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第２回 西大阪地区の 津波対策に関する技術検討委員会
第２回 西大阪地区の 津波対策に関する技術検討委員会 資料2 ３大水門の津波に対する耐力検討 １．対象施設の概要 ２．水門の津波に対する外力検討フロー ３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３－２ 検討ケースの決定 ４．水門設備の照査対象部位 ５．解析手法の選定 ６．解析結果の評価
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１．対象施設の概要 設置目的 ３大水門は大阪府の高潮対策として、昭和４５年に建設されたアーチ型の防潮水門である。 位置図
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１．対象施設の概要 外観・形状 川 側 海 側 水門開時（安治川水門） 水門閉時 （安治川水門）
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２．水門の津波に対する耐力検討フロー
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 『公共土木施設の地震・津波被害想定マニュアル（案） H20.7国総研資料 第485号』に従い評価式を選定する。 選定にあたっては、 以下に示す項目に ついて検討を行う。 ・構造形式 ・施設立地条件 ・波圧の形態
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 安治川水門閉鎖時 構造形式：水門閉鎖時の扉体は直立のため直立型とする 直立型 傾斜型 津波 津波 津波 津波 ※図は『港湾の施設の技術上の基準・同解説』H19.7(社)日本港湾協会』 より抜粋した防波堤の断面例
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 施設立地条件：水門は水中に立地しているため海中とする。 『汀線』とは、水際の線のことであり、対象水門の立地条件は『汀線近傍』には相当しない。 【参考資料】国土交通省測量規定
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 波圧の形態① [分裂・非分裂] ・ソリトン分裂は津波高、水深等から起こらないと考え、 非分裂とする。 『津波の河川遡上解析の手引き(案) H19.5 (財)国土技術研究センター』では、「以下の条件を満たす場合はソリトン分裂の影響を考慮してもよい」とあるため、判定の参考とした。 ①津波が遠浅の場所が続く区間を遡上する場合 ②津波高（H0）と水深（h0）の比が0.83程度よりも小さい場所 木津川水門を参考にした場合 ・現想定（M8.4）での津波高は2.88m（朔望平均満潮位からの高さ）である。 h0：6.60ｍ／H0：2.88ｍ＝2.29 ＞ 0.83 ②は満たさない。 ・M9.0相当の津波高が現想定津波高の2倍となったと仮定した場合、 h0：6.60ｍ／H0：5.76(2.88×2)ｍ＝1.15 ＞ 0.83 ②を満たさない。
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 波圧の形態② [静的・衝撃] ・対象となる水門の立地 条件は湾内に人工島な どが多く存在している ため、津波は直線的に 作用せず、衝撃力は発 生しないと考え静的と する。
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
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３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定
３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 下記理由より「２．谷本・鶴谷・中野の式」を選定する。 ・2により算出した荷重が最も大きくなり、安全側の検討となる ・2は1A、1Bを踏襲し実験を行っている ・2は「海岸保全施設の技術上の基準・同解説」にも採用されている a1：正水面から津波水位までの高さ（津波高） P1：2.2×w0×a1 （w0は海水の単位重量：10.1kN/m3） 海側と陸側で水位差がある場合は静水圧差を考慮する
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３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定
３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定 押し波及び引き波による影響について検討する。 それぞれの場合について ・朔望平均満潮位（津波シミュレーション実施水位） ・水門上下流での水位差が最大となるケース について検討を実施する。 ・押し波時 ・引き波時 ＣＡＳＥ① 海側：最大津波水位 川側：朔望平均満潮位 ＣＡＳＥ② 海側：最大津波水位 川側：最大津波までの最低水位 ＣＡＳＥ③ 海側：最低津波水位 川側：朔望平均満潮位 ＣＡＳＥ④ 海側：最低津波水位 川側：最大津波水位 12
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３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定 押し波時 ＣＡＳＥ① 朔望平均満潮位時に水門を閉鎖した場合 海側：最大津波水位 川側：朔望平均満潮位
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３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定 押し波時 ＣＡＳＥ② 上下流の水位差が最大となる場合 海側：最大津波水位 川側：最大津波までの引き波時最低水位
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３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定 引き波時 ＣＡＳＥ③ 朔望平均満潮位時に水門を閉鎖した場合 海側：最低津波水位 川側：朔望平均満潮位
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３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定 引き波時 ＣＡＳＥ④ 上下流の水位差が最大となる場合 海側：最低津波水位 川側：最大津波水位
