JP2000204530A - カ―テン型防波堤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外海側への反射波及び内側への透過波の双方
を有効に低減することのできるカーテン型防波堤を提供
する。 【解決手段】 支持杭１１Ａ，１１Ｂに支持されたジャ
ケット１２の前面側に傾斜した第一の防波壁１４が、後
面側に略鉛直な第二の防波壁１５が取り付けられる。外
海から押し寄せる波浪Ｗは第一の防波壁１３によって外
海Ａ側へ反射されるが、前記波浪Ｗのうちの一部は、第
一の防波壁１３に形成された導入空隙１５を通過するた
め反射率が低減され、したがって反射波と入射波との干
渉による波高の増大が有効に抑制される。また、導入空
隙１５を通過する波は、その通過の過程で乱流の発生に
より減衰されると共に、第二の防波壁１４との間の減衰
空間１６に閉じ込められて減衰される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、港湾内等に構築さ
れて外海からの波浪を制限し静穏化海域を創出するため
の防波堤であって、特にカーテン型防波堤に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】港湾の静穏化を図るための防波堤として
は、例えばケーソン等による防波堤が最も一般的であ
る。すなわち、この防波堤は、海底地盤に捨石等の沈設
によって形成した捨石マウンド上に、上部が海面上に露
呈して外海からの波浪を遮断するためのコンクリート等
からなる堅固なケーソンを設置することによって構築さ
れるものであり、外海からの波浪を背後に殆ど透過させ
ないため港内の静穏化に極めて有効である。しかしその
反面、港内と外海との間での海水の循環をも遮断してし
まうため、港内の水質汚濁が蓄積されやすく、しかも大
水深の海域や軟弱な海底地盤の上に構築することが困難
であるといった問題が指摘される。

【０００３】このような問題を克服することが可能な防
波堤としては、例えばカーテン型防波堤が知られてい
る。このカーテン型防波堤は、海底地盤に打ち込んだ支
持杭にカーテンウォール等の防波壁を固定したもので、
海面付近で波浪の伝播を制限するものである。そして防
波壁が海底地盤から浮いた状態にあるため、内側の静穏
化海域と外海との間での海水の出入りが自由に行われ、
上述のような水質汚濁の問題が生じないといった利点が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カーテン型防波堤は海底地盤から浮いた状態に設けられ
た透過型の構造であるため、ある程度の波浪の透過が避
けられず、特に、周期の長い波浪に対する防波効果が薄
い。

【０００５】また、防波堤の前面では入射波と反射波と
の干渉によって波高が高くなることが知られており、こ
のような反射波による波高の増大を防止するには、一般
に、防波堤の前面に異型ブロックを設置したり、防波堤
の一部にスリット等の遊水部を形成して、水塊がその部
分を通過する時に生じる乱流によって反射エネルギを消
費させ、反射率を低減することが有効である。ところが
カーテン型防波堤の場合は、海中に打設した支持杭上に
防波壁を取り付けた構造であるため、その全域に異型ブ
ロックを設置することは困難である。また、カーテン型
防波堤は、波浪の伝播方向に対する奥行が小さいため、
スリット等による遊水部を形成すると波浪がそのまま背
後に透過し、波の透過率が高くなってしまう。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その主な技術的課題とするところは、外海側
への反射波及び内側への透過波の双方を有効に低減する
ことのできるカーテン型防波堤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るカーテン型防波堤は、列状に並んで海底地
盤に打ち込まれた所要数の支持杭と、この支持杭に外海
側に臨んで取り付けられ前記列方向所定間隔で導入空隙
が形成された第一の防波壁と、前記支持杭に前記第一の
防波壁の静穏化海域側に位置して前記列方向にほぼ連続
的に取り付けられた第二の防波壁とからなり、前記第一
及び第二の防波壁との間に減衰空間を形成してなるもの
である。

【０００８】上記構成のカーテン型防波堤において、第
一の防波壁は海水の波動が空隙を通過する際の乱流によ
り波動エネルギを減衰させて、反射を抑制する消波機能
を有するものであり、その背後にある第二の防波壁は、
減衰されつつ前記空隙を透過した波を遮断して静穏化海
域への透過を抑える浮透過壁として機能するものであ
る。すなわち、外海から押し寄せる波浪は第一の防波壁
によって外海側へ反射されるが、前記波浪のうちの一部
は、第一の防波壁に形成された導入空隙を通過するた
め、反射率が低減され、したがって反射波と入射波との
干渉による波高の増大が有効に抑制される。また、前記
導入空隙を通過する波は、その通過の過程で乱流の発生
により減衰されると共に、第二の防波壁との間の減衰空
間に閉じ込められて減衰される。静穏化海域は浮防波堤
の下側を通じて外海に開放されているので、外海との海
水の出入りが自由に行われ、静穏化海域の海水汚濁の蓄
積が起こらない。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係るカ
ーテン型防波堤の第一の実施形態を示すものである。こ
の図において、参照符号Ａは外海、Ｂはカーテン型防波
堤１０によって前記外海Ａと区画された陸地側の静穏化
海域である。カーテン型防波堤１０は、外海Ａからの波
浪Ｗの進行方向に対して交差する方向に延在されてい
る。

