JP2013036190A - 津波による漂流物を捕捉する構造物、及びこの構造物を備えた津波漂流物対策施設 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】津波による漂流物を捕捉する構造物1は、岸壁50に立設される支柱2を備え、支柱2の海側Aとなる箇所には、海側Aに向かって斜め上方に傾斜する海側傾斜部3が形成されているものである。
【選択図】図2
Description
立設体の基礎としては、例えば、コンクリート基礎や杭基礎等が想定される。このとき、支柱の下部を基礎杭としても用いる場合、支柱の頭部を第1の傾斜部及び第2の傾斜部の接続部よりも上方に突出しておくことにより、支柱を基礎部に打ち込むことが容易となり、本発明に係る構造物の設置が容易となる。
構造物間の距離は、通常、想定される漂流物の大きさ等によって適宜決定される。このとき、漂流物の大きさが想定よりも小さかった場合や、漂流物が流される際の姿勢等によっては、構造物間を通り過ぎることも考えられる。構造物の間に津波による漂流物を捕捉するスクリーンを設けることにより、このような漂流物を捕捉することも可能となる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る津波漂流物対策施設を示す外観斜視図である。また、図2は、この津波漂流物対策施設の構造物を示す側面図である。以下、図1及び図2に基づいて、本実施の形態1に係る津波漂流物対策施設100、及び津波漂流物対策施設100の構造物1(つまり、津波による漂流物を捕捉する構造物)について説明する。なお、本実施の形態1に係る津波漂流物対策施設100の設置場所は特に限定されないが、以下では、津波漂流物対策施設100を湾港の岸壁50に設置した場合を例にして説明する。
図2に示すように、本実施の形態1に係る構造物1は、岸壁50の基礎部に立設された例えば円筒形状の支柱2(本実施の形態1では、鋼管φ508×t19を使用)を備えている。この支柱2の上端部には、海側傾斜部3となる筒状部材(本実施の形態1では、鋼管φ508×t19を使用)が、例えば溶接接続されている。この海側傾斜部3となる筒状部材は、海側Aに向かって斜め上方に傾斜するように、支柱2に溶接接続されている。つまり、海側傾斜部3は、津波の寄せ波が来る方向に向かって斜め上方に傾斜するように形成されている。なお、支柱2の上部を折り曲げ加工すること等により、海側傾斜部3を形成しても勿論よい。
ここで、支柱2が本発明における立設体に相当し、海側傾斜部3が本発明における第1の傾斜部に相当する。
ここで、陸側傾斜部4が本発明における第2の傾斜部に相当する。
続いて、このように構成された構造物1(つまり、津波漂流物対策施設100)における漂流物の捕捉動作について説明する。
津波の寄せ波によって構造物1に流れてきた船舶等の漂流物21は、支柱2の海側Aに面した箇所や海側傾斜部3に衝突し、捕捉されて堆積していく。
例えば、津波漂流物対策施設設計ガイドライン(案)(発行所:財団法人 沿岸技術研究センター、及び、社団法人 寒地湾港技術研究センター、平成21年5月発刊)によると、船型5G.T.の漁船の諸元は、船長11.0m、船幅2.8m、喫水1.8mであるが、この漁船が流速3.0m/s、浸水深2.8mの津波によって構造物1に衝突すると想定した場合、この漁船の構造物1への衝突エネルギーは、54kJとなる。この衝突エネルギーに対して、構造物1は、支柱2及び海側傾斜部3の凹み変形によるエネルギーと梁変形によるエネルギーを加算したエネルギーErにて抵抗し、漁船を捕捉する。ここで、凹み変形によるエネルギーとは、図5の概念図に示すように、支柱2又は海側傾斜部3を構成する鋼管に漂流物が衝突した際に、当該鋼管が局部的に変形することによって吸収するエネルギーである。また、梁変形によるエネルギーとは、図6(a)に示すように、構造物1(支柱2又は海側傾斜部3)に漂流物が衝突した際に、支柱2の下端部が局部座屈することによって吸収するエネルギーである。津波漂流物対策施設設計ガイドライン(案)に基づいて本実施の形態1に係る構造物1のエネルギーErを計算すると、支柱2及び海側傾斜部3の鋼管サイズをφ508×t19、構造物1の高さH(基礎部上面部から海側傾斜部3の上端部までの高さ)を3m、支柱2の基礎部に対する許容変位角を15°とした場合、エネルギーErは208kJとなり、本実施の形態1に係る構造物1が船型5G.T.の漁船による衝突エネルギーに対して十分に抵抗できること(つまり、船型5G.T.の漁船による衝突エネルギーを十分に吸収できること)がわかる。
例えば、津波漂流物対策施設設計ガイドライン(案)によると、重量25kNの車両が流速2.4m/s、浸水深2.24mの津波によって構造物1に衝突すると想定した場合、この車両の構造物1への衝突エネルギーは、9kJとなる。この衝突エネルギーに対して、構造物1は、支柱2及び陸側傾斜部4の凹み変形によるエネルギーと梁変形によるエネルギーを加算したエネルギーErにて抵抗し、漁船を捕捉する。ここで、凹み変形によるエネルギーとは、図5の概念図に示すように、支柱2又は陸側傾斜部4を構成する鋼管に漂流物が衝突した際に、当該鋼管が局部的に変形することによって吸収するエネルギーである。また、梁変形によるエネルギーとは、図6(b)に示すように、構造物1(支柱2又は陸側傾斜部4)に漂流物が衝突した際に、支柱2の下端部が局部座屈することによって吸収するエネルギーである。津波漂流物対策施設設計ガイドライン(案)に基づいて本実施の形態1に係る構造物1のエネルギーErを計算すると、支柱2及び陸側傾斜部4の鋼管サイズをφ508×t19、構造物1の高さH(基礎部上面部から陸側傾斜部4の上端部までの高さ)を3m、支柱2の基礎部に対する許容変位角を15°とした場合、エネルギーErは208kJとなり、本実施の形態1に係る構造物1が車両による衝突エネルギーに対して十分に抵抗できること(つまり、車両による衝突エネルギーを十分に吸収できること)がわかる。
