(57)【要約】【課題】  消波構造物の周辺水域に多くの酸素を溶け込ませることができ、生物が生息しやすい環境を作り出して、水の浄化作用を促進させ、水質の改善を図ることのできる消波構造物を提供する。【解決手段】  沿岸、あるいは港内、もしくは湾内に設置されて、越波や反射波を低減し静穏度を向上させる消波構造物１０であって、沖側あるいは海側に開口する凹所１３あるいは段部を有する構造物本体１２と、前記凹所１３内に収容あるいは前記段部上に載置されるとともに同一形状を有する複数個の単位体１１とを備え、前記複数個の単位体１１が、単位面積あたり所定の開口数を有するように、井桁状に積層されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沿岸、あるいは港内、もしくは湾内に設置されて、越波や反射波を低減し静穏度を向上させる消波構造物であって、
沖側あるいは海側に開口する凹所あるいは段部を有する構造物本体と、前記凹所内に収容あるいは前記段部上に載置されるとともに同一形状を有する複数個の単位体とを備え、
前記複数個の単位体が、互いに間隔を空けて井桁状に積層されていることを特徴とする消波構造物。
【請求項２】
前記構造物本体の内部でかつ積層された前記単位体の背面側に、これら単位体間に形成された空間と連通する遊水室が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消波構造物。
【請求項３】
前記遊水室と、前記構造物本体の正面下部に設けられた開口部とが水路により連通されていることを特徴とする請求項２に記載の消波構造物。
【請求項４】
井桁状に積層された前記複数の単位体が、奥行き方向にも複数列配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の消波構造物。
【請求項５】
単位面積あたりの開口数が２〜１０個となるように、前記単位体の寸法が設定されているとともに、前記単位体が積層されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の消波構造物。
【請求項６】
前記構造物本体の上方に、前記構造物本体の上面全体を覆うとともに一端部が沖側あるいは海側に突出する天板が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の消波構造物。
【請求項７】
前記天板の一端部先端下面から鉛直下方に向かって突出部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の消波構造物。
【請求項８】
前記突出部の内壁面が湾曲するように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の消波構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波浪を吸収する消波構造物に関するもので、特に、防波堤および護岸用として用いられる消波構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の消波構造物としては、沖側（あるいは海側）の壁面がスリットを有する透過壁として形成されているとともに、ケーソン内部に中空の空間（遊水室）が形成された消波ケーソンが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２８６９１６号公報（図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような消波構造物では、透過壁に形成されたスリットの単位面積（１ｍ２）あたりの開口数（開口部の数）が少ない（単位面積（１ｍ２）あたりの開口面積を、マニュアル（港湾構造物設計事例集（下巻）ｐ３−１３  平成１１年（財）沿岸開発技術研究センター）で推奨されている０．２５ｍ２とした場合、上記スリットは４ｍ間隔に１ｍ幅で設けられることとなり、単位面積（１ｍ２）あたりの開口数は０．２５個となる）ため、スリットを介して遊水室内に出入りする水に多くの空気（酸素）を溶け込ませることができず、消波構造物の周辺水域が貧酸素状態となり、生物的な環境が悪化するとともに水質が悪化し、水質汚染をもたらすといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、消波構造物の周辺水域に多くの酸素を溶け込ませることができ、生物が生息しやすい環境を作り出して、水の浄化作用を促進させ、水質の改善を図ることのできる消波構造物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の消波構造物は、沿岸、あるいは港内、もしくは湾内に設置されて、越波や反射波を低減し静穏度を向上させる消波構造物であって、沖側あるいは海側に開口する凹所あるいは段部を有する構造物本体と、前記凹所内に収容あるいは前記段部上に載置されるとともに同一形状を有する複数個の単位体とを備え、前記複数個の単位体が、互いに間隔を空けて井桁状に積層されていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、同一形状を有する複数個の単位体が、互いに間隔を空けて井桁状に組み上げられる（積層される）ことにより、単位面積あたりの開口数が増加させられることになるので、波浪が単位体と単位体との間に形成された開口部を通過するときに多量の空気（酸素）が水中に溶け込むようになり、また、この空気を多く含む水が引き波とともに消波構造物の周辺水域に戻されるようになる。
