(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
葦等の植物を植生するため上部土砂部と該土砂部の一部が水面上に出るように重量調整された下部浮体部とを有し、下部浮体部は浮室部と土砂受入れ盤を有する浮体ブロックを２個以上連結して構築されている浮き島であって、
前記浮室部は、土砂受入れ盤の底部に対向して固定された下部板部材を備え、かつ下部板部材の上部と土砂受入れ盤の底部とは取付部材で固定され、また前記下部板部材の下端を補強部材で連結し浮室部内には発泡樹脂が充填されてなり、
そして土砂受入れ盤と浮室部の下部板部材は鉄筋コンクリート構造であることを特徴とする浮き島。
【請求項２】
各浮体ブロックの土砂受入れ盤と浮室部には連通する通水路が複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の浮き島。
【請求項３】
対向する下部板部材の相互が斜め補強部材で補強されトラス構造をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮き島。
【請求項４】
各浮体ブロックが側面に浮体ブロックの連結部材と緩衝部材を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の浮き島。
【請求項５】
外筒で囲まれた密閉体の下部に比重の大きい部材からなる錘部を、錘部の上部近辺に給排水管を、そして外筒の上部に給排気管を備えてなる浮上・沈設自在のアンカーブロックに、係留手段を介して連結されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の浮き島。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、湖沼、河川等における水質浄化、野生動物保護等を目的とした浮き島、及びこの浮き島のための浮上・沈設自在なアンカーブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、河川や湖沼等の生活排水などによる汚染は深刻な社会問題となっている。例えば、都市近郊における河川や湖沼等へ流入する栄養富化した生活排水などによる汚染は、青粉の発生、魚介類の死滅等をもたらし、また河川や湖沼を水源とする浄水施設の過大な処理負担などをもたらしている。
現在、全国で下水道の整備が促進され、河川や湖沼の汚染防止に大きな力を発揮することが期待されているが、その普及率は約５割程度であり、全国的な整備、普及にはまだかなりの時間を要するため、河川や湖沼等の汚水に対する直接的な浄化技術の開発が急務となっている。
従来、栄養富化した生活排水が流入する河川や湖沼等に対し、直接的に浄化を行う方法として、例えば、河川や湖沼の水中に空気を吹き込み、水中の酸素濃度を上げて水質を浄化する方法や、河川や湖沼の岸辺に「葦」を植生する方法が試みられている。
しかし、前者の方法は空気を水中に供給するための設備とその設備を稼働させるためのエネルギーを必要とし、また空気は真上に浮上するため、適用範囲が狭く有効な効果を上げることができない。
他方、後者の方法はかなりの効果をもたらすが、葦は水深の浅いところしか植生できず、その影響範囲が岸辺に限られると言う欠点がある。また、一端「葦原」を作れば、その撤去に多大な労力を要すると言う問題もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の有する欠点を解決することを目的とするもので、汚水浄化のためのエネルギー源を必要とせず、葦原の持つ自然浄化作用を広範囲に渡って適用することができ、かつ適用範囲を適宜変更し得る技術を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、葦等の植物を植生するための上部土砂部と土砂部の一部が水面上に出るように重量調整された下部浮体部とを有する浮き島であり、下記構成の浮き島である。
