JPS63130808A - 波浪制御構造体 - 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） 本発明は、港湾や漁港における新しい防波堤で。

板前面と堤背後の波浪を軽減することによる水域の有効
利用、堤内外の海水交換による水域の水質保全、堤の内
部空間による魚礁としての利用を図るとともに低波力で
軽量な構造特性により軟弱地盤に適した波浪制御構造体
に関するものである。

（従来の技術） 一般に防波堤等の大型の波浪制御構造体として。

従来は、大型のコンクリートケーソンを使用し。

内部に空間を有し前面に内部空間に通ずる多数の透孔を
開口させた型式のものが多数提案され、設置されている
。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来のケーソンによる大型の波浪制御構造体は、ケ
ーソンの重量により波の衝撃に耐えるようにしているも
のであるため、波のエネルギーを最も効率よく消費させ
たとしても、滑動や転倒を防止するために自らの重量を
大きくしなければならず、従って海底への設置に際して
、支持力の大きい基礎が必要になり、特に軟弱地盤に対
する単位面積当りの載荷重を減少させるためにケーソン
幅を大きくしなければならないものであり、工事費が大
となり、しかも工期が長くなるという問題点があった。

。 本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、全体が軽量で
、軟弱な海底地盤上に設置しても沈下せず、しかも波力
によっても滑動や転倒することなく、従来の大型ケーソ
ンによる波浪制御構造体と同程度以上の消波効果が得ら
れ、なおかつ堤内外の海水交換を可能とする波浪制御構
造体を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、上記従来の問題点は、コンクリート製
の底版と、略半円弧状断面をなしその略半円弧の両先端
を下向きにした状態にて幅方向に並べたコンクリート製
の多数の消波用弧状板とを一体にして略半円形断面の内
部空間を形成し、前記各消波用弧状板には、波の進行に
対向する側の前面側に底部から頂部にかけて多数の透孔
を開口させるとともに背面側の略下側半分に多数の透孔
を開口させてなることを特徴とする波浪制御構造体によ
り解決される。

（作用） 本発明に係る波浪制御構造体は、コンクリート製の底版
と、略半円弧状断面をなしその略半円弧の両先端を下向
きにした状態にて幅方向に並べたコレクリート製の多数
の消波用弧状板とを一体にして略半円形断面の内部空間
を形成し、前記各消波用弧状板には、波の進行に対向す
る側の前面側に底部から頂部にかけて多数の透孔を開口
させるとともに背面側の略下側半分に多数°の透孔を開
口させることにより海水交換を可能にするとともに、弧
状版の透孔を通じて波の一部を内部に取り込み、当該波
を背面側の内壁面で下方へ反射させて波を減衰させ、か
つ内部空間で発生する外力として作用する空気圧縮力を
低減させる。

一方、外壁に働く波力の作用方向は、常に略半円形の中
心に向かうため地盤反力の均一化、水平波力の低減と堤
体を押える鉛直力の発生により滑動と転倒に対する抵抗
の増大が期待できるので、堤体の軽量化が可能となり、
軟弱な海底地盤上に設置しても沈下せず、しかも波力に
よっても滑動や転倒することがない。

（実施例） 本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例に係る波浪制御構造体の
要部を示す側断面図、第２図は同上正面図である。

波浪制御構造体は、海底１に直接設置される略平坦な底
版２と、略半円弧状断面をなしその略半円弧の両先端３
ａ、３ａを下向きにし略半円弧状の端面３ｂを互いに対
向させて幅方向に並べた多数の消波用弧状版３とを一体
にして略半円形断面の内部空間Ｓを形成するように構成
されている。

そして前記各消波用弧状板３は、波の進行に対向する側
の前面側に底部から頂部にかけて開口した多数の透孔４
及び背面側の略下側半分に開口した多数の透孔４′を備
え、前面側の透孔４を通じて波を内部に取り込み、その
波の一部を背面側の内壁面で反射させ、他の一部を背面
側の透孔４′を通じて透過させるものである。

第３図は底版２及び弧状版３の１ブロツクを示す平面図
である。

底版２は、長方形の場所打ち若しくはプレキャストコン
クリート製であって、弧状版３の両先端３ａ、３ａに対
応する位置の両端断面が山型をなし、当該山型の頂部が
平坦面２ａとされ、所定の間隔を置いて下端が埋設され
た上向きの複数のボルト５を有し、両端部に上下方向に
貫通して複数の支持杭挿入孔２ｂが成形され、互いに同
一中心線配置にＰＣ鋼材挿通孔２ｃ（第２図参照）が貫
通開口され、更に、幅方向に向けて、ＰＣ鋼材挿通孔２
ｄ（第１図参照）が貫通開口されている。

