JPH08502794A - 海岸構造、水力学的構造及び海岸線を防護するためのコンクリート外装ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 波や水流による動水力学的破壊力から海岸、河川、湖沼、貯蔵堤防、海岸線その他の構造を防護するための外層ユニットが開示される。この外装ユニットは、一つの中央長手部材（4）と、前記中央長手部材とその両側で結合している第一及び第二外側長手部材（8，10）とからなる。第一及び第二外側部材は、中央長手部材の軸線（6）に対して垂直に延びる互いに平行な軸線（12，14）を有している。これら長手部材は、各々、その断面積が中間部分から両端方向に向かって減少するような八角形の切断面を有してよい。複数のユニットが相互結合して防護列を形成する際に、八角形部材相互間で高度にくさび結合が実現される。外装ユニット鋳造用の型枠もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 海岸構造、水力学的構造及び海岸線を防護するためのコンクリート外装ユニット 関連出願の開示 本発明は、1993年9月30日に出願された米国特許出願第08/128,426号の一部継 続出願である。 発明の背景 本発明は、海岸構造、水辺構造、海岸線を防護するためのコンクリート外装ユ ニット（海岸防護ブロック）に関する。特に、本発明は、組体として安定なくさ び結合を形成することにより該組体の単一要素の構造的許容量を越えることなく 波や水流の作用に抗するような、ランダムに配置され得る、複数の細脚部を有す る形状のモジュールに関する。一般に、このようなモジュールは、下に敷かれる 石材下層に支持され、重力や、隣接するモジュール間の相互作用もしくはくさび 結合力により固定される。 先行技術の簡単な説明 組み合わせコンクリート外装ユニット（interlocking concrete a-rmor units ）や侵蝕防止モジュール（erosion prevention modules）は、カネコほかの米国 特許第3,614,866号やシェバリエの米国特許第4,347,017号により知られている。 カネコほかの米国特許は、相互に交叉した、一体的な三本の柱状部材からなる ポリポッドブロックを開示する。このブロックは六つの付加物を有し、これらが 他のブロックと相互結合し、それにより多数のブロックがかたく相互結合した組 体を形成する。この構造の第一の難点は、これら柱状部材が極めて僅かの部分し か相互に結合していないことである。このため、その結合部分で極めて大きな応 力集中が生じる。過度の応力集中のため、ブロックは破損する可能性が高く、ひ いてはブロックを組みあわせた全体構造に欠陥をもたらす。カネコほかのブロッ クの別の難点は、付加物が組み合わさった状態で共には静止していないことであ る。これは、柱状部材の方形断面が隣りあうブロックと摩擦係合する部分がごく 限られた面積となることに起因する。別の難点は、モジュールの規則的な配列に 起因するものであり、これにより、比較的少数のブロックに欠陥が生じる結果と して防護構造全体に災害的な欠陥が生じることもあり得る。また、規則的に配置 されたブロックの場合、ブロック層中の通孔が極めて少くなり、従って波エネル ギー消散効果が少く、そのため、構造体の風下の防護域にとっての波エネルギー 減少効果に殆ど寄与しないこととなる。 シェバリエ特許は川岸構造や海岸線を防護する障壁ブロックを開示する。この ブロックは、鉄床状脚部及び対向する前脚及び後脚を四角形の切頭ピラミッド状 に備えた頂部面及び底部面を有する立方体の中央芯部を有する。水力学的安定性 についてのシェバリエブロックの主たる難点は、鉄床状脚部が細いものでなく、 係合安定性を生みだすべきブロック相互間のくさび結合が最少限にしか行われな い点である。これらブロックは、ブロック個々の安定性を高めるための上置きユ ニットの重力に、主として依存しており、従って安定性を確保するためには険し い傾斜上に配置しなければならない。しかし急傾斜構造は、災害を招く傾向があ り、また使用された場合に欠陥や危険の生ずる可能性が高いことが証明されてい る。傾斜地に配置した場合、シェバリエユニットはブロックユニット層に通孔が 少く、そのため、より細い外装ユニットからなるユニット層の場合よりも波エネ ルギー減少効果が少ない。またシェバリエブロックユニットは、高い水力学的安 定性を得るためには正確な配置をする必要がある。 実際の困難は、外装ユニットの製造、保管及び輸送の面でも生じる。例えば、 ある外装ユニットは、容易に鋳造したり形成したりすることができないような形 状を有する。別の外装ユニットは、形状的に、保管場所あるいは船積みスペース に好都合に配置できず、従って、効果的に保管したり輸送することが困難である 。またあるユニットの構造体の場合、単純に代替外装ユニットの追加による修復 は不可能で有り、部分的に解体しなければならない。 従って、ランダムあるいは不規則に配置しても、個々のモジュールあるいはユ ニットが十分に強固な構造であって安定した構造を形成することができる、耐久 性があり係合力のあるモジュールが待望されていた。