JP2013023874A

JP2013023874A - 防波壁構造

Info

Publication number: JP2013023874A
Application number: JP2011158696A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Shinno; 博文信野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】防波堤や防潮堤として浅海域に構設され、海底に構築した基礎から立ち上げて鉄筋コンクリート製の分厚い帯状壁からなるエネルギ吸収型の防波壁構造を開発し、津波エネルギの減衰効果を増補する。
【解決手段】帯状壁１がコンクリート打設用の型枠内に配筋形成されて骨格要素となる鉄筋構造体を有するとともに、打設後のコンクリート壁体（１）の一部に規則又は不規則な間隔をおいて窓あき形成した複数の通孔部11を有し、少なくとも外洋側のコンクリート壁面12が通孔部11に向かって負勾配で臨むように斜面形成してなり、壁体部（１）で受け止めた波浪、潮流又は津波を通孔部11に誘導して受圧方向を分散させ、かつ、該通孔部11において乱流を生じさせるようにした防波壁構造Ｘである。
【選択図】図１

Description

本発明は、津波エネルギを減衰させ陸上部への到達の影響を阻止する防波堤や防潮堤として浅海域に構設され、海底に構築した基礎から立ち上げて鉄筋コンクリート製の分厚い帯状壁を延設するための防波壁構造に関する。

従来より、津波エネルギを減衰させ陸上部への到達の影響を阻止するために多段設置した防波堤や防潮堤の提案が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ここでは、津波の越波を許容する程度の堤高を有する複数の堤体を津波進行に対して多段に設置し、津波が陸上市に設置した防潮堤に到達する前に、順次越波させて津波のエネルギを減衰させる設置構造を提案している。

また、防災効果を向上するための波浪防護構造物や消波構造物の提案が知られている（例えば、特許文献２、３を参照）。

これらは壁構造を工夫している点で本発明の目的効果に共通するところがあるが、いずれも消波ブロックに類する改善技術であり、革新的な壁構造を提案するものとはなっていない。

こうしたなかで、防波堤本体の断面方向（壁厚方向）にダクトを形設した堤体構造の提案があった（例えば、特許文献４を参照）。

ここでは、外海側の海水内に位置する開口部と湾内側の海面上部に位置する噴出口を連通形成し、津波発生時に津波エネルギを利用して、湾内側の噴出口から海水を噴出させることにより、防波堤に働くモーメントを軽減するとしている。

特開平７−１１３２１９号公報特開２００８−３８４５１号公報特開２００６−３０７４６３号公報特開２００１−８１７５３号公報

発明が解決しようとする問題点は、エネルギ吸収型の防波壁構造を開発し、波浪、潮流又は津波（以下、津波等）による越波した陸側での海面上昇を抑制し、かつ、受圧エネルギを効果的に吸収し減衰させる点にある。

具体的には、防波壁の海水面付近に通孔部を形設し、この通孔部に壁体部で受け止めた津波等を誘導して受圧方向を分散させ、かつ、該通孔部において乱流を生じさせることにより津波等による越波した陸側での海面上昇を抑制し、かつ、受圧エネルギを吸収し減衰させることを重要課題としている。

また、防波壁の内部構造として鉄筋構造体を設け、該鉄筋構造体を壁体の延設方向に断面概略矩形のトンネル空間を形成する格子状又は網籠状の骨格要素からなるものとし、該骨格要素の下面を基礎から立設した鋼管支柱により支持するとともに、該骨格要素の長手方向に配設される隅角部延長部材及び横断面方向にフープ筋として配設される矩形枠部材に、それぞれ鋼管又はＨ型鋼、溝型鋼、等辺山型鋼その他の型鋼のいずれかを用いることにより、防波壁（構造物）自体の破壊抵抗を増補する。

ここで、骨格要素の下面を支持する鋼管支柱は所謂鋼管杭であって、内部にコンクリートを充填するものとし、内部構造（鉄筋構造体）の完全破壊を阻止する。

さらに、通孔部および／または通孔部の前後位置に消波ブロックその他の消波構造物を敷設することや、防波壁自体を波の進行方向に多段に設置することにより、多重的、相乗的な防災効果の向上を図る点を考慮する。

そして、上記した個々の観点からの技術手段を組み合わせて、より効果的なエネルギ吸収型の防波壁構造（壁体）の構築技術を確立し、斯界に貢献する点にある。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、上記課題を解消し、津波等による越波した陸側での海面上昇を抑制し、かつ、受圧エネルギを吸収して減衰させ陸上部への到達の影響を阻止するためにエネルギ吸収性能と堅固性を向上して防災効果を増強した防波壁構造を提供するものである。

