JPH0611983B2 - コンクリート製被覆ブロック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、例えば防波堤など各種の沿岸及び海中構造
物の施工に際し、その基礎部に捨石を利用する場合、捨
石により構築された捨石マウンドを波浪から保護するた
め、該捨石マウンドの表面を被覆するコンクリート製の
被覆ブロック（根固ブロックを含む）に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、此の種のコンクリートブロックには、一般に方塊
と呼ばれている矩形ブロック以外に、群体としてブロッ
ク相互間の噛み合わせや連結手段に種々の工夫を凝らし
たもの、或いは波浪エネルギーの吸収を目的とする消波
機能を付加したもの等があり、これらの異形ブロックの
形状については、例えばテトラポットや六脚ブロックを
はじめ、エックスブロック、中空三角ブロック、ホロー
スケアブロック、トリバーなど、実に100種類以上にも
及ぶ製品が既に市販されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来のコンクリートブロックは、こ
れを第４図図示の如く防波堤など海中構造物の基礎とな
る捨石マウンドの表面に被覆ブロックとして使用した場
合、捨石マウンド上の各ブロックには、その配設位置に
より卓越した作用力が次のような状態で作用する。

即ち、捨石マウンド１０の法尻部に配置されたブロック
Ｂ１には、引き波による水平方向の滑動力が点線矢印図
示のように作用し、また法面部と法肩部のブロックＢ
２，Ｂ３には、矢印図示のような偏心揚力による転倒力
が働き、更に根固部のブロックＢ４には、マウンド内噴
流による上方への浮上力が作用することが多い。

この場合、ブロックの安定性保持に大きく影響する要素
には、物理的な観点から見て、当該ブロックの水中に於
ける単位面積当りの自重、並びに捨石マウンドに対する
ブロック下面の摩擦係数の大小が主たる要因として大き
く関与するものと考えられる。けれども、従来の被覆ブ
ロックは、前記の作用力に対抗するための手段として、
基本的には、いずれもブロック自体が持つ重量の大きさ
に依存し、その自重でブロックの安定性を確保するよう
になっているので、近時、防波堤など海中構造物の規模
が益々巨大化するにつれて、これに使用される捨石マウ
ンドの被覆ブロックも次第に大型化し、ブロック１個当
りの寸法や重量も飛躍的に増大しているため、その製造
及び布設に高額の工費が必要となり、軽量且つ安価で施
工が容易なコンクリートブロック本来の優れた利点を充
分に活かすことが困難になって来ている。

本発明の目的は、前記捨石マウンド上に配設された被覆
ブロックに作用する力のうち、主として引き波等による
水平方向の滑動力に対する安定性向上に寄与するもの
で、被覆ブロック下部の特異な形状により捨石マウンド
表面との馴染みを良くすると共に、当該ブロックに作用
する水流の流線をスムーズな線形に整え、これによって
捨石マウンド上に確固不動に設置できる構造を備えた被
覆ブロックを提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による被覆ブロックは、上記目的を達成するため
に開発されたものであって、海岸水理に基く流体力学的
な見地から被覆ブロックの特性を根本的に再検討し、コ
ンクリートブロックの自重のみに依存することなく、多
年に亘って被覆ブロックの最適形状を鋭意追究した結
果、ブロック本体下面の周縁部に下向きに突出するスカ
ート部を形成する構造と、スカート部下面の四隅から少
しずらした位置にそれぞれスパイク部を突設する構造と
によって、前記従来の問題点を一挙に解決することに成
功したものである。

（実施例） 以下、本発明を実施例の図面について具体的に説明する
と、第１図はこの発明による被覆ブロックの最も代表的
な実施構造の一例を示したもので、ブロック本体１の上
面１ａには、一組の対向する両端部に平行に列設すると
共に他の対向する両端部まで延設した台形断面の凸状部
２ａ，２ａにより形成されるスポイラー部２が設けてあ
り、本体１の下面１ｂには、その周縁部に沿って下向き
に突出するスカート部３が形成され、このスカート部３
下面にそれぞれ下向きに突出する４個の各スパイク部３
ａが第３図図示の如く各々の四隅の位置から同一周辺方
向へ少しずらした位置に配置して突設されている。ま
た、本体１の上下面１ａ，１ｂ間には、孔内の通水断面
積の大きさが上方へ向かうにつれて小さくなるように形
成した一対のテーパー付き貫通孔４，４が穿設してある
ほか、本体１の２組の対向する側壁１ｃ，１ｃ及び１
ｄ，１ｄの外側面には、このブロックＢを群体として捨
石マウンド１０の上面に布設した時に、相隣接するブロ
ックＢ，Ｂ間に於いて相互に合致する位置に同形の凹欠
部４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂが設けられている。

一般に、被覆ブロックＢの滑動に対する安定性向上を考
えた場合、ブロックＢに作用する流水力（抗力）の大き
さは次のように表わされる。

Ｄ：抗力 Ｓ：流水方向投影面積 Ｃ_Ｄ：抵抗係数 Ｖ：流速 γ_ω：海水の単位体積重量 ｇ：重力の加速度 ε：しゃへい係数（０．４） また、被覆ブロックＢの揚力を考慮した場合の滑動抵抗
力Ｒは次式で表わされる。

Ｒ：抵抗力 Ｗ：ブロックの空中重量 μ：摩擦係数 Ｌ：揚力 γ_ｃ：ブロックの単位体積重量 γ_ω：流体（海水）の単位体積重量 従って、前記の（１），（２）式から滑動に対するブロ
ックの安定条件は次のように表わされる。

