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消波性能および海象条件の変化を考慮した消波ブロック被覆構造物の維持管理手法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 19K04617
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

荒木 進歩  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80324804)

研究分担者 小竹 康夫  東洋建設株式会社(総合技術研究所), 土木事業本部, 総合技術研究所長兼鳴尾研究所長 (70599472)
澁谷 容子  東洋建設株式会社(総合技術研究所), 鳴尾研究所, 主任研究員 (10632482)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード消波ブロック / 越波 / 波力 / 変形 / ライフサイクルコスト / 維持管理 / 消波性能 / 海象
研究開始時の研究の概要

沿岸域に建設された護岸や防波堤の多くは高度経済成長期に建設されたことから,現在,更新時期を迎えており,自然災害に対しても健全性が低下している。地球温暖化に伴う海面上昇や高波の強大化が予想されている中,財政支出を抑制しつつ,老朽化が進行している海岸・港湾構造物の維持管理を適切に行うことが必要である。本研究では,性能保持の観点から補修基準を設定し,今後の海象条件の変化を考慮した効率的かつ合理的な維持管理手法を提案する。

研究成果の概要

消波ブロック被覆護岸に入射する高波浪により,消波ブロック被覆工の断面は変形する。断面の変形が進行するにつれて,越波量は増加の後,減少した一方,背後のケーソンへの作用波力は一様に増加を続けた。両者を勘案し,消波ブロック被覆工に中程度の変形が生じた段階で補修を行うことが適切と考えた。この補修基準によりライフサイクルコストを算定した。その結果,軽度の被災状態の段階で補修を行うよりライフサイクルコストが小さくなる結果が得られた。また,中程度の被災から初期断面の状態まで補修するのではなく,軽度の被災に相当する断面までの補修にとどめることによりライフサイクルコストを削減できることも示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

消波ブロック被覆工の断面変形等,外見上の変状ではなく,越波量抑制および作用波力軽減等の性能保持の観点から補修基準を設定してライフサイクルコストを算定し,効率的かつ合理的な維持管理について検討した点に本研究成果の学術的意義がある。
社会的意義としては,構造物の老朽化が進行し,かつ予算に限りがある現状において,軽微な損傷を早期に発見する予防保全より,中程度の被災の段階で補修を行う維持管理手法を採用することでコスト削減につながる可能性があることを示した点が挙げられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Wave Overtopping Rate on Vertical Seawall with Deformed Wave Dissipating Work2021

    • 著者名/発表者名
      Araki Susumu、Kotake Yasuo、Kubota Shin-ichi、Shibutani Yoko、Kawauchi Yuka、Yamamoto Fumika
    • 雑誌名

      Journal of Coastal Research

      巻: 114 号: sp1 ページ: 176-180

    • DOI

      10.2112/jcr-si114-036.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低天端海洋構造物における消波工の断面形状の変化が波力低減効果に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      澁谷容子, 山本郁佳, 荒木進歩, 久保田真一, 小竹康夫
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_253-I_258

    • DOI

      10.2208/jscejoe.77.2_I_253

    • NAID

      130008094130

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 波浪の確率密度関数を考慮した構造物の期待被害率とライフサイクルコストに関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      SHIBUTANI Yoko、KOTAKE Yasuo、ARAKI Susumu
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_917-I_922

    • DOI

      10.2208/jscejoe.75.I_917

    • NAID

      130007725059

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高波浪により変形した消波工を有する護岸の越波および作用波力特性2021

    • 著者名/発表者名
      木場聖也
    • 学会等名
      第68回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 種々の消波工断面を有する消波ブロック被覆護岸の越波量特性2021

    • 著者名/発表者名
      木場聖也
    • 学会等名
      2021年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Wave Overtopping Rate on Vertical Seawall with Deformed Wave Dissipating Work2020

    • 著者名/発表者名
      Susumu Araki
    • 学会等名
      International Conference on Aquatic Science and Technology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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