JP2000204531A - カ―テン型防波堤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工が容易で、防波壁を傾斜させることによ
って波の反射及び衝撃の低減を図ったカーテン型防波堤
を提供する。 【解決手段】 外海Ａからの波浪Ｗを遮断する主体であ
る防波壁１３は、その上端が静穏化海域Ｂ側に偏在し下
端が外海Ａ側に偏在するように傾斜した状態で、両端が
鉛直壁１２に直角に取り付けられ、この鉛直壁１２を介
して支持杭１１に支持される。このため機械的強度の大
きい構造体となる。傾斜した防波壁１３は波浪Ｗの衝突
によって水塊が傾斜面に乗り上がったり滑落することに
よる大きな摩擦を発生し、波のエネルギを減衰させ、か
つ衝撃を緩和し、波の反射を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、港湾内等に構築さ
れて外海からの波浪を制限し静穏化海域を創出するため
のカーテン型防波堤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】港湾の静穏化を図るための防波堤として
は、例えばケーソン等による防波堤が最も一般的であ
る。すなわち、この防波堤は、海底地盤に捨石等の沈設
によって形成した捨石マウンド上に、上部が海面上に露
呈して外海からの波浪を遮断するためのコンクリートか
らなる堅固なケーソンを設置することによって構築され
るものであり、外海からの波浪を背後に殆ど透過させな
いため港内の静穏化に極めて有効である。しかしその反
面、港内と外海との間での海水の循環をも遮断してしま
うため、港内の水質汚濁が蓄積されやすく、大水深の海
域や軟弱な海底地盤の上に構築することが困難であると
いった問題が指摘される。

【０００３】このような問題を克服することが可能な防
波堤としては、例えばカーテン型防波堤が知られてい
る。従来のカーテン型防波堤１００は、その一例を図５
に示すように、海底地盤Ｇに鉛直にかつ列をなして所定
間隔で打ち込んだ支持杭１０１に、カーテンウォール等
の防波壁１０２を取り付けたもので、海面付近で波浪の
伝播を制限するものである。そして防波壁１０２が海底
地盤Ｇから浮いた状態にあるため、陸側の静穏化海域Ｂ
と外海Ａとの間での海水の出入りが自由に行われ、上述
のような水質汚濁の問題が生じないといった利点があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カーテ
ン型防波堤は海底地盤から浮いた状態に設けられた透過
型の構造であるため、静穏化海域側への波の透過率が高
く、波のエネルギに対する減衰機能が小さい。また、防
波堤の前面（外海側）での波の反射が大きいと、入射波
との干渉によって波高が高くなる問題がある。このた
め、前記透過率、減衰力及び反射率を有効に低減するた
めには特別の機能の付加が求められるが、カーテン型防
波堤の場合は、海中に打設した支持杭上に防波壁を取り
付けた構造であるため、構造上の制約が大きく、開発が
進んでいないのが現状である。

【０００５】また、先に説明した図５のように防波壁１
０２が鉛直である場合は、波浪Ｗが衝突した時の衝撃が
大きく、これによって生じる反射波も大きくなるため、
その対策としては防波壁１０２をある程度傾斜させるこ
とが考えられる。しかしながら従来のカーテン型防波堤
１００は、防波壁１０２をこれに一体に形成した鞘部１
０３を介して支持杭１０１に差し込み固定したり、図示
されていない金具を介して支持杭１０１に取り付けるの
が一般的であるため、このような構造で防波壁１０２に
傾斜をもたせるために支持杭１０１を大きな傾斜角度で
打設することは困難である。したがって、支持杭１０１
を前後二列以上打設して防波壁１０２を斜めに支持する
といった方法も提案されているが、この場合は支持杭１
０１との連結部が多くなって施工の際の水中作業が多く
なったり、連結金具等の腐食に対応するためにメンテナ
ンスも必要になるといった問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その主な技術的課題とするところは、施工が
容易で、防波壁を傾斜させることによって波の反射及び
衝撃の低減を図ったカーテン型防波堤を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るカーテン型防波堤は、列状に並んで海底地
盤に打設される所要数の支持杭と、前記各支持杭にその
列方向とほぼ直角にかつ鉛直に取り付けられる所要数の
鉛直壁と、各鉛直壁間をその壁面に対してほぼ直角に延
在される所要数の防波壁とからなり、前記防波壁は上端
が静穏化海域側に偏在し下端が外海側に偏在するように
傾斜した状態で前記鉛直壁に保持されることを特徴とす
るものである。

