(57)【要約】【課題】杭間から入射した波の反射波高を低減することで構造物に作用する揚圧力を減少させて、構造物の安定と構造の簡素化を実現する。【解決手段】上側に通水用スリットを有する上部透過壁体２と、前記上部透過壁体２から所定距離だけ離れた位置において配置された後方壁体１２と、上部透過壁体２の頭部が接続された構造物延長方向連結材Ａと、後方壁体１２の頭部が接続された構造物延長方向連結材Ｂとは断面方向連結材１５により連結されており、前記構造物延長方向連結材Ａと前記断面方向連結材１５との交差部を含むように上方結合部Ａ２が形成され、前記構造物延長方向連結材Ｂと前記断面方向連結材１５との交差部を含むように上方結合部Ｂ２が形成され、前記上部透過壁体２と前記後方壁体３との間に遊水室５が形成されていることを特徴とする遊水室を有する水域構造物。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水底地盤の地盤面下の所定位置から水面下の所定位置まで部材長手方向に連続して継手を備えた多数の上部透過壁体構成部材が、前記継手が嵌合された状態で水底地盤に打設または非打設等の手段により配置されることで、上側に通水用スリットを有する上部透過壁体が構成され、かつ前記上部透過壁体構成部材の頭部は構造物延長方向連結材Ａに連結され、
前記上部透過壁体から所定距離だけ離れた位置において、後方壁体構成部材が水底地盤に打設または非打設等の手段により配置されて後方壁体が構成され、かつ前記後方壁体構成部材の頭部は構造物延長方向連結材Ｂに連結され、
前記構造物延長方向連結材Ａと前記構造物延長方向連結材Ｂとは断面方向連結材により連結されており、前記構造物延長方向連結材Ａと前記断面方向連結材との交差部を含むように上方結合部Ａ２が形成され、前記構造物延長方向連結材Ｂと前記断面方向連結材との交差部を含むように上方結合部Ｂ２が形成され、前記上部透過壁体と前記後方壁体との間に遊水室が形成されていることを特徴とする遊水室を有する水域構造物。
【請求項２】
上部透過壁体が、上部透過壁体構成部材と、数本おきに配設される部材軸方向荷重支持用壁体構成部材とから構成され、前記部材軸方向荷重支持用壁体構成部材は、その下端部が支持地盤まで到達していることを特徴とする請求項１に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項３】
後方壁体が、後方壁体構成部材と、数本おきに配設される部材軸方向荷重支持用壁体構成部材とから構成され、前記部材軸方向荷重支持用壁体構成部材は、その下端部が支持地盤まで到達していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項４】
上部透過壁体と後方壁体との間に中詰材が配置されて遊水室下部層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項５】
所定の上部透過壁体構成部材に鞘管が外挿され、前記鞘管には斜材の下端部が連結され、前記斜材の上端部は上方結合部Ｂ２に連結され、前記鞘管と前記上部透過壁体構成部材の間の空隙部には経時硬化性材料が充填されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項６】
斜材の側面に消波用突設体が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項７】
遊水室下部層の表面が水平面または斜面、あるいは水平面および斜面の組合せ等による任意の形状であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項８】
遊水室下部層の表面に表面保護層が形成されていることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項９】
上部透過壁体構成部材および後方壁体構成部材が鋼管矢板であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項１０】
後方壁体構成部材が鋼矢板であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項１１】
断面方向連結材が鉄筋コンクリート製または鉄骨鉄筋コンクリート製であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項１２】
断面方向連結材が、防食または非防食の形鋼または鋼管などの鋼製部材であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項１３】
