JPH0213604A - 消波構造物 - 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］ この発明は沿岸水域を有効に利用するためその水域全静
穏にする目的、及び海浜の安定化を図る目的で水中に設
（Ｆｔする消波構造物に関するものである。

［従来の技術］ 水底地盤上に設置されて水面上方に１で突出する消波用
の堤体は、容積が大きく多量の４１’　ｆ４　ｅ必要と
すると共に景色の良い海辺等で景観を損ないがちである
。

このため水面下に設置する没水型の堤体を利用すること
が試みられており、水深が比較的浅い（水深６ｍ′！で
）水域の水面下に波に砕波変形を起こさせる異形ブロッ
クを債上げてなる堤体が実用されている。

［発明がＩｖｒ決しようとする課題］ し刀）し多数のコンクリ−１・製異形ブロックを用いる
ため拐料費、施工費とも必らずしも低いとは言えず、ま
た浅い水域に設置さ扛ることから本消波構造物の設置に
ニジ静穏とされて利用可能となる水域が狭かった。利用
可能水域を拡大すべく水深の大きい沖合に設置するとす
れば堤体の断面砧が著増し、そのための費用が莫大とな
る。

そこでこの発明は比較的低い費用で例えば水深ｔ２ｍま
でといった海域に設置Ｎでき、しかも消波効果が大きい
新規な消波構造物全提供して、上述の問題点を解消しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そのためにこの発明は消波構造物として、波進行方向に
沿い水深を浅くする面を備えた堤体ｆ　Ｔｒｉ岸の水面
下に没して複数個、水底地盤上に並設してなるものを、
提案する。

またこの発明は消波効果全一層高めるべく、波進行方向
に沿い水深を浅くすると共に波峰線に゛沿い凸型又は凹
型をなす面を備えた堤体を清岸の水面下に没して複数個
、水底地盤上に並設してなる消波構造物も、提案するも
のである。

〔作　　用〕

波進行方向に沼って水深を浅くする而を備える堤体は例
えば第８．９図に示すように、截頭正夢角錐（六角錐、
中力角錐、三十二角錐等）の形状を有し波進行方向（矢
印Ｆ方向）を向く面が漸次高さを大とし逆に水深を浅く
する面２とされているものに、形成できる。

刀１かる堤体１に向けて第８図の矢印Ｆ方向で波が進行
し堤体１上を通過して行くとき、入射波Ｗｌは面２によ
って水深が浅くされて行くため堤体１上で波高を増大さ
れた波Ｗｈとなり、この波高増大のため波は次いで強制
的に砕波Ｗｂされ、波高を著減された透過波Ｗ員１得ら
れる。

波進行方向に沿い水深を浅くすると共に波峰線に沿い凸
型又は凹型をなす面３を備えた堤体１は第１−３図、第
４．５図、第６．７図及び第１０゜１１図に、それぞれ
例示されている。

かかる堤体１は第８．９図に図示の堤体について上述し
た作用に加えて波峰線に沿って凸型又は凹型をなす而３
により波を屈折させて、第２図に例示するように入射波
Ｗ１を収斂させて一点に集中させたり、第１０図に例示
するように入射波Ｗ＋ｉ発散させたりする。第２図に例
示するように入射波の収斂による一点集中が生じると波
進行方向で水深を浅くされて行くことによる波高増大に
加えて波の一点集中による波高の増大で波高が著増し、
波砕現象が大きく現れる。また第１０図に図示のように
入射波ＷＩが堤体１上で発散せしめられて行くと、個別
的な堤体１上で発散せしめられた波及び隣接する堤体１
間を進行する波が図示のように一点に集中する現象が起
きて、波進行方向で水深を浅くされて行くことによる波
高増大に加えて波の一点集中による波高の増大で波高が
著増し、波砕現象が大きく現れる。

〔実　施　例〕

第１−３図が第１の実施例全示して−る。

各堤体１は凸レンズ状に形成されており、波をあたかも
凸レンズ全通過する光のように収斂させて前述作用で波
のエネルギーを消散させる。堤体１のより具体的な構造
、築造法及び望ましい寸法関係等については後述する。

