(57)【要約】【課題】  波力に対して十分な安定性を確保できるだけでなく、経済性に優れ、しかも、構造強度も容易に確保できる被覆ブロックを提供する。【解決手段】  コンクリート製のブロック本体とこのブロック本体にその厚さ方向に貫通する複数の開口部とを備えており、上記ブロック本体が、その外周縁部を構成する枠体部と、この枠体部で囲まれた空間を梁で互いに交差しながら仕切って少なくとも４箇所以上の開口部を形成する格子梁部とを有して、その全体輪郭形状が格子状に形成されていると共に、上記ブロック本体の被覆面積（Ａc）に対する複数の開口部の平面的面積の和（総開口面積：Ａo）の開口面積比（Ａo／Ａc）が０．３≦Ａo／Ａc≦０．６の範囲である被覆ブロックである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製のブロック本体とこのブロック本体にその厚さ方向に貫通する複数の開口部とを備えており、
上記ブロック本体が、その外周縁部を構成する枠体部と、この枠体部で囲まれた空間を梁で互いに交差しながら仕切って少なくとも４箇所以上の開口部を形成する格子梁部とを有して、その全体輪郭形状が格子状に形成されていると共に、
上記ブロック本体の被覆面積（Ａc）に対する複数の開口部の平面的面積の和（総開口面積：Ａo）の開口面積比（Ａo／Ａc）が０．３≦Ａo／Ａc≦０．６の範囲であることを特徴とする被覆ブロック。
【請求項２】
ブロック本体に形成された複数の開口部は、各開口部がそれぞれ有する最小幅寸法（Ｄb）のうちの最大のもの（Ｄb-max.）がブロック本体の体積（Ｖ）の三乗根の値（Ｖ1/3）に対して０．１５Ｖ1/3≦Ｄb-max.≦０．５Ｖ1/3の範囲である請求項１に記載の被覆ブロック。
【請求項３】
ブロック本体に形成された複数の開口部は、互いに同じ形状及び大きさに形成されており、各開口部の最大幅寸法（Ｄa）と最小幅寸法（Ｄb）との長さ比（Ｄa／Ｄb）が１．５≦Ｄa／Ｄb≦１０．０の範囲である請求項１又は２に記載の被覆ブロック。
【請求項４】
ブロック本体は、その全体輪郭形状における厚さ（Fb）がブロック本体の体積（Ｖ）の三乗根の値（Ｖ1/3）に対して０．１５Ｖ1/3≦Fb≦０．４Ｖ1/3の範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の被覆ブロック。
【請求項５】
ブロック本体は、その全体輪郭形状における外周縁部下面側の少なくとも３箇所に、この全体輪郭形状より下方に突出する脚部が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の被覆ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、混成堤のマウンド部、人工リーフ、傾斜護岸等においてその表面を被覆するために用いられる被覆ブロックに係り、好適には捨石等の基礎材を敷設した基礎材層の上に前後左右方向に多数敷き詰められて基礎材層の安定性を確保する被覆ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の被覆ブロックとしては、例えば、所定の厚さを有する平面方形のブロック本体と、このブロック本体の上面に上方に向けて突設した突起部とを有し、ブロック本体の前面部に前方噛み合わせ部を、また、後面部に後方噛み合わせ部をそれぞれ形成し、上記突起部にはその前面部と後面部にそれぞれ内曲半円形状の湾曲面を形成したコンクリート護岸ブロック（特許第2,519,173号公報）や、平面形状が矩形であって、前後の端面中央部に噛み合わせ用の凹部を有し、上面の前後方向中間部に段部を設け、更に上下に貫通する抜き穴を設け、敷設時には上記凹部により前後の端面両端部に形成された突部を凹部内に噛み合わせるようにした緩傾斜護岸ブロック（特開2004-27,539号公報）や、下盤部と、中間台部と、上面が前端から後端に向けて低い傾斜となる上盤部とを一体成形し、下盤部と上盤部との間でそれらの左右両端部の間隙を引き波の流路とし、前記中間台部を少なくとも２つに左右に分離してそれらの間に中間流路を形成した護岸用コンクリートブロック（特開2004-324,219号公報）等が提案されている。
【０００３】
