YAMAMOTO MASATO (JP)
NISHIWAKI ICHIRO (JP)
IWANAMI MITSUYASU (JP)
YOKOTA HIROSHI (JP)
KATOU EMA (JP)
INDEPENDENT ADMINISTRATIVE INSTITUTION PORT & AIRPORT RESEARCH INST (JP)
MORITAKA HIRO (JP)
YAMAMOTO MASATO (JP)
NISHIWAKI ICHIRO (JP)
IWANAMI MITSUYASU (JP)
YOKOTA HIROSHI (JP)
KATOU EMA (JP)
JPS52128634A | 1977-10-28 | |||
JPS4419593B1 | ||||
JP2006348572A | 2006-12-28 |
基部と、前記基部から外方に放射状に突出された複数の脚部を備えており、 前記複数の脚部のうちの少なくとも一つにおいて、最太部が、最細部よりも外方に位置し、 重心から前記最太部までの脚部軸線に沿った長さが、重心から前記脚部先端までの脚部軸線に沿った長さの0.6倍よりも大きく、 重心から前記最細部までの脚部軸線に沿った長さが、重心から前記脚部先端までの脚部軸線に沿った長さの0.4倍よりも小さい、消波ブロック。 |
前記最太部における断面積が、前記最細部における断面積の2.1倍よりも大きい、請求項1に記載の消波ブロック。 |
前記最太部が、前記脚部のほぼ端部に位置している、請求項2に記載の消波ブロック。 |
前記脚部軸線に対してほぼ直角に延出された複数の張出部が、前記最太部に形成されている、請求項3に記載の消波ブロック。 |
前記基部内部に鉄筋が配設されている、請求項4に記載の消波ブロック。 |
本発明は、港湾・海岸・河川等に設置さ る消波ブロックに関する。
従来より、テトラポッド(登録商標)など 4脚ブロック等、様々な形状のコンクリート 消波ブロックが知られている(下記特許文献 1及び2など)。消波ブロックには、波力等に対 して十分な安定性を有していること、十分な 構造強度を有していること、及び、波のエネ ルギーを減殺できるように、積み上げた際に 適度な空隙率が得られること、が要求される 。
消波ブロックに求められる安定性、強度、
び、空隙率は、相互に密接な関連性を有し
いるので、一つのみを重視すると他で問題
生じ得る。例えば、積み上げた際の相互の
み合わせが良好な形状の消波ブロックは、
定性は高くなるものの、構造強度上の問題
生じ得る。また、このような消波ブロック
、空隙率が小さくなって、充分な消波効果
得られないことがある。また、強度のみを
視し過ぎると、充分な安定性が得られない
とがある。従って、汎用性の高い消波ブロ
クの設計では各要求のバランスが重要であ
。
ところで、従来の汎用的な消波ブロック[ wave-dissipating block]の脚部[legs]は、先細りであ るか[to be tapered toward an end]、一定太さで る[to have a constant diameter]。従来の汎用的 消波ブロックは、脚部の数、形状、寸法、 度等の工夫によって、安定性、強度、及び 空隙率という各要求について一定の水準を リアしている。しかし、本発明の発明者ら 、永年にわたる研究の結果、従来の汎用的 消波ブロックには安定性及び空隙率に限界 あることを知見した。また、発明者らは、 部が先細り又は一定太さである限り、この 界を超えることは難しいことも知見した。 対に、発明者らは、先太り[to be plumped towar d an end]の脚部を有する消波ブロックであれ 、この限界を超えた、安定性及び空隙率の 躍的向上の可能性があることを知見した。
本発明は、このような知見のもと、従来 術の上記問題を解決すべくなされたもので る。本発明の目的は、十分な構造強度を有 、安定性及び空隙率の飛躍的向上が可能な 用性の高い消波ブロックを提供することに る。
本発明のアスペクトは、基部[core]と、前 基部から外方に放射状に突出された複数の 部[legs]を備えており、複数の脚部のうちの なくとも一つにおいて、最太部[most-plumped p ortion]が、最細部[most-narrowed portion]よりも外 (重心を基準として外方)に位置し、重心から 前記最太部までの脚部軸線に沿った長さが、 重心から前記脚部先端までの脚部軸線に沿っ た長さの0.6倍よりも大きく、重心から前記最 細部までの脚部軸線に沿った長さが、重心か ら前記脚部先端までの脚部軸線に沿った長さ の0.4倍よりも小さい、消波ブロックを提供す る。なお、最太部は、脚部の軸線と直交する 断面の面積(断面の輪郭線の内側の面積)が最 大きくなる部分である。最細部は、脚部の 線と直交する断面の面積(断面の輪郭線の内 側の面積)が最も小さくなる部分である。
ここで、最太部における断面積が、最細 における断面積の2.1倍よりも大きいことが ましい。なお、断面積は、脚部軸線に対し 直角な断面の面積である。
さらに、前記最太部が、前記脚部のほぼ 部に位置していることが好ましい。さらに 前記脚部軸線に対してほぼ直角に延出され 複数の張出部が、前記最太部に形成されて ることが好ましい。さらに、前記基部内部 鉄筋が配設されていることが好ましい。
