JP6127089B2 - 消波ブロック - Google Patents

Description

本発明は、波消し構造物を構築する消波ブロックに関する。

消波ブロックは、波消しブロック、根固ブロック等とも呼称され、海岸、河川等に敷き並べて、波浪エネルギを低減させる。
この種の消波ブロックは、中心から放射状に延びる４個の脚体を有してなるブロックであって、該ブロックの前記脚体の軸線は該ブロックの重心と合致するように構成されてなる消波ブロックにおいて、前記４個の脚体のうち、前記３個の脚体によって構成される略水平面中央部位に凹陥部を形成している（特許文献１の特許請求の範囲）。

また、円柱体から下外方向に３個の円錐台を設け、円柱体から上外方向に３個の円錐台を設け、１層積みにして消波する消波ブロック（特許文献２）がある。

特開２００９−５２３５８号公報 特開平１１−３２３８８０号公報

前記特許文献１の従来技術は、ブロックの上部では１個の脚体しか備えていないので、１面に多数個を並べる１層積工法では、上部側で十分な消波性能が得難く、従って、１層目に設置したブロック間にブロックを上下反転してクサビを打ち込むように２層目を設置しなければならない。
前記特許文献２の従来技術は、ブロックは上下部がともに十分な消波性能を発揮できるが、小さい円柱体から３個の円錐台が延設され、ブロックの中心部が詰まった形状になっているため、安定設置性及び脚部強度が低く、また、ブロックを多数個並べると空隙率が低下して消波性能を損なう恐れがある。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした消波ブロックを提供することを目的とする。
本発明は、安定設置性及び高空隙率を維持しながら消波性能及び脚部強度を高くできる消波ブロックを提供することを目的とする。

本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、上下面を有する胴体部２と、この胴体部２の周囲部に配置した３本の脚部３とを有し、各脚部３は胴体部２から下外方向に延びる下脚部４と、胴体部２から上方に延びる上脚部５とを有しており、前記下脚部４は内面４ａ及び外面４ｂが下外方向に傾斜しており、上脚部５は内面５ａが上外方向に傾斜しかつ外面５ｂが略垂直上方に延びていることを特徴とする。
第２に、前記上脚部５は上外方向に傾斜している内面５ａと胴体部２の上面２ｂとの接続部分にハンチ部１２を形成していることを特徴とする。

第３に、前記胴体部２は平面視略六角形であり、３本の脚部３は胴体部２の周囲に周方向等間隔に位置し、胴体部２の中心から下脚部４の底面４ｃの内側縁までの水平距離Ｌ１と、胴体部２の中心から上脚部５の天面５ｃの内側縁までの水平距離Ｌ２とは略等しくなっており、
胴体部２の外周部の脚部３間は、平面視において山形状に外方突出し、断面側面視において下面２ａと上面２ｂとから上下中央側へ台形状に外方突出していることを特徴とする。

第４に、前記胴体部２の下面２ａには、略中央の凹部７と、この凹部７を側面に開放する連通溝８とを形成しており、
前記胴体部２の上面２ｂには、略中央に上脚部５より低い突部９を形成していることを特徴とする。
第５に、前記突部９は上方先細りの略三角錐形であって、その３面は各上脚部５の内面５ａと略対面していることを特徴とする。

第６に、前記下脚部４の外面４ｂと上脚部５の外面５ｂとの間に、索体Ｓを掛合可能な掛合凹部１１を形成していることを特徴とする。

本発明によれば、安定設置性及び高空隙率を維持しながら消波性能及び脚部強度を高くできる。
即ち、消波ブロック１は、上下面を有する胴体部２の周囲部に配置した３本の脚部３が、下外方向に延びる下脚部４と胴体部２から上方に延びる上脚部５とを有するので、安定設置性及び高空隙率を維持しながら消波性能及び脚部強度を向上できる。

消波ブロック１の上脚部５は、内面５ａが上外方向に傾斜しかつ外面５ｂが略垂直上方に延びているので、落下時に上脚部５の付け根部分に加わる応力を減少できる。
消波ブロック１の３本の脚部３は、胴体部２の中心から下脚部４の底面４ｃの内側縁までの水平距離Ｌ１と、胴体部２の中心から上脚部５の天面５ｃの内側縁までの水平距離Ｌ２とは略等しいので、消波ブロックを安定的に２段積み可能になり、かつ、胴体部２の外周部の脚部３間が、平面視において山形状に外方突出し、断面側面視において台形状に外方突出しているので、胴体部２の強度を向上でき、かつ空隙率を良好にできる。

