JP2018178562A

JP2018178562A - 防潮堤および防潮堤構築方法

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Publication number: JP2018178562A
Application number: JP2017080544A
Authority: JP
Inventors: 竹内　大輔; Daisuke Takeuchi; 大輔竹内; 修史関口; Shuji Sekiguchi; 卓弥松尾; Takuya Matsuo; 池田　真; Makoto Ikeda; 真池田; 中谷　郁夫; Ikuo Nakatani; 郁夫中谷; 哲憲谷口; Tetsunori Taniguchi; 健郎吉原; Tateo Yoshihara; 和孝乙志; Kazutaka Otoshi
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp; Geostr Corp; Yokogawa Sumikin Bridge Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Geostr Corp; Yokogawa Sumikin Bridge Co Ltd
Priority date: 2017-04-14
Filing date: 2017-04-14
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-14
Also published as: JP6944807B2

Abstract

【課題】防潮堤基礎部への防潮堤パネルの取り付けを効率化し、工事期間を短縮する。【解決手段】基礎部２と、基礎部２の上に固定され、互いに幅方向端面が接するように配置された複数のコンクリートブロック１０と、コンクリートブロック１０の上に固定され、互いに幅方向端面が接するように配置された複数の防潮堤パネル２０とを備え、コンクリートブロック１０同士が互いに接する箇所においては、防潮堤パネル２０が両コンクリートブロック１０に跨るように配置されるように防潮堤１を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、海岸線に沿って設置され、地震発生時の津波や台風の来襲時の高波に対する護岸や海水の陸地への浸水を抑制する防潮堤および防潮堤構築方法に関する。

日本においては大地震に伴う津波の被害を最小限に抑制することが喫緊の課題である。また、近年は地球温暖化に伴う台風の強大化が指摘されており、台風による高波被害も深刻さを増している。これら自然災害に対して海岸に沿って設置される防潮堤が、海岸の浸食や海水の内陸部への浸水を防ぐ手段として期待されている。

従来の防潮堤として、特許文献１には杭頭部の中空部に結合鋼管下部を挿入し、モルタル類を中詰めして固定し、結合鋼管上部をフーチングコンクリート内に定着させることで構築する防潮堤が開示されている。また、特許文献２にはＰＨＣ杭の頭部に接合鋼管を固定し、フーチングに埋設された鋼材柱の柱脚部を接合鋼管内に差し込み、接合鋼管内にコンクリートを充填することで構築する防潮堤が開示されている。

特開２０００−２７１９７号公報特開２００７−１００３３７号公報

周囲を海洋に囲まれた日本の海岸線の延長距離は膨大であり、また、工事は天候にも左右されるため、防潮堤の設置や保全には大きなコストと工期が必要であり、工事の効率化が求められてきた。しかしながら、特許文献１の防潮堤は、結合鋼管の下部を杭頭部に固定する工程と、結合鋼管の上部をフーチングに定着させる工程とがそれぞれ別の工程であるため、防潮堤の構築に時間がかかり、工事期間の長期化を招いていた。また、特許文献２の防潮堤も、ＰＨＣ杭の頭部に接合鋼管を固定する工程と、フーチングに埋設された鋼材柱の柱脚部を接合鋼管内に挿し込んで接合鋼管内にコンクリートを充填する工程とがあり、工事期間の長期化を招いていた。

そのような問題を解決する防潮堤として、いわゆるプレキャストパネル方式の防潮堤がある。プレキャストパネル方式の防潮堤は、Ｈ鋼等の接続部材の一部が埋設された防潮堤パネルをあらかじめ工場などで製造し、防潮堤パネルの下端から突出する接続部材を海岸線に設置された杭に固定することで構築される。プレキャストパネル方式の防潮堤は、工事期間の短縮、保全時に不具合が生じた防潮堤パネルの交換が容易である等の優れたメリットがある。

一方、鋼管杭や鋼管矢板等の杭の上に構造物を構築する場合、プレキャストパネル方式であっても、隣り合う杭の頭部を巻き込んだコンクリート打設処理（コーピング）を行う必要がある。コーピングは型枠の設置作業や解体作業を伴うこともあり、工事期間が長期化する問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、防潮堤基礎部への防潮堤パネルの取り付けを効率化し、工事期間を短縮することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の防潮堤は、基礎部と、前記基礎部の上に固定され、互いに幅方向端面が接するように配置された複数のコンクリートブロックと、前記コンクリートブロックの上に固定され、互いに幅方向端面が接するように配置された複数の防潮堤パネルとを備え、前記コンクリートブロック同士が互いに接する箇所においては、前記防潮堤パネルが両コンクリートブロックに跨って固定されていることを特徴としている。

