(57)【要約】【課題】  安定沈座性に優れると共に、連結接合性乃至は施工性における優位性を確保しつつ、浄化作用を発揮して、自然により一層優しい護床／擁壁構造を提供すること。【解決手段】  多数の開口を設けられた鋳鉄製の平面枠１２の４枚を連結して、所定高さの矩形のカゴ枠１０を形成すると共に、かかるカゴ枠１０の内側に形成される空間２２に、中詰材として、陶磁器廃材を主原料として形成された多孔質ブロック体２４を、充填せしめた。【選択図】          図  ３【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の開口を設けて多孔形態とした鋳鉄製の平面枠の複数を、それらの対応する辺部において連結して得られた、所定高さのカゴ枠を用い、かかるカゴ枠の内側に形成される空間に、中詰材として、陶磁器廃材を主原料として形成された多孔質ブロック体を、充填せしめたことを特徴とする護床／擁壁構造。
【請求項２】
前記多孔質ブロック体が、円柱状、円筒状又はボール状を呈している請求項１に記載の護床／擁壁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、護床／擁壁構造に係り、特に、河川の岸や川底等に載置して使用され、岸辺や川床の掘削を防止して、護岸や護床したり、魚介類の生息場所を与えたりする護床／擁壁構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、河川の岸や床、道路、造成地、山腹等には、護床乃至は擁壁が、護岸、道路、造成地等における法面や法肩の保護、護岸の法先の洗掘や護床の進行を防止するための根固め、橋脚や橋台の保護、或いは災害復旧及び地滑り復旧等を目的とした土止めとして設けられており、また水防用及び砂防用の堤や護岸、水制、治山工事の堰堤、更には漁礁等の様々な用途において、構築されている。
【０００３】
そして、そのような護床乃至は擁壁構造としては、従来から、各種のものが提案されてきており、例えば、特開平５−２７２１１８号公報（特許文献１）においては、コンクリート基礎上に、木杆からなる木枠が一体的に取り付けられてなる構造の木工沈床が、提案されている。また、かかる木枠の内部には、栗石、砕石等の様々な大きさの石材を充填することにより、魚介類の棲息場所が与えられることが明らかにされている。更に、そこでは、基礎コンクリートブロックが用いられているところから、座りが良く、また、川底に密着するところから、川底の洗掘防止に効果があるとされているものの、重量が重く、その取り扱いが困難であるものであった。
【０００４】
一方、特開２０００−６４２４８号公報（特許文献２）には、それぞれ複数の開口を有する鋳鉄製の平面枠の複数を連結することによって、中空枠体を形成し、その中空枠体の内部に砕石や丸石等を充填する砕石等充填空間が形成されてなる構造の鋳鉄製護岸等用カゴ枠が、提案されている。そして、そこでは、鋳鉄製の平面枠が用いられているところから、カゴ枠の強度を著しく高めることが出来ると共に、安定性や連結性においても優れていることが認められている。
【０００５】
しかしながら、何れの公報にあっても、その主眼とするところが枠体の構造にあり、枠体の内部に充填される中詰材については、その詳細な検討が為されてはおらず、未だ、改善の余地を有するものであった。特に、近年においては、護岸等の目的により、従来から河岸や河床をコンクリート等によって整備してきたために、自然の河川が本来有している浄化作用が殆んど機能しなくなっており、それ故、河川の汚染が増大していることが問題となっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２７２１１８号公報
【特許文献２】特開２０００−６４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここにおいて、本発明者等は、かかる事情に鑑みて、種々検討した結果、中詰材として、陶磁器廃材を主原料として形成された多孔質ブロック体を用いることにより、河川の浄化作用が有利に改善され得ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００８】
