JPH08232236A - 消波型防波堤 - Google Patents
消波型防波堤Info
- Publication number
- JPH08232236A JPH08232236A JP7059998A JP5999895A JPH08232236A JP H08232236 A JPH08232236 A JP H08232236A JP 7059998 A JP7059998 A JP 7059998A JP 5999895 A JP5999895 A JP 5999895A JP H08232236 A JPH08232236 A JP H08232236A
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- JP
- Japan
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- breakwater
- wall
- caisson
- mass
- wave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 テトラポッドのような特殊形状の消波ブロッ
クによらず、優れた消波性能を発揮する消波型防波堤を
提供する。 【構成】 上部が海面から露出した状態で海底地盤Ｃの
基礎１上に設置されたケーソン２と、このケーソン２の
外海Ａ側に設けられ多数の開口部３ａが開設された透過
壁３との間に画成された遊水室４の水中に所要数の質量
体５を移動自在に配置し、この質量体５と遊水室４の内
壁とを弾性体６を介して互いに弾性的に連結する。
クによらず、優れた消波性能を発揮する消波型防波堤を
提供する。 【構成】 上部が海面から露出した状態で海底地盤Ｃの
基礎１上に設置されたケーソン２と、このケーソン２の
外海Ａ側に設けられ多数の開口部３ａが開設された透過
壁３との間に画成された遊水室４の水中に所要数の質量
体５を移動自在に配置し、この質量体５と遊水室４の内
壁とを弾性体６を介して互いに弾性的に連結する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、港湾の外郭等に築造さ
れて外海からの波浪を制限しあるいは静穏海域を創出す
るための防波堤であって、特に、防波堤本体の外海側で
波浪のエネルギを減衰させる消波型防波堤の構造に関す
るものである。
れて外海からの波浪を制限しあるいは静穏海域を創出す
るための防波堤であって、特に、防波堤本体の外海側で
波浪のエネルギを減衰させる消波型防波堤の構造に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】港湾等に築造される防波堤のうち、ケー
ソン等のコンクリート構造物からなる防波堤本体が外海
から押し寄せる波浪と直接衝突するものにおいては、波
浪が高くなると衝突による大きな破壊力を繰り返し受け
ることになる。そこで、消波型防波堤は、防波堤本体の
外海側に波浪のエネルギを減衰する手段を設け、波浪の
衝突時の衝撃を緩和するようにしたものである。
ソン等のコンクリート構造物からなる防波堤本体が外海
から押し寄せる波浪と直接衝突するものにおいては、波
浪が高くなると衝突による大きな破壊力を繰り返し受け
ることになる。そこで、消波型防波堤は、防波堤本体の
外海側に波浪のエネルギを減衰する手段を設け、波浪の
衝突時の衝撃を緩和するようにしたものである。
【０００３】消波型防波堤の典型的な従来例としては、
図３に示すような直立消波構造のものが知られている。
すなわち、この消波型防波堤は、海底地盤Ｃに捨石等の
沈設によって形成した基礎１０１上に、上部が海面上に
露呈して外海Ａからの波浪を遮断して内海の静穏海域Ｂ
を創出するためのケーソン１０２が設置され、このケー
ソン１０２の外海Ａ側に、多数のスリットや穴等の開口
部１０３ａを形成した透過壁１０３と、その間の遊水室
１０４とを有し、外海Ａから進行する波浪が透過壁１０
３の開口部１０３ａを通過して遊水室１０４に出入りす
る際に波動エネルギを減衰するものである。
図３に示すような直立消波構造のものが知られている。
すなわち、この消波型防波堤は、海底地盤Ｃに捨石等の
沈設によって形成した基礎１０１上に、上部が海面上に
露呈して外海Ａからの波浪を遮断して内海の静穏海域Ｂ
を創出するためのケーソン１０２が設置され、このケー
ソン１０２の外海Ａ側に、多数のスリットや穴等の開口
部１０３ａを形成した透過壁１０３と、その間の遊水室
１０４とを有し、外海Ａから進行する波浪が透過壁１０
３の開口部１０３ａを通過して遊水室１０４に出入りす
る際に波動エネルギを減衰するものである。
【０００４】また、上述のような構造を有する消波型防
波堤において、図４に示すように、遊水室１０４の内部
にテトラポッド等の多数の消波ブロック１０５を積み上
げた状態に内蔵したものや、あるいはこのような消波ブ
ロック１０５でケーソン１０２の外海Ａ側を被覆した消
波ブロック被覆堤と呼ばれる構造（図示省略）のものが
ある。
