JP2847694B2 - 防波堤用ケーソンおよびそれらの連結方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防波堤用ケーソンおよ
びそれらの連結方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】沿岸域を高潮や津波の被害から守るため
の防波堤は、コンクリート製の箱型構造物であるいわゆ
るケーソンを用いて構築されることが多い。

【０００３】防波堤の構築にあたっては、まず、造船所
等のヤードで製作された複数のケーソンを沖合に曳航
し、次いで、これらのケーソンを沖合で順次海底に着底
させるが、近年、沿岸域の有効利用を図るべく、防波堤
の設置点がより沖合に展開されるようになってきてお
り、これに伴って、大水深、高波浪に対抗できる大型の
ケーソンが必要になり、それらの製造コストも増大して
きた。

【０００４】一方、これらの事態を解決する策として、
ケーソンを長大化させて波力の平滑化を図ることによ
り、ケーソンの断面寸法を軽減可能である旨の報告がな
されている。

【０００５】すなわち、波の振幅は空間的および時間的
に位相差を伴うため、ケーソンをある程度長大化させる
ことができれば、ケーソンに作用する波力がピークとな
る時刻は、ケーソンの位置によって少しずつ遅延し、そ
の結果、ケーソン全体に作用する波力の最大値は、単位
面積当たりの波力の最大値をケーソン全体にわたって総
和した値よりも緩和される。

【０００６】かくして、波力の平滑化を利用してケーソ
ンの設計荷重を低減させ、断面寸法を小さくすることが
理論的あるいは実験的には可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製作ヤ
ードの規模、クレーンの能力および曳航・据付時の便宜
並びに曳航時の波力の影響等を考慮した場合、ケーソン
の長さは自ずと１０ｍ乃至２０ｍ程度に制限され、上述
した波圧の平滑化が可能な長大ケーソンを製作すること
は現実的には困難である。

【０００８】そのため、ケーソンの設計荷重を低減する
ことができずに大断面のケーソンを製作することを余儀
なくされ、ケーソンの製作、曳航並びに据付コストの増
大、ひいては防波堤全体の建設費を増大させる原因とな
っていた。

【０００９】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、製造時あるいは運搬時の問題を回避しつつ長
大化を図ることができる防波堤用ケーソンおよびそれら
の連結方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の防波堤用ケーソンは請求項１に記載したよ
うに、少なくとも一端にコンクリート充填用凹部を形成
するとともに、当該コンクリート充填用凹部内に所定の
定着手段を配設し、さらに前記コンクリート充填用凹部
の周囲に所定の止水手段を設けてなり、前記コンクリー
ト充填用凹部を該凹部内に所定の補強手段を配置できる
ように構成したものである。

【００１１】また、本発明の防波堤用ケーソン構造は請
求項２に記載したように、少なくとも一端にコンクリー
ト充填用凹部を形成した複数の防波堤用ケーソンを、前
記コンクリート充填用凹部が対向位置にくるように互い
に隣接させ、当該コンクリート充填用凹部内に所定の定
着手段及び補強手段が配置された状態でコンクリートを
打設充填して前記複数の防波堤用ケーソンを相互に連結
したものである。

【００１２】また、本発明の防波堤用ケーソンの連結方
法は請求項３に記載したように、先行据付された防波堤
用ケーソンの近傍に別の防波堤用ケーソンを配置し、当
該先行据付された防波堤用ケーソンおよび前記防波堤用
ケーソンの向かい合う端にそれぞれ形成されたコンクリ
ート充填用凹部を対向させる工程と、前記防波堤用ケー
ソンを所定の止水手段を介して前記先行据付された防波
堤用ケーソンに隣接させる工程と、前記止水手段によっ
て外部からの水の浸入を防ぎつつ、前記コンクリート充
填用凹部に溜まった水を抜く工程と、前記コンクリート
充填用凹部内に所定の定着手段及び補強手段が配置され
た状態で前記コンクリート充填用凹部にコンクリートを
打設充填する工程とを含むものである。

【００１３】

【００１４】

【作用】本発明の防波堤用ケーソンを相互に連結する際
には、まず、コンクリート充填用凹部を形成した防波堤
用ケーソンを、海底に先行据付された同様の防波堤用ケ
ーソンの近傍に配置し、コンクリート充填用凹部が対向
位置にくるようにする。

