JP4800525B2

JP4800525B2 - Gravity structure

Info

Publication number: JP4800525B2
Application number: JP2001276748A
Authority: JP
Inventors: 伊藤一教
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: JP2003082635A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、護岸、防波堤、消波堤等の堤体上に配置する重力式構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、護岸、防波堤、消波堤等として、堤体上に重力式構造物を配置して成る構造が知られている。
図２に示す消波ブロック被覆堤を一例に、堤体上に配置した重力式構造物について説明する。
消波ブロック被覆堤は、堤体ａと、その上に配設する重力式構造物ｂと、堤体ａと重力式構造物ｂの波受け側に位置する例えば多数の消波ブロック等を層状に配置して成る消波工ｃより構成する。消波ブロック被覆堤に波が打ち寄せた場合、重力式構造ｂには水平波圧ｄと揚圧力ｅとが作用し、図２上で時計回りの転倒モーメントが発生する。そのため重力式構造物ｂは、前記水平波圧ｄ、揚圧力ｅ、そして転倒モーメントにより堤体ａ上で滑動したり転倒したり、またこれらにより堤体ａ上より転落することがないように、大重量を有する大型のものとする必要があった。
重力式構造物ｂとしては、公知のブロック体やケーソン等が採用されており、その寸法は、外力（波力）の大きさに比例して大型化する。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来の重力式構造物にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞大型であり大重量の重力式構造物が必要であるため、その製造コストが高くなる。
＜ロ＞大型であり大重量の重力式構造物は、取り扱いが非常に困難であることから、現場への運搬作業や、堤体上への配置等施工に多大な時間が取られてしまう。この結果として、堤体等を造成する際の施工コストが高くなる。
＜ハ＞重力式構造物の重量に比例して堤体も大型化、高強度化する必要があり、施工コストが高くなる。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、大型で大重量の従来の重力式構造物の機能を備え、軽量化、小型化を達成する重力式構造物を提供することを目的とする。
また、軽量化、小型化することで、その製造コストの低減を可能とし、且つ施工性を向上させることで、重力式構造物を用いる護岸、防波堤、消波堤等の施工コストを低減可能とする重力式構造物を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の重力式構造物は堤体を造成し、前記堤体上に配置する構造物であり、上部工と、板体と、前記上部工の底面の波受け側の近傍に一端を連結し、前記板体に他端を連結する連結材と、からなり、前記板体を堤体の底面から離隔して堤体内に埋設したことを特徴とするものである。
本発明によれば、重力式構造物の上部工に連結材を介して連結した板体を堤体に埋設することにより、板体が上部工のアンカーとして機能する。
前記重力式構造物としては、例えばＬ型擁壁等の公知のブロック体、公知のケーソンの双方を採用できる。
また前記連結材は、発生する引張力等に抵抗できるものであれば、公知素材である例えば鋼材、或いはワイヤーロープ等を採用できる。
さらに板体は、上部工に作用する外力（例えば水平波圧或いは揚圧力等）に対抗できるだけの抵抗力を発揮できるように堤体内に埋設する大きさ及び深さを決定する。
【０００６】
【本発明の実施の形態】
以下図１を参照しながら、消波ブロック被覆堤を一例として本発明の重力式構造物の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞消波ブロック被覆堤
図１に示したように、消波ブロック被覆堤は、後述する重力式構造物１を堤体２上に配置し、この重力式構造物１と堤体２の波受け側に消波工３を施して構成する。
堤体２は、例えば多数の捨石を積層させて造成する。
消波工３は、例えば多数の公知消波ブロックを積層した消波層であり、必要に応じて堤体２との間に被覆石を層状に敷設してもよい。
なお、消波工３を設けない場合にも、本発明は適用可能であることは勿論である。
【０００８】
＜ロ＞重力式構造物
重力式構造物１は、上部工１１、連結材１２、板体１３とより構成する。
重力式構造物１には、波を受けることにより水平波圧と揚圧力が作用し、これらが合わさり図１上で時計回りのモーメントが発生する。このため本発明の重力式構造物１は、後述する堤体２中に埋設する板体１３により水平波圧及び揚圧力に対抗する。
以下に重力式構造物１の各構成について説明する。
【０００９】
