JPH0444511A - 防波堤構造 - 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、外海からの波浪を防ぎ港内の静穏を保つため
に港湾に築造する防波堤構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の防波堤構造は、第４図に示すようになっている。

すなわち同図において、符号°１は海底の地盤であり、
この地盤１の上にはマウンド２が地盤１から盛上がるよ
うに形成されている。マウンド２は数１０Ｋｇから数１
００Ｋｇ位の重量の石を地盤１の上に積上げて作るもの
で、潜水夫が海中に潜って作業することにより作られる
。このようにして作られたマウンド２の上にはケーソン
３が載置され、゛このケーソン３は上から見ると第５図
に示すように数個に区切られた部屋３ａを有する函体に
形成されるとともに、その下方は第４図に示すように底
部３ｂにより閉止されている。

このようなケーソン３の据付は方法は種々あるが、−射
的な方法について次に説明する。まずケーソン３を空の
状態で海に浮かせてマウンド２の上方に迄船で牽引して
運んでくる。それからケーソン３の部屋３ａの中に海水
を注いでいくことによりそれを海中に徐々に沈めていき
、マウンド２の上に位置決めして設置する１次にケーソ
ン３の部屋３ａの中に砂や砂利石を詰めて、最後に上部
に所定の厚さｄでコンクリート４を打設する。

このようにして防波堤が完成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような上記従来の防波堤にあっては
、その断面はマウンド２とケーソン３とのバランスを図
り適切に設計するが、海の深度が大きいと滑動、転倒等
を防止して安定させるために、ケーソン３は大型になら
ざるを得ない、たとえば海水面６から海底の地盤１まで
の深さが約２５ｍ、対象とする沖波の波高が８．５０ｍ
、その周期が１２．５秒の場合には、１つのケーソン３
の重さが６．０３０ｔｏｎ、その中に詰める砂等の量が
９，１６０ｍ’　、上部コンクリート４の量が９９．０
ｍ’／ｍ位にしないと安定しない。

このようにケーソン３が大型化するとその製作や据付方
法、マウンド２の施工方法等が難しくなってくるととも
に、著しいコスト高を招くという問題がある。

また海底の地盤１か弱い場所においては、深く掘って良
質土で置換することや、あるいはセメントミルクを注入
する等の地盤改良をしなければならず、さらにコスト高
を促進することになる。

さらにケーソン３は内部に砂等を充填した中実構造体の
ために、海水７の油側（矢印Ａｔ）Ｉｔ＞と陸１ＩＩｌ
（矢印Ｂ側）とを完全に遮断してしまい、油側め海水７
と隙間のそれとが互いに往来したり交換することができ
ない。このため、ケーソン３より隙間め海水７が港内に
留まったままとなって汚れやすいとともにその浄化も龍
しく、漁業や環境等の面において悪い結果をもたらすと
いう問題がある。

そこで本考案は、このような問題点を解決することを課
題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本考案は、海底地盤上に形成
されたマウンドと、このマウンドの上方に配置され内部
に砂等を充填するケーソンと、前記マウンドとケーソン
との間に配置され水路か形成されたカルバート構造体と
を備えた構成としたものである。

〔作　用〕

このような構成の防波堤構造によれば、海面の波浪は内
部に砂等が充填されたケーソンにぶつかって遮断され、
港内に波浪が直接浸入するのを防止して港内の静穏を保
つことができる。またこのケーソンとマウンドとの間に
カルバート構造体を配置したため、そのケーソンの大き
さを従来のそれよりも大幅に縮小させることができる。

すなわち、そのカルバート構造体の高さ分だけマウンド
が高くなったと同様の効果があるとともに、カルバート
構造体には水路が形成されて海底部の海水は油側から隙
間へ通過できることにより、従来の波浪衝突時のケーソ
ンの揚圧力を無視できるくらいに軽減できるためである
。このためケーソンの小型化により、その製作や据付方
法が従来より容易となりコストの低減を図ることができ
る。

またケーソンとマウンドとの間にカルバート構造体を配
置することにより地盤支持力の面において有利となる。

すなわち、従来は波浪によりケーソンに水平力が加わっ
たときにケーソンの重量は一方に片寄ってマウンドにか
かるため、マウンドや地盤はそれに対する十分な支持力
が必要であつたが、本発明においては揚圧力は軽減され
、それがかかったとしてケーソンの重量か一方に片寄っ
てもそれを受けるのはカルバート構造体であるため、そ
のカルバート構造体を支持するマウンドや地盤には一方
に片寄らない−様な分布の荷重がかかるだけである。こ
のためそれだけ地盤にかかる負担を軽減でき、地盤が比
較的弱い場所においても地盤の改良を行わなくとも済み
、あるいはその程度を軽減することができる。

