本发明是有关用于防波堤、填筑地护岸及码头等的沉箱，混凝土块，L型块等重力式结构物及其的制造方法。 这种重力式结构物必须要固定使之稳定在所设置的场所。可是这类重力式结构物受外力作用很容易移动而难于固定在地基上面，例如使用沉箱来构筑防波堤，就要先挖掘平整海底，再铺上碎石并筑成台状地基，然后把装有碎石，沙砾，沙，混凝土等的沉箱沉放在该地基上面。还有，作为其他的构筑方法是在地基上面铺设沥青覆盖层，然后把沉箱沉放在沥青覆盖层上，为了防止沉箱的移动在沉箱之间的间隙充填碎石，在沉箱内还装填上石子，沙、混凝土等。
而防波堤的构筑是要能自然承受来自外海的波浪力，所以沉箱对于海洋波压的反作用是由沉箱自身的重量、沉箱底部与地基表面之间的摩擦以及充填在沉箱侧边的碎石来支持的。
因而，使用沉箱构筑的防波堤是通过如上所述仅在地基上设置沉箱构筑而成的，所以在受到诸如波浪冲力等一些外来冲击力的时候，就会有易于移动的问题。
为此，本发明为解决上述存在的问题而提供一种能使混凝土躯体的底面与地基表面的摩擦系数增大，且该混凝土躯体受波浪力等外来冲击力作用亦不易移动的重力式结构物以及能够简单制造该重力式结构物地方法。
本发明之第一发明的重力式结构物，是把具有底面的混凝土躯体通过该混凝土躯体自身的重力设置在地基表面上的重力式结构物，而本发明的特征是：在上述混凝土躯体的底面配设多个能够增大地基表面与上述混凝土躯体的摩擦系数的单位摩擦构件，该单位摩擦构件是与上述混凝土躯体构成一个整体以便使其的底面对接基础表面。
而本发明的第二发明的重力式结构物，是把底面混凝土躯体通过其自身重力接地置于地基表面上的重力式结构物，本发明的特征是在上述混凝土躯体底面，配设多个能够增大地基表面与上述混凝土躯体的摩擦系数的单位摩擦构件，在上述单位摩擦构件的表面突设有地脚螺栓，该单位摩擦构件则通过上述的地脚螺栓与上述的混凝躯体构成一体，以便结构物的底面与地基表面相对接。
还有本发明之第三发明的重力式结构物，是在混凝土躯体的底面设置多个能够增大地基表面与上述混凝土躯体的摩擦系数的单位摩擦构件的重力式结构物的制造方法，其的特征是;在框架内部配设上述单位摩擦构件之后，在该单位摩擦构件之间的间隙及其周围的任何一方或双方充填沙子，然后再浇灌混凝土，混凝土凝固之后，使混凝土躯体升高，砂子落下，上述单位摩擦构件就以露出表面的状态配设到混凝土躯体上。
本发明的重力式结构物，如上所述，在混凝土躯体的底面配列多个与地基表面对接的单位摩擦构件并使之构成一体之后，混凝土躯体与基础表面的摩擦系数就会增大，因而就能获得对外力作用而不易滑动的稳定性高的重力式结构物。进而，在同样的外力条件下，其与先有的相比亦能够减轻躯体的重力，从而能够提供廉价的混凝土躯体。
还有，上述重力式结构物的制造方法是在单位摩擦构件的周围及间隙装上仅占磨擦构件的突出高度的沙子，然后再浇灌混凝土，所以在混凝土凝固之后，使混凝土躯体升高的话，就能使沙子掉落，摩擦构件的表面就凸出在混凝土躯体上从而构成一个整体。
图1至图3是表示本发明之重力式结构物的第一实施状态;图1是重力式构造物的纵剖面正视图，图2则是其的底面图，图3是表示单位摩擦构件向混凝土躯体安装之结构的主要部位剖面图。图4至图11是表示单位摩擦构件安装到混凝土躯体的其它结构;图4至图6是分别表示其它的实施状态的主要部位的剖面图，图7至11是图6所示的实施状态的详图。图7是地脚螺栓的轴测图，图8是图7的横剖面图，图9是图7的纵剖面图，图10及11是表示图7所示的地脚螺栓的各个变形例的主要部分的剖面图。
