JP3619951B2 - Wave-dissipating structure with composite main pile for wave-dissipating structure - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、消波構造物の力学的安定度を向上させると共に、耐久性を増大させることを目的とした消波構造物用複合主杭とその消波構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】
水底地盤に所要の間隔で立設した複数本の杭により囲繞区画した空域内に石材またはコンクリートブロック等の消波材を乱積みしてなる消波構造物、すなわちたとえば、図10に示すように、水底地盤に複数本の杭1(主杭および中間杭)を所要の間隔で縦横に立設し、その杭1が囲繞区画する空域内に、石材またはコンクリートブロック等の消波材2を乱積みし、杭1の上端に上部工3を施工し、さらに必要に応じ、沖側に消波工4を施工した消波構造物は、特公昭62−37168号公報等に記載される等して、従来公知であり、それは力学的には非常に安定した構造であるとされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記杭1として使用されているH形鋼等の鋼杭は、乾湿を繰り返す部分において腐食が激しく、港湾構造物等の設計基準では腐食率を0.3mm/年と非常に大きな値をとることになっている程である。このため各種の防食法が提案されているが、いずれも一長一短で、工費が高く、施工も難しいという共通の欠点がある。
【0004】
さらに、鋼杭には海底の砂礫を含んだ強大な波浪が繰り返し衝接することによる摩耗被害が発生する。消波構造物の沖側に施工設置する消波工(図10参照)は、波力を大きく低減させることができ、上記摩耗被害の対策として効果的である。しかしながら、工費を増大させるという欠点がある。
【0005】
本発明の目的は、第1に、上記各欠点すなわち杭の腐食と摩耗をなくすこと、第2に、杭自体の強度を増大させることにより消波構造物の力学的安定度を一層高めること、第3に、従来の中間杭を不要または少なくして、あるいはまた、消波工を必ずしも設置しなくてもよくして、所期の消波構造物を経済的に施工できるようにすること等にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明消波構造物用複合主杭aは、水底地盤Gに打設され垂直に起立している鋼杭5と、この鋼杭5に嵌合するとともに水底地盤Gに打設され垂直に起立しているプレストレスト・コンクリート管等の耐摩耗性覆管6と、これら鋼杭5と耐摩耗性覆管6との間に形成される空隙に砂利7,コンクリート8等の充填物を充填してなるものである。
【0007】
上記においては、鋼杭5がその所要長さの頭端部5′を水面Wから突出させ、また、耐摩耗性覆管6がその所要長さの頭端部6′を水面Wから突出させ、しかも、これら鋼杭5と耐摩耗性覆管6との間に形成される空隙で、かつ、水底地盤Gから水面Wの少し下方位置までの間の部分に砂利7を充填し、同空隙であってかつ砂利7の上側に位置する部分にコンクリート8を充填すること、さらに具体的には、鋼杭5と耐摩耗性覆管6の中心を一致させ、かつ、鋼杭5の頭端部5′を耐摩耗性覆管6の頭端部6′からさらに上方に延出する状態にすることが好適であると認められる。
【0008】
本発明消波構造物は、上記複合主杭aを水底地盤Gに所要の間隔で多数立設し、その複合主杭aの耐摩耗性覆管6の頭端部6′を通じ水面Wから突出している鋼杭5の頭端部5′を、複数本の連結鋼材9により連結し、上記多数の複合主杭aが囲繞区画する空域内に石材またはコンクリートブロック等の消波材10を投入乱積みするとともに、上部コンクリート(鉄筋コンクリートを含む)を打設して鋼杭5の頭端部5′と連結鋼材9を埋設した上部覆工11を施工してなる。
【0009】
この消波構造物の周辺の水底地盤に、鋼材12で形成した格子状の敷設枠fに消波材13を乱積みしてなる根固め工eを設置することは、複合主杭aの洗掘による倒壊を防止できて望ましいものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1〜3は、本発明消波構造物用複合主杭の一実施形態に係る複合主杭aを示すものである。
5はH形鋼である鋼杭で、それは、水底地盤Gに適宜の手段によって打設されて、所要長さの頭端部5′を水面Wから上方に突出させた状態で垂直に起立している。
6は、プレストレスト・コンクリート(Prestressed Concrete)管、プレストレス・ハイ・ストレングス・コンクリート(Prestress High strength Concrete(PHC))管等の耐摩耗性覆管である。
この耐摩耗性覆管6は、上記鋼杭5に嵌合した状態において、該鋼杭5と同様に水底地盤Gに適宜の手段により打設され、所要長さの頭端部6′を水面Wから上方に突出させた状態で垂直に起立している。
【0011】
これら鋼杭5と耐摩耗性覆管6とはたがいの中心を一致させ、かつ、鋼杭5の頭端部5′は耐摩耗性覆管6の頭端部6′からさらに上方に延出している。
【0012】
7は、鋼杭5と耐摩耗性覆管6との間に形成されている空隙であって、かつ、水底地盤Gから水面Wの少し下方位置までの間の部分に充填した砂利である。
8は、上記空隙であって、かつ、砂利7の上側に位置する部分に充填したコンクリートである。
【0013】
上記構成から明らかなとおり、鋼杭5は、砂利7およびコンクリート8に埋設され、かつ、耐摩耗性覆管6を嵌合した状態になっていて、直接乾湿作用を受けることがないとともに直接波浪の衝接を受けることもないので、腐食することがないのはもちろん摩耗することもない。
