(57)【要約】【課題】  比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、余震などを含めて幾度となく襲来する津波の持つエネルギを効果的かつ確実に減衰させることができ、以って津波による被害を最小に留めることができる堤体を提供する。【解決手段】  本発明に係る堤体は、コンクリートにより予め製造されると共に、設置場所まで運搬されて利用される堤体１００（堤体ユニット２００）であって、堤体ユニット２００の軸方向に直交する断面形状が、三角形以上の多角形形状であり、堤体ユニット２００の底面（２１０）が海底面に設置されたときに、堤体ユニット２００の最高部分（２２０）が海面から所定に突き出していると共に、所定以上の波の力が作用した場合に、堤体ユニット２００の軸方向に直交する面内において堤体ユニット２００が回転されることを特徴とする。【選択図】図１
2014037719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートにより予め製造されると共に、設置場所まで運搬されて利用される堤体であって、
堤体の軸方向に直交する断面形状が、三角形以上の多角形形状であり、
堤体の底面が海底面に設置されたときに、堤体の最高部分が海面から所定に突き出していると共に、所定以上の波の力が作用した場合に、堤体の軸方向に直交する面内において堤体が回転されることを特徴とする堤体。
【請求項２】
前記堤体は、軸方向長さが所定長さで製造された堤体ユニットにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の堤体。
【請求項３】
前記堤体は内部に空間を有する中空構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の堤体。
【請求項４】
前記空間には、運搬の際には比重の小さいものが入れられる一方で、設置場所へ設置する際には比重の大きいものを入れることで堤体を沈設することを特徴とする請求項３に記載の堤体。
【請求項５】
所定の設置場所に設置された堤体が移動した場合において、前記空間に入れた比重の大きなものを排出することで当該堤体を再び浮かせて移動させ、原位置へ戻して再設置できること特徴とする請求項３又は請求項４に記載の堤体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外洋からの波浪・津波を防ぎ港湾や沿岸（海岸から少し離れた沖合い部）の内部を安静・安全に保つために設けられる防波堤や防潮堤として利用可能な堤体の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高波や津波の発生のおそれのある地域では、高波や津波の被害をできるだけ小さくするために、防波堤や防潮堤を設けることが行われてきた。
【０００３】
一般に、防波堤は入り込んだ湾の湾口に建設され、津波波高や流勢を低減して津波の湾岸への到達時間を遅らせると共に、湾内に到達する津波の波高を低減して陸上部への遡上が最小となるようになされている。
【０００４】
このような防波堤の一例として、特許文献１に記載されており、例えば、図９に示すように、海底に捨石マウンド５３を構築し、その上に消波スリット５４が形成されたケーソン５５を設置するような構成である。
なお、図示しないが、捨石マウンド５３やケーソン５５は、波の力などにより容易に崩れたり移動しないように鋼矢板や杭などを用いて海底に固定されている。
【０００５】
また、特許文献２には、防潮堤、防波堤として利用される堤体の一例として、鞘管１５を海底に埋設し、その内側に鋼管１７を挿入し、水位に応じて、鋼管１７を鞘管１５に沿って上下動させるようにしたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１３２１６号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１や特許文献２に記載されるように、従来の防波堤などの堤体（ケーソン５５や鋼管１７など）は、略水平方向に対して固定的に海底に立設するものであり、非常に大きな津波が襲来した場合には、これらの堤体（ケーソン５５や鋼管１７など）が破壊され、波の高さ方向に対する堤体高さが消失してしまい、余震などを含めて幾度となく襲来する津波に対する抑制効果が失われてしまうおそれがあった。
【０００８】
また、大きな津波に対応可能な大規模な防波堤を、建設すべき場所（設置場所、現場）で建設するためには、膨大な建設費が必要になると共に工事期間が長期に亘ってしまうといったおそれがある。更に、様々な要求や条件などから防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）で長期に亘る工事を行うことができないなどといったおそれも考えられる。
【０００９】
本発明は、上述した実情に鑑みなされたもので、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、余震などを含めて幾度となく襲来する津波の持つエネルギを効果的かつ確実に減衰させることができ、以って津波による被害を最小に留めることができる堤体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る堤体は、
コンクリートにより予め製造されると共に、設置場所まで運搬されて利用される堤体であって、
堤体の軸方向に直交する断面形状が、三角形以上の多角形形状であり、
堤体の底面が海底面に設置されたときに、堤体の最高部分が海面から所定に突き出していると共に、所定以上の波の力が作用した場合に、堤体の軸方向に直交する面内において堤体が回転されることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記堤体は、軸方向長さが所定長さで製造された堤体ユニットにより構成されることを特徴とすることができる。
