JPH0472922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は防波堤のケーソン保護のための根固め
用マウンドに関し、特に高水深防波堤の水面下の
マウンドに関する。

〔従来の技術〕

従来、海岸や浅海の波浪による浸蝕のはげしい
部位にコンクリート製の防波堤を築いてきたが、
低水深部位では強い枠波により、また高水深部位
では重複波により防波堤の基部先端が浸蝕され、
これが次第に広がつて、防波堤の破壊に至る事故
が多発している。したがつて、根固め用のマウン
ドは防波堤自体の破損に至らないように堤体前面
に長く頑丈に構築されている。このような慎重な
施工にもかかわらず、堤体破損事故の大部分は防
波堤のマウンド先端基部の洗掘に起因するもので
あつた。

従来の実験及び経験によれば、高水深部位、特
に深さ15ｍ以上のマウンドにおいては最大波長の
１／４波長の部位が最も洗掘の激しい部位であるこ
とが判明している。すなわち、先ず1/4波長の地
点付近の土砂が掘られ、これが周囲に伝播し、あ
る程度進行すると急激にマウンド下の土砂が大量
に吸出され、これに伴つてマウンド先端の石材が
沈下し、石材の上にある消波、被覆ブロツク等の
構築物が一部沈下し他は飛散する。このような現
象が更に進行すると防波堤本体を損傷するおそれ
がある。

このようなマウンドの洗掘現象は15ｍ以深の高
水深部位で多発するが、最近では水深20ｍから30
ｍ以深の防波堤が構築されている。

したがつて、強固な防波堤は防波堤前面に長い
頑丈なマウンドを築くことにより達成される。そ
のためには、天然の地盤形状に合わせ、極力長い
マウンドを海洋側に向かつて構築するか、マウン
ド自体の傾斜面を極力減少させるように盛り土を
するか、或いは防波堤自体を地盤土の下面深くか
ら構築する等の方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、いずれの方法も、根固め工の浸
食作用を認めた上でたとえ浸食されても、堤体の
寿命を延長させようとする発想であり、しかもコ
ンクリート、石材、鉄材などを大量に使用し、構
築費用が嵩むものであつた。

そこで、洗掘のメカニズムを極力解明し、石材
やコンクリート材の使用量を節減し、しかも洗掘
を一定地点において防止して平衡状態を維持させ
る防波堤の構築法が求められていた。

〔問題解決の手段〕及び〔作用〕 本発明は上記問題解決のため、重複波の性質を
研究して完成したものであつて、その構成は、防
波堤の本体ケーソンの基部保護のために敷設した
マウンドであつて、防波堤基部からＬ／４×4/5
の地点（ただし、Ｌはその海岸に打ち寄せる波の
最大波長である）より防波堤側に沈枠を沈設する
と共に、該沈枠と防波堤との間をコンクリート構
造物で被覆したことを特徴とする。

ここで最大波長とは、各港湾において継続的に
観測して統計的に得られた最大波の波長であり、
その近辺の防波堤を構築する場合の強度計算の基
礎となるものである。最大波とは或る地点での波
高の大きい波から数えて全体の1/10の数の波を選
び出し、それらの波高、周期及び波長と等しい波
高、周期及び波長を有する仮想的な波をいう。現
実には、山陰海岸では最大波の波高5.0ｍ、周期
12秒以下、波長224ｍであり、奥羽北陸海岸では
最大波の波高7.0ｍ、周期14秒以下、波長306ｍで
ある。

本発明に係る沈枠とは、木製の枠内に石材を投
入し、河川等の治水に古来から使用されていたも
のである。しかしながら、構造が複雑であるため
これを製造するために人手を要すること、木材が
不足してきたこと、大型構築物に適さないこと等
のためにコンクリートブロツクが専ら使用される
ようになつた。本発明はこの沈枠を使用するもの
であるが、従来のような木製のものであつてもよ
いが、コンクリートを用い、すべての部材を平板
状に打設した後、組立てたものが好ましい。

また、沈枠を設置する部位は、沈枠の先端が、
最大波長をＬとすると防波堤からＬ／４×4/5以
内、好ましくはＬ／４×3/4以内、より好ましく
はＬ／４×2/3以内の地点にとどまるようにする。
沈枠は上部のみが露出し、沈枠の更に先端には砕
石、自然石、多数の突起を有する異形ブロツク等
を敷設するが、中でも砕石や異形ブロツクが好ま
しい。

沈枠と防波堤基部との間を被覆するコンクリー
ト構造物は特に限定はないが、従来から行われて
いるように、防波堤に隣接する部位には特に重量
のあるコンクリート構造体が好ましく、直方体の
大型ブロツクを配列しても、また、上部に突起を
有するものを使用してもよい。要するに、波浪に
よりマウンド下面から上方に向かつて加わる水圧
により飛散されない程度の重量を有するコンクリ
ートブロツクを敷設すればよい。