モジュール形状は、従来の 製品よりもすぐれた安定性と波エネルギー消散効果を備えるためにより細くある べきであり、しかもその形状によって個々のユニットが破損を生じることのない 強いものでなければならない。また、既存の傾斜場所を修復するために使用でき るモジュールでなければならない。更に、このようなモジュールは、低価格で製 造でき、従来よりも少ない費用で保管、輸送できるものでなければならない。 本発明の要約 本発明によれば、従来品の上記の及びその他の難点を克服するため、高度の結 合力があり、なおかつ構造の傾斜の険しさの如何にかかわらず安定性が保持され るような、特有の形状を有する外装ユニット若しくは侵蝕防護モジュールが提供 される。このモジュールは、これは従来品に勝る優れた水力学的安定性と波エネ ルギー消散効果とを発揮するような細い付加体を有する。内部応力レベルは、内 部の部材交角部分をすべて面取りすることによる付加体の短小化により、最小限 に抑えられる。 本発明によれば、波及び水流の動水力学的破壊力による浸蝕から海洋、海岸、 川岸、湖岸、貯蔵土手、その他の構造層を防護するため、その構造の基本的構成 要素として外装ユニットあるいは侵蝕防護モジュールが提供される。一つの実施 態様では、モジュールは、中央の長いコンクリート部材と、二つの外側の長いコ ンクリート部材とからなり、これらすべては全体的に均一なテーパ（先細り）の ある多角形の切断面を有する。二つの外側部材はその対向側で中央部材と結合さ れている。これら部材は、その断面積が、その中間部分から対向両端方向にむか って減少するように形成され、高いくさび結合力を有する。 ある特別の実施態様では、これらコンクリート部材は切断面が八角形であり、 外側部材の軸線は中央部材の軸線に対し垂直方向に延びている。 種々の実施態様においては、モジュールの幾何学的形状を表わすための、外側 部材相互の内側面の長さと外側部材全長との間の（分離）距離の比として示され る分離アスペクト比は、約0.45から約0.55であり、外側モジュール端部の長さと 全長との比として示される深さアスペクト比は、約0.25乃至約0.35の範囲にあり 、テーパ角度は約10度乃至約20度である。 本発明の別の実施態様では、部材は中央の中間部分で結合されており、結合部 分は面取りされた面であって、それにより、部材相互間で生じる応力を減じるこ とができる。 本発明の更に別の実施態様では、部材内部に内部補強棒が組み込まれている。 図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、添付図面を参照しつつ以下の説明を検討するこ とにより明らかになろう。図面において、 第１図は本発明に従うブロックユニットの一つの実施例の斜視図であり、 第２図は第１図の外装ユニットの平面図であり、 第３図は第１図の外装ユニットの正面図であり、 第４図は外装ユニットの別の実施例の斜視図であり、 第５図は第４図の外装ユニットの平面図であり、 第６図は内部補強バーを示すため一部切欠した第４図の外装ユニットの正面図 であり、 第７図ａ及び第７図ｂは、それぞれ防波堤構造及び護岸壁構造の側部断面図で あり、 第８図は二次元物理モデル試験法による種々の既知構造の安定係数に対する破 損比率のグラフであって、本発明による構造の対応するデータと比較したもので あり、 第９図ａ及び第９図ｂは部材相互の間を面取りした状態を示す部分側面図であ り、 第９図ｃは、面取りをしない中間部分を示すものであり、 第10図は、本発明の外装ユニットのパッキング密度を示す斜視図であり、 第11図ａ及び第11図ｂはそれぞれ本発明の外装ユニットをコンクリートで鋳造 するためのハマグリ殻状型枠を示す斜視図である。 本発明の説明 第１〜３図に関し、本発明の浸蝕防止モジュール２あるいは外装ユニットは、 軸線６を有する中央長手部材４と、それぞれ軸線12及び14を有する他の二つの外 側長手部材８，10とからなる。外側長手部材８及び10は、前記中央長手部材４と 結合している。図示の例では、外側部材８，10の軸線12，14は相互に平行してお り、中央部材４の軸線に対して垂直である。好ましくは、これら部材はその中心 位置で相互に結合している。 これら三つの長手部材は形状及び寸法が実質的に同一であり、好ましい実施例 では、断面八角形である。 第３図に示すように、部材それぞれは、その切断面が中間部分18から対向端20 ，22に向けて減少するような形状を有する。この断面積は、図示のように実質的 に均一に減じる。より詳しくは、各々の部材の形状は、中間部分18と、中間部分 18にその底部を有する二個の切頭体（frustum）状のイカリ爪（fluke）部分24， 26とからなる。従ってこの外装ユニットは、端から見ると（例えば第３図）、Ｈ 字形をしている。外装ユニット２は種々の共面中心軸線12，14をもってもよいこ とが理解されるべきである。また、ユニット群は、例えば、その正面図がＸ字で あってもよい。中心軸線群はまた種々の円錐切断面に由来する曲線、例えば双曲 線であってもよい。 