(57)【要約】【課題】巨大津波等による堤防等の海岸構造物の基部の転倒・滑動を抑止すると共に、復旧を容易にする。【解決手段】整地された海底に海岸構造物１の基部ユニット１０を設置し、基部ユニット１０を囲む底部マウンド２を形成し、基部ユニット１０の上面から複数の変形可能なジョイント３を突出させておく。中間ユニット１１を基部ユニット１０の上から降下させてジョイント３を下面の穴３０に挿入し、連結ロッド３１によってジョイント３を一体化し、基部ユニット１０と中間ユニット１１の間には空間４を形成する。同様に中間ユニット１１の上に上部ユニット１２を空間４を形成して連結する。巨大津波等による外力を受けると、ジョイント３が変形してエネルギーを吸収し、基部ユニット１０が移動したり、転倒するのを防いで原位置に残留させるので、復旧を容易に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海中に設置される分割したユニットが変形可能なジョイントによって相互に連結してあり、海岸構造物に作用する力をジョイントの変形によって吸収するようにした海岸構造物であって、基部ユニットの前後に底面マウンドが設置されて基部ユニットの天端が底面マウンドから突出させてあり、基部ユニットの上に空間を設けて上部ユニットが変形可能なジョイントを介して連結してあり、ジョイントには抜け止めが設けてある海岸構造物。
【請求項２】
海底を平坦に整地し、この海底の平坦面に粘弾性体からなるジョイントを上方向に突出させてある基部ユニットを設置し、この基部ユニットの前後に底面マウンドの高さを、基部ユニットのジョイントが底面マウンドから露出する高さとし、この露出したジョイントを上部ユニットの連結用穴に挿入して基部ユニットと上部ユニットを連結する海岸構造物の構築方法。
【請求項３】
請求項２において、上部ユニットには、連結用穴を串刺しにする連結穴が設けてあり、この連結穴に連結ロッドを挿入して連結部材を一体化する海岸構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
防波堤などの海岸構造物が、想定を超える大きさの波浪や津波の襲来によって転倒したり、滑動するのを防止する方法ならびに転倒を防止した海岸構造物及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海中に設置されたケ−ソン防波堤の海岸構造物は、基礎から天端まで一体の構造物であり、潮流や波浪、更には津波による転倒・滑動を抑止して安定性を確保するため、構造物の重量を増大させて底面マウンドとの間の摩擦力を大きくし、滑動力に抵抗するのが一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８４８６８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
防波堤の堤体となるケーソン自体の重量と捨石マウンドとの摩擦抵抗によって作用外力に対してケーソンの滑動と転倒を防止しているものであり、波浪条件によってはゴムシート等の摩擦部材による摩擦抵抗を増大させる方法が有効であるが、ケーソンの下面のゴムシート等の摩擦部材は、時間の経過と共にケーソンの重量によってマウンドの表面の凹凸に従う変形が生じ、波浪によるケーソンの反復する揺れによってゴムシートに剪断破断が生じ、摩擦を期待できなくなることがある。
そこで、波浪エネルギーを吸収して堤体の滑動や転倒を防ぐものとして図５（１）、（２）に示すように、合成樹脂、ゴム、スプリングをゴムで被覆したり、内部に鉄板等を積層埋設したエネルギー吸収体を底面マウンドと堤体の間に設置してエネルギー吸収体で堤体を支持したり、堤体を上下に二分割してエネルギー吸収体で連結することが提案されている。
また、図５（３）に示すように、堤体底部に凹部を形成し、この凹部内にエネルギー吸収部材を取り付け、このエネルギー吸収部材に支持杭の上部を係止し、底面マウンド中にこの支持杭を埋設すると共に底面マウンド上に堤体を設置したり、図５（４）、（５）に示すように、堤体を内外二つに分割し、外側堤体を底面マウンド上にエネルギー吸収部材を介して設置し、内側の堤体との間にエネルギー吸収部材を介在させることが提案されている。