後方壁体の背後に適宜高さまで裏込材が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項１４】
後方壁体構成部材に、少なくとも水底地盤の地盤面下の所定位置から水面下の所定位置まで部材長手方向に連続して継手を備えた後方透過壁体構成部材を用いて、後方壁体を上側に通水用スリットを有する上部透過壁体としたことを特徴とする請求項１から請求項９および請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【請求項１５】
上部透過壁体構成部材及び後方壁体構成部材が水底地盤上に配置されたコンクリートなどの経時硬化性材料からなる下方部支持体に支持されていることを特徴とする請求項１および請求項４から請求項１４のいずれか１項に記載の遊水室を有する水域構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、港湾・漁港などの水域に設けられる遊水室を有する水域構造物の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、港湾などの水域に設けられる水域構造物としては、特許文献１（特開平８−３５２１９号公報）の図３４に示すような杭式桟橋構造が広く知られている。この従来技術に係る杭式桟橋構造は、法線方向（構造物延長方向）および断面方向に５ｍ程度の間隔で鋼管杭を打設し、これらの鋼管杭の頭部を鉄筋コンクリート製の梁で相互に連結し、梁間に床版を配置する構成である。
【０００３】
従来の杭式桟橋構造の場合、反射波対策の面から次に示す課題があった。
（１）法線方向（構造物延長方向）における杭の設置間隔が５ｍ前後と広いため、波がこの部分を通過するときの反射波高低減につながるエネルギー損失はほとんど生じない。
（２）杭式桟橋構造には、杭間から入射した波によって大きな揚圧力が作用するので、これに伴って杭に大きな引抜力が発生する。そのため、構造物の安定を確保するためには、杭長の長尺化、杭断面の大径化、杭本数の増加などの必要が生じることから、高コスト化および施工期間の長期化を招く場合があった。
（３）また、大きな揚圧力に対応するために、上部工における梁部材や床版部材を大断面化する必要も生じるため、高コスト化や、施工期間の長期化を招く場合があった。
【０００４】
一方、本発明の出願人は、前記の特許文献１において上記課題の（１）に着目した遊水室を有する水域構造物を既に開示している。しかし、この遊水室を有する水域構造物は、消波効率の向上や、構造の簡素化などの点でなお改善の余地があるといえる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３５２１９号公報  図１，図３４
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の欠点を除くためにされたものであり、その目的は杭間から入射した波の反射波高を低減させるとともに、構造物に作用する揚圧力を減少させて、構造物の安定と構造の簡素化を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）第１の発明は、少なくとも水底地盤６の地盤面下の所定位置から水面１０下の所定位置まで部材長手方向に連続して継手７ａを備えた多数の上部透過壁体構成部材７が、前記継手７ａが嵌合された状態で水底地盤６に打設または非打設等の手段により配置されることで、上側に通水用スリット１１を有する上部透過壁体２が構成され、かつ前記上部透過壁体構成部材７の頭部は構造物延長方向連結材Ａに連結され、
前記上部透過壁体２から所定距離だけ離れた位置において、後方壁体構成部材１２が水底地盤６に打設または非打設等の手段により配置されて後方壁体３が構成され、かつ前記後方壁体構成部材１２の頭部は構造物延長方向連結材Ｂに連結され、
前記構造物延長方向連結材Ａと前記構造物延長方向連結材Ｂとは断面方向連結材１５により連結されており、前記構造物延長方向連結材Ａと前記断面方向連結材１５との交差部を含むように上方結合部Ａ２が形成され、前記構造物延長方向連結材Ｂと前記断面方向連結材１５との交差部を含むように上方結合部Ｂ２が形成され、前記上部透過壁体２と前記後方壁体３との間に遊水室５が形成されていることを特徴とする遊水室を有する水域構造物である。
（２）第２の発明は、第１の発明において、上部透過壁体２が、上部透過壁体構成部材７と、数本おきに配設される部材軸方向荷重支持用壁体構成部材１４とから構成され、前記部材軸方向荷重支持用壁体構成部材１４は、その下端部が支持地盤１３まで到達していることを特徴とする。
