(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-19
(45)【発行日】2022-10-27
(54)【発明の名称】起伏ゲート式防波堤の係留装置
(51)【国際特許分類】
E02B 7/40 20060101AFI20221020BHJP
E02B 7/20 20060101ALI20221020BHJP
E02B 3/06 20060101ALI20221020BHJP
【FI】
E02B7/40
E02B7/20 104
E02B3/06 301
(21)【出願番号】P 2019198232
(22)【出願日】2019-10-31
【審査請求日】2021-12-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000005119
【氏名又は名称】日立造船株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100170896
【氏名又は名称】寺薗 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100131200
【氏名又は名称】河部 大輔
(72)【発明者】
【氏名】森井 俊明
(72)【発明者】
【氏名】仲保 京一
(72)【発明者】
【氏名】吉識 竜太
(72)【発明者】
【氏名】佐山 真一
【審査官】大塚 裕一
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-227710(JP,A)
【文献】特開2013-199792(JP,A)
【文献】特開2016-205077(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02B 3/04-3/14
7/20-7/54
8/02-8/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
扉体を倒伏状態で係留し、該係留を解除することによって前記扉体を浮上させて起立させる起伏ゲート式防波堤の係留装置であって、
前記扉体の被係留部と相対する位置に設けられ、軸心周りに回転自在なトルク軸と、
基端側が前記トルク軸に固定され、先端側が前記被係留部と係合して前記扉体を係留するフックと、
前記トルク軸と平行に設けられ、前記トルク軸と一体となって回動するピンと、
前記ピンが挿入され、前記扉体の係留時には前記フックの係留解除方向への回動を阻止すべく一端に前記ピンを接触させて該ピンの移動を規制し、前記扉体の係留動作時には前記被係留部が前記フックを係留解除方向とは反対側に押し下げてかわすまでの間に他端へ向かって前記ピンが移動する長孔が設けられた規制部と、
前記扉体の係留動作時において前記被係留部が前記フックをかわした後、前記トルク軸を前記フックの係留解除方向に回転させる回転力を前記トルク軸に作用させる第1カウンタウエイトと、
前記第1カウンタウエイトによる前記トルク軸の回転によって前記ピンが前記長孔の前記一端に接触する手前まで移動すると、前記第1カウンタウエイトによる前記トルク軸への回転力の作用を阻止する阻止部とを備え、
前記阻止部によって前記トルク軸への回転力の作用が阻止された後、前記被係留部が前記フックを係留解除方向に押し上げることによって、前記ピンが前記長孔の前記一端と接触する位置に復帰するように構成されている
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
【請求項2】
請求項1に記載の起伏ゲート式防波堤の係留装置において、
前記阻止部は、前記第1カウンタウエイトによる前記トルク軸の回転によって前記ピンが前記長孔の前記一端に接触する手前まで移動すると、前記第1カウンタウエイトの下降動作を阻止することによって、前記第1カウンタウエイトによる前記トルク軸への回転力の作用を阻止する
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
【請求項3】
請求項2に記載の起伏ゲート式防波堤の係留装置において、
前記阻止部は、前記トルク軸に対して前記被係留部とは反対側に設けられ、
前記第1カウンタウエイトは、前記阻止部に載せられており、
前記トルク軸に固定され、前記扉体の係留時には前記第1カウンタウエイトの下方において該第1カウンタウエイトと離隔しており、前記扉体の係留動作時には前記被係留部が前記フックを係留解除方向とは反対側に押し下げるに伴い回動して前記第1カウンタウエイトを下方から押し上げ、前記被係留部が前記フックをかわすと、前記第1カウンタウエイトの下降によって前記フックの係留解除方向に回動し、前記第1カウンタウエイトが前記阻止部に再び載ることで前記第1カウンタウエイトの下降動作が阻止される押し上げ部を備えている
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
【請求項4】
請求項3に記載の起伏ゲート式防波堤の係留装置において、
前記フックが係留解除方向に回動して前記扉体の係留が解除された際、前記トルク軸に作用する係留解除方向とは反対側の回転力と同等または同等よりも僅かに大きい回転力を前記トルク軸に作用させる第2カウンタウエイトを備えている
