JPH0913343A - 護岸構造物およびその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 港湾や河川などの護岸等に供するケーソンや
段積みブロック等の重力式構造物からなる護岸構造物お
よびその構築方法を提供する。 【構成】 既設のケーソンまたは段積みブロックで構成
される重量躯体１の前面側および背面側に鋼矢板または
鋼管矢板で構成される壁状構造体21, 22を打設し、これ
ら既設の重量躯体１と壁状構造体21, 22との空隙に充填
物23を投入して力学的に連成することにより、耐震性の
高い護岸構造物の構築を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、港湾や河川などの護岸
等に供するケーソンや段積みブロック等の重力式構造物
と鋼矢板・鋼管矢板とからなる護岸構造物およびその構
築方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平成７年の１月に発生した阪神・淡路大
震災の際に岸壁等の港湾構築物は甚大な被害を被ったの
を一つの教訓として、護岸や防波堤等に採用されている
ケーソンや段積みブロックなどの重量躯体で構成される
重力式構造物に対する耐震性の見直しがなされ始めてお
り、その向上のための補強・改修の必要性が高まりつつ
ある。

【０００３】ところで、これら重力式構造物の補強・改
修の施工に関する従来例としては、陳腐化した既設の
ケーソンあるいは矢板などを撤去して新たな耐震性の高
い構造物を構築すること、護岸では、既設のケーソン
あるいは矢板の前面に新たに護岸を構築し、護岸背後地
を埋め立てる際に、既設のケーソンあるいは矢板は撤去
せずにそのまま埋め殺しにすること、などが挙げられ
る。

【０００４】特に、の場合は、例えば図13に示すよう
に、既設の矢板１Ａの前面側の海底の在来地盤２に捨石
や中割石で基礎３を作り、その上に耐震性の高いケーソ
ンなどによる新設の重量躯体４を護岸構造物として構築
する。そして、新設の重量躯体（ケーソン）４と既設の
矢板１Ａとの間を裏込石などの背面充填物５で埋め立
て、その上に盛土６を行う。なお、７は背後地である。

【０００５】しかし、これら，の従来例では、既設
の矢板１Ａ（あるいはケーソン）を有効利用しようとし
ないため、無駄が生じたり、あるいは護岸前面の水域を
狭める等の問題があると指摘されている。一方、既設の
ケーソンなどの重量躯体を利用する方法も検討されてお
り、例えば、既設のケーソンをコンクリートで補強す
ること、既設のケーソンに横桟橋構造物を付設するこ
と、などの工法が用いられている。

【０００６】ここで、上記の工法については、図14に
示すように、既設のケーソン１Ｂの前面側の在来地盤２
に基礎８を作り、その上にコンクリート用の型枠（図示
せず）を設置し、水中コンクリート９を打設して、既設
のケーソン１Ｂと一体化させ、ケーソン自体を大型化す
るのである。なお、図中の10は係船曲柱、11は防舷材で
ある。

【０００７】しかし、この方法では型枠の取り付けなど
の煩雑な作業が必要になる上、ケーソン重量を大きくし
て外力に抵抗させようとするために、地震時の慣性力も
大きくなるという相反する現象が生じ、場合によっては
コンクリート躯体が極端に大型化して不経済になること
もある。また、の工法については、係船岸の水深を大
きくするような場合に用いられるもので、図15に示すよ
うに、既設のケーソン１Ｂの前面に鋼管杭12と連結部材
13からなる横桟橋構造物14を付設することにより、桟橋
部の前面を浚渫して大水深化を図ることができる。この
場合は、既設のケーソン１Ｂの耐荷力をかなり合理的に
利用した形にはなっているが、既設のケーソン１Ｂと横
桟橋構造物14が一体化されていないため、地震時の応答
特性や同じ荷重を受けた時の変位量が異なるなどの、二
つの構造形式の変形特性の相違が問題となる場合もあ
る。