＜ロ−１＞上部工
上部工１１は、例えば公知のブロック体或いは公知のケーソン等であり、図１に示したＬ型擁壁の断面以外の形状を採用できることは勿論である。
上部工１１は、その波受け側の面で水平波圧を受け、この際その底面からは揚圧力を受ける。
【００１０】
＜ロ−２＞連結材
連結材１２は、前述した上部工１１と後述する板体１３とを連結する部材であり、公知素材である例えば鋼材、或いはワイヤーロープ等を採用できる。連結材１２には、少なくとも上部工１１と板体１３との間に発生する引張力により破断しないだけの強度を有している必要がある。
なお図１においては、上部工１１と板体１３との間に連結材１２を一断面内で一本介在させた一例について説明しているが、これに限らず、引張力に耐える充分な強度を得るために複数本の連結材１２を一断面内に配設することも適宜可能である。
【００１１】
＜ロ−３＞板体
板体１３は、前記連結材１２を介して上部工１１に連結され、堤体２内に埋設される例えば平板等の板材であり、その上載荷重でもって上部工１１に作用する揚圧力に対抗するアンカーとして機能する。
板体１３は、連結材１２を介して上部工１１に連結されているが、上部工１１との間の距離が長ければそれだけ多くの上載荷重を得ることができ、より大きな揚圧力に対抗することができる。また、板体１３の寸法を変化させることにより上載荷重を調整でき、これにより揚圧力への対抗力を調整できることは勿論である。
図１においては、断面平板を一例とした板体１３について説明しているが、これに限らず、揚圧力に対抗するために例えばその途上に段部を形成したり、平板以外の形状を採用したりする等の設計変更を適宜行うことが可能である。また図中には、板体１３を上部工１１の底面と平行に位置させた一例について説明してあるが、これに限らず、少なくとも水平波圧及び揚圧力等に対抗するのであれば傾けて配設することもできる。
【００１２】
＜ハ＞本発明の構成より奏する効果
図３の（Ａ）には従来の重力式構造物ｂを用いた消波ブロック被覆堤を、（Ｂ）には上部工１１の底面に連結材１２を介して板体１３を設けて構成する本発明の重力式構造物１を用いた消波ブロック被覆堤を夫々示し、これら重力式構造物が同じ条件の波（有義波高２３ｃｍ，有義周期１．９秒，不規則波）を受けた際の実験結果について説明する。なお、（Ａ）の重力式構造物ｂと（Ｂ）の上部工１１は、同一形状、同一重量である
従来の消波ブロック被覆堤である（Ａ）の重力式構造物ｂにおいては、波受けにより発生する水平波力及び、この水平波力が重力式構造物ｂに働いて発生する揚圧力等に対して、重力式構造物ｂの自重のみで以って対抗する。その結果、この実験に用いた重力式構造物ｂの自重では、波受け開始より１分少々で堤体ａより転落してしまう位置まで移動することが分かった。
これに対して本発明の消波ブロック被覆堤である（Ｂ）の重力式構造物１は、上部工１１の底面に連結材１２を介して連結した板体１３を堤体２中に埋設することで、この板体１３が上部工１１のアンカーとして機能するよう構成している。これにより（Ｂ）の重力式構造物１の上部工１１は、（Ａ）の重力式構造物ｂと同重量であるにも拘わらず波受け開始からの移動が非常に小さく、１６分以上経過しても堤体２より転落する位置まで移動することはないことが分かった。
以上より、本発明の重力式構造物１は、自重のみを用いる従来のものと比較して板体１３をアンカーとして機能させることで揚圧力に対して有効に抵抗することができるから、自重以上に波力や揚圧力に対抗できる。このため、重力式構造物１を軽量化・小型化することが可能となる。
【００１３】
以下、本発明の重力式構造物と従来の重力式構造物とを比較して、その軽量化について説明する。
なお、説明には図１，２の消波ブロック被覆堤を一例として用いる。
【００１４】
＜イ＞従来の重力式構造物の最低必要重量
図２に示した水平波圧ｄ及び揚圧力ｅを基に、重力式構造物の安定計算を行う。
ここで水平波圧ｄは、図中の重力式構造物ｂの左上部付近に作用する水平波圧をＰ_１と、左下部付近に作用する水平波圧をＰ_２として示し、底面の左端に発生する揚圧力をＰ_３として示す。重力式構造物の高さをｈ_１、幅をｌ_１として示し、これらに任意の数値を代入し、水平波圧の合力及び転倒モーメント、揚圧力及び転倒モーメントの一例を夫々算出し、重力式構造物ｂの最低必要重量（Ｗ）の一例を算出する。
なお、任意の数値は、Ｐ_１＝２３．３８（ｋＮ），Ｐ_２＝３７．８２（ｋＮ），Ｐ_３＝３７．８２（ｋＮ），ｈ_１＝２．１（ｍ），ｌ_１＝５．０（ｍ）とする。
【００１５】
▲１▼水平波圧の合力及び転倒モーメント
【００１６】
従来の重力式構造物に作用する水平波圧の合力（Ｐ）は、［Ｐ＝１／２×（Ｐ_１＋Ｐ_２）×ｈ_１］より求められ、Ｐ（水平波圧の合力）＝６４．２６ｋＮ／ｍとなる。
転倒モーメント（Ｍ_ｐ）は、[Ｍ_ｐ＝２．１^２／６×（２×Ｐ_１＋Ｐ_２）]より求められ、Ｍ_ｐ＝６２．１７ｋＮ・ｍ／ｍとなる。
【００１７】
▲２▼揚圧力及び転倒モーメント
【００１８】
