JPH10280358A - 軟弱地盤着底式防波堤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置海域における杭体の打設作業等の海上作
業や水中作業を大幅になくすことができるようにし、ま
た杭体の寸法が小さくて済むようにし、さらに堤壁によ
って海水の流通を遮り水質の悪化を招くことのないよう
にし、全体の構造をコンパクトに簡素化することができ
るようにし、その結果、使用鋼材等の使用材料の節減を
図ることができるようにする。 【解決手段】 軟弱地盤着底式防波堤は、軟弱地盤上に
着底される底板１を有し、底板１の上面側には、底板１
の上面との間に海水の流通路が形成されるように底板１
の上面から間隔を置いて堤壁２が支持材４を介して支持
され、底板１の下面側には、防波堤の全自重により軟弱
地盤ｇ内に押し込まれた状態で底板１を軟弱地盤ｇ上に
着底させるための杭体３が下方へ向けて突設されてい
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、軟弱地盤よりなる
海底に建設するのに適した防波堤に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば港湾等において軟弱地盤よりなる
海域には、近年、着底式の防波堤を建設する例が見られ
るようになった。図５は従来の軟弱地盤用防波堤の斜視
図、図６は従来の別の軟弱地盤用防波堤の端面図、図７
は図６の従来の軟弱地盤用防波堤の正面図である。

【０００３】まず図５において、 従来の軟弱地盤用防
波堤を建設するに当たっては、 岩盤ｇ₀ の上方の軟弱
地盤ｇ内に複数の杭体２３を相互に間隔を置いて打ち込
み、次いで、底板２１の上面に堤壁２２が複数の補強材
２４によって補強されて立設された状態の底板２１を軟
弱地盤ｇ上に着底させた後、あらかじめ打ち込んだ杭体
２３の頂部２３ａと底板２１とを結合して軟弱地盤用防
波堤を建設する。あるいは、底板２１をまず軟弱地盤ｇ
上に着底させた後、杭体２３を底板２１の上面側から打
ち込み、底板２１と杭体２３とを結合して軟弱地盤用防
波堤を建設する。

【０００４】図５に示した従来の軟弱地盤用防波堤は、
波浪により水平方向に作用する外力を、底板２１の下面
と軟弱地盤ｇの粘性地盤上表層との粘着力と、杭体２３
の横抵抗力とによって支持する構造である。そのため図
５の従来の軟弱地盤用防波堤は、通常の長杭式防波堤や
重力式防波堤に比べて構造が軽量化され、また地盤改良
が不要となる等の利点がある。しかしながら、図５に示
した従来の軟弱地盤用防波堤においては、杭体２３を打
設する際に、軟弱地盤層が崩壊して地耐力や杭体２３の
横抵抗力が弱くなり、また防波堤に作用する波浪外力が
大きくなるため、杭体２３の寸法を大きくして杭体２３
の根入れ長さを長くする必要があり、さらに杭体２３と
底板２１とを結合する作業等の水中作業が増加し、しか
も堤壁２２によって海水の流通が遮られ、そのために水
質の悪化が進行する。

【０００５】同じく例えば港湾等において軟弱地盤より
なる海域に建造される軟弱地盤用防波堤として、さらに
カーテンウオール式の防波堤が知られている。図６およ
び図７において、軟弱地盤ｇ上に従来の軟弱地盤用防波
堤を建設するに当たっては、まず軟弱地盤ｇ内に複数の
長尺杭３３を相互に間隔をあけて二列に並べて対向位置
に打ち込む。次に、すべての長尺杭３３の上端を連結材
３４に連結して相互に一体に構成する。その後、長尺杭
３３の一方の列、例えば図６の場合には左側の列の各長
尺杭３３の上部側全面を覆うように堤壁としてのカーテ
ンウオール３１を取付けて、軟弱地盤ｇ上への軟弱地盤
用防波堤の建設を完了する。

