JPH086341B2 - 捨石マウンドの保護工法 - 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、例えば防波堤や護岸など各種の海岸及び
海中構造物に於いて、当該構造物の本体又は基礎部に捨
石を利用する場合、その捨石マウンドの外表面を保護す
るための工法に関する。

（従来の技術） 一般に、此の種の構造物には、古来から規模の大小を
問わず捨石を使用することが多い。その理由としては、
基底部地盤の不陸調整を始め、上部構造物を軟構造で支
持することにより該構造物に応力集中が生じるのを防止
する等の構造的な理由と、水理的な理由から海中比重が
大きく且つ堅牢で耐久性があり、然かも安価に大量入手
し得る材料としての経済的理由から石材の利用が最適で
あるという理由に基づくものと考えられる。

けれども、最近の傾向として、上記の構造物は経済活
動の規模の増大に伴なって大水深位置に設置されること
が多くなり、基底部や捨石マウンドの波浪からの保護の
ために、その都度、種々の工法が比較検討され、画一的
な工法ではなく、立地及び使用の目的など様々な条件に
応じて最も適当と思われる工法が採用されている。

因みに、その主たる工法のいくつかを例示すると、こ
れには、１個当りの重量が捨石より著しく大きな被覆石
を使用する方法、大規模構造部にあっては巨大な被覆石
の入手が困難なため、コンクリート製ブロックの１個当
り重量を増やす手段で根固め、被覆、消波の目的を持つ
各ブロックを設計して使用する方法、或いは、これらに
種々の材料による補助手段を付加することで捨石マウン
ドを保護する方法等が適用されている。

一方、これとは別に、蛇籠に代表される籠類は、在来
から河川工事及び海岸工事等に於いて、主に仮設備的に
広く採用されている周知の材料であるが、その主体が竹
や鉄線を編組した籠体なので、耐久性に乏しいと云う致
命的な弱点を免れ得ないことから、本設備、ましてや大
規模構造物に適用されることは全く皆無であった。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のような技術的背景から、大規模構造物に於ける
捨石マウンドの保護工法は、現在のところ、コンクリー
ト製ブロックの使用によるものが主流になっているが、
これには、次のような問題点がある。

イ）先ず、施工構造物の規模の増大と共に、コンクリー
ト製ブロック１個当りの所要重量が益々大きくなる傾向
にあり、ブロックの寸法を限りなく巨大化することに
は、設計常識から考えて自ら限界がある。

ロ）つまり、ブロックの巨大化は捨石マウンド自体に過
大な単位面積当りの荷重を負荷することになるので、こ
れが波浪の衝撃加重に加算される結果、捨石マウンド自
体の安定性に問題が発生する恐れがある。

ハ）従来からも大波浪による被災事例が数多く存在し、
その復旧及び補修に困難を極め、工事費が非常に高価に
なる。

ニ）捨石マウンド先端部分の基底部浸食に対して抵抗性
が少ない。

ホ）製作、据付等に際し、大型の施工機械や作業船舶が
必要になり、経済的に不利であることは勿論、労働安全
面でも不安が伴なう。

ヘ）工事途中及び工事中断時に於ける捨石マウンド被覆
の対波浪安定性に柔軟な対応が困難である。

以上は大規模混成堤を対象にした根固めブロック及び
被覆ブロックに関する問題点を列挙したものであるが、
消波ブロックについては、設計上、前記の各ブロックで
対応出来ない場合に止むを得ず採用される工法であっ
て、経済的に著しく不利である。

本発明による捨石マウンドの保護工法は上記の問題点
に対処するために開発されたもので、今迄海岸及び海中
に於ける大規模構造物の本体或いは基礎部に適用する捨
石マウンドの保護工法としては、従来の技術常識では到
底考えられなかった蛇籠類の優れた諸特性に着目し、そ
の施工方法を保護部材の構造及び作用効果の面から原点
に立ち戻って新たに再構成し、前記の諸問題を全く一挙
に解決することに成功したものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による捨石マウンドの保護工法では上記目的を
達成するために、耐食性、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れ
且つ抗張力の大きな高分子材料もしくは金属材料で所定
の網目に形成する形を保った籠体の内部に石材を充填し
て封止したものを保護部材とし、前記の保護部材を緊結
部材で複数個を連結して一体化することにより捨石マウ
ンドの基底面を含む外表面の一部または全部を被覆する
ことを特徴とする。

（実 施 例） 以下、本発明工法の実施態様を図面について具体的に
説明すると、第１図はこの発明を混成式の防波堤に適用
した実施例を示し、第２図乃至第４図は本発明工法の施
工に使用する保護部材の構造を例示したものである。

先ず、捨石マウンド１の被覆に使用される保護部材２
については、施工される構造物本体３の標準断面や施工
目的等によって、それぞれの形状や施工形態が大きく相
違するので、一概に特定することは難しいが、いずれし
ても、蛇籠やフトン籠の主体になる籠体Ｎと、当該籠体
Ｎの内部に充填して封止される雑石や雑割石等の石材
Ｓ、並びに使用の形態に応じてこれらの蛇籠やフトン籠
の単体を複数個種々の形状に連結して一体化するロープ
等の緊結部材Ｗとの組合わせによって構成される。

