JP5856681B2 - 防波堤 - Google Patents

Description

本発明は、防波堤に関し、より詳細には外海から伝達される高い波を防ぎ、かつ海水が内海から外海にそして外海から内海に自由に移動できるようにし、内海の汚染を防止できる防波堤に関する。

一般的には、港湾や海岸に防波堤がほぼ必須的に設置されており、このような防波堤は様々な形態と多様な施工法により設置されている。

初期の防波堤は、ある程度高い波を防ぐことができる高さに設置され、防波堤が設置される区間は内海と外海が遮断されていた。しかし、このように海水をせき止める形態で防波堤を建設することによって、海水の流出入が円滑に行われず、内海側の海水が汚染され、各種の汚物が積もり、ひどい場合は悪臭が発生した。これによって、内海側の干潟や海底の生態系は完全に破壊されたと言っても過言ではない。

その上、前述した防波堤は、押し寄せる波を効果的に防ぐことができず、防波堤に当たった海水に大きい反発力が生じ、後に相次いで押し寄せる海水と合わさってさらに大きいエネルギで防波堤に打ち付けられ、その波高がますます高くなって激しくなると、波が防破堤を越えて内海に入る。

このような問題点を改善するため、海水が流通できるようにする多様な構造の防波堤が提案された。この中の一つが大韓民国特許第７７０２３８号の「防波堤構築用の単位ブロック」を使用して積層することにより築造された防波堤である。

図１には従来技術による防波堤構築用の単位ブロックを利用して施工した防波堤の概略的な正面図が示されている。

図１に示す単位ブロックは、上板１０と下板２０が交錯して配置される多数の柱３０により連結されて一体を成し、上板１０と下板２０には結合するための噛み合わせ顎１５と噛み合わせ溝２５が形成されている。多数の単位ブロックは、噛み合わせ顎５５が突出するように形成されたフレーム５０の上に垂直に積層されることによって、潮流の流れが円滑に行われる防波堤が構築される。

しかし、このような構造の防波堤では、多数の水平板、すなわち、上板１０と下板２０を備えており、基本的には上下運動をする波が防波堤の内部空間に入って、防波堤の上下方向には伝達されず、防波堤の内部体積をすべて利用できない短所がある。また、前述した従来技術の防波堤では、波の水平方向にのみ海水の流れを誘導し、不規則な３次元運動をする波の波浪エネルギーを効果的に減衰することができず、防波堤の構成要素による反射波が多く発生し、防波堤の構成要素が受ける抵抗力が相対的に大きく作用し、全体構造物の安全に悪影響を及ぼす問題点がある。

さらに、従来技術の防波堤は、波浪エネルギーの一部のみを減衰させ、内海側に残存エネルギーが伝達される。これによって、台風などの気象悪化時に防波堤が波浪エネルギーを吸収または分散させることができず、港湾に伝達し、施設ないし停泊中の船舶が破損する問題点もある。

これに本発明は、波高が高いときは内海に流入する波を防ぎ、平常時、波が静穏なときは内海と外海社との間で海水が円滑に移動できるようにする構造を整えることによって、防波堤が有する固有の機能を完全に生かし、かつ各種環境汚染から守る環境にやさしい防波堤を提供することにその目的がある。

本発明の第１実施例による防波堤は、第１フレームと前記第１フレーム内に収容される多数の球状体または多面体を備え、前記多数の球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されている少なくとも一つの第１単位組立体と、第２フレームと前記第２フレームに収容される少なくとも一つの球状体または多面体を備え、前記少なくとも一つの球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されており、前記第１単位組立体上に積層される多数の第２単位組立体と、前記積層された第２単位組立体の最上部を覆うように設置される覆い板を含むことを特徴とする。

本発明の第２実施例による防波堤は、第１フレームと前記第１フレーム内に収容される多数の球状体または多面体を備え、前記多数の球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されている少なくとも一つの第１単位組立体と、第２フレームと前記第２フレームに収容される少なくとも一つの球状体または多面体を備え、前記少なくとも一つの球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されており、前記第１単位組立体上に積層される多数の第２単位組立体と、前記第１単位組立体の上で前記積層された第２単位組立体の間に垂直に設置される遮断壁と、前記積層された第２単位組立体と前記遮断壁の最上部を覆うように設置される覆い板を含むことを特徴とする。

本発明の第３実施例による防波堤は、海底の底面に配置されるベース支持台と、第１フレームと前記第１フレーム内に収容され、横方向にＮ個（ここでＮは２以上の定数）及び縦方向にＮまたはＭ個（ここでＭは２以上の定数）に配列され、各々多数の貫通孔が放射状に形成された多数のボウル（Ｂｏｗｌ）形状体を備え、前記ベース支持台上に積層される多数の第１単位組立体と、積層された前記第１単位組立体の最上部を覆うように設置される覆い板を含むことを特徴とする。

