JP2003253652A - 水中構造体の設置方法及び水中構造体用ブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート製品に較べて質量や体積が十分
に小さい資材を用いて、コンクリート製品と同等若しく
はそれ以上の水中重量を有する水中構造物を設置できる
水中構造体の設置方法を提供する。 【解決手段】 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物、
好ましくは貫通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但
し、貫通気孔を除く塊状物としての比重）が２．６以上
の多孔質塊状物を水中に沈設し、この多孔質塊状物の貫
通気孔内に水を充填させることにより、水中に高比重の
構造体を設置する。多孔質塊状物は内部に微細な貫通気
孔を有するため気中（陸上）では質量が小さく、一方、
水中に沈設した場合には貫通気孔内に水が侵入して貫通
気孔が水で充填され、多孔質塊状物の水中質量に対して
貫通気孔内に充填された水の質量が付加されるため、水
中での所要の質量を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水中構造体の設置方
法及びこれに用いられる水中構造体用ブロックに関する
もので、例えば、港湾や海岸線に沿った海中に傾斜堤、
消波ブロック被覆堤、混成堤マウンドなどを構築する際
に、それらの傾斜面に被覆ブロックを設置するのに好適
な水中構造体の設置方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】港湾や海岸線に沿った海中に構築される
傾斜堤、消波ブロック被覆堤、混成堤マウンドなどのよ
うな構築物（構造体）は、その傾斜面（表法面）が大き
な波力を受け、このため構築物の基礎内部の捨石を保護
するために、傾斜面にコンクリート製の被覆ブロックが
設置される。この被覆ブロックは、それ自体が波力で散
乱しないようにするため、安定な質量を有していること
が必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記のような構
築物に使用されるコンクリート製の被覆ブロックは、大
きな波力が作用した際にも散乱しないような安定な質量
を確保するため、ブロックの密度、作用する波の波高、
ブロックの形状や設置部の勾配、ブロックの水に対する
比重などを考慮して所要質量が決められている。コンク
リートは比重が約２．３であり、またブロック体の製作
も比較的容易で且つ任意の大きさのブロック体が得られ
ることから、従来知られた素材のなかでは被覆ブロック
の素材として最適なものと言える。

【０００４】しかしそれにも拘らず、上記のような構築
物に適用されるコンクリート製の被覆ブロックは大質量
で且つ体積も大きく、このため搬送や沈設・施工などの
点で非常に扱いにくいものであった。特に、被覆ブロッ
クの沈設・施工はクレーン船などを用いて行うが、クレ
ーンの能力の面から扱うことができる被覆ブロックの質
量等には大きな制約があり、また搬送の面でも被覆ブロ
ックの質量や体積には制約があるとともに、大質量の被
覆ブロックは搬送コストも嵩むといった難点があった。

【０００５】一方、水底に設置される埋設型の導管（パ
イプライン）やトンネル用の沈埋函には浮力が作用し、
特に地盤が液状化すると浮上を起こしやすくなるため、
この浮上作用を抑えるには重し材を付設する必要があ
る。また、沈埋函の場合には、上部を被覆保護材で被覆
することが一般に行われている。また、非埋設型の導管
（パイプライン）では、浮力や潮流、敷設底面の勾配な
どにより浮揚、移動、滑動を生じるおそれがあり、これ
を防止するには移動防止材を付設する必要がある。そし
て、これらの手段に用いる人工物についても、従来では
コンクリート製のブロックを用いるのが通例であり、し
たがって、これらについても上記と同様の問題があっ
た。また、係留用アンカー、藻礁或いは漁礁用構造体、
防波用構造体などの各種水中構造体についても、コンク
リート製のブロックを用いるのが通例であり、したがっ
て、これらについても上記と同様の問題があった。

