(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杆材に直角の面を持つ板状のブリムを備えた水中トラス構造体において、前記ブリムの形状を、隣接するブリム同士が密着可能な多角形とし、隣接する前記ブリム同士が互いに固定されていることを特徴とする水中トラス構造体。
【請求項２】
前記水中トラス構造体が、多数のトラスの杆材を球形の連結部材によって接続してなるものであり、該連結部材が12面体を基本的構造とし、12個の杆材固定孔を備えたものであり、前記ブリムが四角形、六角形または八角形であることを特徴とする請求項１記載の水中トラス構造体。
【請求項３】
前記ブリムが凹凸の縁取りを施した開口を備えたものであることを特徴とする請求項１または2記載の水中トラス構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水中トラス構造体の改良、詳しくは互いに非平行な杆材を多数含む水中トラスの杆材に、該杆材に直角な面をもつ板状の構造（以下ブリムという）を設けてなる水中トラス構造体の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水中トラスを利用した流体への干渉構造体として、従来のケーソン防波堤やテトラポットのように重量に依存する海洋構造体に代わり、取扱いの容易な大きさの一定の部材ユニットによって構成される軽量の海洋構造体で、量産化と規格化による低コストが期待でき、また従来構造では困難な軟弱地盤にも対応できるものとして本件出願人が発明したものが知られている。その基本的構造は特公昭58-26443号に開示されており、特開昭 63-247413号、実開平1-180530号、特開平 2-70812号、特開平 6−136727号、特開平 6−264423号、特開平 6−280234号、特開平 8-105030号等にその各種改良構造が開示されている。
【０００３】
水中トラス構造体は、杆材と球体を組み合わせて面的に連結する平面骨組みと、正三角錐と正四角錐で連結する立体骨組みとを基本構造とするもので、杆材に直角の面をもつ板状のブリムを設けてなるものが知られている。この水中トラス構造体は、基本的には、この構造体内を通過する流体がこの形状による干渉によってその運動を攪乱され、乱流状態へ変換されるという作用を利用したものである。杆材に円板状のブリムを設けることによって、単位容積当たりの流体との接触面積が著しく増大して流体運動に対する干渉能力が向上するため、ブリム付水中トラス構造体は経済性において従来の海洋構造体に比して格段の合理化を可能とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この水中トラス構造体は、単位空間当たりの運動エネルギーの高い波の成分では相当の干渉効果が認められるが、単に大きな波に干渉して所要の波形にすることはできても、波形を完全に消すことは難しく、現実に防波構造体としては十分に機能を果たすことはできていない。
【０００５】
しかし、このブリム付水中トラス構造体は、波動、潮流、海流等の流体運動を計画的に乱流・渦動あるいは微細騒乱域に変換して有用な目的に活用できるものである。さらに相対的に軽量構造である特徴から製造、組立て、施工の面での低コストによる実用化が期待できる。したがって沿岸海域での現実のニーズを考慮に入れると、現存する海の運動エネルギーを多様に利用することによって、それに応える方向で開発を進めることが望ましい。
【０００６】
すなわち、海の波の運動エネルギーは、溶存酸素の増大による水質の改善、低層の栄養塩の有光層への誘導混合化の促進（例えば着生する有用植生物の環境形成）等に、多様に利用できる可能性があり、沿岸海域ではそれらを利用するための制御機能をもつ構造体としてその構造に改良を加えることが望まれる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多様な干渉制御を効果的に実現するよう、また遮蔽率をも自在に制御できるブリム付の水中トラス構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による水中トラス構造体は、杆材に直角の面を持つ板状のブリムを備えた互いに非平行な杆材を多数含む水中トラス構造体において、ブリムの形状を隣接するブリム同士の間隙を密着から所望の大きさの間で調節可能な多角形としたことを特徴とするものである。ブリムの形状は、水中トラス構造体の各部に期待する機能によって決まってくる。
【０００９】
ここで「隣接するブリム同士の間隙」とは、以下に説明するように、隣接するブリムの間に形成される間隙を広く意味するもので各種の態様がある。
【００１０】
すなわち、杆材の一定の位置に取り付けられた隣接するブリムは、そのブリム面を広げることにより互いにその縁部が線状に密着する。このときブリムの面積は最大で、形は正四辺形である。また各ブリムの面を連結して拡大すると連結されたブリムは空間を区画し、遮蔽することができる。このように最大面積のとき密着するブリムの面積を互いに縮小させると、ブリム間には間隙が形成され、その間隙はブリムの縮小に連れて拡大する。ブリム面積の縮小の方法は、全体的に相似的に縮小させるものに限られず、正四辺形の角部をカットして多角形とする方法で面積を縮小するものも含む。その面積の増減により、遮蔽率を自由に調節することができる。
【００１１】
