防波堤の紹介

防波堤は港水域の周縁部に設置され、砂泥海岸における波や潮流の作用により、港湾流域の土砂の堆積や海岸線の波による浸食を防止することを目的としています。 また、港内での船舶の接岸、積み下ろし、航行などの要件を満たすために、氷の侵入を防ぎ、港内に十分な水深と安定した水面を確保する必要があります。 建設される水力構造物は、輸送および港湾工学の重要な部分です。

防波堤は、その配置形状により、海岸につながっている防波堤と海岸につながっていない島防波堤の2種類に分けられます。 断面形状により、マウンド防波堤、垂直防波堤、複合防波堤、透水性防波堤、浮き防波堤、空気式防波堤、水圧式防波堤に分けることができます。

機能

1 波や氷の攻撃を防御し、港湾水域の安定を確保し、船舶の安全な停泊および運航条件を提供する。

2 砂浜または泥だらけの海岸には活発な堆積物があり、泥や砂を減らすか防止し、港水域の堆積物を減らし、港水域の水深を航行可能にします。

3 堤防の内側は、船の接岸、積み下ろしなどを行うためのドックまたはアンカー設備の設置にも使用できます。

分類

1 平面レイアウトで分割

① 単桟橋：一端が海岸に接続され、もう一端が海中に伸びています。

②二重桟橋：2つの海岸エリアからそれぞれ防波堤が海に伸び、突き当たりが出入り口状になっています。

③自立型：両端が岸に接続されておらず、岸から一定距離の水中に位置する。 堤防の根元はなく、堤防の頭と胴体だけが島のような形をしており、しばしば桟橋と混ざって複数の入り口を形成しています。

2 セクション形式で分割

①マウンド防波堤

その断面は台形で、石やさまざまな形のコンクリートブロックを投げて作られており、弱い基礎の変形によく適応できます。外側の堤防の斜面は、波の作用に直接耐え、到来する波のエネルギーを低減できます。 石は波による損傷を防ぐために波の振幅の範囲内で使用されます。 内堤法面は港の波と調和したデザインとなっております。 地盤が弱く、水深が浅く、波の強さが中程度の泥地海岸の水域に適しています。

②垂直防波堤

堤防本体のコンクリート重力垂直壁は、その自重に依存して波の衝撃に抵抗し、壁本体の安定性を維持します。 波は、 垂直壁の前で反射して定常波を形成します。 このとき、垂直壁は横方向の定在波圧と底浮力に耐えます。 したがって、基礎の支持力を高めるために、建設中に砕石基礎床の層が垂直壁の下に配置されることがよくあります。 波壁は 壁の上部の外側に設置して波のエネルギーを低減し、波の負荷と壁体の重量を効果的に軽減します。 真っ直ぐな壁の内側は船のドックとしても利用できます。 岩盤や比較的密度の高い基礎、水深の深い水域に適しています。

③複合防波堤

下部は基礎として斜面ロックフィルを使用し、上部はマウンドと垂直壁防波堤を組み合わせたコンクリート垂直壁構造です。 低いところから高いところまで、垂直壁の前の波の形状が変化します。 定常波から砕波定在波、砕波、砕波後から上昇水流まで。基礎床が高いと壁の手前で砕波が起こり、壁にかかる最大圧力は2倍以上になります。 定在波のこと。 その作用点は静水面よりも高く、壁の安定性に直接影響します。実際の用途では、基礎床の高さと消波荷重を考慮する必要があります。

④透水性防波堤

基礎に打ち込まれた杭群や柱の上部に消波構造を設置し、防波堤下部に波が通過できる透水構造を形成します。波のエネルギーが表面に集中する特性により、表面が波浪のエネルギーとなります。 内部波エネルギーは波高の3倍の高さで90％以上を占めます。 防波構造の波箱またはバッフルを、水面下の 3 分の 2 の高さで設置してください。 透水性堤防の外側は防波堤として利用され、内側は船舶の航行が可能です。

⑤浮き防波堤

波と浮体との相互作用を利用し、水面上で浮体を揺らす防波堤の一種。 浮体の慣性により発生する振動により波のエネルギーが低減されます。浮体は機動性が高く移動可能であり、単体の幅はあまり大きくありません。 場合によっては、浮き堤防を設置するためにいくつかの水路に分割する必要があります。 湖や貯水池で一般的に使用される浮き堤防は、水深が深い貯水池により適しており、小さな波に耐えることができます。

⑥ 空気防波堤と水圧防波堤

空気式防波堤は、水底に設置した穴あきパイプからエアコンプレッサーで空気を噴霧し、エアカーテンを形成して両側に循環させることで波を妨げ、軽減します。 油圧防波堤は、波のエネルギーを低減するために、水面に設置されたノズルから水ポンプを使用して水を噴霧します。 どちらも移動が簡単で、一時的なプロジェクトでよく使用されます。