JPH11241323A

JPH11241323A - 防波構造物

Info

Publication number: JPH11241323A
Application number: JP10074707A
Authority: JP
Inventors: Isao Irie; 功入江; Keisuke Murakami; 啓介村上; Yasuto Kataoka; 保人片岡; Tomokazu Nakagawa; 知和中川; Takehiro Nakaoka; 威博中岡; Kenichi Sugii; 謙一杉井; Yoshihiro Hamazaki; 義弘濱崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】海岸部で沖に面して立設される防波構造物に
おいて、高い非越波特性を備えながら、安定性に優れ、
さらに防波構造物本体５０を上方に押し上げるように作
用する鉛直波力を低く抑えて、滑動、転倒を防止する。【解決手段】沖側壁面１０の上部に沖側から到来する
波をはね返すように沖側に傾斜する上部傾斜面１１を設
けるとともに、陸側に傾斜する下部傾斜面１２を設け
て、前記上部傾斜面１１に作用する波圧の上向き分力成
分とこの下部傾斜面１２に作用する波圧の下向き分力成
分とを相殺させて、この防波構造物本体５０を上方に押
し上げるように作用する鉛直波力を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、港湾等に設置され
る防波堤や護岸用の防波構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５に、従来の防波構造物を示す。こ
の防波構造物は、海底を掘り下げ、砂４１で置換して地
盤改良した上に捨石マウント４２を設けることにより基
礎４０を形成し、その上に直立型ケーソンからなる防波
構造物本体５０が載置されて構成されている。

【０００３】このような防波構造物においては、防波構
造物の陸側に位置する船舶や建築物等を波から守るた
め、波が防波構造物本体５０を越えてしまう越波を防止
するのに十分な天端高さ（静水面Ｓから防波構造物本体
５０上面までの高さ）を設定する必要がある。

【０００４】しかし、天端高さを高くすれば、景観が著
しく阻害されてしまうため、天端高さを抑えながら越波
を防止しうる非越波特性に優れた防波構造物が求められ
ている。そこで、最近では、沖側壁面１０を円弧面とす
ることで高い非越波特性を得る防波構造物が提案されて
いる。

【０００５】図１６に、この沖側壁面１０を円弧形状と
した防波構造物（以下、「フレア型」の防波構造物とい
う。）示す。このフレア型防波構造物は、この円弧形状
の沖側壁面１０によって波を沖側へはね返すことで優れ
た非越波特性を得るものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなフ
レア型の防波構造物は、沖側壁面１０の上部が沖側に傾
斜するように迫り出しているため、防波構造物本体５０
の接地面積が小さく、安定性に欠けるという問題があ
る。

【０００７】また、このフレア型の防波構造物では、沖
側壁面１０に衝突する水塊の運動方向をその円弧面１０
に沿って強制的に沖向きに変えるために沖側壁面１０に
生じる波圧は、このフレア型防波構造物が上部を沖側に
迫り出した形態であるために、この沖側壁面１０のいず
れの位置に作用する波圧ｐも鉛直上向きの分力成分ｐ_z
を有し、この和である上向きの鉛直波力Ｆ_zが非常に大
きなものとなる。

【０００８】このような大きな鉛直波力Ｆ_zが防波構造
物本体５０に作用すれば、この防波構造物本体５０を上
方に押し上げるように作用するため、防波構造物本体５
０底面における摩擦抵抗力の減少を招き、防波構造物本
体５０は、略水平方向に滑動しやすくなるという問題が
生じる。

【０００９】また、大きな鉛直波力Ｆ_zが作用すれば、
防波構造物本体５０の転倒が生じやすくなるという問題
も生じる。

【００１０】したがって、このような滑動や転倒を防止
するために、防波構造物本体５０の体積や重量を大きく
しなければならず、製作・施工に要するコストが大きく
なってしまう。さらに、防波構造物本体５０の体積や重
量が大きくなれば、これを支える基礎４０も大型化し、
地盤改良等の施工に要するコストや時間も増大すること
となる。

