JP7060241B2 - 上部曲面護岸の設計波圧導出方法、上部曲面護岸の設計方法及び上部曲面護岸の作製方法 - Google Patents
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Description
この設計工程は、上部曲面護岸1の天端高を導出する天端高導出工程と、上部曲面護岸1の設計波圧を導出する設計波圧導出工程と、上部曲面護岸1の構造の因子を決定する構造因子決定工程と、とを含む。
この天端高導出工程では、上部曲面護岸1の設置予定場所に応じた設計条件に基づいて、その設置予定場所に上部曲面護岸1を設置する場合に必要な上部曲面護岸1の天端高を導出する。前記設計条件は、設置予定場所の海域における設計波高(換算沖波波高)、設計波長(沖波波長)、設置予定場所に上部曲面護岸1が設置された場合の沖側面2の位置での水深、設置予定場所の海底勾配、許容越波流量、設計潮位といったパラメータからなる。この天端高の導出には、特開2017-227065号公報に開示された既知の天端高推定方法を用いる。
この設計波圧導出工程では、上部曲面護岸1の構造の因子の決定に用いられる設計波圧を導出する。この設計波圧導出工程で用いる設計波圧の導出方法は、旧来から直立護岸100(図3参照)の設計波圧の導出に用いられている既知の設計式を用いて上部曲面護岸1の設置予定場所の海域の海底条件及び波浪条件における直立護岸100の設計波圧をまず算出し、その算出した設計波圧に換算倍率をかけることによってその設計波圧を上部曲面護岸1の設計波圧に換算するものである。具体的に、この設計波圧導出工程は、直立護岸波圧算出工程と、換算倍率決定工程と、上部曲面護岸波圧算出工程と、を含む。
この工程では、直立護岸100の設計波圧を算出するための既知の設計式に基づいて、上部曲面護岸1の設置予定場所の海域の海底条件及び波浪条件において上部曲面護岸1と同じ天端高を有する直立護岸100の設計波圧を算出する。直立護岸100は、図3に示すように、海の沖側を向いて波を受ける沖側面102を有し、この沖側面102が垂直面、すなわち略鉛直方向に延びる平面をなすものであり、旧来から海岸に設置される一般的な護岸である。
この換算倍率決定工程では、前記のようにして求めた直立護岸100の設計波圧を上部曲面護岸1の設計波圧に換算するための換算倍率を決定する。この換算倍率決定工程は、平均波圧比分布図用意工程と、水深/波高比算出工程と、換算倍率導出工程とを含む。
この工程では、前記換算倍率の決定に用いられる平均波圧比と水深/波高比との相関関係を示す相関関係線を含む平均波圧比分布図を用意する。具体的には、上部曲面護岸1の縮尺モデル及び直立護岸100の縮尺モデルを用いて波圧を計測する水理実験の結果に基づいて、前記相関関係線を含む平均波圧分布図を作成する。この平均波圧比分布図用意工程は、本発明における用意工程の一例である。
この工程では、上部曲面護岸1の設置予定場所における水深/波高比を算出する。具体的には、上部曲面護岸1の設置予定場所の水深をその設置予定場所の海域の設計波高(沖波換算波高)で割ることによって水深/波高比を算出する。
この換算倍率導出工程では、前記水深/波高比算出工程により算出した水深/波高比に対応する平均波圧比を前記平均波圧比分布図用意工程で用意した平均波圧比の分布図中の相関関係線に基づいて導出し、その導出した平均波圧比を、直立護岸100についての設計波圧を上部曲面護岸1についての設計波圧に換算するための換算倍率とする。
この工程では、前記換算倍率決定工程により決定した換算倍率(前記換算倍率導出工程で導出した換算倍率)を前記直立護岸波圧算出工程により算出した直立護岸100の設計波圧にかけることにより上部曲面護岸1の設計波圧を算出する。具体的には、換算倍率を直立護岸100の沖側面102のうち上部曲面護岸1の曲面部4の高さ方向の範囲に対応する領域についての設計波圧にかけることにより、上部曲面護岸1の曲面部4についての設計波圧に換算する。