【0014】
また、本複合主杭aは、文字どおり、鋼杭5および耐摩耗性覆管6ならびにこれらの間に充填された砂利7およびコンクリート8等の充填物からなる複合体であるから、従来の鋼杭単独の場合にくらべて、杭としての力学的強度を増大させているものであること明らかである。
【0015】
図4〜8は、本発明消波構造物の一実施形態に係る消波構造物bを示す。
この消波構造物bは、水底地盤Gに上記構成の複合主杭aを所要の間隔(消波材が抜脱しない適宜の間隔)で多数立設し、その複合主杭aの頭部、さらに具体的には、耐摩耗性覆管6の頭端部6′を通じ水面Wから外方に突出している鋼杭5の頭端部5′を、複数本の連結鋼材9により連結する。
【0016】
その後、上記多数の複合主杭aが囲繞区画する空域内に石材またはコンクリートブロック等の消波材10を投入乱積みするとともに、上部コンクリート(鉄筋コンクリートを含む)を打設して鋼杭5の頭端部5′と連結鋼材9を埋設した上部覆工11を施工し、消波構造物bを完工する。
【0017】
この消波構造物bにおいて、複合主杭aは、従来のように鋼杭を単独使用する場合にくらべて耐摩耗性覆管6の分だけ外径を大きくしているので、同じ杭心距離をおいて立設する場合、鋼杭単独使用に比し本複合主杭aの方が、隣接杭間の隙間を小さくする。
したがって、より小径の消波材を使用してもその隙間から抜脱させないし、従来の中間杭を不要にするとか少なくともその本数を減らすことができる。
【0018】
複合主杭aを構成する鋼杭5が、直接乾湿作用を受けることも直接波浪の衝接を受けることもなく腐食や摩耗のおそれがないのにくわえ、その複合主杭aの剛性が鋼杭5単独の場合に比べて大きいので、この消波構造物b全体の力学的強度もまた増大し、耐久性に富むものとなっている。
したがって、従来のように、波力を低減させて杭の摩耗被害を防ぐために、消波構造物bの沖側に消波工4を施工設置する不経済も改善できる。
【0019】
図9は、本発明消波構造物の他の実施形態に係る消波構造物cを示す。
この消波構造物cは、既設の直立護岸dが、強大な波力を直接受けることにより、その護岸自体を破壊するおそれがあったり、近傍の住宅等に大きな振動を与えるのを改善する目的で構築設置したものである。
【0020】
すなわち、消波構造物cは、直立護岸dの前面に上記消波構造物bの場合と同じ要領で構築設置され、さらに、その前面に根固め工eを施工設置している。
この根固め工eは、複数本の鋼材12を縦横に配列して格子状にしてなる敷設枠fを、消波構造物cの沖側水底地盤に敷設し、その上に、格子目から脱出することなくそれに係合する大きさの石材またはコンクリートブロック等の消波材13を乱積みしてなる。
【0021】
この根固め工eにより、消波構造物cの複合主杭aが洗掘により倒壊するようなことが防止されるものである。
【0022】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明消波構造物用複合主杭は、水底地盤に打設され垂直に起立している鋼杭に耐摩耗性覆管を嵌合するとともに、これら鋼杭と耐摩耗性覆管との間に砂利,コンクリート等の充填物を充填してなるから、鋼杭は、直接乾湿作用を受けることがないとともに直接波浪の衝接を受けることもないので、腐食することがないのはもちろん摩耗することもない。
【0023】
また、この複合主杭は、文字どおり、鋼杭および耐摩耗性覆管ならびにこれらの間に充填された充填物からなる複合体であるから、従来の鋼杭単独の場合にくらべて、杭としての力学的強度を改善していること明らかである。
【0024】
本発明消波構造物は、上記構成の複合主杭が、従来のように鋼杭を単独使用する場合にくらべて耐摩耗性覆管の分だけ外径を大きくしているので、同じ杭心距離をおいて立設する場合、鋼杭単独使用に比し本複合主杭の方が、隣接杭間の隙間を小さくし、したがって、より小径の消波材を使用してもその隙間から抜脱させないし、従来の中間杭を不要にするとか少なくともその本数を減らすことができるものであり、その経済的メリットは極めて大きい。
【0025】
複合主杭を構成している鋼杭が、直接乾湿作用を受けることも波浪の衝接を受けることもないので、腐食や摩耗のおそれがなく、しかも、その複合主杭の剛性が鋼杭単独の場合に比べて大きいので、消波構造物全体の力学的強度もまた増大し、耐久性に富み、従来のように、波力を低減させて杭の摩耗被害を防ぐ消波工の設置を不要にすることができる。
【0026】
消波構造物の沖側等の周辺に、格子状の敷設枠に消波材を乱積みしてなる根固め工を施工設置することにより、消波構造物の複合主杭が洗掘により倒壊するのを防止できるから、根固め工を組合せ施工した場合における本発明消波構造物の耐久性は一段と改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明複合主杭の一実施形態の水底地盤起立状態の側面図である。
【図2】同上の拡大横断面図である。
【図3】同上の要部拡大断面図である。
【図4】本発明消波構造物の一実施形態例の概略正面図である。
【図5】同上の概略側面図である。
【図6】図4の消波構造物の上部覆工前の平面図である。
【図7】図4の要部拡大図である。
【図8】図6の要部拡大図である。
【図9】本発明消波構造物の他の実施形態例の概略側面図である。
【図10】従来公知の消波構造物の側面図である。
【符号の説明】
a 本発明消波構造物用複合主杭
b,c 本発明消波構造物
e 根固め工
f 敷設枠
5 鋼杭
5′ 鋼杭の頭端部
