JP6659489B2

JP6659489B2 - 防波構造物

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Publication number: JP6659489B2
Application number: JP2016146160A
Authority: JP
Inventors: 啓荻野; 保人片岡; 直美神田; 圭安藤; 田中　敦; 田中　　敦
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-07-26
Also published as: JP2018016966A

Description

本発明は、防波構造物に関する。

従来、海岸に設置された波返し機能を有する防波構造物が知られている。下記特許文献１には、このような防波構造物の一例が示されている。

下記特許文献１に示された防波構造物は、沖に面して海底等に立設され、静水面よりも上方に突出する高さを有するケーソンと、当該ケーソンの天端面上にその天端面から上方へ突出するように設けられたパラペットとを有する。パラペットは、沖側を向く波返し面を有している。この波返し面は、勾配が連続的に変化する曲面である。波返し面の下端近傍から上下方向の中間位置までの領域は上方へ向かうに従って陸側へ後退し、波返し面の前記中間位置から上端近傍までの領域は前記中間位置から上方へ向かうに従って沖側へ迫り出している。沖側から防波構造物に打ち寄せてケーソンを越えた波は、パラペットの波返し面に当たって上昇しつつその波返し面に沿って反転して沖側へ返されるようになっている。

特開２０１１−２５２３３５号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された防波構造物では、打ち寄せる波が大きい場合にはその波がパラペットを越える可能性がある。その対策として、例えば、より高さの大きいパラペットを設けて陸側への越波流量を低減することが考えられるが、当該高さの増加分だけ防波構造物越しの眺望が阻害される可能性がある。

本発明の目的は、防波構造物越しの良好な眺望を確保しつつ、防波構造物全体を乗り越えて当該防波構造物の陸側へ至る越波流量を低減することが可能な防波構造物を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明による防波構造物は、海岸沿いに設置される防波構造物であって、海岸に立設される下部防波壁と、前記下部防波壁上に設置され、上側へ向かうにつれて沖側へ迫り出す形状をなし、波を受ける上部防波壁と、前記上部防波壁と一体的に設けられるとともに前記上部防波壁から陸側へ突出し、前記下部防波壁に固定されるフレームと、前記上部防波壁との間に当該上部防波壁を乗り越えた波の水の流入を許容するように上向きに開放された排水空間をあけて前記上部防波壁の陸側の位置に設けられた陸側壁と、を備えている。

この防波構造物では、上部防波壁とその上部防波壁の陸側の位置に設けられた陸側壁との間に上向きに開放された排水空間が設けられるので、大きな波が上部防波壁を乗り越えた場合であっても、その波の水を排水空間に流入させることができる。このため、沖側から防波構造物全体を乗り越えて当該防波構造物に対して陸側の領域へ至る波の水の流量である越波流量を低減できる。そして、この防波構造物では、排水空間の機能によって越波流量を低減できることから、越波流量を抑制するために防波構造物の高さを必要以上に増大させなくてもよい。このため、この防波構造物によれば、防波構造物越しの良好な眺望を確保しつつ、防波構造物全体を乗り越えて当該防波構造物の陸側へ至る越波流量を低減できる。また、この防波構造物では、当該防波構造物のうちで波返しに寄与しない上部防波壁の陸側の領域に排水空間が形成されているので、防波構造物の波返し機能を維持しながら、前記越波流量を低減できる。

前記防波構造物は、前記下部防波壁上で前記上部防波壁の陸側の面及び前記フレームを覆って当該上部防波壁及び当該フレームを陸側から支える背後構造体をさらに備え、前記排水空間は、前記背後構造体の陸側の面と前記陸側壁の沖側の面との間の空間であってもよい。

また、前記防波構造物は、前記下部防波壁上で前記陸側壁と一体的に形成され、前記上部防波壁の陸側の面及び前記フレームを覆って当該上部防波壁及び当該フレームを陸側から支える背後構造体をさらに備え、前記排水空間は、前記陸側壁と前記背後構造体が一体となった構造物によって囲まれた空間であってもよい。

これらの構成によれば、上部防波壁が受ける波に対する当該上部防波壁の強度を背後構造体によって高めつつ、防波構造物中において上部防波壁の陸側の領域を利用して排水空間を設けることができる。

前記防波構造物は、前記排水空間に流入した水を前記防波構造物の海側の空間へ導く排水管をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、排水空間に流入した波の水を排水管を通じて防波構造物の海側の空間へ排水できる。このため、排水空間に水が溜まって溢れるのを防ぐことができる。

この場合において、防波構造物は、前記排水空間から前記排水管内を通って前記防波構造物の海側の空間へ水が流れるのを許容する一方、前記防波構造物の海側の空間から前記排水管内を通って前記排水空間へ水が流れるのを阻止するように前記排水管に設けられた逆流防止弁をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、排水空間に流入した水は排水管を通じて防波構造物の海側の空間へ排水できる一方、大きな波が防波構造物に打ち寄せたり、潮位が排水管の高さ位置を越えたときには海水が防波構造物の海側の空間から排水管を通って排水空間へ流れ込むのを阻止できる。

