JP5763445B2 - Breakwater structures and breakwaters - Google Patents
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Description
本発明は、プレキャストコンクリートで作製された防波堤用構造物、該防波堤用構造物を用いた防波堤の構築方法、および該防波堤の構築方法により構築された防波堤に関する。 The present invention relates to a breakwater structure made of precast concrete, a breakwater construction method using the breakwater structure, and a breakwater constructed by the breakwater construction method.
従来、防波堤の構築においては、予め作製されたコンクリートケーソンを防波堤施工海域まで曳航し、設置予定の基礎マウンド上に係留して、その後、位置調整しながら前記基礎マウンド面の上に沈設し、コンクリートケーソン内に中詰材を充填することで防波堤の滑動および転倒を防止する重力式構造の防波堤が用いられている。
また、特許文献1には、ケーソン設置後にその下方に立坑を掘削し、当該立坑内にコンクリートを設置して基礎を形成するケーソン堤の構築方法が提案されている。
Conventionally, in the construction of a breakwater, a pre-fabricated concrete caisson is towed to the breakwater construction area, moored on the foundation mound to be installed, and then placed on the foundation mound surface while adjusting the position. A breakwater with a gravitational structure that prevents the breakwater from sliding and falling by filling the caisson with filling material is used.
Patent Document 1 proposes a caisson bank construction method in which a cavern is excavated below the caisson and a concrete is installed in the shaft to form a foundation.
しかし、従来の防波堤の構築工法では、コンクリートケーソンの曳航に手間が掛かるとともに、設置工事についても大量の中詰材が必要となり、工期も長く費用もかかるという問題があった。
また、特許文献1に記載の構築方法では、海底に掘削孔を施工して、コンクリートを打設するので、掘削設備が大掛かりとなり手間の掛かる工事となり工期が長期化する。
さらに、地震および津波により防波堤が破壊された場合、早急に復旧することが求められるが、従来の防波堤の構築工法および特許文献1に記載の構築方法では、工期が長いため早急に復旧することが出来なかった。
However, the conventional construction method of a breakwater has a problem that it takes time to tow a concrete caisson, and a large amount of filling material is required for installation work, and the construction period is long and expensive.
Moreover, in the construction method described in Patent Document 1, since the excavation hole is constructed in the seabed and the concrete is placed, the excavation equipment becomes large and labor-intensive, and the construction period is prolonged.
Furthermore, when a breakwater is destroyed by an earthquake and a tsunami, it is required to quickly restore it. However, the conventional breakwater construction method and the construction method described in Patent Document 1 can be restored quickly because the construction period is long. I could not do it.
本発明は、陸上でプレキャストコンクリートにより防波堤用構造物を作製し、台船等により施工場所に運搬して基礎マウンド上にクレーンにより設置し、グラウンドアンカーにより地盤に固定することで、従来の防波堤と同等の耐滑動性および耐転倒性を有する防波堤を短工期で構築可能な防波堤用構造物、防波堤の構築方法、および防波堤を提供することを目的とする。 The present invention creates a breakwater structure on the land using precast concrete, transports it to a construction site by a trolley etc., installs it on a foundation mound with a crane, and fixes it to the ground with a ground anchor, An object of the present invention is to provide a breakwater structure, a breakwater construction method, and a breakwater capable of building a breakwater having equivalent sliding resistance and tipping resistance in a short construction period.