图12至图16是表示单位摩擦构件的其它实施状态，图12是主要部分的剖面图，图13是其的底面图，图14是另一实施状态的底面图，图15是又另一实施例状态的主要部分剖面图，图16是其的底面图。
图17是表示本发明之重力式结构物的第二实施状态的底面图。
图18至20是表示本发明之重力式结构物的第三实施状态;图18是表示重力式结构物的合力的偏心量的图，图19是相同的底面反作用力图，图20是重力式结构物的底面图。
图21至图30是表示本发明的重力式结构物的第四实施状态。图21是侧面图，图22是底面图，图23至图29是分别表示具体例子的底面图，图30是表示图23至图29所示的混凝土躯体的滑动阻力的曲线图。
图31是说明本发明之重力式结构物的制造方法的主要部位的剖面图。
以下根据附图所示的实施状态对本发明进行说明。
首先从图1至图3，是表示本发明的重力式结构物的第一实施状态，1是防波堤，扩岸、码头等使用的沉箱的一个例子，其的混凝土躯体2的底面全面都配设有多个橡胶的单位摩擦构件3。该单位摩擦构件3是呈扁平四方柱形状而配设在混凝土躯体2的底面使摩擦构件的下面能与地基表面相对接。
该单位摩擦构件3是如图3所示，在其的内部设有铁板制的加强板4，在该加强板4紧固着带有螺丝孔5的安装构件6，该加强板4及安装构件6是在单位摩擦构件3成形时埋设形成一体的，而所配设的安装构件6是与单位摩擦构件3的顶面高度几乎相等。螺栓孔5是开着口，地脚螺栓7通过旋合固定在该螺栓孔5里而凸出来，该地脚螺栓7是在下端刻设有与螺栓孔5相栓合的阳螺纹8。上端则形成钩形部9以保证能与混凝土躯体2紧固联接，还有，10是交叉布置在混凝土躯体2底部的钢筋。
要把上述之构成的单位摩擦构件3安装在混凝土躯体2、把多个单位摩擦构件3按适宜间隔排列，同时把地脚螺栓7旋合固定在螺孔5，然后浇灌混凝土。混凝土凝固之后，单位摩擦构件3就会通过地脚螺栓7与混凝土躯体2完全构成一体。
作为该地脚螺栓7的安装方法并不只限于上述的实施状态，例如也有如图4或图5所示的方法。
图4所示的是，由铁板构成的加强构件4是在单位摩擦构件3成形时埋设成一体，在单位摩擦构件3的下方形成有凹部11。进而还穿设有从该凹部11通到上面的穿孔12。在把该单位摩擦构件3安装在混凝土躯体2时，地脚螺栓7就插入穿孔12，突出于凹部11的螺栓下端的阳螺纹8则通过垫圈13由螺母14固定，在凹部11还套装着橡皮塞15。
图5所示的是;在单位摩擦构件3成形时，把以铁丝网或布取代上述铁板的加强构件16埋设为一体，进而把有开口螺孔17的埋入式旋塞18一体地埋设在单位摩擦构件3的顶面。并且与图4的实施状态同样，配列多个单位摩擦构件3，再把地脚螺栓7旋合固定在埋入式旋塞18的螺孔17中。
尚有，单位摩擦构件3的形状是可以根据需要任意决定的，在第一实施状态里所表示的是本发明适用于沉箱1的情形，但不限于此，对于安装其它的混凝土躯体2的情形，本发明的安装结构也能获得有效的适用，此外单位摩擦构件3的材料也不限于橡胶，合成树脂等亦可采用。
