JPH0569929B2

JPH0569929B2 -

Info

Publication number: JPH0569929B2
Application number: JP63117875A
Authority: JP
Inventors: Akio Tanaka; Yoshiro Nagai; Haruo Shimizu
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1993-10-04
Also published as: JPH01287309A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は消波モジユールに関する。

従来の技術従来における防波堤などの消波壁として、たと
えば特願昭61−214918号（特開昭63−70706号）
に開示されるように、一端側の開口が湾外側に位
置するとともに他端側の開口が湾内側に位置する
消波用のパイプ状構造物を上下左右に複数積み上
げたものが知られている。ここで、パイプ状構造
物は四角柱状のコンクリートブロツクの内部に鋳
鉄などにて異形断面に形成された消波管を埋設し
たものが一般的である。このような構成によれ
ば、湾外側から進行してきた波は、消波管内を通
過するときに、この消波管内における通路断面積
の変化などにより減衰を受けることとなる。

発明が解決しようとする課題しかし、従来のような構成では、消波管の流路
断面積を大きくして消波管内への波浪の入り込み
を容易なものにして波浪の反射率を低くすると、
波浪の透過率が高くなり、消波効果が薄れる問題
があつた。

本発明は波浪の反射率を低くするとともに波浪
の透過率を低くする消波モジユールを提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段上記課題を解決するため、本発明は、開口に較
べて流路断面積の小さい狭路部が形成された消波
孔を有し、この消波孔の一端側の開口を波浪の伝
播方向に向けて配置される消波モジユールにおい
て、狭路部を薄肉の板状をなす環状突起部で形成
した構成としたものである。

また、本発明の他の良好な構成は、波浪の流入
方向に対応する環状突起部の一側に、消波孔の内
周面に続く環状傾斜面部を設けたものである。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、消波
孔の軸心方向における環状突起部の両側に、消波
孔の内周面に続く環状傾斜面部を設けたものであ
る。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、環状
突起部で形成される狭路部を消波孔の両端部に設
け、それぞれの環状突起部の両側に、消波孔の内
周面に続く環状傾斜面部を設けたものである。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、消波
孔に複数の環状突起部を設け、各環状突起部で形
成される狭路部の流路径をそれぞれ任意の適当な
大きさに設定したものである。

また、さらに本発明の他の良好な構成は、環状
突起部で形成される狭路部を、消波孔の軸心に対
して偏芯する位置に設けたものである。

作用上記構成により、消波孔は、狭路部において流
路断面積が小さく、狭路部の前後において流路断
面積が大きいために、流路断面積が拡縮して変化
する形状となる。したがつて、開口より消波孔内
に流入した波浪は、流路断面積が拡縮して変化す
ることにより、波動エネルギーを吸収され、減衰
されて消波される。そして、特に狭路部を通過す
るときに波浪は、板状をなし消波孔の軸芯に対し
て垂直な面を有する環状突起部の抵抗を受けて流
れを乱されるとともに、環状突起部の内周縁端部
で剥離渦を生起される。このために、狭路部を通
過した後の波浪が、流路断面積の変化によつて波
動エネルギーを吸収されることと合せて、剥離渦
による抵抗を受けることとなり、消波効率がより
高められる。また、波浪が、消波孔の流路断面積
の変化を要因とする消波作用以外に、剥離渦によ
る抵抗を要因とする消波作用を受けるので、消波
モジユールにおける波浪の反射率が高まる原因と
なる流路断面積の縮小を伴なわずに、剥離渦の抵
抗により消波モジユールにおける波浪の透過率の
低減が図られる。

また、環状突起部の一側に環状傾斜面部を設け
ることにより、消波孔の内部に流入した波浪の流
れがスムースに狭路部に導びかれ、消波モジユー
ルにおける波浪の反射率が低減される。

また、環状傾斜面部を環状突起部の両側に設け
ることにより、消波孔の両端開口のそれぞれから
流入する双方向の波浪に対応して、波浪の流れを
スムースに狭路部に導いて消波モジユールにおけ
る波浪の反射率を低減できる。

また、環状突起部を消波孔の両端部に設けるこ
とにより、消波孔の両端開口のそれぞれに向けて
伝播してくる双方向の波浪に対応して消波作用を
行うことができる。また、それぞれの方向の波浪
が流入側に位置する環状突起部と流出側に位置す
る環状突起部とによつて二重に消波作用を受ける
ので、消波モジユールとしての消波効率が相乗的
に高められる。