課題を解決するために本発明は、津波エネルギを減衰させ陸上部への到達の影響を阻止する防波堤や防潮堤として浅海域に構設され、海底に構築した基礎から立ち上げて鉄筋コンクリート製の分厚い帯状壁を延設するための防波壁構造において、
前記帯状壁がコンクリート打設用の型枠内に配筋形成されて骨格要素となる鉄筋構造体を有するとともに、打設後のコンクリート壁体の一部に規則又は不規則な間隔をおいて窓あき形成した複数の通孔部を有し、少なくとも外洋側のコンクリート壁面が前記通孔部に向かって負勾配で臨むように斜面形成してなり、壁体部で受け止めた津波等を前記通孔部に誘導して受圧方向を分散させ、かつ、該通孔部において乱流を生じさせるようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、壁体部で受け止めた津波等を壁面の傾斜（曲面傾斜を含む）により通孔部に誘導して受圧方向を分散させ、かつ、通孔部に流れ込んで乱流を生じさせるので、津波等による越波した陸側での海面上昇を抑制し、かつ、受圧エネルギを効果的に減衰することができる。

しかも、通孔部の底面又は前後位置にコンクリート製消波ブロック、鋳鉄製消波ブロック又は鋼製籠体その他の鋼材構造物を載置・収設することにより、さらなる津波等による受圧エネルギの減衰効果を増補できる。当然のことながら、多段設置により多重的、相乗的な防災効果の向上が期待できる。

また、防波壁の内部構造として鉄筋構造体を設け、その骨格要素に鋼管等を用いることにより、防波壁（構造物）自体の破壊抵抗を増補するとともに、骨格要素の下面を支持する鋼管杭の内部にコンクリートを充填することにより、内部構造（鉄筋構造体）の完全破壊を阻止することができ、全体として堅固性を増強することができる。

実施例壁構造を示す外観視説明図である。実施例壁構造の骨格要素となる鉄筋構造体を示す（ａ）正面視説明図及び（ｂ）平面視説明図である。鉄筋構造体の配筋構造を示す斜視説明図である。鉄筋構造体の配筋構造を示す断面視説明図である。実施例壁構造を設置例とともに示す（ａ）正面視説明図及び（ｂ）断面視説明図である。同じく平面視説明図である。実施例壁構造を他の設置例とともに示す（ａ）正面視説明図及び（ｂ）断面視説明図である。実施例壁構造の通孔部のはたらきによる（ａ）津波到達時と（ｂ）津波到達後の陸側の海面上昇抑制効果とエネルギ吸収効果を模式的に示す説明図である。実施例壁構造を有する防潮堤及び防波堤の施工例を示す平面視説明図である。

本発明を実施するための最良形態は、上記構成の防波壁構造において、鉄筋構造体は、壁体の延設方向に断面概略矩形のトンネル空間を形成する格子状又は網籠状の骨格要素からなり、該骨格要素の下面を基礎から立設した鋼管支柱により支持するとともに、該骨格要素の長手方向に配設される隅角部延長部材及び横断面方向にフープ筋として配設される矩形枠部材には、それぞれ鋼管又はＨ型鋼、溝型鋼、等辺山型鋼その他の型鋼のいずれかを用いるものとしている。

ここで、鉄筋構造体は、骨格要素の一部に壁体の横断面方向に抜ける透かし枠を形成したものであり、該透かし枠を用いて通孔部を窓あき形成したものである。

また、通孔部は、その高さ空間が少なくとも満潮時の海面高さより大きな天井高さを確保して形設されるものであり、該通孔部の底面にはコンクリート製消波ブロック、鋳鉄製消波ブロック又は鋼製籠体その他の鋼材構造物を載置・収設したものとしている。

もちろん、これらコンクリート製消波ブロック、鋳鉄製消波ブロック又は鋼材構造物を通孔部の前後位置に配設することも考慮されてよい。

さらに、防波壁を津波等の進行方向に対して多段に設置し、多重的、相乗的な防災効果を増補するようにしてもよい。

本発明方法の一実施例である防波壁構造（以下、実施例壁構造Ｘ）を添付図面を参照して以下説明する。当然のことながら、本発明は実施例における構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り本発明の保護範囲に含まれる。

図１及び図２（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、帯状壁１（Ｘ）は、コンクリート打設用の型枠内に配筋形成されて骨格要素となる鉄筋構造体２を有するとともに、打設後のコンクリート壁体の一部に規則又は不規則な間隔をおいて窓あき形成した複数の通孔部11を有している。

そして、少なくとも外洋側のコンクリート壁面12が通孔部11に向かって負勾配で臨むように斜面形成し、壁体部（１）で受け止めた津波等を通孔部11に誘導して受圧方向を分散させ、かつ、該通孔部11において乱流を生じさせるようにしている〔図１参照〕。

図３及び図４にそれぞれ示すように、鉄筋構造体２は、壁体（１）の延設方向に断面概略矩形のトンネル空間を形成する格子状又は網籠状の骨格要素からなり、骨格要素の下面を基礎から立設した鋼管支柱３により支持している。鋼管支柱３は所謂鋼管杭であって、至適には内部にコンクリート31を充填するものとする。