如上述详细介绍，本发明的单位摩擦构件3与把单位摩擦构件3紧固地安装在混凝土躯体2的地脚螺栓7是分别各自成形的，由于是在重力式结构物的成型场所进行组装的结构，所以在组装前，地脚螺栓7并不突出单位摩擦构件3，所以在搬运时，可以把单位摩擦构件3堆积起来，而且单位摩擦构件3自体也不会破坏。还有，布置在混凝土躯体2的钢筋并不穿插于地脚螺栓7，所以可以把单位摩擦构件3按适宜的间隔进行配列，因而可以提高钢筋布置作业的工作效率。
另外，作为地脚螺栓7的安装方法还有图6至11所示的其它的实施状态。
该实施状态所示的是，铁板制的加强板4除了朝上开口让螺栓插入的孔19之外全部都埋设在单位摩擦构件3里，在该加强板4里刻设有与上述螺栓插入孔19同轴的螺孔5，在该螺孔5里旋着地脚螺栓20，该地脚螺栓20呈棒状，在其轴部外周全长都刻设有阳螺纹21。而突出于单位摩擦构件3上方的轴部则由合成树脂，橡胶等保护层22包复着，该保护层22在其的外周面形成有纵横的棱（rib）23、24。还有在与单位摩擦构件3的上面相接的下端，如图9所示，呈圆锥形的倾斜面，通过把该外缘做成楔形而形成水密用的凸起部26。
该水密凸起部26并不只限于上述的实施状态，例如如图10所示，也可使保护层22的下端形成突出环状以形成水密凸部26，或者如图11所示，可以形成多个环状的水密凸部26、26。
因此，在把地脚螺栓19埋入混凝土躯体2的时候，由于在保护层22形成有纵横的棱23、24、所以其能牢固地安装在混凝土躯体2上。进而，由于地脚螺栓20与上述实施状态同样可以从单位摩擦构件3装上与卸下，所以在搬运的时候与上述实施状态同样非常方便，此外，通过保护层22及水密凸起部26可以完全防止海水的浸透，所以单位摩擦构件3不会因腐蚀而分离而可以长期使用。
还有，单位摩擦构件3，如图6所示，可以把其的侧面形成向下方倾斜的斜面27、这样一来单位摩擦构件3成型后就更容易起模了。
进而，单位摩擦构件3还可在其的底面形成具有向侧面开口的一个以上的槽，如图12及图13所示，形成多条平行的槽28，该槽28的端部可以向单位摩擦构件3的两侧开口，或者如图14所示，在单位摩擦构件3的底面形成把纵横的槽29、30分别连通起来，再形成有一与一条槽30相连接的连接槽31，而该连接槽31的一端则向单位摩擦构件3的一侧开口。
此外，如图15及图16所示，在单位摩擦构件3的底面也可形成多个凸点32。
这样把单位摩擦构件3的底面设成槽28、29、30或者凸点32就会增大与地基表面的摩擦系数以加大沉箱1的稳定性。同时，与沉箱1成型后的型箱脱模亦变得很容易，用起重机吊起沉箱1时则不会损坏起重机，进而从槽28、31的开口部注入高压水的话，则可以缩短起重机的起吊时间。
在上述第一实施状态里，是在混凝土躯体2的底面全面地设置另外的单位摩擦构件3，但是如图17所示的第二实施状态里，则可以在混凝土躯体2的底面，把单位摩擦构件3以与波浪力等外来冲力所产生的水平合力对该躯体2的作用方向相互垂直的方向，并具一定幅度，数列排设。
上述第一及第二实施状态是把多个单位摩擦构件3配设在混凝土躯体2的底面而构成一个整体，所以能增大与地基表面的摩擦系数，从而能够获得对波浪力等外来冲力不容易滑动的稳定性高的重力式结构物。进而在同样的外力条件下亦能比原来的减轻混凝土躯体的重量而减轻造价成本。