別の観点による本発明は、防潮堤構築方法であって、基礎部を設置し、前記基礎部の上に、複数のコンクリートブロックを互いに幅方向端面が接するように配置して、前記基礎部と前記コンクリートブロックとを固定し、前記コンクリートブロックの上に、複数の防潮堤パネルを互いに幅方向端面が接するように配置すると共に、前記コンクリートブロック同士が互いに接する箇所では前記防潮堤パネルを両コンクリートブロックに跨るように配置して、前記防潮堤パネルと前記コンクリートブロックとを固定することで防潮堤を構築することを特徴としている。

本発明によれば、コンクリートブロックに防潮堤パネルを固定する際に、隣接するコンクリートブロックに跨るように防潮堤パネルを固定するため、コーピングを実施しなくても、基礎部、コンクリートブロックおよび防潮堤パネルを連結することができる。

本発明によれば、防潮堤基礎部への防潮堤パネルの取り付けを効率化し、工事期間を短縮することができる。

本発明の第１の実施形態に係る防潮堤の概略構成を示す図である。図１中のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。図１中のＥ−Ｅ断面図である。本発明の第２の実施形態に係る防潮堤の概略構成を示す図である。図４中のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。本発明の第２の実施形態に係る連結部材の概略構成を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る連結部材の概略構成を示す正面図である。本発明の第２の実施形態に係る連結部材の概略構成を示す側面図である。本発明の第２の実施形態に係る別の形状の連結部材の概略構成を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る別の形状の連結部材の概略構成を示す正面図である。本発明の第２の実施形態に係る別の形状の連結部材の概略構成を示す側面図である。防潮堤パネルの下部形状およびコンクリートブロックの上部形状の一例を示す図である。防潮堤パネルの形状の一例を示す図である。防潮堤パネルの形状の一例を示す図である。基礎部の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜第１の実施形態＞
図１〜図３に示すように第１の実施形態の防潮堤１は、海岸線に沿って設置された基礎部としての複数の鋼管杭２と、互いに幅方向Ｗの端面が接するように配置された複数のコンクリートブロック１０と、互いに幅方向Ｗの端面が接するように配置された複数の防潮堤パネル２０とを備えている。なお、本明細書における“海岸線”には海水が入り込む河川岸も含まれる。

防潮堤パネル２０は、略直方体形状のパネル本体２１の下部に、コンクリートブロック１０とパネル本体２１を接続するための接続部材２２が埋め込まれたプレキャストコンクリートである。パネル本体２１の長手方向は鉛直方向に向いており、パネル本体２１は内部に鉄筋および鋼材の片方または両方が設けられることで強化されたコンクリート構造を有している。図２に示すように第１の実施形態の防潮堤パネル２０のパネル本体２１は、下部の厚さｄ_１が上部の厚さｄ_２よりも厚くなっている。パネル本体２１の厚さは均一であっても良いが、パネル本体２１の下部の厚さｄ_１が上部の厚さｄ_２よりも厚くなることにより、防潮堤パネル２０の下部の剛性を上げることができ、耐波抵抗力を向上させることができる。

接続部材２２は、パネル本体２１の幅方向Ｗに沿って複数設けられており、接続部材２２の一部はパネル本体２１の下部に埋め込まれ、残部はパネル本体２１の下端から下方に突出している。第１の実施形態では、１つの防潮堤パネル２０に対して４つの接続部材２２が設けられている。以降の説明においては接続部材２２の、パネル本体２１の下端から下方に突出している部分を“接続部材突出部２２ａ”と称す。図３に示すように第１の実施形態では接続部材２２としてＨ鋼が用いられ、接続部材２２はフランジ面がパネル本体２１の波を受ける面に平行となるような向きで配置されている。なお、接続部材２２はＨ鋼に限定されず、柱状の部材であれば良い。

コンクリートブロック１０は、略直方体形状のブロック本体１１の下部に、鋼管杭２とブロック本体１１を接続するための柱部材１２が埋め込まれたプレキャストコンクリートである。ブロック本体１１は内部に鉄筋および鋼材の片方または両方が設けられることで強化されたコンクリート構造を有している。柱部材１２は鋼管杭２の間隔に合わせて幅方向Ｗに複数設けられており、柱部材１２の一部はブロック本体１１の下部に埋め込まれ、残部はブロック本体１１の下端から下方に突出している。第１の実施形態においては、１つのコンクリートブロック１０に対して２つの柱部材１２が埋め込まれている。以降の説明においては柱部材１２の、ブロック本体１１から下方に突出している部分を“柱部材突出部１２ａ”と称す。図３に示すように第１の実施形態では柱部材１２としてＨ鋼が用いられ、柱部材１２はフランジ面がパネル本体２１の波を受ける面に平行となるような向きで配置されている。なお、柱部材１２はＨ鋼に限定されず、柱状の部材であれば良い。

