JP6769730B2 - 連結構造及び連結方法 - Google Patents

Description

本発明は、遮水壁を護岸に連結する技術に関する。

特許文献１に記載された工法は、矢板を所定の位置に配置する工程と、矢板の外側で護岸と矢板との間に別の矢板を連接して、護岸、矢板及び別の矢板によって２重締切部分を形成する工程と、２重締切部分の内周面に沿ってシート部材を配置する工程と、２重締切部分のシート部材の内側に中詰土砂を充填する工程と、護岸及び矢板で包囲された部分から排水してドライワークを行う工程と、２重締切部分内の中詰土砂、矢板及びシート部材を撤去する工程とを含む。

特開２０００−３２８５３３号公報

特許文献１において、従来は護岸の一部を取り壊してその護岸に食い込むようにして矢板を設置していたのに対し、特許文献１に記載された工法では、矢板の端部を護岸から離して設置したうえで、さらに別の矢板と形成した２重締切部分に中詰土砂を充填することで遮水を実現している。しかし、この構造では、地震や津波などによって地盤や海水が想定外に変形乃至変化して、中詰土砂の土圧を上回る力が働いた場合、矢板の端部と護岸とが衝突して破損するなどの要因により、遮水性が失われるおそれがある。そもそも特許文献１に記載された工法は、一時的な仮締切のためのものであるから地震等への対策を考慮していないが、永続的な本締切のための構造においては地震等への対策が極めて重要である。
そこで、本発明は、例えば地震や津波などの発生時であっても、護岸と遮水壁との相対的変位に追随して伸縮しない鋼矢板等の部材で、その護岸とその遮水壁とを連結した場合に比べて、護岸と遮水壁との連結部分における遮水性を維持し易くすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、護岸と、当該護岸から遠ざかる方向に延伸し、当該護岸に接していない遮水壁とを連結する連結構造であって、一方の端部が前記護岸に固定された固定壁部材であって、前記遮水壁から前記護岸に平行な方向に所定距離だけ離れた位置において、前記一方の端部から他方の端部へと前記護岸から遠ざかる方向に延伸する固定壁部材と、前記固定壁部材と前記遮水壁とを連結し、前記固定壁部材に比べて可撓性がある部材であって、当該固定壁部材と当該遮水壁との相対的変位に追随して伸縮する可撓壁部材と、を備え、前記可撓壁部材は、前記固定壁部材と前記遮水壁とをそれぞれ異なる位置において連結する１つの第１の可撓壁部材、及び２つの第２の可撓壁部材を含み、前記１つの第１の可撓壁部材は、前記固定壁部材における前記遮水壁と対向する面に設けられた第１継手と、前記遮水壁における前記固定壁部材と対向する面の、前記第１継手よりも前記護岸に近い位置に設けられた第２継手と、に架け渡され、前記２つの第２の可撓壁部材のうちの一方は、前記遮水壁における前記護岸に対向する端部に設けられた第３継手と、前記固定壁部材における前記遮水壁に対向する面の、前記第３継手よりも前記護岸に近い位置に設けられた第４継手と、に架け渡され、前記２つの第２の可撓壁部材のうちの他方は、前記固定壁部材における前記護岸と反対側の端部に設けられた第５継手と、前記遮水壁における前記固定壁部材に対向する面の、前記第５継手よりも前記護岸から遠い位置に設けられた第６継手と、に架け渡される連結構造を提供する。

前記第１及び第２の可撓壁部材の間に配置された遮水材を備えていてもよい。

前記第１及び第２の可撓壁部材がそれぞれ異なる方向に延伸するようにしてもよい。

本発明によれば、例えば地震や津波などの発生時であっても、護岸と遮水壁との相対的変位に追随して伸縮しない鋼矢板等の部材で、その護岸とその遮水壁とを連結した場合に比べて、護岸と遮水壁との連結部分における遮水性を維持し易くなる。

護岸１に遮水壁２が連結された様子を示す平面図。 正面図（図１のＡ方向）、 右側面図（図１のＢ方向）。 連結構造４の平面図。 変形追随性鋼矢板１００の平面図。 連結構造４の作用を示す図。 変形例に係る連結構造の平面図。

本発明を実施するための形態の一例について説明する。本実施形態は、護岸と、当該護岸から遠ざかるように延伸し、当該護岸に接していない遮水壁とを連結する連結構造の一例を示すものである。

