JP6938199B2 - 防潮堤パネル、防潮堤および防潮堤構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、海岸線に沿って設置され、地震発生時の津波や台風の来襲時の高波に対する護岸や海水の陸地への浸水を抑制する防潮堤、その防潮堤に使用される防潮堤パネルおよび防潮堤構築方法に関する。

日本においては大地震に伴う津波の被害を最小限に抑制することが喫緊の課題である。また、近年は地球温暖化に伴う台風の強大化が指摘されており、台風による高波被害も深刻さを増している。これら自然災害に対して海岸に沿って設置される防潮堤が、海岸の浸食や海水の内陸部への浸水を防ぐ手段として期待されている。

従来の防潮堤として、特許文献１には杭頭部の中空部に結合鋼管下部を挿入し、モルタル類を中詰めして固定し、結合鋼管上部をフーチングコンクリート内に定着させることで構築する防潮堤が開示されている。また、特許文献２にはＰＨＣ杭の頭部に接合鋼管を固定し、フーチングに埋設された鋼材柱の柱脚部を接合鋼管内に差し込み、接合鋼管内にコンクリートを充填することで構築する防潮堤が開示されている。

特開２０００−２７１９７号公報 特開２００７−１００３３７号公報

周囲を海洋に囲まれた日本の海岸線の延長距離は膨大であり、また、工事は天候にも左右されるため、防潮堤の設置や保全には大きなコストと工期が必要であり、工事の効率化が求められてきた。しかしながら、特許文献１の防潮堤は、結合鋼管の下部を杭頭部に固定する工程と、結合鋼管の上部をフーチングに定着させる工程とがそれぞれ別の工程であるため、防潮堤の構築に時間がかかり、工事期間の長期化を招いていた。また、特許文献２の防潮堤も、ＰＨＣ杭の頭部に接合鋼管を固定する工程と、フーチングに埋設された鋼材柱の柱脚部を接合鋼管内に挿し込んで接合鋼管内にコンクリートを充填する工程とがあり、工事期間の長期化を招いていた。

そのような問題を解決する防潮堤として、いわゆるプレキャストパネル方式の防潮堤がある。プレキャストパネル方式の防潮堤は、Ｈ鋼等の接続部材の一部が埋設された防潮堤パネルをあらかじめ工場などで製造し、防潮堤パネルの下端から突出する接続部材を海岸線に設置された杭に固定することで構築される。プレキャストパネル方式の防潮堤は、工事期間の短縮、保全時に不具合が生じた防潮堤パネルの交換が容易である等の優れたメリットがある。

一方、鋼管杭や鋼管矢板等の杭の上に構造物を構築する場合、プレキャストパネル方式であっても、隣り合う杭の頭部を巻き込んだコンクリート打設処理（コーピング）を行う必要がある。コーピングは型枠の設置作業や解体作業を伴うこともあり、工事期間が長期化する問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、防潮堤基礎部への防潮堤パネルの取り付けを効率化し、工事期間を短縮することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、防潮堤に使用される防潮堤パネルであって、波を受けるパネル本体と、前記パネル本体の下部に一部が埋め込まれ、かつ残部が前記パネル本体の下端より下方に突出するように設けられた接続部材とを有し、前記パネル本体の、前記接続部材が埋め込まれた部分において、該パネル本体の幅方向の一方の端部から他方の端部まで貫通し、隣り合う前記接続部材を連結する連結部材が挿入される貫通孔が形成されていることを特徴とすることを特徴としている。

別の観点による本発明は、防潮堤であって、基礎部と、前記基礎部の上に固定された、複数の、上記の防潮堤パネルと、前記防潮堤パネルの隣り合う前記接続部材を連結する連結部材と、を備え、前記連結部材が、隣接する前記防潮堤パネルの幅方向端面を跨ぐように該防潮堤パネルの前記貫通孔に挿入された状態で、前記連結部材と前記防潮堤パネルとが固定されていることを特徴としている。

