(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
布団篭内に中詰材を充填してなる、洗掘防止構造体であって、
前記布団篭は、篭本体と、前記篭本体内に構成した内篭と、を備え、
前記篭本体は、底面網と、４面の側面網と、蓋面網と、からなり、
前記内篭は、前記底面網の内面に付設した底面パネルと、前記４面の側面網の内面の下部に付設した４面の側面パネルと、前記４面の側面パネルの上部を被覆した蓋面パネルと、からなり、
前記内篭の網目寸法は、前記篭本体の網目寸法より小さく、
前記中詰材は、粗粒材と、前記粗粒材より粒径の小さい細粒材と、からなり、
前記内篭内に充填した前記細粒材によって、吸出し防止層を構成し、
前記篭本体内における前記蓋面パネル上に充填した前記粗粒材によって、前記吸出し防止層を被覆する被覆層を構成したことを特徴とする、
洗掘防止構造体。
【請求項２】
前記内篭が、格子状の樹脂製ジオグリッドからなることを特徴とする、請求項１に記載の洗掘防止構造体。
【請求項３】
前記粗粒材の粒径が１００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲内にあり、前記細粒材の粒径が２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にあることを特徴とする、請求項１又は２に記載の洗掘防止構造体。
【請求項４】
前記底面網、前記側面網、及び前記蓋面網が、枠体の内部に菱形金網を展設してなる金網パネルであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の洗掘防止構造体。
【請求項５】
前記菱形金網が、亜鉛アルミ合金メッキ鋼線を樹脂被覆した線材からなることを特徴とする、請求項４に記載の洗掘防止構造体。
【請求項６】
対向する２枚の前記側面網を連結する拘束線材を備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の洗掘防止構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗掘防止構造体に関し、特に、吸出し防止機能を有する吸出し防止層の上部を、波力分散機能を有する被覆層で被覆した構造によって、高い洗掘防止効果を発揮可能な洗掘防止構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
防波堤や消波ブロック等の水中又は水辺に設置する構造物において、躯体が水流の抵抗体となることで、その周囲に渦流を発生して、基礎周辺の土砂が洗掘されることが知られている。基礎が洗掘を受けると、構造物の安定性が損われ、構造物の沈下、傾斜、倒壊等の被害をもたらすおそれがある。
特許文献１及び２には、金網パネルを函状に組んでなる布団篭を、構造物の基礎下に敷設したり、基礎の周辺に配置して基礎を被覆する、洗掘防止技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４２４４号公報
【特許文献２】実開平１−１２０５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
洗掘防止構造体を、防波堤等の波力が大きい場所に設置する場合、波力を有効に分散して低減させるために、中詰材に割栗石などの粒径の大きな石を採用して、占有体積当たりの空隙率を大きく設計している。
しかし、中詰材の粒径を大きくすると、水底の砂の粒径との差が大きくなるため、中詰材の空隙を通して底面直下の砂が吸い出され、洗掘防止構造体の沈下や傾斜を引き起こすおそれがある。
洗掘防止構造体が沈下すると、洗掘防止構造体の配列が乱れて、当初設計上の洗掘防止機能を確保できなくなったり、枠体の変形や金網の破損等によって、本来の洗掘防止機能を損なうことが考えられる。
また、洗掘防止構造体を消波ブロック等の基礎としている場合には、上部の消波ブロック同士の噛み合わせが悪くなり、散乱や折損を引き起こすおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の洗掘防止構造体は、布団篭内に中詰材を充填してなり、布団篭は、篭本体と、篭本体内に構成した内篭と、を備え、篭本体は、底面網と、４面の側面網と、蓋面網と、からなり、内篭は、底面網の内面に付設した底面パネルと、４面の側面網の内面の下部に付設した４面の側面パネルと、４面の側面パネルの上部を被覆した蓋面パネルと、からなり、内篭の網目寸法は、篭本体の網目寸法より小さく、中詰材は、粗粒材と、粗粒材より粒径の小さい細粒材と、からなり、内篭内に充填した細粒材によって、吸出し防止層を構成し、篭本体内における蓋面パネル上に充填した粗粒材によって、吸出し防止層を被覆する被覆層を構成したことを特徴とする。