そして、これら従来の被覆ブロックにおいては、これを用いて構築される護岸等構造物における被覆ブロック層の波に対する安定性や構造強度を確保するために、通常そのブロック本体の全体輪郭形状が平面の大きさに対して鉛直高さ（厚さ寸法）が比較的大きい塊状に形成されており、これによって、各被覆ブロックは、波から受ける力（波力）に対して、主として各被覆ブロックが有するそれ自体の重量で対抗する構造になっている。
【０００４】
すなわち、被覆ブロック層における各被覆ブロックに作用する波力についてみると、図７に示すように、基礎材層62の上に敷設された各被覆ブロック61にはこの基礎材層62の基礎材62a間隙を介して作用する鉛直方向の鉛直波力（揚圧力）63と水平方向の水平波力64とが作用するため（図７(a)参照）、波の揚圧力63による被覆ブロック層65の破壊は図７(b)に示されているように各被覆ブロック61の平面（底面）の受圧面61aの大きさに依存し、また、波の水平波力による被覆ブロック層65の破壊は図７(c)に示されているように各被覆ブロック61の前端面の受圧面61bの大きさに依存することになるが、従来の被覆ブロックにおいては、そのブロック本体の全体輪郭形状を概ね塊状に形成することによりブロック本体の受圧面に対する重量を相対的に大きくし、これによって各被覆ブロックに作用する波力に対抗できるように設計されている。
【０００５】
しかしながら、このような従来の被覆ブロックにおいては、その重量を稼ぐために被覆面積当りに必要とする体積が嵩み、また、大きな揚圧力が作用することから、波浪の激しい施工現場では安定性を確保するためにより大きな質量のものとせざるを得ず、特に台風襲来時等に想定される極めて大きな波力に対抗できるようにするためには、更に大きな重量が必要になり、極めて不経済であるという問題もある。
【０００６】
【特許文献１】特許第2,519,173号公報
【特許文献２】特開2004-27,539号公報
【特許文献３】特開2004-324,219号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者らは、上記従来の被覆ブロックにおける問題点に鑑み、波力に対して十分な安定性を確保できるだけでなく、経済性に優れ、しかも、構造強度も容易に確保できる被覆ブロックについて鋭意検討した結果、コンクリート製のブロック本体を、その外周縁部の枠体部とこの枠体部に囲まれて少なくとも４箇所以上の開口部を形成する格子梁部とを有する全体輪郭形状を格子状に形成すると共に、その被覆面積（Ａc）に対する総開口面積（Ａo）の比（Ａo／Ａc）を所定の範囲にすることにより、構造強度を確保しつつ各被覆ブロックに作用する波の揚圧力を可及的に低減し、経済的に波力に対して十分な安定性を確保できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
従って、本発明の目的は、波力に対して十分な安定性を確保できるだけでなく、経済性に優れ、しかも、構造強度も容易に確保できる被覆ブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、コンクリート製のブロック本体とこのブロック本体にその厚さ方向に貫通する複数の開口部とを備えており、上記ブロック本体が、その外周縁部を構成する枠体部と、この枠体部で囲まれた空間を梁で互いに交差しながら仕切って少なくとも４箇所以上の開口部を形成する格子梁部とを有して、その全体輪郭形状が格子状に形成されていると共に、上記ブロック本体の被覆面積（Ａc）に対する複数の開口部の平面的面積の和（総開口面積：Ａo）の開口面積比（Ａo／Ａc）が０．３≦Ａo／Ａc≦０．６の範囲であることを特徴とする被覆ブロックである。
【００１０】
本発明において、ブロック本体の形状は、枠体部と格子梁部とを有してその全体輪郭形状が格子状であれば特に制限は無く、例えば、その平面形状が三角形、正方形や長方形等の矩形、六角形や五角形等の多角形、円形、楕円形、小判形、その他略々Ｌ字形、略々コ字形等の異形等の形状であってもよく、特に複数の開口部を形成し易く、かつ、施工現場の基礎材層の上に敷設し易い形状、例えば矩形状等の形状であるのがよい。
【００１１】
また、このブロック本体に設けられる厚さ方向に貫通する開口部の形状についても、ブロック本体の所望の形状及び構造強度を確保しつつ、複数の開口部を形成することができるものであればよく、ブロック本体の全体輪郭形状と同様に、例えば、その平面形状が三角形、正方形や長方形等の矩形、六角形や五角形等の多角形、円形、楕円形、小判形、その他略々Ｌ字形、略々コ字形等の異形等の形状を挙げることができる。
