(57)【要約】【課題】  工期が短くて済み、環境面の問題がなく、かつ越波阻止性能に優れる防波構造物の改良施工方法を提供すること。【解決手段】  本方法は、岸沿いに設置された既設護岸３の上側部分３２を切除する切除工程と、その切除された上側部分３２よりも沖側への迫り出し量が大きい形状をもつ新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を工場で製造する製造工程と、その製造した新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を、切除工程で切除された上側部分３２に代えて既設護岸３の下側部分３１の上に設置し、その下側部分３１とアンカー用鉄筋６等で接合する接合工程とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
岸沿いに設置された既設の防波構造物を改良施工するための方法であって、
前記防波構造物の上側部分を切除する切除工程と、
その切除された上側部分よりも沖側への迫り出し量が大きい形状をもつ防波体を工場で製造する防波体製造工程と、
その製造した防波体を、前記切除工程で切除された上側部分に代えて前記防波構造物の上に設置し、当該防波構造物に接合する防波体接合工程と
を含むことを特徴とする防波構造物の改良施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の防波構造物の改良施工方法において、前記防波体製造工程では、沖側に向かって滑らかな曲面状に迫り出す防波面を持つ防波体を製造することを特徴とする防波構造物の改良施工方法。
【請求項３】
請求項２記載の防波構造物の改良施工方法において、前記防波体製造工程では、前記防波面の下端での接線方向が前記切除工程で上側部分が切除された防波構造物の防波面の上端での接線方向とほぼ合致する形状の防波体を製造することを特徴とする防波構造物の改良施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、港湾、海岸沿岸域において、波浪越波、波力から船舶や陸上の人命、建築物等を防護する防波堤や岸壁等護岸用の防波構造物の改良施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設の護岸において、海底地盤や港湾内構造物の変化等で波高が高くなり、越波流量が増加した場合、設計潮位や波浪条件（設計波高等）自身が変化して越波流量が増加した場合、或いは、護岸背後地の利用状況が変化して越波流量を低減する必要が生じた場合等には、越波流量を低減させてその越波阻止性能を向上させる必要がある。従来、越波阻止性能を向上させる方法として、以下のものが知られている。
【０００３】
すなわち、図４に示すように、基礎地盤１上に設置された既設護岸５１の海２側に新設護岸５２を腹付けして護岸天端高を高くすることにより越波流量を低減する方法である。
【０００４】
また、図５に示すように、基礎地盤１上に設置された既設護岸５１の海２側にテトラポッド（商品名）等の消波工５３を積層することにより波のエネルギを消散させ、その結果越波流量を低減する方法である。例えば特許文献１では、消波ブロックを、基礎地盤１上から後退パラペットを有するケーソン上部にかけて積層している。
【特許文献１】特開２０００−２０４５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４に示した方法では、新設護岸５２は、通常既設護岸５１と同様のＲＣ（鉄筋コンクリート）構造でつくられ、現地で製作される。すなわち、既設護岸５１の海２側に型枠を設置し、その型枠内に鉄筋を敷設した上でコンクリートを流し込んで固める。このため製作期間が長くかかり、現地工事のため工事が天候に左右されるという問題があった。したがって、製作期間がさらに長くなるような、複雑な形状の新設護岸５２への対応は難しい。
【０００６】
また、海上でコンクリート打設工事をするため、コンクリート成分が海に流れ出す虞があり、環境面でも問題があった。さらに、護岸天端高さ（静水面からの護岸高さ）を高くすることにより、陸側からの景観を損なうこともあった。
【０００７】
図５に示した方法では、消波工５３を海２側に積層するため、海岸線を潰し環境面で問題があった。すなわち、上記特許文献１では、消波ブロックで海岸線を潰してしまう虞があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、工期が短くて済み、環境面の問題がなく、かつ越波阻止性能に優れる防波構造物の改良施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、岸沿いに設置された既設の防波構造物を改良施工するための方法であって、前記防波構造物の上側部分を切除する切除工程と、その切除された上側部分よりも沖側への迫り出し量が大きい形状をもつ防波体を工場で製造する防波体製造工程と、その製造した防波体を、前記切除工程で切除された上側部分に代えて前記防波構造物の上に設置し、当該防波構造物に接合する防波体接合工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記防波体の迫り出し部分の具体的な形状は問わないが、この部分が単純に水平方向に直線的に突出するものでは、波があったときにその突出部分に大きな鉛直波力が作用し易い。これに対して、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の防波構造物の改良施工方法において、前記防波体製造工程では、沖側に向かって滑らかな曲面状に迫り出す防波面を持つ防波体を製造することが好ましい。