（１）葦等の植物を植生するため上部土砂部と該土砂部の一部が水面上に出るように重量調整された下部浮体部とを有し、下部浮体部は浮室部と土砂受入れ盤を有する浮体ブロックを２個以上連結して構築されている浮き島であって、
前記浮室部は、土砂受入れ盤の底部に対向して固定された下部板部材を備え、かつ下部板部材の上部と土砂受入れ盤の底部とは取付部材で固定され、また前記下部板部材の下端を補強部材で連結し浮室部内には発泡樹脂が充填されてなり、
そして土砂受入れ盤と浮室部の下部板部材は鉄筋コンクリート構造であることを特徴とする浮き島。
（２）各浮体ブロックの土砂受入れ盤と浮室部には連通する通水路が複数設けられていることを特徴とする前記（１）記載の浮き島。
（３）対向する下部板部材の相互が斜め補強部材で補強されトラス構造をなしていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の浮き島。
（４）各浮体ブロックが側面に浮体ブロックの連結部材と緩衝部材を有することを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の浮き島。
（５）外筒で囲まれた密閉体の下部に比重の大きい部材からなる錘部を、錘部の上部近辺に給排水管を、そして外筒の上部に給排気管を備えてなる浮上・沈設自在のアンカーブロックに、係留手段を介して連結されていることを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の浮き島。
浮き島の上部土砂部には、砂利や土砂を盛って葦等の植物を植生し、この浮き島を汚染の激しい河川や湖沼に浮かべ、土砂部を河川や湖沼の汚水と接触させることにより、上部土砂部が人口的な湿原として作用し、葦等の植物が水中に溶けている養分を吸い上げるから、河川や湖沼の栄養富化した汚染水を電気などの人口エネルギーを必要とすることなく、自然力により浄化することができる。
この浮き島は、浮室部と土砂受入れ盤を有する浮体ブロックを２個以上連結して下部浮体部を構築した後、土砂受入れ盤に砂利や土砂を盛って上部土砂部とし、葦等を植生したものである。
浮体ブロックはトラックで運送が可能な部材で構成し、浮体ブロックの連結による下部浮体部の組み立ては現地で行う。浮体ブロックには浮体ブロック連結部材が設けられており、クレーンを用いて浮体ブロックを順次、湖沼上で連結して下部浮体部を組み立てる。
【０００５】
本発明の浮き島は、自由に移動させることができ、浮体ブロックの形状や連結する浮体ブロックの数を調整することにより、大きさ、形状を自由に設計することができ、また必要に応じて容易に解体撤去することが可能である。
更にこの浮き島は、岸から離して設置すれば、鳥にとって外敵となる犬、猫等の往来を妨げることができるので、水鳥などの繁殖場所を提供することとなり、野鳥の保護の観点からも有益である。
次に、本発明に係る浮上・沈設自在なアンカーブロックは、外筒で囲まれた密閉体の下部に比重の大きい部材からなる錘部を、錘部の上部近辺に給排水管を、外筒の上部に給排気管を設け、給気、排気の調整により浮上・沈設自在としたものである。このアンカーブロックは給気、排気の調整により浮上・沈設自在であるため、浮き島を移動させるときにダイバーなどによる水中作業の必要がなく、浮き島の移動を容易にすることができるものである。
【０００６】
通常、土砂受入れ盤は浮室部の上に接触連結し、土砂受入れ盤と浮室部には連通する通水路が複数設けられるが、土砂受入れ盤と浮室部を分離し、浮室部の上に支柱部材により土砂受入れ盤を支持して土砂受入れ盤の底部のみに通水路を設けるようにしても良い。
浮室部の下部板部材、土砂受入れ盤はコンクリート、鋼材、強化プラスチック等で制作する。浮室部にはその内部に例えば発泡スチロール等の発泡樹脂の塊や発泡樹脂板を積層した浮体を配置して浮力を付与したり、浮室部自体を通水連通管を有してもよい密閉室からなる浮体構造体とすることもできるが、土砂受入れ盤及び下部板部材を鉄筋コンクリート製とし、下部板部材は上部で土砂受入れ盤の底部と取付部材で固定され、下端を補強部材で連結し、浮室部内に発泡樹脂板を積層した浮体を配置したものが、強度、耐久性、経済性の点から好ましい。