さらにカルバート構造体には水路が形成されているため
、油側と隙間の海水か連通して互いに往来したり交換す
ることができる。このため、港内の海水は油側の海水と
常に交換が行われて新鮮に保たれ、漁業や環境等の面に
おいて好ましい結果をもたらすことができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。第１図ないし第３図は、本発明による防波堤構造の一
実施例を示す図である。なお従来と同様の部位には同じ
符号を付して説明し、従来と同様のものについては詳し
い説明を省略する。

第１図において海底の地盤１の上にはマウンド２が形成
され、このマウンド２の上にはボックスカルバート１０
（カルバート梢遺体）が設置され、さらにこのボックス
カルバート１０の上にはケーソン３が設置されている。

ケーソン３は従来と同様の構造になっており、その部屋
３ａの中に砂等を詰めて、上部に所定の厚さｄでコンク
リート４を打設する点は従来と同様である。

ボックスカルバート１０はその■矢視図を示す第２図に
示すように、縦方向に配置された数枚の支持板１０ｃに
より数個の水路１２か分割されて形成され、支持板１０
ｃによりボックスカルバート１０上のケーソン３を確実
に支持できるような強度が付与されている。第３図に示
すように、ボックスカルバート１０の油側（矢印Ａ１１
ｌｌ）端から長さＬｌの間の頂板１０ａの厚さよりも、
その隔部の（隙間（矢印Ｂ側）の）長さＬ２の間の頂板
１０ｂの厚さの方が厚く形成されている。

このような防波堤構造は、まず海底の地盤１上にマウン
ド２を作り、そのマウンド２の上にボックスカルバート
１０を設置する。このボックスカルバート１０は製造後
フローティングドックあるいは岸壁から進水させ、フロ
ーティングクレーンあるいは専用船によりマウンド２の
上まで運搬してマウンド２上に設置する０次にケーソン
３を空の状態で海に浮かせて（底部３ｂがあるから浮く
）、ボックスカルバート１０の上まで船で牽引して運搬
し、それからケーソン３の部屋３ａの中に海水を注いで
海中に徐々に沈め、ホックスカルバート１０の上に位置
決めして股！する６次にケーソン３の部屋３ａの中に砂
や砂利石を詰めて、最後に上部にコンクリート４を打設
して防波堤構造が完成する。なお、第１図中破線は従来
のケーソン３の輪郭を示し、本発明のケーソン３の大き
さと比較して示したものである。

このような本発明の防波堤構造によれば、海水面６に生
じた波浪はケーソン３にぶつかって遮断され、ケーソン
３より隙間（港内）に波浪が直接浸入するのを防止して
港内の静穏を保つことができる。またケーソン３とマウ
ンド２との間にボックスカルバート１０を配置したため
、そのケーソン３の大きさを従来のそれよりも大幅に縮
小させることができる。理由は前述したように、ボック
スカルバート１０の高さ分だけマウンド２が高くなった
と見なせることと、海底付近の海水７が水路１２を通っ
て油側から隙間へ通過でき、波浪断交時のケーソン３の
揚圧力をほとんど無視できるくらいに軽減できることに
よる。

たとえば波浪の振幅の大きさが８．５０ｍ、その周期が
１２．５秒、海水面６がら海底の地盤１までの深さが約
２５．０ｍの場合において、従来と本発明の防波堤構造
を比較すると次頁の表のようになる。すなわち従来の工
法によればケーソン３の大きさ（１函当り）は体積２２
ｘ２２ｘ２４ｍ、重量６０３０ｔｏｎであるのに対し、
本発明に係るケーソン３の大きさは体積１５Ｘ１５Ｘ１
７ｍ、重量２１００ｔｏｎと小さくなる。これを単位長
さ当りの重量で見ても従来のケーソン３は２７４　ｔ　
ｏ　ｎ　／　ｍであるのに対し、本発明に係るケーソン
３は１４０　ｔ　ｏ　ｎ　／　ｍと軽くなることが分か
る。

またケーソン３の部屋３ａに充填する砂等（中詰）は従
来では９１６０ｍ’　　（４２０ｍ’／ｍ＞であるのに
対し、本発明では３０００ｍ’　　（２００ｍ’／ｍ）
と少ない、ケーソン３の上部コンクリート４の体積は従
来では９９．０ｍ″／ｍであるのに対し、本発明では６
７．５ｍ’／ｍと少ない。

