JP6015950B2 - 多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造 - Google Patents
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Description
更に、コンクリートケーソンを捨石マウンドまでへの運搬の間のコンクリートケーソンの接合を維持するため、その接合面にゴム板状ケーソンマットを介在する技術が下記特許文献3に開示されている。
この引用文献3の技術は、コンクリートケーソンを運搬するための保護用のゴム板状ケーソンマットと、コンクリートケーソンとの接合であり、岸又は海中で複数段のコンクリートブロックを組積する堤体で、各段間のコンクリートブロックに弾性体を介在させることの耐震性の目的とその構造については何ら開示がなく、複数段にコンクリートブロックを組積したものに対して耐震性と制震性を与える技術的思想の開示がない。
1) コンクリートブロックを複数段組積した構造の堤体構造において、上下のコンクリートブロックの荷重負荷面間及び最下位のコンクリートブロックとコンクリートブロックが設置される地盤基礎との間に、静止摩擦係数及び動摩擦係数がともに高いゴム又はプラスチックの弾性体マットを介在させるとともに、上下に対向したブロックの相対的水平移動が所定距離以上とならないように移動を制止する係合部を上下に対向するコンクリートブロックに設け、コンクリートブロックと弾性体マットとの間の静止摩擦係数及び動摩擦係数を1.0以上とし、同弾性体マットの剪断弾性係数Gを1.0N/mm2以上とし、且つ弾性体ゴムのゴム硬さをA50以上として堤体の受圧面積によりゴムの厚さを調整(増減)して、更に下式で計算される弾性体マット全体の等価剛性KBの値を制御(変動)させて、地震動の卓越周波数と一致しないように共振周波数をずらすことを特徴とする、多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造
記
KB=G×Ae/Σte
ここで:G・・・弾性体マットのゴムの剪断弾性係数(KN/m2)
:Ae・・・各弾性体マットの合計受圧面積(m2)
:Σte・・・各弾性体マットの合計ゴム厚み(m)
2) 弾性体マットの剪断弾性係数Gが1.8N/mm2以上としたゴムマットを使用し、更に等価剛性KBを制御(変動)させた、前記1)記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造
3) 多段積みのコンクリートブロックの幅は30m以内の方塊ブロックであり、その質量は1000kg/個以上で段数は10段以内とした、前記1)又は2)いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造
4) 使用する弾性体マットはゴムマットで、その厚さは50mm以内とした、前記1)〜3)いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造
5) 堤体が、海中内に設けられた防波堤体である、前記1)〜4)いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造
6) 堤体が、その陸側背面に裏込材を設けた護岸である、前記1)〜4)いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造
にある。
本発明の堤体構造の各コンクリートブロックの質量は数〜100トン程であり、又弾性体マットは50mm以下の厚みの弾性ゴムマットで耐圧性は充分に耐えうるものである。
又、弾性体マットとしては、防舷材で一般に使用されている硬さA69,硬さA60,スタッドレスタイヤ相当の硬さA51,あるいはきわめて柔らかいものや、A70を越える硬いもの等種々のものがあるが、本願発明では硬さA50以上のものが使用される。
以下、本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。図1,2は、コンクリートブロックとして方塊ブロック(直方体状ブロック)を5段に上下方向に千鳥配列に組積した防波堤の堤体1の例である。
海底の基礎捨石Kと最下段のコンクリートブロックC1との間及び各段のコンクリートブロック間とに50mm厚みの弾性ゴムを使用した弾性体マットM1,M2,M3,M4,M5を介在させた例である。弾性体マットM1はその上方のコンクリートブロックC1に金具(図示せず)で固着され、基礎捨石Kの間に介在されている。他の弾性体マットM2,M3,M4,M5の寸法はブロック底面積の4.5m×2.0mである。そして、弾性体マットM2,M3,M4,M5の上面はその上方のコンクリートブロックC2,C3,C4,C5に金具(図示せず)で固着されていて滑り面は弾性体マットM2,M3,M4,M5の下面とその下方のコンクリートブロックのコンクリート上面との間となる。図中、Hは被覆石、Jは上部コンクリート、Nは根固方塊ブロック、Uは海底面である。
本実施例1の水平震動に対する耐震性と制震性を確認するため、モデル試験を行った。モデル堤体100は実施例1の1/25スケールで行った。