従って、本発明の解決課題とするところは、安定沈座性に優れると共に、連結接合性乃至は施工性における優位性を確保しつつ、浄化作用を発揮して、自然により一層優しい護床／擁壁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、本発明は、上述の如き課題を解決するために、その第一の態様とするところは、多数の開口を設けて多孔形態とした鋳鉄製の平面枠の複数を、それらの対応する辺部において連結して得られた、所定高さのカゴ枠を用い、かかるカゴ枠の内側に形成される空間に、中詰材として、陶磁器廃材を主原料として形成された多孔質ブロック体を、充填せしめたことを特徴とする護床／擁壁構造にある。
【００１０】
また、本発明に従う護床／擁壁構造における第二の態様によれば、前記多孔質ブロック体として、円柱状、円筒状又はボール状を呈しているものが、有利に用いられることとなる。
【発明の効果】
【００１１】
そして、本発明の先述した第一の態様によれば、中詰材として、無数の細孔を有するブロック体が採用されているところから、従来の砕石等を使用する場合に比して、河川の浄化作用が有利に改善され得るようになるのである。
【００１２】
すなわち、本発明にて用いられる多孔質ブロック体は、無数の細孔を有しているところから、それがフィルターの如く作用して、河川に存在する有機物等の汚染物質を、河川の水の流れを遮ることなく、吸着するようになる。そして、これにより、従来に比して、より一層多くの汚染物質が、バクテリア等によって分解されることとなって、河川の浄化作用が有利に向上されることとなるのである。
【００１３】
また、かかる多孔質ブロック体は、飲食器やタイル等の陶磁器廃材を主原料として形成されるものであるところから、それ自体が河川を汚染する汚染源となることもなく、更には、産業廃棄物である陶磁器廃材のリサイクルも併せて実現することが出来る。
【００１４】
しかも、そのような多孔質ブロック体は、砕石等に比して軽量であるところから、河川においては定着し難く、流され易いといった欠点を有しているのであるが、本発明においては、所定高さのカゴ枠の内部に中詰材として充填されるところから、そのような欠点は有利に解消され得て、河川の浄化を有利に図り得るようになるのである。
【００１５】
加えて、上述せる如き多孔質ブロック体が充填されるカゴ枠は、鋳鉄からなるものであるところから、鋳鉄から溶出する鉄分やミネラルが、動植物性プランクトンの生成や水中植物・魚介類の育成に有効に働き、ビオトープ空間の創出を促し、自然に優しいものとなる。また、鋳鉄製のカゴ枠は、その重量が充分に重く、これにより、護床／擁壁構造の設置に際して、その安定的な沈座が実現され得ることとなるのであり、しかも、そのようなカゴ枠は、鋳鉄製の平面枠の複数を連結して得られるところから、その連結接合性、更には施工性に優れるという特徴をも備えているのである。
【００１６】
また、本発明の第二の態様においては、多孔質ブロック体として、曲面を有するものが用いられるところから、カゴ枠の内部に充填する際に、ブロック体とブロック体との間に空隙が形成される。この空隙により、多孔質ブロック体にバクテリア等がより一層付着し易くなり、浄化作用が更に改善され得ると共に、魚道も形成されて、ビオトープの創出が更に有利に実現されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に係る護床／擁壁構造の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１８】
先ず、図１には、本発明に従う護床／擁壁構造におけるカゴ枠の基本的な実施形態の一つが、斜視図において、概略的に示されている。
【００１９】
かかる図１において、カゴ枠１０は、ダクタイル鋳鉄等の材料を用いて得られた、鋳鉄製の平面枠１２の４枚から構成されており、それらを、所定高さの矩形のカゴ枠となるように、それらの対応する辺部において突き合わせ、その突合わせ角部を、ここでは、ボルト１４によって連結せしめることによって、組み立てられている。なお、鋳鉄製の各平面枠１２は、何れも、矩形状の鋳鉄板に、板面の厚さ方向に貫通する多数の矩形状の開口１６を設けて、多孔形態とすることにより、格子状の骨組み構造を呈する平面パネルとして形成されている。また、このカゴ枠１０の上部の２箇所には、対向する平面枠１２，１２間に跨がるようにして、鉄製の広がり防止部材１８が架け渡されて、ボルト２０にて固定せしめられており、これら２つの広がり防止部材１８，１８によって、カゴ枠１０の変形が防止されている。
