JP5430641B2 - Tsunami breakwater and its layout - Google Patents
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本発明は、沿岸海域に設置されて津波から沿岸地域の各種施設を防御する津波防波堤に係る技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to a tsunami breakwater that is installed in a coastal sea area and protects various facilities in a coastal area from a tsunami.
最近、津波(特に、巨大津波)のエネルギが極めて強大であり、津波から沿岸地域の各種施設を完全に防御することは不可能であることが理解された。このため、津波防波堤については、津波を完全に堰止めようとして崩壊させてしまうのではなく、津波のエネルギを可能な限り減衰させるものの崩壊が避けられる構造とすべきであるという考えが提唱されている。 Recently, it was understood that the energy of tsunamis (especially giant tsunamis) is extremely strong, and it is impossible to completely protect various facilities in coastal areas from tsunamis. For this reason, it was proposed that the tsunami breakwater should be structured so as to avoid the collapse of the tsunami, but to attenuate the tsunami energy as much as possible, but avoid the collapse. Yes.
従来、津波のエネルギを可能な限り減衰させるものの崩壊が避けられることを指向した津波防波堤としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。 Conventionally, as a tsunami breakwater oriented to avoid the collapse of the tsunami energy that is attenuated as much as possible, for example, the one described in Patent Document 1 is known.
特許文献1には、津波が越波できる堤高とした防波壁を津波の流れの方向に複数個(多段)に設置する津波防波堤が記載されている。 Patent Document 1 describes a tsunami breakwater in which a plurality of (multi-stage) breakwater walls are installed in the direction of the tsunami flow so that the tsunami can overtop.
特許文献1に係る津波防波堤は、津波を防波壁で堰止めず越波させることで防波壁に掛かる津波のエネルギを低減させて防波壁の崩壊を避けるとともに、津波が防波壁を越波する際の流れの方向変換で津波のエネルギを減衰させようとするものである。 The tsunami breakwater according to Patent Document 1 reduces the energy of the tsunami applied to the breakwater by preventing the tsunami from damming the breakwater without damming it and avoids the breakup of the breakwater. It is intended to attenuate the energy of the tsunami by changing the direction of the flow.
特許文献1に係る津波防波堤では、津波が防波壁を越波する際の流れの方向変換が小さいため、津波のエネルギを充分に減衰することができないという問題点がある。また、ケーソン工法を採用しているものの海底に大掛かりな土木工事を施工しなければ設置することができないため、設置コストが高くなるという問題点がある。 The tsunami breakwater according to Patent Document 1 has a problem that the tsunami energy cannot be sufficiently attenuated because the direction change of the flow when the tsunami passes over the breakwater is small. In addition, although the caisson method is adopted, it cannot be installed unless a large-scale civil engineering work is performed on the seabed, resulting in an increase in installation cost.
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、設置コストが安く津波のエネルギを充分に減衰することのできる津波防波堤と、海岸地形に対応してこの津波防波堤を有効に機能させることのできる津波防波堤の配置構造とを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and the tsunami breakwater capable of sufficiently attenuating the energy of the tsunami with low installation cost and effectively functioning the tsunami breakwater in accordance with the coastal topography. It is an object of the present invention to provide an arrangement structure of a tsunami breakwater that can be made.
前述の課題を解決するため、本発明に係る津波防波堤は、特許請求の範囲の請求項1〜4に記載の手段を採用する。 In order to solve the above-described problems, the tsunami breakwater according to the present invention employs the means described in claims 1 to 4 of the claims.
即ち、請求項1では、沿岸海域の海底に設置され沖合から沿岸地域に向かう津波の流れを上方に案内する傾斜した案内面を有して金属材で形成された防波壁を備え、防波壁は金属材で枠状に形成され海底に固定された設置枠に支持されていることを特徴とする。 That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a breakwater wall formed of a metal material having an inclined guide surface that is installed on the bottom of the coastal sea area and guides a tsunami flow from the offshore to the coastal area upward. The wall is formed of a metal material in a frame shape and is supported by an installation frame fixed to the seabed.
