JP4537234B2

JP4537234B2 - 防潮柵

Info

Publication number: JP4537234B2
Application number: JP2005071721A
Authority: JP
Inventors: 規夫田中; 利光高木; 敏雄児玉; 典和山崎; 文雄山本
Original assignee: Sekisui Jushi Corp; Saitama University NUC
Current assignee: Sekisui Jushi Corp; Saitama University NUC
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-03-14
Also published as: JP2006249879A

Description

本発明は、季節風や強風時に海岸から舞い上がる飛沫が風に乗って内陸側に移動することによって生じる塩害を防止するために、海岸部又はその近傍に設置される防潮柵に関する。

海岸地域の開発による海岸付近の潮の流れの変化や、温暖化による海水面の上昇等の環境の変化から汀線の後退や海水位の上昇が起こり、季節風や強風時に海水の飛沫が強風に乗って防波堤を乗り越え、民家や施設に降り注ぐ現象が見られるようになっている。そのため、一般家屋では、屋根の腐食が進行したり、エアコン室外機に腐食が発生したり、工場などでは電動機器の腐食が進行するなどの塩害が発生している。

このような飛沫による塩害を防止するために、従来から防風柵などにより潮風を遮蔽したり減衰させることが行われてきた。例えば、下記特許文献１では吹雪対策の吹払い減風柵の一部として、多数の透孔を有する波状板を防風板として使用することが記載されている。また、下記特許文献２では、一定間隔に配置した前・後柵の遮蔽板に透孔を設けるとともに、前記透孔の位置を前・後柵でずらして設けた越波・砂柵が開示されている。この越波・砂柵によれば、後方柵の無孔部分の遮蔽部により前方から通り抜けてきた直接の流体を二次的に後方の柵に当てることにより、飛沫は後方柵の透孔より飛散されるようになるため、交通路や港湾施設の方に直接飛ぶことが防止できると記載されている。

更には、市販の有孔折板（ジグザグ状に折曲げ加工した鋼板）を高さ方向にジグザグ状になるように設置したり、細かい網ネットを防潮柵として用いることも行われている。
特開昭６４−２１１０５号公報特開昭５９−２０６５０８号公報

しかしながら、前記特許文献１記載の多数の透孔を有する波状板や、前記有孔折板を防潮柵として使用する場合には、風速の低減効果は認められるが、透孔を通して飛沫が内陸側に飛散するとともに、柵を越える、所謂吹上げ飛沫量が多くなるため、飛沫の飛散防止効果は満足のいくものではなかった。

また、前記特許文献２記載の越波・砂柵は、直接的に透孔を通過する飛沫量は低減できるようになるが、遮蔽部に当たった潮風が、やはり柵を乗り越えて内陸側に飛散するようになるため、飛沫の飛散防止効果として満足のいくものではなかった。

そこで本発明の主たる課題は、海岸部又はその近傍位置に設置され、風に乗って飛散する飛沫を捕捉及び沈降落下させることにより、飛沫が内陸側へ飛散するのを防止するための防潮柵であって、飛沫の柵通過量を低減し得ると同時に、柵を乗り越えて内陸側に飛散する吹上げ飛沫量を低減することにより、従来よりも飛散防止効果の高い防潮柵を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、海岸部又はその近傍位置に設置され、風に乗って飛散する飛沫を捕捉及び沈降落下させることにより、飛沫が内陸側へ飛散するのを防止するための防潮柵であって、
前記防潮柵は、海側に対面する方向に列を成すように棒状体を所定間隔で配置した棒状体列を前記海側に対面する方向に対して直交する方向に少なくとも２列以上配置するとともに、隣接する棒状体列間で前列側の棒状体列と後列側の棒状体列とは千鳥状配置とされ、かつ前記棒状体の断面形状は、円形、三角形、菱形、半円形、切欠き円形、楕円形、三日月形のいずれかとされるとともに、風に対して対向する平面を有しない向きで配向されており、
前記棒状体列の棒状体間隔は、海側に対面する方向の棒状体幅寸法に対して４倍に設定され、前記棒状体列間の間隔は、海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法に対して２倍に設定されていることを特徴とする防潮柵が提供される。