コンクリートブロック１０の柱部材突出部１２ａは鋼管杭２の空洞部に挿入された状態にあり、柱部材突出部１２ａと鋼管杭２の内方との間隙はコンクリート３で充填されている。これにより鋼管杭２とコンクリートブロック１０が固定されている。また、ブロック本体１１の上部には、防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａが挿入されるための複数の挿込み孔１３が形成されている。防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａは、それらの挿込み孔１３に挿入された状態にあり、接続部材突出部２２ａと挿込み孔１３の間隙はコンクリート３で充填されている。これによりコンクリートブロック１０と防潮堤パネル２０が固定されている。

図１に示す例では、防潮堤パネル２０がコンクリートブロック１０の１／２の幅を有しており、次に説明する第１の防潮堤パネル２０ａと第２の防潮堤パネル２０ｂとが幅方向Ｗに沿って交互に配置されている。第１の防潮堤パネル２０ａは、コンクリートブロック１０の幅を均等に４分割した際にコンクリートブロック１０の幅の１／４の位置から３／４の位置までに配置される防潮堤パネルである。第２の防潮堤パネル２０ｂは、第１の防潮堤パネル２０ａが配置されたコンクリートブロック１０の幅の３／４の位置から隣接するコンクリートブロック１０の幅の１／４の位置までに配置される防潮堤パネルである。すなわち、第２の防潮堤パネル２０ｂは２つのコンクリートブロック１０のブロック本体１１に跨るように配置されている。

第１の実施形態の防潮堤１は以上のように構成されている。このような防潮堤１によれば、各防潮堤パネル２０のパネル本体２１が接続部材２２を介してコンクリートブロック１０に固定されることになるが、第２の防潮堤パネル２０ｂは隣接するコンクリートブロック１０に跨るように配置されているため、第２の防潮堤パネル２０ｂに関してはそれぞれのコンクリートブロック１０に対して固定されることになる。換言すると、隣接するコンクリートブロック１０は、１つの第２の防潮堤パネル２０ｂに対して固定されており、これにより両コンクリートブロック１０の幅方向Ｗの位置が第２の防潮堤パネル２０ｂで規制されることになる。したがって、従前実施されていたコーピングを実施することなく、隣り合う鋼管杭２同士、コンクリートブロック１０同士および防潮堤パネル２０同士が互いに連結されることになる。

すなわち、第１の実施形態の防潮堤１を構築する際には、鋼管杭２頭部のコーピングを実施することが不要となり、コーピングを実施する際の型枠の設置作業や解体作業も省略することができる。その結果、防潮堤１の構築に必要な工事期間を短縮することが可能となる。また、防潮堤１は、防潮堤パネル２０が隣接するコンクリートブロック１０に跨って固定される構造であるため、津波が到達する前に発生する地震の揺れにも耐えられる強度を有している。このため、地震発生時の防潮堤の破壊に伴う耐波抵抗力の低下が起こりにくく、地震発生後に到達する津波に対し、防潮堤１が本来有する耐波抵抗力を発揮することができる。

このような防潮堤１の構築方法は以下の通りである。

（基礎工事）
まず、防潮堤１を設置する海岸の基礎工事として、海岸線に沿って複数の鋼管杭２を例えば等間隔で地中に打ち込む。鋼管杭２の地中への打ち込み方法は特に限定されない。

（コンクリートブロック１０の設置）
次に、コンクリートブロック１０の柱部材突出部１２ａを鋼管杭２の空洞部に挿入して、コンクリートブロック１０の幅方向端面を互いに接触させるようにコンクリートブロック１０を鋼管杭２の上に置いていく。そして、コンクリートブロック１０の柱部材突出部１２ａと鋼管杭２の内方との間隙にコンクリート３を充填し、コンクリートブロック１０を鋼管杭２に対して固定する。

（防潮堤パネル２０の設置）
続いて、防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａをコンクリートブロック１０のブロック本体１１の上面に設けられた挿込み孔１３に挿入し、防潮堤パネル２０をコンクリートブロック１０の上に置いていく。このとき、前述の第１の防潮堤パネル２０ａと第２の防潮堤パネル２０ｂが交互に配置されるように各防潮堤パネル２０を設置していく。その後、防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａとコンクリートブロック１０の挿込み孔１３との間隙にコンクリート３を充填し、防潮堤パネル２０をコンクリートブロック１０に対して固定する。これにより防潮堤１が構築される。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の防潮堤１は、第１の実施形態の防潮堤１に対して防潮堤パネル２０の構成が一部異なっており、それにより耐波抵抗力を向上させることが可能となる。

