JPH01210513A - 護岸ブロックおよび護岸構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は河川等の法面を保護し、水流による侵食作用
から守るための護岸ブロックおよび護岸構造に関する。

（従来の技術および問題点） 従来一般によく用いられている護岸ブロックのうち代表
的な２つの例の形状を第９，１０図に示し、いずれも本
体１０１．１１１の上部に突起１０２゜１１２が設けら
れている。これらのブロックが流水中に置かれると、第
１１図に示すように流下方向の力である抗力りの他、ブ
ロックを浮き上がらせようとする流下方向と直角をなす
方向の力。

すなわち揚力りが作用する。このような揚力は、滑動に
対する抵抗力となるブロックと法面との間の摩擦力を減
少させ、またブロックを転動させようとする回転モーメ
ントとなるため、ブロックの滑動と転勤に対する不安定
性を増巾させる主な要因となる。このため、従来型ブロ
ックは、ｖＩ力に対抗するためにブロックの重量を大き
くしなければならないという問題点があった。

この揚力は突起１０２．１１２を含む流下方向下流側の
面ｂ−ｂ’が上向きとなっているため、そこに発生する
負圧に起因するのであるが、一方突起１０２、１１２に
よって抗力が発生し、ある程度の流水減勢作用を護岸ブ
ロックに持たせるために、一定の抗力が護岸ブロックに
作用しなければならない。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解決し、
流水の減勢にとって有効な抗力の発生を保持したまま、
ブロックの不安定性の原因となる揚力の発生を抑え、滑
動と転勤に対する安定性を高めてその重量が大幅に軽減
される護岸ブロックを提供することを目的とする。

さらにこの発明は上記護岸ブロックを用いた護岸構造、
また該ブロックとほぼ同形状の粗度要素をもつ護岸構造
を併せて提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明の護岸ブロックは
底面、水流と対向する上向きの対向斜面および流下方向
下流側の背面を有するほぼ三角柱状となっていて、底面
と背面とのなす角度が、背面に作用する負圧による正の
揚力よりも対向斜面に作用する正圧による負の揚力のほ
うが絶対値において大きくなるような値をもっているこ
とを特徴とするものである。

またこの発明の護岸構造の第１は、上記護岸ブロックを
多数、流下方向に沿って護岸法面に配置したことを特徴
とするものである。

さらにこの発明の護岸構造の第２は、護岸法面に床版を
形成してその表面に多数の粗度要素を一体形成し、この
粗度要素は水流と対向する上向きの対向斜面および流下
方向下流側の背面を有し、床版表面と背面とのなす角度
が、背面に作用する負圧による正の揚力よりも対向斜面
に作用する正圧による負の揚力のほうが絶対値において
大きくなるような値をもっていることを特徴とするもの
である。

（作　　用） 上記ブロックが流水の力を受けると、上流側の斜面すな
わち水流と対向する斜面（第１〜３図の斜面３．３’）
には大きな圧力が発生し、これが抗力と下向きの力、す
なわち負の揚力を発生する。この負の揚力が背面に発生
する負圧による正の揚力よりも絶対値において大きくな
るように、背面と底面とのなす角度を選定することによ
り、ブロックを法面に押しつける力が作用することとな
る。

好ましくは背面と底面とのなす角度をほぼ９０度以上と
することにより、正の揚力発生の原因となる負圧が発生
する上向きの面が流下方向下流側にはほとんど形成され
ないため、正の揚力は全くあるいはほとんど働かず、全
体としてかなりの大きさの負の揚力が作用する。一方抗
力は、従来型ブロックと同様の大きさで作用する。

このように上記のような流体力学的特性を持つブロック
に流水が作用すると、ブロックを法面に押しつける力が
作用するため、滑動に抵抗するブロック・法面間の摩擦
力が増大し、滑動に対する安定性が大きく高まる。また
、抗力によりブロックを転動させようとする回転モーメ
ントよりも負の揚力によりそれに対抗しようとする回転
モーメントの方が大きくなり、転勤が生じ得なくなる。