【００１２】
そして、このブロック本体に形成する複数の開口部については、ブロック本体の被覆面積（Ａc）に対する総開口面積（Ａo）の開口面積比（Ａo／Ａc）が通常０．３≦Ａo／Ａc≦０．６の範囲、好ましくは０．３≦Ａo／Ａc≦０．５の範囲であることが必要である。この開口面積比（Ａo／Ａc）が０．３より小さいと、扁平な形状を有するブロック本体の揚圧力に対する受圧面の面積を所望の程度にまで小さくすることができず、結果として構築される護岸等構造物、特にその被覆ブロック層の波力に対する安定性が低下し、反対に、この開口面積比（Ａo／Ａc）が０．６より大きくなると、ブロック本体（すなわち、被覆ブロック）に対する所望の構造強度を確保するのが難しくなる。
【００１３】
本発明において、被覆ブロック（ブロック本体）についての所望の構造強度を確保しつつ所望の開口面積比（Ａo／Ａc）を達成するために、このブロック本体は、その外周縁部を構成する枠体部と、この枠体部で囲まれた空間を横梁と縦梁とで互いに交差しながら仕切って少なくとも４箇所以上の開口部を形成する格子梁部とを有し、その全体輪郭形状が格子状に形成されていることが望ましく、特に、その全体輪郭形状が矩形の格子状に形成されており、複数の開口部が平面長方形状に形成されていることが好ましい。このように、外周縁部を構造強度を確保するための枠体部とし、この枠体部で囲まれた部分、格子梁部を複数の開口部を形成するための領域とすることで、効果的にブロック本体の構造強度と複数の開口部の開口面積比（Ａo／Ａc）を達成することができる。ここで、格子梁部を構成する横梁及び縦梁の数については、形成すべき複数の開口部の数や配置に応じて、適宜決定することができる。
【００１４】
ところで、ある特定の被覆ブロックを用いて護岸等構造物を構築する際の設計手順については、一般に、設計波高に対して、下記のハドソン式
Ｗ＝γr・Ｈ3／｛Ｎs3(Ｓr−１)3｝
（但し、Ｗ…所要重量、γr…ブロックの空中単位体積重量、Ｈ…設計計算に用いる波高、Ｓr…ブロックの海水に対する比重、Ｎs…安定数：ブロックの形状、被害率、被覆斜面の傾斜角等のファクターに基づいて実験的に求められる値）
を用いてこの波高から被覆ブロック層を形成する各被覆ブロックが必要とする重量を算出し、この求められた所要重量（Ｗ）の被覆ブロックを製造すると共に、この被覆ブロック層の下の基礎材層を構成する捨石等の基礎材の重量（大きさ）についても、通常、求められた被覆ブロックの所要重量（Ｗ）を基に、一般にはその１／５〜１／１００Ｗ、多くは１／２０〜１／５０Ｗ程度の重量のものを選択して用いることが行われている。
【００１５】
従って、ブロック本体に形成する開口部の形状及び大きさについても、護岸等構造物の構築に使用する基礎材の重量（大きさ）を考慮して設計する必要があり、ブロック本体に形成する複数の開口部については、好ましくは、各開口部がそれぞれ有する最小幅寸法（Ｄb）のうちの最大のもの（Ｄb-max.）がブロック本体の体積（Ｖ）の三乗根の値（Ｖ1/3）に対して０．１５Ｖ1/3≦Ｄb-max.≦０．５Ｖ1/3の範囲、より好ましくは０．２Ｖ1/3≦Ｄb-max.≦０．４Ｖ1/3の範囲であるのがよい。この複数の開口部のＤb-max.の値が０．１５Ｖ1/3より小さいと所望の開口面積比（Ａo／Ａc）を達成するのが困難になり、反対に、０．５Ｖ1/3より大きくなると使用できる基礎材選択の余地が狭くなってしまう。
【００１６】
そして、この基礎材の重量（大きさ）を考慮し、必要な開口面積比（Ａo／Ａc）を達成するために、ブロック本体に形成された複数の開口部については、好ましくは互いに同じ形状及び大きさに形成し、形成される各開口部の最大幅寸法（Ｄa）と最小幅寸法（Ｄb）との長さ比（Ｄa／Ｄb）を１．５≦Ｄa／Ｄb≦１０．０の範囲、より好ましくは２．０≦Ｄa／Ｄb≦６．０の範囲とするのがよく、この長さ比（Ｄa／Ｄb）が１．５より小さいと必要な開口面積比（Ａo／Ａc）を達成するのが困難になり、反対に、１０．０より大きくなると構造強度を維持するのが難しくなる。
【００１７】