中央長手部材４と外側長手部材８，10との結合部分は、面取りした面28からな り、それにより応力集中域で応力を減じる。第９図ａ及び第９図ｂに示すように 、面取りしたその面あるいはフィレット28，29が部材の角度の大きい交角部分に 位置させるようにしてこの域の応力集中を減じ、それによりユニットの構造的一 体性を高める。比較のため面取りをしない構造を第９図ｃに示す。内側の大きな 交角部分では、大きな応力が生じることがわかっている。面取りをした角度を有 する面28は、面取りをした円形面29よりも製造が容易であるが、応力低下の度合 は小さくなる。試験の結果では、角度をつけて面取りをした場合にはそのような 処理をしない場合よりも内部応力が30％乃至40％減じる一方、円形に面取りをし た場合にはそうしない場合よりもその内部応力が40％乃至50％減じることがわか った。 第４〜６図は、本発明の別の態様による、より細いユニットを示すものであっ て、これは、外側部材と中央部材との間に間隔をおくかあるいは接続部分が延び ており、部材の断面積がより小さい構造である。 本発明によるどちらの構造であっても、種々の既存モジュールと組みあわせて 、航路、海岸線その他の構造を侵蝕しがちな動水力学的破壊力からこれらのもの を防護する、結合力のある、相互組合せ外装ユニット列を形成することができる 。理想的なことに、あるモジュールユニットが水力学的作用により底部から移動 した場合であっても、このようなユニット列或いは障壁の安定性は保持される。 本発明による八角形長手部材は相互に高度にくさび結合する一方、部材と面取り 面との間のスペースにより、ユニット列中ですぐれた安定性が確保される。より 細い外装ユニット（第４〜６図）から形成される組体は、細長部材相互のかみ合 わせがより十分に行われるため太い部材（第１〜３図）の場合の組体よりも安定 性が大きくなる。 ユニットがより広い範囲の下層石材の傾斜に適合するようにするため、更に応 力と層安定性との最適な組合わせを得るようにするため、種々のアスペクト比（ 例えば細さや頑丈さの程度）をもつようにしてよい。例えば本発明による侵蝕防 止モジュールの幾何学的寸法を示すため、種々の形でアスペクト比を表わすこと ができる。第３図は、その一つを例示したものである。深さアスペクト比Ｒ_Dは 、端部側端25から中央部材４の表面27までである端部側端の長さ（Ａ）と、端部 側の長さ（Ｃ）、で示される。分離アスペクト比Ｒ_sは、二つの隣り合う端部側 端25の間のもっとも広い間隔（Ｂ）と端部側の長さ（Ｃ）との比である。これら 二つのアスペクト比は、ユニットが不規則に配置された際に破損レベルの応力ひ ずみを生じることなくユニット相互を最大限にくさび結合するように、調整する ことができる。 本発明によれば分離アスペクト比Ｒ_s＝Ｂ／Ｃが一般的には約0.45乃至約0.55 の範囲、特に約0.47乃至約0.48の範囲にあることが好ましい。同様に深さアスペ クト比Ｒ_D＝Ａ／Ｃは、一般的には約0.35乃至約0.25の範囲、好ましくは約0.32 乃至約0.27、特に好ましくは約0.32乃至約0.30の範囲である。 夫々の端部側24，26は、端部側の縦軸線12，14とその外側面24，26の延長線31 との間の角度であるテーパ角θを有する。θは一般的には約10度乃至約20度であ る。以下の表は二つの例の数値を示す。 本発明部材の横断面形状は多角形あるいは円錐形であってよいが八角形がもっ とも効果的であると考えられる。円形あるいは円錐形は揺動に対する抵抗力が落 ちる。面が少い場合、例えば正方形や五角形の場合、端部角度が大きく、角部分 でひずみが大きくなり、外部コンクリート面のスポーリングが大きくなる。八角 以上の面の場合、型枠をつくるための費用が高くなり、切組みを削り型枠パネル をとりつけたりするためより多くの努力が必要になる。 形状を改善するよう部材端に十分にテーパをつけるようにしてもよく、それに より、個々のユニットが単一層マトリックスに不規則に配置される場合、部材端 でくさび結合するようにしてもよい。また部材端が完全に対称的に形成されてい るため、ユニットが不規則に配置される際にユニット相互のくさび効果が高めら れる。 コンクリートから形成されることが好ましいが、モジュール全体を適当な材料 、あるいはその組合わせ、例えば複合物、石、及び／あるいは金属で形成しても よい。図示の本発明実施例は構造的な補強をすることなく十分に強固なものであ るが、必要ならば補強をしてもよい。第６図に示す例では部材中に、金属やガラ スファイバー棒などの内部補強棒30が設けられている。補強棒は部材の軸線12， 14に平行に敷設する。場合により格子構造の内部補強棒を設けてもよい。棒は湾 曲ロッドでもよく、又は極端な状態の場合には張力をかけたロッドであってもよ い。 第７図ａは、波や海流43にさらされる海底42上に形成される突堤や防波堤40の 横断面図である。防波堤40は、石やブロックあるいはその両方からなるいわゆる 下側層46で覆われた小丘あるいは芯部44と、ランダムに配置された外装ユニット ２からなる外装ユニットの上側単一層48からなる。 