図４、図５に示すように第２の実施形態の防潮堤１は、パネル本体２１の接続部材２２が埋め込まれている部分に、隣り合う接続部材２２同士を連結する連結部材２３が設けられている。図６〜図８で示す例では連結部材２３はＨ鋼であり、同様にＨ鋼である接続部材２２に組み付けられている。また、図９〜図１１で示す例では連結部材２３は角柱状の鋼材であり、Ｈ鋼である接続部材２２のウェブに幅方向Ｗの貫通孔２４が設けられ、その内方に連結部材２３が挿入されている。また、図９〜図１１のような貫通孔２４を設けずに、例えばＨ鋼である接続部材２２のウェブ面に角柱状の連結部材２３を溶接しても良い。いずれの場合も、防潮堤パネル２０が有する接続部材２２が互いに連結された状態となる。なお、これらの連結部材２３を備える防潮堤パネル２０は、パネル本体２１と共に各接続部材２２と連結部材２３とが組み付けられた状態で、あらかじめ工場等で製造される。

第２の実施形態の防潮堤パネル２０は、隣り合う接続部材２２が連結部材２３により一体となっていることで、接続部材２２同士の連結力が強化され、第１の実施形態の防潮堤パネル２０に対して耐波抵抗力を向上させることができる。なお、連結部材２３の形状や接続部材２２に対する固定方法等は、隣り合う接続部材２２を連結することが可能であれば特に限定されない。

以上、本発明に係る第１〜第２の実施形態について説明したが、防潮堤１の構成は上記実施形態で説明したものに限定されない。例えば上記実施形態では、鋼管杭２の空洞部とコンクリートブロック１０の柱部材突出部１２ａの間隙や、コンクリートブロック１０の挿込み孔１３と防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａとの間隙にコンクリート３を充填することとしたが、コンクリート３に代えてモルタルを使用しても良い。

また、上記実施形態ではコンクリートブロック１０のブロック本体１１の形状を直方体形状としたが、図１２のようにパネル本体２１の下部の厚さがパネル本体２１の下端に向かって漸増し、ブロック本体１１の上部の厚さがブロック本体１１の上端に向かって漸減するように防潮堤パネル２０とコンクリートブロック１０を構成し、両者の接続部の厚さが連続的に変化するようにしても良い。これにより防潮堤１の剛性が上がり、耐波抵抗力を更に向上させることができる。また、例えば図２のように防潮堤パネル２０とコンクリートブロック１０の接続部の厚さが連続的に変化しておらず段差状になっている場合には、防潮堤１で波を受けた際にその段差部が選択的に破壊される可能性もあるが、図１２のように防潮堤パネル２０とコンクリートブロック１０の接続部の厚さが連続的に変化する場合には、そのような段差部が存在せず、波を受けた際に防潮堤１が破壊されにくくなる。

また、上記実施形態のように防潮堤パネル２０がコンクリートブロック１０の１／２の幅を有している場合、例えば図１３のように第１の防潮堤パネル２０ａを、コンクリートブロック１０の幅を均等に６分割した際のコンクリートブロック１０の幅の１／６の位置から４／６の位置までに配置し、第２の防潮堤パネル２０ｂを、第１の防潮堤パネル２０ａが配置されたコンクリートブロック１０の幅の４／６の位置から隣接するコンクリートブロック１０の幅の１／６の位置までに配置するようにしても良い。このような配置の場合であっても、各防潮堤パネル２０ａ、２０ｂと各コンクリートブロック１０を固定する際には、第２の防潮堤パネル２０ｂが２つのコンクリートブロック１０に跨って固定される。このため、上記実施形態と同様にコーピングを省略し、工事期間を短縮することができる。すなわち、コーピングを省略し、工事期間を短縮するという効果を得るためには、コンクリートブロック１０が互いに接する箇所において、防潮堤パネル２０の一部の接続部材２２で、ある１つのコンクリートブロック１０との固定がなされ、残りの接続部材２２で、当該コンクリートブロック１０に隣接するコンクリートブロック１０との固定がなされることが重要である。