これにより、消波構造物の周辺水域に多くの酸素を含んだ水が供給されることとなり、生物が生息しやすい環境が作り出されるとともに、水の浄化作用が促進されて、水質の改善が図られることとなる。
【０００６】
請求項２に記載の消波構造物は、前記構造物本体の内部でかつ積層された前記単位体の背面側に、これら単位体間に形成された空間と連通する遊水室が設けられていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、井桁状に組み上げられた単位体で吸収しきれなかった波浪を遊水室内に導くとともに、この遊水室内において波浪のエネルギーが吸収され、波浪の、消波構造物の正面側（海側あるいは沖側）への反射が防止され、越波量が低減される。
【０００７】
請求項３に記載の消波構造物は、前記遊水室と、前記構造物本体の正面下部に設けられた開口部とが水路により連通されていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、遊水室内に一旦溜められた海水は、水路を通って消波構造物の正面側に排出されるようになっている。すなわち、構造物本体の正面下部に設けられた開口部から海側あるいは沖側に向かって水流が作り出されることとなるので、消波構造物周辺水域のよどみが解消される。
【０００８】
請求項４に記載の消波構造物は、井桁状に積層された前記複数の単位体が、奥行き方向にも複数列配置されていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、単位体全体として多孔質構造と同様の構造（たとえば、スポンジと同じような構造）を有することとなるので、押し寄せてくる波浪が単位体と単位体との間に形成された空間（孔）内に入り込むこととなり、波浪のエネルギーが低減され、波浪の消波が図られる。
【０００９】
請求項５に記載の消波構造物は、単位面積あたりの開口数が２〜１０個となるように、前記単位体の寸法が設定されているとともに、前記単位体が積層されていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、単位面積あたりの開口数が２〜１０個となるように設定されているので、波浪が単位体と単位体との間に形成された開口部を通過するときに多量の空気（酸素）が水中に溶け込むようになり、また、この空気を多く含む水が引き波とともに消波構造物の周辺水域に戻されるようになる。
これにより、消波構造物の周辺水域に多くの酸素を含んだ水が供給されることとなり、生物が生息しやすい環境が作り出されるとともに、水の浄化作用が促進されて、水質の改善が図られることとなる。
【００１０】
請求項６に記載の消波構造物は、前記構造物本体の上方に、前記構造物本体の上面全体を覆うとともに一端部が沖側あるいは海側に突出する天板が設けられていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、天板の一端部（海側あるいは沖側の端部）が海面上に張り出されることとなり、仮に、単位体で消波しきれなかった波浪が海側あるいは沖側にはね返されたとしても、波の高さが天板の下面よりも低く抑えられるようになるので、波しぶきや波が天板の上面に上がることが防止され、越波量のさらなる低減が図られることとなる。
また、天板の一端部を海面上に張り出させることにより、消波構造物上の空間が、車道や遊歩道として有効に活用されるようになるとともに、散策や魚釣りといったレクレーションのための親水空間としても活用されるようになる。
【００１１】
請求項７に記載の消波構造物は、前記天板の一端部先端下面から鉛直下方に向かって突出部が設けられていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、天板の下面先端部から鉛直下方に突出部が垂下させられていることにより、単位体で消波しきれなかった波浪が海側あるいは沖側にはね返されてきた場合に、はね返された波浪の方向を突出部のところで下向きに（海面に向かって）変えられることとなって、波しぶきが天板の上面に上がることがさらに防止され、越波量のさらなる低減が図られることとなる。
【００１２】
請求項８に記載の消波構造物は、前記突出部の内壁面が湾曲するように形成されていることを特徴とする。
このような消波構造物によれば、突出部の内壁面が湾曲させられている（あるいは曲面形状とされている）ことにより、単位体で消波しきれなかった波浪が海側あるいは沖側にはね返されてきた場合に、はね返された波浪の方向が、突出部の内壁面に沿って円滑に下向きに（海面に向かって）変えられることとなって、突出部と天板との接合部に作用するモーメントが低減され、接合部の構造の簡略化および製造費の削減が図られることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による消波構造物によれば、同一形状を有する複数個の単位体が井桁状に組み上げられる（積層される）ことにより、単位面積あたりの開口数が増加させられることになるので、波浪が単位体と単位体との間に形成された開口部を通過するときに多量の空気（酸素）が水中に溶け込むようになり、また、この空気を多く含む水が引き波とともに消波構造物の周辺水域に戻されるようになる。