上記目的を達成するために、本発明に係る防波堤用構造物の要旨は、プレキャストコンクリートで作製された防波堤用構造物であって、水底に設けられた基礎マウンドの頂部に接地する基礎部と、前記基礎部から略直立し、防波面を有する本体部と、前記基礎部および前記防波面に対し略直角に設けられた控え壁とを有し、前記本体部の頂部または前記基礎部から、前記水底に対してグラウンドアンカーを挿通可能とし、前記本体部が軽量化と波の力に耐えるために外洋側に寄って設けられるとともに、それによって本体部の控え壁における張り出し部分が外洋側に比較して港内側が大きくされていることである。 In order to achieve the above object, the gist of the structure for breakwaters according to the present invention is a structure for breakwaters made of precast concrete, and a foundation part that contacts the top of a foundation mound provided on the bottom of the water , A main body portion that is substantially upright from the base portion and has a wave-preventing surface; and a retaining wall provided substantially perpendicular to the base portion and the wave-preventing surface; from the top of the main body portion or the base portion; A ground anchor can be inserted into the bottom of the water, and the main body is provided closer to the open ocean side to withstand weight and wave forces, so that the overhanging portion of the retaining wall of the main body is compared to the open ocean side. The inside of the port is enlarged.
また、本発明に係る防波堤は、上記本発明に係る防波堤用構造物を緊張材により複数連結して構築されたことである。 Moreover, the breakwater according to the present invention is constructed by connecting a plurality of the breakwater structures according to the present invention with tension materials.
本発明によれば、防波堤を複数の防波堤用構造物で構成することで、それぞれの防波堤用構造物を軽量化することができる。また、陸上で作製した防波堤用構造物を台船等により施工場所に運搬し、グラウンドアンカーにより地盤に固定することで、従来の防波堤と同等の耐滑動性および耐転倒性を有する防波堤を、短工期で構築することができ、さらに、地震および津波により従来の防波堤が破壊された場合であっても、基礎マウンド上に本発明に係る防波堤用構造物を設置することで、早急に防波堤を修復することができる。
また、防波堤用構造物が軽量化され工期が短くなることで、安価に防波堤を構築することができる。
According to the present invention, each breakwater structure can be reduced in weight by configuring the breakwater with a plurality of breakwater structures. In addition, a breakwater structure that has the same sliding resistance and tipping resistance as a conventional breakwater can be shortened by transporting a breakwater structure manufactured on land to a construction site by a trolley etc. and fixing it to the ground with a ground anchor. Even if a conventional breakwater is destroyed by an earthquake and tsunami, the breakwater can be quickly restored by installing the breakwater structure according to the present invention on the foundation mound. can do.
Moreover, since the structure for breakwaters is reduced in weight and the construction period is shortened, a breakwater can be constructed at low cost.
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明に係る防波堤用構造物、防波堤の構築方法、および防波堤について詳細に説明する。 Hereinafter, a breakwater structure, a breakwater construction method, and a breakwater according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る防波堤用構造物の実施形態の一例を示す。防波堤用構造物10は、中実なプレキャストコンクリートからなり、基礎部12、本体部(躯体)14、および控え壁16により構成される。