この手段では、金属材で形成された防波壁を金属材で枠状に形成され海底に固定された設置枠に支持することで、設置に際しての海底での大掛かりな土木工事の施工を不要にする。また、防波壁が津波の流れを上方に案内する傾斜した案内面を有していることで、防波壁において津波の流れが大きく上方に方向変換される。 By this means, the construction of large-scale civil engineering work on the sea floor during installation is unnecessary by supporting the breakwater wall made of metal material on the installation frame formed in the shape of a metal frame and fixed on the sea floor. To do. Further, since the wave barrier has an inclined guide surface that guides the tsunami flow upward, the tsunami flow is largely redirected upward in the wave barrier.
また、請求項2では、請求項1の津波防波堤において、防波壁の案内面は津波の流れに対して凹状に対面する湾曲形状であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the tsunami breakwater according to the first aspect, the guide surface of the breakwater wall has a curved shape facing the concave shape with respect to the flow of the tsunami.
この手段では、防波壁の案内面が湾曲形状であることで、津波の流れの上方への方向変換が湾曲形となる。 In this means, since the guide surface of the wave preventing wall has a curved shape, the upward direction change of the tsunami flow becomes a curved shape.
また、請求項3では、請求項1または2の津波防波堤において、防波壁の案内面は沿岸地域から沖合に向かう引波としての津波の流れをも上方に案内するものであることを特徴とする。
Further, in
この手段では、防波壁の案内面が引波としての津波の流れにも対応することで、押波,引波の双方で強大なエネルギを有する巨大津波にも対応することが可能になる。 In this means, since the guide surface of the breakwater wall also corresponds to the flow of the tsunami as a wave, it is possible to deal with a huge tsunami that has strong energy in both the push wave and the wave.
また、請求項4は、請求項1〜3のいずれかの津波防波堤において、防波壁は上方に案内された津波の流れをさらに上方へ案内するように複数段で階段状に設置されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the tsunami breakwater according to any one of the first to third aspects, the breakwater wall is installed in a stepped manner in a plurality of steps so as to further guide the flow of the tsunami guided upward. It is characterized by that.
この手段では、防波壁が複数段で階段状に設置されることで、津波の流れをより大きく上方に方向変換させることができる。 In this means, the tsunami flow can be changed in a larger upward direction by installing the wave barriers in a stepped manner with a plurality of steps.
さらに、
前述の課題を解決するため、本発明に係る津波防波堤の配置構造は、特許請求の範囲の請求項5に記載の手段を採用する。
further,
In order to solve the above-described problem, the arrangement structure of the tsunami breakwater according to the present invention employs the means described in claim 5 of the claims.
即ち、請求項5では、請求項1〜4のいずれかの津波防波堤を連続させずに複数堤を深く入込んだ湾の湾口を塞ぐように湾外に向けて凸となるような山形に配置したことを特徴とする。 That is, in Claim 5, it arrange | positions in the mountain shape which becomes convex toward the bay outside so that the bay mouth of the bay which penetrated deeply into two or more embankments may be plugged up without continuing the tsunami breakwater in any one of Claims 1-4. It is characterized by that.
この手段では、津波防波堤を連続した長尺体とせずに複数堤を深く入込んだ湾の湾口を塞ぐように湾外に向けて凸となるような山形に配置することで、津波防波堤の配置の側方へ津波の流れの一部を分流する。 In this method, the tsunami breakwater is not formed as a continuous long body, but is placed in a mountain shape that protrudes outward from the bay so as to close the bay mouth where multiple dams are deeply inserted. A part of the tsunami flow is diverted to the side.