第４．５図は第２の実施例を示し、本実施例の堤体１は
第１の実施例の堤体１の頂端部を水平面に沿い切断して
除去した形状に相当する形状を有し、円形の平坦な天端
面４を有する。

第６．７図は第３の実施例を示し、堤体１は截頭円錐状
（円錐台状）のものとされ円形の平坦な天端面５を有す
る。

以上の第１−第３の各実施例においては波進行方向を向
く曲面が、波進行方向に沿い水深を浅くすると共に波峰
線に沿い凸型をなす而３を提供している。また各実施例
の堤体１は幾何学でいう回転体の形状を有し、波峰線に
沿う中心線を含む鉛直面を対称面として０１１後が面対
称の形状とされているが、波の収斂作用はかかる対称形
状を与えたとき顕著に現れることを見出している。

次に第８．９図に図示の第４の実施例は截頭多角錐状（
図例では六角錐状）の堤体１を利用する例に係り、堤体
１は平坦な天端面６を有する。波進行方向を向く２つの
台形面の各々が、波進行方向に沿い水深を浅くする面２
全提供している。２つの台形面２．２によって波進行方
向を向く面の全体が、第９図に示すように入射波■に収
斂を生じ葛せる凸面を提供しており、かかる堤体１の複
数個を並設することから発明の作用の項で第２図につい
て述べたのと同様の消波効果も期待できる。

截頭多角錐の形状とするときは、角＆を多くする＃など
波進行方向を向く面個数が多くなり波の収斂効果が高め
られる。本構造は曲面を利用するものより築造し易い。

次に第１０．１１図に図示の第５の実施例について説明
すると、本実施例の各堤体１は波進行方向に沿い水深を
浅くすると共に波峰線に沿い凹型をなす面３全備える。

すなわち各堤体１はｎ１１端（沖側端）より漸次高さ全
人として行く面部３ａの左右両娼に左右方向にも前後方
向にも拡開する面部３１）　、　３１）を連らねて、こ
れらの面部３ａ　、３ｂ　、３ｂにより上述した通りの
而３を備えるものとされている。また全体としては、左
右方向に清う鉛直面を対称面としてｎ１ｊ後面対称の形
状のものとされている。かかる堤体１の複数個を水底地
盤上に並設してなる消波構造物は発明の作用の項でｎｉ
Ｊ　ｍした通りの波の発散と収斂を生じさせ、波のエネ
ルギーを消散させる。堤体１の各部における波白線を、
第１０図に加入して示す。

平面水槽を用い、該水槽の一部を隔壁で仕切って作成し
た二次元水路中に第１−３図に図示形状の凸レンズ型の
堤体模型を設置して、第１２．１３図に結果を示す水理
模型実験を行なった。現地の水深ｆ　ｌ　Ｑ　ｍとし、
縮尺ｋ１１５０とする模型を用い、周期１０秒で現地沖
波高１ｉｏ＝　２．　Ｏｔｎに相当する波浪を堤体模型
に作用させ、入射波の波高由。

透過波の波高１１７、反射波の波高１１Ｒを測定し、透
過率ＫＴを夏（ｔ＝：　ＨＴ／Ｈ１、反射率１（Ｒ’ｚ
　Ｋｘ　＝　Ｈｎ／　Ｈ＋よりそれぞれ算出した。実験
は波長りに対し堤体幅（底面直径）Ｂを変更し、また水
深１１に対し堤体の天端水深Ｒｆ変更して、行なった。

第１２図は堤体幅波長比ｔＨ７と透過率Ｋｒとの関係を
天端水深比■Ｖｈ（ｉｌ−パラメータとして画いており
、また第１３図は堤体幅波長比Ｂ／Ｉ、と反射率ｆ（ｕ
との関係を天端水深比Ｒ／ｈ　Ｚ、（バラメークとして
画いている。これらの図に示す実験結果によれば天端水
深比をＲ／ｈ　＝　０．１、堤体幅波長比をＢ／Ｌ≧０
．９とすると透過率ＫＴ≦０．６、反射率Ｉ（Ｒ≦０．
２を満足する消波が得られることとなる。

