添付資料１1

残留熱除去系海水ポンプ水理試験について

１．試験概要東海第二発電所の残留熱除去系海水ポンプについては，水位低下時にポンプ吸込口（以下，「ベルマウス」という。）から空気を吸い込
み，ポンプが機能喪失に至らないよう，十分な水没深さを確保する設計としている。このため，ポンプ製作時の性能確認の際に，吸込み水位を低下させた確認試験を実施し，残留熱除去系海水ポンプの取水可
能 水 位 を T.P.-5.11mと 設 定 し て い た 。
その後，新規制基準施行により，基準津波時による水位の低下に対する機能保持が要求されたことから，海水ポンプの取水限界水位の確認のため，残留熱除去系海水ポンプの実機（予備品）を用いて，ポン
プ 製 作 時 の 確 認 試 験 時 の 水 位 （ T.P.-5.11m） よ り 更 に 吸 込 み 水 位 を 低下させる水理実験を実施し，残留熱除去系海水ポンプの取水限界水位の確認を行った。
なお，東海発電所の非常用系海水ポンプでは，残留熱除去系海水ポンプのほかに，型式及び設置環境等が類似の非常用ディーゼル発電機
用海水ポンプ及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水ポンプが設置されているが，いずれも残留熱除去系海水ポンプより吸込口が低く，本試験の結果をもって基準津波による水位低下に対する機能維持が確認可能であることから，非常用海水ポンプの代表として，残留熱除去系海水ポンプにて試験を実施した。

５条

添付１１-1773

通常水位T.P.-5 .11m( ポ ン プ 製 作 時 の 確 認 試 験 で 確 認 で き て い る
取水限界水位)
T.P.-6 .01m （ ベ ル マ ウ ス 先 端 ）第１図

従来設計における海水ポンプ取水限界水位２．水理試験方法（１）残留熱除去系海水ポンプを第１図に示すような構成にて試験
水槽に設置し，水槽内への水道水の注入又は排出を行い，所定の 所 定 の 水 位 (T.P. -5.11m) に 設 定 す る 。 な お ， ポ ン プ と 試
験水槽床面との相対位置は，東海第二発電所の水槽の状態を模擬している。
５条

添付１１-2774

（２）残留熱除去系海水ポンプを起動させ，仕様点相当のポンプ運転 点 を 維 持 し た ま ま ， 水 位 を 徐 々 に 低 下 さ せ る (第 ２ 図 ～ 第４ 図 )。

⑥段
⑤段
④段
③段
②段
①段

第２図

試験装置概略図
③段

②段

試験水槽
①段
上より
⑥段
⑤段
④段
③段
②段
①段

第３図ポンプ試験時配置

第４図

５条

水位低下時

添付１１-3775

３．判定基準
吐 出 し 量 885.7m ３ /h以 上 を 維 持 で き る 運 転 範 囲 で ， 全 揚 程 の 低 下 及びポンプ性能曲線からのずれが発生しはじめる水位を取水可能水位とする。

４．試験結果試 験 の 結 果 ， T.P.-5.66mま で 水 位 を 下 げ た 際 ， 全 揚 程 の 低 下 及 び ポ
ンプ性能曲線からのずれが認められた。ただし，キャビテーションは発生していない。
したがって，東海第二発電所の残留熱除去系海水ポンプの取水限界
水 位 は T.P.-5.66mで あ る 。

５条

添付１１-4776

添付資料１２貯留堰の設置位置及び天端高さの決定の考え方について

引き波による取水ピットの水位低下に対して，非常用海水ポンプの機能保持を目的として，取水口前面の海中に貯留堰を設置することとしている。貯留堰については，引き波により取水ピット水位が低下した場合においても，非常用海水ポンプの運転に必要な取水量が確保できること，貯留堰設置後においても通常運転時の安定取水（損失水頭，流況等）に影響のないことを条件として，貯留堰の設置位置及び貯留堰の天端高さを設定している。
本資料では，上記条件に基づいた貯留堰の設置位置及び天端高さの決定の考え方を示すとともに，通常運転時の海水ポンプの取水性の確認結果を示す。

1. 取水施設（取水口から取水ピット）の構造
東海第二発電所の非常用海水ポンプの取水口は，敷地東側の北防波堤及び南防波堤の内側に位置している。取水口からの海水は，取水路を経由して，非常用海水ポンプが設置されている取水ピットまで導かれる。取水口の呑口
下端高さは，T.P.－6.04m，取水口から取水ピットまでの距離は約 27m である。第 1 図に取水施設の平面図，第 2 図に取水施設の断面図を示す。
なお，取水施設は，非常用海水ポンプと常用海水ポンプで共用している。

５条

添付１２-1

777

第1図

取水施設の平面図

第2図

取水施設の断面図

2. 貯留堰の設置位置及び天端高さの決定の考え方
貯留堰の設置位置及び天端高さの決定に当たっては，非常用海水ポンプの取水量及び取水ピット水位が非常用海水ポンプの取水可能水位を下回る継続
時間から，貯留堰の必要貯留容量を算出するとともに，貯留堰の設置位置を５条

添付１２-2778

選定した上で，必要貯留容量が確保できる天端高さを決定している。
具体的には，必要貯留容量は，引き波による取水ピットの水位が，非常用海水ポンプのうち，最も取水可能水位が高い残留熱除去系海水ポンプの取水
可能水位 T.P.－5.66m を下回る継続時間約 3 分に対し，十分な余裕を考慮して 30 分間以上貯留できる容量とした。また，貯留堰の設置位置は，必要貯留容量を確保でき，かつ，港湾内の運用等を考慮し，取水口の前面（カーテン
ウォール外側）を選定した。その上で，通常時の海水ポンプの安定取水に影響を及ぼさない貯留堰の天端高さ及び設置位置であることを確認した。
第 3 図に貯留堰の設置位置及び天端高さ設定の検討フローを示す。
貯留堰の必要貯留容量の算出
残留熱除去系海水ポンプの取水可能水位（T.P.－5.66m）を下回る引き波の継続時間（約 3 分）に対し，30 分以上貯留できる
必要貯留容量として 2,162m３ を算出（3.(1)参照）
貯留堰の設置位置の選定
必要貯留容量の確保，港湾内の運用（燃料等輸送船の航行への影響）等を考慮し，取水口前面（カーテンウォール外側）を選定（3.(2)項参照）

貯留堰の天端高さの仮設定
貯留堰の必要貯留容 量の設定及び設置位 置の選定結果に基 づき，貯留堰の天端高さを T.P.－4.9m と仮設定（3.(3)項参照）

貯留堰設置による海水ポンプの安定取水（損失水頭，流況等）への影響はないか（3.(4)項参照）

No

Yes
貯留堰の設置位置及び天端高さの決定
第3図

貯留堰の設置位置及び天端高さ設定の検討フロー
５条

添付１２-3779

3. 貯留堰の設置位置及び天端高さの検討(1) 貯留堰の必要貯留容量の算定
第 1 表に非常用海水ポンプの取水量と取水可能水位を示す。非常用海水ポンプのすべてが運転したと想定した場合，取水量の合計は 4,323m ３ ／hである。このため，引き波による取水ピット水位の低下に対して 30 分間の運転継続を可能とするために必要な貯留容量は 2,162m３ となる。
第1表

非常用海水ポンプの取水量と取水可能水位
取水量（m３ ／h）

海水ポンプ

台数

1台

合計

当たり
残留熱除去系海水ポンプ
非常用ディーゼル発電機用海
水ポンプ
高圧炉心スプレイ系ディーゼ
ル発電機海水ポンプ
合

計

４

886

3,544

2

273

546

評価水位
（T.P.m）

取水可能水位（T.P.m）－5.42－5.66※１
－6.08

－6.0
1

233

233

－6.08m－－4,323※２-5.66m※３※１：実機ポンプを用いた水理実験に基づく値※２：非常用海水ポンプの取水量の合計で，貯留堰の検討において用いる値※３：非常用海水ポンプのうち，最も取水可能水位が高い残留熱除去系海水ポンプの取水可能水位で，貯留堰の検討において用いる取水可能水位(2) 貯留堰設置位置の選定(1)で算出した必要貯留容量 2,162m３ を確保するには，一定程度以上の面積が必要であるため，貯留堰の設置位置を取水口前面（カーテンウォール外側）とし，大型船舶として入港する燃料等輸送船の停泊位置及び回頭エリア（ターニングベースン）に影響を及ぼさない範囲とした。第 4 図に貯留堰設置位置と船舶の停泊・回頭エリアを示す。

５条

添付１２-4

780

北防波堤

南防波堤

大型船舶
停泊位置
r=100m

物揚岸壁

回頭エリア

貯留堰設置
検討位置

第4図

貯留堰の設置位置と船舶の停泊・回頭エリア(3) 貯留堰天端高さの仮設定(1)で算出した貯留堰の必要貯留量 2,162m３ 及び(2)で設定した貯留堰の設置場所の選定結果から，貯留堰の天端高さ（有効水深）を仮設定し，貯留堰の有効貯留容量を算出した。
貯留堰の有効貯留堰容量の算出に当たっては，貯留堰内の貯留面積に対して，貯留堰内に位置する構造物・設備による控除面積（スクリーンの水
中部は網目構造であるが，矩形形状として控除）を考慮するとともに，保守的な設定になるよう取水路壁面及び構造物･設備には貝代として 10 ㎝を考慮した。第 5 図に貯留堰の有効貯留容量算出のための検討断面図を示す。
５条

添付１２-5781

なお，貝付着については，常時カーテンウォールからの塩素注入効果により取水施設全体にほとんど貝は付着しない。しかし，カーテンウォールの外側に設置する貯留堰については，塩素注入効果が期待できないため貝が付着する可能性がある。そのため，本解析においては貯留堰から取水路全体を保守的に評価し，貝の付着する条件として解析を実施した。貝代については「火力・原子力発電所土木構造物の設計（電力土木技術協会，平
成 7 年 6 月）」より引用し 10cm としている。

第5図

貯留堰の有効貯留容量算出のための検討断面図

その上で，貯留堰の天端高さ（有効水深）をパラメータとして貯留堰の有効貯留容量を以下の式より算出した。

５条

添付１２-6782

有効貯留容量＝有効水深×（貯留面積－控除面積）
ここで，有効貯留容量（m３ ）：非常用海水ポンプが取水できる量
有効水深（m）：貯留堰天端高さから残留熱除去系海水ポン
プの取水可能水位

貯留面積（m２ ）：貯留堰内の海水貯留面積

控除面積（m２ ）：貯留堰内の構造物・設備の控除面積

その結果，貯留堰の天端高さを T.P.－4.9m とすることで，非常用海水ポ
ンプが 30 分以上運転できる有効貯留容量を確保できることを確認した。
第 2 表に貯留堰天端高さ（有効水深）をパラメータとした貯留堰の有効貯留容量の算定結果を示す。
第2表
項

貯留堰の有効貯留容量の算定結果
評価結果

目①非常用海水ポンプ
取水可能水位
②貯留堰天端高さ

T.P.－5.66m
T.P.－4.80m（0.86m）

T.P.－4.90m（0.76m）

T.P.－5.00m（0.66m）

0.86m

0.76m

0.66m

③有効水深
（②－①）
④貯留面積

3,334m２

⑤控除面積

205m２

⑥有効貯留容量（③×（④－⑤））⑦非常用海水ポンプ
取水量⑧取水可能時間（⑥÷⑦）⑨貯留堰の有効貯留
容量の仮設定2,690 m ３

2,378 m３

2,065m ３

4,323m ３ /h

５条

約 37 分

約 33 分

約 28 分

不採用

採用

不採用

添付１２-7783

(4) 貯留堰の有効貯留容量の照査(3)にて仮設定した貯留堰天端高さ T.P.－4.9m による貯留堰の有効貯留
容量 2,378 m ３ に対して，海水の貯留堰内通過中の損失水頭（水位差）を考慮した場合においても，貯留堰の有効貯留容量が非常用海水ポンプの取水可能時間である 30 分以上を満足するか評価した。第 6 図に非常用海水ポ
ンプ設置位置における水頭差の評価イメージを示す。

取水路通過中の損失水頭（水位差）
非常用海水ポンプ（残留熱除去系海水ポンプ）

貯留堰天端高さ
T.P.－4.9m

水位差

有効貯留容量
水位差

取水可能水位
T.P.－5.66m

損失水頭（水位差）を考慮した貯留堰の有効貯留容量

第6図

海水の取水路内通過による損失水頭の評価イメージ

評価に当たっては，1 次元水理計算モデルを用いて，取水路を断面形状ごとに区分し，各区分間でベルヌーイの定理及び連続の式を用いた水理計
算を実施した。非常用海水ポンプは，第 7 図に示すとおり，取水ピット内
において南北のエリアに分散設置されているため，評価においては取水量が多いケースとしてエリア①の 0.63m３ ／s（2,278m３ ／h）を対象にした。
また，取水口から非常用海水ポンプ設置位置までの取水路の形状，設置物による損失係数（摩擦，分流，合流，スクリーン等）を考慮した。第 7 図に非常用海水ポンプの配置図，第 3 表に南北エリアごとの非常用海水ポン
プの取水量を示す。また，第 4 表に水頭差評価に用いた損失係数を示す。

５条

添付１２-8784

第7図

非常用海水ポンプの配置図

第3表

非常用海水ポンプの取水量
運転台数
（台）

取水量
（m３ ／
h）

合計
（m３ ／s）

2

886

0.49

1

273

0.08

1

233

0.06

－

2,278

0.63

2

886

0.49

エリア 非常用ディーゼル発電機用
②
海水ポンプ

1

273

0.08

合

－

2,045

0.57

エリア

ポンプ名称
残留熱除去系海水ポンプ

非常用ディーゼル発電機用
エリア 海水ポンプ①
高圧炉心スプレイ系ディー
ゼル発電機用海水ポンプ
合計

残留熱除去系海水ポンプ

計５条

添付１２-9785

第4表

水頭差評価に用いた損失係数

損失項目

損失係数
0.05※１

流入損失（取水口呑口部）
摩擦損失

n２ ×2g/R1/3 ※１ ，n=0.02※１

分流損失

1.00※2

急拡損失

1.00※１

急縮損失

0.05※１漸拡損失

1.00※１

合流損失

1.00※2

スクリー

固定式バースクリーン

0.35※3ン損失

回転バースクリーン0.35 ※3

トラベリングバースクリーン

1.2258 ※3※１：火力・原子力発電所土木構造物の設計（※２：水理公式集

電力土木技術協会）平成 7 年 6 月

平成 11 年度（土木学会）※３：スクリーン設計値

評価の結果，貯留堰設置位置と非常用海水ポンプ設置位置での水位差は小さく，(3)で算定した貯留堰の有効貯留容量 2,378m３ に対し 2,362.2m３
であり，非常用海水ポンプが 30 分以上運転可能となる必要容量を満足することを確認した。第 8 図に貯留堰設置位置から非常用海水ポンプ設置位
置までの水理計算結果を示す。

５条

添付１２-10786

4. 貯留堰設置による海水ポンプの安定取水への影響評価(1) 評価条件
貯留堰設置による通常運転時の海水ポンプの安定取水への影響を確認するため，貯留堰の設置前と設置後における流速分布及び損失水頭による水位変動について，3 次元数値波動水槽モデルを用いて確認した。評価に当たっては，発電所の定格運転中に連続運転する海水ポンプとして，循環水
ポンプ 3 台及び補機冷却海水ポンプ 2 台並びに間欠的に運転するスクリー
ン洗浄水ポンプ 4 台及び海水電解装置海水取水ポンプ 2 台を考慮した。また，プラント停止過程において残留熱除去系海水ポンプ 2 台が運転されるため，これを考慮した。第 5 表に通常運転時の海水ポンプの運転条件， 第6 表に計算条件を示す。

５条

添付１２-11787

第5表

通常運転時の海水ポンプの運転条件
運転

取水量

台数
（台）

合

計

（m３ ／h）（m ３ ／h）（m３ ／s）

循環水ポンプ3

74,200222,60061.83

補機冷却海水ポンプ

2

2,838

5,676

1.58

残留熱除去系海水ポンプ

2

886

1,772

0.49

スクリーン洗浄水ポンプ

4

186

744

0.21

海水電解装置海水取水ポ
ンプ

2

220

440

0.12

合

－

231,232

64.23

計

－

スクリーン洗浄水ポンプ
海水電解装置海水取水ポンプ

貯留堰

循環水ポンプ

補機冷却水海水ポンプ
残留熱除去系海水ポンプ

５条

添付１２-12788第6表

計算条件（貯留堰なし条件）（1／2）

項目

計算条件

計算時間

300 秒

分子動粘性係数

1.19×10－６ m ２ ／s

乱流モデル

使用する

初期値

0.000m／s

計算領域

x 方向：100m，y 方向：110m，z 方向：7.5m

格子間隔⊿x＝0.15～0.30m，⊿y＝0.15～0.30m，⊿z＝0.14～0.31m

計算セル数

x 方向：497，y 方向：544，z 方向：39，総数 10,544,352

計算地形条件５条

添付１２-13789第6表

計算条件（貯留堰あり条件）（2／2）

項目

計算条件

計算時間

300 秒

分子動粘性係数

1.19×10 －６ m ２ ／s

乱流モデル

使用する

初期値

0.000m／s

計算領域

x 方向：100m，y 方向：110m，z 方向：7.5m

格子間隔⊿x＝0.15～0.30m，⊿y＝0.15～0.30m，⊿z＝0.14～0.31m

計算セル数

x 方向：497，y 方向：544，z 方向：39，総数 10,544,352

計算地形条件５条

添付１２-14790

(2) 評価結果
貯留堰設置による通常運転時の海水ポンプの安定取水への影響を確認するため，貯留堰を設置しない場合（case-1）と貯留堰を設置した場合（case2）に分けて，平均流速及び水位変動の分布を比較した。その結果，貯留堰を設置した場合（case-2）においても，流速分布及び水位変動分布に有意な差が見られず，海水ポンプの安定取水に影響のないことを確認した。
①

平均流速分布
貯留堰を設置しない場合（case-1）と貯留堰を設置した場合(case-2)の流速分布について，第 9 図に流速平面分布，第 10 図に平均断面流速分布を示す。
第 9 図の流速平面分布を比較すると，貯留堰を設置した場合（case2）では，貯留堰を設置した影響で貯留堰とカーテンウォールの間でやや早い流速が発生するが，カーテンウォールより内側では，貯留堰を設置しない場合（case-1）の流速分布と有意な差は見られない。また，第10 図の流速断面分布を比較すると，貯留堰を設置した場合（case-2）
では，貯留堰とカーテウォールの間でやや早い流速が発生するが，取水口呑口に入る前には貯留堰を設置しない場合（case-1）とほぼ同じ流速分布となった。

５条

添付１２-15791

【評価断面】
貯留堰

海水ポンプ 室

カーテン
ウォール

カー テン
ウォ ール

【貯留堰を設置しない場合】（case-1）【貯留堰を設置した場合】（case-2）

第9図

貯留堰の有無による流速平面分布の比較
５条

添付１２-16792

カー テン
ウォ ール

海水ポンプ 室貯留 堰
貯留 堰

第 10 図②

貯留堰の有無による平均断面流速分布の比較

水位変動分布第 11 図に貯留堰を設置しない場合（case-1）と貯留堰を設置した場合（case-2）の水位変動分布を示す。なお，水位変動分布の確認に当たっては，非常用海水ポンプが設置されている南側エリア（Y1－Y1’断面）
及び北側エリア（Y3－Y3’断面）並びに循環水ポンプが設置されるエリア（Y2－Y2’断面）の合計 3 断面を比較した。
第 11 図 の 水 位 変 動 分 布 を 比 較 す る と ， 貯 留 堰 を 設 置 し な い 場 合（case-1）と貯留堰を設置した場合（case-2）とも，循環水ポンプ設置
エリア（Y2－Y2’断面）は，循環水ポンプによる取水の影響により，他のエリアより水位変動量が大きいが，貯留堰を設置しない場合（case-1）と貯留堰を設置した場合（case-2）との差はほとんど見られなかった。
５条

添付１２-17793

５条

添付１２-18794

第 11 図

貯留堰の有無による水位変動分布比較

2

2

1

2

1

1

５．解析結果との検証
本 件 に て 検 討 し た 貯 留 堰 の 天 端 高 さ T.P.-4.90m を 取 水 路 前 面 に反映した管路解析モデルを作成し，管路解析のパラメータケース
スタディを実施した。その結果，様々な取水ケースにおいても非常用海水ポンプの取水機能に影響のない解析結果が得られた。
詳細な時刻歴波形については，「添付資料７

管路解析のパラメ

ータスタディについて」参照。

５条

添付１２-19795

（補足）非常用海水ポンプの有効貯留容量に対する，砂堆積，漂流物
及びスロッシングによる影響評価（１）砂堆積の影響について
取水ピット底部に堆積する砂の量に影響なく非常用海水ポン
プの有効貯留容量は確保できることを以下に示す。
2.5 項 (2)，［ 1］ b 項 ， ｃ 項 に て ， 取 水 口 前 面 の 砂 の 堆 積 厚 さは 最 大 0.36m（ 防 波 堤 な し ），取 水 ピ ッ ト の 砂 堆 積 厚 さ は 0.028m（防波堤なし）と評価している。
こ の た め ，取 水 口 前 面 の 地 盤 高 さ は T.P.-6.89m に 対 し ，砂 の堆 積 厚 さ 0.36m を 考 慮 し て も T.P.-6.53m で あ る 。 こ れ に 対 し ，
取 水 口 底 面 は T.P.-6.04m で あ る こ と か ら 取 水 路 へ の 砂 の 堆 積 の影響はない。
ま た ， 海 水 ポ ン プ の 吸 込 み 下 端 レ ベ ル (T.P. － 6.01m ～ T.P.
－ 6.52m)は ，取 水 ピ ッ ト 底 面 (T.P.－ 7.85m)か ら 1.32m～ 1.84m の
高 い 位 置 に 設 置 さ れ て い る た め ，砂 の 堆 積 厚 さ が 0.028m あ っ た
場合においても十分に離れていることから，非常用海水ポンプの取水性能に影響を与えることはなく，有効貯留容量にも影響はない。
第 2.5-5 表 取 水 ピ ッ ト の 砂 の 堆 積 厚 さ （ 再 掲 ）（ 高 橋 他 （ 1999）， 浮 遊 砂 上 限 濃 度 1 ％ ）水 位 上 昇 側 （ m）

水 位 下 降 側 （ m）

0.028

0.011

こ こ で は 仮 に ， 取 水 路 内 に 砂 の 堆 積 が 0.36m あ っ た 場 合 に お
い て も 評 価 し た 。そ の 結 果 ，取 水 口 底 面 T.P.-6.04m に 砂 堆 積 厚
さ 0.36m を 考 慮 す る と T.P.-5.68m と な り 有 効 貯 水 容 量 の 下 端 レ
５条

添付１２-20796

ベ ル T.P.-5.66m に 到 達 し な い こ と か ら 有 効 貯 水 容 量 へ の 影 響 はない。第 1 図に貯留堰内の水位と海水ポンプ下端レベルについて示す。

有効貯留容量T.P.-6.04m(上 端 )
T.P.-4.9m(取 水 路 下 端 )海水ポンプ下端レベル
T.P.-6.01～ 6.523(下 端 )
T.P.-5.66m

砂 体 積 上 端 T.P.-5.68m（ 砂 堆 積 厚 さ 0.36m）

第１図

貯留堰内の水位と海水ポンプ下端レベル（２）漂流物による貯留量の影響について
貯留堰は海中にあることから，漂流物の沈降等の影響を受けた場合に貯留量が確保できるか評価する。本件では貯留堰内に設 置 し て い る カ ー テ ン ウ ォ ー ル の Ｐ Ｃ 板 （ ﾌﾟﾚ ｽﾄ ﾚｽ ﾄｺ ﾝｸ ﾘｰﾄ ） が全て貯留堰内に落下した場合を想定し評価した。
カーテンウォールの上部に設置されているＰＣ板の体積は，
全 数 48 枚 で 約 75m 3 （ １ 枚 あ た り 約 １ m 3 ～ 約 1.7m 3 ） と し て 計 算する。
貯 留 堰 の 有 効 貯 留 容 量 は 天 端 高 さ （ T.P. － 4.9m ） よ り 0.76m（ T.P.－ 5.66m） 下 が っ た 部 分 ま で を 有 効 貯 留 容 量 （ 2378m 3 ） としている。
有 効 貯 留 容 量 下 端 高 さ（ T.P.－ 5.66m）よ り 低 い 部 分 に つ い て
５条

添付１２-21797

は海水取水に影響のない範囲になり，カーテンウォール破損想
定した場合には，海水取水に影響のない範囲に水没することになるが，ここでは，保守的に有効貯留量の範囲にＰＣ板の全体積が影響を及ぼした場合として評価した。第 2 図に有効貯留容量のイメージを第１表にカーテンウォール破損想定時の取水可能時間を示す。
有 効 貯 留 容 量 （ 2378m3）
高 さ 0.76m

海水取水に影響のない範囲

第２図

第１表

有効貯留容量のイメージ

カーテンウォール破損想定時の取水可能時間項目

設計①非常海水ポンプ取水可能水位

T.P.－ 5.66m
T.P.－ 4.90m②貯留堰天端高さ（ 0.76m）（参考）
ｶｰﾃﾝｳｫｰﾙの 破 損 想 定
同左
同左③有効水深（②－①）

0.76m

同左

④貯留面積

3,334m ２

同左⑤控除面積（躯体面積）205m⑥有効貯留容量２2,378m ３（ ③ ×（ ④ － ⑤ ））⑦控除後の有効貯留容量（ ｶｰﾃﾝｳｫｰﾙ PC 板 全 体 積 ＝ 控 除 体 積 ）⑧非常用海水ポンプ取水量⑨取水可能時間（ ⑥ 又 は ⑦ ÷⑧ ）

５条

なし

同左
2,378m ３
2,303m 3（ 約 75m 3 ）4,323m ３ /h

同左

約 33 分

約 32 分

添付１２-22798

評価の結果，第１表のカーテンウォール破損想定時の取水可
能 時 間 が 原 設 計 約 33 分 に 比 べ 約 32 分 と な り 約 1 分 程 度 の 影 響であり有効貯留容量に影響を与えることはない。

５条

添付１２-23799

（３）スロッシングによる影響について
貯留堰内に貯留時における余震（Ｓｓ－Ｄ１）によるスロッ
シングによる溢水を考慮した結果においても影響を評価した。
ａ．目的・スロッシングによる貯留堰からの溢水量を算定し，貯留堰の有効貯水量から溢水量を減じた場合における非常用海水ポンプの取水可能時間が，引き波の継続時間約 3 分に対して裕度があることを確認する。また，非常用海水ポンプ位置での水位の時
刻歴を確認し，非常用海水ポンプの取水可能限界水位を下回っていないことを確認する。
ｂ．評価条件・地震動：余震（Ｓｓ－Ｄ１）

・初期水位：貯留堰満水時（天端）

T.P.－ 4.9m

・ ポ ン プ 運 転 状 態 ： 安 全 系 ポ ン プ 7 台 （ 4,323ｍ ３ ／ ｈ ）・ 有 効 貯 留 量 ： 2,378ｍ ３ （ 損 失 考 慮 な し ）・ 取 水 可 能 時 間 ： 引 き 波 の 継 続 時 間 約 3 分 に 対 し 約 33 分 。
・ 解 析 コ ー ド ： OpenFORM（ ver2.2.0）
第 3 図の解析モデル図及び第 4 図の出力地点参照

貯留堰位置

取水路

取 水 ﾋﾟｯﾄ

取水口

第 3図

スロッシング解析のモデル図
５条

添付１２-24

800

第 4図

水位時刻歴波形の出力地点

ｃ．影響評価結果
・ ス ロ ッ シ ン グ 溢 水 量 ： 249m ３
・評価結果：
有 効 貯 留 量 2,378m ３ － ス ロ ッ シ ン グ 溢 水 量 249m ３＝ 2,129m ３
第 5 図に⑤，⑥，⑦地点における水位時刻歴波形を示す。加
振方向は，汀線直交方向及び汀線平行方向の２ケースとした。
水 位 は 貯 留 堰 天 端（ T.P.－ 4.9m）を 上 回 っ て お り ，溢 水 が 発 生 して い る 。貯 留 堰 天 端（ T.P.－ 4.9m）か ら の ス ロ ッ シ ン グ に よ る 溢
水 量 は 汀 線 直 交 方 向 の 加 振 で 248m 3 ， 汀 線 平 行 方 向 の 加 振 で249m 3 で あ っ た 。
第 6 図 に ① ，② ，③ ，④ 地 点 に お け る 水 位 時 刻 歴 波 形 を 示 す 。
非 常 用 海 水 ポ ン プ の 取 水 可 能 水 位 で あ る ， 没 水 深 さ の 下 端 T.P.
－ 5.66m を 下 回 る よ う な 水 位 変 動 は な い 。
有 効 貯 留 量 2,378m ３ に 対 す る 非 常 用 海 水 ポ ン プ の 取 水 可 能 時
間 は 約 33 分 で あ る の に 対 し ， ス ロ ッ シ ン グ に よ る 溢 水 量 249m 3
を 有 効 貯 留 量 2,378m ３ か ら 差 し 引 い た 貯 水 量 2,129m ３ に お け る
５条

添付１２-25801非 常 用 海 水 ポ ン プ の 取 水 可 能 時 間 は 約 29 分 で あ る 。こ れ は ，引き波の継続時間約 3 分に対して十分裕度がある。
従って，スロッシングの影響を考慮しても，非常用海水ポン
プの取水性に影響を与えることはない。第 7 図に水位イメージ
図を示す。

第５図

５条

水位時刻歴波形添付１２-26802

①，②，③，④地点の水位時刻歴（汀線直角方向へ加振）①，②，③，④地点の水位時刻歴（汀線平行方向へ加振）第 6図

非常用海水ポンプ位置での水位時刻歴波形

非常用海水ポンプ（残留熱除去系海水ポンプ）

貯留堰天端高さ
T.P.－ 4.9m

水位差
取水可能水位
T.P.－ 5.66m

水位差

有 効 貯 留 容 量 （ 2,378ｍ 3） 約 33 分

スロッシング溢水量
２４９ｍ３

非常用海水ポンプ（残留熱除去系海水ポンプ）

取水可能水位
T.P.－ 5.66m

有 効 貯 留 容 量 （ 2,129ｍ 3） 約 29 分

第 7図
５条

水位イメージ図添付１２-27803

添付資料１３基準津波に伴う砂移動評価について

1.

はじめに
基準津波による水位変動に伴う海底の砂の移動が取水口への通水性に影響がないことを砂移動評価にて確認する。
ここでは，砂移動解析における粒径の違いによる堆積厚さへの影響及び防波堤をモデル化しない状態での堆積厚さへの影響を検討した。

2.

粒径のパラメータスタディ
砂移動評価における粒径の違いによる堆積厚さへの影響を確認するため，粒径のパラメータスタディを実施した。
検討は，平均粒径（D 50 ）に加えて，10%粒径（D10 ）及び 90%粒径（D90 ）を粒径としたケースを追加した。検討ケースを第 1 表に示す。各試料採取地点の粒径加積曲線から D10 相当及び D 90 相当の粒径を求め，平均した結果，D10相当は 0.10mm，D90 相当は 1.8mm に設定した。試料採取位置を第 1 図に，各試料採取地点の粒径加積曲線を第 2 図に示す。
砂移動評価は，基本ケースにおいて，堆積厚さが厚く評価された高橋他（1999）の方法を用いた。評価結果を第 2 表に，堆積侵食分布図を第 3 図に示す。
評価結果から，粒径を変えることにより評価地点によって堆積厚さに変動はあるものの，いずれも取水口前面においては，基本ケースより最大堆積厚さが薄くなっており，粒径の違いによる取水口前面における堆積厚さへの影
響は小さい。
５条

添付１３-1

804

第1表

検討ケース

粒径

備考

0.15mm

D50 ，基本ケース

0.10mm

D10 相当1.8mm

D90 相当●：常陸那珂港調査（2002年2月）■：日立港調査（1998年1月）▼：東海港調査（2002年1-2月）（T10は最新の調査(2004年10月)
を採用）

第1図

試料採取地点５条

添付１３-2

805

100
90
加積通過百分率(%)

80
70
60
50
40

T10

30
20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(1)粒径加積曲線（2004 年 10 月調査,T10）100
90
加積通過百分率(%)

80

N10

70

N11

60

N12

50
40

N(2)

30

N(4)

20

N(6)

10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(2)粒径加積曲線（2002 年 2 月調査,N10/N11/N12/N(2)/N(4)/N(6)）

10090
加積通過百分率(%)

80
70

N9

60
50
40

N8

30
20

N7

10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(3)粒径加積曲線（2002 年 2 月調査,N7/N8/N9）５条

添付１３-3

806

100
90
加積通過百分率(%)

80
70

N4

60
50

N5

40
30

N6

20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(4)粒径加積曲線（2002 年 2 月調査,N4/N5/N6）10090
加積通過百分率(%)

80
70

N3

60
50

N2

40
30

N1

20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(5)粒径加積曲線（2002 年 2 月調査,N1/N2/N3）10090
加積通過百分率(%)

80
70

T3

60
50

T5

40
30

T7

20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(6)粒径加積曲線（2002 年 1-2 月調査,T3/T5/T7）

５条

添付１３-4

807

100
90
加積通過百分率(%)

80
70

T4

60
50

T6

40
30

T8

20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(7)粒径加積曲線（2002 年 1-2 月調査,T4/T6/T8）10090
加積通過百分率(%)

80
70

T9

60

T2

50
40

T1

30
20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(8)粒径加積曲線（2002 年 1-2 月調査,T1/T2/T9）10090
加積通過百分率(%)

80
70
60
50

H17

40
30
20
10
0
0.001

0.01

0.1

1

10

100

粒径(mm)

第 2 図(9)粒径加積曲線（1998 年 1 月調査,H17）５条

添付１３-5

808

第2表
基準津波

取水口前面の堆積厚さ
粒径

取水口前面

D50 相当（0.15mm）
D10 相当（0.10mm）
D90 相当（1.8mm）
D50 相当（0.15mm）
D10 相当（0.10mm）
D90 相当（1.8mm）

上昇側

下降側

0.33m
0.31m
0.13m
0.19m
0.18m
0.02m

※高橋他（1999），浮遊砂上限濃度 1％

水位上昇側

第 3 図（1）

堆積侵食分布図５条

D 50 相当（0.15mm）

添付１３-6809

第 3 図（2）

堆積侵食分布図D 10 相当（0.10mm）

第 3 図（3）

堆積侵食分布図D 90 相当（1.8mm）

５条

添付１３-7810

水位下降側

第 3 図（4）

堆積侵食分布図D 50 相当（0.15mm）

第 3 図（5）

堆積侵食分布図D 10 相当（0.10mm）５条

添付１３-8811

第 3 図（6）

堆積侵食分布図５条

D 90 相当（1.8mm）

添付１３-9812

3.

防波堤をモデル化しない状態での影響評価
砂移動評価においては，防波堤は健全な状態と仮定して解析を実施している。ここでは，影響評価として，地震時における防波堤の損傷を考慮して，保守的に防波堤をモデル化しない状態とした砂移動解析を実施し，堆積厚さへの影響を検討した。なお，解析条件は「2．粒径のパラメータスタディ」と同様に，高橋他（1999）を参考に，平均粒径を用いて実施した。
評価結果を第 3 表に示し，堆積侵食分布図を第 4 図に示す。防波堤の有無
による堆積厚さの変化は評価地点による違いが多少あるものの，最大堆積厚さについては大差なく，防波堤の有無による影響は小さい。

第3表
基準津波

取水口前面の堆積厚さ
防波堤

取水口前面

あり

0.33m

なし

0.36m

あり

0.19m

なし

0.23m

上昇側

下降側

※高橋他（1999），浮遊砂上限濃度 1％５条

添付１３-10813

水位上昇側

第 4 図（1）

堆積侵食分布図

防波堤あり

第 4 図（2）

堆積侵食分布図

防波堤なし

５条

添付１３-11814

水位下降側

第 4 図（3）

堆積侵食分布図

防波堤あり

第 4 図（4）

堆積侵食分布図

防波堤なし

５条

添付１３-12815

4.