前記防波構造物は、前記排水空間の上端の開口を覆いつつ前記排水空間への水の透過を許容するグレーチング蓋をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、防波構造物越しの良好な眺望を確保しつつ、防波構造物の陸側へ至る越波流量を低減できる効果を維持したまま、排水空間の開口を覆うグレーチング蓋上の人の通行が可能となる一方、上部防波壁を越えた波の水はグレーチング蓋を透過させて排水空間に流入させることができる。また、グレーチング蓋は、その格子間の間隔を越えた大きさの異物は透過させないので、当該構成によれば、そのような異物の排水空間への落ち込みを防ぐことができる。

前記防波構造物は、前記排水空間の上端の開口よりも上側へ突出するパラペットを有することが好ましい。

この構成によれば、上部防波壁を乗り越えた波の陸側への進行をパラペットによって抑制できる。このため、防波構造物全体を乗り越えて陸側へ至る越波流量をより低減できる。

この場合において、前記パラペットは、前記排水空間の上端の開口よりも陸側の位置に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、上部防波壁を乗り越えた波の水が排水空間の開口の上を陸側へ通過するような場合であっても、パラペットによって、その波の水が防波構造物の陸側へ進行するのを抑制できるとともに、その波の水が排水空間に流入するようにその波の水の進行の向きを変えることができる。このため、排水空間による排水効果を促進できる。

以上のように、本発明によれば、防波構造物越しの良好な眺望を確保しつつ、防波構造物全体を乗り越えて当該防波構造物の陸側へ至る越波流量を低減することが可能な防波構造物を提供できる。

本発明の第１実施形態による防波構造物とその周辺の領域の防波面に直交する方向における縦断面図である。第１実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。第１実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。第１実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。第１実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。本発明の第２実施形態による防波構造物とその周辺の領域の防波面に直交する方向における縦断面図である。第２実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。第２実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。第２実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。第２実施形態による防波構造物の施工方法を説明するための図である。本発明の第３実施形態による防波構造物とその周辺の領域の防波面と直交する方向における縦断面図である。本発明の第４実施形態による防波構造物とその周辺の領域の防波面と直交する方向における縦断面図である。排水空間とパラペットによる越波流量の低減効果を調べた水理実験の結果を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態による防波構造物１とその周辺の領域の縦断面が示されている。当該第１実施形態による防波構造物１は、海岸沿いに設置され、陸側への波の進行を防ぐものである。防波構造物１は、背後壁２と、下部防波壁４と、複数の防波ブロック６と、背後構造体８と、複数の排水管２０と、複数の逆流防止弁２１と、複数のグレーチング蓋２６とを備える。

背後壁２は、海岸沿いに立設された壁体であり、防波構造物１の陸側の端から海の沖側へ向かって所定の厚みの範囲を占めている。背後壁２は、陸地の地盤に接している。また、背後壁２は、後述する上部防波壁１４の陸側の位置、詳しくは後述する背後構造体８の陸側の位置に設けられた陸側壁３と、当該背後壁２のうち陸側壁３以外の部分、すなわち当該背後壁２のうち陸側壁３よりも下側の全ての部分である基部５とを有する。

陸側壁３のうち上下方向の所定の中間位置以下の部分と基部５は、海岸沿いに元々設置されていた既設護岸１００からなる。すなわち、防波構造物１は、既設護岸１００を利用して作製されている。既設護岸１００は、鉄筋コンクリート製であり、海岸の地盤に据え付けられた基礎１０１と、その基礎１０１上に立設された壁体１０２とを有する。

陸側壁３の前記中間位置以下の部分は、既設護岸１００の壁体１０２の上部によって形成されている。そして、陸側壁３の前記中間位置よりも上側の部分は、壁体１０２上に設けられた嵩上げ部１０によって形成されている。嵩上げ部１０は、コンクリート製であり、壁体１０２の上端の天面１０３上に設けられて当該壁体１０２と一体となっている。嵩上げ部１０は、壁体１０２の天面１０３から上方へ突出している。嵩上げ部１０は、海岸に沿って延びるように壁体１０２の天面１０３を覆っている。

下部防波壁４は、海岸において背後壁２の沖側に立設されて波を受けるものである。下部防波壁４は、波から受ける荷重を背後壁２へ伝達可能な形態で施工される。具体的には、下部防波壁４は、背後壁２のうち基部５の沖側の面を覆い、その基部５と一体となるように鉄筋コンクリートで形成されている。下部防波壁４の下部は、基礎１０１の沖側に隣接した位置で地中に埋設されている。

下部防波壁４は、海の沖側を向いて波を受ける面である下部防波面４ａと、当該下部防波壁４の上端に位置する天面４ｂとを有する。下部防波面４ａは、上側へ向かうに従って陸側へ向かうように傾斜した平面である。天面４ｂは、略水平な平面であり、既設護岸１００の壁体１０２の天面１０３から一段低い位置にある。

複数の防波ブロック６は、海岸沿いに並んで隣り合うように下部防波壁４の天面４ｂ上に設置される。各防波ブロック６は、コンクリート製の上部防波壁１４と、鋼製のフレーム１２とを有する。