消波ブロック１は、胴体部２の下面２ａに凹部７と連通溝８とを形成し、胴体部２の上面２ｂに突部９を形成しているので、胴体部２の下面での揚圧力を減少し、上下面での消波性能を向上できる。
消波ブロック１は、突部９が上脚部５の内面５ａと略対面する略三角錐形であるので、２本の上脚部５の間から３本目の上脚部５に向かって寄せる波浪を、３本目の上脚部５に至る前に小突部の角部で予備消波することができる。

消波ブロック１は、下脚部４の外面４ｂと上脚部５の外面５ｂとの間に掛合凹部１１を形成しているので、掛合凹部１１にワイヤ等の索体Ｓを掛合して、消波ブロックを容易に転置することができる。
消波ブロック１は、胴体部２の上面２ｂと上脚部５の内面５ａとの接続部分にハンチ部１２を形成しているので、上脚部５の構造強度を向上できかつコンクリートの打設が容易になる。

本発明の第１実施形態を示す正面図である。 同斜視図である。 同平面図である。 同底面図である。 同背面図である。 図５のＸ−Ｘ線断面図である。 第１実施形態の消波ブロックの右側面図である。 第１実施形態の消波ブロックの積み重ね状態を示す背面図である。 多数個の消波ブロックの敷設図である。 本発明の第２実施形態を示す正面図である。 同斜視図である。 同平面図である。 同底面図である。 同背面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜９において、第１実施形態の消波ブロック１を示しており、消波ブロック１は、３点支持型コンクリートブロックであって、平面視略六角形の胴体部２と、この胴体部２の周囲部に周方向等間隔に配置した３本の脚部３とを有し、２層積工法でも使用できるが、主に１層積工法に用いられる。

図１〜６において、胴体部２は平面視略六角形であり、１２０°偏位した３辺にそれぞれ脚部３の上下中央部が連結されており、各脚部３は胴体部２から下外方向に延びる下脚部４と、胴体部２から上方に延びる上脚部５とを有し、下脚部４と上脚部５との区切り目の外面には掛合凹部１１が形成されている。
図５において、脚部３は、掛合凹部１１から下脚部４の下端までの寸法Ｈ１と掛合凹部１１から上脚部５の上端までの寸法Ｈ２とは、略同一にしてもよいが、寸法Ｈ１の方が若干長くなっている。

胴体部２の下面２ａから下脚部４の下端までの寸法Ｋ１と胴体部２の上面２ｂから上脚部５の上端までの寸法Ｋ２とは、同一又は略等しくなっており、胴体部２の上下方向の寸法Ｊは下脚部４及び上脚部５の寸法Ｋ１、Ｋ２より３０％前後長くなっている。
下脚部４は内面４ａ、外面４ｂ、底面４ｃ及び左右側面を有し、外面４ｂと底面４ｃとが略平行な略四角柱形状であり、内面４ａ及び外面４ｂが下外方向に傾斜（例えば、水平線に対して５５〜６０°傾斜）している。

上脚部５は内面５ａ、外面５ｂ、天面５ｃ及び左右側面を有し、上方先細りの台形（先細り四角柱形状）であり、内面５ａが上外方向に傾斜し、外面５ｂが略垂直上方に延びている。消波ブロック１を敷設したときに、上脚部５の外面５ｂは敷設面に対して略垂直になる。
下脚部４の左右側面と上脚部５の左右側面とは略面一になって連続しており、下脚部４及び上脚部５の全角部は、Ｒ面取りでもよいが、角面取りが施されている。