平均粒径よりも大きな粒径を有する砂の浮遊可能性評価
非常用海水ポンプによる取水とともに海水系に混入する微小な浮遊砂は，ポンプ出口の海水ストレーナを通過した後，海水系の各機器に供給され，最終的に放水ピットから放水される。大きな粒径を有する砂が供給される場合
は，非常用海水ポンプの軸固着または海水系機器の閉塞が懸念されることか
ら，ここでは平均粒径よりも大きな粒径を有する砂の浮遊可能性について，
一般的な技術知見を用いて評価を実施した。
砂移動に関する技術知見としては，①沈降速度，②移動形態，③底面摩擦速度の関係がある。

① 沈降速度（Rubey 式（河川・海岸の砂移動で一般的に使用））

wf：土砂の沈降速度，s：土砂の水中比重，g：重力加速度(=9.8)，d：土砂の粒径
ν：水の動粘性係数(≒1.0×10-6m2/s)② 移動形態 ※ （荒井・清水「現場のための水理学３」）u*：摩擦速度※ 土砂粒子の浮遊速度と沈降速度の関係から導出した理論式。

③ 底面摩擦速度（岩垣式（河川・海岸の砂移動で一般的に使用））

u*c：底面摩擦速度５条

添付１３-13816

①～③を整理すると第 5 図となり，平均粒径よりも大きな粒径を有する砂は浮遊しにくい。

20

大= 1.67摩擦速度(cm/s)← 砂を流す力

浮遊卓越

浮遊・掃流混在15= 1.08
10

小
→

5

移動
↑
移動限界
↓
静止

掃流卓越

0
0

0.5

1
粒径(mm)

第5図

1.5

2

摩擦速度と粒径の関係

５条

添付１３-14817

添付資料１４非常用海水ポンプ軸受の浮遊砂耐性について

1.

非常用海水ポンプ軸受の浮遊砂耐性について
東海第二発電所の非常用海水ポンプは，海水取水時に海水中に
含 ま れ る 浮 遊 砂 を 吸 い 込 み ，軸 受 隙 間 に 入 り 込 む 可 能 性 を 考 慮 し ，砂が混入してもこれを排出することで機能維持可能な設計として
い る （ 第 1図 ） 。 ま た ， こ れ ま で の 運 転 実 績 か ら ， 浮 遊 砂 混 入 に よるトラブルは発生していない。
し か し な が ら ，津 波 発 生 時 は ，津 波 に よ り 海 底 の 砂 が 巻 き 上 げ ら
れ ，通 常 よ り も 浮 遊 砂 環 境 が 厳 し く な る 可 能 性 が あ る こ と か ら ，既設のデバメタル軸受については，浮遊砂に対する耐性の高い複合
軸 受 に 取 替 え る 計 画 と し ，試 験 装 置 を 用 い ，高 濃 度 の 浮 遊 砂 濃 度 を模 擬 し た 試 験 を 実 施 し ，非 常 用 海 水 ポ ン プ 軸 受 の 耐 性 を 評 価 す る 。
デバメタル軸受（気中部）

複合軸受＊に取替え予定（ ＊ ゴ ム -デ バ メ タ ル の ハ イ
ブリッドタイプ）

デバメタル軸受（気中部）

複合軸受＊に取替え予定（ ＊ ゴ ム -デ バ メ タ ル の ハ イ
ブリッドタイプ）

ゴム軸受（水中部）

第 1図

非常用海水ポンプ断面図，軸受図
５条

添付１４-1818

2.

軸受摩耗試験
試 験 装 置 に ，軸 受 供 試 材 を 取 り 付 け て 一 定 時 間 運 転 し ，運 転 前 後の 供 試 材 寸 法 測 定 に よ り 摩 耗 量 を 求 め た 。試 験 溶 液 の 砂 濃 度 は ，通常 運 転 時 模 擬 濃 度 (0.02[wt％ ])及 び 高 濃 度 (3[wt％ ])を 設 定 し ，試
験時間を通して，連続的にこの濃度の溶液が軸受に供給される試験系統とした。
試 験 装 置 の 概 略 構 成 図 を 第 2図 に 示 す 。
試験溶液循環経路

濃 度 0.02%ま た は3%の 溶 液

軸受供試材

循環ポンプ

排水槽

第 2図

５条

試験装置概略図

添付１４-2819

軸 受 供 試 材 は ，既 設 の ゴ ム 軸 受（ 水 中 部 ）と ，複 合 軸 受（ デ バ メ
タ ル 軸 受（ 気 中 部 ）か ら 取 替 を 計 画 し て い る 軸 受 ※ ）の 供 試 材 を 用いた。
第 1表 に ， 軸 受 摩 耗 試 条 件 を 示 す 。

※以下のとおり東海第二発電所と類似環境で運用される同型式の海水
ポ ン プ に 採 用 実 績 が あ る 。ま た ，良 好 な 運 転 実 績（ 軸 受 に 起 因 す る 不 具合なし）がある。
Ａ原子力発電所ａ号炉
Ａ原子力発電所ｂ号炉
Ｂ原子力発電所ａ号炉
Ｂ原子力発電所ｂ号炉
Ｂ原子力発電所ｃ号炉
Ｂ原子力発電所ｄ号炉
Ｃ原子力発電所ａ号炉

第 1表

軸受摩耗試験条件

項目

試験条件

回 転 数 ［ m／ s］

試 験 装 置 ： 5(実 機 ： 9.4 ＊ １ )面 圧 ［ kPa］

3.7 ＊ ２

砂 粒 径 ［ mm］

0.15

軸受供試材材料

ゴム，複合型試 験 時 間 [hr]5

＊ 1： 試 験 時 摩 耗 量 に 9.4／ 5を 乗 じ て 実 機 周 速 に 補 正＊ 2：回 転 体 ア ン バ ラ ン ス に よ る 実 機 の 振 れ 回 り を 再 現 し た 荷 重

５条

添付１４-3820

軸 受 摩 耗 試 験 結 果 か ら ，寿 命 評 価 式（ ① 式 ）を 用 い て 比 摩 耗 量 K 1を算出した結果を以下に示す。

T =

σ

・・・①
（機械工学便覧参照）

K1： 比 摩 耗 量 [mm ２ ／ kgf]σ

： 摩 耗 量 [mm]P

： 軸 受 面 圧 [kgf／ mm ２ ]V： 周 速 [mm／ s]

T1： 摩 耗 量 σ に 至 る ま で の 時 間 [s]【ゴム軸受】
0.02[wt％ ]濃 度 時 の 比 摩 耗 量 K 1 （ ω 0 ）2.74×10 - 7 [mm ２ ／ kgf]

3[wt％ ]濃 度 時 の 比 摩 耗 量 K 1 （ ω ）4.64×10 - 6 [mm ２ ／ kgf]

【複合軸受】
0.02[wt％ ]濃 度 時 の 比 摩 耗 量 K 1 （ ω 0 ）9.41×10 - 7 [mm ２ ／ kgf]

3[wt％ ]濃 度 時 の 比 摩 耗 量 K 1 （ ω ）5.76×10 - 6 [mm ２ ／ kgf]

K 1 ω 0 : 0.02[wt％ ]に お け る 比 摩 耗 量
K 1 ω :3 [wt％ ]に お け る 比 摩 耗 量５条

添付１４-4821

3.

軸 受 寿 命 評 価 (0.02[wt％ ]， 3[wt％ ])試 験 時 ，基 準 津 波 時 の 浮 遊 砂 濃 度（ 評 価 点 ）が 未 知 で あ っ た こ とか ら ，通 常 時 を 模 擬 し た 浮 遊 砂 濃 度 (0.02[wt％ ])と ，基 準 津 波 時 に
予 想 さ れ る 高 濃 度 を 包 絡 す る と 予 想 さ れ る 濃 度 (3[wt ％ ]) で 摩 耗
量を実測し，比摩耗量の評価及び軸受寿命を算出した。

第 2表
0.02％試験実測値
軸受/濃度
ゴム軸受/ 0.02%
複合軸受/ 0.02%
3％試験実測値
軸受/濃度
ゴム軸受/ 3%複合軸受/ 3%比 摩 耗 量 と 軸 受 寿 命 (0.02[wt％ ]， 3[wt％ ])
摩耗量（平均） 面圧[kgf/mm2] 周速[mm/s2]

0.0171
0.05890.000370.000379400
9400

摩耗量（平均） 面圧[kgf/mm2] 周速[mm/s2]

0.58140.72010.000370.00037

9400
9400

比摩耗量
許容隙間 軸受寿命(sec) 軸受寿命(hr)2.73145E-07
1.012 1065263.158 295.9064327
9.40834E-07
1.012 309269.9491 85.90831919

比摩耗量
許容隙間 軸受寿命(sec) 軸受寿命(hr)4.64347E-06
1.012
62662.5387 17.40626075
5.75123E-06
1.012
50592.9732 14.05360367

摩 耗 量 （ 平 均 ）： 軸 受 試 験 前 と 試 験 後 の 寸 法 差 の 平 均
面圧：実機を模擬した面圧
周速：実機周速
比摩耗量：①式にて算出
許容隙間：設計許容隙間
軸受寿命：初期隙間が許容隙間に至るまでの時間

５条

添付１４-5822

4.

軸 受 寿 命 評 価 (0.48[wt％ ])基準津波時の砂移動解析結果から，非常用系海水ポンプ室近傍の 浮 遊 砂 濃 度 は ，0.18[vol％ ]と の 結 果 が 得 ら れ た こ と か ら ，砂 の密 度 2.72[g ／ cm ３ ] を 乗 じ て 重 量 濃 度 0.48[wt ％ ] に 換 算 し た 上 で ，比 摩 耗 量 の 式 （ ② ） を 参 考 に ， 0.02wt ％ と 3wt ％ の 試 験 結 果 か ら ，
浮 遊 砂 濃 度 0.48[wt％ ]に お け る 比 摩 耗 量 を 算 出 し た 。
な お ，比 摩 耗 量 の 式（ ② ）は 公 開 文 献「 立 軸 ポ ン プ セ ラ ミ ッ ク ス
軸 受 に 関 す る 研 究 」 ＊ か ら 引 用 し て い る 。 こ の 公 開 文 献 で は ， 200～ 3000ppmの ス ラ リ ー 濃 度 の 軸 受 摩 耗 量 を 測 定 し て お り ，比 摩 耗 量とスラリー濃度との間には相関関係があると結論づけられており，
この知見を参考とした。

=

.

・・・②

＊出典：立軸ポンプセラミックス軸受に関する研究 ， 湧 川 ほ か （ 日 本 機 械 学 会 論 文 集 （ B 編 ） 53 巻
491 号 （ 昭 62-7）、 pp .2094~2098② 式 を 参 考 と し ，0.02[wt％ ]の 比 摩 耗 量 と 3[wt％ ]の 比 摩 耗 量 の2点 間 が 線 形 近 似 で き る と 評 価 し ，以 下 の 式 に て 0.48[wt％ ]に お けるゴム軸受と複合軸受の比摩耗量を算出した。

５条

添付１４-6823

【ゴム軸受】

比摩耗量k＝ 1.64748×10 － ６ [mm ２ ／ kgf]

・・・③

【複合軸受】

比摩耗量

k＝ 2.9662×10 － ６ [mm ２ ／ kgf]・ ・ ・ ④③及び④を元に寿命評価した結果，隙間許容値に至るまでの運
転 時 間 は ， 第 3表 の と お り ， ゴ ム 軸 受 で 約 49時 間 ， 複 合 軸 受 で 約 27
時間と評価した。

第 3表

比 摩 耗 量 と 軸 受 寿 命 (0.48wt％ )0.48wt%（評価濃度）における寿命評価
摩耗量（平均） 面圧[kgf/mm2] 周速[mm/s2]
軸受/濃度
ゴム軸受/ 0.48－
0.000379400
複合軸受/ 0.48－
0.000379400

比摩耗量
許容隙間 軸受寿命(sec) 軸受寿命(hr)1.64748E-06
1.012 176616.1197 49.06003324
2.9662E-06
1.012 98095.94829 27.24887453

浮 遊 砂 濃 度 と 比 摩 耗 量 と の 相 関 関 係 を 第 3図 及 び 第 4図 に 示 す 。

５条

添付１４-7824

第 3図

浮遊砂濃度と比摩耗量との相関図（ゴム軸受）

第 4図

浮遊砂濃度と比摩耗量との相関図（複合軸受）

５条

添付１４-8825

第 4表

砂移動計算の諸条件
設定値

備考

砂移動モデル

高 橋 ほ か (1999)に よ る モ デ ル

マニングの粗度係数
浮遊砂体積濃度上限値

0.03[m － １ ／ ３ ･s]

砂の粒径

0.15[mm]

底質調査より設定

砂粒の密度2.72[g／ cm ３ ]底質調査より設定

土 木 学 会 (2002)よ り

1,3,5[vol％ ]う ち ， 1[vol ％ ] が 最 も よ く 砂 移 動 を再現していると確認できたことから ，上 限 濃 度 1％ 時 の 解 析 結 果 を 採 用

第 5表

その他の解析条件

項目

評価条件

海 水 取 水 流 量 [m ３ ／ hr ]2549.4 ＊

防波堤の有無，スクリーンの有無，
貝代の有無＊ 非 常 用 海 水 ポ ン プ 全 台 運 転 、循 環 水 ポ ン プ 、補 機 冷 却 系 海 水 ポ ン プ 停
止時の流量

その他の考慮事項

5.

浮遊砂濃度のピーク時間の評価
基準津波時の砂移動計算結果から得られた砂濃度の時刻歴グラ
フ を 第 5図 に 示 す 。非 常 用 海 水 ポ ン プ が 設 置 さ れ る 全 水 路（ Ｄ 水 路
及 び Ｅ 水 路 ）の 計 算 結 果 か ら ，も っ と も 高 い 砂 濃 度 を 示 す ケ ー ス を
想 定 し て も ，基 準 津 波 時 の 浮 遊 砂 濃 度 の ピ ー ク は 数 分 で 収 束 し ，軸受 摩 耗 試 験 で 設 定 し た よ う な 連 続 5時 間 の 高 濃 度 の 状 態 は 認 め ら
れない。

５条

添付１４-9826

体積濃度（%）

防波堤なし 流量現実 上昇側 貝代あり スクリーンあり 最大0.174%

0.200
0.100
0.000

体積濃度（%）

0.200

体積濃度（%）

0

0.200

30

150

180

210

240

180

210

240

180

210

240

180

210

240

180

210

240

180

210

240

180

210

240

180

210

240

0.000
0

30

60

90

120
時間（分）

150

防波堤なし 流量現実 上昇側 貝代なし スクリーンあり 最大0.166%

0.100
0.000

体積濃度（%）
体積濃度（%）

120
時間（分）

0.100

30

60

90

120
時間（分）

150

防波堤なし 流量現実 上昇側 貝代なし スクリーンなし 最大0.153%

0.200
0.100
0.000

0

30

60

90

120
時間（分）

150

防波堤なし 流量現実 下降側 貝代あり スクリーンあり 最大0.049%

0.060
0.040
0.020
0.000
0

体積濃度（%）

90

防波堤なし 流量現実 上昇側 貝代あり スクリーンなし 最大0.162%

0

0.060

30

60

90

120
時間（分）

150

防波堤なし 流量現実 下降側 貝代あり スクリーンなし 最大0.048%

0.040
0.020
0.000
0

体積濃度（%）

60

0.060

30

60

90

120
時間（分）

150

防波堤なし 流量現実 下降側 貝代なし スクリーンあり 最大0.047%

0.040
0.020
0.000

体積濃度（%）

0

0.060

30

60

90

120
時間（分）

150

防波堤なし 流量現実 下降側 貝代なし スクリーンなし 最大0.048%

0.040
0.020
0.000
0

30

第 5図

60

90

120
時間（分）

150

浮遊砂濃度時刻歴グラフ（Ｅ水路水位上昇時（防波堤なし，貝代考慮，
スクリーンあり））
５条

添付１４-10

827

6.

総合評価
東海第二発電所の非常用海水ポンプの軸受は，基準津波時に海
水 中 に 含 ま れ る 浮 遊 砂（ 中 央 粒 径 0.15mm）が 混 入 し て も ，砂 排 出 溝（ 約 3.7mm ～ 7.0mm ） に よ り こ れ を 排 出 す る こ と で 機 能 維 持 可 能 である。
ま た ，基 準 津 波 に 伴 い 巻 き 上 げ ら れ た 浮 遊 砂 が ，軸 受 に 巻 き 込 ま
れたとしても，ポンプピット近傍が高濃度の浮遊砂の状態にある
時間は数分で収束することから，試験結果から得られた運転可能
時間で十分包絡でき，非常用海水ポンプの軸受は機能維持可能である。

５条

添付１４-11828

添付資料１５

漂流物の移動量算出の考え方について漂流物調査の範囲は，漂流物が東海第二発電所へ到達する可能性が
あ る 距 離 か ら ， 東 海 第 二 発 電 所 か ら 半 径 約 5km を 範 囲 と し て 設 定 し ている。漂流物が到達する可能性がある距離として，津波の流向及び流速とその継続時間から漂流物の移動量を算出している。漂流物の移動量算出の考え方の詳細について，以下に示す。

漂 流 物 の 移 動 量 は ，東 海 第 二 発 電 所 周 辺 の 海 域 の 18 箇 所 の 抽 出 地 点
での流向及び流速より求める。第 1 図に水位，流向及び流速の抽出地
点を示す。
津波の流向が発電所の方向へ向かっている時に，漂流物が発電所に接近すると考え，取水口より北側の抽出地点では東から西への方向か
つ北から南への方向の流向を抽出し，取水口より南側の抽出地点では東から西への方向かつ南から北への方向の流向を抽出して評価する。
ま た ，90°方 向 に つ い て は ，東 か ら 西 へ 向 か う 方 向 の 流 向 を 抽 出 し て 評価する。第 2 図に，各抽出地点において考慮する流向の範囲を示す。
流速については，発電所へ向かう流向が継続している間にも流速は刻々と変化しているが，保守的に最大流速が継続しているものと仮定する。
以上より，抽出された流向の継続時間と最大流速の積により漂流物の移動量を算出する。

５条

添付１５-1829

各抽出地点における各々の抽出された流向について，同様に漂流物の移動量を算出し，最大となった値をその抽出地点の漂流物の移動量とする。
抽 出 地 点 （ 1km,90°）（ 防 波 堤 あ り ） に お い て は ， 8 箇 所 で 東 か ら 西へ 向 か う 流 向 と な る 。 こ れ ら の 抽 出 さ れ た 流 向 の う ち ， 継 続 時 間 37.2
分 ， 最 大 流 速 1.6m ／ s の 時 に 移 動 量 が 最 大 と な り ， 移 動 量 は 3.6km（ 3572m）と な る 。第 3 図 に 抽 出 地 点（ 1km,90°）（ 防 波 堤 あ り ）に お け
る漂流物の移動量の算出の考え方を示す。
抽 出 地 点 （ 3km,150°）（ 防 波 堤 な し ） に お い て は ， 11 箇 所 で 東 か ら
西 か つ 南 か ら 北 へ 向 か う 流 向 と な る 。こ れ ら の 抽 出 さ れ た 流 向 の う ち ，
継 続 時 間 9.9 分 ， 最 大 流 速 5.2m／ s の 時 に 移 動 量 が 最 大 と な り ， 移 動
量 は 3.1km（ 3089m） と な る 。 第 4 図 に 抽 出 地 点 （ 3km,150°）（ 防 波 堤なし）における漂流物の移動量の算出の考え方を示す。
他の抽出地点においても同様に漂流物の移動量を算出する。第 1 表に，各抽出地点における漂流物の移動量の算出結果を示す。
ま た ，第 5-1 図 か ら 第 16-3 図 に 各 抽 出 地 点 に お け る 水 位 ，流 速 及 び
流向の時刻歴を示す。

５条

添付１５-2830

第 1表

各抽出地点における漂流物の移動量（防波堤ありの場合）

抽出地点

30°

60°

90°

120°

150°

180°

1km

206m

510m

3572 m1275 m2099 m2278 m

3km

170m

1131 m1772 m

22m

1014 m1512 m

5km

429m

572m

1575 m

644m

610m

1422 m（防波堤なしの場合）
抽出地点

30°

60°

90°

120°

150°

180°

1km

461m

792m

1449 m1268 m1155 m1710 m

3km

445m

857m

1772 m1556 m3089 m

10m

5km

1232 m1063 m1575 m1575 m1470 m1617 m５条

添付１５-3

831

5km
30°

3km
60°

1km

90°
（ 1k m， 90°）

東海第二発電所（取水口）＊1（ 3k m， 1 50° ）

150°

＊1
180°
＊1

(3 km, 180 ° ) 及 び (5k m,1 80 ° ) の 地
点 に つ い て は ，陸 域 と な る た め ，海 域となるように調整した。

第 1図

120°

：抽出地点
：移動量が最大となる地点（防波堤あり）：移動量が最大となる地点（防波堤なし）水位，流向，流速の抽出地点

５条

添付１５-4

832

30°

西

取水口より北側にある抽出
地 点 （ 30°， 60°） で は ， 東→ 西 ，北 → 南 の 流 向 を 考 慮 して評価する。

流向

北
南

西

90°
流向
南

東海第二発電所（取水口）

北

90 ° に あ る 抽 出 地
点 で は ，東 → 西 の 流向を考慮して評価
する。

流向
西

180°

第 2図

取水口より南側にある抽出地
点（ 1 2 0 ° ，1 5 0 ° ，1 8 0 °）で は ，
東 → 西 ，南 → 北 の 流 向 を 考 慮 して評価する。

時系列データの抽出地点において考慮する流向の範囲

５条

添付１５-5833（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

①

①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧

（継続時間）
6.9 [分 ]37.2 [分 ]10.8 [分 ]10.9 [分 ]11.1 [分 ]26.9 [分 ]14.5 [分 ]19.1 [分 ]

第 3図

③

②

×
×
×
×
×
×
×
×
×

④

⑥

⑤

（最大流速）
4.0[ m／ s ]×60
1.6[ m／ s ]×60
3.1[ m／ s ]×60
0.5[ m／ s ]×60
1.1[ m／ s ]×60
1.1[ m／ s ]×60
0.6[ m／ s ]×60
0.8[ m／ s ]×60

＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

⑦

⑧

（移動量）
1656 [m] → 1.7 [km ]3572 [m] → 3.6 [km ]2009 [m] → 2.1 [km ]327 [m] → 0.4 [km ]733 [m] → 0.8 [km ]1776 [m] → 1.8 [km ]522 [m] → 0.6 [km ]917 [m] → 1.0 [km ]抽 出 地 点 （ 1km， 90°）（ 防 波 堤 あ り ） に お け る
漂流物の移動量の算出の考え方

５条

添付１５-6834（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

①

①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪

② ③

（継続時間）
7.9 [分 ]4.5 [分 ]8.3 [分 ]5.7 [分 ]9.9 [分 ]10.5 [分 ]13.4 [分 ]8.8 [分 ]9.5 [分 ]6.1 [分 ]15.6 [分 ]

第 4図

④

×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×

⑤

⑥

（最大流速）
5.5[ m／ s ]×60
3.4[ m／ s ]×60
4.3[ m／ s ]×60
1.8[ m／ s ]×60
5.2[ m／ s ]×60
2.0[ m／ s ]×60
2.2[ m／ s ]×60
1.3[ m／ s ]×60
1.7[ m／ s ]×60
0.7[ m／ s ]×60
1.2[ m／ s ]×60

⑩

⑦

⑧

＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

（移動量）
2607 [m] → 2.7 [km ]918 [m] → 1.0 [km ]2142 [m] → 2.2 [km ]616 [m] → 0.7 [km ]3089 [m] → 3.1 [km ]1260 [m] → 1.3 [km ]1769 [m] → 1.8 [km ]687 [m] → 0.7 [km ]969 [m] → 1.0 [km ]257 [m] → 0.3 [km ]1124 [m] → 1.2 [km ]⑨⑪

抽 出 地 点 （ 3km， 150°）（ 防 波 堤 な し ） に お け る
漂流物の移動量の算出の考え方

５条

添付１５-7835（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 5-1 図抽 出 地 点 （ 1km,30°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 5-2 図抽 出 地 点 （ 3km,30°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-8836（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 5-3 図抽 出 地 点 （ 5km,30°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 6-1 図抽 出 地 点 （ 1km,60°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-9837（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 6-2 図抽 出 地 点 （ 3km,60°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 6-3 図抽 出 地 点 （ 5km,60°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-10838（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 7-1 図抽 出 地 点 （ 1km,90°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 7-2 図抽 出 地 点 （ 3km,90°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-11839（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 7-3 図抽 出 地 点 （ 5km,90°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 8-1 図抽 出 地 点 （ 1km,120°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-12840（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 8-2 図抽 出 地 点 （ 3km,120°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 8-3 図抽 出 地 点 （ 5km,120°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-13841（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 9-1 図抽 出 地 点 （ 1km,150°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 9-2 図抽 出 地 点 （ 3km,150°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-14842（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 9-3 図抽 出 地 点 （ 5km,150°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 10-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,180°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-15843（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 10-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,180°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 10-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,180°）（ 防 波 堤 あ り ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-16844（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 11-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,30°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 11-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,30°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-17845（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 11-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,30°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 12-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,60°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-18846（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 12-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,60°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 12-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,60°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-19847（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 13-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,90°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 13-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,90°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-20848（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 13-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,90°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 14-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,120°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-21849（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 14-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,120°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 14-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,120°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-22850（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 15-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,150°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 15-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,150°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-23851（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 15-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,150°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 16-1 図

抽 出 地 点 （ 1km,180°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-24852（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 16-2 図

抽 出 地 点 （ 3km,180°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向（水位の時刻歴）（流速の時刻歴）（流向・流速の時刻歴）

第 16-3 図

抽 出 地 点 （ 5km,180°）（ 防 波 堤 な し ）の水位，流速及び流向５条

添付１５-25853

添付資料１６

漂流物の調査要領について

1.

はじめに
東海第二発電所において基準津波による水位変動に伴う漂流物に対して取水口及び取水路の通水性が確保できる設計であることが要求されている。
このため，同要求に対して適合性を確認する「基準津波により漂流物となる可能性がある施設・設備等」の調査要領を示す。

2.
(1)

調査要領
調査範囲
調査範囲は，基準津波の流向，流速及び継続時間より，東海第二発電所の取水口から半径5km内の海域及び陸域とする。なお，陸域については，標高，地形を考慮し，基準津波の遡上域を包絡した範囲とする。調査範囲を第1図に示す。

(2)

調査方法
調査は上記の調査範囲を発電所敷地内・敷地外又は陸域・海域に区別し，４つに分類して実施する。分類ごとの調査対象及び調査方法を第 1 表に示す。

５条

添付１６-1854

東海第二発電所（取水口）：調査範囲（基準津波の遡上域を包絡した範囲）

第1図

漂流物調査範囲概要

５条

添付１６-2855

第1表「漂流物の可能性がある施設・設備等」の調査方法の概要

調査範囲
発電所敷地
海域・
内・敷地外
陸域

調査対象
分類
・船舶

調査方法
方法
資料調査

海域

資料調査
・海上設置物
現場調査

発電所
敷地内
陸域

・建物・構築物
・その他建物等
・機器
・車両
・資機材等
・その他物品等

資料調査

現場調査
現場調査
資料調査

・船舶
聞き取り調査海域

資料調査・海上設置物

発電所
敷地外

現場調査
聞き取り調査資料調査

陸域・建物・構築物
・その他建物等
・車両
・その他物品等

現場調査

聞き取り調査概要
資料を調査し，船舶を抽出する。
設備図書等を調査し，海上設置物を抽出する。
現場を調査し，海上設置物を抽出する。
設備図書等を調査し，建物・構
築物，その他建物等，機器，車両を抽出する。
現場を調査し，建物・構築物，
その他建物等，機器，車両を抽出する。
現場を調査し，資機材等，その他物品等を抽出する。
資料を調査し，船舶を抽出する。
関係者からの聞き取り調査を実施し，船舶を抽出する。
地図等の資料により，集落，工業地域，対象の有無等を確認する。
現場を調査し，海上設置物を抽出する。
関係者からの聞き取り調査を実施し，海上設置物を抽出する。
地図等の資料により，集落，工業地域，対象の有無等を確認する。
現場を調査し，建物・構築物，
その他建物等，車両，その他物品等を抽出する。
関係者からの聞き取り調査を実施し，建物・構築物，その他建物等，車両，その他物品等を抽出する。

(3)調査の実施
調査の実施方法については，「(2)調査方法」で示した調査対象及び調査方法について，第2表に示すように考え方，手順，記録項目等を具体化し，調査を実施する。

５条

添付１６-3

856

第2表
調査
範囲

分類
船舶

－

海
域
設備
類等

建物
類等

海 上 設
置物

建物・構
築物
そ の 他
建物等

機器
発
電
所
敷
地
内

調査対象
具体的な
考え方
東海港の港
湾内に業務
により来航
する船舶
海上に設置
さ れ た 機
器，施設等
土地に定着
している建
築物等
土地に定着
していない
建物等
基礎等に据
付けられた
機器（発電
用設備に関
わるもの）
発電用設備
に関わる機
器 等 の 工
事，点検等
に使用する
常設又は仮
置きされた
資機材，物
品等
仮設の機器

調査の実施方法（1／2）
調査方法
例
・燃料等輸送船
・貨物

・標識ブイ
・浮桟橋

・建屋
・桟橋
・倉庫(物置タイ
プ)
・仮設ハウス
・タンク
・ポンプ
・配管，弁
・分電盤，制御盤等

調査内容

記録項目

「東海港・港湾施設使用
願／許可書」により，船舶を抽出し，記録する。

名称，仕様（寸法，総トン数，喫水）

設備図書等により，機器、施設等を抽出し，記録する。
現場のウォークダウン
により，機器・施設等を抽出し，記録する。
設備図書等により，建物・構築物等を抽出し，記録する。
現場のウォークダウン
により，建物・構築物等を抽出し，記録する。
設備図書等により，機器を抽出し，記録する。
現場のウォークダウン
により，機器を抽出し，記録する。

名称，仕様（寸法，
質量，材質），数量，
設置場所

名称，仕様（寸法，構造），設置場所

名称，仕様（寸法，
質量，材質，構造（形状），数量，設置場所

・点検用機材・仮設タンク・足場材
・コンクリートハ
ッチ等
・予備品，貯蔵品

現場のウォークダウン
により，資機材等を抽出し，記録する。

名称，仕様（寸法，
質量，材質，構造（形状），数量，設置場所

車両

発電所敷地
内に定常的
に駐車され
る車両

・車庫，駐車場等の
車両

設備図書等により，調査範囲内にある車庫，駐車場等を確認する。
現場のウォークダウン
により，車両を抽出し，記録する。

車両の種類，数量，
駐車場所

そ の 他
物品等

発電用設備
に関わる機
器，物品，資
機材以外の
常設又は仮
置きされた
物品，機器
等，その他
の人工構造
物，植生

・自動販売機・街灯・柵・防砂林

現場のウォークダウン
により，その他物品等を抽出し，記録する。

名称，仕様（寸法，構造（形状），設置状
況，数量，設置場所

資 機 材
等
陸
域
設備
類等

５条

添付１６-4

857

第2表
調査
範囲

調査対象
具体的な
考え方

分類

調査の実施方法（2／2）
調査方法
例

船舶

－

調査範囲内
を航行する
船舶等

・貨物船
・漁船

設備
類等

海 上 設
置物

海上に設置
さ れ た 機
器，施設等

・標識ブイ
・浮桟橋
・定置網

建物・構
築物

土地に定着
している建
築物等

そ の 他
建物等

土地に定着
していない
建物等

調査内容
資料により，船舶を抽出し，記録する。
関係者からの聞き取りにより，船舶を抽出し，記録する。（関係者から開示された資料の確認を含む。）
地図等 ＊ の資料により，集落，工業地帯，対象の有無等を確認する。
現場のウォークダウン
により，海上設置物を抽出し，記録する。

海
域

発
電
所
敷
地
外

建物
類等

陸
域

車両

施設に定常
的に駐車さ
れる多数の
車両

・乗用車，大型車等
車両

そ の 他
物品等

車両以外の
人工構造物
植生

・設備，機器類
・出荷待ち製品
・自動販売機
・街灯
・柵
・防砂林

設備
類等

＊

・家屋
・公共施設，大型商業施設等
・桟橋
・倉庫（物置タイ
プ）
・仮設ハウス

地図等 ＊ の資料により，集落，工業地帯，対象の有無等を確認する。
現場のウォークダウン
により，建物・構築物等を抽出し，記録する。
地図等＊の資料より調査範囲内に多数の車両が駐車する可能性のある施設を確認する。
現場のウォークダウン
により，車両を抽出し，記録する。
地図等 ＊ の資料により，集落，工業地帯，対象の有無等を確認する。
現場のウォークダウン
により，その他物品等を抽出し，記録する。

記録項目

名称，仕様（寸法，総トン数，喫水）

名称，数量，設置場
所

名称，数量，設置場
所

車両の種類，数量，
駐車場所

名称，数量，設置状
況，設置場所

国土地理院発行の地図，インターネット地図・空中写真等５条

添付１６-5858

3.

人工構造物等の状況を考慮した継続的な調査方針
人工構造物 ※１ の位置，形状等に変化が生じた場合又は隣接事業所において工事・作業等により設置されうる仮設物等について従来からの設置状況に変更が生じた場合には，漂流物調査結果に影響を及ぼす可能性がある。
このため，人工構造物については自治体，地域の連絡会・協定等の情報を活用し，定期的（1[回／年]以上）に，港湾施設，河川堤防，海岸線の防波堤，
海上設置物，津波遡上域の建物・構築物，敷地前面における通過船舶等の状
況 ※２ を確認するとともに，隣接事業所において工事・作業等により設置されうる仮設物等については設置状況に変更が生じる可能性がある場合に適時情報入手できるよう文書の取り交わしにより情報共有手段を構築し，仮設物の設置状況を確認する。設置状況の確認結果により必要に応じて「2.

調査要領」に示した要領にて漂流物調査を実施する方針とする。また，発電所の施設・設備の改造や追加設置 ※３ を行う場合においても，その都度，津波防護施設等の健全性又は取水機能を有する安全設備等の取水性への影響評価を行う。
これら調査・評価方針については，保安規定において規定化し管理する。

※１：港湾施設，河川堤防，海岸線の防波堤，防潮堤等，海上設置物，津波遡上域の建物・構築
物，敷地前面海域における通過船舶等※２：既往の調査結果に包含される民家，電柱，マンホールの増加等評価に影響しないものは除く。
※３：「核原料物質，核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律」第 43 条の 3 の 9（工事の計画の認可）及び第 43 条の 3 の 10（工事の計画の届出）に基づき申請する工事のうち，「改造の工事」又は「修理であって性能又は強度に影響を及ぼす工事」を含む。

５条

添付１６-6859

（参考）茨城港日立港区
久慈川
東海第二発電所

茨城港常陸那珂港区（防波堤あり）

茨城港日立港区
久慈川
東海第二発電所

茨城港常陸那珂港区（防波堤なし）参考図

東海第二発電所周辺の遡上範囲図
５条

添付１６-7860

添付資料１７津波の流況を踏まえた漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性評価について

1.

はじめに
「2.5

水位変動に伴う取水性低下による重要な安全機能への影響防止」における評価のひとつとして，基準津波に伴う漂流物が津波防護施設等の健全性及び非常用海水ポンプの取水性に及ぼす影響を確認するために，漂流物となる可能性のある施設・設備を「第 2.5-11 図

漂流物評価フロー」に基づき評価している。
漂流物評価フローにおいて示される「津波防護施設等，取水機能を有する
安全設備等に対する漂流物となる可能性」の具体的な考え方について，以下
に示す。

2.