また、骨格要素の一部に壁体の横断面方向に抜ける透かし枠21を形成し、該透かし枠21を用いてコンクリート打設後に通孔部11を窓あき形成するものである。

ここで、骨格要素（２）の長手方向に配設される隅角部延長部材22及び横断面方向にフープ筋として配設される矩形枠部材23には、それぞれ鋼管又はＨ型鋼、溝型鋼、等辺山型鋼その他の型鋼のいずれかを用いるものとしている。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、通孔部11は、その高さ空間が少なくとも満潮時の海面高さより大きな天井高さを確保して形設されるものであり、該通孔部11の底面にはコンクリート製や鋳鉄製の消波ブロック４を載置・収設したものとしている。

もちろん、図６に示すように、消波ブロック４を通孔部11の前後位置に配設することも考慮されてよい。

図７（ａ）（ｂ）に示すように、通孔部11に、消波ブロックに代替して鋼製籠体その他の鋼材構造物５を載置・収設する場合も考慮されてよい。

図８に実施例壁構造Ｘの通孔部11のはたらきによる（ａ）津波到達時と（ｂ）津波到達後の陸側の海面上昇抑制効果とエネルギ吸収効果を模式的に示す。

図示するように、津波到達時（ａ）は海面が高くなるが、津波到達後（ｂ）、海面より下の海水（図中、斜線部）が通孔部11から大量に壁体１の反対側（陸側）に流出することにより（図中、矢印方向）、第１の防波壁（１）を介して陸側では海面が大きく下がる。津波到達前の引き波により海面（Ｓ）が下がった陸側に、津波到達後の海水を受け入れるからである。こうして陸側の海面上昇を抑制する（津波高さを減じる）効果を奏する。

当然のことながら、防波壁１を津波進行方向に対して多段（多重）に設置すれば、上記した津波高さを減じる効果（越波した陸側での海面上昇抑制）を漸次繰り返しながら、同時に津波エネルギを減衰することができる。

図９に施工例を示すように、津波等の進行方向に対して、本発明構造を有する防潮堤1aや防波堤1bを多段に設置し、多重的、相乗的な防災効果を増補することが考慮される。

本発明は、先頃東日本を襲った地震と津波により既設構造物が無力化した事実に立脚して、革新的なエネルギ吸収型の防波壁構造（壁体構造物）を提案し、その構築技術の確立を指南するものであり、斯界に貢献することが期待できる点で、産業上の利用価値が高いものである。

１帯状壁（壁体）
11 通孔部
12 壁面
２鉄筋構造体（骨格要素）
21 透かし枠（通孔部）
22 隅角部延長部材
23 矩形枠部材
３鋼管支柱（鋼管杭）
31 充填コンクリート
４消波ブロック
５鋼材構造物
1a 防潮堤
1b 防波堤
Ｓ引き波により低下した陸側海面
Ｘ防波壁構造（実施例壁構造）

Claims

津波エネルギを減衰させ陸上部への到達の影響を阻止する防波堤や防潮堤として浅海域に構設され、海底に構築した基礎から立ち上げて鉄筋コンクリート製の分厚い帯状壁を延設するための防波壁構造において、
前記帯状壁がコンクリート打設用の型枠内に配筋形成されて骨格要素となる鉄筋構造体を有するとともに、打設後のコンクリート壁体の一部に規則又は不規則な間隔をおいて窓あき形成した複数の通孔部を有し、少なくとも外洋側のコンクリート壁面が前記通孔部に向かって負勾配で臨むように斜面形成してなり、壁体部で受け止めた波浪、潮流又は津波を前記通孔部に誘導して受圧方向を分散させ、かつ、該通孔部において乱流を生じさせるようにしたことを特徴とする防波壁構造。
鉄筋構造体が、壁体の延設方向に断面概略矩形のトンネル空間を形成する格子状又は網籠状の骨格要素からなり、該骨格要素の下面を基礎から立設した鋼管支柱により支持するとともに、該骨格要素の長手方向に配設される隅角部延長部材及び横断面方向にフープ筋として配設される矩形枠部材が、それぞれ鋼管又はＨ型鋼、溝型鋼、等辺山型鋼その他の型鋼のいずれかを用いるものである請求項１記載の防波壁構造。
鉄筋構造体が、骨格要素の一部に壁体の横断面方向に抜ける透かし枠を形成したものであり、該透かし枠を用いて通孔部を窓あき形成したものである請求項１又は２記載の防波壁構造。
通孔部の高さ空間が少なくとも満潮時の海面高さより大きな天井高さを確保して形設されるものであり、該通孔部の底面にはコンクリート製消波ブロック、鋳鉄製消波ブロック又は鋼製籠体その他の鋼材構造物を載置・収設したものである請求項１乃至３のいずれか１項記載の防波壁構造。