本発明に係る津波防波堤は、金属材で形成された防波壁を金属材で枠状に形成され海底に固定された設置枠に支持することで、設置に際しての海底での大掛かりな土木工事の施工を不要にするため、設置コストが安くなる効果がある。また、防波壁が津波の流れを上方に案内する傾斜した案内面を有していることで、防波壁において津波の流れが大きく上方に方向変換されるため、津波のエネルギを充分に減衰することができる効果がある。 The tsunami breakwater according to the present invention supports a large-scale civil engineering work on the seabed at the time of installation by supporting a breakwater wall made of a metal material on an installation frame formed in a frame shape with a metal material and fixed to the seabed. Since the construction is unnecessary, the installation cost is reduced. In addition, since the wave barrier has an inclined guide surface that guides the tsunami flow upward, the tsunami flow is largely redirected upward in the wave barrier, so the tsunami energy is sufficiently attenuated. There is an effect that can be done.
また、請求項2として、防波壁の案内面が湾曲形状であることで、津波の流れの上方への方向変換が湾曲形となるため、津波の流れの上方への方向変換が円滑になされる効果がある。
Further, as claimed in
また、請求項3として、防波壁の案内面が引波としての津波の流れにも対応することで、押波,引波の双方で強大なエネルギを有する巨大津波にも対応することが可能になるため、巨大津波のエネルギを充分に減衰することができる効果がある。
Further, as claimed in
また、請求項4として、防波壁が複数段で階段状に設置されることで、津波の流れをより大きく上方に方向変換させることができるため、津波のエネルギをより充分に減衰することができる効果がある。 In addition, as claimed in claim 4, since the wave barriers are installed in a stepped manner with a plurality of steps, the flow of the tsunami can be redirected more greatly upward, so that the energy of the tsunami can be more sufficiently attenuated. There is an effect that can be done.
さらに、本発明に係る津波防波堤は、津波防波堤を連続した長尺体とせずに複数堤を深く入込んだ湾の湾口を塞ぐように湾外に向けて凸となるような山形に配置することで、津波防波堤の配置の側方へ津波の流れの一部を分流するため、深く入込んだ湾において、津波防波堤に掛かる津波のエネルギを低減して津波防波堤の崩壊を確実に防止するとともに、分流された津波のエネルギを隣接する津波防波堤で連続的に減衰することができる効果がある。 Furthermore, the tsunami breakwater according to the present invention should be arranged in a mountain shape that protrudes toward the outside of the bay so as to close the bay entrance of the bay where multiple tsunamis are deeply inserted without making the tsunami breakwater a continuous long body. In order to divert part of the tsunami flow to the side of the tsunami breakwater arrangement, the tsunami breakwater can be reliably prevented from collapsing by reducing the energy of the tsunami on the tsunami breakwater in the deeply entering bay. There is an effect that the energy of the divided tsunami can be continuously attenuated by the adjacent tsunami breakwater.
以下、本発明に係る津波防波堤およびその配置構造を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the tsunami breakwater which concerns on this invention, and its arrangement structure is demonstrated based on drawing.
まず、本発明に係る津波防波堤を実施するための形態を説明する。 First, the form for implementing the tsunami breakwater which concerns on this invention is demonstrated.
図1,図2は、本発明に係る津波防波堤を実施するための形態の第1例を示すものである。 1 and 2 show a first example of an embodiment for implementing a tsunami breakwater according to the present invention.
第1例は、設置枠1と防波壁2とで構成されている。
The first example includes an installation frame 1 and a
設置枠1は、表面が防蝕処理された鋼材等の金属材で枠状に形成されたもので、縦枠11の上部に横枠12が櫓形に組付けられている。 The installation frame 1 is formed in a frame shape with a metal material such as a steel material whose surface is anticorrosion-treated, and a horizontal frame 12 is assembled in a bowl shape above the vertical frame 11.
