JP6830839B2 - 土木工事用構造体の連結構造 - Google Patents

Description

本発明は護岸、防波堤、離岸堤等の洗掘防止洗掘防止や、海中構造物の基礎である捨て石マウンド、護岸、人工リーフの表面被覆等として使用でき、袋体に中詰材を充填して製作される土木工事用構造体の安定化技術に関し、特に縦横方向に配置した複数の土木工事用構造体の間を簡易な操作で強固に連結できる、土木工事用構造体の連結構造に関するものである。

従来、洗掘防止や侵食防止、護岸もしくは防波堤として蛇籠や籠マットが使用されてきたが、近年では合成繊維製の袋体の内部に砕石等の中詰材を充填した土木工事用構造体が多用されている（特許文献１，２）。
土木工事用構造体は洗掘、浸食防止効果に優れる反面、波浪条件が厳しい現場に敷設しただけでは、積み上げられた土木工事用構造体の崩落や、土木工事用構造体の横移動等により吸出しや洗掘が助長されたり、波浪の繰り返しにより土木工事用構造体が揺動することで袋体が擦れて損傷したりしていた。
そのため、複数の土木工事用構造体を一体化する方法従来は横方向に隣り合う土木工事用構造体の頭部間をロープで連結してが知られている
平置きした立方形を呈する土木工事用構造体の連結手段として、予め袋体の両側部に取り付けられた複数のロープと複数のリング体とを用いて連結することも知られている（特許文献３）。

実開平１−１４１８１５号公報 特開平１１−１３１４４７号公報 特開２０１６−２１７０３４号公報

従来の土木工事用構造体の連結技術には次の幾つかの問題点がある。
＜１＞ロープの結び目に波浪に起因した引張りと解放が繰り返し作用することで、ロープの結び目が徐々に緩んでくる。ロープの結び目が緩むとロープの全長が長くなって土木工事用構造体が転動しやすくなる。
＜２＞土木工事用構造体の連結作業は潜水士が手作業で行っている。
連結に使用するロープは土木工事用構造体の重量に耐え得るように大径で重たいロープであることから、水中での連結作業は容易ではなく、多くの作業時間と労力を必要とする。特に視界の悪い水域では水中連結作業に要する作業時間と労力がさらに拡大する。
＜３＞安全確保の観点から、連結作業を終えるまでの間は土木工事用構造体の吊り込みを中断しなければならず、全体の工期が長くかかっていた。
＜４＞土木工事用構造体を多段的に積み上げた場合、従来は連結作業の困難さから、横方向の隣接する土木工事用構造体間のみを連結するだけで、縦方向の隣接部については連結を省略して自重のみで変動に対抗していた。
そのため、土木工事用構造体の自重を越えるような巨大な波力が作用すると、一部の土木工事用構造体が崩落して洗掘、浸食防止効果を喪失する。
＜５＞土木工事用構造体を移設する場合には、潜水士がロープを一旦解いて連結し直さなければならず、これら一連の作業に多大な作業時間と労力を要していた。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、つぎのひとつの土木工事用構造体の連結構造を提供することにある。
＜１＞簡易な作業で以て複数の土木工事用構造体の間を強固に連結できること。
＜２＞複数の土木工事用構造体の間を横方向、又は縦横方向に向けて連結できると共に、連結解除も簡単に行えること。
＜３＞潜水士による水中作業時間を大幅に短縮して施工期間の大幅短縮が可能であること。