この工程では、前記設計波圧導出工程により導出した上部曲面護岸1の設計波圧(前記上部曲面護岸波圧算出工程により算出した設計波圧)に基づいて上部曲面護岸1の構造の因子を決定する。具体的には、上部曲面護岸1が前記設計波圧導出工程により導出した上部曲面護岸1の設計波圧に耐え得る強度を有するように上部曲面護岸1の構造の因子を決定する。この構造因子決定工程は、設計外力の決定工程と、上部曲面護岸1の構成部材の構造因子決定工程と、設計図面作成工程と、を含む。
この工程では、上部曲面護岸1の構成部材としての曲面ブロック14及びアンカーボルト16の構造因子の決定に用いる設計外力を決定する。具体的には、曲面部4に波が当たる波浪時についての設計外力として、曲面ブロック14の自重、及び、前記設計波圧導出工程で導出した上部曲面護岸1の曲面部4についての設計波圧から算出した曲面部4についての設計波力を考慮した設計外力を決定する。曲面部4についての設計波力は、前記設計波圧導出工程の上部曲面護岸波圧算出工程で算出した設計波圧に曲面部4の面積をかけることによって算出する。
この工程では、上部曲面護岸1の構成部材としての曲面ブロック14及びアンカーボルト16の構造因子を決定する。具体的には、この工程では、前記設計外力の決定工程で決定した設計外力に対して曲面ブロック14及びアンカーボルト16が耐え得る強度を有するように曲面ブロック14及びアンカーボルト16の構造因子として曲面ブロック14の曲面壁18内に設置される鉄筋19の直径、その曲面壁18内での鉄筋19の配置間隔、曲面ブロック14のフレーム20の曲板部21及び側板部22を構成する鋼板の厚み、そのフレーム20の架設材23を構成する形鋼のサイズ、アンカーボルト16の径及び上部曲面護岸1が有するアンカーボルト16の本数を決定する。
この工程では、前記構造因子決定工程により決定した上部曲面護岸1の構造の因子、すなわち鉄筋19の直径、鉄筋19の配置間隔、フレーム20の曲板部21及び側板部22を構成する鋼板の厚み、フレーム20の架設材23を構成する形鋼のサイズ、アンカーボルト16の径及び本数に基づいて上部曲面護岸1の設計図面を作成する。この工程では、上部曲面護岸1の規定の標準設計図面に変更を加えたり、別途、詳細設計図面を作成したりする。なお、この工程では、一から設計図面を作成してもよい。
この工程では、前記設計図面作成工程により作成した設計図面に従って上部部曲面護岸1を作製する。この上部曲面護岸1の作製工程は、曲面ブロック14の作製工程と、搬送工程と、上部曲面護岸1の施工工程とを含む。
この工程では、前記設計図面作成工程により作成した設計図面に従って曲面ブロック14を作製する。具体的には、フレーム20の製作工場において、鋼板から曲板部21及び一対の側板部22を作製するとともに、形鋼から一対の架設材23を作製する。そして、それらの曲板部21、一対の側板部22及び一対の架設材23を組み立てて溶接することによりフレーム20を作製する。そして、別の工場にて、フレーム20の曲板部20と一体となるように曲面壁18を形成する。具体的には、フレーム20の曲板部20に対して曲面壁18を形作るための型枠を組み、その型枠内に複数の鉄筋19(複数の縦鉄筋19a及び複数の横鉄筋19b)を縦横に配筋する。そして、その型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが固化した後、型枠を外す。以上のようにして複数の鉄筋19が内部に設置された曲面壁18が形成され、曲面ブロック14が完成する。
この工程では、前記のように作製した曲面ブロック14を上部曲面護岸1の設置場所へ主に陸上搬送する。
この施工工程では、設置場所にて、鉄筋コンクリート製もしくはコンクリート製の構造体である基部12を作製するとともに、その基部12の上面から突出するようにアンカーボルト16を設置する。なお、基部12は、設置場所において一から施工することによって作製してもよいし、既存の護岸を利用して作製してもよい。基部12には、前記設計図面作成工程により作成した設計図面に記載の径を有するアンカーボルト16をその設計図面に記載の本数で設置する。
2 沖側面
4 曲面部
6 垂直面部
12 基部
14 曲面ブロック
16 アンカーボルト
18 曲面壁
19 鉄筋