【０００８】さらに、護岸の補強の一つの考え方とし
て、背面土の液状化の防止や土圧軽減を図るものがあ
り、一般的には礫材での埋め戻し工法や、サンドドレー
ン工法あるいはサンドコンパクションパイル工法などの
地盤改良が施されることが多い。このサンドコンパクシ
ョンパイル工法のように地盤の密度を高める工法では、
改良施工時に地盤内の土圧が高くなる。この改良圧によ
って既設護岸に変形が生じる場合があり、既設護岸に近
い部分では施工が困難となる場合が多い。

【０００９】また、新設の構造物の場合においても、重
力式構造物と杭を組み合わせたような構造は種々提案さ
れているが、矢板とケーソンを力学的に組み合わせるよ
うにした構造形式はこれまでに見当たっていないのであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の課題を解決すべくなされたものであって、
ケーソンや段積みブロックなどを矢板によって補強し
て、経済性および施工性とともに挙動特性にもすぐれた
水域施設を構築することの可能な護岸構造物およびその
構築方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の護岸構造物は、
ケーソンまたは段積みブロックで構成される重量躯体
と、該重量躯体の前面側および／または背面側に打設さ
れる鋼矢板または鋼管矢板で構成される壁状構造体とか
らなり、前記重量躯体と壁状構造体とを充填物あるいは
継手部材によって連成してなることを特徴とする。

【００１２】なお、前記壁状構造体を前記重量躯体の前
面側と背面側に２列に配列してもよく、また、前記２列
の壁状構造体の間を連結部材によって連結してもよい。
さらに、前記重量躯体の前面側に前記壁状構造体を設
け、該壁状構造体を前記重量躯体の背面側に打設された
控え工によって連結部材を介して支持するものでもよ
い。

【００１３】また、本発明の護岸構造物の構築方法は、
既設のケーソンまたは段積みブロックで構成される重量
躯体の前面側あるいは前面側および背面側に鋼矢板また
は鋼管矢板で構成される壁状構造体を打設し、前記重量
躯体と前記壁状構造体との空隙に充填物を投入して力学
的に連成することを特徴とする。さらに、本発明の護岸
構造物の構築方法は、鋼矢板または鋼管矢板で構成され
る壁状構造体を所定の間隔で２列に打設し、該壁状構造
体を型枠の一部として、その間にコンクリートを打設し
てなることを特徴とする。

【００１４】

【作 用】本発明によれば、ケーソンや段積みブロック
で構成される重量躯体の常時変形の小さい重力構造物
と、矢板という曲げ変形による粘り強い挙動をする壁状
構造体とを組み合わせて力学的に連成するようにしたの
で、換言すると、相互に力の伝達が可能であるようにし
たので、外力に大して重量躯体と壁状構造体の複合構造
として分担抵抗するとともに、形状や強度、剛性の組み
合わせ方によって、常時は重量躯体の重量で主として抵
抗させながら、地震時には矢板の粘り強さを発揮させる
という合理的な護岸構造物を構成することができる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を参
照して詳しく説明する。図１は、本発明の護岸構造物の
一実施例を示す側断面図であり、従来例と同一の部材に
は同一符号を付しており、その説明を省略する。この図
において、21, 22は既設のケーソンなどの重量躯体１の
前後の在来地盤２に打設される鋼管矢板または鋼矢板で
構成される壁状構造体（以下、単に矢板という）であ
る。23は矢板21，22とケーソン１との間に充填されるコ
ンクリートなどの充填物である。24は背後地７の液状化
を防止するためにグラベルドレーン工法で打ち込まれた
砂利ドレーン、25は同じくサンドコンパクションパイル
工法によって打ち込まれたサンドドレーンである。