請求項２に係る本発明として、海岸部又はその近傍位置に設置され、風に乗って飛散する飛沫を捕捉及び沈降落下させることにより、飛沫が内陸側へ飛散するのを防止するための防潮柵であって、
前記防潮柵は、海側に対面する方向に列を成すように棒状体を所定間隔で配置した棒状体列を前記海側に対面する方向に対して直交する方向に少なくとも２列以上配置するとともに、隣接する棒状体列間で前列側の棒状体列と後列側の棒状体列とは千鳥状配置とされ、かつ前記棒状体の断面形状は、円形、三角形、菱形、半円形、切欠き円形、楕円形、三日月形のいずれかとされるとともに、風に対して対向する平面を有しない向きで配向されており、
前記棒状体列の棒状体間隔は、海側に対面する方向の棒状体幅寸法に対して３倍に設定され、前記棒状体列間の間隔は、海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法に対して１．５倍に設定されていることを特徴とする防潮柵が提供される。

上記請求項１、２記載の本発明は、海側に対面する方向に列を成すように棒状体を所定間隔で配置した棒状体列を前記海側に対面する方向に対して直交する方向に少なくとも２列以上配置するとともに、隣接する棒状体列間で前列側の棒状体列と後列側の棒状体列とは千鳥状配置とされ、かつ前記棒状体の断面形状は、円形、三角形、菱形、半円形、切欠き円形、楕円形、三日月形のいずれかとされるとともに、風に対して対向する平面を有しない向きで配向するものである。従って、潮風に対し前面側に位置する棒状体の列で風を縮流し、後方側の棒状体列に衝突させる。或いは前面側に位置する棒状体の列により生起した風の剥離渦を後方側に位置する棒状体の列に衝突させることにより、飛沫と棒状体との衝突確率を増大させるようにする。

また、棒状体の背後で生じる剥離渦は、大小様々なスケールの渦で形成されていることから、下流に流れていく際に飛沫同士がぶつかり合い、凝集により大粒径の粒となり沈降速度を促進させることにより、飛沫が内陸側に飛散するのを防止することができる。

すなわち、従来の透孔波板や有孔折板を用いた柵では吹上げ量が大きくなって、沈降には逆にマイナスの効果が生じるが、本発明では風が棒状体の間を吹き抜けることを認めつつ、棒状体の間を吹き抜ける過程で棒状体との衝突や接触確率を大きくすることにより、飛沫を捕捉するとともに、風の縮流や剥離流により乱流状態を人工的に作り、飛沫同士の接触機会を高めることにより飛沫同士を凝集させ、沈降速度を増大させることにより柵及び柵の後方側ですぐに地上に落下させるようにするものである。

また、請求項１では前記棒状体列の棒状体間隔は、海側に対面する方向の棒状体幅寸法に対して４倍に設定され、前記棒状体列間の間隔は、海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法に対して２倍に設定され、請求項２では前記棒状体列の棒状体間隔は、海側に対面する方向の棒状体幅寸法に対して３倍に設定され、前記棒状体列間の間隔は、海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法に対して１．５倍に設定されている。前列側の棒状体で縮流された風や剥離渦はある程度の拡散傾向を示すため、ある程度の隙間が生じている場合であっても、飛沫の飛散防止効果として所望の効果を奏することができる。

以上詳説のとおり本発明によれば、飛沫の柵通過量を低減し得ると同時に、柵を乗り越えて内陸側に飛散する吹上げ飛沫量を低減することが可能となり、従来品よりも増して飛沫の飛散防止効果が得られるようになる。また、棒状体の間がスリットになっているので透光が可能で、従来の板状の柵と違い開放感もある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る防潮柵１の正面図であり、図２は図１のII−II線矢視図、図３は図１のIII−III線矢視図、図４は図２のＡ部拡大図、図５は柵パネル２の正面図である。

防潮柵１は、所定の間隔で基礎コンクリート７、７…を地盤に造成した後、この基礎コンクリート７に埋込部３ａを固定した支柱３、３…を立設し、この支柱３、３…間に柵パネル２からなる防潮柵本体を、風向きに対面するように取り付けたものである。なお、図示例では前記支柱３，３…は斜め方向に配置した控え柱８によって風圧に対する耐力補強が図られている。

前記柵パネル２は、詳細には図１、図５に示されるように、上桟５Ａと下桟５Ｂとを支持材として、これら上桟５Ａ、下桟５Ｂ間に多数の棒状体４，４…群が配置されたものである。

