JPH07259045A

JPH07259045A - 防波堤ケーソン

Info

Publication number: JPH07259045A
Application number: JP6288975A
Authority: JP
Inventors: Dal-Soo Lee; 達秀李; In-Sik Chun; 仁植全; Woo-Sun Park; 佑善朴; Young-Min Oh; 榮敏呉
Original assignee: KANKOKU KAIYO KENKYUSHO; Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI)
Current assignee: KANKOKU KAIYO KENKYUSHO; Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI)
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: KR970009830B1; TW294739B; GB2283265A; KR950011771A; GB2283265B; JP3300729B2; GB9421276D0

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】防波堤の防波性能および港内の水質改善機能を
向上させうる防波堤ケーソンを提供する。【構成】外海側のケーソンの前面に位置する海水の流入
口とケーソンの上面に位置し流入口から流入された海水
を流出させうる流出口とを連結しながら全体的に曲線を
なし、かつ流出口側の後面壁とケーソンの上面とのなす
角が９０°以下である水路を具備し、前記水路の後面壁
とケーソンの後面壁とを連結するパイプ形状の導水路を
具備する。【効果】越波を減少させることによって、港内の水面撹
乱を弱め防波堤の防波性能が向上し、噴出水塊の美しさ
により観光資源として活用することができる。かつ、潮
汐干満の差の大きくない海域で防波堤を通した港内部の
海水の振動を起こさず、港内の優れた水質改善機能を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は防波堤ケーソンに係り、
特に防波堤の防波性能及び港内の水質改善の機能を向上
させうる防波堤ケーソンに関する。

【０００２】

【従来の技術】防波堤は波力を堤体が直接受けて波を外
海側へ反射させることを主な目的とし、捨て石マウンド
（Rubble mound）からのみなる防波堤が一般に用いられ
ているが、水深が深いか波力が大きい場合には、海底地
盤上に構築された捨て石マウンド上にケーソンを設けた
混成防波堤が多く使用されている。

【０００３】図１Ａ乃至図１Ｄは従来の混成防波堤ケー
ソンの断面図である。

【０００４】図１Ａはケーソンを通じて海水が流通しな
い無孔ケーソンの断面図である。

【０００５】図１Ａを参照すれば、海底地盤Ｇ上に捨て
石マウンドＭが構築され、その上に直立の無孔ケーソン
が設けられている。従来に最も多く用いられていたこの
ような無孔ケーソンは、ケーソンの内部を全て砂などで
満たして波力をケーソンの自重で支え、ケーソンの前面
１０２で波１０１を反射させ越波を阻止することによっ
てケーソンの後面１０３側の港内静穏水域を維持し、大
きい波の来襲際には一部の波をケーソンの上部１０４の
上に越波させることによって堤体の安定を図るものであ
る。

【０００６】しかしながら、このような無孔ケーソンを
採用した防波堤は越波による港内の水面撹乱が激しく、
潮汐干満の差の小さい海域では港内の水塊が外海水から
遮蔽され港内の水塊の酸素不足による水質悪化をもたら
す。

【０００７】図１Ｂは従来の有孔ケーソンの一般的な形
態を示す断面図である。

【０００８】図１Ｂを参照すれば、有孔ケーソンは、捨
て石マウンドＭ上に形成された基部１１１、前記基部上
に垂直に形成され港内側へ位置する後壁１１２、前記基
部１１１上に前記後壁１１２と等しい高さに外海側へ形
成されかつ複数個の開口１１３を有する前壁１１４、及
び前記後壁１１２と前壁１１４と間の有孔隔室１１５か
らなる。このような有孔ケーソンは、図１Ａの無孔ケー
ソンに比べて越波量を減らすことはできるが、ケーソン
の自重分布について見た場合に、重さがケーソンの後面
に傾いて、地盤反力が後面に大きく傾くという短所があ
り、波の来襲時にケーソンの転倒モーメントに対する支
持力を低化させる問題点があり、図１Ａの無孔ケーソン
のような理由により港内の水塊の水質悪化を招くことが
ある。