したがって、消波構造物の周辺水域に多くの酸素を含んだ水を供給することができるとともに、生物が生息しやすい環境を作り出すことができて、水の浄化作用を促進させることができ、水質の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明による消波構造物の第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明による消波構造物１０の概略構成を示す側断面図であり、図２は、図１を図において右側（沖側あるいは海側）から見た正面図である。
消波構造物１０は、同じ形状（本実施形態では直方体）を有する複数個のブロック体（単位体）１１と、これらブロック体１１を収容するとともに、所望の位置に（たとえば、護岸用として用いる場合には沿岸沿いに、あるいは防波堤として用いる場合には港内もしくは湾内に）設置される構造物本体１２とを主たる要素として構成されたものである。
【００１５】
各ブロック体１１は、たとえば、２００ｍｍ×２００ｍｍ×８００ｍｍの直方体を呈する、焼却灰や廃棄物等を利用して作られたリサイクル建材（「エコブロック」ともいう）からつくられたものである。
構造物本体１２は、沖側あるいは海側に開口するとともに、断面視コ字状（図１参照）を呈する凹所１３を有するものであり、海底面（あるいは海底面上に構築された基礎面）Ｂ上に設置されるものである。この構造物本体１２は、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）あるいは鉄骨鉄筋コンクリート構造（ＳＲＣ造）からなるものであり、一般に知られているケーソンと同様の方法で作製されたものである。
凹所１３は、上面１４、下面１５、および壁面１６で形成された空間であり、この空間内に複数個のブロック体１１が収められるようになっている。上面１４および下面１５はそれぞれ、水平面に平行となるように形成されている。また、壁面１６は、上面１４および下面１５のそれぞれに直交するように、すなわち、鉛直面に平行となるように形成されている。
【００１６】
凹所１３内には、複数個のブロック体１１が、井桁状（本実施形態では上下方向に１０段、奥行き方向に３列）に組まれて収められている。これらブロック体１１は、図２において一点鎖線Ａで囲む部分に示すように、単位面積（１ｍ２）あたりの開口面積が０．２５ｍ２となり、単位面積（１ｍ２）あたりの開口数が６．２５個となるように組まれている（積層されている）。また、ブロック体１１同士はそれぞれ、接着剤やボルト・ナットといった締結手段により互いに固定されており、ぶつかってくる波浪あるいは引き波によってブロック体１１が分離しないようになっている。
【００１７】
このように、単位面積（１ｍ２）あたりの開口数が６．２５個となるように構成されている（すなわち、冒頭で述べた透過壁にスリットが形成された消波構造物の２５倍もの開口数を有することとなる）ので、波浪がブロック体１１とブロック体１１との間に形成された開口部を通過するときに多量の空気（酸素）が水中に溶け込むようになり、また、この空気を多く含む水が引き波とともに消波構造物１０の周辺水域に戻されるようになる。
これにより、消波構造物１０の周辺水域に多くの酸素を含んだ水を供給することができるとともに、生物が生息しやすい環境を作り出すことができて、水の浄化作用を促進させることができ、水質の改善を図ることができる。
【００１８】
また、ブロック体１１が奥行き方向にも複数列（本実施形態では３列）配置されており、ブロック体１１全体として多孔質構造と同様の構造（たとえば、スポンジと同じような構造）を有することとなるので、押し寄せてくる波浪をブロック体１１とブロック体１１との間に形成された空間（孔）内に入り込ませることにより波浪のエネルギーを低減させることができて、波浪の消波を図ることができ、越波量（消波構造物を越えて岸側あるいは陸側に流れ込む水塊の量）を低減させることができる。
これにより、水面から鉛直上方に延びる消波構造物１０の高さ（天端高）を低減させることができるので、消波構造物１０の製造コストを削減することができるとともに、景観の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明による消波構造物の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態における消波構造物２０には、前述した凹所１３の背面側（岸側あるいは陸側）に排水手段２１が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２０】
排水手段２１は、入口側水路２２と、遊水室２３と、出口側水路２４とを主たる要素として構成されたものである。