【００１１】
また、請求項３記載の発明のように、請求項２記載の防波構造物の改良施工方法において、前記防波体製造工程では、前記防波面の下端での接線方向が前記切除工程で上側部分が切除された防波構造物の防波面の上端での接線方向とほぼ合致する形状の防波体を製造することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、岸沿いに設置された既設の防波構造物の上側部分が切除される。その切除された上側部分よりも沖側への迫り出し量が大きい形状をもつ防波体が工場で製造される。その製造された防波体が、前記切除された上側部分に代えて前記防波構造物の上に設置され、当該防波構造物に接合される。かかる改良施工を行った後の防波構造物に波がかかったときには、海側に大きく迫り出した防波体により、その波を沖側に返すことができる。したがって、護岸天端高を高くすることなく、越波流量を低減させて、その越波阻止性能を向上させることができる。
【００１３】
また、予め工場で製造された上部工（防波体）を現地で設置するだけなので、たとえ防波体が海側に大きく迫り出した、比較的複雑な形状のものであっても、工事期間、コストを抑えることができる。なお、鋼／コンクリート合成構造とした場合には、防波体を垂直波力に対抗できる範囲で軽量化することができ、工事期間、コストをＲＣ構造やコンクリート構造に比較して大幅に低減させることができる。
【００１４】
また、海上でのコンクリート打設工事がなくなるため、コンクリート成分が海に流れ出す虞がなくなり、環境面での問題がなくなる。さらに、護岸天端高さが高くならないので、陸側からの景観を損なうことがない。しかも、従来例のように消波工を海側に積層することもないため、海岸線を潰すことがなくなり、環境面での問題がなくなる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、防波構造物に接合された防波体に波があたったとしても、その滑らかな曲面状に迫り出す防波面にそって波が円滑に案内されて沖側に戻されるので、防波体には大きな鉛直波力が作用しにくくなり、強度的に有利となる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、上側部分が切除された防波構造物の防波面と、防波体の防波面との間で、滑らかに連続した防波面が得られ、波があたったときに、その滑らかに連続した防波面にそって波がより円滑に案内されて沖側に戻される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の一実施形態にかかる改良施工後の護岸の全体構造を示す斜視図である。図１に示すように、この改良施工後の護岸（防波構造物）では、基礎地盤１上に設置された既設護岸３の上側部分３２（後述する図２（ａ）参照。）が、防波体としての新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・に置き換わっている。５は裏込石又は土砂（裏込石等）である。
【００１８】
基礎地盤１は、海底地盤を掘削して埋め戻した砂層１１と、その砂層１１上に積層された捨石マウンド１２とからなり、岸に沿って形成されている。なお、図中では、海２側に幅広となっているが、これは将来の消波工の積層等にも対応できるようにしているものである。
【００１９】
既設護岸３は、もともと基礎地盤１上に一体的に形成されたＲＣ構造物であるが、ここでは海２側に垂直壁をなす防波面３３をもった断面矩形状の下側部分３１のみが利用されている。
【００２０】
新設護岸４は、適当数に分割されたＲＣブロック４０，４０，・・・として形成されており（図１中では、岸に沿う方向に３分割されている例を示す）、各ブロック４０，４０，・・・が上記既設護岸３の下側部分３１の上に設置され、その下側部分３１と図示しない固定手段で固定されている。
【００２１】
各ブロック４０，４０，・・・は、沖側に向かって滑らかに迫り出す曲面状の防波面４１をもっており、その防波面４１の下端での接線方向が、上記既設護岸３の下側部分３１における防波面３３の上端での接線方向とほぼ合致するように形成されている。これにより、既設護岸３の下側部分３１の防波面３３と、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・の防波面４１との間で、滑らかに連続した防波面が得られるようになる。したがって、波があたったときに、その滑らかに連続した防波面にそって波が円滑に案内されて沖側に戻されるので、新設護岸４には大きな鉛直波力が作用しにくくなり、強度的に有利となる。
【００２２】
各ブロック４０，４０，・・・の背後形状は下り傾斜面をなしており、かつその最下部に水平な突出部分４３を設けるとともに、この突出部分４３の後端を既設護岸３の陸側の垂直壁と一致させている。これにより、各ブロック４０，４０，・・・は既設護岸３の下側部分３１の上に安定して設置され、固定される。そして、突出部分４３上に裏込石等５を被せている。
【００２３】
図２は本発明の特徴をなす護岸の改良施工方法を示す説明図である。なお、図２中においては、新設護岸を構成する各ブロックの１つを表している。
【００２４】
この方法には、既設護岸３を切除する切除工程と、新設護岸４を工場で製造する製造工程（防波体製造工程）と、切除後の既設護岸３の上に新設護岸４を載置して接合する接合工程（防波体接合工程）とが含まれている。以下、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して各工程を詳述する。
