(57)【要約】【課題】大規模な津波に対しても可及的に粘り強く防波機能を発揮し得る有効適切な防波構造物を提供する。【解決手段】多数のケーソン１０を隣接配置して構築してなる堤体１５によって大規模な津波に対する防波機能を備える防波構造物であって、ケーソンは円筒状をなす外部構造体１１とそれよりも小径の円筒状ないし円柱状をなす内部構造体１２とからなり、外部構造体の内部に内部構造体を同軸状態で配置してそれらの間に平面視環状の消波空間１３を確保する。外部構造体の少なくとも海側に面する外周面に消波空間に通じて津波を流入させるためのスリット１４を形成する。外部構造体および内部構造体をそれぞれ海底地盤に打ち込んだ支持杭１６により支持して設置して想定規模の津波の波力に抗して水平変位不能かつ自立状態を維持せしめる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のケーソンを隣接配置して構築してなる堤体によって大規模な津波に対する防波機能を備える防波構造物であって、
前記ケーソンは、円筒状をなす外部構造体と、該外部構造体よりも小径の円筒状ないし円柱状をなす内部構造体とからなり、
前記外部構造体をその軸線を上下方向としかつ頂部が少なくとも想定規模の津波の波高よりも高い位置となる状態で海底面に設置するとともに、該外部構造体の内部に前記内部構造体を同軸状態で配置して、それら外部構造体と内部構造体との間に平面視環状の消波空間を確保するとともに、前記外部構造体の少なくとも海側に面する外周面に前記消波空間に通じて津波を該消波空間内に流入させるためのスリットを形成し、
前記外部構造体および前記内部構造体を海底地盤に打ち込んだ支持杭により滑動不能かつ転倒不能に支持して設置してなることを特徴とする防波構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大規模な津波に対する防波施設としての防波構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
津波に対する防波構造物としての防波堤や防潮堤、護岸構造物としては様々な構造、形態のものがあるが、たとえば特許文献１や特許文献２には消波機能を備えた消波ケーソンについての提案がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７５８５５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、東日本大震災で発生した想定以上の津波によって従来の防波堤は損傷を受けて甚大な被害が生じたが、これは、津波が複数回にわたり繰り返し押し寄せてくるのに対し、従来の防波堤が第１波で損傷してしまい第２波以降の津波に対して本来の機能を発揮できなかったためと考えられる。
【０００５】
具体的には、たとえば図３に示すようなケーソン式の防波堤では、津波の第１波で個々のケーソン１が滑動して隣接のケーソン間に隙間を生じ、その隙間に強い水流が発生し、これによってさらにケーソン１の滑動やマウンド２の洗掘が助長され、ついにはケーソン１の傾斜や転倒といった状況に至ったと考えられる。
【０００６】
このことは特許文献１や特許文献２に示される消波ケーソンによる場合も同様であって、いずれにしても現状の防波構造物では想定規模を超える津波に対する防波機能は十分ではなく、それに対する対策が急務とされているのが実状である。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は大規模な津波に対しても可及的に粘り強く防波機能を発揮し得る有効適切な防波構造物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】
【０００８】
本発明は、多数のケーソンを隣接配置して構築してなる堤体によって大規模な津波に対する防波機能を備える防波構造物であって、前記ケーソンは、円筒状をなす外部構造体と、該外部構造体よりも小径の円筒状ないし円柱状をなす内部構造体とからなり、前記外部構造体をその軸線を上下方向としかつ頂部が少なくとも想定規模の津波の波高よりも高い位置となる状態で海底面に設置するとともに、該外部構造体の内部に前記内部構造体を同軸状態で配置して、それら外部構造体と内部構造体との間に平面視環状の消波空間を確保するとともに、前記外部構造体の少なくとも海側に面する外周面に前記消波空間に通じて津波を該消波空間内に流入させるためのスリットを形成し、前記外部構造体および前記内部構造体を海底地盤に打ち込んだ支持杭により滑動不能かつ転倒不能に支持して設置してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の防波構造物は外部構造体および内部構造体からなる二重構造のケーソンを支持杭により支持して設置しているので、それらケーソンにより構築された堤体を越流するような大規模な津波を受けても個々のケーソン自体が滑動したり転倒して損傷を受けることはなく、しかもケーソンに到達した津波をスリットから消波空間内に流入させることで消波機能を発揮し得るものであり、したがって本発明の防波構造物は繰り返し押し寄せてくる津波に対して粘り強く防波機能を維持し得て確実に減災効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態である防波構造物の概略構成を示す側立面図である。
【図２】同、部分平面図である。
【図３】従来一般のケーソン式防波堤の津波による破壊メカニズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の防波構造物の一実施形態を図１〜図２に示す。
これは大規模な津波に対する防波堤として設置されるもので、発生確率が１００年に一度程度と想定される規模の津波（レベル１クラスの津波）に対してはもとより、１０００年に一度程度と想定されるさらに大規模な津波（レベル２クラスの津波）が発生した場合においても破壊されてしまうことなく可及的に粘り強く防波機能を維持し得る構造とされたものである。
【００１２】
具体的には、本実施形態の防波構造物は図２に示すように多数のケーソン１０が隙間なく隣接配置されて接合されることによって構築された一連の堤体１５を主体とするものであるが、各ケーソン１０は中空二重構造の形態とされ、かつそれらのケーソン１０が海底地盤に対して支持杭１６により支持されて設置されたことを主眼とするものである。
