(57)【要約】【課題】海底の広い範囲にシート部材を敷設する作業を容易に行うことができるとともに、波や流れにより半透過性構造体が損傷し難い砂面安定化構造体を提供する。【解決手段】多数の線条が不規則に絡み合わされてマット状に形成され、その内部に外部と連通する空隙を備えて半透過性を有するマット状構造物２０の外側に、マット状構造物２０の移動を抑制するための重量体２２が設けられている。【選択図】　　　　図３
2004108057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の線条が不規則に絡み合わされてマット状に形成され、その内部に外部と連通する空隙を備えて半透過性を有するマット状構造物と、該マット状構造物の移動を抑制するための重量体とを有し、海底の砂面を覆って当該砂面を安定させるための砂面安定化構造体において、
前記重量体は、前記マット状構造物の外側に設けられていることを特徴とする砂面安定化構造体。
【請求項２】
前記重量体が設けられたマット状構造物を複数有し、該マット状構造物は互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の砂面安定化構造体。
【請求項３】
連結されて互いに隣接する前記マット状構造物同士は、連結部位にて折り畳み可能であることを特徴とする請求項２に記載の砂面安定化構造体。
【請求項４】
前記重量体は、前記各マット状構造物の表裏面にそれぞれ設けられており、前記複数のマット状構造物は列状に配置され、各マット状構造物の一方の端部は表面側の重量体が、他方の端部は裏面側の重量体が、それぞれ隣接するマット状構造物の同面側の重量体と連結されていることを特徴とする請求項２または３に記載の砂面安定化構造体。
【請求項５】
前記重量体が設けられた複数のマット状構造物は、互いに間隔を隔てて配置され連結された複数の基台上に、それぞれ立設されていることを特徴とする請求項２に記載の砂面安定化構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、砂面を安定させるための砂面安定化構造体に関し、特に、海底面の砂の移動を防止して当該砂面の安定化を図るための砂面安定化構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、海底面の洗掘防止や、アマモ類、ガラモ場を構成するホンダワラ等の藻類、あるいは甲殻類などの種々の低棲生物に対する海底面における生物環境の改善を目的とし、海底面の砂の流出を防止してこの海底面の安定化を図るための方法が種々提案されている。例えば、多数の線条が絡み合うヘチマ構造をなす半透過性構造体の内部に重錘を内包したシート部材にて砂面を覆う砂面の安定化構造が従来あった（例えば、特許文献１参照）。この砂面の安定化構造に用いるシート部材は、アマモ等の種子植物の繁殖を可能とすべく、海底を覆う部材をヘチマ構造をなす半透過性とし、また、波や潮の流れによって移動しないように重錘を内包した構成としている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２３５７１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半透過性構造体に内包された重錘は、波や潮の流れによる移動を抑制するため、相当の重量を有している。一方、半透過性構造体は、線条を絡ませて形成されているため、強度が比較的低い。このため、海底に敷設したシート部材に、波や潮の流れ等によりめくれ上がるような力が作用する一方で、内包した重錘がその力を抑制するように作用すると、半透過性構造体に大きな力が作用し損傷する虞があった。
【０００５】
