(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
岸壁の背面地盤に設けられる耐震壁構造であって、
液状化が想定される背面地盤で岸壁の壁幅方向に離間させた複数の鋼製壁体を備え、
各々の前記鋼製壁体は、岸壁との交差方向に延びて両側端に設けられる内陸側端部及び岸壁側端部と、前記内陸側端部及び前記岸壁側端部の間で壁幅方向に突出して設けられる突出部とを有して、壁幅方向に離間させて互いに隣り合った複数の前記鋼製壁体が、互いの前記突出部を壁幅方向に離間させた離間距離を、互いの前記内陸側端部及び前記岸壁側端部を壁幅方向に離間させた離間距離と異なる大きさとして配置されること
を特徴とする耐震壁構造。
【請求項２】
各々の前記鋼製壁体は、前記内陸側端部と前記突出部との間に連続させた内陸側壁面が略直線状に形成されるとともに、前記岸壁側端部と前記突出部との間に連続させた岸壁側壁面が略直線状に形成されること
を特徴とする請求項１記載の耐震壁構造。
【請求項３】
互いに隣り合った複数の前記鋼製壁体は、互いの前記内陸側端部及び前記岸壁側端部を壁幅方向に離間させた離間距離と、互いの前記突出部を壁幅方向に離間させた離間距離とで、何れか大きい方の離間距離に対する何れか小さい方の離間距離の比率を、０．６以上、０．９５以下として配置されること
を特徴とする請求項１又は２記載の耐震壁構造。
【請求項４】
互いに隣り合った複数の前記鋼製壁体は、各々の前記内陸側端部と前記突出部との間に連続させた内陸側壁面の延長線の交点、又は、各々の前記岸壁側端部と前記突出部との間に連続させた岸壁側壁面の延長線の交点で、互いの延長線により形成される劣角側の角度を、６０°以上、１８０°未満として配置されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の耐震壁構造。
【請求項５】
各々の前記鋼製壁体は、複数の鋼矢板が交差方向に連結されることで、前記内陸側端部と前記突出部との間に複数の前記鋼矢板を連結させた内陸側壁面が形成されて、前記岸壁側端部と前記突出部との間に複数の前記鋼矢板を連結させた岸壁側壁面が形成されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の耐震壁構造。
【請求項６】
各々の前記鋼製壁体は、前記内陸側端部と前記突出部との間に連続させた内陸側壁面の一部が背面地盤の非液状化層まで根入れされて、又は、前記岸壁側端部と前記突出部との間に連続させた岸壁側壁面の一部が背面地盤の非液状化層まで根入れされること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の耐震壁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岸壁の背面地盤に設けられる耐震壁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、土圧に対する抵抗力を効率よく増大させるとともに、土留壁構造を構築する際の施工性を向上させることを目的として、例えば、特許文献１、２に開示される土留壁構造等が提案されている。また、安価、容易に液状化層の側方流動を抑制することを目的として、特許文献３に開示される杭式構造体が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された土留壁構造は、下方に向って掘削領域側に傾斜するように構築された土留壁本体と、前記土留壁本体を挟んで掘削領域の反対側の地中に構築された控え壁と、前記土留壁本体と前記控え壁とを連結する連結部材とを備え、前記控え壁は、その面内横方向と前記土留壁本体の面内横方向とが直交するように鉛直に配されている。
【０００４】
特許文献２に開示された土留壁は、土留壁本体と、前記土留壁本体の背面側に突設される控え壁と、前記控え壁から前記土留壁本体と略平行に突設される支圧壁と、前記土留壁本体、控え壁又は支圧壁のうち少なくとも何れか一つを構成する鋼矢板の回転を拘束するように敷設してある土圧対抗材とを少なくとも具備する。
【０００５】