【０００９】図１Ｃは海水が流通できる有孔ケーソンの
断面図である。

【００１０】図１Ｃを参照すれば、ケーソンは、その前
壁１２１と後壁１２２とに開口１２３、１２４が形成さ
れており、外海側と港内の水塊との海水交換の可能な構
造を有する。しかしながら、このような構造において、
波の来襲時に防波堤の前面の水位１２５が後面の水位１
２６より高い場合には、防波堤を通る流れがケーソンの
外海側の開口１２３から港内側の開口１２４方向へ発生
し、反対に、前面の水位１２５が後面の水位１２６より
低い場合には、港内側の開口１２４から外海側の開口１
２３へ流れる逆流現象が発生する。即ち、波による防波
堤の前面の水面の周期的な昇降により、防波堤のケーソ
ンを通る流れの方向も周期的に変わるようになり、海水
交換効果は、事実上防波堤の隣接する狭い区域に制限さ
れるという短所がある。また、港内外の境界面を通るこ
のような往復流れは、港内の水塊に小さい波を起こし、
港内水面の撹乱をもたらし、かつ防波堤の後面を小型船
舶の船着場として普段活用することが困難となる。更
に、前記構造の防波堤ケーソンは、ケーソン内部の充填
量が著しく減るようになり、安定性に欠けるという問題
点を有する。のみならず、港内外の水位差がある度に防
波堤を通じて流れが生じるため、長周期波の来襲時に港
内部の振動を起こし、港内の接岸船舶の船積み及び荷役
作業に多大な支障をきたすことになる。

【００１１】図１Ｄは複数の水路を内蔵するケーソンの
断面図である。

【００１２】図１Ｄを参照すれば、前記ケーソンは、捨
て石マウンドＭ上に設けられ、ケーソンの前面から上面
に近ずくにつれて勾配が増える傾斜面１３２を有する基
部１３１、及びこの基部１３１と離隔され形成されると
共に前記基部１３１の傾斜面１３２に相応する形状を有
する複数個の傾斜部１３３からなる。また、前記傾斜部
１３３の間隔は一定であり、前記傾斜部１３３の長さは
前記基部から遠ざかるほど短くなる。ここで、前記基部
１３１と傾斜部１３３との間の空間及び傾斜部１３３間
の空間は、図１Ｄに示したように、ケーソンの前面に流
入口１３４を備え、上部に水路１３６を通った水塊が鉛
直方向上向き及びケーソンの後面、即ち港内に流出され
うるようにする、流出口１３５を備えた複数の水路１３
６を形成する。このような構造は、ケーソンの前面に大
きい開口があり、ケーソンに作用する最大水平波力を減
少させることができ、波の来襲時にケーソンに鉛直方向
で下向きの力を発生するため、ケーソンの幅を減らして
堤体の重さを減少させることができる。しかしながら、
前記構造のケーソンは、自重分布面において重さがケー
ソンの後面に片寄り、地盤反力が後面へ片寄るという問
題点があり、水路１３６を通じた多くの海水が容易に港
内に入るため、図１Ａの無孔ケーソンよりも越波及び港
内の水面撹乱が激しく、防波堤上を車両が通行すること
は困難であり防波堤の後面を船着場として使用しにくい
という短所があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来の防波堤のケーソンの諸問題を解決しようとして案
出されたものであり、越波を減少させるために港内の水
面撹乱を弱化させて防波堤の防波性能を向上させること
ができ、また、来襲する波の高さが大きくない場合にも
綺麗な噴出水塊を生じさせることにより、観光資源とし
て活用できる防波堤ケーソンを提供することである。

【００１４】また、本発明の他の目的は、潮汐干満の差
の大きくない海域で防波堤を通じた港内部の振動を招か
ないと共に、港内の水質改善の機能の優れた防波堤ケー
ソンを提供することである。

【００１５】

【課題を達成するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は、外海側のケーソンの前面に海水の流入口
が形成されており、ケーソンの上面に前記流入口から流
入された海水を流出させうる流出口が形成されて、前記
流入口と流出口とをそれぞれ連結しながら全体的に曲線
をなし、流出口側の後面の壁とケーソンの上面とのなす
角が９０°以下である水路を１つ以上具備して、流入さ
れた海水を外海側へ逆流させうる防波堤ケーソンを提供
する。

【００１６】本発明の防波堤ケーソンの実施例による
と、前記全体的に曲線をなす水路は、曲率の異なる２つ
以上の円弧で構成されるか複数個の線分で構成されるこ
とをその特徴とする。ここで、前記全体的に曲線をなす
水路の一部は１つ以上の直線部からなり、残りの部分は
曲率の相異なる１つ以上の円弧からなることもできる。