下脚部４の内面４ａと上脚部５の内面５ａとは上下略対称形状であり、胴体部２の中心から下脚部４の底面４ｃの内側縁までの水平距離Ｌ１と、胴体部２の中心から上脚部５の天面５ｃの内側縁までの水平距離Ｌ２とは略等しくなっている。
上脚部５の外面５ｂは実質的に垂直であり、その下端から掛合凹部１１を介在して下脚部４の外面４ｂが下外方向に傾斜して位置する。下脚部４の外面４ｂと上脚部５の外面５ｂとの間に形成された掛合凹部１１は、ワイヤ等の索体Ｓを掛合可能な窪みであり、図２に示すように、３本の脚部３の掛合凹部１１に渡って索体Ｓを掛けて、消波ブロック１を吊り上げることができる。

上脚部５の内面５ａと胴体部２の上面２ｂとの接続部分（挟角を形成する部分）には、
断面三角形状のハンチ部１２を形成している。このハンチ部１２は上脚部５の根元部分の構造強度を向上するとともに、コンクリート型枠で上脚部５と胴体部２との間へコンクリートを流すときに、流れが容易になる。
下脚部４はその底面４ｃが上脚部５の天面５ｃの面積より広く、天面５ｃより外側方へ大きく張り出した形態となっている。従って、下脚部４と上脚部５とは非対称形状である。

消波ブロック１は、２本の下脚部４が接地した状態で３本目の下脚部４が上方から落下するような衝撃が加わった場合、３本目の下脚部４の着地時にはその上側の上脚部５に多大な落下衝撃が加わる。この衝撃は上脚部５の付け根部分（胴体部２との接続部位）に集中する。
上脚部５が上外向き傾斜して下脚部４のように外広がり状になっていると、上脚部５の根元には付け根部分を中心に上側が外側方へ倒れるような、即ち、片持ちはりに曲げ荷重が作用したようなモーメントが発生し、上脚部５を付け根部分から破壊する応力集中が生じる。これに対して上脚部５が実質的に垂直になっていると、上脚部５の重心Ｂ（図６に示す。）は掛合凹部１１から離れて胴体部２の近くに位置し、上脚部５の付け根部分にかかる応力は垂直荷重が主となり、モーメントが発生せず、掛合凹部１１における外向き引張応力が小さくなり、上脚部５の破壊が免れる。掛合凹部１１の存在は上脚部５の根元部分の強度を低下させるが、ハンチ部１２が根元部分の強度を補っている。

図７は、コンクリートの養生時に消波ブロック１の上に他の消波ブロック１を載置して２段積みの仮置き状態を示しており、下段の消波ブロック１の上脚部５と上段の消波ブロック１の下脚部４とは、上脚部５の天面５ｃの内側縁と下脚部４の底面４ｃの内側縁とを位置合わせすることができ、安定的に２段積みをしておくことができる。
前記胴体部２は外周部に３本の脚部３が連結され、その脚部３間は外周面として外方に露出しており、この外周面は単一の平坦面ではなく、脚部３間外周部は平面視において山形状に外方突出（図２〜４に示す。）し、断面側面視において下面２ａと上面２ｂとから上下中央側へ台形状に外方突出（図１、２、６に示す。）している。胴体部２は外周部が山形状に外方突出していることにより体積を大きくし、強度を高くしている。

この胴体部２の外周部の脚部３間形状は、消波ブロック１の敷設状態での空隙率に大きく関与しており、平面視山形状の外方突出部分の突出量を調整したり、断面側面視台形状の断面積を調整したりすることにより、空隙率を調整することができる。
胴体部２の下面２ａと上面２ｂとは、下脚部４の底面４ｃと上脚部５の天面５ｃと平行であり、胴体部２の下面２ａには、略中央の凹部７と、この凹部７を側面に開放する連通溝８とを形成しており、胴体部２の上面２ｂには、略中央に上脚部５より低い突部９を形成している。

前記凹部７は底面視略三角形であり、その三角頂部に連通溝８の一端が接続されており、連通溝８の他端は脚部３間で胴体部２の外周面に開口している。この凹部７及び連通溝８は、それらが無い場合よりも、胴体部２の下面での揚圧力を減少でき、脚部３間で側方から波浪が入り得ることにより波消しをすることができる。
前記突部９は上方先細りの略三角錐形であって、その３面は各上脚部５の内面５ａと略対面しており、三角頂部が脚部３間で外側方に向いているので、２本の上脚部５の間から３本目の上脚部５に向かって寄せる波浪を、３本目の上脚部５に至る前に小突部の角部で予備消波することができる。