また、海底面を広い範囲に亘って覆うため、シート部材は相当な広さを必要とする。このため、シート部材の敷設には、広いシート部材を敷設現場に搬送し、広い範囲に亘って海底に敷設しなければならず、多大な労力と時間とを費やさなければならないという課題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、海底の広い範囲に砂面を安定されるための部材を敷設する作業を容易に行うことができるとともに、波や潮の流れにより半透過性構造体が損傷し難い砂面安定化構造体を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の請求項１に示す砂面安定化構造体は、多数の線条が不規則に絡み合わされてマット状に形成され、その内部に外部と連通する空隙を備えて半透過性を有するマット状構造物と、該マット状構造物の移動を抑制するための重量体とを有し、海底の砂面を覆って当該砂面を安定させるための砂面安定化構造体において、前記重量体は、前記マット状構造物の外側に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような砂面安定化構造体によれば、内部に、外部と連通する空隙を備えた半透過性のマット状構造物を、その外部に設けられた重量体により、波や流れ等による移動を抑えて、敷設した所定の位置を維持させて設けることが可能となる。特に、各マット状構造物の外側に重量体を設けたので、海底に敷設した際にはマット状構造物の内部全体を、藻類、甲殻類などの良好な生育域とすることが可能となる。さらに、重量体がマット状構造物の外側に設けられているため、マット状構造物に外側から作用する力が、重量体にも作用することになり、マット状構造物に直接作用する力が低減され、マット状構造物の損傷を抑えることが可能となる。ここで、マット状構造物は、例えば熱可塑性合成重合体等の合成樹脂系のものや鉄線や銅線等の金属製のものなど、種々の材料からなり、多数の線条を例えばヘチマ状に絡み合わせたものを示している。
【０００９】
かかる砂面安定化構造体において、前記重量体が設けられたマット状構造物を複数有し、該マット状構造物は互いに連結されていることが望ましい。
このような砂面安定化構造体によれば、海底の広い範囲にマット状構造物を敷設することが可能となる。また、複数のマット状構造物は互いに連結されているので、マット状構造物を個別に海底に固定したり、海底にて連結する必要はなく、海底の広い範囲であっても容易に敷設することが可能な砂面安定化構造体を実現することが可能となる。
【００１０】
さらに、かかる砂面安定化構造体において、連結されて互いに隣接する前記マット状構造物同士は、連結部位にて折り畳み可能であることが望ましい。
このような砂面安定化構造体によれば、隣接するマット状構造物同士が連結部にて折り畳まれるので、それぞれのマット状構造物は、重量体が設けられた状態を維持しつつ折り畳むことが可能となる。よって、折り畳まれた砂面安定化構造体は展開するだけで、広い範囲の砂面を覆うことが可能となる。したがって、例えば敷設すべき海底の上方に位置する海上に、折り畳んだ状態の砂面安定化構造体を運搬船等を用いて運搬し、船上から一つのマット状構造物を引き降ろすことにより、連結されたマット状構造物を順次降ろすことが可能となる。このため、海底に敷設する作業が簡単で且つ効率良く敷設することが可能であり、広範囲の海底に敷設しやすい砂面安定化構造体を実現することが可能となる。このとき、砂面安定化構造体は連結部にて折り畳まれることにより、マット状構造物は屈曲されないためマット状構造物に負荷をかけることなく折り畳むことが可能である。
【００１１】
かかる砂面安定化構造体においては、前記重量体は、前記各マット状構造物の表裏面にそれぞれ設けられており、前記複数のマット状構造物は列状に配置され、各マット状構造物の一方の端部は表面側の重量体が、他方の端部は裏面側の重量体が、それぞれ隣接するマット状構造物の同面側の重量体と連結されていることが望ましい。
【００１２】
