(57)【要約】【課題】軽量で高剛性である上、耐震性や靭性も発揮できる、施工が容易で短工期で構築可能な堤構造を提供する。【解決手段】水平方向に間隔をおいて立設された複数の支柱１１と、それぞれが水平な姿勢で配設され、断面四角形の辺に相当する平面壁部を隣接するもの同士互いに密着させた状態で支柱に沿って垂直方向に積み重ねられることで壁体１０を構成し、且つ、それぞれが支柱に結合された多数の角形鋼管２０と、から構成されている。潮波の襲って来る側の支柱の前面に、角形鋼管を積み重ねて構成した壁体が配置されており、各角形鋼管と支柱の連結部において各角形鋼管の内部にコンクリートが充填・固化されている。既設防潮堤の堤体２の上部に支柱が立設され、既設防潮堤の天端に最下段の角形鋼管が載置されることで、既設防潮堤が嵩上げされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に間隔をおいて立設された複数の支柱と、
それぞれが水平な姿勢で配設され、断面四角形の辺に相当する平面壁部を隣接するもの同士互いに密着させた状態で前記支柱に沿って垂直方向に積み重ねられることで壁体を構成し、且つ、それぞれが前記支柱に結合された多数の角形鋼管と、
から構成されていることを特徴とする堤構造。
【請求項２】
潮波の襲って来る側の前記支柱の前面に、前記角形鋼管を積み重ねて構成した壁体が配置されており、前記各角形鋼管と前記支柱の連結部において前記各角形鋼管の内部にコンクリートが充填・固化されていることを特徴とする請求項１に記載の堤構造。
【請求項３】
既設防潮堤の堤体の上部に該既設防潮堤により支持をとることで前記支柱が立設され、前記既設防潮堤の天端に最下段の前記角形鋼管が載置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の堤構造。
【請求項４】
前記既設防潮堤の陸側の側面に沿って前記支柱の下半部が配置され、且つ、前記既設防潮堤に固着させたアンカーボルトによって前記支柱の下半部が前記既設防潮堤に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の堤構造。
【請求項５】
前記角形鋼管の外周に弾力性を有するゴム系の塗装が施されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の堤構造。
【請求項６】
前記積み重ねられた角形鋼管の剛性が、下段のものより上段のものの方が低くなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の堤構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海岸や河川に設置される防潮堤や防波堤などの堤構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海岸や河川などの各種の水域には、外海からの波浪や河川の氾濫や防ぐために防潮堤や防波堤といった堤構造が設けられている。このよう堤構造は、通常、鉄筋コンクリートによって構成されており、波の力に対してコンクリートの重量により抵抗することができるようになっている。これらは、津波や高潮に対する防壁を構成するものであり、その高さが高いほど効果を発揮すると考えられている。
【０００３】
ところで、最近の大きな津波の襲来により、将来の津波予想が大幅に書き換えられるようになっており、その対策として、既存防潮堤の嵩上げが検討されている。一般に、鉄筋コンクリート造の防潮堤を嵩上げするには、同じく鉄筋コンクリートの堤体を継ぎ足して嵩上げするのが有力であると考えられている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。しかし、鉄筋コンクリートで嵩上げすると、色々と問題があることが分かってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３３４６３号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
即ち、鉄筋コンクリートで既存の堤体を嵩上げした場合、自重が重くなるため、既設防潮堤の基礎などの耐震性に問題が生じる可能性がある。また、足場や型枠等の設置が必要であり、施工工期が長くなる。津波などの衝撃に対して脆性破壊しやすい等の問題もある。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、軽量で高剛性である上、耐震性や靭性も発揮できる、施工が容易で短工期で構築可能な堤構造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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、請求項１の発明は、水平方向に間隔をおいて立設された複数の支柱と、それぞれが水平な姿勢で配設され、断面四角形の辺に相当する平面壁部を隣接するもの同士互いに密着させた状態で前記支柱に沿って垂直方向に積み重ねられることで壁体を構成し、且つ、それぞれが前記支柱に結合された多数の角形鋼管と、から構成されていることを特徴とする。