消波ブロック１は図８に示すように、下段の消波ブロック１の上脚部５間に上段の消波ブロック１の下脚部４を入り込ませるように２段積み又は３段積みをすることが可能であり、そのときは下段の消波ブロック１の突部９に上段の消波ブロック１の凹部７が嵌合す
ることになる。
なお、前記段積みを可能にするために、胴体部２は外周面と下面２ａ及び上面２ｂとの角部に、積み重ねられる消波ブロック１の下脚部４及び上脚部５との干渉を回避するための面取りが施されている。

図９において、消波ブロック１の敷設は、２個の消波ブロック１の下脚部４が平行に隣接する又は突き合わさるように、３個の消波ブロック１の下脚部４が突き合わさるように、２又は３個の消波ブロック１の下脚部４が１個の消波ブロック１の胴体部２の外周部に突き合わさるように噛み合わせ配置する。１層積みの場合は、このように敷設してブロック同士を互いに拘束させる。

このような敷設状態で空隙率が５０〜７０％、好ましくは５５〜６５％になるように、消波ブロック１の形状が決定されている。空隙率を５５％より大きくすることにより反射率や超波量を減少でき、また土石の流出も減少でき、空隙率を６５％より小さくすることにより波高伝達率を小さくできる。
図１０〜１４に示す第２実施形態の消波ブロック１は、第１実施形態と同様に、平面視略六角形の胴体部２と、この胴体部２の周囲部に周方向等間隔に配置した３本の脚部３とを有し、各脚部３は胴体部２から下外方向に延びる下脚部４と、胴体部２から上方に延びる上脚部５とを有する。

下脚部４の外面４ｂと上脚部５の外面５ｂとの間には、索体Ｓを掛合可能な掛合凹部は存在しなく、区切り目Ａが存在し、この区切り目Ａは胴体部２の上下略中央に位置している。即ち、脚部３は、区切り目Ａから下脚部４の下端までの寸法Ｈ３と区切り目Ａから上脚部５の上端までの寸法Ｈ４とが、同一又は略等しくなっている。
上脚部５は内面５ａ、外面５ｂ、天面５ｃ及び左右側面を有し、上方先細りの台形（先細り四角柱形状）であり、内面５ａが上外方向に傾斜し、外面５ｂが略垂直上方に延びている。消波ブロック１を敷設したときに、上脚部５の外面５ｂは敷設面に対して略垂直になる。

下脚部４の左右側面と上脚部５の左右側面とは面一になって連続しており、下脚部４及び上脚部５の全角部は、角面取りが施されている。下脚部４の内面４ａと上脚部５の内面５ａとは上下略対称形状になっている。
上脚部５の外面５ｂは実質的に垂直であり、その下端から下脚部４の外面４ｂが下外方向に傾斜して位置する。下脚部４はその底面４ｃが上脚部５の天面５ｃの面積より広く、天面５ｃより外側方へ大きく張り出した形態となっている。従って、下脚部４と上脚部５とは非対称形状である。

前記胴体部２は外周部に３本の脚部３が連結され、その脚部３間は平面視山形状の外周面として外方に露出しており、断面側面視において下面２ａと上面２ｂとから上下中央側へ台形状に外方突出している。
胴体部２の下面２ａと上面２ｂとは、下脚部４の底面４ｃと上脚部５の天面５ｃと平行であり、胴体部２の下面２ａには、略中央の凹部７と、この凹部７を側面に開放する連通溝８とを形成しており、胴体部２の上面２ｂには、略中央に上脚部５より低い上方先細りの略三角錐形の突部９を形成している。

第２実施形態の消波ブロック１は、敷設のために着地した時、その上側の上脚部５に加わる衝撃はその根元部分に集中するが、上脚部５と胴体部２との接続部位には掛合凹部が存在しないので、応力集中はなく、ハンチ部がなくとも上脚部５の根元部分の強度は高くなっている。
また、上脚部５が実質的に垂直になっているので、上脚部５の重心Ｂは区切り目Ａから
離れて胴体部２の近くに位置し、上脚部５の根元部分にかかる応力は垂直荷重が主となり、モーメントが発生せず、区切り目Ａにおける外向き引張応力が小さくなり、上脚部５の破壊が免れる。

