JP2013108218A - Wave force guard structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば津波等の衝撃的な波力から建築物やタンク等の各種の構造物を保護するための波力防護構造体に関する。 The present invention relates to a wave power protection structure for protecting various structures such as buildings and tanks from shock wave forces such as tsunami.
我が国は地震が多く、例えば海底を震源とする規模の大きなプレート境界型地震が発生すると大規模な津波が発生することがある。また、アメリカ大陸沿岸部等の他の地域で地震が発生しても太平洋を隔てて津波が押し寄せることがある。大きな津波が国土に押し寄せると、沿岸に建てられた各種のタンク施設や発電設備、そして橋梁等の各種の沿岸構造物や水上構造物等が大きな被害を被ることになる。このような災害に対して構造物を防護するための設備として例えば特許文献1に記載されたものが提案されている。 In Japan, there are many earthquakes. For example, if a large plate boundary type earthquake with the seabed as the epicenter occurs, a large-scale tsunami may occur. In addition, even if an earthquake occurs in other regions such as the coast of the Americas, a tsunami may be pushed across the Pacific Ocean. When a large tsunami strikes the country, various tank facilities and power generation facilities built on the coast, various coastal structures such as bridges, and floating structures will be seriously damaged. For example, a device described in Patent Document 1 has been proposed as a facility for protecting a structure against such a disaster.
特許文献1では、津波によって港湾内に繋留されている船舶等が漂流物となるため、これら漂流物が津波と共に沿岸構造物や水上構造物に押し寄せて衝突して破損することを防ぐ防護性構造体を提案している。即ち、沿岸構造物や水上構造物に対して津波が到来する海側の領域に、防護柱構造として高性能繊維補強コンクリートとアンボンドPC鋼材を用いたD型の中空プレキャストPC柱が所定の間隔を開けて打ち込まれ、一列または複数列で配列されている。そして、津波によって漂流物が沿岸部に押し寄せてもこれらのPC柱によって漂流物を損傷させることなく捕捉することができ、沿岸構造物や水上構造物を防護できるとしている。 In patent document 1, since the ship etc. which are tethered in the harbor by the tsunami become a drifting object, the protective structure which prevents these drifting objects from rushing to the coastal structure and the floating structure together with the tsunami and causing damage. Suggest body. That is, a D-type hollow precast PC column using high-performance fiber reinforced concrete and unbonded PC steel as a protective column structure has a predetermined interval in the sea side area where tsunamis arrive for coastal structures and floating structures. Open and driven, arranged in one or more rows. And even if drifting objects are pushed to the coastal area by the tsunami, they can be captured without damaging the drifting objects by these PC pillars, and coastal structures and water structures can be protected.
しかしながら、上述した特許文献1に記載された防護性構造物は、津波で運ばれる漂流物を中空プレキャストPC柱で捕捉することはできるが、津波そのものはプレキャストPC柱の間をすり抜けて沿岸部に押し寄せるため、津波が大型で破壊力が大きいと沿岸構造物や水上構造物等に衝突してその衝撃と波力で破壊してしまい、これらの構造物を保護することができなかった。 However, although the protective structure described in Patent Document 1 described above can capture the drifting material carried by the tsunami with the hollow precast PC pillar, the tsunami itself passes through the precast PC pillar to the coastal area. Therefore, if the tsunami was large and the destructive force was large, it collided with a coastal structure or a floating structure and destroyed by the shock and wave force, and these structures could not be protected.
これに対して特許文献2に記載された洪水防止用止板は、集中豪雨のような突発的大雨による都市型洪水を防止し、排水するための止水板に関する発明である。この洪水防止用止板は、鋼製止水枠板を第一の防水布で覆い、この布の上から止水枠板上に組み合わされた表裏一体の転倒防止用金具と、更にこれらを覆う第二の防水布とを組み合わせて構成されている。
このような洪水防止用止板と同様な壁体が津波防護壁として沿岸部に設置されている。
On the other hand, the flood prevention stop plate described in
A wall similar to the flood prevention stop plate is installed on the coast as a tsunami protection wall.