このような砂面安定化構造体によれば、列状に配置され隣接するマット状構造物は、重量体にて連結されているので、折り畳む際にもマット状構造物を損傷する虞がない。また、隣接するマット状構造物の同面側にて連結されており、且つ各マット状構造物は、一方の端部が表面側にて、他方の端部が裏面側にて連結されているので、隣接するマット状構造物は、表面同士または裏面同士を対向させて折り畳み、整然と重ね合わせることが可能となる。このため、マット状構造物の厚さにかかわらず、整然と重ね合わせることが可能となる。よって、折り畳んだ状態の砂面安定化構造体が占有する面積を、より小さくすることが可能となる。したがって、砂面安定化構造体を折り畳んだ状態にて、より多くのマット状構造物を運搬することが可能なので、効率よく海底の広範囲に敷設することが可能となり、運搬性及び作業性の良い砂面安定化構造体を実現することが可能となる。
【００１３】
また、かかる砂面安定化構造体においては、前記重量体が設けられた複数のマット状構造物は、互いに間隔を隔てて配置され連結された複数の基台上に、それぞれ立設されていることとしてもよい。
このような砂面安定化構造体によれば、基台に立設させたマット状構造物を、海中において一種の抵抗体として作用させることが可能である。また、マット状構造物は多数の線条が絡み合わされ、内部に空隙を備えた構造なので、弾性を有している。すなわち、マット状構造物が備える弾性により、波浪エネルギーを受けた場合であっても、ゆっくりと揺動して潮流の速度を緩和しながら潮流を通過させ、漂砂が潮流とともに沖へ運ばれて行くのをより効果的に防止することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる砂面安定化構造体の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明にかかる砂面安定化構造体の第１実施形態の構造を示す説明図、図２は図１のＡ矢視図、図３は単位砂面安定化構造体を連結した状態を示す概念図である。
【００１５】
本実施形態の砂面安定化構造体１０は、潮の流れや波などによる砂の移動を防止するとともに、種々の低棲生物に対する好適な生物環境を維持するために海底の砂面を覆うように敷設されるものである。
【００１６】
この砂面安定化構造体１０は、マット状に形成され、その内部に外部と連通する空隙を備えて半透過性を有するマット状構造物としての半透過性マット２０と、この半透過性マット２０の移動を抑制するために設けられ格子状に形成された重量体としての格子状錘２２とを有する単位砂面安定化構造体１２が、列状に連結されて構成されている。
【００１７】
半透過性マット２０は、厚さ１０〜５０ｍｍ程度、好ましくは２５ｍｍ程度で平面形状が１ｍ２程度の矩形状のマット状部材であって、熱可塑性重合体からなり、太さ１．０ｍｍ程度の多数の連続する線条（以下、連続線条という）が、不規則な多数のループをなして絡み合い、例えばヘチマのような構造により構成されている。
【００１８】
また、この半透過性マット２０の内部は、空隙率８０〜９０％程度、厚さ方向の平行光線透過率３％〜４０％程度の状態となるように、多数のループが、線条自身の剛性により、全体としてヘチマのような形状を呈する状態で絡み合っている。これにより、後述するように、半透過性マット２０が海底面に敷設された場合に、海底面の近傍において移動する波や潮の流れに対し、砂面安定化構造体１０の前面に反射域を、あるいは背後に反流域を生じさせることなく、この砂面安定化構造体１０の内部を通過する波や潮の流れのエネルギーを、渦減衰を生じさせることによって消散させることが可能となる。よって、海底面の砂の移動を防いでこれが設置された海底面に安定した砂地盤を保持することができるように構成されている。
【００１９】
さらに、この半透過性マット２０の表面には、例えば波形や、独立した突起や突片が多数突出してなる凹凸パターンが形成されている。すなわち、かかる凹凸形状は、同様の凹凸パターンを有する製作用の型枠を用いて形成することによって容易に設けることができ、例えば、凹溝すなわち谷の部分の深さが２０〜３０ｍｍ程度、幅が１０ｍｍ程度となるようにし、かつ凹溝がなるべく広範囲にわたって連続するように形成することが好ましい。
【００２０】
前記格子状錘２２は、直径約１０ｍｍの複数の鋼線２２ａを格子状に配置し、交差する位置にて溶接して形成する。図１の例では、一辺が１ｍの矩形状の半透過性マット２０に対し、１００ｍｍ間隔で１１本の鋼線２２ａを平行に配置し、その上にさらに１１本の鋼線２２ａを１００ｍｍ間隔にて配置すると共に、下側の鋼線２２ａと直交させて上下の鋼線２２ａ同士を溶接している。