図5〜10に示された上記スイープ試験の応答加速度特性図の計測結果から、CASE−1〜6のモデルの共振振動数(周波数)は、下記の表4となった。
尚、ゴムの等価剛性KBを制御するには、剪断弾性係数Gと設置面積Ae及びゴムの厚さを変更する事により可能となる(等価剛性が大きくなると振動数が増大する)。
従って、ゴムの等価剛性KBを大きくするには、ゴムの剪断弾性係数Gを上げるか、設置面積Aeを大きくするか、ゴム厚さΣteを薄くする事により可能となる。
図11,12に示す海中に設置する直立消波ブロック堤の堤体2の実施例であり、基礎捨石201の上に弾性体マット202をブロック下面に固着した方塊状のコンクリートブロック203を1段目として設置し、その上に通水空間を有する直立消波ブロックであるコンクリートブロック205を2,3,4,5段として千鳥配列で組積している。弾性体マット204は各コンクリートブロック205の下面に固着している。最上段のコンクリートブロック205の上方には上部コンクリート206を設置している。コンクリートブロック205間及び最下段のコンクリートブロック203と2段目のコンクリートブロック205との間に、50mm程の水平遊びのある係合部であるホゾ207を設けている。弾性体マットとしては前記ゴムマットNo0,No2程のものを使用できる。尚、208は根固方塊ブロック、209は被覆石、210は海底面である。
C1,C2,C3,C4,C5 コンクリートブロック
K 基礎捨石
M1,M2,M3,M4,M5 弾性体マット
S 係合部
Sm 嵌合溝
St 嵌合突起
J 上部コンクリート
N 根固方塊ブロック
H 被覆石
U 海底面
100 モデル堤体
b1〜b5 モデル堤体のコンクリートブロック
m1〜m4 モデル堤体の弾性体マット
101 加振機
101a 振動台
101b 防護枠
101c シリンダーロッド
102 変位計測器
102a アームロッド
103 水平応答加速度計
104 垂直応答加速度計
2 直立消波ブロック堤の堤体
201 基礎捨石
202 弾性体マット
203 方塊状のコンクリートブロック
204 弾性体マット
205 直立消波ブロックであるコンクリートブロック
206 上部コンクリート
207 係合部であるホゾ
208 根固方塊ブロック
209 被覆石
210 海底面
3,4 護岸の堤体
301,401 裏込栗石
302,402 防砂布
303,403 陸地盤
310,410 海底面
311,411 基礎捨石
314,414 弾性体マット
315 方塊状のコンクリートブロック
316,416 上部コンクリート
317,417 係合部であるホゾ
413 方塊状のコンクリートブロック
415 直立消波ブロックであるコンクリートブロック
Claims (6)
- コンクリートブロックを複数段組積した構造の堤体構造において、上下のコンクリートブロックの荷重負荷面間及び最下位のコンクリートブロックとコンクリートブロックが設置される地盤基礎との間に、静止摩擦係数及び動摩擦係数がともに高いゴム又はプラスチックの弾性体マットを介在させるとともに、上下に対向したブロックの相対的水平移動が所定距離以上とならないように移動を制止する係合部を上下に対向するコンクリートブロックに設け、コンクリートブロックと弾性体マットとの間の静止摩擦係数及び動摩擦係数を1.0以上とし、同弾性体マットの剪断弾性係数Gを1.0N/mm2以上とし、且つ弾性体ゴムのゴム硬さをA50以上として堤体の受圧面積によりゴムの厚さを調整(増減)して、更に下式で計算される弾性体マット全体の等価剛性KBの値を制御(変動)させて、地震動の卓越周波数と一致しないように共振周波数をずらすことを特徴とする、多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造。
記
KB=G×Ae/Σte
ここで:G・・・弾性体マットのゴムの剪断弾性係数(KN/m2)
:Ae・・・各弾性体マットの合計受圧面積(m2)
:Σte・・・各弾性体マットの合計ゴム厚み(m) - 弾性体マットの剪断弾性係数Gが1.8N/mm2以上としたゴムマットを使用し、更に等価剛性KBを制御(変動)させた、請求項1記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造。
- 多段積みのコンクリートブロックの幅は30m以内の方塊ブロックであり、その質量は1000kg/個以上で段数は10段以内とした、請求項1又は2いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造。
- 使用する弾性体マットはゴムマットで、その厚さは50mm以内とした、請求項1〜3いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造。
- 堤体が、海中内に設けられた防波堤体である、請求項1〜4いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造。
- 堤体が、その陸側背面に裏込材を設けた護岸である、請求項1〜4いずれか記載の多段積みコンクリートブロックの耐震機能を向上させた堤体構造。
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