従来の重力式構造物に作用する揚圧力（Ｕ）は、［Ｕ＝１／２×Ｐ_３×ｌ_１]より求められ、Ｕ（揚圧力）＝９４．５５ｋＮ／ｍとなる。
転倒モーメント（Ｍ_ｕ）は、［Ｍ_ｕ＝Ｕ×（２／３×ｌ_１）］より求められ、Ｍ_ｕ＝３１５．１７ｋＮ・ｍ／ｍとなる。
【００１９】
▲３▼安定計算
【００２０】
前述した各圧力による重量式構造物の滑り出し（Ｆ）は、［Ｆ＝f（Ｗ−Ｕ）／Ｐ］＝０．６×（２３７．３０−９４．５５）／６４．２６＝１．３３となる。
また転倒（Ｆ）は、［Ｆ＝Ｍ_ｗ−Ｍ_ｕ／Ｍ_ｐ］＝５９３．２５−３１５．１７／６２．１７＝４．４７となる。
この際、滑り出し（Ｆ）＝１．３３及び転倒（Ｆ）＝４．４７を維持するために必要となる重力式構造物の最低重量は、式中（Ｗ）で示した、２３７．３０ｋＮ／ｍとなる。
【００２１】
＜ロ＞本発明の重力式構造物の最低必要重量
図２に示すように本発明の重力式構造物に作用する各圧力を、前述した従来例で使用した任意の数値を代入し、水平波圧の合力及び転倒モーメント、揚圧力及び転倒モーメントの一例を夫々算出し、これを基に重力式構造物の安定計算を行い、最低必要重量（Ｗ）の一例を算出する。
なお、水平波圧の合力及び転倒モーメントは従来と同様に、水平波圧の合力＝６４．２６ｋＮ／ｍ、転倒モーメント＝６２．１７ｋＮ・ｍ／ｍであるため、記載を省略し、重力式構造物を構成する板体の上載荷重、上部工への揚圧力及び転倒モーメント、安定計算について説明する。
なお、この際に重力式構造物の上部工の底面から板体までの長さをｈ_２とし、板体の全幅をｌ_２とし、各寸法を仮に、ｈ_２＝２．５（ｍ），ｌ_２＝２（ｍ）とする。
【００２２】
▲１▼板体の上載荷重
【００２３】
本発明の重量式構造物を構成する板体は、堤体に埋設されるため、上載荷重を受ける。上載荷重（ｑ）は、［ｑ＝１０×ｌ_２×ｈ_２］より求められ、ｑ＝５０．０ｋＮ／ｍとなる。
【００２４】
▲２▼揚圧力及び転倒モーメント
【００２５】
本発明の重力式構造物に作用する揚圧力は、従来の重力式構造物に作用する揚圧力から、その抵抗力である前述した板体の上載荷重（ｑ）を引けば求められる。よって、本発明の重力式構造物に作用する揚圧力（Ｕ）＝９４．５５−５０．０＝４４．５５ｋＮ／ｍとなる。
これより転倒モーメントを求めると、１４８．５ｋＮｍ／ｍとなる。
【００２６】
▲３▼安定計算
前述した各圧力による重量式構造物の滑り出し（Ｆ）は、［Ｆ＝f（Ｗ−Ｕ）／Ｐ］＝０．６×（１８６．９９−４４．５５）／６４．２６＝１．３３となる。
また転倒（Ｆ）は、［Ｆ＝Ｍ_ｗ−Ｍ_ｕ／Ｍ_ｐ］＝４２６．４−１４８．５／６２．１７＝４．４７となる。
この際、滑り出し（Ｆ）＝１．３３及び転倒（Ｆ）＝４．４７を維持するために必要となる重力式構造物の最低重量は、式中（Ｗ）で示した、１８６．９９ｋＮ／ｍとなる。
【００２７】
＜ハ＞結論
以上より、従来の重力式構造物の最低重量が２３７．３０ｋＮ／ｍとなるのに対し、本発明の重力式構造物の最低重量は１８６．９９ｋＮ／ｍとなり、約２０％の軽量化を実現できる。
重力式構造物は、この軽量化により小型化も図れ、製造コストの低減が可能となると共に、製造現場及び設置現場での取り扱いが容易となり、運搬、設置等の作業効率を高めることを可能とし、消波堤等を構築する際の施工コストの低減も図れる。
【００２８】
【本発明の効果】
本発明の重力式構造物は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞大型・大重量であった重力式構造物を軽量化・小型化することが可能となったため、その製造コストを大幅に低減できる。
＜ロ＞軽量化・小型化された重力式構造物は、その取り扱いが容易となり、製造現場から設置現場への運搬作業や、堤体上への配置作業等、施工の省力化並びに時間短縮が可能となる。この結果として、堤体等を造成する際の施工コストを安価にできる。
＜ハ＞また、重力式構造物の軽量化により、これを載置する堤体等の小型化が可能となると共に、大重量を支えるだけの高強度化が不要となるから、堤体等を造成する際の施工コストが安価となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重力式構造物を備えた消波ブロック被覆堤の断面図
【図２】従来の重力式構造物を備えた消波ブロック被覆堤の断面図
【図３】（Ａ）消波ブロック被覆堤を構成する従来の重力式構造物への波作用時の実験結果説明図、（Ｂ）消波ブロック被覆堤を構成する本発明の重力式構造物への波作用時の実験結果説明図
【符号の説明】
１・・・重力式構造物
１１・・・上部工
１２・・・連結材
１３・・・板体
２・・・堤体
３・・・消波工[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gravitational structure disposed on a bank body such as a seawall, a breakwater, and a breakwater.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a revetment, a breakwater, a breakwater, etc., a structure in which a gravitational structure is arranged on a bank is known.