例えば、多数の杆材を接続する球形の連結部材を12個の杆材固定孔を備えた12面体としたとき、ブリムを四角形、六角形または八角形とすることができ、そのときの各ブリムの大きさを変えることにより、遮蔽率を自由に調節することができる。
【００１２】
また、ブリム面に特開平8−105030号に示すような凹凸の縁取りを施した開口を設けて、渦動を微細化に誘導することができる。
【００１３】
なお、隣接するブリム同士の接触部は互いに固定されるのが望ましい。実際には、弾性的で、簡易に取り外しのできる固定あるいは接続の方法による。
【００１４】
【発明の効果】
本発明による水中トラス構造体は、隣接するブリムの間隙を計画的に所望の大きさの間で調節可能な多角形としたことによって、水中トラス構造体の機能性を高めると同時に、遮蔽率をも自由に選択することができるという効果を有する。
【００１５】
また、実際には、例えば水中トラス構造体を組み立てて構成した大規模な構造体で海洋における特定の水域を囲むことを考えた場合、その内部水域の生態系の豊度の向上による生産性の高度化を計画的に実現することができる。すなわち、隣接するブリムの形状と間隙により海洋における波動のエネルギーを、大小の渦径の混合域に変換し、構造体の一部に、特開平8−105030号に示す凹凸の縁取りを施した開口を備えたブリムをもった水中トラス構造体を適宜配置することによって、微細化した泡による白濁化を強制してエアレーション効果を増大させ、溶存酸素を過飽和状として水質改善等を実現することができる。その結果、内部水域における光合成による基礎生産力を増大させて生態系の豊度を向上させることができる。特に、運動エネルギーを渦動域内に保存し、その合成過程による水塊の質量輸送を可能にするねらいがある。
【００１６】
また、隣接するブリム同士を互いに連結することにより、構造体全体の強度を増大させ、安定な水中トラス構造体を構成することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて本発明による水中トラス構造体の実施例を説明する。
【００１８】
図１は、従来の水中トラス構造体を構成する基本構造の１つである円形ブリム付水中トラス構造を示す斜視図である。このブリム付水中トラス構造は、軸方向中央部に円形のブリム30が固定された６本の杆材10と、４個の球体20とが、球体20を頂点とした正三角錐を構成するように組み立てられてなるものである。図１ではブリム30が固定のものとされているが、ブリム30を杆材10に対して弾性的に取り付けることも可能である。また、杆材10に取り付けるブリム30の数を増すこともできる。なお、ブリム30を杆材10に対して弾性的に取り付けることは、実開平1-180530号に詳細に開示されている。
【００１９】
上記のように構成された水中トラス構造において、ブリム30の形状を多角形に変更すると遮蔽率を大幅に向上することができる。以下、その例を示す。
【００２０】
図２は四角形のブリムを採用した本発明による水中トラス構造体の一部を示す斜視図である。この水中トラス構造体１は、８本の杆材11により形成される正四角錐形骨組みと、この正四角錐の側面を形成する３本の杆材11を含む６本の杆材11から形成される正四面体とを多数連結して構成される。図１はその一部を示したものである。杆材11の中央には四角形のブリム32が設けられ、12面体を基本構造とし12個の連結孔を備えた球体21により各杆材11は連結される。
【００２１】
図示の例では、ブリム32の形状は正四辺形であり、各々隣接するブリム32と密接し、遮蔽率は理論的に100％となっている。
【００２２】
このような構成の構造体において、図3に示すように正四辺形のブリム32の角をカットして八角形のブリム32'とすることにより、３個または４個のブリム32'の角が遭遇する部分に三角形または四角形の開口33，34を形成することができ、その大きさを調整することにより、構造体２の遮蔽率を調整することができる。ここで互いに接触している隣接するブリムの縁部は弾性的に接続される。
【００２３】
また、図示はしないが、図２に示す四角形のブリムの各辺を後退させて、隣接する２つのブリムの対向する平行な辺の間に均一な間隙を形成し、その間隙の大きさを調整して構造体の遮蔽率を調整することもできる。この場合は、近接する隣接ブリムの縁部を連結部材により弾性的に接続することができる。
【００２４】
あるいは、それらの異なった形態の間隙を適宜混在させて調整することも可能である。
【００２５】
図４は、図２に示す四角形のブリム32の対向する２つの角のみをカットして六角形とし、四角い開口を設けた例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のブリム付水中トラス構造体の例を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態による四角形のブリム付水中トラス構造体の一部を示す斜視図
【図３】本発明の第２の実施の形態による八角形のブリム付水中トラス構造体の一部を示す斜視図
【図４】本発明の第３の実施の形態による六角形のブリム付水中トラス構造体の一部を示す斜視図
【符号の説明】
10、11    杆材
20      球体
30、32、32'    ブリム
１、２    水中トラス構造体
３３，３４    開口
【図１】
0004194136.tif 000002
【図２】
0004194136.tif 000003
【図３】
0004194136.tif 000004
【図４】
0004194136.tif 000005