JP5185195B2 - 湧昇流発生海底人工提 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、前記海底人工堤の空間の有効利用と海底の底層流の栄養塩類の欠乏要因を解消可能な湧昇流発生海底人工堤を提供することを目的としたものである。
また、第2発明の湧昇流発生海底人工堤では、仮想三角柱の軸方向の3つの稜に対応するようにそれぞれ配置された3本の主鋼管と、前記主鋼管を相互に連結する複数の連結材とからなる鋼管トラス構造体と、前記鋼管トラス構造体の外周面に前記主鋼管の軸方向に延設され、相異なる面角度を有する3枚の遮蔽板とを備えた湧昇流発生海底人工堤におい
て、前記鋼管トラス構造体の軸方向に沿ったそれぞれの外周面に前記遮蔽板を接合すると共に軸方向端部にトラス用端板を接合して鋼管トラス構造体の内部空間を形成し、前記鋼管トラス構造体の内部空間に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記遮蔽板及びあるいはトラス用端板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設けることを特徴とする。
第3発明の湧昇流発生海底人工堤では、仮想三角柱の軸方向の3つの稜に対応するようにそれぞれ配置された3本の主鋼管と、前記主鋼管を相互に連結する複数の連結材とからなる鋼管トラス構造体と、前記鋼管トラス構造体の外周面に前記主鋼管の軸方向に延設され、相異なる面角度を有する3枚の遮蔽板とを備えた湧昇流発生海底人工堤において、
前記主鋼管の端部に鋼板を接合して空間を形成し、前記主鋼管の内部空間に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記主鋼管及びあるいは端部の鋼板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設け、
前記鋼管トラス構造体の軸方向に沿ったそれぞれの外周面に前記遮蔽板を接合すると共に軸方向端部にトラス用端板を接合してトラス構造体の内部空間を形成し、前記トラス構造体の空間内部に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記遮蔽板及びあるいはトラス用端板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設けることを特徴とする。
第4発明では、第1発明〜第3発明のいずれかの湧昇流発生海底人工堤において、少なくとも3つの前記鋼管トラス構造体を備え、前記鋼管トラス構造体の軸方向の一端は、相互に接合されていることを特徴とする。
図1〜図3に示す本発明の第1の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1について説
明する。図1は本発明の第1の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1を示す斜視図である。図2は同実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1を示す縦断正面図である。図3は図2の一部を拡大して示す図である。
湧昇流発生海底人工堤1は、海底を水平に流れる底層流を遮断し、海底から海面方向へ流れる湧昇流を人工的に発生させる構造物である。湧昇流発生海底人工堤1は、一般的には大陸棚が形成された沖合い約80km、海面からの深さが約200〜300mの海底に設置される。
120度の間隔で配設され、接合材132と主鋼管110に溶接等により固定されている。この場合、鋼管トラス構造体100軸方向の遮蔽板130の長さは、任意の長さとすることができる。このとき、複数の遮蔽板130を配設することによって、1枚の遮蔽板130を施工しやすい長さとすることができるので、湧昇流発生海底人工堤1の構築が容易となる。なお、鋼管トラス構造体100に複数の遮蔽板130を配設することにより、図1に示すように、鋼管トラス構造体100の軸方向に隣り合う遮蔽板130と遮蔽板130との間には、隙間134が形成される場合がある。但し、遮蔽板130が底層流を遮断する機能が損なわれないように、隙間134の間隔は、湧昇流発生海底人工堤1全体の長さL1に比べて、短くする必要がある。
図示の形態では、各主鋼管110の長手方向および周方向に間隔をおいて、多数の開口部116が設けられている。
前記の開口部116の大きさは、鉄鋼スラグないし鉄鋼スラグを含有する材料3をバラもの状態で充填する場合、透水性の袋体に充填された状態の袋体を充填する場合により、開口部116の大きさは、設計により適宜設定される。
主鋼管110の内側に、開口部116を覆う金網などを取り付け、開口部116を小さくして、小粒径の鉄鋼スラグが抜け出さないようにしてもよい。また、鉄鋼スラグなどの二価鉄を含む材料は袋詰めにして充填してもよい。
前記の袋詰めする場合の材料としては、ヤシガラ繊維製の袋あるいはその他の透水性の袋体を用いることができる。
