(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭により上部構造体を支持する杭式桟橋において、
前記上部構造体の下側領域に前記杭を利用して棚を架設すると共に、該棚上に岩礁性海藻類の着生に適した着生基盤を敷設し、
また、太陽追尾機構を備えた集光装置を前記上部構造体上または護岸上に設置すると共に、前記上部構造体の床版部をプレキャスト版で構成し、該プレキャスト版に透明板を備えた円形または多角形の採光用窓を設け、
前記集光装置から延ばした多数の光ファイバーと前記採光用窓とから前記棚上の着生基盤に向けて太陽光を照射することを特徴とする環境配慮型桟橋。
【請求項２】
杭により上部構造体を支持する杭式桟橋において、
前記上部構造体の下側領域に前記杭を利用して棚を架設すると共に、該棚上に岩礁性海藻類の着生に適した着生基盤を敷設し、
前記上部構造体の床版部をプレキャスト版で構成し、該プレキャスト版に透明板を備えた円形または多角形の採光用窓を設け、
前記床版部の下側領域に、前記窓から採光された太陽光を前記棚上の着生基盤に導く光伝達ダクトを配設したことを特徴とする環境配慮型桟橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭により上部構造体を支持する杭式桟橋に係り、より詳しくは上部構造体の下側領域を動植物の生息に適した環境に改善した環境配慮型桟橋に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶の接岸に利用される杭式桟橋は、図８に符号１０にて示されるように、水底地盤Ｇに打設した杭（鋼管杭）１１上の上部構造体１２を護岸１に接合させる形態で構築される。より詳しくは、前記上部構造体１２は、杭１１上に配置される柱状部１３と、この柱状部１３の相互間を格子状に連接する梁部１４と、この梁部１４の格子内部に配置される薄肉の床版部１５とからなっており、その片側の梁部１４が、例えば、護岸１を構成する矢板壁（鋼管矢板壁）２の上端部を包む縁ブロック３と接合される。
【０００３】
ところで、上記した桟橋１０の上部構造体１２の下方水域は、該上部構造体１２と護岸１とが接合されていることもあって太陽光が入りにくい暗黒域となっており、海藻類や魚介類の着生、生息に適さない。このため、例えば、特許文献１には、桟橋の床版（上部構造体）の下側領域に杭を利用して棚を架設し、この棚上に割栗石等の石を積み上げ、さらに前記床版の一部に採光用のスリットを設けて、前記棚上を動植物の生息域とすることが提案されている。しかし、この石積みをした棚を海藻類（岩礁性海藻類）が繁茂する藻場棚とするには、前記したスリットからの採光だけでは光量が不足する、という問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載されたものでは、浮体上に石積みした浮磯を対象にしているが、浮体の外洋面側と桟橋の床版（上部構造体）の下面とに反射鏡を取付け、前記外洋面側の反射鏡で受光した太陽光を前記床版下面の反射鏡で反射させて浮磯上に照射させるようにしている。しかしながら、このように反射鏡を利用して藻場棚（浮磯）に太陽光を照射する対策によれば、反射鏡からの反射によって太陽光が拡散するため、藻場棚上で所望の光量を確保することは困難で、藻場棚の形成は依然として困難となる。また、太陽の移動によって入・反射角度が変化するため、藻場棚に一様に太陽光を照射することは困難で、この面からも藻場棚の形成は困難となる。
【０００５】
なお、太陽光の集光照明に光ファイバーを利用する技術は従来より知られており、例えば、特許文献３に記載のものでは、太陽追尾機構を有する集光部で集光した太陽光を光ファイバーにより建物内の照明端末に伝送するようにしている。
【特許文献１】特開平９−１６５７２５号公報
【特許文献２】特開平１０−２９５２１４号公報
