説明

防波堤

【課題】隣接する函体間の目地を容易に閉塞可能とする防波堤を提供する。
【解決手段】本防波堤1aでは、隣接する函体(ケーソン)3、3間の目地12にスラグ材10を充填するので、津波等の発生時、この目地12の部分における強大な流れを抑制することができ、ひいては、基礎マウンドの安定性を確保することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、港湾や海岸等に設置する防波堤に関するものであり、詳しくは、隣接する函体間の目地で発生する流れを抑制する防波堤に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、防波堤を設置する場合、隣接する函体(ケーソン)間には数十cmの目地が設けられるが、通常の波浪が作用する場合には、波の周期は高々20s程度であるため、目地を通過する流れの影響は小さく、堤体の安定性や背後の静穏度に影響を及ぼすことはない。しかしながら、周期が数分から数十分となる長い波は、目地を通過しやすい性質を持っている。また、水面から底面までの流速分布が一様となり、しかも、目地を通過する流れは縮流されるために、大きな津波が作用したときには目地において強大な流れが発生し、その流れにより堤体を支持する基礎マウンドの安定性に影響を及ぼすようになる。
【0003】
このために、隣接する函体間の目地を閉塞して、この目地の部分に縮流効果による強大な流れを発生させないようにして基礎マウンドの安定性を確保する必要がある。
【0004】
そこで、特許文献1には、隣接するケーソン側壁面の対向する面の一部を切削し、前記ケーソンの高さ方向に沿って形成されたフィルタ材収容孔と、該フィルタ収容孔内に収容され、内部に充填された中詰め材により、外周面の一部を前記ケーソン側壁面に密着させ、前記隣接するケーソンの目地を閉塞する筒状フィルタ材とを備えた既設ケーソン護岸工の目地閉塞構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−132064号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に係る目地閉塞構造では、透水性の材料である不織布からなる筒状フィルタ材および中詰め材として粒径1cm〜2cmの川砂利等の石材が採用されている。これらの目地閉塞材の透水係数のオーダーは、10−0cm/sであり、津波のような周期の長い波は容易にこれを通過し、堤体背後に到達する。すなわち、これらの目地閉塞材では、目地を通過する流れを抑制することは困難であり、意図する効果を得られないため採用することはできない。
【0007】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、隣接する函体間の目地を通過する流れを容易にかつ確実に遮断可能とする防波堤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明は、基礎マウンド上に函体が複数配列されて構成される防波堤であって、隣接する函体間の目地にスラグ材を充填することを特徴とするものである。
請求項1の発明では、隣接する函体間の目地に充填されたスラグ材は、施工初期は変形自在であり石材等と同様の挙動となるので、施工初期の各函体及び基礎マウンドの僅かな変形に追従することができる。その後、スラグ材は、水と反応して膨張し、時間の経過と共に硬化して固化体となる性質を有するため、目地における新たな隙間の発生や隙間の拡大化を防止することができる。また、スラグ材の、固化後の透水係数のオーダーは、10−2cm/sであり、通常の石材に比べて2オーダー小さくなるため、津波のような周期の長い波浪に対しても十分に流れを遮断することができ、隣接する函体間の目地における水の流れを最大限抑制することができる。
【0009】
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明において、前記スラグ材は、柔軟性を有する網状の袋体内に充填されることを特徴とするものである。
請求項2の発明では、隣接する函体間の目地にスラグ材を充填する際の作業を簡素化することができる。
【0010】
請求項3に記載した発明は、請求項1または2に記載した発明において、隣接する函体の対向面に上面視における凹部をそれぞれ設け、各凹部内に前記スラグ材を充填することを特徴とするものである。
請求項4に記載した発明は、請求項3に記載した発明において、隣接する函体に設けた各凹部内と外部との連通を遮断する流出規制板が配置されることを特徴とするものである。
請求項3及び4の発明では、施工時、スラグ材が目地(各凹部内)から外部に流出するのを抑制することができ、施工時の安定性を確保することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の防波堤によれば、スラグ材の性質を利用することで、隣接する函体間の目地を容易に閉塞することが可能になり、津波等の発生時、この目地の部分における強大な流れを抑制することができ、ひいては、基礎マウンドの安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態に係る防波堤の平面図である。