【０００８】外海からの波浪を遮断する主体である防波
壁は、その上端が静穏化海域側に偏在し下端が外海側に
偏在するように傾斜した状態で、鉛直壁を介して支持杭
に支持される。すなわち前記防波壁は、互いに平行な鉛
直壁間に保持されるので機械的強度の大きい構造体とな
り、傾斜角度も任意に設定することができる。

【０００９】傾斜した防波壁は、外海からの波浪の衝突
によって水塊が傾斜面に乗り上がったり滑落したりする
ことによる大きな摩擦を発生し、またこれによる入射波
と反射波の位相差や、防波壁下端に生じる渦等によっ
て、波のエネルギを有効に減衰させる。しかも水塊が衝
突することによって防波壁の傾斜面に垂直に作用する荷
重は、水平方向と鉛直方向とに分解されるので、水平方
向の衝撃が緩和される。またこのため、波の反射が低減
される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るカーテン型
防波堤の第一の実施形態を示すものである。この図１に
おいて、参照符号Ａは外海、参照符号Ｂはこの実施形態
のカーテン型防波堤１０によって前記外海Ａからの波浪
の透過を制限される、陸地側の静穏化海域である。カー
テン型防波堤１０は、外海Ａからの波浪Ｗの進行方向に
対して交差する方向に延在されている。

【００１１】カーテン型防波堤１０は、所定の間隔で並
んで配置され海底地盤Ｇに略鉛直に打ち込まれた所要数
の支持杭１１と、これら各支持杭１１の上部にその列方
向とほぼ直角にかつ鉛直に取り付けられた所要数の鉛直
壁１２と、各鉛直壁１２，１２，・・・・間にその壁面に対
して両端がほぼ直角に取り付けられた所要数の防波壁１
３とからなる。各防波壁１３，１３，・・・・は上端１３ａ
が静穏化海域Ｂ側に偏在し下端１３ｂが外海Ａ側に偏在
するように傾斜した状態で、水平方向両端が前記鉛直壁
１２に固定されている。

【００１２】支持杭１１は断面が円形のもので、例えば
台風等に伴う巨大な風浪やうねりの波動エネルギによる
曲げ荷重に耐え得る強度を有する鋼管杭等が用いられ
る。鉛直壁１２は、鉄筋コンクリート製あるいは鋼製の
適当な高さ及び幅を有する板状であって、その幅方向所
定位置には前記支持杭１１を挿入可能な円筒状の鞘部１
２ａが形成されている。支持杭１１と鉛直壁１２の連結
には、例えば打設した支持杭１１に鉛直壁１２の鞘部１
２ａを差し込んで、この鞘部１２ａの上端からグラウト
を注入するといった方法が採用される。前記支持杭１１
の外周面に形成した鍔状あるいは段差状のストッパ（図
示省略）等によって所定の高さに支持されるようにする
こともできる。なお、この支持高さは、潮汐変化に拘ら
ず常に防波壁１３の上部が海面から突出すると共に下部
が海中へ没した状態となるように設定される。

【００１３】防波壁１３は、鉄筋コンクリート又は鋼製
のカーテンウォールからなる平板状のものであって、波
浪Ｗの進行に伴う水塊の衝突によって容易に変形しない
程度の所要の曲げ強度を有するものである。この防波壁
１３の水平方向両端は、その両側に配置された鉛直壁１
２，１２に適当な緊結金具を介して、あるいは前記鉛直
壁１２，１２に形成した嵌合溝等の結合手段を介して連
結される。したがって、海底地盤Ｇに対する各支持杭１
１の打設間隔は、これに取り付けられる鉛直壁１２，１
２の互いの対向面間の距離が防波壁１３の横幅とほぼ同
等となるように設定される。また、防波壁１３の傾斜角
度は任意であり、すなわち海岸線や海底の地形等による
波浪Ｗの性質等を考慮して適宜に設定される。

