JP3643816B2 - 消波堤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消波堤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沿岸海域の静穏化を図るものとして、例えば、図６や特開平９−２４２０４４号公報に示すような略中空六面体の消波ブロック４０をマウンド５０に複数列にわたって配置した人工リーフや消波堤（図７参照）等が提案されている。なお、人工リーフや消波堤は、略中空六面体の消波ブロック４０に限らず、図８に示すように、略中空四面体の消波ブロック４０を積み重ねることによっても構築することができる。いずれにしても、これらは、押し寄せる波を砕波することにより、波エネルギーを低減するものである。
また、波エネルギーの低減効果を高めるため、特開２００１−３３６１３２号公報には、天端を開放し、その天端にスリット板を設けた海岸構造物が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、海岸構造物の天端が平坦である場合には、たとえその天端に開口部が設けられていても、波が開口部の正面から入り込まない限り、波を海岸構造物内部へ導くことは困難であり、波エネルギーの低減効果が小さかった。
また、海岸構造物の天端が平坦であると、波が海岸構造物の天端に直接ぶつかるので衝撃は大きく、その衝撃に耐え得るために海岸構造物の構造を強化する必要があった。
さらに、海岸構造物の沖側に面する部分に波に直面する壁がない場合、長周期の波が押し寄せた場合には、波エネルギーの低減効果が小さかった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、波エネルギーの低減効果が大きくて、構造を強化する必要がなく、長周期の波にも大きな低減効果を発揮する消波堤を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば、図１〜図５に示すように、底となる底部２と、この底部２に連続し、互いに平行で開口部３ａ，４ａが形成された第１壁部３及び第２壁部４と、第１壁部３及び第２壁部４に連続する天井部１とを備える消波ブロック１０を、第１壁部３を沖側、第２壁部４を岸側に向けて海中に複数連続して設置した消波堤１００であって、前記天井部１を、前記第１壁部３側が高く、前記第２壁部４側が低い傾斜面に形成し、前記第１壁部３の開口部３ａを、少なくとも一部が前記第２壁部４上端における天井部１よりも高くなるよう形成し、前記消波ブロック１０を、前記第１壁部３が水面に対して略直角となるように設置したことを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、第１壁部の上端を乗り越えた水流は、傾斜面とされた天井部に沿って流れるため、岸に向かう水流の向きを変えることができる。ここで、消波ブロックを連続して複数設置して消波堤を構築した際には、天井部が岸側に隣接する消波ブロックの第１壁部の開口部へスムーズに水流を導くことができるので、水流のエネルギーの低減効果を大きくできる。さらに、第１壁部を乗り越えた水流は天井部に直接ぶつかることがなくなり、その衝撃に耐え得るために消波ブロックの構造を強化する必要がなくなる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１に記載の消波堤１００において、最も沖側に設置される消波ブロック１１における第１壁部３の開口部３ａ上方の壁面を、他の消波ブロック１０における開口部３ａ上方の壁面よりも広く形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、開口部の上部の壁面部の存在により、水流が第１壁部とぶつかる面が広くなるので、水流のエネルギーを大きく低減できる。ここで、消波堤を構築する際に、壁面部を有する消波ブロックを最も沖側に設置すれば、水流が消波堤に侵入する前に多くのエネルギー低減できる。さらに、壁面部の部分で波の周期を乱すことができるので、たとえ長周期の波が押し寄せても容易に砕波され、その波エネルギーを確実に低減できる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、例えば、図１〜図５に示すように、請求項１又は２に記載の消波堤１００において、前記第２壁部４の下端部に、互いに離間する複数の脚部６を設け、前記第１壁部３の下端縁に、前記第２壁部４の下端縁と前記脚部６とによって囲まれる空間８に嵌め込み可能な凸部７を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、消波堤を構築する際に、ある消波ブロックの凸部と他の消波ブロックの凹部とを嵌合させて接続することができる。よって、水中での消波堤の設置作業を容易にすることができる。さらに、消波堤の転倒やずれの原因となる鉛直上向きの揚圧力が消波堤に作用した場合、沖側に隣接する消波堤がその重量で揚圧力の作用した消波堤を抑え込むことができるので、消波堤の安定性を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態の一例について詳細に説明する。
最初に、海岸構造物の構成について説明する。
図１〜図５に示すように、海岸構造物としての消波ブロック１０は、沖から押し寄せる波の波エネルギーを低減するものであり、例えば、六面体に形成され、図２に示すように、天井部としての上面部１、底部としての下面部２、第１壁部としての前面部３、第２壁部としての後面部４、側面部５、脚部６、凸部７、凹部８等を備えており、コンクリートで一体に形成されている。