上部防波壁１４は、下部防波壁４の天面４ｂ上に設置されて波を受け、その受けた波を沖側へ返す波返し機能を有するものである。具体的には、上部防波壁１４は、上側へ向かうにつれて沖側へ迫り出す形状をなす。上部防波壁１４は、沖側を向いて波を受ける面である上部防波面１４ａを有し、この上部防波面１４ａが上側へ向かうにつれて沖側へ滑らかに迫り出す湾曲面状（凹面状）をなす。この上部防波面１４ａの形状により上部防波壁１４の波返し機能がもたらされる。

複数の防波ブロック６の上部防波壁１４は、海岸沿いに隣り合って並んでおり、それらの上部防波面１４ａは海岸に沿って連続している。また、上部防波面１４ａと下部防波壁４の下部防波面４ａとは連続し、これらの上部防波面１４ａ及び下部防波面４ａによって防波構造物１全体の防波面１ａ、すなわち防波構造物１の波を受ける面が形成されている。防波面１ａに当たった波は、その防波面１ａに沿って上昇し、上部防波面１４ａに沿って反転して沖側へ返されるようになっている。

フレーム１２は、上部防波壁１４と一体的に設けられ、上部防波壁１４から陸側へ突出している。具体的には、フレーム１２は、図略の曲板部と、突出部１３とを有する。

曲板部は、上部防波面１４ａに沿った湾曲形状をなす鋼板であり、上部防波壁１４中に埋め込まれている。換言すれば、曲板部を覆うようにコンクリート製の上部防波壁１４が形成され、その曲板部の湾曲形状に沿って上部防波面１４ａが形成されている。

突出部１３は、曲板部から陸側へ延び、上部防波壁１４から陸側へ突出している。突出部１３の底部は、アンカー１８によって上部防波壁１４の上端部に固定されている。突出部１３の上端部は、上部防波壁１４の上端部に比較的近い高さ位置にある。

以上のように、防波ブロック６がコンクリート製の上部防波壁１４と鋼製のフレーム１２との複合体からなることにより、防波ブロック６は外力に対して高い粘り強さを持っている。このため、防波ブロック６が津波の波力のような大きな外力を受ける場合であっても、当該防波ブロック６の脆性破壊を防げるようになっている。

背後構造体８は、各防波ブロック６を海に対して背後から、すなわち陸側から支えるものである。背後構造体８は、コンクリート製であり、下部防波壁４の天面４ｂ上で上部防波壁１４の陸側に設けられ、海岸に沿って延びている。背後構造体８は、各防波ブロック６の上部防波壁１４の陸側の面及び各防波ブロック６のフレーム１２の突出部１３全体を覆って上部防波壁１４及びフレーム１２を陸側から支えている。換言すれば、背後構造体８は各防波ブロック６と一体となっており、各防波ブロック６の突出部１３は背後構造体８中に埋まっている。また、背後構造体８は、下部防波壁４の天面４ｂとフレーム１２の突出部１３の底部との間に入り込んで下部防波壁４と突出部１３とを相互に繋いでいる。背後構造体８の天面は、上部防波壁１４の天面と略面一になっている。背後構造体８の天面及び上部防波壁１４の天面と陸側壁３の天面は、ほぼ同じ高さ位置にある。

背後構造体８は、陸側壁３との間に排水空間２４をあけて陸側壁３の沖側の位置に設けられている。すなわち、前記陸側壁３は、背後構造体８との間、換言すれば上部防波壁１４との間に排水空間２４をあけて陸側の位置に設けられている。排水空間２４は、沖側から上部防波壁１４及び背後構造体８を陸側へ乗り越えた波の水を排水するための空間である。排水空間２４は、海岸沿いに延びる溝状をなし、沖側から上部防波壁１４及び背後構造体８を乗り越えた波の水の流入を許容するように上向きに開放されている。

排水空間２４の沖側の端は背後構造体８の陸側の面によって画定され、排水空間２４の陸側の端は陸側壁３の沖側の面によって画定されている。すなわち、排水空間２４は、背後構造体８の陸側の面と陸側壁３の沖側の面との間の空間である。排水空間２４の沖側の端を画定する背後構造体８の陸側の面は、概ね下方へ向かうに従って陸側へ向かうように傾斜している。背後構造体８の上端の陸側の縁部と陸側壁３（嵩上げ部１０）の上端の沖側の縁部とによって、排水空間２４の上端の開口が画定されている。この開口から排水空間２４に波の水が流入するようになっている。

複数の排水管２０は、排水空間２４に流入した水を防波構造物１の沖側の空間へ導くものである。各排水管２０は、下部防波壁４に埋め込まれている。複数の排水管２０は、排水空間２４が延びる方向、すなわち海岸に沿う方向において、ある間隔おきに設置されている。各排水管２０の一端は、下部防波壁４の上端部のうち背後構造体８の陸側の面と陸側壁３の沖側の面との間に位置する領域に設けられている。この各排水管２０の一端の開口は、排水空間２４の底部に繋がっている。また、各排水管２０の他端は、下部防波壁４の上部の下部防波面４ａ近傍に設置されている。この各排水管２０の他端の開口は、下部防波面４ａの沖側の空間に開放されている。