以下，根据图18至图20所示的第三实施状态进行说明，该实施状态是，把混凝土躯体2的底面按与水平合力作用方向相互垂直的一侧的宽度划一平分线作为中心，再把单位摩擦构件3配设在与水平合力作用侧相反的一侧的底面并构成一体。
图18是表示把适用于防波堤、护岸、码头等的沉箱1载置在由投入水底的石堆构成的基础表面33上面的情形，而作用于沉箱1的底面的载荷必须连同填筑材料的重量等来考虑底面的反作用力而进行设计，关于沉箱1的合力作用则根据图18来进行说明。那波浪力等的水平合力H作用下，而与垂直合力V合成的总合力R的作用点通常就在把沉箱1底面宽b一分为二的与水平合力H的作用侧34相反一侧35的二分之一的底面中，而且总合力的偏心量e则可通过下式来计算;
e＝（b/2）-X
X＝（Mw-Mh）/V
这里Mw是垂直合力的绕A点的力矩、Mh是水平合力的绕A点的力矩。
跟着图19是表示底面反作用力的图，作用于沉箱1的底面反作用力可以通过下式来计算。即：
（1） e≤1＜6b时为
p1＝[1+（6e/b）]V/b
p2＝[1-（6e/b）]V/b
（2） e＞（1/6）b时为
p1＝（2/3）V/[（b/2）-e）
b′＝3[（b/2）-b]
这里的p1是前趾的反作用力
p2是后趾的反作用力
b′是e＞1/6b时的底面反作用力的作用幅度。
根据上式总合力的偏心量e的大小不同，底面反作用力的大小及作用幅度就不同。
图19（X）是表示e＜（1/6）b的情形、
图19（Y）是表示e＝（1/6）b的情形、
图19（Z）是表示e＞（1/6）b的情形。
这样随着总合力的偏心量e的增大，总合力R的作用点就从中心（中心线36）向外边移动，由于中心部的反作用力变小，安装在底面的单位摩擦构件3也就可从中心部进一步减少，或者只安装在外边而构成中心部分完全不安装。
该实施状态从上述各式可清楚地看出，是利用重力式结构物中水平合力H作用下和垂直合力V的总合力R在底面的作用点，就从与水平合力H的作用方向相互垂直一侧的底面宽的平分线36移到与水平合力H的作用侧34相反一侧35中的特点，来有效地配置单位摩擦构件3。
图20是表示该实施状态，以与沉箱1底面的水平合力H的作用方向相互垂直一侧的底面宽b的平分线36作为中心，把橡胶单位摩擦构件3安装在与水平合力H的作用侧34相反一侧35的底面。单位摩擦构件3可以底面半边全部安装，也可以只安装其的一部分。其比例与安装位置要考虑总合力R的偏心量的大小，底面反作用力的大小等来决定。
一般来说，混凝土与地基表面33的石头的摩擦系数是0.6，而相对于此，在该实施状态里，使用占沉箱1的底面积25%的单位摩擦构件3的情形，其的摩擦系数在水中也达到0.8以上。
如上所述，采用本实施状态，能够起到与整个底面全都安装摩擦构件的同样的效果，同时以较少构件就能达到效果而具有实际经济性，而且施工作业亦很容易。
以下就图21至图30所示的第四实施状态进行说明。
该实施状态是把单位摩擦构件于上述水泥躯体底面的水平合力对于该躯体的作用方向，在向海一侧的端部及向陆地一侧端部附近，至少各有1列按一定的宽度配设并构成一体。
如图21及图22所示，在混凝土躯体2底面的向陆地一侧端部37附近，于与水平合力H1对于该躯体2的作用方向相互垂直的方向，设置2列由多个单位摩擦构件3构成的抗滑体38，38。这样通过采用分开配设至少2列以上的抗滑体对38、38的办法，不只是能够获得表面的抗滑，也能获得所谓的形状阻力。这种形状阻力也能达到上述表面抗滑系数的约10%～20%，在提高重力式结构物的抗滑性能方面是不容忽视的值。