【００２１】
格子状錘２２は、半透過性マット２０の表裏面にそれぞれ１枚ずつ設けられ、２枚の格子状錘２２と半透過性マット２０とは、半透過性マット２０を貫通して表裏面の格子状錘２２同士を結びつけるワイヤ等の図示していない束線部材により、複数箇所にて固定されている。このとき、２枚の格子状錘２２において、格子状に配置され最も外側に配置された鋼線２２ａは、半透過性マット２０の表裏面側にてそれぞれ外周縁２０ａに沿って配置されることになる。
【００２２】
このように、２枚の格子状錘２２と半透過性マット２０とが一体に構成された複数の単位砂面安定化構造体１２が、図３に示すように列状に連結されて砂面安定化構造体１０が形成されている。隣接する単位砂面安定化構造体１２同士は、同一面側にてそれぞれ外周縁２０ａに沿って設けられた鋼線２２ａ同士が、平行になるように配置され、それら平行な鋼線２２ａ同士を、囲んで環状に形成されたワイヤ等の束線部材２４により、一又は複数箇所にて連結されている。このとき、列状に配置された複数の単位砂面安定化構造体１２のうち両端に位置する単位砂面安定化構造体１２を除く各単位砂面安定化構造体１２は、隣接する単位砂面安定化構造体１２との連結部２６をそれぞれ２カ所ずつ有することになる。これら各２カ所の連結部２６のうち一方の連結部２６は表面側に、また他方の連結部２６は裏面側に設けられ、隣接する単位砂面安定化構造体１２同士は連結面側に互いに回動可能な程度の自由度を備えている。すなわち、この砂面安定化構造体１０は、隣接する単位砂面安定化構造体１２を、それらの連結部２６にて、連結部２６が設けられている面側に折り畳むことが可能な構成としており、全ての連結部２６にて折り畳むことにより、単位砂面安定化構造体１２を連結したまま積み重ねることが可能である。また、単位砂面安定化構造体１２同士の連結を互いの鋼線２２ａ同士を束線部材２４にて連結したので、連結部２６にて折り畳んだり、一部の単位砂面安定化構造体１２に外力が作用しても、直接半透過性マット２０に引張力等の外力が作用することはない。このため、外力による半透過性マット２０への損傷を抑えることが可能となる。
【００２３】
本実施形態では、砂面安定化構造体１０を、複数の単位砂面安定化構造体１２を連結して構成した例を示したが、単位砂面安定化構造体１２の単体を砂面安定化構造体１０としてもよい。また、図４に示すように、半透過性マット２０の表裏面にそれぞれ設けた格子状錘２２を分割し、それを束線部材２４にて回動可能に連結すると、海底面により馴染ませやすい砂面安定化構造体１０を構成することが可能となる。
【００２４】
そして、この第１実施形態の砂面安定化構造体１０は、上記連結された単位砂面安定化構造体１２を展開し、所定領域の海底面を覆って面状に敷設される。すなわち、かかる砂面安定化構造体１０は、例えば作業船等に折り畳んだ状態にて所定の海上に運搬され、作業船上からクレーンやその他の吊り具を用いて海底面に敷設設置する。このとき、各単位砂面安定化構造体１２は連結されているので、個別に海中に吊り降ろす必要はなく、また、海底に吊り降ろした複数の単位砂面安定化構造体１２同士を海中にて連結する必要もない。特に複数の単位砂面安定化構造体１２を連結した構成としたので、海底の広い領域に容易に敷設することができ、海底において、より安定した状態で敷設使用することができる。
【００２５】
そして、海底面に展開された砂面安定化構造体１０は、鉄筋をコ字状に折り曲げてなるスパイク部材を打ち込んで砂面に固定する。このとき、波や潮の流れにより砂面安定化構造体１０に外力が作用した際に半透過性マット２０がスパイク材により損傷しないように、スパイク材は格子状錘２２に跨らせて配置することが望ましい。
【００２６】
このように設置した半透過性マット２０は、適度な透過率を保持しているため気中において軽量で取り扱いやすく、また、海中において波や潮の流れの影響を受け難いため、人力や簡単な吊り具等を用いて個々に容易に沈設設置することができる。さらに、広い面積の海底面に対して設置する場合には、列状に配置した単位砂面安定化構造体１２の横方向にも他の単位砂面安定化構造体１２を予め連結しておくことが望ましい。
