JP2020100942A - 防潮堤 - Google Patents

Abstract

【課題】津波や洪水等の際に高さを嵩上げできる上に、構造が簡単でコストを低減できる。【解決手段】防潮堤１の天端４に設けられた回転壁６は、起立壁７と起立壁７より長さの長い防護壁８とを有する略Ｌ字状に形成されている。防護壁８の先端部は天端４より海側に突出して外法傾斜面２側に屈曲する受け部９を有している。回転壁６は起立壁７と防護壁８の屈曲部を貫通する軸部によって２枚１組で一体に回転可能とされている。軸部は軸受け部に回転可能に支持されている。通常、起立壁７は鉛直に保持され、防護壁８は天端４に載置されている。津波が天端４を乗り越えて回転壁６の起立壁７が押されて倒れると、軸部を中心に回転して防護壁８が起立する。起立した防護壁８で津波を阻止できる。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば津波や洪水等の際に、高さを嵩上げして波の侵入を抑制する防潮堤に関する。

近年、地震や津波や洪水等の自然災害が多発している。海岸や堤防等に設置された既設の防潮堤の高さを超える津波や洪水等が発生して甚大な被害を及ぼすことが各地で報告されている。
一般に、防潮堤の高さは過去に起きた地震等による津波や洪水の高さからそれぞれの地域毎にシミュレーションを実施して算定している。一方で、近年では想定を超える高さの津波が発生していることから、より巨大な津波を想定して防潮堤の高さの計算をやり直すことが必要になってきている。新たな計算による想定された津波の高さに対して、既設の防潮堤の高さでは不十分であるため防潮堤の高さを嵩上げする補修工事や新設工事が必要になる。補修工事や新設工事には多額の工事費用がかかる上に、防潮堤の高さを嵩上げすると海が見えなくなったり人に圧迫感を感じさせる高さになったりして景色が劣化する等、現場の景観を阻害するという問題が発生する。

津波や洪水等による被害の軽減と景観の保護等を目的にして、次のような技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された防潮装置では、防潮堤の上部工に回転式パラペットが設置されている。この回転式パラペットは、上部工の陸側の端部に直立する直立壁と水平に延びる支承版とが一体形成されてヒンジ部を支点として回転可能に設置されている。通常は、上部工に設けた直立壁が防波や防潮の機能を発揮する。そして、高潮や津波が発生して防潮堤に作用するとヒンジ部を支点として回転式パラペットが陸側に回転し、直立壁が陸側に倒れて水平に張り出すため防潮堤の損傷を抑制できる。

また、特許文献２に記載された防潮装置では、堤体の天端面の海側に扉体が倒伏状態で起立可能に設置され、陸側に形成した凹部に扉体に接続したカウンタウェイトや滑車等が設置されている。通常時は扉体が倒伏状態であるため景観を阻害しない。そして、高潮や津波が押し寄せると扉体が浮力で起立し、起立時にカウンタウェイトが降下することで扉体の起立を補助する。高潮や津波が引いて水位が低下すると扉体が倒伏してカウンタウェイトが上昇することになる。

特開２０１３−３２６８１号公報 特開２０１７−２２３１１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された防潮装置は、高潮や津波等の際に防潮堤または防波堤の陸側の基礎マウンドが洗堀されることを防ぐために直立壁を陸側に回転させて逃がす構造である。そのため、防潮堤や防波堤の高さが通常時より低くなり、津波等を防げないため被害を増大させるおそれがあった。
また、特許文献２に記載された防潮装置では、扉体を起立させたり倒伏させたりするためにカウンタウェイトや滑車等を設置しなければならず、構造が複雑でコスト高になる問題がある。しかも、防潮堤の天端の海側部分を嵩上げして扉体を傾斜配置するか、或いは天端の陸側を削ってカウンタウェイトや滑車等を設置する必要があるため、この点でも構造が複雑でコスト高になるという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、津波や洪水等の際に高さを嵩上げできる上に、構造が簡単でコストを低減できる防潮堤を提供することを目的とする。

本発明による防潮堤は、津波や洪水等を抑制する防潮堤において、防潮堤の天端に設けられていて起立する起立壁と起立壁より長さの長い防護壁とを有する略Ｌ字状の回転壁と、回転壁をその屈曲部で回転可能に支持する軸部と、を備え、回転壁の起立壁が倒れると軸部を中心に回転して防護壁が起立することを特徴とする。
本発明によれば、通常の状態では比較的高さの低い起立壁が天端から起立しているため、景観を損なわない。そして、津波や洪水等が発生すると回転壁の起立壁が波で押されて倒れるため、軸部を中心に回転してより高さの大きい防護壁が天端の上で起立し、起立壁が天端に当接してストッパーとなるため、津波や洪水等の波の侵入を阻止することができる。しかも、電力や動力を使わずに、津波や洪水等を利用して防護壁を起立させることができる。