また、上記実施形態では、防潮堤パネル２０の幅をコンクリートブロック１０の幅の１／２にすることとしたが、例えば図１４のように防潮堤パネル２０の幅を更に短くしても良い。また、各防潮堤パネル２０の幅は全て同一でなくても良い。また、防潮堤パネル２０の接続部材２２や、コンクリートブロック１０の柱部材１２の本数も特に限定されない。いずれの場合であっても、コンクリートブロック１０同士が互いに接する箇所において防潮堤パネル２０が両コンクリートブロック１０に跨るように固定されていれば、コーピングが不要となり、工事期間を短縮することができる。

また、上記実施形態では、防潮堤１の基礎部として鋼管杭２を用いることとしたが、基礎部の構成は特に限定されず、図１５のような鋼管矢板２ａで基礎部を構成しても良い。また、基礎部とコンクリートブロック１０の固定方法は特に限定されず、基礎部の上部にコンクリートブロック１０を固定することができれば他の固定方法であっても良い。同様に、コンクリートブロック１０と防潮堤パネル２０の固定方法についても特に限定されず、コンクリートブロック１０の上部において、隣接するコンクリートブロック１０に跨るように防潮堤パネル２０を固定することができれば他の固定方法であっても良い

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、海岸線に沿って設置される防潮堤として有用である。また、擁壁として機能させることも可能であるため、擁壁兼防潮堤として利用することもできる。

１防潮堤
２鋼管杭
２ａ鋼管矢板
３コンクリート
１０コンクリートブロック
１１ブロック本体
１２柱部材
１２ａ柱部材突出部
１３挿込み孔
２０防潮堤パネル
２０ａ第１の防潮堤パネル
２０ｂ第２の防潮堤パネル
２１パネル本体
２２接続部材
２２ａ接続部材突出部
２３連結部材
２４貫通孔
Ｗ幅方向

Claims

基礎部と、
前記基礎部の上に固定され、互いに幅方向端面が接するように配置された複数のコンクリートブロックと、
前記コンクリートブロックの上に固定され、互いに幅方向端面が接するように配置された複数の防潮堤パネルとを備え、
前記コンクリートブロック同士が互いに接する箇所においては、前記防潮堤パネルが両コンクリートブロックに跨って固定されていることを特徴とする、防潮堤。
前記防潮堤パネルの幅は前記コンクリートブロックの幅の１／２であり、
前記コンクリートブロックの幅を均等に４分割した際に、前記コンクリートブロックの幅の１／４の位置から３／４の位置までに配置された第１の防潮堤パネルと、
前記第１の防潮堤パネルが配置されたコンクリートブロックの幅の３／４の位置から隣接するコンクリートブロックの幅の１／４の位置までに配置された第２の防潮堤パネルとを有することを特徴とする、請求項１に記載の防潮堤。
前記基礎部は地中に打ち込まれた複数の鋼管杭であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の防潮堤。
前記コンクリートブロックは、ブロック本体の下部に複数の柱部材の一部が埋め込まれ、残部が前記ブロック本体の下端より下方に突出し、
前記柱部材が前記基礎部に挿し込まれ、前記基礎部の内方がコンクリート又はモルタルで充填されることで前記基礎部と前記コンクリートブロックとが固定されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の防潮堤。
前記防潮堤パネルは、パネル本体の下部に複数の柱状の接続部材の一部が埋め込まれ、残部が前記パネル本体の下端より下方に突出し、
前記コンクリートブロックは、上面に前記防潮堤パネルを接合するための複数の挿込み孔を有し、
前記接続部材が前記挿込み孔に挿入され、前記挿込み孔の内方がコンクリート又はモルタルで充填されることで前記コンクリートブロックと前記防潮堤パネルとが固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の防潮堤。
前記パネル本体の前記接続部材が埋め込まれた部分に、隣り合う接続部材を連結する連結部材が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の防潮堤。
前記防潮堤パネルの下部の厚さが上部の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の防潮堤。
前記防潮堤パネルの下部の厚さが該防潮堤パネルの下端に向かって漸増し、
前記コンクリートブロックの上部の厚さが該コンクリートブロックの上端に向かって漸減し、前記防潮堤パネルと前記コンクリートブロックの接続部で厚さが連続して変化するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の防潮堤。
基礎部を設置し、
前記基礎部の上に、複数のコンクリートブロックを互いに幅方向端面が接するように配置して、前記基礎部と前記コンクリートブロックとを固定し、
前記コンクリートブロックの上に、複数の防潮堤パネルを互いに幅方向端面が接するように配置すると共に、前記コンクリートブロック同士が互いに接する箇所では前記防潮堤パネルを両コンクリートブロックに跨るように配置して、前記防潮堤パネルと前記コンクリートブロックとを固定することで防潮堤を構築することを特徴とする、防潮堤構築方法。