各排水管２０は、総体的にはその一端から他端へ向かうに従って下方へ向かうように傾斜しており、その両端間の複数個所で傾斜の勾配が変化している。この各排水管２０の傾斜により、排水空間２４から各排水管２０の一端の開口を通って各排水管２０内に流入した水が各排水管２０の他端へ流れ、その他端の開口から下部防波面４ａの沖側の空間へ放出されるようになっている。

各排水管２０には、逆流防止弁２１が設けられている。具体的には、逆流防止弁２１は、各排水管２０の前記他端の近傍、すなわち各排水管２０の出口近傍に設けられている。逆流防止弁２１は、排水管２０内において当該逆流防止弁２１に対して排水空間２４側の位置から下部防波面４ａの沖側の空間へ向かう水の流れは許容する一方、当該逆流防止弁２１の沖側の位置から排水管２０内を通って排水空間２４へ向かう水の流れは阻止する。すなわち、逆流防止弁２１は、排水空間２４から排水管２０内を通って防波構造物１の海側の空間へ水が流れるのを許容する一方、防波構造物１の海側の空間から排水管２０内を通って排水空間２４へ水が流れるのを阻止するように排水管２０に設けられている。この逆流防止弁２１が各排水管２０に設けられていることにより、排水空間２４内に流入した水は当該排水空間２４から各排水管２０を通じて海へ排水される一方、大きな波が防波面１ａに打ち寄せた時や潮位が各排水管２０の高さ位置を越えた時には海水が防波構造物１の海側の空間から各排水管２０を通って排水空間２４へ流れ込むのが阻止される。

グレーチング蓋２６は、排水空間２４の上端の開口を覆う格子状の蓋である。複数のグレーチング蓋２６は、排水空間２４が延びる方向、すなわち海岸に沿う方向に並んで配置され、背後構造体８の上端の陸側の縁部と陸側壁３（嵩上げ部１０）の上端の沖側の縁部との間に嵌め込まれている。グレーチング蓋２６は、排水空間２４への水の透過を許容する一方、その格子間の間隔よりも大きな異物が排水空間２４へ落ち込むのを阻止する。また、グレーチング蓋２６は、その上を人が通行可能な強度を有する。

次に、当該第１実施形態による防波構造物１の施工方法について説明する。

図２に示すように、防波構造物１の一部として利用される既設護岸１００が海岸に設置されている。

この既設護岸１００の基礎１０１の沖側に隣接した地盤を掘削して除去する。そして、その地盤を除去したスペースに、既設護岸１００から沖側へ間隔をあけて型枠を設置する。そして、その設置した型枠と既設護岸１００の沖側の面との間の空間において配筋を行うとともに、既設護岸１００に複数の差し筋を設置する。各差し筋は、既設護岸１００の沖側の面から突出するように既設護岸１００に設置する。その後、型枠と既設護岸１００の沖側の面との間の空間にコンクリートを打設することにより、既設護岸１００の沖側の面を覆う下部防波壁４（図３参照）を施工する。なお、下部防波壁４のコンクリートの打設前には、前記型枠と既設護岸１００の沖側の面との間の空間のうち下部防波壁４の上部が形成される領域に、逆流防止弁２１付きの複数の排水管２０をそれらの排水管２０が取るべき位置及び姿勢に配設する。これにより、前記のようにコンクリートを打設することによって施工された下部防波壁４の上部には、複数の排水管２０が埋め込まれて設置される。下部防波壁４の施工後には、前記のように地盤を除去してできたスペースのうち下部防波壁４によって占有されていないスペースを埋め戻す。

一方、防波構造物１を施工する現場に複数の防波ブロック６を用意する。これらの防波ブロック６は例えば工場等で製造し、その製造した防波ブロック６を現場に搬送する。

次に、図４に示すように、下部防波壁４の天面４ｂ上に複数の防波ブロック６を設置する。この際、複数の防波ブロック６が海岸に沿って並ぶようにそれらの防波ブロック６を天面４ｂ上に設置する。下部防波壁４には複数のアンカー１８を当該下部防波壁４の天面４ｂから突出するように取り付けておき、そのアンカー１８に防波ブロック６のフレーム１２の突出部１３の底部を結合させる。これにより、アンカー１８を介してフレーム１２を下部防波壁４に固定する。

その後、既設護岸１００の壁体１０２の天面１０３上に嵩上げ部１０を施工して陸側壁３を形成するとともに、背後構造体８を下部防波壁４の天面４ｂ上の上部防波壁１４の陸側の位置において陸側壁３との間に排水空間２４を残すように施工する（図５参照）。

具体的には、嵩上げ部１０を施工するための型枠として、壁体１０２の上端部の陸側の面に沿って当該壁体１０２の天面１０３よりも上側へ突出する陸側の型枠と、壁体１０２の上端部の沖側の面に沿って当該壁体１０２の天面１０３よりも上側へ突出する沖側の型枠とを設置する。また、背後構造体８を施工するための型枠を、下部防波壁４の天面４ｂ上に各防波ブロック６の突出部１３の陸側の端縁から陸側に離し且つ壁体１０２から沖側に離して設置する。そして、嵩上げ部１０の施工用の陸側の型枠と沖側の型枠との間のスペースにコンクリートを打設することにより、嵩上げ部１０を形成する。また、背後構造体８の施工用の型枠と各防波ブロック６の上部防波壁１４の陸側の面との間のスペースにコンクリートを打設することにより、背後構造体８を形成する。前記のように形成した嵩上げ部１０と壁体１０２の上部からなる陸側壁３と、前記のように形成した背後構造体８との間に、排水空間２４が形成される。