前記第２実施形態の消波ブロック１は、第１実施形態と同様に、図７の２段積みの仮置き状態にしたり、図８に示すように、下段の消波ブロック１の上脚部５間に上段の消波ブロック１の下脚部４を入り込ませるように２段積み又は３段積みをしたりすることができ、また図９に示す密接敷設も可能である。また、３本の脚部３の区切り目Ａにワイヤ等の索体を掛合可能であり、消波ブロックを索体で吊り下げて転置することもできる。

なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜１４に示すように構成することが最良である。しかし、前記第１、第２実施形態に限定されるものではなく、胴体部２及び脚部３の形状、寸法、角度等を種々変形することができる。
例えば、胴体部２の中心から下脚部４の底面４ｃの内側縁までの水平距離Ｌ１を、胴体部２の中心から上脚部５の天面５ｃの内側縁までの水平距離Ｌ２より短くしてもよい。

また、胴体部２の下面２ａや上面２ｂを平坦にしたり、胴体部２の外周部の脚部３間を平坦な外側面にしたりしてもよい。脚部３は、胴体部２の下面２ａから下脚部４の下端までの寸法Ｋ１と胴体部２の上面２ｂから上脚部５の上端までの寸法Ｋ２とを、胴体部２の上下方向の寸法Ｊと同一又は略等しくしてもよい。
また、下脚部４は、外面４ｂの傾斜角度を内面４ａの傾斜角度より僅かに大きくして、胴体部２側から底面４ｃ側へ先細りの台形（先細り四角柱形状）に形成してもよい。掛合凹部１１は溝底が断面角形状に形成されているが、断面円弧形状にしても良い。

１ 消波ブロック
２ 胴体部
２ａ 下面
２ｂ 上面
３ 脚部
４ 下脚部
４ａ 内面
４ｂ 外面
４ｃ 底面
５ 上脚部
５ａ 内面
５ｂ 外面
５ｃ 天面
７ 凹部
８ 連通溝
９ 突部
１１ 掛合凹部
１２ ハンチ部
Ｓ 索体
Ａ 区切り目

Claims (6)

1. 上下面を有する胴体部（２）と、この胴体部（２）の周囲部に配置した３本の脚部（３
   ）とを有し、各脚部（３）は胴体部（２）から下外方向に延びる下脚部（４）と、胴体部（２）から上方に延びる上脚部（５）とを有しており、
   前記下脚部（４）は内面（４ａ）及び外面（４ｂ）が下外方向に傾斜しており、上脚部（５）は内面（５ａ）が上外方向に傾斜しかつ外面（５ｂ）が略垂直上方に延びていることを特徴とする消波ブロック。
2. 前記上脚部（５）は上外方向に傾斜している内面（５ａ）と胴体部（２）の上面（２ｂ）との接続部分にハンチ部（１２）を形成していることを特徴とする請求項１に記載の消波ブロック。
3. 前記胴体部（２）は平面視略六角形であり、３本の脚部（３）は胴体部（２）の周囲に周方向等間隔に位置し、胴体部（２）の中心から下脚部（４）の底面（４ｃ）の内側縁までの水平距離（Ｌ１）と、胴体部（２）の中心から上脚部（５）の天面（５ｃ）の内側縁までの水平距離（Ｌ２）とは略等しくなっており、
   胴体部（２）の外周部の脚部（３）間は、平面視において山形状に外方突出し、断面側面視において下面（２ａ）と上面（２ｂ）とから上下中央側へ台形状に外方突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の消波ブロック。
4. 前記胴体部（２）の下面（２ａ）には、略中央の凹部（７）と、この凹部（７）を側面に開放する連通溝（８）とを形成しており、
   前記胴体部（２）の上面（２ｂ）には、略中央に上脚部（５）より低い突部（９）を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の消波ブロック。
5. 前記突部（９）は上方先細りの略三角錐形であって、その三面は各上脚部（５）の内面（５ａ）と略対面していることを特徴とする請求項４に記載の消波ブロック。
6. 前記下脚部（４）の外面（４ｂ）と上脚部（５）の外面（５ｂ）との間に、索体（Ｓ）を掛合可能な掛合凹部（１１）を形成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の消波ブロック。

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