「津波防護施設等，取水機能を有する安全設備等に対する漂流物となる可能性」について津波防護施設等，取水機能を有する安全設備等に対する漂流物となる可能性について，津波の流況を踏まえて，東海第二発電所の津波防護施設等及び取水口に対する漂流物の動向を確認することにより評価する。

2.1

津波流況の考察(1)

流況考察時間の分類
東海第二発電所敷地内及び敷地外における津波襲来時の流況について整理した。津波流向の時刻歴を確認した結果，津波襲来時（地震発生後
34 分～約 40 分）及び引き波時（地震発生後

約

約 40 分～約 50 分）に大きな速度を有する一定方向の流向が継続しており，引き波後は継続的でない
５条

添付１７-1861

流向を示す傾向にあった。漂流物の動向に影響を与える流況としては，大きな速度を有する継続的な一定方向の流向が支配的であると考えられるが，ここでは保守的に引き津波後の流況についても把握することを目的とし，収束時（地震発生後

約 50 分～約 90 分）についても整理した。第 1 図に流況考察時間の分類を示す。

５条

添付１７-2

862

5km
30°

3km
60°

1km
90°

東海第二発電所
（取水口）
120°
＊1

150°

＊1

：抽出地点

180°

＊1

(3km,180°)及び(5km,180°)の地点については，陸域となるため，海域となるように調整した。
①②③（3 ㎞，120°）防波堤なしの例

流況考察時間の分類①津波襲来時（地震発生後 約 34 分～約 40 分）②引き波時（地震発生後 約 40 分～約 50 分）③収束時（地震発生後 約 50 分～約 90 分）
第1図

流況考察時間の分類

５条

添付１７-3863

(2)津波流況の考察第 2 図に発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）を示す。また，流況の考察の詳細を以下に示す。
ａ．津波襲来時（地震発生後(a)

約 34 分～約 40 分）

発電所敷地エリア
東方より北西向きの流向を主流として襲来し，地震発生から約 35 分
後に敷地前面に到達する。地震発生から約 37 分後には敷地への遡上が始まり，第 2 図（4／11）の地震発生から 38 分後における発電所敷
地エリア拡大図のように，取水口以北では防潮堤の敷地前面東側から
敷地側面北側に沿うように遡上し，取水口以南では防潮堤の敷地前面
東側から敷地側面南側に沿うように遡上する。地震発生から約 40 分
後には引き波となる。

(b)

発電所北側エリア
東方より北西向きの流向を主流として襲来し，地震発生から約 35 分
後に発電所北側エリア前面の海域に到達する。地震発生から約 37 分
後には北西向きの流向を主流として発電所北側エリアの陸域及び久慈川へ遡上し，第 2 図（5／11）の地震発生から 40 分後における発電所
周辺広域図のように，発電所敷地エリアでは引き波へと転じる地震発
生から約 40 分後においても，発電所北側エリアの陸域及び久慈川では津波の遡上が続く（地震発生から約 43 分後まで遡上が継続する）。

(c)

発電所南側エリア
東方より北西向きの流向を主流として襲来し，地震発生から約 34 分
後に発電所南側エリア前面の海域に到達する。地震発生から約 35 分
後には北西向きの流向を主流として常陸那珂火力発電所敷地へ遡上し始め，第 2 図（3／11）の地震発生から 37.5 分後における発電所周辺
５条

添付１７-4864

広域図のように，常陸那珂火力発電所敷地の北側からは南西向きの流向を主流とした津波が陸域へ遡上し，常陸那珂火力発電所敷地の南側からは北西向きの流向を主流とした津波が陸域へ遡上するが，地震発
生から約 40 分後には引き波となる。国立研究開発法人日本原子力研
究開発機構敷地では地震発生から約 37 分後に西向きの流向を主流とした津波が陸域へ遡上するが，地震発生から約 39 分後には引き波となる。
ｂ．引き波時（地震発生後(a)

約 40 分～約 50 分）

発電所敷地エリア
地震発生から約 40 分後に引き波へと転じ，敷地前面東側から外海へ向かう流況となる。引き波時は津波襲来時のように防潮堤に沿うような流況は示さず，第 2 図（5／11）の地震発生から 40 分後における発電所敷地エリア拡大図のように，敷地前面東側の一部を除き，直接外海へ向かう流況となっている。この流況は地震発生から約 50 分後まで継続する。

(b)

発電所北側エリア
地震発生から約 40 分後以降においても久慈川及び久慈川周辺陸域については遡上を続けるが，地震発生から約 43 分後には引き波へ転じ始め，陸域から外海へ向かう流向を主流とした流況となる。この流況は地震発生から約 50 分後以降も継続する。発電所北側エリアの前面海域については地震発生から約 40 分後には引き波へと転じ，外海へ向かう流況となる。この流況は地震発生から約 50 分後以降も継続する（地震発生から約 55 分後まで引き波が継続する）。

(c)

発電所南側エリア
発電所南側エリアの常陸那珂火力発電所敷地では，地震発生の約 40５条

添付１７-5865

分後から約 45 分後にかけて引き波となり，第 2 図（7／11）の発電所
周辺広域図のように，地震発生から約 42 分後から約 45 分後にかけて
常陸那珂火力発電所敷地前面海域にて旋回する流況となるものの，おおむね遡上時とは逆の流向を主流とした流況となる。地震発生から約50 分後には常陸那珂火力発電所敷地前面海域にて南向きの流向を主流とした流況となる。国立研究開発法人日本原子力研究開発機構敷地前面海域では地震発生の約 40 分後から約 50 分後にかけて引き波となり，外海へ向う流向を主流とした流況となる。
ｃ．収束時（地震発生後(a)

約 50 分～約 90 分）

発電所敷地エリア
敷地前面海域において，地震発生から約 55 分後には南向きの流況となり，地震発生から約 65 分後には北向きの流況となるが，いずれも継続的な流況とはならず，地震発生の約 65 分後から約 75 分後にかけては穏やかな流況が継続する。第 2 図（11／11）の地震発生から 80 分
後における発電所敷地エリア拡大図のように，地震発生から約 80 分
後に西向きの流向で津波が襲来し，物揚岸壁及び敷地前面東側の一部に津波が遡上するが，この流況が継続することはなく，地震発生から約 85 分後には引き波へと転じ，地震発生から約 90 分後には一部で引き津波が継続するものの比較的穏やかな流況となる。

(b)

発電所北側エリア
地震発生から約 55 分後までは陸域から外海へ向かう流向を主流とした流況が継続する。地震発生から約 60 分後には北西へ向かう流向を主流とした流況となるが，継続的な流況とはならず，地震発生の約65 分後から約 80 分後にかけては穏やかな流況が継続する。地震発生の約 85 分後から約 90 分後では引き波となり，外海へ向う流向を主流
５条

添付１７-6866

とした流況となる。
(c)

発電所南側エリア
地震発生から約 55 分後にて西向きの流向を主流とした流況となるが，継続的な流況とはならず，地震発生の約 60 分後から約 80 分後にかけては穏やかな流況が継続する。地震発生から約 85 分後に引き波へと転じ，地震発生から約 90 分後には再び穏やかな流況となる。

５条

添付１７-7867

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
発電所北側エリア

発電所敷地エリア

発電所南側エリア

33.5

常陸那珂火力発電所敷地

久慈川
東海第二発電所

国立研究開発法人
日本原子力研究開発機構敷地

常陸那珂火力発電所敷地前
面海域に津波が到達する。

34.0

34.5

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（1／11）
５条

添付１７-8868

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）

発電所 敷地エリア及 び発電所北側エリアの前面海域に津波が到達する。

35.0

常陸那珂火力発電所敷地では津波の遡上が始まる。

35.5

36.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（2／11）５条

添付１７-9869

時間※
発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

36.5

37.0

国立 研究開 発法人日 本原子力研究 開発機 構敷地では津波の遡上が始まる。
陸域及び久慈川では津波の遡上が始まる（地震発生から約 43 分後まで遡上が続く）。

発電 所敷地エリ アでは津波 の遡上が始まる37.5

常陸那珂火力発電所敷地において，北側からは南西向きの流向，南側からは北西向きの流向を主流とした津波が遡上する。

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（3／11）
５条

添付１７-10870

時間※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

38.0

防潮堤に沿うように津波が遡
上する

38.5

39.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（4／11）
５条

添付１７-11871

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

39.5

発電所北側エリア前面海域では引き波へと転じる（地震発生から約 55 分まで引き波が継続する）。

40.0

発電所南側エリアでは引き波へと転じる（常陸那珂火力発
電所敷地では地震発生から約 45 分まで，国立研究開発法
人日本原子力研究開発機構敷地では地震発生から約 50 分まで引き波が継続する）。

一部防潮堤に沿った引き波となるが，おおむね外海へ向かう引き波の流況となる（地震発生から約 50分後まで引き波が継続する）。

40.5※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（5／11）
５条

添付１７-12872

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

41.0

41.5

42.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（6／11）
５条

添付１７-13873

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

42.5

津波襲来時とは逆の流況となり，北側では北東へ向かう流向，南側
では南東へ向かう流向を主流とした引き津波の流況となる。

一部旋回
する流況
を示す。

43.0

久慈川では引き波へ転じ始める。

43.5※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（7／11）
５条

添付１７-14874

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

44.0

44.5

45.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（8／11）
５条

添付１７-15875

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

50.0

55.0

60.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（9／11）
５条

添付１７-16876

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
穏やかな流郷が続く。

65.0

70.0

75.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（10／11）
５条

添付１７-17877

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
物揚岸壁及び敷地前面東側の一部に津波が遡上する

80.0

一時的に引き波の流況となる。

85.0

再び穏やかな流況となる。

90.0※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（11／11）
５条

添付１７-18878

2.2

漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性評価
津波流況の考察より，以下のとおり時間分類毎に漂流物の津波防護施設
等及び取水口への到達可能性について評価を実施した。
(1) 津波襲来時（地震発生後

約 34 分～約 40 分）

発電所敷地エリアについては，津波襲来時の流況から，取水口以北の漂流物は敷地前面東側から敷地側面北側へ防潮堤に沿うように移動し，取水口以南の漂流物は敷地前面東側から敷地側面南側へ防潮堤に沿うよ
うに移動すると考えられる。
発電所北側エリアについては，津波襲来時の流況から，当該エリアの漂流物は北西方向へ移動すると考えられ，発電所敷地エリアでは引き波へと転じる時間においても当該エリアの漂流物は津波の遡上方向である
北西へ移動すると考えられる。
発電所南側エリアのうち常陸那珂火力発電所敷地については，津波襲来時の流況から，常陸那珂火力発電所の敷地における漂流物のうち北側に存在するものは南西へ移動し，南側にあるものは北西へ移動すると考えられる。国立研究開発法人日本原子力研究開発機構敷地については，
津波襲来時の流況から，国立研究開発法人日本原子力研究開発機構敷地に存在する施設・設備は津波の遡上方向である西へ移動すると考えられる。しかしながら，発電所南側エリアの一部については東海第二発電所の敷地に隣接していることから，漂流物が津波防護施設である防潮堤の敷地前面東側及び敷地側面南側，取水口へ向かうことを否定できない。
以上より，漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性について以下のとおり整理した。

５条

添付１７-19879

ａ．津波防護施設等への到達可能性評価
発電所敷地エリアについては漂流物が津波防護施設である防潮堤の敷地前面東側，敷地側面北側及び敷地側面南側へ向かう可能性があるため，津波防護施設等へ向かう可能性があるものと評価した。
なお，漂流物の衝突力が大きいと考えられる津波襲来時の流況として，敷地前面東側においては防潮堤の軸直交方向に津波が襲来し，敷地側面北側及び敷地側面南側においては防潮堤に沿うように軸方向に津波が襲来することから，漂流物の衝突による影響が大きくなるのは敷地前面東側であると考えられる。
発電所南側エリアについては漂流物が津波防護施設である防潮堤の敷地前面東側及び敷地側面南側へ向かう可能性があるため，津波防護施設等へ向かう可能性があるものと評価した。
発電所北側エリアについては漂流物が津波の遡上方向である北西へ移動すると考えられることから津波防護施設等へ向かわないと評価した。
ｂ．取水口への到達可能性評価
発電所南側エリアについては漂流物が取水口へ向かう可能性があるものと評価した。
その他のエリアにおける漂流物は陸域側または久慈川上流へ移動すると考えられることから，取水口へ向かわないと評価した。
(2) 引き波時（地震発生後

約 40 分～約 50 分）

発電所敷地エリアについては，引き波時の流況から，漂流物が津波襲
来時に敷地側面北側及び敷地側面南側へ移動した後に外海方向へ移動すると考えられるが，津波襲来時に敷地前面東側に漂流物が留まった場合，
引き波時において漂流物が貯留堰，取水口へ向かうことを否定できない。
５条

添付１７-20880

発電所北側エリアについては，引き波時の流況から，漂流物が外海方向へ移動すると考えられる。
発電所南側エリアのうち常陸那珂火力発電所敷地については，引き波時の流況から，漂流物が外海へ移動すると考えられる。国立研究開発法
人日本原子力研究開発機構敷地については，引き波時の流況から，漂流物が外海へ移動すると考えられる。
以上より，漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性について以下のとおり整理した。
ａ．津波防護施設等への到達可能性評価
発電所敷地エリアについては，津波襲来時に防潮堤の敷地側面北側及び敷地側面南側へ到達した漂流物が，引き波時に津波防護施設
である貯留堰へ向かう可能性があるため，津波防護施設等へ向かう可能性があるものと評価した。
その他のエリアにおける漂流物は継続的に外海方向へ移動すると考えられることから津波防護施設等へ向かわないと評価した。
ｂ．取水口への到達可能性評価
発電所敷地エリアについては漂流物が取水口へ向かう可能性がある。
その他のエリアにおける漂流物は継続的に外海方向へ移動すると考えられることから，取水口へ向かわないと評価した。
(3) 収束時（地震発生後

約 50 分～約 90 分）

発電所敷地エリアについては，収束時の流況から，発電所敷地前面の漂流物は一時的に外海へ移動すると考えられるが，比較的穏やかな流況
が継続することから，漂流物は大きな移動を伴わないと考えられる。
発電所北側エリアについては，収束時の流況から，当該エリアの漂流
５条

添付１７-21881

物は一時的に外海へ移動すると考えられるが，比較的穏やかな流況が継続することから，漂流物は大きな移動を伴わないと考えられる。
発電所南側エリアについては，収束時の流況から，当該エリアの漂流物は一時的に外海へ移動すると考えられるが，比較的穏やかな流況が継続することから，漂流物は大きな移動を伴わないと考えられる。
以上より，漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性について以下のとおり整理した。
ａ．津波防護施設等への到達可能性評価
各エリアにおける漂流物は大きな移動を伴わないと考えられることから，津波防護施設等へは向かわないと評価した。
ｂ．取水口への到達可能性評価
各エリアにおける漂流物は大きな移動を伴わないと考えられることから，取水口へ向かわないと評価した。

５条

添付１７-22882

添付資料１８

地震後の防波堤の津波による影響評価について５条

添付１８-1883

目

次

１．防波堤の施設概要
２．防波堤の漂流物化に係る検討方針
３．地震時評価（１）解析方法（２）荷重及び荷重の組合せ（３）入力地震動（４）解析モデル（５）使用材料及び材料の物性値（６）評価結果（ ７ ） 基 準 地 震 動 Ss に よ る 防 波 堤 へ の 影 響 評 価 の ま と め
４．津波時評価（１）評価方法（２）傾斜堤の津波時安定性（３）ケーソン堤の津波時安定性（４）防波堤漂流物の重要施設への到達の可能性評価（５）取水施設における取水機能の成立性（６）津波のよる防波堤損壊の影響評価のまとめ

５条

添付１８-2884

１．防波堤の施設概要
東海第二発電所の防波堤は，傾斜堤，ケーソン堤及び物揚岸壁からなる。傾斜堤は捨石や消波ブロック類からなり，上端には上部工を設置し道路として使用している。ケーソン堤は傾斜堤の先端部に 2 函ずつ設置されている。また，物揚岸壁は北側の防波堤にあり，港内側は控え杭式鋼管矢板の岸壁からなる。平面図及び構造断面図を第 1 図～
第 8 図に，東海港深浅図を第９図に示す。
評価を行う断面は，構造形式の異なる傾斜堤，ケーソン堤，物揚岸
壁の 3 断面を選定した。傾斜堤の評価位置は，水深が深い北防波堤先端付近とし，また，大型船舶の緊急離岸のための航路も考慮し，航路
幅が最も狭隘となる断面①－①を選定した。ケーソン堤の評価断面は，同様に緊急離岸航路を考慮し南防波堤ケーソン堤断面②－②とした。
物揚岸壁の評価断面は，構造や水深が一様なため，大型船舶が接岸す
る中央位置の断面③－③とした。
ケーソン堤
⑤
①

⑤
ケーソン堤
①
②
④

②

北防波堤

南防波堤
④
傾斜堤

物揚岸壁

③

③

⑦
⑦

⑥

⑥

0

第 1図
５条

50m

100m

港湾施設平面図
添付１８-3885５条

添付１８-4

886

Km

D2g-3

D2c-3

As

＜
＞
＜ 港航路側内側＞
上部工

T.P.+4.61
上部工（嵩上げ）

被覆ブロック（ガンマエル8t）

消波ブロック（テトラポッド25t）

T.P.+5.91

基礎栗石（1000kg/個）

北側防波堤傾斜堤断面（①－①）

グラベルマット（100kg/個）

捨石(100～500kg/個)(500～1000kg/個)

基礎コンクリート
基礎割石
被覆石

第 2図

被覆ブロック（ガンマエル8t）

T.P.+2.15

T.P.+5.11
T.P.+4.15

9,500

T.P.-8.69

T.P.-7.69

L.W.L. T.P.-0.81

H.W.L. T.P.+0.61

＜
港外側
＞
＜港
外側＞

T.P.-15.07

T.P.-11.37

T.P.-9.67

T.P.-8.69

５条

添付１８-5887

被覆石（500～1,000kg/個）

基礎コンクリート

T.P.-15.07

第 3図

T.P.-7.19

砂

銅ガラミ

基礎捨石（100～500kg/個）

中詰

ケーソン

中詰

上部工

16,000500

T.P.+1.31

T.P.+4.31

南側防波堤ケーソン堤断面（②－②）

Km

D2g-3

D2c-3

T.P.-11.37

被覆石
As

グラベルマット（100～500kg/個）

根固方塊（2.0×2.0×3.5m）

捨石（100～500kg/個）

基礎栗石（100kg/個）

上部コンクリート

T.P.-9.67

T.P.-7.99

T.P.-6.99

T.P.-0.69

T.P.+2.31 T.P.+2.01
T.P.+1.71

T.P.+4.31＜ 基基部側
部側＞ ＞
＜

600

被覆石（500～1,000kg/個）
1:
2

L.W.L. T.P.-0.81

H.W.L. T.P.+0.61＜
内側＞ ＞＜港 航路側５条

添付１８-6

888

＜港内側＞

第 4図

物揚岸壁断面（③－③）

＜港外側＞

５条

添付１８-7889＜

T.P.-6.99

Km

D2g-3

第 5図

港内側

L.W.L. T.P.-0.81

H.W.L. T.P.+0.61

南側防波堤傾斜堤断面（④－④）

被覆ブロック
(8tガンマエル)

T.P.+2.31＜＞

T.P.-7.99

T.P.-15.07

T.P.-11.37

グラベルマット(100kg/個)

捨石(100～500kg/個)

上部工
基礎コンクリート
基礎割石
基礎栗石
被覆石
(500～1,000kg/個)

T.P.+4.31

T.P.-9.67

T.P.-7.99

被覆ブロック
(8tガンマエル)

消波ブロック(25tテトラポッド)

T.P.+5.51

D2c-3

＞

As

港外側

T.P.-15.74

T.P.-10.64503,4添付１８-8被覆ブロック

L.W.L. T.P.-0.81

T.P.-9.49＞

H.W.L. T.P.+0.61

＜ 航路側

５条

22
1,6

890

被覆石

第 6図

Km

D2g-3

As
D2c-3

2
1:

根固方塊

T.P.+1.31

T.P.+4.31

3,500

銅ガラミ

基礎捨石（100～500kg/個）

砂

中詰 銅ガラミ

ケーソン

中詰

北側防波堤ケーソン堤断面（⑤－⑤）

T.P.-7.19

中詰

ケーソン

砂

上部工

上部工

中詰

15,00015,000600

港外側

被覆ブロック（エックスブロックT型30t）＞（500～1,000kg/個）

被覆石

根固方塊（2.0×2.0×3.5m）＜

５条

添付１８-9

891

港内側

＞

T.P.-8.39(H.P.-7.50)

H.W.L. T.P.+0.61
L.W.L. T.P.-0.81

＜

1：5

第 7図

T.P.-56.85(H.P.-55.96)

T.P.-51.45(H.P.-50.56)

T.P.-44.50(H.P.-43.61)

T.P.-33.30(H.P.-32.41)
T.P.-35.75(H.P.-34.86)

T.P.-9.45

T.P.-6.65

T.P.-2.19

T.P.+2.41
T.P.+0.81
T.P-1.19

被覆ブロック(ガンマエル2t）
T.P.+2.61

Km

Ag1

As

Ac

As

Ac

As

Ag2

fl

R.W.L. T.P.+0.61

上部ブロック

50,000被覆ブロック(ガンマエル5t）
法面捨石(100～500kg/個)

基礎栗石(1000kg/個以上)
T.P.+4.31
T.P.+2.81 上部工
T.P.+2.31
1：
4/
3
捨石
T.P.-2.19(100～500kg/個)

基礎コンクリート

物揚岸壁進入路断面（⑥－⑥）

捨石（100～500kg/個）

T.P.-3.19＜

港外側
H.W.L. T.P.+0.61
L.W.L. T.P.-0.81＞

５条

添付１８-10

892

第 8図

＜港外側＞

南防波堤陸側断面（⑦－⑦）(工 事 用 )

＜港内側＞

第 9図

東 海 港 深 浅 図 （ 2016 年 12 月 12 日 測 量 ）５条

添付１８-11893

H.P.－ (m)

10.89

9.89

8.89

7.89

6.89

5.89

4.89

3.89

2.89

1.89

0.89

T.P.－ (m)２．防波堤の漂流物化に係る検討方針
基準地震動Ｓs 及び基準津波により損傷した防波堤が漂流物化した
場合，取水施設である取水口及びＳＡ用海水ピット取水塔の取水機能並びに貯留堰の海水貯留機能に波及的影響を及ぼすこととなる。
このため，防波堤の基準地震動Ｓs 及び基準津波による耐性を確認
するとともに，防波堤を構成する部材の漂流物化の可能性，取水施設への到着の有無について評価を行う。
その結果，取水施設への到達が否定できない場合，漂流物化した防波堤の構成部材に対して，取水施設に期待される機能への影響を確認する。
防波堤の漂流物化に伴う波及的影響検討対象施設と想定される損傷
モードについて第 1 表に，防波堤の漂流物化に係る波及的影響検討対
象 施 設 図 を 第 10 図 に ， 波 及 的 影 響 検 討 フ ロ ー を 第 11 図 に 示 す 。

第 1表

波及的影響検討対象施設と損傷モード一覧表

波及的影響検討対象施設
１．取水口

損傷モード
・漂流物による閉塞・漂流物の堆積による取水量の減少

２．貯留堰

・漂流物の衝突による損傷
・漂流物の堆積による貯留容量の減少

３．ＳＡ用海水ピット取水塔

・漂流物の衝突による損傷
・漂流物による閉塞・漂流物の堆積による取水量の減少

５条

添付１８-12894

第 10 図波及的影響検討対象施設図

防波堤の耐震・耐津波に係る評価

防波堤の損傷に伴う波及的影響評価「港湾の施設の技術上の基準・同解説（平成19年7月，日本港湾協会）」，「防波堤の耐津波設計ガイドライン（平成27年12月，国土交
通省港湾局）」を参考に，防波堤を構成するケーソン，消波ブロック，
被覆ブロック等について，津波による安定性を検討する。

評価断面の選定

ａ.漂流物化の可能性
傾斜堤

ケーソン堤

Nｏ

漂流物化しない

物揚岸壁

Yes
被災事例調査基準地震動Ｓsに対する耐性確認

津波の流向，流速，継続時間等から，漂流物化すると評価した対象物が，重要施設に到達するかを検討する。

ｂ.重要施設に到達する可能性

基準津波に対する
耐性確認

Yes
Nｏ

到達しない

当該重要施設に対する設計外力として考慮または対策を実施する。
取水口，ＳＡ用海水ピット取水塔に到達する漂流物の堆積の状態を検討し，非常用冷却海水系の通水性を検討する。

損傷が想定されない

ｃ.取水施設の取水機能へ影響する可能性

Yes

形状保持

Yes

対策の実施

第 11 図

Nｏ

Nｏ

取水機能に
影響しない
【判断基準】
漂流物が堆積した場合でも非常用冷却海水系に必要な通水性が確保される。

波及的影響なし

防波堤の漂流物化による波及的影響検討フロー

５条

添付１８-13895

３．地震時評価（１）解析方法
防波堤の基礎地盤には，液状化検討対象層が分布しているため，
地震後の状態を確認する上で，二次元有効応力解析（ＦＬＩＰ
Ver.7.3.0_2） を 用 い た 地 震 応 答 解 析 を 行 う 。
１）構造部材
ケーソン及び上部工は，剛体として挙動するため線形弾性体としてモデル化する。
傾斜堤を構成する捨石，被覆石等の石材はマルチスプリング要
素でモデル化し，傾斜堤の基礎部ではない消波ブロックは節点荷重でモデル化する。
物揚岸壁の鋼管矢板，鋼管杭は，バイリニア型の非線形はり要
素でモデル化し，タイロッドは，引張り方向に抵抗し，圧縮方向には抵抗しないバイリニア型の非線形バネ要素とする。
２）地盤
地 盤 の 動 的 変 形 特 性 に は ， Hardin-Drnevich モ デ ル を 適 用 し た
マルチスプリング要素により，割線せん断剛性比と履歴減衰率のせん断ひずみ依存性を考慮する。
３）減衰定数減 衰 特 性 は ， 数 値 計 算 の 安 定 の た め の Rayleigh 減 衰 と ， 地 盤の履歴減衰を考慮する。

（２）荷重及び荷重の組合せ
荷重及び荷重の組合せは，以下の通り設定する。
１）荷重５条

添付１８-14896

地震応答解析において考慮する荷重を以下に示す。
a． 常 時 荷 重
常時荷重として，構造物及び海水の自重を考慮する。
物 揚 岸 壁 に つ い て は ，「 港 湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解 説（ 日 本 港 湾 協 会 ， 平 成 19 年 7 月 ）」 に 準 じ て ， 上 載 荷 重（ 15kN/m 2 ） を 考 慮 す る 。
b． 地 震 荷 重
地震荷重として，基準地震動Ｓs による地震力を考慮する。
２）荷重の組合せ
荷重の組合せを第 2 表に示す。
第 2表

荷重の組合せ

外力の状態

荷重の組合せ地 震 時 （ Ｓ s）

a＋ b（３）入力地震動
地震応答解析に用いる入力地震動は，解放基盤表面で定義される
基準地震動Ｓs を一次元波動論によって地震応答解析モデルの下端位置で評価した地震波を用いる。
入 力 地 震 動 算 定 の 概 念 図 を 第 12 図 に 示 す 。

５条

添付１８-15897

第 12 図入力地震動算定の概念図

５条

添付１８-16898

（４）解析モデル
地 震 応 答 解 析 モ デ ル を 第 13 図 及 び 第 14 図 に 示 す 。
１）解析領域
解析領域は，側方境界及び底面境界が構造物の応答に影響しないよう，構造物と側方境界及び底面境界との距離が十分長くなる
よう広く設定する。
２）境界条件解析領域の側面及び底面には，エネルギーの逸散効果を評価するため，粘性境界を設ける。
３）構造物のモデル化
構造物のコンクリート部材は線形平面要素，鋼部材は非線形はり要素又は非線形バネ要素でモデル化する。また，傾斜堤の石材
はマルチスプリング要素，消波ブロックは節点荷重でモデル化す
る。
４）地盤のモデル化
地盤は，地質区分に基づき，平面ひずみ要素でモデル化する。
５）ジョイント要素
構造物と地盤の境界部にジョイント要素を設けることにより，構造物と地盤の剥離・すべりを考慮する。
６）水位条件海面の水位は，基準津波時の水位評価に用いた朔望平均干潮位
L.W.L． T.P.－ 0.81m と す る 。

５条

添付１８-17899

第 13 図地震応答解析モデル（傾斜堤，ケーソン堤断面）

第 14 図地震応答解析モデル（物揚岸壁断面）５条

添付１８-18900

（５）使用材料及び材料の物性値
１）構造物の物性値
使用材料を第 3 表に，材料の物性値を第 4 表に示す。
第 3表
材料
コンク
リート

鋼材

部位

諸元

上部工
基礎
ケーソン（気中）
ケーソン（海中）
鋼管矢板，控え工鋼管杭タイロッド

設 計 基 準 強 度 24.0N／ mm2
設 計 基 準 強 度 18.0N／ mm2
設 計 基 準 強 度 24.0N／ mm2
設 計 基 準 強 度 24.0N／ mm2
SKY490， SKK490
HT690

第 4表

鋼材

材料の物性値部位

単位体積重量（ kN／ m3）

ヤング係数
（ kN／ mm2）

上部工
基礎
ケーソン（気中）
ケーソン（海中）
根固方塊
鋼管矢板，控え工鋼管杭
タイロッド

24.0
22.6
21.8
21.8
22.6
77.0
－

25
22
25
25
22
200
200

材料

コンク
リート

使用材料

ポア
ソン
比
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.3
－

２）地盤の物性値解析に用いる地盤の物性値と液状化パラメータを第 5 表に示す。
液 状 化 検 討 対 象 層 で あ る du 層 ， Ag2 層 ， As 層 ， Ag1 層 及 び D2g-3層について液状化強度特性を設定する。液状化パラメータについては，液状化強度試験結果より設定する。
試 験 結 果 か ら 設 定 し た 解 析 上 の 液 状 化 強 度 曲 線 を 第 15 図 に 示す。なお，液状化強度特性が保守的に評価されるように，液状化
強 度 試 験 値 の 平 均 － 1σ の 液 状 化 強 度 特 性 を 再 現 す る よ う に 設 定する。

５条

添付１８-19901

第 5 表 （ 1）

地盤の物性値と液状化パラメータ

名称

記号

単位

du

Ag2

Ac

As

単位体積質量間隙率
基 準 せん断 弾 性 係 数
基準体積弾性係数
基準平均有効主応力
拘束圧依存係数
ポアソン比
内部摩擦角
粘着力
最大減衰定数

ρ
n
Ｇma
Kma
σma’

t／m3
－
kN／m2
kN／m2
kN／m2
－
－
°
kN／m2
－
°
－
－
－
－
－

1.98
0.43
253,389
443,431
358
0.50
0.26
37.3
0
0.220
34.8
0.047
6.5
1.26
0.80
2.00

2.01
0.40
278,044463,407
497
0. 50
0.25
37.4
0
0.233
34.9
0.028
56.5
9.00
0.60
3.40

1.65
0.61
121,857
111,702
480
0.50
0.10
29.1
25
0.200
－
－
－
－
－
－

1.74
0.55
143,367
250,892
378
0.50
0.26
41.0
0
0.216
38.3
0.046
6.9
1.00
0.75
2.27

mG,mK

ν
φ
ｃ
hmax
φp
s1
w1
p1
p2
c1

液 状 化 パラメータ

第 5 表 （ 2）

地盤の物性値と液状化パラメータ

名称

記号

単位

Ag1

D2c-3

D2g-3

Km

単位体積質量間隙率
基 準 せん断 弾 性 係 数

ρ
n
Ｇma

t／m3
－
kN／m2

2.01
0.40
392,1831.77
0.52
285,2402.15
0.30
1,361,843

基準体積弾性係数

Kma

kN／m2

653,638

414,277

2,383,225

基準平均有効主応力

σma’

kN／m2

814

696

1167

拘束圧依存係数
ポアソン比
内部摩擦角
粘着力

mG,mK

ν
φ
ｃ

－
－
°
kN／m2

0.50
0.25
37.4
0

0.50
0.22
35.6
26

0.50
0.26
44.4
0

1.72-1.03×10-4×Z
0.54
ρ×Vs2
2(1+ν)／3/(1-2ν)×Ｇma
動 的 変 形 試 験 における有 効 上 載 圧 と静ポアソン比 より深 度
毎 に設 定0.00
0.16+0.00025×Z
23.2+0.099×Z
358-6.03×Z

最大減衰定数

hmax

－

0.221

0.186

0.130

液 状 化 パラメータ

φp
s1
w1
p1
p2
c1

°
－
－
－
－
－

34.9
0.029
51.6
12.0
0.60
3.35

－
－
－
－
－
－

41.4
0.030
45.2
8.00
0.60
3.82

履 歴 減 衰 率 のせん断 ひず
み依 存 性 試 験 データを最小 二 乗 法 誤 差 で再 現 する最 大 履 歴 減 衰 率 を設 定

－
－
－
－
－
－
Z： 標 高５条

添付１８-20902

液状化強度曲線_Ag2

液状化強度曲線_du
0.6

液状化強度曲線_Ag1

2.0

2.0

FLIP

FLIP

FLIP

1.5

1.5

0.2

せん断応力比（τ/σ´m）

せん断応力比（τ/σ´m）

せん断応力比（τ/σ´m）

0.4

1.0

0.5

0.5

0.0

0.0

0.0
1

10

100

1000

1.0

1

10

繰返し載荷回数 Nc

100

1000

1

液状化強度曲線_As

10

100

1000

繰返し載荷回数 Nc

繰返し載荷回数 Nc

液状化強度曲線_D2g-3
2.0

0.6
FLIP

FLIP

1.5
せん断応力比（τ/σ´m）

せん断応力比（τ/σ´m）

0.4

0.2

1.0

0.5

0.0

0.0
1

10

100

1000

1

10

100

1000

繰返し載荷回数 Nc

繰返し載荷回数 Nc

第 15 図

液状化強度曲線３）ジョイント要素
構造物と地盤の境界部にジョイント要素を設けることを基本とし，境界部での剥離・すべりを考慮する。ジョイント要素の特性
は法線方向，接線方向に分けて設定する。法線方向では，引張応力が生じた場合，剛性及び応力をゼロとして剥離を考慮する。接線方向では，構造物と地盤の境界部のせん断抵抗力以上のせん断応力が発生した場合，剛性をゼロとし，すべりを考慮する。静止
摩 擦 力 τ f は Mohr-Coulomb 式 に よ り 規 定 す る 。

４）荷重の入力方法
a． 常 時 荷 重
常時荷重である自重は，鉄筋コンクリートや鋼管矢板等の単位体積重量を踏まえ，構造物の断面の大きさに応じて算定する。

５条

添付１８-21903

b． 地 震 荷 重
地震荷重は，解放基盤表面で定義される基準地震動Ｓs を，
一次元波動論によって地震応答解析モデルの下端位置で評価した地震波を用いて算定する。

５条

添付１８-22904

（６）評価結果
現状のケーソン堤，傾斜堤，物揚岸壁に対する評価結果を示す。
１）ケーソン堤
ケーソン堤は基準地震動Ｓs 後に多少傾斜し，水平残留変位量は 約 30cm， 鉛 直 残 留 変 位 量 は 約 26cm で あ る 。
したがって，基準地震動Ｓs 後，津波襲来前のケーソン堤の状態としては，ほぼ当初の位置，高さを確保しているものと判断され る 。 残 留 変 位 図 を 第 16 図 ， 過 剰 間 隙 水 圧 比 分 布 図 を 第 17 図 に示す。

水 平 残 留 変 位 量 ： ＋30. 0cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －25. 9cm

