JP2000136516A

JP2000136516A - 波浪制御構造物及びその施工方法

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Publication number: JP2000136516A
Application number: JP10311663A
Authority: JP
Inventors: Masao Kitano; 正夫北野; Yasuaki Hasegawa; 靖明長谷川; Katsuji Tsutsui; 勝治筒井; Satoru Memita; 哲目見田; Noriaki Yagi; 典昭八木; Nariaki Kajima; 成顕梶間; Hiroshi Sakakibara; 弘榊原; Shinichi Miyazaki; 進一宮崎
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Newjec Inc; Kinki Concrete Industry Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Newjec Inc; Kinki Concrete Industry Co Ltd
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-16
Anticipated expiration: 2018-11-02
Also published as: JP3055895B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーソンの天端部に柱列が配された波浪制御
構造物において、効率的に侵入する波を低減させ、しか
も一旦遊水部に入った海水の水はけを良好にすることに
より、更に越波に対する低減効果を高める。【解決手段】ケーソン(1)の天端部(1a)に柱列が配置
されており、柱列を構成する柱(2)，(3)の上端部には波
返し部(2a)，(3a)が形成されており、柱(2)，(3)の水平
断面形状は略Ｄ形であり、柱の平面部(2b)，(3b)側が海
側となるように配されている。柱列は２列設けられてお
り、後列の柱(3)は前列の柱(2)相互間の後方に配されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、護岸又は防波堤と
して用いられる波浪制御構造物に関するものであり、特
に越波の低減に優れた波浪制御構造物に関するものであ
る。

【従来の技術】外洋の大水深部に面した臨海地域では高
波浪の来襲のおそれがある。そこで、臨海地域の安全性
を高めるために、越波に対する低減効果に優れた護岸が
必要である。又、防波堤も同様に優れた越波に対する低
減効果が求められる。従来はこのような用途には、海岸
線に沿って消波ブロックを被覆するように積みあげる消
波ブロック被覆型護岸や海底から消波ブロックを積み上
げる防波堤が多く採用されてきた。消波ブロックを用
いた護岸や防波堤は、積み上げられた消波ブロックの隙
間を波が通過する際に、流れの乱れと摩擦によって減衰
させるものであり、短周期から長周期の波に対して比較
的一様に反射波及び越波に対する低減効果が得られる。
しかしながら、水深が大きくなると消波ブロックを高く
積み上げねばならず、消波ブロックを多量に使用するた
め、建設費が高くなる。また、近年ではスリットケーソ
ン（直立消波型護岸）が注目されているが、スリットケ
ーソンはその構造（開口率等），規模（主に遊水部の幅
等）によって、効果が期待できる波の周期が限定される
ことがわかっており、越波効果がある周期帯が限定され
るため、外洋に面した地域のように来襲波の出現周期帯
が広い場合には十分な効果が期待できない。そこで広い
周期帯で消波ブロック被覆型護岸と同様の越波に対する
低減効果が得られ、しかも低いコストで構築できる護岸
や防波堤として、ケーソンの天端部に柱列が１列又は複
数列配置された波浪制御構造物が提案されている（図１
は本発明を示した図であるが、柱列を構成する柱の形状
と配置以外は同じ構成であるので、概要は同図を参照の
こと）。これによれば、柱列により海面部の反射波及び
越波を低減する構造となっているので、消波ブロック被
覆型護岸のように多量の消波ブロックを積み上げる必要
が無く、低いコストで護岸や防波堤を構築することがで
きる。このような波浪制御構造物について、２次元造波
水路と縮尺模型を用いて各種実験を行ったところ、ある
程度までは開口率（「柱間の開口幅と柱径の合計」に対
する柱間の開口幅の割合）が小さくなるに従って平均越
波量が小さくなる傾向があるが、開口率を更に小さくし
ていくと、かえって平均越波量が増大する傾向にあるこ
とがわかった。考察の結果、これは開口率を小さくする
場合、遊水部（ケーソンの天端の海側端から越波排水路
の海側壁までの間）に溜まった水はけが悪くなり、遊水
部の水位が上昇して越波量が増大することが原因である
ことが判明した。

