(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024132712
(43)【公開日】2024-10-01
(54)【発明の名称】二重パラペット護岸
(51)【国際特許分類】
E02B 3/12 20060101AFI20240920BHJP
【ＦＩ】
E02B3/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023043601
(22)【出願日】2023-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】千綿 蒔
(72)【発明者】
【氏名】本田 隆英
【テーマコード（参考）】
2D118
【Ｆターム（参考）】
2D118AA12
2D118AA20
2D118AA28
2D118FA06
(57)【要約】
【課題】パラペットの高さを最低限に抑えつつ越波低減効果を得ることができ、かつ、比較的簡易に構築することが可能な二重パラペット護岸であって、ひいては、低コストかつ短工期で構築することが可能な二重パラペット護岸を提案する
【解決手段】既存の堤体２と、堤体２の上面に立設された既存パラペット３と、既存パラペット３の後方に間隔をあけて設けられた新設パラペット４とを備える二重パラペット護岸１である。既存パラペット３には、既存パラペット３と新設パラペット４との間の空間に流入した水を排水するための排水口３１が形成されており、排水口３１には空間への水の流入を抑制する流入抑制手段６が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】既存の堤体２と、堤体２の上面に立設された既存パラペット３と、既存パラペット３の後方に間隔をあけて設けられた新設パラペット４とを備える二重パラペット護岸１である。既存パラペット３には、既存パラペット３と新設パラペット４との間の空間に流入した水を排水するための排水口３１が形成されており、排水口３１には空間への水の流入を抑制する流入抑制手段６が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
既存の堤体と、前記堤体の上面に立設された既存パラペットと、前記既存パラペットの後方に間隔をあけて設けられた新設パラペットとを備える二重パラペット護岸であって、
前記既存パラペットには、前記既存パラペットと前記新設パラペットとの間の空間に流入した水を排水するための排水口が形成されており、
前記排水口には、前記空間への水の流入を抑制する流入抑制手段が設けられていることを特徴とする、二重パラペット護岸。
前記既存パラペットには、前記既存パラペットと前記新設パラペットとの間の空間に流入した水を排水するための排水口が形成されており、
前記排水口には、前記空間への水の流入を抑制する流入抑制手段が設けられていることを特徴とする、二重パラペット護岸。
【請求項2】
前記流入抑制手段は、前記排水口を遮蔽可能な止水板と、前記止水板の基端部と前記堤体とを連結するヒンジと、前記止水板の先端に固定された浮体と、を備えており、
前記ヒンジは、前記止水板を回転可能に支持しており、
前記止水板は、水位変動による前記浮体の上下動に伴って開閉することを特徴とする、請求項１に記載の二重パラペット護岸。
前記ヒンジは、前記止水板を回転可能に支持しており、
前記止水板は、水位変動による前記浮体の上下動に伴って開閉することを特徴とする、請求項１に記載の二重パラペット護岸。
【請求項3】
前記止水板および前記浮体は、式１を満たす形状であることを特徴とする、請求項２に記載の二重パラペット護岸。
【数1】
【請求項4】
前記排水口の高さが５０ｃｍ以下であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の二重パラペット護岸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二重パラペット護岸に関する。
【背景技術】
【0002】
海岸や河岸では、水流や波浪による浸食被害の抑制を目的として、護岸が設けられている。このような護岸として、高潮発生時等における越波や越流による浸水被害を抑制するために、天端部にパラペットが形成されたパラペット護岸が採用される場合がある。
近年では、地球温暖化に起因する海面水位の上昇や熱帯低気圧の増強などによる高潮が懸念されている。既存の護岸を越流する高潮が発生すれば、浸水により多大な被害が生じるおそれがある。
近年では、地球温暖化に起因する海面水位の上昇や熱帯低気圧の増強などによる高潮が懸念されている。既存の護岸を越流する高潮が発生すれば、浸水により多大な被害が生じるおそれがある。
【0003】
そのため、高潮等に起因する護岸の越波流量を低減できる護岸として、堤体上面の港外側（海側）と港内側（陸側）にそれぞれパラペットを設けた二重パラペット護岸が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