第７図ｂは、小丘52、下側層56、及びランダムに配置された外装ユニット２か らなる単一の外装ユニット層58、により形成される護岸壁50の断面図である。 高波の高さ位置と外装ユニット２をランダムに配置することは重要である。こ れは、深く、視界が遮ぎられている海岸水中、また浅いが波が高い環境下で正確 に、均一に並べて配置することはできないからである。また、ランダムに位置し ている不均一な形状の石からなる不規則な下側層（殆んどの場合、この状態であ る）上に、ユニットを規則的に配置することは経済的ではない。更に、規則的に 配置された大抵の外装層の場合、護岸下層構造及び芯部に生じる過剰な開孔圧力 に起因する力に対して、殆んど抵抗力がない。太い外装ユニットからなる規則的 に配置された外装層は、しばしば波エネルギーを消散する効果が小さく、本発明 ユニットからなる外装層よりも、構造の風下の対象に対する防護効果が小さい。 また、規則的に配置されたユニットは殆んど自己修復機能が働かないが、不規則 に配置されたユニットは後述するように自己修復をする力がある。 本発明において推奨される単一層マトリックス48，58は、大抵の他のユニット を使用する場合に採用される二層系よりもはるかに経済的である。単一層の場合 、必要なコンクリートの量及びユニットの数は、従来の二層マトリックスよりも ほぼ半分ですむ。 対称的に且つ十分にテーパをつけた部材、対称的なユニットの形状、特定のア スペクト比、を組合わせた外層ユニット２からなる本発明構造は、最大の安定度 及び波エネルギー消散効果を発揮する一方、内部応力レベルを最少限にとどめる ことができる。例えば、二次元物理的モデルによる水力学的安定性試験の結果は 、本発明は従来技術による構造に対してはるかに優れていることを示した。 従来技術による構造についての二次元物理的モデル試験は、海岸技術調査で通 常受入れられている方法に従って、第三者により実施された。その結果は、AIPC N-PIANC Bulletin 1994 - No．82-2，82-16中に発表されている。比較データに よれば本発明の外装ユニットは、他の大抵の外装ユニット形状の場合には不安定 となる波高の二倍の波にさらした場合にも、安定しており、測定可能な破損はな かった。 係数Ｋ_Dは、波抵抗構造を設計するための設計基準として一番よく使用される 寸法を考慮しない数値である。Ｋ_Dは、波高、外装ユニット材料の単位重量、外 装ユニット材料の比重、構造体の傾斜、が与えられた時、防波堤、突堤、護岸壁 等に対して外装ユニットの安定重量を決定するため、ハドソン方程式（Hudson E quation）において使用される。 式中 Ｗは、外装ユニットの平均重量であって、通常２乃至40トンである。 γは、外装ユニット材料の単位重量密度であって、コンクリートの場合１立方 フィートあたり約143ポンド（2320kg/m³）である。 Ｈは、設計波高であって、約５〜35フィート（1.5〜10.7m）である。 Ｋ_Dは、安定係数、即ちハドソン方程式で通常使われる経験的なパラメータで あって大抵の従来型外装ユニット形状の場合通常約10である。 Ｓ_γは、外装ユニット材料の比重であって、海水中のコンクリートの場合約2. 25である。 cotαは、構造体の傾斜、即ち１Ｖ：２Ｈ構造体の場合は２である。 第８図は、安定係数Ｋ_Dと、構造体の基幹部分である外装ユニット層のパーセ ント破損との関係を示す二次元データの比較プロットであって、種々の従来知ら れている外装ユニットのそれは曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで表わされている。図から、 安定係数が80以下の場合著しい破損が生じること、実際には、あるモデルでは安 定係数が僅かに10程度であっても大きな破損がみられることが分かる。 これと対照的に、本発明の外装ユニットを用いた、基幹部分が単一層である場 合の結果では、安定係数が400もの高さ（曲線Ｅ）であり破損可能性は殆んどゼ ロに近い。安定係数を２のファクター分上昇させると、石重量は２のファクター 分低下する。従って、図示の如く安定係数を増大させることにより著しい節約が 可能になる。 この二次元（２Ｄ）試験方法は、このような構造体を特徴ずけるため受けいれ られている好ましい方法である。三次元試験方法はもっと複雑で、安定係数はよ り低い値を示し、構造体をより正確に特徴ずける。しかし、比較目的のためには 二次元方法で十分である、と考えられる。 本発明の特徴は別の方法でも示すことができる。即ち本発明モジュールの形状 は、通常受けいれられてる海岸物理的モデル法に従い、ハドソン方程式の安定係 数が少くとも70の大きさに対応する波高にさらした場合、測定しうる破損はゼロ でなければならないのである。本発明は、損傷なくハドソン方程式安定係数が40 0にのぼることがわかった。 本発明についての物理モデル安定試験では、また、構造体を定置させる際に通 常生じる外装ユニットの僅かな移動に対し、自己修復機能をもつことが示された 。この外装ユニットは長い間に働いたりはまり込んだりして相互結合状態が最大 限になり、重心間の距離が最小になる。