【００１６】このような本発明の護岸構造物の構築の手
順を図２を用いて説明する。図２(a) は本発明法を適用
して補強される既設の護岸を示したもので、海底の在来
地盤２に設けられた基礎３の上に構築されたケーソンか
らなる既設の重量躯体１の背面には背面充填物５が埋め
立てられ、その上に盛土６がなされている。そこで、ま
ず、図２(b) に示すように、既設の重量躯体１の前面側
と背面側にそれぞれ１列ずつの矢板21，22をバイブロハ
ンマあるいは圧入工法によって打設し、その後両者の間
に切梁26を仮設する（図２(c) 参照）。そして、既設の
重量躯体１と後面側の矢板22との間の盛土６および背面
充填物５を掘削により排出し、さらに図２(d) に示すよ
うに、背後地７にグラベルドレーン工法およびサンドコ
ンパクションパイル工法によって砂利ドレーン24および
サンドドレーン25を打ち込み、砂質地盤の改良施工を行
う。

【００１７】ついで、図２(e) に示すように、既設の重
量躯体１と矢板21，22との間にコンクリートを分割打設
するための事前準備として、所定区画の法線方向に複数
の間仕切り27，27…を設置して、図２(f) に示すよう
に、間仕切り27，27間にパイプ28を介して水中コンクリ
ートを充填物23として打設する。これによって、既設の
重量躯体１と矢板21，22とは力学的に連成されて、強固
な結合が得られる。さらに、図２(g) に示すように、仮
設された切梁26を取り外した後、かさコンクリート29お
よびエプロン舗装30を施して仕上げられる。

【００１８】このようにして補強された護岸の各部に作
用する抵抗は、図３に示すように、既設の重量躯体１の
前面側の矢板21の側面下部にはＦｆ_H なる水平抵抗力
が、また背面側の矢板22には側面下部にＦｂ_H なる水平
抵抗力と反対方向から側面上部にＦo なる外力がそれぞ
れ作用することになる。さらに、充填物23により十分に
強固な結合が得られる場合には、矢板21，22の鉛直抵抗
Ｆｆs ，Ｆｂs も期待できる。既設の重量躯体１自体に
は下方からのＦp なる地盤反力と底面摩擦抵抗力Ｆμが
作用するのみであるから、従来の形状で大きな耐震性を
持たせることができることになる。

【００１９】ここで、矢板21，22と既設の重量躯体１と
の離間距離や、矢板21，22の長さ、充填物23の質や強度
などは、その施工性や期待する抵抗力の大きさなどに応
じて決定するのがよい。なお、充填物23としては、コン
クリート以外にモルタル、樹脂類でもよく、また充填物
23の引張強度を期待しなくてよい場合には土砂などを用
いることができる。

【００２０】上記の実施例は、既設の重量躯体１を補強
する場合について説明したものであるが、新設の護岸に
適用する場合は、図４に示すように、予め現場に矢板2
1，22を２列に打設し、別途ケーソンヤード等で製作し
た新設の例えば中詰め型ケーソン４Ａを現地に搬入し
て、２列の矢板21，22間に設置し、中詰め型ケーソン４
Ａ内に土砂などの中詰め材31を中詰めした後、矢板21，
22とケーソンの間の空隙に充填物23を充填するようにし
てもよい。場合によっては、先に中詰め型ケーソン４Ａ
を設置し、矢板21，22を後から施工する方法でもよい。
また、２列の矢板21，22を用いる場合、背後地７の地盤
改良の悪影響がなく、また中詰め型ケーソン４Ａと矢板
21，22との一体性を要求されない場合には、背面側に関
しては在来の背後地７の土砂を掘削せずにそのまま充填
材として用いるのもよい。

【００２１】なお、２列の矢板21，22の頭部同士を、図
５に示すように、連結部材32で連結するようにすれば、
空隙部に充填した充填物23からの圧力によって生じる矢
板21，22の変形を低減することができ、また完成後の構
造物の一体性と抵抗機構を向上させることができる。こ
の連結部材32としては、引張力を負担できるタイロッド
やタイブル、ワイヤなどの線材、あるいは圧縮力も伝達
し得るＨ形鋼などを用いるようにすればよい。