本発明の第４実施例による防波堤は、海底の底面に配置されるベース支持台と、第１フレームと前記第１フレーム内に収容され、横方向にＮ個（ここでＮは２以上の定数）及び縦方向にＮまたはＭ個（ここでＭは２以上の定数）に配列される多数のボウル状体を備え、前記ベース支持台上に積層される多数の第１単位組立体と、積層された前記第１単位組立体の最上部を覆うように設置される覆い板を含むことを特徴とする。

本発明の第５実施例による防波堤は、海底の底面に配置されるベース支持台と、多数の貫通孔が形成されており、一側にはめ込み溝と他側にはめ込み突起が形成され、前記ベース支持台上に積層して連結される多数の管形状単位ブロックと、前記積層された単位ブロックの最上部を覆うように設置される覆い板を含み、前記管形状単位ブロックは、垂直なＺ軸方向の管形状本体、前記管形状本体で前記Ｚ軸方向に直角であるＸ軸方向で両側に伸びた管形状第１アームと、前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向に直角であるＹ軸方向で両側に伸びた管形状第２アームを備えることを特徴とする。

本発明の第６実施例による防波堤は、海底の底面に配置されるベース支持台と、前記ベース支持台上に積層され、放射状に多数の貫通孔が形成されており、長さ方向に沿って先端面に凹溝または突出部が形成されていると共に、長さ方向の一側にはめ込み溝と他側にはめ込み突起が形成されており、垂直な２対の足部を備え、前記足部の下面には突出部または凹溝が形成されている多数の凹の第１水平ブロックと、前記ベース支持台上に直立して設置され、放射状に多数の貫通孔が形成されており、上側先端にはめ込み手段が形成されている多数の凹の第１垂直ブロックと、前記ベース支持台上に直立して設置され、放射状に多数の貫通孔が形成されており、上側先端にはめ込み手段が形成されており、下側には一対の足部を備える多数の凹の第２垂直ブロックと、積層された前記第１水平ブロック、前記第１垂直ブロック及び前記第２垂直ブロックの最上部を覆うように設置される覆い板を含むことを特徴とする。

以上のように本発明によれば、高い波を防ぎ、かつ平常時は海水が内海から外海に、そして外海から内海に自由に移動できるため、内海の汚染を防止できる効果がある。

さらに、本発明によれば、台風などの気象悪化時に防波堤が波浪エネルギーを吸収し、そのエネルギーが港湾に伝達されないようにし、施設ないし停泊中の船舶を安全に保護できる効果がある。

また、本発明によれば、フレーム内に収容される多数の球状体または多面体、ボウル状体、管形状単位ブロックは、その形状によって他のソリッド（Ｓｏｌｉｄ）形態のものより材料費などを節減できるため、非常に経済的効果があるのは勿論、多数の球状体または多面体、ボウル状体などに海水を収容することによって重さを増大させ、防波堤をさらに安定化させる効果がある。

また、本発明によれば、防波堤の内海側に遮断壁を追加で備えることによって、波が遮断壁に当たって反射して出る反射波があるとしても、その方向を海水が完全に満たされてない上部空間に分散させ、波高が高いときに波が防波堤を越えることを防ぐだけではなく、水面下（遮断壁が設置されていない防波堤の下部）から内海側に流入する海水の量も減らし、内海の静穏度（静穏度：水面の静穏の度合い）を良くする効果がある。

また、本発明によれば、防波堤の内部に空間があり、この内部空間は動植物に生息空間を提供することによって、内海の汚染を防ぎ、魚類や海草類が生息可能な付随的な効果も期待できる。

従来技術による防波堤構築用の単位ブロックを利用して施工した防波堤の概略的な正面図である。 本発明の第１実施例による防波堤を示す断面図である。 図２に示す第１単位組立体を示す斜視図である。 図２及び図３に示す第１単位組立体の変形例を示す斜視図である。 第１単位組立体の他の例を示す斜視図である。 第１単位組立体のまた他の例を示す斜視図である。 図６に示す第１単位組立体を示す斜視図である。 図６及び図７に示す第１単位組立体の変形例を示す斜視図である。 図２に示す第２単位組立体の斜視図である。 本発明の第２実施例による防波堤を示す断面図である。 本発明の第３実施例による防波堤を示す図である。 図１１に示す第１単位組立体を示す斜視図である。 図１１に示す第２単位組立体を示す斜視図である。 本発明の第４実施例による防波堤を示す図である。 本発明の第５実施例による防波堤の一部を示す斜視図である。 図１５に示すベース支持台を示す斜視図である。 図１５に示す管形状単位ブロックを示す斜視図である。 図１７に示す管形状単位ブロックの変形例を示す斜視図である。 図１５に示す遮断ブロックを示す斜視図である。 本発明の第６実施例による防波堤の一部を示す斜視図である。 図２０に示すベース支持台の例を示す平面図である。 図２０に示す第１水平ブロックを示す斜視図である。 図２０に示す第２水平ブロックを示す斜視図である。 図２０に示す第１垂直ブロックを示す斜視図である。 図２０に示す第２垂直ブロックを示す斜視図である。 図２０に示す遮断ブロックを示す斜視図である。

