１図のものは
これを直立させたものであるが初めから故意に波
の来る前方へ傾けておくこともできる。このた
め、第１図で示されるように、鋼板で飛行機の翼
状に形成し、この翼板内の一部を第５図で示すよ
うに空洞にしておいて浮力室１３，１３……とな
しこれで水中に設置した時に浮力を発生せしめ
る。

また消波堤断面はここで示している翼板状の他
に、矩形断面、円形断面あるいは円筒を多数並列
したものなど種々可能である。

消波堤の製作材料は鋼材の他にコンクリート、
ゴム、プラスチツクその他で、所望の形状に成形
できるものであればすべて適用できる。

２は本体１の上方に形成される空気室で詳しく
は後で説明する。３は水底４に設けた係留用のア
ンカーでこのアンカー３に消波堤本体１を枢軸５
をもつて揺動可能に係留する。そして消波堤本体
１の頭部は水面より突出した状態とする。６は前
記空気室２に設けられて自動開閉する空気取入弁
の例であつて、同弁は、後で説明するように空気
室２の空気が圧縮された時は自動的に閉じ、同空
気圧が常圧となつた時は自動的に開くものであ
る。７は本体１内に水を導入するためその壁に設
けた開口部で、その位置は、第３図で示すよう
に、干潮時において最も低くなつた時の水面
W′よりもさらに低い位置に設けられ、水はこの
開口部７を通して、常に、消波堤本体１内に導入
され同本体１上方には導入された水により圧縮を
受ける空気室２が形成される。空気室２の形状、
大きさは波浪条件その他に応じ適宜定められる。

８は導気管で空気室２内の上方寄りに開口し、
その他端には接続ホース８′を介してエアバブル
管９を取付ける。エアバブル管９は、原則とし
て、消波堤本体１の後方の水中に設置するが場合
によつてはその前方に設置する場合もある。

ａはエアバブル、Ｘは波の進行方向を示す。

第４図イ，ロに示す空気取入弁６において、１
０は、架台１１で支承された開閉弁で、空気室２
内の空気圧が昇圧した時は押し上げられてゴムパ
ツキング１２と密着し、同室を気密に閉鎖する。
同弁は常圧時に開放する。

第６図はエアバブル管９の実施例であつてエア
バブル管９を２本並列したものである。９′は空
気の噴出孔であつてその直径は１〜５ｍ．ｍ．で
ありその間隔は10〜30cmが適当である。

その作用を説明する。

消波堤本体１は前記のように、それ自身の浮力
による上向きの力を持つていて水中で起立し、そ
の頭部は水上に突出した状態となつている。

この状態で沖側より進行してきた波がこれに衝
突すると、同本体１はアンカー３における枢軸５
を中心として、波の進行方向Ｘへ回動するが、こ
の際消波堤の浮力による上向きの力と消波堤が動
く時にその後面に生ずる動水圧によつて消波堤の
変位を抑制し波のエネルギーの大半を消耗させ、
これで一次の消波がなされる。

波が通り過ぎると消波堤本体１はその浮力で元
の起立状態に戻らんとして逆向きの回動運動を起
こし、さらに次の波が作用すればこれらを繰返え
す。

このように本体１が左右へ揺動することによ
り、次々に来襲する波のエネルギーを吸収し、こ
れで前記のように一次の消波がなされる。

一方、消波堤本体１内の空気室２内の水面も上
下運動を起こす。

したがつて空気室２の容積は、波による水面の
上下動とともに変化し、そして同室２に自動開閉
する空気取入弁６が設けられているので、同室２
容積が最大となつた時、すなわち第３図のように
波の谷が通過する時は、空気取入弁６は開いて、
内部圧力が大気圧と等しくなり、同室２容積が最
小となつた時、すなわち第２図のように波の峰が
通過する時は、空気取入弁６は閉じて、同室２内
の空気は最大の圧縮を受ける。

このようにして、波が来る毎に発生する高圧空
気を導気管８より消波堤本体１の後方の水域に設
置したエアバブル管９より放出し、水中にエアバ
ブルａを発生させる。

このエアバブルａは水粒子を撹乱し、水中に上
昇エネルギーを発生させ、消波堤本体１を越えて
さらに進行せんとする波、あるいは同本体１の揺
動によつてこれに附随して発生する波を消去し、
ここで二次の消波が行われる。

なお、一次の消波だけで充分所期の目的が達成
されるような場合は、空気室２で得られる高圧空
気を、例えば海洋における標識灯や照明あるいは
観測機器の電源のエネルギーとして利用すること
もできるし、また蓄電池の充電用電源にも同様利
用することもできる。

さらに高圧空気を水中に放出することにより、
所謂瀑気を行なつて水域の浄化の一助としたり、
養魚施設へ供給して栄養塩の循環を促進させるな
どに利用することもできる。

本発明の効果を説明すると、本発明消波堤は、
波の遮断あるいは波高の減少を第一の目的とする
ものであつて、従来広く使用されている浮消波堤
と同等もしくはそれ以上の厳しい海洋環境下で使
用することができ、浮消波堤では及ばない波長の
長い波の消波に対しても有効である。

またその設置に当つて要する費用は従来の防波
堤とは較べものにならない程安価である。

そして本発明は、とくに、消波堤本体の揺動に
よる一次の消波と、波により空気室で発生する高
圧空気を水中に放出することにより、二次の消波
を行い、前記一次の消波では吸収しきれなかつた
余剰のエネルギーをこれで消去するので消波効率
が極めてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本消波堤の縦断側面図、第２図は波の
峰が通過した時の消波堤本体の傾動状態を示す側
面図、第３図は同じく波の谷が通過した時の側面
図、第４図は空気取入弁の縦断側面図であつて同
図イは開いた時同図ロは閉じた時のものである、
第５図は本消波堤の正面図、第６図はエアバブル
管の平面図である。 １……消波堤本体、２……空気室、３……アン
カー、４……水底、６……空気取入弁、７……開
口部、８……導気管、９……エアバブル管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水底に設けたアンカーに、内部中空状の消波
   堤本体を揺動可能に係留し、同本体は水中におい
   てその頭部が水面より突出するように自身の浮力
   で起立せしめ、同本体壁には波面下において開口
   部を設け、その開口部より上方の同体内に空気室
   を形成し、空気室には空気取入弁を取付けるとと
   もに、同室内には同室で発生した高圧空気を導出
   する導気管を設け、導気管の他端にはエアバブル
   管を取付けて、これを消波堤本体の近傍の水域に
   設置した消波堤。