【０００６】したがって本発明の目的は、このような従
来技術の課題を解決し、コンクリート製品に較べて質量
や体積が十分に小さい資材を用いて、コンクリート製品
と同等若しくはそれ以上の水中重量を有する水中構造物
を設置することができる、水中構造体の設置方法及びこ
れに用いられる水中構造体用ブロックを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来用い
られているコンクリート製の水中構造体用ブロックに代
わる新たな水中構造体用資材を見い出すべく検討を行
い、その結果、微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物を
水中構造体用資材として利用するという着想を得た。す
なわち、このような微細な貫通気孔を有する多孔質塊状
物は、内部に貫通気孔を有するため気中（陸上）では質
量が小さく、一方、水中に沈設した場合には微細な貫通
気孔内に水が侵入して貫通気孔が水で充填され、この水
は水中構造物に働く外力や慣性力に対して多孔質塊状物
と一体として挙動するため、この水の質量が多孔質塊状
物の水中での質量に付加（加重）され、水中での所望の
質量を確保することができる。そして、このような着想
に基づきさらに検討を進めた結果、多孔質塊状物の貫通
気孔率や真比重を適正化することにより、多孔質塊状物
の気中での質量及び／又は体積を従来のコンクリート製
品に較べて大幅に小さくしても、水中ではコンクリート
製品と同等若しくはそれ以上の水中質量を確保でき、安
定的な水中構造物を設置できることが判った。

【０００８】本発明は以上のような着想並びに知見に基
づきなされたもので、以下のような特徴を有する。 [1] 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物を水中に沈設
し、該多孔質塊状物の貫通気孔内に水を充填させること
により、水中に高比重の構造体を設置することを特徴と
する水中構造体の設置方法。 [2] 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物を、少なくと
もその一部が没水するように水中に沈設し、該多孔質塊
状物の少なくとも一部の貫通気孔内に水を充填させるこ
とにより、水中に高比重の構造体を設置することを特徴
とする水中構造体の設置方法。

【０００９】[3] 上記[1]又は[2]の設置方法において、
多孔質塊状物が、微細な貫通気孔による貫通気孔率が１
０〜５０体積％、真比重（但し、貫通気孔を除く塊状物
としての比重）が２．６以上の塊状物であることを特徴
とする水中構造体の設置方法。 [4] 上記[1]〜[3]のいずれかの設置方法において、多孔
質塊状物が鉱物粒子の集合体を塊状に固結させた塊状物
であることを特徴とする水中構造体の設置方法。

【００１０】[5] 上記[1]〜[4]のいずれかの設置方法に
おいて、多孔質塊状物により設置される構造体が、水中
固定構造物の被覆材又は／及び重し材であることを特徴
とする水中構造体の設置方法。 [6] 上記[5]の設置方法において、水中固定構造物の被
覆材が傾斜面の被覆材であることを特徴とする水中構造
体の設置方法。 [7] 上記[1]〜[4]のいずれかの設置方法において、多孔
質塊状物により設置される構造体が、水中敷設構造物の
移動防止材であることを特徴とする水中構造物の設置方
法。

【００１１】[8] 上記[1]〜[4]のいずれかの設置方法に
おいて、多孔質塊状物により設置される構造体が、係留
用アンカー体、潜堤用構造体、藻礁用構造体、漁礁用構
造体、築磯用構造体、洗掘防止用構造体、水質浄化用構
造体、海底マウンド用構造体、護岸被覆用構造体、防波
用構造体、消波用構造体、防潮用構造体、岸壁用構造
体、沈埋函用構造体、根固め用構造体、海底着座式構造
物用構造体、人工島用構造体、堰用構造体、ダム用構造
体、河床用構造体、魚道用構造体の中から選ばれる１種
以上であることを特徴とする水中構造体の設置方法。 [9] 微細な貫通気孔を有し、該微細な貫通気孔による貫
通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但し、貫通気孔
を除く塊状物としての比重）が２．６以上の多孔質塊状
物からなることを特徴とする水中構造体用ブロック。

【００１２】[10] 上記[9]の水中構造体用ブロックにお
いて、鉱物粒子の集合体を塊状に固結させた多孔質塊状
物からなることを特徴とする水中構造体用ブロック。 [11] 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物を水中に沈
設することにより設置された水中構造体であり、前記貫
通気孔内に水が充填されていることを特徴とする水中構
造体。 [12] 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物を、少なく
ともその一部が没水するように水中に沈設することによ
り設置された水中構造体であり、少なくとも一部の貫通
気孔内に水が充填されていることを特徴とする水中構造
体。