（３）第３の発明は、第１または第２の発明において、後方壁体３が、後方壁体構成部材１２と、数本おきに配設される部材軸方向荷重支持用壁体構成部材１４とから構成され、前記部材軸方向荷重支持用壁体構成部材１４は、その下端部が支持地盤１３まで到達していることを特徴とする。
（４）第４の発明は、第１から第３の発明において、上部透過壁体２と後方壁体３との間に中詰材１８が配置されて遊水室５下部層が形成されていることを特徴とする。
（５）第５の発明は、第１から第４の発明において、所定の上部透過壁体構成部材７に鞘管２１が外挿され、前記鞘管２１には斜材２０の下端部が連結され、前記斜材２０の上端部は上方結合部Ｂ２に連結され、前記鞘管２１と前記上部透過壁体構成部材７の間の空隙部には経時硬化性材料２４が充填されていることを特徴とする。
（６）第６の発明は、第５の発明において、斜材２０の側面に消波用突設体２５が設けられていることを特徴とする。
（７）第７の発明は、第４から第６の発明において、遊水室５下部層の表面が水平面または斜面、あるいは水平面および斜面の組合せ等による任意の形状であることを特徴とする。
（８）第８の発明は、第７の発明において、遊水室５下部層の表面に表面保護層１９が形成されていることを特徴とする。
（９）第９の発明は、第１から第８の発明において、上部透過壁体構成部材７および後方壁体構成部材１２が鋼管矢板であることを特徴とする。
（１０）第１０の発明は、第１から第８の発明において、後方壁体構成部材１２が鋼矢板であることを特徴とする。
（１１）第１１の発明は、第１から第１０の発明において、断面方向連結材１５が鉄筋コンクリート製または鉄骨鉄筋コンクリート製であることを特徴とする。
（１２）第１２の発明は、第１から第１０の発明において、断面方向連結材１５が、防食または非防食の形鋼または鋼管などの鋼製部材２９であることを特徴とする。
（１３）第１３の発明は、第１から第１２の発明において、後方壁体３の背後に適宜高さまで裏込材が配置されていることを特徴とする。
（１４）第１４の発明は、第１から第９および第１１から第１３の発明において、後方壁体構成部材１２に、少なくとも水底地盤６の地盤面下の所定位置から水面下の所定位置まで部材長手方向に連続して継手を備えた後方透過壁体構成部材を用いて、後方壁体３を上側に通水用スリット１１を有する上部透過壁体としたことを特徴とする。
（１５）第１４の発明は、第１および第４から第１４の発明において、上部透過壁体構成部材及び後方壁体構成部材が水底地盤上に配置されたコンクリートなどの経時硬化性材料からなる下方部支持体に支持されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態の遊水室を有する水域構造物について、図１〜図７を参照しつつ説明する。第１実施形態の水域構造物１は、図中左側に構築された上部透過壁体２と、この上部透過壁体２の後方（図中右側）に所定間隔をおいて構築された後方壁体３とが上部工４で連結される。また、上部透過壁体２と後方壁体３の間には遊水室５が形成されている。
【０００９】
第１実施形態の上部透過壁体２は、構造物延長方向に沿って水底地盤６に多数打設されている上部透過壁体構成部材７を相互に連結して構成されている。各上部透過壁体構成部材７は左右に継手が形成された鋼管矢板であって、上部透過壁体構成部材７の継手は、例えば、図５に示すように、Ｔ字状の雄継手８と嵌合溝付鋼製パイプの雌継手９とから構成されている。
【００１０】
また各上部透過壁体構成部材７の継手は、上部透過壁体構成部材７を水底地盤６に打設した状態において、少なくとも水底地盤６の地盤面下の所定位置から水面１０下の所定位置まで部材長手方向に連続するように配置されている。すなわち、上部透過壁体２では、水底地盤６の地盤面下の所定位置から水面１０下の所定位置まで継手が噛み合って壁体を形成する一方で、水面１０下の所定位置から上側には、上部透過壁体構成部材の間に通水用スリット１１が形成されている。そして、上部透過壁体２の上端は、上部工４における構造物延長方向連結材Ａ（３０）に結合されている。
【００１１】
ここで図２の例では、通水用スリット１１はすべての上部透過壁体構成部材７の間に形成されているが、１つあるいは複数の継手毎に間隔をおいて設けてもよい。また通水用スリット１１の部材軸方向の長さは一定である必要はなく、それぞれの上部透過壁体構成部材７の間で異なっていてもよい。さらに、通水用スリット１１がその長手方向で断続的に設けられてもよい［ともに図示を省略する］。
【００１２】