最後に、複数のグレーチング蓋２６（図１参照）を、それらのグレーチング蓋２６が排水空間２４の長手方向に並ぶように、排水空間２４の上端の開口を画定する背後構造体８の上端の陸側の縁部と陸側壁３（嵩上げ部１０）の上端の沖側の縁部との間に嵌め込む。

以上のようにして当該第１実施形態による防波構造物１が施工される。

当該第１実施形態による防波構造物１では、上部防波壁１４とその上部防波壁１４の陸側の位置に設けられた陸側壁３との間に上向きに開放された排水空間２４が設けられるので、大きな波が沖側から上部防波壁１４の上端を乗り越えた場合であっても、その波の水を排水空間２４に流入させることができる。このため、沖側から防波構造物１全体を乗り越えて当該防波構造物１の陸側の領域へ至る波の水の流量である越波流量を低減できる。しかも、排水空間２４の機能によって越波流量を低減できることから、越波流量を抑制するために防波構造物１の高さを必要以上に増大させなくてもよい。このため、防波構造物１越しの良好な眺望を確保しつつ、防波構造物１の陸側への越波流量を低減できる。

また、当該第１実施形態では、防波構造物１のうちで波返しに寄与しない上部防波壁１４の陸側の領域に排水空間２４が設けられている。このため、防波構造物１の波返し機能を確保しながら、防波構造物１の陸側への越波流量を低減できる。

また、当該第１実施形態では、上部防波壁１４の陸側の面及びフレーム１２の突出部１３全体を覆って上部防波壁１４を陸側から支える背後構造体８が設けられているので、この背後構造体８によって波に対する上部防波壁１４の耐力を強化することができる。しかも、当該第１実施形態では、背後構造体８の陸側の面によって排水空間２４の沖側の端が画定される。すなわち、当該第１実施形態では、背後構造体８で上部防波壁１４の耐力を強化しつつ、その背後構造体８を排水空間２４を画定するための構造体として利用できる。

また、当該第１実施形態による防波構造物１は、排水空間２４に流入した水を下部防波面４ａの沖側の空間へ導く排水管２０を備えているので、排水空間２４に流入した波の水を排水管２０を通じて海へ排出できる。このため、排水空間２４に水が溜まって溢れるのを防ぐことができる。

また、排水管２０には逆流防止弁２１が設けられているので、排水空間２４内の水は排水管２０を通じて海へ排水できる一方、大きな波が防波面１ａに打ち寄せた時や潮位が排水管２０の高さ位置を越えた時には海水が防波面１ａの沖側の空間から排水管２０を通って排水空間２４へ流れ込むのを阻止できる。

また、当該第１実施形態による防波構造物１では、排水空間２４の上端の開口をグレーチング蓋２６が覆っている。このため、防波構造物１越しの良好な眺望を確保しつつ、防波構造物１の陸側へ至る越波流量を低減できる効果を維持したまま、グレーチング蓋２６上の人の通行が可能となる一方、上部防波壁１４を乗り越えた波の水はグレーチング蓋２６を透過させて排水空間２４に流入させることができる。また、グレーチング蓋２６は、その格子間の間隔を越えた大きさの異物は透過させないので、そのような異物の排水空間２４への落ち込みを防ぐことができる。

（第２実施形態）
図６には、本発明の第２実施形態による防波構造物１とその周辺の領域の縦断面が示されている。この第２実施形態による防波構造物１では、背後構造体８が下部防波壁４と後述のように上部１０２ａが除去された後の既設護岸１００の壁体１０２の上で陸側壁３と一体的にコンクリートで形成され、排水空間２４はその陸側壁３と背後構造体８が一体となった構造物３０によって囲まれた空間となっている。以下、当該第２実施形態による防波構造物１の構成について具体的に説明する。

当該第２実施形態による防波構造物１は、既設護岸１００を利用して作製されているという点では前記第１実施形態による防波構造物１と共通している。ただし、当該第２実施形態による防波構造物１は、既設護岸１００の壁体１０２の上部１０２ａが除去され、その上部１０２ａが除去された後の既設護岸１００を用いて作製されている。

上部１０２ａが除去された後の壁体１０２の天面１０３ａと下部防波壁４の天面４ｂとは、ほぼ同じ高さ位置に設けられている。上部防波壁１４の陸側で壁体１０２の天面１０３ａ及び下部防波壁４の天面４ｂの上に前記構造物３０が設けられている。構造物３０が有する背後構造体８は、上部防波壁１４の陸側の面とフレーム１２の突出部１３全体を覆って当該上部防波壁１４及びフレーム１２を陸側から支えている。