【００１７】本発明の他の防波堤ケーソンの実施例によ
ると、前記水路の前側の前記ケーソンの前面部には、来
襲する波に対するカウンタウェートの役割をはたす充填
部分が形成されていることをその特徴とする。本発明の
更に他の防波堤ケーソンの実施例によると、前記水路が
２つ以上形成され、これらの水路はケーソンの長手方向
に沿って配列されることをその特徴とする。

【００１８】本発明の更に他の防波堤ケーソンの実施例
によると、前記水路の流入口で前記ケーソンの前面と前
記水路の底面とのなす角度である海水流入角度は９０°
以上に形成されることをその特徴とする。

【００１９】本発明の更に他の防波堤ケーソンの実施例
によると、前記水路の流出口の面積は、前記流入口の面
積より小さく形成されたことをその特徴とする。本発明
の更に他の具体的な防波堤ケーソンによると、前記水路
の後面壁に流入口があり、前記ケーソンの後面壁に流出
口のあるパイプ形状を有する導水路を１つ以上更に具備
することをその特徴とする。

【００２０】ここで、堤体の自重による地盤反力がケー
ソンの後面側へ傾く程度を減少させる必要により前記パ
イプ形状の導水路の流出口の面積を流入口の面積より大
きくすることもできる。また、前記パイプ形状の導水路
の流入口は、前記水路の後面壁で平均水面の位置又は平
均水面の直上若しくは直下の位置に形成されるのが望ま
しく、前記パイプ形状の導水路の流出口は、前記ケーソ
ンの後面壁で小型船舶の最下面以下の位置に形成される
のが望ましい。

【００２１】本発明の他の目的を達成するために、本発
明は、ケーソンで海水と接触しながら外海側に向けた壁
面の平均海水面の付近に位置する流入口と、ケーソンの
内港側の後面壁の小型船舶の最下面以下に位置する流出
口とを連結しながら、パイプ形状を有する導水路を１つ
以上具備している防波堤ケーソンを提供する。

【００２２】

【作用】水路を通過した水が流出口から外海側へ噴出さ
れるため、来襲水塊がこれと衝突してぶつかり、よっ
て、越波を効果的に阻止する。これにより、港内の水面
撹乱を弱化させ防波堤の防波性能を向上させ、前面に充
填部分を設けることによりケーソン転倒に対する安定性
を向上させうる。

【００２３】また、パイプ形導水路の流入口を平均水面
付近に位置させ逆流を制限し、透過性の防波堤ケーソン
でありながらも長周期波を遮断することにより、港内部
の振動をもたらさない。更に、パイプ形導水路の流出口
を小型船舶の最下面の下に位置させる場合、港内の噴出
水塊の流速による船舶の動揺が避けられるために良好な
船着場の条件を提供し、パイプ形導水路の内蔵空間があ
って地盤反力の不均衡を減少することができ、設計時に
パイプ形導水路の流入口より流出口の面積を大きくする
と、地盤反力の不均衡を更に緩和できる。

【００２４】

【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。

【００２５】図２Ａは本発明によるケーソンを設けた防
波堤の一部切除斜視図であり、図２Ｂは本発明の一実施
例に基づいたケーソンの概略的な断面図である。

【００２６】図２Ｂにおいて、パイプ形の導水路を示す
点線は、断面の切断位置によっては実線で表現されるこ
ともできる。

【００２７】図２Ｂを参照すれば、海底地盤Ｇ上に捨て
石マウンドＭが構築され、その上にケーソンが設けられ
ている。前記ケーソンの外海側の前面には海水の流入口
２０１が形成され、ケーソンの上面には前記流入口２０
１から流入された海水を外海方向へ流出させうる流出口
２０２が形成されており、前記流入口２０１と流出口２
０２とを連結しながら全体的に曲線をなす水路２０３が
形成されている。ここで、前記水路は、図２Ａに示した
ように、防波堤の延長方向、即ちケーソンの長手方向へ
１つ以上形成されている。また、前記水路２０３の前方
のケーソンの前面部には、来襲する波２０７に対するカ
ウンタウェートの役割をはたす充填部分２０８が形成さ
れている。一方、流出される海水が鉛直及び外海方向へ
流出することができるように、前記水路２０３のケーソ
ンの上面２０４と前記水路２０３の流出口２０２の後面
壁２０５との成す角度である海水流出角度αは９０°以
下に形成されている。また、ケーソンの安定性を増加さ
せるために、前記水路の流入口２０１で前記ケーソンの
前面壁２０６と前記水路の後面壁（底面壁）２０５との
成す角度である海水流入角度βは９０°以上に形成され
るのが望ましい。更に、前記流出口２０２を通じて噴出
される水塊の噴出速度を増やすために、前記水路２０３
の流出口２０２の面積は前記流入口２０１の面積より小
さく形成されることが望ましい。