第１実施形態の後方壁体３は、構造物延長方向に沿って水底地盤６に多数打設されている後方壁体構成部材１２を相互に連結して構成されている。第１実施形態の後方壁体構成部材１２は、上部透過壁体構成部材７と同様に左右に継手が形成された鋼管矢板であって、水底地盤６の地盤面下の所定位置から上端部近傍まで部材長手方向に連続して継手が形成されている点で上部透過壁体構成部材７と相違する。すなわち、第１実施形態の後方壁体３では、少なくとも水底地盤６の地盤面下の所定位置から上側で継手が噛み合って不透過壁体が形成されている。そして、後方壁体３の上端部は、上部工４における構造物延長方向連結材Ｂ（３１）に結合されている。
【００１３】
また上部透過壁体２および後方壁体３を構成する鋼管矢板には、下端部が支持地盤１３まで到達する長さに設定された部材軸方向荷重支持用壁体構成部材１４が、数本おきに用いられている。そのため、上部透過壁体２および後方壁体３は、支持地盤１３まで打設されている部材軸方向荷重支持用壁体構成部材１４によって安定支持されている。
【００１４】
さらに構造物延長方向連結材Ａと構造物延長方向連結材Ｂとの間は、断面方向連結材１５により連結されて上部工４が形成されている。第１実施形態では、構造物延長方向連結材Ａおよび構造物延長方向連結材Ｂと、鉄筋コンクリート製で床版と一体化した断面方向連結材１５とで上部工４が形成されている。そして、構造物延長方向連結材Ａと断面方向連結材１５との交差部に上方結合部Ａ２（１６）が形成され、構造物延長方向連結材Ｂと断面方向連結材１５との交差部に上方結合部Ｂ２（１７）が形成される。
【００１５】
また上部透過壁体２と後方壁体３との間には所定高さまで土砂などの中詰材１８が充填されており、上部透過壁体２と後方壁体３との間には中詰材１８の上面を底面とした遊水室５が形成されている。この遊水室５には上部透過壁体２の通水用スリット１１から海水が出入りする。そして、遊水室５の通水用スリット１１から入射する波や、後方壁体３で反射される波にエネルギー損失が発生することから、反射波高を低減することができる。また同時に入射する波による揚圧力も減少することから、上部工４の構造も簡易化することが可能である。
【００１６】
また上部透過壁体２における下方の壁部分と上方の通水用スリット１１との比率を調整したり、遊水室５の幅（上部透過壁体２と後方壁体３との間隔）を変化させることにより、反射波低減効果をコントロールすることができる。さらに通水用スリット１１の長さを個々に調整することで反射波低減効果のより細かいコントロールが可能となる。
【００１７】
さらに遊水室５の底面（中詰材１８の上面）には、表面保護層１９が設けられている。なお、第１実施形態では表面保護層１９を水平面としているが、斜面または水平面および斜面の組合せ等による任意の形状であってもよい［図示を省略する］。
【００１８】
また上部透過壁体２および後方壁体３の間には、後方壁体側から上部透過壁体側に向けて斜め下向きに延長する斜材２０が一定間隔毎に配置されており、構造体の水平方向の耐荷性能や変形性能が向上されている。斜材２０の上端部は上方結合部Ｂ２（１７）と一体化しており、斜材２０の下端部は、上部透過壁体構成部材７に外挿された鞘管２１の外周に連結されている。
【００１９】
図６は、鞘管２１と上部透過壁体構成部材７との接合部を示す図である。鞘管取付部に対応する上部透過壁体構成部材７の外周面と、鞘管２１の内周面にはずれ止め用の突起２２がそれぞれ固着されている。そして、鞘管２１の底面部分には、上部透過壁体構成部材との空間の底を塞ぐようにシーリング２３が配置される。そしてグラウト注入ホース等を介して、上部透過壁体構成部材７と鞘管２１との空間に、モルタル等の経時硬化性材料２４が充填されて一体化されることで、格点が形成されている。本発明では、斜材２０の設置箇所数や鞘管の設置位置を調整することにより、水域構造物における水平方向の耐荷力や変形性能を調整することができる。
【００２０】
また第１実施形態における斜材２０の中間部には、消波効果の更なる向上を図るべく消波用突設体２５が設けられている。図７（ａ）は筒状空洞を有する鉄筋コンクリート製消波用突設体２６の構造例の横断面図であり、同図（ｂ）は鋼管２７および鋼板２８を用いて断面略菱形状に形成された消波用突設体２５の構造例の横断面図である。いずれの消波用突設体２５も斜材２０に外挿した後、斜材２０と消波用突設体２５との間にモルタル等の経時硬化性材料２４を充填することで所定位置に固定される。また、鋼管２７を用いずに、斜材２０に直接、鋼板２８を溶接により取り付けても良い。
【００２１】
図８は第２実施形態の遊水室を有する水域構造物１ａの側面図である。なお、以下の第２実施形態で第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２２】
