JP2013124536A - Breakwater structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大規模な津波に対する防波施設としての防波構造物に関する。 The present invention relates to a wave preventing structure as a wave preventing facility against a large-scale tsunami.
津波に対する防波構造物としての防波堤や防潮堤、護岸構造物としては様々な構造、形態のものがあるが、たとえば特許文献1や特許文献2には消波機能を備えた消波ケーソンについての提案がある。 There are various structures and forms of breakwaters, seawalls, and revetment structures as wavebreak structures against tsunamis. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a wave breaker caisson having a wave-dissipating function. I have a suggestion.
ところで、東日本大震災で発生した想定以上の津波によって従来の防波堤は損傷を受けて甚大な被害が生じたが、これは、津波が複数回にわたり繰り返し押し寄せてくるのに対し、従来の防波堤が第1波で損傷してしまい第2波以降の津波に対して本来の機能を発揮できなかったためと考えられる。 By the way, the conventional breakwater was damaged by the tsunami more than expected due to the Great East Japan Earthquake, and the damage was seriously caused. The tsunami was repeatedly pushed several times. It is thought that the original function was not able to be demonstrated with respect to the tsunami after the 2nd wave because it was damaged by the wave.
具体的には、たとえば図3に示すようなケーソン式の防波堤では、津波の第1波で個々のケーソン1が滑動して隣接のケーソン間に隙間を生じ、その隙間に強い水流が発生し、これによってさらにケーソン1の滑動やマウンド2の洗掘が助長され、ついにはケーソン1の傾斜や転倒といった状況に至ったと考えられる。 Specifically, for example, in a caisson-type breakwater as shown in FIG. 3, each caisson 1 slides in the first tsunami wave to create a gap between adjacent caisons, and a strong water flow is generated in the gap. This further facilitated the sliding of the caisson 1 and the scouring of the mound 2, and it was thought that the caisson 1 was finally tilted or overturned.
このことは特許文献1や特許文献2に示される消波ケーソンによる場合も同様であって、いずれにしても現状の防波構造物では想定規模を超える津波に対する防波機能は十分ではなく、それに対する対策が急務とされているのが実状である。 This also applies to the case of the wave-dissipating caisson shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, and in any case, the current wave-breaking structure does not have a sufficient wave-breaking function against a tsunami exceeding the assumed scale. The actual situation is that urgent measures are required.
上記事情に鑑み、本発明は大規模な津波に対しても可及的に粘り強く防波機能を発揮し得る有効適切な防波構造物を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an effective and appropriate wave-breaking structure capable of exhibiting a wave-breaking function as strongly as possible even for a large-scale tsunami.
本発明は、多数のケーソンを隣接配置して構築してなる堤体によって大規模な津波に対する防波機能を備える防波構造物であって、前記ケーソンは、円筒状をなす外部構造体と、該外部構造体よりも小径の円筒状ないし円柱状をなす内部構造体とからなり、前記外部構造体をその軸線を上下方向としかつ頂部が少なくとも想定規模の津波の波高よりも高い位置となる状態で海底面に設置するとともに、該外部構造体の内部に前記内部構造体を同軸状態で配置して、それら外部構造体と内部構造体との間に平面視環状の消波空間を確保するとともに、前記外部構造体の少なくとも海側に面する外周面に前記消波空間に通じて津波を該消波空間内に流入させるためのスリットを形成し、前記外部構造体および前記内部構造体を海底地盤に打ち込んだ支持杭により滑動不能かつ転倒不能に支持して設置してなることを特徴とする。 The present invention is a wave-breaking structure having a wave-breaking function against a large-scale tsunami by a dam body constructed by arranging a number of caisons adjacent to each other, and the caisson includes a cylindrical external structure, A state in which the outer structure has an inner structure having a cylindrical or columnar shape having a smaller diameter than that of the outer structure, the axis of the outer structure being in the vertical direction, and the top is at a position higher than the wave height of at least an assumed scale tsunami In addition, the inner structure is coaxially arranged inside the outer structure to secure a ring-shaped wave-dissipating space in plan view between the outer structure and the inner structure. A slit for allowing a tsunami to flow into the wave-dissipating space through the wave-dissipating space is formed at least on an outer peripheral surface facing the sea side of the external structure, and the external structure and the internal structure are connected to the seabed. Drive into the ground And characterized by being installed sliding impossible and by inverting non supported by the support piles.