以上のことから、この発明によるブロックは流水中での
安定性が飛躍的に増大する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１〜３図にはこの発明による護岸ブロックの３つの実
施例がそれぞれ符号１　、２１．３１で示されている。

これらのブロックは従来と同様に無筋または鉄筋コンク
リートで形成される。ブロック１，２１．３１は底面２
、水流と対向する上向きの斜面３，３′および背面４を
有するほぼ直角三角柱状となっている。すなわち底面２
と背面４とのなす角度θ、が９０度となっている。

ブロックに正の揚力が発生するのを抑止するためには流
下方向下流側の面が上向きとならないようにすればよく
、シたがって角度θ１は９０度より大きい鈍角としても
よい。またブロックに正の揚力が発生しても、それを絶
対値において上回る負の揚力が発生すればよく、したが
って角度０１は９０度よりも幾分か小さくてもよい。

またブロックの頂部に、水流に対向する上向き斜面に比
べて面積の小さい平坦部を設けてもよＩｌｌ。

実施例１　（第１図）はブロック１の頂部を鋭角とした
もの、実施例２（第２図）はブロック２１の頂部を平坦
面５としたもの、実施例３（第３図）はブロック３１の
斜面３′を所定の曲率をもつ凹面としたものである。

ブロック１　、２１．３１の安定を図るためには、底面
２の面積を背面４のそれよりも大きくするのが望ましい
。また斜面３，３′の傾斜角度θ２は、水流によって所
要の圧力を発生させ、しかもそれによって滑動、転勤が
生じないようにするには２０〜４０度が好ましい。

従来例１，２の各ブロックと実施例１，２．３の各ブロ
ックとを単独で設置し、風洞実験により抗力係数および
揚力係数を調べたところ次表のような結果が得られた。

ただし空気流のレイノルズ数は、Ｒｅ＝２〜６Ｘ１０ｓ
の範囲とした。

ただし実施例のものはいずれもθ＝３０°、Ｈ＝　１５
ｃｍ、Ｂ　＝３０ｃｍ 実験結果によれば、従来例のものは揚力係数は抗力係数
に比べればやや小さいものの、抗力係数と同じオーダー
の値を持つ。揚力係数に関する投影面積、すなわちブロ
ックを真上から見た時の面積は、抗力係数に関する投影
面積、すなわち流れ方向から見たブロックの面積に比べ
大きいので、従来例のブロックは、流れにより抗力と同
じ程度もしくはそれ以上の正の揚力を受ける。これに対
し実施例のものは揚力係数が従来型ブロックの揚力係数
と絶対値において同等の大きさをもち、かつ負になる。

第４図は、上記表に示した抗力係数および揚力係数に基
づいて、ブロック近傍の流速Ｕとその流速に対して滑動
も転勤も起さないためのブロック空中型ｆｆ１Ｗとの関
係を、実施例のブロックと従来例のブロックとについて
比較したグラフである。いずれも２割勾配の法面に単独
で設置された場合を想定している。第４図から明らかな
ように、実施例のブロックは従来例のブロックに比べ大
幅に重量を減らすことができる。

第５乃至８図はこの発明による護岸構造の実施例を示し
、第５図の実施例は護岸法面７に多数の護岸ブロック４
１を流下方向に沿って互いに密接して配置したものであ
る。この実施例で使用するブロック４１は隣接するブロ
ックどうしの密接を図るために、斜面３の下端に連らな
る垂直面８が形成されている。

第６図に示す実施例は護岸ブロック４１を互いに間隔を
置いて配置し、隣接するブロック間に平版状の補助ブロ
ック９を介在させたものである。

第７図の実施例は護岸ブロック５１において。

その底部に斜面３および背面４から周囲に張出す平版部
１０を設け、このブロック５１の多数を互いに密接して
配置したものである。平版部５１は斜面３および背面４
間の側面からも張出すように、すなわち周囲全体に張り
出すようにしてもよい。