【００１０】カーテン型防波堤１０は、所定の間隔で並
んで配置され海底地盤Ｇにほぼ鉛直に打ち込まれた前列
の多数の支持杭１１Ａと、この支持杭１１Ａの列と平行
に並んでかつ支持杭１１Ａと同間隔で海底地盤Ｇにほぼ
鉛直に打ち込まれた後列の多数の支持杭１１Ｂと、これ
ら二列の支持杭１１Ａ，１１Ｂの上端に差し込み固定さ
れた保持体であるジャケット１２と、このジャケット１
２の前面すなわち外海Ａ側を向いた面に取り付けられた
鋼製又は鉄筋コンクリート製の平板状カーテンウォール
からなる第一の防波壁１３と、前記ジャケット１２の後
面すなわち静穏化海域Ｂ側を向いた面に取り付けられた
鋼製又は鉄筋コンクリート製の平板状カーテンウォール
からなる第二の防波壁１４とからなるものである。前記
支持杭１１Ａ，１１Ｂによる前記ジャケット１２の支持
高さは、潮汐変化に拘らず、常に第一及び第二の防波壁
１３，１４の上部が海面から突出すると共に下側が海中
へ没した状態となるように設定されている。

【００１１】支持杭１１Ａ，１１Ｂは断面が円形で、例
えば台風等に伴う巨大な風浪やうねりの波動エネルギに
よる破壊力に耐え得る強度を有する鋼管杭等が用いら
れ、その表面は海水による腐食を防止するための防食加
工が施されている。またジャケット１２は、鋼管等で直
角三角形状に組み立てられ前記支持杭１１Ａ，１１Ｂの
杭頭に連結される複数の支持枠１２１と、互いに隣り合
う支持枠１２１における前面側の斜材１２１ａ及び後面
側の鉛直支柱１２１ｂに対してそれぞれほぼ直角かつ水
平に連結された鋼管等からなる複数の水平材１２２と
で、柵状に組み立てられている。また、このジャケット
１２の各部材も、支持杭１１Ａ，１１Ｂと同様防食加工
が施されている。

【００１２】第一の防波壁１３は、ジャケット１２にお
ける支持枠１２１の前面側の斜材１２１ａ及びこれに沿
って斜めに並んだ水平材１２２に、図示されていないボ
ルトや金具等の結合手段を介して、下端が外海Ａ側へせ
り出すように傾斜した状態で取り付けられている。ま
た、各第一の防波壁１３はジャケット１２の長手方向に
対して適当な間隔をもって取り付けられており、すなわ
ち隣り合う第一の防波壁１３，１４間には導入空隙１５
が形成されている。

【００１３】第二の防波壁１４は、ジャケット１２にお
ける支持枠１２１の後面側の鉛直支柱１２１ｂ及びこれ
に沿って鉛直に並んだ水平材１２２に、図示されていな
いボルトや金具等の結合手段を介して、ほぼ鉛直に取り
付けられている。また、各第二の防波壁１４はジャケッ
ト１２の長手方向に対して対向する辺同士が互いに衝合
した状態となるように、連続的に取り付けられている。
また、第一の防波壁１３が傾斜しているのに対し、第二
の防波壁１４はほぼ鉛直に取り付けられていることによ
って、両防波壁１３，１４の間には減衰空間１６が形成
されている。

【００１４】上述の構成を備える本実施形態のカーテン
型防波堤１０によれば、次のような種々の作用によって
外海Ａから押し寄せる波浪Ｗの静穏化海域Ｂへの伝達が
抑制される。

【００１５】まず外海Ａからの波浪Ｗが当該カーテン型
防波堤１０に到達すると、海面付近では波浪Ｗの一部が
第一の防波壁１３との衝突によって砕波し、波高の小さ
い波に分散され、かつ外海Ａ側へ反射する。このとき、
第一の防波壁１３は傾斜面をなすため、鉛直である場合
に比較して波浪Ｗの衝突時の衝撃が緩和され、しかもこ
れによって波の反射エネルギが低減される。

【００１６】一方、外海Ａからの波浪Ｗの一部は導入空
隙１５に到達し、第一の防波壁１３には衝突せずにこの
導入空隙１５を通過するので、これによっても反射率が
低減される。波のエネルギは前記導入空隙１５を通過す
る際にある程度減衰されるが、その減衰力は摩擦による
乱流の発生に由来するものであるため、導入空隙１５が
狭くかつその数が多いほど有効に減衰される。したがっ
てこの実施形態においては、前記導入空隙１５は柵状の
ジャケット１２の一部によって格子状に分割されている
ことも、減衰力の向上に有効に作用する。