特許文献３に開示された杭式構造体は、液状化層が存在する地盤に互いに離間するように構築される複数の杭と、各杭の頭部を囲繞するように設けられた板状構造体とを有する。特許文献３に開示された杭式構造体は、各杭の頭部の側面を所定の高さにわたって板状構造体に固定することで、各杭の転倒を防止して液状化層の側方流動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１０５５５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２６９９１号公報
【特許文献３】特開２０１５−１０１９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、南海トラフ地震等の巨大地震への備えとして、地震に強い岸壁が必要とされている。現在考案されている工法としては、主に、地震による液状化自体を抑制する工法と、液状化を許容しつつも岸壁を補強材で補強する工法とがある。前者の工法では、地盤を薬液で固化するものとなるが、専用機械が必要となりコストが非常に高い。また、後者の工法では、岸壁と補強材とを連結させて荷重伝達させるものとなるが、これらを連結するための材料及び施工が必要となり工期の長期化、コストの増加が課題となっている。
【０００８】
そして、特許文献１、２に開示される土留壁構造等は、液状化層が存在する地盤に構築されることを想定していないため、液状化により発生する流動力を低減させる方法が何ら開示されていない。さらに、特許文献３に開示された杭式構造体は、液状化層が存在する地盤に構築されることを想定しているものの、各杭の頭部の側面を板状構造体に固定するための材料及び施工が必要となり工期の長期化、コストの増加が課題となっている。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、特に、岸壁での液状化が想定される背面地盤を対象として、液状化により発生する流動力を低減させることのできる経済的な耐震壁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る耐震壁構造は、岸壁の背面地盤に設けられる耐震壁構造であって、液状化が想定される背面地盤で岸壁の壁幅方向に離間させた複数の鋼製壁体を備え、各々の前記鋼製壁体は、岸壁との交差方向に延びて両側端に設けられる内陸側端部及び岸壁側端部と、前記内陸側端部及び前記岸壁側端部の間で壁幅方向に突出して設けられる突出部とを有して、壁幅方向に離間させて互いに隣り合った複数の前記鋼製壁体が、互いの前記突出部を壁幅方向に離間させた離間距離を、互いの前記内陸側端部及び前記岸壁側端部を壁幅方向に離間させた離間距離と異なる大きさとして配置されることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る耐震壁構造は、第１発明において、各々の前記鋼製壁体は、前記内陸側端部と前記突出部との間に連続させた内陸側壁面が略直線状に形成されるとともに、前記岸壁側端部と前記突出部との間に連続させた岸壁側壁面が略直線状に形成されることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る耐震壁構造は、第１発明又は第２発明において、互いに隣り合った複数の前記鋼製壁体は、互いの前記内陸側端部及び前記岸壁側端部を壁幅方向に離間させた離間距離と、互いの前記突出部を壁幅方向に離間させた離間距離とで、何れか大きい方の離間距離に対する何れか小さい方の離間距離の比率を、０．６以上、０．９５以下として配置されることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る耐震壁構造は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、互いに隣り合った複数の前記鋼製壁体は、各々の前記内陸側端部と前記突出部との間に連続させた内陸側壁面の延長線の交点、又は、各々の前記岸壁側端部と前記突出部との間に連続させた岸壁側壁面の延長線の交点で、互いの延長線により形成される劣角側の角度を、６０°以上、１８０°未満として配置されることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