排水空間２４は、前記構造物３０によって囲まれることにより画定されている。具体的に、この第２実施形態では、各防波ブロック６のフレーム１２の突出部１３の高さ方向の寸法が、前記第１実施形態における突出部１３の高さ方向の寸法よりも小さい。これにより、前記構造物３０のうちの突出部１３の上側に当該突出部１３と干渉しない領域が確保され、その領域に排水空間２４が設けられている。すなわち、排水空間２４がフレーム１２の突出部１３の直上にその突出部１３と干渉しないように設けられ、当該排水空間２４の深さが前記第１実施形態における排水空間２４の深さよりも小さくなっている。

このように排水空間２４が構成されることによって、前記第１実施形態のように突出部１３の陸側に排水空間２４を設ける場合に必要となる領域が不要になる。このため、海岸線及び上下方向に直交する方向における構造物３０の寸法を小さくすることができる。

構造物３０の天面、すなわち背後構造体８の天面及び陸側壁３の天面は、上部防波壁１４の天面とほぼ同じ高さ位置にある。排水空間２４の上端の開口は、この構造物３０の天面に形成されている。すなわち、排水空間２４の上端の開口は、背後構造体８の上端部と陸側壁３の上端部との間に形成されている。

また、当該第２実施形態では、排水管２０が排水空間２４の底部の沖側に隣接した位置から沖側へ向かって上部防波面１４ａへ延びている。すなわち、排水管２０の一端は、背後構造体８のうち排水空間２４の底部の沖側に隣接する部位に設けられている。この排水管２の一端の開口は、排水空間２４の底部に繋がっている。排水管２０の他端は、上部防波壁１４における上部防波面１４ａ近傍の位置に設置されている。この排水管２の他端の開口は、上部防波面１４ａの沖側の空間に開放されている。排水管２０は、背後構造体８と上部防波壁１４を貫通している。排水管２０は、その一端から他端へ向かうに従って、すなわち沖側へ向かうに従って下方へ向かうように傾斜している。排水管２０の傾斜の勾配は、排水管２０全体で略一定になっている。排水管２０は、フレーム１２の突出部１３よりも上側に配置されている。

当該第２実施形態による防波構造物１の前記以外の構成は、前記第１実施形態による防波構造物１の構成と同様である。

次に、当該第２実施形態による防波構造物１の施工方法について説明する。

当該第２実施形態では、まず、既設護岸１００の壁体１０２の上部１０２ａ（図７参照）を掘削機械等により除去する。

次に、既設護岸１００の基礎１０１の沖側に隣接した地盤を掘削して除去した後、前記第１実施形態の場合と同様にして既設護岸１００の沖側にコンクリートを打設し、その既設護岸１００と一体となる下部防波壁４（図８参照）を施工する。この下部防波壁４は、その天面４ｂが前記のように上部１０２ａを除去した後の壁体１０２の天面１０３ａと略面一になるように施工する。

また、複数の防波ブロック６を、防波構造物１を施工する現場に用意する。当該第２実施形態では、排水管２０を取り付けた状態の複数の防波ブロック６を現場に用意する。例えば、各防波ブロック６を工場で製造する際にその防波ブロック６に排水管２０を取り付け、その排水管２０が取り付けられた状態の防波ブロック６を現場に搬送する。

その後、図９に示すように、排水管２０が取り付けられた状態の複数の防波ブロック６を下部防波壁４の天面４ｂ上に設置する。この防波ブロック６の設置工程は、前記第１実施形態における防波ブロック６の設置工程と同様である。

次に、図１０に示すように、下部防波壁４の天面４ｂ及び壁体１０２の天面１０３ａの上で上部防波壁１４の陸側に、背後構造体８と陸側壁３を一体的に有する構造物３０を施工する。この時、背後構造体８と陸側壁３との間に排水空間４を残すように構造物３０を施工する。

具体的には、構造物３０の陸側壁３の陸側の側面を形成するための陸側型枠を壁体１０２の陸側の側面の上方で地面から突出するように設置する。また、その設置した陸側型枠と上部防波壁１４の陸側の面との間のスペースにおいて、排水空間２４を残すための型枠、すなわち排水空間２４を囲む排水空間用型枠を設置する。この排水空間用型枠は、防波ブロック６の突出部１３から上側へ間隔をあけて設置する。また、排水空間用型枠を設置する際、各防波ブロック６の上部防波壁１４から陸側へ延びる排水管２０の先端を排水空間用型枠で囲まれた空間の底部の沖側に隣接する位置にセットし、その排水管２０の姿勢を当該排水管２０が取るべき傾斜姿勢に設定する。

その後、上部防波壁１４と排水空間用型枠との間及び陸側型枠と排水空間用型枠との間に生コンクリートを流し込む。この生コンクリートは、上部防波壁１４と陸側型枠との間で排水空間用型枠の下側の空間にも充填され、各防波ブロック６のフレーム１２の突出部１３全体を覆うとともにその突出部１３の底部と下部防波壁４の天面４ｂとの間にも入り込む。このコンクリートが固化することにより構造物３０が形成され、その構造物３０の天面において開口した排水空間２４が当該構造物３０に形成される。