【０００６】上記従来のカーテンウオール式防波堤は、
構造が比較的簡単で、使用される鋼材の重量が低減され
るという利点がある。しかしながら、上記従来のカーテ
ンウオール式防波堤においては、堤壁としてのカーテン
ウオール３１に作用する波浪外力を、軟弱地盤ｇ内に打
ち込んだ長尺杭３３の横抵抗力により支持するので、長
尺杭３３の根入れ長さｌを充分に大きくする必要があ
り、このための杭打ち作業に長時間を要する上、長尺杭
３３と連結材３４とを連結する連結作業や、カーテンウ
オール３１の取付け作業等の海上作業および水中作業
が、大幅に増加する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、設
置海域における杭体の打設作業をなくし、その結果、杭
体の打設により軟弱地盤層が崩壊して地耐力や杭体の横
抵抗力が弱くなることを防止することができるように
し、また防波堤に作用する波浪外力が大きくても、杭体
の寸法を大きくして杭体の根入れ長さを格別長くする必
要がないようにし、さらに堤壁によって海水の流通が遮
られることにより水質の悪化が進行するということのな
いようにし、海上での杭打ち作業や、杭体と底板とを結
合する結合作業や、長尺杭と連結材とを連結する連結作
業や、カーテンウオールの取付け作業等の危険を伴う海
上作業や水中作業を大幅になくすことができるように
し、全体の構造を簡素化することができるようにし、そ
の結果、使用鋼材等の使用材料の節減をすることができ
るようにした、軟弱地盤着底式防波堤を提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の軟弱地盤着底式防波堤は、軟弱地盤上に着
底される底板を有し、同底板の上面側には、同底板の上
面との間に海水の流通路が形成されるように同底板の上
面から間隔を置いて堤壁が支持材を介して支持され、上
記底板の下面側には、防波堤の全自重により軟弱地盤内
に押し込まれた状態で上記底板を軟弱地盤上に着底させ
るための杭体が下方へ向けて突設されている。

【０００９】また、本発明の軟弱地盤着底式防波堤にお
いて、上記堤壁がカーテンウオールにより構成されてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明の１実施の形態に
係る軟弱地盤着底式防波堤の正面図、図２は図１の実施
の形態に係る軟弱地盤着底式防波堤の端面図、図３は本
発明の第２の実施の形態に係る軟弱地盤着底式防波堤の
端面図、図４は図３の第２の実施の形態に係る軟弱地盤
着底式防波堤の正面図である。

【００１１】まず図１および図２において、所定の幅と
長さとを有する底板１と、ほぼ底板１に対応する長さを
有し、この底板１の上方に、その下面と底板１の上面と
の間に所定の間隔ａを置いた状態で、その両側面が、底
板１上から斜方向に突設された複数の支持材４により底
板１に対して垂直状態に支持された堤壁２と、底板１の
下面側において相互間に間隔を置いて底板１に対して垂
直に下方に向けて突設された複数の杭体３とを有する。
杭体３の形状としては、中空あるいは中実の丸棒形状、
平板形状、角板形状、Ｈ型形状、あるいはその他の形状
とすることができるが、軟弱地盤層との間に生ずる横抵
抗力を大きくするためには、できるだけ表面積が大きい
形状とすることが望ましい。

【００１２】支持材４の、堤壁２との取合い部はダブリ
ング８を介して補強材５により補強され、また底板１と
の取合い部はダブリング９を介して補強材６により補強
され、さらに各支持材４相互は補強材７により連結され
て補強され、堤壁２に作用する水平波力に充分耐え得る
構造になっている。また杭体３は短寸法に構成されてい
る。

【００１３】図１および図２に示した軟弱地盤着底式防
波堤は、あらかじめ工場または艤装岸壁において一体組
に製作する。据付海域に据付ける際には、軟弱地盤着底
式防波堤の本体を台船により所定の海域まで搬送した
後、クレーン船を使って吊り上げ、据付場所へ徐々に下
降する。すると、まず杭体３が防波堤の自重によって軟
弱地盤ｇ内へ押し込まれて行き、次いで底板１の下面全
面が軟弱地盤ｇの表層に接して、着底が終了する。この
ようにして、所要個数の防波堤を同様の手順によって隣
接設置し、それぞれを相互に連結することによって防波
堤の建造が完了する。

【００１４】図１および図２に示した軟弱地盤着底式防
波堤においては、堤壁２より支持材４を介して底板１に
伝達された水平波力は、底板１の下面と軟弱地盤ｇの表
層との間の粘着力と、杭体３と軟弱地盤層との間に生ず
る横抵抗力とにより支持されるが、この際、堤壁２の下
面と底板１の上面との間に空間ａが形成されているの
で、堤壁２に作用する水平波力がその分低減される。ま
た、この空間ａを海水が常時一方の側から他方の側へと
交互に流通することができるので、港湾内の水質の悪化
がなくなり、海洋環境が改善され、あるいは創成され
る。

