JP2566414Y2 - 防波堤構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、港湾建設、人工島建設
などに使用する、軟弱地盤上に建設する防波堤構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、軟弱地盤上に建設する防波堤構造
には、例えば、図６に示す実開昭６３−１３６０２０号
公報に開示されるように、軟弱地盤ａを介して支持地盤
ｂに打設された複数の支持杭ｃとフーチングｄとから構
成される水中人工地盤ｅ上に、コンクリートブロックｆ
などの重力式堤体ｇを設置する構造のものが知られてい
る。また、図７に示す特開昭６３−２７５３９号に開示
されるように、人工地盤として鋼製ジャケットｈを使用
し、この鋼製ジャケットを支持杭ｉを介して支持地盤ｊ
に固定し、その上にコンクリート受け台ｋを固定し、コ
ンクリート受け台上にコンクリートケーソンをアンカー
ボルトなどを使用して、固定する構造が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】従来、水中人工地盤上
に、重力式堤体を設置する構造においては、（１）水深
が深く、重力式堤体としてコンクリートケーソンを設置
する場合は、コンクリートケーソンの接地圧力がケーソ
ン底面の端部などの位置に集中するので、コンクリート
ケーソンあるいは、人工地盤のフーチングが破損しやす
い。（２）重力式堤体ｇとして、コンクリートケーソン
を設置し、人工地盤ｅ上面とコンクリートケーソン底面
の間に捨て石層などのマウンドｍを設ける場合は、図５
に示すように、マウンドが崩壊しないように、マウンド
側面に勾配ｔを設ける必要がある。また、捨て石が、人
工地盤から散逸しないようにする必要があるため、人工
地盤の幅を広くする必要がある。

【０００４】また、人工地盤として鋼製ジャケットを使
用し、コンクリートケーソンを人工地盤にアンカーボル
トなどを使用して固定する構造においては、（３）防波
堤の設計では、安全性が確保できる範囲で、経済性を追
及しているため、ある設計波高以上の波浪による防波堤
の多少の変状は許容している。コンクリートケーソンな
どの重力式防波堤では、波力がケーソンと基礎工の摩擦
耐力を超えると、ケーソンが、基礎工上を水平移動する
程度で済み、構造上、設計波高を超える波浪に対しても
大きな変状には至らないような安全機構が構造上組み込
まれている。

【０００５】しかしながら、コンクリートケーソンと人
工地盤が固定された構造では、そのような安全機構はな
く、設計波以上の波浪が作用した場合、基礎杭が塑性変
形するなどの破損を生じ、全面的な改修の必要が生じる
ような変状を生ずる恐れがある。（４）海水中に面して
いる鋼製部材の防食工が必要なため、工事費が高くな
る。などの問題があった。

【０００６】本考案は、上記従来の防波堤構造における
問題点を同時に解決する簡易構造にして耐波浪性、耐久
性に優れ、安価な防波堤構造を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、複
数の基礎杭とこの基礎杭で支持されたフーチングにより
構成した水中基礎上に重力式堤体を設置する防波堤構造
において、フーチングの両側に直立部を設け、この直立
部内側の直立壁とフーチング上面で囲われるマウンド層
形成空間を形成したことを特徴とする防波堤構造であ
り、請求項２は、請求項１においてフーチングと基礎杭
頭部間の結合部に、基礎杭より大径の外筒鋼管を埋め込
み、外筒鋼管と基礎杭間を充填固化材で固定したことを
特徴とし、また、請求項３は、請求項１および２におい
て、フーチングの直立部の高さに差を設けてフーチング
の上面を波圧力作用側に前傾させ、重力式堤体を波圧力
作用側に前傾させたことを特徴とする防波堤構造であ
る。

【０００８】

【作用】本考案においては、（１）人工地盤のフーチン
グ側端部に直立壁があるので、人工地盤と重力式堤体と
の間に設けるマウンド層の構成材料が、施工中および供
用時、散逸することはなく、その機能を長期に亘って安
定維持できる。（２）人工地盤と重力式堤体との間にマ
ウンド層を構造的に確実に設けることができるので、重
力式堤体の接地圧力を分散・緩和して人工地盤のフーチ
ングに伝達することができ、フーチングの負荷を軽減で
きる。（３）人工地盤とコンクリートケーソンは固定せ
ず、ケーソンに作用する水平力は、摩擦力により伝達す
る構造になっているので、設計上想定した以上の波圧力
が作用しても、摩擦力以上の水平力は、人工地盤の基礎
杭には伝達しないので、基礎杭の負荷が軽減できる。

【０００９】（４）基礎杭とフーチングの結合部に、基
礎杭より大径の外筒鋼管を埋め込み、基礎杭と外筒鋼管
との間に固化材を充填固化材で固定した場合には、外筒
鋼管がフーチングの基礎杭結合部を補強することができ
る。（５）図３に示すように、海底人工地盤のフーチン
グ上面を、波圧力作用側に前傾させた場合は、基礎杭に
対し、堤体と波圧による水平力を相互反対方向に作用さ
せるることができるので、前傾がない場合に比較して、
基礎杭に対する作用力を小さくできる。以下に、本考案
をその実施例に基づいて説明する。