最後に、排水空間２４の上端の開口を覆うように複数のグレーチング蓋２６を背後構造体８の上端の陸側の縁部と陸側壁３の上端の沖側の縁部との間に嵌め込む。

当該第２実施形態による防波構造物１の施工方法の前記以外の構成は、前記第１実施形態による防波構造物１の施工方法と同様である。

当該第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
図１１には、本発明の第３実施形態による防波構造物１とその周辺の領域の縦断面が示されている。この第３実施形態による防波構造物１は、基本的には前記第１実施形態による防波構造物１と同様の構成を有し、それに加えて、排水空間２４の上端の開口の上を通過した波の水が陸側へ進行するのを抑制するためのパラペット４０を有する。

具体的に、パラペット４０は、排水空間２４の上端の開口の陸側に隣接して設けられ、その排水空間２４の上端の開口よりも上側、換言すれば上部防波壁１４の天面、背後構造体８の天面及びグレーチング蓋２６の上面よりも上側に突出している。詳しくは、パラペット４０は、陸側壁３から上方へ延びている。すなわち、パラペット４０は、陸側壁３の嵩上げ部１０の高さ方向の寸法が第１実施形態における嵩上げ部１０の高さ方向の寸法よりも増大されることによって形成されている。このパラペット４０は、海岸線に沿う方向、すなわち陸側壁３の長手方向に延びている。

当該第３実施形態による防波構造物１の以上の構成以外の構成は、前記第１実施形態による防波構造物１の構成と同様である。

当該第３実施形態による防波構造物１では、上部防波壁１４を乗り越えた波の水が排水空間２４の上端の開口の上を陸側へ通過しようとする場合であっても、パラペット４０によって、その波の水が防波構造物１の陸側へ進行するのを抑制できるとともに、その波の水が排水空間２４に流入するようにその波の水の進行の向きを変えることができる。このため、防波構造物１の陸側への越波流量をより低減できる。

当該第３実施形態の防波構造物１によって得られるこれ以外の効果は、前記第１実施形態の防波構造物１によって得られる効果と同様である。

（第４実施形態）
図１２には、本発明の第４実施形態による防波構造物１とその周辺の領域の縦断面が示されている。この第４実施形態による防波構造物１は、基本的には前記第２実施形態による防波構造物１と同様の構成を有し、それに加えて、パラペット４０を有する。このパラペット４０は、前記第３実施形態におけるパラペット４０と同様の機能を有するものである。

具体的に、パラペット４０は、排水空間２４の上端の開口の陸側に隣接して設けられ、その排水空間２４の上端の開口よりも上側、換言すれば上部防波壁１４の天面、背後構造体８の天面及びグレーチング蓋２６の上面よりも上側に突出している。詳しくは、パラペット４０は、構造物３０の陸側壁３が前記第２実施形態における陸側壁３よりも上方まで延ばされることによって形成されている。すなわち、パラペット４０は、構造物３０の陸側壁３と一体的に形成されている。また、パラペット４０は、海岸線に沿う方向、すなわち陸側壁３の長手方向に延びている。

当該第４実施形態による防波構造物１の以上の構成以外の構成は、前記第２実施形態による防波構造物１の構成と同様である。

当該第４実施形態による防波構造物１では、前記第３実施形態による防波構造物１と同様、パラペット４０によって、波の水が防波構造物１の陸側へ進行するのを抑制できるとともに、その波の水が排水空間２４に流入するようにその波の水の進行の向きを変えることができる。このため、防波構造物１の陸側への越波流量をより低減できる。

当該第４実施形態の防波構造物１によって得られるこれ以外の効果は、前記第２実施形態の防波構造物１によって得られる効果と同様である。

（排水空間とパラペットによる越波流量の低減効果の実証実験）
防波構造物に排水空間を設けることによる越波流量の低減効果及び排水空間に加えてパラペットを設けることによる越波流量の低減効果を実証するための水理実験を行った。以下、その水理実験について説明する。

この水理実験では、防波構造物の複数の簡易なモデルを作製し、その作製したモデルを実験に供した。実験に供した複数のモデルは、本発明による防波構造物の特徴を備えた第１〜第３モデル、及び、第１〜第３モデルの比較対象となる比較モデルである。

第１モデルは、前記各実施形態の防波構造物の上部防波壁と同様の特徴を持つ上部防波壁を有するとともに、その上部防波壁の陸側の位置に上向きに開放された排水空間を有する。この第１モデルでは、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離が２．０ｍに設定されている。

第２モデルは、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離が３．０ｍに設定されていること以外は、第１モデルと同様の構成を有する。

第３モデルは、排水空間の上端の開口の陸側に隣接して上方へ突出するパラペットを有すること以外は、第２モデルと同様の構成を有する。すなわち、この第３モデルでは、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離が３．０ｍに設定され、且つ、前記パラペットが設けられている。

比較モデルは、排水空間を持っていないこと以外は、第１モデルと同様の構成を有する。すなわち、この比較モデルでは、排水空間が設けられていないとともに、パラペットも設けられていない。

以上のような第１〜第３モデル及び比較モデルについて、各モデルの設置場所の海底勾配や打ち寄せる波の条件を同一に設定した水理実験をそれぞれ行い、各モデルで生じた越波流量を測定した。図１３には、その第１〜第３モデル及び比較モデルについての測定結果から得た、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離と越波流量比との相関関係が示されている。