【００１５】図１および図２に示した軟弱地盤着底式防
波堤は、一体組に製作されて据付海域へ搬送され、クレ
ーン船等により下降されることにより、杭体３が、軟弱
地盤着底式防波堤の自重によって徐々に軟弱地盤内へ押
し込まれ、底板１が、軟弱地盤ｇの表層上に着底するこ
とにより、軟弱地盤着底式防波堤の据付けが完了するの
で、軟弱地盤層の崩壊がなくなり、水中作業も大幅に低
減する。杭体１５は短寸法でよく、また、全体が一体構
造に建造されるので、軟弱地盤着底式防波堤全体がコン
パクト化されて使用鋼材の重量が低減され、さらに、底
壁２と底板１との間に空間が形成されるので水平波力が
低減されるとともに、この空間ａを通して海水が一方の
側から他方の側へと交互に流通するので、水質の悪化が
防止され、従来の防波堤に比べて、海洋環境がはるかに
改善され、あるいは良好な海洋環境が創成される。

【００１６】図３および図４に、本発明の他の実施の形
態としてカーテンウオールを有する軟弱地盤着底式防波
堤を示す。図３および図４において、軟弱地盤着底式防
波堤は、所定の幅と長さとを有する底板１２と、所定の
長さを有し、間隔をあけて二列に並べられて底板１２に
対向して立設された複数の支持材１３と、各支持材１３
の上端を相互に連結して一体に結合した連結材１４と、
ほぼ底板１２に対応した長さと所定の幅とを有し、支持
材１３の一方の列、例えば図３においては左側の列の各
支持材１３の上部側全面を覆うように各支持材１３およ
び連結材１４に取付けられたカーテンウオール１１と、
底板１２の下面側に相互に所定間隔を置いて下方へ向け
て突設された複数の板状杭体１５とを有する。

【００１７】支持材１３の底板１２との取合い部は、カ
ーテンウオール１１に作用する波浪外力に耐え得るよう
に補強材１６により補強され、対向する支持材１３は相
互に上方の間隔が狭くなるように少し傾斜させて底板１
２上に立設され、また、板状杭体１５は、比較的短寸法
の矢板または平板等により構成される。

【００１８】図３および図４に示した軟弱地盤着底式防
波堤は、予め工場または艤装岸壁等において支持材１
３、カーテンウオール１１、連結材１４等よりなる底板
１２の上側の上部構造と、板状杭体１５等よりなる底板
１２の下側の下部構造とを一体組みする。そして、据付
海域に据付ける際には、この一体組みした軟弱地盤着底
式防波堤の本体を台船によって据付海域まで搬送した
後、クレーン船を使用して吊り上げ、次いで海中へ徐々
に下降する。すると、まず板状杭体１５が軟弱地盤着底
式防波堤の自重によって軟弱地盤ｇ内へ押し込まれて行
き、次いで底板１２の下面全面が軟弱地盤ｇの表層に接
して軟着底が終了する。このようにして、所要個数の軟
弱地盤着底式防波堤の本体を同様の手順によって順次隣
接させて設置し、軟弱地盤着底式防波堤の本体を相互に
連結することによって防波堤の建設が完了する。

【００１９】図３および図４に示したカーテンウオール
を備えた軟弱地盤着底式防波堤においては、カーテンウ
オール１１によって防波効果が発揮され、その際に作用
する波浪外力が底板１２と軟弱地盤ｇの表層との間の粘
着力と、軟弱地盤ｇ内に挿入された板状杭体１５の横抵
抗力とにより支持されるので、板状杭体１５の根入れ長
さｌが小さくて済み、したがって板状杭体１５の板寸法
が小さくて済み、その分構造を軽量化することができ
る。また、海水がカーテンウオール１１の取付位置より
も下方の各支持材１３の間を一方の側から他方の側へと
自由に流通することができるので、港湾内の水質の悪化
が防止されることにより、従来の防波堤の場合に比べ
て、海洋環境がはるかに改善され、あるいは良好な海洋
環境が創成される。