【００１３】[13] 上記[11]又は[12]の水中構造体にお
いて、多孔質塊状物が、微細な貫通気孔による貫通気孔
率が１０〜５０体積％、真比重（但し、貫通気孔を除く
塊状物としての比重）が２．６以上の塊状物であること
を特徴とする水中構造体。 [14] 上記[11]〜[13]のいずれかの水中構造体におい
て、多孔質塊状物が鉱物粒子の集合体を塊状に固結させ
た塊状物であることを特徴とする水中構造体。 [15] 上記[11]〜[14]のいずれかの水中構造体におい
て、水中固定構造物の被覆材又は／及び重し材であるこ
とを特徴とする水中構造体。 [16] 上記[15]の水中構造体において、被覆材が傾斜面
の被覆材であることを特徴とする水中構造体。

【００１４】[17] 上記[11]〜[14]のいずれかの水中構
造体において、水中敷設構造物の移動防止材であること
を特徴とする水中構造体。 [18] 上記[11]〜[14]のいずれかの水中構造体におい
て、係留用アンカー体、潜堤用構造体、藻礁用構造体、
漁礁用構造体、築磯用構造体、洗掘防止用構造体、水質
浄化用構造体、海底マウンド用構造体、護岸被覆用構造
体、防波用構造体、消波用構造体、防潮用構造体、岸壁
用構造体、沈埋函用構造体、根固め用構造体、海底着座
式構造物用構造体、人工島用構造体、堰用構造体、ダム
用構造体、河床用構造体、魚道用構造体の中から選ばれ
る１種以上であることを特徴とする水中構造体。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、微細な貫通気孔を有す
る多孔質塊状物を水中に沈設し、この多孔質塊状物の前
記貫通気孔内に水を充填させることにより、水中に高比
重の構造体、より詳細には前記多孔質塊状物の水中質量
に対して前記貫通気孔内に充填された水の質量が付加さ
れた高嵩比重の構造体を設置する水中構造体の設置方法
である。また、多孔質塊状物の設置形態は、全体が完全
に没水する場合に限らず、例えば水際に設置されるテト
ラポットや護岸用被覆ブロックなどのように、部分的又
は一時的な没水状態となるような設置形態（例えば、一
部分のみが常時没水したり、或いは潮の干満により全部
又は一部分が没水するような設置形態）も含まれ、この
ような設置形態の場合には、多孔質塊状物の少なくとも
一部の貫通気孔内に水が充填することになる。

【００１６】ここで、本発明において水中に沈設すべき
多孔質塊状物が有する微細な貫通気孔とは、多孔質塊状
物の内部に存在する微細気孔であって、連続した気孔の
２つ以上の末端が多孔質塊状物の表面に開口している気
孔を指す。また、この微細気孔の孔径は水が侵入できる
程度の大きさを有することが必要である。したがって、
本発明が規定する多孔質塊状物の貫通気孔率とは、多孔
質塊状物の内部に存在する気孔のうち、連続した気孔の
２つ以上の末端が多孔質塊状物の表面に開口している微
細気孔であって、且つ水が侵入できる孔径を有する気孔
が、多孔質塊状物の体積（塊状物内部の全ての気孔を含
む体積）に対して占める割合を指す。

【００１７】また、本発明の原理面から上記微細貫通気
孔について説明すると、本発明法により設置される水中
構造体が、多孔質塊状物の水中質量に対して貫通気孔内
に充填された水の質量が付加されることによって水中に
おける高比重（高嵩比重）を獲得できるのは、貫通気孔
内に充填した水が水中構造体に働く外力（例えば、波力
等）や慣性力に対して多孔質塊状物と一体として挙動
し、多孔質塊状物に対して動かないためである。このよ
うに貫通気孔内の水が多孔質塊状物と一体として挙動す
るのは、所定の粘性を有する水と貫通気孔内面との摩擦
抵抗（界面張力作用）によって水が貫通気孔内面に拘束
・保持されるためである。そして、このように水を拘束
・保持するためには貫通気孔は微細である必要があり、
換言すれば、貫通気孔が微細であるとは波力等の外力や
慣性力が水中構造体に働いた際に、貫通気孔内の水が多
孔質塊状物に対して移動しない（すなわち、多孔質塊状
物と一体に挙動する）程度に微細なことを意味する。こ
のような微細な貫通気孔内に充填された水は、水中に設
置された水中構造体を水中から引き揚げた際にも、多孔
質塊状物の姿勢に拘りなく貫通気孔内に表面張力作用に
よってそのまま保持され、貫通気孔から多孔質塊状物の
外部に流出することはない。なお、水和硬化体であるコ
ンクリートブロックには実質的に貫通気孔は存在しな
い。