また、別の観点による本発明は、防潮堤構築方法であって、基礎部を設置し、前記基礎部の上に、複数の、請求項１に記載の防潮堤パネルを配置し、隣接する前記防潮堤パネルの各貫通孔の位置が揃うように各防潮堤パネルを配置して前記基礎部と前記防潮堤パネルとを固定し、前記防潮堤パネルの隣り合う前記接続部材を連結する連結部材を、隣接する前記防潮堤パネルの幅方向端面を跨ぐように前記貫通孔に挿入し、前記連結部材と前記防潮堤パネルとを固定することで防潮堤を構築することを特徴としている。

本発明に係る防潮堤パネルを用いれば、隣接する防潮堤パネルの各貫通孔を通るように連結部材を挿入した状態で、連結部材を防潮堤パネルに対して固定することにより、隣接する防潮堤パネルを連結することができる。すなわち、コーピングを実施せずに隣接する防潮堤パネルを連結することができる。

本発明によれば、防潮堤基礎部への防潮堤パネルの取り付けを効率化し、工事期間を短縮することができる。

本発明の実施形態に係る防潮堤の概略構成を示す正面図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。 図１中のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態に係る連結部材を示す側面図である。 連結部材の一例を示す図である。 基礎部の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１〜図３に示すように本実施形態における防潮堤１は、海岸線に沿って設置された基礎部としての複数の鋼管矢板２と、互いに幅方向Ｗの端面が接するように配置された複数の防潮堤パネル２０とを備えている。なお、本明細書における“海岸線”には海水が入り込む河川岸も含まれる。

防潮堤パネル２０は、略直方体形状のパネル本体２１の下部に、鋼管矢板２とパネル本体２１を接続するための接続部材２２が埋め込まれたプレキャストコンクリートである。パネル本体２１の長手方向は鉛直方向に向いており、パネル本体２１は内部に鉄筋および鋼材の片方または両方が設けられることで強化されたコンクリート構造を有している。

接続部材２２は、パネル本体２１の幅方向Ｗに沿って複数設けられており、接続部材２２の一部はパネル本体２１の下部に埋め込まれ、残部はパネル本体２１の下端から下方に突出している。本実施形態では、１つの防潮堤パネル２０に対して３つの接続部材２２が設けられている。各接続部材２２は各鋼管矢板２の設置間隔に合わせて一定の間隔をあけてパネル本体２１に埋め込まれている。以降の説明においては接続部材２２の、パネル本体２１の下端から下方に突出している部分を“接続部材突出部２２ａ”と称す。本実施形態では接続部材２２としてＨ鋼が用いられ、接続部材２２はフランジ面がパネル本体２１の波を受ける面に平行となるような向きで配置されている。接続部材２２の接続部材突出部２２ａは鋼管矢板２の空洞部に挿入された状態にあり、接続部材突出部２２ａと鋼管矢板２の内方との間隙にはコンクリート３が充填され、これにより鋼管矢板２と防潮堤パネル２０が固定されている。なお、接続部材２２はＨ鋼に限定されず、鋼管や平板等の他の柱状の部材や、その他の形状の部材であっても良い。すなわち、接続部材２２は、一部がパネル本体２１の内部に存在し、残部がパネル本体２１の下端から下方に突出するようにパネル本体２１に埋め込むことができる部材であれば特に限定されない。

本実施形態の防潮堤パネル２０は、パネル本体２１の、接続部材２２が埋め込まれた部分において、パネル本体２１の幅方向Ｗの一方の端部から他方の端部まで貫通する貫通孔２４が形成されている。貫通孔２４は図３に示すように接続部材２２も貫通している。なお、図３では後述の連結部材２３の図示を省略している。貫通孔２４の形成方法は特に限定されないが、例えば、パネル本体２１と接続部材２２からなるプレキャストコンクリートを製造する段階で、接続部材２２の側面部（本実施形態ではＨ鋼のウェブ）にあらかじめ貫通孔２４ａ（図２）を形成しておき、コンクリート打設の際に接続部材２２の貫通孔２４の位置と同じ位置に空洞部２４ｂ（図３）が形成されるように中子を使用する。そして、ここで形成されたパネル本体２１の空洞部２４ｂと接続部材２２の貫通孔２４ａとにより防潮堤パネル２０としての貫通孔２４が形成される。なお、複数の防潮堤パネル２０にそれぞれ形成される貫通孔２４は、隣接する防潮堤パネル２０の貫通孔２４同士が一続きの貫通孔２４となるように、パネル本体２１に対する貫通孔２４の位置が同一の位置に形成されている。