第８図の実施例は、現場打ちコンクリートによって形成
される護岸構造を示し、床版１１の表面に多数の粗度要
素６１を一体形成し、粗度要素６１の形状を上記護岸ブ
ロックの形状と同様にしたものである。すなわち粗度要
素６１は水流と対向する上向きの対向斜面３および流下
方向下流側の背面４を有し、床版１１の表面と背面４と
のなす角度が９０度となっている。この角度は上記ブロ
ックの場合と同様に、負の揚力が背面に発生する負圧に
よる正の揚力よりも絶対値において大きくなるように、
選定されればよい。

上記各実施例は単なる例示にすぎず、この発明は特許請
求の範囲を逸脱しない限り１種々の変更が可能である。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、水流によりブロックを
法面側に押しつける負の揚力が作用し、その絶対値が正
の揚力のそれよりも大きいので、ブロックの滑動と転勤
に対する安定度が増大し、したがってブロックの重量を
大幅に軽減することができ、経済性を高めることができ
る。また上記ブロックと同形状の粗度要素を護岸構造に
形成した場合にも同様な作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はそれぞれこの発明による護岸ブロックの３
つの実施例を示す斜視図、第４図は同上のものおよび従
来のものにおける流速とブロック重量との関係を示すグ
ラフ、第５乃至７図はブロックを用いたこの発明による
護岸構造の３つの実施例を示す平面図、第８図はブロッ
クと同形状の粗度要素を形成したこの発明による護岸構
造の一実施例を示す平面図、第９図（Ａ）、（Ｂ）およ
び第１０図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来例を示し、各
回において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、第１１図
は従来のものに作用する力を説明するための図。 １　、２１．３１．４１．５１．・・・護岸ブロック２
・・・底面　　　　　３，３′・・・斜面４・・・背面
　　　　　７・・・法面 ９・・・補助ブロック　　１０・・・平版部１１・・・
床版　　　　　　６１・・・粗度要素≦ 殆　３又 昂　４　間 流速ｕ（ｍ／ｓｌ 吊９　図 ＣΔ） １す１ 第１０閏 壬１１　（２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底面、水流と対向する上向きの対向斜面および流下
   方向下流側の背面を有するほぼ三角柱状の護岸ブロック
   であって、前記背面と前記底面とのなす角度が、背面に
   作用する負圧による正の揚力よりも対向斜面に作用する
   正圧による負の揚力のほうが絶対値において大きくなる
   ような値をもっていることを特徴とする護岸ブロック。 ２、前記背面と前記底面とのなす角度がほぼ９０度以上
   である請求項１に記載の護岸ブロック。 ３、底部に少なくとも前記対向斜面および前記背面から
   周囲に張出す平版部が形成されている請求項１又は２に
   記載の護岸ブロック。 ４、請求項１又は２に記載の護岸ブロックを多数、流下
   方向に沿って護岸法面に配置したことを特徴とする護岸
   構造。 ５、前記護岸ブロックは互いに密接して配置されている
   請求項４に記載の護岸構造。 ６、前記護岸ブロックは互いに間隔を置いて配置され、
   隣接する護岸ブロック間に平版状の補助ブロックが介在
   されている請求項４に記載の護岸構造。 ７、請求項３に記載の護岸ブロックを多数、流下方向に
   沿って護岸法面に互いに密接して配置したことを特徴と
   する護岸構造。 ８、護岸法面に床版を形成してその表面に多数の粗度要
   素を一体形成し、この粗度要素は水流と対向する上向き
   の対向斜面および流下方向下流側の背面を有し、床版表
   面と背面とのなす角度が、背面に作用する負圧による正
   の揚力よりも対向斜面に作用する正圧による負の揚力の
   ほうが絶対値において大きくなるような値をもっている
   ことを特徴とする護岸構造。