前記棒状体４，４…は、図４に示されるように、風の通過方向に少なくとも２列以上の配置、図示例では２列の配置としてあり、前列側の棒状体列４Ａと、後列側の棒状体列４Ｂとは千鳥配置となっている。この場合、海側対向面列（海側に対して対面する方向の水平列を指す。具体的には上記棒状体列４Ａ、４Ｂ）における前記棒状体４，４…の水平間隔Ｐ_Ｈは、前記棒状体４の正面視幅Ｂ_１（海側に対面する方向の棒状体幅寸法）に対して４倍（又は３倍）に設定し、潮風通過方向の列間隔Ｐ_Ｖを前記棒状体４の見込み幅Ｂ_２（海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法）に対して２倍（又は１．５倍）に設定するのが望ましい。前列側の棒状体列４Ａで縮流された風や剥離渦はある程度の拡散傾向を示すため、少々の隙間が生じている場合であっても、飛沫の飛散防止効果として所望の効果を奏することができる。

前記棒状体４の断面形状は、図示例では円形としたが、任意の断面形状を採用することができる。例えば、図６(A)〜(G)に示されるように、矩形、三角形、菱形、半円形、切欠き円形、楕円形、三日月形等を挙げることができる。これらの断面形状の内、風向きに対して対向する平面を有する図６(A)の矩形状よりも、風に対して対向する平面を有しない図６(B)〜(G)の方が、吹上げ飛沫量を低減する効果が大きい。また、図６(G)のような断面形状の場合にはカルマン渦の生起効果に優れるものと予想される。

前記柵パネル２を支柱３，３に取り付けるには、前記支柱３，３…間に柵パネル２，２を持ち込み、下段側から順に柵パネル２を取付け金具６ｂ〜６ｆで取り付けたならば、その上段側に積み重ねるように柵パネル２を設置し、取付け金具６ａ〜６ｄにより固定する。図示例では、前記柵パネル２を上下２段の配置としたが段数は任意である。防潮柵１の高さＨは、防潮柵１を設置する海岸部で想定されるしぶきの高さに合わせて設定される。この際、支柱高Ｈは柵パネル２の整数倍となるように設定する。
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、棒状体４，４…を縦方向に配向したが、横方向に配向することでもよい。
(2)飛沫の吹き上がりを防止するため、防潮柵１の頂部に、水平方向に沿って海側に突き出した軒部を設けるようにしてもよい。

本実験例では、本発明に係る防潮柵の飛沫飛散防止効果について検証実験を行った。
（１）実験方法
(A)実験装置
実験は、建屋内に延長６ｍ×高さ１.８ｍ×幅１ｍで下面には床、両側面には壁を設け上面は天井無しとした簡易風洞を設置するとともに、送風機を設置し、風速１０ｍの風を発生させるようにし、本実施例に係る柵（実施例１〜実施例４）及び比較例に係る柵（比較例１、２）を送風機から２.５ｍ地点に設置した。そして、飛沫の代わりに、着色粉剤（バスクリン）を送風機に、０．５(l/min)の条件で１０分間噴霧し、風に乗せて飛散させ、飛沫測定地点にガーゼ（２０cm×２０cm）を設置し、ガーゼで捕捉された着色剤の量を計測した。
(B)測定項目及び計算方法
(a)飛沫通過量
飛沫通過量は、風洞の６ｍ地点（終端）で下面に落下しない飛沫量と定義される値である。計測は、風洞６ｍ地点に高さ方向に複数のガーゼを設置し、ガーゼに付着した着色剤量（単位時間（分）・単位ガーゼ面積２０cm×２０cm）あたりの着色剤量から計算により全通過飛沫量を求める。

ガーゼ１枚あたりの付着量は、回収したガーゼ（濡れたまま）をある量の水で溶かし、付着した着色剤を出来るだけ完全に溶かす。そして、水を加え全溶液量を調整する。全溶液量の吸光度を吸光光度計により測定する。吸光度と濃度とについて、予め図８に示されるような検定線を作成しておき、その検定線より溶液濃度を計算する。全溶液量がわかっているので、その中に含まれる（すなわちガーゼに付着した）着色剤の絶対量が判明する。すなわち、全溶液量の濃度（g/l）×全溶液量の体積(1)＝着色剤の絶対量（ｇ）となる。

後述する通過量のグラフ（図１１）は、２０cm×２０cmのガーゼに一分間付着した着色剤溶液量である。従って、計算方法は着色剤の絶対量（ｇ）／３% (バスクリン濃度)／実験時間(min)×１minとなる。