【図2】図2は、本発明の第1の実施形態に係る防波堤の正面図である。
【図3】図3は、図1のA−A線に沿う断面図である。
【図4】図4は、多量のスラグ材が充填された袋体の斜視図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施形態に係る防波堤の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための形態を図1〜図5に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の第1の実施形態に係る防波堤1aを図1〜図4に基づいて説明する。
該第1の実施形態に係る防波堤1aは、図1及び図2に示すように、波浪方向と直交する方向に延びる基礎マウンド2と、該基礎マウンド2上に複数配列される、ケーソンとしての函体3とから構成される。なお、各函体3内には、石材等の中詰め材が充填される。また、隣接する函体3の対向面のそれぞれに上面視における凹部4aが形成される。隣接する函体3、3の各凹部4a、4a内には、各凹部4a、4a内と外部との連通を遮断するように流出規制板6が一対備えられる。詳しくは、流出規制板6は、隣接する函体3間の各凹部4aを形成する、沖側の各壁部5、5の内側の面にそれぞれ当接するように、また、各凹部4aを形成する、陸側の各壁部5、5の内側の面にそれぞれ当接するように一対設けられる。これにより、隣接する函体3間の目地12には、各凹部4aと各流出規制板6とで囲まれる空間7が形成される。
【0014】
図4に示すスラグ材10は、転炉系製鋼スラグ材が使用される。該転炉系製鋼スラグ材10は、溶銑の精錬工程で生成される粒状の副産物である。転炉系製鋼スラグ材10の主な化学成分は、石灰、二酸化ケイ素、酸化鉄等であり、特に、水硬性、膨張性等の性質を有し、水と反応する前においては外力によって僅かに変形する性質を有し、水と反応して膨張した後は、時間の経過に伴って硬化して固化体となる性質を有している。また、スラグ材10は、透水性として、透水係数のオーダーから津波程度の周期を有する波に対しては、ほぼ流れを遮断して、一方、さらに周期の長い潮汐のような波に対しては十分に通水させる性質を有するものである。すなわち、防災対象となるような津波や台風時等の波に対しては遮水性を有し、環境上の潮汐のような波に対しては通水性を有することになる。
なお、本実施の形態では、スラグ材10は、製鋼スラグ材の分類となる転炉系製鋼スラグ材が採用されているが、その他のスラグ材10、例えば、溶融スラグ材の分類となる水砕スラグ材等を採用することもできる。
【0015】
図4に示すように、多量のスラグ材10が網状の袋体11内に充填される。該袋体11は、その材質として再生ポリエステル繊維が使用されており柔軟性に富む。袋体11には、内部にスラグ材10を充填した後吊り上げることが可能になるように吊りロープ(図示略)が備えられている。袋体11の編み目ピッチは、内部のスラグ材10が抜け出ない程度の適宜ピッチが採用される。また、袋体11は、スラグ材10により局所的に破断された場合でも、その箇所から破断が広がらない性質を有している。
【0016】
そして、図1及び図3に示すように、多量のスラグ材10が充填された複数の袋体11を、隣接する函体3間の目地12に設けた空間7に、基礎マウンド2上から積み重ねる。その後、施工初期に各函体3及び基礎マウンド2が僅かに変形した場合でも、スラグ材10は各函体3及び基礎マウンド2の僅かな変形に追従するようになる。その後、スラグ材10は、水と反応することにより膨張するので、各スラグ材10間の隙間が閉塞され、さらには、施工時にスラグ材10が充填された各袋体11間に僅かな隙間が存在していた場合でも、その隙間を埋めることが可能となる。その後、時間の経過と共にスラグ材10が硬化して固化体となりその状態が維持されて、各函体3間の目地12が長期的に閉塞される。そこで、各流出規制板6は放置したままとなる。
なお、複数種類の大きさの袋体11を用意し、それら各袋体11に多量のスラグ材10を充填しておき、隣接する函体3間の目地12に設けた空間7に、複数種類の大きさの袋体11を互い密着するように積み重ねるようにしてもよい。
【0017】
以上説明したように、第1の実施形態に係る防波堤1aでは、隣接する函体3間の目地12に備えた、各凹部4aと各流出規制板6とで囲まれる空間7に、多量のスラグ材10を充填した複数の袋体11を積み重ねる。その際、施工初期においては、スラグ材10は変形自在な性質を有するために、各函体3及び基礎マウンド2が僅かに変形した場合でも、各函体3及び基礎マウンド2の僅かな変形に追従することができる。その後は、スラグ材10は水と反応することにより膨張するので、各スラグ材10が互いに密着すると共に、空間7内での新たな隙間の発生や隙間の拡大化を抑制することができる。さらに、その後は、時間の経過と共にスラグ材10が硬化して固化体となりその状態が維持されるので、長期的に隣接する函体3間の目地12を閉塞することができる。