また、浮室部は鋼材、強化プラスチック等の種々の補強材を用い、種々の補強構造を採用することができるが、特に、対向する下部板部材の上下を斜め補強部材で連結して補強したトラス構造とすることが好ましい。
土砂受入れ盤との取付部材には種々材質を用いることができるが通常は鋼材を用いボルトにより固定すれば良い。同様に下端の補強部材及び斜め補強部材には種々材質を用いることができるが通常は鋼材を用いると良い。これらの補強構造を採用するに当たっては、鋼材等の形状、厚み、大きさなどを選定することにより必要な強度、剛性を確保することができる。
各浮体ブロックの側面に設けた浮体ブロックの連結部材の近くには硬質ゴム、弾性体等の緩衝部材を設ける。この緩衝部材として古タイヤを有効利用することも可能である。
更に浮室部自体を通水連通管を有しても良い密閉室からなる浮体構造体とする場合には、浮き島全体の重量、浮力バランスを考慮して密閉室の重量容積を設計すれば良い。
本発明の浮体ブロックのすべての大きさはトラックで運搬できる大きさとすることができ、かつ重量も通常のクレーン作業が可能なものを１部材とすことできる。このため現地で部材を製作する必要がなく、工場での製作が可能となり、品質が一定で精度の良いものを安価にかつ少ない作業スペースで製作できる。
また、浮体ブロックの組み立てはそれぞれの部材をボルトで接続することで行うことができ、組み立て完了後の浮体ブロックは順次湖沼に浮かべて連結することができるので、浮体ブロックの仮置きの必要がなく、そのための用地も不要であると言う利点がある。
【０００７】
本発明の浮き島には、通常、係留手段が設けられている。係留手段としては係留索の先端にアンカーを連結し、湖沼の底に係留したり、係留索を上記この発明の浮上・沈設自在なアンカーブロックと連結して係留する。
本発明に係る浮上・沈設自在なアンカーブロックは、その外筒を鋼板、鉄筋コンクリート、強化プラスチックなどにより製造する。例えば外筒を鋼板製としその内部にコンクリートや鋼材の錘部を設置したり、外筒を内部が強化プラスチックで補強された鉄筋コンクリート製としその内部に錘部を設置する等の構成が使用される。外筒の上部に設けられる給排気管は浮き島上に設けられた給排気装置に連結し、上部より給排気できるようにすると良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図１３の実施例に基づき説明するが、本発明は適宜改変できるものであり、これら実施例に限定されるものではない。
図１、図２は本発明の円形の浮き島の全体概要を示すもので、図１は平面図を、図２はそのＡ−Ａ断面図を示すものである。この浮き島は島全体を浮かすための下部浮体部３とその上に葦等の植物を植生するため上部土砂部２とから成っており、その中央部には円形の中央開口部を有している。この浮き島は、上部土砂部の一部が水面上に出るように浮き島全体の重量と下部浮体部３の浮力とのバランスを考慮した重量調整が行われている。
浮き島は、その移動を制限するため係留索４でアンカーブロック１９に係留されている。係留索にはアンカーロープ、アンカーチェーン等を使用している。また、アンカーブロックは、船舶などに使用されている錨などが一般的に使用できるが、図１２で後述する本発明に係る浮上・沈設自在なアンカーブロックを使用することが好ましい。
【０００９】
図３は、この浮き島の下部浮体部３の概要を示したものである。この例では下部浮体部の外円の直径は約４０ｍ、中央開口部の内円の直径は約２０ｍである。図に示すように下部浮体部３は浮体ブロック５を複数連結して構築したものである。
図１３には本発明の他の実施例として矩形状の浮き島の下部浮体部３及びこの下部浮体部を構成する浮体ブロック５の形状を示している。この図から理解できるように、同じ浮体ブロック５を使用する場合でも浮体ブロックの連結方法を変えることにより、（ａ）（ｂ）（ｃ）の様に形状の変わった下部浮体部を組み立てることができる。そして、このように浮体ブロックの形状を一定にすれば、例えば、主として鉄筋コンクリートで浮体ブロックを製造する場合、型枠、鉄筋、その他部材のコストを安くすることができるので好適である。