本発明に係る構造物の立設体(例えば、実施の形態1の支柱2)は、立設される場所の基礎部の構成が限定されるものではない。例えば、コンクリート基礎に、本発明に係る構造物1の立設体を直接立設してもよい。また例えば、杭基礎の杭に本発明に係る構造物1の立設体を接続し、立設体を立設させてもよい。また例えば、立設体を1本の支柱で構成する場合、この支柱の下部を基礎杭をして用い、支柱を立設させてもよい。そして、支柱の下部を基礎杭をして用いる場合、支柱を以下のように構成することで、構造物の設置を容易にすることが可能となる。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態2に係る津波漂流物対策施設100も、実施の形態1で示した津波漂流物対策施設100と同様に複数の構造物1を備え、これら構造物1は、所定の間隔を介して岸壁50に並設されている。また、本実施の形態2に係る津波漂流物対策施設100も、実施の形態1で示した津波漂流物対策施設100と同様に、構造物1の間に設けられたスクリーン10を備えている。しかしながら、構造物1の構成が、本実施の形態2と実施の形態1とでは異なっている。具体的には、本実施の形態2に係る構造物1は、次のように構成されている。
図9に示すように、本実施の形態2に係る構造物1は、1本の支柱2によって立設体が構成されている。そして、海側傾斜部3となる筒状部材及び陸側傾斜部4となる筒状部材は、この支柱2の途中部に例えば溶接接続されている。つまり、支柱2の頭部が、海側傾斜部3となる筒状部材及び陸側傾斜部4となる筒状部材と支柱2との接続部よりも上方に突出している構成となっている。また、本実施の形態2に係る構造物1は、支柱2の下部を基礎杭をして用い、支柱2を岸壁50の基礎部に立設させている。
実施の形態1及び実施の形態2で示した構造物1は、あくまでも、本発明に係る構造物の一例である。本発明に係る構造物を、例えば次のように構成してもよい。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
実施の形態1及び実施の形態2では、海側傾斜部3となる筒状部材を支柱2に溶接接続等し、支柱2の上部に海側傾斜部3を形成していた。一方、図10に示す構造物1は、支柱2を海側Aに傾けて立設し、支柱2全体を海側傾斜部3としている。
実施の形態1及び実施の形態2では、直線形状の筒状部材(支柱2、海側傾斜部3となる筒状部材、及び陸側傾斜部4となる筒状部材)を用いて構造物1を構成していた。一方、図11に示す構造物1は、湾曲する支柱2を用い、当該支柱2の上部が海側Aへ向くように支柱2を立設している。これにより、支柱2の上部が、海側Aに向かって斜め上方に傾斜する海側傾斜部3となる。
実施の形態1及び実施の形態2では、構造物1の立設体を1本の支柱2で構成していた。一方、図12に示す構造物1は、複数の筒状部材を組み合わせたラーメン構造体5で立設体を構成している。詳しくは、図12に示す構造物1のラーメン構造体5は、岸壁50の基礎部に立設された2本の支柱5a,5bと、これら支柱5a,5bの上端部を接続する支持材5cと、で構成されている。そして、海側Aに立設された支柱5aには、海側傾斜部3となる筒状部材(例えば円柱部材)が、海側Aに向かって斜め上方に傾斜するように溶接接続されている。また、陸側Bに立設された支柱5bには、陸側傾斜部4となる筒状部材(例えば円柱部材)が、陸側Bに向かって斜め上方に傾斜するように溶接接続されている。
このため、例えば図13に示すように、海側Aの支柱5aを海側Aに傾けて立設し、支柱5a全体を海側傾斜部3としてもよい。同様に、陸側Bの支柱5bを陸側Bに傾けて立設し、支柱5b全体を陸側傾斜部4としてもよい。
Claims (6)
- 津波による漂流物を捕捉する構造物において、
陸上に立設される立設体を備え、
該立設体の水面側の箇所には、少なくとも上部に、水面側に向かって斜め上方に傾斜する第1の傾斜部が形成されていることを特徴とする津波による漂流物を捕捉する構造物。 - 前記立設体の前記第1の傾斜部の形成箇所の反対側となる箇所には、少なくとも上部に、前記第1の傾斜部とは反対の方向に向かって斜め上方に傾斜する第2の傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の津波による漂流物を捕捉する構造物。
- 前記立設体は1本の支柱であり、前記第1の傾斜部及び前記第2の傾斜部が当該支柱に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の津波による漂流物を捕捉する構造物。
- 前記第1の傾斜部及び前記第2の傾斜部は、前記支柱の途中部に柱状部材が接続されて構成され、
前記支柱の頭部は、当該支柱におけるこれら柱状部材の接続部よりも上方に突出していることを特徴とする請求項3に記載の津波による漂流物を捕捉する構造物。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の津波による漂流物を捕捉する構造物を複数備え、
これら津波による漂流物を捕捉する構造物を所定の間隔を介して並設したことを特徴とする津波漂流物対策施設。 - 津波による漂流物を捕捉する構造物の間に、津波による漂流物を捕捉するスクリーンを設けたことを特徴とする請求項5に記載の津波漂流物対策施設。
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