【００１８】多孔質塊状物を構成する素材や多孔質塊状
物の製造方法は任意であるが、多孔質塊状物は適当な比
重（少なくともコンクリート製品よりも大きい真比重）
を有していることが好ましく、このため通常は鉱物粒子
や金属粒子の集合体或いはそれらの混合物を塊状に固結
させたものなどを用いるのが好ましい。具体的には、鉱
物粒子や金属粒子の集合体或いはそれらの混合物を適当
な密度に締め固め、これを焼成して得られた塊状物、鉱
物粒子や金属粒子の集合体或いはそれらの混合物に熱可
塑性樹脂等のようなバインダー粒子を添加したものを適
当な密度に締め固め、これを熱処理して得られた塊状物
などが挙げられる。前記鉱物粒子としては、粘土、スラ
グ、自然石、砂などが挙げられ、これらの２種以上を混
合したものでもよい。

【００１９】また、多孔質塊状物は微細な貫通気孔によ
る貫通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但し、貫通
気孔を除く塊状物としての比重）が２．６以上であるこ
とが好ましい。上記貫通気孔率が１０体積％未満では、
先に述べたような貫通気孔が存在することによる本発明
の特有の効果、すなわち貫通気孔の存在により気中（陸
上）での質量を小さくし且つ水中で貫通気孔内に水を充
填させることにより水中重量を確保するという効果が稀
釈される。一方、上記貫通気孔率が５０体積％を超える
ような多孔質塊状物を工業的に大量生産することは難し
く、また仮に製造できたとしてもコンクリート製品並み
の水中重量を確保するには真比重がかなり高い多孔質塊
状物を用いる必要があり、実際的でない。

【００２０】また、多孔質塊状物の真比重が２．６を下
回るとコンクリートを用いる場合と較べた本発明のメリ
ットが相対的に低下する。また、そのような本発明のメ
リットをさらに高めるためには、多孔質塊状物の真比重
は３．０以上であることが特に好ましい。また、多孔質
塊状物の真比重があまり大きくてもコンクリートを用い
る場合と較べた本発明のメリットは相対的に低下するた
め、多孔質塊状物の真比重の上限は８．０程度、望まし
くは４．０程度とすることが好ましい。多孔質塊状物の
貫通気孔率は、塊状物の原料となる鉱物粒子等の粒子の
粒径、粒度分布、粒形状、原料の締め固めの度合いなど
により調整することができる。また、多孔質塊状物の真
比重は塊状物の原料の種類を選択することにより調整す
ることができる。多孔質塊状物は、その内部に鉄筋等の
補強材を有するものであってもよい。

【００２１】なお、多孔質塊状物の微細な貫通気孔によ
る貫通気孔率は、例えば以下のような方法により測定す
ることができる。まず、多孔質塊状物を水中に浸漬して
その貫通気孔内に水を飽和状態まで充填させた後、多孔
質塊状物を水中から取り出してその表面の水を払き取
り、この多孔質塊状物の質量ｗ_１を測定する。次いで、
多孔質塊状物を乾燥させ、貫通気孔内の水を実質的に全
て蒸発させた後の多孔質塊状物の質量ｗ_２を測定する。
そして、上記測定された質量の差（ｗ_１−ｗ_２）が微細
な貫通気孔中に充填されていた水の質量に相当するか
ら、この水の質量に基づき、多孔質塊状物の内部に存在
する微細な貫通気孔の体積、すなわち貫通気孔率を求め
ることができる。

【００２２】次に、微細な貫通気孔を有する多孔質塊状
物（以下、“多孔質ブロック”という）を用いる本発明
の水中構造体の設置方法の作用効果を、コンクリートブ
ロックを用いて水中構造物を設置する場合と比較して説
明する。ここでは、多孔質ブロックとして真比重（但
し、貫通気孔を除く塊状物としての比重）が３．２、貫
通気孔率が２５％のものを使用する場合について説明す
る。