これにより、軽量で高剛性の堤構造を短工期で構築することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明は、潮波の襲って来る側の前記支柱の前面に、角形鋼管を積み重ねて構成した壁体が配置されており、各角形鋼管と支柱の連結部において各角形鋼管の内部にコンクリートが充填・固化されていることを特徴とする。これにより、支柱に対する角形鋼管の連結部の潰れを防止することができる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、既設防潮堤の堤体の上部に該既設防潮堤により支持をとることで前記支柱が立設され、既設防潮堤の天端に最下段の角形鋼管が載置されていることを特徴とする。これにより、既設防潮堤の堤体を容易に嵩上げすることができる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、既設防潮堤の陸側の側面に沿って前記支柱の下半部が配置され、且つ、既設防潮堤に固着させたアンカーボルトによって支柱の下半部が既設防潮堤に固定されていることを特徴とする。これにより、簡易に短工期で既設防潮堤の堤体の嵩上げ施工ができる。
【００１１】
また、請求項５の発明は、角形鋼管の外周に弾力性を有するゴム系の塗装が施されていることを特徴とする。これにより、角形鋼管の積み重ねで構成した壁体の水密性を高めることができる。
【００１２】
また、請求項６の発明は、積み重ねられた角形鋼管の剛性が、下段のものより上段のものの方が低くなるように設定されていることを特徴とする。これにより、角形鋼管を積み重ねて構成した壁体の軽量化と低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、堤構造の壁体（堤体）が、水平な姿勢に配した中空の角形鋼管を複数段に積み重ねることで構成されているので、軽量で高剛性の堤構造を短工期で構築することができる。また、角形鋼管は、捩りに強く靭性が高い上に、平面壁部を互いに密着させた状態で積み重ねた際に、隙間の無い安定した壁体を構成することができるので、耐震性に優れた堤構造を築くことができ、ＲＣ構造の既設防潮堤の堤体の嵩上げに容易に適用することができる。また、軽量で単純な構造であるため、小さな重機等で施工が容易にできる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、支柱の前面に、角形鋼管を積み重ねて構成した壁体が配置されているので、潮波が襲って来たときに、角形鋼管よりなる壁体が受けた力を支柱で受け止めることができる。その際、壁体の支持点である支柱と角形鋼管の連結部分に大きな力が働くことになり、その部位で角形鋼管が潰れる可能性が出てくるが、その連結部分の角形鋼管の内部にはコンクリートが充填・固化されているので、角形鋼管が潰れ難くなり、それにより、支柱に対する角形鋼管の連結強度の低下が防止され、従って、潮波の襲来に対する抵抗力を大きく保つことができるようになる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、既設防潮堤の堤体の天端に、多数の角形鋼管の積み重ねよりなる壁体を載置し、その壁体を支柱で支持するだけの構成であるから、既設防潮堤の堤体を容易に嵩上げすることができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、既設防潮堤の上部にアンカーボルトで固定することにより支柱を設置し、その支柱に沿う形で角形鋼管の積み上げによる壁体を配設しているので、簡易に短工期で既設防潮堤の堤体の嵩上げ施工ができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、防食のために角形鋼管の外周にゴム系の塗装を施すだけで、角形鋼管と角形鋼管の隙間を確実に封じることができるので、角形鋼管の積み重ねで構成した壁体の水密性を高めることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、潮波の襲来時に、大きな水圧のかかる下段の角形鋼管の剛性より、大きな水圧のかからない上段の角形鋼管の剛性を低く設定したので、角形鋼管を積み重ねて構成した壁体の軽量化と低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を既設防潮堤の堤体の嵩上げに適用して構築した第１実施形態の防潮堤の構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は同防潮堤の側断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】同防潮堤における支柱と角形鋼管の連結部の第１の構成例を示す図で、（ａ）は連結前の角形鋼管の連結予定部の構成を示す水平断面図、（ｂ）は連結が完成した状態を示す水平断面図、（ｃ）は連結前の支柱の連結予定部の構成を示す水平断面図である。