水 平 残 留 変 位 量 ： ＋30. 0cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －1.0cm

Y
X

ケーソン提
地震前
地震後

第 16 図

第 17 図

残留変位図（ケーソン堤）

過剰間隙水圧比分布図

５条

添付１８-23905

２）傾斜堤
傾 斜 堤 の 基 準 地 震 動 Ｓ s に よ る 水 平 残 留 変 位 量 は 約 43cm， 鉛 直
残 留 変 位 量 は 堤 外 側 で 約 97cm で あ る 。
したがって，基準地震動Ｓs 後，津波襲来前の傾斜堤の状態としては，ほぼ当初の位置に存在するものの，傾斜堤天端高さとして は 約 1m 低 い 状 態 に あ る と 判 断 さ れ る 。 残 留 変 位 図 を 第 18 図 ，
過 剰 間 隙 水 圧 比 分 布 図 を 第 19 図 に 示 す 。

Y
水 平 残 留 変 位 量 ： －42. 6cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －86. 9cm

水 平 残 留 変 位 量 ： －43. 2cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －96. 8cm

X
地震前
地震後

第 18 図

残留変位図（傾斜堤）第 19 図過剰間隙水圧比分布図

５条

添付１８-24906

３）物揚岸壁
a． 残 留 変 位 量
前面鋼管矢板は，基準地震動Ｓs により多少前面に変形し，水平 残 留 変 位 量 は 約 63cm， 鉛 直 残 留 変 位 量 は 約 2cm で あ る 。
残 留 変 位 図 を 第 20 図 ， 過 剰 間 隙 水 圧 比 分 布 図 を 第 21 図 に 示 す 。
地震前
地震後

水 平 残 留 変 位 量 ： －62. 5cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －1. 8cm

YX

第 20 図

残留変位図（物揚岸壁）

第 21 図過剰間隙水圧比分布図

５条

添付１８-25907

b． 照 査 結 果
前 面 鋼 管 矢 板 の 最 大 曲 げ モ ー メ ン ト 分 布 図 を 第 22 図 ， タ イ ロ
ッ ド の 軸 方 向 伸 び 量 時 刻 歴 図 を 第 23 図 ， 控 え 工 鋼 管 杭 （ 斜 杭 ）の 最 大 曲 げ モ ー メ ン ト 図 を 第 24 図 ， 控 え 工 鋼 管 杭 （ 斜 杭 ） の 最
大 曲 げ モ ー メ ン ト 位 置 に お け る 軸 力 を 考 慮 し た 合 成 照 査 図 （ M-N図 ） を 第 25 図 ， 控 え 工 鋼 管 杭 （ 斜 杭 ） の 最 大 軸 力 分 布 図 を 第 26
図，支持力の照査結果を第 6 表に示す。
前面鋼管矢板は，曲げに対して海底面付近で降伏モーメントを超過する。また，前面鋼管矢板を支えるタイロッドは，降伏時の伸びを超過する。さらに，控え工鋼管杭（斜杭）は，作用軸力が地盤の極限支持力以下であるが，最大曲げモーメント位置における軸力を考慮した合成照査において，降伏モーメントを超過する。

① 前面鋼管矢板
前面鋼管矢板

残留値
最大値
残留値
時間最大値
降 伏 ﾓ ｰ ﾒ -Mp(N=0)
ﾝﾄ
Mp(N=0)
全
塑
性
ﾓ
ｰﾒﾝﾄ
Mｙ(N=0)-Mｙ(N=0)

10

0
中詰石

-10

T.P.(m)

最 大 ﾓｰﾒﾝﾄ
降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ
4 , 3 0 2 ( k N / m / m )＞ 3 , 1 3 0 ( k N / m / m )

Ac
As
Ac
As

-20

Ac

-30

-40
As
Ag1

-50
-5000

-3000

-1000

1000

3000

5000

曲げモーメント（ｋN･m/m)

第 22 図前面鋼管矢板の最大曲げモーメント分布図
５条

添付１８-26908

軸方向伸び（m)② タイロッド
0.200
0.150
0.100
0.050
0.000

軸方向伸び
降伏時の伸び

0

20

40

60

80

100

120

140

time (s)最大伸び
降伏時伸び
0.159(m) ＞ 0.090(m)

第 23 図タイロッドの軸方向伸び時刻歴図③ 控え工鋼管杭（斜杭）

斜杭（押込）
10

残留値
最大値
残留値 降 伏 ﾓ ｰ ﾒ ﾝ時間最大値
ﾄ
Mp(N=0)全 塑 性 ﾓ ｰ-Mp(N=0)
ﾒﾝﾄ
Mｙ(N=0)斜杭（引抜）
10-Mｙ(N=0)

残留値
最大値
残留値 降 伏 ﾓ ｰ ﾒ ﾝ時間最大値
ﾄ
Mp(N=0) 全 塑 性 ﾓ ｰ-Mp(N=0)
ﾒﾝﾄ
Mｙ(N=0)0-Mｙ(N=0)

0

-10

du

du

Ag2
As

Ag2
As

-10

Ac

-20

T.P.(m)T.P.(m)

Ac
As

-30

As
Ac

-20

As

-30

Ac

-40

Ac

-40

-50
-1000

-500

0

As

As

Ag1

Ag1

500

1000

-50
-1000

曲げモーメント（ｋN･m/m)

最 大 ﾓｰﾒﾝﾄ
571(kN/m/m)

第 24 図降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ＞ 499(kN/m/m)

-500

0

500

1000

曲げモーメント（ｋN･m/m)

最 大 ﾓｰﾒﾝﾄ
391(kN/m/m)

降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ＜ 499(kN/m/m)

控え工鋼管杭（斜杭）の最大曲げモーメント図５条

添付１８-27909

(押 込 杭 )(引 抜 杭 )発 生 ﾓｰﾒﾝﾄ

10000
7500

7500

5000

5000

2500

2500

0
-2500

0
-2500

-5000

-5000

-7500

-7500

-10000
-2000

-1000

0
Ｍ(kNm/本)1000

全塑性モーメント
降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ
降伏モーメント
全 塑 性 ﾓｰﾒﾝﾄ
8088

10000

N(kN/本)N(kN/本)発 生 ﾓｰﾒﾝﾄ

全塑性モーメント
降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ
降伏モーメント
全 塑 性 ﾓｰﾒﾝﾄ8044-10000-2000

2000

降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄに 達 す る第 25 図-1000

0
Ｍ(kNm/本)

1000

2000

降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄに 達 す る

控 え 工 鋼 管 杭 （ 斜 杭 ） の M-N 図 （ 最 大 モ ー メ ン ト 位 置 ）

残留値
最大値
降伏軸力

支持力照査用軸力：
2,612(kN/m)×2.16(m)※ 1=5,642kN/本

残留値
最大値
降伏軸力

支持力照査用軸力：
2,608(kN/m)×2.16(m)※ 1=5,633kN/本※1

第 26 図

控え工鋼管杭間隔

控え工鋼管杭（斜杭）の最大軸力分布図５条

添付１８-28

910

第６表

※2

控え工鋼管杭（斜杭）の支持力照査結果
作用軸力（ kN／ 本 ）極限支持力※2（ kN／ 本 ）

判定

押込杭

5,642

10,267

O.K

引抜杭

5,633

10,040O.K

極限支持力の算出：道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編にて算定

c． 物 揚 岸 壁 の 評 価 結 果
基準地震動Ｓs により，物揚岸壁の前面鋼管矢板は，曲げに対して全塑性モーメントに至り，降伏点を超過する。また，タイロッドならびに，控え工鋼管杭（斜杭）についても，降伏点を超過する。
したがって，物揚岸壁は，基準地震動Ｓs に対して全ての構造部材が降伏点を超過し，健全性が確保されないことから耐震対策を実施すると共に，漂流物化しない設計方針とする。

d． 物 揚 岸 壁 対 策 の 方 針
物揚岸壁においては，前面鋼管矢板，タイロッド，ならびに控
え工鋼管杭の発生断面力を低減させるために，地盤改良，控え工の増設等による対策を検討し，基準地震動Ｓs 後においても，物揚岸壁が健全な状態を維持するように設計する。
また，津波襲来時の越流による前面鋼管矢板背後地盤の洗掘防止に対しては，表層改良等により，津波襲来時の土砂流出等を防止 す る 方 針 と す る 。 第 27 図 に 物 揚 岸 壁 の 対 策 工 イ メ ー ジ を 示 す 。

５条

添付１８-29911

表層改良等
表層改良

du

地盤改良
地盤改良

Ag2
Ac

As

du

CDM
As

Ag2
As
Ac

Ac

As

As
Ac

As

As
控え杭の
控え 杭の
増設
増設

Ac
Ac
Ac
As
As

As

As
Ag1
As

Ag1
Ag1

As

Km

Ag1
Km

第 27 図Km

物揚岸壁の対策工イメージ図（７）基準地震動Ｓs による防波堤への影響評価のまとめ
基準地震動Ｓs が防波堤に及ぼす影響としては，主に傾斜堤の沈下であるが，地震後の残留変位量の評価結果から，大規模な損傷には至らないと考えられる。したがって，基準地震動Ｓｓ後に航路への影響はないものと考えられる。また，物揚岸壁においては，対策工を実施する方針とすることにより，物揚岸壁の健全性を維持することから，基準地震動Ｓｓによる大型船舶の緊急離岸に関しては，影響はないものと判断される。

５条

添付１８-30912

４．津波時評価（１）評価方法
津波に対する防波堤の安定性を評価するにあたっては，防波堤を構成する各部材の重量や形状に対して，津波の水位や流速，波圧データに基づき評価を行う。
１）傾斜堤（被覆材・ブロック類）
傾 斜 堤 の 被 覆 材 や ブ ロ ッ ク 類 の 安 定 性 検 討 と し て は ，「 港 湾 の 施
設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解 説 （ 日 本 港 湾 協 会 ， 平 成 19 年 7 月 ）」 に 準
じて，イスバッシュ式※１を用いて評価する。この式は米国の海岸工学研究センターが潮流による洗掘を防止するための捨石質量として示したものであり，水の流れに対する被覆材の安定質量を求めるものである。
※1 「港湾の施設の技術上の基準・同解説（日本港湾協会，平成19 年 7 月 ）」 の イ ス バ ッ シ ュ 式
6=

48 3 ()6 (1)3 (cossin )3: 捨 石 等 の 安 定 質 量 (t)： 捨 石 等 の 密 度 ( ／ 3)
：捨石等の上面における水の流れの速度( ／ )：重力加速度( ／ 2 )： イ ス バ ッ シ ュ (Isbash)の 定 数（ 埋 込 ま れ た 石 は 1.20， 露 出 し た 石 は 0.86）：捨石等の水に対する比重： 水 路 床 の 軸 方 向 の 斜 面 の 勾 配 （ °）なお，上式に用いるイスバッシュ係数は，各検討状態において設定するものとし，基準津波襲来時においては，マウンド被覆材が露出 し た 状 態 と し て 0.86 と す る 。 ま た ， 基 準 津 波 襲 来 後 の 状 態 に お いては，海底表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋もれる
こ と か ら ， イ ス バ ッ シ ュ 係 数 は 1.20 と 設 定 す る 。
５条

添付１８-31913

２）ケーソン堤
ケ ー ソ ン 堤 に つ い て は ，「 港 湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解 説（ 日 本 港 湾 協 会 ， 平 成 19 年 7 月 ）」 の 滑 動 ， 転 倒 ※ 2 に 基 づ く 安 定性の評価並びにイスバッシュ式による漂流物化の評価を行う。な
お ， 津 波 波 力 は ，「 防 波 堤 の 耐 津 波 設 計 ガ イ ド ラ イ ン （ 国 土 交 通
省 ， 平 成 27 年 12 月 ）」 の 式 ※ 3 を 用 い る 。
※２ 「港湾の施設の技術上の基準・同解説（日本港湾協会，平成 19 年 7 月 ）」 の 滑 動 ， 転 倒 照 査 式○堤体の滑動照査式
f d Wd

PBd

PU d

a

PH d

f： 壁 体 底 面 と 基 礎 と の 摩 擦 係 数
W： 堤 体 の 重 量 （ kN ／ m）
P B ： 浮 力 （ kN ／ m）
P U ： 津 波 の 揚 圧 力 （ k N ／ m）
P H ： 津 波 の 水 平 波 力 （ kN ／ m）
γa： 構 造 解 析 係 数○堤体の転倒照査式

a1Wd

a2 PBda3 PUdaP

a 4 Hd

W： 堤 体 の 重 量 （ kN ／ m）
P B ： 浮 力 （ kN ／ m）
P U ： 津 波 の 揚 圧 力 （ k N ／ m）
P H ： 津 波 の 水 平 波 力 （ kN ／ m）
a 1 ～ a 4 ： 各 作 用 の ア ー ム 長 （ m）
γa： 構 造 解 析 係 数５条

添付１８-32914

※ ３ 「 防 波 堤 の 耐 津 波 設 計 ガ イ ド ラ イ ン （ 国 土 交 通 省 ， 平 成 27 年
12 月 ）」 の 津 波 波 力 算 定 式

3.0a Ip1

3.0 0 ga I

pu

p1

ここに，
η*

： 静 水 面 上 の 波 圧 作 用 高 さ （ m）

aI

： 入 射 津 波 の 静 水 面 上 の 高 さ （ 振 幅 ）（ m ）ρ0g： 海 水 の 単 位 体 積 重 量 ( kN ／ m 3 )p1： 静 水 面 に お け る 波 圧 強 度 （ kN ／ m 2 ）pu： 直 立 壁 前 面 下 端 に お け る 揚 圧 力 （ kN ／ m 2 ）５条

添付１８-33915

（２）傾斜堤の津波時安定性
１）基準津波襲来時（1 波目）での限界流速
イスバッシュ式を適用する防波堤マウンドの被覆材等の種類とその重量及び算定した限界流速について第 7 表に示す。なお，基準津波襲来時においては，マウンド被覆材が露出した状態としてイ ス バ ッ シ ュ 係 数 は ， 0.86 と す る 。
第 7表

被 覆 材 等 の 安 定 性 に 係 る 限 界 流 速 （ 1）

部位

規格

限界流速
(ｲｽﾊﾞｯｼｭ式 よ り 算 定 )

ケーソン
上部工

5,000t／ 基 （ 防 波 堤 堤 頭 部 ）600t／ 基 （ 傾 斜 堤 部 ）32t 根 固 め 方 塊 ブ ロ ッ ク
30t 被 覆 ブ ロ ッ ク
8t ガ ン マ エ ル
5t ガ ン マ エ ル
2t ガ ン マ エ ル
16t テ ト ラ ポ ッ ト
25t テ ト ラ ポ ッ ト
基 礎 割 石 100kg／ 個 以 下
基 礎 栗 石 1000kg／ 個
被 覆 石 500～ 1000kg／ 個
グ ラ ベ ル マ ッ ト 等 100～ 500kg／ 個

16.3m／ s
12.0m／ s
7.2m／ s
5.5m／ s
2.5m／ s2.3m／ s2.0m／ s
2.8m／ s3.7m／ s
1.1m／ s
1.9m／ s
1.7m／ s
1.3m／ s

被覆ブロック

消波ブロック

石類

２）基準津波襲来後（2 波目以降）の限界流速
イスバッシュ式を適用する防波堤マウンドの被覆材等の種類とその重量及び算定した限界流速について第 8 表に示す。なお，基準
津波襲来後の状態においては，海底表層の液状化による緩い状態の 地 盤 面 に 落 下 し 埋 も れ る こ と か ら ， イ ス バ ッ シ ュ 係 数 は ， 1.20
とする。

５条

添付１８-34

916

第 8表

被 覆 材 等 の 安 定 性 に 係 る 限 界 流 速 （ 2）

部位

規格

ケーソン
上部工

5,000t／ 基 （ 防 波 堤 堤 頭 部 ）600t／ 基 （ 傾 斜 堤 部 ）32t 根 固 め 方 塊 ブ ロ ッ ク
30t 被 覆 ブ ロ ッ ク
8t ガ ン マ エ ル
5t ガ ン マ エ ル
2t ガ ン マ エ ル
16t テ ト ラ ポ ッ ト
25t テ ト ラ ポ ッ ト
基 礎 割 石 100kg／ 個 以 下
基 礎 栗 石 1000kg／ 個
被 覆 石 500～ 1000kg／ 個
グ ラ ベ ル マ ッ ト 等 100～ 500kg／ 個

被覆ブロック

消波ブロック石類

限界流速(ｲｽﾊﾞｯｼｭ式 よ り 算 定 )22.7m／ s
16.8m／ s
10.1m／ s
10.0m／ s
8.0m／ s7.4m／ s6.4m／ s
8.9m／ s9.6m／ s3.6m／ s6.2m／ s
5.5m／ s4.1m／ s３）敷地前面海域の流速基準津波に対して，防波堤がある場合とない場合及び耐震評
価 結 果 か ら 保 守 的 に 防 波 堤 を 1ｍ 沈 下 さ せ た 場 合 の 3 つ の ケ ー ス
で津波シミュレーションを実施し流速を確認した。その結果，
防 波 堤 範 囲 に お け る 最 大 流 速 は ， 防 波 堤 が あ る 場 合 の 約 7.0m／
s で あ る こ と か ら ， 基 準 津 波 襲 来 時 （ 1 波 目 ） に お い て は ， 30t
被覆ブロック以下の重量の被覆材については，安定性が確保されずに漂流物化する。一方，基準津波襲来後（2 波目以降）においては，海底表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋 も れ る こ と か ら ， 限 界 流 速 が 増 加 す る た め ， 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク
以下の重量のマウンドの被覆材については，安定性が確保されずに漂流物化するものと考える。
敷 地 前 面 海 域 に お け る 最 大 流 速 分 布 図 を 第 28 図 ～ 第 3 0 図 ，
漂流物化の可能性があるマウンドの被覆材について第 9 表及び第 31 図 示 す 。

５条

添付１８-35

917

3.9

3.9

3.8

3.5

3.6

4.5

4.5

3.9

3.8

4.1

4.2

4.3

3.8

5.2

6.3

3.6

3.7

3.8

4.6

4.8

4.6

5.7

5.8

2.6

3.7

3.9

3.9

5.2

5.4

5.2

5.9

7.1

1.7

4.4

4.1

4.0

5.0

5.2

4.7

2.2

3.5

3.8

4.7

4.3

4.0

4.6

3.4

3.4

3.8

3.1

2.1

3.7

5.2

4.4

敷 地 前 面 海 域 最 大 流 速 (m/s)
取 水 口 施 設 付 近 最 大 流 速 (m/s)

第 28 図

第 29 図前面海域における最大流速分布図（防波堤あり）
3.8

3.7

3.6

3.5

3.4

3.8

3.3

3.2

3.3

3.9

3.9

3.9

4.0

3.6

3.6

3.4

3.5

3.5

4.3

4.3

4.1

4.2

3.7

4.1

3.9

3.7

3.7

5.0

5.1

4.9

5.9

4.2

3.9

4.1

3.9

3.8

5.0

5.4

4.6

6.4

4.0

4.0

4.3

3.9

3.8

5.8

5.5

5.8

6.1

3.0

2.2

6.6

3.9

3.1

敷 地 前 面 海 域 最 大 流 速 (m/s)
取 水 口 施 設 付 近 最 大 流 速 (m/s)

前面海域における最大流速分布図（防波堤なし）

3.9 3.9

3.8

3.5

3.6 4.6

4.1

3.8

3.7

4.1 4.1

4.2

3.7

5.0 6.3

3.5

3.7

3.7

4.6 4.7

4.6

5.8

5.9 2.8

3.9

3.8

3.8

5.1 5.3

5.3

6.6

6.9 2.6

4.1

4.0

3.9

4.9 5.1

4.7

3.2

3.7 4.0

4.6

4.0

3.9

4.5 3.3

3.5

4.1

2.5 2.2

3.2

5.1

4.3

敷 地 前 面 海 域 最 大 流 速 (m/s)
取 水 口 施 設 付 近 最 大 流 速 (m/s)

第 30 図前 面 海 域 に お け る 最 大 流 速 分 布 図 （ 防 波 堤 1m 沈 下 ）５条

添付１８-36

918

第 9表

漂流物化の可能性があるマウンドの被覆材

部位

規格

被覆ブロック石類

2t ガ ン マ エ ル （ 北 ， 南 側 防 波 堤 等 の 一 部 範 囲 ）基 礎 割 石 100kg／ 個 以 下
基 礎 栗 石 1000kg／ 個
被 覆 石 500～ 1000kg／ 個
グ ラ ベ ル マ ッ ト 等 100～ 500kg／ 個

＜港外側＞

＜港外側＞

漂流物化の可能性が
ある被覆材

8ｔ

8ｔ

第 31 図25ｔ

漂流物化の可能性がある範囲図（二次元有効応力解析断面）５条

添付１８-37919

（３）ケーソン堤の津波時安定性
ケーソン堤における基準津波時の津波波力を「防波堤の耐津波
設 計 ガ イ ド ラ イ ン （ 国 土 交 通 省 ， 平 成 27 年 12 月 ）」 の 式 ※ 3 を 用
い て 算 定 し ，「 港 湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解 説 （ 日 本 港 湾 協
会 ， 平 成 19 年 7 月 ）」 ※ 2 に 準 じ て ， ケ ー ソ ン 堤 の 滑 動 ， 転 倒 照 査を行った。
ケ ー ソ ン 堤 位 置 の 最 大 津 波 高 さ は ， 南 防 波 堤 で T.P.+13m 程 度
であり，滑動，転倒照査の結果，安定性は確保されない結果となっ た 。 ケ ー ソ ン 堤 照 査 図 を 第 32 図 に 示 す 。

第 32 図ケーソン堤照査図

また，イスバッシュ式による安定性の評価は，第７表，第８表に示す通り，限界流速が最大流速を上回ることから，ケーソンは漂流物化しないものと判断される。

５条

添付１８-38920

（４）防波堤漂流物の重要施設への到達の可能性評価
１）傾斜堤
傾斜堤においては，基準津波襲来後（2 波目以降）に，海底
表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋もれることから ， 限 界 流 速 が 増 加 す る た め ， 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク 以 下 の 重 量 の マ
ウンドの被覆材については，安定性が確保されずに漂流物化す
る も の と 考 え る 。 し か し ， 取 水 施 設 付 近 で の 最 大 流 速 は 概 ね 4m
／s 程度であり限界流速を下回ることから，マウンドの被覆材
が漂流物化したとしても，これらの施設へ到達する可能性は低いと考えられるが，保守的に漂流物化する可能性があるものとして取り扱う。
２）ケーソン堤
海域の沖合に 4 函設置されているケーソン堤は，取水施設から直 線 距 離 に し て 350m～ 550m 程 度 の 離 隔 距 離 が あ る 。 ケ ー ソ ン 堤 に関する既往の津波被災事例※4 を調査した結果，津波による強い流れによって防波堤のマウンドが大きく洗掘・流出し，かつ津波によ る 強 い 水 平 力 が 原 因 で ケ ー ソ ン 堤 が 転 倒 し ,場 合 に よ っ て は 回転しながらの移動が推定されるとされている。また，津波によるケ ー ソ ン 堤 の 移 動 距 離 は ， 最 大 150m 程 度 の 事 例 （ 東 北 地 方 太 平 洋
沖 地 震 ， 田 老 漁 港 ， 1,000t 級 ケ ー ソ ン ） が 報 告 さ れ て い る 。
東 海 第 二 発 電 所 の ケ ー ソ ン 堤 は ， 5,000t 級 の 重 量 構 造 物 で あ り ，取水施設まで十分な離隔距離があること及びイスバッシュ式による評価では限界流速が最大津波流速を上回っているため，漂流物と し て 取 水 施 設 ま で の 到 達 を 考 慮 し な い 。 第 33 図 に 取 水 設 備 か らの離隔距離図を示す。
５条

添付１８-39921

第 33 図取水設備からの離隔距離図※４ 水産総合研究センター 震災復興に向けた活動報告集１、
平 成 24 年 3 月 、 東 日 本 大 震 災 に よ る 漁 港 施 設 の 地 震 ・ 津
波 被 害 に 関 す る 調 査 報 告 （ 第 １ 報 ）、 独 立 行 政 法 人 水 産
総合研究センター

３）物揚岸壁物揚岸壁は，耐震性を確保する対策工及び岸壁背後地の洗掘防止対策工を実施することから，物揚岸壁構造部材ならびに背後地の土砂の漂流物化はないものと考える。

５条

添付１８-40922

（５）取水施設における取水機能の成立性
１）取水口
取 水 口 周 り の 概 念 図 を 第 34 図 に 示 す 。
取水口の口 は 8 口 あ り ， 幅 42.8m， 高 さ 10.35m（ 1 口 当 た りの 内 部 寸 法 は 幅 4.1m， 高 さ 8.35m） で あ る 。 ま た ， 呑 口 下 端 高 さは T.P.－ 6.04m， 呑 口 前 面 の 海 底 面 高 さ は T.P.－ 6.89m で あ り ，
取 水 口 前 面 （ カ ー テ ン ウ ォ ー ル 外 側 ） に は ， 天 端 高 さ T.P.－ 4.9mの貯留堰を設置する。
仮にマウンドの被覆材が漂流物化し，取水口周りに到達したとしても貯留堰やカーテンウォールの鋼管杭等の存在，
海 底 面 高 さ （ T.P.－ 6.89m） と口前面の口 下 端 高 さ （ T.P.－ 6.04m） に 約

85cm の 段 差 が あ る こ と か ら ， 漂 流 物 が 取 水 口 前 面 又 は 固 定 バ ー ス
クリーンへ到達し難いことは明らかであるが，保守的にマウンドの被覆材が漂流物化し，取水口前面に堆積した場合の取水機能を検討する。
マウンドの被覆材が貯留堰から固定式バースクリーンまで堆積し た と 仮 定 し ， マ ウ ン ド の 被 覆 材 （ 100kg／ 個 の 捨 石 程 度 ） の 透
水 係 数 を 10 2 cm／ s ※ 5 と し て 算 出 さ れ る 通 水 量 は 約 14m 3 ／ s ※ 6 と なる。ここで，マウンドの被覆材の石材は砂利より間隙が大きく，透水性は高いと考えられるが，保守側に砂利相当の透水係数を用いた。
ま た ， 非 常 用 ポ ン プ 7 台 の 必 要 取 水 量 は ， 1.2m 3 ／ s ※7 で あ り ，
被覆材の堆積を仮定した場合の通水量が上回ることから，取水機能が失われることはない。

５条

添付１８-41923

呑口前面海底面高さ
T. P - 6 . 8 9 m
カーテン
ウォール

スクリーン
呑口下端高さT. P - 6 . 0 4 m
取水口
護岸

※5

貯留堰
（天端高さ

T. P - 4 . 9 m ）第 34 図取水口周りの概念図

マウンドの被覆材の透水係数：「水理公式集（土木学会）

※6

P375

表 1.1」 よ り

捨石の堆積箇所における通水量：「水理公式集（土木学会）

P383

表 1.5」 よ り※左式は水路両面からの流入量のため，算出・集水暗きょの取水量公式

は 1/2 倍 と す る 。
・ 捨 石 の 透 水 係 数 k ＝ 1×102cm/s
・ 静 水 面 ＝ L.W.L.＝ T.P.－ 0.81m※常時を想定，水位が低い方が保守側
・ 水 路 床 高 ＝ T.P.－ 6.89m
・ H＝ (T.P.－ 0.81m)－ (T.P.－ 6.89m)＝ 6.08m
・ h＝ (T.P.－ 5.66m)－ (T.P.－ 6.89m)＝ 1.23m
・ ＝ 32.8m
水 路 幅 （ ス ク リ ー ン 室 幅 4.1m×8 箇 所 ）・ L＝ 42.33m
流路長（貯留堰～スクリーンの距離）

Q

k

H2

h2
L

1
2

1 102 10 2５条

6.082 1.232
42.33

添付１８-4232.8 1＝ 13 .7 m 3 / s
2

924

※7

非常用ポンプ必要取水量：
定格流量（m3／h）

ポンプ名称

取水量合計

運転台数（台）3（m ／h）

3（m ／min）

残留熱除去系海水ポンプ

886

4

3,544

59.07

非常用ディーゼル発電機用海水ポンプ

273

2

546

9.10

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水ポンプ

233

1

233

3.88

4,323

72.05

合計

必 要 取 水 量 ： 72.05m 3 ／ min＝ 1.2m 3 ／ s２）貯留堰
貯 留 堰 は ， 取 水 口 の 前 面 に 設 置 さ れ て お り ， 50t の 漂 流 物 の 衝
突荷重を考慮した設計としている。仮に最大重量の漂流物である
2t 被 覆 ブ ロ ッ ク が 衝 突 し た と し て も ， 損 壊 は し な い 。 ま た ， マ ウ
ンドの被覆材が漂流物化し，貯留堰を越えて貯留堰内に流入する
可能性は低いと考えられるものの，保守的に貯留堰内に到達したものと仮定し，引き波時の貯留機能を検討する。
被 覆 材 が 貯 留 堰 か ら ス ク リ ー ン ま で の 約 40m 範 囲 を 埋 め つ く し
た と し て も ， ス ク リ ー ン 内 部 の 貯 留 量 が 約 517m 3 （ 第 36 図 ） で あり ， 引 き 波 時 間 約 3 分 間 の 非 常 用 ポ ン プ 必 要 取 水 量 約 220m 3 （ ≒72.05m 3 ／ min×3min） を 確 保 す る こ と が 出 来 る 。
貯 留 堰 の 有 効 容 量 平 面 図 を 第 35 図 に ， 有 効 容 量 縦 断 面 図 を 第36 図 に ， 貯 留 堰 前 面 の 引 き 波 の 継 続 時 間 を 第 37 図 に 示 す 。

５条

添付１８-43925

捨石の堆積を仮定する範囲

有効容量算定範囲
1,008.6m2

第 35 図有効容量平面図（ 面 積 ×高 さ ） － （ ス ロ ッ シ ン グ に よ る 溢 水 量 ）＝ （ 1,008.6m2×0.76m） － 249m3 ※ 8＝ 517m3

第 36 図※8

有効容量算定範囲
高 さ：0.76m（T.P.－4 .9m）－（T.P.－5.66 m）

有効容量縦断面図

スロッシングによる溢水量：「貯留堰の設置位置及び天端高さの決定の考え方」から引用
５条

添付１８-44926

貯 留 堰 天 端 高 T.P.－ 4.9m

最低水位到達時間拡大

約 3 分

貯 留 堰 天 端 高 さ T.P.－ 4.9m
評 価 水 位 T.P.－ 5.64m（ T.P.－ 6.0m※ ）※入力津波高さ（潮位のばらつき及び
数値計算上のばらつきを考慮）

第 37 図５条

引き波の継続時間

添付１８-45927３）ＳＡ用海水ピット取水塔
Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 平 面 図 を 第 38 図 ， 断 面 図 を 第 39 図に示す。ＳＡ用海水ピット取水塔は，海底面からＲＣ構造の立坑が１m 程度突出した構造であり，立坑内には鋼製の通水管を設置している。
当 該 取 水 塔 は ， 50t の 漂 流 物 の 衝 突 荷 重 を 考 慮 し た 設 計 と し て
い る 。 仮 に 最 大 重 量 の 漂 流 物 で あ る 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク が 衝 突 し たとしても，損壊しない。
取水塔上面には，漂流物の流入防止として取水塔の側壁上部に沿 っ て 円 周 上 に 約 60cm 間 隔 で 設 置 す る 幅 約 30cm， 高 さ 約 30cm の
支 柱 の 上 部 に 約 30cm 角 の 格 子 状 の 鋼 材 に よ り 開 口 を 設 け た 蓋 を設置するため，漂流物化した防波堤のマウンド被覆材のうち，100kg／ 個 （ 形 状 ： 立 方 体 1 辺

約 32cm～ 35cm） の も の に 対 し ても，進入を防止出来る。
また，立坑内に設置する通水管の取水部は，ピット底部から約12m 上 方 に ， 複 数 個 設 置 し ， そ の 開 口 は 下 向 き と す る こ と で ピ ット上部の格子蓋を通過した漂流物の直接的な侵入及び堆積物の進入を抑止している。
更に，漂流物化するマウンド被覆材が，ＳＡ用海水ピット取水塔周辺を覆いつくしたとして，ＳＡ用海水ピットの取水機能を検討する。
漂流物化したマウンドの被覆材が，ＳＡ用海水ピット取水塔を
中 心 に 円 形 に 堆 積 し た と 仮 定 し ， マ ウ ン ド の 被 覆 材 （ 100kg／ 個の 捨 石 程 度 ） の 透 水 係 数 を 10 2 cm／ s ※ 5 と し て 算 出 さ れ る 通 水 量 は
約 1.5m 3 ／ s ※ 9 と な る 。 こ こ で ， マ ウ ン ド の 被 覆 材 の 石 材 は 砂 利 よ
５条

添付１８-46928

り間隙が大きく，透水性は高いと考えられるが，保守側に砂利相
当の透水係数を用いた。また，ＳＡ用海水ピット取水塔の必要取水 量 は 0.75m 3 ／ s ※10 で あ り ， マ ウ ン ド の 被 覆 材 の 堆 積 を 仮 定 し た
場合の通水量が上回ることから，取水機能が失われることはな
い 。 Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 部 の 漂 流 物 堆 積 イ メ ー ジ 図 を 第 40
図に示す。

※9

捨石の堆積箇所における通水量：「水理公式集（土木学会）

P378

表 1.3」 よ り・通常井戸の取水量公式

・ 漂 流 物 の 透 水 係 数 k＝ 1×102cm/s ※ 捨 石 の 透 水 係 数
・ 原 地 下 水 位 ＝ T.P.－ 0.81m※ 水 位 が L.W.L， 漂 流 物 が L.W.L の 高 さ ま で 堆 積 し た 状 態 を 想 定・ 水 路 床 高 ＝ T.P.－ 2.20m ※ SA 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 天 端 高 さ・ H＝ （ T.P.－ 0.81m） － （ T.P.－ 2.20m） ＝ 1.39m
・ h0＝ （ T.P.－ 2.20m） － （ T.P.－ 2.20m） ＝ 0.00m
・ 堆 積 範 囲 の 半 径 R＝ 129m
※ マ ウ ン ド の 被 覆 材 が SA 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 を 中 心 に 円 形 に 堆 積 し た 状 態 を 想 定・ 取 水 口 の 半 径 r0＝ 2.85m（ 防 護 蓋 の 支 柱 の 内 側 の 半 径 ）

Q

※ 10

2

H 2 h02.3 log10 ( R / r0 )k

1 102 10 2 1.392 02＝ 1.593 m 3 /s
2.3 log10 (129 / 2.85)