これは個々のユニットが大きく動く事態 、例えばあるユニットが傾斜から抜けたり脱離した場合にも生じる。なぜなら相 互に結合している部材相互間で残るユニットを押えるように作用するからである 。配置されるためには均一な傾斜が必要な他の形状のユニットでは、一般的にこ のような自己修復機能をもつことはない。なぜなら、均一に形成されている傾斜 の安定性は、部材端相互の結合よりもユニット相互間の摩擦力によって最大とな るものだからである。従って、あるユニットが脱離すると、残るユニットを抑え るために作用するユニット間の摩擦力は大きく減退する。 次の表は、本発明外装ユニットと従来のユニットとの、安定度及び効果を評価 するために使用される種々の二次元設計基準の比較である。 表におけるこの外装ユニットの経済性比較は、波高Ｈ＝28フィート（8.5m）、 単位重量密度γ＝１立方フィートあたり約143ポンド（2320kg/）を基準にしてい る。容積ベースの経済性、の欄の数値は、本発明外装ユニットの容積Ｖ_Iに対す る、所定傾斜ファクターのもとにおける他の外装ユニット層の容積Ｖ_oの比率で あって、即ち、 （経済性）＝Ｖ_o／Ｖ_I−（傾斜ファクター） である。例えば商標名ACCROPODE（シェバリエの特許に示される外装ユニットに 対応する商標）で市販されている外装ユニットはコンクリート容積値5.9であり 、傾斜ファクターが0.92であって、容積値4.28で傾斜ファクターが１である本発 明ユニットよりほぼ27％費用が高くつく。傾斜ファクターが1.24であるDOLOS（ 商標名）層の場合、費用は本発明のそれよりも72％高い。ブロック材層の場合に は本発明よりも３倍高い。 DOLOSユニットは中央部分が細いため破損しやすい。本発明では中央部分は細 くなく、従ってそのような破損を受けることはない。本発明の外装ユニット２は 、その八角形の部材形状のため、類似のテーパのため、及び類似のアスペクト比 のため、いわゆるDOLOS傾斜の修復のためのユニットとして使用できる。本発明 ユニットの分離アスペクト比及び深さアスペクト比は共に、DOLOS形状ユニット と係合する寸法である。本発明は、かくしてDOLOSユニットの中に混在させるか 、あるいはDOLOS傾斜全体を修復するために使用することができる。本発明のモ ジュールを用いて修復する場合は、別種のユニットを用いて傾斜全体を置換する 場合よりも、必要とされるユニットの数が少なくてすむ。またDOLOSユニットと 本発明の外装ユニットの双方を用いた混合的な傾斜は、すべてがDOLOS傾斜であ る場合よりも安定性がある。 本発明の個々の外装ユニットはまた、都合よく積み重ねることができ、鋳造場 所や船積みスペースを従来品よりも減少させる。積み重ね（stacking）の一つの 態様が第10図に示されている。外装ユニットを遠隔地又は構造材料が限られた地 へ運ばなければならない場合のような経済性にとっては、積み重ねの状態は重要 である。本発明の外装ユニットは、その特有の立体構造のため、鋳造場所で効率 良く保管できる。たとえば、図示のように、たる詰めニシンのように多層にぎっ しりと詰めて重ねることができる。本発明の中心相互の間隔が極めて短いことに 注意されるべきである。本発明によれば、パッキング密度は、重心間距離につい て最小であり、積み重ねたユニットでは外側部材の最大径の約100％であり、ラ ンダムに置いた場合でも約120〜140％の範囲にあり、これは従来ユニットの場合 よりも小さな値である。 第11図ａは、本発明外装ユニット２を形成するための、４部分からなるハマグ リ状型枠60の部分斜視図である。型枠60は、４つの対称的なクァドラント（四分 区間）62，64，66，68からなり、これらは縦方向部分に対応して蝶番をつけた長 手半体70，72、及び中央部材に対応する中央分割体73、から形成される。横断ブ レース74は長手半体70，72を並べて固定している。支持体76は中央長手部分73の 両端を支持している。蝶番80，82は、図示のように対応するクァドラント62，64 ，66，68を保持している。中央部分の端部83は閉じていてコンクリートを収容し 、側部部材の上端及び下端は開いていてコンクリートを受けいれる。型枠60は地 面上にあり、その中にコンクリートを収容していることが理解されるべきである 。開口部材86は混入する空気及び過剰の水を排出する。あるいは第11図ａの構成 を修正した第11図ｂの構成としてもよく、この場合、ユニット90全体が相互に結 合した上部半体92及び下部半体94からなる。下部半体94はブレース96で支持され ている。 型枠はいずれの材料であってもよいが、通常、金属、木材、ガラスファイバー 、プラスチックである。もっとも大型の外装ユニットの型枠は、通常、溶接鋼板 である。型枠は、材料を最少限とするよう、しかし繰返し使用しても最大限の剛 性を有するよう、効果的につくられていなければならない。 本発明はその好ましい例について説明したけれども、当業者には本発明概念か ら逸脱することなく種々の変更が考えられることが理解されるべきである。