【００２０】
このように、図１に示されるカゴ枠１０にあっては、鋳鉄が材質とされていることによって、基本的に自然環境を損なうような成分を放出することがなく、鋳鉄から溶出する鉄分やミネラルが、動植物性プランクトンの生成や水中植物・魚介類の育成に有効に働き、ビオトープ空間の創出を促す傾向を有するものであり、それ故、自然に優しいものとなっているのである。また、鋳鉄製のカゴ枠１０は、全体として、重量があるところから、それが設置されたとき、安定な沈座を行うことが出来ると共に、機械的強度にも充分に優れ、高度な堅牢性を確保している。
【００２１】
さらに、かかるカゴ枠１０は、鋳鉄製の複数の平面枠１２を連結して得られるところから、その連結接合性、更には施工性に優れるという特徴をも備えているのである。
【００２２】
そして、このようなカゴ枠１０を用い、これを、従来と同様に、河川の岸や床等の護床乃至は擁壁の構築場所に設置して、その内側に形成される矩形の空間２２に、中詰材が詰め込まれ、充填せしめられることによって、目的とする護床乃至は擁壁構造が構築せしめられることとなるのである。
【００２３】
この際、本発明に従う護床／擁壁構造においては、特に、カゴ枠１０の内部空間２２に充填される中詰材として、陶磁器廃材を主原料として形成された、多孔質ブロック体が用いられることとなる。なお、そのような多孔質ブロック体としては、例えば、図２に示されるように、円筒状を呈する円筒体２４が、有利に用いられる。また、かかる円筒体２４は、上記カゴ枠１０を構成する平面枠１２に設けられた開口１６から抜け出ることのない大きさとされていることは、勿論である。
【００２４】
より具体的には、上記した円筒体２４は、例えば、次のようにして製造される。即ち、先ず、主原料として、産業廃棄物である飲食器やタイル等の陶磁器屑を用い、これを粉砕して、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の粗粒子材を得る。この粗粒子材は、陶磁器屑からなるものであるところから、その表面には、０．０４４ｍｍ〜１ｍｍ程度の細孔が無数に存在して、多孔質となっている。そして、そのような粗粒子材を骨材として、これに、粘土やガラス等の結合材を少量加え、更に必要に応じて、有機バインダーや無機バインダーを添加して、混練した後、円筒状に成形し、焼き固めることで、多孔質の円筒体２４が得られるのである。
【００２５】
なお、多孔質ブロック体（円筒体２４）における、陶磁器廃材の含有量としては、特に制限されるものではないものの、好ましくは６０〜９０重量％、更に好ましくは７５〜８５重量％の割合において、含有されることが望ましい。何故なら、陶磁器廃材の含有量が少なくなると、多孔質ブロック体の製出が出来なくなるからであり、また、多くなり過ぎると、ブロック状に成形することが困難となるからである。
【００２６】
また、上記多孔質ブロック体（円筒体２４）の原料としては、上記した陶磁器廃材や、結合材、バインダー以外にも、環境に悪影響を及ぼさないものであれば、本発明による効果を阻害しない量的範囲において、各種の添加物を、適宜に選択して、用いることも可能である。
【００２７】
かくして、そのような多孔質円筒体２４が、図３〜５に示される如くして、上述せるカゴ枠１０の内部空間２２に充填せしめられるのである。このように、多孔質の円筒体２４を中詰材として、護床／擁壁が構築されると、河川の浄化機能が有利に高められることとなる。なお、ここにおいて、かかる円筒体２４の充填方法（配列方法）は、何等制限されるものではないことは、勿論、言うまでもないところであるが、円筒体２４の母線方向を水平にした上で、水の流れの方向に沿って等位性をもたせれば、水が通過し易く、流れの調整が自在となる。
【００２８】
つまり、中詰材たる円筒体２４は、無数の細孔を有しているところから、砕石等に比べて表面積が非常に大きいものとなっており、この円筒体２４が、フィルターの如く作用して、河川に存在するより多くの有機物等の汚染物質を、円筒体２４の粒子表面や粒子間の空隙等に、より一層多く吸着する一方、バクテリア等の繁殖床となるのである。そして、吸着された汚染物質が、バクテリア等によって分解され、河川の流水によって洗い流され、また新たに汚染物質が付着する。この繰り返しによって、河川の浄化作用が効果的に改善せしめられることとなる。