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤の係留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、起伏ゲート式防波堤の係留装置に関する。
【背景技術】
【0002】
津波や高潮などの対策として港湾に設置される起伏ゲート式防波堤が、例えば特許文献1に開示されている。この防波堤は、浮力によって起立(浮上)する扉体と、該扉体を倒伏状態で係留する係留装置とを備えている。
【0003】
係留装置では、回転自在なトルクシャフトに固定された係留フックがゲート係留部と係合して扉体を係留する。扉体の係留時には、係留フックの係留解除方向への回動を阻止するために、トルクアームのピンを鉛直ロッドの長孔に挿入して該ピンの移動を規制している。また、係留装置では、扉体の係留動作時に、ゲート係留部が係留フックを押し下げてかわした後、係留フックを係留位置に復帰させるべくトルクシャフトを回転させるカウンタウエイトが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述した起伏ゲート式防波堤の係留装置では、係留動作時に、カウンタウエイトによってトルクシャフトが回転した際、トルクアームのピンが移動して鉛直ロッドの長孔の一端に勢いよく当たるため、大きな衝撃が発生してしまう。トルクシャフト等は水中に設けられるため、トルクシャフトに腐食や海棲生物の付着が生じやすく、トルクシャフトを回転させる際の抵抗力が増加する。その抵抗力を上回る重量のカウンタウエイトを設けなければならず、そのため、上述した衝撃がより大きくなる。
【0006】
本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、扉体の係留動作時においてフックを係留位置に戻す際に発生する衝撃を抑制することができる起伏ゲート式防波堤の係留装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願に開示の技術は、扉体を倒伏状態で係留し、該係留を解除することによって前記扉体を浮上させて起立させる起伏ゲート式防波堤の係留装置である。前記係留装置は、トルク軸と、フックと、ピンと、規制部と、カウンタウエイトと、阻止部とを備えている。
【0008】
前記トルク軸は、前記扉体の被係留部と相対する位置に設けられ、軸心周りに回転自在である。前記フックは、基端側が前記トルク軸に固定され、先端側が前記被係留部と係合して前記扉体を係留する。前記ピンは、前記トルク軸と平行に設けられ、前記トルク軸と一体となって回動する。前記規制部は、前記ピンが挿入され、前記扉体の係留時には前記フックの係留解除方向への回動を阻止すべく一端に前記ピンを接触させて該ピンの移動を規制し、前記扉体の係留動作時には前記被係留部が前記フックを係留解除方向とは反対側に押し下げてかわすまでの間に他端へ向かって前記ピンが移動する長孔が設けられている。前記カウンタウエイトは、前記扉体の係留動作時において前記被係留部が前記フックをかわした後、前記トルク軸を前記フックの係留解除方向に回転させる回転力を前記トルク軸に作用させる。前記阻止部は、前記カウンタウエイトによる前記トルク軸の回転によって前記ピンが前記長孔の前記一端に接触する手前まで移動すると、前記カウンタウエイトによる前記トルク軸への回転力の作用を阻止する。
【0009】
そして、前記係留装置は、前記阻止部によって前記トルク軸への回転力の作用が阻止された後、前記被係留部が前記フックを係留解除方向に押し上げることによって、前記ピンが前記長孔の前記一端と接触する位置に復帰するように構成されている。
【発明の効果】
【0010】
本願の起伏ゲート式防波堤の係留装置によれば、扉体の係留動作時においてフックを係留位置に戻す際に発生する衝撃を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】
図1は、実施形態に係る起伏ゲート式防波堤の概略構成を一部省略して示す図である。
【
図2】
図2は、実施形態に係る係留装置の概略構成を示す平面図である。
【
図3】
図3は、実施形態に係る係留装置の概略構成を示す正面図である。
【
図4】
図4は、係留時のフックの状態を示す図である。
【
図5】
図5は、係留時のトルクアームおよび鉛直ロッドを示す図である。
【
図6】
図6は、係留時の第1および第2カウンタウエイトを示す図である。
【
図7】
図7は、係留動作時における係留装置の要部の一状態を示す図である。
【
図8】
図8は、係留動作時における第1カウンタウエイトの一状態を示す図である。
【
図9】
図9は、係留動作時における係留装置の要部の一状態を示す図である。
【
図10】
図10は、係留動作時における係留装置の要部の一状態を示す図である。
【
図11】
図11は、係留動作時における第1カウンタウエイトの一状態を示す図である。
【
図12】
図12は、係留動作時におけるトルクアームおよび鉛直ロッドの一状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【0013】