図１は、護岸１に遮水壁２が連結された様子を示す平面図である。図２は、正面図であり（図１のＡ方向）、図３は、右側面図である（図１のＢ方向）。本実施形態では、護岸１に取水口３が設けられており、取水口３を取り囲むように遮水壁２が設けられる。護岸１は、鋼矢板、鋼管矢板、コンクリート壁など、いかなるもので形成されていてもよい。取水口３は、海や河川などから工場や発電所などに水を取り入れるためのものであり、取水口３から陸側へ向かって水路が設けられている。遮水壁２は、護岸１に接しておらず、後述する連結構造４により護岸１に連結される。

遮水壁２は、津波の引き波によって水位が低下した期間においても取水口３から取水可能な水位を保つための貯留堰としての機能を有する。そのため、遮水壁２は、その上端が取水口３の上端及び下端よりも高い位置に位置するように形成されている。ただし、津波が発生していないときには干潮時でも遮水壁２が取水を妨げないように、遮水壁２は、その上端が干潮時の水位よりも低い位置に位置するように形成されている。遮水壁２は、コンクリート壁、鋼管矢板など、いかなるもので形成されていてもよい。

なお、本発明を上記以外の用途に適用してもよい。例えば、水中構造物を施工する際にドライ環境を形成するための仮締切において、地震や津波等への対策が求められる場合には、その仮締切の遮水壁において本発明を適用してもよい。この場合の遮水壁は、その上端が満潮時でも水面より高い位置に位置するように形成される。また、図示した例では、平面視において遮水壁が左右対称の形状であるが、左右対称でない遮水壁に本発明を適用してもよい。つまり、本発明においては、遮水壁の高さ、形状、用途は限定されない。

図４は、連結構造４の平面図である。連結構造４は、固定壁部材５と可撓壁部材６とを含む。固定壁部材５は、一方の端部５ａが護岸１に固定されており、遮水壁２から護岸１に平行な方向に所定距離だけ離れた位置において、一方の端部５ａ（護岸１に固定された端部）から他方の端部５ｂへと護岸１から遠ざかる方向に延伸されている。固定壁部材５は、例えば護岸１から直角な方向に延伸されたコンクリート壁である。固定壁部材５と護岸１との接続部は、ゴムなどで遮水されていることが望ましい。固定壁部材５の下端は、水底の地盤に根入れされていることが望ましい。

可撓壁部材６は、固定壁部材５と遮水壁２とを連結し、固定壁部材５に比べて可撓性がある部材である。可撓壁部材６は、例えば長手方向に対して垂直な方向に伸縮性を備えることで外力による変形に追随し得る変形追随性鋼矢板で形成されている。この例では、可撓壁部材６は、３つの変形追随性鋼矢板を継手で結合して形成されているが、２つ以下又は４つ以上の変形追随性鋼矢板で形成されていてもよい。

図５は、変形追随性鋼矢板１００の平面図である。紙面に垂直な方向が、変形追随性鋼矢板１００の長手方向である。（ａ）は、変形追随性鋼矢板１００に長手方向に対して垂直な方向に伸縮が生じていない状態を示す。連結構造４の施工完了時には、この状態となる。地震や津波などの外力により固定壁部材５と遮水壁２との間に相対的な変位が生じた場合、変形追随性鋼矢板１００を長手方向に対して垂直な方向に伸縮させる力が作用する。（ｂ）は、変形追随性鋼矢板１００が伸ばされた状態を示す。（ｃ）は、変形追随性鋼矢板１００が縮められた状態を示す。また、（ｄ）は、（ａ）〜（ｃ）とは別の変形追随性鋼矢板１００に長手方向に対して垂直な方向に伸縮が生じていない状態、（ｅ）は、その変形追随性鋼矢板１００が伸ばされた状態、（ｆ）は、その変形追随性鋼矢板１００が縮められた状態を示す。

図５（ａ）〜（ｃ）に示した変形追随性鋼矢板１００は、いわゆるハット形の鋼矢板を第１部材１０と第２部材２０に分割したものである。第１部材１０は、継手部１１を有しており、この継手部１１が、他の変形追随性鋼矢板１００の第２部材２０が有する継手部２１と連結される。第１部材１０と第２部材２０とは、伸縮手段であるゴム部材３０で連結されており、外力により第１部材１０と第２部材２０が離間した場合でも、ゴム部材３０により遮水性が保たれる。また、図５（ｄ）〜（ｆ）に示した変形追随性鋼矢板１００は、図５（ａ）〜（ｃ）とは異なる形状の第１部材１０１と第２部材２０１に分割された構成である。第１部材１０１と第２部材２０１とは、ゴム部材３０１で連結されており、外力により第１部材１０１と第２部材２０１が離間した場合でも、ゴム部材３０１により遮水性が保たれる。