波堤において、図４に示すように、遊水室１０４の内部
にテトラポッド等の多数の消波ブロック１０５を積み上
げた状態に内蔵したものや、あるいはこのような消波ブ
ロック１０５でケーソン１０２の外海Ａ側を被覆した消
波ブロック被覆堤と呼ばれる構造（図示省略）のものが
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構造の消波型
防波堤によれば、次のような問題が指摘される。まず、
図３に示すものにおいては、外海Ａから進行する波浪が
透過壁１０３の開口部１０３ａを通過する際に生じる摩
擦損失や撹乱作用によって、波動エネルギがある程度消
費されるが、この透過壁１０３を遊水室１０４内へ通過
した波浪はそのままケーソン１０２に衝突することにな
るため、消波効率が十分であるとは言えない。
防波堤によれば、次のような問題が指摘される。まず、
図３に示すものにおいては、外海Ａから進行する波浪が
透過壁１０３の開口部１０３ａを通過する際に生じる摩
擦損失や撹乱作用によって、波動エネルギがある程度消
費されるが、この透過壁１０３を遊水室１０４内へ通過
した波浪はそのままケーソン１０２に衝突することにな
るため、消波効率が十分であるとは言えない。
【０００６】また、図４に示すものの場合は、透過壁１
０３の開口部１０３ａを通過することによってある程度
波動エネルギが減衰された波浪は、遊水室１０４内の多
数の消波ブロック１０５によって形成される迷路状の空
間を通過することによって更にその波動エネルギが減衰
されるほか、ケーソン１０２からの反射波も有効に減衰
され、消波ブロック被覆堤も同様にして波動エネルギを
減衰するものであるが、これらの防波堤では、テトラポ
ッドのような特殊形状の消波ブロック１０５を多数必要
としており、施工費用がかさむ問題がある。
０３の開口部１０３ａを通過することによってある程度
波動エネルギが減衰された波浪は、遊水室１０４内の多
数の消波ブロック１０５によって形成される迷路状の空
間を通過することによって更にその波動エネルギが減衰
されるほか、ケーソン１０２からの反射波も有効に減衰
され、消波ブロック被覆堤も同様にして波動エネルギを
減衰するものであるが、これらの防波堤では、テトラポ
ッドのような特殊形状の消波ブロック１０５を多数必要
としており、施工費用がかさむ問題がある。
【０００７】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、テトラポ
ッドのような特殊形状の消波ブロックによらず優れた消
波性能を発揮する消波型防波堤を提供することにある。
れたもので、その技術的課題とするところは、テトラポ
ッドのような特殊形状の消波ブロックによらず優れた消
波性能を発揮する消波型防波堤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係る消波型防
波堤は、上部が海面から露出した状態で海底地盤の基礎
上に設置された防波堤本体と、この防波堤本体の外海側
に設けられ多数の開口部が開設された透過壁との間に画
成された遊水室の水中に所要数の質量体を移動自在に配
置し、この質量体と遊水室の内壁とを弾性体を介して互
いに弾性的に連結したものである。
効に解決するための手段として、本発明に係る消波型防
波堤は、上部が海面から露出した状態で海底地盤の基礎
上に設置された防波堤本体と、この防波堤本体の外海側
に設けられ多数の開口部が開設された透過壁との間に画
成された遊水室の水中に所要数の質量体を移動自在に配
置し、この質量体と遊水室の内壁とを弾性体を介して互
いに弾性的に連結したものである。
【０００９】
【作用】上記構成において、防波堤本体は例えばケーソ
ン等からなるものであって、外海と静穏海域である内海
とを区画し、外海からの波浪を遮断すると共に、透過壁
を支持し、この透過壁との間に遊水室を形成している。
透過壁は遊水室の外郭となるものであって、外海の波浪
は、この透過壁に開設された多数の開口部を通じて遊水
室に出入りし、この開口部を通過する際の摩擦損失によ
ってある程度の減衰を受ける。遊水室内に配置された質
量体は、遊水室内に入射する波浪によって水中を運動す
るが、その運動量が弾性体によって制限されているので
海水との摩擦による減衰力を生じ、しかもこの質量体及
び弾性体で構成されるバネ−質量系は、質量体の慣性質
量と弾性体のバネ定数によって一定の固有振動数を与え
られ、海水の波動変位を妨げる方向に振動変位されるの
で、波動エネルギに対する顕著な減衰作用を奏する。
ン等からなるものであって、外海と静穏海域である内海
とを区画し、外海からの波浪を遮断すると共に、透過壁
を支持し、この透過壁との間に遊水室を形成している。
透過壁は遊水室の外郭となるものであって、外海の波浪
は、この透過壁に開設された多数の開口部を通じて遊水
室に出入りし、この開口部を通過する際の摩擦損失によ
ってある程度の減衰を受ける。遊水室内に配置された質
量体は、遊水室内に入射する波浪によって水中を運動す
るが、その運動量が弾性体によって制限されているので