An example of the wave-dissipating block-covered embankment shown in FIG.
The wave-dissipating block-covered levee is formed by layering a dam body a, a gravitational structure b disposed thereon, and a number of wave-dissipating blocks, for example, located on the wave receiving side of the dam body a and the gravitational structure b It is comprised from the wave-dissipating work c which arrange | positions to. When a wave strikes the wave-dissipating block-covered bank, the horizontal wave pressure d and the lifting pressure e act on the gravitational structure b, and a clockwise overturning moment is generated in FIG. Therefore, the gravitational structure b does not slide on the levee body a due to the horizontal wave pressure d, the lifting pressure e, and the overturning moment, and does not fall from the dam body a due to these. It was necessary to make it large and have a large weight.
As the gravitational structure b, a known block body, caisson, or the like is adopted, and the size thereof increases in proportion to the magnitude of the external force (wave force).
[0003]
[Problems to be solved by the present invention]
The above-described conventional gravity structure has the following problems.
<A> Since a large-scale and heavy-weight gravity structure is required, its manufacturing cost is increased.
 Since a large-scale and heavy-weight gravity structure is very difficult to handle, a great deal of time is taken for construction work such as transportation to the site and placement on a dam body. As a result, the construction cost at the time of constructing a levee body etc. becomes high.
<C> It is necessary to increase the size and strength of the dam body in proportion to the weight of the gravity structure, which increases the construction cost.
[0004]
[Object of the present invention]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides a gravity-type structure that has the functions of a large-scale and heavy-weight conventional gravity-type structure and achieves weight reduction and size reduction. The purpose is to do.