前記の鉄鋼スラグを含有する材料としては、鉄鋼スラグと廃木材チップを発行させた人工腐植土とを混合した混合材料(施肥材料)でもよい。
また、前記以外にも、製鋼スラグ等の鉄鋼スラグを含有する鉄鋼スラグ水和固化体を破砕処理したものでもよく、前記鉄鋼スラグ水和固化体としては、例えば、製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を、水と共に混ぜ、水和反応により固化させ、破砕処理したものである。
130c)用いた形態としているが、図9(a)(b)に示す遮蔽板の設置形態の変更例のように、鋼管トラス主構造体100に、遮蔽板130を2枚用いた形態としてもよい。図9(a)に示す形態では、主鋼管110間に亘り2枚山形に設置する形態とし、矢印で示すように底層流を海面方向に上昇させる湧昇流を発生させることができる。また、図9(b)のように、一枚の遮蔽板130を主鋼管110間に亘り設置し、他の1枚の遮蔽板130を、前記主鋼管110間の一枚の遮蔽板130に垂直に設置する形態でも、前記垂直に配置されている遮蔽板130をガイドとして湧昇流発生を発生させることができる。なお、鋼管トラス主構造体100が、図9(a)(b)の状態ではなく、その状態から、120°回転した状態で海底に設置されたとしても、2枚の内の1枚の遮蔽板130は、海底面に対して傾斜して起立した状態になることから、傾斜して起立した遮蔽板130を、底層流を上昇させるガイドとして利用して、湧昇流を発生させることができる。
本発明では、鋼管トラス主構造体100における少なくとも2枚の遮蔽板130の海底面あるいは構造体中心軸線に対する角度(面角度)は、相異なる面角度とされているから、海底に設置した場合に、底層流から湧昇流を発生させることができ、そのため、鉄鋼スラグないし鉄鋼スラグを含有する材料3から溶出された海底の栄養塩類に不足する二価鉄を補填した海底栄養塩類を海面付近まで到達させることができる。また、底層流により鉄鋼スラグ中の二価鉄の海水中への溶け込みも促進させ、発生した湧昇流により海底の栄養塩類と海水に溶け込んだ二価鉄イオンの攪拌も容易にされる。その効果により植物プランクトンの増殖が図られ、そして動物プランクトンが増殖し、さらには魚類も増殖するという、食物連鎖がおき、良好な漁場を形成することができる。
なお、図中符号112は格点部、136a及び136bは遮蔽板130の端部である。
図4および図5に示す第2の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1について説明する。図4は本発明の第2の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1を示す斜視図である。図5は同実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1を示す断面図である。図4および図5は、図1の遮蔽板を鋼管トラス構造の外側面(トラス構造の主鋼管の軸方向の3面及び略三角形の端面)に取り付け、鋼管トラス構造体100の内部に空間118が形成できる構造にしたものである。
また、鋼管トラス構造体100に複数の遮蔽板130を配設するときに、図4に示すように、遮蔽板130と遮蔽板130との間を鉄鋼スラグや鉄鋼スラグがこぼれない程度で、隙間134を開口部116として設けておいてもよく、溶接等で隣り合う遮蔽板130同士を溶接等により密閉する必要もない。遮蔽板130が底層流を遮断する機能が損なわれないように、隙間134の間隔は、湧昇流発生海底人工堤1全体の長さL1に比べて、短くする必要がある。
のトラス構造体の内部空間118に、鉄鋼スラグあるいは鉄鋼スラグを含有する材料3を充填する。鉄鋼スラグあるいは鉄鋼スラグの充填はバラもの状態でもよいし、袋詰めしてもよい。軸方向の遮蔽板130およびトラス端面の端部鋼板115には、鉄鋼スラグがこぼれない程度の開口部を設けてもよい。開口部116の形状は細長いスリット状でも矩形でも円形等適宜の形状でもよく、開口部の配置形態も整列配置でなくてもよい。開口部116の機能としては、鉄鋼スラグの二価鉄成分が海水中に溶け込んで、開口部116を通水路として利用して底層流を利用して吸い出すように漏洩させるための開口であり、漏洩した二価鉄成分が底層流の栄養塩類と共に湧昇流に乗って海面付近に上昇すればよい。
また、主鋼管110には第1の実施形態において示したように、主鋼管110にも開口部116を設けて、鉄鋼スラグあるいは鉄鋼スラグを含む材料を充填してもよい。
また、前記実施形態と同様、この形態においては、端部の端部鋼板115と並行に、隔壁を、鋼管トラス構造体100の長手方向に間隔をおいて設けるようにしてもよい。
次に、図6を参照して、本発明の第3の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1について説明する。図6は、本発明の第3の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤1を示す斜視図である。この形態では、隣り合う遮蔽板130間に隙間134を開口部として設けた形態である。その他の構成は、前記実施形態と同様である。