【００１５】ここで、コンクリート充填用凹部内には、
スタッド、差し筋等の所定の定着手段を設けてある。

【００１６】次いで、防波堤用ケーソンを所定の止水手
段を介して先行据付された防波堤用ケーソンに隣接させ
る。

【００１７】次いで、当該止水手段によって水の侵入を
防ぎつつ、コンクリート充填用凹部に溜まった水を抜
く。

【００１８】すると、２つの防波堤用ケーソンは水圧作
用によって相互に密着し、コンクリート充填用凹部内に
はほとんど水が侵入しなくなる。

【００１９】次に、コンクリート充填用凹部内に鉄筋等
の所定の補強手段を配設する。

【００２０】最後に、コンクリート充填用凹部にコンク
リートを打設充填して各防波堤用ケーソンを相互に連結
する。

【００２１】かくして連結された防波堤用ケーソンは、
連結後は一体化して長大ケーソンとなるため、設計の際
に波圧の平滑化を導入して設計荷重を従来よりも緩和す
ることができる。

【００２２】そのため、一体化させない場合に比べて、
ケーソンの断面寸法を大幅に低減することが可能とな
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の防波堤用ケーソンおよび防波
堤用ケーソンの連結方法の実施例について、添付図面を
参照して説明する。

【００２４】図１は、本実施例の防波堤用ケーソン１を
平面図並びにＡ―Ａ線およびＢ―Ｂ線に沿う断面図で示
したものである。

【００２５】同図でわかるように、本実施例の防波堤用
ケーソン１は、底板２の両縁から２つの側壁３を立設す
るとともに、側壁３で挟まれた空間内に格子状の隔壁４
および隔壁５を配設して構成してある。底板２、側壁３
並びに隔壁４および隔壁５は例えばＲＣで形成するのが
よい。

【００２６】ここで、最も外側の隔壁５は、底板２およ
び側壁３の端から若干内側に設けてあり、底板２、側壁
３および隔壁５で囲まれたコンクリート充填用凹部とし
ての空間６を形成してある。

【００２７】また、コンクリート充填用凹部６内には定
着手段としての差し筋７を配設してあるとともに、補強
手段としての鉄筋２１、２２を配置できるようになって
いる。また、一方のコンクリート充填用凹部６の周囲に
は止水手段としてのゴムガスケット８を設けてある。

【００２８】差し筋７及び鉄筋２１、２２は、後述する
ようにコンクリート充填用凹部６にコンクリートを打設
充填した際、当該コンクリート内に定着され、隣接する
２つの防波堤用ケーソン１を強固に連結する役目を果た
す。なお、差し筋７は、防波堤用ケーソン１を製作する
際に本体に定着させる形で設けておくのがよい。

【００２９】ゴムガスケット８は、全体としてほぼＵ字
状をなすとともに底板２および側壁３の端から側方に向
けて突出させてあり、２つの防波堤用ケーソン１をゴム
ガスケット８を設けた側と設けていない側とで連結した
際、底板２同士および側壁３同士をゴムガスケット８を
介してぴったりと密着させ、外部の水が内側のコンクリ
ート充填用凹部６に浸入しないようになっている。

【００３０】次に、本実施例の防波堤用ケーソン１を相
互に連結して防波堤を構築する手順を、図２に示すフロ
ーチャートに従って以下に説明する。

【００３１】なお、説明の便宜上、先行据付された防波
堤用ケーソンを１ａ、これに続いて隣接配置される防波
堤用ケーソンを１ｂとし、これらの防波堤用ケーソン１
ａ、１ｂの各部は、上述した防波堤用ケーソン１の各部
の符号にａ、ｂを付して表すものとする。

【００３２】まず、図３に示すように、防波堤用ケーソ
ン１ｂを、海底に敷設された捨石１２上に先行据付され
た防波堤用ケーソン１ａの近傍に配置し、防波堤用ケー
ソン１ａの一端に形成されたコンクリート充填用凹部６
ａと防波堤用ケーソン１ｂの一端に形成されたコンクリ
ート充填用凹部６ｂとを対向させる（ステップ１０
１）。

