(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に浮体を備え、該浮体を係留索により水中に係留する構造を有する水中構造物において、浮体に開蓋索が取り付けられた蓋部が浮体の下方に設けられており、該浮体の上方に前記開蓋索と連結している反転索が取り付けられており、前記係留索が破断した際に前記浮体の上下方向が反転する構造を有し、前記係留索が破断した際に開蓋索が蓋部を引っ張り浮体に穴を開け、この穴から浮体内に水が入ることによって自沈すること、を特徴とする自沈装置付き水中構造物。
【請求項２】
上部に複数個の浮体を備え、該浮体を係留索により水中に係留する構造を有する水中構造物において、該複数個の浮体が前記係留索により直列して連結されており、該浮体に開蓋索が取り付けられた蓋部が設けられており、係留索が破断した際に開蓋索が蓋部を引っ張り浮体に穴を開け、この穴から浮体内に水が入り、１個所の係留索が破断した場合に全ての浮体が自沈すること、を特徴とする自沈装置付き水中構造物。
【請求項３】
前記蓋部は固定ピンにより前記浮体に設けられた穴を塞ぐように取り付けてあり、該固定ピンは前記係留索が破断した際に前記開蓋索が蓋部を引っ張る力により破断すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の自沈装置付き水中構造物。
【請求項４】
前記開蓋索の破断防止用の保護手段を有すること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自沈装置付き水中構造物。
【請求項５】
前記蓋部は前記浮体に複数個設けられていること、を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自沈装置付き水中構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、浮体を係留索により水中に係留する構造を有する水中構造物に関し、特に、係留索が破断した際に浮体が自沈する自沈装置付きの水中構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、浮体を係留索により水中に係留する構造を有する水中構造物が知られている。かかる水中構造物の代表的な例であるフロート型の人工魚礁は、上部に浮体を備え、浮体を係留索でアンカー部に係留する構造を有するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフロート型の浮体は、係留索が破断した場合に海面に浮き上がり、航行船舶等に大きな被害を与える恐れがあった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点にかんがみてなされたもので、浮体を支持する係留索が損傷したとき浮体が沈下する構造を持った水中構造物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべくなされた本発明の構成は以下の通りである。
【０００６】
即ち、本発明は、上部に浮体を備え、該浮体を係留索により水中に係留する構造を有する水中構造物において、浮体に開蓋索が取り付けられた蓋部が浮体の下方に設けられており、該浮体の上方に前記開蓋索と連結している反転索が取り付けられており、前記係留索が破断した際に前記浮体の上下方向が反転する構造を有し、前記係留索が破断した際に開蓋索が蓋部を引っ張り浮体に穴を開け、この穴から浮体内に水が入ることによって自沈すること、を特徴とする自沈装置付き水中構造物である。また、本発明は、上部に複数個の浮体を備え、該浮体を係留索により水中に係留する構造を有する水中構造物において、該複数個の浮体が前記係留索により直列して連結されており、該浮体に開蓋索が取り付けられた蓋部が設けられており、係留索が破断した際に開蓋索が蓋部を引っ張り浮体に穴を開け、この穴から浮体内に水が入り、１個所の係留索が破断した場合に全ての浮体が自沈すること、を特徴とする自沈装置付き水中構造物である。
【０００７】
上記本発明の自沈装置付き水中構造物は、さらなる特徴として、「前記蓋部は固定ピンにより前記浮体に設けられた穴を塞ぐように取り付けてあり、該固定ピンは前記係留索が破断した際に開蓋索が蓋部を引っ張る力により破断すること」、「前記開蓋索の破断防止用の保護手段を有すること」、「前記蓋部は前記浮体に複数個設けられていること」、を含むものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１及び図２は本発明の第１の実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の図であり、図１は全体斜視図、図２は浮体廻りの部分拡大斜視図である。
【００１０】
これらの図において、１１は浮体、１２はアンカー部、１３は係留索、１４は支持体、１５は籠状柱状体、１６（１６ａ，１６ｂ）は開蓋索、１７は反転索、２０（２０ａ，２０ｂ）は自沈装置である。
【００１１】