全体の通過飛沫量は、図９に示されるように、高さ方向に積分することにより、単位幅あたりの通過飛沫量を求めてから風洞幅に換算する。具体的には、高さ方向の関数f(x)をx＝０からx=max(測定高をｘ軸とし、地面から飛沫量が０となる高さ)までを積分した後、積分値／２０cm(ガーゼの幅)×１ｍ(風洞幅)により風洞の幅に換算する。
(b)飛沫沈降量
飛沫沈下量は、風洞延長６ｍ区間で床面に沈降した飛沫量と定義される値である。所定位置（横断方向に３箇所×流下方向に６箇所で計１８箇所）にトレイを置き、トレイに落下した着色剤量から全沈降量を求める。横断方向の平均値を取る。また、棒状体設置位置にはトレイを設置できないため、棒状体設置位置の沈降量の値＝棒状体群内の沈降量g/10min / （風洞幅ｍ×トレイ長さ）×トレイ面積（１枚）mとなるため、前記棒状体群内沈降量＝（直前の通過量―直後の通過量）g×フェンス地点における噴霧面積m^２（当該実験においてはガーゼ面積の９倍）/ 測定時間min×10minより求める。そして、風洞延長方向に積分することにより、風洞方向の沈降量を求めた後、積分値/24cm(トレイの幅)×１ｍ(風洞幅)により風洞幅に換算する。
(c)飛沫吹上げ量
飛沫吹上げ量は、防潮柵を乗り越えて飛散する飛沫量と定義される値である。断面中央１箇所の柵上部にガーゼを設置し、ガーゼで捕捉された着色剤量から求める。
(d)風速
通過風速の測定は、高さ０.６５mで風洞断面中心と左右２０cmの位置で計測する。また、吹上げ風速は断面中央上部の１箇所で計測する。
（２）試験柵（供試体）の製作
実験は、本発明に係る防潮柵として図７(A)、(D)に示す下記（a）、（d）の条件の２種類の棒状体配列の柵（実施例１、２）のモデルと、従来技術の柵として、柵無し（比較例１）と、有孔折板を使用したもの（比較例２）と、黒ネット（網目：500mm×50mmの開口を有効率４５％で形成）を使用したもの（比較例３）と、図７(B)、(C)に示す下記（b）、（c）の条件の２種類の棒状体配列の柵（比較例４，５）の計５種類の柵モデルとについて行った。
(a)実施例１（3D-6）:図７(A)に示されるように、円柱の純間隔を円柱径の３倍の７５mmとし、円柱群の配列を風向方向に６列の千鳥配置とした防潮柵。
(b)比較例４（1D-6[18.4]）:図７(B)に示されるように、円柱の純間隔を円柱径の１倍の２５mmとし、円柱群の配列を風向方向に６列の千鳥配置し、かつ風下側の円柱を各列で順次８本、５本、２本と抜いて風下側からの円柱の配列角度を18.4°とした防潮柵。
(c)比較例５（1D-2）：図７(C)に示されるように、円柱の純間隔を円柱径の１倍の２５mmとし、円柱群の配列を風向方向に２列の千鳥配置とした防潮柵。
(d)実施例２（2D-6）:図７(D)に示されるように、円柱の純間隔を円柱径の２倍の５０mmとし、円柱群の配列を風向方向に６列の千鳥配置とした防潮柵。
（３）実験結果
(a)通過風速
通過風速の結果を図１０に示す。本実施例１〜４に係る柵４種類は、風速が柵通過後急速に低減し、比較例２〜３の柵に比べて低減効果がみられる。
(b)飛沫通過量
図１１に、測定点６.０ｍ地点（風洞終端）における高さ１５cm、６５cm、１１５cmの着色粉剤捕捉量を示す。図１１において実施例１、２（3D-6、2D-6）に係る柵は、比較例２の有孔折板に比べ飛砂捕捉量が少なくなっている。
(c)吹上げ飛沫量
柵からの風の吹上げによる飛沫量を図１２に、吹き上げ風速を図１３に示す。図１２、図１３から吹き上げ飛沫と吹き上げ風速はほぼ比例関係にあることが分かる。吹き上げ飛沫量は図１２のように、本実施例１、２に係る柵は比較例２〜５比べ格段に減少させることができる。また、吹上風速も図１３に示されるように、本実施例１、２に係る柵は比較例１〜５より小さくなる結果を得られた。
(d)飛沫沈降量
図１４に横軸を風洞距離とした飛沫沈降量の分布図を示す。同図より、本実施例１、２に係る柵は、柵によりかなりの飛沫を沈降させ得ることが判明している。また、図１５に全沈降量（風洞内）を示す。同図より、実施例１（3D-6）の柵は比較例２の有孔折板の沈降量以上の沈降量は得られなかったが、ほぼ同程度である。実施例４に係る柵は、比較例２，３（有孔折板、黒ネット）に係る柵よりも多くの飛沫を沈降させ得ることが判明し、飛沫の飛散防止の効果が非常に高いことが分かる。
(e)全沈降量、吹上げ飛沫量、通過量の割合
下表１に実施例１、２、比較例１〜５の各例について、全沈降量、吹上げ飛沫量、飛沫通過量、全量を示す。なお、全沈降量、吹上げ飛沫量、飛沫通過量の割合は全量に対する百分率である。また、全量に対する各項目の割合を図１６に示した。