下部浮体部３及びそれを構成する浮体ブロック５の形状は最終的な浮き島の形状、大きさを考慮して適宜設計可能であり、浮き島を設置する場所によってはその場所の形状を考慮する必要があるが、例えば、三角形、半円形等違った形の浮体ブロックを組合わせ、連結して下部浮体部を構築することにより対処することが可能である。
【００１０】
図４及び図５は、図３の下部浮体部３を構成する各浮体ブロック５の平面図及び断面図（図５は図４のＢ−Ｂ断面図）を示す。図６は図５のＣ−Ｃ断面図、図７は図６のＤ−Ｄ断面図、図８は図７Ｅ−Ｅ断面図、図９は図８のＦ−Ｆ断面図を示したものである。
下部浮体部は図４〜図６に示すように土砂受入れ盤７とその下部に設けられた浮室部６とから構成されている。土砂受入れ盤７と浮室部６の下部板部材９はいずれも鉄筋コンクリート構造であり、土砂受入れ盤７は両側に凸部を有する平たい船形をなし、また下部板部材９はいずれも概略矩形形状をなしている。浮室部６にはその内部部に浮体として作用する発泡スチロールの板１１が積層されて充填されている。各浮体ブロック５の土砂受入れ盤７と浮室部６には連通する通水路（孔）８が複数設けられており、この通水路８から湖沼の水が自由に出入りし、栄養富化した汚染水の栄養分が葦等に吸収され、自然浄化が行われる。
【００１１】
図６ないし図９に示すように、鉄筋コンクリート製の下部板部材９はその上部で上部両側のＬ型のコンクリート板取付部材（鋼材製）１２によりボルト１０で土砂受入れ盤７に固定されている。他方、下端は同様にボルトにより鋼製の補強部材１３に固定され、かつ対向する下部板部材９の上部と下部をボルトで斜め補強鋼材１４で固定し構造的に橋梁などで採用されているトラス構造としている。
土砂受入れ盤７と浮室部６の下部板部材９の両側には、隣の浮体ブロックと連結するための連結部材１５が取り付けられている。この実施例では連結部材１５として連結用金具に連結したアンカーを土砂受入れ盤７、下部板部材９の鉄筋コンクリートの中に埋め込み、取れない構造としたものを使用している。各浮体ブロック５は上下に取り付けた連結用金具により鎖状に連結され、大きな力がかかった場合でも自由に動くことにより、個々の浮体ブロックに大きなモーメントがかからない構造となっている。
また、連結部材１５の近傍には、硬質ゴム製の緩衝材１６を取り付けてあり、隣接する浮体ブロックに衝突する力がかかっても、破壊が起こらないように緩衝材１６がその力を低減するので、浮体ブロック５同士の衝突による損傷を防止することができる。
【００１２】
図１０、図１１は浮き島に土砂を搬入した状態を示した断面図で、図１０は図１１のＧ−Ｇ断面図、図１１は図１０のＨ−Ｈ断面図である。
土砂の搬入に当たり、先ず、土砂受入れ盤７の通水路８の開口部に水を通し砂利が落下しないようにな網目の砂利落下防止網１７を載せた後、砂利を入れる。次に個々の浮体ブロック５の間には土砂落下防止板１８を置き、その後土砂を搬入する。土砂の搬入量は、土砂を乗せた状態で、土砂の上部が水面から顔を出す程度とする。
上記のように土砂を搬入した後、土砂部に葦等の植物を植生する。植物の生長に必要となる養分は、湖沼の栄養富化した水から供給される。湖沼水は通水路（８）ー砂利ー土砂ー植物、又は斜面ー土砂ー植物の順にて移動し、その結果、湖沼の栄養富化した水から栄養分が植物に吸収され、湖沼水が自然に浄化される。
【００１３】