In addition, by reducing the weight and size, it is possible to reduce the manufacturing cost, and by improving the workability, it is possible to reduce the construction cost of revetments, breakwaters, breakwaters, etc. that use gravity structures. An object of the present invention is to provide a gravity type structure.
The present invention achieves at least one of these objects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, gravity structures of the present invention is a structure to construct a dam body and disposed on the dam, and superstructure, and the plate member, the bottom surface of the upper Engineering And a connecting member that connects one end to the wave receiving side and the other end to the plate, and the plate is separated from the bottom surface of the bank and embedded in the bank. Is.
According to the present invention, by embedding the plate body connected to the superstructure of the gravitational structure via the connecting material in the bank body, the plate body functions as an anchor for the superstructure.
As the gravitational structure, for example, a known block body such as an L-shaped retaining wall or a known caisson can be employed.
Moreover, as long as the said connection material can resist the tensile force etc. which generate | occur | produce, the steel material which is a well-known material, or a wire rope etc. can be employ | adopted.
Further, the size and depth of the plate body to be embedded in the levee body are determined so that a resistance force sufficient to counter an external force (for example, horizontal wave pressure or lifting pressure) acting on the superstructure is exhibited.
[0006]
[Embodiments of the Invention]
Hereinafter, an embodiment of a gravitational structure according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0007]
<A> Wave-dissipating block-covered embankment As shown in FIG. 1, the wave-dissipating block-covered embankment has a gravitational structure 1 to be described later disposed on the embankment body 2, A wave-dissipating work 3 is applied to the wave receiving side.
The dam body 2 is formed, for example, by laminating a large number of rubble.
The wave-dissipating work 3 is a wave-dissipating layer in which a number of known wave-dissipating blocks are laminated, for example, and a covering stone may be laid in layers between the dam body 2 as necessary.
Of course, the present invention is applicable even when the wave-dissipating work 3 is not provided.
[0008]
 Gravity type structure The gravity type structure 1 includes an upper work 11, a connecting material 12, and a plate body 13.
In the gravitational structure 1, a horizontal wave pressure and a lifting pressure act upon receiving a wave, and these combine to generate a clockwise moment on FIG. 1. For this reason, the gravity type structure 1 of the present invention opposes the horizontal wave pressure and the lifting pressure by the plate body 13 embedded in the bank body 2 described later.
Below, each structure of the gravity type structure 1 is demonstrated.
[0009]
<Ro-1> The superstructure superstructure 11 is, for example, a known block body or a known caisson, and it is needless to say that shapes other than the cross section of the L-shaped retaining wall shown in FIG.
The superstructure 11 receives a horizontal wave pressure on the surface on the wave receiving side, and receives a lifting pressure from the bottom surface.
[0010]
<B-2> The connecting material connecting material 12 is a member that connects the above-described superstructure 11 and a plate body 13 to be described later, and a steel material or a wire rope that is a known material can be employed. The connecting material 12 needs to have a strength that does not break at least due to a tensile force generated between the superstructure 11 and the plate 13.
1 illustrates an example in which one connecting member 12 is interposed in one cross section between the superstructure 11 and the plate body 13, but not limited to this, sufficient strength to withstand tensile force In order to obtain this, it is possible to arrange a plurality of connecting members 12 in one cross section as appropriate.
[0011]
<B-3> The plate body plate 13 is a plate material such as a flat plate that is connected to the upper work 11 via the connecting material 12 and is embedded in the dam body 2, and the upper work 11 with its upper load. It functions as an anchor that opposes the lifting pressure acting on the.
The plate body 13 is connected to the upper work 11 via the connecting material 12. However, if the distance from the upper work 11 is long, it is possible to obtain a larger amount of the upper load and counter the higher lifting pressure. be able to. In addition, it is needless to say that the upper load can be adjusted by changing the size of the plate body 13 and thereby the resistance force against the lifting pressure can be adjusted.
In FIG. 1, the plate body 13 taking a cross-section flat plate as an example is described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a step portion is formed on the way or a shape other than the flat plate is employed in order to counter the lifting pressure. It is possible to make design changes as appropriate. In the figure, an example in which the plate body 13 is positioned parallel to the bottom surface of the upper work 11 is described. However, the present invention is not limited to this, and if the plate body 13 is at least opposed to horizontal wave pressure and lifting pressure, it is inclined. It can also be arranged.