【特許文献３】特開平６−３００９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、上部構造体の下側領域に、海藻類の着生、生育に必要な十分な量の太陽光を取込むことができるようにし、もって藻場棚の確実な形成を可能にする環境配慮型桟橋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、杭により上部構造体を支持する杭式桟橋において、前記上部構造体の下側領域に前記杭を利用して棚を架設すると共に、該棚上に岩礁性海藻類の着生に適した着生基盤を敷設し、また、太陽追尾機構を備えた集光装置を前記上部構造体上または護岸上に設置すると共に、前記上部構造体の床版部をプレキャスト版で構成し、該プレキャスト版に透明板を備えた円形または多角形の採光用窓を設け、前記集光装置から延ばした多数の光ファイバーと前記採光用窓とから前記棚上の着生基盤に向けて太陽光を照射することを特徴とする。
【０００８】
太陽追尾機構を備えた集光装置は、上記特許文献３にも記載されるように周知であり、本発明は、このような集光装置と光ファイバーとを利用して、上部構造体の下側領域に太陽光を取込むようにしている。この場合、光ファイバーの設置数並びにその端末照射部の設置高さを適当に設定することで、上部構造体下の棚上の着生基盤に対して、海藻類の着生、生育に必要な十分な量の太陽光を一様に照射することができる。
【０００９】
本第１の発明においては、透明板を備えた窓を通して太陽光が上部構造体下に取込まれるので、着生基盤上における光量はより一層増大する。
【００１０】
上記課題を解決するための第２の発明は、杭により上部構造体を支持する杭式桟橋において、前記上部構造体の下側領域に前記杭を利用して棚を架設すると共に、該棚上に岩礁性海藻類の着生に適した着生基盤を敷設し、前記上部構造体の床版部をプレキャスト版で構成し、該プレキャスト版に透明板を備えた円形または多角形の採光用窓を設け、前記床版部の下側領域に、前記窓から採光された太陽光を前記棚上の着生基盤に導く光伝達ダクトを配設したことを特徴とする。
【００１１】
本第２の発明においては、透明板を備えた窓を通して上部構造体下に取込まれた太陽光が、光伝達ダクトを通して拡散することなく着生基盤に導かれるので、着生基盤上で、海藻類の着生、生育に必要な十分な量の太陽光が確保される。
【００１２】
本第１および第２の発明において、上部構造体の床版部はプレキャスト版により形成されているので、該プレキャスト版を脱着することで、採光用窓に付着するゴミ、カビ、塩等の除去を簡単に行うことができる。
【００１３】
本第１および第２の発明で用いる着生基盤は、岩礁性海藻類の着生に適していれば、特にその種類を問わないが、本出願人により既に明らかにされている（特願２００４−２７１７７２）ものを用いるのが望ましい。この着生基盤は、少なくとも上部側が多孔質性状をなし、しかも、事前に炭酸処理を行って、生物生育に有害なアルカリ成分を水に不溶な成分として固定しており、海藻類の着生、生長が促進されるようになっている。本第１および第２の発明は、この着生基盤に、予め陸上水槽において岩礁性海藻類の幼芽体を発芽させるようにしてもよいもので、この場合は、上部構造体下に海藻類の繁殖する藻場棚が早期に形成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る環境配慮型桟橋によれば、上部構造体の下側領域に十分なる量の太陽光を取込むことができるので、海藻類の着生に適した着生基盤の使用と相俟って、上部構造体下に藻場棚を確実に形成することができ、環境改善に大きく寄与するものとなる。
特に、第１の発明によれば、太陽追尾機構を備えた集光装置で集光した太陽光を光ファイバーを通じて着生基盤上に導くので、終日はもちろん、年間を通して効率よく太陽光を取込むことができ、藻場棚の形成に極めて有用となる。一方、第２の発明によれば、窓から取込んだ太陽光を光伝達ダクトを通じて着生基盤上に太陽光を導くので、高価な集光装置や光ファイバーを用いる場合に比し、コスト負担が低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて説明する。