ところで本発明では従来無かったボックスカルバート１
０が必要となり、その大きさは１函当り体積１５Ｘ２５
Ｘ７ｍ、重量１８００ｔｏｎ（１２０ｔｏｎ／ｍ）であ
る、このボックスカルバート１０の単位長さ当りの重量
と、本発明のケーソン３のそれとを加えると１２０＋１
４０＝２６０（ｔｏｎ／ｍ）となり、従来のケーソン３
のそれは２７４　ｔ　ｏ　ｎ　／　ｍであるから僅かの
差のようであるが、中詰のそれは従来と本発明では４２
０−２００＝２２０　（ｍ’　／ｍ）の差となり、防波
堤全体の単位長さ当りの重量は著しく軽量化が図られる
ことが分かる。

このようにケーソン３の小型化が達成されることにより
、その製作や据付方法が従来より容易、迅速となる。特
に防波堤の構築工事は、海のシケ等を考えると迅速に行
えることが重要となり、この点において本発明は大きな
利点を有している。

また、防波堤構造全体としても大きく軽量化が達成され
てコストの低減を図ることができる。

また第３図に示すように、波浪がない平静時にはボック
スカルバート１０のケーソン３に対する支持反力は、線
図Ｆで示すような長さ方向に等しい分布図を示すが、波
浪か生じたときはケーソン３は油側から陸側への波力に
より、ボックスカルバート１０のケーソン３に対する支
持反力は、線図Ｓで示すように陸側の壁面において最大
（約９９．１ｔｏｎ／ｍ”　）となるような片寄った分
布図（三角分布）を示す、このような片寄った支持反力
に耐えるように、ボックスカルバート１０の陸側の頂板
１０ｂは油側の頂板１０ａよりも厚く形成されている。

また、この片寄った支持反力はボックスカルバート１０
を介してマウンド２にも生じるが、この場合はボックス
カルバート１０を介在させて支持しているためにマウン
ド２上に生ずる支持反力は、線図Ｇで示すような長さ方
向に等しいく約２０ｔｏｎ／ｍ２＞分布図を示す、そし
てマウンド２を介して海底の地盤１上に生ずる支持反力
も、同様に長さ方向に等しいく約１７ｔｏｎ／ｍ’）分
布図（図省略）を示す、これに対し従来においては、三
角分布で最大的８５．８ｔｏｎ／ｍ”の片寄った支持反
力が直接マウンド２や海底の地盤１に生じていたため、
海底の地盤１か弱い場所では大がかりな地盤改良を必要
としていた。

しかし本発明においては、ボックスカルバート１０を設
けたためにマウンド２や海底の地盤１に片寄った支持反
力が生じることは無いため、それだけ海底の地盤１にか
かる負担が軽減できて、海底の地盤１が比較的弱い場所
においても大がかりな地盤改良の必要性が低減される。

さらにボックスカルバート１０には水路１２が形成され
ているため、油側と陸側め海水７が互いに往来したり交
換することができる。このため港内の海水７は油側の海
水７と常に交換が行われて新鮮に保たれ、漁業や環境等
の面において好ましい結果をもたらすことができる。

なお上記実施例においては、立方体の画状のケーソンを
用いた場合について説明したが、円柱状やその他どのよ
うな形状のケーソンにも本発明は適用することかできる
。

また、防波堤構造全体の断面は、波浪時の港内波高の条
件から、ケーソン３の上端高さとボックスカルバート１
０の水路１２の開口面積等を検討して定めることが好ま
しい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本考案によれば、ケーソンの大きさ
を従来のそれよりも大幅に縮小させることができ、その
製作や据付方法が従来より容易となるとともにコストの
低減を図ることができる。

またケーソンとマウンドとの間にカルバート構造体を配
置することにより地盤支持力の面において有利となり、
地盤が比較的弱い場所においても地盤の改良を行わなく
とも済み、あるいはその程度を軽減することができる。

さらにカルバート構造体には水路が形成されているため
、港内の海水は油側の海水と常に交換が行われて新鮮に
保たれ、漁業や環境等の面において好ましい結果をもた
らすことができる。

特に本発明は、水深が大きくかつ波浪条件が厳しいため
従来の防波堤ではケーソンか大きくなり過ぎて、地盤の
支持力が不足するような場合に大きな効果を有するもの
である。

１・・・・・・海底の地盤　　　　２・・・・・・マウ
ンド３・・・・・・ケーソン １０・・・・・・ボックスカルバート （カルバート構造体） １２・・・・・・水　路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 海底地盤上に形成されたマウンドと、このマウンドの上
   方に配置され内部に砂等を充填するケーソンと、前記マ
   ウンドとケーソンとの間に配置され水路が形成されたカ
   ルバート構造体とを備えたことを特徴とする防波堤構造
   。