更に、図６に示すように、防波堤などの海岸構造物の外海側、または、外海側と内海側の両側にシンカーを設置し、海岸構造物をシンカーに連結固定することによって転倒・滑動を抑止することを本発明者が提案した。
【０００５】
しかしながら、防波堤などの海岸構造物の重量を大きくしても、それを上回る巨大津波の襲来によって海岸構造物は転倒したり滑動したりして基礎マウンドが移動することが東日本大地震によって発生した巨大津波によって明らかとなり、既往の対応策では目的を達成できないことが判明した。
そして、滑動や転倒した海岸構造物は、構造物自体が巨大であるため、元に戻すことが不可能であり、切断して運搬可能な大きさにするしかなく、切断した構造物は防波堤等の海岸構造物としては再使用することができないものであり、廃棄物として処分しなければならず、復興に更なる費用を必要とする。
本発明は、海岸構造物の堤体重量を単に増大させるだけでなく、海岸構造物の基部が巨大津波に遭遇してもマウンドから転落あるいは滑動することなく粘り強く原位置に残留できるようにすると共に、復旧が容易な海岸構造物及びその施工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、巨大津波等による堤防等の海岸構造物の転倒・滑動を、その重量の増大で防止するのではなく、海岸構造物を上下に分割して基部ユニット、中間ユニット及び上部ユニットとし、基部ユニットを底面マウンド内に埋設すると共に、海岸構造物が津波によって受ける力を基部ユニットの上部に変形可能なジョイントを介して連結された中間ユニット及び上部ユニットの変形によって津波等による大きなエネルギーを吸収し、基部ユニットが転倒あるいは滑動して設置位置から移動しないようにし、復旧工事を容易にすると共に多大な費用がかからないようにするものである。
また、海岸構造物の施工法として、海底を平坦に整地し、この平坦な海底面に変形可能なジョイントが上方向に突出させてある基部ユニットを設置し、この基部ユニットの前後に底面マウンドを構築して基部ユニットと一体化し、変形可能なジョイントを介して中間ユニット及び上部ユニットを空間を設けて連結し、変形可能なジョイントを連結ロッドで一体化してジョイントの抜け止めとする海岸構造物の構築方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の海岸構造物は、通常時は基部ユニットと上部ユニットが一体となって海岸構造物として機能するが、巨大津波が襲来して大きな外力が作用した場合には、ジョイントが変形することによって津波のエネルギーを吸収して海岸構造物が転倒しないようにし、また、海岸構造物の基部ユニットを底面マウンドで押さえることによって移動を阻止し、少なくとも基部ユニットを原位置に残留させることによって復旧を容易にし、また、復旧に多大な費用がかからないようにすることができ、海岸構造物が移動して航路を塞ぐことがないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の海岸構造物の実施例の正面図と側面図。
【図２】本発明の海岸構造物の実施例の平面図。
【図３】本発明の海岸構造物の緩衝作用時の側面図。
【図４】本発明の海岸構造物の工程図。
【図５】従来の緩衝作用を有する堤防の側面図。
【図６】従来の転倒防止堤防の側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、海岸構造物１は、基部ユニット１０、中間ユニット１１、及び上部ユニット１２からなり、各ユニットは変形可能なジョイント３で連結されており、各ユニットの間には空間４が形成してある。
本実施例においては、各ユニットは断面が３ｍ×３ｍ、高さは、基部ユニットが２．５ｍ〜５ｍ、中間ユニットが２ｍ〜４ｍ程度、上部ユニットが１．５ｍ〜２ｍ程度としてある。各ユニットの諸元は、設置個所に応じて適宜決めるものである。
基部ユニット１０は、底面マウンド２にほぼ埋設されており、底面マウンド２と一体となっており、海岸構造物１が巨大津波等の力を受けても、中間ユニット１１、上部ユニットを連結しているジョイント３が図３に示すように変形してエネルギーを吸収するので、滑動しにくくなっている。また、基部ユニット１０の高さはマウンドの高さより高くしてあり、基部ユニット１０は底面マウンド２の上面から上に延びて突出させてある。