同表１、図１６から分かるように、本実施例１、２に係る柵は、全沈降量が多く、かつ吹上げ飛沫量が少なく、かつ飛沫通過量も少なくなっていることが分かる。

以上から、本発明に係る防潮柵は、風が透過する際に急速に風速を低減させることができるとともに、飛沫粒子を従来品以上に沈降させることができ、高い飛沫飛散防止効果が得られることが認められる。

本発明に係る防潮柵１の正面図である。防潮柵１の横断面（図１のII−II線矢視図）である。防潮柵１の縦断面図（図１のIII−III線矢視図）である。図２のＡ部拡大図である。柵パネル２の正面図である。棒状体４の断面形状例を示す図である。実施例における実施例１、２及び比較例４，５の棒状体配置を示す図である。吸光度と濃度との相関図である。飛沫通過量の計算要領を示す図である。通過風速を示すグラフである。飛沫通過量を示すグラフである。吹上げ飛沫量を示す棒グラフである。吹上げ風速を示す棒グラフである。風洞内沈降量の分布図である。風洞内全沈降量を示す棒グラフである。通過量、吹上げ飛沫量、全沈降量の割合を示す棒グラフである。

１…防潮柵、２…柵パネル、３…支柱、４…棒状体、５Ａ…上桟、５Ｂ…下桟、６ａ〜６ｆ…取付け金具、７…基礎コンクリート

Claims

海岸部又はその近傍位置に設置され、風に乗って飛散する飛沫を捕捉及び沈降落下させることにより、飛沫が内陸側へ飛散するのを防止するための防潮柵であって、
前記防潮柵は、海側に対面する方向に列を成すように棒状体を所定間隔で配置した棒状体列を前記海側に対面する方向に対して直交する方向に少なくとも２列以上配置するとともに、隣接する棒状体列間で前列側の棒状体列と後列側の棒状体列とは千鳥状配置とされ、かつ前記棒状体の断面形状は、円形、三角形、菱形、半円形、切欠き円形、楕円形、三日月形のいずれかとされるとともに、風に対して対向する平面を有しない向きで配向されており、
前記棒状体列の棒状体間隔は、海側に対面する方向の棒状体幅寸法に対して４倍に設定され、前記棒状体列間の間隔は、海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法に対して２倍に設定されていることを特徴とする防潮柵。
海岸部又はその近傍位置に設置され、風に乗って飛散する飛沫を捕捉及び沈降落下させることにより、飛沫が内陸側へ飛散するのを防止するための防潮柵であって、
前記防潮柵は、海側に対面する方向に列を成すように棒状体を所定間隔で配置した棒状体列を前記海側に対面する方向に対して直交する方向に少なくとも２列以上配置するとともに、隣接する棒状体列間で前列側の棒状体列と後列側の棒状体列とは千鳥状配置とされ、かつ前記棒状体の断面形状は、円形、三角形、菱形、半円形、切欠き円形、楕円形、三日月形のいずれかとされるとともに、風に対して対向する平面を有しない向きで配向されており、
前記棒状体列の棒状体間隔は、海側に対面する方向の棒状体幅寸法に対して３倍に設定され、前記棒状体列間の間隔は、海側に対面する方向に対して直交する方向の棒状体幅寸法に対して１．５倍に設定されていることを特徴とする防潮柵。