JP2000204528A - 天端被覆ブロック型ケ―ソン消波構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ケーソン護岸等において、消波工およびケーソ
ンの体積を大幅に低減してコストダウンを図り、しかも
スリット構造のような複雑な構造とすることなく所要の
越波性能が得られるようにする。 【解決手段】陸側に設置されるケーソン１と、沖側に設
置される消波工２からなるケーソン消波構造物であり、
ケーソン上部の陸側に後退パラペット４を設置し、消波
工の消波ブロック５をケーソン１の天端上に連続的に被
覆すると共に、ケーソン１の天端を覆う消波ブロック５
は複数層積みとし、天端幅の大きい消波ブロック５で打
ち込み波を減勢し、消波性能および越波低減効果を向上
させ、天端を下げ、消波工・ケーソンの体積を低減す
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、主として、背後に
重要な産業施設（発電所など）のある護岸や、外洋性の
海域に面しながらも消波工の天端を低くして景観に配慮
が必要とされる護岸に適用されるケーソン消波構造物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の堤体と消波工からなる消波ブロッ
ク被覆混成型の防波堤や護岸は、施工実績が多いもの
の、堤体の沖側に消波ブロックがうずたかく積まれ、景
観を損なうだけでなく、護岸の場合には背後の空間の利
用に制約がともない、また消波ブロックとケーソンの体
積が増大し、経済的な面でも問題が指摘されていた。

【０００３】そこで、ケーソン本体の沖側前方にスリッ
ト構造を設け、このスリット構造とケーソン本体との間
に遊水部を設けたり、あるいは巨大な波返しを付けるこ
となどで、消波ブロックを使用しない構造とした消波堤
がいくつか提案・開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなスリット付き（通水孔を設けたものも含む）の消
波構造物は、ケーソン製作が複雑となり、波浪に対する
安定性を確保するためケーソンが大断面になる。また、
製作ヤードから曳航して現地で沈設・据付けする際に浮
体としての姿勢制御が難しいこと、遊水部の大きさと関
連して、実際の波浪条件に対してスリットや通水孔の寸
法を設計的に決めることが難しい（効かない周期が存在
する）ことなどの課題がある。また、巨大な波返しを付
けた場合にも、波浪に対する安定性を確保するためケー
ソンが大断面となり、コンクリートも膨大な量となり、
コストがかかるなどの課題がある。

【０００５】本発明は、前述のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、消波工およびケーソン
の体積を低減してコストダウンを図ることができ、しか
もスリット構造のような複雑な構造とすることなく所要
の越波性能を得ることのできる天端被覆ブロック型ケー
ソン消波構造物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに、陸側に設置されるケーソン１と、沖側に設置され
る消波工２からなるケーソン消波構造物であり、ケーソ
ン上部の陸側に後退パラペット４を立設し、前記消波工
２の消波ブロック５を前記ケーソン１の天端上に連続的
に配設すると共に、ケーソン１の天端を覆う消波ブロッ
ク５は複数層積みとしたことを特徴とする天端被覆ブロ
ック型ケーソン消波構造物である。ケーソン１の天端上
に配設される消波ブロック５は、ケーソン幅方向に４個
並びで、かつ２層積みとするのが好ましい。

【０００７】以上のような構成において、消波工の消波
ブロックがケーソンの沖側前面から後退パラペットにか
けて複数層積みで配設され、これら天端幅の大きい消波
ブロックにより打ち込み波が減勢され、跳波を十分に抑
えることができ、良好な消波性能・越波低減効果を得る
ことができる。従来型と同一消波ブロック量条件では、
さらに消波性能および越波低減効果を向上させることが
できる。これにより、天端を下げることができ、また消
波工をケーソンの上部まで設置するため、消波ブロック
量、ケーソン体積および捨石マウンド幅を減少させるこ
とができ、コストダウンを図ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。図１は本発明をケーソン護岸に
適用した例である。図１において、本発明の天端被覆ブ
ロック型護岸は、主として、ケーソン１と、消波工２
と、捨石マウンド３から構成され、ケーソン１の上部の
陸側に後退パラペット４を一体的に立設し、消波工２の
消波ブロック５をケーソン１の天端にまで連続して配設
し、ケーソン１の天端を消波ブロック５で被覆する。

【０００９】ケーソン１の天端上から海側の消波工２の
上部まで配設される消波ブロック５の設置数について
は、一般的に用いられる大きさの消波ブロックの場合、
以下に示す理由から、ケーソン幅方向に４個並びで、２
層積みが最も良い。

【００１０】消波ブロック５がケーソン幅方向に３個並
びでは、ケーソン１の前面と消波工２の上部前面までの
距離が小さくなり、消波ブロックが波で不安定となり、
また５個並びでは、コストアップになるため、４個並び
が最も適している。図２に示すのは、天端被覆ブロック
型護岸のケーソン所要幅と消波ブロック天端幅の関係を
示すグラフであり、４個並びが最も適していることがわ
かる。