本発明の消波ブロックによれば、従来の 波ブロックに比べて積み上げ時の空隙率が 上され得るので、製造に使用されるコンク ート量を縮減できる。このため、堤体[levee body]の施工コストを低く抑えることができる 。また、脚部が先太りであるので、積み上げ 時に隣接ブロックとのかみ合わせが良好とな って高い安定性が得られる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施 態について説明する。図1に示されるように 、消波ブロック1は、中央の基部2と、基部2か ら外方に放射状に突出された四つの脚部3(3a~3 d)とで構成されている。なお、図2中の3つの 線(A)は、各脚部3a~3cの軸線である。また、点 Gは、消波ブロック1の重心である。
四つの脚部3a~3dは、いずれも同一形状、 一寸法である。各脚部3a~3dの天端面[end surfac e]の形状、及び、軸線Aと直交する断面形状は 、いずれもほぼ正三角形である。また、図示 されているように、各脚部3a~3dでは、最太部M (軸線Aと直交する断面の面積(断面輪郭線の内 側面積)が最も大きくなる部分)が、最細部N( 線Aと直交する断面の面積(断面輪郭線の内側 面積)が最も小さくなる部分)よりも外方(重心 Gを基準として外方)に位置している。この結 、各脚部3a~3dは、重心G寄り(いわゆる「付根 」[crotch])から先端に向けて徐々に太くなって いる。
本実施形態の消波ブロック1のように脚部 が先太りとなっている、従来の消波ブロック は知られていない。この点で本実施形態の消 波ブロック1は特徴的である。そして、本実 形態の消波ブロック1は、次のような条件を たしている点で更なる特徴を有している。
下記要素L、m、n、P,Qが下記条件(1)~(3)の全て
を満たしている場合、安定性及び空隙率の向
上に理想的な消波ブロックを得ることができ
ることを、永年にわたる研究の結果、本発明
の発明者らは知見した。
L:脚部3の軸線Aの長さ(重心Gから脚部3先端ま
での長さ)
m:重心Gから最太部Mまでの長さ(軸線A上の長
)(最太部Mが軸線Aに沿って幅がある場合、重
心Gから最太部Mの最近部[nearest point]までの長
さ)
n:重心Gから最細部Nまでの長さ(軸線A上の長
)(最細部Nが軸線Aに沿って幅がある場合、重
心Gから最細部Nの最遠部[farthest point]までの
さ)
P;最太部Mにおける脚部3の断面積
Q:最細部Nにおける脚部3の断面積
(1)m>0.6L
(2)n<0.4L
(3)P>2.1Q
上記条件(1)は、脚部3の最太部Mが、軸線A で重心Gから軸線Aの60%の位置よりも外方に 置していることを規定している。本実施形 の消波ブロック1では「m=0.936L」であり、上 条件(1)が満たされている。
上記条件(2)は、脚部3の最細部Nが、軸線A で重心Gから軸線Aの40%の位置よりも内方に 置していることを規定している。本実施形 の消波ブロック1では「n=0.358L」であり、上 条件(2)が満たされている。
上記条件(3)は、最細部Nの断面積Qに対し 最太部Mの断面積Pが2.1倍以上であることを規 定している。本実施形態の消波ブロック1で P=2.5Q」であり、上記条件(3)が満たされてい 。
本実施形態の消波ブロック1は、上述した ように、条件(1)~(3)を満たしているので、積 上げ時の各ブロック間の空隙を大きく確保 きる。従来の消波ブロックでは、付根部分 最も太く先端に向けて徐々に細くされてい り、付根から先端にかけて一定太さを有し いることがほとんどである。このため、従 の消波ブロックでは、積み上げ時の空隙率 50~60%程度である。これに対して、本実施形 の消波ブロック1では、積み上げ時の空隙率 約68%となる。
従って、本実施形態の消波ブロック1によ れば、堤体構築時の単位体積当たりの使用ブ ロック数を少なくできるので、ブロック製造 に使用するコンクリート量を削減できる。こ の結果、堤体の施工コストを低く抑えること ができる。
また、先太りとなっている(特に、最太部M 脚部3の先端近傍に位置している)ので、積み 上げ時に隣接ブロックとのかみ合わせが良好 となって高い安定性が得られる(ハドソン式 よるK D 値[Hudson's design K D value]=約13)。
なお、従来の消波ブロックのほとんどは 鉄筋[rebar]を伴わないで製造されている。一 方、本実施形態の消波ブロック1は、先太り 脚部を有しているので、コンクリート内部 鉄筋が配設されて補強されている。ただし 鉄筋による補強が必要な部分(ウィークポイ ト)は基部2近傍に集中しているので、脚部3 端近傍の補強が必須ではない。従って、鉄 の配設も簡略化でき、材料コストはそれほ 増加しない。
図3は、本発明の第2実施形態に係る消波 ロック11の斜視図である。消波ブロック11の 本的形状は、図1に示される第1実施形態の 波ブロック1と同様である。消波ブロック11 、図1の消波ブロック1と同様に、中央の基部 12と、四つの脚部13(13a~13d)とで構成されてい 。
ただし、図1の消波ブロック1と異なり、 実施形態の消波ブロック11の各脚部13の先端 は、側方に延出する3つの張出部[overhangs]14 それぞれ形成されている。図3に示される消 ブロック11では、張出部14によって、最細部 の断面積に対する最太部の断面積の比が、図 1の消波ブロック1よりも大きい。この結果、 実施形態の消波ブロック11によれば、図1の 波ブロック1よりも更に、安定性及び空隙率 を向上できる。
図4に、消波ブロック11内部の鉄筋15を示 。上記第1実施形態の消波ブロック1と同様に 、本実施形態の消波ブロック11の内部には鉄 15が配されている。なお、上述したように 補強が必要な部分は基部12近傍であるが、本 実施形態の消波ブロック11では、脚部14や張 部14の内部にも鉄筋15が配されている。
本発明は、港湾・海岸・河川等に設置さ る消波ブロックとして利用され、防波堤[wat erbreak]などの堤体の構築に利用できる。