而且该抗滑体38，38的间隔39的长度约为构成地基表面33的石头的直径的2倍，则能获得理想的形状阻力。
尚有，抗滑体38，38的安装位置，配列数，宽度是必须考虑混凝土躯体2的形状和重量，以及底面反作用力的大小等来进行决定的。
还有，在混凝土躯体2的底面靠海一侧端部40，设有与上述抗滑体38，38平行由多个单位摩擦构件3构成的抗滑体41。该抗滑体41所做的高度与上述抗滑体38，38相同以便消除混凝土躯体2的级差防止其摇摆，同时设计的宽度要能抵挡滑动，即能尽量防止由于波浪消退的影响或者是填用在码头、护岸背后的土的压力作用而向海面的方向H2的滑动。
尚有，抗滑体38，38，41是用一种或二种以上的单位摩擦构件3适宜地组合而成的，但也可以把其以各列都形成带状的形式构成一体。
以下，就安装图23至图29所示的不同宽度及安装位置的抗滑体而进行实验的本实施状态的具体例子进行说明。
图23是表示分别安装在混凝土躯体2底面的向海一侧端部40的占该驱体2宽度5%的抗滑体41，及安装在靠陆地一侧端部37的占该躯体2宽度40%的抗滑体38（以下称“P1”）。图24是表示分别安装在混凝土躯体2的底面靠海一侧端部40的占该躯体宽度5%及安装在靠陆地一侧端部37的占该躯体2宽30%的抗滑体41，38（以下称为“P2”）。图25是表示分别安装在混凝土躯体2底面的靠海一侧端部40的占该躯体2宽5%的抗滑体41，及安装在靠陆地一侧端部37的占该躯体2宽10%的抗滑体38（以下称“P3”）。
而图26至图29所示的都是在混凝土躯体2底面靠海一侧端部40设置占该躯体2宽5%的抗滑体41，图26是在靠陆地一侧端部37安装有占该躯体2宽15%和10%的抗滑体38，38，同时在它们之间隔有一道占该躯体2宽5%的间隔39（以下称“P4”）。图27是在靠陆地一侧端部37安装2列占该躯体2宽10%的抗滑体38，38，同时在它们之间隔有一道占该躯体2宽10%的间隔39（以下称“P5”）。图28是在靠陆地一侧端部37安装占有该躯体2宽10%和5%的抗滑体38，38、同时在它们之间隔有一道为该躯体2的宽度的15%的间隔39（以下称“P6”）。图29是在靠陆地一侧端部37安装一列占该躯体2宽10%的抗滑体38及2列占躯体2宽5%的抗滑体38，38，同时分别在它们之间设二道占该躯体2宽5%的间隔39，39（以下称为“P7”）。还有上述构成的混凝土躯体2均为宽10米，深度8.6米。抗滑体38及41的厚度为80毫米。把这些混凝土躯体2放置在由直径20～30厘米的石头构筑的海底地基表面33上面，进行抗滑系数测定，就获得如图30所示的结果。P是表示在混凝土躯体底面全部装有抗滑体，而P0是表示在混凝土躯体底面完全没有安装抗滑体。
也就是说，通过象P2（图24）那样，在混凝土躯体2底面靠海一侧端部40没有占躯体宽5%的抗滑体41，及在靠陆地一侧端部37设占躯体宽30%的抗滑体38，很清楚就已经具有理想防滑效果（没必要再设更多抗滑体），还有已明确的是同样的安装宽度，而安装位置不同的P5（图27）与P7（图29）亦能获得同样的抗滑系数。