る耐震壁構造は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、各々の前記鋼製壁体は、複数の鋼矢板が交差方向に連結されることで、前記内陸側端部と前記突出部との間に複数の前記鋼矢板を連結させた内陸側壁面が形成されて、前記岸壁側端部と前記突出部との間に複数の前記鋼矢板を連結させた岸壁側壁面が形成されることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る耐震壁構造は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、各々の前記鋼製壁体は、前記内陸側端部と前記突出部との間に連続させた内陸側壁面の一部が背面地盤の非液状化層まで根入れされて、又は、前記岸壁側端部と前記突出部との間に連続させた岸壁側壁面の一部が背面地盤の非液状化層まで根入れされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明〜第６発明によれば、壁幅方向で互いに隣り合った複数の鋼製壁体で、互いの突出部の離間距離を内陸側端部及び岸壁側端部の離間距離と異なる大きさとすることで、壁幅方向に隣り合った複数の鋼製壁体の間に縮流区間及び拡流区間が形成されるため、特に、岸壁の液状化が想定される背面地盤を対象として、液状化により発生する流動力を低減させることが可能となる。
【００１７】
第１発明〜第６発明によれば、岸壁の液状化が想定される背面地盤を対象として、液状化により発生する流動力を低減させることで、背面地盤により岸壁が海側に押圧されることを抑制して、岸壁の倒壊、損傷を防止することが可能となる。また、岸壁と鋼製壁体とをタイロッド等で連結することを必要としないため、これらを連結することによる工期の長期化、コストの増加を回避して、経済的な耐震壁構造を提供することが可能となる。
【００１８】
特に、第３発明によれば、特に、離間距離の比率を０．６以上とすることで、鋼製壁体の単位重量当たりの損失係数の増加率が著しく大きくなって、鋼製壁体の鋼材重量に対する流体のエネルギー損失が効率的に増大するため、少ない鋼材重量で大きい流動力低減効果を発揮させることが可能となる。
【００１９】
特に、第４発明によれば、特に、延長線の交点での劣角側の角度を、６０°以上、１８０°未満とするときに、損失係数の増大が収束することで、複数の鋼製壁体の間を流体が通過するときに発生するエネルギー損失を安定させることが可能となる。
【００２０】
特に、第５発明によれば、略波形状に形成された複数の鋼矢板が連結されて鋼製壁体が形成されるとすることで、複数の鋼矢板の壁面摩擦による摩擦損失が発生するため、流体が通過するときに発生するエネルギー損失をさらに増大させることが可能となる。
【００２１】
特に、第６発明によれば、内陸側端部と突出部との間に連続させた内陸側壁面の一部が背面地盤の非液状化層まで根入れされて、又は、岸壁側端部と突出部との間に連続させた岸壁側壁面の一部が背面地盤の非液状化層まで根入れされることで、全ての鋼矢板の下端部が非液状化層まで根入れされる場合と比較して、鋼矢板の打設費用の増大を抑制しながら、各々の鋼製壁体を岸壁側に移動しないように固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した耐震壁構造を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した耐震壁構造で全ての鋼矢板の下端部が非液状化層まで根入れされた鋼製壁体を示す正面図である。
【図３】本発明を適用した耐震壁構造で複数の鋼矢板が連結された各々の鋼製壁体を示す平面図である。
【図４】本発明を適用した耐震壁構造で各々の鋼製壁体の突出部を示す拡大平面図である。
【図５】本発明を適用した耐震壁構造でパネルが連結された各々の鋼製壁体を示す平面図である。
【図６】本発明を適用した耐震壁構造で連続壁部材が連結された各々の鋼製壁体を示す平面図である。
【図７】本発明を適用した耐震壁構造で互いに隣り合った複数の鋼製壁体の離間距離を示す平面図である。
【図８】本発明を適用した耐震壁構造で互いに隣り合った複数の鋼製壁体の劣角側の角度を示す平面図である。