【手続補正書】 【提出日】１９９５年５月３１日 【補正内容】 請求の範囲 １．波や水流による動水力学的破壊力から海岸、河川、湖沼、貯蔵堤防、海岸 線その他の構造を防護するための外装ユニットであって、 軸線を有する一つの中央長手部材と、前記中央長手部材とその両側で各々結合 している第一外側長手部材及び第二外側長手部材とからなり、 前記第一及び第二外側部材が前記中央部材の前記軸線と垂直に延びる共面中心 軸線を有し、前記長手部材の各々が中間部分から両端部方向にむかって断面積を 減少させるような切断面を有し、さらに複数のユニットが相互結合して防護列を 形成する際に前記部材の相互間で高度のくさび結合が行われるとともに前記防護 列において高度の残留安定性を備える外装ユニット。 ２．上記長手部材が多角形の切断面を有する請求の範囲第１項記載の外装ユニ ット。 ３．前記長手部材の各々が、二つの切頭体の底部と底部を一つの中間部分で結 合させたような立体構造を有する請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 ４．各部材の切断面の面積が中間部分からその両端部に向かってへ均一に小さ くなるようにした請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 ５．前記断面積の減少の度合が直線的である請求の範囲第４項記載の外装ユニ ット。 ６．前記長手部材の形状が同一である請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 ７．各部材の切断面が他の部材と対称である請求の範囲第１項記載の外装ユニ ット。 ８．少くとも一つの部材軸線と平行である垂直面に関して対称な全体形状を有 する請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 ９．前記外側部材群が、Ｈ字型、Ｘ字型及び双曲線型のうちの少くとも一つの 輪郭を有する請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 10．前記中央長手部材と前記外側長手部材が面取りされた面を介して結合して おり、それにより部材相互間の応力が減少するようにした請求の範囲１記載の外 装ユニット。 11．前記長手部材間の前記面取り面が前記長手部材を前記中央長手部材に結合 するように延びており、それにより前記ユニット列における構造安定性がより大 きくなるようにした請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 12．長手部材の長さが等しい請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 13．モ ジュールが外側部材末端から中央部材面への長さ（Ａ）と外側部材の長さ（Ｃ） の比率として定義される深さアスペクト比（Ｒ_D）を有し、Ａ／Ｃが約0.35乃至 約0.25の範囲にある請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 14．Ｒ_Dが約0.32乃至約0.27の範囲にある請求の範囲第13項記載の外装ユニッ ト。 15．Ｒ_Dが約0.32乃至約0.30の範囲にある請求の範囲第13項記載の外装ユニッ ト。 16．モジュールが両外側部材の内側面の間の最も幅広い分離距離（Ｂ）と外側 部材の長さ（Ｃ）の比として定義される分離アスペクト比（Ｒ_s）を有し、Ｂ／ Ｃが約0.45乃至約0.55の範囲にある請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 17．Ｒ_sが約0.47乃至約0.48の範囲内である請求の範囲第17項記載の外装ユニ ット。 18．外側部材それぞれが、その中央軸線と外側面との間の角度θとして測定さ れるテーパを有し、θが約10度乃至約20度の範囲内である請求の範囲第１項記載 の外装ユニット。 19．θが約12度乃至約20度の範囲内である請求の範囲第18項記載の外装ユニッ ト。 20．隣接する部材相互間の最小間隔が外側部材の最大径の約140％以内である ように個々のモジュールがランダムに配置される請求の範囲第１項記載の外装ユ ニット。 21．隣接する部材相互間の最小間隔が外側部材の最大径の約120％乃至約140％ 以内である請求の範囲第29項記載の外装ユニット。 22．隣接する部材相互間の最小間隔が外側部材の最大径の約100％以内である ように個々のモジュールを規則的に積み重ねることが可能な請求の範囲第１項記 載の外装ユニット。 23．二次元安定係数が少くとも約70である請求の範囲第１項記載の外装ユニッ ト。 24．二次元安定係数が約400である請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 25．一般的に受け入れられている海岸の物理的モデル法を採用してハドソン方 程式の二次元安定係数が少くとも70であるような大きさの波高にさらす実験室内 試験をした場合に、モジュールが破損度ゼロを示すことが可能な形状を有する請 求の範囲第１項記載の外装ユニット。 