図１〜図４は、本発明の第１の実施形態としての環境配慮型桟橋を示したものである。なお、本桟橋は、船舶の接岸に利用されるもので、その全体構造は、前出図８に示したものと同じであるので、ここでは、図８に示した部分と同一部分には、同一符号を付すこととする。本実施形態において、上部構造体１２の床板部１５は、別体に形成されたプレキャスト版１６からなっており、各プレキャスト版１６は、杭１１上の柱状部１４に形成した段部１４ａ（図３）に支承されている。
【００１６】
上記した各プレキャスト版１６の中央部には、透明板１７を備えた円形の（多角形でもよい）窓１８が設けられており、透明板１７は、各プレキャスト版１６の開口内に突設した環状突起１６ａ（図３）に外周縁部を載せた状態で該プレキャスト板１６に嵌合固定されている。透明板１７は、適度の透明性および強度を有していれば、プラスチック製であってもガラス製であってもよいが、コスト面を考慮すれば、プラスチック製のもの、例えばアクリル板を選択するのが望ましい。また、この透明板１７の大きさすなわち窓１８の大きさは、プレキャスト版１６の大きさに応じて適宜の大きさとする。一例として、プレキャスト版１６が、一辺４ｍの正方形である場合、透明板１７としては、直径２ｍ程度の大きさを有するものが選択される。なお、図示しないが、プレキャスト版１６には吊り用の係止部材が埋設されており、各プレキャスト版１６は前記係止部材に係合させた吊り具の操作により上部構造体１２に着脱される。
【００１７】
一方、上部構造体１２の床版部１５の下側領域には、杭１１を利用して棚２０が架設されている。棚２０は、相隣接する杭１１の相互間に橋渡した支持梁２１の上に載置固定されており、ここでは、桟橋の長手方向へ延ばして２列に配設されている。棚２０は、干潮時の潮位（ＬＷＬ）よりも所定深さだけ深い位置（一例として、−４ｍ程度）に位置決めされており、その上には、後に詳述する着生基盤２２が敷設されている。
【００１８】
また、上部構造体１２の上面には、太陽追尾機構を備えた集光装置３０が設置されると共に、上部構造体１２の床版部１５（プレキャスト版１６）とその下方の棚２０との間の領域には、前記集光装置３０からケーブル３１を介して延ばした多数の光ファイバー３２が配設されている。集光装置３０は多数のレンズを備えた多眼構造となっており、光ファイバー３２はこの集光装置３０内のレンズに対応して設けられている。
【００１９】
本第１の実施形態において、上記集光装置３０としては、レンズの数が多い（例えば、１９８眼）ものが選択されており、したがって、集光装置３０から延ばされる光ファイバー３２の数も多く（１９８本）なっている。一方、１本のケーブル３１には、通常、６本程度の光ファイバー３２が収められており、したがって、ここでは、ケーブル３１の本数も多くなっている（１９８眼の場合は３３本）。本実施形態においては、必要数のケーブル３１を束ねた集合ケーブルを集光装置３０から引出し、この集合ケーブルを４系列に分岐して、そのうちの２系列を各棚２０に沿って平行に配列し、各系列のケーブル３１から光ファイバー３２の端末照射部を露出させて、棚２０上の着生基盤２２に向けて太陽光を照射させるようにしている。この場合、着生基盤２２上で少なくとも１０００Ｌｘの照度が得られるように光ファイバー３２の端末照射部の設置高さを設定し、かつ着生基盤２２上にほぼ一様に太陽光が照射されるように光ファイバー３２の端末照射部の配列ピッチを設定するのが望ましい。なお、図示されるケーブル３１は、実際には複数本のケーブルを束ねた集合ケーブルであり、該集合ケーブルは、分岐に応じてその径が細くなる。また、これらケーブル３１は、適宜の支持手段を用いてその位置が固定されるが、該支持手段については図示を省略している。
【００２０】