本水中構造物は、円盤状の複数（本例では６個）の支持体１４の周縁部に取り付けられ、下端をアンカー部１２に固定された複数（本例では８本）の係留索１３により、浮体１１を水中に係留する構造を有している。かかる複数の係留索１３と支持体１４は魚礁となる細長い籠状の柱状体１５を構成しており、本水中構造物は人工魚礁として用いることができるものである。
【００１２】
浮体１１は海中（水中）で籠状柱状体１５を浮揚させるに十分な浮力を有するものであり、その材料としてはＦＲＰ等による防食被覆を施した鋼材等、従来から使われている材料を用いることができる。
【００１３】
本例の浮体１１は４本の主浮体１１’を８本の副浮体１１”で連結した構造を有しており、これらは何れも中空体であって互いに内部が連通している。また、浮体１１の下方には平面的に対称な位置に２つの自沈装置２０ａ，２０ｂが取り付けられている（図２参照）。この自沈装置の詳細な構成及び作用については後述する。
【００１４】
アンカー部１２は、上記浮体１１を上部に備えた籠状柱状体１５を係留するためのもので、例えばコンクリート構造物等の重量物である。本例のアンカー部１２は、海底に沈めやすいように板状物の中央部に開口部１９が形成されたものとなっている。
【００１５】
アンカー部１２への籠状柱状体１５の係留は、図示されるように、籠状柱状体１５を構成している各係留索１３を下端部で束ねてアンカー部１２に連結することで行うことが簡便で連結強度も得やすいが、各係留索１３を束ねずに、柱状位置のままアンカー部１２に連結することもできる。
【００１６】
係留索１３は、例えば合成繊維ロープ、防食被覆を施した金属ワイヤー、チェーン、シャックル等、屈曲性及び柔軟性を有する長尺のロープ状物で、複数個の支持体１４に固定されていてこれらを繋ぐと共に、その両端部がそれぞれ浮体１１及びアンカー部１２に固定されている。
【００１７】
支持体１４は、例えば繊維強化プラスチックや防食被覆を施した金属等によって構成することができる。本例の支持体１４は円盤状を呈しており、その中央部に開蓋索１６を通す穴が有している。
【００１８】
開蓋索１６は、係留索１３と同様の材料からなる長尺のロープ状物で、支持体１４の中央部に設けられた穴を通って籠状柱状体１５の中央部に位置しており、その下端はアンカー部１２に固定されている。また、図２に示すように、開蓋索１６の上端は２本に分岐しており、この２本の開蓋索１６ａ，１６ｂは浮体１１に取り付けられている通索管１８を通して自沈装置２０ａ，２０ｂにそれぞれ連結されている。
【００１９】
反転索１７も係留索１３と同様の材料からなる長尺のロープ状物で、図２に示すように、一端を開蓋索１６に、他端を浮体１１の外側を通して浮体１１の上方に連結されている。
【００２０】
次に、本例の自沈装置の構成及び作用について、図３及び図４を用いて説明する。尚、図３は浮体に設けられた自沈装置廻りの部分断面図、図４は係留索が破断した際の浮体廻りの部分斜視図である。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、自沈装置２０は主として管部２１と蓋部２２によって構成されている。
【００２２】
管部２１は、中空の浮体１１の表面に開けられた穴に嵌め込まれた管状の部材であり、溶接等によって浮体１１に固定されている。
【００２３】
蓋部２２は、栓部２３、蓋２４及びフック２６を一体化した部材である。この蓋部２２は、パッキン２７を介して栓部２３の周縁部で固定ピン２５によって管部２１に固定され、浮体１１に一体化された管部２１の穴を塞ぐものである。
【００２４】
そして、開蓋索１６（１６ａ，１６ｂ）をフック２６に連結することによって、開蓋索と自沈装置２０（２０ａ，２０ｂ）が連結されている。ここで開蓋索１６（１６ａ，１６ｂ）は、浮体１１が係留索１３によって水中に係留されている状態で弛緩状態となるように長さに余裕を持たせており、通常時には開蓋索１６（１６ａ，１６ｂ）からフック２６に大きな引っ張り力が加わることはない。
【００２５】
上記の構成を有する自沈装置２０（２０ａ，２０ｂ）を備えた本例の水中構造物において、全ての係留索１３が破断すると浮体１１は浮き上がり、この浮力に応じた力で開蓋索１６（１６ａ，１６ｂ）が蓋部２２を引っ張ることとなる。この時、固定ピン２５を開蓋索１６（１６ａ，１６ｂ）が蓋部２２を引っ張る力により破断するように設計しておくことにより、図３（ｂ）に示すように蓋部２２が管部２１から外れて浮体１１に穴２８が開くことになる。尚、係留索１３の一部が切断したときには残りの係留索で浮体１１を支えるが、係留索にかかる力は不均等で、１本の係留索に極めて大きな力がかかる様になり、時間の経過とともに全ての係留索が順次切断する。
【００２６】
固定ピン２５は、蓋部２２を外すとき比較的小さな力で確実に破断するようにするため樹脂製等が好ましく、さらに破断し易くするために所定の位置に切り欠き部を設けておくことも好ましい。
【００２７】
以上のようにして蓋部２２が外れると浮体１１に連結されている索は反転索１７のみとなり、この反転索１７は浮体１１の外側を通り浮体１１の上方に連結されているため、浮体１１は上下が反転するようにして更に浮き上がり、図４に示すような状態となり、浮体１１に開いた穴２８から浮体１１内に海水が流入し、浮体１１は浮力を失って沈下する。
