説明

消波ボックス

【課題】巨大台風地震津波に対応するために、沖合海中に景観を考慮した廃棄物処分場を兼ねる波消し構造物を構築する。
【解決手段】沖合に構築するブロック礁Bはテトラポットや重量がれきを海中の複数個所に斜め後方へ配列積み上げて構築する。また、海岸側には、同様な配列で消波ボックスCを構築する。津波はブロック礁Bや消波ボックスCに乗り上げるか左右に分かれ進み、各箇所一つ一つで少しずつ勢いを弱める。ブロック礁Bや消波ボックスCにはアンカー杭F,fを貫通打設するとともに杭先端及び途中のブロック礁B内部へグラウトを注入し、補強・洗掘防止を図る。さらに、ブロック礁Bおよび消波ボックスCの構築が完了した後は、ブロック礁B周囲や上部へ沿岸に至る防波堤を構築し、埋め立て地や残材置き場として利用する。

【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【0001】
本発明は、沖合地震時発生する津波が沿岸へ至り上陸し災害を及ぼす、この津波の威力を弱める技術の分野に関する。
【背景技術】
【0002】
従来は、防波堤の沖合へ波消しブロックのテトラポット・十字ブロックを置き波を止める、また、海中へカルバートボックス・パイプを岸に向け、複数を並べてい、内部空洞部位へ津波を導入し弱める。
内陸では、堤防を高く堅固にしている。
【0003】
河川の分水堰き流速コントロールでは、等速にするため、河川の一部が深く高速部位へ石等の流れに抵抗するものを並べ置き低速にして全流れを平均にして、分水堰きへ流し分水している。
【0004】
防災弱者は、想定外の災害では避難出来ない、平地では逃げばが無い、堅固な建物・防災建物は少なく、避難に至る路地・機器・避難に要する時間がない。
【先行技術文献】
【0005】
従来技術では、カルバート・テトラポット・既製ボックス
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
津波の強大な力を利用出来ないか課題、横一線で押し寄せる津波を、細かく分け少しずつ壊すか、障害物へ衝突させて弱めるか、左右にそらし分け隣接の流れに衝突させるか、いろいろな解決方法と課題がある。
【0008】
想定外の地震に免震防災建物、その後の想定外津波に対応する技術防波防潮被害が課題。 沖合で発生し押し寄せる横一線で複数の津波を、どの様な手段で弱めて沿岸に近づけるか、周辺海域の景観を損なわず、地域に適した工法を沖合で施工するか、また上陸する高潮害から弱者を救助するか課題。
東日本大震災に膨大なガレキの処分場所・沖合埋め立てへ再利用・復旧復興地域の復活、安全安心で老人子供を含む元気づけ、住民が将来に希望のもてる地域作り、地域特性を生かし沿岸に符号する構造工法を適用するか課題。
遅れている震災復旧・復興・活性は、地域に合った技術の提案が課題。
【課題を解決すための手段】
【0009】
津波を弱める手段として、海面の波と、底辺の洗掘に分けて対応した、まず津波(A)を少々ずつ壊すシェル状(貝殻状)に積み上げたガレキ・テトラポット・十字ブロック・不燃の重量廃棄物の山で形成のブロック礁(B)、中央へアンカー杭支柱(F)を開設、フロック礁(B)前方先端部位にはアンカー杭(f)を複数開設する、アンカー(F・f)杭の地中先端部位へグラウト地質改良補強剤(FC)を施しアンカー杭(F・f)を補強する。 アンカー杭(F・f)中途のブロック礁(B)内部へグラウト地質改良補強剤(FC)を注出口(Fg2・fg2)より注出して杭周囲を固定してブロック礁(B)を海底へ定着して、次々に押し寄せる津波(A)の洗掘の破壊に対抗する。
【0010】
図4 消波ボックス(C)は、箱型パイプ(カルバート)を海底に定着してアンカー主柱杭(F)を海底地中へ打設、先端部位へグラウト(FC)を施し消波ボックス(C)の底板(CA)をコンクリート等で固定、消波ボックス(C)の前方ではアンカー杭(f)複数本上位を海中に出し海底地中へ打設、先端部位へグラウト(CF)を施し、杭の隙間へガレキ・テトラポット・重量廃棄物を置き津波進入時の洗掘を防ぐ。
【0011】