【００３３】なお、後述する引寄せ作業において防波堤
用ケーソン１ａと防波堤用ケーソン１ｂとの間に捨石１
２が挟まるのを回避するため、同図に示すようにプレキ
ャスト板等の敷板１３を予め敷いておくのがよい。

【００３４】次に、図４に示すように、防波堤用ケーソ
ン１ｂをウインチ等を利用して先行据付された防波堤用
ケーソン１ａに引き寄せ、ゴムガスケット８ａを防波堤
用ケーソン１ｂの対応する位置に隣接させる（ステップ
１０２）。

【００３５】この状態では、コンクリート充填用凹部６
ａおよび６ｂは一体の空間となり、その中に海水１１が
存在している。

【００３６】なお、防波堤用ケーソン１ｂ内に適宜注水
することによって、防波堤用ケーソン１ｂの底板２ｂを
敷板１３に適度に接触させ、防波堤用ケーソン１ａとの
衝突によるゴムガスケット８ａの破損を回避するのがよ
い。

【００３７】次に、図５に示すように、ゴムガスケット
８ａによって水の浸入を防ぎつつ、コンクリート充填用
凹部６ａおよび６ｂに溜まった海水１１を抜く（ステッ
プ１０３）。

【００３８】海水１１を抜いていくと、海の水圧は、同
図の矢印で示すように、防波堤用ケーソン１ａおよび１
ｂを相互に密着させる方向に作用し、かかる圧力を受け
たゴムガスケット８ａは、図５に示すように変形すると
ともに外部からの水の浸入をほぼ完全に遮断する。

【００３９】このようにしてコンクリート充填用凹部６
ａおよび６ｂ内を完全に水抜きした後、図６に示すよう
に、鉄筋２１およびこれと直交する鉄筋２２をコンクリ
ート充填用凹部６ａおよび６ｂ内に適宜配置する（ステ
ップ１０４）。

【００４０】最後に、図７に示すように配筋が終了した
コンクリート充填用凹部６ａおよび６ｂ内にコンクリー
ト３１を打設充填する（ステップ１０５）。

【００４１】かかる手順を順次繰り返し行えば、複数の
防波堤用ケーソンを一列に連結して、所望の長大ケーソ
ンを構築することができる。

【００４２】以上説明したように、本実施例の防波堤用
ケーソンおよび防波堤用ケーソンの連結方法は、隣接す
る２つの防波堤用ケーソンの対向する端にそれぞれコン
クリート充填用凹部を設けておき、これらの端で２つの
防波堤用ケーソンを隣接させた後、外部の水の浸入を防
止しながらコンクリート充填用凹部内の水を排水してぴ
ったりと密着させ、しかるのちに配筋およびコンクリー
ト打設を行うようにしたので、連結部位においては、軸
力、せん断力並びに曲げモーメントが伝達可能な構造、
特に、波力による水平面内の曲げモーメントあるいは不
同沈下による鉛直面内の曲げモーメントに対しても強固
な構造となり、所望の数の防波堤用ケーソンを連結して
一体化を図ることができる。

【００４３】すなわち、ケーソンの規模が製作や曳航等
を考慮した現実的な寸法、例えば長さ２０ｍ程度のもの
であっても、これらのケーソンを連結して一体化を図る
ことにより、例えば長さ１００ｍの長大ケーソンを構築
することが可能となる。

【００４４】したがって、ケーソンの設計段階で波圧の
平滑化を導入して設計荷重を従来よりも緩和し、断面寸
法を大幅に低減することができる。

【００４５】本実施例では、防波堤用ケーソンのコンク
リート充填用凹部内に差し筋を設ける構成としたが、本
発明はかかる構成に限定されるものではなく、差し筋に
代えて、例えば防波堤用ケーソンを製作する際に予め金
物を埋めておき、本体製作後、かかる金物にスタッドボ
ルトを溶接するようにしてもよい。

【００４６】また、本実施例では、２つの防波堤用ケー
ソンを確実に連結するため、コンクリート打設前に所定
の配筋作業を行ったが、波浪条件等によってはこれを省
略してもよい。