【００２８】
また、本例の開蓋索１６は籠状柱状体１５に保護された状態となっており、開蓋索１６が係留索１３よりも先に破断するのを防止できる構造を有しているため、自沈装置を確実に機能させることができる。
【００２９】
本発明においては浮体に設ける自沈装置は１個でも機能させることができるが、本例のように自沈装置を浮体に複数個設けることにより、例えば一方の穴２８は水の流入口、他方は空気の排出口とすることができ、浮体の沈下をより確実に行うことができる。
【００３０】
次に、本発明の自沈装置付き水中構造物の第２の実施形態例を説明する。
【００３１】
図５は本例の水中構造物の全体斜視図であり、図中５１は保護管、５２はフックである。
【００３２】
本水中構造物は、複数個（本例では５個）の球状の浮体１１ａ〜１１ｅが係留索１３により直列して連結されアンカー部１２に係留された構造を有している。本水中構造物も人工魚礁として用いることができるものである。
【００３３】
個々の浮体には図３に示した構造を有する自沈装置２０がそれぞれ２個取り付けてあり、これらの自沈装置２０のフック２６には開蓋索１６が直列して取り付けられている。
【００３４】
開蓋索１６は切断防止のために保護管５１によって保護された構造となっており、その上端は最上部の浮体１１ａに設けられたフック５２に、下端はアンカー１２にそれぞれ固定されている。また、開蓋索１６は、浮体が係留索１３によって水中に係留されている状態で弛緩状態となるように長さに余裕を持たせており、通常時には開蓋索１６から自沈装置のフック２６に大きな引っ張り力が加わることはない。
【００３５】
保護管５１としては可撓性を有するものが好ましく、例えば金属ワイヤーを網目状に組んだものを用いることができる。
【００３６】
上記の構成を有する本例の水中構造物において、例えば一番下の係留索が破断すると、先ず浮体１１ｅが浮き上がる。そして、この浮力に応じた力で開蓋索１６が浮体１１ｅに取り付けられている２個の自沈装置２０の蓋部２２を引っ張り、図６に示すように蓋部２２が外れて浮体１１ｅに２個の穴２８が開くことになる。以下、同様にして下方の浮体から次々に蓋部２２が外れて全ての浮体に穴２８が開き、浮体内に海水が流入し、全ての浮体は浮力を失って沈下する。尚、自沈装置２０の固定ピン２５を極めて容易に切断されるように設計した場合には、殆ど同時に全ての浮体から蓋部２２が外れる場合もある。
【００３７】
また、例えば一番上の係留索が破断すると、先ず浮体１１ａが浮き上がる。そして、この浮力に応じた力で開蓋索１６が浮体１１ａに取り付けられている２個の自沈装置２０の蓋部２２を引っ張り、図７に示すように蓋部２２が外れて浮体１１ａに２個の穴２８が開くことになる。そして、自沈装置２０の固定ピン２５を極めて容易に切断されるように設計した場合には、浮体１１ａの浮力によって上の浮体から次々に蓋部２２が外れ、浮体内に海水が流入し、全ての浮体は浮力を失って沈下する。
【００３８】
以上説明したように、本例の水中構造物は何れか一個所の係留索１３が切断した際に全ての浮体を沈下させることができる。また、開蓋索１６は保護管５１に保護された状態となっており、開蓋索１６が係留索１３よりも先に破断するのを防止できる構造を有しているため、第１の実施形態と同様、自沈装置を確実に機能させることができる。
【００３９】
また、本例では第１実施形態のような反転索１７を設けていないが、浮体に穴２８が開いた時に少なくとも１個の穴が上方に位置するように、各浮体への自沈装置の取り付け位置を設計することにより、浮体内へ確実に海水が流入させることができる。また、開蓋索１６の上端を最上部の浮体１１ａにフック５２によって固定しているため、係留索１３がどの部分で切断しても残りの係留索１３若しくは開蓋索１６によって全ての浮体はアンカー部１２に係留されたままであるので、浮体が分離してしまうことはない。
【００４０】
次に、本発明の自沈装置付き水中構造物の参考実施形態例を説明する。
【００４１】
図８は本例の水中構造物の全体斜視図、図９は浮体廻りの部分拡大斜視図である。
【００４２】
本水中構造物は、上部に備えられた浮体１１を、円盤状の複数（本例では２個）の支持体１４の周縁部に取り付けられアンカー部１２に固定された複数（本例では４本）の係留索１３により水中に係留する構造を有している。本水中構造物も人工魚礁として用いることができるものである。
【００４３】
本例の浮体１１は２個の主浮体１１’を４本の副浮体１１”で連結した構造を有しており、これらは何れも中空体であって内部が連通している。また、浮体１１の上部には図３に示した構造を有する２個の自沈装置２０ａ，２０ｂが取り付けてあり、これらの自沈装置のフック２６にはそれぞれ開蓋索１６ａ，１６ｂが弛緩状態で取り付けられている。
【００４４】
開蓋索１６ａ，１６ｂは、第１実施形態例と同様、支持体１４の中央部に設けられた穴を通って下端がアンカー部１２に固定されている。また、図９に示すように、開蓋索１６ａ，１６ｂの上端部にはそれぞれ固定具９１ａ，９１ｂが取り付けられている。
