JPH02140315A - 浮消波体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、海面や湖面に浮かべて用いられ、波浪を抑
止する浮消波体に関する。

〈従来の技術〉 近年の海洋開発の進展に伴い、優れた消波性能を有する
消波工に対する要望が高まってきている。

上記の消波工として、コンクリート壁等を水中に建造す
る防波堤方式、及びテトラポットのようなコンクリート
ブロックを水中に積み上げる集積方式等があるが、いず
れの方式も、施工深度が深くなるにしたがって工事が大
掛かりとなり、莫大な費用を要するという欠点があった
。

そこで、上記の問題点を解決すべく、水底に撃ち込んだ
アンカ等にロープ等で繋がれた浮体を、水面付近に浮遊
させることにより消波させる浮体方式の消波工（浮消波
体）が提案された（例えば、特願昭４８−１４４０３号
公報参照）。

上記の浮消波体は、良好な消波性能を得るためには、一
般に、その高さの１／２以上を水面上に突出させている
ことが必要であるとされていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記浮消波体は、波に追従して（波と同位相
で）浮遊しやすいので、良好な消波性能が得られないと
いう問題があった。

また、上記浮消波体は、通常、金属やプラスチック等に
よって構成されているが、金属の場合には腐蝕されやす
く、プラスチックの場合には浮遊物等の衝突で割れを生
じやすく、耐久性に劣るという問題もあった。

ところで、消波工としては、消波させたい範囲に対応さ
せて、波の進行方向と直交する方向に沿って相当量の長
さが必要であるが、従来の浮消波体にあっては、上記波
の進行方向に直交する方向への連結が簡単に行えないと
いう問題があった。

この発明の目的は、良好な消波性能を得ることのできる
浮消波体を提供することである。

また、本発明の目的は、耐久性に優れた浮消波体を提供
することである。

さらに、本発明の目的は、広範囲に消波させたい場合に
対応することのできる浮消波体を提供することである。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するためのこの発明の浮消波体としては
、連結部材によって連結した複数の浮体を水面に浮かべ
て消波する浮消波体において、喫水線が、浮体の高さの
少なくとも６０％の位置にくるように設定されているこ
とを特徴とするものである。

また、上記浮体の表面は、ゴム或いは金属にゴムを彼？
ｉしたちのからなるものであっても良い。

さらに、上記浮体は、波の進行方向に直交する方向に連
結部材を連結させる被連結部を有しているものであって
も良い。

さらに、上記浮体から、水平板が吊り下げられているも
のであっても良い。

く作用〉 上記の（１′４成の浮消波体によれば、喫水線が、浮体
の高さの少なくとも６０％の位置に（るように設定され
ているので、良好な消波性能が得られる。

即ち、従来、喫水線が浮体の高さの１／２以下の位置に
くるように設定すべきとする説が通説であったが、これ
に反して、上記のように６０％以上とすることにより、
良好な消波性能が得られることが判明した。この発明は
、かかる知見に基づいてなされたものである。

また、浮体の表面を、ゴム或いは金属にゴムを被覆した
ものによって構成することにより、浮体が割れたり、腐
蝕したりすることを防止することができる。

さらに、浮体が、波の進行方向に直交する方向に連結部
材を連結させる被連結部を有している場合には、当該連
結部材を被連結部に連結させて、波の進行方向に直交す
る方向に隣接した浮体の被連結部同士を、連結部材によ
って順次連結することにより、長尺の浮消波体を実現で
きる。