【００２３】一般に、海中に構築される傾斜堤や混成堤
マウンドなどのような傾斜構造物に用いられる被覆ブロ
ックの所要質量Ｍは、下記の式（ハドソン式）により算
出される。 Ｍ＝γ_ｒ・Ｈ^３／［Ｎ_ｓ ^３・｛（γ_ｒ／γ_ｗ）−１｝^３］ ……(1) ここで、γ_ｒ：被覆ブロックの単位体積質量（ｔ／
ｍ^３） γ_ｗ：海水の単位体積質量（＝１．０３ｔ／ｍ^３） Ｈ ：設計波高（ｍ） Ｎ_ｓ：被覆ブロックの形状、設置部の勾配などにより決
まる定数

【００２４】まず、コンクリートブロックと本発明で用
いる多孔質ブロックの所要重量Ｍの比を求めるとする
と、両者が相似形とした場合Ｈ^３／Ｎ_ｓ ^３は等しいの
で、両者のＡ＝γ_ｒ／｛（γ_ｒ／γ_ｗ）−１｝^３の比を
求めればよい。そこで、１ｍ×１ｍ×１ｍの大きさのコ
ンクリートブロックと多孔質ブロックについて、上記Ａ
の値の比を求めると、以下のようになる。

【００２５】コンクリートブロックは比重が２．３であ
るから、単位重量は２．３ｔ／ｍ^３である。一方、多孔
質ブロックは真比重（貫通気孔を除くブロックとしての
比重）が３．２、貫通気孔率が２５％あり、水中では貫
通気孔内は水で満たされる。この多孔質ブロックは、気
中（陸上）での単位体積質量は２．４ｔ／ｍ^３（＝３．
２×（１−０．２５）ｔ／ｍ^３）であるが、水中での単
位体積質量は、貫通気孔内が水で満たされるため２．６
５８ｔ／ｍ^３（＝２．４＋１．０３×０．２５ｔ／
ｍ^３）となる。

【００２６】したがって上記Ａの値は、コンクリートブ
ロックと多孔質ブロックでそれぞれ以下のようになる。
なお、多孔質ブロックの場合、気中では貫通気孔内は空
であり、水中では貫通気孔内は水で満たされるため、両
者の場合でγrの値が異なるが、上記Ａの値は水中での
値として求めればよい。 ・コンクリートブロック ２．３／（２．３／１．０３−１）^３＝１．２２７ ・多孔質ブロック ２．６５８／（２．６５８／１．０３−１）^３＝０．６
７３

【００２７】上記Ａの各値からして、水中で貫通気孔内
が水で満たされた多孔質ブロックの質量は、コンクリー
トブロックの０．５４８倍（＝０．６７３／１．２２
７）あればよいことになる。また、気中での比較では、
多孔質ブロックの質量はコンクリートブロックの０．４
９５倍（＝０．５４８×２．４／２．６５８）、同じく
多孔質ブロックの体積はコンクリートブロックの０．４
７４倍（＝０．４９５×２．３／２．４）でよいことに
なる。

【００２８】したがって、多孔質ブロックとコンクリー
トブロックを相似形とすれば、本発明で使用する多孔質
ブロックは、重量、体積ともコンクリートブロックの半
分程度の大きさでよいことになり、水中においては安定
した質量を有する水中構造体を得ることができる一方
で、従来のコンクリート製品に較べて質量及び／又は体
積を大幅に小さくでき、搬送や沈設・施工の面でのハン
ドリング性を非常に良好なものとすることができる。

【００２９】次に、本発明の具体的な実施形態について
説明する。図１は混成堤マウンドの一般的な構造を示す
断面図であり、直立部（ケーソン）が設置される捨石基
礎マウンドの港外側及び港内側は傾斜面となっており、
この傾斜面に被覆材が設置される。また、同様に傾斜面
に被覆材が設置されるものとしては、傾斜堤、消波ブロ
ック被覆堤などがある。本発明による水中構造物の設置
方法は、特にこのような被覆材の設置に好適なものであ
ると言える。すなわち、本発明法により設置される被覆
材は、従来のコンクリート製品に較べて半分程度の厚さ
で同等の水中質量を確保することができる。