【００１１】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、高い非越波特性を備えながら、安定性
に優れ、さらに防波構造物本体を上方に押し上げるよう
に作用する鉛直波力が低く抑えられた防波構造物を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかる防波構造物は、沖に面して立設され
る防波構造物において、沖側壁面の上部に、沖側に向か
って迫り出すように沖側に傾斜する上部傾斜面が設けら
れ、沖側壁面の下部に、沖側に向かって迫り出すように
陸側に傾斜する下部傾斜面が設けられたものである（請
求項１）。

【００１３】この構成によれば、沖側壁面の上部に設け
られた上部傾斜面が沖側に向かって迫り出すように沖側
に傾斜しているため、沖側壁面に水塊として衝突する波
は沖側にはね返されて越波が阻止される。また、沖側壁
面の下部に設けられた下部傾斜面が沖側に迫り出すよう
に陸側に傾斜しているため、沖側壁面の上部傾斜面に作
用する波圧が有する鉛直上向きの分力成分が、この下部
傾斜面に作用する波圧が有する鉛直下向きの分力成分と
相殺され、この防波構造物本体を上方に押し上げるよう
に作用する鉛直波力が低減される。さらに、この下部傾
斜面は陸側に傾斜しているため防波構造物本体の底面積
が大きくなり、この防波構造物本体の高い安定度が得ら
れる。

【００１４】このような沖側壁面によって越波を防止し
ながら、防波構造物の天端高さを低く抑えるためには、
この沖側壁面の上部に設けられた上部傾斜面が、沖側壁
面に水塊として衝突する波を十分にはね返すことが求め
られる。このため、この上部傾斜面は、その沖側への迫
り出しの水平方向の長さＤが、沖側壁面の高さＢに対す
る比Ｄ／Ｂで、０．２以上となるように構成することが
望ましい（請求項２）。一方、この上部傾斜面が沖側に
過剰に迫り出すと、この上部傾斜面に生じる波圧が高く
なり、また、この上部傾斜面を支えるためにこの防波構
造物本体に求められる強度が非常に大きなものとなって
しまうことから、この上部傾斜面は、上記比Ｄ／Ｂが
１．５以下となるように構成することが望ましい（請求
項２）。

【００１５】ここで、上部傾斜面が設けられる沖側壁面
の上部とは、少なくとも防波構造物に至る波を受ける部
位を含む部分を意味し、その具体的な範囲は適宜設定す
ればよい。具体的には、上部傾斜面は、静水面高さ位置
を含む領域に設けることが好ましい（請求項３）。

【００１６】また、このような沖側壁面は、その少なく
とも一部を平面によって構成してもよい（請求項４）。
このようにすれば、平面部分として構成された沖側壁面
の少なくとも一部を容易に製作できるため、防波構造物
の製作に要するコスト、時間が軽減される。

【００１７】また、この沖側壁面は、全体として沖に向
かって凹の形状となるように構成することが好ましい
（請求項５）。このように構成すれば、この沖側壁面に
沿って運動する水塊の滑らかな運動を阻害する凸面部分
がないため、この沖側壁面に水塊として衝突する波は、
この沖側壁面に沿って滑らかに運動して沖側にはね返さ
れ、優れた非越波特性が得られるとともに、この沖側壁
面に沿って運動する水塊による沖側壁面への衝撃が軽減
される。なお、沖側壁面は、全体として沖に向かって凹
の形状となっていれば、曲面のみから構成しても、平面
のみから構成しても、あるいは、曲面と平面の組み合わ
せによって構成してもよい。

【００１８】また、この沖側壁面は、上部傾斜面を含む
上側部分を、曲率が連続する曲率連続面として構成する
ことが好ましい（請求項６）。このように構成すれば、
この沖側壁面に沿って運動する水塊の滑らかな運動を阻
害する曲率が不連続な部分がないため、沖側壁面に水塊
として衝突する波は、沖側壁面に沿って滑らかに運動し
て沖側にはね返され、優れた非越波特性が得られるとと
もに、この沖側壁面に沿って運動する水塊により沖側壁
面に作用する波圧の変化が連続するため、この波圧によ
る沖側壁面に発生する応力集中が軽減される。なお、平
面は曲率０の面であるから、曲率連続面は、平面を含ん
でいてもよい。また、沖側壁面の上部傾斜面を含む上側
部分は、沖側壁面のうち、水塊としての波がこの沖側壁
面に沿って運動する部位を含む領域であることが望まし
い。

