JPH01304211A - 柔構造潜堤の施工方法 - 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、沿岸近くて波の伝播や海底等の砂の移動を
制御する没水型の柔構造潜堤の施工方法に関する。

「従来の技術」 従来、沿岸近くの波や砂を制御する潜堤としては、ケー
ソンを用いて構築する方式や消波ブロックを海中に積み
」二げる方式のもの等が一般的である。ところが、これ
らの方式では、ケーソンや条里の消波ブロックを現場へ
輸送しな（Ｊればならず、構築場所の海底の地ならしや
マウンドなどの基礎施工が必要であり、工期が長期化し
コスト高になるといった問題点がある。また、設置後、
構造物を移動、撤去する必要が生した場合、作業に非常
に多くの期間とコストを要する。

さらに言えば、ケーソンや消波ブロックで構築される、
いわゆる剛構造の潜堤は、この天端」二で波を砕波させ
ると共にこの砕波による乱れを幅広い天端上て継続さＵ
−ることで、波のエネルギー損失を図って消波させるも
のである。従って、このような潜堤によって十分な消波
効果を得るためには、潜堤の天端を水面近くまて高くす
ると共に、天端幅を非水に大きくする必要があり、潜堤
の規模が非常に大規模なものになって不合理となると共
に、船舶等の航行の妨げになる、という問題点がある。

そこで、本出願人は前記問題点を解決しうる有効な手段
として、海底にアンカー等ににって固定、保持されたソ
ート状の可撓性素材からなる袋体と、該袋体の内部に注
入されてこの袋体を膨らます海水、空気等の流体とから
なる柔構造潜堤を提案した（特願昭６０−２８０７９０
号等）。この柔構造潜堤によれば、輸送、施工、移動あ
るいは撤去等の作業が容易となると共に、柔構造潜堤自
体の可撓性を利用することで小規模なものであってし有
効な消波効果を期待できる。すなわち、海面下に充分膜
した小型構造物て波を制御てきるのて、柔構造潜堤が設
置された海域を有効に利用することができる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、前記本出願人が提案した柔構造潜堤において
、その袋体を海底に固定、定着する場合には、コンクリ
ート基礎等を介して袋体をアンカー等により海底に固定
するか、あるいは袋体内に土砂等を充填する、いわゆる
重力式の固定を行うような手段が考えられる。この時、
固定された袋体の底縁部において洗掘か発生ずる恐れか
あるので、何等かの手段を講しろ必要かある。また、ア
ンカーによる袋体の定着作業は全て海底作業となるので
、施工期間が長くなり、＝１スト高を招く恐れらある。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、海底へ
の定着、設置作業が簡易かつ迅速なものとなるとともに
、周囲にお（Ｊる洗掘を抑止しうる柔構造潜堤の施工方
法を提供しようとするらのである。

「課題を解決する丸めの手段」 前述の課題を解決する手段を説明する前に、可撓性素材
からなる柔構造潜堤の消波原理について説明する。

第７図に示すように、可撓性素材からなる袋体中に海水
等の流体が注入されてなる柔構造潜堤ＦＭが海底地盤Ｇ
」二に設置されていると仮定する。

この時、柔構造潜堤ＦＭに向って海面Ｓを伝わって入射
、２！！！Ｗが到来すると、この入射波Ｗの持つエネル
ギーが柔構造潜堤Ｆ　Ｍ　ｉ、ｍ伝達されて、第７図点
線に示す如く柔構造潜堤ＰＭが変形する。すると、柔構
造潜堤ｒ’Ｍの変形に伴って、図中矢印Ａに示すように
柔構造潜堤ＦＭ自体から海面Ｓに向って放射波Ｒが放射
され、この放射波Ｒと入射波Ｗとの干渉により消波が行
われる。同時に、柔構造潜堤Ｆ’Ｍを変形させることに
入射波Ｗのエネルギーが消費されることで、このエネル
ギーが減衰されることでも、入射波Ｗの消波が行われる
。

従って、可撓性素材からなる柔構造潜堤ＦＭは、前述の
如〈従来の剛構造潜堤の如く、潜堤天端において入射波
を砕波させると共に、砕波による乱れを潜堤天端の幅方
向に亙って継続さぜることて消波を行う必要がないため
、柔構造潜堤Ｆ’Ｍ天端の水深を深くすることができる
と共に、板幅方向の規模を小規模なものとすることが可
能となる。

