JP3964192B2 - 被覆材、被覆材の製作方法、洗掘防止構造、洗掘防止工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海洋、海岸に築造される防波堤、護岸の基礎をなす捨石マウンド、傾斜防波堤、傾斜護岸、離岸堤、人工リーフ等の波浪による洗掘の防止構造、洗掘の防止工法、およびこれらを表面被覆するのに好適な被覆材の製作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、潮流や河川流による構造物周辺の洗掘防止、河川護岸および堤防の洗掘防止等、波浪を外力とする場所の洗掘防止、被覆には大型の石材やコンクリート製のブロックを用いて表面を被覆する工法が多く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の工法では以下に述べるような問題があった。被覆石工法では、使用する被覆石の加工に手間がかかるとともに、被覆される捨石や盛砂等を海中で精度良く均す必要がある。被覆される捨石などの海中の均しや被覆石の設置に多数の潜水士を要する。これらのことから、工期が長くなり、費用がかかるという問題があった。工期が長いと、施工中に波浪により被災する可能性が高くなる。
【０００４】
また、今後、被覆石に使用する大型の石材の供給不足が予想されている。さらに、捨石マウンドを被覆石や被覆ブロックで被覆防護する場合、法肩部分が最も被災を受けやすいが、この部分の補強を行うことは難しい。
【０００５】
従来の工法とは別に、近年では袋詰め被覆材を用いて被覆、洗掘防止を行う方法も採用されつつある。袋詰め被覆材とは、Ｔ型（丸形）や封筒型（叺型）等のの網袋に中詰材を充填して構成したものである。しかし、これらの被覆材では波浪が主要外力となる海域に適用する場合、中詰材が波浪の繰り返し作用のために移動し、網材の摩耗を引き起こすという懸念がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、波浪に対して安定で、短工期に施工が可能な洗掘防止構造、洗掘防止工法、該構造に好適な被覆材、被覆材の製作方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第１の発明は、袋の口と底部とを結ぶように縫い合わせた部分を複数有し、それを縫合線とした網袋に、中詰材を充填し口を閉じたものを連筒型被覆材とし、前記連筒型被覆材の口と底部と前記縫合線との交点に吊環を有し、少なくとも前記連筒型被覆材の一端の側部に他の被覆材とを連結するための接続部を有する被覆材を前記接続部で連結し、吊るための補強ロープを前記吊環に挿通したことを特徴とする被覆材である。
【０００８】
中詰材としては、砂利、砕石、人工砂利、比重を調整した砂利、リサイクルで作製した溶融スラグ石材等の粒状体材を用いることができる。リサイクル物質を利用できるので、環境負荷の低減に役立つ。
【０００９】
網袋は繊維を編んで作製した網であり、有結節網、無結節網、ラッセル網等を使用でき、特に編み方は問わない。ラッセル網は、他の無結節網に比べ、破断した個所が広がりにくい特徴をもつ。
【００１０】
使用する繊維は、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維、または綿、麻等の天然繊維等で作製できる。また、波浪条件の厳しい海域用に網袋を２重にしたり、材料に耐摩耗強度が大きいものを使用することで耐久性を向上させることができる。
【００１１】
第１の発明では、複数の袋が結合して構成された網袋に中詰材を充填して被覆材を構成する。１つの被覆材が複数の袋に分かれた構成を有するため、中詰材を拘束する網張力が大きく、網材の摩耗を低減できる。結合部はを折れ線として可撓性を有することができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明の被覆材の前記補強ロープを吊り治具に接続し、前記吊り治具を吊り上げる工程と、前記被覆材を所定の位置に設置する工程と、を具備することを特徴とする洗堀防止工法である。第２の発明では、上記被覆材を吊り上げ、所定位置に一括して設置する。高速に施工できるので、工期が短縮できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、連筒型被覆材１の概略構成図である。図１（ａ）は連筒型被覆材１の平面図を示し、図１（ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図を図１（ｂ）に示す。