【００２７】
さらに、運搬性が良いため工場製作による大量生産も可能であるとともに、軽量でかつ連結したまま積み重ねも容易であるため、大量で大面積を覆う製品のトラック等による運搬も経済的に行うことができる。さらにまた、２枚の格子状錘２２の間に半透過性マット２０を設けたので、半透過性マット２０は格子状錘２２に保護されており取り扱いが容易である。このため、作業基地や作業船上での組立作業も容易に行うことができる。
【００２８】
すなわち、この第１実施形態の砂面安定化構造体１０は、容易に製作することができる他、取り扱いが容易であるため作業効率が良く、経済的に施工することができるので、手軽に採用することができる。
【００２９】
そして、砂面安定化構造体１０が敷設された海底では、連続線条を絡み合わせた半透過性マット２０を潮が通過することによって、その勢いが和らげられ海底面の砂を持ち去ることがないので、安定した砂地盤が形成保持されることになる。また、これによって、破砕帯等の波の力の強い海域においては、砂面の洗掘防止を図ることもできる。
【００３０】
本実施形態においては、束線部材２４を環状としたが、連結した２枚の単位砂面安定化構造体を折り畳むことが可能な自由度を有し、それらが容易に外れない構造であれば、環状に限るものではない。
【００３１】
図５は、本発明の第２実施形態にかかる砂面安定化構造体を示す斜視図、図６は、砂面安定化構造体を構成する単位砂面安定化構造体の断面図である。
第２実施形態の砂面安定化構造体３０は、前記第１実施形態の単位砂面安定化構造体１２を複数用い立設させて構成されている。
この砂面安定化構造体３０は、単位砂面安定化構造体１２が例えば断面Ｃ字状をなし基台としての鋼材３４に立設させた複数の単位起立安定化構造体３２が、互いに間隔を隔てて連結されて構成されている。
【００３２】
前記鋼材３４は、断面がほぼ長方形をなす角形鋼材で形成され、その一つの側面の中央に、角形鋼材の長手方向に沿ってスリット３４ａが形成されている。このスリット３４ａは、単位砂面安定化構造体１２の厚さより十分に広く形成され、鋼材３４はスリット３４ａが上方に向けられて配置される。
【００３３】
単位起立安定化構造体３２は、スリット３４ａから鋼材３４に挿入され、鋼材３４の下面に固定され、鋼材３４の内面と、単位砂面安定化構造体１２との間には、前記半透過性マット２０と同じ構成の半透過部材３６が設けられて構成されている。
【００３４】
そして、複数の単位起立安定化構造体３２が、縦横に整列されて配置され、各単位起立安定化構造体３２の鋼材３４の下に、角形鋼材３８が格子状に渡され、各々角形鋼材３８と単位起立安定化構造体３２とが固定され、砂面安定化構造体３０が形成されている。
【００３５】
本砂面安定化構造体３０によれば、半透過性マット２０や半透過部材３６のループ状の空隙を藻類、甲殻類などの良好な生育域とすることが可能となることは勿論であるが、比較的大きな波や強い潮の流れに対しても、それらのエネルギーを順次減衰させることが可能となり、砂面安定化構造体３０を設置した海底面の安定した砂地盤を保持することが可能となる。
【００３６】
本第２実施形態においては、鋼材３４の内面と単位砂面安定化構造体１２との間に、半透過部材３６を設けた例を示したが、半透過部材３６は必ずしも設ける必要はなく、また、角形鋼材３８内にコンクリートを充填してもよい。さらに、基台を断面がＣ字状の鋼材３４としたが、鋼材は断面がＵ字状でもよく、また、２本のＬ型鋼材を用いてもよい。Ｌ型鋼材を用いる場合には、２本のＬ型鋼材が有する平板部を互いに対向させるとともに、他の平板部をそれぞれ外側に向けて配置し、対向させた平板部間に単位砂面安定化構造体１２の下端を挟持し、互いに固定する構成とすることが望ましい。
【００３７】