【００２８】一方、前記全体的に曲線をなす水路の形状
は図２Ｂに示した形状の外にも様々な形態に変形でき
る。

【００２９】図３Ａ及び図３Ｂは、前記全体的に曲線を
なす水路２０３の他の実施例を示すための概略図であ
る。

【００３０】図３Ａを参照すると、全体的に曲線をなす
水路２０３ａが複数個の線分からなり、このような形態
はケーソンの実際の施工上便利な構造である。

【００３１】図３Ｂを参照すると、全体的に曲線をなす
水路２０３ｂの後面壁の半径がｒ１、ｒ２、ｒ３などで
相異なる、即ち曲率の相異なる２つ以上の円弧からな
る。このとき、水路の前面壁もｒ′１、ｒ′２、ｒ′３
などで相異なる半径を有する２つ以上の円弧から構成さ
れることもできる。このような構造はケーソンのスライ
ディングに対する安定性を増大させるために、かつ水路
の噴出流速を変更するために必要である。

【００３２】また、水路の流入口部分あるいは流出口部
分は、図３Ａに示したように１つ以上の直線部からな
り、水路のその他の部分は図２Ｂあるいは図３Ｂに示し
たように曲率の相異なる１つ以上の円弧からなることも
できる。逆に、水路の流入口部分あるいは流出口部分
は、曲率の相異なる１つ以上の円弧からなり、水路のそ
の他の部分は１つ以上の直線からなることもできる。即
ち、全体的に曲線をなす水路の一部は、図３Ａに示した
ように、一つ以上の直線部を有し、残りの部分は、図２
Ｂあるいは図３Ｂに示したように、曲率の相異なる１つ
以上の円弧からなることができる。

【００３３】前記構造の防波堤ケーソンは、波の来襲時
に来襲波２０７の前部の水塊を流入口２０１を通じて前
記の水路２０３の内部に導き、来襲水塊を防波堤前面の
鉛直平面上で二分することによってケーソン前面の水位
を減少させ、かつ水路２０３の流出口２０２から噴出さ
れるジェット形状の水塊をケーソンの前面を越えた水塊
とケーソンの上空で衝突させて港内への越波を阻止する
ことにより、港内の水面の撹乱を減少させる。一方、前
記構造の防波堤ケーソンは、ケーソンの上方で波を衝突
させ粉砕させることで、波のエネルギーを空中で消滅さ
せ堤体に加わる以外の波力を阻止するという追加の効果
をも有し、反射率をも減少させる。

【００３４】ここで、反射率は防波堤にぶつかって反射
される波の高さを防波堤の側へ乗り込む波の高さで割っ
た波高をいい、越波は乗り込んでくる波が防波堤を越す
現象をいい、越波量は防波堤延長１ｍを単位時間当たり
越波する数量をいう。このような反射率と越波量との減
少は防波堤の基本目的の防波の性能を示す指標として用
いられる。

【００３５】図４Ａ、図５Ａ及び図６Ａは、透明アクリ
ル板で実験水槽を二分した後、二分された水槽の一方に
本発明によるケーソンを採用した水利模型実験の場面を
表した模式図であり、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂは、二分
された水槽の他方に従来の無孔ケーソンを採用した水利
模型実験の場面を表した模式図である。

【００３６】図４Ａの本発明によるケーソンの場合に
は、波の来襲時に、来襲波の前部の水塊が流入口を通じ
て水路の内部へ導かれ、来襲する水塊を防波堤前面の鉛
直平面上で二分することによって、ケーソン前面の水位
が減少しており、一方図４Ｂの従来の無孔ケーソンの場
合には、来襲水塊の前面水位が高くなっている。

【００３７】図５Ａの本発明によるケーソンの場合に
は、水路の流出口を通じて噴出されるジェット形状の水
塊がケーソンの前面を越す水塊とケーソンの上空で衝突
して港内への越波を阻止することにより、来襲する波を
空中で粉砕させ波のエネルギーを消滅さており、図５Ｂ
の従来の無孔ケーソンの場合には、来襲する波がそのま
ま越波している。従って、図６Ａに示したように、本発
明によるケーソンの場合には越波量が非常に少なく、図
６Ｂに示したように、従来の無孔ケーソンの場合には多
くの水量が越波されることが分かる。