また、防護壁は軸部から離間した端部が天端から突出していることが好ましい。
津波や洪水等が発生した際、起立壁が押されると共に防護壁と防潮堤との間の隙間から津波や洪水等の波が侵入するため、防護壁の起立と回転壁の回転を補助することができる。

また、防護壁と天端の少なくとも一方に緩衝材が設置されていてもよい。
緩衝材によって防護壁と天端の間に隙間ができるため、津波や洪水等の際に波が侵入するため、防護壁の起立を補助することができる。

本発明による防潮堤は、通常時には背の低い起立壁が起立しているため海岸等の景観を損なわず、洪水や津波等の発生時には波を受けて起立壁より背の高い防護壁を起立させて嵩上げできるため、津波や洪水等の侵入をより高い位置まで抑制できる。
しかも、本発明による防潮堤は、構造が簡単であり、新設の防潮堤だけでなく既存の防潮堤にも補修や追加施工で設置でき、低コストで簡単に施工できる。また、電力や動力を使わずに津波や洪水等を利用して防護壁を起立できる。
また、防潮堤の回転壁としてコンクリート板を用いれば潮風や波等による錆びを防止できるため耐久性が高い。

本発明の実施形態による防潮堤の要部縦断面図である。 図１に示す回転壁の平面図である。 回転壁の軸部と軸受けの構造を示す部分拡大図である。 図３に示す回転壁の軸部と軸受けの部分斜視図である。 回転壁が起立する途中工程を示す防潮堤の要部縦断面図である。 回転壁が起立して嵩上げされた防潮堤の要部縦断面図である。 変形例による防潮堤の回転壁が倒れた状態の図である。 変形例による防潮堤の回転壁が起立した状態の図である。

以下、本発明の実施形態による防潮堤１について図１〜図６を参照して説明する。
図１に示す防潮堤１は例えば海岸等、陸地と海の境目または陸地と河川との境目等に設置されている。本明細書において、防潮堤１は防波堤を含んでおり、台風等による大波や高潮、津波、河川の洪水等の被害を軽減するために海岸や河川等より高い高さに設置された堤防である。防潮堤１は例えば内部が岩ずりで転圧して形成され、その表面が所定厚みの鉄筋コンクリートで構築された断面略山形形状とされている。

本実施形態による防潮堤１は、断面視で海側と陸地側とにそれぞれ傾斜面を有しており、海側の傾斜面を外法傾斜面２といい、陸地側の傾斜面を内法傾斜面３という。外法傾斜面２と内法傾斜面３の頂部に例えば平坦な天端４が形成されている。外法傾斜面２と内法傾斜面３の傾斜角度はそれぞれ適宜に設定される。外法傾斜面２と内法傾斜面３と天端４は所定厚みの鉄筋コンクリートで構築されている。防潮堤１の天端４は海面より高く、通常、台風等による大波や高潮等は防潮堤１によって乗り越えを阻止できる。

防潮堤１の天端４には津波等の際に押し寄せる波浪を受け止める回転壁６が設置されている。回転壁６について、図２乃至図４により説明する。回転壁６は略水平な天端４から略垂直に起立する板状の起立壁７と天端４に沿って略水平方向に延びる板状の防護壁８とが断面視略Ｌ字状に一体形成されている。起立壁７と防護壁８は任意寸法の幅、例えば２．５ｍ幅に形成されている。回転壁６は例えば鉄筋コンクリート等で一体に形成されているが、鉄筋コンクリートに代えて鋼材で形成されていてもよい。
なお、回転壁６の起立壁７と防護壁８の交差角度は略直角に限定されるものではない。回転壁６の回転によって起立壁７と防護壁８を交互に略鉛直に起立するように、起立壁７と防護壁８の交差角度を天端４の傾斜角度に対して適宜に設定できる。