【００３０】また、本発明による水中構造物の設置方法
は、水底に設置される埋設型の導管（パイプライン）や
トンネル用の沈埋函などのような水中構造物の浮上を防
止するための重し材の設置にも好適である。この種の沈
埋函や埋設型の導管は、施工コストの面からは海底にな
るべく浅く埋設することが好ましいが、埋設深さが浅い
とそれだけ浮力による浮上作用が大きく働く。したがっ
て、これらの水中固定構造物の上部に、本発明法によっ
て水中質量が大きい重し材を設置することにより、これ
ら水中固定構造物の浮上作用を適切に抑えることができ
る。また、沈埋函の上部を被覆保護材（場合により、重
し材を兼ねて）で被覆する場合に、本発明法によって被
覆保護材を設置すれば、従来のコンクリート製品に較べ
て半分程度の厚さで済むため、その分、沈埋函の埋設深
さを浅くすることができ、この面からも施工コストの低
減を図ることができる。

【００３１】図２は本発明法により重し材が設置された
沈埋函（トンネル）の一例を示す断面図であり、海底に
浅く埋設された沈埋函の上部に、多孔質塊状物による重
し材を設置したものである。なお、本発明法により設置
される重し材は、他の種類の水中固定構造物にも適用で
きることは言うまでもない。また、本発明法により設置
される重し材は、上記沈埋函のように被覆材としての役
目も兼ねる場合がある。

【００３２】さらに、本発明による水中構造物の設置方
法は、水底に設置される非埋設型の導管（パイプライ
ン）などのような水中敷設構造物の移動を防止するため
の移動防止材（固定定着手段）の設置にも好適である。
この種の水中敷設構造物は、浮力、潮流や敷設底部の勾
配などの影響によって浮揚したり移動したりするおそれ
があるため、これを拘束して移動を防止する必要があ
る。したがって、上記の要因により移動しようとする水
中敷設構造物を拘束できるように、本発明によって水中
質量が大きい移動防止材を設置することにより、その移
動を適切に防止することができる。この場合、移動防止
材自体の形態や設置方法は任意であり、要は、水中敷設
構造物の機能に支障をきたすような移動を防止できるよ
うなものであればよい。通常、水中敷設構造物が導管な
どのように比較的小断面のものである場合には、移動防
止材の形態を水中敷設構造物を跨ぐような門型のものと
し、門型の内側に水中敷設構造物を配置すればよい。こ
の場合、移動防止材は水中敷設構造物の比較的大きな移
動（動き）を阻止できるよう、水中敷設構造物を拘束で
きればよいので、移動防止材と水中敷設構造物は常態に
おいて接触していなくてもよい。また、水中敷設構造物
が比較的大断面のものであるため、移動防止材を上記の
ような門型の形態とすることが難しい場合には、例え
ば、ブロック状などの移動防止材を水中敷設構造物の周
囲に複数配置し、この移動防止材を適当な連結手段を介
して水中敷設構造物と連結するような形態としてもよ
い。

【００３３】図３は、本発明法により移動防止材が設置
された非埋設型の導管（パイプライン）の一例を示すも
ので、水底に敷設された導管に対し、多孔質塊状物によ
る門型の移動防止材（サドルブロック）を導管を跨ぐよ
うにして設置したものである。このような移動防止材
は、導管の長手方向で適宜間隔を置いて設置される。な
お、本発明法により設置される移動防止材は、上述した
以外の他の種類の水中敷設構造物にも適用できることは
言うまでもない。