26．−般的に受け入れられている海岸の物理モデル法を採用してハドソン方程 式の二次元安定係数が少くとも400であるような大きさの波高にさらす実験室内 試験をした場合に、モジュールが破損度ゼロを示すことが可能な形状を有する請 求の範囲第１項記載の外装ユニット。 27．前記長手部材がコンクリートから形成されている請求の範囲第１項記載の 外装ユニット。 28．前記長手部材が内部補強体を含んでなる請求の範囲第１項記載の外装ユニ ット。 29．前記補強体が金属ロッドを含んでなる請求の範囲第１項記載の外装ユニッ ト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＪＰ，ＫＲ ，ＬＵ，ＭＧ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＴ，ＲＵ，ＳＥ， ＵＳ (72)発明者 ターク、ジョージ エフ. アメリカ合衆国 ミシシッピ州 39180、 ヴィックスバーグ、シェナンドー ロード 4321

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．波や水流による動水力学的破壊力から海岸、河川、湖沼、貯蔵堤防、海岸 線その他の構造を防護するための外装ユニットであって、 軸線を有する一つの中央長手部材と、前記中央部材とその両側で各々結合して いる第一外側長手部材及び第二外側長手部材とからなり、 前記第一及び第二外側長手部材が前記中央部材の前記軸線と垂直な互いに平行 な軸線を有し、前記長手部材の各々が八角形の切断面を有し、前記切断面の面積 が中間部分から両端部方向にむかって減少することにより、複数のユニットが相 互結合して防護列を形成する際に前記八角形部材の相互間で高度のくさび結合が 行われるようにするともに、前記防護列において高度の残留安定性を備えるよう にする外装ユニット。 ２．前記長手部材の各々が、二つの切頭体の底部と底部を一つの中間部分で結 合させたような立体構造を有する請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 ３．前記中央長手部材が、二つの切頭体の底部と底部を一つの中間部分で結合 させたような立体構造を有する請求の範囲第１項記載の外装ユニット。 ４．前記中央長手部材と前記外側長手部材が面取りされた面を介して結合して おり、それにより部材相互間の応力が減少するようにした請求の範囲第１項記載 の外装ユニット。 ５．前記面取り面が前記外側長手部材を前記中央長手部材に結合させるように 延びており、それにより前記ユニット列における構造安定性がより大きくなるよ うにした請求の範囲第４項記載の外装ユニット。 ６．前記長手部材の長さが等しい請求の範囲第４項記載の外装ユニット。 ７．前記長手部材がコンクリートから形成されている請求の範囲第６項記載の 外装ユニット。 ８．前記長手部材が内部補強体を含んでなる請求の範囲第１項記載の外装ユニ ット。 ９．前記補強体が金属ロッドを含んでなる請求の範囲第８項記載の外装ユニッ ト。 10．波や水流による動水力学的破壊力から港、航路、海岸、川、湖、貯蔵堤防 、海岸線その他の構造を防護するための外装ユニットであって、 軸線を有する一つの中央長手部材と、前記中央長手部材とその両側で各々結合 している第一外側長手部材及び第二外側長手部材とからなり、 前記第一及び第二外側部材が前記中央部材の前記軸線と垂直に延びる共面中心 軸線を有し、前記長手部材の各々が中間部分から両端部方向にむかって面積を減 少させる八角形状の切断面を有し、さらに複数のユニットが相互結合して防護列 を形成する際に前記八角形部材の相互間で高度のくさび結合が行われるようにす るともに、前記防護列において高度の残留安定性を備えるようにする外装ユニッ ト。 11．上記長手部材が多角形の切断面を有する請求の範囲第10項記載の外装ユニ ット。 12．前記長手部材の各々が、二つの切頭体の底部と底部を一つの中間部分で結 合させたような立体構造を有する請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 13各部材の切断面の面積が中間部分からその両端部に向かってへ均一に小さく なるようにした請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 14．前記断面積の減少の度合が直線的である請求の範囲第13項記載の外装ユニ ット。 15．前記長手部材の形状が同一である請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 16．各部材の切断面が他の部材と対称である請求の範囲第10項記載の外装ユニ ット。 17．少くとも一つの部材軸線と平行な垂直面に関して対称な全体形状を有する 請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 18．前記外側部材群が、Ｈ字型、Ｘ字型及び双曲線型のうちの少くとも一つの 輪郭を有する請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 19．