[0012]
<C> Effects produced by the configuration of the present invention FIG. 3A shows a wave-dissipating block-covered bank using a conventional gravity structure b, and FIG. 3B shows a connecting member 12 on the bottom surface of the upper work 11. The wave-dissipating block-covered embankment using the gravitational structure 1 of the present invention, which is configured by providing the plate body 13 through, respectively, shows waves of the same condition (significant wave height 23 cm, significant period 1 (9 seconds, irregular wave) will be explained. It should be noted that the gravity structure b in (A) and the superstructure 11 in (B) have the same shape and the same weight as the conventional wave-dissipating block-covered embankment in (A) the gravity structure b. The horizontal wave force generated by the receiver and the lifting pressure generated by the horizontal wave force acting on the gravity structure b are countered only by the weight of the gravity structure b. As a result, it was found that the gravity-type structure b used in this experiment moves to a position where it falls from the dam body a in one minute from the start of wave reception.
On the other hand, the gravity type structure 1 of (B) which is the wave-dissipating block-covered embankment of the present invention embeds the plate body 13 connected to the bottom surface of the superstructure 11 via the connecting material 12 in the embankment body 2. Thus, the plate 13 is configured to function as an anchor of the superstructure 11. As a result, the superstructure 11 of the gravity type structure 1 in (B) has a very small movement from the start of wave reception even though it has the same weight as the gravity type structure b in (A), and more than 16 minutes have passed. However, it turned out that it does not move to the position where it falls from the dam body 2.
As described above, the gravity structure 1 of the present invention can effectively resist the lifting pressure by causing the plate 13 to function as an anchor as compared with the conventional structure using only its own weight. It can counteract wave power and lifting pressure. For this reason, it is possible to reduce the weight and size of the gravitational structure 1.
[0013]
Hereinafter, the weight reduction of the gravity type structure of the present invention and the conventional gravity type structure will be described.
In the description, the wave-dissipating block-covered embankment shown in FIGS. 1 and 2 is used as an example.
[0014]
<A> Minimum Required Weight of Conventional Gravity Structure Based on the horizontal wave pressure d and lift pressure e shown in FIG.
Here horizontal wave pressure d is the horizontal wave pressure acting in the vicinity of the upper left portion of the gravity structure b in FIG. And P _1, indicates the horizontal wave pressure acting in the vicinity of the lower left portion as P _2, the left end of the bottom surface It shows the uplift occurring as P _3. The height of the gravity type structure is shown as h ₁ and the width is shown as l _1. Arbitrary numerical values are substituted into these to calculate examples of the resultant force of the horizontal wave pressure, the overturning moment, the lifting pressure and the overturning moment. An example of the minimum required weight (W) of the structure b is calculated.
Arbitrary numerical values are P ₁ = 23.38 (kN), P ₂ = 37.82 (kN), P ₃ = 37.82 (kN), h ₁ = 2.1 (m), l ₁ = 5.0 (m).
[0015]
(1) Resulting force of horizontal wave pressure and tipping moment [0016]
The resultant force (P) of the horizontal wave pressure acting on the conventional gravity structure is obtained from [P = 1/2 × (P ₁ + P ₂ ) × h ₁ ], and P (the resultant force of the horizontal wave pressure) = 64 .26 kN / m.
Overturning moment _{(M p)} is sought from the _{^{[M p = 2.1 2/6}} × (2 × P 1 + P 2)], the M p = 62.17kN · m / m .
[0017]
(2) Lifting pressure and tipping moment [0018]
The lifting pressure (U) acting on the conventional gravity structure is obtained from [U = 1/2 × P ₃ × l ₁ ], and U (lifting pressure) = 94.55 kN / m.
The overturning moment (M _u ) is obtained from [M _u = U × (2/3 × l ₁ )] and is M _u = 315.17 kN · m / m.
[0019]
▲ 3 ▼ Stable calculation 【0020】
The slide-out (F) of the gravimetric structure by each pressure described above is [F = f (W−U) / P] = 0.6 × (237.30−94.55) /64.26=1.33 It becomes.
The fall (F) _becomes _{_{[F = M w -M u /}} M p] = 593.25-315.17 / 62.17 = 4.47.