【００３８】図７は本発明によるケーソンの模型実験で
越波阻止及び波の粉砕の場面を示す模式図である。図７
を参照すれば、本発明によるケーソンを使用した防波堤
は、流入された海水を逆流させる水路によって防波性能
が向上することが分かる。また、来襲波の波高が大きく
ない場合にも全体的に曲線をなす水路により美しいジェ
ット形状の噴出水塊が形成されることによって、観光資
源としての価値も有していることを示す。

【００３９】図８Ａは従来の無孔ケーソンを採用した防
波堤と本発明によるケーソンを採用した防波堤との反射
率に関する模型実験の結果を比較したグラフであり、図
８Ｂは従来の無孔ケーソンを採用した防波堤と本発明に
よるケーソンを採用した防波堤との越波量に関する模型
実験の結果を比較したグラフである。

【００４０】図８Ａのグラフにおいて、水平軸は水槽内
の水深が５０cmである模型実験での模型波の周期を示
し、垂直軸は反射率を示し、参照符号Ａ1及びＡ2を付さ
れた曲線は模型波の高さＨがそれぞれ７cm及び１３cmの
際の本発明によるケーソンを採用した防波堤の反射率を
表し、参照符号Ａ3及びＡ4を付された曲線は模型波の高
さがそれぞれ７cm及び１３cmの際の従来の無孔ケーソン
を採用した防波堤の反射率を表している。図８Ａを参照
すれば、模型波の高さが７cm及び１３cmの際の両場合共
に、本発明によるケーソンを採用した防波堤での反射率
が従来の無孔ケーソンを採用した防波堤での反射率より
小さいことが分かる。よって、本発明によるケーソンを
採用した防波堤の場合、従来の無孔ケーソンを採用した
防波堤より防波堤の外側海域の海上条件の悪化を抑制す
るために有利である。

【００４１】図８Ｂにおいて、グラフの水平軸は模型波
の周期を示し、垂直軸は模型波の高さが１３cmの場合の
越波量を示し、参照符号Ｂ１は本発明によるケーソンを
採用した防波堤の越波量を表し、Ｂ２は従来の無孔ケー
ソンを採用した防波堤の越波量を表している。図８Ｂを
参照すれば、すべての周期において、本発明のケーソン
を使用した防波堤の越波量が、従来の無孔ケーソンを使
用した防波堤の越波量より著しく小さく防波性能が優れ
るていることが分かる。そして、前述した通り、図１Ｄ
の複数の水路を内蔵したケーソンは、図１Ａの無孔ケー
ソンよりも越波及び港内の水面撹乱が非常に激しく、一
方本発明によるケーソンを採用した防波堤は、従来の複
数の水路の内蔵ケーソンを採用した防波堤に比較して越
波量が著しく小さく卓越した静穏効果を有するものであ
る。

【００４２】前記本発明によるケーソンをケーソンの転
倒という見方から、図１Ｂの従来の有孔ケーソンと比べ
てみると、従来の有孔ケーソンは、前半部が有孔隔室１
１５の空間であって転倒に対する支持力が弱い反面、本
発明によるケーソンは前面の充填部分２０８がケーソン
後面コーナー２０９から最も遠く位置しており、充填部
分は転倒モーメントと反対方向へ作用するモーメントを
発生させ転倒に対するケーソン自体の支持力を増加させ
安定性を向上させる長所がある。

【００４３】図２Ｂを参照すれば、本発明による防波堤
ケーソンは、前記水路２０３の後面壁２０５に形成され
た流入口２１０と、前記ケーソンの後面壁２１１に形成
された流出口とを備えた、即ち水路２０３の後面壁２０
５とケーソン後面壁２１１とを連結するパイプ形状の導
水路（以下“パイプ形導水路”という）２１３を更に具
備することもできる。ここで、前記パイプ形導水路は、
それぞれの水路毎に１つずつ設けられることができ、流
量特性により１つのケーソン内で適切な数で設けられる
のが望ましい。そして、自重による地盤反力がケーソン
の後面側へ傾く程度を減少させることが必要なために、
前記パイプ形導水路２１３の流出口２１２の面積を流入
口２１０の面積より大きくすることもできる。また、前
記パイプ形導水路２１３の流入口２１０は、港内で水路
に向かう水の流れと、水路から港内に向かう水の流れが
適切に調節されうるように、水路２０３の後面壁２０５
でのその鉛直平面上の位置が平均（静止）水面２１５又
は平均水面の直上若しくは直下となるように形成される
のが望ましい。水路内の後面壁２０５の平均水面２１５
の付近は、波の来襲時に水平波力が事実上最も大きい部
分なので、この付近にパイプ形導水路２１３の流入口２
１０を設けることによって、堤体に及ぼされる水平波力
が減少して、堤体のスライディングに対する安定性が増
加する。そして、前記パイプ形導水路２１３の流出口２
１２は、前記ケーソンの後面壁２１１での位置が小型船
舶の最下面以下になるように形成されるのが望ましい。

