JP5118031B2 - 傾斜防波堤用の被覆材 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋構造物および水理構造物の護岸用の傾斜防波堤、海岸被覆工、および防波堤の被覆層を構成する被覆材に関する。
【０００２】
詳細には、本発明の目的は、大波から防護するための被覆材であり、この被覆材は、被覆材の間での結合を防止しかつ切り出し石の下地層との相互結合を増強するようにその面上の１つ以上の突出部によって特徴づけられる基本的な立方体形状または平行六面体形状を有する。
【背景技術】
【０００３】
傾斜防波堤および護岸構造物を構成するための人工切り出し石の製造は周知の問題である。これまで、風波の襲来から防護するための傾斜防波堤の被覆層を構成する非常に多くの被覆材（通常、コンクリートで作られる）の設計を通して、異なる解決策が適用されてきたが失敗してきた。
【０００４】
防波堤の被覆層用の前記コンクリート被覆材が人工リーフの構造に使用される被覆材と取り違えられるべきではないことは強調する価値がある。なぜなら、前記被覆材は大波の破壊に耐えるように設計され、安定性および強度等の具体的な特色によって特徴づけられるが、一方、人工リーフは海洋環境を改善し保護するのに使用され、水より高密度の任意の材料から作られるほとんどいかなる被覆材も適切であると考えられるからである。
【０００５】
傾斜防波堤用のコンクリート被覆材は、設計、建設工程、および耐暴風波浪性能により分類することができる。被覆層の構造に被覆材を配置するためには３つの主要な方法がある。すなわち、（ａ）ランダム配置、（ｂ）単一層に配置すること、および（ｃ）規則的で均一な配置である。
【０００６】
ランダム配置（ａ）を有する被覆材は、切り出し石を置き換えるための従来の被覆材であり、この従来の被覆材は一層以上に配置され、基本的に重力により抵抗する。簡単な被覆材と複雑な被覆材は共にランダム配置被覆材のグループ内に見出され得る。
【０００７】
立方体ブロックおよび平行六面体ブロックは簡単な被覆材であり、堅牢で、構成が容易で、暴風波浪に対するその性能が柔軟である。さらに、これらは被覆材を破壊する重大な破損を受けず、また安定性も失わず、設計のいかなる誤差も普通は被覆材の腐食を増大させるが、めったに防波堤の完全な破壊には至らない。しかし、これらは対面嵌め合いに関しては重大な欠点を有する被覆材であり、下部領域において充填密度が増大して、上部領域からの被覆材の移動が起こった場合には、重大な透水性の変化を生じ得る（不均一充填）。また対面嵌め合いは、下地層に対する摩擦の減少と、ランダムな位置に配置され維持されるべき被覆材のある程度の自己整列に由来する他の問題と、を生じることもある。
【０００８】
ランダム配置を有する複雑な被覆材のグループは、いわゆる「テトラポッド（Ｔｅｔｒａｐｏｄ）」被覆材を含み、この被覆材は相互結合によるそれらの抵抗力の結果として、より大きい安定度係数を有する。それにもかかわらず、これらの被覆材は大きすぎると容易に壊れ、この容易さが主要な欠点と考えられる。これらは脆く、そして大きな被覆材の移動に耐えられず、したがって、予定される暴風波浪のいかなる誤差であっても、最初の激しい暴風によって防波堤の予期しない完全な破壊を招くことがある。
【０００９】
単一の層に非ランダム配置（ｂ）を有する被覆材のグループは、被覆材間で良好な相互結合を有するいわゆる「アクロポッド（Ａｃｃｒｏｐｏｄｅ）」被覆材および「コアーロック（Ｃｏｒｅ−Ｌｏｃ）」被覆材を含むが、被覆材のうちのいずれかが破損すると進行性破壊が生じるので、比較的脆い構造性能を有する。これらの被覆材はより少ないコンクリートを必要とするが、非常に注意して配置されなければならない。予定される暴風波浪の計算及び建設におけるいかなる誤差でも構造物の全壊を招き得る。
【００１０】