防波壁2は、表面が防蝕処理された鋼板等の金属材で中空状に形成されたもので、底板21,天板22,端板23,側面24で異形の箱形に組付けられている。防波壁2の断面形状としては、図2に示すように、2種類が提供されている。1つの種類は、側板24の1つが外側に向けて凹状となる湾曲形状の案内面24aとされ他の1つが垂直な平板面24bとされている。他の1つの種類は、両側板24が外側に向けて凹状となる湾曲形状の案内面24aとされている。この案内面24aの湾曲形状は、底板21側から天板22側に向けて津波Wの流れを上昇させることができるような曲率とされ、上部において津波Wを沖合に向けて戻すような急激な曲率とされている。
The wave-breaking
1つの種類の防波壁2は、底板21が海底Eに着底されるように端板23が設置枠1の縦枠11,横枠12に複数箇所で溶接等で固定されて支持され、案内面24aを設置枠1の外側に向けて前後(図2の左右)の端部に設けられている。他の1つの種類の防波壁2は、底板21が設置枠1の横枠12の中央部に溶接等で固定されて支持されている。即ち、防波壁2は、複数段で階段状に設置されることになる。
One type of
設置枠1に支持された防波壁2は、設置枠1の縦枠11の一部を長尺にして海底Eに打込むことによって沿岸海域の海底Eに固定され設置される。なお、好ましくは、設置枠1の横枠12と防波壁2の上部の一部とが海面Fから露出するように堤高を設定しておく。
The
第1例によると、設置に際して、海底Eでの大掛かりな基礎工事等の土木工事の施工が不要になる。従って、設置コストが安くなる。 According to the first example, in the installation, it is not necessary to perform civil engineering work such as large foundation work on the seabed E. Therefore, the installation cost is reduced.
第1例が沿岸海域の海底Eに設置された状態で沖合から沿岸地域に向かう津波Wが押寄せた際には、図2に示すように、津波Wの流れが下段の防波壁2の案内面24aによって上方に案内される。この結果、防波壁2において津波Wの流れが特許文献1に係る津波防波堤よりもはるかに大きく上方に方向変換され、津波Wのエネルギが充分に減衰される。また、津波Wの流れの大きな方向変換は、防波壁2,設置枠1に掛かる津波Wのエネルギを低減させて防波壁2,設置枠1の崩壊が避けられることにもなる。
When the first example is installed on the seafloor E in the coastal sea area, when the tsunami W heading from the offshore to the coastal area rushes, the flow of the tsunami W flows into the
さらに、下段の防波壁2によって上方に案内された津波Wの流れは、上段の防波壁2の案内面24aによって再び上方に案内される。この結果、津波Wの流れがさらに大きく上方に方向変換され、津波Wのエネルギがより充分に減衰されることになる。
Furthermore, the flow of the tsunami W guided upward by the
なお、沿岸地域から沖合に向かう引波としての津波Wの流れに対しては、下段では前後の反対側にある防波壁2が対応する。即ち、図2と対称的に図示される状態の作用を奏する。従って、押波,引波の双方で強大なエネルギを有する巨大津波Wにも対応することが可能になるため、巨大津波Wのエネルギを充分に減衰することができる。
In addition, the
図3は、本発明に係る津波防波堤を実施するための形態の第2例を示すものである。 FIG. 3 shows a second example of a mode for carrying out the tsunami breakwater according to the present invention.
第2例は、防波壁2の断面形状として第1例の上段の防波壁2である1種類が提供されている。
In the second example, as the cross-sectional shape of the
第2例によると、下段の前側の防波壁2によって上方に案内されずに越波した津波Wの流れが下段の後側の防波壁2によって上方に案内される。また、後側の防波壁2によって上方に案内された津波Wの流れは、上段の防波壁2を越波して降下する津波Wの流れと衝突する。従って、津波Wのエネルギの減衰がさらにより充分になされる。
According to the second example, the flow of the tsunami W that has waved over without being guided upward by the
図4は、本発明に係る津波防波堤を実施するための形態の第3例を示すものである。 FIG. 4 shows a third example of an embodiment for carrying out the tsunami breakwater according to the present invention.
