(57)【要約】      （修正有）【課題】作製及び取り扱い、施工を容易にすることができ、作製原価及び施工費用を節減できる鉄材テトラポッドを利用した防波構造物を提供する。【解決手段】海底に設けられ、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、各鉄材柱に内部に海水が流入される通水孔が形成された下部テトラポッド１１０と、下部テトラポッド１１０の上部に設けられて潮水に応じて海水面の下に浸水されたり海水面の上に露出され、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、一つの鉄材柱に各鉄材柱の内部に水を注入することのできる水注入孔が形成された中間テトラポッド１２０と、中間テトラポッド１２０の上部に設けられて常に海水面の上に露出された状態を維持し、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、一つの鉄材柱に各鉄材柱の内部に水を注入することのできる水注入孔が形成された上部テトラポッド１３０と、を有する鉄材テトラポッドを利用した防波構造物１００。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底に設けられ、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、各鉄材柱に内部に海水が流入される通水孔が形成された下部テトラポッドと、
前記下部テトラポッドの上部に設けられて潮水に応じて海水面の下に浸水されたり海水面の上に露出され、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、一つの鉄材柱に各鉄材柱の内部に水を注入することのできる水注入孔が形成された中間テトラポッドと、
前記中間テトラポッドの上部に設けられて常に海水面の上に露出された状態を維持し、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、一つの鉄材柱に各鉄材柱の内部に水を注入することのできる水注入孔が形成された上部テトラポッドと、を有することを特徴とする鉄材テトラポッドを利用した防波構造物。
【請求項２】
前記下部テトラポッドは、上部垂直鉄材柱、下部垂直鉄材柱、１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱が接合された形態であり、
前記中間テトラポッドは、上部垂直鉄材柱、下部垂直鉄材柱、１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱が接合された形態であり、
前記上部テトラポッドは、下部垂直鉄材柱と１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱が接合された形態であることを特徴とする請求項１に記載の鉄材テトラポッドを利用した防波構造物。
【請求項３】
前記下部テトラポッドの各鉄材柱の外周及び外側端に通水孔が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の鉄材テトラポッドを利用した防波構造物。
【請求項４】
前記中間テトラポッドの鉄材柱のうちいずれか一つに各鉄材柱の内部に水を満たすことのできる水注入孔が形成され、
前記水注入孔は、中間テトラポッドの内部に水を注入した後、板状蓋を介して密閉されることを特徴とする請求項２に記載の鉄材テトラポッドを利用した防波構造物。
【請求項５】
前記上部テトラポッドの鉄材柱のうちいずれか一つに各鉄材柱の内部に水を満たすことのできる水注入孔が形成され、
前記水注入孔は、上部テトラポッドの内部に水を注入した後、板状蓋を介して密閉されることを特徴とする請求項２に記載の鉄材テトラポッドを利用した防波構造物
【請求項６】
各テトラポッドの各鉄材柱は、接合側の径と外側の径とが同一な円柱状であることを特徴とする請求項１に記載の鉄材テトラポッドを利用した防波構造物。
【請求項７】
各テトラポッドの各鉄材柱は、接合側の径よりも外側の径が小さい円錐状であることを特徴とする請求項１に記載の鉄材テトラポッドを利用した防波構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海岸に設けられる防波構造物に関し、より詳しくは、作製性及び移動性、耐久性と再活用性に優れた鉄材テトラポッドを利用した防波構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、海岸には波に因る被害を防止するための防波構造物が施工されることが多い。前記防波構造物のうち、主に使用されるテトラポッド（Ｔｅｔｒａｐｏｄ）は、１９４９年にフランスのＮｅｙｒｐｉｃ社が開発したコンクリート異形ブロックである。
【０００３】
一般にテトラポッドは、４つの角状の脚を有し、消波のための防波堤及び護岸に使用されて波浪エネルギーを弱化させる役割を果たす。
前記テトラポッドの特徴は次のようである。
【０００４】
まず、無筋コンクリートで作製され、表面が局面から成っているので、波圧、波の打ち上げ高及び反射波を減少させることができる。
ブロック同士に嵌合して急傾斜や傾斜面に安全に施工することができ、経済的な端面が得られる。
【０００５】
また、ブロックの中心位置が低く安定性が良好なので、コンクリートブロックに比べて重量を軽くすることができる。
このような利点から、殆どの防波堤工事にはテトラポッドを適用している実情である。
【０００６】
図１は、コンクリートテトラポッドの変遷過程を示した図である。
図１（ａ）の形を（ｂ）の形に改善して粗度と孔隙率を増大させたが、ブロックが破損し易い短所が発生した。
従って、図１（ｃ）のように、適正な角柱の長さを求め、接合部を堅固にするとともに中央に応力が集中しないように大きさと曲率をさらに加えた。
【０００７】
また、施工時に角柱の先端が破損しないように角を整えることによって数理的、強度的に優れた形に発展した。
前記テトラポッドは、最初に作製されて以来７０年が経ったが、今にも世界各国の海上消波構造物として利用され、その優秀性を証明した。
【０００８】