【００４４】本発明による防波堤ケーソンは、前記パイ
プ形導水路２１３を具備することにより、波の来襲時に
水路２０３内に発生した上昇した水位２１５ａと防波堤
の後面水位２１４の水位差によりパイプ形導水路２１３
を通じた港内への流れを誘発させる。これにより発生し
た防波堤後面の微細な水位上昇で防波堤後面から港湾入
り口への港内からの流れが形成されることによって、潮
差の少ない港湾でも普段の波で、港内の水塊を酸素を多
く含んだ外海の水塊に持続的に交換することができる。

【００４５】従って、港内の水利条件をまるで停滞され
た沼からスムーズに流れる川水に変える如く、港内の自
浄能力を向上させ酸素不足による富栄養化のような港内
水質の悪化を防止し、結果的に港内の水質を改善する。

【００４６】このとき、透過流量特性は、パイプ形導水
路２１３の流入口２１０の位置（高さ）と後面水位２１
４との相対的な位置により変化し、これは図９によく示
されている。図９において、水平軸は波高が１３cmであ
る模型波の周期を示し、垂直軸は直径が３．２cmである
パイプ形導水路１つを通る港内への純透過量を示し、参
照符号Ｃ、Ｄ及びＥは水路２０３内のパイプ形導水路２
１３の流入口２１０の高さ（位置）を示すが、具体的に
Ｄは流入口の位置が平均水面２１５の高さと等しい場合
であり、Ｃ及びＥは流入口の位置がそれぞれ平均水面の
直上及び直下の場合である。図９を参照すれば、透過流
量は、周期の短い波では流入口の高さがＣの場合で少な
く、周期の長い波では流入口の高さがＥの場合で少ない
が、流入口の高さがＤの場合では常に多いことが分か
る。よって、必要な流量の特性により流入口の高さが決
定できることが分かる。

【００４７】前記パイプ形導水路２１３を内蔵したケー
ソンの特徴を図１Ｃに示した従来の透過性の防波堤とを
比較すると以下のことが分かる。従来の透過性防波堤で
は前述したように、防波堤を通じて長周期の波の成分が
港内に流入することより港内部の海水が振動し、海水交
換効果が事実上防波堤の付近の狭い区域に制限されると
いう短所がある。一方、本発明による防波堤ケーソンを
採用した防波堤は、パイプ形導水路２１３の流入口２１
０を平均水位付近に形成することによって、来襲波に長
周期の波の成分が含まれている場合にもケーソン前面の
水位は短周期的に上昇及び下降するため、長周期の波の
成分の流れが遮断され、港内部の海水の振動が発生せ
ず、海水の逆流を制限することで、酸素を多く含んだ海
水が流入することによる水質改善効果を、より遠く離れ
た港内の水域まで拡張できる。また、従来の透過性の防
波堤の場合、防波堤を通る港内外への往復流によって港
内の海水に小さい波が発生して港内の水面撹乱をもたら
し、防波堤の後面を小型船舶の船着場として活用するこ
とが困難があった。一方、本発明による防波堤ケーソン
を採用した防波堤は、逆流を制限するために、海水流入
により港内に発生する波の振幅が従来の透過性の防波堤
に比べ１／２位に減少して港内の水面撹乱の問題を大幅
に緩和させるだけでなく、パイプ形導水路２１３の流出
口２１２を小型船舶の最下面より下に配置した場合、港
内の噴出水塊の流速による船舶の動揺を避けることがで
き、これは普段あまり大きくない波が越波されない越波
減少機能と共に、良好な船着場の条件を提供する。

【００４８】また、本発明による前記パイプ形導水路を
内蔵するケーソンを、図１Ｂの従来の有孔ケーソン及び
図１Ｄの複数の水路を内蔵するケーソンと、自重の分布
について比較すると以下のことが分かる。従来のケーソ
ンが自重の分布に関して、その重さが後面に傾き、地盤
反力が後面に大きく傾く。一方、本発明によるケーソン
ではパイプ形導水路２１３の空間によって地盤反力の不
均衡を減少させることができ、設計時にパイプ形導水路
２１３の流入口２１０より流出口２１２の面積を大きく
すれば、地盤反力の不均衡を更に緩和させることができ
る。