これを、以下に示す実験結果により明らかにする。

第８図は、柔構造潜堤の相対堤幅比Ｄ／Ｌ（Ｄ柔構造潜
堤の幅、Ｌ　入射波の波長）と入射波の透過率Ｋ（すな
わち柔構造潜堤の消波効果）との関係を、従来の剛構造
の潜堤と可撓性素材からなる柔構造潜堤ＦＭとについて
求めた結果を示す図である。この時、各柔構造潜堤の没
水率Ｒ／　ｈ（Ｒ柔構造潜堤の天端水深、ｈ、柔構造潜
堤が設置された海域の水深）は、剛構造の潜堤がＲ／ｈ
＝０．１８、可撓性素材からなる柔構造潜堤がＲ／ｈ＝
０．５であった。可撓性素材からなる柔構造潜堤Ｐ　Ｍ
は、没水率Ｒ／ｈが大きく、相対板幅ＪｉＤ／Ｌが小さ
くても、優れた消波効果が得られろことが理解できる。

第９図は、可撓性素材からなる柔構造潜堤ＦＭの没水率
Ｒ／　ｈを変化させた時の消波効果の変化を示ず図であ
る。没水率Ｒ／ｈを大きくしても柔構造潜堤Ｆ’Ｍによ
る消波効果は減衰せず、むしろある相対堤幅比Ｄ　／　
Ｌの範囲内においては消波効果が増大していることが理
解できる。本発明者等の実験結果によれば、船舶等の航
行の妨げにならない等の条件を勘案して、可撓性素材か
らなる柔構造潜堤ＦＭの没水率Ｒ／ｈはＲ／ｈ≧０４で
あることが好ましい。　なお、従来の剛構造の潜堤にお
いては、没水率Ｒ／ｈ≧２．０では透過率１（ｔ−１，
０、ずなわち消波効果がほとんと得られないことが実験
結果から判明している。

第１Ｏ図は、水深ｈ＝２０ｍの海域で、入射波高Ｈｉ＝
２ｍ、入射波長Ｌ＝　１００ｍの波の透過波高Ｈｔ＝Ｉ
ｍ以下にしうる従来の剛構造ｌ替堤Ｍと可撓性素材から
なる柔構造潜堤ＦＭとの断面を比較し）こものである。

この図から明らかなように、同一の消波性能を得るため
に必要な断面積は、可撓性素材からなる柔構造潜堤ＦＭ
の方が１／８以下と小さくて済むことが理解できる。

以」二手した知見に基づいて、この発明は、底縁部にア
ンカーチューブが配設され、ノート状の可撓性累月から
なる袋体を海底地盤の据え（ｔ　Ｉ′Ｊ位置で広げる工
程と、この袋体内に流体を注入する工程と、前記アンカ
ーチューブ周囲の海底地盤を掘削しつつこの掘削土砂を
アンカーチューブ内に注入することて、内部に土砂が充
填されたアンカーチューブを海底地盤中に埋設する工程
とによって柔構造潜堤の施工方法を実現している。

１作用」 この発明によれば、アンカーチューブ周囲の海底地盤を
掘削しつつこの掘削土砂をアンカーチューブ内に注入す
ることで、このアンカーチューブを海底地盤中に埋設し
ているので、水中作業が極めて少なくなると共に、アン
カーチコーブ埋設作業と充填材充填作業とを同時に行え
る。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、この発明の施工方法を適用して構築した柔構
造潜堤を示す図である。図中、符号Ｉは砂質の海底地盤
０４ｍに設置された柔構造潜堤であり、この柔構造潜堤
１は、柔構造潜堤１の外殻を成す袋体２と、この袋体２
内部に注入されてこれを膨らまず海水（流体）３とから
概略構成されている。

前記袋体２は、例えばゴムシート、塩化ビニールシート
等のソート状の可撓性のある素材によって、偏平で上面
に湾曲した凸状形態の天板４と海底地盤Ｇに接する底板
５とが、これらの端縁部で液密ｈ）つ一体に接合されて
構成されている。この袋体２内部には、前述、の如く海
水３が注入されていると共に、その底部に砂（充填材）
６が充填されている。天板４下部には、この内部に海水
３及び砂６を注入、充填するための充填弁７と、内部に
注入された余分な海水３を外部に排出する排出弁８とが
それぞれ設けられている。なお、前記袋体２の底板５と
しては、天板４などに比して特に海底の凹凸に良く追随
しうる可撓性に富んだノートが用いられることが好まし
く、また、袋体２を形成する可撓性素材としては、前述
のゴムや塩化ビニールに限定されず、ポリエチレン等の
合成樹脂、あるいはゴム引き布等でも良い。さらに、袋
体２の形状としては、平面視円形、楕円形、あるいは長
円形等が一例として挙げられるが、これらに限定される
ものではない。ただし、楕円形、長円形の如く袋体２の
形状に長手方向が存在する場合、この長平方向を海面Ｓ
を伝イっって到来する入射波Ｗの進行方向に略直交させ
ておくことが好ましい。