下記の特許文献１には、堤防や防波堤の外港の方に設けられて波力を減殺するように積層に設けられるテトラポッドが開示されている。特許文献１のテトラポッドは、中央からそれぞれ異なる方向に突出された各胴体の内側領域に結束紐部材がそれぞれ設けられ、各胴体の逢う領域で互いに近接したり接触する前記各結束紐部材を連結リングがそれぞれ結合させて前記各結束紐部材が各連結リングによって互いに連結されることを特徴とする。
【０００９】
下記の特許文献２には、護岸防波堤のテトラポッドが開示されている。
特許文献２の護岸防波堤のテトラポッドは、テトラの体積当たりの荷重を増加させるために、コンクリートよりも比重の高い鉄鉱石を内在させた状態でテトラポッドを成形することによって、既存のコンクリートのみで構成されるテトラポッドに比べて体積当たり荷重が増加されるようにして、据え付けた後に海水の流れや波に影響を受けることなく据え付けた位置を安定させて無断の位置変動や流失を防止することができる。これにより、防波機能を改善することができる。
下記の特許文献３には、テトラポッドを利用した水質浄化装置が開示されている。
特許文献３に開示されたテトラポッドは、内部に魚が生息できる中空状に形成されてコンクリートの使用量が節減される特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第１０−２０１２−０１００８８０号
【特許文献２】大韓民国公開特許公報第１０−２００２−００２３７７８号
【特許文献３】大韓民国公開特許公報第１０−２００５−００１８５３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１ないし特許文献３を含む従来のコンクリートテトラポッドを利用した防波構造物は、コンクリート材のテトラポッドの作製が非常に煩わしいだけでなく重量が重くて運搬や施工が難しくなる問題があった。
また、従来のコンクリートテトラポッドを利用した防波構造物の場合、コンクリートテトラポッドの強度が弱くて運搬や施工過程において外部の衝撃によって破損する恐れが多くなるだけでなく、海流や波によって互いに当たる過程で破損するおそれが多くなる。
【００１２】
また、従来のコンクリートテトラポッドを利用した防波構造物は、施工後にコンクリートテトラポッドの主成分であるセメントの石灰石などの有害物質が放出されるので、海の生物の植生に悪影響を与えて環境を汚染させるという問題があった。
また、従来のコンクリートテトラポッドを利用した防波構造物は、コンクリートテトラポッドを再使用できなくなるという問題があった。
本発明は上記のような問題を解決するために案出されたものであって、その目的は、テトラポッドの作製及び取り扱い、施工を容易にすることができ、テトラポッドの作製原価及び施工費用を節減できる鉄材テトラポッドを利用した防波構造物を提供する。
【００１３】
本発明の他の目的は、取り扱い過程や使用過程において外部の衝撃や波浪によるテトラポッドの破損を防止することができ、長期間に一層安定的に波浪の圧力を減殺できる鉄材テトラポッドを利用した防波構造物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記のような目的を達成するために、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は海底に設けられ、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、各鉄材柱の内部に海水が流入される通水孔が形成された下部テトラポッドと、前記下部テトラポッドの上部に設けられて潮水に応じて海水面の下に浸水されたり海水面の上に露出され、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、一つの鉄材柱に各鉄材柱の内部に水を注入することのできる水注入孔が形成された中間テトラポッドと、前記中間テトラポッドの上部に設けられて常に海水面の上に露出された状態を維持し、互いに連結される多数の鉄材柱を有し、一つの鉄材柱に各鉄材柱の内部に水を注入することのできる水注入孔が形成された上部テトラポッドと、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は、前記下部テトラポッドが上部垂直鉄材柱、下部垂直鉄材柱、１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱が接合された形態であり、前記中間テトラポッドが上部垂直鉄材柱、下部垂直鉄材柱、１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱が接合された形態であり、前記上部テトラポッドが下部垂直鉄材柱と１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱が接合された形態であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は、前記下部テトラポッドの各鉄材柱の外周及び外側端に通水孔が形成されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は、前記中間テトラポッドの鉄材柱のうちいずれか一つに各鉄材柱の内部に水を満たすことのできる水注入孔が形成され、前記水注入孔が中間テトラポッドの内部に水を注入した後に板状蓋を介して密閉されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は、前記上部テトラポッドの鉄材柱のうちいずれか一つに各鉄材柱の内部に水を満たすことのできる水注入孔が形成され、前記水注入孔が上部テトラポッドの内部に水を注入した後に板状蓋を介して密閉されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は、各テトラポッドの各鉄材柱が接合側の径と外側の径とが同一な円柱状であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物は、各テトラポッドの各鉄材柱が接合側の径より外側の径が小さい円錐状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、鋼管と鋼板を利用して簡便に各テトラポッドを作製することができるので、部品の作製が容易になる。