本発明において、主要構造物とは沈枠を含めて
コンクリート製のマウンド被覆物を指称する。

本発明の防波堤は、高水深、直立型に適してい
るが、傾斜した法面を有する防波堤、浅い防波堤
にも使用することができる。

〔作用〕

本発明の、最大波長をＬとすると、ケーソン基
部から海洋側にＬ／４×4/5よりケーソン側の地
点に沈枠を沈設する構成により、従来からの実験
による結果の通り、地盤土の洗掘は最大波長の1/
４地点から進行し、1/4地点と沈枠との間が比較的
深く洗掘される。しかしながら、沈枠前面にあつ
た石材が返し波により飛散して地盤土と一体化
し、返し波により洗掘されない地盤を形成する。
更に、沈枠全体の重量と、この沈枠内に充填され
た砕石の水透過性と相互に移動できない構造とに
より、石材の地盤土との一体化現象は沈枠の頂部
でとどまり、この状態で洗掘は停止し、沈枠の基
部は勿論、沈枠自体も全く移動しない平衡状態が
得られる。

〔実施例〕

第１図は縮尺1/50の実験装置を用いて本発明の
実施した場合の断面図である。図面中、破線で示
す部分は最大波長の1/4地点であり、実験装置で
は216cm程度の最大波のみを送つたため、1/4地点
は約54cmであつた。１はケーソンであり、２は水
面、３は砕石である。ケーソン基部の前面には大
型の重量ブロツク４を敷設した。本実施例におい
ては、上面に水平方向の突起を有するコンクリー
トブロツクを用いたが、長方形のもの、上向きの
突起を有するものなど重いコンクリートブロツク
であればよい。５は長型ブロツクであり、両側面
に交互に側片を延出したものを組合わせて用い
た。６は水圧を逃がすための孔であり、本体中央
部に設け、孔径は上面より下面を大きくし、砕石
３内に浸入した圧力水の排出を図つた。図面には
孔中央部の断面を示した。７は側片の下面に設け
た沓であり、砕石４中に埋込み長型ブロツク５を
安定させる。長型ブロツク５は勾配を１：２とし
たが更に１：1.5程度の急勾配にすることも可能
である。８は長型ブロツク５がずり落ちるのを防
止するための根止めブロツクである。この根止め
ブロツク８に隣接して沈降９を埋設した。本実施
例では沈枠９は底面及び側面に横桟のある角型の
ものを用い内部に砕石を充填した。この沈枠９の
先端位置は防波堤から31cmであつた。沈枠９の前
面には更に枠石を敷設し、最大波長の1/4地点よ
り前面はそのままの地盤土とした。すなわち、第
１図中、２点鎖線で示す部分が最初の地盤であ
る。

波長216cmの人工波を約10時間送り続けたとこ
ろ、まず1/4地点（第１図中、波線部分）から洗
掘がはじまり、次いで1/4地点と沈枠９との間が
深く洗掘された。しかしながら、本発明によれ
ば、沈枠の効果により、1/4地点の更に前方に洗
掘土と返し波で飛散した砕石と地盤土が一体化
し、一体化した地盤１０を形成した。したがつ
て、この一体化した地盤１０により返し波も洗掘
力を喪失し、第１図の実線で示すような地形とな
つて平衡に達し、沈枠はいつまでも安定であつ
た。

一方、同一実験装置を用い、沈枠を用いず、い
かなる被覆部位も１：３よりも緩傾斜とし、最大
波長の1/4地点までを各種コンクリートブロツク
で被覆した以外は、前記実施例と同様にして実験
を行つたところ、本実施例で一体化した地盤がで
きた地点を中心に無限に浸蝕され、砕石が洗掘さ
れ、コンクリートブロツクが飛散した。

〔効果〕

本発明によれば、防波堤のマウンドの洗掘が何
ら被害のない程度で停止し、それ以上進行しない
ため、防波堤の耐久性が向上し、補修が容易にな
り、しかも防波堤基部保護のための根固め用構造
物のセメントや鉄材等の素材使用量を減少させる
ことができ経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す断面説明図で
ある。 図面中、符号、１はケートン、２は水面、３は
砕石、４は重量ブロツク、５は長型ブロツク、６
は孔、７は沓、８は根止めブロツク、９は沈枠、
１０は一体化した地盤である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 防波堤の本体ケーソンの基部保護のために敷
   設したマウンドであつて、防波堤基部からＬ／４
   ×4/5の地点（ただし、Ｌはその海岸に打ち寄せ
   る波の最大波長である）より防波堤側に沈枠を沈
   設すると共に、該沈枠と防波堤との間をコンクリ
   ート構造物で被覆したことを特徴とする高水深防
   波堤用マウンド。