最後に、規則的で均一な配置（ｃ）を有する被覆材は、いわゆる「シービー（Ｓｅａｂｅｅ）」形状もしくは「ホロウ（Ｈｏｌｌｏｗ）」形状のような形状が簡単なもの、または「コブ（Ｃｏｂ）」形状もしくは「シェッド（Ｓｈｅｄ）」形状のような形状がより複雑なものがある。これらの被覆材は、通常は単一の均一な層に配置され、それらの抵抗力は、基本的に重力、摩擦、および組立体を形成する被覆材の間の相互結合に依存する。前の事例のように、これらの被覆材もまた、被覆材の間の緊密な相互結合により損傷の開始には実に抵抗力があるが、被覆材のいずれかが破損すると進行性破壊を示す傾向があるので、非常に脆い構造性能を有する。
【００１１】
ランダム配置を有する被覆材に注目すると（詳細には、前述のように堅牢で、製造が容易で、スペインの海岸のような多くの海岸に沿って使用される前述の立方体ブロックおよび平行六面体ブロックに注目すると）、これらの被覆材は、対面嵌め合いまたは自己整列による重大な欠点を有する。この理由は、平行六面体の設計では、被覆材が、小さな移動によって下部領域に纏まる傾向を有し、それにより、海水位の危険領域に多くの平坦面を有する被覆層を形成し、傾斜防波堤の斜面での流水摩擦を低減し、したがってより高い波の遡上および越波ならびに波が非常に大きい場合には傾斜防波堤の後側の氾濫をも引き起こす可能性があるからである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明で説明した被覆材は、通常、ランダム配置用に製造される立方体タイプまたは平行六面体タイプであり、前述の欠点を効果的に解決し、自己整列および摩擦の低減に関連する問題についてのすばらしい解決策であると考えられる。
【００１３】
詳細には、改良は、突起部を備えた中実の立方体被覆材または平行六面体被覆材により実現され、被覆材の面の間での結合を防止し、それらの自己整列の傾向を減少させると同時に、下地層に対する摩擦を増加し、これは波の遡上速度および越波速度の低減を意味する。
【００１４】
また、前記突出部は、被覆材の外面のいかなる場所にも配置され得るが、それらは截頭円錐形状または角錐台形状等の異なる形状を有することもできる。前記突出部のこれらの異なる形状は、天然石または人工切り出し石から作られた下地層に対する被覆材のより大きな摩擦を与える。なぜなら前記突出部は下地層の中に入り込み、それにより、立方体ブロックまたは平行六面体ブロックはそれらの面が下地層と平行になるように配置されて各層の間で相互結合度が増加する、という傾向を明らかに改善する受動抵抗を生じるからである。
【００１５】
下地層に対する相互結合の増加に加えて、被覆材の前記突出部は、構造物のライフタイムの間、自己整列を導き且つ被覆層の下部領域の空隙率を低下させる対面嵌め合いが被覆材の動きによって生じることを防ぐ。被覆層の下部領域での対面嵌め合いおよび対応する空隙率の低下を防止すると、被覆材の抜き取りによる腐食と同様な作用を有する下方への被覆材の移動、ならびに水位近くの上部領域からの被覆材の移動が低減される。被覆層に関する不均一充填の問題の減少および抑制により、波襲来によって生じる被覆材の抜き取りに対する被覆層の高い水力学的抵抗の許容量が維持される。
【００１６】
最終的に、本発明の他の利点は、時間の経過に伴って起こりうる突出部の破壊または腐食に関係があり、これは従来の立方体被覆材または平行六面体被覆材に帰着する。したがって、少なくとも本発明は、これらの従来の被覆材の安定性および堅牢性の特徴を有するであろう。
【００１７】
本明細書における説明を補完するために、および本発明の好まれる実際の実施形態による本発明の特徴についての理解を高めるために、一組の図面が前記説明の一構成部分として添付され、その中に例示的かつ非限定的な性質とともに以下が示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
表示された図を見れば、本発明の傾斜防波堤の被覆層を構成するための、中実の立方体構造物または平行六面体構造物（２）に基づく被覆材は、その側面に配置され得る一連の突出部（１）をどのように有しているのか、を容易に指摘することができる。
【００１９】
同様に、前記突出部（１）は、角錐状、円錐状、円筒状等の異なる形状や、対面嵌め合いおよび対応する自己整列を防ぐこと、並びに図９に見られるように被覆材の下地層（３）に対する摩擦を増加すること、を目的とした任意の形状を有してもよい。