また、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、中空体に作製される各テトラポッドの運搬や施工が容易になることによって、施工費用を大幅に節減することができる。
【００２２】
また、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、施工する過程において各テトラポッドに海水又は水を満たして充分な重量を確保することができるので、海流及び波に安定的に対抗することができる。
【００２３】
また、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、施工前の各テトラポッドの重量が軽く強度が強くなるので、運搬やその他の取り扱い過程における外部の衝撃に因る亀裂や破損のおそれが少なくなる。
【００２４】
また、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、施工後に海流及び波による亀裂や破損、変形がなくなるので、長期間に一層安定的に波浪を減殺することができる。
【００２５】
また、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、施工後に各テトラポッドから有害物質が放出されなくなることによって、海の生物の植生に悪影響を与えなくなるので、海上環境を保護することができる。
【００２６】
また、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物によると、使用済みの各テトラポッドを海から回収して他の用途として再使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】コンクリートテトラポッドの変遷過程を示した図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の設置状態図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の下部テトラポッドの斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の下部テトラポッドの一部を切った斜視図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の中間テトラポッドの斜視図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の中間テトラポッドの一部を切った斜視図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の上部テトラポッドの斜視図である。
【図８】本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の上部テトラポッドの一部を切った斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の下部テトラポッドの斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の中間テトラポッドの斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の上部テトラポッドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本明細書において、‘上方’、‘下方’、‘前方’、‘後方’及びその他の方向性用語は、図面に示された状態を基準に定義する。図２は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の設置状態図である。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物１００は、下部テトラポッド１１０、中間テトラポッド１２０、上部テトラポッド１３０を有する。図３は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の下部テトラポッドの斜視図であり、図４は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の下部テトラポッドの一部を切った斜視図である。
【００３０】
下部テトラポッド１１０は海底に設けられるもので、常に浸水された状態を維持する。前記下部テトラポッド１１０は、上部垂直鉄材柱１１１、下部垂直鉄材柱１１２、１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱１１３が接合された形態である。
前記下部テトラポッド１１０の各鉄材柱（１１１、１１２、１１３）の外側端は密閉され、接続側端は開放される。
【００３１】
前記下部テトラポッド１１０の各鉄材柱（１１１、１１２、１１３）の外周及び外側端には通水孔１１４が形成され、それにより海底に投入される時に各通水孔１１４を介して各鉄材柱（１１１、１１２、１１３）の内部に海水が満たされる。
前記下部テトラポッド１１０は、多数が傾斜方向に設けられ、前後方向及び左右方向に配列されると同時に上下方向に積層される。
【００３２】
図５は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の中間テトラポッドの斜視図であり、図６は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の中間テトラポッドの一部を切った斜視図である。中間テトラポッド１２０は、海底に一定の高さに積層された前記下部テトラポッド１１０の上部に設けられるもので、潮水に応じて海水面の下に浸水されたり又は海水面の上に露出される。前記中間テトラポッド１２０は、前述した下部テトラポッド１１０と同様に上部垂直鉄材柱１２１、下部垂直鉄材柱１２２、１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱１２３が接合された形態である。
【００３３】