【００４７】また、本実施例では特に言及しなかった
が、長大ケーソンの両端部に該当する防波堤用ケーソン
の外側端部には、コンクリート充填用凹部を設ける必要
のないことは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る発明
の防波堤用ケーソン、請求項２に係る発明の防波堤用ケ
ーソン構造及び請求項３に係る発明の防波堤用ケーソン
の連結方法によれば、連結部位においては、軸力、せん
断力並びに曲げモーメントが伝達可能な構造、特に、波
力による水平面内の曲げモーメントあるいは不同沈下に
よる鉛直面内の曲げモーメントに対しても強固な構造と
なる。

【００４９】したがって、ケーソンの規模が製作や曳航
等を考慮した現実的な寸法、例えば長さ２０ｍ程度のも
のであっても、これらのケーソンを所望の数だけ連結し
て一体化を図ることにより、例えば長さ１００ｍの長大
ケーソンを構築することが可能となる。

【００５０】また、ケーソンの設計段階で波圧の平滑化
を導入して設計荷重を従来よりも緩和し、断面寸法を大
幅に低減することも可能となる。

【００５１】

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)は本実施例に係る防波堤用ケーソンの平面
図、(b)は(a) のＡ―Ａ線に沿う側面図、(c)は(a)のＢ
―Ｂ線に沿う断面図。

【図２】本実施例に係る防波堤用ケーソンの連結方法の
手順を示すフローチャート。

【図３】(a) は２つの防波堤用ケーソンを隣接させてコ
ンクリート充填用凹部を対向させた様子を示す平面図、
(b)は(a)のＣ―Ｃ線に沿う断面図。

【図４】(a) は２つの防波堤用ケーソンを引き寄せて互
いに隣接させた様子を示す平面図、(b)は(a)のＤ―Ｄ線
に沿う断面図。

【図５】(a) はコンクリート充填用凹部に溜まった水を
抜いた様子を示す平面図、(b)は(a)のＥ―Ｅ線に沿う断
面図。

【図６】(a) は水を抜いたコンクリート充填用凹部内に
所定の鉄筋を配設した様子を示す平面図、(b)は(a)のＦ
―Ｆ線に沿う断面図。

【図７】(a) は配筋が終了したコンクリート充填用凹部
内にコンクリートを打設充填した様子を示す平面図、
(b)は(a)のＧ―Ｇ線に沿う断面図。

【符号の説明】

１ 防波堤用ケーソン ６ コンクリート充填用凹部 ７ 差し筋（定着手段） ８ ゴムガスケット（止水手段） ２１、２２ 鉄筋（補強手段） ３１ コンクリート １０１ 配置工程 １０２ 隣接工程 １０３ 密着工程 １０４ 配筋工程 １０５ コンクリート打設工程

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端にコンクリート充填用凹
   部を形成するとともに、当該コンクリート充填用凹部内
   に所定の定着手段を配設し、さらに前記コンクリート充
   填用凹部の周囲に所定の止水手段を設けてなり、前記コ
   ンクリート充填用凹部を該凹部内に所定の補強手段を配
   置できるように構成したことを特徴とする防波堤用ケー
   ソン。
2. 【請求項２】 少なくとも一端にコンクリート充填用凹
   部を形成した複数の防波堤用ケーソンを、前記コンクリ
   ート充填用凹部が対向位置にくるように互いに隣接さ
   せ、当該コンクリート充填用凹部内に所定の定着手段及
   び補強手段が配置された状態でコンクリートを打設充填
   して前記複数の防波堤用ケーソンを相互に連結したこと
   を特徴とする防波堤用ケーソン構造。
3. 【請求項３】 先行据付された防波堤用ケーソンの近傍
   に別の防波堤用ケーソンを配置し、当該先行据付された
   防波堤用ケーソンおよび前記防波堤用ケーソンの向かい
   合う端にそれぞれ形成されたコンクリート充填用凹部を
   対向させる工程と、 前記防波堤用ケーソンを所定の止水手段を介して前記先
   行据付された防波堤用ケーソンに隣接させる工程と、 前記止水手段によって外部からの水の浸入を防ぎつつ、
   前記コンクリート充填用凹部に溜まった水を抜く工程
   と、前記コンクリート充填用凹部内に所定の定着手段及び補
   強手段が配置された状態で 前記コンクリート充填用凹部
   にコンクリートを打設充填する工程とを含むことを特徴
   とする防波堤用ケーソンの連結方法。