消波ボックス(C)(図2)のボックス(CA1)先端(ア←)側は斜めにして津波の進入時の抵抗を少なくする、消波ボックス(C)形態は断面で、屋根部位(CB)より底板部位(CA)の幅を広くして安定する、 全長は隣設と同等にせず長尺の場合は同型形態を中間へ連結接続する、出口(イ←)側ボックス(CA2)尾部形態は不規則にして、消波ボックス(C)内外の潮の速度が異なり波が混乱ばらばらの波にして津波を弱める。
【0012】
図5 CGは、消波ボックス(C)の長手方向中央部位を軽く・柔軟(炭素繊維シート)・運搬や現場組み立てを容易にするため丈夫なシート(CG)の幌状部位の場合。 消波ボックス(C)の前方(CA1)と尾部(CA2)の中央部位へコーナーフレームや梁を渡し取り付けジグを開設してシート(CG)を張る。
【0013】
消波ボックス(C)の先端部位は各辺の出の位置や断面は、下位突き出し尖らせて津波の進入抵抗を少なくする。
【0014】
消波ボックス(C)の出口部位を実施例図7に示すように両側二股(CH)の(CH1)に分ける、その上面屋根板(CB)へ穴(CH2)を開設する。
消波ボックス(C)の入り口(ア←)より進入した津波は、両側と分離して出口(CH1←)へ出る、両側直進(ウ←)の側面へ衝突し速度の違いも大きく混乱をお越し波の速度が弱まる。
二股(CH)部位の屋根板の穴(CH2)は上向き、上部外側を直進摺る流れより遅れて流れ出ておし上げる、ここでも流れが
が異なりばらばらになり波の速度が弱まる。
【発明の効果】
【0015】
ブロック礁(B)の配置は、図1に示す、押し寄せる強大な津波(A)に対抗し(A)威力を少々ずつブロック礁(B)へ乗り上げさせ波の威力を弱める、次にブロック礁(B1)より後退してブロック礁(B2)を開設、ブロック礁(B3)はブロック礁(B2)より後退して開設する、このように(B4)・(B5)・(B6)・・・と前設ブロック礁(B)より少々ずつ後退配列して、津波(A)を先端部位低所から中央部位高所へ乗り上げ少しずつ津波(A)を弱める、全体配列ではブロック礁(B)毎に分割し乗り上げさせ弱める。
前列のブロック礁(B)間を通り抜けた津波(A)は、図1に示す、前列に同じ形態配列のブロック礁(B)を後方へ配列して、前列ブロック礁(B)に同様津波を弱める、時よりブロック礁(B)より前方へ少々突き出しブロック礁(b)を配置してよい。
ブロック礁(B’・b’)左奥へ後退開設は、前説ブロック礁(B・b)右奥へ後退同様配列の形態作用をする。
【0016】
ブロック礁(B・b)側、ブロック礁(B‘・b’)側の完成ご、震災後のガレキや建築の不燃廃材の処分場所として、ブロック礁(B・B‘)(b・b’)の周囲や上部へ両沿岸陸地側より海面上へ至る うず高く埋め立て防波堤構築も可、従来の陸上に保管出来ない残材の置き場に利用。
ブロック礁(B・B‘)両側から先端まで埋め立て盛り土完了後は、津波高潮等の海面非常時に開閉する水門を施設開設して津波・高潮を止める。
【0017】
次に、中空箱型の消波ボックス(C)について実施例を側面略図3をもとに説明する、消波ボックスは予め短めに分け工場で制作して現場海上で組み合わせ沈埋する鉄筋コンクリート製が良い、 床面(CA)は屋根面(CB)より幅を広く、先端は津波の進入側、先端角(C1)は先端角(C2)よりやや突き出す、先端角(C1)は先端角(C3)よりやや突き出す、先端角(C4)は(C2)よりやや後退、先端角(C4)は(C3)よりやや後退、各先端角は各々異なり、断面は斜めにして津波の進入抵抗を少して破壊力を削ぐ。
【0018】
消波ボックス(C)へ進入した津波(A)は四面を囲われ側面の抵抗を受け津波の型を失い、潮流は遅くなる。 消波ボックス(C)出口ではCの外部三方(Cの上・右・左)側から流れくる早い流れと合流し、津波はみだれて流速を弱める。
【0019】
消波ボックス(C)前方海底へ複数のアンカー杭(f)と杭の隙間へ洗掘を止めるテトラポットや重量のガレキを置く、破壊防止為のアンカー杭(f)の先端と海底部位へグラウトを施す。
【0020】
消波ボックス(C)の側面(CC・CD)と屋根面(CB)の数カ所へ内外貫通穴調整穴(CX)を開示して、消波ボックス(C)内外の水圧の差を調整して消波ボックスの破壊防止と波の流速を内外平均化する。