【００１９】
連筒型被覆材１は、網袋３に中詰材５が詰められたフィルターユニットと呼ばれるものを連筒型に形成したものである。網袋３は複数の筒状の袋が筒の側面に沿った縫合線７を結合部として結合されている。
【００２０】
網袋３は繊維を編んで作製した網である。使用する繊維は合成繊維、天然繊維を問わない。また、ペットボトル等から再生したリサイクル繊維を用いてもよい。中詰材５には砕石、砂利などの他に人工石材、リサイクル石材を使用してもよい。
【００２１】
連筒型被覆材１は、筒の上下面にあたる部分と縫合線７との交点に吊環９を有する。吊環９は係合手段として機能し、クレーン等への吊り下げ用の治具として使用される。吊環９は耐久性があり、連筒型被覆材１の重量に耐えうる強度を有する材質からなる。
【００２２】
連筒型被覆材１は、その両端の側面に縫合線７に平行に接続部１１が設けられている。接続部１１は他の被覆材と連結する際に連結部となる。他の被覆材を縫合線７に平行に連結することができる。
【００２３】
連筒型被覆材１は、図１に示すように中詰材５が入る空間が筒状に分割されているため、中詰材５を拘束する網張力が大きい。従来のＴ型や封筒型の袋詰め被覆材に比べ、連筒型被覆材１では中詰材５が動きにくいという大きな特長がある。これより、中詰材５の移動による網材の摩耗を低減でき、波浪に対して安定である。
【００２４】
また、連筒型被覆材１では、隣接する筒は縫合線７で接しており、縫合線７を折れ線として折れ曲がることが可能であり、可撓性を有する。よって、連筒型被覆材１は海洋波浪に対する被覆材として必要な、中詰材が動きにくいこと、可撓性の両方の特長を有している。
【００２５】
連筒型被覆材１は接続部１１を利用して、他の連筒型被覆材１を順次連結して任意の長さの被覆材を構成することができる。これより、法肩を包むのに十分長い被覆材が可能になる。
【００２６】
さらに、連筒型被覆材１は、従来の袋詰め被覆材同様、底面や方面の不陸に対するなじみに優れる。多くの沿岸構造物は、線状の構造物である。そのため、マウンドの断面の変化は２次元的である。連筒型被覆材１はマウンド形状になじむことができるので、なじみが悪いために作用波力を大きくすることもない。
【００２７】
図２に可撓性を向上させるための変形例を示す。図２は変形例において、図１（ｂ）同様の部分の断面図を示すものである。縫合線７の部分に中詰材５が充填されていない屈曲部としての折れ曲がり代８を設ける。折れ曲がり代８の両側で縫い合わせを行うことにより、さらに可撓性が向上する。
【００２８】
図３に連筒型被覆材１の製作方法の一例を示す。はじめに図３（ａ）に示すように、網材を２枚用意して、左右側部および底部となる外周部、縫合線７となる部分をロープ等で補強して縫い合わせて、複数の袋を結合した形状の網袋３を作製する。縫合線７と底部となる交点に必要に応じて吊環９を取り付けておく。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、網袋３を製作枠２１の中に袋の口を上向きにして開いた状態で設置する。製作枠２１は側面方向に２分割可能なものである。製作枠２１を結合し、ワイヤー２３等を用い、固縛装置２５により製作枠２１の外周部を固縛しておく。
【００３０】
図３（ｃ）に示すように、網袋３に中詰材５を投入し、網袋３の口をかがり、中詰材５が漏れでないようにする。かがった後の上面の縫合線７部に吊環９を取り付ける。図３（ｄ）に示すように、吊り治具２７とロープ２９、吊環９を用いて連筒型被覆材１を仮吊りする。固縛装置２５を緩め、ワイヤー２３を外し、製作枠２１を２分割する。連筒型被覆材１を上方に吊り抜いて、連筒型被覆材１の製作が完了する。
【００３１】
図４は、連筒型被覆材１を複数連結して構成された連筒型被覆材連結体１０の製作方法を説明する図である。図４（ａ）は連筒型被覆材連結体１０の平面図を示し、図４（ａ）のＢ−Ｂ’方向の断面図を図４（ｂ）に示す。
【００３２】
２つの連筒型被覆材１の接続部１１を重ね、ロープ３１等を用いて重ねた部分を縫い合わせて連筒型被覆材連結体１０を構成する。同様にして、複数の連筒型被覆材１を連結し、任意の長さの被覆材を製作できる。この製作作業は岸壁等のフローティングクレーンから直接アクセス可能な臨海工事ヤードで行うことが好ましい。