【図４】同防潮堤における支柱と角形鋼管の連結部の第２の構成例を示す図で、（ａ）は連結前の角形鋼管の連結予定部の構成を示す水平断面図、（ｂ）は連結が完成した状態を示す水平断面図、（ｃ）は連結前の支柱の連結予定部の構成を示す水平断面図である。
【図５】同防潮堤における支柱と角形鋼管の連結部の第３の構成例を示す図で、（ａ）は連結前の角形鋼管の連結予定部の構成を示す水平断面図、（ｂ）は連結が完成した状態を示す水平断面図、（ｃ）は連結前の支柱の連結予定部の構成を示す水平断面図である。
【図６】同防潮堤における支柱と角形鋼管の連結部の第４の構成例を示す図で、（ａ）は連結前の角形鋼管の連結予定部の構成を示す水平断面図、（ｂ）は連結が完成した状態を示す水平断面図、（ｃ）は連結前の支柱の連結予定部の構成を示す水平断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態としての新設防潮堤の構成を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１実施形態の堤構造としての防潮堤１は、基礎３と一体に形成された鉄筋コンクリート造（ＲＣ構造）の既設防潮堤の堤体２の上部に、該堤体２にアンカーボルト１２によって下半部１１ａを固定することで複数の支柱１１を水平方向に間隔をおいて立設し、潮波の襲って来る側の支柱１１の前面に、それぞれ水平姿勢の複数の角形鋼管２０を積み重ねることで構成した壁体１０を設置し、各角形鋼管２０と支柱１１との連結部において各角形鋼管２０の内部にコンクリート３０を充填・固化させたものである。
【００２１】
角形鋼管２０は、例えば、１辺の長さが２５０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度の中空の四角形断面形状のもので、その辺に相当する平面壁部を隣接するもの同士互いに密着させた状態で支柱１１に沿って垂直方向に積み重ねられており、それにより壁体１０を構成している。そして、既設防潮堤の堤体２の天端に壁体１０を構成する角形鋼管２０のうちの最下段の角形鋼管２０が載置されている。
【００２２】
また、支柱１１は、既設防潮堤の堤体２の陸側の傾斜側面２ａに沿って屈曲した下半部１１ａを配置し、上半部１１ｂを垂直上方に延ばした状態で立設されており、アンカーボルト１２により下半部１１ａが既設防潮堤の堤体２に固定されている。支柱１１は、ウエブ１５と両フランジ１６、１７を有するＨ形鋼よりなり、一方のフランジ１６を前面に向けて配置されており、各角形鋼管２０は、その前面側のフランジ１６にそれぞれ固定されている。
【００２３】
図３〜図６は角形鋼管２０と支柱の連結部の構成の各例を示しており、各図において、（ａ）は連結前の角形鋼管の連結予定部の構成を示す水平断面図、（ｂ）は連結が完成した状態を示す水平断面図、（ｃ）は連結前の支柱の連結予定部の構成を示す水平断面図である。
【００２４】
図３の第１例では、（ｃ）に示すように、支柱１１のフランジ１６の外面にスタッドボルト１８を溶接している。また、（ａ）に示すように、角形鋼管２０の片方の側壁に貫通孔２３を形成し、上下壁にコンクリート充填孔２２を形成している。また、連結部だけにコンクリート３０を充填するため、角形鋼管２０の内部に仕切り用のダイヤフラム２１、２１を設けている。そして（ｂ）に示すように、スタッドボルト１８を角形鋼管２０の側壁の貫通孔２３に通し、角形鋼管２０の内部からスタッドボルト１８に座金２４を介してナット２５を締め込むことで、角形鋼管２０を支柱１１に連結し、その上でコンクリート充填孔２２からダイヤフラム２１、２１で仕切られた角形鋼管２０内の空間にコンクリート３０を充填し固化させることで、支柱１１と角形鋼管２０を一体に結合している。
【００２５】
また、図４の第２例では、（ｃ）に示すように、支柱１１のフランジ１６の外面に頭付きスタッドジベル１９を溶接し、（ａ）に示すように、角形鋼管２０の片方の側壁に貫通孔２３を形成している。そして（ｂ）に示すように、スタッドジベル１９を角形鋼管２０の側壁の貫通孔２３に通し、その上でコンクリート充填孔２２からダイヤフラム２１、２１で仕切られた角形鋼管２０内の空間にコンクリート３０を充填し固化させることで、スタッドジベル１９を介して支柱１１と角形鋼管２０を一体に結合している。
【００２６】
また、図５の第３例では、（ｃ）に示すように、支柱１１のフランジ１６には何も施さず、（ａ）に示すように、角形鋼管２０の片方の側壁の外面にスタッドボルト２６を形成している。そして（ｂ）に示すように、スタッドボルト２６に押え金具２７を、ナット２６ａを利用して固定することで、押え金具２７により支柱１１のフランジ１６に角形鋼管２０を連結し、その上でコンクリート充填孔２２からダイヤフラム２１、２１で仕切られた角形鋼管２０内の空間にコンクリート３０を充填し固化させることで、支柱１１と角形鋼管２０を一体に結合している。
【００２７】
また、図６の第４例では、（ｃ）に示すように、支柱１１のフランジ１６にボルト通し孔１６ａを形成し、（ａ）に示すように、角形鋼管２０の片方の側壁にもボルト通し孔２８を形成している。そして（ｂ）に示すように、支柱１１のフランジ１６のボルト通し孔１６ａと角形鋼管２０の側壁のボルト通し孔２８にボルト２９を通して締め付けることで、角形鋼管２０を支柱１１に連結し、その上でコンクリート充填孔２２からダイヤフラム２１、２１で仕切られた角形鋼管２０内の空間にコンクリート３０を充填し固化させることで、支柱１１と角形鋼管２０を一体に結合している。