なお、図示例の場合には、隣接するケーソン１０どうしを確実に接合するために、双方の外部構造体１１どうしの当接部に平坦面を形成してそれら平坦面どうし密着させた状態で接合するようにしているが、ケーソン１０どうしの接合の形態は任意である。
【００１３】
本実施形態におけるケーソン１０は、円筒状をなす外部構造体１１と、その外部構造体１１よりも小径の円柱状をなす内部構造体１２とからなり、外部構造体１１をその軸線を上下方向となるように縦置き姿勢としてその頂部が想定規模の津波（本実施形態では少なくともレベル１クラスの津波を想定している）が発生した際の波高よりも高い位置となる状態で海底面に設置したマウンド１７上に配置するとともに、その外部構造体１１の内部に内部構造体１２を同軸状態で配置して、それら外部構造体１１と内部構造体１２との間に平面視環状の消波空間１３を確保したものとなっている。
【００１４】
そして、外部構造体１１の少なくとも海側に面する外周面には、その内側の消波空間１３に通じる多数のスリット１４が周方向に間隔をおいて形成されていて、ケーソン１０全体により構築された一連の堤体１５に到達した津波はそれらスリット１４から各ケーソン１０内の消波空間１３内に流入可能とされている。
【００１５】
さらに、従来一般的なケーソン式防波堤は各ケーソンをマウンド上に単に配置することで設置することが通常であるが、本実施形態では外部構造体１１および内部構造体１２をいずれもマウンド１７上に単に配置するのみならず、図１に示すように海底地盤に打ち込んだ多数の支持杭１６により堅固に支持して設置しており、これにより仮にレベル２クラスの津波を受けても各ケーソン１０が波力に打ち負けて陸側に滑動したり転倒してしまうことが確実に防止されるようになっている。
【００１６】
上記構成のもとに本実施形態の防波構造物によれば、想定規模であるたとえばレベル１クラスの津波に対してはもとより、さらに大規模な津波（たとえばレベル２クラスの津波）に対しても容易に損傷を受けたり破壊されてしまうことなく優れた防波機能を粘り強く発揮し得るものである。
すなわち、本実施形態の防波構造物は上記のように各ケーソン１０における外部構造体１１および内部構造体１２をいずれも支持杭１６により支持して設置しているので、これらケーソン１０により構築された一連の堤体１５を越流するようなレベル２クラスの津波による大きな波力を受けても、また仮にマウンド１７が洗掘されたような場合であっても、ケーソン１０が直ちに滑動したり転倒して損傷したり破壊されてしまうことはなく、したがって繰り返し押し寄せてくる津波に対して粘り強く防波機能を維持し得て確実に減災効果が得られるものである。
【００１７】
しかも、ケーソン１０に到達した津波は外部構造体１１に形成されているスリット１４から消波空間１３内に流入し、各スリット１４から消波空間１３内に流入した波はその内部において衝突しかつ消波空間１３内において左右に振り分けられて内部構造体１２の周囲を回り込むようにして流れ、消波空間１３の背面側（陸側）において両側からの流れが激しく衝突するから、消波空間１３内においてそのような流れが生じることで津波エネルギーが効率的に減衰せしめられて確実に消波機能を発揮し得るものであり、これによる減災効果を十分に期待できるものである。
【００１８】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下に列挙するような適宜の変形や応用が可能である。
【００１９】
ケーソン１０を構成している外部構造体１１および内部構造体１２の構造は鋼製あるいは鉄筋コンクリート造とすることが現実的であるが、特に限定されるものではない。
また、内部構造体１２は上記実施形態のように中実の円柱状とすることに限らず、所望強度が得られる場合には外部構造体１１と同様に中空の円筒体としても良い。
いずれにしても、ケーソン１０全体がレベル２クラスの津波にも耐え得るように外部構造体１１および内部構造体１２の構造やその形態、形状・寸法を設定することが好ましく、それらの仕様については津波の想定規模や要求される防波性能に応じて最適設計すれば良い。
【００２０】
同様に、支持杭１６についても鋼管杭やＰＣ杭その他の任意の構造の杭を採用可能であるが、いずれにしても支持杭１６はケーソン１０を確実に支持してレベル２クラスの津波に対してもその滑動や転倒を防止し得るものであることが好ましく、それが可能なように支持杭１６の構造や径寸法、所要本数、設置間隔、海底地盤への根入れ深さ等を最適設計すれば良い。
【００２１】
上記実施形態では外部構造体１１の海側の外周面にのみスリット１４を設けたが、スリット１４の形成位置やその形状・寸法、その他の構成については任意であって、たとえば陸側も含めて外部構造体１１の全周にわたってスリット１４を形成することも考えられる。その場合、越流が生じるような大規模な津波の際には消波空間１３に流入した津波が陸側のスリット１４から流出することにはなるが、津波が単に堤体１５上を越流する場合に比べて狭隘な消波空間１３を通過する津波エネルギーを減衰させる効果が期待できる。
【００２２】
また、内部構造体１２も中空円筒状としてその外周面にもスリット１４を形成することも考えられ、その場合においては外部構造体１１と内部構造体１２に設けるスリット１４の位置関係を適切に設定することにより、ケーソン１０内の消波空間１３を単に環状とするのみならずさらに複雑な水流が生じるような消波空間１３として消波効果をより高めることも考えられる。
さらには、ケーソン１０の頂部にもスリット１４や適宜の開口部を設けて、ケーソン１０内に流入した波を上方に向けて噴出させることで津波エネルギーを上方に逃がすことも考えられる。
【００２３】
なお、上記実施形態は本発明の防波構造物を防波堤として沖合に設置する場合の一例であるが、本発明の防波構造物は防潮堤や護岸構造物として海岸部に設置することも勿論可能であるし、津波の想定規模も任意であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ケーソン
１１  外部構造体
１２  内部構造体
１３  消波空間
１４  スリット
１５  堤体
１６  支持杭
１７  マウンド
【図１】
2013124536.tif 000003
【図２】
2013124536.tif 000004
【図３】
2013124536.tif 000005