本発明の防波構造物は外部構造体および内部構造体からなる二重構造のケーソンを支持杭により支持して設置しているので、それらケーソンにより構築された堤体を越流するような大規模な津波を受けても個々のケーソン自体が滑動したり転倒して損傷を受けることはなく、しかもケーソンに到達した津波をスリットから消波空間内に流入させることで消波機能を発揮し得るものであり、したがって本発明の防波構造物は繰り返し押し寄せてくる津波に対して粘り強く防波機能を維持し得て確実に減災効果が得られるものである。 Since the breakwater structure of the present invention is installed by supporting a double-structured caisson composed of an external structure and an internal structure by a support pile, it is large enough to overflow a dam body constructed by these caissons. Even if a large tsunami is received, individual caissons themselves will not slide or fall and be damaged, and the tsunami that reaches the caisson will flow into the wave-dissipating space from the slits and can exhibit a wave-dissipating function. Therefore, the wave-breaking structure of the present invention can maintain the wave-breaking function with respect to the tsunami repeatedly rushing and can surely obtain a disaster-reducing effect.
本発明の防波構造物の一実施形態を図1〜図2に示す。
これは大規模な津波に対する防波堤として設置されるもので、発生確率が100年に一度程度と想定される規模の津波(レベル1クラスの津波)に対してはもとより、1000年に一度程度と想定されるさらに大規模な津波(レベル2クラスの津波)が発生した場合においても破壊されてしまうことなく可及的に粘り強く防波機能を維持し得る構造とされたものである。
One Embodiment of the wave-proof structure of this invention is shown in FIGS.
This is installed as a breakwater against a large-scale tsunami, and is assumed to be about once every 1000 years, not only for tsunamis with a probability of occurring once every 100 years (level 1 class tsunami) Even when a larger tsunami (level 2 class tsunami) is generated, the structure is such that the wave-proof function can be maintained as firmly as possible without being destroyed.
具体的には、本実施形態の防波構造物は図2に示すように多数のケーソン10が隙間なく隣接配置されて接合されることによって構築された一連の堤体15を主体とするものであるが、各ケーソン10は中空二重構造の形態とされ、かつそれらのケーソン10が海底地盤に対して支持杭16により支持されて設置されたことを主眼とするものである。
なお、図示例の場合には、隣接するケーソン10どうしを確実に接合するために、双方の外部構造体11どうしの当接部に平坦面を形成してそれら平坦面どうし密着させた状態で接合するようにしているが、ケーソン10どうしの接合の形態は任意である。
Specifically, as shown in FIG. 2, the wavebreak structure of the present embodiment is mainly composed of a series of
In the case of the illustrated example, in order to securely join