ＳＡ用海水ピット取水塔の必要取水量：
2,680m 3 ／ h＝ 0.75m 3 ／ s

５条

添付１８-47929

第 38 図ＳＡ用海水ピット取水塔の平面図

開口蓋▽T.P.-2.20▽T.P.-3.20

開口

鋼製蓋

▽T.P.-4.20
捨石マウンド捨石マウンド

埋戻材（捨石）取水管取水部
ＳＡ用海水ピット取水塔

支柱
受け梁

鋼管矢板（工事用）
SKY400

受け梁
支柱

取水経路
開口

第 39 図ＳＡ用海水ピット取水塔の断面図（案）５条

添付１８-48930

漂流物堆積範囲

開口蓋
L.W.L T.P.-0.81▽T.P.-2.20
開口▽T.P.-4.20
捨石マウンド捨石マウンド

埋戻材（捨石）取水管取水部

約 12m

ＳＡ用海水ピット取水塔

鋼管矢板（工事用）
SKY400

第 40 図ＳＡ用海水ピット取水塔部漂流物堆積イメージ図

５条

添付１８-49931

（６）津波による防波堤損壊の影響評価のまとめ
基準津波が防波堤に及ぼす影響としては，防波堤のマウンドの被覆材の漂流物化が考えられるが，取水施設周辺の流速が小さいことから取水施設へ到達する可能性は低いものと考えられる。
防波堤損壊により漂流物化したマウンドの被覆材が取水施設に到達したとしても，各取水施設は漂流物の衝突に対して十分な耐力を確保している。また，仮にマウンドの被覆材が取水施設の周辺に堆積したとしても，マウンドの被覆材の透水性能が高いことから，取
水施設は取水機能を満足する。したがって，防波堤損壊により取水施設が取水機能を失うことはないものと判断する。
漂流物による各取水施設への影響評価結果を以下に示す。
・ 取 水 口 に お い て ， 堆 積 し た マ ウ ン ド 被 覆 材 の 通 水 量 約 14m 3 ／ s
が ， 非 常 用 ポ ン プ 7 台 の 必 要 取 水 量 1.2m 3 ／ s を 上 回 る た め ， 取
水口の取水機能を満足する。
・貯留堰において，貯留堰からスクリーンまでの範囲をマウンド
被覆材が埋めつくしたとしても，スクリーン内部の貯留量約517m 3 に よ り ， 引 き 波 時 間 約 3 分 間 の 非 常 用 ポ ン プ 必 要 取 水 量
約 220m 3 を 確 保 し て お り ， 引 き 波 時 の 取 水 機 能 を 満 足 す る 。
・ＳＡ用海水ピット取水塔において，堆積したマウンド被覆材の通 水 量 約 1.5m 3 ／ s が ， Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 必 要 取 水 量0.75m 3 ／ s を 上 回 る た め ， Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 取 水 機 能を満足する。なお，ＳＡ用海水ピット取水塔内に堆積する砂については，定期的な点検を実施し，必要に応じて排砂すること
とする。

５条

添付１８-50932

添付資料１９

燃料等輸送船の係留索の耐力について

1． 概 要燃 料 等 輸 送 船（ 以 下「 輸 送 船 」と い う 。）は ，津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間 に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考慮 し ，津 波 の 流 向 及 び 物 揚 岸 壁（ 以 下「 岸 壁 」と い う 。）と取 水 口 の位置関係を踏まえ，係留索の耐力について評価を実施する。
係 留 索 に つ い て は ，船 舶 の 大 き さ か ら 一 定 の 算 式 に よ っ て 計 算 さ れる 数 値（ 艤 装 数 ）に 応 じ た 仕 様（ 強 度 ，本 数 ）を 有 す る も の を 備 え る
こ と が ， 日 本 海 事 協 会 （ NK） の 鋼 船 規 則 に お い て 定 め ら れ て い る 。
今回，輸送船が備えている係留索の係留力，及び流圧力について，
石 油 会 社 国 際 海 事 評 議 会 OCIMF（ Oil Companies International Marine
Forum） の 手 法 を 用 い て 算 出 し ， 耐 力 評 価 を 行 う 。
な お ，岸 壁 に つ い て は ，基 準 地 震 動 Ｓ ｓ に 対 し て ，必 要 な 対 策 工 を 実施し，当初の位置及び高さを確保すること（添付資料１８参照），また ，津 波 に 対 し て ，緊 急 退 避 可 能 時 間（ 本 文

第 2.5-26図 参 照 ）を 考 慮すると，基準津波及び早く到達する敷地周辺の海域活断層を波源とした 津 波 の 到 達（ 第 2表 ）ま で に 輸 送 船 は 退 避 可 能 で あ る こ と か ら ，本 係留索の耐力評価に影響を及ぼさない。

５条 添付１９-1

933

2． 評 価(1)

輸送船，係留索，係留柱
輸送船，係留索，係留柱の仕様を第 1 表に，配置を第 1 図に示

す。
第 1表
項

輸送船

輸送船，係留索，係留柱の仕様

目

仕

様

総トン数

約 5, 000t

載貨重量トン

約 3, 000t

喫水

約 5m

全長

100. 0m（ 垂 線 間 長 ： 9 4.4m ）型幅

16.5 m形状（ 第 1図 参 照 ）直径60mm （ ノ ミ ナ ル 値 ）素材種別

Poly ethy len e R ope G rade 1

破断荷重279k N（ ≒ 28 .5t onf）

係船機ブレーキ力

28.5 tonf ×0.7 ≒ 2 0.0 tonf

形状

（ 第 1図 参 照 ）

ビット数，位置（ 第 1図 参 照 ）係留状態（ 第 1図 参 照 ）強度35.0 tonf

係留索

係留柱

５条 添付１９-2934

５条 添付１８-3

35t

35t

35t

35t

第1図

35t

B6
35t

B5

35t

B5

mm

35t

B4

35t

B4

mm

輸送船，係留索，係留柱の配置

35t

B6

mm

35t

35t

B2

35t

B2

mm

FL2

FL1

35t

B3

B3

mm

35t

B1

mm

※接岸時には通常6本以上で係留する。本評価においては，保守的に鋼船規則上の最低本数（4本）を仮定

B8

B7

35t

35t

FL4

B7

FL3

mm

B8

B9

35t

35t

mm

B10

B9

B10

mm

mm

35t

B1

935

(2)

津波条件（流向，水位，流速）津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考 慮 し ， 早 く 襲 来 す る 可 能 性 が あ る 第 2図に 示 す 敷 地 周 辺 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 の 中 か ら ，評 価 対 象
津波を選定する。

東海第二発電所

第 2図

海域活断層の位置

第 2表 に ， 取 水 口 前 面 位 置 に お け る 各 海 域 活 断 層 の 津 波 高 さ と 到
達 時 間 の 関 係 を 示 す 。 第 2表 に 示 す と お り ， F8及 び F16を 波 源 と し た
津 波 は 他 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 に 比 べ て ，早 く 到 達 す る が ，F8 及 び F16 を 波 源 と し た 津 波 の 到 達 時 刻 は ほ ぼ 同 様 で あ る た め ， こ
こ で は 保 守 的 に 最 高 水 位 が 最 も 大 き い F16 を 波 源 と し た 津 波 を 選 定した。
５条 添付１８-4

936

第 2表

各海域活断層の津波高さと到達時間の関係（取水口前面）
海域活断層名最 高 水 位 （ T .P. m ）到達時刻（分）F1～ 塩 ノ 平

＋ 1. 732

F3～ F4＋ 1. 243

F8＋ 1. 924

F16＋ 2. 025

評 価 対 象 津 波 の 流 向 は ， 第 3図 に 例 示 す る と お り 岸 壁 に 対 す る 接
線 方 向 の 成 分 が 支 配 的 と な る 。こ れ に 対 し て ，輸 送 船 は 岸 壁 と 平 行
し て 接 岸 さ れ る こ と か ら ，評 価 は 輸 送 船 の 船 首 及 び 船 尾 方 向 そ れ ぞれの流圧力に対する係留索の耐力について実施する。

岸壁：津波伝搬経路イメージ

第 3図

評価対象津波の流向５条 添付１８-5937

評価対象津波の岸壁位置における水位及び接線方向成分の流速

4.0

4.0

T.P.＋ 1.9m（ 約 26 分 ）流速(m/s)2.0

水位(T.P. m)

2.0
0.0

0.0
-2.0

-2.0

－ 1.9m／ s（ 約 23 分 ）

-4.0

-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

流 速 （ m／ s）

水 位 （ T.P. m）

を 第 4図 に 示 す 。

240

地震発生からの時間（分）第 4図

評価対象津波の水位及び流速（岸壁）第 4 図 に 示 す と お り 評 価 対 象 津 波 は 地 震 発 生 後 約 17 分 で 第 一 波 の
最 高 点 に 到 達 後 ， 引 き 波 が 発 生 し ， 地 震 発 生 後 約 26分 の 第 二 波 で 最高 津 波 高 さ T.P. ＋ 1.9m に 達 す る 。 流 速 は 地 震 発 生 後 約 23 分 に 最 大
1.9m／ sに 達 す る 。
緊急退避可能時間（本文

第 2.5-25図 参 照 ） を 考 慮 す る と ， 輸 送

船 は 最 大 流 速 到 達 前 に 退 避 可 能 で あ る も の の ，今 回 は 係 留 に よ る 対
応 を 仮 定 し ， 最 大 流 速 1.9m ／ s で 生 じ る 流 圧 力 に 対 す る 係 留 力 を 評
価 す る 。ま た ，係 留 力 の 評 価 に あ た っ て は ，第 4図 に 示 す 押 し 波 高 さ
T.P.＋ 1.9m（ 朔 望 平 均 満 潮 位（ T.P.＋ 0.61m）及 び 2011年 東 北 地 方 太
平 洋 沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ） 考 慮 済 み ） に 上 昇 側 潮 位 のば ら つ き （ ＋ 0.18m） を 考 慮 し た 最 高 水 位 T.P.＋ 2.1mで 評 価 す る 。

５条 添付１８-6

938

(3)

係留力
係 留 力 の 計 算 方 法 を 第 3表 に ，計 算 結 果 を 第 4表 ，第 5図 及 び 第 6図

に示す。
第 3表

係留力の計算方法【各索の係留力計算式】

ＲＸ＝Ｔ×

cos 2 β cos 2θ
Ｌ

仰角θ

ＬＣ
cosβＣ cosθＣαβ

係留索長：ＬＲ Ｘ ： 前 後 係 留 力 [tonf]（ 前 方 は 添 字 ｆ ， 後 方 は 添 字 ａ ）Ｔ ： 係 留 索 １ 本 に 掛 け る こ と が で き る 最 大 張 力 [tonf]
β ： 係 留 索 水 平 角 （ 岸 壁 平 行 線 と な す 角 度 ） [deg]θ ： 係 留 索 の 仰 角 [deg]Ｌ ： 係 留 索 の 長 さ （ 船 外 ＋ 船 内 ） [m]β Ｃ：各 グ ル ー プ ※ で 最 も 負 荷 の 大 き い 係 留 索 の 係 留 索 水 平 角（ 岸 壁 平 行 線と な す 角 度 ） [deg]θ Ｃ ： 各 グ ル ー プ ※ で 最 も 負 荷 の 大 き い 係 留 索 の 仰 角 [deg]Ｌ Ｃ ： 各 グ ル ー プ ※ で 最 も 負 荷 の 大 き い 係 留 索 の 長 さ （ 船 外 ＋ 船 内 ） [m]※係留索の機能別グループ（前方係留力または後方係留力）（出典：係留設備に関する指針

OCIMF 刊 行 ）５条 添付１８-7939

５条 添付１８-8

Line1

Line2

Line3

Line4

FL2

FL3

FL4

係留索

FL1

リーダ

フェア

B10

B10

B1

B1

係留柱

50.4

49.1

31.8

仰角θ

7.7

7.9

12.8

11.3

(deg)

(m)
36.1

θ

β

－19.4

－14.3

17.9

23.4

(deg)

係留角

17.6

17.6

17.9

17.9

(tonf)T

索張力

係留力（第1図）の計算結果

船外

係留索長さ

第4表

－32.31

前後（－）計32.40

前後（＋）計

32.40

15.46

16.94

－32.31－16.17－16.14(tonf)

前後

係留力

Ｌin
Ｌin

17.36

17.64

17.06

17.93

(tonf)

β

Ｌout

35.00

35.00

(tonf)

合計

35

35(tonf)

係留柱強度

Ｌ＝Ｌin＋Ｌout

αBitt Load

Bitt Performance940

５条 添付１８-9

B9

35t

35t

35t

35t

B10

B9

B10

35t

B8

35t

B7

第5図

FL4

35t

35t

FL3

B7

B8

船体移動

176.120m

35t

B5

35t

B5

35t

B4

35t

B4

船尾方向への移動に対する船首方向係留力

35t

B6

35t

B6

35t

B3

35t

B3

35t

B2

FL1

FL2

35t

B2

35t

B1

32.40tonf

35t

B1

941

５条 添付１８-10

B9

35t

35t

35t

35t

B10

B9

B10

35t

B8

32.31tonf

35t

B7

第6図

FL4

35t

35t

FL3

B7

B8

35t

B5

35t

B5

35t

B4

船体移動

35t

B4

船首方向への移動に対する船尾方向係留力

35t

B6

176.120m

35t

B6

B2
35t

35t

FL1

FL2

35t

B2

B3

35t

B3

35t

B1

35t

B1

942

(4)

流圧力
流 圧 力 の 計 算 方 法 を 第 5表 に 示 す 。計 算 結 果 に つ い て ，前 項 で 求 め

た 係 留 力 と 比 較 し た 結 果 を 第 7図 に 示 す 。

第 5表

流圧力の計算方法【流圧力計算式】
５条 添付１８-11

１ＦＸＣ＝ ＣＸＣ ρＣ ＶＣ2 ＬＰＰ ｄ
２

Ｆ Ｘ ｃ ： 縦 方 向 流 圧 力 [kgf]ＣＸｃ：縦方向流圧力係数
Ｖ Ｃ ： 流 速 [m／ s]
Ｌ Ｐ Ｐ ： 垂 線 間 長 [m]： 喫 水 [m]ｄ
ρ Ｃ ： 水 密 度 [kg･sec ２ ／ m ４ ]（ ＝ 104.5kg･sec ２ ／ m ４ ）（ 出 典 ： VLCCに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測

OCIMF刊 行 ）（ 出 典 ： VLCCに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測

OCIMF刊 行 ）縦方向流圧力係数［ＣＸ］

５条 添付１８-11943

船尾方向の流圧力とヘッドラインの係留力

船首方向の流圧力とスタンラインの係留力
船首方向係留力の評価

船尾方向係留力の評価
最大流圧力（船首方向から）

50.0

最大流圧力（船尾方向から）

50.0

係留力：スタンライン

係留力：ヘッドライン

最大流速

最大流速
40.0
流圧力、係留力 [tonf]

流圧力、係留力 [tonf]

40.0

30.0

20.0

30.0

20.0

11.6
10.0

10.0
6.7

最 大 流 速 1.9m／ s

最 大 流 速 1.9m／ s
0.0

0.0
1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

流速 [m/s]

５条 添付１８-12

流速 [m/s]・最 大 流 速 1.9m／ s に よ る 流 圧 力
は 約 6.7tonf
・船尾方向船体移動に対する係留 力 は 約 32tonf で あ り ， 流 速
約 4m／ s の 流 圧 力 に 対 抗 可 能
第 7図・最 大 流 速 1.9m／ s に よ る 流 圧 力
は 約 11.6tonf
・船首方向船体移動に対する係留 力 は 約 32tonf で あ り ， 流 速
約 3m／ s の 流 圧 力 に 対 抗 可 能流圧力と係留力比較

3． 結 論評 価 対 象 津 波（ 最 大 流 速 1.9m／ s：第 4図 参 照 ）に よ る 流 圧 力 に 対 し ，係 留 力 （ 約 32tonf） が 上 回 る こ と を 確 認 し た 。
従 っ て ，早 い 津 波 に 対 し ，輸 送 船 が 係 留 に よ っ て 対 応 す る と 仮 定 した場合においても，係留力により岸壁に留まり続けることができる。

５条 添付１８-12944

添付資料２０

燃料等輸送船の喫水と津波高さとの関係について

1． 概 要燃 料 等 輸 送 船（ 以 下「 輸 送 船 」と い う 。）は ，津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間 に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考慮 し ，押 し 波 に よ り 輸 送 船 が 物 揚 岸 壁（ 以 下「 岸 壁 」と い う 。）に 乗
り 上 げ る こ と は な い こ と ，ま た 引 き 波 に よ り 座 礁 及 び 転 覆 す る お そ れのないことを確認する。

2． 評 価津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間 に津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考 慮 し ， 早 く 襲 来 す る 可 能 性 が あ る 第 1図 に 示す 敷 地 周 辺 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 の 中 か ら ，評 価 対 象 津 波 を選定する。

５条 添付２０-1

945

東海第二発電所

第 1図

検討用海域活断層の位置

第 2表 に ， 取 水 口 前 面 位 置 に お け る 各 海 域 活 断 層 の 津 波 高 さ と 到 達
時 間 の 関 係 を 示 す 。第 2表 に 示 す と お り ，F8及 び F16を 波 源 と し た 津 波は 他 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 に 比 べ て ，早 く 到 達 す る が ，F8及び F16 を 波 源 と し た 津 波 の 到 達 時 刻 は ほ ぼ 同 様 で あ る た め ， こ こ で は
保 守 的 に 最 高 水 位 が も っ と も 高 く ， ま た 最 低 水 位 が も っ と も 低 い F16を波源とした津波を選定した。

第 2表

各海域活断層の津波高さと到達時間の関係（取水口前面）
押し波

海域活断層名

引き波

最高水位

到達時刻

最低水位

到達時刻

（ T. P. m ）（分）（ T. P. m ）（分）

F1～ 塩 ノ 平

＋ 1. 732－ 1. 343

F3～ F4＋ 1. 243－ 0. 8183

F8＋ 1. 924－ 1. 419

F16＋ 2. 025－ 2. 621５条 添付２０-2

946

(1)

津波高さ

ａ．押し波
第 2図 に ， 最 高 水 位 を 示 し た 評 価 対 象 津 波 の 波 形 を 示 す 。 第 2図に 示 す と お り 地 震 発 生 後 約 17 分 で 第 一 波 の 最 高 点 に 到 達 後 ， 引 き
波 が 発 生 し ， 地 震 発 生 後 約 26 分 の 第 二 波 で 最 高 津 波 高 さ （ T.P. ＋
1.90m（ 朔 望 平 均 満 潮 位（ T.P.＋ 0.61m）及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋

水 位 （ T.P. m）

沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ） 考 慮 済 み ） ） に 達 し て い る 。

4.0

T.P.＋ 1.90m（ 約 26 分 ）

2.0
0.0
-2.0
-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

240

地震発生からの時間（分）第 2図

評価対象津波の波形（最高水位を示したケース，岸壁）

ｂ．引き波
第 3図 に ， 最 低 水 位 を 示 し た 評 価 対 象 津 波 の 波 形 を 示 す 。 第 3図に 示 す と お り 地 震 発 生 後 約 17 分 で 第 一 波 の 最 高 点 に 到 達 後 ， 引 き
波 が 発 生 し ，地 震 発 生 後 約 22分 に 最 低 津 波 高 さ（ T.P.－ 2.53m（ 朔望 平 均 干 潮 位（ T.P.－ 0.81m）及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 に
伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ） 考 慮 済 み ） ） に 達 し て い る 。

５条 添付２０-3947

水 位 （ T.P. m）

4.0
2.0
0.0
-2.0

T.P.－ 2.53m（ 約 22 分 ）

-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

240

地震発生からの時間（分）第 3図

評価対象津波の波形（最低水位を示したケース，岸壁）

５条 添付２０-4

948

(2)

押し波（岸壁乗上げ評価）
押 し 波 高 さ と 喫 水 の 関 係 を 第 4図 に 示 す 。第 4図 に 示 す と お り ，輸送船は岸壁に乗り上げることはないことを確認した。
・押し波高さT.P.＋ 1.90m

・上昇側潮位のばらつき（計）＋ 0.18m
T.P.＋ 2.08m
津 波 高 さ T.P.＋ 2.08m

T.P.＋ 2.61m

T.P.＋ 2.61m

輸送船

輸送船

岸壁

岸壁

喫 水 3.8～ 5.5m

喫 水 3.8～ 5.5m

<津 波 襲 来 時 ><通 常 時 >第 4図

押し波高さと喫水の関係（備考）
・ 津 波 の 原 因 と な る 地 震 に よ る 地 殻 変 動 （ ＋ 0.05m） は 岸 壁 が 高
くなる方向に寄与するため，保守的に考慮していない。
・押 し 波 高 さ（ T.P.＋ 1.90m）は ，朔 望 平 均 満 潮 位（ T.P.＋ 0.61m）
及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ）を考慮している。
・ 輸 送 船 の 喫 水 は ，積 荷 ，バ ラ ス ト 水 等 で 変 動 す る が ，積 荷 な しで も 3.8m以 上 （ 実 績 ） で あ る 。

５条 添付２０-5

949

(3)

引き波（着底評価）
引 き 波 高 さ と 喫 水 の 関 係 を 第 5図 に 示 す 。第 5図 に 示 す と お り ，輸送 船 は 引 き 波 の 最 低 高 さ 時 に は 一 時 的 に 着 底 し 得 る が ，こ の 場 合 も
以下の理由により座礁及び転覆することはなく漂流物とならない。
・仮 に 一 時 的 な 着 底 が あ っ た と し て も ，輸 送 船 は 二 重 船 殻 構 造 等 ，十 分 な 船 体 強 度 を 有 し て お り ，水 位 回 復 後 に 退 避 が 可 能 で あ り
座礁する可能性はない。
・輸 送 船 の 重 量 及 び 扁 平 的 な 断 面 形 状 よ り ，着 底 後 の 引 き 波 に よる 流 圧 力 ，又 は 水 位 回 復 時 の 押 し 波 に よ る 流 圧 力 に 対 し て 転 覆の可能性はない。なお，転覆に関わる評価を別紙に示す。

T.P.－ 2.53m

・引き波高さ・下降側潮位のばらつき－ 0.16m
T.P.－ 2.69m

（計）

輸送船
輸送船

岸壁

岸壁

①引き波高さT.P.－ 2.69m① － ② ＝ 5.15m

喫 水 3.8～ 5.5m
喫 水 3.8～ 5.5m

T.P.－ 7.89m② T.P.－ 7.84m(地 殻 変 動 量＋ 0.05m 考 慮 後 ）

海底面

海底面

<津 波 襲 来 時 ><通 常 時 >第 5図

引き波高さと喫水の関係５条 添付２０-6

950

（備考）
・津 波 の 原 因 と な る 地 震 に よ る 地 殻 変 動（ ＋ 0.05m）を 考 慮 し た 。
・引 き 波 高 さ（ T.P.－ 2.53m）は ，朔 望 平 均 干 潮 位（ T.P.－ 0.81m）
及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ）を考慮している。

3． 結 論朔 望 平 均 満 潮 位 ，干 潮 位 等 の 保 守 的 な 条 件 を 考 慮 し ，極 め て 短 時 間に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 仮 定 し て も ，輸 送 船 は ，津 波 高 さ と 喫 水 高 さの 関 係 か ら 岸 壁 に 乗 り 上 げ る こ と は な く ，ま た ，引 き 波 に よ り 一 時 的に 着 底 し た と し て も ，座 礁 及 び 転 覆 せ ず 漂 流 物 と な ら な い こ と を 確 認した。

５条 添付２０-7

951

別

紙

燃料等輸送船の着底時の転覆の可能性について

1． 概 要燃料等輸送船（以下「輸送船」という。）の物揚岸壁における停泊中，及び港湾内で緊急退避中に引き波により着底することを想定し，その際の転覆の可能性について評価する。

2． 評 価 条 件(1)輸送船の仕様・形状
輸 送 船 の 仕 様 を 第 1 表 に ， 外 形 図 を 第 1図 及 び 第 2図 に 示 す 。

第 1表項

輸送船の仕様

目

仕

様

満載排水量

約 7, 000 t

載貨重量トン

約 3, 000 t

喫水

約 5m

全長

100. 0m（ 垂 線 間 長 ： 9 4.4m ）型幅

16.5 m５条 添付２０-8

952

A

A

第 1図

輸送船外形図コンパス甲板航海船橋甲板

上甲版

断面

第 2図

(2)

輸送船外形図（Ａ矢視）

転覆モード
一 般 の 船 舶 の 場 合 ， 丸 型 や V型 の 船 底 を 有 し て い る も の が あ る が ， 輸 送 船は 第 2図 に 示 す と お り ， 断 面 形 状 が 扁 平 で あ り 船 底 が 平 底 型 で あ る 。 こ の ため，引き波により着底した場合にも傾くことなく安定していると考えられる が ， こ こ で は 保 守 的 に ， 第 3図 に 示 す よ う に 輸 送 船 が 津 波 を 受 け た 際 に 船
５条 添付２０-9953

底 の 端 部 が 海 底 に 引 っ 掛 か り ，船 底 端 部 周 り に 回 転 す る 状 況 を 想 定 し ，転 覆可能性の評価を行うものとする。

輸送船

津波

流圧力：ＦＹｃ

津波

船底端部（回転中心）

第 3図

想定転覆モード

3． 転 覆 評 価
第 3 図 の 想 定 転 覆 モ ー ド に お い て 輸 送 船 に 働 く 力 と モ ー メ ン ト を 第 4図 に 示す。

浮力によるモーメント：ＮＢ
重力：ＦＧ

流圧力によるモーメント：Ｎ
浮力：ＦＢ

津波

5m

流圧力：ＦＹｃ

重力によるモーメント：ＮＧ

第 4図

船底端部（回転中心）

輸送船に働く力とモーメント

津 波 を 受 け る と 流 圧 力 Ｆ Ｙ ｃ に よ る モ ー メ ン ト Ｎ が 発 生 し ，船 底 端 部 を 中 心に 輸 送 船 を 回 転 さ せ る 。ま た ，浮 力 Ｆ Ｂ に よ る モ ー メ ン ト Ｎ Ｂ も 流 圧 力 に よ る
モ ー メ ン ト Ｎ と 同 じ 方 向 に 発 生 す る 。一 方 ，重 力 Ｆ Ｇ に よ る モ ー メ ン ト Ｎ Ｇ が
これらのモーメントと逆方向に発生し輸送船の傾きを戻す。この際，流圧力５条 添付２０-10954

及び浮力によるモーメントにより傾きが増大し，重心位置が回転中心の鉛直線上を超える場合には転覆する。
重 心 位 置 が 回 転 中 心 の 鉛 直 線 上 に あ る と き の 傾 き は 約 48° で あ る た め ， こ
こ で は 傾 き を 24° と 仮 定 し ， 流 圧 力 に よ る モ ー メ ン ト Ｎ と 浮 力 に よ る モ ー メ
ントＮＢの和と重力によるモーメントＮＧとのモーメントの釣り合いから転覆しないことを確認する。
重力によるモーメントＮＧは次式のとおりとなる。
Ｎ Ｇ ＝ Ｆ Ｇ ×Ｘ （ Ｇ Ｒ ）＝ 4, 000× 4.5＝ 18 ,000 ［ t onf m ］

Ｎ Ｇ ： 重 力 に よ る モ ー メ ン ト ［ ton f m ］
Ｆ Ｇ ： 輸 送 船 （ 空 荷 状 態 ） の 重 量 ［ to nf］（ ＝ 4, 000 ）Ｘ （ Ｇ Ｒ ）： 重 心 と 回 転 中 心 の 水 平 方 向 距 離 ［ m］（ ≒ 4 .5 ）次に流圧力によるモーメントＮは次式にて計算できる。
Ｎ ＝ Ｆ Ｙ ｃ × Ｗ ÷2
＝ Ｆ Ｙ ｃ ×ｄ ÷2

Ｎ ： 流 圧 力 に よ る モ ー メ ン ト ［ t onf m ］
Ｆ Ｙ ｃ ： 流 圧 力 ［ tonf ］
Ｗ ： 水 位 ［ m］
ｄ ： 喫 水 ［ m ］（ ＝ 5 ）ここで，流圧力は受圧面積が最大のときに最も大きくなり，かつ，流圧力によるモーメントは流圧力の作用点と回転中心との距離が最大のときに最も５条 添付２０-11955大きくなるため，本評価における水位は喫水と同等とした。
ま た ， 横 方 向 の 流 圧 力 Ｆ Ｙ ｃ を 第 2表 に 示 す 方 法 で 計 算 す る 。

第 2表

横方向流圧力の計算方法【流圧力計算式】

Ｆ Y ｃ ： 横 方 向 流 圧 力 [kgf ]１
ＦYＣ＝ ＣYＣ ρＣ ＶＣ2 ＬＰＰ ｄ
２

Ｃ Yｃ ： 横 方 向 流 圧 力 係 数： 流 速 [m ／ s]ＶＣ

Ｌ Ｐ Ｐ ： 垂 線 間 長 [m]ｄ： 喫 水 [m]ρＣ

： 水 密 度 [ kgf･ sec ２ ／ m ４ ]（ ＝ 1 04. 5kgf ･sec ２ ／ m ４ ）（ 出 典 ： VLC Cに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測OCIM F刊 行 ）こ の と き ，流 速 は 第 5 図 に 示 す 最 低 水 位 を 示 し た 早 く 襲 来 す る 津 波 の 最 大 流

流 速 （ m／ s）

速 2. 0m／ sを 適 用 し ， 横 方 向 流 圧 力 係 数 を 第 6 図 よ り 10 と 仮 定 す る 。

4.0
2.0
0.0
-2.0

最 大 流 速 － 2.0m／ s（ 約 24 分 ）

-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

240

地震発生からの時間（分）第 5図

早く襲来する津波の流速（最低水位を示したケース，岸壁）

５条 添付２０-12956

Ｗ（ 水 位 )／ ｄ（ 喫 水 ）＝ 1.05 の時 約 3 . 3 。Ｗ ／ ｄ が 小 さ く な る と
流圧力係数は大きくなる傾向で
あ る た め ，Ｗ ／ ｄ ＝ 1 の 時 の 流 圧
力 係 数 は 保 守 的 に 10 と 仮 定 する。

（ 出 典 ： VLC Cに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測第 6図OCIM F刊 行 ）横方向流圧力係数

第 2表 に よ り Ｆ Ｙ ｃ は 以 下 の と お り と な る 。
Ｆ Ｙ ｃ ＝ 1÷2 ×10× 104 .5×2. 0 ２ ×9 4.4× 5＝ 98 6,48 0［ kgf ］≒ 1, 000 ［ to nf ］
５条 添付２０-13

957

したがって，流圧力によるモーメントＮは以下のとおりとなる。
Ｎ ＝ Ｆ Ｙ ｃ × ｄ ÷2
＝ 1, 000× 5÷2＝ 2, 500 ［ to nf m］

最後に浮力によるモーメントＮＢは次式にて評価する。
Ｎ Ｂ ＝ Ｆ Ｂ ｒ ×Ｘ （ Ｂ Ｒ ）＝ 1, 700× 3.0＝ 5, 100 ［ to nf m］

Ｎ Ｂ ： 浮 力 に よ る モ ー メ ン ト ［ ton f m ］
Ｆ Ｂ ｒ ： 傾 い た 際 の 輸 送 船 の 浮 力 ［ to nf］（ ≒ 1, 700 ）Ｘ （ Ｂ Ｒ ）： 浮 心 と 回 転 中 心 の 水 平 方 向 距 離 ［ m］（ ≒ 3 .0 ）以上の結果をまとめると，以下に示すとおり重力によるモーメントＮＧは
流圧力によるモーメントと浮力によるモーメントの和より大きくなるため，輸送船は転覆することはない。
Ｎ ＋ Ｎ Ｂ ＝ 2, 500 ＋ 5, 1 00
＝ 7, 600 ［ to nf m］ ＜ Ｎ Ｇ （ ＝ 1 8,0 00）［ tonf m］

4． 結 論
輸送船は着底後に津波による流圧力を受けてもその形状から通常の状態であ れ ば 転 覆 す る こ と は な く ，ま た ，保 守 的 に 船 底 の 一 部 が 固 定 さ れ る よ う な 状態を想定した場合であっても転覆しないことを確認した。

５条 添付２０-14958添付資料２１

鋼製防護壁の設計方針について

５条

添付２１-1959

目

次

１． 鋼製防護壁の要求機能と設計方針について（１） 鋼製防護壁に要求される機能（２） 鋼製防護壁高さの設定方針（３） 設計方針
１） 構造概要
２） 鋼製防護壁と地中連続壁基礎の構造概要
３） 設計手順４） 設計荷重
５） 地中連続壁基礎の設計方針
６） 鋼製防護壁（上部工）の設計方針
７） 接合部の設計
８） 止水ジョイント部の設計方針
９） 止水ジョイント部（底部止水機構）の設計方針
２． 施工実績
２.１ 鋼製門型ラーメン構造（１） 施工事例 1：鋼殻ブロックの施工事例（橋梁箱桁）（２） 施工事例 2：国道工事（国土交通省）（３） 施工事例 3：高速道路工事（高速道路株式会社）
２.２ 直接定着式アンカーボルトの実績（１） 施工事例 1：国道工事（国土交通省）（２） 施工事例 2：臨港道工事（国土交通省）
３． 地中連続壁基礎に関する設計基準類（１） 道路橋示方書･同解説Ⅳ下部構造編(公社法人日本道路協会)（２） 地中連続壁基礎工法施工指針(案)(地中連続壁基礎協会)
４． 参考資料

５条

添付２１-2960

１． 鋼製防護壁の要求機能と設計方針について（１） 鋼製防護壁に要求される機能
鋼製防護壁の平面位置図を第 1-1 図に，鋼製防護壁に関する要求機能と設計評価方針について第 1-1 表に，鋼製防護壁の評価対象部位を第 1-2 図～第 1-4
図に示す。
津波防護施設としての防潮堤に求められる要求機能は，繰返しの襲来を想定した遡上波に対して浸水を防止すること，基準地震動ＳＳに対して要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力に対し，十分な構造強度を有することである。
上記の機能を確保するための性能目標は，遡上津波に対して余裕を考慮した
防潮堤高さを確保するとともに構造体の境界部等の止水性を維持し，基準地震
動ＳＳに対して止水性を損なわない構造強度を有した構造物とすることである。

第 1-1 図５条

平面位置図

添付２１-3961

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-2 図鋼製防護壁の評価対象部位（その 1）５条

添付２１-4

962

Z
Y
X

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-3 図鋼製防護壁の評価対象部位（その 2）

鋼製防護壁
〔堤内側〕

底部止水機構（全体図）

既設取水路
〔堤外側〕

鋼製防護壁
添接板
〔堤内側〕

止水板押え

底部止水機構（標準図）

底部戸当り
〔堤外側〕

側部戸当り
止水板

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-4 図鋼製防護壁の評価対象部位（その 3）５条

添付２１-5963

第 1-1 表

鋼製防護壁に関する要求機能と設計評価方針
赤字：荷重条件
緑字：要求機能
青字：対応方針

津波防護に関する施設は，津波の発生に伴い，津波防護対象設備がその安全性又は重大事故に対処するために必要な機能が損なわれるおそれがないような設計とする。
「津波防護に関する施設の設計について」の要求機能，機能設計，構造強度設計を以下に示す。
要求機能

機能設計

構造強度設計

施設名
要求機能

性能目標

機能設計方針基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド
5.1 津波防護施設の設計
津波防護施設については，その構造に応じ，波力による侵食及び洗掘に対する抵抗性並びにすべり及び転倒に対する安定性を評価し，越流時の耐性にも配慮した上で，入力津波に対する津波防護機能が十分に保持できるよう設計すること。
(1)要求事項に適合する設計方針であることを確認する。
(2)設計方針の確認に加え，入力津波に対して津波防護機能が十分保持できる設計がなされることの見通しを得るため，以下の項目について，設定の考え方を確認する。確認内容を以下に例示する。
① 荷重組合せa)余震が考慮されていること。耐津波設計における荷重組合せ：常時＋
津波，常時＋津波＋地震（余震）② 荷重の設定a)津波による荷重（波圧，衝撃力）の設定に関して，考慮する知見（例えば，国交省の暫定指針等）及びそれらの適用性。
b)余震による荷重として，サイト特性（余震の震源，ハザード）が考慮され，合理的な頻度，荷重レベルが設定される。
c)地震により周辺地盤に液状化が発生する場合，防潮堤基礎杭に作用す
る側方流動力等の可能性を考慮すること。
③ 許容限界a)津波防護機能に対する機能保持限界として，当該構造物全体の変形能
力（終局耐力時の変形）に対して十分な余裕を有し，津波防護機能を保持すること。（なお，機能損傷に至った場合，補修にある程度の期間が必要となることから，地震，津波後の再使用性に着目した許容限界にも留意する必要がある。）

・ポンプ室周り防護壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した入力津波に対して，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがないよう，津波による浸水及び漏水を防止することが要求される。

・ポンプ室周り防護壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さの設定及び構造体の境界部
等への止水処置により止水性を保持することを機能設
計上の性能目標とする。