【００１９】さらに、このような曲率連続面は、沖側壁
面の全体にわたって形成されていることが望ましい（請
求項７）。このように構成すれば、この沖側壁面の全体
にわたって、この沖側壁面に沿って運動する水塊を滑ら
かに運動させることができ、防波構造物として、さらに
優れた非越波特性が得られ、沖側壁面の全体にわたって
波圧による応力集中を軽減することができる。

【００２０】さらにまた、このような曲率連続面の少な
くとも上側部分を、曲率が上部へ向かって漸減するよう
に構成することが好ましい（請求項８）。このように構
成すれば、沖側壁面の上部ほどこの沖側壁面に沿って運
動する水塊の運動方向の変化率が小さくなり、この運動
方向の変化に伴って沖側壁面に作用する波圧が小さくな
る。したがって、作用する波圧の鉛直上向きの分力成分
が大きい沖側壁面の上部に向かって、この沖側壁面に作
用する波圧が漸減することなるため、さらに防波構造物
本体に作用する鉛直波力を低減できる。なお、このよう
に曲率が上部へ向かって漸減する部分は、曲率連続面と
して構成された部分の少なくとも上側部分に形成されて
いればよいが、曲率連続面の全体に形成されていてもよ
い。特に、沖側壁面のうち、水塊としての波がこの沖側
壁面に沿って運動する部位を含む、沖側壁面の上部傾斜
面を含む上側部分が、このような曲率が上部へ向かって
漸減するように構成されていることが望ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１に、この発明にかかる防波構
造物の第１実施形態を示す。

【００２２】この防波構造物は、図１５に示した従来の
防波構造物と同様に、砂４１と捨石マウント４２からな
る基礎４０の上に防波構造物本体５０が設置されること
によって構成されている。また、この防波構造物本体５
０の沖側には、到来する波の勢いを弱めるため、テトラ
ポッド等からなる消波工６０が設けられている。なお、
このような基礎４０や消波工６０は必須ではなく、ま
た、このような構成に限らず、任意の公知の構成として
もよい。

【００２３】図２に、この防波構造物本体５０の断面形
状を示す。

【００２４】同図に示すように、この防波構造物本体５
０は、沖側壁面１０の上部に沖側に向かって迫り出すよ
うに沖側に向かって傾斜する上部傾斜面１１と、沖側壁
面１０の下部に沖側に向かって迫り出すように陸側に傾
斜する下部傾斜面１２が設けられている。

【００２５】この上部傾斜面１１は、沖側から到来する
波を受けて沖側にはね返すことにより越波を防止する部
分である。このため、この上部傾斜面１１は、到来する
波を受けることができるように、海岸に設置される場合
であれば干潮時および満潮時を含めて、常に静水面Ｓの
高さ位置９１を含む領域であって、設計最大波高を有す
る波Ｗによる引き波時の水面高さ位置９２より下側か
ら、沖側壁面１０の天端高さ位置にわたって形成されて
いる。なお、設計最大波高とは、この防波構造物が設置
される海域で想定される最大波高をいい、防波構造物の
設計を行うために設定するものである。

【００２６】なお、この防波構造物本体５０には、沖側
壁面１０の上部傾斜面１１の上側に鉛直面が存在する
が、この鉛直面は、上述の上部傾斜面１１の一部として
波を受けてはね返す機能を果たすものではなく、上部傾
斜面１１の最上位置部分が、上部傾斜面１１として波を
受けてはね返す際に作用する波圧に耐え、かつ構造物と
して必要な一定の強度を得るために必要な厚みを形成す
るものである。このため、この明細書においては、この
ような略鉛直面の部分は、沖側壁面１０に含めないもの
とする。

【００２７】したがって、この第１実施形態にかかる防
波構造物の沖側壁面１０は、沖側壁面１０に含めないこ
の鉛直面を除けば、上部傾斜面１１および下部傾斜面１
２を含めて、その全体が曲率が連続する曲率連続面であ
り、かつ、曲率が上部に向かって漸減する曲面によっ
て、全体として沖に向かって凹の形状となるように構成
されている。