防護壁８は起立壁７の高さ(長さ)Ｈよりも長い長さ(高さ)Ｌに形成されている。起立壁７は防護壁８の例えば１／３以下の長さとされている。防護壁８は起立壁７から離間して天端４よりも海側に突出した端部で斜め下方に屈曲する受け部９が形成されている。そのため、外法傾斜面２と受け部９との間に津波等が侵入可能な隙間が形成されている。
起立壁７と防護壁８の交差する屈曲部６ａには軸部１０が貫通して固定されており、回転壁６は軸部１０を中心に回転可能とされている。起立壁７と防護壁８の屈曲部６ａの外側面は略円弧状の曲面に形成することが好ましい。これによって、回転壁６の回転時に屈曲部６ａが天端４と干渉することがない。

軸部１０の長手方向には所定間隔で軸受け部１１が設置され、軸受け部１１の貫通孔１１ａ内に軸部１０が回転可能に支持されている。軸受け部１１は天端４の鉄筋コンクリートを貫通して岩ずり内にアンカー鉄筋１２や杭等が打設されて、天端４に固定されている。軸受け部１１は例えば断面略台形状または断面略半円形状に形成されており、隣り合う２枚の回転壁６の接合部に、軸受け部１１を受け入れて回転壁６を回転可能とする切欠部６ｂがそれぞれ形成されている。
図３及び図４に示すように、切欠部６ｂは回転壁６の屈曲部６ａにおける起立壁７と防護壁８にそれぞれ形成されており、起立壁７と防護壁８が回転した際に軸受け部１１に接触しない程度に形成されていればよい。図２に示す例では、回転壁６は２枚１組として軸受け部１１間に設置され、軸部１０を中心に２枚一体に回転可能とされている。

回転壁６において、通常の状態では、起立壁７は天端４から略垂直に起立しており、津波や洪水等の波が天端４を超えて押し寄せた際に押されて、軸部１０を中心に陸地側に略９０度回転して天端４に当接する。防護壁８は通常の状態では天端４上に略水平方向に位置しており、津波や洪水等の波で起立壁７が陸地側に回転すると一体に回転して起立状態になる。そして、防護壁８は津波や洪水などの波を受けて陸地への侵入を抑制することができる。特に、防護壁８は起立壁７よりも長さＬが長いため、嵩上げすることができる。

図２及び図３において、防護壁８の裏面側にはゴム等の弾性材からなる緩衝材１４が固定されている。緩衝材１４は例えば円板型や球体等、適宜の形状を採用できる。これにより、回転壁６において、津波等で防護壁８が起立した後、津波等が収まって海側に逆回転する際に防護壁８が天端４に衝突する際の衝撃を緩和するクッションとして機能するため、防護壁８が損傷することを防止できる。なお、緩衝材１４は防護壁８に代えて天端４に固定してもよいし、防護壁８と天端４の両方に固定してもよい。
なお、防潮堤１の回転壁６は新設の防潮堤１に設置してもよいし、既設の防潮堤１の天端４に回転壁６を補修や追加施工で設置してもよい。

本実施形態による防潮堤１は上述した構成を有しており、次にその使用方法について説明する。
防潮堤１の新設施工や既設の防潮堤１の補修施工に際し、回転壁６及び軸部１０は予め工場で製造してトラック等で現場に運搬し、現場で施工した軸受け部１１に取り付けることができる。

本実施形態による防潮堤１では、通常の状態において、図１に示すように、天端４の上に設置された回転壁６は起立壁７が略垂直に起立し、防護壁８が天端４上に着座している。起立壁７よりも防護壁８の方が面積と重量が大きいため、防護壁８が天端４に着座した状態が安定に設置された状態である。この状態で、回転壁６の起立壁７は防護壁８より高さが低く、防護壁８は海側に隠れているため、周辺の景観を損ねることがない。

そして、地震等で津波が発生した場合、図５に示すように、高波が海岸の防潮堤１の天端４を超えて押し寄せるため、回転壁６の起立壁７が高波で押されて軸部１０を中心に陸地側に回転する。しかも、津波の一部は外法傾斜面２と防護壁８の受け部９との隙間に入り込み、防護壁８を押し上げる。更に、防護壁８と天端４の間にも緩衝材１４が介在することで隙間が存在するため、この隙間にも津波が侵入して防護壁８を押し上げる。
これにより、回転壁６は軸部１０を中心に陸地側に回転し、図６に示すように、防護壁８は天端４に着座した位置から略垂直に起立する。起立壁７は倒れて天端４に当接してストッパーとして回転を停止させる。