本発明は、片面または両面にフック状係合素子が設けられた連結シートと、土木工事用袋体の内部に中詰材を充填してなる編地製の土木工事用構造体とを使用し、水中に隣接して敷設された複数の土木工事用構造体の間を連結シートで連結する土木工事用構造体の連結構造であって、前記土木工事用袋体が前記フック状係合素子と係脱可能な複数の編糸で編成され、前記連結シートが複数の土木工事用構造体に跨って敷設可能な長さを有し、前記連結シートが複数の土木工事用袋体に跨って接面して架け渡され、前記連結シートのフック状係合素子が土木工事用袋体の編糸に係合して前記複数の土木工事用構造体の間が連結されている。
本発明の他の形態において、フック状係合素子の形成面を上向きにした前記連結シートが、横方向に隣り合う複数の土木工事用構造体の袋体間に架け渡され、前記連結シートのフック状係合素子が土木工事用袋体の編糸に係合して前記複数の土木工事用構造体の底部間が連結されている。
本発明の他の形態において、両面にフック状係合素子が形成された両面連結シートを使用し、上下に積み上げられた土木工事用構造体のうち、下位の土木工事用構造体の上部と上位の土木工事用構造体の底部間に前記両面連結シートが介装して架け渡され、両面連結シートのフック状係合素子を土木工事用袋体の編糸に係合させて、横方向に隣接する上位の土木工事用構造体の底部間と、縦方向に隣接する土木工事用構造体の上下間とが連結されている。
本発明の他の形態において、連結シートのフック状係合素子を土木工事用袋体の編糸に係合するように、隣接する複数の土木工事用構造体の集合体の外周面に前記連結シートが縦向きに巻き付けられ、複数の土木工事用構造体の集合体が前記連結シートに包持されて連結されている。
本発明の他の形態において、前記土木工事用袋体の編地が編糸を一重又は二重以上に編成したラッセル網である。
本発明の他の形態において、前記連結シートが、メッシュ状の基布と、基布の片面または両面に植設した複数のフック状係合素子から。

本発明は次の効果の少なくともひとつを得ることができる。
＜１＞ループ状係合素子である土木工事用袋体を構成する編糸と、連結シートのフック状係合素子とが係脱可能であるため、連結シートに複数の土木工事用袋体を接面させて敷設するだけの簡易な作業で、以て複数の土木工事用構造体の間を強固に連結することができる。
＜２＞片面または両面にフック状係合素子を形成した連結シートを使用するだけで、複数の土木工事用構造体の間を横方向、又は縦横方向に向けて連結できると共に、係合力を越えた外力を加えるだけで複数の土木工事用構造体の間の連結解除も簡単に行える。
＜３＞潜水士による水中作業時間を大幅に短縮できて、施工期間の大幅短縮が可能である。

連結シートを使用して複数の土木工事用構造体を連結する施工現場の斜視図 実施例１に係る土木工事用構造体の連結構造の説明図であって、（ａ）は片面連結シートの敷設工と土木工事用構造体の敷設工の説明図、（ｂ）は片面連結シートを使用して連結した複数の土木工事用構造体の集合体の説明図 実施例２に係る土木工事用構造体の連結構造の説明図であって、（ａ）は両面連結シートの敷設工と土木工事用構造体の敷設工の説明図、（ｂ）は両面連結シートにより縦横方向に連結した複数の土木工事用構造体の集合体の説明図 両面連結シートと上下に位置させた土木工事用構造体との係合部の拡大図 複数の土木工事用構造体の集合体を連結シートで包持した実施例３の説明図の連結構造の説明図土木工事用構造体の吊上げ時における土木工事用袋体の編地の拡大図 土木工事用構造体の連結構造を防波堤の保護層に適用した実施例４の説明図

以下に図面を参照しながら、施工で使用する土木工事用構造体１０は連結シート３０について説明する。

＜１＞土木工事用構造体
図１を参照して説明すると、土木工事用構造体１０は土木工事用袋体２０（以下「袋体２０」）と、袋体２０の内部に充填する石等の中詰材２５とからなる。

＜１．１＞袋体
袋体２０は、メッシュ構造の編地を有底の袋状に形成したもので、その開口部の近くに無端構造の吊りロープ２６と口縛りロープ２７とが取り付けられている。
袋体２０の容積は使途に応じて適宜選択するが、実用上は１ｍ^３〜４ｍ^３の範囲が好適である。袋体２０の網目は中詰材２５を漏出しない寸法に設定してある。
本例では袋体２０の全体形状が開口部から閉鎖された底部へ向けて縮径したテーパ形状を呈する形態について示すが、開口部から底部へ向けて均一径に形成した筒状の形態でもよい。
袋体２０は本例で例示した形状、構造に限定されず、公知のものを含むものである。

