景観に配慮した水門設計
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景観に配慮した水門設計
利根川左岸125.5キロ付近に位置する女沼川の排水施設は、既存の樋門では堤防の拡幅事業に対応できないことや、川裏に支川が接続しているため排水能力が不足していることなどから、改築が求められていました。
当社は樋門と水門の構造形式を比較検討し、経済性や構造性に優れる水門構造を選定し、ゲート工の概略設計および水門本体の詳細設計を行いました。堤防の構造設計では、既往検討を踏まえ、現地状況を加味した実現可能な整備断面を設定、浸透流解析(※1)の追加や既往解析の精査などを行い、堤防断面構造を定め、設計しました。また、ゲート工の概略設計および水門本体工(下部構造と建屋)の詳細設計を行い、本体設計はカーテンウォール(※2)を採用して、ゲート設備の経済性を高めました。
さらに、3Dモデルによる景観検討を行い、本体・操作室、翼壁などのデザイン細部を決定しました。全体的に曲線を取り入れたデザインを採用することで、周辺景観に馴染むよう工夫しました。
※1:浸透流解析:地下水がどう流れているか、あるいは工事などで地下水の流れがどう変化するかを予測する技術
※2:カーテンウォール:ゲート扉体面積の縮小のため、ゲートの代わりに設置される壁
釈水水門
本設計において、以下の3つの課題を解決しました。
1.構造形式の比較検討
既往設計では6連の樋門が計画されていましたが、本設計では条件を見直した上で、3連樋門に水門形式(カーテンウォール有り・無し案)を追加し、水理面・経済性・施工性などについて総合的に比較検討を行いました。基礎工として、樋門では地盤改良、水門では基礎杭が必要となりますが、経済性の観点から水門形式(カーテンウォール有り案)を採用しました。
2.景観デザインの検討
「水門らしさ」と「周辺景観との調和」を主題として検討を行いました。水門らしさについては、既設水門のデザイン事例調査を行い、過度に華美で自己主張が強いデザインとならないよう配慮しました。カーテンウォールの採用によって操作台を低い位置に設け、建屋の高さを抑え、コンクリート表面にはタイルなどを貼らずに、素材そのものの質感で魅せる細部のデザインを行いました。また、堤防がサイクリング道路に指定されていることから、水門上部を展望台とし、休憩スペースにはベンチも設けました。
3.下部構造の設計
下部の土木構造では、底版からの壁の立ち上がりが約13mに達します。また、水門の内幅が19mになるため、側壁の応力が非常に大きくなる点が課題でした。そのため、経済性比較などがを踏まえ、管理橋を頂版とした2連のボックス構造とするとともに、側壁下端の外側は2段配筋として設計しました。さらに、L2設計でせん断耐力が不足するため、帯鉄筋、中間帯鉄筋の径とピッチを増強しました。施工計画では、コンクリート硬化時の温度応力によるひび割れが懸念されることから、3次元FEMによる温度応力解析を実施して施工工程の調整を図りました。
釈水水門
プロジェクト詳細