弧状版３は、プレキャストコンクリート製であって、長
方形状をした板材を弓状に湾曲させた形状に成形した略
半円弧状断面をなし、波の進行に対向する側の前面側に
底部から頂部にかけて多数の透孔４を開口させるととも
に背面側の略下側半分に多数の透孔４′を開口させてあ
り、この背面側の透孔４′の上端が満潮時の水面Ｗに対
応させである。また、弧状版３は、両先端３ａ、３ａに
フランジ状の接合部３ｃ、３ｃが形成してあり、この接
合部には、底版２の平坦面２ａに埋設したボルト５に対
応し所定の間隔を置いて複数の貫通孔３ｄが設けてあり
、更に幅方向に向けて、底版２と同様のＰＣ鋼材挿通孔
３ｅが多数段けである。

そして弧状板３は、貫通孔３ｄにボルト５を挿通させて
底版２の平坦面２ａに接合部３Ｃの下面を当接させ、ボ
ルト５の先端に螺合するナツト６を締付け、底版２に着
脱可能に固着し当該底版２と一体にしである。

次に、上記構成による波浪制御構造体の構築方法につい
て説明する。

まず、構築現場の海底地盤上の表面を均平化して基礎を
造る。なお、このときの基礎は従来のケーソン塩の構築
のように強固な基礎マウンドを形成する必要はない。

一方底版２は、その面端間に予め貫通開口させた各ｐｃ
鋼材挿通孔２ｃにＰＣ鋼材８を挿通し。

弧状板３の外側に対応する位置で、このＰＣ鋼材８の両
端を緊張定着し、全体にプレストレスを付与しておく。

このような底版２に弧状板３を結合し一体にして、１ブ
ロツクを構成し、各ブロックのｐｃ鋼材挿通孔２ｄ及び
ｐｃ鋼材挿通孔３ｅに連続させてＰＣ鋼材９を挿通し、
複数のブロックを一括して緊張定着させる。連続させた
ブロックを船上より吊り下げて前述した基礎上に設置し
。

支持杭挿入孔２ｂに支持杭７を貫通させて海底地盤へ打
ち込み滑り止めをする０次に、底版の両端周辺に捨石１
ａを投入し、その上に根固め用ブロック１ｂにより根固
めし、波浪による洗掘や滑動の防止を行う。

上記第１実施例によれば、連続させたブロックは、軽量
であり移設可能なので、他の場所で再使用することがで
きる利点がある。

第４図は、本発明の第２の実施例に係る波浪制御構造体
の要部を示す側断面図である。第１の実施例と同一の底
版２や弧状板３等′の各部分については、同じ符号を付
して示し、説明を省略する。

この場合、波浪制御構造体は、海底にマウンド１０を盛
り上げて設け、当該マウンド１０を介して海底１に設置
しである。

マウンド１０は、海底１に盛り上げた斜面及び頂部の平
坦面を有する捨石マウンド１０ａと、この捨石マウンド
１０ａの斜面全体及び斜面に接続する平坦面の部分を被
う２層積みの被覆石１０ｂと、底版２の外周に対応する
平坦面の部分を被う根固め用ブロック１０ｃとからなり
、平坦面上に敷設した滑動防止マット１０ｄを介して底
版２が設置されている。

本発明の上記第２の実施例の場合も、着脱可能なので、
他の場所へ移設可能であるが、移設する必要のないとき
には、内部に適当な厚さの中詰コンクリートを打設して
永久固定型とすることもでき、この場合、底版２と弧状
板３とを当初からブロック毎にプレキャストによる一体
物として製造してもよい。

第５図は、本発明の第３の実施例に係る波浪制御構造体
の要部を示す一部縦断側面図である。

この場合、波浪制御構造体は、第２の実施例に係るマウ
ンド１０と同様のマウンド１０′及びこのマウンド１０
’上に設けた基部ケーソン１１を介して海底１に設置し
てあり、この基部ケーソン１１の上端板１４を底版とし
て使用している点が前記第１の実施例及び第２の実施例
の場合と異なっており、弧状板３については、前記と同
様のものを使用するので、同一の部分については、同一
の符号で示して説明を省略する。

基部ケーソン１１は、箱体１２内を仕切版で仕切った各
室に中詰砂１３を充填してあり、中詰砂１３の上面を覆
う上端板１４を備え、捨石マウンド１０ａの平坦面上に
設置し、底版を兼ねている上端板１４の上に弧状板３が
一体化して取り付けである。

次に１本発明の実験例について説明する。

波浪制御構造体による波の反射率及び伝達率は。

入射波の周期、構造体自体の高さのほかに前面及び背面
の開口率により異なる。ここに、開口率とは、透孔４又
は４′を開口させた開口面積をそれぞれ前面側又は背面
側全面積で除した値をいう。