更に、ブロック本体のその全体輪郭形状における厚さ（Fb）については、ブロック本体に求められる所要重量（Ｗ）の大きさによっても異なるが、構築される護岸等構造物、特にその被覆ブロック層のより優れた安定性を確保するために、好ましくはブロック本体の体積（Ｖ）の三乗根の値（Ｖ1/3）に対して０．１５Ｖ1/3≦Fb≦０．４Ｖ1/3の範囲、より好ましくは０．２Ｖ1/3≦Fb≦０．３５Ｖ1/3の範囲であるのがよい。このブロック本体の全体輪郭形状における厚さ（Fb）が０．１５Ｖ1/3より小さいと構築される護岸等構造物に作用する揚圧力は低減されるものの、ブロック本体の所要重量（Ｗ）を確保するのが難しくなり、反対に、０．４Ｖ1/3より大きくなると結果として被覆面積当りの重量が大きくなって経済性が損なわれる。
【００１８】
更にまた、本発明の被覆ブロックにおいては、ブロック本体の据付け安定性を確保するために、好ましくはその全体輪郭形状における外周縁部下面側の少なくとも３箇所に、この全体輪郭形状より下方に突出する脚部が設けられる。
加えて、本発明の被覆ブロックにおいては、必要によりそのブロック本体に鉄筋補強を施してもよく、これによってより一層の構造強度を確保することができる。
【００１９】
なお、ある護岸等構造物の被覆ブロック層を構築する際に用いられる本発明の被覆ブロックについては、必ずしもその形状及び大きさが同じでなければならないということはなく、種々の形状及び大きさを持つ複数種類の被覆ブロックを用いて被覆ブロック層を構築してもよいことは勿論であり、必要により本発明以外の形状を有する被覆ブロックと組み合わせて用いることもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の被覆ブロックは、波力に対して十分な安定性を確保できるだけでなく、経済性に優れ、しかも、構造強度も容易に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面に示す実施例に基づいて、本発明の好適な実施形態を具体的に説明する。
【００２２】
図１において、本発明の実施例に係る被覆ブロックＢが示されており、この被覆ブロックＢは、その全体輪郭形状が概ね扁平なコンクリート製のブロック本体１にその厚さ方向に貫通する１２個所の開口部２を備えている。そして、上記ブロック本体１は、その外周縁部を構成する平面正方形状の枠体部３と、この枠体部３で囲まれた空間を横梁4aと縦梁4bとで互いに交差しながら仕切って互いに同じ形状及び大きさの１２箇所の平面長方形状開口部２を形成する格子梁部４とを有し、その全体輪郭形状が矩形の格子状に形成されている。
【００２３】
この実施例の被覆ブロックＢにおいて、そのブロック本体１の体積がＶ（m3）であり、平面正方形状を有するブロック本体１の一辺の大きさがＬ（mm）であって厚さがFb（mm）であり、各開口部の長辺寸法（最大幅寸法）がＤaであって短辺寸法（最小幅寸法）がＤbであり、枠体部３の幅寸法がＦaであってその高さ寸法がＦbであり、また、格子梁部４を構成する横梁4a及び縦梁4bの幅寸法が共にＧaであってその高さ寸法が共にＧbである。
なお、この実施例では、格子梁部４を構成する横梁4a及び縦梁4bの幅寸法Ｇaと高さ寸法Ｇbについて共に同じ大きさに設計されているが、横梁4aと縦梁4bとによって異なる大きさに設計してもよいことは勿論である。
【００２４】
また、上記ブロック本体１には、その四隅に全体輪郭形状より下方に突出する脚部５が設けられており、施工現場に形成した基礎材層の上に敷設する際の据付け安定性を確保できるようになっている。
【００２５】
〔検討例１〕
上記実施例の形状の被覆ブロックにおいて、その各開口部の形状及び大きさを設計するために、ブロック本体１の体積Ｖの三乗根の値（Ｖ1/3）に対する長辺寸法（最大幅寸法）Ｄa及び短辺寸法（最小幅寸法）Ｄbの異なる開口部を形成し、基礎材層を形成する基礎材の大きさを０．４Ｖ1/3と仮定し、基礎材の安定性について検討した。
【００２６】
結果を図２に基づいて説明すると、短辺寸法Ｄbが基礎材６の大きさの１．０倍以下であると長辺寸法Ｄaの大きさにかかわりなく安定であり（図２(a)参照）、また、短辺寸法Ｄbが基礎材６の大きさの１．６倍を超えて大きくなると、長辺寸法Ｄaの大きさにかかわりなく不安定であり（図２(b)参照）、また、短辺寸法Ｄbが基礎材６の大きさの１．０〜１．２倍である場合も長辺寸法Ｄaの大きさにかかわりなく安定である（図２(c)参照）。このことから、短辺寸法Ｄbが基礎材６の大きさの１．０〜１．２倍である場合には、着目した基礎材6aに接触しながら隣接する基礎材6bの動きが阻害され、これら隣接する基礎材6bとの間の摩擦力により、着目する基礎材6aがブロック本体１の開口部２から外部に流出したり、開口部２内で移動したりすることが無くなり、この着目する基礎材6aの安定性が確保されることが判明した。