【００１１】消波工ブロック５が１層積みの場合には、
図９に示すように、海側の消波ブロック５が不安定とな
り、また後退パラペット位置の跳波が大きくなり波力
（衝撃波力）が大となるため、さらに３層以上では、ケ
ーソン一般部の天端を下げることになり、施工時の安定
性や稼動率が悪くなり、またコストアップとなるため、
２層積みが最もよい。

【００１２】以上のような構成の天端被覆ブロック型護
岸と、従来型の消波ブロック被覆型護岸・拡福ブロック
型護岸・上部遊水池型護岸とを比較した結果を図３およ
び図４に示す。

【００１３】図３は、消波ブロック量と越波流量の関係
を示すグラフであり、本発明の天端被覆ブロック型護岸
（天端４個並び、２層積み）の場合、他の型式に比べ
て、少ない消波ブロック量で良好な越波性能が得られる
ことがわかる。

【００１４】また、図４に示すように、本発明の天端被
覆ブロック型護岸（天端４個並び、２層積み）の場合、
従来型の消波ブロック被覆型護岸に比べて所要天端高さ
を低くすることができる。跳波レベルについては、上部
遊水池型護岸の場合、遊水池に長周期の波が打ち込む
と、遊水池で減勢されずに後退パラペットに打ち込むた
め、跳波が大きくなるが、本発明の天端被覆ブロック型
護岸の場合、ケーソン天端上の消波ブロックで打ち込み
波が減勢され、跳波が充分に抑制される。

【００１５】さらに、本発明の天端被覆ブロック型護岸
の場合、天端を下げることができ、また消波工をケーソ
ンの上部にまで設置するため、消波ブロック量・ケーソ
ン体積を低減し、さらに捨石マウンド幅を小さくするこ
とができる。

【００１６】次に、図５、図６に示すのは、ケーソン１
の上部に消波ブロック５を設置することによる性能の欠
点を補うための処置の例である。図５は、ケーソン１の
上部工天端部に排水溝１０を設けた例である。水理模型
実験によると、後退パラペット４の前面の空間に作用し
た波による水位が上昇したまま下がりきらないうちに、
次の波が作用すると越波が生じやすいことを確認してい
る。従って、ケーソン一般部の天端上の水位を速やかに
下げる構造とし、ケーソン１の天端部に、沖側に傾斜し
て排水を促進し得る排水溝１０を一定間隔で配設する。
排水溝１０の平面形状はラッパ形とすると、沖側への排
水がより促進される。なお、設計上の観点から、後退パ
ラペット４の海側の付け根部には、ハンチ１１を設ける
のが好ましい。

【００１７】図６は、ケーソン１の天端に設置する消波
ブロック５および後退パラペット４に接する消波ブロッ
ク５の脚に柔軟性のあるキャップ１２をかぶせ、あるい
はマット１２を配置する例である。このようなキャップ
等により、消波ブロック５とケーソン１の一般部天端
との間の接触面積を増大させ、摩擦係数を増大させるこ
とで消波ブロックのずれを緩和する、消波ブロック５
が波により振動あるいは転動し、後退パラペット４の壁
面に消波ブロック５の脚が当たる際の局所的な接触圧を
緩和する、ケーソン１の一般部天端に消波ブロック５
を積む場合、施工精度によっては後退パラペット４との
隙間が大きくなり、壁面に沿っての跳波・飛沫が上昇し
やすくなるが、これに対してブロック脚に配設したマッ
トが波の遡上を減勢する。

【００１８】なお、以上はケーソン護岸について説明し
たが、これに限らず海岸堤防や防波堤などにも本発明を
適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】前述の通り、本発明は、ケーソン上部の
陸側に後退パラペットを設置し、消波工の消波ブロック
をケーソンの天端上に連続的に被覆すると共に、ケーソ
ンの天端を覆う消波ブロックは複数層積みとしたため、
水理性能面・設計面・施工面・コスト面において、従来
型や比較例と比べて、次のような効果を得ることができ
る。 ［比較対象］ 従来型Ａ：消波ブロック被覆型（従来型） 後退パラペット型Ｂ：ケーソン一般部の天端上に消波ブ
ロックを置かない形式 直立消波護岸Ｃ：ケーソン内部にスリットを設けた護岸
形式 (1) ［水理面］構造物天端の幅の広い消波ブロックの打
ち込み波減勢作用により、同一消波ブロック量条件で従
来型Ａよりも効率的な形状となっており、消波性能・越
波低減効果が高い（図７(a) 、図３参照）。また、他の
スリットや突起を利用した直立消波護岸Ｃと比較して、
跳波高や飛沫の発生量が少なく、護岸としての機能を維
持できる。

【００２０】(2) ［コスト面］上記(1) から、従来型Ａ
よりも天端を下げることができ、また消波工をケーソン
の上部まで設置できるため、消波ブロック量・ケーソン
体積を減少させることができ、コストダウンを図ること
ができる（図７(a) 、図４参照）。