前記中間テトラポッド１２０の各鉄材柱（１２１、１２２、１２３）の外側端は密閉される。前記中間テトラポッド１２０の上部垂直鉄材柱１２１の外側端には各鉄材柱（１２１、１２２、１２３）の内部に水を満たすことのできる水注入孔１２４が形成される。前記水注入孔１２４は、中間テトラポッド１２０の内部に水を注入した後、板状蓋１２５を介して密閉される。前記中間テトラポッド１１０は、前述した下部テトラポッド１２０と同様に多数が傾斜方向に設けられ、前後方向及び左右方向に配列されると同時に上下方向に積層される。
【００３４】
図７は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の上部テトラポッドの斜視図であり、図８は、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の上部トテラポッドの一部を切った斜視図である。上部テトラポッド１３０は、下部テトラポッド１１０の上部に一定の高さに積層された中間テトラポッド１２０の上部に設けられるもので、常に海水面の上に露出された状態を維持する。前記上部テトラポッド１３０は、前述した下部テトラポッド１１０、中間テトラポッド１２０と異なり上部垂直鉄材柱が無く、下部垂直鉄材柱１３２と１２０°に配列された３本の中央水平鉄材柱１３３が接合された形態である。
【００３５】
前記上部テトラポッド１３０の各鉄材柱（１３２、１３３）の外側端は密閉され、接続側端は開放される。前記上部テトラポッド１３０の中央水平鉄材柱１３２のうちいずれか一つの外側端には、各鉄材柱（１３２、１３３）の内部に水を満たすことのできる水注入孔１３４が形成される。前記水注入孔１３４は、上部テトラポッド１３０の内部に水を注入した後、板状蓋１３５を介して密閉される。
【００３６】
前記上部テトラポッド１３０は、下部垂直鉄材柱１３２が中間テトラポッド１３０の各鉄材柱（１２１、１２２、１２３）間の間隙に挿入され、中央水平鉄材柱１３３が中間テトラポッド１３０の各鉄材柱（１２１、１２２、１２３）に接触されるように設けられる。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物１００は、海水の水位が最も低い干潮の際には、下部テトラポッド１１０を介して海底部分及び海水面部位の波浪を減殺する。また、海水の水位が最も高い満潮の際には、下部テトラポッド１１０を介して海底部分の波浪を減殺し、内部に水が満たされた中間テトラポッド１２０を介して海水面部位の波浪を減殺する。
【００３８】
内部に水が満たされた前記上部テトラポッド１３０は、中間テトラポッド１２０及び下部テトラポッド１２０を加圧して防波構造物全体が位置変動無しに安定的に波浪を減殺することができる。一方、本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物１００の下部テトラポッド１１０、中間テトラポッド１２０、上部テトラポッド１３０は、鋼管及び鋼板を切断、溶接して簡単に作製することができる。
【００３９】
前記各テトラポッド（１１０、１２０、１３０）の作製過程において、海水に接触される下部テトラポッド１１０の内部表面及び外部表面、中間テトラポッド１２０の外部表面、上部テトラポッド１３０の外部表面には海水による腐食を防止できるように防食塗料を塗布することが好ましい。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物１００の下部テトラポッド１１０、中間テトラポッド１２０、上部テトラポッド１３０は、中空状に形成されて施工前には割りと軽くなるので、運搬及び取り扱いが極めて容易になる。また、施工する過程において、下部テトラポッド１１０の内部には海水が満たされ、中間テトラポッド１２０の内部及び上部テトラポッド１３０の内部には水が満たされる。これにより、既存のコンクリートテトラポッドと同一か又はそれよりも高いレベルの重量感を確保できるので、安定的に波浪に対応することができる。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物１００の下部テトラポッド１１０、中間テトラポッド１２０、上部テトラポッド１３０は、中空状の鉄材で作製されるので重量が軽く強度が強くなる。従って、施工前に運搬やその他の取り扱い過程における外部の衝撃による亀裂や破損のおそれが少なくなる。また、施工後にも波浪による亀裂や破損、変形がなくなるので、長期間に一層安定的に波浪を減殺することができる。
【００４２】
以上、本発明者によって成された発明について前記実施形態に応じて詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるのではなく、その要旨を外れない範囲内で様々に変形可能なのは言うまでもない。
【００４３】
例えば、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の各テトラポッドは、接合側の径と外側の径とが同一な円柱状ではなく接合側の径よりも外側の径が小さい円錐状に変形実施することができる。
【００４４】
図９ないし図１１には、円錐状のテトラポッドが開示されている。一方、本発明に係る鉄材テトラポッドを利用した防波構造物の各テトラポッドの鉄材柱の形態及び個数は、予測可能な範囲内で変形実施することができる。また、下部テトラポッド１１０の通水孔１１４、中間テトラポッド１２０の水注入孔１２４、上部テトラポッド１３０の水注入孔１３４の形態や位置、個数も予測可能な範囲内で変形実施することができる。例えば、中間テトラポッド１２０の水注入孔１２４や上部テトラポッド１３０の水注入孔１３４は、水の注入が容易になるように中央水平鉄材柱の外周上部に形成することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００：防波構造物
１１０：下部テトラポッド
１１１、１１２、１１３：鉄材柱
１１４：通水孔
１２０：中間テトラポッド
１２１、１２２、１２３：鉄材柱
１２４：水注入孔
１３０：上部テトラポッド
１３２、１３３：鉄材柱
１３４：水注入孔
【図１】
2016070053.tif 000003
【図２】
2016070053.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
2016070053.tif 000012
【図１１】
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