如此，只要在混凝土躯体2底面靠海一侧端部40安装占该躯体2宽5%的抗滑体41，及在靠陆地一侧端部37附近合计安装占该躯体2宽20%以上的抗滑体38，其抗滑系数就达到0.8以上，具有实用效能而且大量减少单位摩擦构件3的使用量。
如上所述，采用上述实施状态，通过把能够增大地基表面33与混凝土躯体2的抗滑性的抗滑体38、41，于混凝土躯体2底面的与水平合力H对该躯体2的作用方向相互垂直的方向，至少各有一列并按一定宽度配设在靠海一侧端部40及靠陆地一侧端部37。也就能够获得与底面全部安装有单位摩擦构件3的情形同样的防滑效果。
因此，可以减少单位摩擦构件3的使用量且缩小混凝土躯体2的宽度，而具有经济性，而且对于混凝土躯体2的摇摆或来自陆地一侧的作用力也能获得更大稳定性的重力式结构物。
以下通过图31及图32就本发明的沉箱的制造进行说明。
本制造法是通过在框架内配设多个上述单位摩擦构件之后，在该单位摩擦构件之间的间隙及周围的任何一边或双边填上沙子，然后浇灌混凝土，待混凝土凝固之后，使混凝土躯体升高，去掉沙子，就能获得以露出上述单位摩擦构件的表面的状态而配设在混凝土躯体上的重力式结构物。
图31是表示把单位摩擦构件31安装在沉箱1的混凝土躯体2时的制造方法的说明图。把底架51载置固定在框台50上面，用紧固构件53固定侧框52做成框架。然后按适宜间隔把多个安有地脚螺栓7的单位摩擦构件3配设在底架51上。地脚螺栓7与单位摩擦构件3从附图可以清楚地看出，是通过把地脚螺栓7旋合在紧固在埋设于单位摩擦构件3的加强板4的安装构件6上而安装的。
进而在单位摩擦构件3的周围及单位摩擦构件3，3相互之间的间隙，填上作为调整构件的沙子54;沙的厚度为单位摩擦构件3的从混凝土底面突出的厚度。另外在单位摩擦构件3的上方还纵横布置有加强混凝土躯体2的钢筋10。做完这些工作之后再浇灌混凝土。在浇灌混凝土时在砂子54上面要复盖灰浆，再把混凝土浇灌在其上面混凝土就不会渗透入砂子54里。还有，浇灌了混凝土，其的重量就会把单位摩擦构件3及地脚螺栓7从浇灌混凝土前的虚线状态挤压到实线的位置，单位摩擦构件3的侧面膨胀就把沙子54的上部向上挤。混凝土凝固后，把侧框52及紧固构件53拆掉。吊起混凝土躯体2、沙子54就会掉落，单位摩擦构件3就会以从下面凸出的状态配设安装在混凝土躯体2上并完全构成一个整体。
在本实施状态里虽然所示的是适用于沉箱的场合，但不限于此，其也能有效地适用于安装在其它混凝土躯体的场合。还有，沙子54可以只充填在单位摩擦构件3，3相互之间的间隙里，而在则框52与单位摩擦构件3，3之间的间隙里也可使用木头等制的调整构件。
如上详细的叙述，本制造方法是在单位摩擦构件3的周围及间隙的任何一边或双边充填只占单位摩擦构件3的突出高度的沙子之后，再浇灌混凝土而构成的，所以在混凝土凝固之后，使混凝土躯体2升高，砂子就会掉落，单位摩擦构件3就会以其的下面突出的状态安装为一体。
还有，如要使用木头等制的调整构件，就必须事先准备好单位摩擦构件3的突出高度及宽度规格的调整构件，而采用本方法，由于是用充填沙子来进行调整的，所以不仅无需准备各种调整构件，而且单位摩擦构件3的侧面也不是直接且平滑的表面，而且由于沙子很容易对应于单位摩擦构件3的侧面形状，所以单位摩擦构件3的成形很容易。
进而，由于单位摩擦构件3配设到底架51上面也不必要求正确的定位，而可以在任意的间隙里进行配设，因而可以提高工作效率。