【００２９】
なお、かかる円筒体２４は、上述せるように、主原料たる陶磁器廃材の粗粒子材を、骨材として、これを少量の結合材にて焼き固めたものであるところから、円筒体２４自体が河川を汚染する汚染源となることもない。
【００３０】
さらに、そのような円筒体２４は、埋め立て処分される陶磁器廃材（産業廃棄物）をリサイクルして得られるものであるところから、産業廃棄物の処理の問題も有利に解消され得るといった利益を享受し得るのである。また、陶磁器廃材を原料として用いているところから、粘土等の原料を用いて多孔質体を製造する場合に比して、より低廉に多孔質体を製造することも可能となっている。
【００３１】
加えて、上記した円筒体２４は、多孔質体であるところから、砕石等に比して軽量であり、そのまま河川に設置した場合には、定着し難く、流され易いといった問題を内在してるものの、本発明においては、中詰材として、重量のある鋳鉄製のカゴ枠１０の内部２２に詰め込んで、充填するところから、そのような円筒体２４自体が本質的に有している、流れ易さの問題も有利に解消され得ている。
【００３２】
また、円筒体２４にあっては、軸方向に貫通する空所（内孔）２６が形成されていると共に、表面が曲面形状となっているところから、カゴ枠１０の内部空間２２に充填すると、円筒体２４と円筒体２４との間に、空隙２８が形成されるようになっている。このため、これらの空所２６や空隙２８により、河川の水が、護床／擁壁構造の内部にまで、容易に流入することが出来、以て、円筒体２４に対して、多くの汚染物質及びバクテリア等が付着し易くなっている。また、かかる空所２６や空隙２８が、魚道となって、魚介類の生息場所が与えられることとなる。
【００３３】
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００３４】
例えば、上記の実施形態では、中詰材として、円筒状を呈する円筒体２４が用いられていたが、陶磁器廃材を主原料として形成された多孔質状のブロック体であれば、河川の浄化機能の向上が有利に図られ得るところから、その形状は、円筒状に何等限定されるものではなく、図６（ａ）、（ｂ）に示されるような、円柱の上下の角部が面取りされてなるボール状や、直方体状のものの他、角筒状、多角筒状、球状、楕円球状等、各種の形状のものが、何れも、採用され得るのである。なお、中でも、鋳鉄製のカゴ枠１０の内部に充填する際に、ブロック体とブロック体との間に空隙を形成することの出来る形状、例えば、曲面を有する、円柱状や円筒状、ボール状等が、より一層好ましく、このような形状の多孔質ブロック体を採用すれば、河川の水と多孔質ブロック体との接触が増大すると共に、魚道が形成されて、ビオトープ空間をより一層有利に創出することが可能となる。
【００３５】
また、上例では、カゴ枠１０の内側に形成される空間２２に、同一形状の円筒体２４のみが充填されていたが、複数の異種形状の多孔質ブロック体を充填することも可能である。更には、カゴ枠１０の内部空間２２を、多孔質ブロック体のみで充填する必要はなく、多孔質ブロック体と共に、砕石を詰め込むことも可能である。
【００３６】
さらに、図１及び図３〜図５においては、カゴ枠１０が、４枚の平面枠１２にて矩形状に構成され、そのような矩形カゴ枠の一面が１枚の平面枠１２にて形成されているが、２枚或いはそれ以上の平面枠を連結して、矩形のカゴ枠の一面を形成することも可能であり、その一例が、特開２００２−２０１６５６号公報の図１等に示されている。また、カゴ枠として、一つの矩形のカゴ枠を用いた構成のみならず、前記した特許文献２の図１等に示される如き、複数の矩形のカゴ枠が隣接して一体的に構成されてなる構造のものであっても、何等差し支えない。
【００３７】
このように、本発明において、前述の如きカゴ枠１０の構造、更にはそれを構成する複数の鋳鉄製の平面枠１２の構造、そして、そのような平面枠１２の連結構造については、例示の構造乃至は方式の他に、公知の各種の構造乃至は方式が採用され得るものであることは言うまでもないところである。
【００３８】
また、上例では、カゴ枠１０に対して、広がり防止部材１８が、対向する平面枠１２，１２間に跨がるようにして取り付けられていたが、かかる広がり防止部材１８は、本発明において何等必須のものではない。
【００３９】