6 耐摩耗性覆管
6′ 耐摩耗性覆管の頭端部
7 砂利
8 コンクリート
9 連結鋼材
10 消波材
11 上部覆工
12 鋼材
13 消波材[0001]
The present invention relates to a composite main pile for a wave-dissipating structure and its wave-dissipating structure for the purpose of improving the mechanical stability of the wave-dissipating structure and increasing the durability .
[0002]
[Prior art]
A wave-dissipating structure in which wave-dissipating materials such as stones or concrete blocks are piled up in an airspace enclosed by a plurality of piles erected on the bottom of the ground at a required interval, for example, as shown in FIG. A plurality of piles 1 (main piles and intermediate piles) are erected vertically and horizontally at the required interval on the bottom of the water, and the wave-
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, steel piles such as H-shaped steel used as the
[0004]
In addition, the steel piles are subject to wear damage caused by repeated impacts of powerful waves containing gravel on the seabed. A wave-dissipating work (see FIG. 10) installed on the offshore side of the wave-dissipating structure can greatly reduce wave power, and is effective as a countermeasure against the above-mentioned wear damage. However, there is a drawback of increasing the construction cost.
[0005]
The object of the present invention is to firstly eliminate the above-mentioned drawbacks, i.e., corrosion and wear of the pile, and secondly to further increase the mechanical stability of the wave-dissipating structure by increasing the strength of the pile itself, Third, unnecessary or less conventional intermediate piles, or it is not always necessary to install a wave breaker so that the desired wave breaker structure can be economically constructed, etc. It is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The composite main pile a for wave-dissipating structures of the present invention is a
[0007]
In the above, the
[0008]
The wave-dissipating structure of the present invention has a large number of the composite main piles a standing on the water bottom ground G at a required interval, and protrudes from the water surface W through the head end portion 6 'of the wear-
[0009]
It is possible to install a rooting work e formed by stacking the wave-dissipating
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1-3 shows the composite main pile a which concerns on one Embodiment of the composite main pile for this invention wave-dissipating structure.