【００２２】また、図６に示すように、矢板21，22と既
設の重量躯体１のそれぞれにジベルなどの突起部材33を
取り付けてから充填物23を充填するようにすれば、矢板
21，22と既設の重量躯体１との一体性を高めることがで
きる。なお、図７に示すように、矢板21，22と既設の重
量躯体１との接合に継手部材34を用いて行うようにすれ
ば、充填物23の強度を低減させたり、あるいは充填物23
を充填せずに構造の一体化を図ることが可能である。こ
の場合、用いられる継手部材34の具体例としては、図８
(a) に示すようなアングルとＴ形鋼を利用した二港湾型
継手部材34Ａや、図８(b) のような切り口をもったパイ
プとＴ形鋼を利用したパイプ−Ｔ型継手部材34Ｂ、ある
いは図８(c) のような側方に切り口をもったパイプをか
み合わせるパイプ型継手部材34Ｃなどが挙げられる。

【００２３】上記した実施例においては既設あるいは新
設の重量躯体としてケーソンを用いた場合の護岸を対象
にして説明したが、重量躯体として例えば図９に示すよ
うな段積みブロック35を用いる場合にも、その前後に矢
板21，22を打設し、充填物23を充填することにより、同
様に適用することができる。また、ケーソンや段積みブ
ロックなどを全く用いず、図10(a) に示すように、予め
打設した矢板21，22の壁を型枠としてその間に水中コン
クリート36を打設し、その上に盛土６を施すことによ
り、両矢板21，22間を強固に一体化した構造物とするこ
とも可能である。なお、この場合、必要に応じて鉄筋な
どの補強部材37を用いてコンクリート部を補強すること
もできる。また、図10(b) に示すように、水中コンクリ
ート36の中に部分的に砂などの間挿充填物38を挿入する
ようにすれば、コンクリート量を低減させることができ
る。

【００２４】また、上記の実施例では矢板21，22を２列
に打設するとして説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく、期待する抵抗力の大きさによっては、図11
に示すように、前面側の矢板21の１列のみとすることも
可能である。なお、この場合、図12に示すように、従来
の控え式の矢板杭のような控え工39を用いてタイロッド
などの連結部材32を介して耐荷力を補足するようにする
のがよい。また、条件によっては背面側の矢板22の１列
のみとすることも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、以下のような効果を奏するものである。 ケーソンや段積みブロックなどの重量躯体の常時変形
の小さい構造物と矢板という曲げ変形による粘り強い挙
動をする構造物を組み合わせることにより、両者の特徴
を活かした合理的な護岸構造物を構成することができ、
これによって、常時は重量躯体の重量で主として抵抗さ
せながら、地震時には矢板の粘り強さを発揮させること
ができるから、変形が多少大きくなっても大被害には至
ることがない。 ケーソン等の重量躯体だけで構成する場合に比べて、
全体として重量を小さくすることができるから、経済的
であり、かつ敷地占有面積を低減することができる。 矢板と同様に粘り強い挙動を示す杭を用いる場合に比
べて、地盤の抵抗力を受ける面積が大きいことによっ
て、大きな荷重にまで抵抗することができる。さらに、
ケーソンの底面以深の地盤を矢板の根入れ部で完全に囲
い込んだ形態となることから、あたかもケーソンを地中
深く根入れしたようになり、一般には深度に応じて増加
する地盤強度のより大きなところで抵抗力を期待する値
にし得るとともに、ケーソン下の地盤の破壊も生じにく
くし得る。 矢板を用いることにより、コンクリートなどで一体化
を図る場合に現場での型枠の設置が不要となり、経済性
の向上や工期の短縮が可能となる。また、工事の方法に
よっては、矢板を仮締切兼用とすることにより、水中コ
ンクリートによらずに気中での作業が可能となり、施工
性や信頼性の向上が見込まれる。ケーソンヤードや起重
機船の制約などで大型のケーソンの利用が困難な場合
に、小型の段積みブロックやケーソンを利用して現場に
おいて一体大型化にすることができるので、特に有効で
ある。また、同様に既設のケーソン護岸や防波堤等を補
強・改修する場合にも有効である。 矢板を用いることにより、従来のケーソンや段積みブ
ロックの護岸で問題となる背面地の埋立土の吸い出し
（流出）を防止できるとともに、ケーソン下の地盤の洗
掘や波浪による液状化の防止、揚圧力の低減効果を期待
できる。また、地震時にもケーソン直下地盤を矢板で拘
束していることから、液状化の発生を低減し、これに伴
うケーソンの転倒などを防止できる。 背面の既設埋立地を地盤改良する場合には、予めケー
ソン背後に矢板を打設し、ケーソンとの間を掘削するな
どして緩衝部を設けることにより、既設護岸への悪影響
を緩和できる。また、新設の場合も、矢板とケーソンを
一体化させる前に背面を埋め立てして地盤改良を施し、
最終的に矢板とケーソンを一体化させるような手順をと
ることによって、同様の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の護岸構造物の一実施例を示す側断面図
である。