防潮堤パネル２０の貫通孔２４には柱状の連結部材２３が挿入されている。図４に示すように本実施形態では連結部材２３として直線状の鉄筋と方形状に曲げられた鉄筋とが組み合わされた組立鉄筋が用いられている。なお、連結部材２３は組立鉄筋に限定されることはなく、例えば図５のようなＩ形鋼やＨ形鋼等の他の柱状の部材や、その他の形状の部材であっても良い。すなわち、連結部材２３は、防潮堤パネル２０の貫通孔２４に挿入することができる部材であれば特に限定されない。連結部材２３が挿入された貫通孔２４の内方にはコンクリート３が充填され、これにより連結部材２３と防潮堤パネル２０とが固定されている。

本実施形態の防潮堤１は以上のように構成されている。この防潮堤１の構築方法は以下の通りである。

（基礎工事）
まず、防潮堤１を設置する海岸の基礎工事として、海岸線に沿って複数の鋼管矢板２を地中に打ち込む。鋼管矢板２の地中への打ち込み方法は特に限定されない。

（防潮堤パネル２０の設置）
次に、防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａを鋼管矢板２の空洞部に挿入して、防潮堤パネル２０の幅方向端面を互いに接触させるように防潮堤パネル２０を鋼管矢板２の上に置いていく。このとき、隣接する防潮堤パネル２０の各貫通孔２４の位置が揃うように各防潮堤パネル２０を配置する。そして、防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａと鋼管矢板２の内方との間隙にコンクリート３を充填し、防潮堤パネル２０と鋼管矢板２とを固定する。

（防潮堤パネル２０の連結）
続いて、隣接する防潮堤パネル２０の各貫通孔２４を通るように連結部材２３を挿入する。その後、貫通孔２４の内方をコンクリート３で充填し、連結部材２３と防潮堤パネル２０とを固定する。このとき、連結部材２３は隣接する防潮堤パネル２０に跨るようにして固定されることになるため、連結部材２３により隣り合う接続部材２２が連結されると共に、隣接する防潮堤パネル２０が連結されることになる。これにより、防潮堤１が構築される。

すなわち、本実施形態の防潮堤１においては、貫通孔２４に挿入された連結部材２３により隣接する防潮堤パネル２０を連結することができるため、防潮堤１を構築する際に鋼管矢板２の頭部のコーピングを実施することが不要となる。その結果、コーピングを実施する際の型枠の設置作業や解体作業を省略することができ、防潮堤１の構築に必要な工事期間を短縮することが可能となる。また、防潮堤１は、連結部材２３が隣接する防潮堤パネル２０に跨って固定される構造であるため、津波が到達する前に発生する地震の揺れにも耐えられる強度を有している。このため、地震発生時の防潮堤の破壊に伴う耐波抵抗力の低下が起こりにくく、地震発生後に到達する津波に対し、防潮堤１が本来有する耐波抵抗力を発揮することができる。また、本実施形態のような防潮堤１においては、フーチングを設けずに防潮堤１を構築することができるため、工事期間を大幅に短縮することが可能となる。

なお、防潮堤１の構成は本実施形態で説明したものに限定されない。例えば本実施形態では、３つの防潮堤パネル２０を１つの連結部材２３で連結した構成の防潮堤１を例示したが、通常、防潮堤１はさらに複数の防潮堤パネル２０が順次鋼管矢板２の上に固定されることで構築されるため、連結部材２３も複数用いられることになる。その場合には、各防潮堤パネル２０の貫通孔２４に連結部材２３が順次挿入されることになるが、この際に連結部材２３が、隣接する防潮堤パネル２０の幅方向端面を跨ぐように挿入されていなければ、その箇所においては隣接する防潮堤パネル２０同士が連結されていない状態となる。したがって、隣接する防潮堤パネル２０を連結するためには、隣接する防潮堤パネル２０の幅方向端面を跨ぐように連結部材２３が貫通孔２４を挿入されている必要がある。