＝８− また、袋体２の底縁部、ずなわち天板４と底板５との接
合部周縁には、これに沿って中空状のアンカーチューブ
１０．１０が取り付けられている。

このアンカーチューブ１０は、前記袋体２と同様の可撓
性累月から形成されており、内部に海底地盤Ｇの土砂と
同一の砂（充填材）ＩＩ、１１が充填された状態で、袋
体２底縁部外方の海底地盤Ｇ中に埋設されている。この
アンカーチューブＩＯには、その内部に前記砂１１を注
入、充填するための注入弁１２及び余分な海水等の流体
を排出する排出弁（図示略）がそれぞれ設けられている
。

なお、前記アンカーチューブ１０は、袋体２底縁部全体
を連続的に取り囲むように設ｉｌｌられる必要はなく、
適宜間隔を置いて設（」られても良いことは勿論である
。同様に、このアンカーチューブ１０は前記袋体２と一
体に製作されても良いし、別体に製作されたものをボル
ト、ナツト等の連結手段により連結しても良い。

次に、第２図ないし第６図を参照して、この発明に係る
柔構造潜堤の施工方法例について説明する。

（ｉ）第２図に示すように、天板４及び底板５を接合し
て一体化された袋体２を陸」二にて製作すると共に、こ
の袋体２にアンカーチューブ１０，１０を取り付けてお
く。なお、アンカーチューブ１０、ＩＯが前述の如く袋
体２と一体に形成される場合には、この取り付は作業は
当然ながら不要である。この際、袋体２及びアンカーチ
ューブＩＯの内部は空の状態である。

（１１）アンカーチューブ１ｏ、ｉｏが取り付けられた
袋体２を洋上に引き出し、第３図に示すように、２台の
作業船り、Ｄ間に架設された係留索Ｉ７によりこの袋体
２を支持する。この場合、袋体２内に適宜海水３（ある
いは海水３と空気）を注入して、袋体２の形を整えつつ
、この袋体２の比重か海水の比重よりも若干大きくなる
ようにその注入量を調整することが好ましい。

（ｉｉｉ）前記作業船り、Ｄにより、第４図に示すよう
に、係留索りをゆっくり伸ばすことで袋体２を海底地盤
Ｇ上に着底させる。

（ｉｖ）第５図に示すように、ポンプＰを備えた作業船
Ｅを前記柔構造潜堤１が設置されろ海域にまで搬入する
と共に、前記袋体２の充填弁７及び排出弁８を開放し、
前記ポンプＰにより充填弁７から袋体２内部に砂６と海
水３との混合物を注入しつつ、余分な海水３を排出弁８
から外部に排出することで、袋体２内部に所定型の海水
３及び砂６を注入、充填し、これにより袋体２を所定形
状にまで膨らますと共に袋体２の仮固定を行う。この砂
６は、柔構造潜堤１設置海域の海底地盤Ｇの土砂である
ことが好ましいが、他の場所から運搬してきた土砂でも
良いことは勿論である。

（ｖ）さらに、第６図に示すように、アンカーチューブ
ｌ０１１０の充填弁１２、Ｉ２を開放した後、これらア
ンカーチューブ１０，１０周囲の海底地盤Ｇの土砂を前
記ポンプＰにより吸引しつつ、吸引した土砂を海水と共
にポンプＰにより充填弁１２を介してアンカーチューブ
ｌ０１１０内に注入、充填する。注入された土砂及び海
水のうち、海水は排出弁（図示路）から排出さ２１て、
アンカーヂュ一ブ１０、ＩＯ内には砂１１だけが残る。

そして、この作業を続けると、アンカーチューブｌ０１
１０は徐々に海底地盤Ｇ中に沈下すると共に、波力によ
りアンカーチューブ１０．１０周囲の地均しがされるこ
とで、これらアンカーチューブ１０．１０が海底地盤Ｇ
中に埋設される。

以上説明した施工方法により、海底地盤Ｇ　１ｍに柔構
造潜堤ｌが設置される。ここで、この柔構造潜堤１には
、その袋体２底縁部に沿ってアンカーチューブ１０．１
０が取り付けられていると共に、このアンカーチューブ
１Ｏ１１０が前記海底地盤Ｇ中に埋設されている。従っ
て、このアンカーチューブ１０．１０は、柔構造潜堤ｌ
全体を海底地盤Ｇに固定、定着するのみならず、設置さ
れた状態において最も洗掘の発生し易い個所、すなわち
袋体２底縁部の地盤Ｇを保護する。これにより、柔構造
潜堤１周囲での洗掘が防止されるので、設置後の管理、
修繕作業が簡易なものとなり、維持費が安上がりとなる
。