【００２５】
図２（ａ）は既設護岸３の改良施工前の状態を示している。すなわち、既設護岸３は紙面と直角方向に延びるように基礎地盤１上に設置されており、海側垂直壁（防波面）３３と陸側垂直壁３４と天井面３５と底面３６とからなる略矩形断面を有している。なお、天井面３５の海２側には波避けの上部パラペット３７が形成されている。
【００２６】
切除工程：
この工程では、既設護岸３の上側部分３２を、図示しないコンクリート用カッターで一気に切除する。この切除位置（図２（ａ）中の破線で示す。）は、工事の安全性と容易さとを考慮して満潮時の静水面よりも若干上に設定されるのが好ましい。
【００２７】
そして、図２（ｂ）に示すように、上側部分３２が切除された既設護岸３は下側部分３１だけが残された状態となる。この下側部分３１の上面３８が水平になるように適当な方法で均し加工を施した上で、この上面３８の適当箇所にアンカー用鉄筋６を上向きに植設する。
【００２８】
製造工程：
この工程では、新設護岸４を図外の工場でブロック単位にて製造する。各ブロック４０，４０，・・・は、通常のＲＣ構造物と同様に、所定形状の型枠内に鉄筋を敷設し、コンクリートを打設し、所定期間だけ養生することによって成形される。ここで新設護岸４は、現場工事を少なくするためには、そのブロック数が少なくなるようにブロック寸法をできるだけ大きくするのが好ましい。また、新設護岸４が垂直波力に対抗できるようにするためには、ブロック重量をできるだけ重くするのが好ましい。その一方、各ブロック４０，４０，・・・の工場から現場への運搬や、現場での組み立て時の吊り下げ作業等を考慮すると一定の制限がある。そこで、各ブロック４０，４０，・・・は、上記設計、運搬、波浪条件等を考慮した適当な大きさや重量となるように設定される。なお、吊りピース等は図示を省略している。
【００２９】
成形後の各ブロック４０，４０，・・・は、図２（ｂ）に示すように、海側屈曲壁（防波面）４１と陸側垂直壁４５と階段状の天井面４６と底面４７とからなる異形断面を有している。海側屈曲壁４１の形状は、上端付近では強度を確保するために垂直面としているが、その直下から下端にかけては沖側に迫り出す円弧状（或いは放物線状等）となっている。
【００３０】
また各ブロック４０，４０，・・・の底面４７には、上記成形後に、既設護岸３の下側部分３１に植設されたアンカー用鉄筋６に対応するように所定深さの接合用縦穴４２が形成される。このようにして製造された新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・は、上記既設護岸３が設置された現場に陸路又は海路を通って運搬される。
【００３１】
接合工程：
この工程では、図２（ｂ）に示すように、工場から運搬されてきた新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を、例えば海上クレーンで吊り下げて上記既設護岸３の下側部分３１の上に一列に並べて設置する。その際、各ブロック４０，４０，・・・は、図２（ｃ）に示すように、接合用縦穴４２にアンカー用鉄筋６の先端が入るように位置決めされる。
【００３２】
そして、接合用縦穴４２とアンカー用鉄筋６の先端との隙間にモルタル等を注入して固めることにより、各ブロック４０，４０，・・・と既設護岸３の下側部分３１とを接合する。また、各ブロック４０，４０，・・・間、及び、各ブロック４０，４０，・・・と既設護岸３の下側部分３１との間にはゴム等の止水材を適宜充填しておく。改良施工後の本護岸は、図１に示した通りである。
【００３３】
ところで、上記図１では、既設護岸３の下側部分３１の防波面３３として海側垂直壁をもつ場合を示しているが、その防波面３３は必ずしも垂直壁である必要はない。また、新設護岸４の背後のブロック形状を既設護岸３の陸側垂直壁と一致させる必要もない。例えば図３（ａ）に示すように、既設護岸３ａの下側部分の防波面３３を陸側に向かう上り傾斜面とし、新設護岸４ａの各ブロック４０，４０，・・・の背後形状を下り傾斜面としてかつその最下部に水平な突出部分４３を設けてもよい。
【００３４】
その場合でも、既設護岸３ａの防波面３３と新設護岸４ａの各ブロック４０，４０，・・・の防波面４１とが滑らかに曲面状に連なったものでありさえすれば、既設護岸３ａの防波面３３から登ってきた波を新設護岸４ａの各ブロック４０，４０，・・・の迫り出した曲面状の防波面４１で沖側に戻して、越波流量を低減することができる。
【００３５】
また、上記図３（ａ）では、新設護岸４ａの各ブロック４０，４０，・・・の背後形状を陸側に傾斜させかつ水平な突出部分４３を設けているが、必ずしもその形状である必要はない。例えば図３（ｂ）では、新設護岸４ｂの各ブロック４０，４０，・・・の背後形状を階段状の垂直壁としかつ水平な突出部分４３を設けており、図３（ｃ）では、新設護岸４ｃの各ブロック４０，４０，・・・の背後形状を既設護岸３ａから全体を突出させている。
【００３６】
これらについても、既設護岸３ａの防波面３３と新設護岸４ｂ，４ｃの各ブロック４０，４０，・・・の防波面４１とが滑らかに曲面状に連続したものでありさえすれば、既設護岸３ａの防波面３３から登ってきた波を新設護岸４ｂ，４ｃの各ブロック４０，４０，・・・の迫り出した曲面状の防波面４１で沖側に戻して、越波流量を低減することができる。
【００３７】
さらに、上記図３（ｄ）〜（ｆ）は、（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ上部パラペット４４を設けた場合を示しているが、この上部パラペット４３により、さらに越波流量を減少させることができる。
【００３８】