第６図及び第７図は、実験模型における弧状板３の直径
りが１ｍ、水深りが３３ｃｍなる条件で。

背面関口率Ｅｒを５％とし、前面の開口率Ｅｆを１０％
、２０％、３０％と変化させた場合の波浪のそれぞれ反
射率Ｋｒ及び伝達率Ｋｔに関する実験結果の一例を示し
たものである。横軸に入射波の周期を、縦軸にそれぞれ
反射率Ｋｒ及び伝達率Ｋｔをとって示したものであり、
前面の開口率Ｅｆを変えることにより１反射率Ｋｒを０
．３程度、伝達率Ｋｔｔｔ０゜２程度迄小さくすること
ができることを示している。

第８図及び第９図は、前面及び背面の開口率Ｅｆ。

Ｅｒを変えた場合の波力特性実験の結果の一例を示した
ものである。第８図は、横軸に入射波高Ｈｉをとり、縦
軸に平均水平波力強度Ｆｆｘｔ　（波浪制御構造体に働
く全水平力を投影面積で除したもの）を示す。ここに示
す開口を設けない構造（ＡＡ）は。

実験結果によると、直立堤の２７３程度の波力となるが
、前面開口率Ｅｆを１０％、背面開口率Ｅｒを５％とし
た場合、開口を設けない構造（ＡＡ）と同程度迄波力が
小さくなっている。第９図は、波浪制御構造体に働く平
均鉛直波力強度Ｆｆｃｄ　（弧状版の曲面壁に働く鉛直
方向波力と底版内側に働く波力との合力を鉛直方向の投
影面積で除したもの）を示す。このうち第８図に示した
水平力が最大となるときは、同時に作用する平均鉛直波
力強度Ｆｆｃｄは、負の値を示しており、波浪制御構造
体を自ら抑える力が働き、低波力、安定型の構造である
ことを示している。

なお２本発明は、離岸堤及び漁港の生の兼用防波堤にも
適用可能である。

（発明の効果） 本発明は上述の如く構成され、コンクリート製の底版と
、略半円弧状断面をなしその略半円弧の両先端を下向き
にした状態にて幅方向に並べたコンクリート製の多数の
消波用弧状版とを一体にして略半円形断面の内部空間を
形成したことにより、全体が軽量で、軟弱な海底地盤上
に設置しても沈下せず、前記各消波用弧状版には、波の
進行に対向する側の前面側に底部から頂部にかけて多数
の透孔を開口させるとともに背面側の略下側半分に多数
の透孔を開口させたことにより、海水交換が可能となる
だけでなく、波力によっても滑動及び転倒することなく
、しかも従来の大型ケーソンによる波浪制御構造体と同
程度以上の消波効果が得られる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る波浪制御構造体の
要部を示す側断面図、第２図は同上正面図で、第３図は
底版及び弧状版の１ブロツクを示す平面図、第４図は本
発明の第２の実施例に係る波浪制御構造体の要部を示す
側断面図、第５図は本発明の第３の実施例に係る波浪制
御構造体の要部を示す一部縦断側面図、第６図、第７図
、第８図及び第９図は本発明の実験例の結果を示すグラ
フである。 １：海底、　１ａ：捨石、　　１ｂ：根固め用ブロック
、　２：底版、　２ａ：平坦面、　２ｂ：支持杭挿入孔
、　２ｃ、２ｄ　：　ＰＣ鋼材挿通孔、３：弧状版、　
３ａ：先端、　３ｂ＝端面、３ｃ：接合部、　３ｄ：貫
通孔、　３ｅ：ＰＣ鋼材挿通孔、　３ｆ：中詰コンクリ
ート、　４，４′：透孔、　５：ボルト、　６：ナツト
、　７：支持杭、　８，９　：　ＰＣ鋼材、　１ｏ：マ
ウンド、１０ａ　：捨石マウンド、　　１０ｂ＝被覆石
、１０ｃ：根固め用ブロック、　　　１０ｄ：滑動防止
マット、　　１１：基礎ケーソン、　　１２：箱体、１
３：中詰砂、　　１４：上端版、 特許出願人運輸ｉ港湾技術研究所 財団法人沿岸開発技術研究セン ター 五洋建設株式会社 大部工業株式会社 東亜建設工業株式会社 東洋建設株式会社 ピー・ニス・コンクリート株式会社 （）（）ｏＯ 口ｏ８呂ささ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンクリート製の底版と、略半円弧状断面をなしその略
   半円弧の両先端を下向きにした状態にて幅方向に並べた
   コンクリート製の多数の消波用弧状版とを一体にして略
   半円形断面の内部空間を形成し、前記各消波用弧状版に
   は、波の進行に対向する側の前面側に底部から頂部にか
   けて多数の透孔を開口させるとともに背面側の略下側半
   分に多数の透孔を開口させてなることを特徴とする波浪
   制御構造体。