【００４５】
上記の構成を有する本例の水中構造物において、係留索１３が破断すると、浮体１１が浮き上がり、この浮力に応じた力で開蓋索１６ａ，１６ｂが浮体１１に取り付けられている２個の自沈装置２０ａ，２０ｂの蓋部２２を引っ張り、図１０に示すように蓋部２２が外れて浮体１１に２個の穴２８が開くことになる。この時、開蓋索１６ａ，１６ｂの上端部に取り付けられた固定具９１ａ，９１ｂが通索管１８部分で止まり、浮体１１がそれ以上浮き上がるのを防止することができる。
【００４６】
以上のようにして蓋部２２が外れると、浮体１１の上部に開いた穴２８から浮体１１内に海水が流入し、浮体１１は浮力を失って沈下する。
【００４７】
本例の開蓋索１６ａ，１６ｂも、籠状柱状体１５に保護された状態となっており、開蓋索１６ａ，１６ｂが係留索１３よりも先に破断するのを防止できる構造を有しているため、自沈装置を確実に機能させることができる。
【００４８】
以上、本発明の自沈装置付き水中構造物の２つの実施形態例と参考実施形態を説明したが、係留索が破断した際に開蓋索が蓋部を引っ張り浮体に穴を開けることよって浮体を自沈せしめるものであれば、自沈装置、浮体、その他の構成については適宜設計変更が可能である。
【００４９】
また、本発明の水中構造物を特に人工魚礁として用いる場合には、例えば第１実施形態例における籠状柱状体１５を網で囲むようにすることが好ましい。このようにすると、藻や微生物の繁殖を促す人工魚礁の表面積を容易に増大させることができる。さらには、上記の籠状柱状体１５を複数本、アンカー部１２に係留させることもできる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の水中構造物は、以上説明した通りのものであり、次の効果を奏するものである。
（１）浮体を支持する係留索が切断したとき浮体が沈下する構造を有するため、浮体が航行船舶等に被害を与える心配がない。特に本発明の水中構造物を人工魚礁として用いる場合には、浮体は数ｍを超える大型のものとなることが多く、本発明を適用することによる効果は極めて大きいものである。
（２）特に、開蓋索の破断防止用の保護手段を設けた場合には、開蓋索が係留索よりも先に破断するのを防止でき、自沈装置を確実に機能させることができる。これにより、より一層信頼性の高い自沈装置付き水中構造物が実現される。
（３）特に、自沈装置（蓋部）を浮体に複数個設けた場合には、浮体の沈下をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の全体斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の浮体廻りの部分拡大斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の浮体に設けられた自沈装置廻りの部分断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る自沈装置付き水中構造物における係留索が破断した際の浮体廻りの部分斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の全体斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る自沈装置付き水中構造物における係留索が破断した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る自沈装置付き水中構造物における係留索が破断した状態を示す斜視図である。
【図８】  本発明の参考実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の全体斜視図である。
【図９】  本発明の参考実施形態に係る自沈装置付き水中構造物の浮体廻りの部分拡大斜視図である。
【図１０】  本発明の参考実施形態に係る自沈装置付き水中構造物における係留索が破断した際の浮体廻りの部分斜視図である。
【符号の説明】
１１、１１ａ〜１１ｅ  浮体
１１’  主浮体
１１”  副浮体
１２  アンカー部
１３  係留索
１４  支持体
１５  籠状柱状体
１６、１６ａ、１６ｂ  開蓋索
１７  反転索
１８  通索管
１９  開口部
２０、２０ａ、２０ｂ  自沈装置
２１  管部
２２  蓋部
２３  栓部
２４  蓋２４
２５  固定ピン
２６  フック
２７  パッキン
２８  穴
５１  保護管
５２  フック
９１ａ、９１ｂ  固定具
【図１】
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【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】
0004189481.tif 000009
【図９】
0004189481.tif 000010
【図１０】
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