・ポンプ室周り防護壁は，基準
地震動ＳＳに対し，津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力（終局耐力時の変形）に対し，十分な構造強度を有した構造であることが要求される。

・ポンプ室周り防護壁は，基準地震
動ＳＳに対し，主要な構造部材の構造健全性を維持することで，津波時の止水性を保持することを機能設計
上の性能目標とする。

・ポンプ室周り防護壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，①想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さ（浸水
高さ T.P.+17.9m に余裕を考慮した天端高さ T.P.+20.0m）の設定により，海水ポンプ室周りに設置する設計とする。
②取水口横断部の上部構造
は，鋼製のブロックから成る
津波防護壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
③取水口横断部の南北に繋がる区間は，鉄筋コンクリート
により防潮壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
④上部構造を，頂版コンクリ
ート・フーチングコンクリー
トを介して地中連続壁基礎に連結し，十分な支持性能を有する地盤に支持する設計とする。
⑤上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，波圧による変形に追随する止水性を確認した止水ゴム等を設置することにより止水処置を講ずる設計とする。
⑥津波の波力による浸食や洗掘，地盤内からの浸水に対して耐性を有するフーチング厚を設定することにより，止水性を保持する設計とする。

基準地震動及び耐震設計方針に係る審査ガイド
6.3 津波防護施設，浸水防止設備等
津波防護機能を有する施設，浸水防止機能を有する設備及び敷地における津波監視機能を有する設備のうち建物及び構築物は，常時作用している荷重及び運転時に作用する荷重と基準地震動による地震力の組合せに対して，当該建物・構築物が構造物
全体としての変形能力（終局耐力時の変形）について十分な余裕を有するとともに，その施設に要求される機能（津波防護機能，浸水防止機能）を保持すること

・ポンプ室周り防護壁は，基準地震動ＳＳに対し，⑦鋼材や鉄筋コンクリートの耐性のある部材を使用することで止水性能を保持する設計とする。
⑧上部構造は，頂版コンクリ
ート・フーチングコンクリー
トを介して地中連続壁基礎に強固に連結し，十分な支持性能を有する地盤に支持するとともに，鋼製防護壁や鉄筋コ
ンクリート防潮壁による止水性を保持する設計とする。
⑨上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，試験等により地震時の変形に追随し止水性を確認した止水ゴ
ム等を設置することによる止水処置を講じる設計とする。

構造強度設計（評価方針）

性能目標
・ポンプ室周り防護
壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鉄筋コンク
リート製の地中連続壁基礎，鉄筋コンク
リート及び鋼製の上部構造で構成し，津波後の再使用性を考慮し，主要な構造部
材の構造健全性を保持する設計とし，十分な支持性能を有す
る地盤に設置する設計とするとともに，主要な構造体の境界部には止水ゴム等を設置し，有意な漏えいを生じない設計とすることを構造強度
設計上の性能目標とする。

評価対象部位

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，十分な支持性能を有する地盤に支持される設計とするため，地中連続壁基礎が降伏に至らないことを確認する。

応力等の
状態

設計に用いる許容限界
損傷モード

支持機能を喪失する状態「道路橋示方書・同解説(I 共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき妥当な安全余裕を考慮した極限支持力以下とする。

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態【基準地震動Ｓｓ・基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編・Ⅴ耐震設計編)」に基づき短期許容応力度以下とする。
【TP+24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編・Ⅴ耐震設計編)」「コンクリート標準示方書」に基づき降伏応力度・せん断強度以下
とする。

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態【基準地震動Ｓｓ・基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき短期許容応力度以下とする。
【TP+24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき降伏応力度以下とする。

引張り，
せん断，
引抜き

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態【基準地震動Ｓｓ・基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」「鋼構造物設計基準(名古屋高速道路
公社)」に基づき短期許容応力度以下とする。
【TP+24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」「鋼構造物設計基準(名古屋高速道路
公社)」に基づき降伏応力度以下とする。

止水
ゴム等

変形，
引張り

有意な漏えいに至る変形，引張り

メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とする。

鋼製
アンカー

引張り，
せん断，
引抜き

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期許容応力度以下とする。

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ，
引張り，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度以下とする。

鋼製
防護壁
底部
止水機構

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編)」「水門鉄管技術基準」に基づき短期許容応力度以下とする。

基礎地盤

支持力

下部工

海水ポンプ室周り防護壁

審査ガイド

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である地中連続壁基礎が，おおむね弾性状態に留まることを確認す
る。

地中連続壁
基礎

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鋼材が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

鋼製防護壁

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鋼製防護壁と地中連続壁基礎を連結するアンカー部が構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鋼材が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

・ポンプ室周り防護壁は，基準地震動ＳＳによる地震時荷重に対し，鉄筋コンクリート製の地中連続壁
基礎，鉄筋コンクリート及び鋼製の上部構造で構成し，津波時においても主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするとともに，主要な構造体の境界部には，止水ゴム等設置
し，有意な漏えいを生じない設計とする
ことを構造強度設計
上の性能目標とす
基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定したる。
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造体の境界部に設置する部材を有意な漏えいを生じない変形に留める設計とするため，境界部に設置する止水ゴム，止水シートが有意な漏えいを生じない変形量以下であることを確認する。
また，止水ゴム等が止水性能を保持するための接続アンカーや鋼製防護部材は，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

鋼製防護壁
アンカー

上
部
工

止
水
ジ
ョ
イ
ン
ト
部

※T.P.+24m 津波については，「東海第二発電所 重大事故等対処設備について（別添資料－１ 基準津波を超え敷地に遡上する津波に対する津波防護方針について）」で記載。

５条 添付２１-6964

（２） 鋼製防護壁高さの設定方針
敷地前面東側に位置する鋼製防護壁は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮壁高さを設定している。入力津波高さと防潮堤高さの関係を第 1-2
表に示す。

第 1-2 表入力津波高さと防潮壁高さの関係
敷地側面

敷地前面

敷地側面

北側

東側

南側

T.P.+15.4m

T.P.+17.9m

T.P.+16.8m

防潮壁高さ

T.P.+18.0m

T.P.+20.0m

T.P.+18.0m

設計裕度

2.6m

2.1m

1.2m

入力津波高さ（潮位のばらつき等
考慮）（３） 設計方針
１） 構造概要
鋼製防護壁は，海水ポンプ室東側の取水口横断部に配置する。(第 11 図 参照)
既設の取水構造物に鋼製防護壁による荷重を作用させないために，取水構造物の南北両側に上部工の基礎となる地中連続壁基礎を構築
し，取水構造物を跨ぐように上部工の鋼製防護壁を構築する。
上部工の鋼製防護壁の底面と既設取水構造物との境界部には，止水性維持のために止水機構を設置する。(第 1-4 図 参照)
上部工の鋼製防護壁と隣接する鉄筋コンクリート防潮壁との境界部には，止水性維持のために伸縮性を有する止水ゴム等を設置する。(第1-3 図 参照)
鋼製防護壁の構造概要図を第 1-5 図に，平面図及び正面図を第 1-6 図に示す。

５条

添付２１-7965

第 1-5 図

鋼製防護壁

５条

構造概要図

添付２１-8966

平面図

Ａ－Ａ断面図注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-6 図５条

平面図及び正面図

添付２１-9967

２） 鋼製防護壁と地中連続壁基礎の構造概要① 全体構造の概要
鋼製防護壁全体の構造を第 1-7 図に示す。鋼製防護壁の構成部位と役割を第 1-3 表に示す。また，鋼製防護壁の構造図を第 1-8 図，鋼製防護壁全体の構成図を第 1-9 図，地中連続壁基礎の構成図を第 1-10 図に示す。
第 1-7 図に示すとおり，基礎部は，南北両側に配置した地中連続壁基礎にて構成され，津波荷重等を受ける鋼製防護壁を支持する。
地中連続壁基礎は，地中連続壁を構築後その内側を掘削し中実鉄筋コン
クリートを打設する。地中連続壁と中実鉄筋コンクリートはジベル筋等により一体化し，両者で発生断面力を負担する。
鋼製防護壁は，鉛直及び水平方向に配置された鋼板で構成される鋼殻構造とする。施工性を考慮して，鋼製防護壁はブロックに分割し，各ブロッ
クは添接板と高力ボルトを用いた摩擦接合により結合する。
第 1-8 図に鋼製防護壁の鉛直方向の分割イメージを示す。下端標高
T.P.+3.20m から天端標高 T.P.+20.0m までを頂部鋼板を含めて 10 層に分割した構造とし，各層は，第 1-7 図に示すブロックが複数結合された構造とする。
鋼製防護壁最下層の地中連続壁基礎結合部には，アンカーボルトが設置され上部工からの軸力と水平軸回りの曲げモーメントを引抜き力，押込力
として基礎上部の頂版鉄筋コンクリートに伝達する。
また，第 1-9,1-10 図に示すとおり鋼製防護壁の基礎部直上の鋼殻内には，必要な高さまで中詰め鉄筋コンクリートを打設する。なお，頂版鉄筋コンクリート及び中詰め鉄筋コンリートは鉄筋コンクリートとする。
鋼製防護壁と地中連続壁基礎との結合部について，第 1-11～1-16 図に示す。

５条

添付２１-10968

第 1-3 表
区分

分類
鋼製
防護壁

上部工

アンカー
ボルト
地中連続壁
基礎
(Ａ北,Ａ南)鋼製防護壁の構成部位と役割

構成

各部位の役割

鋼製防護壁(支間部,支柱部)

津波荷重等に抵抗する。

鋼殻（支柱部）

基礎上部の範囲を拡幅することにより，支柱部応力の低減とアンカーボ
ルトの配置エリアを確保する。

中詰め鉄筋コンクリート

鋼殻内部の鉄筋コンクリートで，基部周辺の鋼殻応力の低減と上部工からのせん断力と水平トルク(鉛直軸
回りモーメント)を基礎頂版に伝達する。
上部工荷重からの軸力及び曲げモー
メントを地中連続壁基礎の頂版鉄筋コンクリートに伝達する。

－
頂版鉄筋コンクリー
ト

下部工

地中連続壁
(鉄筋コンクリート)
中実鉄筋コンクリー
ト
非構造部材

根巻き鉄筋
コンクリート－５条

地中連続壁の上部に構築する鉄筋コ
ンクリート版で，鋼製防護壁からの荷重を地中連続壁基礎に伝達させる。アンカーボルト及び中詰め鉄筋
コンクリート内の鉄筋を定着させる。
基礎外面を形成し，基礎の主要部材となる。
地中連続壁内部の鉄筋コンクリート
で，地中連続壁と一体となって発生断面力を負担する。
定着アンカー頭部の防食などを目的とした鉄筋コンクリート。非構造部
材として設計する。

添付２１-11969

鋼製防護壁は，ブロックの集合体として全体を構成する。
各ブロックは，添接板と高力ボルトを用いた摩擦接合により結合される。

第 1-7 図鋼製防護壁全体の構造図

５条

添付２１-12970

・鋼製防護壁は，頂版と 9 層分の水平隔壁，
鉛直隔壁(X,Y 方向)ならびに外面鋼板とで構成される。

水平隔壁
鉛直隔壁（法線方向）
鉛直隔壁（法線直交方向）
外面鋼板

全体イメージ図

鉛直方向の分割イメージ図

第 1-8 図アンカー部のイメージ図

鋼製防護壁の構造図（鋼製防護壁の鉛直方向ブロック分割）

５条

添付２１-13

971

堤内側

堤外側

第 1-9 図鋼製防護壁全体の構成図

平面図

第 1-10 図

地中連続壁基礎の構成図

５条

添付２１-14972

第 1-11 図

鋼製防護壁-地中連続壁基礎５条

添付２１-15

結合部イメージ図973

鉄筋コンクリート防潮壁
鋼製防護壁注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-12 図

鋼製防護壁-地中連続壁基礎

結合部構造図（Ａ－Ａ断面）

鉄筋コンクリート防潮壁
鋼製防護壁注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-13 図

鋼製防護壁-地中連続壁基礎

５条

結合部構造図（Ｂ－Ｂ断面）

添付２１-16974

鋼製防護壁注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-14 図

鋼製防護壁-地中連続壁基礎

結合部構造図（Ｃ－Ｃ断面）

鋼製防護壁注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-15 図

鋼製防護壁-地中連続壁基礎

５条

結合部構造図（Ｄ－Ｄ断面）

添付２１-17975

鋼製防護壁注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-16 図

鋼製防護壁-地中連続壁基礎

結合部構造図（Ｅ－Ｅ断面）② 構造型式の選定理由
a． 取水口横断部の防護壁を鋼製とした理由
既設取水口の頂版に直接防護壁を設置した場合，防護壁の自重，津波波圧による反力，地震時慣性力を取水口に負担させることになる。その反力は非常に大きいため，両サイドに基礎を設け反力が取水口に作用しない設計とする。
両サイドの基礎は，非常に大きな荷重を負担するが，基礎設置場
所には十分な広さがなく，際限なく基礎を大きくすることが出来な
い状況である。そのため，自重及び地震時慣性力の低減を目的に，質量の低減を図ることが可能な鋼製を選定する。
「４．参考資料」に鋼製防護壁ブロック架設方法のステップ図を示す。架設は，トラッククレーンにてブロックを１個ずつ吊上げ，先行ブロックと突合せてＨＴＢ（ハイテンションボルト）で接合・５条

添付２１-18976

固定する。
本工法では，最下段については両側からブロックを接合し，張り出し側を仮受けしながら構築し，最下段を自立させたのちに，上層ブロックを積み上げて構築するため,既設構造物に大きな荷重を負担させることなく架設が可能である。

b． 基礎形式に地中連続壁基礎を選定した理由
防潮壁がＳクラス構造物であることから，基礎は強固な岩盤上に設置しなければならないため，約６０ｍ近くまで掘り下げる必要がある。また，狭隘な敷地の制約のもとで，長スパンである上部工から伝達される大きな荷重を限られた大きさの基礎で負担する必要がある。
ケーソン基礎とする場合は，厚く分布する沖積粘性土層（Ac 層）により施工中にケーソンが自沈し，所定の精度での施工が困難なことが推定されるが，地中連続壁基礎とすればそのような問題は解消される。
以上の理由から，基礎形式として地中連続壁基礎を選定する。

c． 直接定着式アンカーボルトを選定した理由
上部工が鋼殻構造で下部工が鉄筋コンクリート構造の場合，アンカーフレーム方式により接続し，上部工の荷重を下部工に伝達する形式が多い。本件においてアンカーフレーム方式を採用した場合，頂版に設置されるアンカーフレームのプレートと，地中連続壁基礎の鉛直方向鉄筋の定着部とが干渉する。この干渉を避けるためには基礎を大きくする必要があるが,敷地内の制約から拡幅可能な大きさ

５条

添付２１-19977

に制限があるため困難である。
一方,直接定着式アンカーボルトには上記のような干渉するプレー
トはなく，基礎の大きさ（平面形状）を敷地の制約内の大きさにおさめることができるため，これを選定する。

③ 鋼製防護壁の平面配置における制約条件
鋼製防護壁の支間部は，地震等の変位による既設構造物との接触回避
や施工時の離隔を確保する必要性から以下の制約を受けるため，鋼製防護壁中心と地中連続壁基礎中心とで偏芯を設ける。
a.上部工の制約
・上部工と下部工に偏芯を設けない場合，上部工の堤外側角落しとの離隔が 20cm となり，止水板押え（約 50cm）を加えると堤外側
角落しに接触する。
・本震時の動的解析による変位（51cm）を踏まえ，許容変位量を70cm 程度と設定する。
・堤外側は，上部工と堤外角落しとの離隔を，止水板押え（約 50ｃｍ）と許容変位量（約 70cm）の 120cm とすると，約 100cm の偏芯が必要となる。
b.地中連続壁基礎の制約
・堤内側は施工上，ポンプ室クレーン・取水口との離隔を 3m 程度確保する必要がある。
これらの制約により，上部工と下部工とで堤内方向に約 1m の偏芯を設定する。
第 1-17 図に取水路周辺の平面図，第 1-18 図に鋼製防護壁と堤外側角落しとの位置関係を示す。

５条

添付２１-20978（堤内側）

ポンプ室クレーン約3m

海水ポンプ室
角落し

約1m

A

鋼製防護壁

A

除塵装置

角落し
地中連続壁基礎

地中連続壁基礎

取水口（堤外側）

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-17 図取水路周辺の平面図

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-18 図

鋼製防護壁と堤外側角落しの位置関係図（Ａ－Ａ断面）④ 地中連続壁基礎の根入れ長の設定方針
鋼製防護壁の基礎は，津波時において南側と北側の 2 つの基礎の変位量がほぼ同等となるように地中連続壁基礎の根入れ長を設定し，地震時においても各部位が十分な裕度を有することを確認する。

５条

添付２１-21979

３） 設計手順
鋼製防護壁の耐震・耐津波評価は，津波防護施設であること，Ｓクラスの設計基準対象施設であることを踏まえ，第 1-4 表の鋼製防護壁の評価項
目に従い，各構造部材の構造健全性及び支持性能の評価を行う。
鋼製防護壁の構造健全性及び支持性能の評価の検討フローを第 1-19 図に，鋼製防護壁の検討モデルと評価フローを第 1-20 図に示す。
第 1-4 表

鋼製防護壁の評価項目

構造強度設計
評価対象部位
基礎地盤

下部 工

地中
連続壁
基礎

鋼製
防護壁

アンカーボルト

上部工

止水
ゴム等

設計に用いる許容限界

応力等の状態
支持力

曲げ
せん断

曲げ
せん断

引張り
せん断
引抜き

変形
引張り

「道路橋示方書・同解説(I 共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき妥当な安全余裕を考慮した極限支持力以下とする。
【基準地震動Ｓｓ・基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編・Ⅴ耐震設計編)」に基づき短期許容応力度以下とする。
【T.P.+24ｍ津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編・Ⅴ耐震設計編)」，「コンクリート標準示方書」に基づき降伏応
力度・せん断強度以下とする。
【基準地震動Ｓｓ・基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき短期許容応力度以下とする。
【T.P.+24ｍ津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき
降伏応力度以下とする。
【基準地震動Ｓｓ・基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」「鋼構造物設計基準(名古屋高速道路公社)」に基づき短期許容応力度以下とする。
【T.P.+24ｍ津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき降伏
応応力度以下とする。
メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とする。

止水 ジョイ ント 部

鋼製
アンカー

引張り
せん断
引抜き

「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期許容応
力度以下とする。

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ
引張り
せん断

「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度以下とす
る。

鋼製
防護壁
底部
止水機構

曲げ
せん断

「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編)」「水門鉄管技術基準」に基づき短期許容応力度以下とする。

５条

添付２１-22980

５条

添付２１-23981

地震による影響を考慮した条件設定
・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均）， ピー
ク強度（－1σ低減）， 残留強度（平均）， 残留強度（－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。

OKNG

第 1-19 図OK【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断耐津波設計（津波時，余震+津波時）・応力算定

耐震設計（本震時）
・三次元動的フレーム解析

鋼製防護壁の仕様設定

鋼製防護壁の設計

OK【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力

三次元静的
フレーム解析

（水平トルクの影響）

水平震度に
よる応答値

加速度
（設計震度）

加速度（設計震度）
地盤変位

（津波時，
余震+津波時）（本震時）

一次元地盤応答解析

NG

変位量

NG

性能試験

止水ジョイント部の仕様設定

変位量の設定止水ジョイント部の設計

OK【許容限界値以下の確認】
引抜き，曲げ，引張り，せん断結合部の仕様設定

地中連続壁基礎と鋼製防護壁の結合部の設計

END

OK【許容限界値以下の確認】・引張り，せん断，引抜き(鋼製アンカー)
・曲げ，引張り，せん断(鋼製防護部材)

上部工と下部工の結合部
断面力

鋼製防護壁の構造健全性及び支持性能の評価の検討フロー

基礎天端
変位時刻歴

： 解析データの受渡しフローを示す

鋼製防護壁の材質変更のみの
変更か

NG

NG

耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・三次元静的フレーム解析（応答変位法）耐震設計（本震時）
・二次元有効応力解析

地中連続壁基礎の仕様設定

地中連続壁基礎の設計

許容限界値の設定

要求機能の設定

START

第 1-20 図

鋼製防護壁の検討モデルと評価フロー

５条

添付２１-24982

４） 設計荷重設計に用いる荷重の組合せを以下に示す。
① 基準地震動Ｓｓによる地震荷重② 基準津波荷重＋漂流物衝突荷重③ 余震＋基準津波荷重④ T.P.＋24ｍ津波荷重＋漂流物衝突荷重⑤ 余震＋T.P.＋24ｍ津波荷重※T.P.+24ｍ津波は第四十三条対応事項であるが、上部工の耐津波設計における影響が大きいため本資料に記述する。

５） 地中連続壁基礎の設計方針
鋼製防護壁の基礎は，岩盤に地中連続壁の壁厚程度以上を根入れする岩着形式とした。
鋼製防護壁の基礎は，津波時において南北両側の基礎がほぼ同等の変位量となるように，それぞれの地中連続壁基礎の根入れ長を設定し，地震時において各部位が十分な裕度を有することを確認する。
地中連続壁基礎の支持性能については，基礎に作用する地盤反力が基礎地盤の極限支持力以下であることを照査する。
構造イメージ図を第 1-21 図に，また平面図を第 1-22 図に示す。

５条

添付２１-25983

第 1-21 図

鋼製防護壁

構造イメージ図

（堤内側）

（堤外側）
地中連続壁基礎

地中連続壁基礎第 1-22 図

鋼製防護壁

平面図

地中連続壁基礎の設計フローを第 1-23 図に示す。津波時及び余震＋津波時は荷重の三次元性を反映するために静的三次元解析，本震時は液状化を精緻に評価するために有効応力解析を実施し，基礎に発生する断面力を用いて応力照査を実施する。

５条

添付２１-26984

START
一次元地盤応答解析
地中連続壁基礎の仕様設定
加速度（設計震度）
地盤変位
耐震設計（本震時）
・二次元有効応力解析

地震による影響を考慮した条件設定
・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均）， ピー
ク強度（－1σ低減）， 残留強度（平均）， 残留強度（－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。

耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・三次元静的フレーム解析（応答変位法）

三次元静的フレーム解析

【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力NG

OK
次ステップへ

第 1-23 図

地中連続壁基礎の設計フロー① 耐震設計（二次元有効応力解析）
設計対象構造物～地盤の連成系モデルによる二次元地震応答解析を行い，本震時の地中連続壁基礎の構造健全性及び支持性能を確認する。地盤の液状化の影響を緻密に反映するため，有効応力の変化に伴う地盤挙動の変化を考慮することができる有効応力法を用いることとし，地震応答解析により算定される部材の発生応力が許容限界値以下となるよう設計する。
液状化強度特性については，平均－１σの値を用いることで保守性を考慮する。さらに，地質分布の不確かさに着目し，原地盤の液状化強度特性を適用した基準地震動Ｓs による解析結果のうち，最も厳しいケースにおいて，より一層保守的な検討を目的に，液状化検討対象層である全ての砂層・礫層に対して豊浦標準砂の液状化強度特性を与えることで，強制的に液状化させる条件を仮定した解析モデルについても検討する。
５条

添付２１-27985

なお，有効応力の変化に伴う構造物の周面摩擦力の変化は，有効応力の関数である地盤の剛性及び強度の変化によって自動的に考慮される。

a． 解析モデルの作成
地質断面図を反映して解析モデルを作成する。鉛直方向は T.P.－
130m までをモデル化し，水平方向には構造物を中心に左右とも構造
物幅の５倍程度以上の範囲をモデル化する。地中連続壁基礎は線形
梁要素，地盤はマルチスプリング要素でモデル化し，地下水位以深については間隙水圧要素を配置する。
地中連続壁基礎は,縦梁（構造弾性梁），横梁（仮想剛梁）で構成
し，側面にジョイント要素配置のために仮想柔梁を配置する。
鋼製防護壁は，構造弾性梁として配置する。
堤軸方向の既設取水口及び杭基礎は防護壁本体の挙動と相互作用があると考えられることから線形梁要素でモデル化し，堤軸直交方向の鋼製防護壁と既設取水口は独立して挙動するものと考えられることから堤軸直交方向の解析モデルについては既設取水口及び杭基
礎はモデル化しない。
また，既設取水口及び杭基礎は，別途詳細モデルで健全性照査を実施するが，本モデルの解析の妥当性を評価するため，本モデルの応答値が詳細モデルの応答値より小さいことを確認する。
第 1-24 図に軸直交方向解析モデルの例，第 1-25 図に軸方向解析
モデルの例を示す。

５条

添付２１-28986

（地質断面図）【地質断面図】（堤軸直交方向）（解析メッシュ図）
第 1-24 図

地震応答解析モデル（軸直交方向）の例

５条

添付２１-29987

【地質断面図】（堤軸方向）（地質断面図）（解析メッシュ図）
第 1-25 図

地震応答解析モデル（軸方向）の例

b． 地震応答解析
二次元有効応力解析により構造物及び地盤の応答値を算定する。
構造物の応答値のうち地中連続壁基礎天端位置における変位時刻
歴を鋼製防護壁の設計に使用する。
入力地震動は，東海第二発電所の解放基盤表面深度である T.P.－
370m から T.P.－130m までをモデル化した剥ぎ取り地盤モデルを用いて，一次元波動論により T.P.－130m 位置で評価した地震動（2E）を
用いる。

c． 照査
地震応答解析により算定された地中連続壁基礎の断面力を用い５条

添付２１-30988

て，曲げモーメント・軸力に対する照査，せん断に対する照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。

② 耐津波設計（三次元静的フレーム解析）
地中連続壁基礎及び鋼製防護壁を一体でモデル化する。
地中連続壁基礎は,縦梁（構造弾性梁），横梁（仮想剛梁）で構成
し，鋼製防護壁は構造弾性梁とする。
この横梁に地盤バネを接続したモデルで応答変位法による静的三次元フレーム解析を行い,津波時と余震＋津波時の地中連続壁基礎の構造健全性及び支持性能を確認する。死荷重及び積雪の長期荷重，
津波による波力と漂流物衝突荷重，余震荷重等を外力として入力
し，部材の発生応力が許容限界値以下となるよう設計する。津波や漂流物の荷重は，鋼製防護壁に直接的に作用し，下部工の地中連続壁基礎へ伝達される。なお，津波時における漂流物の衝突荷重は，
入力津波高さに作用するものとして考慮する。解析モデル概念図を
第 1-26 図に示す。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。

５条

添付２１-31989

津波時の解析モデル概念図

余震＋津波時の解析モデル概念図
第 1-26 図

地中連続壁基礎の解析モデル概念図
５条

添付２１-32990

地盤バネは「道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編（日本道路協会，平成 24 年 3 月）」に基づき設定し，上限値を有するバイリニア型とする。津波時及び余震＋津波時の地盤バネは，本震による影響を考慮する。
地盤バネ定数及び地盤バネの上限値の内容を第 1-5 表に示す。地
盤バネ定数４種類と上限値４種類の値から，下記のとおり組合せる
ことにより，各部位が安全側となる設計を行う。
・地盤による拘束度が高く上部工ならびに上下部工接続部に対する負担が大きくなると考えられる最も高い剛性と最も大きい上限値の組合せによる構成式
・地盤の変形が大きくなり地中連続壁基礎に対して最も厳しくなると考えられる最も低い剛性と最も小さい上限値の組合せによる構成式

第 1-5 表地盤反力係数及び地盤バネの上限値

荷重条件

地盤反力係数

上限値

津波時
及び余震＋津波時初期剛性より
余震時の収束剛性より
本震時の収束剛性より
静弾性係数よりピーク強度（平均）
ピーク強度（-1σ低減）
残留強度（平均）
残留強度（-1σ低減）

本震及び余震による剛性低下を考慮した地盤バネの算定に用いる地盤の変形係数は，以下の式により算出する。

= 2 1＋：地盤の変形係数（kN／m2）：動ポアソン比：地盤の本震及び余震時の収束剛性（kN／m2）

５条

添付２１-33991

余震時荷重としては，余震時の一次元地盤応答解析により算定される応答変位分布を強制変位としてバネ端に載荷するとともに，地
表面最大加速度より算定する設計震度を慣性力として考慮する。

６） 鋼製防護壁（上部工）の設計方針
鋼製防護壁（上部工）に要求される性能は，津波に対する止水性を確保することである。そのため，繰返し襲来する津波荷重が作用した場合に対して弾性状態に留まる必要がある。
鋼製防護壁（上部工）は，下部工の地中連続壁基礎に基礎頂版を介して結合され，概ね 81m 程度の支間長で既設取水口を跨いで構築する。
鋼製防護壁の構造図を第 1-27 図に，設計フローを第 1-28 図に示す。
平面図

堤内側

堤外側
Ａ－Ａ断面図注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-27 図
５条

鋼製防護壁の構造図
添付２１-34992

鋼製防護壁の仕様設定

格子モデル作成

静的三次元ﾌﾚｰﾑ解析より
・津波時
・余震
＋津波時

三次元動的ﾌﾚｰﾑ解析

・本震時

断面計算

断面力

【許容限界値以下の照査】

NG曲げ、せん断OK

補剛材の設計主構断面の座屈照査

NGOK

添接板継手部の設計【許容限界値以下の照査】

NG曲げ、せん断OK

次のステップへ

本震時【三次元動的フレーム解析】
・有効応力解析により算出された変位時刻歴を与える。
津波時・余震＋津波時
・上部工・下部工一体モデルによる三次元静的フレーム解析から算出される
断面力を用いて部材照査を行う。

第 1-28 図

鋼製防護壁の設計フロー

５条

添付２１-35993

① モデル化方針
鋼製防護壁は，梁で構成される格子にモデル化し，構造評価を行う。
水平（X 方向）隔壁及び鉛直（Z 方向）隔壁の交差位置ならびに添
接板継手位置を節点とした格子モデルとする。
鋼製防護壁部分の解析モデル図を第 1-29 図に示す。
ⅰ) 主桁部材（水平方向）は，外壁鋼板をフランジ，水平（X 方向）隔壁をウェブとみなしたⅠ断面とする。（第 1-29 図の青色
表示部分）ⅱ) 横桁部材（鉛直方向）は，外壁鋼板をフランジ，鉛直（Z 方向）隔壁をウェブとみなしたⅠ断面とする。（第 1-29 図の赤色
表示部分）ⅲ) ねじれ剛性は，外面鋼板が連続していることから，箱断面として算出したねじれ剛性を両部材に考慮する。

格子モデルは津波荷重，地震時荷重，積雪荷重，風荷重及び漂流物の衝突荷重に耐えうる構造である鋼部材のみでモデル化する。

５条

添付２１-36994

支点
Xi+2隔壁

Z

Xi+1隔壁
Xi隔壁

X

横桁部材

Zi+1隔壁

主桁部材

支点
Y

Zi隔壁

構造節点
構造要素

第 1-29 図

解析モデル図② 本震時 <三次元動的フレーム解析>
本震時は格子モデルによる三次元動的フレーム解析を行う。
本震による慣性力を鋼製防護壁に動的に作用させ，鋼材に生じる曲
げ，せん断応力の照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。なお，本震時の解析では風荷重を重畳させる。
本震時の三次元動的フレーム解析モデルの概念図を第 1-30 図に示す。
ⅰ）地中連続壁基礎の二次元有効応力解析から算出される基礎天端
中心における並進３成分（堤軸方向，堤軸直交方向及び鉛直方
５条

添付２１-37995向）及び回転２成分（堤軸方向，堤軸直交方向断面内の回転成
分）の変位時刻歴を強制変位として与える。堤軸直交方向の変位時刻歴は南北基礎それぞれの軸直交断面の解析結果から設定する。
また，二次元有効応力解析では水平回転成分の算出ができな
いため，水平震度による静的解析により応答値を算出し，三次
元動的フレーム解析の結果と重ね合わせることにより，水平回転の影響を考慮する。静的解析で与える水平震度は，南北両断
面の最大応答加速度から算定される水平震度を一律で与える場
合及び時刻歴の応答差が最大となる南北各断面の応答加速度から，南北それぞれの水平震度を設定し，南北で区分して与える場合について検討し，安全側の設計となるよう設定する。
ⅱ）三次元動的フレーム解析は堤軸方向，堤軸直交方向及び鉛直方向毎に行い，解析結果のそれぞれの最大応答値を組合せ係数法
により重ね合せて応力度照査を行う。なお，鉛直成分は軸方
向・軸直交方向の入力組合せのうち，南北の時刻歴変位差が大きい方を基本ケースとして選定する。軸方向・軸直交方向の入力組合せにおける発生断面力を比較し，選定の妥当性を確認する。

５条

添付２１-38996

変位時刻歴(回転２成分)変位時刻歴(回転２成分)剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）

支点（基礎中心）

変位時刻歴(並進３成分)剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）
支点（基礎中心）

変位時刻歴(並進３成分)変位時刻歴入力による動的解析

水平震度（二次元有効応力解析結果により設定）

剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）

支点（基礎中心）（静的解析により生じる水平回転）

剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）
支点（基礎中心）（静的解析により生じる水平回転）

水平震度による静的解析（初期応力として考慮）

第 1-30 図

三次元動的フレーム解析モデルの概念図③ 津波時，余震＋津波時
津波及び余震＋津波時については，第 1-26 図に示す上部工・下部工一体モデルによる三次元静的フレーム解析結果から鋼製防護壁部
５条

添付２１-39997

材の応答値を抽出し，各部材の照査を行う。
a． 津波時
鋼製防護壁は，死荷重，積雪荷重，津波荷重及び漂流物の衝突荷重を作用させ，鋼材に生じる引張り，せん断応力の照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。なお，漂流物の衝突荷重は曲げモーメントが最大となる位置に作用させる。
b． 余震＋津波時
鋼製防護壁は，死荷重，積雪荷重，津波荷重並びに余震による慣性力及び動水圧を作用させ，鋼材に生じる引張り，せん断応力の照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。なお，慣性力としての設計震度は，一次元地盤応答解析より算出される地表面の最大加速度を与える。

④ 補剛材の設計
a． 補剛材の設計
主構断面となる隔壁には，「道路橋示方書・同解説 Ⅱ鋼橋編
4.2.5」の規定に基づいた必要剛度を満たす補剛材を配置し，補剛材
自体の座屈に対する安全性を確保する。
b． 主構断面の座屈照査
主構断面となる隔壁は，「道路橋示方書・同解説 Ⅱ鋼橋編
11.4.2」の解説に準じて座屈に対する安全照査を実施し，補剛材の追加配置の必要性を確認する。
⑤ 添接板継手部の設計
a． 添接板継手部の設計
鋼殻ブロックの添接板継手部は，高力ボルト摩擦接合方式とす
５条

添付２１-40998

る。
設計は，「道路橋示方書・同解説 Ⅱ鋼橋編 7.3｣に基づき行う。
母材に作用するせん断力及び曲げモーメントに対して，継手部の孔引き後の母材，添接板及び高力ボルトの安全性を照査する。
せん断力と曲げモーメントが同時に作用するため，合成した力に対しての安全性の照査も実施する。
鋼殻ブロックの添接板継手部イメージを第 1-31 図に示す。

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-31 図

鋼殻ブロックの添接板継手部イメージ(正面図)

b． 添接板継手部の止水ブロック間ジョイントにはシール材を施工し，止水性を確保する。
シール材の止水性能について，所定の水圧をかけた状態での止水試
５条

添付２１-41999

験を実施して確認する。

７） 接合部の設計① 準拠基準接合部に要求される性能は，鋼製防護壁本体の死荷重や，津波や地震などの外力を確実に基礎へ伝達させることである。
アンカーボルトの定着方法は直接定着式とし，「名古屋高速道路公社