【0021】
消波ボックス(C)の屋根面(CB)・床面(CA)を貫通して海底地中へグラウト管付き主柱杭(F)を打ち込み地中へグラウトを施し固定する、主柱杭(F)と床面(CA)をコンクリート等で固定する、主柱杭(F)の上位は風車や灯台等の取り付け主柱に利用する。
【0022】
消波ボックス(C)の中途へ、図5に示すように消波ボックス(C)と同型のシート張り(CG)部位へ、主柱杭(F)及び消波ボックス(C)の減圧穴(CX)は前者ボックスに同じく開設する。
【0023】
図1に示す、ブロック礁(B)及び消波ボックス(C)各々全配列で(人)の文字を形成し、津波(A)防災対策施設にはブロック礁(B)か消波ボックス(C)のどちらかの施設でも良い。
ブロック礁(B)と消波ボックス(C)各々の左右尾部は海岸側に至る、配列とする。
津波(A)は最初にブロック礁(B)の(B1)先端部位へ衝突して一部壊れるか、左右に割れるか乗り越えるか、バラバラに分かれる。 次にやや斜め後方ブロック礁(B2)に到達して(B1)同様の作用をする、このように(B3.B4...)と作用して岸壁にいたる、右側も同じく(B‘1.B’2.B‘3...)
と、順次作用して岸壁にいたる。
【0024】
消波ボックス(C)は、中空ボックスであり津波(A)の直進はボックス内へ侵入、両側及び上部は側面の外側を流れる、先端部位は前述の通り、消波ボックス(C)の尾部では、内部通過の海流は周り四面摩擦抵抗で(C)の外側通過の流れより遅い為、出口で内外の流れが混乱して波が弱くなる。
【0025】
一次埋立地(R1・r1)は沿岸に沿って行い(B.B’・C.C’)の開設拠点とし、両(B.B’・C.C’)完成後は地域の特性能力で埋め立て、両岸(B1.B’1・C1.C’1)より同様に埋め立て完了後、各々の両端へ水門の支柱を開設して、手動開閉可能の軽量 扉(D1・D2)を取り付ける。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】ブロック礁(B)消波ボックス(C)の配置システム例平面図
【図2】ブロック礁(B)断面図
【図3】杭(F・f)の断面図
【図4】消波ボックス(C)の側面透視図
【図5】(C)の中央シート(CG)部位側面透視図
【図6】(C)の(CG)部位断面図
【図7】(C)の尾部二股(CH)部位平面透視図
【図8】(C)の側面(CB)の長手方向断面図
【図9】(C)の側面(CC)長手方向の一部断面図
【図10】(C)の展開図
【図11】(C)の工場制作により現場組み立て想定図
【図12】図11の屋根板(CB)部位断面図
【図13】は上記図12の断面図
【図14】は図11の底板(CA)の横断面図
【図15】水深が深い場合(C)を二段重ねに設置した想定図
【発明を実施するための携帯】
【0027】
本発明を実施例図(図1)に基づいて説明する、津波に弱い日本の海岸リアス地形の港湾を例に平面図にして説明する。
従来の多くは、津波(A)が襲来の場合、津波は防波堤(E・E1)へ到達、津波が想定外の巨大の場合防波堤を越え平地の工作物を破壊している。
想定を遙かに超え巨大な津波(A)を沖合で弱めるため、海底から海中海面に至るシェル(貝殻を伏せた形態)状型になるブロック礁(B)の中ほどへ、主柱杭(F)を少々ずつ斜め奥へ後退し間隔をとりF2.F3...海面上から海底地中に至る、へ打ち込み、次にブロック礁(B)前部位へ杭(f)を打ち込む、次に海中部位の杭(F.f)の周囲へテトラポットや重量のガレキ等を海面近くまで、積み上げ敷き詰め隙間及び杭(F.f)の地中部位へグラウト注出口よりモルタル等のグラウト剤を注出して固定する、津波(A)の底辺部位の洗掘作用をブロック礁(B)の先端底辺でうけ止め弱める。
主柱杭(F)の海面上部位は風車・灯台・標識の主柱に使用する。
