(57)【要約】      （修正有）【課題】地震によって地盤が震動しても、目地の亀裂に起因する堤体工の分離や倒壊を引き起こすことのない耐震性に優れた鋼製堤体工、およびその鋼製堤体工を用いた胸壁を提供する。【解決手段】鋼製堤体工１０は垂直方向に平行な凸部を、水平方向の幅８〜12ｍの範囲に４〜５列形成した鋼板を水平方向に接合してなる。鋼製堤体工１０の下部は岩盤２に打設した鋼管杭６の杭頭部に固定して地中に埋め込まれ胸壁を構成する。鋼製堤体工１０の凸部の１ピッチ毎に鋼管杭６を配置すれば、地震に対して鋼製堤体工１０の変形を防止し、かつ胸壁としての倒壊を防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に平行な凸部を、水平方向の幅８〜12ｍの範囲に４〜５列形成した鋼板を水平方向に接合してなることを特徴とする鋼製堤体工。
【請求項２】
前記鋼板を、ボルトまたは溶接で接合してなることを特徴とする請求項１に記載の鋼製堤体工。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鋼製堤体工を、鋼管杭の杭頭部に固定してなることを特徴とする胸壁。
【請求項４】
前記杭頭部に設けた差込み溝に沿って前記鋼管杭の外壁にフランジを取付け、該フランジに前記鋼製堤体工をボルトで固定してなることを特徴とする請求項３に記載の胸壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海岸線付近の堤防や護岸で、利用の観点から十分な高さが確保できないときに、高潮、高波、津波から海岸背後地域を保護するために水際線の護岸の背後に設置される鋼製堤体工、およびそれを用いた海岸保全施設（以降、胸壁と記載）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
胸壁は、自然条件、周辺条件、利用条件など違いで様々な形式があるが、代表的な例として、コンクリート製の堤体工を鋼管杭が支持する構造がある。その例を図５(a)に断面図、(b)に平面図として示す。
胸壁４は、図５(a)に示すように、海１の水際に構築された護岸３の背後に設置され、岩盤２に打設された鋼管杭６が、コンクリート製の堤体工５のブロックを支持するように構成される。
【０００３】
この図５(a)に示す胸壁４では、複数個の堤体工５を護岸３に沿って配列するので、図５(b)に示すように、各々の堤体工５の間にコンクリートの凝固収縮による亀裂防止のための継ぎ目７（いわゆる目地）が存在する。
そして地震によって護岸３の周辺の地盤が液状化して護岸３が大きく海側に変形した場合、護岸３に沿って胸壁４全体が均等に変形することはなく、互いに隣り合う堤体工５が分離し、目地７部分に間隙が生じてしまう。その結果、地震で図６に示すような損傷を受けた胸壁４に津波が到達したときに、堤体工５間の隙間から津波が陸地へ浸入するのを防止できない。
【０００４】
また、津波に限らず、損傷を受けた胸壁４の復旧工事が完了する前に、高潮や高波が発生したときも、堤体工５間の隙間から海水が陸地へ浸入するという問題もある。
そこで、津波、高潮、高波の浸入を防止する堤防の構造が検討されている。
たとえば特許文献１に、既設の堤防上に超高強度繊維補強コンクリート製の擁壁を構築して、津波、高潮、高波の浸入を防止する技術が開示されている。しかしながら、この技術は、プレキャスト擁壁のブロックを配列して堤防を嵩上げするので、地震が発生したときにプレキャスト擁壁の連結部が分離し易く、震動が大きい場合にはプレスキャスト擁壁の倒壊を招くおそれもあり、プレキャスト擁壁の隙間から海水が陸地へ浸入するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-190200号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記背景技術に記載した胸壁は、地震時に護岸が大きく変形した場合に、胸壁が均等に変形することなく、目地部分に間隙が生じてしまうことが多い。したがって、地震後に津波、高潮、高波が来襲したときに、海岸背後地域への浸水を防止することができない。