着生基盤２２は、図５に示されるように、ポーラス性状部２３と非ポーラス性状部２４とを上下に配した二層構造となっており、そのポーラス性状部２３の上面は波形形状となっている。この着生基盤２２は、岩礁性海藻類の着生に適したもので、前記特願２００４−２７１７７２にその詳細が記載されており、したがって、ここでは概略の説明にとどめることとする。なお、岩礁性海藻類としては、アカモク、ヤツマタモク等のホンダワラ類、カジメ、アラメ等のコンブ類などがある。着生基盤２２は、骨材、セメントおよび水を混練した混合物を成型した後、成型体を炭酸と接触させてアルカリ成分を水に不溶な成分として固定して製造される。また、所望により前記セメントの一部を人工ゼオライトで置換し、あるいは炭酸と接触させる前に前記成型体にミネラル分および鉄イオンを含む酸性溶液を含浸させるようにしている。
【００２１】
上記のように製造された着生基盤２２は、上側がポーラス性状部２３となり、しかも生物育成に有害となるアルカリ成分が水に不溶な成分として固定されているので、海藻類の着生、生長が促進される。また、人工ゼオライトの混入、あるいはミネラル分および鉄イオンなどの栄養分の吸着により、海藻類の着生、生長がより一層促進される。さらには、上面の波形形状が水流による洗浄作用を促し、海藻類の着生に有害な浮泥の堆積が防止される。なお、この着生基盤２２の製造に用いる骨材の種類は任意であり、小石はもちろん、貝殻、木材チップ、廃プラスチック片等を用いることができる。
【００２２】
本第１の実施形態としての桟橋１０においては、集光装置３０で集められた太陽光がケーブル３１内の光ファイバー３２を通して棚２０上に分配され、各光ファイバー３２の端末照射部から棚２０の着生基盤２２に向けて照射される。また、これと同時に上部構造体１２の床版部１５（プレキャスト版１６）に設けた、透明板１７を備えた窓１８から取込まれた太陽光が棚２０の着生基盤２２に向けて照射される。すなわち、光ファイバー３２からの照射と床版部１５の窓１８からの採光により棚２０上の着生基盤２２上には、岩礁性海藻類の着生、生育に必要な十分な光量が確保される。一方、着生基盤２２は、海藻類の着生に適したものとなっており、これにより、着生基盤２２の上面には早期に海藻類が着生し、この結果、上部構造体１２の下方水域には、海藻類が繁茂する藻場棚が早期に出現する。
【００２３】
本第１の実施形態においては特に、太陽追尾機構を備えた集光装置３０で集光した太陽光を光ファイバー３２を通じて着生基盤２２上に導くので、終日はもちろん、年間を通して効率よく太陽光を取込むことができ、海藻類が繁茂する藻場棚が確実に出現する。また、本第１の実施形態においては、上部構造体１２の床版部１５をプレキャスト版１６により形成しているので、適当なタイミングで該プレキャスト版１６を取外して、窓１８（透明板１７）に付着するゴミ、カビ、塩等の除去を簡単に行うことが、これにより窓１８からの採光は長期的に維持される。
【００２４】
なお、上記実施形態においては、１台の集光装置３０を設置した例を示したが、形成すべき藻場棚の広さに応じて、複数台の集光装置３０を用いることはもちろんである。また、この集光装置３０の設置場所は任意であり、護岸１上に設置してもよい。さらに、上記床版部１５に設ける窓１８は省略してもよいもので、この場合は、光ファイバー３２の本数やその端末照射部の設置高さを適当に設定して、着生基盤２２上で必要な光量を確保する。
【００２５】
図６は、本発明の第２の実施形態としての環境配慮型桟橋を示したものである。本第２の実施形態の特徴とするところは、上記第１の実施形態で必須の要件とする太陽追尾機構を備えた集光装置３０および光ファイバー３２を省略し、床版部１５を構成するプレキャスト版１６の下側領域に、各窓１８に対応して光伝達ダクト４０を配設した点にある。この光伝達ダクト４０は、窓１８から取込んだ太陽光を棚２０上の着生基盤２２に導く役割をなすもので、その内径は窓１８の口径とほぼ同じ大きさに設定されている。また、光伝達ダクト４０は、その上端をプレキャスト版１６の背面に接触させた状態で、その下端（先端）が着生基盤２２から所定距離（一例として、１ｍ程度）だけ離間する高さに位置するように全体長さが設定されている。この場合、棚２０は、前記したように干潮時の潮位（ＬＷＬ）よりも４ｍ程度深い位置に設定されており、したがって、光伝達ダクト４０の先端部は、常時海中に没した状態となる。