本実施形態におけるケーソン10は、円筒状をなす外部構造体11と、その外部構造体11よりも小径の円柱状をなす内部構造体12とからなり、外部構造体11をその軸線を上下方向となるように縦置き姿勢としてその頂部が想定規模の津波(本実施形態では少なくともレベル1クラスの津波を想定している)が発生した際の波高よりも高い位置となる状態で海底面に設置したマウンド17上に配置するとともに、その外部構造体11の内部に内部構造体12を同軸状態で配置して、それら外部構造体11と内部構造体12との間に平面視環状の消波空間13を確保したものとなっている。
The
そして、外部構造体11の少なくとも海側に面する外周面には、その内側の消波空間13に通じる多数のスリット14が周方向に間隔をおいて形成されていて、ケーソン10全体により構築された一連の堤体15に到達した津波はそれらスリット14から各ケーソン10内の消波空間13内に流入可能とされている。
A large number of
さらに、従来一般的なケーソン式防波堤は各ケーソンをマウンド上に単に配置することで設置することが通常であるが、本実施形態では外部構造体11および内部構造体12をいずれもマウンド17上に単に配置するのみならず、図1に示すように海底地盤に打ち込んだ多数の支持杭16により堅固に支持して設置しており、これにより仮にレベル2クラスの津波を受けても各ケーソン10が波力に打ち負けて陸側に滑動したり転倒してしまうことが確実に防止されるようになっている。
Further, a conventional caisson type breakwater is usually installed by simply disposing each caisson on the mound, but in this embodiment, both the
上記構成のもとに本実施形態の防波構造物によれば、想定規模であるたとえばレベル1クラスの津波に対してはもとより、さらに大規模な津波(たとえばレベル2クラスの津波)に対しても容易に損傷を受けたり破壊されてしまうことなく優れた防波機能を粘り強く発揮し得るものである。
すなわち、本実施形態の防波構造物は上記のように各ケーソン10における外部構造体11および内部構造体12をいずれも支持杭16により支持して設置しているので、これらケーソン10により構築された一連の堤体15を越流するようなレベル2クラスの津波による大きな波力を受けても、また仮にマウンド17が洗掘されたような場合であっても、ケーソン10が直ちに滑動したり転倒して損傷したり破壊されてしまうことはなく、したがって繰り返し押し寄せてくる津波に対して粘り強く防波機能を維持し得て確実に減災効果が得られるものである。
According to the breakwater structure of the present embodiment based on the above-described configuration, not only for the assumed scale, for example, a level 1 class tsunami, but also for a larger tsunami (for example, a level 2 class tsunami). It is possible to perseverely exhibit an excellent wave preventing function without being easily damaged or destroyed.
That is, the wave-breaking structure of this embodiment is constructed with these
しかも、ケーソン10に到達した津波は外部構造体11に形成されているスリット14から消波空間13内に流入し、各スリット14から消波空間13内に流入した波はその内部において衝突しかつ消波空間13内において左右に振り分けられて内部構造体12の周囲を回り込むようにして流れ、消波空間13の背面側(陸側)において両側からの流れが激しく衝突するから、消波空間13内においてそのような流れが生じることで津波エネルギーが効率的に減衰せしめられて確実に消波機能を発揮し得るものであり、これによる減災効果を十分に期待できるものである。
Moreover, the tsunami that has reached the
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下に列挙するような適宜の変形や応用が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is merely a preferred example, and the present invention is not limited to the above embodiment. For example, appropriate modifications and applications as listed below are possible. Is possible.