しかしながら、このような洪水防止用止板や津波防護壁は平板状に形成されているため、東北大地震の際の大津波のように津波が大型で衝突時の破壊力が大きければ津波の衝撃に耐えきれずに簡単に破壊され、地盤と分断されて持ち運ばれてしまうことになる、という不具合があった。 However, because the flood prevention stop plate and tsunami protection wall are formed in a flat plate shape, if the tsunami is large and the destructive force at the time of collision is large, such as the large tsunami in the case of the Tohoku earthquake, the impact of the tsunami There was a problem that it was easily destroyed without being able to endure, and would be separated from the ground and carried.
本発明は、このような実情に鑑みて、大きな津波が発生したとしてもその波力と衝撃を分散して構造物を保護できるようにした波力防護構造体を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a wave force protection structure that can protect a structure by dispersing the wave force and impact even when a large tsunami occurs.
本発明による波力防護構造体は、構造物に波が衝突する際の衝撃から構造物を防護する波力防護構造体であって、構造物に対して波が到来する方向側に構造物に対向して設けられていて到来する波を複数方向に分散させて構造物を防護する分散壁を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、地震等で津波が発生して沿岸の構造物に押し寄せた時、構造物の海側に分散壁を備えた波力防護構造体を対向配置したことで、津波が波力防護構造体の分散壁に衝突しても流れを複数方向に分散させて津波の衝撃や波力の進行方向を分散できるため、津波は構造物を避けて回り込むように流れることになり、構造物に衝突して伝わる津波の衝撃や波力を低減させて破壊しないように保護できる。
The wave power protection structure according to the present invention is a wave power protection structure that protects a structure from an impact when a wave collides with the structure, and the structure is placed on the structure side in the direction in which the wave arrives with respect to the structure. It is provided with a dispersive wall that is provided facing and disperses incoming waves in a plurality of directions to protect the structure.
According to the present invention, when a tsunami occurs due to an earthquake or the like and rushes to a coastal structure, the wave power protection structure having a dispersion wall on the sea side of the structure is disposed oppositely, so that the tsunami Even if it collides with the dispersion wall of the protective structure, it is possible to disperse the flow in multiple directions and disperse the direction of tsunami impact and wave force, so the tsunami will flow around the structure to avoid it. It can protect against damage by reducing the impact and wave force of the tsunami transmitted by colliding with the tsunami.
また、分散壁は平面視略V字状に形成されていることが好ましい。
分散壁が平面視略V字状に形成されていると、押し寄せる津波が二方向に分割されて流れるため波力防護構造体にかかる衝撃も分散されて破損を防止できるから、構造体に直接衝突する津波も低減される。
The dispersion wall is preferably formed in a substantially V shape in plan view.
If the dispersive wall is formed in a substantially V shape in plan view, the tsunami that rushes in is divided and flows in two directions, so the impact on the wave force protection structure is also dispersed and can be prevented from being damaged. Tsunami is reduced.
また、分散壁は水平方向または上方向に向けて延びて構造物側から波が到来する方向に湾曲または傾斜していてもよい。
波力防護構造体の分散壁が海側に向けて湾曲または傾斜しているために、津波が分散壁に衝突した後、分散壁の湾曲や傾斜に沿って逆流して海側に戻るため後続の津波にぶつかって進行方向の波力を相殺することができ、津波のエネルギーを消散させて波力を削減できる。そして、津波が構造物に衝突するタイミングを分散することができてピークとなる波力を低減できる。
Further, the dispersion wall may extend in the horizontal direction or the upward direction, and may be curved or inclined in a direction in which waves arrive from the structure side.
Since the dispersion wall of the wave protection structure is curved or inclined toward the sea side, after the tsunami collides with the dispersion wall, it flows backward along the curve or inclination of the dispersion wall and returns to the sea side. The wave force in the traveling direction can be canceled by hitting the tsunami, and the wave power can be reduced by dissipating the energy of the tsunami. And the timing which a tsunami collides with a structure can be disperse | distributed, and the wave power which becomes a peak can be reduced.