第3例は、アンカ構造物3で海底Eに固定された設置枠1に防波壁2が3段で支持されている。
In the third example, a
アンカ構造物3は、海底Eに構築されたコンクリートからなる小型のアンカ本体部31の前後面に防波壁2を小型にしたような防波材32が取付けられている。アンカ本体部31には、設置枠1の縦枠1の一部が固定されている。
In the
3段の防波壁2のうち中段の防波壁2については、薄箱形に形成され傾斜面からなる案内面24aが設けられ傾斜の延長線に沿ってスライドされるようになっている。なお、設置枠1には、中段の防波壁2をスライド昇降させる駆動部(図示せず)を収容した塔屋4が設置されている。
Of the three-
第3例によると、第1例,第2例よりも大規模となるため、レジャー施設等として使用することも可能になる。なお、大型化に対応してアンカ構造物3によって設置枠1を海底Eに固定しているが、アンカ構造物3が小型であるので海底Eでの大掛かりな基礎工事等の土木工事の施工が必要になることはない。
According to the third example, since it is larger than the first example and the second example, it can be used as a leisure facility. The installation frame 1 is fixed to the seabed E by the
この外の点については、第1例,第2例と同様の作用効果が奏されるが、中段の防波壁2を津波が押寄せた場合にのみ降下させるようにすることで風に対する抵抗を減少させ強風下での無用な損傷を回避することができる。
For the other points, the same effects as in the first and second examples can be obtained, but the resistance to the wind can be reduced by lowering the middle-
次に、本発明に係る津波防波堤の配置構造を実施するための形態を説明する。 Next, the form for implementing the arrangement structure of the tsunami breakwater which concerns on this invention is demonstrated.
図5は、発明に係る津波防波堤の配置構造を実施するための形態を示すものである。 FIG. 5 shows a form for carrying out the arrangement structure of the tsunami breakwater according to the invention.
第1例は、前述の津波防波堤Bを連続したものとせずに平面形状が長方形の複数堤として防波壁2の案内面24aを沖合に向け、深く入込んだ湾Gの湾口を塞ぐように湾外に向けて凸となるような山形に複数段で配置してある。
In the first example, the tsunami breakwater B described above is not continuous, but the
さらに、津波防波堤Bは、複数個が山形に連結されたものと、複数個が平面階段状に連結されたものとが提供されて、全体が山形に配置されている。 Further, a plurality of tsunami breakwaters B are connected in a mountain shape, and a plurality of tsunami breakwaters B are connected in a planar step shape, and the whole is arranged in a mountain shape.
この形態によると、前述のように津波Wが津波防波堤Bを乗越える際にエネルギが減衰されることに加えて、津波防波堤Bの山形の配置の側方へ津波Wの流れの一部が分流される。この結果、深く入込んだ湾Gにおいて、津波防波堤Bに掛かる津波Wのエネルギを低減して津波防波堤Wの崩壊を確実に防止するとともに、分流された津波Wのエネルギを隣接する津波防波堤Bでさらに連続的に減衰することができる。また、津波Wの全体の流れを湾口の断崖付近に積極的に誘導して、深く入込んだ湾Gの内部への津波Wのエネルギの到来を有効に減少させることができる。従って、深く入込んだ湾Gの内部への津波Wのエネルギの到来を有効に減少させることができる。 According to this form, in addition to the energy being attenuated when the tsunami W crosses the tsunami breakwater B as described above, a part of the flow of the tsunami W is diverted to the side of the Yamagata arrangement of the tsunami breakwater B. Is done. As a result, in the bay G that has entered deeply, the energy of the tsunami breakwater B is reduced by reducing the energy of the tsunami breakwater B, and the collapse of the tsunami breakwater W is surely prevented. Furthermore, it can attenuate continuously. In addition, the entire flow of the tsunami W can be actively guided to the vicinity of the cliff at the mouth of the bay, and the arrival of the energy of the tsunami W into the bay G that has entered deeply can be effectively reduced. Therefore, the arrival of the energy of the tsunami W into the bay G that has entered deeply can be effectively reduced.
以上、図示した各例の外に、津波防波堤Bの平面形状を長方形以外とすることも可能である。 As described above, in addition to the illustrated examples, the planar shape of the tsunami breakwater B can be other than a rectangle.
1 設置枠
11 縦枠
12 横枠
2 防波堤
24a 案内面
E 海底
W 津波
G 湾
1 Installation frame 11 Vertical frame 12
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