本発明は、地震によって護岸が大きく変形しても、目地が開くことがない耐震性に優れた鋼製堤体工、およびその鋼製堤体工を用いた胸壁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】
発明者は、コンクリート製の堤体工を配列した従来の胸壁の目地は、本来、堤体同士をつなぐ強度部材ではないため地震によって地盤が大きく変形した場合に、目地が開いてしまうことに着目し、弱点となる目地のない耐震性に優れた胸壁の構造について検討した。その結果、
(a)鋼板を加工して十分な強度を付与した堤体工（以下、鋼製堤体工という）を使用し、鋼製堤体工どうしを接合することによって、鋼製堤体工と同等の強度を接合部に持たせて、接合部の分離を防止することが可能となる、
(b)接合した鋼製堤体工を鋼管杭で支持することによって、胸壁の倒壊を防止することが可能となる
という知見を得た。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、垂直方向に平行な凸部を、水平方向の幅８〜12ｍの範囲に４〜５列形成した鋼板を水平方向に接合してなること鋼製堤体工である。
本発明の鋼製堤体工においては、鋼板をボルトまたは溶接で接合することが好ましい。
また、本発明は、上記の鋼製堤体工を、鋼管杭の杭頭部に固定してなる胸壁である。
【０００９】
本発明の胸壁においては、杭頭部に設けた差込み溝に沿って鋼管杭の外壁にフランジを取付け、フランジに鋼製堤体工をボルトで固定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、地震によって地盤が大きく変形しても、目地が開くことがない耐震性に優れた鋼製堤体工および胸壁を得ることが可能であり、堤防を有利に構築することができるので、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の鋼製堤体工の例を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の鋼製堤体工を用いた胸壁の例を模式的に示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図３】図２の胸壁が地震時に変形した例を模式的に示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図４】図２の胸壁で用いる鋼管杭の杭頭部の例を模式的に示す斜視図である。
【図５】従来の堤体工を用いた胸壁の例を模式的に示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図６】図５の胸壁の目地が開いた例を模式的に示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の鋼製堤体工の例を模式的に示す斜視図であり、図２は、本発明の鋼製堤体工を用いた胸壁の例を模式的に示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。まず、図１，２を参照して、本発明の鋼製堤体工、およびそれを用いた胸壁について説明し、さらに図３を参照して、地震による鋼製堤体工と胸壁の変形について説明する。
本発明の鋼製堤体工10は、図１に示すように、垂直方向に平行な凸部を形成した鋼板からなり、１枚の鋼板あたり水平方向の幅Ｗがおよそ８〜12ｍであり、凸部が４〜５列形成される。鋼製堤体工10の水平方向の幅Ｗが、８ｍ未満では、後述する鋼製堤体工10の接合部が増加するので、胸壁の構築作業の負荷が増大し、水平方向の幅Ｗが12ｍを超えると、鋼製堤体工10の重量が大きくなるので、運搬や施工時のハンドリングが困難である。また、凸部が４列未満（３列以下）では、凸部のピッチが長くなるので、鋼製堤体工10の強度を確保できず、凸部が５列を超え（６列以上）ると、凸部のピッチが短くなるので、同じ鋼板を用いても水平方向の幅Ｗが短くなり経済的ではない。
【００１３】
鋼製堤体工10の垂直方向の高さＨが2500mm未満では、胸壁を構築するにあたって鋼製堤体工10の地中に埋設される深さが浅くなるので、地震の震動によって胸壁が変形し易くなり、垂直方向の高さＨが3500mmを超えると、トレーラーによる運搬が困難である。したがって、鋼製堤体工10の垂直方向の高さＨは2500〜3500mmの範囲内が好ましい。