このような形態の場合に、図7に示すように、遮蔽板130の幅寸法を小さくすることで、隙間134を多数形成し、多数の隙間134を開口部として形成するようにしてもよい。
次に、図8を参照して、本発明の第4の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤2について説明する。図8は、本発明の第2の実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤2を示す斜視図である。なお、湧昇流発生海底人工堤2は、上記湧昇流発生海底人工堤1と比べて、鋼管トラス構造体100の機能構成は同じであるため、その機能構成についての詳細な説明は省略する。
方向の調整が必要である。一方、本実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤2では、遮蔽板130が3方向に向いているため、どの方向に設置されても底層流を遮断することができる。そのため、本実施形態にかかる湧昇流発生海底人工堤2の施工方法では、沈降工程や着底工程における湧昇流発生海底人工堤2の設置方向の調整を省略することができ、湧昇流発生海底人工堤2の施工が容易となる。
2 湧昇流発生海底人工堤
3 鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料
100 鋼管トラス構造体
110 主鋼管
112 格点部
114 端部鋼板
115 トラス構造体の端部鋼板
116 開口部
118 トラス構造体の内部空間
119 中空空間
120 連結材
130 遮蔽板
134 隙間
190 海底
212 衝撃緩衝材
Claims (4)
- 仮想三角柱の軸方向の3つの稜に対応するようにそれぞれ配置された3本の主鋼管と、前記主鋼管を相互に連結する複数の連結材とからなる鋼管トラス構造体と、前記鋼管トラス構造体の外周面または内部に前記主鋼管の軸方向に延設され、相異なる面角度を有する少なくとも2枚の遮蔽板とを備えた湧昇流発生海底人工堤において、
前記主鋼管の端部に鋼板を接合して空間を形成し、前記主鋼管の内部空間に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記主鋼管及びあるいは端部の鋼板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設けること
を特徴とする湧昇流発生海底人工堤。 - 仮想三角柱の軸方向の3つの稜に対応するようにそれぞれ配置された3本の主鋼管と、前記主鋼管を相互に連結する複数の連結材とからなる鋼管トラス構造体と、前記鋼管トラス構造体の外周面に前記主鋼管の軸方向に延設され、相異なる面角度を有する3枚の遮蔽板とを備えた湧昇流発生海底人工堤において、
前記鋼管トラス構造体の軸方向に沿ったそれぞれの外周面に前記遮蔽板を接合すると共に軸方向端部にトラス用端板を接合して鋼管トラス構造体の内部空間を形成し、前記鋼管トラス構造体の内部空間に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記遮蔽板及びあるいはトラス用端板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設けること
を特徴とする湧昇流発生海底人工堤。 - 仮想三角柱の軸方向の3つの稜に対応するようにそれぞれ配置された3本の主鋼管と、前記主鋼管を相互に連結する複数の連結材とからなる鋼管トラス構造体と、前記鋼管トラス構造体の外周面に前記主鋼管の軸方向に延設され、相異なる面角度を有する3枚の遮蔽板とを備えた湧昇流発生海底人工堤において、
前記主鋼管の端部に鋼板を接合して空間を形成し、前記主鋼管の内部空間に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記主鋼管及びあるいは端部の鋼板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設け、
前記鋼管トラス構造体の軸方向に沿ったそれぞれの外周面に前記遮蔽板を接合すると共に軸方向端部にトラス用端板を接合してトラス構造体の内部空間を形成し、前記トラス構造体の空間内部に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料を充填し、
前記遮蔽板及びあるいはトラス用端板に鉄鋼スラグまたは鉄鋼スラグを含有する材料がこぼれ出ない開口部を1つ以上設けること
を特徴とする湧昇流発生海底人工堤。 - 少なくとも3つの前記鋼管トラス構造体を備え、
前記鋼管トラス構造体の軸方向の一端は、相互に接合されていること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の湧昇流発生海底人工堤。
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