このうち、保護部材２の主体になる籠体Ｎの素材に
は、本発明の場合、従来のように竹や鉄線で編んだ籠体
を使用せずに、耐食性、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れ且
つ抗張力の大きな高分子材料で所定の網形状にしたも
の、或いはこれに代わるステンレス鋼線を編組して籠体
に形成したもの等が使用される。前者の例としては、英
国ICI社製の商品名「PARASTRIP」、「PARATIE」、「PAR
AGRID」、「PARALINK」があり、東京都文京区湯島３−3
9−10三井石化産資株式会社発売の商品名「テンサー」
も好適である。また、後者の例としては、東京都千代田
区外神田２−10−６日本金鋼株式会社発売のステンレス
製金鋼を用いた蛇籠類も使用可能であるが、これらは代
表的な市販の製品を例示したものであって、必ずしも上
記製品のみに制限されるものではなく、前記の物性を備
えておれば、これ以外の製品も施工目的に応じて充分に
使用が可能である。

一方、前記の籠体Ｎに雑石や雑割石等の石材Ｓを充填
して封止したものは、これを第２図（イ）（ロ）に示す
如く単体の蛇籠2aやフトン籠2bの状態でそのまま保護部
材２として使用する以外に、複数個の蛇籠2aやフトン籠
2bをロープなどの緊結部材Ｗで縦方向又は横方向及び縦
横、上方の各方向に連結し、第３図（イ）（ロ）の如く
面状体2c,2d又は第４図（イ）（ロ）のような塊状体2e,
2fに形成したものを保護部材２として用いる場合もあ
る。

第１図は前記の保護部材２を使用して施工した混成式
防波堤の一例を示すもので、本実施例の場合には、先
ず、捨石1a投入前に基底部マウンドの法先部に蛇籠面状
体2c又は2dを第１保護部材12として敷設した後、捨石法
先部の目通りをよくするため、防波堤の延出方向と平行
に法先止め用の蛇籠2aを第２保護部材22として布設し、
前記第１保護部材12と緊結する。次いで、捨石1aを前記
の第２保護部材222,22間に順次投入して従来工法と同様
に台形断面の捨石マウンド１を形成し、簡単な均し作業
を行なった後、前記捨石マウンド１の外表面に蛇籠面状
体2cを第３保護部材32として布設し、捨石マウンド１の
外表面を被覆する。最後に防波堤の本体構造物となるケ
ーソン10の際には、必要に応じて根固めブロックの役割
を果たす第４保護部材42として蛇籠面状体2c,2d又は蛇
籠塊状体2e,2fを載置し、所望の段数だけ積層して下部
の第３保護部材32と緊結する。なお、ケーソン際は捨石
マウンド１内部からの碇着も考慮するなど慎重な施工が
望まれる。

なお、第１図に示す混成式防波堤の標準断面図は、従
来の捨石マウンドの保護工法を考慮した設計法にもとづ
き、これに準じた設計断面を例示したものであるが、本
発明をより有効に利用する場合には、第５図に示す標準
断面とすれば、理論的にケーソン10を縮小することがで
き、より経済的設計を行うことができる。

上記実施例は本発明工法を混成式防波堤の施工に適用
したものであるが、この発明による捨石マウンドの保護
工法は、前記の実施例のみに拘束されるものではなく、
他の防波堤や消波堤、例えば捨石マウンドのみの築堤に
も自由に適用することができる。また既設防波堤などコ
ンクリート製ブロック使用の工法で被災又は部分移動が
生じた場合、捨石の吸出し飛散による被害の拡大を防止
し且つブロックの移動を喰い止めるには、本発明の工法
を適用し、単体蛇籠でブロック間の隙間を充填し、両者
をロープ等で緊結して補強すればよく、この他にも、本
発明工法は築堤及び補修場所の状況に応じて自由自在に
対応することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の工法によれば、籠体の内部に
充填された石材は、コンクリートに較べて比重が大き
く、特に海中での比重差は更に顕著になり、これを保持
する籠体は基底部地盤及び捨石マウンド或いは既設のコ
ンクリート製ブロックに対しても馴染みがよく、且つ、
摩擦抵抗係数が著しく大であり、然かも通水性に優れて
いる関係上、捨石マウンドからの噴流現象に適応し得る
特性を有し、また基底部に付設される蛇籠は先端部分の
浸食に対して自重沈下による抑込み効果が発生する等の
機能を併有するので、これらの相乗作用により次のよう
な使用効果を発揮する。

イ）籠体に充填された石材は個々の体積が小さくとも多
数の籠を連結して一体化することにより従来工法として
使用される不連結な一個体として巨大は被覆石ならびに
コンクリート製ブロックと同様の性能が得られ、少量の
籠容積つまり少量の石材料で大きな捨石マウンドの表面
積を保護できる。