鋼製堤体工10の凸部の底面と頂面との距離Ｓが300mm未満では、壁としての剛性が十分に確保できず、凸部の底面と頂面との距離Ｓが600mmを超えると、壁としての剛性が過大となるばかりでなく、単位幅あたりの鋼重がふえてしまう問題がある。したがって、鋼製堤体工10の凸部の底面と頂面との距離Ｓは300〜600mmの範囲内が好ましい。
【００１４】
鋼製堤体工10の素材となる鋼板の厚さが７mm未満では、鋼製堤体工10が容易に変形（湾曲，蛇行）し易くなり、厚さが20mmを超えると、凸部を形成する加工が困難である。したがって、鋼製堤体工10の素材となる鋼板の厚さは７〜20mmの範囲内が好ましい。
このような鋼製堤体工10の下部を、図２(a)に示すように、岩盤２に打設した鋼管杭６の杭頭部に固定して地中に埋め込む。その際、図２(b)に示すように、鋼製堤体工10の凸部の１ピッチ毎に鋼管杭６を配置すれば、地震に対して鋼製堤体工10の変形を防止し、かつ胸壁としての倒壊を防止できるので好ましい。
【００１５】
鋼製堤体工10の地中に埋め込まれる部位は、鋼製堤体工10の下端から500〜1000mmの範囲内が好ましい。鋼製堤体工10の地中に埋め込まれる部位が500mm未満では、津波、高潮、高波による荷重が作用した場合に変形しやすくなるほか、地盤が洗掘されて、鋼製堤体工10がさらに変形し易くなってしまう。一方、地中に埋め込まれる部位が1000mmを超えると、鋼製堤体工10の地上高さが十分に確保できないため、津波、高潮、高波の浸入を防止できなくなる。
【００１６】
また、胸壁を構築するにあたって、ボルトや溶接で鋼製堤体工10を水平方向に接合することが好ましい。このようにして鋼製堤体工10を接合することによって、互いに隣り合う鋼製堤体工10の接合部14は、鋼製堤体工10と同等の強度を保ち、地震による応力が接合部14に集中するのを防止できる。
その結果、図３に示すように、護岸３が大きく海側に変形するような大規模な地震が発生しても、震動に追随して胸壁全体が柔軟かつ均等に変形するので、鋼製堤体工10の分離や倒壊を防止して、地震後に護岸３の高さを超えるような津波、高潮、高波による海水が陸地へ浸入するのを防止できる。
【００１７】
鋼管杭６の杭頭部は、図４に示すように、鋼製堤体工10を差込むための差込み溝11を設け、その差込み溝11に沿って鋼管杭６の外壁にボルト孔13を有するフランジ12を取付けることが好ましい。このような杭頭部のフランジ12に鋼製堤体工10をボルトで固定することによって、鋼製堤体工10を鋼管杭６に強固に固定することが可能となるので、簡素な構成で耐震性に優れた胸壁を構築することができる。
【実施例】
【００１８】
胸壁を86.6ｍの区間に構築する実施例を以下に示す。厚さ９mm、縦2800mm、横12192mmの定尺の鋼板を成形して、図１に示すように、垂直方向に平行な凸部を５列有する鋼製堤体工10とした。鋼製堤体工10の水平方向の幅Ｗは8660mm、垂直方向の高さＨは2800mm、凸部の底面と頂面との距離Ｓは500mmである。この鋼製堤体工10を10枚作製して、ボルトを用いて水平方向に接合し、さらに鋼製堤体工10の下部を、図２(a)に示すように、岩盤２に打設した鋼管杭６（外径318mm）の杭頭部に固定して地中に埋め込む。鋼管杭６の杭頭部は、図４に示すように、鋼製堤体工10を差込むための差込み溝11を設け、その差込み溝11に沿って鋼管杭６の外壁にフランジ12を取付けたものであり、鋼製堤体工10を差込み溝11に差込んで、ボルトでフランジ12を締め付けることによって、杭頭部に鋼製堤体工10を固定した。
【００１９】
鋼製堤体工10の地中に埋め込まれた部位は、鋼製堤体工10の下端から800mm（鋼製堤体工10の地上高さは2000mm）である。
【符号の説明】
【００２０】
１  海
２  岩盤
３  護岸
４  胸壁
５  堤体工
６  鋼管杭
７  目地
10  鋼製堤体工
11  差込み溝
12  フランジ
13  ボルト孔
14  接合部
15  排水溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013181308.tif 000006
【図５】
2013181308.tif 000007
【図６】
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