ところが、二重パラペット護岸では、高潮発生時等における越波や越流が生じた際に、前後のパラペットの間に流入した水が溜まるため、排水作業に手間がかかる。また、前後のパラペットの間に水が溜まっていると、越波低減効果が低下してしまう。そのため、水が溜まった状態でも所定の越波低減効果を得るためには、後側（陸側）のパラペットを高くする必要がある。一方、天端高が高いパラペットを設置するためにはコストがかかる。
特許文献２には、パラペット同士の間の遊水部の底部を透水性として、パラペット同士の間に溜まる水を排水する機能を有した護岸が開示されている。
ところが、既存の護岸に対して、遊水部の底部を透水性にするためには、大規模な改良工事を行う必要があり、コストと手間が大幅に増加する。
ところが、二重パラペット護岸では、高潮発生時等における越波や越流が生じた際に、前後のパラペットの間に流入した水が溜まるため、排水作業に手間がかかる。また、前後のパラペットの間に水が溜まっていると、越波低減効果が低下してしまう。そのため、水が溜まった状態でも所定の越波低減効果を得るためには、後側（陸側）のパラペットを高くする必要がある。一方、天端高が高いパラペットを設置するためにはコストがかかる。
特許文献２には、パラペット同士の間の遊水部の底部を透水性として、パラペット同士の間に溜まる水を排水する機能を有した護岸が開示されている。
ところが、既存の護岸に対して、遊水部の底部を透水性にするためには、大規模な改良工事を行う必要があり、コストと手間が大幅に増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－０７３３３８号公報
【特許文献2】特開２０００－２０４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、パラペットの高さを最低限に抑えつつ越波低減効果を得ることができ、かつ、比較的簡易に構築することが可能な二重パラペット護岸であって、ひいては、低コストかつ短工期で構築することが可能な二重パラペット護岸を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような課題を解決する本発明の二重パラペット護岸は、既存の堤体と、前記堤体の上面に立設された既存パラペットと、前記既存パラペットの後方に間隔をあけて設けられた新設パラペットとを備えるものである。前記既存パラペットには、前記既存パラペットと前記新設パラペットとの間の空間に流入した水を排水するための排水口が形成されており、前記排水口には、前記空間への水の流入を抑制する流入抑制手段が設けられている。なお、前記排水口の高さは５０ｃｍ以下にするのが望ましい。
【0007】
かかる二重パラペット護岸によれば、既存の護岸を二重パラペット護岸に改修する際に、気候変動による高潮リスクの増大に適応した構造を構築できる。また、既存護岸を利用しつつ、越波流量の低減効果を獲得できる。また、陸上部分の工事のみで、適応できるため、水上工事を伴う改修工事に比べて、施工費用が安価である。さらに、既存パラペットと新設パラペットとの間の空間に流入した水は、排水口から排水される。既存パラペットと新設パラペットとの間に水を滞留させないようにすると、越波流量を減少できるため、新設パラペットの高さを低くできる。そのため、護岸の改良工事（パラペットの新設工事）に要する手間および費用を低減できる。
【0008】
なお、前記流入抑制手段には、前記排水口を遮蔽可能な止水板と、前記止水板の基端部と前記堤体とを連結するとともに止水板を回転可能に支持しているヒンジと、前記止水板の先端に固定された浮体と、を備え、前記止水板は、水位変動による前記浮体の上下動に伴って開閉するものを使用すればよい。このとき、前記止水板および前記浮体は、式１を満たす形状にするのが望ましい。
【0009】
【数1】
【発明の効果】
【0010】
本発明の二重パラペット護岸によれば、パラペットの高さを最低限に抑えつつ越波低減効果を得ることができ、かつ、比較的簡易に構築することが可能となり、ひいては、低コストかつ短工期で構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る二重パラペット護岸の概要を示す断面図である。
【図2】既存のパラペット護岸の例を示す断面図である。
【図3】二重パラペット護岸の概要を示す拡大断面図である。
【図4】流入抑制手段の概要を示す断面図である。
【図5】流入抑制手段の動きを示す断面図であって、（ａ）は通常時、（ｂ）は高潮押し波時、（ｃ）は高潮引き波時である。
【図6】解析モデルを示す断面図である。
【図7】遊水部の水位が越波流量に与える影響を検証するための解析結果を示す図であって、（ａ）～（ｄ）は波到達前の遊水部の水位が低い場合、（ｅ）～（ｈ）は波到達前の遊水部が満水の場合である。