【００３３】
連筒型被覆材連結体１０を製作する際に、図５に示すように吊環９に補強ロープ３３を通して補強することができる。補強ロープ３３は、必要に応じて片側の吊環９だけでなく、両側の吊環９に通すことが好ましい。製作終了した連筒型被覆材連結体１０の両端には、吊り上げるための金具を取り付ける。金具には網材、補強ロープ３３に作用する両方の張力を伝える構造とする。
【００３４】
上記のようにして製作された連筒型被覆材連結体１０はクレーン等で吊り上げて一括設置することが可能である。また、連筒型被覆材連結体１０の構造は少ない網材で大きな範囲を被覆できる。よって、高速に広範囲を被覆する経済的な施工が可能である。
【００３５】
以下に、連筒型被覆材１を用いて被覆を行った洗掘防止構造の例について述べる。図６はケーソン式防波堤の捨石マウンドを被覆した例である。図６（ａ）は断面図であり、図６（ｂ）は上面図である。捨石マウンド４３の上面にケーソン４１と根固ブロック４５が設置されている。捨石マウンド４３の海側法面から海底にかけて連筒型被覆材連結体１０が敷設されている。連筒型被覆材連結体１０の端部を根固ブロック４５と結合させると、さらに安定性が向上する。
【００３６】
図７は傾斜護岸捨石層を被覆した例である。図７（ａ）は断面図であり、図６（ｂ）は上面図である。第１捨石４７の上に第２捨石４９が設置され、傾斜状の護岸が形成されている。第２捨石４９の上面にはコンクリート壁５１設けられている。第２捨石４９の陸側、海側法面、上面、第１捨石４７の海側上面および法面、その近傍の海底面の広範囲にわたって連続して連筒型被覆材連結体１０が敷設されている。海側の第１捨石４７の上面および第２捨石４９の法面上には消波ブロック５３が設置されている。
【００３７】
図８は傾斜護岸を被覆した例である。図８（ａ）は断面図であり、図８（ｂ）は上面図である。第１捨石４７の上に第２捨石４９が設置され、傾斜状の護岸が形成されている。第２捨石４９の陸側、海側法面、上面、第１捨石４７の海側上面および法面、その近傍の海底面の広範囲にわたって連続して連筒型被覆材連結体１０が敷設されている。
【００３８】
図９は円筒型の橋脚５１の周辺地盤を被覆した例である。ここでは図１０に示すような連筒型被覆材１ａを用いて被覆している。連筒型被覆材１ａは、網袋３ａが一端から他端にいくに従い、各筒の長軸方向の長さが単調増加するように構成され、全体が略台形形状になっている。連筒型被覆材１ａは、筒の長軸方向の長さ以外は連筒型被覆材１と同様に構成でき、縫合線７を有する。
【００３９】
図９に示す例では、連筒型被覆材１ａの最も筒の長軸方向の長さが短い筒側を橋脚５１側に向けて、複数の連筒型被覆材１ａを橋脚５１を中心に放射状に敷設している。連筒型被覆材１ａを用いることにより、リング状の範囲を効率よく被覆することができる。
【００４０】
図１１は人工リーフや離岸堤の端部の被覆例を示す。連筒型被覆材１、連筒型被覆材１ａ、丸型のフィルターユニット１ｂを用いて被覆している。このように複数種類の被覆材を組合わせることにより、敷設部の形状が不規則であっても、効率的に被覆できる。
【００４１】
一般に、マウンドの法肩部分には波浪の作用により、局所的な揚圧力が作用する。被覆石やコンクリートブロックは、大きな揚圧力の作用する範囲よりも小さいため、この揚圧力により移動してしまう。連筒型被覆材連結体１０では、揚圧力が作用する範囲よりも十分長いため、連筒型被覆材連結体１０全体で局所定な揚圧力に抵抗でき、法肩部分の被覆の安定性を飛躍的に向上させることができる。
【００４２】
次に、上記被覆材を設置場所に敷設する施工方法について説明する。まず、クレーンを用いる場合の施工方法について述べる。図１２に示すように、フローティングクレーンの吊り具６１に吊り治具６３を吊り下げる。吊り治具６３から連筒型被覆材連結体１０の両端部に設けられた金具６４まで吊りワイヤー６５を介して吊る。吊りワイヤー６５と金具６４との接続にはオートリリースフック６６を用いる。
【００４３】
図１３（ａ）は工事ヤードで連筒型被覆材連結体１０と吊り具６１を接続した状態を示す。吊りワイヤーの長さは連筒型被覆材連結体１０を吊り上げたときに連筒型被覆材連結体１０が破網しないこと、接地面の高低差等から決めることが好ましい。
【００４４】
その後、フローティングクレーンを現地へ曳航し、設置位置を決めて連筒型被覆材連結体１０を吊りおろす。図１３（ｂ）にこのときの状態を示す。図１３（ｃ）に示すように、連筒型被覆材連結体１０は可撓性を有するため、設置面６７の形状になじむことができる。