【００１４】上述の構成を備える本実施形態のカーテン
型防波堤１０によれば、海面付近では、外海Ａから押し
寄せる波浪Ｗは、カーテン型防波堤本体である防波壁１
３に衝突することによって砕波されて波高の小さい波に
分散され、あるいは外海Ａ側へ反射して静穏化海域Ｂへ
の波動の伝達が強制的に遮断される。静穏化海域Ｂは防
波壁１３の下側を通じて外海Ａに開放されているので、
外海Ａとの海水の出入りが自由に行われ、静穏化海域Ｂ
の海水汚濁の蓄積が起こらない。

【００１５】波の進行に伴う水塊の上下運動は、防波壁
１３の傾斜面に沿って偏向されるので、水がこの傾斜面
に乗り上がったり滑落して大きな摩擦を発生する。この
ため波動エネルギを有効に減衰することができ、しかも
これによって、反射波のエネルギも有効に減衰される。
また、鉛直壁１２は、当該カーテン型防波堤１０の延長
方向（支持杭１１の列方向）に対して斜めに入射して来
る波浪に対しては、この波浪を斜めに反射して防波壁に
１３に再入射させるといった複数の入射の機会を与え、
これによって反射波を拡散させる作用を有する。

【００１６】上記実施形態によれば、波の衝突によって
防波壁１３が受ける荷重は、この防波壁１３の両端から
鉛直壁１２の面方向に伝達されるので、衝撃に対する強
度が大きい構造体となる。また、鉛直壁１２及び防波壁
１３はいずれもプレキャストコンクリート版あるいは鋼
板等からなるものであるため、構造体の大部分を工場生
産することができ、コストダウン及び施工の省力化を図
ることができる。

【００１７】なお、上記実施形態においては、各鉛直壁
１２がそれぞれ一本の支持杭１１に支持されているが、
波の衝突による傾斜を確実に防止するために、後述する
第二あるいは第三の実施形態のように、鉛直壁１２が複
数の支持杭で支持された構成としても良い。

【００１８】次に図２は、本発明に係るカーテン型防波
堤の第二の実施形態を示すものである。すなわちこの第
二の実施形態において、上述した第一の実施形態と異な
る点は、各鉛直壁１２がそれぞれ前後一対の支持杭１１
Ａ，１１Ｂで支持されており、また、互いに隣り合う鉛
直壁１２，１２間に上下一対の防波壁１３Ａ，１３Ｂが
固定されている点にある。

【００１９】支持杭１１Ａ，１１Ｂは、双方とも鉛直に
地盤Ｇに打設されており、すなわち互いに平行となって
いる。また、上下の防波壁１３Ａ，１３Ｂは、共に上端
が静穏化海域Ｂ側に偏在し下端が外海Ａ側に偏在するよ
うに傾斜しており、上側の防波壁１３Ａは上部が海面か
ら突出しており、下側の防波壁１３Ｂは海中に没入して
おり、両防波壁１３Ａ，１３Ｂ間には空隙１４が形成さ
れている。なお、支持杭１１Ａ，１１Ｂによる鉛直壁１
２の支持構造及び鉛直壁１２と防波壁１３Ａ，１３Ｂと
の結合構造は、第一の実施形態における支持杭１１によ
る鉛直壁１２の支持構造及び鉛直壁１２と防波壁１の結
合構造と同様である。

【００２０】この実施形態によれば、外海Ａから押し寄
せる波浪Ｗは、海面付近では上側の防波壁１３Ａとの衝
突によって砕波されて波高の小さい波に分散され、かつ
前記防波壁１３Ａの傾斜面に乗り上がったり滑落するこ
とにより減衰されるので、反射波が有効に低減される。
また、波浪Ｗによる波動エネルギの一部は、防波壁１３
Ａ，１３Ｂ間の空隙１４を介して静穏化海域Ｂ側に透過
されるが、この空隙１４内では大きな摩擦や乱流を生じ
るため、透過波が有効に減衰される。