【００２０】図３および図４に示した軟弱地盤着底式防
波堤においては、上部構造および下部構造をあらかじめ
一体組みした後、据付海域へ搬送し、クレーン船を使用
して海中に下降させることにより、板状杭体が軟弱地盤
着底式防波堤の自重によって徐々に軟弱地盤内へ押し込
まれて底板１２が軟弱地盤上に軟着底し、これによって
軟弱地盤着底式防波堤の本体の据付けが完了するので、
従来のような杭打ち作業やカーテンウオールの取付け作
業等の作業がなくなり、海上作業や水中作業が大幅に減
少する。また波浪外力を、底板１２の下面と軟弱地盤ｇ
の表層との間の粘着力と、板状杭体１５の横抵抗力とに
より支持するので、板状杭体１５としては短尺板を使用
することができ、その分使用材料を節減して構造の軽量
化を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の軟弱地盤着底式防波堤によれ
ば、以下のような効果が得られる。 （１）軟弱地盤上に着底される底板を有し、同底板の上
面側には、同底板の上面との間に海水の流通路が形成さ
れるように同底板の上面から間隔を置いて堤壁が支持材
を介して支持され、上記底板の下面側には、防波堤の全
自重により軟弱地盤内に押し込まれた状態で上記底板を
軟弱地盤上に着底させるための杭体が下方へ向けて突設
されているので、設置海域における杭体の打設作業をな
くすことができ、その結果、杭体の打設により軟弱地盤
層が崩壊して地耐力や杭体の横抵抗力が弱くなることを
防止することができ、そのため防波堤に作用する波浪外
力が大きくても、杭体の寸法を格別大きくする必要がな
く杭体の根入れ長さが短くて済み、さらに据付け海域に
おいての杭体と底板との結合作業が不要で、しかも底板
の上面との間に海水の流通路が形成されるように同底板
の上面から間隔を置いて堤壁が支持されることにより、
水平波力が低減されるとともに、堤壁によって海水の流
通が遮られることがなく、その結果海水の流通が遮られ
ることによる水質の悪化を未然に防止することができ、
また海上での杭打ち作業や、杭体と底板とを結合する結
合作業等の危険を伴う海上作業や水中作業を大幅になく
すことができ、全体の構造をコンパクトにして簡素化す
ることができ、その結果、使用鋼材等の使用材料の節減
を図ることが可能となる（請求項１）。 （２）上記軟弱地盤着底式防波堤において、上記堤壁が
カーテンウオールにより構成されているので、カーテン
ウオールの使用により軟弱地盤着底式防波堤の重量を大
幅に軽減することができ、また設置海域における杭体の
打設作業をなくすことができ、その結果、杭体の打設に
より軟弱地盤層が崩壊して地耐力や杭体の横抵抗力が弱
くなることを防止することができ、そのため防波堤に作
用する波浪外力が大きくても、杭体の寸法を格別大きく
する必要がなく短尺の杭体を使用することができ、さら
に据付け海域においての杭体と底板との結合作業が不要
で、しかも底板の上面との間に海水の流通路が形成され
るように同底板の上面から間隔を置いて堤壁としてのカ
ーテンウオールを支持することができ、その結果水平波
力が低減されるとともに、海水の流通が遮られることに
よる水質の悪化を未然に防止することができ、さらに海
上での杭打ち作業や、杭体と底板とを結合する結合作業
や、長尺杭と連結材とを連結する連結作業や、カーテン
ウオールの取付け作業等の危険を伴う海上作業や水中作
業を大幅になくすことができ、全体の構造がコンパクト
に簡素化され、その結果、使用鋼材等の使用材料の節減
を図ることが可能となる（請求項２）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態に係る軟弱地盤着底式防
波堤の正面図である。

【図２】図１の実施の形態に係る軟弱地盤着底式防波堤
の端面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る軟弱地盤着底
式防波堤の端面図である。

【図４】図３の第２の実施の形態に係る軟弱地盤着底式
防波堤の正面図である。

【図５】従来の軟弱地盤着底式防波堤の斜視図である。

【図６】従来の別の軟弱地盤着底式防波堤の端面図であ
る。

【図７】図６の従来の軟弱地盤着底式防波堤の正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 底板 ２ 堤壁 ３ 杭体 ４ 支持材 ５，６，７ 補強材 ８，９ ダブリング １１ 堤壁としてのカーテンウオール １２ 底板 １３ 支持材 １４ 連結材 １５ 板状杭体 １６ 補強材 ２１ 底板 ２２ 壁板 ２３ 杭体 ２３ａ 杭体の頂部 ２４ 支持材 ３１ 堤壁としてのカーテンウオール ３３ 長尺杭 ３４ 連結材 ａ 空間 ｇ 軟弱地盤 ｇ₀ 岩盤 ｓ 海面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟弱地盤上に着底される底板を有し、同
   底板の上面側には、同底板の上面との間に海水の流通路
   が形成されるように同底板の上面から間隔を置いて堤壁
   が支持材を介して支持され、上記底板の下面側には、防
   波堤の全自重により軟弱地盤内に押し込まれた状態で上
   記底板を軟弱地盤上に着底させるための杭体が下方へ向
   けて突設されていることを特徴とする、軟弱地盤着底式
   防波堤。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の軟弱地盤着底式防波堤
   において、上記堤壁がカーテンウオールにより構成され
   ていることを特徴とする、軟弱地盤着底式防波堤。