【００３４】本発明法により設置される水中構造体とし
ては、以上述べたような被覆材、重し材、移動防止材の
他に、例えば、係留用アンカー体（例えば、浮消波堤や
浮桟橋などの浮体構造物、大型ブイ、リグなどを保留す
るためのアンカー）、潜堤用構造体、藻礁用構造体、漁
礁用構造体、築磯用構造体、洗掘防止用構造体、水質浄
化用構造体、海底マウンド用構造体、護岸被覆用構造
体、防波用構造体（例えば、テトラポットなど）、消波
用構造体、防潮用構造体（例えば、ケーソンなど）、岸
壁用構造体、沈埋函用構造体、根固め用構造体、海底着
座式構造物用構造体、人工島用構造体、堰用構造体、ダ
ム用構造体、河床用構造体、魚道用構造体などが挙げれ
るが、これらに限定されるものではない。要は、水中
（部分的に没水する場合も含む）で安定した質量を確保
する必要があるあらゆる種類の水中構造体に適用可能で
ある。また、これらのなかでも、機能上水中で安定した
質量を有することが求められる係留用アンカー体の設置
に特に好適である。

【００３５】また、本発明法により設置される水中構造
体は、多孔質塊状物と他の材料とを連結又は接合したも
のであってもよく、このその他の材料としてはコンクリ
ート材、金属材など任意の材質のものを用いることがで
きる。この場合、多孔質塊状物のブロックを他の材料に
貼り付けてもよい。以上のような各水中構造体を設置す
る場合、それぞれの用途に応じた形状、大きさ、密度を
有する多孔質塊状物（通常、ブロック体）が用いられる
ことになる。

【００３６】以上述べた本発明法により水中（部分的に
水中に没水する場合も含む）に設置される水中構造体
は、上述した多孔質塊状物の微細な貫通気孔内に水が充
填され、或いは少なくとも一部の微細な貫通気孔内に水
が充填されることにより、上述したように水中で安定し
た質量が確保される。また、本発明法により設置された
水中構造体は、従来のコンクリート製品の半分程度の体
積で同等の水中質量を確保することができるため、例え
ば、先に述べたサドルブロックなどの移動防止材や係留
用アンカー体などに適用した場合には、水流を受ける面
積を小さくすることができるため、水流に対する高い抵
抗性と安定性が得られるという利点もある。

【００３７】また、本発明法に利用される多孔質塊状物
は、通常、それぞれの用途に応じた形状、大きさ、密度
を有するブロック体の形態で用いられる。先に述べた理
由により、この水中構造体用のブロック体は微細な貫通
気孔による貫通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但
し、貫通気孔を除くブロックとしての比重）が２．６以
上、望ましくは３．０以上であることが好ましく、通
常、鉱物粒子の集合体を塊状に固結させたものが用いら
れる。このような水中構造体用のブロック体の素材や製
造方法については先に述べたとおりである。

【００３８】本発明において使用する多孔質塊状物（鉱
物粒子を固結させて得られたブロック）の代表例につい
て、コンクリートブロックに対する海中での所要重量
比、気中での所要重量比、同じく所要体積比を表１に示
す。同表によれば、本発明法では水中に安定した質量を
有する水中構造体を設置することができる一方で、水中
構造体用資材（ブロック）の気中での質量及び／又は体
積を従来のコンクリート製品に較べて大幅に小さくでき
ることが判る。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、コン
クリート製品に較べて気中での質量や体積が格段に小さ
い資材を用いて、コンクリート製品と同等若しくはそれ
以上の水中重量を有する水中構造物を設置することがで
きる。このため水中構造体用資材の材料を節減できるだ
けでなく、従来に較べて水中構造体用資材の搬送、沈設
・施工などの面でのハンドリング性が格段に向上し、し
かも資材の搬送コストも従来に較べて大幅に節約するこ
とができるなど、極めて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】混成堤の一般的な構造を示す断面図

【図２】本発明法により重し材が設置された沈埋函の一
例を示す断面図

【図３】本発明法により移動防止材が設置された非埋設
型の導管の一例を示す説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯尾 典男 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 征登 神奈川県横浜市旭区中沢３−52−16 Ｆターム(参考） 2D018 BA12