【００２１】(3) ［コスト面］天端を下げることがで
き、またケーソン上に消波ブロックを設置するため、従
来型Ａよりも捨石マウンド幅を小さくすることができ、
コストダウンを図ることができる。（図７(a) 、図４参
照）。

【００２２】(4) ［景観面］所要天端高を従来型Ａより
も小さくすることができ、景観性が向上する（図７(a)
参照）。 (5) ［水理面］潮位変動に対しても、従来型Ａと同等
に、消波ブロックを使わない直立消波護岸Ｃの形状と比
較して対応レベルが大きい（図７(a) 参照）。

【００２３】(6) ［水理面・設計面］図７(b) に示すよ
うに、波の周期変化に対しても、従来型Ａと同様に、あ
る周期で同調し、極端な水理性能の低下を引き起こすよ
うな特異的な現象がなく、水理性能が素直で比較的設計
しやすい。

【００２４】(7) ［水理面］図８に示すように、波の入
射角の変動に対して、天端幅が大きい効果により、進入
波の消波ブロック通過距離が長くなるため、従来型より
も越波低減効果が大きいと期待できる。また、波の多方
向性による集中波の作用に対しても、従来型Ａや他の直
立消波護岸Ｃと比較して越波低減効果が大きいと期待で
きる。

【００２５】(8) ［水理面・設計面］図９に示すよう
に、ケーソン一般部の天端に消波ブロックを２層積みと
することにより、消波ブロックを１層積みとしたもの比
較して、消波ブロックの安定性の向上と、後退パラペッ
トへの衝撃力をかなり緩和することができる。

【００２６】(9) ［設計面・コスト面］図１０に示すよ
うに、長周期の設計波に対して、後退パラペット型Ｂが
波力位相差効果により波力低減を得るためには、後退パ
ラペットをケーソン沖側からかなり離して設置すること
になる。これは、ケーソンの幅が増大し、コストの増大
を招く。これに対して、天端被覆ブロック型では、後退
パラペットの位置をそれほどセットバックせずにケーソ
ン幅を縮小することが可能である。

【００２７】(10)［施工面］ケーソン一般部の天端上に
消波ブロックを設置するため、図１１(a) に示すよう
に、重機と消波ブロック設置位置までの平均距離が従来
型Ａよりも短くなり、陸上側からの施工割合が大きくな
ることで、稼動率の面でやや有利となる。

【００２８】(11)［設計面・施工面］図１１(b) に示す
単純な後退パラペット型Ｂと比較して、後退パラペット
４を波返し形状とする必要がないため、型枠や配筋作業
が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の天端被覆ブロック型護岸の一例を示す
断面図である。

【図２】本発明の天端被覆ブロック型護岸のケーソン所
要幅と消波ブック天端幅の関係を示すグラフである。

【図３】消波ブロック量と越波流量の関係を、本発明と
従来型・比較例とで比較したグラフである。

【図４】本発明と従来型・比較型の水理性能および数量
を比較した図表である。

【図５】本発明におけるケーソンに排水溝を設けた例を
示す、(a) は断面図、(b) は正面図である。

【図６】本発明における消波ブロックの緩衝用マット等
を設けた例を示す、(a) は断面図、(b) は正面図であ
る。

【図７】(a) は本発明と従来型の大きさ等を比較した概
略断面図、(b) は本発明と従来型等の水理性能を比較し
たグラフである。

【図８】本発明と従来型の越波低減効果を比較した、
(a) は平面図、(b) は断面図、(c) はグラフである。

【図９】本発明における消波ブロック１層積みと２層積
みを比較した断面図である。

【図１０】後退パラペット型におけるセットバックを示
す断面図およびグラフである。

【図１１】(a) は本発明における消波ブロックの設置状
況を示す平面図、(b) は後退パラペット型の後退パラペ
ットの形状を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ケーソン ２…消波工 ３…捨石マウンド ４…後退パラペット ５…消波ブロック １０…排水溝 １１…ハンチ １２…キャップまたはマット

フロントページの続き (72)発明者 池谷 毅 東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 岩瀬 浩二 東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 木下 勲 北海道札幌市中央区北三条西３丁目１番地 ４号 鹿島建設株式会社札幌支店内 (72)発明者 岩村 栄世 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 岡本 二郎 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 永富 政司 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 湯浅 健二 北海道札幌市中央区北１条東３丁目１番地 北電興業株式会社内 (72)発明者 能登谷 勇人 北海道札幌市中央区北１条東３丁目１番地 北電興業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D018 BA12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陸側に設置されるケーソンと、沖側に設
   置される消波工からなるケーソン消波構造物であり、ケ
   ーソン上部の陸側に後退パラペットを立設し、前記消波
   工の消波ブロックを前記ケーソンの天端上に連続的に配
   設すると共に、ケーソンの天端を覆う消波ブロックは複
   数層積みとしたことを特徴とする天端被覆ブロック型ケ
   ーソン消波構造物。