【００１２】
本発明において、前記堤体は内部に空間を有する中空構造であることを特徴とすることができる。
【００１３】
本発明において、前記空間には、運搬の際には比重の小さいもの（例えば、水（海水、淡水）、空気やその他の液体や気体など）が入れられる一方で、設置場所へ設置する際には比重の大きいものを入れることで堤体を沈設すること特徴とすることができる。
【００１４】
本発明において、所定の設置場所に設置された堤体が移動した場合において、前記空間に入れた比重の大きなものを排出することで当該堤体を再び浮かせて移動させ、原位置へ戻して再設置できること特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、余震などを含めて幾度となく襲来する津波の持つエネルギを効果的かつ確実に減衰させることができ、以って津波による被害を最小に留めることができる堤体構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る堤体（堤体ユニット）の外観形状を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）の軸方向（長軸方向）に直交する平面における断面を示す断面図である。
【図３】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）（中空構造を有するタイプ）を軸方向（長軸方向）に直交する水平方向から見た側面図である。
【図４】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）の軸方向（長軸方向）に直交する平面における断面（中空構造）を示す断面図である（図３のＡ−Ａ矢視図である）。
【図５】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）をドック（ｄｏｃｋ）内での様子を説明する図である。
【図６】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）をドック（ｄｏｃｋ）内から曳航して設置場所（設置場所、現場）へ運搬し、沈設する様子を説明する図である。
【図７】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）が原位置から移動してしまった場合に、該堤体（堤体ユニット）を浮上させて曳航して原位置へ運搬し、沈設する様子を説明する図である。
【図８】同上実施の形態に係る堤体（堤体ユニット）を港湾などに設置した場合の概要図である。
【図９】従来の堤体の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る防波堤や防潮堤として利用可能な堤体１００の斜視図である。
【００１９】
本実施の形態に係る堤体１００は、コンクリート製の堤体ユニット２００を含んで構成され、海岸から少し離れた沖合い部、或いは港湾入口部の海底に堤体ユニット２００を単数或いは複数設置し、津波や高波の影響を軽減するように構成される。本実施の形態に係る堤体１００は、例えば図８のように設置され、外洋からの波浪を防ぎ港湾の内部を安静に保つために設けられる防波堤や防潮堤として利用可能である。
【００２０】
本実施の形態に係る堤体１００を構成する堤体ユニット２００は、図１、図２に示すように、軸方向（長軸方向）に直交する平面における断面形状が、略三角形形状に形成されている。なお、以下、単に断面という場合には、軸方向（長軸方向）に直交する平面における断面を言うものとする。
【００２１】
本実施の形態に係る堤体ユニット２００は、コンクリート構造物で、断面略三角形形状の底辺（底面）が海底面に接するように設置して使用される。
【００２２】
なお、本実施の形態に係る堤体ユニット２００は、例えば、水深２０ｍとして、津波の波高を３０ｍと想定すると、底辺部（各辺の何れもが底辺になり得る）（底面部）２１０からの頂点部分２２０までの高さを５０ｍ程度とし、長軸方向長さを１００ｍ程度としたユニットとして形成されることができる。
【００２３】
本実施の形態において、堤体ユニット２００の断面略三角形形状は、頂点を残したエッジ状の三角形形状（一辺が７０ｍ程度の正三角形形状）の各頂点部分は、破壊等が起き難いように先端を削り落とした面取り形状或いはＲ形状などとすることができる（面取り或いはＲ形状取り後の各辺の長さは５０ｍ程度）。
【００２４】
そして、このコンクリート製の断面略三角形の堤体ユニット２００を、例えばドック（ｄｏｃｋ）などにて製造し、完成した堤体ユニット２００を堤体１００の設置場所まで船などにより曳航して運んで設置するといった設置工法を採用することができる。
【００２５】
津波や高波が、海中の所望の場所に設置された堤体１００（堤体ユニット２００）に到達した場合、水平方向の力が堤体１００（堤体ユニット２００）に作用するが、初期においては底面部２１０に生じる摩擦力や底面部２１０に設けた突起２３０などにより、この水平方向力に抵抗する。なお、突起２３０の断面形状は、断面三角形形状に限定されるものではなく、その他の多角形形状や台形形状、半円形状などとすることができる。また、突起２３０は、長手方向に連続して形成される場合に限らず、例えば、円錐、角錐、円柱、円錐台、半球などの立体形状を複数配設した構成とすることができる。
【００２６】
更に大きな力が水平方向に作用すると、堤体１００（堤体ユニット２００）は水平方向に移動されるか、或いは海底面から堤体１００（堤体ユニット２００）側に突出している突起や、堤体１００（堤体ユニット２００）の底面部２１０に設けた突起２３０により水平方向への移動が規制されることで、長軸方向に略直交する平面内において（長軸廻りに）回転されることになる（図２の回転方向などを参照）。
