JP2015047124A - 人工海底山脈用ブロック - Google Patents
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Abstract
Description
(1)海中を落下する際に回転を生じた場合であっても、重心位置と浮心位置との間に離隔が設けられているため回転に対する復元力が発揮され、再び所定の姿勢に戻って落下することができる。その結果、計画位置から外れて着底するケースが減少し、従来に比べると余分な材料(人工海底山脈用ブロック)を必要とせず、また工期を短縮させることもできる。
(2)従来品に対して浮力体や沈子体等を追加するだけで、あるいは本体部の一部の材料を変えるだけで製造できるので、これまでとほぼ同様のコストや手間で上記効果を得ることができる。
図1は、浮力体を備えた本願発明の人工海底山脈用ブロックを示す断面図である。この図に示すように、本願発明の人工海底山脈用ブロック100は、少なくとも本体部200と空洞部300を備えており、さらに海中における浮心位置と重心位置との間に所定の距離を生じさせる機構を具備している。なお、便宜上ここでは、浮心位置と重心位置との間の所定距離を「離隔」と呼び、この離隔を生じさせる機構を「偏心機構」ということとする。
既述のとおり本体部200は、コンクリートやアッシュクリートといったセメント系材料を固化させたものであり、本体部200の内部には上下に貫通する空洞部300が設けられている。具体的には、工場等において型枠を組み立て、これにセメント系材料を打設し、硬化後に型枠を脱型して本体部200及び空洞部300を形成する。なお、本体部200及び空洞部300は、図9に示すような形状とすることができる。
本願発明の人工海底山脈用ブロック100は、浮心位置Bと重心位置Gとの間に離隔δを生じさせる偏心機構を備えることが一つの技術的特徴である。この偏心機構としては種々の形態が考えられ、以下、それぞれの形態ごとに分けて説明する。
浮力体400は、本体部200よりも比重が小さいものであり、この比重差によって浮心位置Bと重心位置Gとの間に離隔δを生じさせることができる。例えば、図1に示す浮力体400は、第1締切り板401と第2締切り板402、これらによって密閉された空気室403とで構成されており、空気室403内の空気の比重が著しく小さいことから、浮力体400全体としての重量も小さい。したがって、この浮力体400を備えた人工海底山脈用ブロック100の重心位置Gは、本体部200の重心位置(この場合は本体部200の図心)と略変わらない位置である。一方、浮力体400は浮力作用部の一部を構成することから、浮力作用部の図心である浮心位置Bは、本体部200の図心よりも上方に位置することとなる。すなわち、図1の人工海底山脈用ブロック100は、浮心位置Bが重心位置Gよりも上方にあって、且つこれらの間に離隔δが生じている。
図5は、沈子体500を備えた人工海底山脈用ブロック100を示す断面図である。沈子体500は、本体部200よりも比重が大きいものであり、この比重差によって浮心位置Bと重心位置Gとの間に離隔δを生じさせることができる。例えば図5に示す人工海底山脈用ブロック100の場合、沈子体500の比重が本体部200よりも大きいため、人工海底山脈用ブロック100全体の重心位置Gは、本体部200と沈子体500を合わせた形状(以下、「躯体形状」という。)の図心よりも下方に位置される。一方、沈子体500も本体部200も浮力作用部を構成することから、人工海底山脈用ブロック100の浮心位置Bは、躯体形状の図心に位置される。すなわち、図5の人工海底山脈用ブロック100は、浮心位置Bが重心位置Gよりも上方にあって、且つこれらの間に離隔δが生じている。
図6は、2層構造からなる本体部200を備えた人工海底山脈用ブロック100を示す断面図である。この図の本体部200は、上層200Aと下層200Bの2層構造となっており、これらの層はそれぞれ比重が異なる材料を用いている。この場合、上層200Aと下層200Bの比重差によって浮心位置Bと重心位置Gとの間に離隔δを生じさせることができる。例えば図6に示す人工海底山脈用ブロック100は、下層200Bの材料比重が上層200Aよりも大きくなっているため、人工海底山脈用ブロック100全体の重心位置Gは、本体部200の図心よりも下方に位置される。一方、本体部200は浮力作用部であるから、人工海底山脈用ブロック100の浮心位置Bは、本体部200の図心に位置される。すなわち、図6の人工海底山脈用ブロック100は、浮心位置Bが重心位置Gよりも上方にあって、且つこれらの間に離隔δが生じている。なお、図6では本体部200を2層構造としているが、本体部200を3以上の層からなる構造とし、それぞれ比重が異なる層とすれば、この場合も偏心機構を備えた人工海底山脈用ブロック100となる。
後述する模型実験の結果、偏心機構を設けることなく空洞部に外蓋を設置しただけの人工海底山脈用ブロックも、従来の人工海底山脈用ブロックに比べると海中落下姿勢が安定することが分かった。本願発明の人工海底山脈用ブロック100は偏心機構を設けることで海中落下姿勢が安定するものであり、さらに外蓋を設置したものとすればより姿勢安定を図ることができるので好適となる。この場合、空洞部300の端部を閉塞させるような外蓋を設置することとなるが、図1に示すように第1締切り板401を設置する場合は、この第1締切り板401が外蓋を兼ねることができる。
本願の出願人は、本願発明の人工海底山脈用ブロック100の効果を確認すべく室内で水槽模型実験を行っている。図7と図8はその実験結果をまとめたものであり、図7は人工海底山脈用ブロックの着底時における分散を示す結果図、図8は人工海底山脈用ブロックの着底時における平均散らばり距離を示す結果図である。
200 本体部
200A (本体部の)上層
200B (本体部の)下層
300 空洞部
400 浮力体
401 第1締切り板
402 第2締切り板
403 空気室
500 沈子体
B 浮心位置
G 重心位置
M 回転させる力
Re 復元力
δ 離隔
Claims (5)
- 海底に造成される人工海底山脈を構成する人工海底山脈用ブロックにおいて、
本体部と、該本体部の内部を貫通する空洞部と、浮力体と、を備え、
前記浮力体によって、海中落下姿勢における重心位置と浮心位置との間に離隔が設けられたことを特徴とする人工海底山脈用ブロック。 - 前記浮力体が、前記空洞部の内部又は端部に設置される2枚の締切り板によって形成される密閉空間であることを特徴とする請求項1記載の人工海底山脈用ブロック。
- 海底に造成される人工海底山脈を構成する人工海底山脈用ブロックにおいて、
本体部と、該本体部の内部を貫通する空洞部と、を備え、
前記本体部は、比重の異なる2層以上で形成され、
前記2層以上の比重の相違によって、海中落下姿勢における重心位置と浮心位置との間に離隔が設けられたことを特徴とする人工海底山脈用ブロック。 - 海底に造成される人工海底山脈を構成する人工海底山脈用ブロックにおいて、
本体部と、該本体部の内部を貫通する空洞部と、該本体部より比重の大きな沈子体と、を備え、
前記沈子体によって、海中落下姿勢における重心位置と浮心位置との間に離隔が設けられたことを特徴とする人工海底山脈用ブロック。 - 前記本体部を貫通する前記空洞部の一方を塞ぐ外蓋が設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の人工海底山脈用ブロック。
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