【００１０】

【実施例】図１は、軟弱地盤１上に建設される防波堤構
造の第一の実施例を示したものである。フーチング２は
図２に示すようなもので、鉄筋コンクリート構造であ
り、予めヤードで製作する。このフーチングの側端部に
は、直立部３を設け、このフーチンの基礎杭４との結合
部には、、基礎杭より大径の外筒鋼管５をフーチング内
に埋め込み、この外筒鋼管５の内部は、ヤードではコン
クリート充填はせず、中空にしておく。

【００１１】外筒鋼管５には、現場で打設コンクリート
の付着強度を上げるため、内面突起付き鋼管を使用して
も良いし鋼管内面にリング鉄筋、頭付きジベル、形鋼な
どの突起物を溶接などにより固定しても良い。また、フ
ーチング２は、現場水中打設コンクリートにより製作す
ることを前提に、鉄筋、外筒鋼管、捨て型枠などの鋼殻
により、予めヤードで製作する方法でも良い。

【００１２】基礎杭４には、鋼管杭を使用し、ヤットコ
などの工具を使用して海底地盤６中に打設し、海底面付
近で打ち止める。海底地盤６上のフーチング２設置高さ
を調整のための敷砂７は、基礎杭４打設作業に先立ち実
施しても良いし、基礎杭４打設後実施しても良い。鋼管
杭を使用する場合、現場で打設するコンクリートとの付
着強度を高めるため、外面突起付き鋼管を使用しても良
いし、杭の頭部にリング鉄筋、頭付ジベル、形鋼などの
突起物を溶接により固定しても良い。

【００１３】次に、起重機船を使用し、予めヤードで製
作したフーチング２を現場まで運搬し、フーチング内に
埋め込んだ外筒鋼管５内に、海底地盤６中に打設した基
礎杭４の頭部を所定の長さが納まるように、フーチング
２を海底面に吊りおろす。その後、外筒鋼管５と基礎杭
４の間隙に水中でコンクリート８を打設・充填し、コン
クリートが固化するまで十分に養生する。

【００１４】なお、鉄筋、外筒鋼管、捨て型枠などの鋼
殻を予めヤードで製作する方法の場合は、鋼殻をフーチ
ング２内に埋め込んだ外筒鋼管５内に、海底地盤６中に
打設した基礎杭４の頭部を所定の長さが納まるように、
フーチング２を海底面に吊り下ろし、鋼殻内に水中コン
クリートを打設した後、外筒鋼管５と基礎杭４の間隙に
水中でコンクリート８を打設する。

【００１５】次に、フーチング２上面に捨て石あるいは
砂礫９により、水中でマウンド層１０を構築する。この
マウンド層の厚みは、防波堤の規模、砂礫の粒径分布に
もよるが、２００〜１０００ｍｍ程度で十分に機能す
る。次に、起重機船などを使用しフーチング２上に、コ
ンクリート１１を中詰めしたコンクリートケーソン（重
力式堤体）１２を設置し、このコンクリートケーソン上
のパラペット１３は、現場打設コンクリートなどで築造
する。

【００１６】図３は、本考案の防波堤構造の第二の実施
例を示すもので、図４に示すようにフーチング２上面を
水平面に対して１０〜２０度傾斜させて波圧力作用側に
前傾させ、重力式堤体を波圧力作用側に前傾させたこと
を特徴とする軟弱地盤上に建設される防波堤構造を示
す。基本構成、施工手順は、前記実施例１とほぼ同様で
ある。ここで、フーチング２の上面に傾斜を設け波圧力
作用側に前傾させるのは、このフーチング２上に砂礫を
介して例えばコンクリートケーソンを載置した場合、基
礎杭に対し、このコンクリートケーソンと波圧力間に相
互反対方向の水平力を作用させるためで、こうすれば前
傾させない場合に比較して、波が作用時に、基礎杭に対
する負荷を軽減できる。

【００１７】なお、本考案の防波堤構造を複数個連設す
ることにより、防波堤を形成するが、この防波堤は、陸
続きに構築することも、海中に独立して構築することも
できる。したがって、前記実施例に限られるものではな
く、防波堤規模、設置場所、地盤条件、波の発生条件等
に応じて、請求項１〜３の構成の範囲内で構造、材料、
その特性、形状等必要に応じて変更されるものである。

【００１８】

【考案の効果】本考案においては、（１）人工地盤のフ
ーチング側面に直立壁があるので、人工地盤と重力式堤
体との間に設けるマウンド層の構成材料が、施工中およ
び供用時、散逸しない。そのため、水中におけるマウン
ド層の築造工事が、容易であるばかりではなく、マウン
ド層の維持管理が容易とまる。（２）人工地盤と重力式
堤体との間にマウンド層を構造的に確実に設けることが
できるので、重力式堤体の接地圧力を分散・緩和して人
工地盤のフーチングに伝達できる。そのため、コンクリ
ートケーソンあるいは人工地盤のフーチング部の応力力
集中を緩和でき、供用時の破損が防止できる。そのた
め、構造的な補強が不要であるので、設計が簡素化でき
るばかりではなく、維持管理も容易になる。