【発明が解決しようとする課題】そこで、ケーソンの天
端部に柱列が配置された波浪制御構造物において、侵入
する波を効率よく低減させ、しかも一旦遊水部に入った
海水の水はけを良好にすることにより越波に対する低減
効果を更に高めることが課題となる。

【課題を解決するための手段】請求項１の波浪制御構造
物は、ケーソン(1)の天端部(1a)に柱列が１列又は複数
列配置されており、柱列を構成する柱(2)，(3)の上端部
には波返し部(2a)，(3a)が形成されており、柱(2)，(3)
の水平断面形状は略Ｄ形であり、柱の平面部(2b)，(3b)
側が海側となるように配されていることを特徴とする。
これによれば、各柱(2)，(3)に設けられた波返し部(2
a)，(3a)により越波量の低減効果を更に高めることがで
きると共に、水平断面形状を略Ｄ形にすることにより、
ケーソン(1)上の遊水部に入ろうとする波は柱の平面部
に当たるため効率的に侵入する波が低減される。そし
て、柱の陸側は円弧状となっているために一旦遊水部に
入った海水が海に戻る際に抵抗を生じさせにくく、遊水
部の水はけを良好にすることができる。請求項２の波浪
制御構造物は、請求項１の波浪制御構造物において、柱
列は２列設けられており、後列の柱(3)は前列の柱(2)相
互間の後方に配されていることを特徴とする請求項１記
載の波浪制御構造物。この場合、前列の柱間を抜けてき
た波が後列の柱(3)と衝突しやすくなり、越波に対する
低減効果が大きくなる。本発明の波浪制御構造物の施工
方法は、請求項１又は請求項２記載の波浪制御構造物の
施工方法であって、天端部(1a)に柱設置のための複数の
据付ホール(6)を有したケーソン(1)を施工し、次いで据
付ホールに柱(2)，(3)を立て、据付ホール(6)と柱(2)，
(3)との間にプレキャストブロック(7)を設置し、次いで
プレキャストブロック(7)と据付ホール(6)との隙間に低
強度コンクリート(8)又は転圧土を充填し、次いで据付
ホール(6)に高強度コンクリート(9)を充填する工程を有
することを特徴とする。このように施工すれば、柱の取
り付けを容易、且つ安価に行うことができ、柱が破損し
た場合も容易に交換することができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。［実施例］図１は本実施例を示した図であり、(A)は縦
断面図、(B)は平面図である。図中(1)はケーソンであ
り、その天端部(1a)上には前列（海側）と後列（陸側）
の前後計２列の柱列が設置されている。前列及び後列の
柱(2)，(3)の材質は鉄筋コンクリート、プレストレスコ
ンクリート、鋼管コンクリート、鋼管及び金属管、また
はこれらの複合材質のコンクリート等が利用できる。ま
た、柱は中実としても中空としてもよい。実施例では柱
の高さは6.6ｍとした。現実に構築するに際しては、柱
列は現場打ちで製造してもよいし、工場で生産したもの
を設置してもよい。図２は前列の柱列を構成する柱(2)
の平面図(A)及び正面図(B)である。柱の水平面の断面径
は略Ｄ形とし、柱の平面側(2b)，(3b)が海側を向くよう
に配した。断面形を略Ｄ形としているので、ケーソン上
の遊水部に入ろうとする波は柱の平面部(2b)，(3b)に当
たるため効率的に侵入する波が低減される。そして、柱
の陸側は円弧状となっているために一旦遊水部に入った
海水が海に戻る際に抵抗を生じさせにくく、遊水部の水
はけを良好にし、遊水部の水位上昇を抑えることができ
る。このことは、開口率を小さくした場合に効果が顕著
である。(2a)は柱(2)の海側（平面側(2b)）の上端部に
設けられた波返し部である。後列の柱(3)も同じ形状で
ある。(4)は消波ブロックであり、ケーソン(1)より海側
に、フィルタ層(11)，捨石堤(12)，を覆うように配され
ている。積まれた消波ブロック(4)の上部は平均海面か
ら上に３ｍ程度露出している。(15)は捨石堤、(14)は
海、(13)は海底である。(5)はケーソン(1)の陸側に設け