また、本実施形態では、防潮堤パネル２０に１つの貫通孔２４を設けることとしたが、複数の貫通孔２４を設けても良い。この場合、各貫通孔２４にそれぞれ連結部材２３を挿入して固定することで、各防潮堤パネルの連結をさらに強固なものにすることができ、耐波抵抗力を向上させることができる。

また、本実施形態では、鋼管矢板２と防潮堤パネル２０の接続部材突出部２２ａとの間隙にコンクリート３を充填して、鋼管矢板２と防潮堤パネル２０とを固定することとしたが、コンクリート３に代えてモルタルを使用しても良い。同様に、連結部材２３と貫通孔２４の間隙にモルタルを充填して連結部材２３と防潮堤パネル２０とを固定しても良い。

また、鋼管矢板２と防潮堤パネル２０との固定方法は特に限定されず、鋼管矢板２の上部に防潮堤パネル２０を固定することができれば他の固定方法であっても良い。同様に、貫通孔２４に挿入された連結部材２３と防潮堤パネル２０との固定方法も特に限定されず、隣接する防潮堤パネル２０の幅方向端面を跨ぐように連結部材２３を貫通孔２４に挿入した状態で、連結部材２３と防潮堤パネル２０とを固定することができれば他の固定方法であっても良い。

また、本実施形態では、防潮堤１の基礎部として鋼管矢板２を用いることとしたが、基礎部の構成は特に限定されず、図６のように間隔をおいて設置された鋼管杭２ａで基礎部を構成しても良い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、海岸線に沿って設置される防潮堤として有用である。また、擁壁として機能させることも可能であるため、擁壁兼防潮堤として利用することもできる。

１ 防潮堤
２ 鋼管矢板
２ａ 鋼管杭
３ コンクリート
２０ 防潮堤パネル
２１ パネル本体
２２ 接続部材
２２ａ 接続部材突出部
２３ 連結部材
２４ 貫通孔
２４ａ 接続部材の貫通孔
２４ｂ パネル本体の空洞部
Ｗ 幅方向

Claims (7)

1. 防潮堤に使用される防潮堤パネルであって、
   波を受けるパネル本体と、
   前記パネル本体の下部に一部が埋め込まれ、かつ残部が前記パネル本体の下端より下方に突出するように設けられた接続部材とを有し、
   前記パネル本体の、前記接続部材が埋め込まれた部分において、該パネル本体の幅方向の一方の端部から他方の端部まで貫通し、隣り合う前記接続部材を連結する連結部材が挿入される貫通孔が形成されていることを特徴とする、防潮堤パネル。
2. 基礎部と、
   前記基礎部の上に固定された、複数の、請求項１に記載の防潮堤パネルと、
   前記防潮堤パネルの隣り合う前記接続部材を連結する連結部材と、を備え、
   前記連結部材が、隣接する前記防潮堤パネルの幅方向端面を跨ぐように該防潮堤パネルの前記貫通孔に挿入された状態で、前記連結部材と前記防潮堤パネルとが固定されていることを特徴とする、防潮堤。
3. 前記連結部材が前記貫通孔に挿入され、前記貫通孔の内方がコンクリート又はモルタルで充填されることで、前記連結部材と前記防潮堤パネルとが固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の防潮堤。
4. 前記基礎部は地中に打ち込まれた複数の鋼管矢板であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の防潮堤。
5. 基礎部を設置し、
   前記基礎部の上に、複数の、請求項１に記載の防潮堤パネルを配置し、
   隣接する前記防潮堤パネルの各貫通孔の位置が揃うように各防潮堤パネルを配置して前記基礎部と前記防潮堤パネルとを固定し、
   前記防潮堤パネルの隣り合う前記接続部材を連結する連結部材を、隣接する前記防潮堤パネルの幅方向端面を跨ぐように前記貫通孔に挿入し、前記連結部材と前記防潮堤パネルとを固定することで防潮堤を構築することを特徴とする、防潮堤構築方法。
6. 前記貫通孔に前記連結部材を挿入し、前記貫通孔の内方をコンクリート又はモルタルで充填することで、前記連結部材と前記防潮堤パネルとを固定することを特徴としている、請求項５に記載の防潮堤構築方法。
7. 前記基礎部は地中に打ち込まれた複数の鋼管矢板であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の防潮堤構築方法。

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