5 is a steel pile made of H-shaped steel, which is placed on the bottom ground G by an appropriate means, and stands vertically with the head end 5 'of the required length protruding upward from the water surface W. ing.
The wear-
[0011]
The
[0012]
7 is a gravel filled in a space formed between the
8 is the concrete which filled the part which is the said space | gap and is located on the upper side of the
[0013]
As is clear from the above configuration, the
[0014]
Moreover, since this composite main pile a is literally a composite body comprising a
[0015]
4 to 8 show a wave-dissipating structure b according to an embodiment of the wave-dissipating structure of the present invention.
In this wave-dissipating structure b, a plurality of composite main piles a having the above-described configuration are erected at a predetermined interval (appropriate intervals at which the wave-dissipating material is not removed) on the water bottom ground G, the head of the composite main pile a, More specifically, the
[0016]
After that, the wave-dissipating
[0017]
In this wave-dissipating structure b, the composite main pile a has the same outer diameter as the outer diameter of the wear-
Therefore, even if a smaller-diameter wave-dissipating material is used, it cannot be removed from the gap, and the conventional intermediate pile can be dispensed with or at least the number thereof can be reduced.
[0018]
The
Therefore, as in the prior art, in order to reduce the wave force and prevent the wear damage of the pile, it is possible to improve the economy that the wave-dissipating
[0019]
FIG. 9 shows a wave-dissipating structure c according to another embodiment of the wave-dissipating structure of the present invention.
The purpose of this wave-dissipating structure c is to improve the existing upright revetment d, which may receive destruction of the revetment itself by directly receiving a strong wave force or give a large vibration to nearby houses. It was constructed and installed in.
[0020]
That is, the wave-dissipating structure c is constructed and installed in the same manner as in the case of the wave-dissipating structure b on the front face of the upright revetment d, and further, the rooting work e is installed and installed on the front face thereof.
In this rooting work e, a plurality of
[0021]
This root hardening e prevents the composite main pile a of the wave-dissipating structure c from being collapsed by scouring.
[0022]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the composite main pile for wave-dissipating structures of the present invention is fitted with a wear-resistant cladding tube on a steel pile that is placed on the bottom of the water and stands upright. Because the pile is filled with gravel, concrete, etc. between the pile and the abrasion-resistant cladding, the steel pile is not directly affected by the wet and dry action, nor is it directly subjected to the impact of waves. Of course, it will not corrode or wear.
[0023]
In addition, this composite main pile is literally a composite consisting of a steel pile, a wear-resistant cladding, and a filler filled between them, so that it can be used as a pile compared to a conventional steel pile alone. It is clear that the mechanical strength is improved.
[0024]
The wave-dissipating structure of the present invention has the same pile core because the composite main pile having the above configuration has a larger outer diameter than the conventional case where a steel pile is used alone. When standing up from a distance, this composite main pile reduces the gap between adjacent piles compared to using steel piles alone, so it can be removed from the gap even if a smaller diameter wave-dissipating material is used. It does not take off and makes the conventional intermediate pile unnecessary, or at least the number of the piles can be reduced, and its economic merit is extremely large.
[0025]
The steel piles that make up the composite main pile are not directly wetted or wetted, nor subjected to the impact of waves, so there is no risk of corrosion or wear, and the rigidity of the composite main pile is independent of the steel pile alone. As a result, the mechanical strength of the entire wave-dissipating structure also increases, and it is highly durable. It can be made unnecessary.
[0026]
The composite main pile of the wave-dissipating structure collapsed due to scouring by installing a caulking work that was constructed by laminating wave-dissipating materials on a grid-like laying frame around the offshore side of the wave-dissipating structure. Therefore, the durability of the wave-dissipating structure according to the present invention can be further improved when combined with a rooting work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an embodiment of a composite main pile according to the present invention in a standing state of water bottom ground.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the above.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the main part of the above.
FIG. 4 is a schematic front view of an embodiment of the wave-absorbing structure of the present invention.
FIG. 5 is a schematic side view of the above.
6 is a plan view of the wave-dissipating structure of FIG. 4 before the upper lining.
FIG. 7 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of FIG. 6;
FIG. 9 is a schematic side view of another embodiment of the wave-absorbing structure of the present invention.
FIG. 10 is a side view of a conventionally known wave-dissipating structure.
[Explanation of symbols]
a Composite main piles b and c for the wave-dissipating structure of the present invention Wave-dissipating structure of the present invention e Damping work
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