【００４５】
図１３（ｄ）に示すように、連筒型被覆材連結体１０全体が設置面６７に接触すると、自動的にオートリリースフックが吊環から外れ、連筒型被覆材１が沈設される。上記手順を繰り返し、連筒型被覆材１を順次敷き詰めて、洗掘防止構造を形成する。
【００４６】
次に、ドラムを用いる場合の施工方法について述べる。陸上で連筒型被覆材連結体１０をドラム７１に巻き取る。図１４（ａ）は巻き取る前の状態、図１４（ｂ）は巻き取った後の状態を示す。
【００４７】
連筒型被覆材連結体１０を巻き取ったドラム７１を専用のドラム船７３にとりこむ。図１４（ｃ）に示すように、設置場所にてドラム７１から連筒型被覆材連結体１０を巻きだし、ドラム船７３を移動させながら設置する。連筒型被覆材連結体１０の巻きだした先端にシンカー７５を付けておくことより、安定して設置面６７に設置できる。ドラム７１を用いることにより、長尺の連筒型被覆材連結体１０であっても容易に施工できる。
【００４８】
上記施工法によれば、設置面６７などの海中の均しは不要である。また、広範囲を被覆する大面積の被覆材を一括して設置できる。低コストで短工期に施工可能である。
【００４９】
なお、本発明にかかる被覆材は上記例に限定されるものではない。例えば、連筒型被覆材における筒の数、筒の長軸方向の長さは任意に設定可能である。上記例では連筒型形状の被覆材を例にとり説明したが、複数の袋が結合された被覆材であれば本発明の適用は可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、波浪に対して安定で、短工期に施工が可能な洗掘防止構造、洗掘防止工法、該構造に好適な被覆材、被覆材の製作方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】連筒型被覆材１の概略構成図
【図２】可撓性を向上させた連筒型被覆材１の断面図
【図３】連筒型被覆材１の製作方法を示す図
【図４】連筒型被覆材連結体１０の製作方法を示す図
【図５】連筒型被覆材連結体１０の補強方法を示す図
【図６】ケーソン式防波堤の捨石マウンドへの被覆例を示す図
【図７】傾斜護岸捨石層への被覆例を示す図
【図８】傾斜護岸への被覆例を示す図
【図９】円筒型の橋脚への被覆例を示す図
【図１０】連筒型被覆材１ａの概略構成図
【図１１】人工リーフや離岸堤の端部への被覆例を示す図
【図１２】クレーンによる施工法を説明する図
【図１３】クレーンによる施工法を説明する図
【図１４】ドラムによる施工法を説明する図
【符号の説明】
１、１ａ---------連筒型被覆材
３、３ａ---------網袋
５---------中詰材
７---------縫合線
８---------折れ曲がり代
９---------吊環
１０---------連筒型被覆材連結体
１１---------接続部
２１---------製作枠
２３---------ワイヤー
２５---------固縛装置
３１---------ロープ
４１---------ケーソン
４３---------捨石マウンド
６１---------吊り具
６３---------吊り治具
６４---------金具
６５---------吊りワイヤー
６６---------オートリリースフック

Claims (4)

1. 袋の口と底部とを結ぶように縫い合わせた部分を複数有し、それを縫合線とした網袋に、中詰材を充填し口を閉じたものを連筒型被覆材とし、前記連筒型被覆材の口と底部と前記縫合線との交点に吊環を有し、少なくとも前記連筒型被覆材の一端の側部に他の被覆材とを連結するための接続部を有する被覆材を前記接続部で連結し、吊るための補強ロープを前記吊環に挿通したことを特徴とする被覆材。
2. 前記連筒型被覆材の筒の長軸方向の長さが異なることを特徴とする請求項１記載の被覆材。
3. 前記連筒型被覆材の縫合線には屈曲部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の被覆材。
4. 請求項１〜３いずれかに記載の被覆材の前記補強ロープを吊り治具に接続し、前記吊り治具を吊り上げる工程と、前記被覆材を所定の位置に設置する工程と、を具備することを特徴とする洗堀防止工法。

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