【００２８】このような沖側壁面１０が形成されたこの
防波構造物は、沖合から到来し、水塊として沖側壁面１
０に衝突する波は、この沖側壁面１０に沿って上方に運
動させ、沖側に傾斜した上部傾斜面１１に沿ってこの防
波構造物本体５０より沖側の海面にはね返すことで越波
を阻止することができるようになっている。

【００２９】この防波構造物が、このような沖側壁面１
０によって越波を防止しながら、防波構造物の天端高さ
を低く抑えるためには、この沖側壁面１０の上部に設け
られた上部傾斜面１１が、沖側壁面１０に水塊として衝
突する波を十分にはね返すことが求められる。このた
め、この上部傾斜面１１は、その沖側への迫り出しの水
平方向の長さＤが、沖側壁面１０の高さＢに対する比Ｄ
／Ｂで、０．２以上であることが望ましい。一方、この
上部傾斜面１１が沖側に過剰に迫り出すと、この上部傾
斜面１１に生じる波圧が高くなり、また、この上部傾斜
面１１を支えるためにこの防波構造物本体５０に求めら
れる強度が非常に大きくなってしまうことから、前記比
Ｄ／Ｂは、１．５以下程度に抑えることが望ましい。

【００３０】また、水塊としての波が沖側にはね返され
るときに沖側壁面１０に沿って運動すれば、沖側壁面１
０には、その法線方向に波圧ｐが作用することとなる
が、この沖側壁面１０に作用する波圧ｐのうち、上部傾
斜面１１に作用する波圧ｐは鉛直上向きの分力成分ｐ_z
を有するため、この分力成分ｐ_zの和は防波構造物本体
５０を上方に持ち上げるように作用する上向きの鉛直波
力Ｆ_z ^'をなす。一方、下部傾斜面１２に作用する波圧ｐ
は鉛直下向きの分力成分ｐ_zを有するため、この分力成
分ｐ_zの和は前記上向きの鉛直波力Ｆ_z ^'を相殺するよう
に作用する下向きの鉛直波力Ｆ_z ^''をなす。

【００３１】このように、この防波構造物は、陸側に傾
斜する下部傾斜面を有するため、上部傾斜面１１に作用
する波圧による上向きの鉛直波力Ｆ_z ^'が、この下部傾斜
面１２に作用する下向きの鉛直波力Ｆ_z ^''に相殺され、
結果として、この防波構造物本体５０を持ち上げるよう
に作用する上向きの鉛直波力を低減することができる。

【００３２】この防波構造物が、このように上向きの鉛
直波力を低減するためには、上向きの鉛直波力Ｆ_z ^'が作
用する上部傾斜面１１の沖側への迫り出しの水平方向長
さＤに対して、下向きの鉛直波力Ｆ_z ^''が作用する下部
傾斜面１２も一定の沖側への迫り出しの水平方向長さを
有することが求められる。このため、これら上部傾斜面
１１が下部傾斜面１２より沖側へ迫り出した部分の長さ
ｂは０．５Ｄ以下であることが望ましい。なお、防波構
造物本体の接地面積を増大させ、高い安定性を得るため
にもこの長さｂは小さいことが望ましく、さらに、下部
傾斜面１２は上部傾斜面１１より沖側へ迫り出すように
構成してもよい。

【００３３】また、この防波構造物の沖側壁面１０は、
曲率が連続する凹曲面によって構成されているため、こ
の沖側壁面１０に水塊として衝突する波を、この沖側壁
面１０に沿って滑らかに運動させて沖側にはね返すこと
ができることから、優れた非越波特性を得ることができ
る。さらに、この沖側壁面１０には、凸面部分や曲率が
不連続な部分がないため、この沖側壁面１０に沿って運
動する水塊による沖側壁面１０への衝撃や応力集中を軽
減することができる。

【００３４】さらにまた、沖側壁面１０が、曲率が上部
に向かって漸減する曲率連続面として構成されているた
め、作用する波圧の鉛直上向きの分力成分が大きい沖側
壁面の上部に向かって、この沖側壁面１０に沿って運動
する水塊の運動方向の変化に伴ってこの沖側壁面１０に
作用する波圧が小さくなり、さらに防波構造物本体に作
用する鉛直波力を低減できる。

【００３５】次に、この第１実施形態にかかる防波構造
物の非越波特性について縮尺モデル実験により検討す
る。なお、以下の説明においては、便宜のため、この実
施形態にかかる防波構造物を、下部傾斜面（フーチン
グ）１２が形成された防波構造物として、「フーチング
付きフレア型」の防波構造物と呼ぶ。

【００３６】図１０に、この実験に用いた装置を示す。
同図に示すように、この実験は、２次元造波水槽（長さ
２０．０ｍ，高さ１．２ｍ，幅０．６ｍ）内に設けた１
／２０のスロープ７２上に、種々の形状の沖側壁面１０
を備えた防波構造物本体５０の縮尺モデルを設置し、設
置水深ｈを変化させながら、造波装置７１により形成し
た種々の波高を有する波をこの縮尺モデルに入射して、
越波の有無を目視確認することで越波が生じる限界天端
高さｈ_cを求めた。なお、この実験では消波工６０を設
けず、到来する波を直接に防波構造物本体５０に衝突さ
せた。

【００３７】図１１に、この実験に用いたフーチング付
きフレア型、フレア型、直立型の各モデルの沖側壁面１
０の断面形状を示す。同図に示すように、各モデルと
も、沖側壁面高さＢ＝２２．５ｃｍと共通にし、さら
に、フーチング付きフレア型とフレア型については、沖
側壁面高さＢに対する掘り込みの深さ（えぐれ深さ）Ｄ
の比Ｄ／Ｂの値をフーチング付きフレア型は０．５３、
フレア型では０．５とほぼ等しい値にして実験条件が対
等なものとなるようにしている。

【００３８】図１２に、実験結果を示す。同図中の各プ
ロットは、波形勾配Ｈ₀／Ｌ₀＝０．０３６のもと、波高
Ｈ₀＝８．０ｃｍ〜１４．０ｃｍの種々の波が、各モデ
ルの沖側壁面に入射した場合の相対設置水深ｈ／Ｈ₀に
対する限界天端高さｈ_c／Ｈ₀を示したものである。上述
したように、限界天端高さｈ_cとは、入射する波を越波
させないために必要な静水面Ｓから天端までの沖側壁面
の高さであるから、同図においては、縦軸の値が小さい
下側ほど非越波特性が優れていることを示している。

【００３９】この図に示す実験結果から、同図中●で示
すフーチング付きフレア型モデルと□で示すフレア型モ
デルが、○で示す直立型モデルに対して非越波特性に優
れていることが分かる。このことから、フーチング付き
フレア型モデルおよびフレア型モデルは、両者に共通す
る沖側壁面１０の上部に設けられた傾斜面が水塊として
衝突する波の運動方向を沖側にはね返すことによって優
れた非越波特性が得られているものと推察される。

【００４０】また、実験結果から、フーチング付きフレ
ア型モデルがフレア型モデルより多少優れているがほぼ
同等の非越波特性を有していることがわかる。このこと
から、両者が相違する沖側壁面１０の下部の形状が沖側
に向かって迫り出しているか否かは、非越波特性に関し
ては大きな影響を与えないものであると推察される。

【００４１】次に、このフーチング付きフレア型の防波
構造物に作用する鉛直波力について、上記と同様に図１
０に示した２次元造波水槽７０と、図１１に示したフー
チング付きフレア型、フレア型、直立型の断面形状の縮
尺モデルを用いた実験によって検討する。

【００４２】この実験では、沖側壁面１０の複数の高さ
位置に圧力センサを設けた縮尺モデルにより、沖側壁面
１０に作用する波圧分布を得て、この波圧分布から各高
さ位置の波圧の鉛直方向成分のみを積分することで各モ
デルに作用する鉛直波力を求めた。

【００４３】図１３に、波圧の測定結果の一例を示す。
同図において、縦軸は、静水面高さＳを０とした測定位
置Ｚを沖側壁面高さＢで無次元して示したものであり、
横軸は、その測定位置に作用する波圧の平均値Ｐを水の
密度ρ、重力加速度ｇおよび波高Ｈ₀で無次元化して示
したものである。また、図１０と同様に、●はフーチン
グ付きフレア型モデル、□はフレア型モデル、○は直立
側モデルの実測結果である。

【００４４】なお、同図に示す実験結果は、水深ｈ＝１
５．０ｃｍ、波形勾配Ｈ₀／Ｌ₀＝０．０３６という条件
のもと、波高Ｈ₀＝１４．０ｃｍと設定した場合の波圧
分布である。ここでは、波高Ｈ₀を変えて複数回の実験
を行い、各モデルごとに、種々の波高Ｈ₀の波に対する
波圧分布を得た。

【００４５】このようにして得られた種々の波高Ｈ₀の
波に対する波圧分布から、それぞれの高さ位置における
沖側壁面１０の勾配を考慮することにより波圧の鉛直方
向の分力成分を得て、これを沖側壁面１０の全体にわた
って積分することにより、その防波構造物本体５０に作
用する鉛直波力Ｆ_zが各条件ごとに得られる。

【００４６】図１４に、鉛直波力Ｆ_zの測定結果を示
す。同図において、縦軸は、上述の積分計算によって得
られた鉛直波力Ｆ_zを水の密度ρ、重力加速度ｇ、波高
Ｈ₀および沖側壁面高さＢで無次元化して示したもので
あり、横軸は、水深ｈと波高Ｈ_０の比によって実験条件
を表している。

【００４７】この図に示す実験結果から、同図中●で示
すフーチング付きフレア型モデルに作用する鉛直波力
は、□で示すフレア型モデルに作用する鉛直波力の１／
２以下となっていることが分かる。これは、フーチング
付きフレア型モデルは、フレア型モデルと異なり、沖側
壁面１０に下部に設けられた下部傾斜面１２が陸側に傾
斜しているため、この下部傾斜面１２に作用する波圧が
下向きの分力成分を有することとなり、上部傾斜面１１
に作用する波圧の上向きの分力成分を相殺して、これら
の和となる鉛直波力Ｆ_ｚを低減させているためであると
考えられる。

【００４８】なお、○で示す直立型モデルの沖側壁面１
０は鉛直面であるため当然に鉛直波力Ｆ_zは作用してい
ない。

【００４９】以上の実験から分かるように、この第１実
施形態にかかるフーチング付きフレア型の防波構造物に
よれば、沖側壁面１０の上部に設けられた沖側に傾斜す
る上部傾斜面１１が波をはね返すため、従来の直立型防
波構造物と比較して格段に優れた非越波特性を有してい
る。したがって、低い天端高さで越波を防止することが
できる。

【００５０】また、このフーチング付きフレア型の防波
構造物は、沖側壁面１０の下部に設けられた陸側に傾斜
する下部傾斜面１２が、非越波特性を悪化させることな
く、この下部傾斜面１２に作用する波圧の下向き成分に
よって上部傾斜面１１に作用する波圧の上向き成分を相
殺するため、同程度の非越波特性を備えたフレア型の防
波構造物と比較して、防波構造物本体５０に作用する鉛
直波力Ｆ_zを低減することができる。したがって、防波
構造物本体５０の滑動や転倒を防止しながら、防波構造
物本体５０の軽量化を図ることができ、ひいては必要な
基礎４０を小さくしてコストや時間を低減することがで
きる。

【００５１】なお、このフーチング付きフレア型の防波
構造物は、下部傾斜面１２が陸側に傾斜しているため、
フレア型の防波構造物と比較して、防波構造物本体５０
下面の接地面積が大きくできる点からも、安定性に優れ
ている。

【００５２】第２実施形態（図３）以下の実施形態の説明においては、第１実施形態と同様
の作用効果を奏する構成部分には、第１実施形態と同一
の符号を付して、その説明を省略する。

【００５３】この第２実施形態は、傾斜角度の異なる複
数の平面１１１，１１２，１２１，１２２，１２３によ
って、沖側壁面１０を構成したものである。この沖側壁
面１０を構成する複数の平面のうち、平面１１１，１１
２が沖側に傾斜する上部傾斜面１１をなし、平面１２
１，１２２，１２３が陸側に傾斜する下部傾斜面１２を
なしている。

【００５４】このように、沖側壁面１０を複数の平面の
組み合わせによって構成すれば、防波構造物本体５０を
鉄筋コンクリート等で構成する場合、平面部分には鉄筋
の曲げ加工が不要であり、また、コンクリートを成型す
る際に平面からなる型枠を用いることができるため、容
易に製作することができ、製作コストや時間の低減を図
ることができる。

【００５５】また、沖側壁面１０を複数の平面のみから
形成すれば、沖側壁面１０は、その曲率が不連続となる
が、この実施形態に示すように、全体として沖に向かっ
て凹の形状の凸面部分を有しない構成とすることができ
る。

【００５６】第３実施形態（図４）この実施形態は、沖側壁面１０の上部傾斜面１１を１つ
の平面１１３によって、下部傾斜面１２を同じく１つの
平面１２４によって、それぞれ構成したものである。こ
のように、沖側壁面１０を２つの平面のみから構成すれ
ば、この防波構造物本体５０を特に容易に製作すること
ができる。

【００５７】第４実施形態（図５）この実施形態は、３つの平面部１１４，１１５，１２５
と、これらの間を曲率が連続するようにつなぐ２つの曲
面１４１，１４２によって沖側壁面１０を構成したもの
である。これらのうち、沖側に傾斜する平面１１４、１
１５、曲面１４１および曲面１４２の上部が上部傾斜面
１１をなし、陸側に傾斜する平面１２５および曲面１４
２の下部が下部傾斜面１２をなしている。

【００５８】このように、この沖側壁面１１の大部分
が、複数の平面によって構成された場合であっても、こ
れら複数の平面間を曲率が連続するように曲面でつなぐ
ことによって、沖側壁面１０を凸面部分を有することな
く、かつ、曲率が連続した曲率連続面として構成するこ
とができる。

【００５９】第５実施形態（図６）この実施形態は、下部傾斜面１２を平面１２６で構成し
たものである。このように構成しても、この防波構造物
本体５０は、沖側平面１０が平面部を有するために容易
に製作することができる。

【００６０】第６実施形態（図７）この実施形態は、上部傾斜面１１を平面１１６で構成し
たものである。このように構成しても、この防波構造物
本体５０は、第５実施形態と同様に、沖側平面１０が平
面部を有するために容易に製作することができる。

【００６１】第７実施形態（図８）この実施形態は、上部傾斜面１１と下部傾斜面１２との
間に鉛直平面部１３を設けたものである。このように沖
側壁面１０は、上部傾斜面１１と下部傾斜面１２以外の
沖側、陸側のいずれにも傾斜しない鉛直面部分を備えた
構成とすることもできる。

【００６２】第８実施形態（図９）この実施形態は、沖側壁面１０に、下部傾斜面１２の下
部から下側にわたる凸面部分１５を形成したものであ
る。このように沖側壁面１０には、部分的にこのような
沖側に向かう凸面部分１５を有していてもよい。このよ
うな構成であっても、この防波構造物は、上部傾斜面１
１によって波をはね返して優れた非越波特性が得られる
とともに、下部傾斜面１２には下向きの分力成分を有す
る波圧が作用するため、防波構造物本体５０を上方に押
し上げようとする鉛直波力を低減することはできる。ま
た、この沖側壁面１０は、その全体が曲率連続面となっ
ており、かつ、上部傾斜面１１を含む沖側壁面１０の上
側部分、具体的には、上部傾斜面１１と下部傾斜面１２
のうち凸部１５を除く部分は、曲率が上部に向かって漸
減するように構成されているから、特に優れた非越波特
性を得ることができる。

【００６３】このような実施形態は、特に水深の深い海
域等に設けることで、下部傾斜面１２が沖側に大きく迫
り出すことによって防波構造物５０の体積や接地面積の
過剰な増大を防止することができるため、特に水深の深
い海域等に設けることが好ましい。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、沖側壁
面の上部に設けられた上部傾斜面によって、沖側壁面に
水塊として衝突する波が沖側にはね返されるため、優れ
た非越波特性を得ることができる。また、この上部傾斜
面に作用する波圧の鉛直上向き成分が、この沖側壁面の
下部に設けられた下部傾斜面に作用する波圧の鉛直下向
きの分力成分と相殺されるため、この防波構造物本体を
上方に押し上げるように作用する鉛直波力が低減され
る。このため、防波構造物本体の滑動や転倒を抑えなが
ら、防波構造物本体の小型・軽量化を図り、製作・施工
コストを低減することができ、さらに、必要な基礎を小
さくして地盤改良に要するコスト・手間を軽減すること
ができる。さらにまた、この下部傾斜面は陸側に傾斜し
ているため、防波構造物本体の接地面積が大きくなり、
この防波構造物本体の高い安定度を得ることができる。

【００６５】また、波をはね返す上部傾斜面を、静水面
を含む領域に設ければ、到来する波の多くをこの上部傾
斜面で受けることができ、さらに非越波特性に優れたも
のとできる。

【００６６】また、沖側壁面の少なくとも一部を平面に
よって構成すれば、この平面部分を容易に製作できるた
め、防波構造物の製作に要するコストや時間を軽減する
ことができる。

【００６７】また、沖側壁面を沖に向かって凹の形状と
して構成し、あるいは曲率連続面として構成すれば、沖
側壁面に水塊として衝突する波は、沖側壁面に沿って滑
らかに運動して沖側にはね返されるため、さらに優れた
非越波特性が得られるとともに、この沖側壁面に沿って
運動する水塊による沖側壁面への衝撃や応力集中を軽減
することができる。

【００６８】さらに、沖側壁面を、曲率が上部へ向かっ
て漸減するように構成すれば、沖側壁面の上部に向かっ
て沖側壁面に作用する波圧が漸減するため、特に、防波
構造物本体に作用する鉛直波力を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる防波構造物の第１実施形態を示
す全体斜視図である。

【図２】同第１実施形態（フーチング付きフレア型）の
断面構成図である。

【図３】同第２実施形態の断面構成図である。

【図４】同第３実施形態の断面構成図である。

【図５】同第４実施形態の断面構成図である。

【図６】同第５実施形態の断面構成図である。

【図７】同第６実施形態の断面構成図である。

【図８】同第７実施形態の断面構成図である。

【図９】同第８実施形態の断面構成図である。

【図１０】非越波特性の実験装置の説明図である。

【図１１】実験に用いた各モデルの沖側壁面１０の断面
比較図である。

【図１２】各実験モデルの非越波特性の実験結果を示す
グラフである。

【図１３】各モデルの沖側壁面１０に作用する波圧測定
結果の一例を示すグラフである。

【図１４】各モデルに作用する鉛直波力の実験結果を示
すグラフである。

【図１５】従来の防波構造物（直立型）の施工態様を示
す断面構成図である。

【図１６】従来の防波構造物（フレア型）を示す断面構
成図である。

【符号の説明】

１０沖側壁面１１上部傾斜面１２下部傾斜面４０基礎５０防波構造物本体６０消波工

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中川知和神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者中岡威博神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者杉井謙一神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号株式会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者濱崎義弘神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号株式会社神戸製鋼所神戸本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】沖に面して立設される防波構造物におい
て、沖側壁面の上部に、沖側に向かって迫り出すように
沖側に傾斜する上部傾斜面が設けられ、沖側壁面の下部
に、沖側に向かって迫り出すように陸側に傾斜する下部
傾斜面が設けられたことを特徴とする防波構造物。
【請求項２】前記沖側壁面が、前記沖側壁面高さＢと
前記上部傾斜面の迫り出しの水平方向長さＤとの比Ｄ／
Ｂが０．２以上１．５以下となるように構成された請求
項１記載の防波構造物。
【請求項３】前記上部傾斜面が、静水面高さ位置を含
む領域に設けられた請求項１または２記載の防波構造
物。
【請求項４】前記沖側壁面の少なくとも一部が、平面
によって構成された請求項１〜３のうちいずれかに記載
の防波構造物。
【請求項５】前記沖側壁面が、全体として、沖に向か
って凹の形状に構成された請求項１〜４のうちいずれか
に記載の防波構造物。
【請求項６】前記上部傾斜面を含む前記沖側壁面の上
側部分が、曲率が連続する曲率連続面として構成された
請求項１〜５のうちいずれかに記載の防波構造物。
【請求項７】前記曲率連続面が、前記沖側壁面の全体
にわたって形成された請求項６記載の防波構造物。
【請求項８】前記曲率連続面の少なくとも上側部分
が、曲率が上部へ向かって漸減するように構成された請
求項６または７記載の防波構造物。