また、この柔構造潜堤１はアンカーチューブ１０．１０
により海底地盤Ｇに定着されているので、ｎｉ７述の如
く通常のアンカー等により固定、定着される柔構造潜堤
に比較してその設置作業が大変簡易かつ迅速なものとな
り、コストダウンを図ることができろ。しかも、このア
ンカーチューブ１Ｏ１ＩＯを海底地盤Ｇ中に埋設する作
業は、袋体２仮固定後にアンカーチューブｌ０１１０周
囲の土砂をポンプＰにより吸引しつつ、この吸引された
土砂をアンカーチューブ１０．１０内に注入、充填する
ような作業であるので、前述の通常のアンカーによる定
着、固定作業に比較して水中作業が極めて少なく、この
而からも設置作業が大変簡易かつ迅速なものとなる。さ
らに言えば、アンカーチューブｌ０１１０埋設 ねているので、大変合理的となる。

そして、アンカーチューブ１０、ＩＯの存在により、こ
のアンカーチューブ１０、１０で囲繞される地盤Ｇ′、
すなわち柔構造潜堤１の底板５の接する部分の地盤Ｇ′
　とそれ以外の部分の地盤Ｇとが遮断されるので、波の
通過に伴い柔構造潜堤■の底板５に作用する揚圧力が低
減されるのて、柔構造潜堤Ｉを小規模のアンカーで固定
することができる。

なお、この発明の柔構造潜堤の施工方法は、その細部が
前記実施例に限定されず、種々の変形例が可能である。

−例として、ｒｉＱ記柔構造潜堤ｌは１個の袋体２のみ
の構成に限定されず、多数の袋体を連設した構成であっ
ても良い。また、前記袋体２内に注入、充填される流体
は空気等海水３以外の流体でも良く、同様に袋体２底部
に充填される充填材は砂６のみならず砂泥水等海水３よ
り比重の大きいものであれば良く、さらに言えば、この
充１ｆｆｉ　＋４を省略することも可能である。さらに
、前記アンカーチューブＩＯを、いわゆるンオテキスタ
イル等透水性を有する材質で構成すれば、１ｉｉｒ述の
排出弁を省略することが可能である。

「発明の効果」 以」二詳細に説明したように、この発明によれば、底縁
部にアンカーチューブを配設したシート状の可撓性素材
からなる袋体を海底地盤の据え付は位置で広げる工程と
、この袋体内に流体を注入する工程と、前記アンカーチ
ューブ周囲の海底地盤を掘削しつつこの掘削土砂をアン
カーチューブ内に注入することで、内部に土砂が充填さ
れたアンカーチューブを海底地盤中に埋設する工程とか
らなるような柔構造潜堤の施工方法を構成したので、水
中作業が極めて少なく、柔構造潜堤の設置作業が大変簡
易かつ迅速なものとなり、しかも、アンカーチューブ埋
設作業はアンカーチューブ内への充填材充填作業をも兼
ねているので、単なるアンカー等による固定に比較して
大変合理的となってその分、コストダウンを図ることが
できる。さらに、アンカーチューブにより柔構造潜堤全
体が海底地盤に固定されると共に、袋体底縁部の地盤が
保護され、これにより、柔構造潜堤周囲での洗掘が防止
されるので、設置後の管理、修繕作業が簡易なものとな
り、維持費が安上がりとなるなど、種々の優れた効果を
奏する。

よって、この発明によれば、海底への定着、設置作業が
簡易かつ迅速なものとなると共に、周囲における洗掘を
抑止しうる柔構造潜堤の施工方法を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る施工方法により構築された柔構
造潜堤を示す断面図、第２図ないし第６図はこの発明に
よる柔構造潜堤の施工方法例を説明するための図、第７
図ないし第１０図は前記柔構造潜堤の原理を説明するた
めの図である。 Ｇ・・・海底地盤、 ｌ・　・柔構造潜堤、 ２　　袋体、 ３　・・海水（流体）、 １０　・　アンカーチューブ、 １１　　砂（充填材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 底縁部にアンカーチューブが配設され、シート状の可撓
   性素材からなる袋体を海底地盤の据え付け位置で広げる
   工程と、この袋体内に流体を注入する工程と、前記アン
   カーチューブ周囲の海底地盤を掘削しつつこの掘削土砂
   をアンカーチューブ内に注入することで、内部に土砂が
   充填されたアンカーチューブを海底地盤中に埋設する工
   程とからなることを特徴とする柔構造潜堤の施工方法。