さらに、浮体から水平板を吊り下げることにより、当該
水平板によって、浮体の上下動に対して抵抗する力を発
生させることができる。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第２図は、この発明の浮消波体の一実施例を示す平面図
であり、本浮消波体（Ａ）は、複数の浮体（１）　（１
）・・を、波の進行方向及び波の進行方向と直交する方
向に沿って縦横に配置しており、上記波の進行方向に沿
った複数の浮体（１）　（１）・・・（以下、この浮体
（１）　（１）・・・の列を「縦列」という）を、連結
部材としての縦連結管（２）　（２）によって連結して
いると共に、上記波の進行方向と直交する方向に沿った
浮体（１）　（１）・・・（以下、この浮体（１）　（
１）・・・の列を「横列」という）を、連結部材として
の横連結管（３）によって連結している。縦列の長さは
、波の波長の少なくとも１／４であることが好ましく、
横列の長さは、消波させたい範囲に対応させである。

第１図は、本浮消波体（Ａ）を波の進行方向から見た状
態を示しており、同図において、喫水線は、上記４体（
１）の下面から浮体（１）の高さの６０％以上、好まし
くは８０％以上の位置にくるように設定されている。こ
の浮体（１）は、上下に２分割された上分割殻（４１）
及び下分割殻（４２）で構成される略直方体形状のゴム
製の本体殻（４）と、縦連結管（２）を挿通させるため
の縦挿通孔（６）と、上記上分割膜（４１）と下分割殻
（４２）との接触部に配置された金属製の補強枠（７）
と、上記本体殻（４）内に充填された独立気泡の発泡体
からなる内装材（５）とを有している。

上分割膜（４１）の表面には、縦横に交差させた補強リ
ブ（４３）が設けられており、同様に、下分割殻（４１
）の表面には、縦横に交差させた補強リブ（４４）が設
けられている。

各横列の浮体（１）　（１）・・・の下方には、金属板
をゴムによって被覆した水平板（９）が配置されており
、各水平板（９）は、例えば各下分割殻（４２）の下部
の四隅から垂下されたワイヤロープ等からなる素状体（
８）によって、吊り下げられている。

上記のように、喫水線の位置を設定するために、上記内
装材（５）の比重や、水平板（９）の重さ等が調整され
ている。

また、所定の横列の浮体（１）　（１）・・・のうちの
両端に位置する浮体（１）　（１）は、漂流防止のため
、ロープ等によって海底や岸壁に繋がれている。

第３図は、本ｌ乎消波体（Ａ）を波の進行方向と直交す
る方向から見た状態を示しており、同図において、各浮
体（１）には、横連結管（３）を貫通させるための被連
結部としての横貫通孔θ０）が複数個設けられている。

この実施例によれば、喫水線が、浮体（１）の高さの少
な（とも６０％の位置にくるように設定されているので
、良好な消波性能が得られる。

また、本体殻（４）を、ゴムによって構成しているので
、浮遊物との衝突によって生ずる割れを防止でき、耐久
性を向上させることができる。

さらに、浮体（１）　（１）・・・に、波の進行方向に
直交する方向に横連結管（３）を貫通させる横貫通孔０
０）が設けられているので、当該横連結管（３）を横貫
通孔（１０）に貫通して、波の進行方向に直交する方向
に隣接した浮体（１）　（１）同士を横連結管（３）に
よって順次連結することにより、容易に長尺の浮消波体
を実現でき、これにより、広範囲に亘って消波させたい
場合に容易に対応できる。

さらに、各横列の浮体（１）　（１）から、素状体（８
）によって水平板（９）を吊り下げているので、当該水
平板（９）が、浮体（１）が波に追従して上下動する際
の抵抗となり、当該抵抗力によって浮体（１）の上下動
を抑制することができ、より一層消波性能に優れた浮消
波体を得ることができる。

なお、この発明の浮消波体は、上記実施例に限定される
ものでなく、例えば、本体殻（４）を金属板にゴム被覆
したものにより構成することもでき、この場合、強度の
向上及び腐蝕等の防止が図れる。