ケーソン10を構成している外部構造体11および内部構造体12の構造は鋼製あるいは鉄筋コンクリート造とすることが現実的であるが、特に限定されるものではない。
また、内部構造体12は上記実施形態のように中実の円柱状とすることに限らず、所望強度が得られる場合には外部構造体11と同様に中空の円筒体としても良い。
いずれにしても、ケーソン10全体がレベル2クラスの津波にも耐え得るように外部構造体11および内部構造体12の構造やその形態、形状・寸法を設定することが好ましく、それらの仕様については津波の想定規模や要求される防波性能に応じて最適設計すれば良い。
Although it is realistic that the structure of the
Further, the
In any case, it is preferable to set the structure, form, shape, and dimensions of the
同様に、支持杭16についても鋼管杭やPC杭その他の任意の構造の杭を採用可能であるが、いずれにしても支持杭16はケーソン10を確実に支持してレベル2クラスの津波に対してもその滑動や転倒を防止し得るものであることが好ましく、それが可能なように支持杭16の構造や径寸法、所要本数、設置間隔、海底地盤への根入れ深さ等を最適設計すれば良い。
Similarly, steel piles, PC piles and other arbitrary structures can be used for the
上記実施形態では外部構造体11の海側の外周面にのみスリット14を設けたが、スリット14の形成位置やその形状・寸法、その他の構成については任意であって、たとえば陸側も含めて外部構造体11の全周にわたってスリット14を形成することも考えられる。その場合、越流が生じるような大規模な津波の際には消波空間13に流入した津波が陸側のスリット14から流出することにはなるが、津波が単に堤体15上を越流する場合に比べて狭隘な消波空間13を通過する津波エネルギーを減衰させる効果が期待できる。
In the above embodiment, the
また、内部構造体12も中空円筒状としてその外周面にもスリット14を形成することも考えられ、その場合においては外部構造体11と内部構造体12に設けるスリット14の位置関係を適切に設定することにより、ケーソン10内の消波空間13を単に環状とするのみならずさらに複雑な水流が生じるような消波空間13として消波効果をより高めることも考えられる。
さらには、ケーソン10の頂部にもスリット14や適宜の開口部を設けて、ケーソン10内に流入した波を上方に向けて噴出させることで津波エネルギーを上方に逃がすことも考えられる。
In addition, it is conceivable that the
Furthermore, it is also conceivable that the tsunami energy is released upward by providing a
なお、上記実施形態は本発明の防波構造物を防波堤として沖合に設置する場合の一例であるが、本発明の防波構造物は防潮堤や護岸構造物として海岸部に設置することも勿論可能であるし、津波の想定規模も任意であることはいうまでもない。 In addition, although the said embodiment is an example in the case of installing the breakwater structure of this invention offshore as a breakwater, of course, the breakwater structure of this invention may be installed in a coast part as a tide wall or a breakwater structure. Needless to say, it is possible and the scale of the tsunami is arbitrary.
10 ケーソン
11 外部構造体
12 内部構造体
13 消波空間
14 スリット
15 堤体
16 支持杭
17 マウンド
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ケーソンは、円筒状をなす外部構造体と、該外部構造体よりも小径の円筒状ないし円柱状をなす内部構造体とからなり、
前記外部構造体をその軸線を上下方向としかつ頂部が少なくとも想定規模の津波の波高よりも高い位置となる状態で海底面に設置するとともに、該外部構造体の内部に前記内部構造体を同軸状態で配置して、それら外部構造体と内部構造体との間に平面視環状の消波空間を確保するとともに、前記外部構造体の少なくとも海側に面する外周面に前記消波空間に通じて津波を該消波空間内に流入させるためのスリットを形成し、
前記外部構造体および前記内部構造体を海底地盤に打ち込んだ支持杭により滑動不能かつ転倒不能に支持して設置してなることを特徴とする防波構造物。 It is a wave-breaking structure having a wave-breaking function against a large-scale tsunami by a dam body constructed by arranging a number of caisons adjacent to each other,
The caisson comprises a cylindrical outer structure and a cylindrical or columnar inner structure having a smaller diameter than the outer structure,
The external structure is installed on the sea bottom with the axis being the vertical direction and the top being at a position higher than the wave height of at least the assumed scale tsunami, and the internal structure is coaxial with the external structure To ensure a ring-shaped wave-dissipating space in plan view between the external structure and the internal structure, and at least an outer peripheral surface facing the sea side of the external structure leads to the wave-dissipating space. Forming a slit to allow the tsunami to flow into the wave-dissipating space,
A wave-proof structure characterized in that the outer structure and the inner structure are installed so as not to be slidable and toppling over by a support pile driven into the seabed ground.
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JP2013181331A (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Shimizu Corp | Breakwater structure |
JP2016037755A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 鹿島建設株式会社 | Impact force suppressing structure body |
KR102617371B1 (en) * | 2022-11-30 | 2023-12-27 | 장준우 | Flow reduction block |
-
2011
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