第１２．１３図に示す水理模型実験の結果は図示凸レン
ズ形状の堤体について、波長りに対し堤体幅Ｂを増して
行くと成る範囲までは消波効果が比較的著増し事後はそ
れ程大きな変動がないことを、また水深りに対し堤体の
天端水深Ｒを小さくすると消波効果が高められることを
、示している。

同様の傾向は堤体模型を第４．５図及び第６．７図に図
示のように平坦な天端面を有するものに変更して行なっ
た水理模型実験においても、認められた。堤体形状は、
得ようとする消波の程度に対し堤体の容積をできるだけ
小さくして材料のはを減らすように、また築造がし易く
なるように、選択される。

より具体的な実施例を、第１４−１７図に図示して説明
する。

本実施例の消波構造物は第１−３図に図示形状の堤体１
を３個、隣合う堤体１を互に接して水底地盤上に並設し
てなる。この消波構造物は波長Ｌ＝８９．８　ｎｔ　、
周期１０．０秒の波を水深ｂ　＝　９．３８ｍの条件で
反射率Ｋｎ≦０．２、透過率ＫＴ≦０．６にまで消波す
ることを意図したものであり、第１２゜１３図に示した
水理模型実験結果より諸元が次のように設定されている
。

すなわちＩ（Ｒ≦０．２　、　ＫＴ≦０．６を満足する
消波は前述のように天端水深比Ｒ／　ｈ　＝　０．１　
、堤体幅波長比Ｂ／Ｌ≧０．９　テ得られるがら、Ｒ／
Ｉｌ＝　Ｏ，ｌ　、　ｈ＝　９．３８　ｍより天端水深
Ｒ（第１５図）はＲ／９．３８＝０．１工りＲ＝　０．
９４　ｍとされている。ま７ｊＫＴ≦０、６　、　Ｂ／
Ｌ≧ｏ、　９に対しＬ　＝　８９．３　ｍよりＢ≧（資
）、８ｍと求まるから、堤体幅Ｂ（第１４図）は８５．
０１ｎに設定されている。

各堤体１は中詰部と被覆層より成る。中詰部は内側から
外側にかけて中詰砂部分ｌＯ１比較的寸法を小とする捨
石を積んだ第１捨石部分１１、比較的寸法を大とする捨
石を積んだ第２捨石部分１２から成り、徐々に粒径の粗
いものを使用して被覆層からの砂の吸出しを防止しであ
る。中詰材、特に中詰砂部分、の材料としては建設廃材
を利用してもよい。

被覆層において波が集中し砕波する堤頂部１３は作用波
力が大きくなること刀）ら、被覆ブロック（オルサー）
２【型を一層整積みされている。堤頂部以外の被覆層１
４は、被覆ブロックと同じ層厚でｉｔ／個以上の石に工
り被覆されている。

３ｒＩＩＩｉ＋の堤体１を並設してなる消波構造物の法
尻部には、第１７図に示すように捨石を積んだ洗１′）
Ｊ！防止マウンド１５を設けである。

施工方法を説明すると、先ず盛砂工が実施され、これは
ガツト船により採取した砂金所定場所に運搬投入し、盛
砂全自航潜水士船により、或は船上から垂下する砂均し
機械を装備する作業船により、均して形状を整えるよう
に行なわれる。次に捨石工が実施され、これは岸壁に積
出されている捨石をガツト船により運搬し、自航潜水士
船の指示で投入するように行なわれる。投入された捨石
については、自航潜水士船によりレベルを用いて基準高
管理をしながら均す捨石均し工が施される。捨石均し機
械を装備する作業船によることもできる。

被覆ブロックは陸上ヤードにおいて製作され、製作され
たブロックは養生後、所定の強度全確認した上でトラッ
ククレーン等により横持ち仮置きされる。セして仮置ヤ
ードからトランク等で積出しヤードまで運搬される。