【００２７】
また、以上の結果から、必要な開口面積比（Ａo／Ａc）を達成するためには、各開口部の最大幅寸法（Ｄa）と最小幅寸法（Ｄb）との長さ比（Ｄa／Ｄb）を大きくとればよいことになるが、構造強度を維持しつつ所望の開口面積比（Ａo／Ａc）を達成するために、この長さ比（Ｄa／Ｄb）については、通常１．５≦Ｄa／Ｄb≦１０．０の範囲、好ましくは２．０≦Ｄa／Ｄb≦６．０の範囲とするのがよいことが判明した。
【００２８】
〔検討例２〕
ブロック本体について、総重量Ｗが従来のＸ型ブロック（株式会社テトラ製商品名：エックスブロック）と同等であって開口面積比Ａo／Ａc＝０．３４、Ｄa／Ｄb＝３．４、Ｄb-max＝０．２３Ｖ1/3、及び厚さFb＝０．２７Ｖ1/3を想定した縮小模型を作成し、水理模型実験（安定実験）を行って安定数Ｎsと被害率（%）との関係を求めた。
【００２９】
結果は、図３に示す通りであり、被害率１%の時の安定数Ｎsが従来のＸ型ブロックの場合は約４．２であるのに対し、本検討例２の被覆ブロックの安定数Ｎsが５．２であり、同一波高に対して従来のＸ型ブロックと同等の安定性を有する被覆ブロック層を形成するために必要な本検討例２の被覆ブロックの総重量Ｗは、ハドソン式から１／１．９〔＝(4.2/5.2)3〕＝０．５３倍の重量で済むことになり、結果として対Ｘ型ブロックの工費比は０．７８であって、被覆ブロックの安定数Ｎsが大幅に向上し、経済性が著しく改善されることが判明した。
【００３０】
施工例
図４は、上記実施例の被覆ブロックＢを用いて構築された護岸等構造物、すなわち混成堤のマウンド部Ｍ１を示し、また、図５は、同じく上記実施例の被覆ブロックＢを用いて構築された護岸等構造物、すなわち人工リーフＭ２を示し、更に、図６は、同じく上記実施例の被覆ブロックＢを用いて構築された護岸等構造物、すなわち傾斜護岸Ｍ３を示す。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の被覆ブロックは、波力に対して十分な安定性を確保できるだけでなく、経済性に優れ、しかも、構造強度も容易に確保することができ、産業上極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る被覆ブロックの斜視説明図である。
【図２】図２は、本発明の被覆ブロックにおける開口部の長辺寸法と短辺寸法について、基礎材層を構成する捨石との関係を示す説明図である。
【００３３】
【図３】図３は、本発明の検討例２の水理模型実験で求められた安定数Ｎsと被害率（%）との関係を示すグラフ図である。
【図４】図４は、本発明の実施例に係る被覆ブロックＢを用いて構築された混成堤のマウンド部（護岸等構造物）を示す説明図である。
【００３４】
【図５】図５は、本発明の実施例に係る被覆ブロックＢを用いて構築された人工リーフ（護岸等構造物）を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係る被覆ブロックＢを用いて構築された傾斜護岸（護岸等構造物）を示す説明図である。
【００３５】
【図７】図７は、被覆ブロックに作用する波力（水平波力と揚圧力）を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｂ…被覆ブロック、１…ブロック本体、２…開口部、３…枠体部、４…格子梁部、4a…横梁、4b…縦梁、５…脚部、６…基礎材、6a…着目した基礎材、6b…基礎材6aに接触しながら隣接する基礎材。
【図１】
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【図２】
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【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７】
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