【００２０】
そのうえ、図を観察することによって推論され得るように、被覆材間で異なる分離度を得るために、前記突出部（１）は異なる相対的サイズを採用することができる。
【００２１】
好ましい実施形態では、突出部（１）の寸法は基本的な立方体被覆材または平行六面体被覆材の寸法に比べて小さい。なぜなら突出部（１）の主要な目的は、対面嵌め合いを防ぎ、かつ従来の基本的な被覆材の堅牢性を維持することだからである。
【００２２】
可能な実施形態では、例えば前記突出部（１）のすべての体積の合計が基本的な被覆材の体積よりも一桁小さい、言い換えれば１５％よりも小さい。
【００２３】
いかなる場合でも、傾斜防波堤の被覆層を構成する本発明の被覆材は、通常、体積の大部分を重量物（コンクリート、補強コンクリートまたはプレストレストコンクリートおよびその他）から作られた立方体または平行六面体の基本的な構造物基部（２）と、被覆材の体積の小さな部分しか含まず、特にコンクリート等の耐性材料から作られる突出部（１）と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】立方体の実施形態についての本発明にかかる被覆材の斜視図および断面図であり、その突出部が正方形断面を有する角錐台によって形成されている。
【図２】平行六面体の実施形態についての本発明にかかる被覆材の斜視図および２つの断面図（長手方向断面図および断面図）であり、その突出部が正方形断面を有する角錐台によって形成されている。
【図３】正方形断面を有する角錐状の突出部を有する図１の被覆材の斜視図である。
【図４】三角形断面を有する角錐状の突出部を有する図１の被覆材の斜視図である。
【図５】円錐形の突出部を有する図１の被覆材の斜視図である。
【図６】円筒形の突出部を有する図１の被覆材の斜視図である。
【図７】截頭円錐形状の突出部を有する図１の被覆材の斜視図である。
【図８】切り出し石の下地層の上に図１の被覆材のような立方体の被覆材によって形成される主被覆領域の斜視図である。
【図９】前の図８の詳細であり、被覆材が下地層に入り込んでいる。

Claims (8)

1. 傾斜防波堤又は護岸の被覆層を切り出し石の下地層（３）上に構成するための被覆材であって、
   前記被覆材は、中実の立方体形状の構造体基部（２）または中実の平行六面体形状の構造体基部（２）を備え、
   前記被覆材は、前記構造体基部（２）の６つの面にそれぞれ１つの突出部（１）を有してなり、該突出部（１）はそれぞれ、前記各面の中心に置かれ、
   ６つある前記突出部（１）を合わせた体積を、前記構造体基部（２）の全体積よりも小さくして、
   前記被覆材にランダム配置を生じさせ、前記被覆材の面と隣接する他の被覆材の面との結合を防止し、前記切り出し石の前記下地層（３）との相互結合を増強することを特徴とする被覆材。
2. ６つの前記突出部（１）を合わせた体積が、前記構造体基部（２）の全体積よりも一桁小さいことを特徴とする請求項１に記載の被覆材。
3. ６つの前記突出部（１）を合わせた体積が、前記構造体基部（２）の全体積の１５％よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の被覆材。
4. ６つの前記突出部（１）が角錐形状または角錐台形状を有することを特徴とする請求項１に記載の被覆材。
5. ６つの前記突出部（１）が円錐形状または截頭円錐形状を有することを特徴とする請求項１に記載の被覆材。
6. ６つの前記突出部（１）が円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の被覆材。
7. 前記被覆材がコンクリートから製造されることを特徴とする請求項１に記載の被覆材。
8. 前記被覆材が補強コンクリートまたはプレストレストコンクリートから製造されることを特徴とする請求項１に記載の被覆材。

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