【００１７】導入空隙１５を通過した波は減衰空間１６
に進入して第二の防波壁１４と衝突するが、上述のよう
に、この波は導入空隙１５を通過した際にある程度減衰
されるので、第二の防波壁１４に与えられる衝撃は小さ
なものとなる。第二の防波壁１４は連続的に設けられて
いるので浮透過壁として作用し、静穏化海域Ｂ側への波
の透過を遮断する。

【００１８】第二の防波壁１４に衝突した波は反射波と
なって、その一部は再び導入空隙１５を通って外海Ａへ
出て行くが、その過程で再び減衰を受けるため反射波の
波高は著しく小さくなり、外海Ａから入射される波浪Ｗ
との干渉による波高の増大を抑制することができる。ま
た、減衰空間１６に進入した波のうち、他の一部はこの
減衰空間１６に閉じ込められて、隣り合う他の導入空隙
１５から進入した波と衝突したり、第一及び第二の防波
壁１３，１４間で反射を繰り返したりして減衰される。

【００１９】第一及び第二の防波壁１３，１４は、支持
杭１１Ａ，１１Ｂによって海底地盤Ｇから浮いた状態に
支持された透過型の構造であるため、波浪Ｗのエネルギ
の一部は、第一及び第二の防波壁１３，１４と海底地盤
Ｇとの間の空間を介して静穏化海域Ｂ側へ透過される
が、傾斜した第一の防波壁１３と略鉛直な第二の防波壁
１４はその下端同士が前後に大きく離れているので、外
海Ａと静穏化海域Ｂとの間の透過距離が長く、したがっ
て透過しようとする波動エネルギに対する減衰力も大き
くなる。

【００２０】次に図３は、本発明に係るカーテン型防波
堤の第二の実施形態を示すものである。すなわちこの実
施形態によるカーテン型防波堤１０’は、支持杭１１Ａ
〜１１Ｃが前後三列に打設されており、これに支持され
たジャケット１２は、支持枠１２１が二等辺三角形状を
呈し、このジャケット１２には、前列の傾斜した第一の
防波壁１３と、その後列のほぼ鉛直に設けられた第二の
防波壁１４のほか、更にその後列に前記第一の防波壁１
３と対称に傾斜した第三の防波壁１７が設けられてい
る。第三の防波壁１７は第一の防波壁１３と同様、ジャ
ケット１２の長手方向に対して適当な間隔をもって取り
付けられている。

【００２１】すなわちこの実施形態は、第三の防波壁１
７が第一の防波壁１３と同様に消波機能を持つものであ
り、また、この第三の防波壁１７によって、ジャケット
１２の下側で外海Ａと静穏化海域Ｂとを連通している透
過距離が長くなるので、一層優れた防波機能を奏するこ
とができる。

【００２２】なお、本発明は図示の実施形態に限定され
るものではない。例えば第一及び第二の防波壁１３，１
４（及び第三の防波壁１７）は、図示のようなジャケッ
ト１２等の構造物は介さずに、ブラケットやボルト等で
支持杭に直接取り付けたり、あるいは支持杭に差し込み
固定可能な箱抜き構造とすることも可能である。また、
図示の実施形態では第一の防波壁１３をジャケット１２
に適当な間隔で取り付けることによって導入空隙１５を
形成したが、この導入空隙１５は、第一の防波壁１３に
多数のスリットあるいは窓部を開設することによって形
成することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るカーテン型防波堤によれ
ば、外海側の第一の防波壁はその消波機能によって反射
率を低減するものであり、第一の防波壁の背後に設けた
第二の防波壁は波の伝播を遮断するものである。このた
め、反射波が外海側からの入射波と干渉することによる
波高の増大を防止すると共に、静穏化海域側への波の透
過率を向上させることができる。しかも第一の防波壁は
板状であるため異型ブロック等による消波施設と異な
り、カーテン型防波堤の全域に設けて反射率の低減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカーテン型防波堤の第一の実施形
態を示す概略的な断面斜視図である。

【図２】上記第一の実施形態の防波堤を示す縦断面図で
ある。

【図３】本発明に係るカーテン型防波堤の第二の実施形
態を示す概略的な断面斜視図である。

【符号の説明】

１０，１０’ カーテン型防波堤 １１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 支持杭 １２ ジャケット １３ 第一の防波壁 １４ 第二の防波壁 １５ 導入空隙 １６ 減衰空間 Ａ 外海 Ｂ 静穏化海域 Ｇ 海底地盤 Ｗ 波浪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列状に並んで海底地盤に打ち込まれた所
   要数の支持杭と、 この支持杭に外海側に臨んで取り付けられ前記列方向所
   定間隔で導入空隙が形成された第一の防波壁と、 前記支持杭に前記第一の防波壁の静穏化海域側に位置し
   て前記列方向にほぼ連続的に取り付けられた第二の防波
   壁と、からなり、前記第一及び第二の防波壁との間に減
   衰空間を形成してなることを特徴とするカーテン型防波
   堤。