鋼構造物設計基準Ⅱ鋼製橋脚編７章」に基づき計算する。

基礎定着部の概念図を第１-32 図に示す。

アンカーボルト第 1-32 図

５条

基礎定着部の概念図

添付２１-421000

【直接定着式アンカーボルトの基準について】
直接定着式アンカーボルトは，名古屋工業大学，名古屋高速道路
公社と住友金属工業株式会社（現:新日鐵住金株式会社）の産学官３者が共同開発した製品である。橋梁の橋脚と基礎とを結合する目的で開発された製品であるが，上部からの軸力ならびに水平軸周りの回転モーメントを基礎に伝達するという機能は鋼製防護壁でも同じである。
直接定着式アンカーボルトの適用基準については，後述する試験結果に基づいて，名古屋高速道路公社にて策定されており,この基準に基づく実績は多数あり,国交省，公団公社，自治体，各高速道路会社においてもこの基準を採用している。
直接定着式アンカーボルトの各種試験で確認されているアンカー
径の適用範囲はφ100～180 とされている。
直接定着式アンカーボルトに関しては，設計手法の妥当性，付着特性の設定及び震度法レベル，地震時保有水平耐力法レベルの設計荷重に対して十分な定着耐力を有することが，以下に示す各種試験
結果より，確認・報告されている。
・異形棒鋼ならびにスタッドを用いたアンカーボルトの付着強度に関する試験 1),2)・実構造における力学特性試験 3)・太径化による付着強度低下に関する試験 4)・実構造における付着強度試験 5)・製造限界とされる太径アンカーボルトによる付着性能，定着耐力に関する試験 6)５条

添付２１-43

1001

（参考文献）1) 前野裕文（名古屋高速道路公社），後藤芳顯，小畑誠，松浦聖（以上名古屋工業大学

社会開発工学科），小林洋一（住友金属㈱）「鋼製橋脚の新しい定着方法について」
第 2 回合成構造の活用に関するシンポジウム講演論文集，1989.9
2) 前野裕文（名古屋高速道路公社），後藤芳顯，小畑誠，松浦聖（以上，名古屋工業大学

社会開発工学科）「スタッドを取り付けた太径異形棒鋼の付着特性」
土木学会論文集，1992.1
3) 小畑誠，後藤芳顯，松浦聖（以上，名古屋工業大学

社会開発工学科），前野裕文（名古屋高速道路公社）「太径異形棒鋼による実大付着型アンカーボルトの力学性状と現場付着試験」，鋼構造年次論文報告集，1993.7
4) 山本卓也，前野裕文，鈴木信勝，深田清明（以上，名古屋高速道
路公社）「鋼製橋脚定着部に用いる付着型アンカーボルトの室内付着試験
および現場引抜き試験」，橋梁と基礎，1998.5
5) 前野裕文，森成顯，川津禎男（以上，名古屋高速道路公社），永岡弘（松尾橋梁㈱），小林洋一（住友金属工業㈱），「付着型アンカーボルトを用いた鋼製橋脚定着部の設計および現場試験」，橋梁と基礎，1994.5
6) 前野裕文（名古屋高速道路公社），後藤芳顯（名古屋工業大学

社

会開発工学科），上條崇，小林洋一（以上，住友金属工業㈱）「鋼製橋脚に用いる実大付着型アンカーボルトの力学特性と定着部の挙動評価モデル」，構造工学論文集 Vol.46A，2000.3
５条

添付２１-441002

（名古屋高速道路公社

鋼構造物設計基準）イ）使用材料（鋼材）

５条

添付２１-451003ロ）許容応力度５条

添付２１-461004

５条

添付２１-471005

ハ）照査応力度５条

添付２１-481006

② 準拠基準の適用性
前述の論文で確認（実験値）されている引抜き力と，鋼製防護壁の設計（試計算）で得られているアンカーボルトに発生する引張力を比較した結果，設計値が実験値内に収まっているため，基準の適用範囲内と考えられる。実験における引抜き力と設計引張力の比較
５条

添付２１-491007

表を第 1-6 表に示す。
また，試計算によるアンカーボルトの設計荷重は，実験で線形挙動を示す範囲内であることが確認された。荷重とアンカーボルトの相対ずれの関係を第 1-33 図及び第 1-34 図に示す。

第 1-6 表
種別

実験における引抜き力と設計引張力の比較

アンカーボルト

荷重

仕様

（kN）

実験値

D180（SM520B 相当）

7,990

論文 6)

実験値

D140（SM490A 相当）

4,410

論文 4)

D160（SM490A 相当）

5,880

D180（SM520B 相当）

北基礎 5,786

設計値
（試計算）

第 1-33 図

備考

余震＋TP+24m 津波時

南基礎 7,258

荷重とアンカーボルトの相対ずれの関係（論文 6））５条

添付２１-501008

第 1-34 図

荷重とアンカーボルトの相対ずれの関係（論文 4））③ 接合部の設計
接合部のアンカーボルトは，2 軸複鉄筋断面の鉄筋コンクリート断面として設計する。アンカーボルトの設計荷重は，上部工の三次元
動的フレーム解析及び上部工・下部工一体モデルによる三次元静的フレーム解析の断面力から算出される，アンカーボルト１本当りの引抜き力と押込力とする。
津波時及び余震＋津波時の設計断面力は，軸力の最大・最小ならびに面内・面外の各曲げモーメントが最大となる荷重組合せを抽出後，最大の引張応力が生じる荷重組合せを用いる。
本震時の設計断面力は，水平２方向及び鉛直方向地震力に対する組合せ係数法を適用して設定する。
鋼製防護壁の基部（アンカー部）は，鉛直軸力と面内・面外曲げモーメントに対して抵抗するものとし，せん断力と水平回転モーメ
５条

添付２１-511009

ントについては，基礎と一体の中詰鉄筋めコンクリートにて負担する。接合部の荷重分担を第 1-35 図に示す。
上記により設計した接合部に対して，三次元材料非線形解析等により部材の荷重分担状況や変位・応力といった応答性状を抽出し，おおむね弾性範囲内にとどまっていることを確認する。

アンカーボルトで抵抗

My

Ｚ
N

Ｘ

Sx
Mx

Mz

Sy

Ｙ

中詰め鉄筋コンクリートで抵抗

第 1-35 図

接合部の荷重分担

アンカーボルトの引張応力，付着応力，コーンせん断破壊が許容限界値以下であることを確認する。
保守性を考慮した設計として，アンカーボルト設計定着長及び埋込長はアンカーボルト全強に対して算出する。
（全強＝許容応力度 × 母材の断面積）④ 定着部コーン破壊に対する照査
設計荷重は，上部工のフレーム解析及び上部工・下部工一体モデ
５条

添付２１-521010

ルによる三次元静的フレーム解析の断面力から算出される,アンカー
ボルト１本当りの引抜き力と押込力とする。
定着部のコーン破壊の照査を行い，補強鉄筋が必要な場合には適切な鉄筋量を算出する。
コーン破壊は引抜き力に対して発生するため，照査はアンカーボ
ルトの引抜き力及び全強の 75％の大きい方の断面力を用いて実施する。
コーン破壊面の有効水平投影面積は，アンカーボルト同士の近接を考慮する。(第 1-36 図参照)
定着部鉄筋コンクリートのコーン破壊が許容限界値以下であることを確認する。
P

le45°

コーン状破壊面
d:アンカーボルトの公称断面積
径

Ac = πle(le+d)
ここで，Ac：破壊面の投影面積
le：アンカーボルトの埋込み長
ｄ：アンカーボルトの公称径

有効水平投影面積

第 1-36 図

アンカーボルトが近接する場合の有効水平投影面積５条

添付２１-531011

８） 止水ジョイント部の設計方針① 概要
鋼製防護壁と鉄筋コンクリートの境界には，止水ジョイントを設置する。
止水ジョイントは，地震時やその後の津波や余震によって生じる構造物間の相対変位に対して止水性を確保するため伸縮性を有するものとする。
なお，堤外側の止水ジョイント部には，漂流物の衝突対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を設置する。

② 評価方針止水ジョイント部の構造健全性評価については，基準地震動Ｓs を用いた二次元有効応力解析及び津波荷重を用いた三次元静的フレーム解析により算出された変位量及び入力津波を用い津波波圧式より算出した津波波圧に対し，止水ゴム等の止水性が維持できることを確認し，止水ゴム等の仕様を設定する。
止水ジョイント部の設計フローを第 1-37 図に示す。
止水ゴム等の仕様は，津波波圧に耐え，構造物間の相対変位に追従して止水機能を維持できる材料を設定し，性能試験（漏水試験・変形試験※試験については「鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造成立性について」を参照）によってこれらを確認する。
なお，止水ゴム等の取り付け部の鋼製アンカーに発生する応力が許容限界値以下であることを確認するとともに，漂流物衝突対策として止水ゴム等の鋼製防護部材を設置し，この部材に発生する応力が許容限界値以下であることを確認する。
５条

添付２１-541012

START

変位量の設定【以下のケースで最大変位量を選定】
・地震時：地盤の平均物性とばらつきを考慮したケースの相対変位を算出
・津波時：地震時残留変位と津波荷重作用時変位の和を算出【上記の変位量を基に合成変位量の算出】
X方向，Y方向，Z方向の３成分の相対変位を算出し、これらを合成した
最大変位を変位量と設定

津波波圧の設定

あ

※１

入力津波

止水ゴム等の仕様設定

性能試験
・変形量
・水圧 等

鋼製アンカー及び止水ゴム等の鋼製防護部材の仕様設定【許容限界値以下の確認】
鋼製アンカー：引張り,せん断,引抜き
鋼製防護部材：曲げ,引張り,せん断

NG※１：耐震設計，耐津波設計より算出された変位量OKEND

第 1-37 図

止水ジョイント部の設計フロー

５条

添付２１-551013

９）止水ジョイント部（底面止水機構）
止水機構は，上部工の鋼製防護壁の底面と既設取水路の応答変位の違い
により相対変位が生じるため，止水性維持のために止水機構を設置する。
止水機構は１次止水機構と２次止水機構に大別される。
１次止水機構は止水板に水密ゴムを設置することで浸水を防ぐ構造であり，水密ゴムはダム，水門等において実績のあるものを採用している。２
次止水機構は止水膜又はシートジョイントにより浸水を防ぐ構造としており，止水膜は港湾施設，空港，工場施設などの津波，洪水設備，また，シートジョイントは東海第二発電所の防潮堤に採用予定であるとともに，他プラントにおいても採用実績があるものである。
止水機構の選定に当たっては，鋼製防護壁と取水路の相対変位による変形量等を考慮するとともに，共通要因故障による同時機能喪失を考慮して多様性を図る設計としている。

５条

添付２１－561014

（ａ）設計条件
設計条件は以下のとおり。
・津波荷重：基準津波・地震荷重：基準地震動Ｓ ｓ
・止水機構の許容可動範囲：海側700mm，陸側500mm，上下±60mm
・適用規格：
道路橋示方書・同解説Ⅱ鉄鋼編（日本道路協会）(平成24年)
水門鉄管技術基準（電力土木技術協会）（平成28年）
ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）（平成28年）

（ｂ）構

造

鋼製防護壁と既設取水路間の止水構造は，津波による荷重，鋼製防護壁と取水路の相対変位に対する追従性を確保する必要があることから，止水板が可動できるよう止水板を押えて支持する構造とし，止水板の底面と側面に設置した水密ゴムにて水密性を確保する構造とする。水密ゴ
ムは，摩擦抵抗を低減し追従性を向上させるため，表面ライニング（樹脂）を施工する方針とする。
また，止水板には漂流物による影響も考慮し，止水板押え及び保護プ
レートを設置する設計とする。
なお，止水板からの微少な漏えいも考慮し，敷地内に浸水させないよ
う陸側に止水膜又はシートジョイントからなる２次止水機構を設置する構造とする（【２次止水機構】参照）。
第1-38図に止水機構の設置位置，第1-39図に止水機構の構造図，第1-7表に止水機構に係る各部位の役割･機能を示す。

５条

添付２１－57

1015

陸側

止水機構

鋼製防護壁

取水路
津波

第 1-38 図

止水機構の設置位置②保護プレート
鋼製防護壁

陸側⑥側面戸当り津波①止水板押え側面水密ゴム
２次止水機構１次止水機構鋼製防護壁(図 a-3 拡大図)

⑦止水膜又は④止水板

シートジョイント③砂除け

上下±60mm

海側 700mm 陸側 500mm

図ａ⑤底面戸当り

止水機構断面図

底面水密ゴム (図 a-2)拡大図
図 a-1

１次止水機構拡大図

津波⑥側面戸当りﾗｲﾆﾝｸﾞ（樹脂）
底面水密ゴム

鋼製防護壁

側面水密ゴム④止水板
津波⑦止水膜又はシートジョイント④止水板

陸側
ﾗｲﾆﾝｸﾞ（樹脂）図ｂ

２次止水機構の構造

図 a-2

第1-39図５条

底面水密ゴム拡大図

図 a-3

側面水密ゴム拡大図

止水機構の構造図

添付２１－581016

第1-7表１次止水機構に係る各部位の役割・機能各部位の役割・機能については以下のとおり。名称は下図に示す。
名称① 止水板押え

役

割・機

能

材

・止水板を支持する。

鋼製

・漂流物等から止水板を防護する。
② 保護
プレート
③ 砂除け
④ 止水板

・漂流物等から止水板を防護する。

鋼製

・止水板への異物混入を防止する。
・底面戸当り面への砂等の異物混入を防止する。

ナイロン

・止水機構の扉体の機能。
・底面及び側面の戸当りに面する部位に水密ゴムを設置し浸水を防止する。

（Ｐ形ゴム）

重量：約620kg
・止水板の底面水密ゴムとのシール性を確保する。（真直度，平面度の管理）・止水板の側面水密ゴムとのシール性を確保する。（真直(２次止水機構)

ステンレス(表面仕上げNo.1)※度，平面度の管理）

ジョイント

ステンレス
(表面仕上げNo.1)※

・床部より100mm嵩上げし異物混入を防止する。

⑦ 止水膜，シート(表面仕上げNo.1)※
水密ゴム

寸法：横2000mm×幅100mm×高さ400mm⑥ 側面戸当り

ステンレス＋

・1枚あたりの主要仕様⑤ 底面戸当り料

・水密ゴムからの微少な漏えいを保持する。

膜材又は・陸側からの異物混入を防止する。

シートジョイント

２次止水機構⑦止水膜又はシートジョイント

１次止水機構

鋼製防護壁

鋼製防護壁

陸側
⑥側面戸当り①止水板押え⑤底面戸当り②保護プレート

④止水板

③砂除け
津波

⑤底面戸当り止水機構の各名称※：JIS G 4304

熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯

５条

表面仕上げ

より

添付２１－591017

（ｃ）１次止水機構の動作について
１次止水機構の鉛直方向の動作を第1-40図に示す。
①止水板押え側面水密ゴム
⑥側面戸当り②保護プレート
④止水板
③砂除け
鋼製防護壁
⑦止水膜

＜通常状態＞
・④止水板は，①止水板押えと鋼製防護壁の間に設置しており，変位に追従するため，固定はしていない。
・側面水密ゴムは，鋼製防護壁の⑥側面戸当りに接触し水密ゴムへの面圧を得ている。
・底面水密ゴムは，基準津波に対して⑤底面戸当りと接触し水密ゴムへの面圧を得ている。

⑤底面戸当り底面水密ゴム＜通常状態＞

鋼製防護壁が下がり⑥側面
戸当りの上部で側面水密ゴ
ムが密着する。
⑥側板戸当り④止水板（動かない）
鋼製防護壁⑤底面戸当り底面水密ゴム（位置変わらず）＜地震時（鋼製防護壁が下がる状態）＞
・鋼製防護壁が下がる場合は，④止水板
は，鋼製防護壁に固定されていないた
め，現状位置を保持する。
・側面水密ゴムは，⑥側面戸当りの上部で密着する。
・底面水密ゴムは，現状位置と変わらない。

＜地震時（鋼製防護壁が下がる状態）＞

鋼製防護壁が上がり⑥側面戸当りの側面で水密ゴ
ムが密着する。
⑥側板戸当り④止水板（動かない）
鋼製防護壁⑤底面戸当り＜地震時（鋼製防護壁が上がる状態）＞
・鋼製防護壁が上がる場合は，④止水板
は，鋼製防護壁に固定されていないた
め，現状位置を保持する。
・側面水密ゴムは，⑥側面戸当りの下部で密着する。
・底面水密ゴムは，現状位置と変わらない。

底面水密ゴム（位置変わらず）＜地震時（鋼製防護壁が上がる状態）＞

第 1-40 図

１次止水機構の鉛直方向の動作について
５条

添付２１－601018

（ｄ）止水板の追従性について
止水板は，鋼製防護壁の振動モードにより追従する必要があるため以下の構造になっている。
止水板は，幅が約 2m の鋼材を接続して鋼製防護壁の下部に設置される。止水板は，止水板押えにより約 1m 間隔で 2 箇所支持される。また，止水板同士を接続する接続ゴムは，水密ゴム（平形）を採用し側面，底面の水密ゴム（Ｐ形）と同じ材質のものを採用し水密性を確保している。なお，接続ゴムと底面・側面水密ゴムとの接続方法は，加硫等により接続し水密性を確保する構造である。
止水板接続ゴムは伸縮性に優れているため，鋼製防護壁の振動モード
に対し水平，鉛直方向に追従することができる。鋼製防護壁全長にすると水平方向に±約2m，鉛直方向に約0.6mの変位に追従することができる。第1-41図に鋼製防護壁の止水板の追従イメージを示す。

止水板接続部（止水板接続ゴム）④止水板

たわみ等の場合
イメージ①止水板押え④止水板

止水板押え間隔約 1m
通常状態

止水板接続部（止水板接続ゴム）
④止水板

止水板

止水板接続部（止水板接続ゴム）④止水板

止水板幅約 2m
止水板の追従方向

たわみ等の場合

第 1-41 図

鋼製防護壁の止水板の追従イメージ５条

添付２１－611019

（ｅ）止水板の支持方法について
止水板は通常の状態において，側面戸当り及び底面戸当りとの隙間が約3mmで調整され，水密ゴムのみで密着するよう止水板の位置は調整されている。このため，通常の状態（地震時含む）には，止水板は水圧により拘束されていないため，水密ゴムの摩擦抵抗だけで追従しやすい状態にある。
津波の襲来等の場合は，止水板に水圧がかかると，通常の状態に調整されている約3mmの隙間がなくなり，止水板は側面戸当り側に押し付けられ，水密ゴムの密着性がさらに高まる構造である。第1-42図に止水板の支持方法を示す。
側面水密ゴム（さらに密着）側面水密ゴム①止水板押え①止水板押え止水板と側面戸当りの隙間約 3mm④止水板⑥側面戸当り④止水板

止水板と側面戸当りの隙間がなくなる

止水板と底面戸当りの隙間約 3mm

底面水密ゴム⑤底面戸当り⑥側面戸当り

止水板と底面戸当りの隙間がなくなる
津波
底面水密ゴム（さらに密着）⑤底面戸当り津波襲来等の状態

通常の状態（地震時）

第1-42図５条

止水板の支持方法

添付２１－621020

（ｆ）止水板の挙動解析について
止水板の構造は，一般的に実積のあるものを採用しており，設計上の追従性を確認している。しかしながら，止水機構の止水板のように地震時の挙動を考慮した同等の採用実積がないことから，止水機構の止水板の挙動について二次元動的解析を実施し，データを拡充させ信頼性を更に高める。第1-43
図に解析モデル図を示す。本件の解析結果は，詳細設計段階で説明する。
＜評価条件＞
・解析コード：MARC（大規模解析対応非線形解析）
・地震動：基準地震動Ｓｓ
地震時，津波時，津波時＋余震・解析ケース：3ケース
・水密ゴム摩擦係数：：0.2（ダム・堰施設技術基準（案））（国土交通省）

常時

劣化時の挙動把握：0.2～1.2

・金属間摩擦係数
止水板（接触面アルミニウム）と戸当り（ステンレス）：0.4
・評価対象部位：底面水密ゴム，側面水密ゴム，止水板，止水板押え，側面戸当り・許容応力：引張り強度，変形量（伸び）[水密ゴム]
弾性設計範囲内[止水板，その他の部材]
側面水密ゴム
側面戸当り止水板と側面戸当りの隙間約 3mm

止水板
止水

止水板と底面戸当りの隙間約 3mm

底面水密ゴム第1-43図解析モデル図５条

添付２１－631021

＜二次元動的解析における摩擦係数の設定の考え方について＞
以下に二次元動的解析に用いる摩擦係数の考え方について示す。

a.摩擦係数の整理①水密ゴムの物性値
・静摩擦係数は最大0.2（乾式），動摩擦係数は最大0.22（乾式）②摩耗試験の結果（ｎ）項の結果より水密ゴムに約20年間の移動量を与えても，水密ゴ
ムのライニングの摩耗量は初期厚さ0.5mmに対して0.36mmであり，ライニ
ングは0.14mm残存している結果であった。このため，供用後においても摩擦係数は物性値上の0.2を維持できると判断できる。
③ダム・堰施設技術基準（案）
水密ゴム（ライニングあり）とステンレスの摩擦係数は，0.2（乾式），0.1（湿式）と記載がある。なお，水密ゴム（ライニングなし）の場合は，1.2（乾式），0.7（湿式）である。
④金属間の摩擦係数
止水板（接触面：アルミニウム）と底面戸当り（ステンレス）は金属間の摩擦であるため摩擦係数は0.4としている。
止水板の摩擦係数は，金属間の摩擦係数が0.4，水密ゴムが0.2（未使用品）であることから，重量物（約620kg）である止水板の摩擦係数が地震時の挙動において支配的になる。

５条

添付２１－641022

ｂ．二次元動的解析における摩擦係数の設定①通常状態
二次元動的解析時における摩擦係数は，約20年相当の移動量に対してもライニングが維持できること，また，ライニングの維持管理を十分に実施することから0.2を採用する。

②劣化時の挙動の把握
水密ゴムのライニングについては，通常の維持管理及び摩耗試験の結果から急激に損傷等がないことを確認しているが，不測の事態を考慮しライニングの一部が喪失した状態を想定した解析を行う。
そのため，解析に用いる摩擦係数は，通常の0.2から1.2（ライニングなし）までの間とし，水密ゴムが損傷する摩擦係数のしきい値の把握と劣化状態のしきい値を超えた場合の挙動の把握を行い止水機構の挙動を把握する。

ｃ．水密ゴムの維持管理方針
止水機構の水密ゴムの維持管理として，外観点検（摩耗の有無等）及び定期的な硬度測定を実施し，水密ゴムの摩耗や劣化の兆候について傾向を
管理する。

５条

添付２１－651023

(ｇ)水密ゴムの選定について
止水機構に使用している水密ゴム（Ｐ形）は，一般的にダム・水門等に採用実績があるものを採用している。水密ゴムは，低水圧～高水圧の領域に対して適しており，鋼製防護壁の止水機構に適応している。水密ゴムは第1-8表に示すダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）を適用する。

第1-8表

ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）抜粋

止水板に取り付ける水密ゴムについては，「（ｂ）構造」に示すとおり，

ライニング（超高分子量ポリエチレン）を施すことにより摩擦係数の低減を図っている。1-9表に水密ゴムの物性値，第1-10表に超高分子量ポリエチレ
ンの物性値を示す。

５条

添付２１－661024

第1-9表通常

水密ゴム（クロロプレン系合成ゴム）の物性値

試験項目

物性値

規格値

試験条件
試験方法

硬さ（DURO-A型）

55

55±5

JIS K6253

引張り強さ（MPa）

16.3

14.7以上

伸び（%）

500

300以上

硬さ（DURO-A型）

＋1

＋10以内

引張り強さ変化率（%）

＋2

－15以内

伸び変化率（%）

－4

－25以内

備考

JIS K6251

劣化加速

第1-10表JIS K6257

70℃×70hr

JIS K6258

70℃×70hr

超高分子量ポリエチレンの物性値

項目

物性値

引張り強さ（MPa）

44

伸び（%）

450

高度（Rスケール）

40

摩擦係数（相手：ステンレス）

・静摩擦係数：0.10～0.20※ （乾式）・動摩擦係数：0.07～0.22※ （乾式）
0.05～0.10（湿式）※：動摩擦係数＞静摩擦係数の状況について
一般的に摩擦係数は，動摩擦係数＜静摩擦係数の関係であるが，高分子材料のように，静摩擦係数と動摩擦係数の値に大きな差が生じやすい場合に「スティック・スリップ（付着すべり）」と言われる現象が生じやすいことから，動摩擦係数が静摩擦係数より僅かに上回ったものと推定される。

５条

添付２１－671025

（ｈ）漏水試験
設計圧力における漏水試験のため，止水機構の水密ゴム（Ｐ形）について，試験装置を製作し，漏水試験により設計圧力に耐えることを確認した。試験装置は，実機仕様（構造，寸法及び重量）と同じ止水板を使用できるように製作し，底面水密ゴムも実機と同仕様のものを止水板の底部に取り付けて製作を実施した。試験装置への止水板の据付は，実機の据付状態を模擬するために，止水板の自重により設置する構造とした。また，水密ゴムは，未使用のものに加え，劣化状況を想定して，摩耗や砂の噛み込による状態での試験を実施した。なお，底面水密ゴムの止水性能の確認が目的であるため，試験装置側面からの漏水の影響を受けないために，漏えい検出範囲を中央部の1mの範囲とした。
漏水試験による許容漏水量は「ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）」より求めた。
第1-11表に試験条件の一覧，第1-12表に試験装置の主要仕様，第1-44
図に試験装置概要を示す。

５条

添付２１－681026

第1-11表
項目

条件

備考

試験体１

未使用品（新品：水密ゴム単体の水密性能の確認）

試験体２

未使用品（新品：水密ゴム単体の水密性能の確認）

水密ゴム
試験体３

0.20MPa以上

試験圧力

0.17MPa以上

劣化状態を仮定（劣化モードとして、Ｓ Ｓ 相当の加振による摩耗及び底面戸当りと水密間に砂をかみこませた状態での水密性能の確認）
保守的に，防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地
盤標高（T.P.＋3m）を差し引かない値（試験体１及び試験体２に対して実施）
防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地盤標高（T.P.
＋3m）を差し引いた値（試験体３に対して実施）

10分保持

第43条の敷地に遡上する津波高さ（T.P.＋24m）時の設計条件（約0.3MPa）の2倍の値（試験体３に対して実施）「ダム・堰施設技術基準（案）」より

2.0 ／10分

試験圧力0.20MPaに対する許容漏えい量

1.7 ／10分

試験圧力0.17MPaに対する許容漏えい量

6.7 ／10分

試験圧力0.66MPaに対する許容漏えい量

0.66MPa以上
試験時間

許容漏えい量 ＊試験条件一覧表＊「ダム・堰施設技術基準（案）」で規定する保持時間及び許容漏えい量算定式に基づく1m
当りの許容漏水量
・許容漏水量：Ｗ＝10.2Ｌ×Ｐ
Ｗ：漏水量（ｍ /min）
Ｐ：設計圧力Ｌ：長辺の長さ(cm)（試験装置の漏えい検出範囲長さ100cm）

第 1-12 表試験装置主要仕様

項目
試験装置

止水板

仕様
寸法

長さ約 2.3m×高さ約 0.7m×幅約 0.5m

材質

鋼製

設計圧力

0.7MPa

寸法

長さ約 2m×幅 0.1m×高さ 0.4m（実機スケール 1／
1）

材質

ステンレス鋼重量

約 620kg（実機と同じ）

５条

添付２１－69

1027

圧力計

海側（耐圧側）止水板

底面水密ゴム[試験装置の全体図]

堤外側

堤内側

水圧部

止水板
[A-A 断面図]

C

水圧部

A

A

海側

陸側

B

止水板

止水板
B

漏えい

C
[正面図（陸側から）][C-C 断面図]
陸側

止水板

海側

止水板長さ 2m
漏えい検出範囲
1m[B-B 断面図]

底面水密ゴム[底面水密ゴム取付部拡大図][試験装置全景][止水板概要]第 1-44 図 試験装置概要図
５条 添付２１－701028

＜試験結果＞
止水板の底面に設置した水密ゴムからの漏えい量を測定した。第113表に示した漏水試験結果のとおり，いずれの試験結果においても，ダム・堰施設技術基準（案）で規定する許容漏えい量算定式から求まる許容漏えい量を下回っており，水密ゴムの止水性能に影響のないことを確認した。
また，劣化状態を仮定した漏水試験の結果について，許容漏えい量の関係を高圧時と低圧時を比べて整理した。
高圧時の漏えい量は，低圧の時の漏えい量と同様に，少ない領域（１ /10分以下）であることから，低圧，高圧に係らず水密ゴムの性能が維持できていることが確認された。
低圧時の漏えい量は，未使用品（新品）の場合には，許容漏えい量に対し，十分に低い値であったが，劣化状態を仮定した漏えい量には，わずかに漏えい量に幅があるが，許容漏えい量（未使用品の場合）に対しては，十分に少ない値であり，水密ゴムの性能に影響のない範囲であった。
第1-45図に試験時の状況，第1-46図に試験圧力と漏えい量(高圧），
第1-47図に試験圧力と漏えい量（低圧）を示す。

第1-45図５条

試験時の状況（10分保持後）
添付２１－711029

第1-13表漏水試験結果
時間
(分)

試験圧力

区分

(MPa）

漏えい量 ※1( /10分）

0.20
10
0.020
試験体２
0.20
10
0.029
0.17
10
0.039
0.66
10
0.625
劣化状態
試験体３
を仮定
0.17
10
0.440
0.66
10
0.525
※１：漏えい量は１ｍあたり10分間漏えい量。
※２：未使用品（新品）の場合の許容漏えい量

漏えい量（ ／10 分）

試験体１

未使用品

判定

( /10分)
2.0

○

2.0

○

1.7

※2

○

6.7

※2

○

1.7※2

○

※2

○

6.7

未使用品の場合の許容漏えい量6.7 ／10 分

7
6
5

第 1-45 図に拡大を示す。

4
3

劣化状態を仮定
2 ケース実施

2
1
0
0

0.1

0.2

0.3

第 1-46 図

3.5
3
2.5

0.4

0.5

0.6

試験圧力（MPa）

0.17MPa,0.20MPa

漏えい量（ ／10 分）

許容
漏えい量

0.7

0.66MPa

試験圧力と漏えい量（高圧）

未使用品の場合の許容漏えい量1.7 ／10 分

許容漏えい量2.0 ／10 分

2
1.5
1

未使用品

劣化状態を仮定

2 ケース実施

0.5
0
0.16

0.17

0.18

0.19

0.2

0.21

試験圧力（MPa）

第 1-47 図【参考:

試験圧力と漏えい量（低圧）

想定外の損傷ケース】
５条

添付２１－721030

◆ケース①：止水板の水密ゴム全体(100m)が破損した場合
止水構造として，保護プレートや砂除けにて異物の混入を防ぐ設計をしている。ここでは，③砂除けの損傷を考慮し，砂，礫，小型植生等が到達し，底面
水密ゴムが損傷した場合を想定した評価を行う。止水板１枚あたり（2m幅）の漏水量及び止水板全体（底面・側面水密ゴム（各50m）合計100m）の水密ゴムが損傷した場合の漏水量及び浸水量評価を行う。第1-48図に底面水密ゴムの損傷想定位置と時刻歴波形（取水口前面）を示す。
＜計算式＞
Ｑ＝ＣＡ ２ｇｈ
Ｃ：流入係数（1.0）

ｇ：重力加速度（9.8m/s2 ）Ａ：通過面積m2（0.003×2＝0.006m2 ）

ｈ：水頭（防潮堤天端高さ20m-3m設置ﾚﾍﾞﾙ＝17m）ｍ

Ｑ＝1.0×0.006× 2 × 9.8 × 17＝＝0.11m3 /s

側面水密ゴム
止水板押え

側面戸当り
止水板

底面水密ゴム（破損）

底面水密ゴムが破損した場合の隙間 0.003m と想定

約 10 分

第 1-48 図

底面水密ゴムの損傷想定位置と時刻歴波形（取水口前面）

５条

添付２１－731031

計算の結果，1 秒あたり約 0.11m3 の漏水量であった。基準津波による時刻歴波
形から T.P.＋3m を超える時間は約 10 分であるため，漏水量は約 66m3 程度にな
り T.P.＋3m 盤の敷地に浸水した場合は約 3cm の浸水深となった。また，止水板
全体（100m）に換算すると漏水量は 3300m3/10 分となり T.P.＋3m 盤の敷地の浸水深は，約 1.2m になった。
以上より，隣接する非常用海水ポンプの安全機能影響を与える浸水量ではなかった。

◆ケース②：止水板 1 枚(2m)の機能が喪失した場合
止水板 1 枚（2m）の機能が喪失した場合を想定し漏水量を評価した。
開口部は止水板がない場合の鋼製防護壁と底面の隙間部(最大 170mm)から想定した。第 1-49 図に止水板が機能喪失した場合の漏水位置を示す。

②保 護プ レ ート
止水 装置

鋼製 防護 壁

止水板
③砂除け

止水 板が 機 能喪 失し た 想定

漏水経路

漏水位置
110mm～170mm

第 1-49 図

止水板が機能喪失した場合の漏水位置

５条

添付２１－741032

＜計算式＞
Ｑ＝ＣＡ ２ｇｈ
Ｃ：流入係数
Ａ：通過面積m2
ｈ：水頭

（1.0）

ｇ：重力加速度（9.8m/s2 ）（0.17×2＝0.34m2 ）ｍ（防潮堤天端高さT.P.＋20m-T.P.＋3m設置ﾚﾍﾞﾙ＝17m）

Ｑ＝1.0×0.34× 2 × 9.8 × 17
＝6.17m3/s

計算の結果，1 秒あたり約 6.17m3 の漏水量であった。基準津波による時刻
歴波形から T.P.＋3m を超える時間は約 10 分であるため，漏水量は約 3726m3程度になり T.P.＋3m 盤の敷地に浸水した場合は約 1.6m の浸水深になった。
以上より，隣接する非常用海水ポンプの安全機能影響を与える浸水量では
なかった。

５条

添付２１－751033

（ｉ）水密ゴムの維持管理について
止水機構の水密ゴムは，取替ができるよう構造設計を行う。このため，通常の維持管理として外観点検及び定期的な硬度測定によるトレンド管理を実施し，補修や取替等が必要な場合には取替等を実施する。

（ｊ）採用実績の例
止水機構の構造は，水門鉄管技術基準（水門鉄管協会）の角落し，ゲート構造として整理できる。
止水機構と同様に扉体同士が水密ゴムにて繋がり止水している構造としては起伏ゲートや多段式ゲート，可動防潮堤で採用されている。起伏ゲート
は，全長約30mのところに2箇所の継手で接続されており，継手は水密ゴムで接続されている。また，多段式ゲートの扉体の場合も長さ約10mの扉体が4ブロックに分かれ各々が水密ゴムで接続されている。扉体の規模や条件により接続部に違いはあるが，一般的に水密ゴムにて接続する構造は採用されている。
また，可動防潮堤については，継手部は水密ゴムの接続であり，更に電動駆動等の駆動源を必要としない構造である。止水板は，津波の浮力により立ち上り津波からシールする構造であることから，駆動源を持たない止水装置としての採用実績がある。
止水板の構造については，規模や設計条件により違いはあるが，多くの採用実績があり十分な実績があるといえる。第1-50図にゲート等の採用実績の
例を示す。

５条

添付２１－761034

ゲート等の採用実績(Ａ社製 2017 年 8 月)

起伏ゲートの例

多段式ゲートの例
第 1-50 図
５条

採用実績の例（1/2）

添付２１－771035

【可動防潮堤②】・寸法：幅 15.0m×高さ 3.0m
・材質:ステンレス鋼【可動防潮堤①】・寸法：幅 4.9m× 高さ 1m
・材質:ステンレス鋼

通常時

津波襲来時

【可動防潮堤③（陸上設置型長径間防潮堤）】
・寸法：港湾などの長い距離に対応
・材質:ステンレス鋼

可動防潮堤とは，無動力かつ人為操作なしに開口部閉塞を可能とすることが特長の津波・高潮防災設備。

第 1-50 図

採用実績の例（2/2）

５条

添付２１－781036

（ｋ）止水機構の損傷モードにおける設計方針ついて
鋼製防護壁の止水機構の鋼製部材における損傷モードについて整理するとともに，損傷モードに対する設計方針を整理した結果を第1-14表，鋼製防護壁の概要及び各構成部品の概要を第1-51図に示す。