【図９】（ａ）は、本発明を適用した耐震壁構造の各々の鋼製壁体で内陸側壁面及び岸壁側壁面の延長を示す平面図であり、（ｂ）は、その内陸側壁面及び岸壁側壁面の角度を示す平面図である。
【図１０】本発明を適用した耐震壁構造で互いに隣り合った複数の鋼製壁体の縮流区間及び拡流区間を示す平面図である。
【図１１】本発明を適用した耐震壁構造で劣角側の角度と流体の損失係数との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明を適用した耐震壁構造で離間距離の比率と単位重量当たりの損失係数との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明を適用した耐震壁構造で一部の鋼矢板の下端部が非液状化層まで根入れされた鋼製壁体を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した耐震壁構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
本発明を適用した耐震壁構造１は、図１に示すように、南海トラフ地震等の巨大地震への対策として、主に、港湾等の沿岸に設けられた既設又は新設の岸壁７を対象に、この岸壁７で地震時に液状化が想定される背面地盤８に設けられる。
【００２５】
本発明を適用した耐震壁構造１は、地震時に液状化が想定される背面地盤８で、岸壁７の壁幅方向Ｘで互いに離間させた複数の鋼製壁体２を備えて、特に、各々の鋼製壁体２が岸壁７との交差方向Ｙに延びて略く字状の平面形状で形成される。
【００２６】
岸壁７は、主に、複数のハット形鋼矢板等の岸壁鋼矢板７０で構築されて、複数の岸壁鋼矢板７０が壁幅方向Ｘで互いに連結される。岸壁７は、図２に示すように、特に、港湾等となる海側と背面地盤８側とを、交差方向Ｙで互いに隔てた境界に設けられる。
【００２７】
岸壁７は、各々の岸壁鋼矢板７０が海底地盤８０まで根入れされて打設される。岸壁７は、各々の岸壁鋼矢板７０が高さ方向Ｚで略鉛直方向に延びて直立させて設けられるほか、各々の岸壁鋼矢板７０が鉛直方向から傾斜させて設けられてもよい。
【００２８】
岸壁７は、例えば、複数の岸壁鋼矢板７０のみで自立式の岸壁７として設けられるほか、背面地盤８で岸壁鋼矢板７０から交差方向Ｙに離間させた直杭又は矢板等にタイロッドで連結されて、控え直杭式又は控え矢板式等の岸壁７として設けられもよい。
【００２９】
各々の鋼製壁体２は、主に、複数の鋼矢板２０が交差方向Ｙで互いに連結される。各々の鋼製壁体２は、互いに連結される各々の鋼矢板２０としてハット形鋼矢板が用いられるほか、Ｕ形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板、直線形鋼矢板又は鋼管矢板等が用いられてもよい。
【００３０】
各々の鋼製壁体２は、複数の鋼矢板２０が岸壁７との交差方向Ｙに連続して打設されて、必要に応じて、複数の鋼矢板２０の各々の上端部２ａを、上部コンクリート等のコーピングで一体化させた状態で、複数の鋼矢板２０が交差方向Ｙに連結される。
【００３１】
各々の鋼製壁体２は、複数の鋼矢板２０の各々の上端部２ａが、背面地盤８の浅層側に形成される液状化層８１に配置されるとともに、複数の鋼矢板２０の各々の下端部２ｂが、背面地盤８の深層側に形成される非液状化層８２まで根入れされる。
【００３２】
各々の鋼製壁体２は、岸壁７から交差方向Ｙに１ｍ程度の離隔Ｄで離間させて、岸壁７との交差方向Ｙに延びて設けられる。各々の鋼製壁体２は、図３に示すように、交差方向Ｙの両側端に設けられる内陸側端部４及び岸壁側端部５と、内陸側端部４及び岸壁側端部５の間で壁幅方向Ｘに突出して設けられる突出部３とを有する。
【００３３】
各々の鋼製壁体２は、突出部３よりも内陸側Ａに内陸側端部４が配置されて、突出部３よりも岸壁側Ｂに岸壁側端部５が配置される。また、各々の鋼製壁体２は、内陸側端部４と岸壁側端部５との間で、交差方向Ｙで中間となる位置に突出部３が配置される。
【００３４】