また、消波孔に複数の環状突起部を設け、各挾
路部の流路径をそれぞれ任意の適当な大きさに設
定することにより、消波孔内に流入した波浪に、
環状突起部による消波作用を多段階に重ねて作用
させ、消波モジユールとしての消波効率が相乗的
に高められるとともに、狭路部の流路径を適当な
大きさに設定して波浪の反射率を低減できる。

また、狭路部を消波孔の軸心に対して偏芯する
位置に設けることにより、消波孔に流入した波浪
の流れを環状突起部により乱れさす作用が向上
し、透過率がより低減される。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図において、消波モジユール１は軸心
方向に貫通する消波孔２を鋳鉄管３にて形成され
ており、鋳鉄管３の周囲には断面矩形のコンクリ
ートブロツク４が形成されている。なお、管は鋳
鉄管３に限らずその他の金属管、樹脂管、コンク
リート管などでもよい。そして、鋳鉄管３の途中
には、管内周に沿つて環状突起部５が設けられて
おり、この環状突起部５によつて消波孔の途中
に、消波孔２の両端開口２ａ，２ｂに較べて流路
断面積の小さい狭路部６が形成されている。そし
て、環状突起部５は薄肉の板状をなしており、内
周縁端部７は角張つた形状に形成されている。ま
た、環状突起部５の一側には鋳鉄管３の内周面に
続く環状傾斜面部８が設けられており、消波モジ
ユール１は、環状傾斜面部８を設けた側の開口２
ａを波浪９が伝播してくる方向に向けて配置され
ている。

以下、上記構成における作用について説明す
る。まず、消波孔２は狭路部６において流路断面
積が小さく、狭路部６の前後において流路断面積
が大きいために、流路断面積が拡縮して変化する
形状となつている。したがつて、開口２ａより消
波孔２の内部に流入した波浪９は、流路断面積が
拡縮して変化することにより、波動エネルギーを
吸収され、減衰されて消波される。そして、特に
狭路部６を通過するときに波浪９は、板状をなし
消波孔の軸心に対して垂直な面を有する環状突起
部５の抵抗を受けて流れを乱されるとともに、環
状突起部５の内周縁端部７で剥離渦１０を生起さ
れる。このために、狭路部６を通過した後の波浪
が、流路断面積の変化によつて波動エネルギーを
吸収されることと合せて、剥離渦１０による抵抗
を受けることとなり、消波効率がより高められ
る。したがつて、剥離渦１０によつて波浪９に消
波作用を与えることにより、消波モジユール１に
おける波浪９の反射率を高めることなく、波浪９
の透過率を低減することができる。なお、反射率
＝（反射波高−入射波高）／入射波高であり、透
過率＝透過波高／入射波高である。

また、環状傾斜面部８が波浪９の流れをスムー
スに狭路部６に導くことによつて、より反射率が
低減される。

次に、第２図に示すものは、環状傾斜面部８を
環状突起部５の両側に設けたものであり、この構
成によれば、消波孔２の両端開口２ａ，２ｂのそ
れぞれから流入する双方向の波浪９に対して、波
浪９の流れを環状傾斜面部８でスムースに狭路部
６に導き、消破モジユールにおける波浪９の反射
率を低減できる。

次に、第３図に示すものは、環状突起部５を消
波孔２の両端部に設けたものであり、この構成に
よれば、消波孔２の両端開口２ａ，２ｂのそれぞ
れに向けて伝播してくる双方向の波浪９に対応し
て消波作用を行うことができる。また、それぞれ
の方向の波浪９が流入側に位置する環状突起部５
と流出側に位置する環状突起部５とによつて二重
に消波作用を受けるので、消波モジユールとして
の消波効率が相乗的に高められる。

次に、第４図に示すものは、消波孔２に複数の
環状突起部５を設け、各狭路部６における流路径
をそれぞれ任意の適当な大きさに設定したもので
ある。そして、この構成によれば、消波孔２に流
入した波浪９に、環状突起部５による消波作用を
多段階に重ねて作用させ、消波モジユール１とし
ての消波効率が相乗的に高められるとともに、狭
路部６の流路径を適当な大きさに設定して波浪９
の反射率を低減できる。

また、第５図ａ，ｂ，ｃに示すものは、狭路部
６を消波孔２の軸心に対して偏芯する位置に設け
たものであり、この構成によれば、消波孔２に流
入した波浪９の流れを、環状突起部５により乱れ
さす作用が向上し、消波モジユール１としての透
過率がより低減される。

そして、上記したいずれの実施例においても、
環状突起部５の肉厚は薄いほど良い。しかし、工
業的には強度、耐蝕性、耐エロージヨン性などを
考慮して使用材料および肉厚を決定しなければな
らない。なお、水理的には100mm以下の肉厚が望
まれる。