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物を
   水中に沈設し、該多孔質塊状物の貫通気孔内に水を充填
   させることにより、水中に高比重の構造体を設置するこ
   とを特徴とする水中構造体の設置方法。
2. 【請求項２】 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物
   を、少なくともその一部が没水するように水中に沈設
   し、該多孔質塊状物の少なくとも一部の貫通気孔内に水
   を充填させることにより、水中に高比重の構造体を設置
   することを特徴とする水中構造体の設置方法。
3. 【請求項３】 多孔質塊状物が、微細な貫通気孔による
   貫通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但し、貫通気
   孔を除く塊状物としての比重）が２．６以上の塊状物で
   あることを特徴とする請求項１又は２に記載の水中構造
   体の設置方法。
4. 【請求項４】 多孔質塊状物が鉱物粒子の集合体を塊状
   に固結させた塊状物であることを特徴とする請求項１、
   ２又は３に記載の水中構造体の設置方法。
5. 【請求項５】 多孔質塊状物により設置される構造体
   が、水中固定構造物の被覆材又は／及び重し材であるこ
   とを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の水中構
   造体の設置方法。
6. 【請求項６】 水中固定構造物の被覆材が傾斜面の被覆
   材であることを特徴とする請求項５に記載の水中構造体
   の設置方法。
7. 【請求項７】 多孔質塊状物により設置される構造体
   が、水中敷設構造物の移動防止材であることを特徴とす
   る請求項１、２、３又は４に記載の水中構造物の設置方
   法。
8. 【請求項８】 多孔質塊状物により設置される構造体
   が、係留用アンカー体、潜堤用構造体、藻礁用構造体、
   漁礁用構造体、築磯用構造体、洗掘防止用構造体、水質
   浄化用構造体、海底マウンド用構造体、護岸被覆用構造
   体、防波用構造体、消波用構造体、防潮用構造体、岸壁
   用構造体、沈埋函用構造体、根固め用構造体、海底着座
   式構造物用構造体、人工島用構造体、堰用構造体、ダム
   用構造体、河床用構造体、魚道用構造体の中から選ばれ
   る１種以上であることを特徴とする請求項１、２、３又
   は４に記載の水中構造体の設置方法。
9. 【請求項９】 微細な貫通気孔を有し、該微細な貫通気
   孔による貫通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但
   し、貫通気孔を除く塊状物としての比重）が２．６以上
   の多孔質塊状物からなることを特徴とする水中構造体用
   ブロック。
10. 【請求項１０】 鉱物粒子の集合体を塊状に固結させた
    多孔質塊状物からなることを特徴とする請求項９に記載
    の水中構造体用ブロック。
11. 【請求項１１】 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物
    を水中に沈設することにより設置された水中構造体であ
    り、前記貫通気孔内に水が充填されていることを特徴と
    する水中構造体。
12. 【請求項１２】 微細な貫通気孔を有する多孔質塊状物
    を、少なくともその一部が没水するように水中に沈設す
    ることにより設置された水中構造体であり、少なくとも
    一部の貫通気孔内に水が充填されていることを特徴とす
    る水中構造体。
13. 【請求項１３】 多孔質塊状物が、微細な貫通気孔によ
    る貫通気孔率が１０〜５０体積％、真比重（但し、貫通
    気孔を除く塊状物としての比重）が２．６以上の塊状物
    であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の水
    中構造体。
14. 【請求項１４】 多孔質塊状物が鉱物粒子の集合体を塊
    状に固結させた塊状物であることを特徴とする請求項１
    １、１２又は１３に記載の水中構造体。
15. 【請求項１５】 水中固定構造物の被覆材又は／及び重
    し材であることを特徴とする請求項１１、１２、１３又
    は１４に記載の水中構造体。
16. 【請求項１６】 被覆材が傾斜面の被覆材であることを
    特徴とする請求項１５に記載の水中構造体。
17. 【請求項１７】 水中敷設構造物の移動防止材であるこ
    とを特徴とする請求項１１、１２、１３又は１４に記載
    の水中構造体。
18. 【請求項１８】 係留用アンカー体、潜堤用構造体、藻
    礁用構造体、漁礁用構造体、築磯用構造体、洗掘防止用
    構造体、水質浄化用構造体、海底マウンド用構造体、護
    岸被覆用構造体、防波用構造体、消波用構造体、防潮用
    構造体、岸壁用構造体、沈埋函用構造体、根固め用構造
    体、海底着座式構造物用構造体、人工島用構造体、堰用
    構造体、ダム用構造体、河床用構造体、魚道用構造体の
    中から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項
    １１、１２、１３又は１４に記載の水中構造体。