技術開発・設計

防波堤の新技術

根入れ式鋼板セル式防波堤

根入れ式鋼板セル式防波堤の特徴

  • 地盤改良によって発生する盛上土を堤体の一部として活用することにより、土砂処分量をゼロにすることができます。
  • 盛上土の撤去が不要であるため、盛上土を撤去する際の濁りの発生を防ぐことができます。
  • 鋼板セル間を連結するアークを海底付近に留め、鋼板セルの間に1.5m程度の間を空けることができるので、所要の港内静穏度を確保しつつ、併せて海水交換機能も確保できます。
  • 従来型の防波堤に比べ、基礎マウンドの造成が不要となるため、急速施工が可能です。

根入れ式鋼板セル式防波堤のイメージ図

根入れ式鋼板セル式防波堤の基本原理

基本原理(1)

波の回折を利用した独創的な多段消波機能

セルの天端を-0.9mに低く抑え、その上に階段状の上部工を設置することにより、円形鋼板セルの特徴を活かした波の回折と砕波による新たな消波機能を持ちます。


消波機構の仕組み解説図
セル上部合成構造のイメージ図

基本原理(2)

セル上部合成構造

護岸・岸壁では、鋼板セルの板厚は、中詰土圧により発生するセル殻のフープテンションに対する検討によって決定されています。一方、防波堤では衝撃的な波圧が中詰土圧の小さいセル上部に作用し、鋼板が損傷することが考えられます。そこで、上部の鋼板を二重にすることで、セル上部の剛性を高めて、波圧に対して安全な構造を実現します。

セル上部合成構造のイメージ図

基本原理(3)

波の繰り返し鋼板荷重に対する堤体変位の検証手法の確立

山崎らの研究(港研報告vol.30(1991)に従い、波の繰り返し荷重による粘性土の強度低下を評価し、堤体の安全性を検証しました。

今回本研究を初めて適用し、設計手法を確立しました。本手法は、軟弱地盤上に構築される防波堤に広く適用できるものといえます。

波の繰り返し鋼板荷重に対する堤体変位の検証手法の解説図

施工実施例  和歌山下津港 北港地区 防波堤(南)

工事名 : 和歌山下津港 北港地区 防波堤(南) 築造工事
発注者 : 国土交通省 近畿地方整備局 和歌山港湾事務所
工  期 : SCP工法による地盤改良 : 平成13年11月〜平成14年 4月
鋼板セル製作・打込み、中詰材投入 : 平成13年12月〜平成15年 3月

鋼板セル製作完了の写真
鋼板セル製作完了
鋼板セルの打設状況写真
鋼板セルの打設状況
鋼板セルの運搬の写真
鋼板セルの運搬
現在の防波堤状況の写真
現在の防波堤状況