【００１９】（３）現行の設計では、設計波高以上の波
浪を許容しており、ある確率で設計波高以上の波浪が作
用するが、本考案の構造では、人工地盤とコンクリート
ケーソンは固定せず、ケーソンに作用する水平力は、摩
擦力により伝達する構造になっているので、設計上想定
した以上の波圧力が作用しても、摩擦力以上の 水平力
は人工地盤の基礎杭に伝達できないので、ケーソンが水
平に移動するなどの軽微な変状で済み、海底人工地盤の
基礎杭が破損することはない。そのため、維持管理が著
しく簡素化できる。

【００２０】（４）基礎杭とフーチングとの固定に、フ
ーチングの基礎杭の頭部固定部位置に、基礎杭より大径
の外筒鋼管を埋め込み、基礎杭と外筒鋼管との間を固化
材で充填することにより固定した場合は、外筒鋼管が基
礎杭固定部のフーチングを補強するので、フーチングの
鉄筋、鉄骨の加工が非常に容易になる。（５）人工地盤
のフーチングを海底面にも設けた構造においては、海底
面付近は、波浪の影響を殆ど受けず、鋼管杭は海底地盤
に埋め込まれ、かつフーチングは海底地盤に自重で支持
されているため、鋼管杭およびフーチングには波浪によ
る動揺が生じないので、鋼管杭とフーチングとの現場接
合部に充填コンクリートは、良好な養生条件が確保で
き、鋼管杭とフーチングとが強固に結合できる。その結
果、現場品質管理が著しく容易になる。

【００２１】（６）人工地盤のフーチングを海底面に設
けた構造においては、基礎杭は海底地盤内に殆ど埋め込
まれ、また、海底面付近は、殆ど波浪の影響を受けない
ので、仮設時に大きな波浪が予想される海域でも、基礎
杭は波浪による曲げ破壊あるいは低サイクル疲労破壊を
起こす恐れがなく、その結果、施工管理が著しく容易に
なる。また、海水中に露出する鋼材部がないので、防食
対策が不要であり、建設費用 が削減可能であるばかり
ではなく、メンテナンスが容易になる。

【００２２】（７）海底人工地盤のフーチング上面に傾
斜を設けた場合には、基礎杭に対し、堤体と波圧による
相互反対方向に水平力を作用させることができるの
で、、傾斜がない場合と比較し、波圧作用時の基礎杭に
対する作用力が小さくなる。そのため、ケーソン自重を
減らすことができ、また基礎杭の本数が削減できるの
で、経済設計ができる。などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の防波堤構造の第一の実施例を示す側断
面説明図。

【図２】図１に示す実施例で用いるフーチング例を示す
説明図で、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は側面説明図、
（ｃ）は（ａ）のＡａ−Ａｂ矢視断面説明図。

【図３】本考案の防波堤構造の第二の実施例を示す側断
面説明図。

【図４】図３に示す実施例で用いるフーチング例を示す
説明図で、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は側面説明図、
（ｃ）は（ａ）のＢａ−Ｂｂ矢視断面説明図。

【図５】従来の防波堤構造例（１）を示す側断面説明
図。

【図６】従来の防波堤構造例（２）を示す側断面説明
図。

【図７】従来の防波堤構造例（３）を示す立面説明図。

【符号の説明】

１ 軟弱地盤 ２ フーチング ３ 直立部 ４ 基礎杭 ５ 外筒鋼管 ６ 海底地盤 ７ 敷き砂 ８ コンクリート ９ 砂礫 １０ マウンド層 １１ 中詰めコンクリート １２ コンクリートケーソン １３ パラペット ａ 軟弱地盤 ｂ 支持地盤 ｃ 基礎杭 ｄ フーチング ｅ 水中人工地盤 ｆ コンクリートブロック ｇ 重力式堤体 ｈ 鋼製ジャケット ｉ 支持杭 ｊ 海底地盤 ｋ コンクリート受け台 ｌ コンクリートケーソン ｍ マウンド ｔ 勾配

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基礎杭とこの基礎杭で支持された
   フーチングにより構成した水中基礎上に重力式堤体を設
   置する防波堤構造において、フーチングの両側に直立部
   を設け、この直立部内側の直立壁とフーチング上面で囲
   われるマウンド層形成空間を形成したことを特徴とする
   防波堤構造。
2. 【請求項２】 フーチングと基礎杭頭部間の結合部に、
   基礎杭より大径の外筒鋼管を埋め込み、外筒鋼管と基礎
   杭間を充填固化材で固定したことを特徴とする請求項１
   に記載の防波堤構造。
3. 【請求項３】 フーチングの直立部の高さに差を設けて
   フーチングの上面を波圧力作用側に前傾させ、重力式堤
   体を波圧力作用側に前傾させたことを特徴とする請求項
   １または２に記載の防波堤構造。