【００２８】
以上の構成のように、本実施形態によれば、防潮堤の壁体１０が、水平な姿勢に配した中空の角形鋼管２０を複数段に積み重ねることで構成されているので、軽量で高剛性の堤構造を短工期で構築することができる。また、角形鋼管２０は、捩りに強く靭性が高い上に、平面壁部を互いに密着させた状態で積み重ねた際に、隙間の無い安定した壁体を構成することができるので、耐震性に優れた堤構造を築くことができ、ＲＣ構造の既設防潮堤の堤体２の嵩上げに容易に適用することができる。また、軽量で単純な構造であるため、小さな重機等で施工が容易にできる。
【００２９】
特に、既設防潮堤の堤体２の上部にアンカーボルト１２で固定することにより支柱１１を立設し、その支柱１１に沿う形で角形鋼管２０の積み上げによる壁体１０を配設して、既設防潮堤の堤体２の天端に載置するだけの構成であるから、特別な足場や型枠が不要で、簡易に短工期で既設防潮堤の堤体２の嵩上げ施工ができる。
【００３０】
また、支柱１１の前面に、角形鋼管２０を積み重ねて構成した壁体１０が配置されているので、潮波が襲って来たときに、角形鋼管２０よりなる壁体１０が受けた力を支柱１１で受け止めることができる。その際、壁体１０の支持点である支柱１１と角形鋼管２０の連結部分に大きな力が働くことになり、その部位で角形鋼管２０が潰れる可能性が出てくるが、その連結部分の角形鋼管２０の内部にはコンクリート３０が充填・固化されているので、角形鋼管２０が潰れ難くなり、それにより、支柱１１に対する角形鋼管２０の連結強度の低下が防止され、従って、潮波の襲来に対する抵抗力を大きく保つことができるようになる。
【００３１】
また、環境条件に応じて、支柱１１や角形鋼管２０に塗装やメッキを施しておけば、防食効果を発揮することができる。また、角形鋼管２０の外周に弾力性を有するゴム系の塗装を施しておけば、その弾力性によって角形鋼管２０と角形鋼管２０の隙間を確実に封じることができるので、角形鋼管２０の積み重ねで構成した壁体１０の水密性を高めることができる。
【００３２】
また、潮波の襲来時に、大きな水圧のかかる下段の角形鋼管２０の剛性より、大きな水圧のかからない上段の角形鋼管２０の剛性を低く設定しておけば、角形鋼管２０を積み重ねて構成した壁体の軽量化と低コスト化を図ることができる。つまり、大きな水圧のかからない上段の角形鋼管２０は、サイズや肉厚を小さくして剛性を落とすことができ、そうすることにより、軽量化と低コスト化を図ることができる。
【００３３】
図７は、本発明を新設防潮堤に適用した場合の第２実施形態の防潮堤の構成を示す側断面図である。
この防潮堤１０１は、基礎コンクリート１０３の上にベース板１０４を介して垂直な支柱１１１を複数立設し、それら支柱１１１の前面に角形鋼管２０の積み重ねよりなる壁体１０を配置し固定している。また、支柱１１１の背後に斜材１０５を設けて支柱１１１を補強している。
【００３４】
この新設防潮堤１１０の場合も、防潮堤の壁体１０が、水平な姿勢に配した中空の角形鋼管２０を複数段に積み重ねることで構成されているので、軽量で高剛性の堤構造を短工期で構築することができる。また、角形鋼管２０は、捩りに強く靭性が高い上に、平面壁部を互いに密着させた状態で積み重ねた際に、隙間の無い安定した壁体を構成することができるので、耐震性に優れた堤構造を築くことができる。また、軽量で単純な構造であるため、小さな重機等で施工することができる。
【００３５】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、壁体を支持する支柱としてＨ形鋼を用いた例を示したが、支柱の構成材としてはＨ形鋼に限られることなく、他の材料、例えばＩ形鋼であってもよい。
また、前記実施形態では、支柱を１本ずつ間隔をあけて立設しているが、２本あるいは３本集合したものを一組とし、それら組を構成するもの同士を互いに間隔をあけて立設してもよい。
また、前記実施形態では、壁体を構成する角形鋼管を鉛直方向に１列積み重ねているが、これに限られることなく、鉛直方向に２以上の複数列積み重ねても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１  防潮堤（堤構造）
２  既設防潮堤の堤体
１０  壁体
１１  支柱
１１ａ  下半部
１２  アンカーボルト
２０  角形鋼管
３０  コンクリート
１０１  防潮堤（堤構造）
１１１  支柱
【図１】
2013174063.tif 000003
【図２】
2013174063.tif 000004
【図３】
2013174063.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013174063.tif 000007
【図６】
2013174063.tif 000008
【図７】
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