第２実施形態の水域構造物１ａでは、後方壁体構成部材１２の間に通水用スリット１１が形成されており、後方壁体３が上部透過壁体である点で第１実施形態と相違する。また第２実施形態の上部工４は、構造物延長方向連結材Ａと構造物延長方向連結材Ｂと鉄筋コンクリート製の断面方向連結材１５のみで形成され、上部工４に床版を有しない構造である。
【００２３】
また図９は第３実施形態の遊水室を有する水域構造物１ｂの側面図である。第３実施形態は、構造物延長方向連結材Ａと構造物延長方向連結材Ｂとを連結する断面方向連結材１５を鉄骨鉄筋コンクリート構造とした例である。
【００２４】
また図１０は第４実施形態の遊水室を有する水域構造物１ｃの側面図である。第４実施形態は、上部透過壁体構成部材７及び後方壁体構成部材１２を水底地盤６上に配置されたコンクリートなどの経時硬化性材料からなる下方部支持体３２で支持した例である。なお、図１０（ｂ）に示すように、第４実施形態の水域構造物については、水底地盤を掘り下げて経時硬化性材料を打設して、下方部支持体３２を構築してもよい。
【００２５】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態のみに限定されるものではない。例えば、後方壁体構成部材を鋼矢板で構成してもよく、また後方壁体の背後に適宜高さまで裏込材を配置するようにしてもよい［ともに図示を省略する］。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
▲１▼上部透過壁体に形成されている通水用スリットから入射する波や、後方壁体で反射される波にエネルギー損失が生ずることから、反射波高（反射率）を低減することができる。
▲２▼同時に入射する波の揚圧力も減少することから、上部工の構造も簡易化することが可能である。
▲３▼上部透過壁体における下方の壁部分と上方の通水用スリットとの比率を調整したり、遊水室の幅（上部透過壁体と後方壁体との間隔）を変化させることにより、反射波低減効果をコントロールすることができる。さらに通水用スリットの部材軸方向の長さを個々に調整することで反射波低減効果のより細かいコントロールが可能となる。
▲４▼斜材の設置箇所数や鞘管の位置を調整することにより、水域構造物における水平方向の耐荷力や変形性能を調整することができる。
▲５▼斜材に消波用突設体を設けることにより、反射波低減効果を一層コントロールできる。
▲６▼鞘管（鞘管に連結する斜材も含む）を直接、上部透過壁体構成部材の継手の上方部の無継手部に嵌挿し配置するため、特許文献１にあるように鞘管（鞘管に連結する斜材も含む）嵌挿用の鋼管杭等を別途使用する必要がない。このため、構造が簡易化するとともに、経済性も向上し、工事期間も短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の遊水室を有する水域構造物の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の平面図である。
【図５】壁体の継手構造の１例を示した図である。
【図６】鞘管と上部透過壁体構成部材との接合部を示す図である。
【図７】消波用突設体の構造例の横断面図である。
【図８】第２実施形態の遊水室を有する水域構造物の側面図である。
【図９】第３実施形態の遊水室を有する水域構造物の側面図である。
【図１０】第４実施形態の遊水室を有する水域構造物の側面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  水域構造物
２  上部透過壁体
３  後方壁体
４  上部工
５  遊水室
６  水底地盤
７  上部透過壁体構成部材
７ａ  継手
８  雄継手
９  雌継手
１０  水面
１１  通水用スリット
１２  後方壁体構成部材
１２ａ  継手
１３  支持地盤
１４  部材軸方向荷重支持用壁体構成部材
１５  断面方向連結材
１６  上方結合部Ａ２
１７  上方結合部Ｂ２
１８  中詰材
１９  表面保護層
２０  斜材
２１  鞘管
２２  突起
２３  シーリング
２４  経時硬化性材料
２５  消波用突設体
２６  鉄筋コンクリート製消波用突設体
２７  鋼管
２８  鋼板
２９  鋼製部材
３０  構造物延長方向連結材Ａ
３１  構造物延長方向連結材Ｂ
３２  下方部支持体
【図１】
2004190403.tif 000003
【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】
2004190403.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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