各々の鋼製壁体２は、突出部３よりも内陸側Ａとなる内陸側端部４と突出部３との間で、略直線状に連続させた内陸側壁面３４が形成される。各々の鋼製壁体２は、特に、複数の鋼矢板２０が交差方向Ｙに連結されることで、内陸側端部４と突出部３との間に複数の鋼矢板２０を連結させた内陸側壁面３４が形成される。
【００３５】
各々の鋼製壁体２は、突出部３よりも岸壁側Ｂとなる岸壁側端部５と突出部３との間で、略直線状に連続させた岸壁側壁面３５が形成される。各々の鋼製壁体２は、特に、複数の鋼矢板２０が交差方向Ｙに連結されることで、岸壁側端部５と突出部３との間に複数の鋼矢板２０を連結させた岸壁側壁面３５が形成される。
【００３６】
各々の鋼製壁体２は、各々の鋼矢板２０が略波形状に形成されるものであるが、複数の鋼矢板２０が連結された内陸側壁面３４及び岸壁側壁面３５の各々は、内陸側端部４及び岸壁側端部５から突出部３まで略直線状に連続させて形成される。なお、各々の鋼製壁体２は、複数の鋼矢板２０が連結された内陸側壁面３４及び岸壁側壁面３５の各々が、内陸側端部４及び岸壁側端部５から突出部３まで多少湾曲させて形成されてもよい。
【００３７】
各々の鋼製壁体２は、壁幅方向Ｘに屈曲等させて突出部３が突出して形成されることで、交差方向Ｙの両側端に設けられた内陸側端部４及び岸壁側端部５と、交差方向Ｙの中間に設けられた突出部３とが、壁幅方向Ｘの位置を互いに異ならせて配置される。
【００３８】
各々の鋼製壁体２は、図４に示すように、各々の鋼矢板２０に形成された継手部２０ａを互いに嵌合させることで、複数の鋼矢板２０が互いに連結される。各々の鋼製壁体２は、図４（ａ）に示すように、複数の鋼矢板２０が突出部３で互いに当接又は離間して配置される。また、各々の鋼製壁体２は、図４（ｂ）に示すように、一方の鋼矢板２０に取り付けた接続部材３０に他方の鋼矢板２０の継手部２０ａが突出部３で嵌合されてもよい。
【００３９】
各々の鋼製壁体２は、複数の鋼矢板２０が交差方向Ｙに連結されて構築されるが、これに限らず、図５に示すように、略平板状に形成されたパネル２１で構築されてもよく、また、図６に示すように、略箱形状に形成された連続壁部材２２で構築されてもよい。
【００４０】
本発明を適用した耐震壁構造１は、図７に示すように、複数の鋼製壁体２が壁幅方向Ｘで互いに離間させて隣り合って配置される。本発明を適用した耐震壁構造１は、壁幅方向Ｘで互いに隣り合った複数の鋼製壁体２が、各々の内陸側端部４、岸壁側端部５及び突出部３の交差方向Ｙでの位置を互いに略一致させて配置される。
【００４１】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、互いの突出部３を壁幅方向Ｘに離間させた離間距離を、互いの内陸側端部４及び岸壁側端部５の各々を壁幅方向Ｘに離間させた離間距離と異なる大きさとして、略く字状の平面形状が互い違いとなるように配置される。
【００４２】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、互いの突出部３が最も接近した場合に、互いの内陸側端部４及び岸壁側端部５が最も離間して配置されて、また、互いの突出部３が最も離間した場合に、互いの内陸側端部４及び岸壁側端部５が最も接近して配置される。
【００４３】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、内陸側端部４及び岸壁側端部５を壁幅方向Ｘに離間させた離間距離と、突出部３を壁幅方向Ｘに離間させた離間距離とで、特に、何れか大きい方の離間距離Ｈｗに対する何れか小さい方の離間距離Ｈｎの比率β（＝Ｈｎ／Ｈｗ）を、０．６以上、０．９５以下とすることが望ましい。
【００４４】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、互いの突出部３が最も接近した場合に、互いの内陸側端部４及び岸壁側端部５が大きい方の離間距離Ｈｗで離間して、互いの突出部３が小さい方の離間距離Ｈｎで離間する。また、互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、互いの突出部３が最も離間した場合に、互いの突出部３が大きい方の離間距離Ｈｗで離間して、互いの内陸側端部４及び岸壁側端部５が小さい方の離間距離Ｈｎで離間する。
【００４５】