られた越波排水路であり、(5a)は越波排水路(5)の海側
壁である。ケーソン(1)の上を通り、海側壁(5a)を乗り
越えて侵入した海水は越波排水路(5)を通って比較的波
が穏やかな海域に自然流下させている。越波排水路の海
側壁(5a)の上端部には柱と同様に海側に波返し部(5b)が
設けられている。尚、実施例では前後の柱列は、柱幅の
4.5倍の距離だけ離して配され、後列と越波排水路(5)と
は柱幅の３倍の距離だけ離して配されているが、これら
の間隔は波の波長等を考慮して適宜定めればよい。波返
しを設置すると越波量は減少し、越波に対する低減効果
が大きくなる。波返し部の有無による越波に対する低減
効果について実験したが、柱と越波排水路の海側壁(5a)
の両方に設けた場合は、いずれにも波返し部がない場合
に比べて越波量を約３割〜５割程度低減されることが確
かめられた。また、柱列を２列（開口率前列50%，後列5
0%）とすると１列（開口率50%）の場合に比べて平均越
波量が３割以上低減することがわかった。特に、前列
（海側）の開口率を20%以下にした場合に効果が顕著に
得られた。柱列を２列設ける場合には後列の柱は前列の
柱相互間の後方に配すると効果が大きい。これは、前列
の柱間を抜けてきた波が後列の柱と衝突しやすくなるか
らである。例えば、図３に示すように前列と後列とで互
い違いに（ちどりに）配されるようにする場合や、図４
に示すように後列の柱の本数を前列の半分程度にし、前
列の柱相互間の後方に１つおきに飛び石的に配する場合
が考えられる。前列と後列の柱列の開口率を共に２０％
とした実施例と、柱列の形状以外は実施例と同一条件と
した比較例について試験を行った。比較例の柱としては
断面形が正方形で、しかも実施例と断面積が等しく、波
返し部を備えていないものを用いた。試験の結果、実施
例は比較例に比べて越波量が大幅に少なくなっているこ
とが確認できた。［施工方法の実施例］本発明の波浪制御構造物の施工方
法は特に限定されるものではないが、次のように施工す
ると施工が容易且つ安価となり、ひいては損傷時の修理
も容易となる。まず、天端部に柱設置予定箇所に複数の
据付ホールを有したケーソンを施工する。次いで図５に
示すように、クレーン等を用いて据付ホールに柱(2)
（前列の柱(2)を例に取り説明するが後列の柱(3)も同様
に施工される。）を立てる。柱(2)の円弧状部の内、据
付ホール(6)に埋まる部分については強度の関係で据付
ホールと面接触するように接触部(10)が一体に成形され
ている。次に、図６に示すように据付ホール(6)と柱(2)
との間にプレキャストブロック(7)を設置する。プレキ
ャストブロック(7)は図８に示したようなコンクリート
製のブロックであり、上部にクレーン等で吊り下げ易い
ように吊りフック(7a)を有している。そして、図７に示
すように据付ホール(6)内の柱(2)の両側に４重にプレキ
ャストブロック(7)を積み上げる。図９は、この状態に
おける柱設置箇所の平面図である。プレキャストブロッ
ク(7)と柱(2)との間、及びプレキャストブロック(7)と
据付ホール(6)との間には隙間が生ずるので、その隙間
を埋めるように低強度コンクリート(8)又は転圧土，
砂，砂利等を充填する。次いで据付ホール(6)に高強度
コンクリート(9)を充填して満たし、ケーソン(1)の天端
部(1a)と面一となるようにする。高強度コンクリート
(9)の硬化により柱(2)の固定が完了する。図１０は施工
後の柱設置箇所の断面図である。このような施工方法を
採用すると、積み上げたプレキャストブロック(7)で柱
(2)を挟むように固定できるので施工が容易，且つ安価
である。又、塩害による損傷や、波返し部(2a)の損傷等
が生じた際に柱(2)を取り替え補修することが容易であ
る。すなわち、高強度コンクリート(9)を割り、プレキ
ャストブロック(7)を引き上げれば柱(2)を据付ホール
(6)から抜き取ることができ、代わりに新しい柱を最初
の施工と同様に設置することができる。