【図２】図１の護岸構造物の構築の手順を示す工程図で
ある。

【図３】本発明の護岸構造物への抵抗力等の作用を説明
する模式図である。

【図４】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図５】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図６】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図７】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図８】(a) 〜(c) は継手部材の態様を示す断面図であ
る。

【図９】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図10】(a) ，(b) は本発明の護岸構造物の別の態様を
示す側断面図である。

【図11】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図12】本発明の護岸構造物の別の態様を示す側断面図
である。

【図13】従来の護岸構造物の一例を示す側断面図であ
る。

【図14】従来の護岸構造物の他の例を示す側断面図であ
る。

【図15】従来の護岸構造物の他の例を示す側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 既設の重量躯体 １Ａ 矢板 １Ｂ ケーソン ２ 在来地盤 ３ 基礎 ４ 新設の重量躯体 ４Ａ 中詰め型ケーソン ５ 背面充填物 ６ 盛土 ７ 背後地 21，22 矢板（鋼矢板または鋼管矢板） 23 充填物 24 砂利ドレーン 25 サンドドレーン 26 切梁 27 間仕切り 28 パイプ 29 かさコンクリート 30 エプロン舗装 31 中詰め材 32 連結部材 33 突起部材 34 継手部材 34Ａ 二港湾型継手部材 34Ｂ パイプ−Ｔ型継手部材 34Ｃ パイプ型継手部材 35 段積みブロック 36 水中コンクリート 37 補強部材 38 間挿充填物 39 控え工

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーソンまたは段積みブロックで構成
   される重量躯体と、該重量躯体の前面側および／または
   背面側に打設される鋼矢板または鋼管矢板で構成される
   壁状構造体とからなり、前記重量躯体と壁状構造体とを
   充填物あるいは継手部材によって連成してなることを特
   徴とする護岸構造物。
2. 【請求項２】 前記壁状構造体を前記重量躯体の前面
   側と背面側に２列に配列してなることを特徴とする請求
   項１記載の護岸構造物。
3. 【請求項３】 前記２列の壁状構造体の間を連結部材
   によって連結してなることを特徴とする請求項２記載の
   護岸構造物。
4. 【請求項４】 前記重量躯体の前面側に前記壁状構造
   体を設け、該壁状構造体を前記重量躯体の背面側に打設
   された控え工によって連結部材を介して支持してなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の護岸構造物。
5. 【請求項５】 既設のケーソンまたは段積みブロック
   で構成される重量躯体の前面側あるいは前面側および背
   面側に鋼矢板または鋼管矢板で構成される壁状構造体を
   打設し、前記重量躯体と前記壁状構造体との空隙に充填
   物を投入して力学的に連成することを特徴とする護岸構
   造物の構築方法。
6. 【請求項６】 鋼矢板または鋼管矢板で構成される壁
   状構造体を所定の間隔で２列に打設し、該壁状構造体を
   型枠の一部として、その間にコンクリートを打設してな
   ることを特徴とする護岸構造物の構築方法。