図1に示すように、本実施形態の起伏ゲート式防波堤1(以下、単に防波堤1とも言う。)は、例えば津波や高潮対策として港湾に設けられるものである。防波堤1は、扉体10と、格納部20と、係留装置30とを備えている。なお、
図1において、右側は港外であり、左側は港内である。
図1では、係留装置30の一部を省略している。
【0014】
扉体10は、やや扁平な略矩形体状に形成され、基端側に回動軸11を有している。扉体10は、回動軸11を中心として回動自在に水中に設けられている。扉体10は、倒伏状態(
図1に実線で示す状態)から浮力によって回動軸11を中心に回動し起立(浮上)する(
図1に破線で示す状態)。扉体10は、起立することにより、港外から港内へ水が浸入するのを防止する。
【0015】
格納部20は、海中において区画されると共に扉体10が区画壁の一部を構成している。具体的に、格納部20は、海底に設けられており、扉体10が倒伏状態で格納される。格納部20は、略矩形体状に形成されており、扉体10が、格納部20の区画壁としての上壁を構成している。こうして形成された格納部20の内部空間は、半密閉空間となっている。
【0016】
〈係留装置の構成〉
係留装置30は、扉体10を倒伏状態で係留し、該係留を解除することによって扉体10を浮上させて起立させる。
図2~
図6に示すように、係留装置30は、トルク軸31、フック35、トルクアーム36、ピン37、押し上げ部38、鉛直ロッド39、第1および第2カウンタウエイト41,51、阻止部44を備えている。
【0017】
トルク軸31は、扉体10の被係留部13と相対する位置に設けられ、軸心周りに回転自在に設けられている。被係留部13は、扉体10の先端部12におけるやや下側に固定されたピンである。トルク軸31は、倒伏状態の扉体10の先端側に設けられ、扉体10の幅方向に延びている。トルク軸31は、軸受32,33によって支持されている。
【0018】
フック35は、基端側がトルク軸31に固定され、先端側が被係留部13と係合して扉体10を係留するものである。フック35は、トルク軸31と直交する方向に延びており、トルク軸31と一体となって回動する。
【0019】
扉体10の係留時では、フック35は、略水平に延びた状態で被係留部13と係合している(
図4参照)。つまり、フック35は、被係留部13に上方から掛けられた状態で係合している。被係留部13は扉体10の左右両側に1つずつ設けられており、フック35はそれぞれの被係留部13に対応して2つ設けられている。フック35は、トルク軸31の両端部に設けられている。
【0020】
トルクアーム36は、基端側がトルク軸31の中央に固定されている。トルクアーム36は、トルク軸31と直交する方向に延びており、トルク軸31と一体となって回動する。扉体10の係留時では、トルクアーム36は、フックと同様、略水平に延びた状態である(
図5参照)。
【0021】
ピン37は、トルクアーム36の先端側に固定されている。ピン37は、トルク軸31と平行に設けられ、トルク軸31およびトルクアーム36と一体となって回動する。ピン37は、本願の請求項に係るピンに相当する。
【0022】
鉛直ロッド39は、本願の請求項に係る規制部に相当する。以降、規制部を鉛直ロッド39として記載する。鉛直ロッド39は、ピン37が挿入される長孔39aを有している。長孔39aは、鉛直ロッド39の上端部に設けられている。鉛直ロッド39の下端部以降の接続構成は省略する。
【0023】
扉体10の係留時には、鉛直ロッド39は、フック35の係留解除方向への回動を阻止すべく長孔39aの一端39b(上端)にピン37を接触させてピン37の移動を規制している(
図5参照)。フック35の係留解除方向は、フック35と被係留部13との係合が開放される方向であり、
図4~
図6において右回りの方向である。つまり、鉛直ロッド39は、ピン37がフック35の係留解除方向に回動(移動)するのを規制している。
【0024】
扉体10の係留動作時には、鉛直ロッド39は、被係留部13がフック35を係留解除方向とは反対側に押し下げてかわすまでの間、長孔39aの他端39c(下端)へ向かってピン37が移動する。つまり、鉛直ロッド39の長孔39aは、扉体10の係留動作時に、フック35が押し下げられることに伴うピン37の回動(移動)を許容している。なお、扉体10の係留動作は、扉体10を係留させる動作であり、詳細については後述する。
【0025】
第1カウンタウエイト41は、扉体10の係留動作時において被係留部13がフック35をかわした後、トルク軸31をフック35の係留解除方向に回転させる回転力をトルク軸31に作用させるものである。
【0026】
阻止部44は、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31の回転によってピン37が長孔39aの一端39bに接触する手前まで移動すると、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用を阻止するように構成されている。
【0027】
第1カウンタウエイト41および阻止部44は、トルク軸31に対して被係留部13(扉体10)とは反対側に設けられている。