海上での被覆ブロック運搬据付工は、岸壁に積出すれｆ
ｃ　フロックをクレーン付台船により自活し、引船によ
り現地１で曳航する。曳航されたブロックをクレーン付
台船及び自航潜水士船により据付ける。

被覆石投入均し工は、岸壁にも１出された被覆石をガツ
ト船により運搬し、自航潜水士船の指示で投入する。投
入された被覆石をレベルにより基準管理しガから、自航
潜水士船により均しを行う。

洗掘対策工は、岸壁に積出された捨石をガラ１−船によ
り運搬し、白航潜水士船の指示で投入する。

以上のように第１４−１７１り１に図示の消θＵ構造物
の施工は陸上作業と海上作業とに大別され、陸上ヤード
は被覆フロックの製作と仮１１なきのみで小さくて済み
、また海上作業は盛砂、捨石、均し、ブロック据付けと
数少な〈従来の実績のある施工技術で十分に対応できる
。少ない工種の連続径業であるため、安全力１つ迅速に
施工できる。

第１４−１７図に図示の消波（、”り遺物に督いて被覆
層１３．１４が若干散乱したとしても、被覆ブロック又
は被覆石を追加投入するだけでよ＜　、Ｉ’ｌＡ造物の
遺物管理が容易である。

［発明の効果〕 この発明の消波構造物は前述した水理模型実験の結果か
らも判るように、波の透過率ＫＴでみて０．６以下とい
った、従来のものと同程度もしくはそれ以上の高い消波
効果を、水ｉｔ比較的大とする沖合で得させる。

各堤体を、凸レンズ状等の形状で横断面ヲ」二方側はど
小とするものに形成してよいから、水深大の部分に設置
しても断面がさほど火とならないと共に、特に従来の異
形ブロックのようにコンクリート製のものでなく、中詰
４Ａ（その大部分は砂或は建設廃拐等とできる。）を用
い外面部のみを被覆ブロックもしくは被覆石にて被覆し
所期の面形状を附与すればよく、拐料費が低くて済む。

施工も第１４−１７図に図示の具体例について前述した
通り、少ない工種の連続作業となって容易に行なえ、工
費も比較的低くて済む。

４、　図面の１γ１ｉ　／ｌｉな説明 第１図は第１の実施例を示す側面ン１、第２図は同第１
の実施例の平面図、第３１図は同第１の実施例の正面図
、第４図は第２の実施例を示す側面図、第５図は同第２
の実施例の堤体を示す平面図、第６図は第３の実施例を
示す側面図、第７−図は同第３の実施例の堤体を示す平
面図、第８図は第４の実施例を示す１ｌｌｌ１面図、第
９図は同第４の実施例の堤体を示す平面図、第１０図は
第５の実施例を示す平面図、第１１図は同第５の実施例
の堤体を示す斜視図、第１２図及び第１３図はそれぞれ
、水理模型実験の結果を示すグラフ、第１４図はより具
体的な実施例を示す平面図、第１５図は第１４図のｘｖ
−ｘｖ線に沿う断面図、第１６図は第１５図のＸＶＩ部
分の詳細構造を示す断面図、第１７図は第１５図のＷ部
分の詳細構造を示す断面図である。

１・・・堤体、２・・・面、３・・・而、７・・・面、
１０・・・中詰砂部分、１１・・・第１捨石部分、１２
・・・第２捨石部分、１３・・・堤頂部、１４・・・被
覆層（被覆フロック）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波進行方向に沿い水深を浅くする面を備えた堤体を
   沿岸の水面下に没して複数個、水底地盤上に並設したこ
   とを特徴としてなる消波構造物。 ２、波進行方向に沿い水深を浅くすると共に波峰線に沿
   い凸型又は凹型をなす面を備えた堤体を沿岸の水面下に
   没して複数個、水底地盤に並設したことを特徴としてな
   る消波構造物。