JPH0762331B2 - 波浪の制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、防波堤等に適
用できる波浪の制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の防波堤は、適当重量の堰を海底か
ら海面上にかけて線状に配置し、波浪の全圧力を直接遮
断する構造の物と、振巾の位相差を利用して波浪を減殺
する構造の物が主として知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記適当重量の堰を海
底から海面上にかけて線状に配置する構造の防波堤は、
波浪のほぼ全エネルギーが構造体に直接圧力として作用
することになるため、重量が大きく大規模となり、軟弱
地盤や大水深域での防波堤の建設には、工期及び工費と
もかかるという問題点があった。また、前記振巾の位相
差を利用した防波堤の構造においても、減殺効果を発揮
させるためには大規模となり、軟弱地盤上や大水深域で
の防波堤の建設は、経済的な負担が大きくなったり、ま
たは、建設が困難になるといったケースが生じる問題が
あった。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
防波作用が充分にあり、しかも構造体の軽量化も可能な
波浪の制御機構を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る波浪の制御機構は、前部から後側中間部にかけてそ
の上面側及び下面側が滑らかに膨出し、前記後側中間部
が最大厚みとなり、該後側中間部から後端にかけてその
厚みが滑らかでしかも急激に減少する略流線型の水平翼
を、それぞれが水上、水面及び水中に位置するように隙
間を設けて複数段重設している。

【０００５】

【作用】本発明の波浪の制御機構の作用について詳しく
説明する為、例えば、波浪と防波堤の機能について考察
する。波浪は水粒子の円形運動からなる振巾が伝播する
現象であり、運動エネルギーと位置エネルギーとを有す
るが物質を搬送しない。また、港内の静穏性は、波浪の
振巾運動による水面の上下変動が影響している。このこ
とから防波堤は、水面の上下変動だけを対象として波浪
を制御出来れば、防波堤の機能が損なわれずに堤体に作
用する波圧が軽減され、堤体の小型軽量化が図れると推
察される。このため、本発明に係る波浪の制御機構で
は、複数の水平翼を一定の隙間を開けて重設して、波浪
が伝播する水面、水上及び水中に上下の間隔が前部から
後側中間部にかけて徐々に各水平翼間に波浪を通過さ
せ、各水平翼で波浪の振巾の上下を拘束すると共に、波
浪の伝播力と水平翼による間隔の徐々の狭まりによって
振巾運動に圧力を加えて、波浪の振巾に歪みを生じさ
せ、振巾運動をスムーズに水平運動に変換させることで
波浪を制御することにした。波浪（振巾）が各水平翼の
間を通過する際に、各水平翼間で振巾運動の上下が拘束
されると共に、波浪の伝播力と、水平翼による波浪の通
過面積の徐々の狭まりによって、振巾運動に圧力が加わ
る。波浪の振巾運動に圧力が加わることで振巾に歪みが
生じ振巾がスムーズに、水平運動に変換されることにな
る。水平運動に変換された水の動きは、水平翼の後部の
流線型によって、穏やかな動きとなる。また、本発明の
波浪の制御機構は、振巾運動から、流れ（水平運動）に
変換された水の動きに対しては、略流線型となって抵抗
とならない形状をしているため、波浪のエネルギーの水
平成分が作用しないことになる。したがって、本発明の
波浪の制御機構を、例えば防波堤に応用すれば、防波堤
の堤体の小型軽量化が図れる。

【０００６】

【実施例】以下、添付する図面を参照しつつ、本発明を
具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る波浪の制御
機構の断面図、図２は前記波浪の制御機構に使用する水
平翼の詳細断面図である。図２に示すように、鉄筋コン
クリート、ステンレス、鉄等の金属、プラスチック等に
よって断面が略流線型となって、しかも、その断面長さ
は使用場所によっても異なるが、５〜６０ｍ（好ましく
は２０〜４０ｍ程度）、その幅は１０〜６０ｍ程度とな
って適当ピッチで貫通孔１０、１１が設けられた幅長い
水平翼１２を必要個数製造する。そして、前記貫通孔１
０、１１に挿入する所定長さの鉄筋コンクリートからな
る支持柱１３、１４を予め製造し、これを工場あるいは
現場において組み立て、所定の海に線状に並べて防波堤
とする。なお、前記支持柱１３、１４を貫通孔１０、１
１に装着した後、前記水平翼１２を所定間隔に保つ為
に、例えば支持柱１３、１４に装着される前記貫通孔１
０、１１より直径の大きいコンクリート管等を用いる。

【０００７】以上のように水平翼１２を配置したので、
図１のａに示すように入って来た波浪の振幅運動は、幅
の広い前部の部分から後側中間部に移動するに連れて円
運動から横長楕円運動ｂ、ｃに変わり、更に後部の方に
移動するにつれて幅が徐々に狭くなる水平翼に押されて
水平運動ｄに変わる。このことは、自由面の存在する水
面では物体の移動等で波形（振巾）の伝播運動が生じる
が、上下面が水圧で抑圧されている水中で、物体の移動
等をさせても水面上に波形が生じないことと、波浪の振
巾運動を波浪実験の水槽で観察すると、自由面が存在す
る水面では、水粒子の動きが円形運動を示しているが、
水深が下がるにつれての水圧の増加に伴い、円形運動か
ら楕円運動さらに水平運動へと変化していることが起こ
っていることで証明できる。更に、前記効果は、模型を
使用した波浪実験でも確認され、前記防波堤を通過する
際に波浪が水平運動に変換されて、波を防止できること
が分かる。なお、以上の実施例において、単位面積当た
りの受圧力を軽減するため、前記支持柱を基盤上に固定
することも可能であり、これによって軟弱地盤への施工
が容易となる。

【０００８】

【発明の効果】本発明に係る波浪の制御機構は、以上の
説明からも明らかなように、波浪の振巾運動を水平運動
に変換させる機能であるため、防波堤に応用すれば、防
波堤の堤体の小型軽量化が図れることから、建設が困難
であったり、経済的な負担が大きくなる軟弱地盤上や大
水深域での防波堤の建設が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る波浪の制御機構を適用
した防波堤の断面図である。

【図２】水平翼の一部切欠き斜視図である。

【符号の説明】

１０ 貫通孔 １１ 貫通孔 １２ 水平翼 １３ 支持柱 １４ 支持柱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部から後側中間部にかけてその上面側
   及び下面側が滑らかに膨出し、前記後側中間部が最大厚
   みとなり、該後側中間部から後端にかけてその厚みが滑
   らかでしかも急激に減少する略流線型の水平翼を、それ
   ぞれが水上、水面及び水中に位置するように隙間を設け
   て複数段重設したことを特徴とする波浪の制御機構。