【図8】排水口の有無の影響の検証結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本実施形態では、高潮等に起因する護岸の越波流量を低減するための二重パラペット護岸１について説明する。図１に二重パラペット護岸１の概要を示す。二重パラペット護岸１は、図１に示すように、既存の堤体２と、堤体２の上面に立設された既存パラペット（前側パラペット）３と、既存パラペット３の後方（陸側）に間隔をあけて設けられた新設パラペット（後側パラペット）４とを備えている。ここで、図２に既存のパラペット護岸１０の一例を示す。図２に示すように、既存のパラペット護岸１０は、現状の設計潮位ＴＬ０に対して、越波・越流を抑制できるパラペット（既存パラペット３）が形成されている。一方、地球温暖化等の影響により将来の高潮潮位ＴＬが上昇することが予想される場合には、越波・越流により陸地に浸水するおそれがある。そのため、本実施形態では、図１に示すように、既存パラペット（前側パラペット）３の陸側に新設パラペット（後側パラペット）４を設けることで、越波・越流のリスクを低減させて、浸水被害の抑制を図る。
【0013】
図３に二重パラペット護岸１の拡大断面図を示す。図３に示すように、既存パラペット３には、既存パラペット３と新設パラペット４との間の空間（遊水部５）に流入した水を排水するための排水口３１が形成されている。本実施形態では、排水口３１の高さを５０ｃｍ以下にする。排水口３１には、遊水部５への水の流入を抑制する流入抑制手段６が設けられている。
【0014】
流入抑制手段６は、排水口３１を遮蔽可能な止水板６１と、止水板６１の基端部と堤体２とを連結するヒンジ６２と、止水板６１の先端に固定された円柱状の浮体６３とを備えている。図４に流入抑制手段６を示す。図４に示すように、ヒンジ６２は、止水板６１を回転可能に支持している。止水板６１は、水位変動による浮体６３の上下動に伴って開閉する。なお、止水板６１および浮体６３は、式１を満たす形状である。式１は、ヒンジ６２を中心としたモーメントの釣り合いを考慮した式であり、左辺は、止水板６１の重量Ｗｂ（＝ρbｔｄｇ）にヒンジ６２から止水板６１の中心までの距離（＝ｄ／２ｃｏｓθ）を乗じて得たモーメント、右辺は、浮体６３に働く浮力Ｆから浮体の重量Ｗfを減じた力にヒンジ６２から浮体６３までの距離（＝ｄｃｏｓθ）を乗じて得たモーメントである。
【0015】
【数2】
【0016】
図５に流入抑制手段６の動きを示す。図５（ａ）に示すように、通常時（水位ＷＬが排水口３１の下端以下のとき）の流入抑制手段６は、排水口３１を開口している。一方、水位ＷＬが上昇した場合には、図５（ｂ）に示すように、浮体６３の浮力によって止水板６１が立ち上がり、排水口３１を遮蔽する。一方、引き波により、水位が低下すると、図５（ｃ）に示すように、止水板６１が水位の下降に伴って倒れるため、排水口３１が開口し、遊水部５内の水が排水口３１から排水される。
【0017】
以上、本実施形態の二重パラペット護岸１によれば、既存の護岸を二重パラペット護岸１に改修する際に、気候変動による高潮リスクの増大に適応した構造を構築できる。また、既存護岸を利用しつつ、越波流量の低減効果を獲得できる。また、陸上部分の工事のみで、適応できるため、水上工事を伴う改修工事に比べて、施工費用が安価である。さらに、既存パラペット３と新設パラペット４との間の空間（遊水部５）に流入した水は、排水口３１から排水されるため、越波流量を減少でき、ひいては、新設パラペット４の高さを低くできる。そのため、護岸の改良工事（パラペットの新設工事）に要する手間および費用を低減できる。
【0018】
また、流入抑制手段６は、止水板６１が水位変動による浮体６３の上下動に伴って開閉するため、高潮時に排水口３１から遊水部５に水が流入することを抑制し、かつ、引き波時には遊水部５から水を排水できる。そのため、遊水部５に水が滞留することを抑制し、越波流量を減少できる。
【0019】
次に、本実施形態の二重パラペット護岸１について実施した解析結果を示す。本解析では、排水口３１から排水して、遊水部５の水位を低下させることで越波流量が低減することを確認した。解析は、数値流体解析プログラムＯｐｅｎＦＯＡＭを用いた鉛直２次元の数値実験により行った。図６に解析モデルを示す。表１に解析の条件を示す。表１に示すように、排水口３１の大きさ（高さ）Ｄを０，０．１，０．３，０．５ｍにした場合についてそれぞれ解析を行った。護岸の水底からの高さｈを３．０ｍ、前側パラペット３の平均水面から天端までの高さｈｆを１．４ｍ、後側パラペット４の平均水面から天端までの高さｈｂを２．０とした。また、遊水部５の幅（前側パラペット３と後側パラペット４の間隔ｌ）を４．０ｍとした。解析時間は２００秒とし、このうち前半１００秒は助走時間、後半１００秒を越波流量の評価対象とした。入射波は、波高Ｈ＝２ｍ、周期Ｔ＝８秒の規則波とした。越波流量は、後側パラペット４を含む鉛直断面におけるＶｏＦ（各格子における水の体積比）と流速の積を鉛直方向に積分することによって算定した。
【0020】
【表1】
【0021】
＜遊水部の水位の影響＞