【００４９】これまでの説明では、パイプ形導水路を前
記全体的に曲線をなす水路の備えられているケーソンに
適用した場合に限定して説明が行われたが、パイプ形導
水路はより様々な形態のケーソンにも適用することがで
きる。例えば、図１Ａの無孔ケーソンに適用すれば、パ
イプ形導水路の流入口はケーソンの前面壁１０２に位置
し、流出口は後壁１０３に位置する。図１Ｂの有孔ケー
ソンに適用すれば、パイプ形導水路の流入口は、前記有
孔ケーソンの後壁１１２の有孔隔室１１５側に位置し、
流出口は、後壁１１２の港内側１１６へ位置する。ま
た、図１Ｄの複数の水路を有するケーソンに適用すれ
ば、パイプ形導水路の流入口は基部１３１の傾斜面１３
２上に位置し、流出口は基部１３１の後面壁１３７に位
置する。従って、更に様々な形態のケーソンに適用され
た本発明によるパイプ形導水路の備えられたケーソン
は、ケーソンで海水と接触しながら外海側に向かった壁
面の平均海水面付近に位置する流入口と、ケーソンの港
内側の後面壁の小型船舶の最下面以下に位置する流出口
とを連結するパイプ形状を有する導水路を１つ以上内蔵
している。

【００５０】

【効果】前述したように、本発明に基づくケーソンによ
ると、水路での来襲水塊を二分する効果と、水路の流出
口から噴出される噴出水塊の越波阻止効果とにより越波
を減少させることにより、港内の水面撹乱効果を低化さ
せ防波堤の防波性能を向上させ、前面に充填部分を設け
ることによって転倒に対する安定性を向上させうるだけ
でなく、噴出水塊の美しさにより観光資源としても活用
できる。また、本発明による他の防波堤のケーソンによ
ると、パイプ形導水路の流入口を平均水面付近に位置さ
せ逆流を制限することにより、海水流入による水質改善
効果をより遠く離れた港内の水域まで拡張することがで
き、透過性の防波堤ケーソンでありながらも長周期の波
を遮断することにより、港内部の海水を振動させない。
更に、パイプ形導水路の流出口を小型船舶の最下面の下
に位置させる場合、港内の噴出水塊の流速による船舶の
動揺が避けられるために、良好な船着場の条件を提供
し、内臓されるパイプ形導水路の空間によって地盤反力
の不均衡を減少することができ、設計時にパイプ形導水
路の流入口より流出口の面積を大きくすると、地盤反力
の不均衡を更に緩和できる。

【００５１】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲内において
種々の改変をなし得ることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はＡ乃至Ｄからなり、Ａ乃至Ｄは従来の各
種の混成防波堤ケーソンの断面図である。

【図２】図２はＡ及びＢからなり、Ａは本発明によるケ
ーソンを設けた防波堤の一部切除斜視図であり、Ｂは本
発明によるケーソンの一実施例の断面図である。

【図３】図３はＡ及びＢからなり、Ａは本発明によるケ
ーソンの他の実施例の断面図であり、Ｂは本発明による
更に他の実施例のケーソンの断面図である。

【図４】図４はＡ及びＢからなり、Ａは本発明によるケ
ーソンを採用した水利模型実験の波が来襲した場面を示
す模式図であり、Ｂは従来の無孔ケーソンを採用した水
利模型実験の波が来襲した場面を示す模式図である。

【図５】図５はＡ及びＢからなり、Ａは本発明によるケ
ーソンを採用した水利模型実験の来襲した波が通路を通
って出口から噴出した水塊と衝突する場面を示す模式図
であり、Ｂは従来の無孔ケーソンを採用した水利模型実
験の来襲する波が越波する場面を示す模式図である。

【図６】図６はＡ及びＢからなり、Ａは本発明によるケ
ーソンを採用した水利模型実験の波が来襲した後の場面
を示す模式図であり、Ｂは従来の無孔ケーソン（後部）
を採用した水利模型実験の波が来襲した後の場面を示す
模式図である。