この状態で、防潮堤１は起立壁７より３倍以上背の高い防護壁８によって起立壁７より嵩上げされた状態になり、起立壁７よりも高い津波が発生しても防護壁８で阻止できるため、防潮堤１を通過して陸地に侵入することを効果的に抑制できる。なお、防護壁８の受け部９は海側に傾斜している。
そして、津波が収まって波が引くと、略垂直に起立する回転壁６の防護壁８は、その上端部の受け部９が海側に傾斜しているため、自重によって軸部１０を中心に海側に回転する。防護壁８が天端４に向けて回転すると、防護壁８の裏面に固定された緩衝材１４が天端４に衝突してその衝撃を緩和し、防護壁８と天端４が損傷することを抑制できる。これと同時に起立壁７が略垂直な位置に起立するため、防潮堤１の高さが低く設定され、海側の眺望が開けて景観を損ねることを防止できる。

上述したように本実施形態による防潮堤１によれば、通常の状態から回転壁６の直立している起立壁７に波を作用させ、更に防護壁８の受け部９や防護壁８と天端４との隙間にも津波等が侵入して押し上げるため、波の力だけで回転壁６を押し上げてより背の高い防護壁８を起立させて嵩上げできる。また、津波が収まると自重で回転壁６を元の位置に復帰させることができる。
そのため、電気や動力を使用することなく、津波等の際に防潮堤１の嵩上げを行えるため、施工と使用に関して構造が簡単で低コストであり、維持管理のコストも低廉である。しかも、実施形態による回転壁６は防潮堤１の新設だけでなく既存の防潮堤１の補修によっても施工できる。
また、防護壁８と天端４の間に緩衝材１４を設置したため、起立した後の防護壁８が元の位置に復帰する際、防護壁８が天端４に衝突して損傷することを防止できる。また、防潮堤の回転壁としてコンクリート板を用いれば潮風や波等による錆びを防止できるため耐久性が高い。

以上、本発明の実施形態による防潮堤１について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の変形例等について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。

図７及び図８は実施形態による防潮堤１の変形例を示す図である。
本変形例では、回転壁６の防護壁８が受け部９で屈曲しておらず、平板の板状に形成されている。しかも、防護壁８の先端部は天端４よりも海側に突出して形成され、外法傾斜面２との間に隙間が発生している。
この場合でも、起立壁７が起立した通常の状態で、地震で発生する津波が起立壁７に押し寄せて回転させると共に、防護壁８と天端４との間の緩衝材１４によって生じた隙間に波が侵入する。更に、天端４に載置した防護壁８と外法傾斜面２との隙間にも波が侵入するため、防護壁８が持ち上げられ、回転壁６が陸側に回転する。

また、上述した実施形態では、回転壁６の形状として起立壁７と防護壁８の両側に軸受け部１１の切欠部６ｂを形成したが、切欠部６ｂを設けなくてもよい。この場合、軸受け部１１の両側に起立壁７と防護壁８の仕切となる側面をそれぞれ設けてもよい。
また、回転壁６は２枚１組を軸部１０で一体に回転する構成に限定されるものではない。例えば、１枚ずつ個別に回転可能に設置してもよいし、或いは３枚以上を１組として一体回転可能に設置してもよい。この場合、軸受け部１１の間隔は回転壁６の枚数に限定されることなく、適宜の間隔に設置できる。
また、防潮堤１を断面略山状に形成したが、防潮堤１の一方または両側を傾斜面に代えて略垂直の壁面で形成してもよい。或いは、防潮堤１の外法傾斜面２や内法傾斜面３に代えて、階段状等、適宜の地形や形状を採用できる。

１ 防潮堤
２ 外法傾斜面
３ 内法傾斜面
４ 天端
６ 回転壁
６ａ 屈曲部
６ｂ 切欠部
７ 起立壁
８ 防護壁
９ 受け部
１０ 軸部
１１ 軸受け部
１４ 緩衝材

Claims (3)

1. 津波や洪水等を抑制する防潮堤において、
   前記防潮堤の天端に設けられていて起立する起立壁と前記起立壁より長さの長い防護壁とを有する略Ｌ字状の回転壁と、
   前記回転壁をその屈曲部で回転可能に支持する軸部と、
   を備え、前記回転壁の起立壁が倒れると前記軸部を中心に回転して前記防護壁が起立することを特徴とする防潮堤。
2. 前記防護壁は前記軸部から離間した端部が前記天端から突出している請求項１に記載された防潮堤。
3. 前記防護壁と前記天端の少なくとも一方に緩衝材が設置されている請求項１または２に記載された防潮堤。
   

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