【0018】
このように、スラグ材10により隣接する函体3間の目地12が長期的に閉塞されるので、津波等の発生時、目地12の部分における強大な流れを抑制でき、ひいては、基礎マウンド2の安定性を確保することが可能になる。しかも、隣接する函体3間の目地12を閉塞するためにスラグ材10を使用するので、その性質により作業が煩雑とならず効率的に作業を行うことができる。しかも、スラグ材10は、上述したように、透水性として、津波や台風時等の波に対しては遮水性を有し、潮汐のような波に対しては通水性を有するので、函体3間の目地12に充填する部材として防災及び環境上最適である。
【0019】
また、第1の実施形態に係る防波堤1aでは、隣接する函体3間の目地12に、各凹部4aと各流出規制板6とで囲まれる空間7を形成し、該空間7にスラグ材10が充填された袋体11を積み重ねるように構成したので、施工時、袋体11、あるいは内部のスラグ材10が各凹部4a内から外部に流出するのを防止することができ、目地12を容易に閉塞することができる。
なお、第1の実施形態に係る防波堤1aでは、各凹部4a、4a内に、各凹部4a、4a内と外部との連通を遮断するように流出規制板6を一対備えているが、該各流出規制板6は、施工初期の安定性確保のために採用したもので、必ずしも必要としない。
【0020】
次に、第2の実施形態に係る防波堤1bを図5に基づいて説明する。
第2の実施形態に係る防波堤1bを説明する際には、第1の実施形態に係る防波堤1aとの相違点のみを説明する。
第2の実施形態に係る防波堤1bでは、隣接する函体3の対向面に設けた凹部4bの底部の波浪方向に沿う長さが、第1の実施形態に係る防波堤の隣接する函体3の対向面に設けた凹部4aの底部の波浪方向に沿う長さより相当短く形成される。また、第2の実施形態に係る防波堤1bでは、第1の実施形態に係る防波堤1aにて採用された各流出規制板6は採用されない。
【0021】
そして、第2の実施形態に係る防波堤1bでは、多量のスラグ材10が充填された複数の袋体11を、隣接する函体3間の各凹部4b、4b内に、互い密着するように積み重ねることで、各函体3間の目地12を容易に閉塞することができる。この結果、津波等の発生時、目地12の部分における強大な流れを抑制でき、ひいては、基礎マウンド2の安定性を確保することが可能になる。
【0022】
以上説明したように、本実施の第1及び第2の実施形態に係る防波堤1a、1bでは、スラグ材10の性質を効果的に利用することで、隣接する函体3間の目地12を容易に閉塞することが可能になり、しかも、その作業を簡素化することができる。
なお、第1及び第2の実施形態に係る防波堤1a、1bでは、基本的に、凹部4a、4bの底部の波浪方向に沿う長さが相違しているが、目地12の部分における流れを抑制する遮水機能としては、大きな津波等による波を考慮するならば、凹部4aの底部の波浪方向に沿う長さが長く設定された第1の実施形態に係る防波堤1aが適していると考えられる。
【0023】
また、上述した本発明の第1及び第2の実施形態に係る防波堤1a、1bでは、作業の簡素化を図るために、多量のスラグ材10を袋体11に充填し、その袋体11を隣接する函体3間の目地12に積み重ねたが、多量のスラグ材10を直接目地12に充填するようにしてもよい。また、既設の防波堤の隣接する函体3、3間の目地12にスラグ材10を充填して、目地12を閉塞することも可能である。
【符号の説明】
【0024】
1a、1b 防波堤,2 基礎マウンド,3 函体(ケーソン),4a、4b 凹部,6 流出規制板,7 空間,10 スラグ材,11 袋体,12 目地

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基礎マウンド上に函体が複数配列されて構成される防波堤であって、
隣接する函体間の目地にスラグ材を充填することを特徴とする防波堤。
【請求項2】
前記スラグ材は、柔軟性を有する網状の袋体内に充填されることを特徴とする請求項1に記載の防波堤。
【請求項3】
隣接する函体の対向面に上面視における凹部をそれぞれ設け、各凹部内に前記スラグ材を充填することを特徴とする請求項1または2に記載の防波堤。
【請求項4】
隣接する函体に設けた各凹部内と外部との連通を遮断する流出規制板が配置されることを特徴とする請求項3に記載の防波堤。

【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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