【発明の効果】以上述べたように本発明により、ケーソ
ンの天端部に柱列が配された波浪制御構造物において、
効率的に侵入する波を低減させ、しかも一旦遊水部に入
った海水の水はけを良好にすることにより、更に越波に
対する低減効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の波浪制御構造物を示した図（Ａは縦
断面図、Ｂは正面図）。

【図２】実施例１の柱列を構成する柱を示した図（Ａは
平面図、Ｂは正面図）。

【図３】柱列の配置の例を示した平面図（その１）。

【図４】柱列の配置の例を示した平面図（その２）。

【図５】施工手順を示した図（その１）。

【図６】施工手順を示した図（その２）。

【図７】施工手順を示した図（その３）。

【図８】プレキャストブロックを示した図。

【図９】プレキャストブロック積上後の柱設置箇所の平
面図。

【図１０】柱設置箇所の断面図。

【符号の説明】

(1) ケーソン (1a) 天端部 (2) 前列の柱 (2a) 波返し部 (2b) 柱の平面側 (3) 後列の柱 (3a) 波返し部 (3b) 柱の平面側 (4) 消波ブロック (5) 越波排水路 (5a) 越波排水路の海側壁 (5b) 波返し部 (6) 据付ホール (7) プレキャストブロック (8) 低強度コンクリート (9) 高強度コンクリート (10) 接触部

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月２０日（１９９９．１２．
２０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、ケーソンの天
端部に柱列が配置された波浪制御構造物において、侵入
する波を効率よく低減させ、しかも一旦遊水部に入った
海水の水はけを良好にすることにより越波に対する低減
効果を更に高めることが課題となる。更には、施工や柱
列を構成する柱の交換等の保守を容易にすることを可能
とすることを課題とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】請求項１の波浪制御構造物は、ケーソン
(1)の天端部(1a)に柱列が１列又は複数列配置された波
浪制御構造物であって、天端部(1a)に柱設置のための据
付ホール(6)が１列又は複数列設けられたケーソン(1)
と、該据付ホール(6)に立てられた柱(2)，(3)と、該据
付ホール(6)と該柱(2)，(3)との間に設置されたプレキ
ャストブロック(7)と、プレキャストブロック(7)と据付
ホール(6)との隙間に充填された低強度コンクリート(8)
又は転圧土と、据付ホール(6)の上層部に充填された高
強度コンクリート(9)とからなり、柱(2)，(3)の上端部
には波返し部(2a)，(3a)が形成されており、柱(2)，(3)
の水平断面形状は略Ｄ形であり、柱(2)，(3)の平面部(2
b)，(3b)側が海側となるように配されていることを特徴
とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】これによれば、各柱(2)，(3)に設けられた
波返し部(2a)，(3a)により越波量の低減効果を更に高め
ることができると共に、水平断面形状を略Ｄ形にするこ
とにより、ケーソン(1)上の遊水部に入ろうとする波は
柱の平面部に当たるため効率的に侵入する波が低減され
る。そして、柱の陸側は円弧状となっているために一旦
遊水部に入った海水が海に戻る際に抵抗を生じさせにく
く、遊水部の水はけを良好にすることができる。しかも
柱の取り付けを容易、且つ安価に行うことができ、柱が
破損した場合も容易に交換可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北野正夫大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者長谷川靖明大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者筒井勝治大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者目見田哲大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者八木典昭大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者梶間成顕大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者榊原弘大阪市中央区島之内１丁目20番19号株式会社ニュージェック内 (72)発明者宮崎進一大阪市北区西天満５丁目14番10号近畿コンクリート工業株式会社内Ｆターム(参考） 2D018 BA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーソンの天端部に柱列が１列又は複数
列配置されており、柱列を構成する柱の上端部には波返
し部が形成されており、柱の水平断面形状は略Ｄ形であ
り、柱の平面部側が海側となるように配されていること
を特徴とする波浪制御構造物。
【請求項２】柱列は２列設けられており、後列の柱は
前列の柱相互間の後方に配されていることを特徴とする
請求項１記載の波浪制御構造物。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の波浪制御構
造物の施工方法であって、天端部に柱設置のための複数
の据付ホールを有したケーソンを施工し、次いで据付ホ
ールに柱を立て、据付ホールと柱との間にプレキャスト
ブロックを設置し、次いでプレキャストブロックと据付
ホールとの隙間に低強度コンクリート又は転圧土を充填
し、次いで据付ホールの上層部に高強度コンクリートを
充填する工程を有することを特徴とする波浪制御構造物
の施工方法。