＜１．１．１＞袋体の編地素材
袋体２０の編地素材は連結シート３０のフック状係合素子３２と係脱可能な編地からなり、例えば編糸２１を一重又は二重以上に編成した、例えばラッセル網等を使用できる。
ラッセル網の編地は公知であり、一定の間隔に配列された複数の鎖編と、隣り合う鎖編の間を二種類の地糸（鎖糸と挿入糸）で以てＸ状に交差して連結された連結編と、鎖編および連結編とにより画成された方形の角目とを有していて、ラッシェル機等の経編機により製造される。
編地の編糸２１としては、例えばポリエステル繊維糸、ポリアミド繊維糸、ポリアクリル繊維糸等の合繊繊維糸、又は綿糸、麻糸等の天然繊維糸等を単独又は混繊して使用できる。
実用上はポリエチレン（４００ｄ／９０本、強度１４０ｋｇｆ／２脚）等の合成繊維糸を二重に編成したラッセル網を使用できる。

＜１．１．２＞吊りロープ
吊りロープ２６は土木工事用構造体１０の吊上げに用いるロープであり、袋体２０の開口部の近くに網目に挿通しながら周回して取り付けられている。吊りロープ２６の両端は結んで無端構造になっている。

＜１．１．３＞口縛りロープ
口縛りロープ２７は袋体２０の開口部２１を閉じるためのロープであり、袋体２０の開口部２１の近くに網目に挿通しながら周回して取り付けられている。
口縛りロープ２７は吊りロープ２６に対して上位（開口部により近い側）に位置している。

＜１．２＞中詰材
中詰材２５は、例えば玉石等の自然骨材、コンクリートガラ、各種廃棄物の焼成体等を使用できる。

＜１．３＞土木工事用構造体の製作方法
袋体２０の内部に所定量の中詰材２５を充填した後、袋体２０の複数箇所から引き出した吊りロープ２６を吊上げて袋体２０の編地の弛みをなくす。
つぎに口縛りロープ２７を絞り込んで袋体２０の開口部を閉じることで土木工事用構造体１０の製作を完了する。

＜２＞連結シート
連結シート３０は袋体２０の編地に対して係合および係合解除機能（係脱機能）な複数のフック状係合素子３２を有する面状ファスナーである。
連結シート３０は複数の土木工事用構造体１０に跨って架け渡し可能な全長を有する。
フック状係合素子３２と袋体２０を構成する編地の編糸２１とにより面状のファスナーを構成している。
編糸２１がループ状係合素子を兼用するので、袋体２０側にループ状係合素子を追加設置する必要がない。

本例では連結シート３０として、可撓性を有する基布３１の両面に複数のフック状係合素子３２が植設された両面連結シート３０Ａと、基布３１の片面のみに複数のフック状係合素子３２が植設された片面連結シート３０Ｂの二種類を使い分けする場合について説明する。

＜２．１＞基布
基布３１は繊維製又は樹脂製の高強度素材からなる格子状のシート状物、又はメッシュ状物である。
基布３１の全長は少なくとも隣り合う２つの土木工事用構造体１０の底部間に亘って敷設可能な寸法を有している。

＜２．２＞フック状係合素子
フック状係合素子３２は袋体２０を編成する編糸２１に係脱可能な突起体であり、連結シート３０の片面、又は両面に設けられている。
フック状係合素子３２はその先端部に鉤形又はＴ字形のフックを有していて、モノフィラメント（例えばポリエチレンテレフタレート系のポリエステル樹脂等）、硬質樹脂、又は金属素材で形成されている。