【００１４】
上面部１は、正面視長方形の壁状に形成されており、前面部３側が高く、後面部４側が低い傾斜面とされている。なお、この傾斜角は、沖からの波が上面部１に入射する角度とほぼ等しくされている。また、上面部１は、前面部３、後面部４、側面部５の上端縁と接続されるように形成され、下面部２の上方に位置している。
【００１５】
下面部２は、海底に構築されたマウンド２０に着底される部分であり、正面視長方形の壁状に形成されている。また、下面部２からは、沖側の側縁から前面部３が下面部２に対してほぼ直角に立ち上げられ、岸側の側縁から後面部４が下面部２に対してほぼ直角に立ち上げられ、残りの両側縁から側面部５が下面部２に対してほぼ直角に立ち上げられている。また、下面部２には、消波ブロック１０内部への土砂の堆積防止と消波ブロック１０内外の水の流れを確保するための開口部２ａが形成されている。
【００１６】
前面部３は、下面部２の沖側の側縁から立て起こされたものであり、沖側に面するように設置されている。また、前面部３のほぼ全域にわたって、波を消波ブロック１０内部に導くための開口部３ａが形成されている。
【００１７】
後面部４は、下面部２の岸側の側縁から立て起こされたものであり、岸側に面するように設置されている。また、後面部４には、消波ブロック１０内部に導かれた波の流通を確保するための開口部４ａが形成されている。なお、後面部４は、前面部３より低く形成されており、この高さの差が上面部１の傾斜を生じさせる。
【００１８】
側面部５は、上面部１、下面部２、前面部３、後面部４のそれぞれに連続するように形成されており、消波ブロック１０内部への土砂の堆積防止と消波ブロック１０内外の水の流れを確保するための開口部５ａが形成されている。
脚部６は、下面部２の裏面の四隅に形成されており、消波ブロック１０内部への土砂の堆積防止と消波ブロック１０内外の水の流れを確保している。
【００１９】
凸部７は、図４に示すように、前面部３の下端部に形成されており、前面部３より沖側の外部へ突出するように形成されている。
凹部８は、図５に示すように、後面部４の下端部に形成されており、後面部４の下端縁と岸側の脚部６とによって囲まれる空間を利用したものである。また、凹部８は、凸部７と対応する形状、すなわち、凸部７の嵌め込みが可能な形状とされている。
【００２０】
また、図１に示すように、複数の消波ブロック１０を海底に構築されたマウンド２０に設置する際に、最も沖側に設置される消波ブロックとして、壁付き消波ブロック１１が用いられる。
この壁付き消波ブロック１１は、前面部３以外の構成は消波ブロック１０と同様であるため、前面部３のみについて説明する。
図３に示すように、前面部３は、下部に開口部３ａが形成され、上部に壁面部３ｂが設けられている。この壁面部３ｂを設けることにより、波の砕波を助長することができるようになっている。また、前面部３全面を壁面部３ｂとせず、下端寄りに開口部３ａを形成することにより、消波ブロック１０内部に波を導くことが可能となるほか、消波ブロック１１内部への土砂の堆積防止と消波ブロック１１内の波の流通を確保することができる。
【００２１】
複数の消波ブロック１０を海中に設置して消波堤１００を構築するには、図１に示すように、まず、海底面に、クラッシャーランを敷きつめる。次いで、クラッシャーラン上に捨石を行い、マウンド２０を構築する。次いで、消波ブロック１０を岸側からマウンド２０上に設置していく。この時、設置する消波ブロック１０の凹部８を岸側に隣接する設置済みの凸部７上に嵌め込むように設置していく。ここで、最も沖側の列には、壁付き消波ブロック１１を設置する。なお、波の進行方向に対して直交する方向、すなわち、図１における紙面の手前側から奥側に向けても消波ブロック１０を設置していく。消波ブロック１０の設置完了後、消波ブロック１０の周囲およびマウンド２０上に、マウンド２０の洗掘や消波ブロック１０のずれを防止する被覆石を敷きつめる。以上の手順により、沖側と岸側との間にわたり、複数の消波ブロック１０が連続して設置され、消波堤１００が構築される。
なお、消波ブロック１０は、マウンド２０上の岸側寄りに設置される。これは、消波ブロック１０に波が到達する前にマウンド２０で波エネルギーを低減させることをねらったものである。
【００２２】
次に、消波ブロック１０，１１の作用について説明する。
沖から波が押し寄せると、まず、マウンド２０で波エネルギーが低減される。続いて、波が壁付き消波ブロック１１の壁面部３ｂに衝突し、波が砕波される。砕波された波は、その一部が壁付き消波ブロック１１の前面部３を乗り越えて進み、岸側に隣接する消波ブロック１０の開口部３ａから消波ブロック１０内部に導かれる。消波ブロック１０内に入った波は、鉛直方向への擾乱によって大部分の波エネルギーを失い、消波される。一方、開口部３ａを乗り越えた波は、さらに岸側の消波ブロック１０によって、その一部が開口部３ａから岸側に隣接する消波ブロック１０の内部に導かれる。波は、岸側の消波ブロック１０に進むにつれて波エネルギーが低減されていき、やがて消波される。
【００２３】
本実施の形態の消波ブロック１０によれば、前面部３の上端を乗り越えた波は、上面部１に沿って流れ、岸に向かう水流の向きを変えることができる。この消波ブロック１０により消波堤１００を構築すると、岸側に隣接する消波ブロック１０の前面部３の開口部３ａからその消波ブロック１０の内部へスムーズに導かれる。この消波ブロック１０の内部へ導かれた波は、後面部４の開口部４ａから流出しようとするが、岸から沖に向かって戻る返り波や傾斜した上面部１の存在によって鉛直方向の擾乱が引き起こされ、エネルギーが大きく低減される。