20 フレーム
Claims (7)
- 沖側を向く沖側面を有していて、この沖側面が、その高さ方向の中間位置から上側へ向かうにつれて沖側へ迫り出す曲面形状をなす曲面部と、前記沖側面の前記中間位置から下側の部分であって鉛直方向に延びる平面状をなす垂直面部とを有する上部曲面護岸の設計波圧を導出する方法であって、
沖側を向く沖側面を有していてこの沖側面全体が鉛直方向に延びる平面状をなす直立護岸の設計波圧を導出するための既知の設計式に基づいて、前記上部曲面護岸の設置予定場所の海域の海底条件及び波浪条件における前記直立護岸の設計波圧を算出する直立護岸波圧算出工程と、
前記直立護岸の設計波圧を前記上部曲面護岸の設計波圧に換算するための換算倍率を決定する換算倍率決定工程と、
前記換算倍率決定工程で決定した前記換算倍率を前記直立護岸波圧算出工程で算出した前記直立護岸の設計波圧にかけることにより前記上部曲面護岸の設計波圧を算出する上部曲面護岸波圧算出工程と、を備える、上部曲面護岸の設計波圧導出方法。 - 前記直立護岸の沖側面は、前記上部曲面護岸の前記曲面部の高さ方向の範囲と同じ範囲に亘る曲面部対応領域を有し、
前記換算倍率決定工程は、前記直立護岸の前記曲面部対応領域に作用する波圧の指標値に対する前記上部曲面護岸の前記曲面部に作用する波圧の指標値の比である波圧指標値比と設計波高に対する水深の比である水深/波高比との相関関係を用意する用意工程と、前記上部曲面護岸の設置予定場所における水深/波高比を導出する水深/波高比導出工程と、前記水深/波高比導出工程により導出した前記水深/波高比に対応する前記波圧指標値比を前記用意工程により用意した前記相関関係に基づいて導出し、この導出した波圧指標値比を前記換算倍率とする換算倍率導出工程と、を含む、請求項1に記載の上部曲面護岸の設計波圧導出方法。 - 上部曲面護岸を設計するための方法であって、
請求項1又は2に記載の設計波圧導出方法により前記上部曲面護岸の設計波圧を導出する設計波圧導出工程と、
前記上部曲面護岸が前記設計波圧導出工程により導出した設計波圧に耐え得る強度を有するように当該上部曲面護岸の構造の因子を決定する構造因子決定工程と、を備える、上部曲面護岸の設計方法。 - 前記上部曲面護岸は、地盤上に立設されて前記沖側面の前記垂直面部を構成する基部と、その基部上に設置されて前記沖側面の前記曲面部を構成する曲面ブロックと、を有し、前記曲面ブロックは、コンクリートにより形成されて前記曲面部を構成する曲面壁と、その曲面壁内に設置される複数の鉄筋と、を有し、
前記構造因子決定工程では、前記上部曲面護岸の構造の因子として前記複数の鉄筋の各々の直径及び前記曲面壁内での前記複数の鉄筋の配置間隔を決定する、請求項3に記載の上部曲面護岸の設計方法。 - 前記上部曲面護岸は、地盤上に立設されて前記沖側面の前記垂直面部を構成する基部と、その基部上に設置されて前記沖側面の前記曲面部を構成する曲面ブロックと、を有し、前記曲面ブロックは、コンクリートにより形成されて前記曲面部を構成する曲面壁と、その曲面壁の陸側に配置されて当該曲面壁を支える鋼製のフレームと、を有し、
前記構造因子決定工程では、前記上部曲面護岸の構造の因子として前記フレームを構成する鋼板の厚みを決定する、請求項3に記載の上部曲面護岸の設計方法。 - 前記上部曲面護岸は、地盤上に立設されて前記沖側面の前記垂直面部を構成する基部と、その基部上に設置されて前記沖側面の前記曲面部を構成する曲面ブロックと、前記曲面ブロックを前記基部に固定するアンカーボルトと、を有し、
前記構造因子決定工程では、前記上部曲面護岸の構造の因子として前記アンカーボルトの径及び前記上部曲面護岸が有する前記アンカーボルトの本数を決定する、請求項3に記載の上部曲面護岸の設計方法。 - 請求項3~6のいずれか1項に記載の設計方法により上部曲面護岸を設計してその設計図面を作成する上部曲面護岸の設計工程と、
前記設計工程により作成した設計図面に従って上部曲面護岸を作製する作製工程と、を備える、上部曲面護岸の作製方法。
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