海水との摩擦による減衰力を生じ、しかもこの質量体及
び弾性体で構成されるバネ−質量系は、質量体の慣性質
量と弾性体のバネ定数によって一定の固有振動数を与え
られ、海水の波動変位を妨げる方向に振動変位されるの
で、波動エネルギに対する顕著な減衰作用を奏する。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明に係る消波型防波堤の一実施
例を示すものである。すなわちこの実施例において、港
湾の外郭部等の海底地盤Ｃには、例えば多数の岩石や石
塊等を捨石として投入して積み上げた基礎１が設置され
ている。基礎１の上には、上部が海面から露出して港内
側を外海Ａから隔絶し静穏海域Ｂを創出する防波堤本体
として、コンクリートからなるケーソン２が設置されて
いる。基礎１及びケーソン２は、図示の断面と直交する
方向に延在されている。ケーソン２は、あらかじめ図示
されていないドック内で前記消波型防波堤の長手方向に
いくつかに分割された長さに築造され、クレーン船等に
よって曳航後、前記基礎１上の長手方向所定の場所に沈
設されたものである。
例を示すものである。すなわちこの実施例において、港
湾の外郭部等の海底地盤Ｃには、例えば多数の岩石や石
塊等を捨石として投入して積み上げた基礎１が設置され
ている。基礎１の上には、上部が海面から露出して港内
側を外海Ａから隔絶し静穏海域Ｂを創出する防波堤本体
として、コンクリートからなるケーソン２が設置されて
いる。基礎１及びケーソン２は、図示の断面と直交する
方向に延在されている。ケーソン２は、あらかじめ図示
されていないドック内で前記消波型防波堤の長手方向に
いくつかに分割された長さに築造され、クレーン船等に
よって曳航後、前記基礎１上の長手方向所定の場所に沈
設されたものである。
【００１１】ケーソン２の外海Ａ側にはコンクリートか
らなる透過壁３が設けられており、これらケーソン２と
透過壁３によって遊水室４が画成されている。透過壁３
にはスリットあるいは穴等の多数の開口部３ａが開設さ
れており、外海Ａの波浪は、これらの開口部３ａから遊
水室４内に出入されるようになっている。開口部３ａの
数、形状及び大きさは、透過壁３の強度、波浪に対する
減衰性能、あるいは後述の質量体５の形状や大きさ等を
考慮して適切に設定される。
らなる透過壁３が設けられており、これらケーソン２と
透過壁３によって遊水室４が画成されている。透過壁３
にはスリットあるいは穴等の多数の開口部３ａが開設さ
れており、外海Ａの波浪は、これらの開口部３ａから遊
水室４内に出入されるようになっている。開口部３ａの
数、形状及び大きさは、透過壁３の強度、波浪に対する
減衰性能、あるいは後述の質量体５の形状や大きさ等を
考慮して適切に設定される。
【００１２】遊水室４内には、海水中に没入した状態で
適当な大きさ及び質量を有する複数質量体５が移動自在
に配置されている。質量体５の材質としては、安価に製
造可能なゴムや合成樹脂等が好適であるが、衝突によっ
てケーソン２や透過壁３を損傷させたりあるいは自ら破
損することがないように、適度な強度及び衝撃吸収性能
を有するものであれば、特に材質を問わず、コンクリー
トや鋼製のものを用いることもできる。また、例えば古
タイヤ等の廃材を転用すれば、近年において社会的問題
になっているこれら古タイヤ等の廃棄物の処分場所の確
保や処分方法等の問題を緩和するためにも有効である。
適当な大きさ及び質量を有する複数質量体５が移動自在
に配置されている。質量体５の材質としては、安価に製
造可能なゴムや合成樹脂等が好適であるが、衝突によっ
てケーソン２や透過壁３を損傷させたりあるいは自ら破
損することがないように、適度な強度及び衝撃吸収性能
を有するものであれば、特に材質を問わず、コンクリー
トや鋼製のものを用いることもできる。また、例えば古
タイヤ等の廃材を転用すれば、近年において社会的問題
になっているこれら古タイヤ等の廃棄物の処分場所の確
保や処分方法等の問題を緩和するためにも有効である。
【００１３】各質量体５と遊水室４の内壁（ケーソン２
の壁面及び透過壁３）との間には、それぞれ複数の弾性
体６が放射状に連結されており、すなわち各質量体５
は、弾性体６を介して遊水室４内に弾性的に支持されて
いる。弾性体６としては、例えば鋼材からなるコイルス
プリングや、ゴム製のものが考えられる。遊水室４の内
壁との連結方法としては、ケーソン２及び透過壁３に固
定されたアンカー（図示省略）に繋着したり、あるいは
コンクリートによるケーソン２及び透過壁３の製作の際
に弾性体６の端部をコンクリートに直接埋め込む方法等
を採用することができる。また、好ましくは質量体５の
質量及び弾性体６のバネ定数の選定によって、この質量
体５及び弾性体６からなるバネ−質量系の海水中での固
有振動数を、海水の波動の周期を考慮して適切に（例え
ば海水の周期とほぼ一致させて）設定する。
の壁面及び透過壁３）との間には、それぞれ複数の弾性
体６が放射状に連結されており、すなわち各質量体５
は、弾性体６を介して遊水室４内に弾性的に支持されて