図４の説明に戻る。可撓壁部材６は、第１の可撓壁部材６Ａと第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃとに区別される。固定壁部材５における遮水壁２と対向する面に、第１継手８１が設けられる。遮水壁２における固定壁部材５と対向する面の、第１継手８１よりも護岸１に近い位置に、第２継手８２が設けられる。第１継手８１と第２継手８２に、第１の可撓壁部材６Ａが架け渡される。

遮水壁２における護岸１に対向する端部に、第３継手８３が設けられる。固定壁部材５における遮水壁２に対向する面の、第３継手８３よりも護岸１に近い位置に、第４継手８４が設けられる。第３継手８３と第４継手８４に、第２の可撓壁部材６Ｂが架け渡される。

固定壁部材５における護岸１と反対側の端部に、第５継手８５が設けられる。遮水壁２における固定壁部材５に対向する面の、第５継手８５よりも護岸１から遠い位置に、第６継手８６が設けられる。第５継手８５と第６継手８６に、第２の可撓壁部材６Ｃが架け渡される。

第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃにおける第１の可撓壁部材６Ａに対向する面は、シート部材７で覆われる。シート部材７と固定壁部材５と第１の可撓壁部材６Ａと遮水壁２とで囲われた空間に、遮水材９が充填される。遮水材９は、例えば、土質遮水材である。

要するに、連結構造４においては、可撓壁部材６は、固定壁部材５と遮水壁２とをそれぞれ異なる位置において連結する第１の可撓壁部材６Ａ及び第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃを含み、第１の可撓壁部材６Ａ及び第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃの間に配置された遮水材９を備え、第１の可撓壁部材６Ａ及び第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃがそれぞれ異なる方向に延伸する。

図６は、連結構造４の挙動を示す図である。（ｅ）は、地震や津波などの外力が作用していない状態（通常時）を示す。このとき、護岸１と遮水壁２との間には相対的変位が生じていないため、可撓壁部材６には伸縮が生じていない。これに対して、（ａ）乃至（ｄ）、（ｆ）乃至（ｉ）は、地震や津波などの外力が作用して護岸１と遮水壁２との間に相対的変位が生じた状態を示す。この例では、理解を容易にするために、護岸１及び固定壁部材５の位置を基準とする遮水壁２の相対的変位を示した。通常時の遮水壁２を二点鎖線で示し、変位後の遮水壁２を実線で示し、相対的変位の方向を矢印で示した。例えば、（ｄ）の場合は、（ｅ）と比べて全ての可撓壁部材６が伸び側に変形している。（ｆ）の場合は、（ｅ）と比べて全ての可撓壁部材６が縮み側に変形している。（ｈ）の場合は、第１の可撓壁部材６Ａが縮み側に、第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃが伸び側に変形している。

このように、地震の揺れや津波の衝撃によって発生する護岸１と遮水壁２との相対的変位は、その方向や大きさが様々である。本実施形態では、可撓壁部材６が、固定壁部材５と遮水壁２とをそれぞれ異なる位置において連結する第１の可撓壁部材６Ａ及び第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃを含み、且つ、第１の可撓壁部材６Ａ及び第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃがそれぞれ異なる方向に延伸することにより、護岸１と遮水壁２との様々な相対的変位に追随して可撓壁部材６が伸縮する。また、可撓壁部材６の伸縮に追随して遮水材９が変形する。よって、本実施形態によれば、地震や津波などの発生時に護岸と遮水壁との間の連結が破損する危険性を低減することができる。また、仮に、第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃが破損したとしても、遮水材９はシート部材７に覆われているから、遮水材９が流出することなく遮水性が保たれる。また、シート部材７が破損したとしても、第１の可撓壁部材６Ａにより遮水性が保たれる。

＜変形例＞
上記の実施形態を以下のように変形してもよい。
＜変形例１＞
上記の実施形態では、護岸１に固定された固定壁部材５と遮水壁２とを可撓壁部材６で連結していたが、固定壁部材５を介さずに、護岸１と遮水壁２とを直接的に可撓壁部材６で連結してもよい。例えば、図７に示すように、護岸１と、当該護岸１から遠ざかる方向に延伸し、当該護岸に接していない遮水壁２とを連結する連結構造であって、護岸１と遮水壁２とをそれぞれ異なる位置において連結する第１及び第２の可撓壁部材６Ｄ，６Ｅを備える連結構造となる。この場合の連結方法は、護岸１と、当該護岸１から遠ざかる方向に延伸し、当該護岸に接していない遮水壁２とを連結する連結方法であって、護岸１と遮水壁２とをそれぞれ異なる位置において第１及び第２の可撓壁部材６Ｄ，６Ｅで連結する工程を備える。このように、第１及び第２の可撓壁部材６Ｄ，６Ｅは、護岸１と遮水壁２とをそれぞれ異なる位置において連結するので、図６を用いて説明したのと同様に、護岸１と遮水壁２との相対的変位に対して一方が伸び側となり他方が縮み側になるなどして追随することで、遮水性が保たれる。なお、護岸１と遮水壁２とを連結する可撓壁部材６の数は図７に例示した２つに限らない。