【０００６】
本発明の洗掘防止構造体は、内篭が、格子状の樹脂製ジオグリッドからなっていてもよい。
【０００７】
本発明の洗掘防止構造体は、粗粒材の粒径が１００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲内にあり、細粒材の粒径が２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にあってもよい。
【０００８】
本発明の洗掘防止構造体は、底面網、側面網、及び蓋面網が、枠体の内部に菱形金網を展設してなる金網パネルであってもよい。
【０００９】
本発明の洗掘防止構造体は、菱形金網が、亜鉛アルミ合金メッキ鋼線を樹脂被覆した線材からなっていてもよい。
【００１０】
本発明の洗掘防止構造体は、対向する２枚の側面網を連結する拘束線材を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の洗掘防止構造体は、空隙率の大きい被覆層によって波力を効果的に分散して水底の洗堀を防止しつつ、底面の直下から水中に吸引される砂を細粒材の空隙内に捕捉することで、洗掘防止機能と吸出し防止機能とを両立することができる。
また、被覆層内の空隙を魚介類の生息空間とすることで、漁礁機能を発揮することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る洗掘防止構造体の説明図。
【図２】布団篭の説明図。
【図３】本発明に係る洗掘防止構造体の使用状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の洗掘防止構造体について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
[洗掘防止構造体]
＜１＞全体の構成（図１）。
洗掘防止構造体１は、水底又は水辺の地盤の洗掘を防止する構造体である。
本例では、洗掘防止構造体１を消波ブロックの基礎に敷設する実施例について説明する。洗掘防止構造体１はこの他、岸壁、防波堤、風力発電設備等の基礎に設置してもよい。
洗掘防止構造体１は、布団篭１０の内部に中詰材２０を充填してなる。
洗掘防止構造体１は、布団篭１０の構造と中詰材２０の種類の組合せによって、水底の砂の吸出しを防止する吸出し防止層Ｌａと、波力分散機能と吸出し防止層Ｌａの抑え込み機能を有する被覆層Ｌｂの二層構造を構成する。
本例では洗掘防止構造体１のサイズを、幅２ｍ×長さ３ｍ×高さ１ｍとする。
【００１５】
＜２＞布団篭（図２）。
布団篭１０は、内部に中詰材２０を収容する函体である。
布団篭１０は、篭本体１１と、篭本体１１内に構成した内篭１２と、を備える。
内篭１２の網目寸法は、篭本体１１の網目寸法より小さい。
本例では、篭本体１１の菱形金網の網目寸法が１５０ｍｍ、内篭１２のジオグリッドの網目寸法は１辺４０ｍｍである。
ここで菱形金網の網目寸法とは、列線で囲まれた空間四辺形の一辺の長さを意味し、ジオグリッドの網目寸法とは、目合いではなくストランドで囲まれた空間四辺形の一辺の長さを意味する。
【００１６】
＜２．１＞篭本体。
篭本体１１は、金網からなる函体である。
篭本体１１は、４面の側面網１１ａと、底面網１１ｂと、蓋面網１１ｃと、を函状に組んでなる。
本例では、側面網１１ａ、底面網１１ｂ、及び蓋面網１１ｃがそれぞれ、矩形の枠線の内側に菱形金網を展設してなる、金網パネルである。
ただし、４面の側面網１１ａは必ずしも独立の部材である必要はなく、例えば篭本体１１の幅方向両側の２枚の側面網１１ａを、底面網１１ｂに対して折り畳み可能に連結した３面一体構造としてもよい。
本例では、各枠線及び菱形金網の素材として、亜鉛アルミ合金めっき鋼線をポリエチレンアイオノマー樹脂で被覆した線材（ＩＲ被覆めっき鋼線）を採用する。
ただし、枠線等の素材はこれに限らず、例えば亜鉛アルミ合金めっき鉄線、亜鉛めっき鉄線等であってもよい。
【００１７】
＜２．２＞内篭。
内篭１２は、細粒材２２を収容する函体である。