＜２．２．１＞フック状係合素子の連結力
連結シート３０は土木工事用構造体１０の変位を拘束し得るだけでの連結力を有している。
袋体２０に対する連結シート３０の連結力は、基布３１の単位面積当たりのフック状係合素子３２の形成数に比例して大きくなることから、フック状係合素子３２の形成数は土木工事用構造体１０の重量等を考慮して適宜選択する。
フック状係合素子３２の突出高さはすべてを均一に揃えてもよいが、突出高の異なる複数種類のフック状係合素子３２を組み合わせてもよい。

＜２．３＞連結シートの製作方法
連結シート３０の製作方法としては、一枚の基布３１の片面又は両面にフック状係合素子３２を設けて製作できる。
経済的に両面連結シート３０Ａを製作する方法としては、片面にフック状係合素子３２が形成された一枚の基布３１を使用し、フック状係合素子３２が表面に露出するように基布３１を二つ折にして重ね合せ、重ね合せた基布３１同士を縫製、接着等で固着して一枚ものの両面連結シート３０Ａを製作できる。
他の製作方法としては、片面にフック状係合素子３２が設けられた２枚の基布３１を使用し、フック状係合素子３２が表面に露出するように２枚の基布３１を重ね合せて製作してもよい。

以降に連結シート３０を使用した土木工事用構造体１０の複数の連結形態について説明する。
［実施例１］
図２を参照しながら、片面連結シート３０Ｂを使用して複数の土木工事用構造体１０_１を平置きして敷設する実施例について説明する。

＜１＞片面連結シートの敷設
図２（ａ）を参照して説明すると、係合素子面を上向きにした状態で片面連結シート３０Ｂを水底Ｇに敷設する。
片面連結シート３０Ａの敷設作業は土木工事用構造体１０_１の敷設範囲に亘って一度に全面に敷設してもよいが、土木工事用構造体の敷設作業と並行して行ってもよい。
又片面連結シート３０Ｂが帯状シートの形態である場合は、交差させて格子状に敷設してもよい。

＜２＞土木工事用構造体の敷設と連結
多数のフック状係合素子３２が露出する片面連結シート３０Ｂの上面に複数の土木工事用構造体１０_１を搭載して土木工事用構造体１０_１の底部を片面連結シート３０Ｂの上面に変位不能に係合させる。片面連結シート３０Ｂによる係合構造の詳細は後述する。
本例では、片面連結シート３０Ｂの上面に土木工事用構造体１０_１を敷設するだけの簡単な作業で以て、隣り合う土木工事用構造体１０_１の底部同士を連結することができるので、従来のような潜水夫による水中作業を大幅に減らすことができる。

図２（ｂ）では説明の便宜上、土木工事用構造体１０_１の隣接部に隙間を有する形態で図示しているが、各土木工事用構造体１０_１の隣接部を重合させて隙間が生じないように敷設する。

＜３＞土木工事用構造体の連結構造
図２（ｂ）を参照しながら、片面連結シート３０Ｂを使用して平置きした複数の土木工事用構造体１０_１の連結構造について説明する。
土木工事用構造体１０_１を構成する袋体２０の底部が片面連結シート３０Ｂの上面に圧接することで、フック状係合素子３２と編糸２１とが係合し合う。
特に、土木工事用構造体１０_１の自重により袋体２０の底面が片面連結シート３０Ｂの上面に強く押し付けられるため、面接触をした範囲に位置する多数のフック状係合素子３２と編糸２１とが強固に係合し合い、片面連結シート３０Ｂと各土木工事用構造体１０_１との間が強固に連結される。
同一の片面連結シート３０Ｂ上に複数の土木工事用構造体１０が敷設されることで、隣り合う土木工事用構造体１０_１の底部間が連結される。
各土木工事用構造体１０_１は片面連結シート３０Ｂを通じて相互に連結されているため、大きな波力が作用しても、土木工事用構造体１０_１の変位を効果的に抑制できる。
すなわち、土木工事用構造体１０_１の自重と、土木工事用構造体１０_１の底部間の連結力とが協働して波力に対抗する。