加えて、平面枠の材質も、上記実施形態のようなダクタイル鋳鉄に限定されるものではなく、他の鋳鉄材料も適宜に採用可能である。
【００４０】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００４２】
−多孔質ブロック体の作製−
タイル工場及び陶磁器工場から出たタイル、飲食器等の不良品を回収し、これを粉砕した。そして、篩い分けを行なって、１ｍｍ未満程度の細粒子材の一部はタイル原料等として再利用に回す一方、１〜１０ｍｍ程度の粗粒子材を、多孔質ブロック体の主原料として得た。
【００４３】
また、その他原料として、製品適用外品となった長石や、粘土質材等は、乾燥後、０．５ｍｍ以下に粉砕した。
【００４４】
そして、陶磁器廃材の粗粒子材：８０重量部、長石の粉砕物：１０重量部、粘土：１０重量部、及び粘結材：０．５重量部とした配合物に、水を５重量部加えて、混練し、成形機を用いて、２３０ｍｍ角×厚さ：５０ｍｍの平板型に成形し、これを、乾燥後、トンネルキルンにて、最高温度：１２５０℃、キルン内時間：８０時間を要し、焼成を行ない、多孔質ブロック体を作製した。
【００４５】
そして、得られた多孔質ブロック体の透水係数、圧縮強さ、気孔率、及び平均細孔直径を測定し、得られた結果を、下記表１に示した。
【００４６】
【表１】
2005036568.tif 000002
【００４７】
また、得られた多孔質ブロック体を用いて、かかるブロック体による浄化作用の補助能力を、以下のようにして、検査した。
【００４８】
＜ＮＨ3 −Ｎ（アンモニア臭）の測定＞
２つの水槽を準備し、その一方の水槽には、高田川（岐阜県多治見市）の汚水のみを収容する一方、他方の水槽には、高田川の汚水と、上記で得られた多孔質ブロック体を収容した。そして、それら２つの水槽内に１７時間空気を導入した後、ＮＨ3 −Ｎ（アンモニア臭）の測定を常法に従って行ない、得られた結果を、下記表２に示した。
【００４９】
＜化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の測定＞
２つの水槽を準備し、その一方の水槽には、高田川（岐阜県多治見市）の汚水のみを収容する一方、他方の水槽には、高田川の汚水と、上記で得られた多孔質ブロック体を収容した。そして、常法に従って、ＣＯＤを測定し、得られた結果を、下記表２に示した。
【００５０】
【表２】
2005036568.tif 000003
【００５１】
かかる表２の結果から明らかなように、多孔質ブロック体を用いた場合には、ＮＨ3 −Ｎ（アンモニア臭）やＣＯＤが効果的に減少せしめられている。このため、多孔質ブロック体は、水質の浄化に寄与すると考えられるのであり、このような多孔質ブロック体が充填された護床或いは擁壁にあっては、河川の浄化機能を効率的に高めることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に従う護床／擁壁構造におけるカゴ枠の基本的な一例を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に従う護床／擁壁構造において用いられる多孔質ブロック体の一例を示す説明図である。
【図３】図１に示されるカゴ枠の内側の空間に、図２に示される多孔質ブロック体の複数を充填した、本発明に従う護床／擁壁構造の一例を示す正面図である。
【図４】図３に示される護床／擁壁構造の側面図である。
【図５】図３に示される護床／擁壁構造の平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明に従う護床／擁壁構造において用いられる多孔質ブロック体の別の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  カゴ枠
１２  平面枠
１４，２０  ボルト
１６  開口
１８  広がり防止部材
２２  空間
２４  円筒体（多孔質ブロック体）
２６  空所（内孔）
２８  空隙
【図１】
2005036568.tif 000004
【図２】
2005036568.tif 000005
【図３】
2005036568.tif 000006
【図４】
2005036568.tif 000007
【図５】
2005036568.tif 000008
【図６】
2005036568.tif 000009