いる。弾性体６としては、例えば鋼材からなるコイルス
プリングや、ゴム製のものが考えられる。遊水室４の内
壁との連結方法としては、ケーソン２及び透過壁３に固
定されたアンカー（図示省略）に繋着したり、あるいは
コンクリートによるケーソン２及び透過壁３の製作の際
に弾性体６の端部をコンクリートに直接埋め込む方法等
を採用することができる。また、好ましくは質量体５の
質量及び弾性体６のバネ定数の選定によって、この質量
体５及び弾性体６からなるバネ−質量系の海水中での固
有振動数を、海水の波動の周期を考慮して適切に（例え
ば海水の周期とほぼ一致させて）設定する。
【００１４】この実施例の消波型防波堤によれば、外海
Ａの沖合いから進行する波浪は、まず透過壁３に衝突す
るが、この透過壁３には波浪の通過を許容する多数の開
口部３ａが開設されているので、衝突の際の衝撃は小さ
いものである。また、波浪が開口部３ａを通過する際
に、その波動エネルギの一部が摩擦損失や撹乱作用を受
けて消費されつつ遊水室４内に入射される。
Ａの沖合いから進行する波浪は、まず透過壁３に衝突す
るが、この透過壁３には波浪の通過を許容する多数の開
口部３ａが開設されているので、衝突の際の衝撃は小さ
いものである。また、波浪が開口部３ａを通過する際
に、その波動エネルギの一部が摩擦損失や撹乱作用を受
けて消費されつつ遊水室４内に入射される。
【００１５】波浪が遊水室４に入射されると、その波動
エネルギを受けて質量体５が弾性体６の伸縮を伴いなが
ら振動変位されるが、この質量体５及び弾性体６からな
るバネ−質量系の振動変位は、質量体５の慣性質量と弾
性体６のバネ荷重とによって海水の波動変位とは異なる
位相でなされる。すなわち、波浪によって海水が遊水室
４内をケーソン２の壁面２ａへ向けて図中右側へ変位を
開始してから、この海水の変位を受けて質量体５が同方
向へ変位するのに遅れを生じ、その後、前記壁面２ａか
らの反射によって海水が図中左側への変位を開始した時
点では、質量体５はケーソン２の壁面２ａへ向けて図中
右側へ変位している状態にある。このため、質量体５は
遊水室４内の海水の変位を妨げる方向に運動し、海水と
の間に大きな摩擦を生じるので、前記波動エネルギを顕
著に減衰させると共に、弾性体６自体も海水にある程度
の摩擦損失を与える。
エネルギを受けて質量体５が弾性体６の伸縮を伴いなが
ら振動変位されるが、この質量体５及び弾性体６からな
るバネ−質量系の振動変位は、質量体５の慣性質量と弾
性体６のバネ荷重とによって海水の波動変位とは異なる
位相でなされる。すなわち、波浪によって海水が遊水室
４内をケーソン２の壁面２ａへ向けて図中右側へ変位を
開始してから、この海水の変位を受けて質量体５が同方
向へ変位するのに遅れを生じ、その後、前記壁面２ａか
らの反射によって海水が図中左側への変位を開始した時
点では、質量体５はケーソン２の壁面２ａへ向けて図中
右側へ変位している状態にある。このため、質量体５は
遊水室４内の海水の変位を妨げる方向に運動し、海水と
の間に大きな摩擦を生じるので、前記波動エネルギを顕
著に減衰させると共に、弾性体６自体も海水にある程度
の摩擦損失を与える。
【００１６】したがって、遊水室４に入射された波浪は
更にここで著しい減衰を受け、ケーソン２との衝突によ
る衝撃が有効に緩和される。遊水室４の波浪は、ケーソ
ン２の壁面２ａに衝突することによってその進行を完全
に阻まれ、これによって生じる反射波も、再び質量体５
及び弾性体６からなるバネ−質量系の振動変位によって
減衰される。
更にここで著しい減衰を受け、ケーソン２との衝突によ
る衝撃が有効に緩和される。遊水室４の波浪は、ケーソ
ン２の壁面２ａに衝突することによってその進行を完全
に阻まれ、これによって生じる反射波も、再び質量体５
及び弾性体６からなるバネ−質量系の振動変位によって
減衰される。
【００１７】なお、この実施例においては、防波堤本体
がケーソン２からなるものであるが他のコンクリート構
造物からなる防波堤にも、当然適用可能である。
がケーソン２からなるものであるが他のコンクリート構
造物からなる防波堤にも、当然適用可能である。
【００１８】また、質量体５の数や形状、大きさは任意
であり、例えば図２（Ａ）に示すように、防波堤の延長
方向に延びる棒状の質量体５１を、その長手方向所定間
隔の位置を複数の弾性体６１によって支持することや、
図２（Ｂ）に示すように、多数の質量体５２を三次元方
向に配置し、弾性体６２を介して互いに連結することな
ど、種々の構造が考えられる。
であり、例えば図２（Ａ）に示すように、防波堤の延長
方向に延びる棒状の質量体５１を、その長手方向所定間
隔の位置を複数の弾性体６１によって支持することや、
図２（Ｂ）に示すように、多数の質量体５２を三次元方
向に配置し、弾性体６２を介して互いに連結することな
ど、種々の構造が考えられる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の消波型防波堤によると、透過壁
の開口部を通過することによって一旦減衰された波浪の