内篭１２は、側面網１１ａの内面の下部に付設した側面パネル１２ａと、底面網１１ｂの内面に付設した底面パネル１２ｂと、４面の側面パネル１２ａの上部を被覆する蓋面パネル１２ｃと、からなる。
側面パネル１２ａは、篭本体１１の各側面網１１ａと略同幅であって、高さは側面網１１ａより小さい。本例では、側面パネル１２ａの高さが、側面網１１ａの半分である。
底面パネル１２ｂ及び蓋面パネル１２ｃは、篭本体１１の底面網１１ｂ及び蓋面網１１ｃと略同幅同長さである。
【００１８】
＜２．２．１＞内篭の材料。
本例では内篭１２の材料として、樹脂製のジオグリッドを採用する。
ジオグリッドとは、引張抵抗のある構成要素を格子状に連結してシート状に構成してなる土木資材である。ジオグリッドは、高い強度、優れたクリープ特性、耐候性、耐衝撃性、耐摩擦性等を兼ね備えた部材であり、本発明の内篭１２の材料として好適である。
本例ではジオグリッドとして、高強度ポリエステル樹脂（ＰＥＴ）製の繊維からなる芯材を、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）で被覆することで格子状に構成した製品を採用する。このような製品として、例えば岡三リビック株式会社製の『ＴＲＩＧＲＩＤ（登録商標）』等がある。
以上のように、内篭１２の材料はジオグリッドが最適であるが、これに限られず、例えば篭本体１１の網目寸法より網目寸法が小さい金網からなってもよい。
【００１９】
＜２．３＞連結材。
連結材１３は、篭本体１１の側面網１１ａ、底面網１１ｂ、及び蓋面網１１ｃを相互に連結する部材である。
本例では、連結材１３として硬鋼線をコイル状に巻いてなる連結コイルを採用する。
例えば、隣接する２枚の側面網１１ａの縦線材に連結コイルを巻き付けることで、２枚の側面網１１ａを簡易かつ確実に連結することができる。
なお、連結材１３はコイル材に限られず、番線やクリップなど他の公知の連結手段であってもよい。
【００２０】
＜２．４＞拘束線材。
拘束線材１４は、篭本体１１の側面網１１ａ間を拘束する部材である。
本例では、対向する２枚の側面網１１ａの間を拘束線材１４で連結する。
詳細には、２本の拘束線材１４を、内篭１２の蓋面パネル１２ｃ上に沿って平面視十字型に配置し、対向する側面網１１ａ同士を連結する。
４面の側面網１１ａを拘束線材１４で相互に拘束することによって、中詰材２０の充填による側面網１１ａの孕み出しを防ぐことができる。
本例では、拘束線材１４として、両端に側面網１１ａの網目に掛止する鉤状部を備えたＩＲ被覆めっき鋼線を採用する。
ただし拘束線材１４はこれに限らず、例えば繊維製ロープ、ワイヤロープ等であってもよい。要は所定の強度及び耐候性を備えた素材からなり、側面網１１ａ間を拘束して補強可能な構成であればよい。
【００２１】
＜３＞中詰材。
中詰材２０は、布団篭１０内に充填する塊状又は粒状の部材である。
中詰材２０は、粗粒材２１と、粗粒材２１より粒径の小さい細粒材２２と、の組合せからなる。
ここで、「粒径が小さい」とは、粗粒材２１と細粒材２２がそれぞれの粒度範囲を有し、少なくとも細粒材２２の粒度範囲の下限が、粗粒材２１の粒度範囲の下限より小さいことを意味する。
【００２２】
＜３．１＞粗粒材。
粗粒材２１は、篭本体１１内の蓋面パネル１２ｃ上に充填する中詰材である。
本例では粗粒材２１として、粒径２００ｍｍの割栗石を採用する。
粗粒材２１の粒径はこれに限らず、細粒材２２より粒径が大きく、かつ篭本体１１の金網の目合より大きな粒度範囲内にあればよいが、粒径１００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲にあるとより好適である。
また、粗粒材２１の種類は割栗石に限らず、単粒度砕石、岩砕、コンクリート塊やレンガ塊などの再生砕石等であってもよい。
篭本体１１内に充填した粗粒材２１によって、被覆層Ｌｂを構成する。
被覆層Ｌｂは、粒径の大きい粗粒材２１によって粗粒材２１内に大きな空隙を確保できるため、水中の波力エネルギーを粗粒材２１間で順次分散させて吸収することで、周辺の洗掘を起こさない水準まで低減させることができる。
【００２３】
＜３．２＞細粒材。
細粒材２２は、内篭１２内に充填する中詰材２０である。
本例では細粒材２２として、粒径５０ｍｍの砕石を採用する。
細粒材２２の粒径はこれに限らず、粗粒材２１より粒径が小さく、かつ内篭１２のジオグリッドの目合より大きな粒度範囲内にあればよいが、粒径２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあるとより好適である。