各々の鋼製壁体２は、図９（ａ）に示すように、内陸側壁面３４及び岸壁側壁面３５の各々で、例えば、５枚の鋼矢板２０が連結されて、各々の平面方向の延長Ｌが５ｍ程度となる。各々の鋼製壁体２は、内陸側壁面３４と岸壁側壁面３５とで互いの延長Ｌを略同一とすることが望ましいが、必要に応じて、互いの延長Ｌを異ならせてもよい。
【００４６】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、各々の鋼製壁体２で内陸側壁面３４及び岸壁側壁面３５の延長Ｌを互いに略同一として、図７に示すように、内陸側端部４を壁幅方向Ｘに離間させた離間距離と、岸壁側端部５を壁幅方向Ｘに離間させた離間距離とを、互いに略同一の大きさとすることができる。
【００４７】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、３箇以上の鋼製壁体２が互い違いに配置されることで、複数の鋼製壁体２の間で大きい方の離間距離Ｈｗと小さい方の離間距離Ｈｎとが壁幅方向Ｘで交互に形成される。複数の鋼製壁体２の間で隣り合って形成された大きい方の離間距離Ｈｗは、壁幅方向Ｘで互いに略同一の離間距離Ｈｗとなって、複数の鋼製壁体２の間で隣り合って形成された小さい方の離間距離Ｈｎも、壁幅方向Ｘで互いに略同一の離間距離Ｈｎとなる。なお、壁幅方向Ｘに隣り合った大きい方の離間距離Ｈｗ及び小さい方の離間距離Ｈｎは、壁幅方向Ｘで互いに異なる大きさとなってもよい。
【００４８】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、図８に示すように、各々の内陸側端部４と突出部３との間に連続させた内陸側壁面３４の延長線Ｅの交点Ｃ、又は、各々の岸壁側端部５と突出部３との間に連続させた岸壁側壁面３５の延長線Ｅの交点Ｃで、互いの延長線Ｅにより形成される劣角側の角度αを、６０°以上、１８０°未満とすることが望ましい。
【００４９】
各々の鋼製壁体２は、図９（ｂ）に示すように、突出部３から壁幅方向Ｘに延びて岸壁７と平行となる仮想線Ｖに対して、内陸側壁面３４の鋭角側の角度φａと、岸壁側壁面３５の鋭角側の角度φｂとが、互いに略同一となる。各々の鋼製壁体２は、必要に応じて、内陸側壁面３４の角度φａと、岸壁側壁面３５の角度φｂとが、互いに異なってもよい。
【００５０】
互いに隣り合った複数の鋼製壁体２は、各々の鋼製壁体２で内陸側壁面３４の角度φａと岸壁側壁面３５の角度φｂとを互いに略同一とすることで、図８に示すように、特に、内陸側壁面３４の延長線Ｅの交点Ｃでの劣角側の角度αと、岸壁側壁面３５の延長線Ｅの交点Ｃでの劣角側の角度αとが、互いに略同一となる。
【００５１】
ここで、本発明を適用した耐震壁構造１は、図１０に示すように、地震時に背面地盤８が液状化した場合に、内陸側Ａから岸壁側Ｂに向けて大きな流動力が発生する。本発明を適用した耐震壁構造１は、複数の鋼製壁体２を壁幅方向Ｘで互いに離間して配置することで、液状化が想定される背面地盤８での流動力を低減させることを目的とする。
【００５２】
本発明を適用した耐震壁構造１は、特に、液状化した背面地盤８を流体Ｆとみなした流体力学に基づき、平面形状が略く字状の複数の鋼製壁体２を互い違いに配置することによる損失係数Ｋを算出することで、液状化した背面地盤８の流動力低減効果を検証した。
【００５３】
本発明を適用した耐震壁構造１は、複数の鋼製壁体２の突出部３が最も接近した場合に、互いの内陸側端部４が突出部３よりも離間することで、互いの内陸側壁面３４を壁幅方向Ｘに離間させた間隔Ｈａが、内陸側端部４から突出部３まで交差方向Ｙに漸減する。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、互いの内陸側壁面３４の間隔Ｈａを漸減させた範囲が、液状化した流体Ｆの縮流区間Ｆｎとなる。
【００５４】
また、本発明を適用した耐震壁構造１は、互いの岸壁側端部５が突出部３よりも離間することで、互いの岸壁側壁面３５を壁幅方向Ｘに離間させた間隔Ｈｂが、突出部３から岸壁側端部５まで交差方向Ｙに漸増する。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、互いの岸壁側壁面３５の間隔Ｈｂを漸増させた範囲が、流体Ｆの拡流区間Ｆｗとなる。