基礎部12は、設置時に水底または地面に設けられた基礎マウンドの頂部に設置する底面を有し、上面側には後述する本体部14および控え壁16が接続されている。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of a breakwater structure according to the present invention. The
The
本体部14は、基礎部12上に略垂直に直立し、防波堤1(図2参照)として設置されたときに波を反射する作用を有する(以下、波を反射する面を防波面ともいう)。本体部14の厚さは、その下部側において基礎部12への接合端部、つまり、設置時の下面側に向かって厚くなっている。言い換えると、本体部14の頂部における水平方向の断面積よりも、基礎部との接合端部における水平方向の断面積の方が大きくなっている。
The
本体部14には、後述するグラウンドアンカー(アンカー)4を挿通するアンカー挿通部18、設置時に防波堤1の内外の海水を交換するための貫通孔20、および、設置時に複数の防波堤用構造物10を防波堤の長手方向に連結するための緊張材を挿通させる緊張材用貫通孔22が設けられている。
The
アンカー挿通部18は、本体部14の頂部、つまり、防波堤用構造物10の頂部から本体部14の略中心を通り、基礎部12へと貫通する貫通孔であり、一つまたは所定の間隔で複数設けられている。アンカー挿通部18には、防波堤1の設置時に後述するアンカー4が挿通される。なお、本実施形態では本体部14の頂部から本体部14の略中心を通り基礎部12へと貫通する貫通孔であるが、これに限定されず、防波堤用構造物10をアンカー4によって基礎マウンド上に固定することができればよく、例えば、基礎部12の上面から下面へと貫通する貫通孔でもよい。
The
貫通孔20は、設置時に防波堤1の内外の海水を交換するため、つまり港内の水質維持および浄化のための孔であり、本体部14の厚さ方向に垂直な面同士、つまり、防波堤1の長手方向に平行な面である港内側と外洋側との防波面24,24を結ぶように、防波堤1の長手方向に所定の間隔で上下2段に設けられている。貫通孔20は、防波堤としての機能に影響がない範囲で、港内と外洋との海水交換が可能であればどのような大きさ、配置、および数であってもよいが、フジツボ等の海洋生物が付着した場合に容易に取り除ける大きさであるのが好ましい。また、港内と外洋との海水交換が不要であれば、貫通孔20は設けなくてもよい。
The through-
緊張材用貫通孔22は、本体部14の下部、つまり、基礎部12との接続端部付近に、防波堤1の長手方向に貫通し、本体部14の中心に対して線対称となるよう2つ設けられている。また、緊張材用貫通孔22は、アンカー挿通部18と交差しない位置とされる。
緊張材用貫通孔22には、複数の防波堤用構造物10を連結するための緊張材が挿通され緊張されることで、防波堤用構造物10同士が強固に連結される。これにより、より耐滑動性および耐転倒性を高めることができる。なお、複数の防波堤用構造物10を連結する必要がなければ、緊張材用貫通孔22は設けなくてもよい。
The tension material through-
The tension material through-
控え壁16は、略三角形状であり基礎部12および本体部14の防波面24,24に対し、略直角に設けられている。つまり、控え壁16は本体部14がより波の力に耐えられるように、港内側の防波面24および外洋側の防波面24にそれぞれ設けられている。図1に示す実施形態では、控え壁16は防波堤の長手方向においてアンカー挿通部18と略同じ位置に設けられているが、これに限定されず、複数の防波堤用構造物を連結したときの、それぞれのアンカー挿通部18の中間付近に設けてもよい。
The
なお、防波堤用構造物10の作製時には、防波堤用構造物10全体を一体としてプレキャストコンクリートによって作製してもよいし、基礎部12、本体部14、および控え壁16を、それぞれ個別にプレキャストコンクリートによって作製し、ボルト等の締結具によって組み立てることで、防波堤用構造物10を構成するようにしてもよい。基礎部12、本体部14、および控え壁16をそれぞれ個別に作製した場合には、一体として作製した場合に比べて輸送効率を上げることができる。
When the
次に、本発明に係る防波堤の構築方法の第1実施形態を、図2を参照しながら説明する。 Next, a first embodiment of a breakwater construction method according to the present invention will be described with reference to FIG.
まず、本発明に係る防波堤用構造物10を、陸上でプレキャストコンクリートにより作製する。
作製された防波堤用構造物10は、クレーンにより台船に積載される。ここで、防波堤用構造物10の作製場所が港から遠い場合には、一旦トラックに積載して港まで運搬し、トラックから台船に積み替えを行う。
First, the
The produced
防波堤用構造物10を積載した台船は、防波堤の施工場所へと移動し、施工場所に到着すると台船に備え付けられたクレーンまたは他のクレーン船のクレーンによって、防波堤用構造物10は、基礎マウンド3上に載置される。ここで基礎マウンド3は、新設または津波等によって破壊された防波堤の設置場所に残存した既存の基礎マウンドを用いることができる。
The trolley loaded with the
図2(A)は、構築後の防波堤の断面を表す説明図である。
基礎マウンド3上に防波堤用構造物10を載置後、基礎マウンド3および支持地盤9に対して、防波堤用構造物10のアンカー挿通部18に対応する位置に、削孔機によりアンカー孔を削孔する。
続いて、アンカー挿通部18および削孔されたアンカー孔にアンカー4を挿入し、アンカー孔に別途挿入されたグラウト注入パイプ(図示しない)を用いてアンカー孔内にグラウトを充填し固化させて定着部5を形成する。グラウトの固化後、アンカー頭部4aでは、定着ナット等を用いてアンカー4に緊張力をかけて固定し、アンカー4の余剰の緊張材をカットする。その後、アンカー頭部4aには、防錆処理としてキャップなどを設ける。
FIG. 2A is an explanatory diagram showing a cross section of the breakwater after construction.