①止水板押え側面水密ゴム
⑥側面戸当り②保護プレート
④止水板
③砂除け
鋼製防護壁
⑦止水膜

漂流物

⑤底面戸当り底面水密ゴム

鋼製防護壁の概要

図1-51

鋼製防護壁の概要と各構成部品の概要

５条

添付２１－791037

５条

添付２１－80

1038

② 保護プ
レート

① 止水板
押え

鋼製部材

曲げ，
せん断

曲げ，
せん断

応力等
の状態

損傷
モード

部材が弾
性域にと
どまらず
塑性域に
入る状態

部材が弾
性域にと
どまらず
塑性域に
入る状態

鋼製部材の設計

損傷要因
上段（◆印）：地震時
下段（●印）：津波時

設計方針
上段（◇印）：地震時
下段（○印）：津波時

止水機構の鋼製部材の損傷モードに対する設計方針（1／3）○構造部材設計
津波荷重，漂流物の衝突荷重を考慮し，短期許容応力度以下になるよう設計する。
◇構造部材設計
構造上1～1.5m間隔で①止水板押えにボルトにより固定している。取付ボルトについて，短期許容応力度以下になるよう設計する。
○構造部材設計
構造上1～1.5m間隔で①止水板押えにボルトにより固定している。

●津波波力，漂流物の衝突により損傷する。

◆①止水板押えとの取合い部に応力が発生し，損傷する。

●漂流物荷重の衝突により変形する。

◇構造部材設計
鋼製防護壁との取付ボルトについて，◆鋼製防護壁との取合い部に応力が短期許容応力度以下になるよう設計する。
発生し，損傷する。
◇二次元動的解析◆④止水板との接触により損傷する。
動的解析を実施し④止水板の挙動について確認する。

第 1-14 表

三次元動的解析を実施する。

信頼性向上のための設計（詳細設計）

５条

添付２１－81

1039

止水板
底面戸当
り
側面戸当
り

鋼製部材

曲げ，
せん断

応力等
の状態

損傷
モード

部材が弾
性域にと
どまらず
塑性域に
入る状態

鋼製部材の設計● ① 止 水 板 押 え の 間 隙 部 （ 100mm ～160mm）より漂流物が侵入し，④止水板に衝突する。

三次元動的解析を実施する。

◇構造部材設計①止水板押えから受ける荷重と 側面戸
当りへの荷重について考慮し，短期許容応力度以下になるよう設計する。
◇二次元動的解析
動的解析を実施し④止水板の挙動について確認する。

◆①止水板押えとの接触により，止水板が接触し，損傷する。
◆地震時に④止水板が浮上り等により固着し，水密性を損なう。
◆④止水板の挙動により，戸当りが損傷し，水密性を損なう。

○構造部材設計①止水板押えの間隙部（100mm～160mm）か
らの大型の漂流物が入らないように設計 止水機構の多している。また，③砂除けを設置してお 重化等を検討
り，砂の混入も防いでいる。④止水板は， する。
構造上，小型の漂流物にも耐えるよう設
計する。

信頼性向上
のための設計（詳細設計）

設計方針
上段（◇印）：地震時
下段（○印）：津波時

止水機構の鋼製部材の損傷モードにおける設計方針（2／3）
損傷要因
上段（◆印）：地震時
下段（●印）：津波時

第 1-14 表

５条

添付２１－82

1040

底面水密
ゴム
側面水密
ゴム

鋼製部材

応力等
の状態
応力，接触
面圧，変形
量

損傷
モード
有意な漏
えいに至
る変形，引
張り

鋼製部材の設計●①止水板押えの間隙部（100mm～
160mm）より漂流物が侵入し，水密ゴムに衝突する。
●劣化，摩耗，損傷，異物噛み込みなどによる止水性能の喪失

設計方針
信頼性向上
のための設計上段（◇印）：地震時（詳細設計）
下段（○印）：津波時◇構造部設計三次元動的解水密ゴムにライニングを施し，摩擦抵抗を 析を実施する。
低減させ，追従性を高める。
◇摩耗試験
実機に近い環境条件にて，約20年相当の摩耗試験を実施し，ライニングの耐久性を確認する。
◇二次元動的解析
動的解析を実施し，水密ゴム（側面・底面）の挙動について確認する。
○構造部設計
止水機構の多・①止水板押えの間隙部（100mm～160mm）から， 重 化 等 を 検 討
大型の漂流物が入らないよう設計している。 する。
・漏水評価
水密ゴムが想定外の事象により，損傷した
場合の敷地内への漏水量評価を実施し，影響のないことを確認する。
・維持管理として，外観点検（摩耗の有無等）
及び定期的な硬度測定によるトレンド管理を実施し，水密ゴムの摩耗や劣化の兆候について傾向を管理する。

止水機構の鋼製部材の損傷モードにおける設計方針（3／3）

損傷要因
上段（◆印）：地震時
下段（●印）：津波時◆④止水板の挙動により水密ゴムが損傷し，水密性を喪失するおそれがある。
◆水密ゴムの著しい摩耗

第 1-14 表

（ｌ）止水機構に対する漂流物による影響評価について
2.5 項において抽出した取水口へ向かう可能性が高い漂流物が鋼製防護壁の止水機構へ与える影響を評価した。
止水機構には漂流物等から止水板を保護するために「①止水板押え」「②保護プレート」が設置されているため，大型の漂流物はここで除外される。
なお，「①止水板押え」は 50t の漂流物を想定した衝突荷重を考慮した設計としているため，強度上の問題はない。
「①止水板押え」「②保護プレート」と「⑤底面戸当り」の間を通過した止
水板に，到達できる漂流物の寸法は，約 100mm～160mm のもので砂，礫，小型植生（枝葉，樹皮）,その他小物の異物であるが，地盤から「⑤底部戸当り」を約 100mm 嵩上げするとともに，止水板前面に「③砂除け」を設置することにより，軽量・小型の異物混入を防止する設計であるため，基本的には通過しない構造である。第 1-15 表に止水機構の漂流物等からの防護機能の分類及び第 1-52 図に止水機構の構成部品の寸法を示す。
しかしながら，漂流物による「③砂除け」の損傷を考慮して止水板設置位
置に砂，礫，小型植生等が到達し，底面水密ゴムの機能を喪失させることを想定し，（ｈ）項の【参考:想定外の損傷ケース】において評価する。
なお，止水機構の状況については，日常点検及び悪天候後の点検等を実施
し止水機構の品質管理に努める。

５条

添付２１-831041

第 1-15 表

止水機構の漂流物等からの防護機能の分類

構造部材

機能・用途

防護されるもの

通過の可能性が高いもの①止水板押え及び②保護プレート～⑤底面戸当りの隙間（100mm～160mm）

重量物・大型の漂流
物からの止水板の防護及び止水板への漂流物等の到達防止

船舶，タンク，
サイロ，ボンベ類，資機材類，建物外装板
カーテウォール，
大型植生（幹・枝）など

砂，礫，小型植生（枝葉，樹皮），その他小物の異物③砂除けの設置⑤底面戸当りの嵩上げ（100mm）

軽量・小型の漂流物
及び異物の止水板への到達防止

砂，礫，小型植生（枝葉，基本的に通過しない樹皮），その他小物の異物①止水板押え側面水密ゴム
⑥側面戸当り②保護プレート
④止水板
③砂除け
鋼製防護壁
⑦止水膜

漂流物

⑤底面戸当り底面水密ゴム

第 1-52 図

止水機構の構成部材の寸法

５条

添付２１-841042

（ｍ）止水板に対する小型漂流物の衝突荷重の評価＜目的＞
止水機構には，鋼製防護壁の底面と既設取水路の応答変位の違いにより相対変位が生じるため，①止水板押えと⑤底部戸当りの間に 100～160mmの隙間を考慮している。
小型の漂流物を想定すると上記の隙間に入り込む可能性があることから，小型の漂流物による④止水板への影響について評価する。
第 1-53 図に小型漂流物の流入経路を示す。

＜小型漂流物の衝突荷重の評価＞
ａ．止水板まで通過の可能性が高いもの
砂，礫，小型植生(枝葉，樹皮)，その他小物の異物のうち，小型の植生及び石を選定した。
ｂ．小型植生の衝突荷重の想定
東海発電所北側の植生調査（H28 年度）より地震後の漂流物を想定し間隔は 100mm 以下の植生とした。
・平均直径：0.12m

・平均樹高：12ｍ

・重量の算定式（建築空間の緑化手法 1988 より）
W＝k・π・(d/2)2･H・w(1+p)＝89.5kg≒90kg
d=目通直径0.12m（平均直径）

H=樹高（8m+成長分 4m）

12m

ｋ=樹幹形状係数(概算の場合 0.5)
w=樹幹の単位体積重量（1100kg/m3）p=枝葉の多少による割合(1.2)
５条

添付２１-851043

・小型植生の衝突荷重の算定（道路橋示方書）
P＝0.1・W・V＝0.1×90×9.8×10＝0.89ｋN
P：

衝突荷重（kN）

W：

漂流物の重量（kg）

V：

流速（m/s）

ｃ．石の衝突荷重の想定①止水板押えと⑤底面戸当りの隙間が 0.16m であるため，石の大きさを 0.16m×0.16m×0.16m（仮定）とした。
・石の衝突荷重の算定
衝突荷重の算定に当たっては，飛来物の衝突評価の式を参考に用いた。
F＝ｍｖ 2 ／L

＝

7.7kＮ

評価対象物の質量（kg/m3 ）ｍ ：（単位体積当たりの密度（kg/m３ ）として建築物荷重指針

花崗岩（みかげ石）3×10３ kg/m３ より）ｖ：

流速（m/s）

Ｌ：

各辺の長さ（m）（参考）道路橋示方書の場合：

５条

10（取水口前面）
0.16

0.12kＮ

添付２１-861044

ｄ．止水板の衝突荷重の評価○止水板の許容限界は 240kＮ
・許容限界

：

短期許容応力度×1.5 倍

・許容応力

：

240kN

○植生（0.89kN）及び石（7.7kN）の衝突荷重に対し，許容応力は 240kＮであり十分な裕度を確認した。
○なお，止水板は厚さ 100mm のステンレス鋼で重量が約 620kg であることから，想定した石の寸法が増加しても，許容応力に十分な余裕がある
ため問題ない。

小型の漂流物の流入経路

第 1-53 図

小型漂流物の流入経路

５条

添付２１-87

1045

＜参考＞

石の衝突荷重に用いた飛来物の衝突評価式の妥当性について

石の衝突荷重算定に用いた F＝ｍｖ 2／L の式について変換すると
F＝ｍｖ／(L／ｖ)になる。
分母は時間の次元を有することから，衝突荷重算定における物理的な考え方
としては，運動量を接触時間で割ることにより荷重を求める式になる。
そのため，評価に用いた接触時間 tc は，
tc１ = L／ｖ
= 0.16／10= 0.016 sとなる。
一方，止水板は鋼製防護壁及び止水板押さえのいずれにも固定されていない構造であることを考えると，その固有周期は概ね柔構造物の域にあるものと考えられる。そのため，止水板が一般に剛構造の目安として用いられる 20Hz の固有振動数λを有し，固有周期 T の 1/4 の間石と接触したものと仮定すると，
この時の接触時間 t c２ は，
tc２ = T／4
= (1／λ)／4= (1／20)／4=

0.0125 sとなり，t ｃ１ と同程度となる。
上述のとおり，止水板は柔構造域にあり石の接触時間は tｃ２ (0.0125s)より長くなると考えらえることから，今回の評価式で用いた時間の推定式（L／ｖ）により得られた接触時間 tｃ１ (0.016s)は，健全性の評価としては十分に保守側と考えらえる。

５条

添付２１-881046

（ｎ）水密ゴムの摩耗試験について＜目的＞
表面にライニングされた水密ゴムに対し，摩耗試験装置により供用後約20年相当の移動量を与え，ライニングの摩耗量を計測することにより，ライニング残存状況を確認し，摩擦係数が維持できるか確認する。

＜試験条件＞
以下の条件にて水密ゴムの摩耗試験の条件を示す。
ａ．加振条件加振試験装置により，以下に示す水密ゴムの供用後約20年相当の移動量を想定し，加振試験装置により加振する。
①

温度変化による移動（道路橋示方書に準拠）
・温度変化 ： 1ｻｲｸﾙ/日×365日×20年＝7300回②

地震加振による移動・震度３以上震度４まで ： 41回※／年×（20年/5年）＝※：気象庁ＨＰより・地震の継続時間③

東海村実積2010.1～2015/1まで41回）

50秒 × 194回 ＝9700秒

大規模地震加振による移動・最大加速度×

164回＋30（裕度）＝194回（Ｓｓ相当，余震＋津波荷重）1.5倍で加振５条

添付２１-891047

ｂ．環境条件
水密ゴム設置箇所の環境条件を考慮して，砂をかみこませた状態で加振する。また，津波と余震の重畳を考慮して，水圧に相当する荷重を固定冶
具により加えた状態で加振する。第1-54図に水密ゴム摩耗試験装置の概要，
第1-55図に水密ゴム摩耗試験の概要を示す① 砂噛込み ： 現地砂を使用②水圧を考慮 ： 0.17MPa※※：防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）～設置地盤標高（T.P.＋3m）を差引いた値

固定架台
水密ゴム
アクチュエータ
振動台

第 1-54 図

摩耗試験装置の概要

固定冶具

ロードセル

ロードセル
水密ゴム

固定冶具
砂

第 1-55 図 水密ゴム摩耗試験概要（余震時＋津波荷重時）５条

添付２１-901048

＜試験結果＞
２つの供試体（水密ゴム）で摩耗試験を実施し，２回の試験とも水密ゴ
ムの摩耗量は，最大で0.36mmであった。
このため，ライニングの初期厚さ0.5mmに対して，摩耗試験後においても0.14mmライニングが残存しており，水密性の確保及び摩擦係数は維持できる結果となった。

第1-56図に摩耗試験後の水密ゴムを示す。

第 1-56 図

５条

摩耗試験後の水密ゴム

添付２１-911049

【２次止水機構】（ａ）設計条件
設計条件は以下のとおり。
・津波荷重：基準津波・地震荷重：基準地震動Ｓ ｓ
・止水機構の許容可動範囲：海側700mm，陸側500mm，上下±60mm
・適用規格：
道路橋示方書・同解説Ⅱ鉄鋼編（日本道路協会）(平成24年)
水門鉄管技術基準（電力土木技術協会）（平成28年）
ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）（平成28年）（ｂ）止水機構の設置目的
止水機構の損傷又は保守に伴う一時的な機能喪失時においても，津波に対する防護機能が維持できるよう，前述の止水機構（以下「１次止水機構」という。）に加えて，２次止水機構を設置する。
２次止水機構については，１次止水機構との共通要因故障による機能喪失を回避するため，多様化を図ることとし，止水膜又はシートジョイ
ントによる止水構造を採用する。また，１次止水機構の保守時の取り外しに伴い，漂流物が２次止水機構まで到達する可能性を考慮し，２次止水機構の損傷を防止するために２次止水機構前面に防衝板を設置する。
詳細設計においては，止水膜又はシートジョイントの受圧面から取付部（固定部）への荷重伝達等を考慮した構造仕様の検討，漂流物衝突を想定した影響評価，対策等について検討する。

５条

添付２１-921050

（ｃ）２次止水機構の設計方針（第 1-57 図参照）

ａ．２次止水機構の追加設置に当たっては，共通要因故障（止水板の追従性不良等）による同時機能喪が生じないよう多様性を図ることとし，
１次止水機構の構造と異なる止水膜又はシートジョイントによる構造を採用する（第 1-16 表，第 1-17 表）。
ｂ．止水膜及びシートジョイントについては，想定する津波荷重に対して十分な耐性を有するものを採用するが，１次止水機構の取り外し時に津波の襲来を想定すると，漂流物が２次止水機構に到達する可能性があることから，２次止水機構前面に防衝板を設置し，漂流物による損傷を防止する設計とする。
ｃ．さらに，２次止水機構の後段には，２次止水機構からの漏水の可能性を考慮し，漏水を収集・排水可能な排水溝を設置する設計とする。排水は，構内排水路の防潮堤内側の集水枡に収集し，構内排水路逆流防止設備を通して排水する。
ｄ．また，２次止水機構及び防衝板の点検・保守を考慮して，鋼殻内に点検用マンホールを設置し，アクセス可能な設計とする。
ｆ．これら対策により，基準津波の遡上波の重要な安全機能を有する海水ポンプが設置されたエリアへの到達，流入防止を確実なものとする。

５条

添付２１-931051

第 1-57 図

止水機構の全体構造概要

５条

添付２１-941052

（ｄ）止水機構の主な損傷・機能喪失モードの整理
止水板による１次止水機構に想定される主な損傷・機能喪失モードを抽出するとともに，抽出結果に基づき，２次止水機構の構造（多重性又は多様性）について検討した。検討の結果，共通要因故障を考慮すると，２次止水機構は止水膜又はシートジョイントにより多様性を図る方
が，止水機構全体としての信頼性に優れると判断した。
第 1-16 表に１次止水機構に想定される主な損傷・機能喪失モードの抽出結果及び２次止水機構の構造選定検討結果を示す。
また，合せて，第 1-17 表に２次止水機構の多重性・多様性のメリッ
ト・デメリットについて整理した。

（ｅ）止水機構の防護区分の整理
１次止水機構，２次止水機構及び防衝板並びに点検用マンホールの津波に対する防護区分について，それぞれの目的，機能要求に基づきに設定した。
上記対策の津波防護区分としては，１次止水機構は基準津波の遡上波の地上部からの到達，流入防止対策として外郭防護１，２次止水機構は
１次止水機構からの漏水対策として外郭防護２，防衝板は１次止水機構の機能喪失時に想定される漂流物の影響を防止するもので 1 次止水機構の機能を一部担うことから外郭防護１に位置付ける。
第 1-18 表

止水機能等の津波に対する防護区分の検討結果に示す。

５条

添付２１-95

1053

（ｆ）2 次止水機構の部材について
２次止水機構の止水部材は，止水膜とシートジョイントを使用する。以下に止水膜及びシートジョイントについての仕様を示す。
ａ．止水膜について＜止水膜の物性値＞
止水膜の物性値は以下の通り（第 1-20 表）。
○主部材：ポリアリレート繊維［密度（本/inch）:22 本］

第 1-20 表
項

止水膜の物性値

目

物性値

引張り強さ（N/3cm）

6200

伸

8.3

び（％）

＜水圧試験の確認結果＞
試験結果は，以下の通り。（第 1-21 表,第 1-60 図）・試験規格：JIS L 1092

繊維製品の防水試験方法に基づく耐水試験

・使用水圧：170KPa 以上（防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地盤
標高（T.P.＋3m）を差し引いた値）
・試験圧力：500KPa 以上（使用圧力の約 3 倍の試験圧力）

第 1-21 表
止水膜材料

止水膜の水圧試験

使用圧力

試験圧力

判定

備考

170KPa500KＰa 以上

○

５回実施

５条

添付２１-96

1054

止水膜

止水膜サンプル・左：・右：

水圧試験状況

※今後，止水膜取付部（固定部）の強度についても確認する
第 1-60 図

耐圧試験にて使用する止水膜と試験装置＜使用実績＞
膜材料の主部材の採用実績は港湾施設，空港，工場施設などに採用されている。第 1-61 図参照

第 1-61 図

メーカ試験状況

ｂ．シートジョイントについて
シートジョイントについては，東海第二発電所の防潮提に設置するものと同等の仕様で，他プラントにおいても使用実績がある。

５条

添付２１-971055

５条 添付２１－98

1056

評価

止水板による止水機構

構造

第 1-16 表

止水板による止水機構
（多重性）

△

×
１次止水機構の保守に伴う取り外し時には，漂流物が２次止水機構まで到達するため，２次止水機構の機能喪失に至る可能性がある。

○○
１次止水機構の保守に伴う取り外し時においても、防衝板があるため，漂流物は２次止水機構まで到達せず，２次止水機構の機能は維持される。

○
１次止水機構がある場合は、漂流物は１次止水機構で留まり，２次
止水機構までは到達せず，２次止水機構の機能は保持される。

○
構造が異なるため，同時に機能喪失しない。

止水膜又はシートジョイントによる止水機構（多様性）

２次止水機構△現在，止水板の地震時の追従性が未確認であるため，同一構造であることを考慮すると，共通要因故障により，同時に機能喪失に至る可能性がある。

※実証試験による確認が未完のため抽出

漂流物が止水板に衝突し，止水性が喪失する。

地震時の止水板等の変形，損傷により，止水性が喪失する。 ※水密ゴムの摺動により亀裂，破損，摩耗が発生し，止水性が損失する。 ※地震時に止水板が水密ゴムを噛み込み，止水性が喪失する。 ※地震時の止水板の浮き上がりにより追従性が喪失する。 ※主な損傷・機能喪失モード

１次止水機構１次止水機構に想定される主な損傷・機能喪失モードの抽出結果及び２次止水機構の構造選定検討結果

５条 添付２１－99

1057

多
様
性

多
重
性

分

構造が異なるため，それぞれの機能に差があり，同一の防護レベルにならない。

構造が異なるため，共通要因故障による機能喪失がなく，一つの止水機構が喪失しても残りの止水機構の機能は維持できる。

メリット

デメリット

現在，止水板の地震時の追従性が未確認につき，同一の構造の場合，共通要因故障により同時に止水機構の機能が喪失する。

止水板を二重に設置するため，１次止水機構の機能が喪失しても２次止水機構で機能は維持でき
る。

設計事項

設計概要

２次止水機構の多重性・多様性のメリット・デメリット

デメリット

メリット

区

第 1-17 表△

価

漂流物に対する防護が必要になるが，防衝板により対応可能○共通要因故障により，同時機
能喪失のリスクがある

評

５条 添付２１－100

1058

浸水防止
設備

２次止水
機構

点検用
マンホール

外郭
防護２

外郭
防護２

外郭
防護１

防護区分

防衝板は，１次止水機構の機能喪失時に想定される漂流物の影響を防止するもの（影響防止装置）であるが，１次止水機構の漂流物防止機能の一部を担うことから，防護区分は外郭防護１として整理する（【補足】参照）。

基準津波の遡上波の鋼製防護壁下部と取水路間の隙間から重要な安全機能を有する海水ポンプの設置されたエリアへの流入，到達を防止する。

１次止水機構からの漏えいを考慮して，鋼製防護壁
鋼殻内への漏水を防止する。

２次止水機構は，１次止水機構からの漏えいを考慮して，重要な安全機能を有する海水ポンプの設置されたエリアへの漏水を防止する。
また，安全機能への影響確認として，海水ポンプ設
置エリア（防護壁外側）への浸水量評価を実施し，安全機能への影響がないことを確認する。

防衝板は，１次止水機構の損傷又は保守に伴う取り外し時に，漂流物が２次止水機構に到達することを
防止する。

備考

目的／機能要求

止水機能等の津波に対する防護区分の検討結果【補足】○設置許可基準規則 別記３
３ 五 ⑥ 津波防護施設の外側の発電所敷地内及び近傍において建物・構築物及び設置物等が破損，倒壊及び漂流する可能性がある場合には，防潮堤等の津波防護施設及び浸水防止設備に波及的影響を及ぼさないよう，漂流防止措置又は津波防護施設及び浸水防止設備への影響の防止措置を施すこと。
○基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド
Ⅱ 5.4.2 漂流物による波及的影響の検討【規制基準における要求事項等】
津波防護施設の外側の発電所敷地内及び近傍において建物・構築物，設置物等が破損，倒壊，漂流する可能性について検討すること。上記の検討の結果，漂流物の可能性がある場合には，防潮堤等の津波防護施設，浸水防止設備に波及的影響を及ぼさないよう，漂流防止装置または津波防護施設・設備への影響防止措置を施すこと。
【確認内容】 (２) ②漂流防止装置，影響防止装置は，津波による波力，漂流物の衝突による荷重との組合せを適切に考慮して設計する方針であること。
○耐津波設計方針に係る工認審査カイド 3.7.1 漂流物による波及的影響の検討【規制基準における要求事項等】「○基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド」と同じ。
【確認内容】 (１) ② b) タンク，船舶等の重量物が漂流物として特定されている場合，当該重量物が漂流しないよう固定する等，漂流防止装置を設置，または，津波防護施設，浸水防止設備に対して，漂流物が衝突しないよう防護柵，防護壁等の影響防止装置を設置。

浸水防止
設備

防衝板

浸水防止
設備

１次止水
機構

影響防止
装置

施設・
設備区分

対策設備

第 1-18 表

（ｆ）2 次止水機構の部材について
２次止水機構の止水部材は，止水膜とシートジョイントを使用する。以下に止水膜及びシートジョイントについての仕様を示す。
ａ．止水膜について＜止水膜の物性値＞
止水膜の物性値は以下の通り（第 1-19 表）。
○主部材：ポリアリレート繊維［密度（本/inch）:22 本］

第 1-19 表
項

止水膜の物性値

目

物性値

引張り強さ（N/3cm）

6200

伸

8.3

び（％）

＜水圧試験の確認結果＞
試験結果は，以下の通り。（第 1-20 表,第 1-58 図）・試験規格：JIS L 1092

繊維製品の防水試験方法に基づく耐水試験

・使用水圧：170KPa 以上（防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地盤
標高（T.P.＋3m）を差し引いた値）
・試験圧力：500KPa 以上（使用圧力の約 3 倍の試験圧力）

第 1-20 表
止水膜材料

５条

止水膜の水圧試験

使用圧力

試験圧力

判定

備考

170KPa500KＰa 以上○

５回実施

添付２１－101

1059

止水膜

止水膜サンプル・左：・右：

水圧試験状況

※今後，止水膜取付部（固定部）の強度についても確認する
第 1-58 図

耐圧試験にて使用する止水膜と試験装置＜使用実績＞
膜材料の主部材の採用実績は港湾施設，空港，工場施設などに採用されている。第 1-59 図参照

第 1-59 図

メーカ試験状況

ｂ．シートジョイントについて
シートジョイントについては，東海第二発電所の防潮提に設置するものと同等の仕様で，他プラントにおいても使用実績がある。

５条

添付２１－1021060

【止水機構の実機模大実証試験】
ａ．止水機構の実証試験の目的
止水機構が基準地震動Ｓ Ｓ による地震動を受けた時の止水板の挙動を確認することにより，変位追従性，水密ゴムの健全性を確認することを目的に実規模大の試験装置を用いた試験を実施する。
ｂ．実証試験装置の概要＜加振装置＞
大型３軸加振台（場所：茨城県つくば市

第 1-60 図参照）

装置仕様：第 1-21 表のとおり。
第 1-21 表

大型３軸加振台基本仕様

項目

基本仕様

加速度自由度

３軸６自由度

最大積載質量80tf

テーブル寸法

6m×4m

定格値

方向

Ｘ方向

Ｙ方向

Ｚ方向

最大変位

±300mm±150mm±100mm

最大加速度

1Ｇ

3Ｇ

1Ｇ

第 1-60 図

５条

大型３軸加振台鳥瞰図

添付２１－1031061

＜試験装置＞（第 1-61 図参照）
・供試体：実機と同仕様の実規模サイズの供試体を製作
・模擬範囲：止水体２枚（各 2m）を連結

第 1-61 図

試験装置（参考）※試験計画の検討により変更の可能性あり＜試験条件＞
・地震動：基準地震動Ｓ Ｓ による鋼製防護壁の応答による加速度（水平・鉛直加速度を同時入力），相対変位を考慮。
＜実証試験項目＞
・止水板の地震時及び水圧を模擬した追従性：

止水板の動作に異常（浮上りなど）がないことを確認する。
・水密ゴムの健全性：

止水板による水密ゴムの噛み込み，摺動による亀裂・破損・摩耗等がないことを確認する。また，水密ゴムのライニングがない状態について
も挙動を確認する。

・止水機構構成部材の健全性：試験を通じて構成部材に異常（変形，損傷など）がないことを確認する。

５条

添付２１－1041062

＜実施時期及び説明時期＞試験計画の策定，試験装置の設計・製作完了後，速やかに実施（平成 30 年 4 月頃からの開始を想定）し，試験結果については平成 30 年 5月頃に説明する。

ｃ．実規模試験後の確認試験
実機模試験後の水密ゴムについて，外観点検を行い明らかな亀裂，破損，損傷等が認められない場合には，漏水試験を実施し評価を行う。

５条

添付２１－1051063

【止水機構の漏水量評価】
止水機構からの漏水量評価を以下の 3 ケースについて評価を実施した。
評価の結果，隣接する非常用海水ポンプの安全機能に影響を与える浸水深ではなかった。評価結果を第 1-22 表に示す。
＜ケース１＞
１次止水機構のみに期待するケース＜ケース２＞
１次止水機構に加え，2 次止水機構を設置した場合＜ケース３＞
１次止水機構の止水板１枚の機能喪失＋２次止水機構の止水膜が喪失した場合（想定を超えた損傷ケースによる評価）＜評価条件＞○継続時間：

約 10 分

○許容高さ：

T.P.約＋6.6ｍ○浸水エリア：（取水口前面）（海水ポンプ室壁高さ）

海水ポンプ室浸水エリアを第 1-62 図に示す。

第 1-62 図

海水ポンプ室浸水深エリア

５条

添付２１－106

1064

５条

添付２１－107

1065

要

漏水量／
浸水深

説明図

概

110mm～170mm

漏水 位置

鋼製 防護 壁止水板１枚喪失時の漏水量3726m3/10 分，
浸水深 約１.6ｍ（T.P.＋3m 盤より）止水 板が 機 能

止水 装置

漏水 経路

③砂 除け

④止 水板

②保 護プ レ ート－

止水膜の水圧試験の結果，防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地盤標高（T.P.＋3m）を差し引いた値の静水圧(170kPa)に対して，試験圧力 500ｋＰa 以上で確認しているため，止水膜から漏えいすることはなく１次止水機構からの漏水を保持できる。
なお，止水膜に対する漂流物衝突影響，対策等は詳細設計段階で検討するが，【ケース３】に示したとおり，止水膜の機能が喪失しても非常用海水ポンプの安全機能に影響ないことを確認している。

ケース１にて止水板から漏水した水が２次止水機構で確保可能か評価する。

１次止水機構の止水板 1 枚（2m）の機能が喪失した場合の敷地の浸水深を評価する。
（開口部は止水板がない場合の鋼 製 防護 壁 と底 面戸 当 りの 隙 間部 (最大 170mm)から評価した。）

２次止水機構の止水膜が喪失した場合，１次止水機構からの漏水が，そのまま敷地内に浸水するため，漏水量及び浸水深はケース 1 に同じとなる。

１次止水機構の止水板１枚（2m）の機能喪失＋２次止水機構の止水膜の喪失を想定した場合の敷地の浸水深を評価する。(開口部は止水板がない場合の鋼製防護壁と底面戸当りの隙間部(最大 170mm)から評価した。）【ケース３】
１次止水機構の止水板１枚の機能喪失＋２次止水機構の止水膜が喪失した場合

1 次止水機構及び 2 次止水機構の漏水量評価結果【ケース２】
１次止水機構に加え，2 次止水機構を設置した場合

第１-22 表

【ケース１】
１次止水機構のみに期待するケース（第 520 回審査会合時の説明内容）

２． 施工実績
２.１

鋼製門型ラーメン構造（１） 施工事例 1：鋼殻ブロックの施工事例（橋梁箱桁）

橋梁上部工の上下２段の鋼殻ブロックの施工事例

５条

添付２１-1081066

（２） 施工事例 2：国道工事（国土交通省）

５条

添付２１-1091067

（３） 施工事例 3：高速道路工事（高速道路株式会社）

５条

添付２１-110

1068

２.２

直接定着式アンカーボルトの実績

発注者

基数

ボルト本数

国土交通省

193

4,824

NEXCO／首都高速

18

430

地方自治体

41

1,074

名古屋高速道路公社

244

6,891

福岡北九州道路公社

45

1,190

広島高速道路公社

37

856

総

578

15,265計５条

添付２１-1111069

基礎の規模に対するアンカーボルト本数の比較
種別

アンカーボルト本数／

平面図

基礎寸法
実績 A

24 本／
3600×3300（1.85 本/㎡）

実績 B

30 本／
3800×3600（2.19 本/㎡）

実績 C

22 本／
3352×2800（2.34 本/㎡）

今回設計

48 本／
12000×12000（0.33 本/㎡）

５条

添付２１-1121070

（１） 施工事例 1：国道工事（国土交通省）
アンカーボルトの仕様

D170×L3,960mm-56 本，D150×L3,620mm-22 本，D130

×3,310mm-22 本

５条

添付２１-113

1071

（２） 施工事例 2：臨港道工事（国土交通省）
アンカーボルトの仕様

D150×4,300mm-40 本

５条

添付２１-1141072

３． 地中連続壁基礎に関する設計基準類
地中連続壁基礎に係る設計基準としては，道路橋示方書・同解説（公益社団法人 日本道路協会），また施工の観点からの基準として地中連続壁基礎工法施工指針（案）（地中連続壁基礎協会）に代表される。

（１） 道路橋示方書･同解説Ⅳ下部構造編 ( 公社法人日本道路協会：平成 24
年 3 月)
道路橋下部構造の技術基準として，各種基礎の設計手法等がとりまとめられており，橋梁下部構造以外の土木構造物の基礎においても，同基準を参考として計画・設計している。

（２） 地中連続壁基礎工法施工指針 (案 )( 地中連続壁基礎協会：平成 14 年
7 月)
道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編に基づいて設計された地中連続壁基礎の施工に適用される指針。地中連続壁基礎の品質を確保するための施工方法等が記載されており，これらを踏まえた設計とする必要がある。

５条

添付２１-1151073

４． 参考資料
鋼製防護壁ブロック架設方法のステップ図を第 4-1 図～第 4-4 図に
示す。

•
•

地中壁連続壁基礎上部にアンカーボルトを設置する。
所定位置に設置する必要があるため，基礎上部にはフレーム架台を設置し，据付精度を確保する。

第 4-1 図Step.1５条

アンカーボルトの設置

添付２１-1161074

•

頂版部配筋及びコンクリート施工後に，１段目及び２段目の支柱部ブロックを架設する。

•

支柱部中詰鉄筋めコンクリートを施工する。

第 4-2 図Step.2

支柱部ブロック設置・中詰鉄筋めコンクリート工５条

添付２１-117

1075

•
•

•

•
•

取水口隔壁上など上載荷重による影響を最小限にできる箇所にジャッキを配置し１段目の支間部ブロックを架設する。
架設時には，１段目死荷重によるたわみ量及び２段目以降の構造系の変化を考慮した逐次剛性と死荷重によるたわみ量をあらかじめ上げ越しする。
各段の架設完了後に全体の出来形・反りが所定の寸法内に収まるよう，事前に綿密な架設計画を立案しておく。

各層の架設完了後，支柱部・支間部に予め設けたポイントの座標を計測する。
管理値から逸脱した場合は、取水口隔壁上や連壁基礎上端など，必要な地耐力が確保できる箇所に反力受け構を設置
し，ジャッキを用いて調整し管理値以内に納める。
第 4-3 図Step.3５条

ブロック架設工

添付２１-118

1076

第 4-4 図

ジャッキによる仮受け状況（イメージ）

５条

添付２１-1191077

・各層の架設完了後，支柱部・支間部に予め設けたポイントの座標を計測する。
・管理値から逸脱した場合は、取水口隔壁上や連壁基礎上端など，必要な地耐力が確保できる箇所に反力受け構を設置し，ジャッキを用いて調整し管理値以内に納める。

第 4-5 図上げ越し管理（イメージ）

５条

添付２１-1201078

•

完成後は全体の出来形測定を実施し，所定の精度内に収まっていることを確認する。

第 4-6 図Step.4完成

５条

添付２１-121

1079