引き続き、上記改良施工した本護岸と、改良施工前の既設護岸とについて行った水理実験について説明する。
【００３９】
本護岸は、上記図３（ｄ）に示した通りの断面構造を有し、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・の沖側への迫り出し量は約１ｍであり、満潮時の静水面（海底＋３．２ｍ）から約１．５ｍ上（海底＋４．７ｍ）に防波面４１の円弧上端がある。さらに０．６ｍ上（海底＋５．３ｍ）に上部パラペット４４の上端があり、この改良施工前の既設護岸３の天端高さと一致させている。
【００４０】
ここで、現地緒元で換算した沖波波高Ｈo’＝２．０ｍ、周期Ｔo＝４．５ｓｅｃ、波長Ｌ＝３２ｍの不規則波を用いて越波流量実験を行った。
【００４１】
その結果、既設護岸及び本護岸については、ともに天端高さは５．３０ｍであるが、越波流量については、既設護岸は８．６５×１０-3ｍ3／ｍ／ｓｅｃであるのに対し、本護岸は１．２０×１０-3ｍ3／ｍ／ｓｅｃと約１／７となり、大幅に越波流量を低減できることがわかった。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、岸沿いに設置された既設護岸３の上側部分３２が切除される。その切除された上側部分３２よりも沖側への迫り出し量が大きい形状をもつ新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・が工場で製造される。その製造された新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・が、切除された既設護岸３の上側部分３２に代えてその下側部分３１の上に設置され、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・と既設護岸３の下側部分３１とがアンカー用鉄筋６等で接合される。かかる改良施工を行った後の護岸に波がかかったときには、海側に大きく迫り出した新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・により、その波を沖側に返すことができる。したがって、護岸天端高を高くすることなく、越波流量を低減させて、その越波阻止性能を向上させることができる。
【００４３】
また、予め工場で製造された新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を現地で設置するだけなので、たとえ各ブロック４０，４０，・・・が海側に大きく迫り出した曲面状の比較的複雑な形状のものであっても、工事期間、コストを抑えることができる。なお、鋼／コンクリート合成構造とした場合には、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を垂直波力に対抗できる範囲で軽量化することができ、工事期間、コストをＲＣ構造やコンクリート構造に比較して大幅に低減させることができる。
【００４４】
また、海上でのコンクリート打設工事がなくなるため、コンクリート成分が海に流れ出す虞がなくなり、環境面での問題がなくなる。さらに、護岸天端高さが高くならないので、陸側からの景観を損なうことがない。しかも、従来例のように消波工を海側に積層することもないため、海岸線を潰すことがなくなり、環境面での問題がなくなる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、既設護岸３の下側部分３１の上面３８を水平に均し、その上に新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を、その水平な底面４７が当接するようにして載置しているが、その場合にはアンカー用鉄筋６だけで波力に対抗するようになっているので、ストレスが過大となる虞がある。そこで、アンカー用鉄筋６にかかるストレスを軽減するために、既設護岸３の下側部分３１の上面３８と、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・の底面４７との間に、互いに凹凸面のかみ合う部分を設けるようにしてもよい。各ブロック４０，４０，・・・相互間についても同様である。
【００４６】
また、上記実施形態では、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・は、図１では岸に沿う方向に分割しているが、同様に、新設護岸４の各ブロック４０，４０，・・・を上下方向に分割することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態における護岸の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本護岸の改良施工方法を示す説明図である。
【図３】本護岸の変形例である。
【図４】従来の護岸の改良施工方法の一例を示す説明図である。
【図５】従来の護岸の改良工方法の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  基礎地盤
１１  砂層
１２  捨石マウンド
２  海
３  既設護岸（既設の防波構造物）
３１  下側部分
３２  上側部分
３３  防波面
４  新設護岸（防波体）
４０  ブロック
４１  防波面
４２  接合用縦穴
４３  突出部分
４４  上部パラペット
５  裏込石等
６  アンカー用鉄筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006161402.tif 000006
【図５】
2006161402.tif 000007