ブロック礁(B)は図1示すのように両側へ奥開き二列形態に配列開設する、ブロック礁(B)同士間は少々間隔をとり、また少々ずつ後退して開設することは津波が一同の波でブロック礁(B)を、乗り越えた直進の波(←ア1)と横を通り抜けた波右(←ア2)・左(←ア3)が少しずつづれ、先でまた波同士が共鳴して波を形成する現象を防ぐ。 前列ブロック礁(B)の間を抜けた津波(A)は二列に開設のブロック礁(B)へ乗り越え両側へ分かれ、前列同様の効果をする。 三列開設もよい、複数列開設のブロック礁(B)を超えた津波(A)は各々越えた位置・流速・方向がバラバラであり波もバラバラで共鳴出来ず津波(A)は弱まる。
【0028】
ブロック礁設置間内の埋め立て範囲(R)は将来埋め立て地(R1側.R2側)して防波堤にする、平坦地は新規開発地に利用する、埋め立て完了後先端(R1側.R2側)へ水門(D1)用の支柱開設して津波時の開閉水門扉を開設する、扉の材質はシート等の軽量丈夫なもので手動の開閉が容易。
実施例図4消波ボックス(C)は、予め製作した製品を現場へ運び海底へ沈め設置する、配列は(B)同様に奥開きとする。
消波ボックス(C)は、先端部位(C−1・C−2・C−3・C−4)を不揃い斜め面にして津波(A)の侵入抵抗を少なくする。 消波ボックス(C)の底板(CA)部位へ主柱杭(F)を打設、底板(CA)前方へ杭(f)複数の間隔をあけ杭頭を海中に伸ばした状態に打設、杭(f)間へテトラポットやガレキ置き洗掘を止める、杭(F.f)地中先端部位にはグラウトを施し補強もする。
消波ボックス(C)の尾部位(C’1・C’2・C’3・C’4)も不揃いにする、消波ボックス(C)の底板(CA)横幅は側壁(CC=CD)高さより大きく、屋根板(CB)幅は底板(CA)幅より小にする、消波ボックス(C)の全長は高さの2倍以上にして安定させる、なお消波ボックス(C)の(CA)部位へ洗掘・波力破壊力に対応するため主柱杭(F)・杭(f)を地中へ打ち込みグラウトを施し強化する。
【0029】
消波ボックス(C)の側壁(CC・CD)屋根板(CB)面へ内外貫通の穴(CX)を開設して、消波ボックス(C)内外の海流出入りさせ海流圧を調整して消波ボックス(C)の破壊力を削ぐ。
【0030】
消波ボックス(C)の中間をシート張り(CG)構造の場合、底板(CA)を前後に同じ重量の鉄筋コンクリート板として、側壁(CC・CD)と屋根板(CB)をシート張りとする、前後消波ボックス(C)に同じコーナ枠を組みシートをビス・ボルトでとめる。
内外貫通穴(CX)は鉄筋コンクリート部位に同じ。
【0031】
ブロック礁(B)へさしかかる津波(A)は乗り越える(←ア1)・右曲(↑ア2)・左曲(↓ア3)へ分かれる、ブロック礁(B1・B2・B3・・・)も同様、津波(A)は、ブロック礁(B)を乗り越え点で(←ア1)・(↑ア2)・(↓ア3)方向の異なる波が共鳴合流出来ず混乱し、流れは滞り海面は上昇する、そのとき、低い側(B2)・(B3)・・・方向へ流れやすい、(B‘)・・・がわも同様作用がおきる。
【0032】
津波(A)は、消波ボックス(C)へ侵入(←ア)して回り四側面に抵抗を受けながら出口(イ←)へ、(C)外側通過の津波(A)は消波ボックス(C)通過出口(イ←)より抵抗の少ない分早い、津波(A)は内外速度の差で混乱し、津波は弱くなる。
【符号の説明】
【0033】
A 津波 ↑印は津波の押し寄せる方向
A1 ブロック礁(B)の奥開き配列
A2 消波ボックス(C)の奥開き配列
B ブロック礁 テトラポット.十字ブロック.ガレキ等の海中山積み部位
B1・B2・B3...は↑印方向右側ブロック礁
B’1・B‘2・B’3...は↑印方向左側ブロック礁
C 消波ボックス
ア←印は津波AのCへの侵入方向 イ←印は津波AのCへの侵入方向
ウ←印は直進摺る津波
←ア1印はC乗り越え直進 ↑ア2印は右曲進 ↓ア3印は左曲進
C1は(C)の底板(CA)の前方右角 C‘1はC1の出口側
C2は(C)の底板(CA)の前方左角 C‘2はC2の出口側
C3は(C)の屋根板(CB)の前方右角 C‘3はC3の出口側
C4は(C)の屋根板(CB)の前方左角 C‘4はC4の
CAはCの底板部位・CBはCの屋根板部位・CC.CDはCの側壁板部位
CF グラウト剤(モルタル等地質改良補強)
Fg2・fg2はグラウト注出口 F‘g2f’g2はグラウト配管
CG Cの中途をシート張り部位(幌型)CGAはCGのシート部位