図8や
図11にも示すように、第1カウンタウエイト41は、阻止部44の上に載せられている。
【0028】
第1カウンタウエイト41は、2本のガイド棒42が挿通されており、ガイド棒42に沿って昇降自在となっている。阻止部44は、2本のガイド棒42のそれぞれの下端に設けられている。第1カウンタウエイト41は、下降動作が阻止部44によって阻止される。
【0029】
押し上げ部38は、トルク軸31に固定されている。押し上げ部38は、トルク軸31の軸方向視で、トルク軸31に対してフック35およびトルクアーム36とは略反対側に設けられている(
図7等参照)。つまり、押し上げ部38は、第1カウンタウエイト41の下方に位置している。
【0030】
押し上げ部38は、接触部材38aおよびリブ38bを有している。接触部材38aは、略水平方向に延びる板部材であり、基端側がトルク軸31に固定されている。リブ38bは、鉛直方向に延びる板部材であり、接触部材38aの下面およびトルク軸31に固定されている。
【0031】
押し上げ部38は、扉体10の係留時には、第1カウンタウエイト41の下方において第1カウンタウエイト41と離隔している(
図6参照)。つまり、接触部材38aと第1カウンタウエイト41とは離隔している。
【0032】
押し上げ部38は、扉体10の係留動作時において、被係留部13がフック35を係留解除方向とは反対側に押し下げるに伴い回動して第1カウンタウエイト41を下方から押し上げるようになっている。つまり、接触部材38aが第1カウンタウエイト41に接して第1カウンタウエイト41を押し上げる。
【0033】
また、押し上げ部38は、扉体10の係留動作時において、被係留部13がフック35を押し下げてかわすと、第1カウンタウエイト41の下降によってフック35の係留解除方向に回動する。そして、第1カウンタウエイト41が阻止部44に再び載ることによって、第1カウンタウエイト41の下降動作が阻止される。
【0034】
つまり、阻止部44は、第1カウンタウエイト41の下降動作を阻止するストッパとして機能する。阻止部44は、第1カウンタウエイト41の下降動作を阻止することによって、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用を阻止する。
【0035】
なお、第1カウンタウエイト41の下面における接触部材38aが接する位置には、摺動部43が設けられている。押し上げ部38が第1カウンタウエイト41を押し上げる際および押し上げ部38が第1カウンタウエイト41の下降によって押し下げられる際、接触部材38aは摺動部43に対して摺動する。
【0036】
そして、係留装置30は、阻止部44によってトルク軸31への回転力の作用が阻止された後、被係留部13がフック35を係留解除方向に押し上げることによって、ピン37が長孔39aの一端39bと接触する位置に復帰するように構成されている。
【0037】
第2カウンタウエイト51は、フック35が係留解除方向に回動して扉体10の係留が解除された際、トルク軸31に作用する係留解除方向とは反対側の回転力と同等または同等よりも僅かに大きい回転力をトルク軸31に作用させるものである。
【0038】
上記の同等よりも僅かに大きい回転力とは、扉体10の係留が解除された際、少なくともフック35が下がらない(係留解除方向とは反対側に回動しない)大きさの回転力であって、トルク軸31の回転に伴ってピン37が長孔39aの一端39bに接触する衝撃が許容範囲内になる大きさの回転力である。
【0039】
第2カウンタウエイト51は、ワイヤロープ52を介して押し上げ部38のリブ38bに取り付けられている。つまり、トルク軸31には、常時、第2カウンタウエイト51による回転力(係留解除方向とは反対側の回転力)が作用している。
【0040】
〈扉体の係留動作〉
扉体10の係留動作について、
図7~
図12も参照しながら説明する。先ず、起立していた扉体10が倒伏してくる。その時、フック35は、概ね係留位置(
図4に示すように、フック35が被係留部13と係合して扉体10を係留する位置)にある。また、ピン37は長孔39aの一端39bに接した状態である。
【0041】
図7に示すように、倒伏してきた扉体10の被係留部13が、フック35の先端側に上方から接して、フック35の先端側を押し下げる。つまり、フック35が、係留解除方向とは反対側に回動する。押し上げ部38は、フック35の回動に伴ってフック35と同じ方向に回動し、摺動部43を介して第1カウンタウエイト41の下面に接する。
【0042】
続いて、フック35が被係留部13によってさらに押し下げられると、押し上げ部38が第1カウンタウエイト41を押し上げる。つまり、第1カウンタウエイト41は、上昇して阻止部44と離隔する(
図8参照)。この状態では、第1および第2カウンタウエイト41,51の両方の重量が、押し上げ部38に作用している。
【0043】
また、フック35の回動に伴い、ピン37が長孔39aにおいて一端39bから他端39cへ向かって移動する。
【0044】
また、押し上げ部38の接触部材38aは、トルク軸31が回動しても常に第1カウンタウエイト41の中心と接するように円弧面状に形成されている。そのため、押し上げ部38から第1カウンタウエイト41に押し上げ力を効果的に作用させることができる。