図１２は本発明の浮上・沈設自在のアンカーブロック１９を示すものである。このアンカーブロック１９は鋼製の密閉外筒２０を本体とし、その底部にはできるだけ重心が底部に近くとなるように高密度・高比重の錘部２３を固定している。錘部２３のすぐ上には給排水のための給排水管２２を設けている。外筒の上部には吸排気用の吸排気管２１を設け、この吸排気管２１は浮き島（１）上に導かれ、開閉弁を介して吸排気ポンプに連結可能な構造となっている。このアンカーブロックを水中に沈設する場合は吸排気管２１の弁を開け給排水管２２を介して外筒２０内に水を入れれば水中に沈設される。また、浮上させる場合には、ポンプあるいは圧力ボンベより吸排気管２１を介して外筒２０内に空気を供給すればアンカーブロック１９は浮上する。図示していないがこのアンカーブロックには係留索を連結する連結部位が設けられており、浮き島をこの係留索で係留する。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の浮き島によれば、河川や湖沼の栄養富化した汚染水を、電気などの人工エネルギーを必要とすることなく、葦等の植物の力で自然に浄化することができる。そして、この浮き島は、岸から離して設置すれば、鳥にとって外敵となる犬、猫等の往来を阻止することができるので、水鳥などの安全な繁殖場所を提供することともなり、野鳥の保護の観点からも有益である。
また、浮き島であるから自由に移動させることができ、しかも浮体ブロックの形状や大きさを自由に調整できるだけでなく、連結する浮体ブロックの数を調整することにより、大きさ、形状を自由に変更することができる。また、浮き島が不要又は邪魔になった場合には、容易に解体撤去することが可能である。
本発明において、浮体ブロックを構成するすべての部材の大きさはトラックで運搬できる大きさとし、かつ重量も通常のクレーン作業が可能なものを１部材とすることができるので、現地で部材を製作する必要がなく、工場での製作が可能で、品質が一定で精度の良いものを安価にかつ少ない作業スペースで製作できる。
さらに、浮体ブロックの組み立てはそれぞれの部材をボルト等による接続で行うことができ、組み立て完了後の浮体ブロックは順次湖沼に浮かべて連結することができるので、浮体ブロックの仮置きの必要がなく、そのための用地も不要である。
また、本発明に係るアンカーブロックは沈設・浮上が自在であり、アンカーの引上げ作業を簡単に行うことができ、ダイバーなどによる水中作業を要しないので、浮き島の移動を安価かつ容易に行うことが可能である。
このように本発明は顕著に優れた効果を奏するものであり、その実用的価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】浮き島の全体概要を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】浮き島の下部浮体部の概要を示す説明図。
【図４】下部浮体部を構成する浮体ブロックの平面図。
【図５】図４の浮体ブロックのＢ−Ｂ断面図。
【図６】図５の浮体ブロックのＣ−Ｃ断面図。
【図７】図６の浮体ブロックのＤ−Ｄ断面図。
【図８】図７の浮体ブロックのＥ−Ｅ断面図。
【図９】図８の浮体ブロックのＦ−Ｆ断面図。
【図１０】浮き島土砂搬入状況を示す断面図（図１１のＧ−Ｇ断面図）。
【図１１】浮き島土砂搬入状況を示す図１０のＨ−Ｈ図断面図。
【図１２】浮上・沈設自在のアンカーブロックの説明図。
【図１３】矩形状の浮き島の下部浮体部及びこの下部浮体部を構成する浮体ブロックの形状説明図。
【符号の説明】
１：浮き島、            ２：上部土砂部、      ３：下部浮体部、
４：係留索、            ５：浮体ブロック、    ６：浮室部、
７：土砂受入れ盤、      ８：通水路、          ９：下部板部材、
１１：発泡樹脂板、    １２：取付部材、      １３：補強部材、
１４：斜め補強部材、  １５：連結部材、      １６：緩衝部材、
１７：砂利落下防止網、１８：土砂落下防止板、１９：アンカーブロック、
２０：外筒、          ２１：給排気管、      ２２：給排水管、
２３：錘部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003769706.tif 000012
【図１２】
0003769706.tif 000013
【図１３】
0003769706.tif 000014