また、浮体（１）　（１）同士の連結構造として、他の
公知の連結構造を採用すること等、この発明の要旨を変
更しない範囲で種々の設計変更を施すことができる。

く実験例１．ｎ、ｍ及び比較例〉 上記実施例の浮消波体から素状体（８）及び水平板（９
）を取り除いたものにおいて、喫水線が浮体（１）の高
さの６０％及び８０％の位置にくるように設定した実験
例Ｉ及び実験例■と、実験例Ｉと同仕様で、喫水線が浮
体（１）の高さの５０％の位置にくるように設定した比
較例と、上記実施例の浮消波体（水平板（９）付）にお
いて、喫水線が浮体（１）の高さの６０％の位置にくる
ように設定した実験例■を用い、消波性能について以下
に述べる試験方法に従って試験を行った。

試験方法 ■設備 試験水路：第５図に示すような２次元造波水路を用いた
。当該水路の諸元は、 長さ５５．ＯｍＸ幅１．５ｍＸ深さ１．２ｍである。同
図において、（Ｃ）で示す部分には試験対象の浮消波体
が配置され、（Ｄ）で示す部分には、造波機が配置され
る。

造波機：第６図に示すようなピストン型油圧サーボ方式
であり、アクチュエータ（１００）により造波板（１０
１）を往復動させることにより、任意波を発生すること
ができるものである。造波機の性能は、以下に示すとお
りである。

最大発生有義波高：　Ｈ’、　２０　ｃｍ１／３ 発生有義周期：Ｔ　　　′：１．０〜２．　５ｓｅｃ１
／３ 計ｎ１器二波高の測定については、下記の性能の容量式
波高計を用いた。

測定範囲：０〜±２０　ｍｍ 精度＝１．０％／Ｆ、Ｓ。

また、浮消波体の挙動の観察に、ビデオフィルムを用い
た。

■試験条件 模型縮尺：水平鉛直とも１／２０の無歪模型を想定する
。フルード測に従って、各物理量の縮尺は、下記の通り
となる。

平面・鉛直寸法：　１／２０ 波高・波長：１／２０ １／２２ 周期・速度：１／２０　　−＝１／４．４７水路の床：
第４図に示すような、海底を模擬した床を用いた。

波浪条件：周期が３．４，５，６．７及び８秒である６
種類、波高が０．５，１．０，１．５゜２．０及び２．
５ｍである５種類を用いた。

測定方法：浮消波体（Ａ）の背後に上記の波高計を１／
４波長間隔で３器設置し、これらの波高計により透過波
高を測定した。

そして、消波性能の良、不良を判断する目安となる透過
率は、浮消波体を設置しない場合の通過波高Ｈ１に対す
る上記透過波高ＨＴの比Ｈ，／Ｈ１により求めた。なお
、当業者においては、この透過率が０．５以下であれば
、消波性能に優れていると判断されている。

試験結果 実験例１．ｎ、ＩＩＩ及び比較例について、上記の試験
を行ったところ、第７図及び第８図に示すような結果を
得、また、ビデオ観察において下記に示す結果を得た。

第７図は、相対入射波長Ｌ／Ｂ（波長りと浮消波体の波
の進行方向に沿う長さＢとの比率）と、透過率ＨＴ／Ｈ
１との関係を示しており、第８図は、実験例■における
、波の周期と透過率ＨＴ／Ｈ、との関係を示している。

上記の結果から、以下の知見が得られた。即ち、（ａＪ
　　第７図において、実験例１．ＩＩ、■及び比較例の
何れの透過率も、相対入射波長の相違に対して大きく変
化している。

したがって、透過率に対して、相対入射波長の影響が大
きいことが検証された。

ｔｂ＞　　第７図において、喫水線が、浮体の高さの５
０％の位置にある比較例Ｉは、略全域において透過率が
０．５以上であった。

したがって、喫水線が、浮体の高さの５０％の位置にあ
る場合は、消波性能が悪いことが判明した。

（Ｃ）　　第７図において、喫水線が浮体の高さの６０
％の位置にある実験例１１喫水線が浮体の高さの８０％
の位置にある実験例■、水平板付きで喫水線が浮体の高
さの６０％の位置にある実験例■は、相対入射波長が４
以下である波に対して、透過率が略０．５以下であった
。また、これらの実験例１１実験例■及び実験例■は、
相対入射波長が４を越える波に対して、透過率が０．５
以上であり、かつ、ビデオによる観察においても、浮消
波体が楕円運動を起こす現象を呈した。