また、構造物が支持脚によって地面から離間した位置に支持され、分散壁も支持脚によって地面から離間していてもよい。
津波による波力分布は地上付近が最大で高さが上がるに従って次第に小さくなる特性を有しており、構造物と波力防護構造体は支持脚によって地面から離間した位置に対向して保持されているため、地上付近を進行する比較的大きな波力の津波は支持脚の領域を流れて構造物や波力防護構造体に衝突しないで通り抜ける一方、地上から離間した高さの構造物に対向する高さの津波は比較的波力が小さく、波力防護構造体の分散壁に衝突しても分散されて構造物を避けてその両側を流れて回り込むので、構造物に衝突する津波は波力が一層小さくなって構造物が破損することを確実に防止できる。
Further, the structure may be supported at a position separated from the ground by the support legs, and the dispersion wall may be separated from the ground by the support legs.
The tsunami wave distribution has the property that the maximum near the ground and the wave power distribution gradually decreases as the height rises, and the structure and the wave protection structure are held opposite to each other by a support leg. Therefore, a relatively large wave tsunami traveling near the ground flows through the area of the support leg without colliding with the structure or wave protection structure, while facing a structure with a height away from the ground. A tsunami of height is relatively small, and even if it collides with the dispersion wall of the wave protection structure, it is dispersed and flows around both sides avoiding the structure. Can be reliably prevented from becoming smaller and the structure from being damaged.
本発明による波力防護構造体によれば、地震等で発生した津波が沿岸の構造物に押し寄せてきても、構造物の海側に分散壁を備えた波力防護構造体を対向配置したことで、津波は波力防護構造体の分散壁に衝突して分散させられて津波の衝撃や進行方向を分散できるため、津波は構造物を避けて分散して流れて構造物に衝突する津波のエネルギーが低減されて構造物を保護できる。 According to the wave protection structure according to the present invention, even when a tsunami generated by an earthquake or the like rushes to a coastal structure, the wave protection structure having a dispersion wall on the sea side of the structure is arranged oppositely. Because the tsunami collides with the dispersion wall of the wave power protection structure and is dispersed to disperse the tsunami's impact and direction of travel, the tsunami flows away from the structure and flows and collides with the structure. Energy can be reduced to protect the structure.
以下、本発明の実施形態による波力防護構造体について添付図面により説明する。
図1は第一実施形態による波力防護構造体を示すものであり、例えば海岸近くの沿岸部に原子力発電所等の施設が設置されており、その一部には例えば冷却水を保管する例えば円筒状の冷却水タンク1が設置されている。そして、冷却水タンク1と海との間には津波がタンク1に衝突するのを防止するための波力防護構造体2が設けられている。
Hereinafter, wave protection structures according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a wave power protection structure according to the first embodiment. For example, a facility such as a nuclear power plant is installed in a coastal area near the coast, and a part of the facility stores, for example, cooling water. A cylindrical cooling water tank 1 is installed. A wave
波力防護構造体2は、例えば平面視で略V字状に屈曲された二面の分散壁3で形成され、各分散壁3は略板状に形成され、二面の分散壁3で例えば本を開いた状態でその中央をなす角部3aがタンク1の中央に位置するようにタンク1に対向して例えば線対称に配設されている。
そして、二面の分散壁3は海側から津波が襲来した時にタンク1に直接当接しないようにタンク1を覆うように側部を広げて配設されている。しかも、波力防護構造体2の二面の分散壁3で左右に分けられた後の津波がタンク1に強く衝突しない程度にタンク1から適宜の距離離間している。
The
Then, the two
また、各分散壁3は津波の衝撃に耐え得るように例えば板状の鋼材または所定厚みの鉄筋コンクリート等、剛性と強度の高い材質で構成されているものとする。しかしながら、分散壁3の材質は鋼材や鉄筋コンクリートに限定されるものではなく、津波の衝撃と波の圧力に耐え得る強度を有すれば他の適宜の材料を採用できることはいうまでもない。