【００１０】
基部ユニット１０の上面には変形可能なジョイント３が突出させて設けてある。ジョイント３は、肉厚の鋼板、鋼管、鋼板とゴムの積層部材、防弦材等に試用されているゴムなどであり、弾性と粘性を備えた粘弾性体を使用するのが好ましい。
ジョイント３は、図２の平面図に示すように、円形、または矩形の断面の弾性体もしくは粘弾性体であり、適宜の間隔で各ユニットに複数個配設されている。ゴムと鋼板を積層した粘弾性体が好ましい。
各ユニットの間に形成する空間４を５０ｃｍ程度とし、ユニットへの挿入深さを５０ｃｍとすると、ジョイント３の長さは１．５ｍ程度また、円形断面とした場合は直径を４０ｃｍ〜１ｍ程度する。
各ユニットの間には空間４を介在させて基部ユニット１０と中間ユニット１１等が連結してあるため、図３に示すように海岸構造物１が大きな外力を受けたときに大きく変形することができ、変形による大きなエネルギー吸収を期待でき、基部ユニット１０が底面マウンド２から抜け出て転倒あるいは滑動することを防ぐことが可能である。
【００１１】
ジョイント３には、連結ロッド３１が挿入される穴（図示しない）が設けてあり、この穴は、図４に示すようにジョイント３が穴３０に挿入されたとき、連結穴３５の位置に一致するようにしてある。連結穴３５に連結ロッド３１を通してジョイント３を相互に連結し、ジョイント３が中間ユニット１１などから容易に抜け出さないようにしてある。
連結ロッド３１を使用する代わりに、ジョイント３の抜け出し防止としては、ジョイント３の先端にアンカープレートを設けたり、ジョイント３の先端部を膨出させて製造時に埋め込むようにしてもよい。
【００１２】
図３は、本発明の海岸構造物が津波等によって大きな外力が作用した際の海岸構造物の挙動を模式的に示すものである。外力によって変形可能なジョイント３が大きく変形してエネルギーを吸収することにより、津波の陸地への到達時間を遅らせことができる。
また、中間ユニット１１、及び上部ユニット１２を連結しているジョイント３が破断または抜け出したとしても、基部ユニット１０は、底面マウンド２と一体となっているため、転倒あるいは滑動することがなく、基部ユニット１０が原位置に残存しているため復旧工事を容易に行うことができ、中間ユニット及び上部ユニットのジョイント３が破断しても大きく流されることがなく、航路の障害となることも少なくなる。
【００１３】
本発明の海岸構造物である防波堤の施工法は、図４に示すように、まず、海底面５を整地してほぼ平坦な状態とし、基部ユニット１０を平坦にした海底５に設置する。この基部ユニット１０には、上面から１ｍ程度変形可能なジョイント３が突出させてある。この基部ユニット１０をコアとして両側に捨石２１を積み重ねて底面マウンド２を構築する。底面マウンド２の高さは基部ユニット１０の高さより低いものとし、基部ユニット１０の移動を防止するためなるべく高くし、基部ユニット１０が僅かに底面マウンド２より突出した状態とする。
底面マウンド２の表面は、ブロック２２で保護する。巨大津波が海岸構造物１を越えて陸側の底面マウンド２を洗掘によって破壊して基部ユニット１０を移動することがないように陸側の底面マウンド２の表面は、海側より強固に保護する。
【００１４】
次に、中間ユニット１１を基部ユニット１０の上に配置し、ジョイント３とそれを収容する穴３０の位置合わせを行って静かに降下させてジョイント３を中間ユニット１１の底面の穴３０に挿入し、連結穴３５に連結ロッド３１を差し込んでジョイント３を串刺しにして反対面側に露出させ、ボルトで固定して基部ユニット１０と中間ユニット１１を連結する。更に、その上に上部ユニット１２を同様に連結して海岸構造物を完成させる。
なお、中間ユニットを設けずに基部ユニットと上部ユニットのみで海岸構造物とすることも可能である。
【符号の説明】
【００１５】
１    海岸構造物（堤防）
１０  基部ユニット
１１  中間ユニット
１２  上部ユニット
２    底面マウンド
３    ジョイント
３０  穴
３１  連結ロッド
３５  連結穴
４    空間
５    海底
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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