【００２１】なお、この実施形態においては、支持杭１
１Ａ，１１Ｂは鉛直壁１２を介して剛結された状態とな
るので、他の結合手段を用いて互いに強固に結合する必
要はない。

【００２２】次に図３は、本発明に係るカーテン型防波
堤の第三の実施形態を示すものである。すなわちこの第
三の実施形態においては、上述した第二の実施形態（図
２）における支持杭１１Ａ，１１Ｂのうち、前列の支持
杭１１Ａは鉛直に打ち込み、後列の支持杭１１Ｂは上端
が前方へ偏在するように傾斜させて打ち込んだもので、
その他の部分は図２とほぼ同様である。このような構造
とすることによって、波浪Ｗとの衝突による衝撃に対す
る強度を一層向上させることができる。

【００２３】また図４は、本発明に係るカーテン型防波
堤の第四の実施形態を示すものである。すなわちこの第
四の実施形態においては、共に上端が静穏化海域Ｂ側に
偏在し下端が外海Ａ側に偏在するように傾斜した一対の
防波壁１３Ａ，１３Ｂのうち、相対的に外海Ａ側の防波
壁１３Ａには鉛直方向もしくは水平方向に延びる多数の
スリット１３ｃを開設することによって、空隙１４にお
ける減衰機能のほか、水塊がこのスリット１３ｃを通過
する際のオリフィス効果による消波機能を持たせたもの
である。このように構成することによって波の反射率を
一層低減させ、波の衝突の際の衝撃を有効に緩和するこ
とができる。

【００２４】なお、本発明は図示の実施形態によって限
定的に解釈されるものではない。例えば鉛直壁１２及び
防波壁１３は、所要の機械的強度及び耐候性を有するも
のであれば、コンクリートや鋼材以外の素材も採用可能
である。また、防波壁１３に消波機能を持たせるには、
図４のようなスリット１３ｃのほか、多数の凹凸を設け
たり、箱抜き形状とすることも有効である。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るカーテン型防波堤によれ
ば、鉛直壁を介して防波壁を傾斜した状態に支持するも
のであるため、安定的にかつ高強度に施工することがで
きる。また、防波壁が傾斜した状態に取り付けられるこ
とによって波動エネルギに対する減衰作用を増大させる
と共に反射率を低減させ、防波性能を向上させることが
できる。しかも支持杭、鉛直壁、防波壁等、構成要素の
大部分が工場生産可能であるため、施工の際の水中作業
が少なくなって施工が容易になると共に、施工コストを
引き下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカーテン型防波堤の第一の実施形
態を示す断面斜視図である。

【図２】本発明に係るカーテン型防波堤の第二の実施形
態を示す鉛直断面図である。

【図３】本発明に係るカーテン型防波堤の第三の実施形
態を示す鉛直断面図である。

【図４】本発明に係るカーテン型防波堤の第四の実施形
態を示す鉛直断面図である。

【図５】従来技術に係るカーテン型防波堤を示す断面斜
視図である。

【符号の説明】

１０ カーテン型防波堤 １１，１１Ａ，１１Ｂ 支持杭 １２ 鉛直壁 １３ 防波壁 Ａ 外海 Ｂ 静穏化海域 Ｗ 波浪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列状に並んで海底地盤に打設される所
   要数の支持杭と、 前記各支持杭にその列方向とほぼ直角にかつ鉛直に取り
   付けられる所要数の鉛直壁と、 各鉛直壁間をその壁面に対してほぼ直角に延在される所
   要数の防波壁と、からなり、 前記防波壁は上端が静穏化海域側に偏在し下端が外海側
   に偏在するように傾斜した状態で前記鉛直壁に保持され
   ることを特徴とするカーテン型防波堤。