CG1はシート張り下地枠 CG2はシート CG3はシート止めボルト
CHは(C)の尾部二股部位 CH1は(CH)の両出口
CH2は(C)の(CH)部位の屋根板(CB)へ開示の穴
CX Cの屋根面CB及びCの側面CC.CD面の調整穴
CGX CGの屋根面CGB及びCGの側面CGB.CGD面の調整穴
D 水門
D1 B・B‘の埋め立て(R〜R1・R2部位)後の両先端部位の水門
D2 C・C‘の埋め立て(r〜r1・r2部位)後の両先端部位の水門
D3 河川の水門
D4 防災建物間の津波時の水門
E 防波堤
E1 岸防波堤
F 主柱杭
f 杭
FA CのCA部位杭通し穴
FB CのCB部位杭通し穴
FGA CGの部位杭通し穴
FGB CGの部位杭通し穴
G Cの屋根部位CBへ開設の支柱(支柱杭F上位へ連結も可)
H 杭周りのガレキ・テトラ.十字ブロック
I 河川
J 医療・介護施設・学校
K 防災建物
K1 大型免震高波防災建築合同庁舎(役所.漁協.農協.保育園.老施設等)
K2 学校
K3 病院
K4 高層マンション
K5 防災住宅
L 無表示は駐車スペース
N 農地
M 山林
O 高架鉄道
O1 駅舎
P 港の防波堤
Q 港
R1 B域の一次埋立地・R2はB域の二次埋立地
r1 C域の一次埋立地・r2はC域の二次埋立地
S 桟橋
T 道路 T1は路地
U 災害後の再開発想定地 事業用地
V 災害後の住居復旧想定地
W 風車
X 海流の調整穴
Y 海底
Z 海面
ZA 高波想定の高さ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
海底へ波止めテトラポット・ガレキのブロック礁(B)を山積みへ、グラウト用配管開設のアンカー主柱杭(F)とブロック礁(B)の先端部位アンカー杭(f)複数を海底地中へ打ち込み、杭(F・f)先端部地中と海底へグラウト(地質改良補強剤)用配管開設ノズルよりグラウト抽出可能の杭とブロック礁。
【請求項2】
堅固な材質の馬蹄形同断面の長い箱形の消波ボックス(C)、津波の侵入側(ア←印)先端部位角(C1・C2・C3・C4)の凸出を不揃い、先端部位辺幅(CA・CB・CC・CD)も不揃いにする、底板CAの辺幅は屋根板CBの辺幅より短い、CCとCD辺側の幅(消波ボックスの高さ)は同等、消波ボックスの出口(イ←印)側の辺の断面は各々不統一で凸出も不揃いにする、消波ボックス(C)グラウト用配管開設の中央部位杭(F)と先端部位(消波ボックス内外)杭(f)複数を海底地中へ打ち込み、杭(F・f)先端部地中へグラウト用配管ノズルより抽出可能の杭と消波ボックス。
【請求項3】
消波ボックス(C)長手方向の中途へフレーム(CG1)を消波ボックス(C)の前部から後部へ各々接続してCB・CC・CDへビスやボルト等でボックス状シート張り(CG)、底板(CA)は堅固なものとし中央へ主柱杭を海上海中地中へ打設する、シート張り消波ボックス。
【請求項4】
消波ボックス(C)の尾部を二股(CH)にして屋根部位(CB)へ穴(CH2)開設する、消波ボックス(C)の外側を流れる津波は内部の囲われ抵抗を受けた流れる直進より早い、二股(CH)から出てくる横からの遅い流れで外側直進の流れを横押しして、混乱して津波は弱くなる、二股出口の消波ボックス。
【請求項5】
ブロック礁(B)・消波ボックス(C)複数の配列を、配列開始側一番(B・C)を沖合(津波の押し寄せるA↑側)先頭へ出す、次のブロック礁(B2)・消波ボックス(C2)を少々離し後退(港等沿岸の側へ)して開設する、次々と前者同様(B3.B4....)(C3.C4...)に開設して、津波を少しずつ弱めるブロック礁(B)と消波ボックス(C)の配列。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2013−83131(P2013−83131A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−235440(P2011−235440)
【出願日】平成23年10月11日(2011.10.11)
【出願人】(592139429)
【Fターム(参考)】