入口側水路２２は、壁面１６の上部（平均海水面よりも上方に位置する部分）に形成された開口部１６ａと、遊水室２３の上部（平均海水面よりも上方に位置する部分）に形成された開口部２３ａとを連通する空間であり、ブロック体１１で消波しきれなかった波浪で、かつ入口側水路２２の下端面よりも高い位置にある波浪を遊水室２３へと導くための水路となるものである。
遊水室２３は、開口部１６ａ、入口側水路２２、および開口部２３ａを通って導かれた海水を一旦溜めておくための空間（部屋）であり、遊水室２３内に溜められた海水は、開口部２３ａ、入口側水路２２、および開口部１６ａを通って凹所１３内に逆流しないように構成されている。
出口側水路２４は、遊水室２３の底部に形成された開口部２３ｂと、凹所１３の下面１５よりも下方でかつ構造物本体１２の正面に形成された開口部１２ａとを連通する空間であり、本実施形態では、開口部２３ｂから鉛直下方に所定距離延在した後、構造物本体１２の正面側に屈曲するとともに凹所１３の下方を通って構造物本体１２の正面に延びる水路である。このような出口側水路２４を設けることにより、遊水室２３内に一旦溜められた海水は、開口部１６ａ、入口側水路２２、および開口部２３ａを通って新たな海水が導かれるたびに開口部２３ｂ、出口側水路２４、および開口部１２ａを通して消波構造物２０の正面側に排出されるようになっている。
【００２１】
このように、凹所１３の背面側に排水手段２１が設けられているので、ブロック体１１で消波しきれなかった波浪で、かつ入口側水路２２の下端面よりも高い位置にある波浪を吸収することができ、越波量をさらに低減させることができる。
また、遊水室２３内に一旦溜められた海水は、開口部１６ａ、入口側水路２２、および開口部２３ａを通って新たな海水が導かれるたびに開口部２３ｂ、出口側水路２４、および開口部１２ａを通して消波構造物２０の正面側に排出されるようになっている。すなわち、図３において実線矢印で示すように、開口部１２ａから海側あるいは沖側に向かって水流が作り出されることとなるので、消波構造物２０周辺水域のよどみを解消することができる。
その他の作用効果については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２２】
本発明による消波構造物の第３実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態における消波構造物３０には、構造物本体１２の上面１２ｂに天板３１が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２３】
天板３１は、構造物本体１２の上面１２ｂ全体を覆うとともに、構造物本体１２の正面から海側あるいは沖側に所定距離突出するように構成された板状の部材であり、構造物本体１２と同様、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）あるいは鉄骨鉄筋コンクリート構造（ＳＲＣ造）からなるものであって、構造物本体１２と一体にあるいは構造物本体１２とは別体に作製されるものである。
なお、構造物本体１２と別体に作製された場合、天板３１はボルト・ナット等の締結手段により構造物本体１２に固定されるようになっている。
【００２４】
このように、天板３１の一端部（海側あるいは沖側の端部）を海面上に張り出させることにより、仮に、ブロック体１１で消波しきれなかった波浪が海側あるいは沖側にはね返されたとしても、波の高さを天板３１の下面３１ａよりも低く抑えるようにすることができるので、波しぶきや波が天板３１の上面３１ｂに上がることを防止することができて、越波量のさらなる低減を図ることができる。
また、天板３１の一端部を海面上に張り出させることにより、消波構造物３０上の空間を車道や遊歩道として有効に活用することができるとともに、散策や魚釣りといったレクレーションのために親水空間として活用することもできる。
その他の作用効果については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２５】
本発明による消波構造物の第４実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態における消波構造物４０には、構造物本体１２の上面１２ｂに設けられた天板３１の一端部先端に突出部４１が設けられているという点で前述した第３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２６】
突出部４１は、天板３１の下面３１ａ先端部から鉛直下方に所定距離突出するように構成された、断面視矩形形状を有する板状の部材であり、天板３１と同様、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）あるいは鉄骨鉄筋コンクリート構造（ＳＲＣ造）からなるものであって、天板３１と一体にあるいは天板３１とは別体に作製されるものである。
なお、天板３１と別体に作製された場合、突出部４１はボルト・ナット等の締結手段により天板３１に固定されるようになっている。
【００２７】
このように、天板３１の下面３１ａ先端部から鉛直下方に突出部４１を垂下させることにより、ブロック体１１で消波しきれなかった波浪が海側あるいは沖側にはね返されてきた場合に、はね返された波浪の方向を突出部４１のところで下向きに（海面に向かって）変えることができるので、波しぶきが天板３１の上面３１ｂに上がることをさらに防止することができて、越波量のさらなる低減を図ることができる。