そして、第６図に示すように、環状突起部５お
よび環状傾斜面部８の形状はＡ／Ｂ＞0.10、tanθ
＝B/lでθ＜60°とすることが標準的である。

次に、本発明の消波モジユール１を用いて行つ
た実験結果について説明する。

まだ、第７図ａに示すものは、本発明に基づい
て形成された消波モジユール１の実験モデルであ
り、消波孔２の直径1000mm、全長3000mmのもので
ある。また、環状突起部５および環状傾斜面部８
の形状はＡ／Ｂ＝0.32、θ＝45°に形成されてお
り、狭路部６における流路は直径500mmになされ
ている。また、第７図ｂに示すものは従来の消波
モジユールの実験モデルであり、狭路部に環状突
起部を設けずに、単にθ＝45°の傾斜面で狭路部
を形成している。他の構成要素は第７図ａのもの
と同じである。そして、波高(H)0.5〜6.0ｍ、波長
(L)30〜150ｍ、水深(h)５〜20ｍの条件を想定して
長さ50ｍ、巾１ｍ、深さ1.5ｍの水槽中において
相似率１／10で、前記の両消波モジユールを実験
した結果を第８図に示す。ここで、反射率
（KR）および透過率（KT）は前に定義した通り
である。

第８図から明らかなように、本発明基づいて形
成された消波モジユールによれば、従来のものに
較べて全般的に反射率を低減しつつ、透過率を低
減して消波効率を高めることができる。

次に、第９図ａに示すものは、本発明の実験モ
デルで全長3000mmのものであり、第９図ｂに示す
ものは、第９図ａのものを２個組み合せて全長
6000mmとしたものである。そして、第１０図は、
前記の両消波モジユールを実験した結果を示した
ものである。ただし、第９図ｂに示すものに関し
ては、単に全長6000mmとした場合と、消波孔の両
端部に環状突起部を設けた場合との二形態につい
て実験した。

第１０図より明らかなように、消波孔を長くす
るとともに、両端部に環状突起部を設けることに
より、反射率が多少高くなるが透過率をさらに低
減することができる。また、実物の設置にあたつ
ては、設置条件を考慮して消波モジユールを適宜
に組合せることにより効率の良い消波を行える。

発明の効果以上述べたように、本発明によれば、消波孔内
に板状をなす環状突起部によつて狭路部を形成す
ることにより、反射率を高めることなく透過率を
低減して消波モジユールとしての消波効率を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体断面図、
第２図は本発明の他の実施例を示す全体断面図、
第３図は本発明のさらに他の実施例を示す全体断
面図、第４図は本発明のさらに他の実施例を示す
全体断面図、第５図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ狭路部
の偏芯形態を示す図、第６図は環状突起部の拡大
断面図、第７図ａは本発明の消波モジユールの一
実験モデルを示す図、第７図ｂは従来の消波モジ
ユールの実験モデルを示す図、第８図は第７図ａ
と第７図ｂの実験モデルによる実験結果を示す
図、第９図ａは本発明の消波モジユールの一実験
モデルを示す図、第９図ｂは本発明の消波モジユ
ールの他の実験モデルを示す図、第１０図は第９
図ａと第９図ｂの実験モデルによる実験結果を示
す図である。１……消波モジユール、２……消波孔、３……
鋳鉄管、４……コンクリートブロツク、５……環
状突起部、６……狭路部、７……内周縁端部、８
……環状傾斜面部、９……波浪、１０……剥離
渦。

Claims

【特許請求の範囲】１開口に較べて流路断面積の小さい狭路部が形
成された消波孔を有し、この消波孔の一端側の開
口を波浪の伝播方向に向けて配置される消波モジ
ユールにおいて、狭路部を薄肉の板状をなす環状
突起部で形成したことを特徴とする消波モジユー
ル。２波浪の流入方向に対応する環状突起部の一側
に、消波孔の内周面に続く環状傾斜面部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の消波モジユー
ル。３消波孔の軸心方向における環状突起部の両側
に、消波孔の内周面に続く環状傾斜面部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の消波モジユー
ル。４環状突起部で形成される狭路部を消波孔の両
端部に設け、それぞれの環状突起部の両側に、消
波孔の内周面に続く環状傾斜面部を設けたことを
特徴とする請求項１記載の消波モジユール。５消波孔に複数の環状突起部を設け、各環状突
起部で形成される狭路部の流路径をそれぞれ任意
の適当な大きさに設定したことを特徴とする請求
項１記載の消波モジユール。６環状突起部で形成される狭路部を、消波孔の
軸心に対して偏芯する位置に設けたことを特徴と
する請求項１記載の消波モジユール。