また、波力防護構造体2において、略V字状に開く二面の分散壁3はその長さがタンク1を覆う位置まで延びていればよく、二面の分散壁3の開き角度θは津波を分散するのに適宜な角度、例えば120°に設定されている。
なお、波力防護構造体2は沿岸部の地上に設置されていることが好ましいが、海中に設置されていてもよい。タンク1も地上に設置されているが、これも海中に設置されていてもよい。
Each
In the
The
本実施形態による波力防護構造体2は上述のように構成されており、次にその作用を説明する。
例えば、地震等で津波が発生して原子力発電所等の施設が設けられた沿岸部まで到達した場合、津波は海岸や岸壁等を乗り越えて地上に流れ、タンク1に押し寄せる津波はその前側に位置する波力防護構造体2に衝突する。津波は波力防護構造体2の二面の分散壁3に衝突し、特に二面の分散壁3の角部3aを境に左右両側に分割・分散され、斜め方向に延びる各分散壁3に沿ってタンク1に対して斜め外側に向けて流れる。
これによって直接津波がタンク1に衝突する波力を低減できる。しかも、分散壁3で分散された津波は、分散壁3の水平方向の長さがタンク1より十分長いために端部からの回り込みが小さくなり、回り込み後にタンク1に衝突する際の波力を低減できる。そのため、押し寄せる津波に対して波力防護構造体2によって津波のエネルギーを分散し且つ低減させることで、タンク1等の構造物が津波の衝撃や波力で破壊されることから保護できる。
The
For example, when a tsunami occurs due to an earthquake or the like and reaches a coastal area where a facility such as a nuclear power plant is installed, the tsunami flows over the shore or quay, and flows to the ground. It collides with the wave
As a result, the wave force with which the tsunami directly collides with the tank 1 can be reduced. Moreover, since the tsunami dispersed by the
上述のように、本実施形態による波力防護構造体2は、地震等で発生した津波が沿岸に設けた冷却水タンク1に押し寄せてきても、タンク1に対向して屈曲した二面の分散壁3を形成した波力防護構造体2を配置したことで、津波は波力防護構造体2の分散壁3に衝突して角部3aを境に分散させられてタンク1を避けて両側部に流出するため、タンク1に衝突する津波の衝撃やエネルギーを低減させてタンク1を保護できる。
As described above, the wave
なお、本発明による波力防護構造体2は上述の第一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限り適宜の変更等が可能である。
次に本発明の他の実施形態について説明する。
図2は本発明の第二実施形態による波力防護構造体を示すものである。
図2に示すタンク5は例えば円筒状または角筒状で横向きに設置されている。そして、タンク5の海側に配置された波力防護構造体6は、略二面の分散壁7の連結部を角部7aとして略V字状に形成されている点において、上述した第一実施形態と同様であるが、本第二実施形態による波力防護構造体6は地上から上空に向けて各分散壁7が海側に向けて湾曲または傾斜して形成されている。この点において、本実施形態による波力防護構造体6は第一実施形態による波力防護構造体2と構成を異にする。
The
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 shows a wave protection structure according to a second embodiment of the present invention.
The
従って、本第二実施形態による波力防護構造体6においては、津波が発生して沿岸部から地上に向けて走行する際、タンク5へ向かう津波は、その直前に配設された波力防護構造体6に衝突して角部7を境に両側の分散壁7に沿って分割されて側部方向に流れる。そして、一部の津波は波力防護構造体6に衝突した後、分散壁7の湾曲または傾斜形状に沿って上方に流動方向を変更させられて海側に戻る方向に逆流させられる。この戻り方向の津波は陸地に向かう後続の津波に衝突してその速度と波の圧力を低減させることができる。
これによって、タンク5や波力防護構造体6に押し寄せる津波の波力や圧力は一層低減させられることになり、波力防護構造体6の両側部を回り込んでタンク5に押し寄せる方向の津波の波力や圧力を抑制できる。しかも、津波がタンク5や波力防護構造体6に衝突するタイミングを分散することができてピークとなる波力を低減できる。これによって、瞬間波力が低減されるので構造的に有利である。
Therefore, in the wave protection structure 6 according to the second embodiment, when a tsunami occurs and the vehicle travels from the coast to the ground, the tsunami heading toward the
As a result, the wave force and pressure of the tsunami that pushes against the
次に本発明の第三実施形態による波力防護構造体について図3により説明するが、上述した他の実施形態と同一または同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明する。
図3(a)、(b)に示すタンク5は地上からトラス構造物である支持脚9を介して高い位置に設置されている。そして、波力防護構造体2もトラス構造物である支持脚10を介してタンク5と対向する高い位置に平面視略V字状に配置されている。
なお、支持脚9からなる支持構造物はその投影面積がタンク5より大きくならないように設定する。
Next, a wave protection structure according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, and the same or similar members and parts as those of the other embodiments described above will be described using the same reference numerals.