本発明は、土木工事用構造体１０_１が転動等の変位をする場合、その底部を中心に変位することに着目し、土木工事用構造体１０_１の底部を面で位置決めすることで土木工事用構造体１０_１の変位抑制効果を高めたものである。
したがって、土木工事用構造体の上部間をロープで連結していた従来の連結構造と比べて、土木工事用構造体１０_１の安定性が格段に向上する。

尚、両面連結シート３０Ａを使用して平置きした複数の土木工事用構造体１０_１間を連結することも可能である。

＜４＞土木工事用構造体の撤去
土木工事用構造体１０_１を撤去したり移設したりするときは、各土木工事用構造体１０_１をクレーン等で吊上げることで、片面連結シート３０Ｂから簡単に分離することができる。
土木工事用構造体１０_１の底面と片面連結シート３０Ｂとの間が多数のフック状係合素子３２と編糸２１とが強固に係合しているが、フック状係合素子３２と編糸２１との係合力を超える外力を加えることで、フック状係合素子３２と編糸２１との係合を解除できる。

［実施例２］
図１，３，４を参照しながら、片面連結シート３０Ｂと両面連結シート３０Ａを併用して下位の土木工事用構造体１０_１の上方に別途の土木工事用構造体１０_２を積み上げて敷設する実施例について説明する。

＜１＞両面連結シートの敷設
図３（ａ）を参照して説明すると、片面連結シート３０Ｂを使用して水底Ｇ上に一段目の土木工事用構造体１０_１を敷設する作業は実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
下位の複数の土木工事用構造体１０_１の上部間に跨って両面連結シート３０Ａを敷設して、両面連結シート３０Ａの下面を下位の土木工事用構造体１０_１を構成する袋体２０の上面に係合させる。
両面連結シート３０Ａを軽く押し付けるだけで、両面連結シート３０Ａの下面に露出したフック状係合素子３２を、下位の袋体２０の編糸２１に係合させることができる。

＜２＞土木工事用構造体の敷設と連結
両面連結シート３０Ａの上面に土木工事用構造体１０_２を順次搭載して敷設する。
土木工事用構造体１０_２が敷設されることで、両面連結シート３０Ａは隣り合う上位の土木工事用構造体１０_２の底部間を一体に連結するだけでなく、下位の土木工事用構造体１０_１と上位の土木工事用構造体１０_２との間も併せて一体に連結する。
下位の土木工事用構造体１０_１はその底部間および上部間が両連結シート３０Ｂ，３０Ａにより連結されるため、姿勢の安定性がさらに高くなる。

＜３＞土木工事用構造体の連結構造
図４を参照して両面連結シート３０Ａによる上下の土木工事用構造体１０_１，１０_２間の連結構造について説明する。
下位の土木工事用構造体１０_１の上部と上位の土木工事用構造体１０_２の底部との間に両面連結シート３０Ａが介装することで、両面連結シート３０Ａの両面に形成されたフック状係合素子３２が上下の袋体２０，２０の編糸２１に係合して上下の土木工事用構造体１０_１，１０_２間が強固に連結される。
三段以上の土木工事用構造体１０を積み上げる場合も既述した実施例２の作業を繰り返し行う。

［実施例３］
図５を参照して連結シート３０を使用して複数の土木工事用構造体１０の外周を縦方向に包持させた実施例について説明する。

本例では上下に積み上げた複数の土木工事用構造体１０の集合体、又は平置きした複数の土木工事用構造体１０の集合体の外周を連続した連結シート３０（片面連結シート３０Ｂまたは両面連結シート３０Ａ）で包んでこれらの集合体を一体に連結してある。
係合素子面が袋体２０と対向するように連結シート３０を先行して敷設することや、連結シート３０のフック係合素子３２を袋体２０の編糸２１に係合させて土木工事用構造体１０と連結シート３０との間を接合することは既述した実施例と同様である。
複数の土木工事用構造体１０の集合体の外周を包持させた連結シート３０の両端を公知の固定具で以て固定しておく。
本例にあっては、複数の土木工事用構造体１０の集合体の外周を連結シート３０包持して連結するので、外力にする連結強度が高くなる、といった利点がある。