After placing the
Subsequently, the
また、図2(B)に示すように、複数の防波堤用構造物10を横方向に左右端部を連接して接続させた後に、適宜複数の防波堤用構造物10間に横方向(防波堤の長手方向)に挿通させる緊張材6を、防波堤用構造物10に設けた緊張材用貫通孔22を介して配設し、緊張材6を防波堤用構造物10側部の定着部において定着ナット等で緊張・定着させる。なお、防波堤用構造物10側部の定着部は、凹部に形成して、防波堤用構造物10側部の壁面から緊張材6の端部(定着部)が突出しないようにする。
このように、上記の構築方法を用いることで、防波堤1を構築することができる。
Further, as shown in FIG. 2 (B), a plurality of
Thus, the breakwater 1 can be constructed by using the construction method described above.
次に、本発明に係る防波堤の構築方法の第2実施形態を、図3を参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同一の構成要素および工程についてはその説明を省略する。 Next, a second embodiment of the breakwater construction method according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that description of the same components and steps as those in the first embodiment is omitted.
図3(A)は、本発明に係る防波堤の構築方法の第2実施形態における、構築後の防波堤1aの断面を表す説明図である。
本実施形態では、防波堤用構造物は前記防波堤用構造物10と異なり、控え壁16の配置が異なっていて複数の防波堤用構造物を連結したときの、それぞれのアンカー挿通部18間に設けられ、新たなアンカー4bを挿通するためのアンカー挿通部18aがアンカー挿通部18を中心に点対称に設けられ、貫通孔20が省略された防波堤用構造物10aを用いて説明するが、防波堤用構造物10にアンカー挿通部18aを設けたものを用いてもよい。
FIG. 3 (A) is an explanatory view showing a cross section of the
In this embodiment, the breakwater structure is different from the
まず、第1実施形態と同様に、防波堤用構造物10aが基礎マウンド3上に載置され、アンカー4を施工する。
防波堤用構造物10aに対してアンカー4が施工された後、防波堤用構造物10aから基礎マウンド3および支持地盤9に対して斜めにアンカー4bを施工する。つまり、アンカー4bの頭部(アンカー頭部4c,アンカー挿通部18a)は、図3(B)に示すように、港内側と外洋側の基礎部12に交互に設けられ、アンカー4bは、図3(A)に示す断面において、それぞれアンカー4と交差する方向に斜めに施工する。
アンカー4bは、アンカー4と同様に定着部5aを形成し、グラウトの固化後、アンカー頭部4cで定着ナット等を用いてアンカー4bに緊張力をかけて固定し、アンカー4bの余剰の緊張材をカットする。その後、アンカー頭部4cには、防錆処理としてキャップなどを設ける。
First, as in the first embodiment, the
After the
The
このように、鉛直方向のアンカー4だけでなく、斜め方向にもアンカー4bを設けることで、より耐滑動性および耐転倒性を高めた防波堤1aを構築することができる。
Thus, by providing not only the
次に、本発明に係る防波堤1bの構築方法の第3実施形態を、図4を参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同一の構成要素および工程についてはその説明を省略する。
Next, 3rd Embodiment of the construction method of the
図4(A)は、本発明に係る防波堤の構築方法の第3実施形態における、構築後の防波堤1bの断面を表す説明図である。
本実施形態は、図4(A)および(B)に示すように、防波堤用構造物として前記防波堤用構造物10と比べて本体部14が基礎部12の外洋側に寄って設けられ、控え壁16がそれに合わせて変形された防波堤用構造物10bを用いるものである。
FIG. 4A is an explanatory view showing a cross section of the
In this embodiment, as shown in FIGS. 4 (A) and (B), the
防波堤用構造物10bは、外洋側の控え壁16aに比較して、港内側の控え壁16bの張り出し部分を大きくすることで、第1実施形態の防波堤用構造物10と基礎部12の接地面積を同じとした場合、外洋側からの波の力により耐えられるようにしたものである。また、外洋側からの力に対して同一の耐滑動性および耐転倒性であれば、外洋側の基礎部および控え壁を小さくすることができるので、より軽量化することができ、材料費も安くすることができる。
The
防波堤用構造物10bを用いた防波堤1bは、第1実施形態と同様の防波堤の構築方法によって構築することができる。
このように、防波堤1bは防波堤1と比較して、より外洋側からの波の力に耐え、または、より軽量化することができる。
The
In this manner, the