まず、遊水部５の水位を変えて越波量の違いを解析した。図７に解析結果を示す。図７（ａ）に示すように波到達前に遊水部５の水位が低い場合（ケース１）と、図７（ｅ）に示すように波到達前に遊水部５が満水の場合（ケース２）についてそれぞれ数値解析を行った。いずれの場合においても、同等の波が入射するものとした。図７（ｂ）および（ｆ）に示すように、前側パラペットを越波する水量は、ケース１で１．５５ｍ３／ｍ、ケース２では１．５６ｍ３／ｍとなり、同等であった。前側パラペットを越波した水は、図７（ｃ）および（ｇ）に示すように、遊水部に流入した後、図７（ｄ）および（ｈ）に示すように、後側パラペットを越波する。遊水部の水位が低いケース１における後側パラペットを越波する量はＱ＝０．２ｍ３／ｍであったのに対し、遊水部の水位が満水のケース２における後側パラペットを越波した量はＱ＝０．５１ｍ３／ｍとなった。そのため、遊水部５内の水が排水されていれば、新設パラペット４の越波流量を小さくすることができることが確認できた。したがって、既存パラペット３に排水口３１を設けて、遊水部５の水を排水すれば、新設パラペット４の越波流量を小さくすることができる。
まず、遊水部５の水位を変えて越波量の違いを解析した。図７に解析結果を示す。図７（ａ）に示すように波到達前に遊水部５の水位が低い場合（ケース１）と、図７（ｅ）に示すように波到達前に遊水部５が満水の場合（ケース２）についてそれぞれ数値解析を行った。いずれの場合においても、同等の波が入射するものとした。図７（ｂ）および（ｆ）に示すように、前側パラペットを越波する水量は、ケース１で１．５５ｍ３／ｍ、ケース２では１．５６ｍ３／ｍとなり、同等であった。前側パラペットを越波した水は、図７（ｃ）および（ｇ）に示すように、遊水部に流入した後、図７（ｄ）および（ｈ）に示すように、後側パラペットを越波する。遊水部の水位が低いケース１における後側パラペットを越波する量はＱ＝０．２ｍ３／ｍであったのに対し、遊水部の水位が満水のケース２における後側パラペットを越波した量はＱ＝０．５１ｍ３／ｍとなった。そのため、遊水部５内の水が排水されていれば、新設パラペット４の越波流量を小さくすることができることが確認できた。したがって、既存パラペット３に排水口３１を設けて、遊水部５の水を排水すれば、新設パラペット４の越波流量を小さくすることができる。
【0022】
＜排水口の有無の影響＞
次に、既存パラペット３に形成する排水口の有無が越波流量に与える影響を検証した。本解析では、排水口３１の大きさ（高さ）Ｄを０（排水口なし），０．１，０．３，０．５ｍにした場合と、既存パラペット３がない場合（後退型：排水口３１の大きさＤを既存パラペット３の高さにした場合）である後退型パラペットについても解析を行った。図８に検証結果を示す。
図８に示すように、排水口なしに比べ、排水口ありのケース（排水口１０ｃｍ、３０ｃｍ、５０ｃｍ）では、いずれも越波流量が低減し、排水口３１の高さＤ＝５０ｃｍで、最も越波流量が小さくなった。一方、後退型パラペットの場合は、越波流量は最も大きくなった。したがって、二重パラペットに排水口３１を設けることにより越波流量が低減することが確認できた。
次に、既存パラペット３に形成する排水口の有無が越波流量に与える影響を検証した。本解析では、排水口３１の大きさ（高さ）Ｄを０（排水口なし），０．１，０．３，０．５ｍにした場合と、既存パラペット３がない場合（後退型：排水口３１の大きさＤを既存パラペット３の高さにした場合）である後退型パラペットについても解析を行った。図８に検証結果を示す。
図８に示すように、排水口なしに比べ、排水口ありのケース（排水口１０ｃｍ、３０ｃｍ、５０ｃｍ）では、いずれも越波流量が低減し、排水口３１の高さＤ＝５０ｃｍで、最も越波流量が小さくなった。一方、後退型パラペットの場合は、越波流量は最も大きくなった。したがって、二重パラペットに排水口３１を設けることにより越波流量が低減することが確認できた。
【0023】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
流入抑制手段６の構成は、前記実施形態で示したものに限定されるものではない。例えば、浮体６３は円柱状に限定されない。また、ヒンジ６２は、既存パラペットに取り付けられていてもよい。
流入抑制手段６の構成は、前記実施形態で示したものに限定されるものではない。例えば、浮体６３は円柱状に限定されない。また、ヒンジ６２は、既存パラペットに取り付けられていてもよい。
【符号の説明】
【0024】
１ 二重パラペット護岸
２ 堤体
３ 既存パラペット（前側パラペット）
３１ 排水口
４ 新設パラペット（後側パラペット）
５ 遊水部
６ 流入抑制手段
６１ 止水板
６２ ヒンジ
６３ 浮体
２ 堤体
３ 既存パラペット（前側パラペット）
３１ 排水口
４ 新設パラペット（後側パラペット）
５ 遊水部
６ 流入抑制手段
６１ 止水板
６２ ヒンジ
６３ 浮体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】