越波流量比は、比較モデルについての越波流量に対する第１〜第３モデルの各々についての越波流量の比、すなわち比較モデルで測定された越波流量で第１〜第３モデルの各々で測定された越波流量を除することによって得た値である。なお、比較モデルの越波流量比は１．０として図１３に表している。

図１３に示されているように、第１モデルでは越波流量比が０．５付近になっていて１．０よりも小さいことから、防波構造物に排水空間を設けることによって、排水空間を持たない比較モデルのような防波構造物に比べて越波流量を低減できることが判る。

また、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離が３．０ｍである第２モデルの越波流量比は同水平距離が２．０ｍである第１モデルの越波流量比よりも小さい。このことから、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離が大きくなることによって、すなわち排水空間の開口の範囲が大きくなることによって、越波流量をより低減できることが判る。

また、上部防波壁の沖側の先端から排水空間の上端の開口の陸側の端までの水平距離が同じ３．０ｍである第２モデルと第３モデルを比較すると、第３モデルの越波流量比は第２モデルの越波流量比よりも僅かに小さくなることが判る。よって、パラペットを設けることにより越波流量の低減効果を向上できることが判る。

本発明による防波構造物は、前記のようなものに必ずしも限定されない。本発明による防波構造物の構成として、例えば以下のような構成を採用可能である。

排水空間２４には、当該排水空間２４に流入した水の透過を許容する充填物、例えば砕石等が充填されていてもよい。

また、排水管２０が防波ブロック６の上部防波壁１４を貫通している形態の防波構造物１について、必ずしも、防波ブロック６の製造時に排水管２０を防波ブロック６に取り付けなくてもよく、例えば、防波構造物１を施工する現場に防波ブロック６を搬送した後、排水管２０を防波ブロック６に取り付けたり、防波ブロック６を下部防波壁４上に設置した後、排水管２０を防波ブロック６に取り付けたりしてもよい。この場合、防波ブロック６の製造時に上部防波壁１４に排水管２０を通すための孔を形成しておき、防波ブロック６を現場に搬送した後、上部防波壁１４に形成された孔に排水管２０を挿入することによって防波ブロック６に排水管２０を取り付けたり、防波ブロック６を下部防波壁４上に設置した後、上部防波壁１４に形成された孔に排水管２０を挿入することによって防波ブロック６に排水管２０を取り付けたりすればよい。

パラペットが設けられる位置は、必ずしも排水空間２４の上端の開口の陸側に限定されない。例えば、排水空間２４の上端の開口の沖側にパラペットが設けられていてもよい。この場合には、パラペットによって、排水空間２４の開口の沖側の位置で陸側へ進行する波の流量を低減できる。このため、この場合も、防波構造物１の陸側へ至る越波流量を低減できる。

１防波構造物
３陸側壁
４下部防波壁
８背後構造体
１２フレーム
１４上部防波壁
２０排水管
２１逆流防止弁
２４排水空間
２６グレーチング蓋
４０パラペット

Claims

海岸沿いに設置される防波構造物であって、
海岸に立設される下部防波壁と、
前記下部防波壁上に設置され、上側へ向かうにつれて沖側へ迫り出す形状をなし、波を受ける上部防波壁と、
前記上部防波壁と一体的に設けられるとともに前記上部防波壁から陸側へ突出し、前記下部防波壁に固定されるフレームと、
前記上部防波壁との間に当該上部防波壁を乗り越えた波の水の流入を許容するように上向きに開放された排水空間をあけて前記上部防波壁の陸側の位置に設けられた陸側壁と、を備えた、防波構造物。
前記下部防波壁上で前記上部防波壁の陸側の面及び前記フレームを覆って当該上部防波壁及び当該フレームを陸側から支える背後構造体をさらに備え、
前記排水空間は、前記背後構造体の陸側の面と前記陸側壁の沖側の面との間の空間である、請求項１に記載の防波構造物。
前記下部防波壁上で前記陸側壁と一体的に形成され、前記上部防波壁の陸側の面及び前記フレームを覆って当該上部防波壁及び当該フレームを陸側から支える背後構造体をさらに備え、
前記排水空間は、前記陸側壁と前記背後構造体が一体となった構造物によって囲まれた空間である、請求項１に記載の防波構造物。
前記排水空間に流入した水を前記防波構造物の海側の空間へ導く排水管をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の防波構造物。
前記排水空間から前記排水管内を通って前記防波構造物の海側の空間へ水が流れるのを許容する一方、前記防波構造物の海側の空間から前記排水管内を通って前記排水空間へ水が流れるのを阻止するように前記排水管に設けられた逆流防止弁をさらに備える、請求項４に記載の防波構造物。
前記排水空間の上端の開口を覆いつつ前記排水空間への水の透過を許容するグレーチング蓋をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の防波構造物。
前記排水空間の上端の開口よりも上側へ突出するパラペットを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の防波構造物。
前記パラペットは、前記排水空間の上端の開口よりも陸側の位置に配置されている、請求項７に記載の防波構造物。