現在方塊状の巨大な被覆石が品簿で入手困難となって
いることからコンクリート製ブロックの使用が主流とな
っている。このことから、設計上の技術基準に照らして
ブロックと同一の保護性能を得るべく比較しても各固
体は連結することができる、保護部材の厚さが薄くで
きることから、マウンド上の設置上端水深が深くなり、
波浪の水圧影響が軽減される、マウンドに掛かる保護
部材の自重の上載荷重が軽減されるので、マウンド自体
の安定性が増大する、の三重の相乗効果が発揮されて防
波堤等の築造費がより安価にしてかつ安定性を増す。ま
た、石材の節減は採石山などの石材採取による一般環境
破壊を軽減する副次効果も期待できる。

ロ）形を保った籠体の石材を充填した１単位の保護部材
は、形状や大きさが確定しているため、被覆する面積と
の関係で保護部材の計画的な設計・施工が可能であり、
また形を保った籠体に詰める石材量を調節する（石材の
粒径を加減するなど）ことによって、捨石マウンドから
の噴流現象に適応すると共に衝撃波圧の吸収に好適な空
隙率を設計できる利点もある。また、各保護部材は形を
保った籠体を使用している特性として適度にフレキシブ
ルであるので、波浪による衝撃を吸収する機能を備えて
おり、衝撃的な波圧を粘弾性をもってソフトに受けとめ
て衝撃を和らげることができる。

すなわち、防波堤や護岸前面に襲来する大きな波浪
（水面の上下運動）に伴ってマウンドの捨石間の空隙に
存在する海水が揺動して噴き出す噴流現象が発生する
が、これにより派生する保護部材の上端と下端の圧力差
を、いかに速やかに消滅させるかが、保護部材の安定の
条件の一つとなる。人工的なブロックでは、上下端に貫
通する通水孔を設けているが（自然石の被覆石にはな
い）、ブロック自体の強度上多数孔設けられないのに対
し、籠体による保護部材は充填された石材は多孔的で好
適な空隙を有して衝撃波圧を吸収する。また石材を充填
した網状袋では、非定形であるため側方移動圧力に対し
て変形し抵抗力がなく、波浪による不平均力が作用した
場合には、たとえ補助ロープで縦横に緊結しても、浮遊
と側方への微移動とロープの伸びが波浪により繰り返さ
れ、隣接する網状袋同士のめり込みや乗り上げが起きて
捨石マウンドの表面が剥き出しとなる。そのために従来
の網状袋を使用する水中基礎構築法では石材を詰めた網
状袋の集合体に水中コンクリートを打設して固着する必
要があった。これに対して本願の籠体による保護部材は
前述の如く噴流現象に好適に対応できると共に、適度に
剛性と柔軟性（フレキシブル）を共有して粘弾性的であ
るので、波浪による衝撃をソフトに受けとめて衝撃を和
らげ、マウンドへの衝撃荷重を軽減し、しかも捨石マウ
ンドの凹凸に対する馴染みがよく、且つ摩擦抵抗係数が
著しく大きいこととも相まって、捨石マウンド上で安定
状態を保つことが可能となり、前記従来工法のように水
中コンクリートによる打設作業をする必要がなくなる。

ハ）１単位の保護部材の重量がコンクリート製ブロック
に比して非常に軽いため、施工作業性がよく、労働安全
面でも不安がない。

ニ）施工時及び施工後に於ける捨石マウンドとの馴染み
が極めて良好で、波浪衝撃及び基底地盤の浸食に対する
安定性に優れている。

ホ）本設備として使用するものであるが、仮に、仮設備
として使用した場合でも同一工法を採用でき、また緊急
対策措置や補修工事にも簡単に対応することができる。

ヘ）特別な消波目的が必要とならなければ、規模の大小
を問わず、殆んどの捨石マウンドの被覆安定効果を充分
に期待できる。

上記のように、本発明の工法は、構造、水理上の安定
性、作業性、労働安全性、緊急時の対応性、経済性、海
域環境の保全など総べての点で従来の工法に比し格段に
優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法を適用して施工した混成式防波堤の
実施構造の一例を示す断面図、第２図（イ）（ロ）と第
３図（イ）（ロ）及び第４図（イ）（ロ）はそれぞれ本
発明工法に使用する保護部材を示す斜視図、第５図は本
発明の類型的な他の実施例を示す断面図である。 １……捨石マウンド、1a……捨石、２……保護部材、2a
……蛇籠、2b……フトン籠、 2c,2d……面状体、2e,2f……塊状体、 Ｎ……籠体、Ｓ……石材、Ｗ……緊結部材、 10……ケーソン、 12……第１保護部材、22……第２保護部材、 32……第３保護部材、42……第４保護部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐食性、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れ且つ
   抗張力の大きな高分子材料もしくは金属材料で所定の網
   目に形成する形を保った籠体の内部に石材を充填して封
   止したものを保護部材とし、前記の保護部材を緊結部材
   で複数個を連結して一体化することにより捨石マウンド
   の基底面を含む外表面の一部または全部を被覆すること
   を特徴とする捨石マウンドの保護工法。