なお、本発明に係る防波堤1,1a,1bは、控え壁の配置、海水交換用の貫通孔の有無、連結用の緊張材挿通孔の有無、アンカーの本数、およびアンカー施工方向等について、それぞれ組み合わせて適用してもよい。
また、上記の実施形態では、防波堤用構造物としてアンカー挿通部と控え壁の組が1つのものについて説明したが、これに限定されず、クレーンで運搬可能であればアンカー挿通部と控え壁の組は、より多数としてもよい。
The
In the above embodiment, the structure of the anchor insertion part and the retaining wall has been described as one structure for the breakwater. However, the present invention is not limited to this, and the anchor insertion part and the retaining wall can be transported by a crane. There may be more pairs.
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明に係る防波堤用構造物、防波堤の構築方法、および防波堤について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
The present invention is basically as described above.
As described above, the breakwater structure, the breakwater construction method, and the breakwater according to the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, changes may be made.
本発明に係る防波堤用構造物、防波堤の構築方法、および防波堤は、防波堤に限らず、湖水・沼の仕切り壁や水辺の擁壁などにも、広く適用できるものである。 The breakwater structure, the breakwater construction method, and the breakwater according to the present invention are not limited to breakwaters, and can be widely applied to partition walls of lakes and swamps, waterside retaining walls, and the like.
1,1a,1b 防波堤
3 マウンド
4,4b グラウンドアンカー(アンカー)
4a,4c アンカー頭部
5,5a 定着部
6 緊張材
9 支持地盤
10,10a,10b 防波堤用構造物
12 基礎部
14 本体部(躯体)
16,16a,16b 控え壁
18,18a アンカー挿通部
20 貫通孔
22 緊張材用貫通孔
24 防波面。
1, 1a,
4a,
16, 16a,
Claims (2)
水底に設けられた基礎マウンドの頂部に接地する基礎部と、
前記基礎部から略直立し、防波面を有する本体部と、
前記基礎部および前記防波面に対し略直角に設けられた控え壁と、を有し、
前記本体部の頂部または前記基礎部から、前記水底に対してグラウンドアンカーを挿通可能とし、
前記本体部が軽量化と波の力に耐えるために外洋側に寄って設けられるとともに、それによって本体部の控え壁における張り出し部分が外洋側に比較して港内側が大きくされていること、
を特徴とする防波堤用構造物。 A breakwater structure made of precast concrete,
A foundation that contacts the top of the foundation mound provided at the bottom of the water ;
A main body substantially upright from the base and having a wave-proof surface;
A retaining wall provided substantially perpendicular to the foundation and the wave-proof surface,
From the top of the main body or the base , a ground anchor can be inserted into the water bottom ,
The main body is provided near the open ocean side in order to withstand weight and wave force, and the overhanging part of the retaining wall of the main body is made larger on the port inner side than the open ocean side,
Breakwater structure characterized by.
を特徴とする防波堤。 It was constructed by connecting a plurality of breakwater structures according to claim 1 with tendons,
Breakwater characterized by .
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