前記中央長手部材と前記外側長手部材が面取りされた面を介して結合して おり、それにより部材相互間の応力が減少するようにした請求の範囲10記載の外 装ユニット。 20．前記長手部材間の前記面取り面が前記長手部材を前記中央長手部材に結合 するように延びており、それにより前記ユニット列における構造安定性がより大 きくなるようにした請求の範囲第19項記載の外装ユニット。 21．各長手部材の長さが等しい請求の範囲第19項記載の外装ユニット。 22．モジュールが外側部材末端から中央部材面への長さ（Ａ）と外側部材の長 さ（Ｃ）の比率として定義される深さアスペクト比（Ｒ_D）を有し、Ａ／Ｃが約0 .35乃至約0.25の範囲にある請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 23．Ｒ_Dが約0.32乃至約0.27の範囲にある請求の範囲第22項記載の外装ユニッ ト。 24．Ｒ_Dが約0.32乃至約0.30の範囲にある請求の範囲第22項記載の外装ユニッ ト。 25．モジュールが両外側部材の内側面の間の最も幅広い分離距離（Ｂ）と外側 部材の長さ（Ｃ）の比として定義される分離アスペクト比（Ｒ_s）を有し、Ｂ／ Ｃが約0.45乃至約0.55の範囲にある請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 26．Ｒ_sが約0.47乃至約0.48の範囲内である請求の範囲第25項記載の外装ユニ ット。 27．外側部材それぞれが、その中央軸線と外側面との間の角度θとして測定さ れるテーパを有し、θが約10度乃至約20度である請求の範囲第10項記載の外装ユ ニット。 28．θが約12度乃至約20度である請求の範囲第27項記載の外装ユニット。 29．隣接する部材相互間の最小間隔が外側部材の最大径の約140％以内である ように個々のモジュールがランダムに配置される請求の範囲第10項記載の外装ユ ニット。 30．隣接する部材相互間の最小間隔が外側部材の最大径の約120％乃至約140％ の範囲にある請求の範囲第29項記載の外装ユニット。 31．隣接する部材相互間の最小間隔が外側部材の最大径の約100％以内である ように個々のモジュールを規則的に積み重ねることが可能な請求の範囲第10項記 載の外装ユニット。 32．二次元安定係数が少くとも約70である請求の範囲第10項記載の外装ユニッ ト。 33．二次元安定係数が約400である請求の範囲第10項記載の外装ユニット。 34．一般的に受けいれられている海岸の物理的モデル法を採用してハドソン方 程式の二次元安定係数が少くとも70であるような大きさの波高にさらす実験室内 試験をした場合に、モジュールが破損度ゼロを示すことが可能な形状を有する請 求の範囲第10項記載の外装ユニット。 35．一般的に受けいれられている海岸の物理モデル法を採用してハドソン方程 式の二次元安定係数が少くとも400であるような大きさの波高にさらす実験室内 試験をした場合に、モジュールが破損度ゼロを示すことが可能な形状を有する請 求の範囲第10項記載の外装ユニット。 36．波や水流による動水力学的破壊力から海岸、川、湖沼、貯蔵堤防、海岸線 その他の地表構造を防護するための構造であって、前記構造がランダムに配置さ れた外装ユニットの少くとも一層から形成され、前記外装ユニットの各々が軸線 を有する一つの中央長手部材と、前記中央長手部材とその両側でそれぞれ結合し ている第一外側長手部材及び第二外側長手部材とからなり、前記第一及び第二外 側長手部材は前記中央長手部材の前記軸線から離れて延びる共面軸線を有し、前 記長手部材の各々がテーパのある規則的な切断面を有し、その断面積が中間部分 から両端方向に向かって小さくなっており、前記の複数のユニットが相互結合す ることにより部材相互間に高度のくさび結合と少くとも70である二次元安定性と を有するような前記の防護的層から形成される構造。 37．前記地表構造が、岩石の芯と、石もしくはブロックの下層とから形成され る、突堤又は防波堤である請求の範囲36記載の構造。 38．前記地表構造が、土と、石もしくはブロックの層とから形成される、護岸 壁である請求の範囲36記載の構造。 39．波や水流による動水力学的破壊力から海岸、川、湖沼、貯蔵堤防、海岸線 その他の地表構造を防護するための外層ユニットを鋳造するための型枠であって 、軸線を有する一つの中空の中央長手部材と、前記中空中央長手部材とその両側 でそれぞれ結合している第一外側中空長手部材及び第二外側中空長手部材とから なり、前記第一及び第二部材が前記中央長手部材の前記軸線から離れて延びる共 面軸線を有し、前記長手部材の各々がテーパのある規則的な切断面を有し、その 断 面積が中間部分から両端方向に向けて小さくなっている型枠。 40．両方の外側部材の軸線を含む第一の面に沿って割れるよう形成されている 請求の範囲第39項記載の型枠。 41．上記第一の面に対して垂直の面であって中央部材の軸線を含む面に沿って 割れるよう形成されている請求の範囲第39項記載の型枠。