【００２７】
しかしながら、本実施の形態に係る堤体１００（堤体ユニット２００）は断面略三角形形状であるので、長軸廻りに回転しても、初期の高さ（底面部２１０から頂点部分２２０までの高さ）を常に維持することができる。
【００２８】
従って、略水平方向に対して固定的に海底に立設するようにした従来の堤体では、非常に大きな津波が襲来した場合、堤体が破壊され、波の高さ方向に対する堤体高さが失われるおそれがあったが、本実施の形態に係る堤体１００（堤体ユニット２００）では、例え津波による被害を受けても、常に初期の高さを維持することができるため、余震などを含めて幾度となく襲来する津波に対する抑制効果を維持することができる。
【００２９】
また、本実施の形態に係る堤体１００（堤体ユニット２００）は、防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）とは別の場所にあるドック（ｄｏｃｋ）などにおいてユニットにて製造し、これをユニット毎に設置場所へ運搬して設置するといったことができるため、大規模な防波堤であっても、コストを低減することができると共に製造期間を短縮でき、更には防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）での工事期間も短縮することができる。
【００３０】
このように、本実施の形態によれば、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、余震などを含めて幾度となく襲来する津波の持つエネルギを効果的かつ確実に減衰させることができ、以って津波による被害を最小に留めることができる堤体構造を提供することができる。
【００３１】
ところで、本実施の形態に係る堤体ユニット２００は、断面三角形形状として、海底から最高部までの高さ５０ｍで、海底と接触する底辺５０ｍ程度で、長軸方向の長さを１００ｍ程度とすることができるが、これに限定されるものではない。
【００３２】
例えば長軸方向長さは、波の影響を考慮するとなるべく長いほうが好ましいが、堤体ユニット２００を製造するドック（ｄｏｃｋ）や防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）までの曳航方法などを考慮して決定する（例えば、１００ｍ）。なお、ドック（ｄｏｃｋ）は、船舶などを製造、修理などするドックを利用することができる。
【００３３】
隣接し合う堤体ユニット２００は、ほぼ同様の動きを（水平移動、長軸廻りの回転）するよう、図３に示すような連結装置３００を用いて連結した構成とすることができる。例えば、外周にネジ切りされたボルト（例えば、金属、樹脂、或いはセラミック製など）３１０と、これと螺合する締結要素（例えば、金属、樹脂、或いはセラミック製など）３２０を隣接する隣接し合う堤体ユニット２００に取り付け、これらを連結するようにボルト３１０を締結するといった構成とすることができる。或いは、符号３１０を棒状部材とし、符号３２０を、これを収容する収容要素として、これらを溶接や接着などの方法により連結するといった構成とすることができる。
【００３４】
なお、図３では、連結装置３００を堤体ユニット２００の内部に設けた構成として説明しているが、これに限定されるものではなく、堤体ユニット２００の外壁に設ける構成とすることも可能である。
【００３５】
ここで、本実施の形態に係る堤体ユニット２００は、中実構造とすることができるが、これに限らず、中空構造とすることができる。
【００３６】
例えば、図３や図４に示すように、中空構造とすることで、中空部２４０に空気を存在させることで海における運搬中において浮力を発生させることができる。これにより、ドック（ｄｏｃｋ）から防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）までの曳航を容易にすることができる。
【００３７】
なお、建設すべき場所（設置場所、現場）に運ばれた堤体ユニット２００においては、中空部２４０の内部に、砂利などを充填することで、比重を大きくして、海底に沈設する（沈下させて設置する）ことができる構造とすることができる。
【００３８】
図３や図４に示したように、中空部２４０は、堤体ユニット２００の強度、剛性を維持するために隔壁２５０により複数の室２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃに仕切られた構成とすることができる。
【００３９】
この場合、室２４０Ｂへの充填は、外部に接続される開口部２４１ｂを介して行うと共に、室２４０Ａに接続される開口部２４１ｇを介して行うことができる。
【００４０】
また、室２４０Ｃへの充填は、外部に接続される開口部２４１ｅを介して行うと共に、室２４０Ａに接続される開口部２４１ｉを介して行うことができる。
【００４１】
そして、室２４０Ａへの充填は、外部に接続される開口部２４１ａ、２４１ｆを介して行うことができる。
【００４２】
なお、外部と接続される各開口部２４１ａ〜２４１ｆについて蓋（或いは栓）状要素などを用いて蓋（或いは栓）をする構成とすることもできる。
【００４３】
また、中空部２４０（室２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃ）を浮力を発生させるだけでなく、左右のバランス取り用のバラスト（海水或いは砂利などの重し）収容部をして利用することもできる。また、浮き袋などを堤体ユニット２００の外周に取り付けて曳航などを行うことも可能である。
【００４４】
ここで、ドック（ｄｏｃｋ）にて製造された堤体ユニット２００を、防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）まで曳航する様子の一例を、図５を用いて説明する。