【００５５】
本発明を適用した耐震壁構造１は、複数の鋼製壁体２の突出部３が最も離間した場合に、互いの内陸側端部４が突出部３よりも接近することで、互いの内陸側壁面３４を壁幅方向Ｘに離間させた間隔Ｈａが、内陸側端部４から突出部３まで交差方向Ｙに漸増する。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、互いの内陸側壁面３４の間隔Ｈａを漸増させた範囲が、液状化した流体Ｆの拡流区間Ｆｗとなる。
【００５６】
また、本発明を適用した耐震壁構造１は、互いの突出部３が岸壁側端部５よりも離間することで、互いの岸壁側壁面３５を壁幅方向Ｘに離間させた間隔Ｈｂが、突出部３から岸壁側端部５まで交差方向Ｙに漸減する。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、互いの岸壁側壁面３５の間隔Ｈｂを漸減させた範囲が、流体Ｆの縮流区間Ｆｎとなる。
【００５７】
本発明を適用した耐震壁構造１は、流体Ｆの縮流区間Ｆｎでの損失係数をＫｎとして、流体Ｆの拡流区間Ｆｗでの損失係数をＫｗとすると、複数の鋼製壁体２の間を流体Ｆが内陸側Ａから岸壁側Ｂに通過するときの損失係数Ｋが、下記（１）式により算出される。
【００５８】
Ｋ＝（１＋Ｋｗ）×（１＋Ｋｎ）
【００５９】
ここで、本発明を適用した耐震壁構造１は、損失係数Ｋが１よりも大きくなることで、複数の鋼製壁体２の間を流体Ｆが通過するときに少なからずエネルギー損失が発生するため、液状化した背面地盤８の流動力が低減して流動力低減効果を発揮するものとなる。
【００６０】
本発明を適用した耐震壁構造１は、図８に示す延長線Ｅの交点Ｃでの劣角側の角度αと、複数の鋼製壁体２の間を通過する流体Ｆの損失係数Ｋとの関係が、図１１に示すものとなる。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、延長線Ｅの交点Ｃでの劣角側の角度αが如何なる大きさであっても、損失係数Ｋが１よりも大きいものとなる。
【００６１】
本発明を適用した耐震壁構造１は、図１１に示すように、特に、延長線Ｅの交点Ｃでの劣角側の角度αを、６０°以上、１８０°未満とするときに、損失係数Ｋの増大が収束する傾向を示すことがわかる。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、損失係数Ｋの増大が収束することで、特に、複数の鋼製壁体２の間を流体Ｆが通過するときに発生するエネルギー損失を安定させることが可能となる。
【００６２】
本発明を適用した耐震壁構造１は、特に、最少の鋼材重量で最大の流動力低減効果を発揮させるために、図７に示す大きい方の離間距離Ｈｗに対する小さい方の離間距離Ｈｎの比率β（＝Ｈｎ／Ｈｗ）を、０．６以上、０．９５以下とすることが望ましい。本発明を適用した耐震壁構造１は、離間距離の比率β（＝Ｈｎ／Ｈｗ）と、複数の鋼製壁体２の間を通過する流体Ｆの損失係数Ｋとの関係が、図１２に示すものとなる。
【００６３】
ここで、図１２では、離間距離の比率β（＝Ｈｎ／Ｈｗ）を横軸とするとともに、損失係数Ｋを内陸側壁面３４又は岸壁側壁面３５の延長Ｌで除した値（Ｋ／Ｌ）を縦軸とした。このとき、各々の鋼製壁体２に用いられる鋼材重量は、内陸側壁面３４又は岸壁側壁面３５の延長Ｌで表されて、縦軸の値（Ｋ／Ｌ）が大きければ大きいほど、単位重量当たりの損失係数Ｋが増加することが示される。
【００６４】
本発明を適用した耐震壁構造１は、図１２に示すように、特に、離間距離の比率β（＝Ｈｎ／Ｈｗ）を０．６以上とすることで、鋼製壁体２の単位重量当たりの損失係数Ｋの増加率が著しく大きくなる。そして、本発明を適用した耐震壁構造１は、鋼製壁体２の単位重量当たりの損失係数Ｋの増加率が著しく大きくなることで、鋼製壁体２の鋼材重量に対する流体Ｆのエネルギー損失が効率的に増大するため、少ない鋼材重量で大きい流動力低減効果を発揮させることが可能となる。
【００６５】