【図７】図７は本発明によるケーソンの模型実験で越波
阻止及び波の粉砕の場面を示す模式図である。

【図８】図８はＡ及びＢからなり、Ａは従来の無孔ケー
ソンを採用した防波堤と本発明によるケーソンを採用し
た防波堤との水利模型実験の反射率のグラフであり、Ｂ
は従来の無孔ケーソンを採用した防波堤と本発明による
ケーソンを採用した防波堤の水利模型実験の越波量のグ
ラフである。

【図９】図９は本発明によるケーソンの模型実験から発
生した透過流量を示すグラフである。

【符号の説明】

１０１波１０２ケーソンの前面１０３ケーソンの後面１０４ケーソンの上部１１１ケーソンの基部１１２ケーソンの後壁１１３開口１１４ケーソンの前壁１１５有孔隔室１２１ケーソンの前壁１２２後壁１２３、１２４開口１２５防波堤の前面の水位１２６防波堤の後面の水位１３１ケーソンの基部１３２傾斜面１３３傾斜部１３４流入口１３５流出口１３６水路２０１流入口２０２流出口２０３水路２０３ａ水路２０３ｂ水路２０４ケーソンの上面２０５流出口２０２の後面壁２０６ケーソンの前面壁２０７来襲する波２０８充填部分２０９ケーソン後面コーナー２１０パイプ形導水路２１３の流入口２１１ケーソンの後面壁２１２パイプ形導水路２１３の流出口２１３パイプ形導水路２１５平均水面２１５ａ上昇した水位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者呉榮敏大韓民国ソウル特別市瑞草區蠶院洞51番地ファミリーアパート３棟701號

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外海側のケーソンの前面に海水の流入
口が形成され、ケーソンの上面に前記流入口から流入さ
れた海水を流出させうる流出口が形成されており、前記
流入口と前記流出口とをそれぞれ連結しながら全体的に
曲線をなし、かつ前記流出口側の後面の壁と前記ケーソ
ンの上面とのなす角が９０°以下である水路を１つ以上
具備して、流入された海水を外海側へ逆流させうる防波
堤ケーソン。
【請求項２】前記全体的に曲線をなす水路は、曲率
の異なる２つ以上の円弧から構成されることを特徴とす
る請求項１に記載の防波堤ケーソン。
【請求項３】前記全体的に曲線をなす水路は、複数
個の線分から構成されることを特徴とする請求項１に記
載の防波堤ケーソン。
【請求項４】前記全体的に曲線をなす水路の一部は
１つ以上の直線部からなり、残りの部分は曲率の相異な
る１つ以上の円弧からなることを特徴とする請求項１に
記載の防波堤ケーソン。
【請求項５】前記水路の前側の前記ケーソンの前面
部には、波の来襲に対するカウンタウェートの役割をは
たす充填部分が更に形成されていることを特徴とする請
求項１に記載の防波堤ケーソン。
【請求項６】前記水路が２つ以上形成され、これら
の水路はケーソンの長手方向に沿って配列されることを
特徴とする請求項１に記載の防波堤ケーソン。
【請求項７】前記水路の流入口で前記ケーソンの前
面と前記水路の底面とのなす角度である海水流入角度が
９０°以上であることを特徴とする請求項１に記載の防
波堤ケーソン。
【請求項８】前記水路の流出口の面積は、前記流入
口の面積より更に小さいことを特徴とする請求項１に記
載の防波堤ケーソン。
【請求項９】前記水路の後面壁に形成された流入口
と、前記ケーソンの後面壁に形成された流出口とを備え
たパイプ形状を有する導水路を１つ以上更に具備するこ
とを特徴とする請求項１に記載の防波堤ケーソン。
【請求項１０】前記パイプ形状の導水路の流出口の
面積が流入口の面積より大きいことを特徴とする請求項
９に記載の防波堤ケーソン。
【請求項１１】前記パイプ形状の導水路の流入口
は、前記水路の後面壁で平均水面の位置に又は平均水面
の直上若しくは直下の位置に形成されたことを特徴とす
る請求項９に記載の防波堤ケーソン。
【請求項１２】前記パイプ形状の導水路の流出口
は、小型船舶の最下面以下の前記ケーソンの後面壁の位
置に形成されたことを特徴とする請求項９に記載の防波
堤ケーソン。
【請求項１３】前記ケーソンで海水と接触しながら
外海側に向けた壁面の平均海水面の付近に位置する流入
口と、小型船舶の最下面以下の前記ケーソンの内港側の
後面壁に位置する流出口とを連結するパイプ形状を有す
る導水路を１つ以上具備している防波堤ケーソン。