【００４５】
図５（Ａ）に示すように、堤体ユニット２００をドック（ｄｏｃｋ）にて完成する。
【００４６】
図５（Ｂ）に示すように、堤体ユニット２００の中空部２４０（ここでは、２４０Ｂ，２４０Ｃが該当）の中に、バランス取りのためのバラストとして、適量の砂利などを注入する。
【００４７】
続いて、図５（Ｃ）に示すように、浮き袋４００を堤体ユニット２００の外周に取り付ける。なお、中空部２４０（室２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃ）の浮力で賄える場合には、浮き袋４００の取り付けは省略することもできる。
【００４８】
その後、図６（Ａ）に示すように、ドック（ｄｏｃｋ）内に海水を導き、堤体ユニット２００を浮上させる。
【００４９】
図６（Ｂ）では、堤体ユニット２００を、防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）まで曳航する。
【００５０】
そして、図６（Ｃ）に示すように、浮き袋４００を取り外すと共に、中空部２４０（室２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃ）に砂利等を充填して、堤体ユニット２００を沈設する。
【００５１】
このように、本実施の形態に係る堤体１００（堤体ユニット２００）は、防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）とは別の場所にあるドック（ｄｏｃｋ）などにおいてユニットにて製造し、これをユニット毎に設置場所へ運搬して設置するといったことができるため、大規模な防波堤であっても、コストを低減することができると共に製造期間を短縮でき、更には防波堤を建設すべき場所（設置場所、現場）での工事期間も短縮することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る堤体ユニット２００によれば、津波などにより、堤体ユニット２００が移動されたり回転されて原位置から離れてしまったような場合でも、中空部２４０（室２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃ）から砂利などを排出すると共に浮き袋４００を利用して浮力を発生させ、このような浮力を利用することで、比較的容易に原位置へ戻し、原位置において再び中空部２４０（室２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０Ｃ）に砂利等を充填することで沈設し、以って比較敵短い工期かつ低コストで、堤体ユニット２００を原位置に再設置することが可能である（図７（Ａ）から図７（Ｃ））。
【００５３】
ところで、本実施の形態に係る堤体ユニット２００は、海水に晒されながら長い期間設置されることを考慮して、その材料が選定されることができる。
【００５４】
例えば、本実施の形態に係る堤体ユニット２００で利用されるコンクリートとしては、現在の一般的なコンクリートの寿命１００年に対し、その１００倍程度の寿命を持つとされる長寿命コンクリートを採用することができる。
【００５５】
また、コンクリートに埋め込まれる補強材、連結装置３００は、塩分の影響を受け難い炭素繊維製、樹脂製、或いはセラミック製などを利用することができる。
【００５６】
本実施の形態に係る堤体ユニット２００は、図１、図２などに示したように、断面略三角形形状として説明したが、正三角形形状に限定されるものではなく、二等辺三角形などの適宜の三角形形状とすることができると共に、略正四角形や矩形（角部については面取り或いはＲ形状取りなどすることができる）や五角形、或いはそれ以上の多角形形状とすることができる。
【００５７】
しかしながら、同一高さ（海底から最上部までの高さ）においては、使用するコンクリート量を少なくできると共に、回転に対する抵抗力が大きな断面略三角形形状とすることが好ましいものと考えられる。
【００５８】
また、本実施の形態では、堤体ユニット２００をドック（ｄｏｃｋ）にて製造し、それを海上（或いは海中）を曳航して設置場所まで運搬するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、陸上輸送や航空輸送などが運搬経路の途中に含まれる場合にも適用可能である。
【００５９】
なお、堤体に設けられる空間である中空部２４０には、運搬の際には比重の小さいものとして、例えば水（海水、淡水）や空気などの比較的比重の小さい物体を入れる一方で、設置場所へ設置する際には比重の大きいもの（砂、石など）を入れることで堤体を沈設することができる。
【００６０】
以上で説明した一実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１００      堤体
２００      堤体ユニット
２１０      底辺部（底面部）
２２０      頂点部分
２３０      突起
２４０      中空部
２４０Ａ〜２４０Ｃ    室
２４１ａ〜２４１ｆ    開口部
２５０      隔壁
３００      連結装置
３１０      ボルト（或いは棒状部材）
３２０      締結要素（或いは収容要素）
４００      浮き袋
【図１】
2014037719.tif 000003
【図２】
2014037719.tif 000004
【図３】
2014037719.tif 000005
【図４】
2014037719.tif 000006
【図５】
2014037719.tif 000007
【図６】
2014037719.tif 000008
【図７】
2014037719.tif 000009
【図８】
2014037719.tif 000010
【図９】
2014037719.tif 000011