また、本発明を適用した耐震壁構造１は、表１に示すように、離間距離の比率β（＝Ｈｎ／Ｈｗ）を０．９５以下とすることで、延長線Ｅの交点Ｃでの劣角側の角度αが如何なる大きさであっても、損失係数Ｋが１よりも大きくなる。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、複数の鋼製壁体２の間を流体Ｆが通過してエネルギー損失が発生するため、液状化した背面地盤８の流動力低減効果を発揮させることが可能となる。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
本発明を適用した耐震壁構造１は、壁幅方向Ｘで互いに隣り合った複数の鋼製壁体２で、図１０に示すように、互いの突出部３の離間距離を内陸側端部４及び岸壁側端部５の離間距離と異なる大きさとすることで、壁幅方向Ｘに隣り合った複数の鋼製壁体２の間に縮流区間Ｆｎ及び拡流区間Ｆｗが形成される。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、複数の鋼製壁体２の間に縮流区間Ｆｎ及び拡流区間Ｆｗが形成されることで、特に、岸壁７の液状化が想定される背面地盤８を対象として、液状化により発生する流動力を低減させることが可能となる。
【００６８】
本発明を適用した耐震壁構造１は、岸壁７の液状化が想定される背面地盤８を対象として、液状化により発生する流動力を低減させることで、背面地盤８により岸壁７が海側に押圧されることを抑制して、岸壁７の倒壊、損傷を防止することが可能となる。また、本発明を適用した耐震壁構造１は、岸壁７と各々の鋼製壁体２とをタイロッド等で連結することを必要としないため、これらを連結することによる工期の長期化、コストの増加を回避して、経済的な耐震壁構造１を提供することが可能となる。
【００６９】
本発明を適用した耐震壁構造１は、図２に示すように、各々の鋼製壁体２が、複数の鋼矢板２０の各々の下端部２ｂを非液状化層８２まで根入れすることで、液状化した背面地盤８から受ける流動力に抵抗して、岸壁側Ｂに移動しないように固定される。このとき、本発明を適用した耐震壁構造１は、全ての鋼矢板２０の下端部２ｂが非液状化層８２まで根入れされてもよいが、図１３に示すように、一部の鋼矢板２０の下端部２ｂのみが非液状化層８２まで根入れされてもよい。
【００７０】
本発明を適用した耐震壁構造１は、例えば、半分以上の鋼矢板２０の下端部２ｂのみが非液状化層８２まで根入れされる。本発明を適用した耐震壁構造１は、内陸側端部４と突出部３との間に連続させた内陸側壁面３４の一部が背面地盤８の非液状化層８２まで根入れされて、又は、岸壁側端部５と突出部３との間に連続させた岸壁側壁面３５の一部が背面地盤８の非液状化層８２まで根入れされることで、全ての鋼矢板２０の下端部２ｂが非液状化層８２まで根入れされる場合と比較して、鋼矢板２０の打設費用の増大を抑制しながら、各々の鋼製壁体２を岸壁側Ｂに移動しないように固定することが可能となる。
【００７１】
本発明を適用した耐震壁構造１は、略波形状に形成された複数の鋼矢板２０で鋼製壁体２が形成されることで、複数の鋼矢板２０の壁面摩擦による摩擦損失が発生して、流体Ｆが通過するときに発生するエネルギー損失をさらに増大させることが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【符号の説明】
【００７３】
１      ：耐震壁構造
２      ：鋼製壁体
２ａ    ：上端部
２ｂ    ：下端部
２０    ：鋼矢板
２０ａ  ：継手部
２１    ：パネル
２２    ：連続壁部材
３      ：突出部
３０    ：接続部材
３４    ：内陸側壁面
３５    ：岸壁側壁面
４      ：内陸側端部
５      ：岸壁側端部
７      ：岸壁
７０    ：岸壁鋼矢板
８      ：背面地盤
８０    ：海底地盤
８１    ：液状化層
８２    ：非液状化層
Ａ      ：内陸側
Ｂ      ：岸壁側
Ｆｎ    ：縮流区間
Ｆｗ    ：拡流区間
Ｘ      ：壁幅方向
Ｙ      ：交差方向
Ｚ      ：高さ方向
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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