＜変形例２＞
上記の実施形態では、連結構造４が、第１の可撓壁部材６Ａ、第２の可撓壁部材６Ｂ、６Ｃで構成される例を示したが、連結構造４が、第１の可撓壁部材６Ａと第２の可撓壁部材６Ｂとで構成されていてもよい。また、連結構造４が、第１の可撓壁部材６Ａと第２の可撓壁部材６Ｃとで構成されていてもよい。また、連結構造４が、第２の可撓壁部材６Ｂと第２の可撓壁部材６Ｃとで構成されていてもよい。

＜変形例３＞
第１継手８１乃至第６継手８６の位置は、上記の例に限定されない。例えば、第１継手８１よりも護岸１から遠い位置に第２継手８２が設けられていてもよい。あるいは、第１継手８１と第２継手８２の護岸１からの距離が等しくてもよい。あるいは、第３継手８３が、遮水壁２における固定壁部材５と対向する面に設けられていてもよい。あるいは、第５継手８５が、固定壁部材５における遮水壁２と対向する面に設けられていてもよい。

＜変形例４＞
可撓壁部材を構成する変形追随性鋼矢板の構成は、上記の構成でなくてもよい。また、可撓壁部材は、変形追随性鋼矢板でない部材で構成されていてもよい。要するに、可撓壁部材は、固定壁部材に比べて可撓性があればよい。また、可撓壁部材が遮水性を備えていなくてもよい。

１ 護岸、２ 遮水壁、３ 取水口、４ 連結構造、５ 固定壁部材、６ 可撓壁部材、７ シート部材、８１ 第１継手、８２ 第２継手、８３ 第３継手、８４ 第４継手、８５ 第５継手、８６ 第６継手、９ 遮水材、１０ １０１ 第１部材、２０ ２０１ 第２部材、３０、３０１ ゴム部材、１００ 変形追随性鋼矢板

Claims (3)

1. 護岸と、当該護岸から遠ざかる方向に延伸し、当該護岸に接していない遮水壁とを連結する連結構造であって、
   一方の端部が前記護岸に固定された固定壁部材であって、前記遮水壁から前記護岸に平行な方向に所定距離だけ離れた位置において、前記一方の端部から他方の端部へと前記護岸から遠ざかる方向に延伸する固定壁部材と、
   前記固定壁部材と前記遮水壁とを連結し、前記固定壁部材に比べて可撓性がある部材であって、当該固定壁部材と当該遮水壁との相対的変位に追随して伸縮する可撓壁部材と、
   を備え、
   前記可撓壁部材は、前記固定壁部材と前記遮水壁とをそれぞれ異なる位置において連結する１つの第１の可撓壁部材、及び２つの第２の可撓壁部材を含み、
   前記１つの第１の可撓壁部材は、前記固定壁部材における前記遮水壁と対向する面に設けられた第１継手と、前記遮水壁における前記固定壁部材と対向する面の、前記第１継手よりも前記護岸に近い位置に設けられた第２継手と、に架け渡され、
   前記２つの第２の可撓壁部材のうちの一方は、前記遮水壁における前記護岸に対向する端部に設けられた第３継手と、前記固定壁部材における前記遮水壁に対向する面の、前記第３継手よりも前記護岸に近い位置に設けられた第４継手と、に架け渡され、
   前記２つの第２の可撓壁部材のうちの他方は、前記固定壁部材における前記護岸と反対側の端部に設けられた第５継手と、前記遮水壁における前記固定壁部材に対向する面の、前記第５継手よりも前記護岸から遠い位置に設けられた第６継手と、に架け渡される連結構造。
2. 前記第１及び第２の可撓壁部材の間に配置された遮水材を備える
   請求項１に記載の連結構造。
3. 前記第１及び第２の可撓壁部材がそれぞれ異なる方向に延伸する
   請求項１又は２に記載の連結構造。

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