これは、２０ｍｍより細粒化すると捕獲する網材のコストや強度面から非合理であり、かつ１００ｍｍより粗粒化すると、細粒材２２同士の噛み合わせ力が強くなり重機ではなく手詰め作業が必要となるためである。
また、細粒材２２の種類は砕石に限らず、割栗石、玉石、再生砕石等であってもよい。
内篭１２内に充填した細粒材２２によって、吸出し防止層Ｌａを構成する。
吸出し防止層Ｌａは、底面網１１ｂ下部の砂が水流によって海底から吸引される際に、水のみを排出して、砂を細粒材２２の隙間の小さな空隙内に捕捉することで、砂の吸出しを防止することができる。
【００２４】
＜４＞洗掘防止構造体の製作方法。
本発明の洗掘防止構造体１は、例えば以下のような手順で製作する。
篭本体１１は、底面網１１ｂの幅方向両側に２面の側面網１１ａを展開可能に連結した本体部と、残り２面の側面網１１ａと、蓋面網１１ｃと、の４点から構成される。
底面網１１ｂに内篭１２の底面パネル１２ｂを取付ける。取付けにはＣリングや番線などを用いる。同様に、各側面網１１ａの下部に側面パネル１２ａを取付ける。
本体部の２面の側面網１１ａを立てて断面視コの字状に組立て、連結材１３によって他の２面の側面網１１ａを連結する。
これによって、蓋面網１１ｃのない篭本体１１内に、蓋面パネル１２ｃのない内篭１２が構成される。
内篭１２の内部に細粒材２２を充填する。本例では細粒材２２が粒径１００ｍｍ以下の砕石であるため、重機を用いて充填することができる。このため、全ての中詰材を手込めする従来技術と比較して作業性が高い。
細粒材２２の充填後、４面の側面パネル１２ａの上部を蓋面パネル１２ｃで被覆して、Ｃリング等で固定する。
篭本体１１内に２本の拘束線材１４を平面視十字型に配して、対向する側面網１１ａ同士を連結する。
蓋面パネル１２ｃ上に粗粒材２１を手込めする。
粗粒材２１の充填後、４面の側面網１１ａの上部を蓋面網１１ｃで被覆して、連結材１３で連結する。
【００２５】
＜５＞吸出し防止層と被覆層の機能。
仮に洗掘防止構造体１が、吸出し防止層のみからなる場合、粒径の小さい細粒材２２によって砂の吸出しを捕捉できる反面、細粒材２２の空隙率が小さいため、波力を十分に分散して低減させることができず、底面の周辺に渦流を発生して洗掘を惹起するおそれがある。
また、洗掘防止構造体１が、被覆層のみからなる場合、波力の分散効果には優れる反面、水底の砂の粒径と粗粒材２１の粒径の差が大きいため、粗粒材２１の空隙を通して水底の砂が吸い出されるおそれがある。
これに対し、本発明の洗掘防止構造体１は、吸出し防止層Ｌａと被覆層Ｌｂの組み合わせにより、中詰材２０の粒径を底面から段階的に大きくする構造であるため、洗掘防止構造体１直下からの砂の吸出しと洗掘防止構造体１の周辺の洗掘とを同時に防ぐことができる。
また、空隙率の高い被覆層Ｌｂを魚介類の生息空間として利用することで、漁礁機能を発揮することもできる（図３）。
【符号の説明】
【００２６】
１  洗掘防止構造体
１０  布団篭
１１  篭本体
１１ａ  側面網
１１ｂ  底面網
１１ｃ  蓋面網
１２  内篭
１２ａ  側面パネル
１２ｂ  底面パネル
１２ｃ  蓋面パネル
１３  連結材
１４  拘束線材
２０  中詰材
２１  粗粒材
２２  細粒材
Ｌａ  被覆層
Ｌｂ  吸出し防止層
【要約】
【課題】吸出し防止機能を有する吸出し防止層の上部を、波力分散機能を有する被覆層で被覆した構造によって、高い洗掘防止効果を発揮可能な洗掘防止構造体を提供すること。
【解決手段】本発明の洗掘防止構造体１は、布団篭１０内に中詰材２０を充填してなり、布団篭１０は篭本体１１と内篭１２を備え、篭本体１１は底面網１１ｂと側面網１１ａと蓋面網１１ｃとからなり、内篭１２は底面パネル１２ｂと側面パネル１２ａと蓋面パネル１２ｃとからなり、内篭１２の網目寸法は篭本体１１の網目寸法より小さく、中詰材２０は粗粒材２１と細粒材２２とからなり、内篭１２内に充填した細粒材２２によって吸出し防止層Ｌａを構成し、篭本体１１内における蓋面パネル１２ｃ上に充填した粗粒材２１によって被覆層Ｌｂを構成したことを特徴とする。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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