Ｒ＞Ｄ 以上により安定に寄与する被覆ブロックの形状特性値
は、 （１）揚力係数Ｃ_Ｌ→小 （２）抗力係数Ｃ_Ｄ→小 （３）摩擦係数μ→大 になることにより得られる。

この場合、波による流水が作用した時の海水中に於ける
ブロックの抵抗重量は、海水による浮力と揚力を差引い
た後の値によるため、被覆ブロックＢ上面のスポイラー
部２による揚力係数Ｃ_Ｌの低減化は、滑動に対するブロ
ックの安定性向上にも重要な因子になっているが、この
項では、主として（２），（３）の抗力係数Ｃ_Ｄ及び摩
擦係数μの改善に関係する部分の構造とその作用効果に
ついて説明を進める。

即ち、捨石マウンド１０とその上面に設置される被覆ブ
ロックＢとの関係を、通常の矩形ブロック単体を設置し
た例（第５図）について検討すると、ブロックＢの設置
姿勢は、捨石マウンド１０の均し状態に応じて第５図
（ａ）（ｂ）（ｃ）多いが、第５図（ａ）に比較して第
５図（ｂ）（ｃ）の場合は、流水に対する投影面積が大
きくなるため、流れによる抗力Ｄが増大してブロックＢ
が滑動しやすくなり、特に第５図（ｃ）の場合は、シー
ソーのように動揺するだけでなく、迎角の増加に伴う揚
力Ｌの急増により水中重量が減少するので、更に一層滑
動しやすくなり、場合によっては転倒の恐れもある。

これに対し、本発明による被覆ブロックＢでは、本体１
下面の周縁部に下向きに突出するスカート部３を形成
し、また、このスカート部３下面における四隅から同一
周辺方向へ少しずれた位置にそれぞれスパイク部３ａを
突設してあるので、捨石マウンド１０上に被覆ブロック
Ｂを第６図図示の如く設置した場合、前記被覆ブロック
Ｂの底面には、茶碗の糸底のようにスカート部３で囲ま
れた凹陥部３ｂが形成されているため、凹凸の多い場所
でも捨石マウンド１０との馴染みがよく、周囲のスカー
ト部３が第６図（ａ）のように捨石マウンド１０の上面
に正しく当接した状態に設置され、仮に第６図（ｂ）の
ようにスカート部３が一部の捨石材に載った状態で多少
斜めに支持されたとしても、波の力で第６図（ａ）の状
態に移行して自然に修整されることが多いので、捨石マ
ウンド１０の上面に安定した姿勢に設置される確率が非
常に高い。

そのため、本発明の被覆ブロックＢは、本体１下面の周
縁部から強い水流がブロックＢの底部に流入するのをス
カート部３で阻止して、揚力の発生を抑止し、ブロック
の水中重量を増大させる効果があることは勿論、捨石マ
ウンド１０との摩擦係数μを増加させてブロックの動揺
及び滑動を未然に防止し、その安定性を著しく向上させ
ることができる。

また、スカート部３下面にはスパイク部３ａが設けてあ
るので、被覆ブロックＢを設置する際に、各スパイク部
３ａが第６図（ｃ）の如く捨石マウンド１０内部に突入
して、更に大きな摩擦係数を得ることが出来、錨のよう
な係止効果をも期待できるため、前記スカート部３との
併用により強力な安定性を確保し得るものである。特に
前記の各スパイク部３ａの配設位置は、第３図図示の如
くスカート部３下面の四隅から同一周辺方向へ少しずれ
た位置にそれぞれ配設してあるので、多数のブロックＢ
を群体として配置した場合、各ブロックのスパイク部３
ａが相互に隣接して合致せずに、分散された位置に配列
されるため、各スパイク部３ａの周囲に存在する捨石マ
ウンド１０内に確実に突入して更に有効な係止効果を発
揮することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明を防波堤などの基礎部に設けられ
る捨石マウンドの被覆ブロック（根固ブロックを含む）
に適用すれば、被覆ブロックの施工に際し、ブロック本
体の下部に設けたスカート部と、スカート部下面の四隅
から同一周辺方向へ少しずらして突設したスパイク部と
によって捨石マウンド表面との馴染みを良くすると共
に、当該ブロックに作用する水流がブロック底部へ流入
するのを阻止し、しかも捨石マウンド上に確実に係止し
て被覆ブロックを確固不動に安定した状態で設置するこ
とができるため、軽量且つ小型のブロックで大きな波力
に対抗できる事とも相俟って顕著な使用効果を発揮する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による被覆ブロックの具体的な実施構造
の一例を示す平面図、第２図はその中央縦断面図、第３
図は底面図、第４図は防波堤などの基礎になる捨石マウ
ンド上に設置されたブロックに作用する力の方向を示す
断面図、第５図（ａ）図（ｂ）及び第５図（ｃ）は通常
の矩形ブロックを捨石マウンド上に設置した場合の姿勢
を示す断面図、第６図（ａ）、第６図（ｂ）及び第６図
（ｃ）は本発明の被覆ブロックを捨石マウンド上に設置
した場合の姿勢を示す断面図である。 Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４……被覆ブロック、 １……ブロック本体、２……スポイラー部、 ３……スカート部、３ａ……スパイク部、 ３ｂ……凹陥部、４……テーパー付き貫通孔、 １０……捨石マウンド、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブロック本体１の下面の周縁部に下向きに
   突出するスカート部３を形成し、このスカート部３下に
   スパイク部３ａを突設すると共に、そのスパイク部３ａ
   がスカート部３下面の四隅から同一周辺方向へ少しずれ
   た位置にそれぞれ配設してあることを特徴とするコンク
   リート製被覆ブロック。