【0045】
図9に示すように、被係留部13がフック35をさらに押し下げてフック35をかわすと、フック35(トルク軸31)は被係留部13による拘束が外れる。そうすると、第1カウンタウエイト41が下降し、それに伴って押し上げ部38が押し下げられる。つまり、フック35が係留解除方向に回動すると共に、ピン37が長孔39aにおいて一端39bへ向かって移動する。
【0046】
そして、
図10~
図12に示すように、ピン37が長孔39aの一端39bに接触する手前まで移動すると、第1カウンタウエイト41が阻止部44に再び載る。つまり、第1カウンタウエイト41の下降動作が阻止部44によって阻止される。これにより、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用が阻止されるので、フック35の回動およびピン37の移動が停止する。そのため、ピン37が長孔39aの一端39bに強く当たるのを未然に防止できる。
【0047】
続いて、図示はしないが、扉体10を浮上させることで、被係留部13をフック35の先端側に下方から接触させる。さらに扉体10を浮上させると、被係留部13によってフック35が押し上げられて係留位置に戻る(復帰する)。以上で、扉体10の係留動作が完了する。その際、ピン37も長孔39aの一端39bに接触した状態になる。
【0048】
上述したピン37が長孔39aの一端39bに接触する手前とは、扉体10の浮上によって被係留部13がフック35を押し上げることが可能な位置までフック35が戻っていればよい。
【0049】
扉体10の係留解除動作では、鉛直ロッド39による係留力が緩められることで、扉体10が浮上してフック35が押し上げられ、扉体10の係留が解除される。係留が解除された際、扉体10は波浪によって上下に動揺する場合がある。扉体10が動揺した場合、仮にフックも下がってしまうと、被係留部とフックとがこぜる虞があり、そうなると、フックに大きな荷重が作用してしまう。本実施形態では、フック35が下がるのを第2カウンタウエイト51によって阻止しているため、上記問題の発生を防止できる。
【0050】
以上のように、上記実施形態の係留装置30によれば、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31の回転によってピン37が長孔39aの一端39bに接触する手前まで移動すると、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用を阻止するようにした。
【0051】
上記の構成によれば、ピン37が長孔39aの一端39bに強く当たるのを未然に防止することができる。したがって、扉体10の係留動作時においてフック35を係留位置に戻す際に発生する衝撃を抑制することができる。
【0052】
また、上記実施形態の係留装置30によれば、阻止部44は、第1カウンタウエイト41の下降動作を阻止することによって、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用を阻止する。この構成によれば、容易に第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用を阻止することができる。
【0053】
また、上記実施形態の係留装置30では、押し上げ部38は、扉体10の係留時には第1カウンタウエイト41の下方において第1カウンタウエイト41と離隔している。そして、押し上げ部38は、扉体10の係留動作時には、被係留部13がフック35を係留解除方向とは反対側に押し下げるに伴い回動して第1カウンタウエイト41を下方から押し上げる。そして、押し上げ部38は、被係留部13がフック35をかわすと、第1カウンタウエイト41の下降によってフック35の係留解除方向に回動し、第1カウンタウエイト41が阻止部44に再び載ることで第1カウンタウエイト41の下降動作が阻止される。
【0054】
上記の構成によれば、簡易な構成により、第1カウンタウエイト41によるトルク軸31への回転力の作用を阻止することができる。
【0055】
また、上記実施形態の係留装置30は、フック35が係留解除方向に回動して扉体10の係留が解除された際、トルク軸31に作用する係留解除方向とは反対側の回転力と同等または同等よりも僅かに大きい回転力をトルク軸31に作用させる第2カウンタウエイト51を備えている。
【0056】
上記の構成によれば、扉体10の係留が解除された際、フック35が下がる(係留解除方向とは反対側に回動する)のを防止することができる。そのため、被係留部13とフック35とがこぜる虞がなくなる。
【産業上の利用可能性】
【0057】
以上のように、本願に開示の技術は、起伏ゲート式防波堤の係留装置について有用である。
【符号の説明】
【0058】
1 起伏ゲート式防波堤
10 扉体
30 係留装置
31 トルク軸
35 フック
37 ピン
38 押し上げ部
39 鉛直ロッド(規制部)
39a 長孔
39b 一端
39c 他端
41 第1カウンタウエイト
44 阻止部
51 第2カウンタウエイト