その他の作用効果については前述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２８】
本発明による消波構造物の第５実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態における消波構造物５０には、天板３１の一端部先端に設けられた突出部５１の内壁面５１ａが湾曲するように（あるいは曲面形状を有するように）形成されているという点で前述した第４実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２９】
突出部５１は、天板３１の下面３１ａ先端部から鉛直下方に所定距離突出するように構成された、断面視略Ｌ字形を有する板状の部材であり、天板３１と同様、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）あるいは鉄骨鉄筋コンクリート構造（ＳＲＣ造）からなるものであって、天板３１と一体にあるいは天板３１とは別体に作製されるものである。
なお、天板３１と別体に作製された場合、突出部５１はボルト・ナット等の締結手段により天板３１に固定されるようになっている。
【００３０】
このように、突出部５１の内壁面５１ａを湾曲させる（あるいは曲面形状とする）ことにより、ブロック体１１で消波しきれなかった波浪が海側あるいは沖側にはね返されてきた場合に、はね返された波浪の方向が、突出部５１の内壁面５１ａに沿って円滑に下向きに（海面に向かって）変えられることとなるので、突出部５１と天板３１との接合部に作用するモーメントを低減させることができるとともに、接合部の構造の簡略化および製造費の削減を図ることができる。
その他の作用効果については前述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３１】
なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせたり、あるいは第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせたり、もしくは第２実施形態と第５実施形態とを組み合わせて適用することもできる。
【００３２】
また、上述した実施形態では、ブロック体１１を井桁状に上下方向に１０段、この井桁状に組んだものを奥行き方向に３列配置するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、予想される波の高さや波の強さに応じて、必要と思われる段数および列数を採用することができる。
【００３３】
さらに、第５実施形態における突出部５１の内壁面５１ａの形状は、必ずしも湾曲するように（あるいは曲面形状を有するように）形成させる必要はなく、単なる平らな斜面として形成させることもできる。
【００３４】
さらにまた、上述した実施形態では、ブロック体１１として焼却灰や廃棄物等を利用して作られたリサイクル建材を利用しているが、本発明はこのようなものに限定されるものではなく、たとえば、単なるコンクリートの塊を用いることもできる。
【００３５】
さらにまた、各ブロック体１１の形状は、２００ｍｍ×２００ｍｍ×８００ｍｍの直方体のものに限定されるものではなく、寸法は所望の開口数（たとえば、２以上１０以下）になるように適宜変更することができるとともに、形状についてもたとえば、断面Ｌ字形の板状部材、断面Ｈ字形の板状部材、断面コ字形の板状部材などとすることも可能で、必要に応じ適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による消波構造物の第１実施形態の概略構成を示す側断面図である。
【図２】図１を図において右側（沖側あるいは海側）から見た正面図である。
【図３】本発明による消波構造物の第２実施形態の概略構成を示す側断面図である。
【図４】本発明による消波構造物の第３実施形態の概略構成を示す側断面図である。
【図５】本発明による消波構造物の第４実施形態の概略構成を示す側断面図である。
【図６】本発明による消波構造物の第５実施形態の概略構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    消波構造物
１１    ブロック体（単位体）
１２    構造物本体
１２ａ  開口部
１２ｂ  上面
１３    凹所
２０    消波構造物
２３    遊水室
２４    出口側水路
３０    消波構造物
３１    天板
３１ａ  下面
４０    消波構造物
４１    突出部
５０    消波構造物
５１    突出部
５１ａ  内壁面
【図１】
2006176997.tif 000003
【図２】
2006176997.tif 000004
【図３】
2006176997.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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