エネルギは、遊水室内に弾性体を介して支持された質量
体が海水の変位を相殺する方向に振動変位して大きな摩
擦損失を与えられることによって更に減衰されるので、
消波効率を向上させることができ、テトラポッドのよう
な多数の消波ブロックを用いるものではないので、施工
費用を低減することができる。
の開口部を通過することによって一旦減衰された波浪の
エネルギは、遊水室内に弾性体を介して支持された質量
体が海水の変位を相殺する方向に振動変位して大きな摩
擦損失を与えられることによって更に減衰されるので、
消波効率を向上させることができ、テトラポッドのよう
な多数の消波ブロックを用いるものではないので、施工
費用を低減することができる。
【図１】本発明に係る消波型防波堤の一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】上記実施例における質量体及び弾性体の異なる
配置例を示す概略的な斜視図である。
配置例を示す概略的な斜視図である。
【図３】従来例として直立消波構造の防波堤を示す断面
図である。
図である。
【図４】他の従来例として上記直立消波構造の防波堤に
消波ブロックを内蔵したものを示す断面図である。
消波ブロックを内蔵したものを示す断面図である。
１ 基礎 ２ ケーソン（防波堤本体） ３ 透過壁 ３ａ 開口部 ４ 遊水室 ５，５１，５２ 質量体 ６，６１，６２ 弾性体 Ａ 外海 Ｂ 静穏海域 Ｃ 海底地盤
Claims (1)
- 【請求項１】 上部が海面から露出した状態で海底地盤
の基礎上に設置された防波堤本体と、 この防波堤本体の外海側に設けられ多数の開口部が開設
された透過壁と、 前記防波堤本体と透過壁との間に画成された遊水室の水
中に移動自在に配置された所要数の質量体と、 この質量体と遊水室の内壁とを互いに弾性的に連結する
弾性体と、を備えることを特徴とする消波型防波堤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7059998A JPH08232236A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 消波型防波堤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7059998A JPH08232236A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 消波型防波堤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08232236A true JPH08232236A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=13129353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7059998A Withdrawn JPH08232236A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 消波型防波堤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08232236A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104790345A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 严瑾 | 一种消浪板及其消浪端子、防波堤 |
| KR20180122078A (ko) * | 2017-05-02 | 2018-11-12 | 한국해양과학기술원 | 활동 및 전도 저항성이 증진된 케이슨 방파제 및 이의 시공방법 |
| CN113373866A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-10 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP7059998A patent/JPH08232236A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104790345A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 严瑾 | 一种消浪板及其消浪端子、防波堤 |
| KR20180122078A (ko) * | 2017-05-02 | 2018-11-12 | 한국해양과학기술원 | 활동 및 전도 저항성이 증진된 케이슨 방파제 및 이의 시공방법 |
| CN113373866A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-10 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |