海上構造物の基礎構造及びその構築方法
【課題】捨石マウンドを構築する際に、施工の途中で潮流等によって捨石が移動したり散乱したりすることなく、しかも、構築後に破損しにくいマウンドをもつ海上構造物の基礎構造を提供する。
【解決手段】地盤上に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設し、次いで、その上面に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設する工程を所定の高さまで繰り返して行うことによりマウンド内の水平方向及び垂直方向に水の流通が可能なマウンドをもつ基礎構造を構築する。
【解決手段】地盤上に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設し、次いで、その上面に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設する工程を所定の高さまで繰り返して行うことによりマウンド内の水平方向及び垂直方向に水の流通が可能なマウンドをもつ基礎構造を構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防波堤や岸壁等の海上構造物の捨石基礎による基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
防波堤や岸壁等の海上構造物は、海底地盤上に捨石と称する石類を所定の高さに多数段敷き並べてマウンドと称する捨石基礎を構築し、その上にケーソン等の構造物を載置して構築されている。これらの海上構造物を構成するケーソンとしては、コンクリートで一体に構成した箱型の部材や、鋼板製の箱状の構造物の表面に所定の厚さでコンクリートを被覆して構成したもの等が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、捨石基礎の最上層の全面に均一層で均一平坦性をもつアスファルトマスチック層を形成し、その上に直接ケーソン等を載置すると共に、その際所望により、捨石基礎を複数の基礎に分けて構築しその間に上記の最上層上と同様のアスファルトマスチック層を設ける工法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６５６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の工法で構築された海上構造物の場合、マウンドと称する捨石基礎のアスファルトマスチック層上に載置したケーソンの前面の波高の変化が圧力波となって地盤に伝達されてケーソンの底面に揚圧力となって作用し、この圧力による水圧によってマウンドの表面のアスファルトマスチックの被覆斜面が破壊されるか斜面に沿って伝達されることによってマウンド先端部の地盤で洗掘現象が発生するという問題が生ずることを知見した。
【０００６】
また、マウンド内部に水平方向に最上層上と同様のアスファルトマスチック層を複数層設ける場合には、マウンド内での垂直方向（斜め方向も含む）の水の移動が行えず、そのエネルギーの拡散が水平方向のみに限定されるために破損し易いという問題が生ずることを知見した。
本発明の目的は、従来技術がもつこれらの問題点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１に、地盤上に捨石を多数段敷き並べて構築したマウンド上にケーソン等の構造物を載置してなる海上構造物の基礎構造において、該マウンドが、最上段の捨石層上及び該マウンド内部の捨石層間にアスファルト層を有し、該アスファルト層の各々が該マウンドの周辺部に偏在し中央部には存在せず、且つ該マウンド内部のアスファルト層をもつ捨石層がそれぞれ上下にアスファルト層をもたない１層以上の捨石層をもつことを特徴とする海上構造物の基礎構造である。
【０００８】
本発明は、第２に、地盤上に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設し、さらにその上面に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設する工程を所定の高さまで繰り返すことを特徴とする上記の海上構造物の基礎構造の構築方法である。
【０００９】
本発明による海上構造物の基礎構造は、マウンド外からマウンド内への適度の水の流通、並びにマウンド内での水平方向及び垂直方向への水の流通を可能とする構造的特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による海上構造物の基礎構造は、その構造的特徴から、マウンドの崩壊や破損、さらには先端地盤の洗掘が発生しにくく、また構築作業中に潮流や波力により積み重ねた捨石が崩れるおそれもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例を示す説明図、図２は構築状態を示す説明図である。
図において、１は地盤であり、この地盤１の上に捨石によるマウンド２を構築する。この構築に際して、必要に応じて地盤上にアスファルトを散布したりアスファルトマットやゴムシート等を敷設してその上に捨石を敷き並べてもよい。
【００１２】
マウンドは捨石を多数段敷き並べて構築される。その段数は地盤１から海面までの水位等に応じた適宜の段数であり、特に制限されないが、本発明は最低４段の捨石層段数をもつマウンドが対象となる。その上限は特に制限はないが、通常は２０〜６０段程度である。
【００１３】
地盤１上に、上記したように必要に応じアスファルトマットを敷設した後、捨石３を２段以上敷き並べている。通常は２〜４段程度（図では２段）だが、捨石の大きさや現場の潮流等によって適宜変更でき、６段程度まで好ましく敷き並べうる。
【００１４】
次いでその上面の周辺部にアスファルト４を打設し（散布・塗布も含めアスファルト被覆層を設けることを「打設」という）、当該個所の捨石相互間を接着状態として擬似的に一体化する。
【００１５】
アスファルトの打設は、捨石層の中央部を残し周辺部に行う。周辺部への打設は、捨石間の擬似的一体化を効果的に行うと共に、構築されたマウンド内での前記した水の流通を可能とする範囲で適宜の幅をもって行われる。また周辺部は、捨石層の上面を主体とするが、マウンド傾斜部も包含することが好ましい。周辺部は載置するケーソン等の中央部を残した全周であることが好ましいが、マウンドの長さ方向の左右２辺であってもよい。マウンドの長さ方向の断面でみて、一辺のアスファルト層の幅とアスファルト層のない中央部の幅の比は１：０．５〜５程度が好ましい。
【００１６】
アスファルトとしては、水中施工可能なアスファルトマスチックが好ましく用いられる。アスファルトマスチックは、アスファルト、石粉、砂及び砕石を適当な割合で加熱混合したもので、水中施工可能な流動性のある流し込み合材である。また現場によっては、アスファルト単体も含め、他のアスファルト材料の使用も可能である。特にアスファルトマスチックも含めたアスファルト材料にゴム等の弾性材料や接着性向上材料を混合したものは好ましく用いられる。ゲル状のゴムは弾性と接着性とを備えている点で好ましい添加材料の一つである。
【００１７】
このようにして、マウンドの周辺部にアスファルトを打設した後、上記と同様に捨石３を２段以上敷き並べ、次いでその上面周辺部にアスファルトを打設する。この工程を所定の高さになるまで繰り返して行う。
【００１８】
このように捨石３を複数段ずつ敷き並べる毎にその上面の周囲の所定幅にアスファルト４を打設することにより、アスファルト４がその流動性により、捨石間に入り込んで周囲の隣接する捨石を互いに固着すると共に周囲の表面を覆うことによって捨石間を擬似固定する結果、作業中に捨石が潮流や波力等によって流されることがない。このような作業を繰り返して所定高さのマウンドを形成することにより垂直方向にばね特性があり、しかも水平方向及び垂直方向に水の移動が可能なマウンド２となる。
【００１９】
このようにして断面形状が台形となるように形成したマウンド２の上面に、必要に応じアスファルトマットやゴムシート等の弾性層５を形成し、その上にケーソン等の構造物６を載置する。
【００２０】
マウンドの中央部の構成材料は石に限るものではなく、通水機能を保持するものであれば、どのような材料でもよく、例えばコンクリートブロックやフライアッシュ等のリサイクル材料を用いることもできる。
【００２１】
また、潮流が速かったり波力が大きいような現場においては、必要に応じて、ワイヤーロープ、チェーン、金網等の高比重材料によって保護することもできる。
このように周縁を部分的に接着させて擬似的に一体となった捨石によるマウンドは、水平方向及び垂直方向の水の流れを可能とする構造となり、これにより潮流や波力のエネルギーによる崩壊を防ぐことができ、また、マウンドの勾配を急にすることが可能となり、その結果、マウンドの小型化を可能にし、捨石の使用量を大幅に減少させ、工期の短縮をはかることができる。
【００２２】
特に、前方海域が急に深くなるような狭い地形においても、奥行きが小さく、しかも安定したマウンドを構築することが可能となる。
また、載置したケーソン等の構造物前面の波高の変化は圧力波となって地盤に伝達され、ケーソン等の構造物の底面に揚圧力となって作用するが、マウンドが水平方向及び垂直方向への水の移動を可能とし、しかも垂直方向に対してマウンドがばね効果を発揮することにより、圧力波によるマウンドの崩壊や先端部地盤の洗掘が起こりにくくなる。
【００２３】
また本発明の構成をもつマウンドは、マウンドのケーソン及び潮流に対する対応性が大きく、砂や砂利もしくは岩盤等どのような地盤にも同様の構成で対応することが可能となる。
【００２４】
また構築後の時間の経過に従い、マウンド上のケーソン等の構造物は、マウンドの不等沈下等によって局部的な支持となる場合が多い。本発明の構成をもつマウンドは、マウンドの周囲や前後両端の縁部の弾性を強化することによって確実な支持構造とし、中央部を構成する石が互いに固着していないで動きの自由性があり、しかも水平方向及び垂直方向の水の流通が可能な状態であることで全体の崩壊が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例を示す説明図
【図２】マウンドの構築状態を示す説明図
【符号の説明】
【００２６】
１ 地盤
２ マウンド
３ 捨石
４ アスファルト
５ 弾性層
６ 構造物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防波堤や岸壁等の海上構造物の捨石基礎による基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
防波堤や岸壁等の海上構造物は、海底地盤上に捨石と称する石類を所定の高さに多数段敷き並べてマウンドと称する捨石基礎を構築し、その上にケーソン等の構造物を載置して構築されている。これらの海上構造物を構成するケーソンとしては、コンクリートで一体に構成した箱型の部材や、鋼板製の箱状の構造物の表面に所定の厚さでコンクリートを被覆して構成したもの等が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、捨石基礎の最上層の全面に均一層で均一平坦性をもつアスファルトマスチック層を形成し、その上に直接ケーソン等を載置すると共に、その際所望により、捨石基礎を複数の基礎に分けて構築しその間に上記の最上層上と同様のアスファルトマスチック層を設ける工法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６５６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の工法で構築された海上構造物の場合、マウンドと称する捨石基礎のアスファルトマスチック層上に載置したケーソンの前面の波高の変化が圧力波となって地盤に伝達されてケーソンの底面に揚圧力となって作用し、この圧力による水圧によってマウンドの表面のアスファルトマスチックの被覆斜面が破壊されるか斜面に沿って伝達されることによってマウンド先端部の地盤で洗掘現象が発生するという問題が生ずることを知見した。
【０００６】
また、マウンド内部に水平方向に最上層上と同様のアスファルトマスチック層を複数層設ける場合には、マウンド内での垂直方向（斜め方向も含む）の水の移動が行えず、そのエネルギーの拡散が水平方向のみに限定されるために破損し易いという問題が生ずることを知見した。
本発明の目的は、従来技術がもつこれらの問題点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１に、地盤上に捨石を多数段敷き並べて構築したマウンド上にケーソン等の構造物を載置してなる海上構造物の基礎構造において、該マウンドが、最上段の捨石層上及び該マウンド内部の捨石層間にアスファルト層を有し、該アスファルト層の各々が該マウンドの周辺部に偏在し中央部には存在せず、且つ該マウンド内部のアスファルト層をもつ捨石層がそれぞれ上下にアスファルト層をもたない１層以上の捨石層をもつことを特徴とする海上構造物の基礎構造である。
【０００８】
本発明は、第２に、地盤上に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設し、さらにその上面に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設する工程を所定の高さまで繰り返すことを特徴とする上記の海上構造物の基礎構造の構築方法である。
【０００９】
本発明による海上構造物の基礎構造は、マウンド外からマウンド内への適度の水の流通、並びにマウンド内での水平方向及び垂直方向への水の流通を可能とする構造的特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による海上構造物の基礎構造は、その構造的特徴から、マウンドの崩壊や破損、さらには先端地盤の洗掘が発生しにくく、また構築作業中に潮流や波力により積み重ねた捨石が崩れるおそれもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例を示す説明図、図２は構築状態を示す説明図である。
図において、１は地盤であり、この地盤１の上に捨石によるマウンド２を構築する。この構築に際して、必要に応じて地盤上にアスファルトを散布したりアスファルトマットやゴムシート等を敷設してその上に捨石を敷き並べてもよい。
【００１２】
マウンドは捨石を多数段敷き並べて構築される。その段数は地盤１から海面までの水位等に応じた適宜の段数であり、特に制限されないが、本発明は最低４段の捨石層段数をもつマウンドが対象となる。その上限は特に制限はないが、通常は２０〜６０段程度である。
【００１３】
地盤１上に、上記したように必要に応じアスファルトマットを敷設した後、捨石３を２段以上敷き並べている。通常は２〜４段程度（図では２段）だが、捨石の大きさや現場の潮流等によって適宜変更でき、６段程度まで好ましく敷き並べうる。
【００１４】
次いでその上面の周辺部にアスファルト４を打設し（散布・塗布も含めアスファルト被覆層を設けることを「打設」という）、当該個所の捨石相互間を接着状態として擬似的に一体化する。
【００１５】
アスファルトの打設は、捨石層の中央部を残し周辺部に行う。周辺部への打設は、捨石間の擬似的一体化を効果的に行うと共に、構築されたマウンド内での前記した水の流通を可能とする範囲で適宜の幅をもって行われる。また周辺部は、捨石層の上面を主体とするが、マウンド傾斜部も包含することが好ましい。周辺部は載置するケーソン等の中央部を残した全周であることが好ましいが、マウンドの長さ方向の左右２辺であってもよい。マウンドの長さ方向の断面でみて、一辺のアスファルト層の幅とアスファルト層のない中央部の幅の比は１：０．５〜５程度が好ましい。
【００１６】
アスファルトとしては、水中施工可能なアスファルトマスチックが好ましく用いられる。アスファルトマスチックは、アスファルト、石粉、砂及び砕石を適当な割合で加熱混合したもので、水中施工可能な流動性のある流し込み合材である。また現場によっては、アスファルト単体も含め、他のアスファルト材料の使用も可能である。特にアスファルトマスチックも含めたアスファルト材料にゴム等の弾性材料や接着性向上材料を混合したものは好ましく用いられる。ゲル状のゴムは弾性と接着性とを備えている点で好ましい添加材料の一つである。
【００１７】
このようにして、マウンドの周辺部にアスファルトを打設した後、上記と同様に捨石３を２段以上敷き並べ、次いでその上面周辺部にアスファルトを打設する。この工程を所定の高さになるまで繰り返して行う。
【００１８】
このように捨石３を複数段ずつ敷き並べる毎にその上面の周囲の所定幅にアスファルト４を打設することにより、アスファルト４がその流動性により、捨石間に入り込んで周囲の隣接する捨石を互いに固着すると共に周囲の表面を覆うことによって捨石間を擬似固定する結果、作業中に捨石が潮流や波力等によって流されることがない。このような作業を繰り返して所定高さのマウンドを形成することにより垂直方向にばね特性があり、しかも水平方向及び垂直方向に水の移動が可能なマウンド２となる。
【００１９】
このようにして断面形状が台形となるように形成したマウンド２の上面に、必要に応じアスファルトマットやゴムシート等の弾性層５を形成し、その上にケーソン等の構造物６を載置する。
【００２０】
マウンドの中央部の構成材料は石に限るものではなく、通水機能を保持するものであれば、どのような材料でもよく、例えばコンクリートブロックやフライアッシュ等のリサイクル材料を用いることもできる。
【００２１】
また、潮流が速かったり波力が大きいような現場においては、必要に応じて、ワイヤーロープ、チェーン、金網等の高比重材料によって保護することもできる。
このように周縁を部分的に接着させて擬似的に一体となった捨石によるマウンドは、水平方向及び垂直方向の水の流れを可能とする構造となり、これにより潮流や波力のエネルギーによる崩壊を防ぐことができ、また、マウンドの勾配を急にすることが可能となり、その結果、マウンドの小型化を可能にし、捨石の使用量を大幅に減少させ、工期の短縮をはかることができる。
【００２２】
特に、前方海域が急に深くなるような狭い地形においても、奥行きが小さく、しかも安定したマウンドを構築することが可能となる。
また、載置したケーソン等の構造物前面の波高の変化は圧力波となって地盤に伝達され、ケーソン等の構造物の底面に揚圧力となって作用するが、マウンドが水平方向及び垂直方向への水の移動を可能とし、しかも垂直方向に対してマウンドがばね効果を発揮することにより、圧力波によるマウンドの崩壊や先端部地盤の洗掘が起こりにくくなる。
【００２３】
また本発明の構成をもつマウンドは、マウンドのケーソン及び潮流に対する対応性が大きく、砂や砂利もしくは岩盤等どのような地盤にも同様の構成で対応することが可能となる。
【００２４】
また構築後の時間の経過に従い、マウンド上のケーソン等の構造物は、マウンドの不等沈下等によって局部的な支持となる場合が多い。本発明の構成をもつマウンドは、マウンドの周囲や前後両端の縁部の弾性を強化することによって確実な支持構造とし、中央部を構成する石が互いに固着していないで動きの自由性があり、しかも水平方向及び垂直方向の水の流通が可能な状態であることで全体の崩壊が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例を示す説明図
【図２】マウンドの構築状態を示す説明図
【符号の説明】
【００２６】
１ 地盤
２ マウンド
３ 捨石
４ アスファルト
５ 弾性層
６ 構造物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に捨石を多数段敷き並べて構築したマウンド上にケーソン等の構造物を載置してなる海上構造物の基礎構造において、該マウンドが、最上段の捨石層上及び該マウンド内部の捨石層間にアスファルト層を有し、該アスファルト層の各々が該マウンドの周辺部に偏在し中央部には存在せず、且つ該マウンド内部のアスファルト層をもつ捨石層がそれぞれ上下にアスファルト層をもたない１層以上の捨石層をもつことを特徴とする海上構造物の基礎構造。
【請求項２】
地盤上に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設し、次いで、その上面に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設する工程を所定の高さまで繰り返すことを特徴とする請求項１記載の海上構造物の基礎構造の構築方法。
【請求項１】
地盤上に捨石を多数段敷き並べて構築したマウンド上にケーソン等の構造物を載置してなる海上構造物の基礎構造において、該マウンドが、最上段の捨石層上及び該マウンド内部の捨石層間にアスファルト層を有し、該アスファルト層の各々が該マウンドの周辺部に偏在し中央部には存在せず、且つ該マウンド内部のアスファルト層をもつ捨石層がそれぞれ上下にアスファルト層をもたない１層以上の捨石層をもつことを特徴とする海上構造物の基礎構造。
【請求項２】
地盤上に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設し、次いで、その上面に捨石を２段以上敷き並べた後その上面の周辺部にアスファルトを打設する工程を所定の高さまで繰り返すことを特徴とする請求項１記載の海上構造物の基礎構造の構築方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１８００３８（Ｐ２００８−１８００３８Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５８０８（Ｐ２００７−１５８０８）
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（５０１２４１９１１）独立行政法人港湾空港技術研究所 (84)
【出願人】（０００１０６９５５）シバタ工業株式会社 (81)
【出願人】（５９０００２４８２）株式会社ＮＩＰＰＯコーポレーション (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（５０１２４１９１１）独立行政法人港湾空港技術研究所 (84)
【出願人】（０００１０６９５５）シバタ工業株式会社 (81)
【出願人】（５９０００２４８２）株式会社ＮＩＰＰＯコーポレーション (130)
【Ｆターム（参考）】
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