さらに、図７、図８に示すように、海底に第１実施形態の砂面安定化構造体１０を敷設した上に、第２実施形態の砂面安定化構造体３０を載置して固定すると、より効果的に海底面の安定した砂地盤を保持することが可能となるとともに、藻類、甲殻類などの良好な生育域をより大きく確保することが可能となる。
【００３８】
また、上記実施形態においては、半透過性マット２０を単に矩形状のマット状部材とし内部に空隙部を有する構成としたが、比較的大きな貝類等の生育を阻害しないように、これら貝類等が入り込むことが可能な貫通穴を半透過性マットに設けた構成としてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明にかかる砂面安定化構造体は、内部に、外部と連通する空隙を備えた半透過性のマット状構造物の外部に、重量体を備えた構成としたので、マット状構造物に外力が作用する際には、重量体にも作用するのでマット状構造物の損傷を抑えることが可能となる。さらに、マット状構造物の内部全体を、藻類、甲殻類などの良好な生育域とすることが可能となる。特に、マット状構造物は線条が絡み合わされた構造なので、海中を浮遊する昆布などの胞子が付着しやすい。さらに、マット状構造物の外部設けた重量体を鋼材などで構成することにより、昆布等の育成に必要な鉄分を供給することが可能となり、昆布等が生育しやすい環境を形成することが可能である。
【００４０】
また、重量体が設けられた複数のマット状構造物は互いに連結されているので、海底の広い範囲であっても容易に敷設することが可能となる。
【００４１】
さらに、連結されたマット状構造物同士は、連結部位にて折り畳み可能なので、折り畳まれた砂面安定化構造体は展開するだけで、広い範囲の砂面を覆うことが可能となる。
【００４２】
また、隣接するマット状構造物は重量体にて連結されているので、折り畳む際にもマット状構造物を損傷する虞がない。さらに、隣接するマット状構造物の同面側にて連結され、且つ各マット状構造物は、一方の端部が表面側にて、他方の端部が裏面側にて連結されているので、隣接するマット状構造物は、表面同士または裏面同士を対向させて折り畳み、整然と重ね合わせることが可能となり、折り畳んだ状態にて、より多くのマット状構造物を運搬することが可能となる。よって、効率よく海底の広範囲に敷設することが可能となり、運搬性及び作業性の良い砂面安定化構造体を実現することが可能となる。
【００４３】
また、砂面安定化構造体はマット状構造物を基台に立設させた構成としたので、海中において一種の抵抗体として作用させることができ、波浪エネルギーを受けた場合であっても、漂砂が潮流とともに沖へ運ばれて行くのをより効果的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる砂面安定化構造体を示す説明図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】単位砂面安定化構造体を連結した状態を示す概念図である。
【図４】単位砂面安定化構造体の屈曲状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる砂面安定化構造体を示す説明図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】第２実施形態にかかる砂面安定化構造体の変形例を示す説明図である。
【図８】図７の断面図である。
【符号の説明】
１０　砂面安定化構造体
１２　単位砂面安定化構造体
２０　半透過性マット（マット状構造物）
２２　格子状錘（重量体）
２２ａ　鋼線
２４　束線部材
２６　連結部
【図１】
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【図２】
2004108057.tif 000004
【図３】
2004108057.tif 000005
【図４】
2004108057.tif 000006
【図５】
2004108057.tif 000007
【図６】
2004108057.tif 000008
【図７】
2004108057.tif 000009
【図８】
2004108057.tif 000010