【００２４】
一方、前面部３の開口部３ａから消波ブロック１０の内部に導かれた波も同様に鉛直方向の擾乱によってエネルギーが低減される。よって、消波ブロック１０に押し寄せた波は、前面部３を乗り越えるか否かにかかわらず、消波ブロック１０の内部に導かれるので、鉛直方向の擾乱により、波エネルギーを大きく低減することができる。また、前面部３を乗り越えた波は上面部１に直接ぶつかることがなくなり、その衝撃に耐え得るために消波ブロック１０の構造を強化する必要がなくなる。
【００２５】
また、前面部３の壁面部３ｂの存在により、波が前面部３とぶつかる面が広くなるので、波エネルギーを大きく低減できる。ここで、例えば、消波堤１００を構築する際に、壁面部３ｂを有する消波ブロック１０を最も沖側に設置すれば、波が消波堤１００に侵入する前に多くの波エネルギー低減できる。さらに、壁面部３ｂの部分で波の周期を乱すことができるので、たとえ長周期の波が押し寄せても容易に砕波され、その波エネルギーを確実に低減できる。
【００２６】
さらには、消波堤１００を構築する際に、消波ブロック１０の凸部７と隣接する消波ブロック１０の凹部８とを嵌合させて接続することができる。よって、水中での消波ブロック１０の設置作業を容易にすることができる。また、消波ブロック１０の転倒やずれの原因となる鉛直上向きの揚圧力が消波ブロック１０に作用した場合、沖側に隣接する消波ブロック１０がその重量で揚圧力の作用した海岸構造物を抑え込むことができるので、消波ブロック１０の安定性を向上できる。
【００２７】
また、消波ブロック１０によって消波されることにより、岸側の水位の上昇量は小さくなるので、岸側から沖側へ戻る流れが小さく、マウンド２０の侵食を防止できる。
【００２８】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、消波ブロックは、六面体である必要はなく、八面体や十面体等でもよい。また、上面部が曲面に形成されていてもよい。さらに、消波ブロックの設置数も任意であって、海域の波浪条件に応じて変更可能である。その他、各構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で設計変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、水流のエネルギーを大きく低減することができる。また、消波ブロックの構造を強化する必要がなくなる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、水流のエネルギーの低減を助長することができる。さらに、長周期の波が押し寄せてもその波エネルギーを確実に低減できる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、水中での設置作業を容易にすることができる。また、海岸構造物の安定性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における消波堤を説明するための側断面図である。
【図２】上記実施の形態における消波ブロックを説明するための図である。
【図３】上記実施の形態における壁付き消波ブロックを説明するための図である。
【図４】上記実施の形態における凸部を説明するための斜視図である。
【図５】上記実施の形態における凹部を説明するための斜視図である。
【図６】従来技術における消波ブロックを説明するための斜視図である。
【図７】上記従来技術における消波ブロックを用いた消波堤を説明するための側断面図である。
【図８】上記従来技術における消波ブロックを用いた消波堤を説明するための側断面図である。
【符号の説明】
１ 上面部（天井部）
２ 下面部（底部）
３ 前面部（第１壁部）
３ａ 開口部
３ｂ 壁面部
４ 後面部（第２壁部）
４ａ 開口部
７ 凸部
８ 凹部
１０ 消波ブロック（海岸構造物）
１１ 壁付き消波ブロック（海岸構造物）

Claims (3)

1. 底となる底部と、この底部に連続し、互いに平行で開口部が形成された第１壁部及び第２壁部と、第１壁部及び第２壁部に連続する天井部とを備える消波ブロックを、第１壁部を沖側、第２壁部を岸側に向けて海中に複数連続して設置した消波堤であって、
   前記天井部を、前記第１壁部側が高く、前記第２壁部側が低い傾斜面に形成し、
   前記第１壁部の開口部を、少なくとも一部が前記第２壁部上端における天井部よりも高くなるよう形成し、
   前記消波ブロックを、前記第１壁部が水面に対して略直角となるように設置したことを特徴とする消波堤。
2. 最も沖側に設置される消波ブロックにおける第１壁部の開口部上方の壁面部を、他の消波ブロックにおける開口部上方の壁面部よりも広く形成したことを特徴とする請求項１に記載の消波堤。
3. 前記第２壁部の下端部に、互いに離間する複数の脚部を設け、
   前記第１壁部の下端縁に、前記第２壁部の下端縁と前記脚部とによって囲まれる空間に嵌め込み可能な凸部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の消波堤。

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