At this time, the minimum weight of the gravitational structure required to maintain the slip-out (F) = 1.33 and the fall (F) = 4.47 is 237.30 kN / m.
[0021]
 Minimum required weight of the gravity type structure of the present invention As shown in FIG. 2, each pressure acting on the gravity type structure of the present invention is substituted with an arbitrary numerical value used in the above-described conventional example, and a horizontal wave One example of the resultant pressure force, the overturning moment, the uplifting pressure, and the overturning moment is calculated, and based on this, stable calculation of the gravity type structure is performed, and an example of the minimum required weight (W) is calculated.
Since the resultant force of the horizontal wave pressure and the overturning moment are the same as in the conventional case, the resultant force of the horizontal wave pressure is 64.26 kN / m, and the overturning moment is 62.17 kN · m / m. An explanation will be given of the loading load on the plate that constitutes the object, the lifting pressure and overturning moment on the superstructure, and the stability calculation.
At this time, the length from the bottom surface of the superstructure of the gravity type structure to the plate is h ₂ , the total width of the plate is l _2, and each dimension is assumed to be h ₂ = 2.5 (m), Let l ₂ = 2 (m).
[0022]
(1) Plate load on the plate [0023]
Since the plate which comprises the weight type structure of this invention is embed | buried under a bank, it receives an overload. The upper load (q) is obtained from [q = 10 × l ₂ × h ₂ ] and is q = 50.0 kN / m.
[0024]
(2) Lifting pressure and tipping moment [0025]
The lifting pressure acting on the gravity type structure of the present invention can be obtained by subtracting the above-mentioned plate load (q), which is the resistance force, from the lifting pressure acting on the conventional gravity type structure. Therefore, the lifting pressure (U) acting on the gravity type structure of the present invention is 94.55-50.0 = 44.55 kN / m.
From this, the fall moment is found to be 148.5 kNm / m.
[0026]
{Circle around (3)} Stable calculation The slide-out (F) of the gravimetric structure by each pressure described above is [F = f (W−U) / P] = 0.6 × (186.99-44.55) / 64. 26 = 1.33.
The fall (F) _becomes _{_{[F = M w -M u /}} M p] = 426.4-148.5 / 62.17 = 4.47.
At this time, the minimum weight of the gravitational structure required to maintain the slide-out (F) = 1.33 and the fall (F) = 4.47 is 186.99 kN / m.
[0027]
<C> From the conclusion, the minimum weight of the conventional gravity structure is 237.30 kN / m, whereas the minimum weight of the gravity structure of the present invention is 18699 kN / m, which is about 20%. Light weight can be realized.
Gravity-type structures can be reduced in size due to this weight reduction, making it possible to reduce manufacturing costs, making handling at the manufacturing site and installation site easy, and improving work efficiency such as transportation and installation. In addition, it is possible to reduce the construction cost when constructing a breakwater.
[0028]
[Effect of the present invention]
Since the gravity type structure of the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
 Since it became possible to reduce the weight and size of a gravity type structure that was large and heavy, its manufacturing cost can be greatly reduced.
 Lightweight and compact gravity-type structures are easy to handle, saving labor and shortening construction time, such as transportation from the manufacturing site to the installation site and placement on the levee. It becomes possible. As a result, it is possible to reduce the construction cost when building a bank body or the like.
<C> In addition, the weight of the gravitational structure can be reduced in size, such as the embankment on which it is placed, and it is not necessary to increase the strength to support a large weight. The construction cost when building is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a wave-dissipating block-covered embankment equipped with a gravitational structure of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a wave-dissipating block-covered embankment equipped with a conventional gravity-type structure. Explanatory diagram of experimental results during wave action on a conventional gravity type structure that constitutes a wave-dissipating block-covered embankment, (B) Experiment during wave action on the gravity-type structure of the present invention that constitutes a wave-dissipating block-covered embankment Result illustration [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gravity type structure 11 ... Superstructure 12 ... Connecting material 13 ... Plate body 2 ... Dam body 3 ... Wave-dissipating work

Claims

To construct a dike body, a gravity structure arranged on said dam,
Superstructure,
A plate,
One end is connected to the vicinity of the wave receiving side of the bottom surface of the upper work, and the connecting member connects the other end to the plate body.
The plate body is embedded in the bank body separately from the bottom surface of the bank body,
Gravity structure.