［実施例４］
図６を参照して防波堤４０の湾内側の基礎マウンド４１の洗掘防止に適用した実施例について説明する。
本例では、防波堤４０の湾内側の基礎マウンド４１の表面に亘って連結シート３０を敷設した後、連結シート３０の上面に複数の土木工事用構造体１０を係合させながら敷設した実施例１を適用した被覆形態を示しているが、実施例２，３を組み合せて被覆してもよい。
なお、図中の符号４２は防波堤４０の湾外側に設置した消波構造物である。

本例では基礎マウンド４１の表面を連結力の大きい複数の土木工事用構造体１０で被覆できるので、基礎マウンド４１の洗掘防止だけでなく、ねばり強い被覆層を形成することができる。
特に防波堤４０の基礎マウンド工事は波浪の荒い海域で行われるので、纖水夫の水中作業時間を少なくして、複数の土木工事用構造体１０の設置工事を短期間のうちに行うことができる。

１０・・・・・土木工事用構造体
２０・・・・・土木工事用袋体（袋体）
２１・・・・・袋体の編糸
２５・・・・・中詰材
２６・・・・・吊りロープ
２７・・・・・口縛りロープ
３０・・・・・連結シート
３０Ａ・・・・片面連結シート
３０Ｂ・・・・両面連結シート
３１・・・・・基布
３２・・・・・フック状係合素子
４０・・・・・防波堤

Claims (6)

1. 片面または両面にフック状係合素子が設けられた連結シートと、土木工事用袋体の内部に中詰材を充填してなる編地製の土木工事用構造体とを使用し、水中に隣接して敷設された複数の土木工事用構造体の間を連結シートで連結する土木工事用構造体の連結構造であって、
   前記土木工事用袋体が前記フック状係合素子と係脱可能な複数の編糸で編成され、
   前記連結シートが複数の土木工事用構造体に跨って敷設可能な長さを有し、
   前記連結シートが複数の土木工事用袋体に跨って接面して架け渡され、
   前記連結シートのフック状係合素子が土木工事用袋体の編糸に係合して前記複数の土木工事用構造体の間が連結されていることを特徴とする、
   土木工事用構造体の連結構造。
2. フック状係合素子の形成面を上向きにした前記連結シートが、横方向に隣り合う複数の土木工事用構造体の袋体間に架け渡され、前記連結シートのフック状係合素子が土木工事用袋体の編糸に係合して前記複数の土木工事用構造体の底部間が連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の土木工事用構造体の連結構造。
3. 両面にフック状係合素子が形成された両面連結シートを使用し、上下に積み上げられた土木工事用構造体のうち、下位の土木工事用構造体の上部と上位の土木工事用構造体の底部間に前記両面連結シートが介装して架け渡され、両面連結シートのフック状係合素子を土木工事用袋体の編糸に係合させて、横方向に隣接する上位の土木工事用構造体の底部間と、縦方向に隣接する土木工事用構造体の上下間とが連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の土木工事用構造体の連結構造。
4. 連結シートのフック状係合素子を土木工事用袋体の編糸に係合するように、隣接する複数の土木工事用構造体の集合体の外周面に前記連結シートが縦向きに巻き付けられ、複数の土木工事用構造体の集合体が前記連結シートに包持されて連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の土木工事用構造体の連結構造。
5. 前記土木工事用袋体の編地が編糸を一重又は二重以上に編成したラッセル網であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の土木工事用構造体の連結構造。
6. 前記連結シートが、メッシュ状の基布と、基布の片面または両面に植設した複数のフック状係合素子からなることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の土木工事用構造体の連結構造。

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