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４．水門設備の照査対象部位
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４．水門設備の照査対象部位 ①扉体
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４．水門設備の照査対象部位 ①扉体 ①-A：扉体一般部 ①-B：扉体継手部（ボルト添接）
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４．水門設備の照査対象部位 ①扉体 ①-C：扉体中央ピン部
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４．水門設備の照査対象部位 ②回転支承
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４．水門設備の照査対象部位 ②回転支承 ②：回転支承 全景写真
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４．水門設備の照査対象部位 ③堰柱(中央・左岸) ⑨堰柱(右岸)
４．水門設備の照査対象部位 ③堰柱(中央・左岸) ⑨堰柱(右岸)
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４．水門設備の照査対象部位 ③堰柱(中央・左岸)
③：堰柱（中央） ③：堰柱（左岸）
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４．水門設備の照査対象部位 ⑨堰柱(右岸) ⑨：堰柱（右岸）
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４．水門設備の照査対象部位 ④アンカーレイジ
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４．水門設備の照査対象部位 ④アンカーレイジ
④：アンカーレイジ 模 型 ① 建設時の様子 模 型 ②
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４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体 ⑦上下部回転軸、軸受
４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体 ⑦上下部回転軸、軸受
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４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体 ⑦上下部回転軸、軸受
４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体 ⑦上下部回転軸、軸受 ⑥-A：副水門扉体（一般部） ⑦：上下部回転軸・軸受 ⑥-B：ストッパーピン取付部 ストッパーピン
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４．水門設備の照査対象部位 ⑧戸当り部
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４．水門設備の照査対象部位 ⑧戸当り部 ⑧：戸当り部
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５．解析手法の選定 解析モデル（主水門系） 主水門扉体、扉体接続部（回転支承部）、 堰柱部を棒部材に、基礎（ケーソン）を
バネ要素にモデル化し、立体的に組み 合わせた３次元骨組みモデル※ とした。 ※主水門扉体に作用する水圧の偏載荷によるねじりモーメントの影響を把握するため。
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５．解析手法の選定 解析モデル（副水門系） 堰柱部を棒部材に、基礎（ケーソン）を バネ要素にモデル化した ２次元骨組みモデル※ とした。
※右岸側堰柱は副水門に作用する荷重 を分担する単柱モデル ※ねじりモーメント等は作用しないため ２次元モデルとした。
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５．解析手法の選定 津波外力の載荷手法 プッシュオーバー解析とする。 【採用理由】 ・構造物の損傷過程や全体 の部材性能を精度よく再現
プッシュオーバー解析とする。 【採用理由】 ・構造物の損傷過程や全体 の部材性能を精度よく再現 することができるため。
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６．解析結果の評価 評価基準① 水門全体が原型を保つレベル 【鋼 部 材】 【ＲＣ部材】 曲げ・せん断照査 部材に発生する応力度≦基準値
評価基準① 水門全体が原型を保つレベル 【鋼 部 材】 曲げ・せん断照査 部材に発生する応力度≦基準値 ※基準値は鋼材の降伏応力度とする 【ＲＣ部材】 曲げ照査 部材にかかる曲げモーメント≦基準値（＝降伏モーメント） せん断照査 部材にかかるせん断力≦基準値（＝せん断耐力） ※過去に調査した実際のコンクリート強度により基準値（降伏モーメン ト、せん断耐力）を算出（算出手法は道路橋示方書（Ⅴ編）による）
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６．解析結果の評価 評価基準② 水門が確実に開閉動作できるレベル 【鋼 部 材】 【ＲＣ部材】
評価基準② 水門が確実に開閉動作できるレベル 【鋼 部 材】 曲げ・せん断照査 部材に発生する応力度≦基準値 ※基準値は水門設備設計時の地震時許容応力度を適用 津波による影響を受けることは地震時と同様まれであることから、 ダム・堰施設技術基準(案)【地震時】の基準を適用する。 ・地震時許容応力度の考え方 【通常時】鋼材の降伏応力度の５０％ 【地震時】鋼材の降伏応力度の７５％ 【ＲＣ部材】 曲げ照査 部材にかかる曲げモーメント≦基準値（＝降伏モーメント） せん断照査 部材にかかるせん断力≦基準値（＝せん断耐力） ※コンクリートの設計基準強度により基準値（降伏モーメント、せん断 耐力）を算出（算出手法は道路橋示方書（Ⅴ編）による）
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水門の津波に対する耐力検討フロー
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ご静聴ありがとうございました。
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