【００２６】
図７に示されるように、上記光伝達ダクト４０の上端部の外周には、コ字形断面をなす環状の取付部材（溝形鋼）４１が固結されおり、光伝達ダクト４０は、プレキャストキャスト版１６を表面側から通した長ボルト４２にボルト４３を螺合することで、その上端部がプレキャスト版１６に脱着可能に固定されている。また、光伝達ダクト４０の先端部の外周には、コ字形断面をなす環状の支持部材（溝形鋼）４４が固結されており、この支持部材４４には、Ｌ字形断面をなす支持アーム（山形鋼）４５の基端部がボルト４６を用いて取付けられている。支持アーム４５は、周辺の杭１１に対応して放射状に４本設けられ、それぞれの先端が杭１１に突当てられている。すなわち、光伝達ダクト４０の先端部は、４本の支持アーム４５を杭１１に突当てることで、その位置が固定されている。本第２の実施形態において、前記光伝達ダクト４０の種類は任意であり、鋼管、アルミニウム管等の金属管であっても、ポリスチレン管、塩ビ管等のプラスチック管であってもよい。
【００２７】
本第２の実施形態としての桟橋１０においては、透明板１７を備えた窓１８を通して上部構造体１２下に取込まれた太陽光は、光伝達ダクト４０を通して拡散することなく着生基盤２２の近傍に導かれる。したがって、棚２０上の着生基盤２２上には、岩礁性海藻類の着生、生育に必要な十分な光量が確保され、この結果、第１の実施形態におけると同様、上部構造体１２の下方水域には、海藻類が繁茂する藻場棚が早期に出現する。本第２の実施形態においては特に、床版部１５の下方領域に、単純形状の光伝達ダクト４０を配設するだけなので、高価な集光装置３０や光ファイバー３２を用いる第１の実施形態に比してコスト的に有利である。
【００２８】
ここで、上記各実施形態において、床版部１５をプレキャスト版１６としたが、本発明は、該床版部１５を柱状部１３や梁部１４と一体に現場打ちしてもよいことはもちろんである。
また、上記各実施形態においては、着生基盤２２に海藻類の種子を自然着生させるものとして説明したが、この着生基盤２２には、予め陸上の水槽において海藻類の種子を着生発芽させるようにしてもよく、この場合は、人工的にかつ早期に藻場棚を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態としての環境配慮型桟橋の構造を一部断面として示す斜視図である。
【図２】図１に示した環境配慮型桟橋の構造を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視線に沿う断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視線に沿う断面図である。
【図５】本発明で用いる着生基盤の構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態としての環境配慮型桟橋の構造を示す断面図である。
【図７】図６の一部を拡大して示したもので、（Ｐ）は図６のＰ部拡大断面図、（Ｑ）は図６のＱ部拡断面図である。
【図８】船舶の接岸に利用される従来一般の桟橋構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  岸壁    ２  矢板壁
１０  杭式桟橋、    １１  杭
１２  上部構造体
１３  柱状部、    １４  梁部
１５  床版部、    １６  プレキャスト版
１７  透明板、    １８  窓
２０  棚、    ２２  着生基盤
３０  太陽追尾機構を備えた集光装置
３１  ケーブル
３２  光ファイバー
４０  光伝達ダクト
【図１】
0004645903.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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