したがって、喫水線が浮体の高さの６０％以上の位置に
ある場合は、浮消波体の波の進行方向に沿う長さの４倍
以下の波長を有する波に対して、良好な消波性能が得ら
れることが判明した。

（小　第７図において、喫水線が浮体の高さの８０％の
位置にある実験例■は、喫水線が浮体の高さの６０％の
位置にある実験例Ｉよりも、低い透過率を示している。

したがって、喫水が多くなる程、消波性能が向上すると
いうことが判明した。

（ｅ）　　第７図において、少なくとも相対入射波長が
４以下の範囲では、喫水線が浮体の高さの６０２６の位
置にあって水平板（９）を取付けていない実験例Ｉより
も、喫水線が浮体の高さの６０％の位置にあって水平板
（９）を取付けている実験例■の方が、透過率が低い。

したがって、波長が浮消波体の波の進行方向に沿う長さ
の４倍以下である実用範囲において、水平板（９）によ
り、消波性能が高められることが判′明した。

（ｆ）　　ビデオ観察において、実験例１１実験例■及
び実験例■は、はとんど越波を発生しなかった。

したがって、喫水線が浮体の高さの６０％以上の位置に
ある場合、良好な消波性能が得られることが判明した。

（９〕　　第８図において、同一周期の波に対しては、
波高が大きいほど透過率が高い傾向にはあるが、波高の
相違による透過率の変化は微少である。

一方、同一波高の波に対しては、周期が長いほど透過率
が高く、周期の相違による透過率の変化はかなり大きい
。

したがって、周期が透過率に与える影響は大きいが、波
高が透過率に与える影響は少ないことが判明した。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の浮消波体によれば、喫水線が
、浮体の高さの少なくとも６０％の位置にくるように設
定されているので、良好な消波性能が得られるという特
有の効果を奏する。

また、浮体の表面をゴム或いは金属にゴムを被覆したも
のによって構成することにより、浮体が割れたり、腐蝕
したりすることを防止でき、耐久性の向上が図れる。

さらに、浮体が、波の進行方向に直交する方向に連結部
材を連結させる被連結部を有している場合には、当該連
結部材を被連結部に連結させて、波の進行方向に直交す
る方向に隣接した４体の被連結部同士を、連結部材によ
って順次連結することにより、容易に長尺の浮消波体を
実現できる。

さらに、浮体から水平板を吊り下げることにより、当該
水平板によって、浮体の上下動に対して抵抗する力を発
生させることができ、消波性能を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の浮消波体の一実施例を示す一部破断圧面
図、 第２図はその平面図、 第３図はその側面図、 第４図は海底模型の概略図、 第５図は試験水路の概略側面図、 第６図は造波機の概略側面図、 第７図は相対入射波長と透過率との関係を示すグラフ図
、 第８図は波の周期と透過率との関係を示す図である。 （１）・・・浮体、 （２）・・・連結部材としての縦連結管、（３）・・・
連結部材としての横連結管、（９）・・・水平板、 ００）・・・被連結部としての横貫通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連結部材によって連結した複数の浮体 を水面に浮かべて消波する浮消波体にお いて、喫水線が、浮体の高さの少なくと も６０％の位置にくるように設定されて いることを特徴とする浮消波体。 ２、上記浮体の表面が、ゴム或いは金属に ゴムを被覆したものからなる上記請求項 第１項記載の浮消波体。 ３、上記浮体が、波の進行方向に直交する 方向に連結部材を連結させる被連結部を 有している上記請求項第１項記載の浮消 波体。 ４、上記浮体から、水平板が吊り下げられ ている上記請求項第１項記載の浮消波体。