The
The support structure including the
ここで、津波が海から地上に上陸して押し寄せる際、その波力分布は図3(a)に示すように地上近くが最も波力が大きく、地上から高さ方向に離間するにつれて次第に波力が低減するため、高さ方向に略三角形状の波力分布を呈することになる。
そのため、最も津波の波力が大きい地上付近を支持脚9,10によって津波の走行抵抗を小さく設定して通過させ、地面から離間した高さ位置にタンク5と波力防護構造体2を対向させて設置することで、波力防護構造体2にかかる津波の波力を低減できることになり、タンク5及び波力防護構造体2の強度が高いという利点がある。
Here, when the tsunami reaches the ground from the sea and rushes, the wave power distribution has the largest wave power near the ground as shown in FIG. 3 (a), and gradually increases as the distance from the ground increases in the height direction. Therefore, a substantially triangular wave force distribution is exhibited in the height direction.
Therefore, the vicinity of the ground where the tsunami wave power is the largest is passed through the
また、この場合、地上から離間した高さ位置での津波の波力が比較的削減されているから、波力防護構造体2の設置を省略することも可能であり、直接タンク5に津波が衝突するようにしてもよい。この場合でも津波の波力が比較的小さいのでタンク5の破壊を抑制できる。
なお、津波の高さがタンク5の頂部より低い高さであればタンク5の津波による受圧面積を低減することができる。
Further, in this case, since the tsunami wave force at a height away from the ground is relatively reduced, it is possible to omit the installation of the
If the height of the tsunami is lower than the top of the
なお、上述した各実施形態では、波力防護構造体2,6は分散壁3,7を平面視略V字形状に構成したが、波力防護構造体2,6の構成はこのような形状に限定されない。例えば図4(a)に示すように屋根型に屈曲または湾曲した分散壁13を二面で略V字状をなすように接続して波力防護構造体14を構成してもよい。
また、図4(b)に示すように円弧状の分散壁15によって波力防護構造体16を構成してもよい。また、図4(c)に示すように略半円等の円弧状や半球面等の凸曲面状の分散壁17によって波力防護構造体18を構成してもよい。これらの場合でも、津波の波力を左右方向に分割して衝撃を分散して緩和できる。
In each of the above-described embodiments, the wave
In addition, as shown in FIG. 4B, the
なお、波力防護構造体2、6、14、16、18は必ずしも平面視で略対称形状である必要はなく非対称形状であってもよい。
また、構造物を構成するタンク1,5についても任意形状のものを採用できる。なお、波力防護構造体2、6、14、16、18によって津波の波力から保護すべき構造物は冷却水タンク1,5に限定されるものではなく、油や化学物質等の流体や気体、固体用のタンク、或いはタンクに限定されることなく適宜の建物や設備等を含むことはいうまでもない。
The
In addition,
1,5 冷却水タンク
2、6、14、16、18 波力防護構造体
3,7、13、15、17 分散壁
3a、7a 角部
9,10 支持脚
1,5
Claims (4)
前記構造物に対して波が到来する方向側に前記構造物に対向して設けられていて到来する波を複数方向に分散させて前記構造物を防護する分散壁を備えたことを特徴とする波力防護構造体。 A wave protection structure for protecting the structure from an impact when a wave collides with the structure,
A dispersive wall is provided on the side of the direction of the arrival of waves with respect to the structure so as to face the structure and disperses incoming waves in a plurality of directions to protect the structure. Wave protection structure.
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CN112144388A (en) * | 2020-10-10 | 2020-12-29 | 马征 | Protection device for pier during water rising and water falling and construction method |
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