以下、本発明の実施例を例示的な図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素の参照符号を付加することにおいて、同じ構成要素に対しては他の図面に表示する場合も可能な限り同じ符号を有するようにしたことに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたって、関連する公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合はその詳細な説明を省略する。

〔第１実施例〕
図２は、本発明の第１実施例による防波堤を示す断面図である。図２に示す本発明の第１実施例による防波堤１００は、第１フレーム１１１とこの第１フレーム１１１内に収容される多数の球状体１１２または多面体を備え、これら球状体１１２または多面体は、その内部に中空部を有し、外部とこの中空部を連通させる多数の貫通孔１０９が形成されている少なくとも一つの第１単位組立体１１０と、第２フレーム１２１とこの第２フレーム１２１に収容される少なくとも一つの球状体１２２または多面体を備え、これら球状体１２２または多面体は、その内部に中空部を有し、外部とこの中空部を連通させる多数の貫通孔１０９が形成されており、第１単位組立体１１０上に積層される多数の第２単位組立体１２０と、積層された第２単位組立体１２０の最上部を覆うように設置される覆い板１３０を含んでいる。

第１単位組立体１１０は、第１フレーム１１１内に多数の球状体１１２または多面体が収容されている形態を有する。第１フレーム１１１は耐腐食性が優れた金属または鉄筋コンクリートで作られ、球状体１１２または多面体はコンクリートで作られるが、必要に応じて球状体１１２または多面体の芯材として鉄筋が使用されうる。これら球状体１１２または多面体は、その内部に中空部を有し、外部とこの中空部を連通させる多数の貫通孔１０９が形成されている。

球状体１１２は、必ず正円の球形状を有するものに限定されるものではなく、楕円の断面を有するかまたは多数の不規則な湾曲部を有する曲面形状体も使用されうる。

示していないが、多面体の場合は、これらの多面体が互い接する部分が点でなく、一定の面積を有する面であるため、構造的にさらに安定した防波堤１００を構築することができ、場合によって第１フレーム１１１の構成部材を減らすことができる経済的な防波堤として設計することができる。このような点を考慮すると、多面体としては正１２面体以上の正多面体が良いが、必ずこれに限定されるものではなく、不規則な多面体も使用されうるのは勿論である。

貫通孔１０９の総面積は、球状体１１２または多面体の表面積の１／４〜１／３程度がよい。貫通孔１０９の総面積が１／４未満であると、これら貫通孔１０９を通過しなければならない海水が円滑に通過されず、滞積し、逆に貫通孔１０９の表面積が１／３を超過すると、球状体１１２または多面体そして究極的に第１単位組立体１１０の重さが減り、浮揚する問題がある。

第１単位組立体１１０は、海底の底面に配置される扁平なベース支持台１４０の上に設置されるのが好ましいが、必ずこれに限定されるものではない。また、このような第１単位組立体１１０は多様な方式により設置できるが、大きくは単一型と組立型に分けられる。

単一型は、図２ないし図５に示すように、先に第１フレーム１１１の側面フレーム１１３をベース支持台１４０の上に垣根を巡らすように設置した後、この側面フレーム１１３で区切られた空間内で球状体１１２または多面体を１つの層毎に均等に配列して積み上げて成る。ここで、側面フレーム１１３はベース支持台１４０から概ね平均水面まで至る高さを有するが、単に多数の垂直部材１１３ａだけで側面フレーム１１３を構成することができ（図３を参照）、さらに好ましくは側面フレーム１１３が多数の垂直部材１１３ａとこれらの垂直部材１１３ａを連結する一つ以上の水平部材１１３ｂからなる（図４を参照）。

また、側面フレーム１１３の内側空間に積層される球状体１１２または多面体は、例えば３つの層に積み上げられると仮定すると、図３のように第１層と第３層との間に第２層が交錯して配列されるように積層するか、または図４のように第１層ないし第３層が水平及び垂直に格子型に配列されるように積層できる。層別に交錯して積層する構造の方がより堅固で、かつ密集した形態で構築できるが、このような積層方式に限定されるものではなく、密集度を変化させて設置地域の特定の環境に合わせて多様に積層できる。

一方、図５に示すように、側面フレーム１１３の垂直部材として作用する柱部材１１３ｃをベース支持台１４０上で平面上から見たとき、蜂の巣状に配列して垂直するように設置した後、これら柱部材１１３ｃにより区切られた概ね六角柱形状の空間内に球状体１１２または多面体を積み上げて構成することもできる。前述したように、側面フレーム１１３の柱部材１１３ｃはベース支持台１４０から概ね平均水面まで至る高さを有した方が良い。このような構成は、球状体１１２または多面体が垂直方向に整列されながらも堅固に配置されうるという長所がある。

このように側面フレーム１１３の上段の高さまでその内側の空間に球状体１１２または多面体が積層された後は、積層された球状体１１２または多面体を覆い、側面フレーム１１３に連結される上面フレーム１１４が設置されうる。このような上面フレーム１１４は、後述する第２単位組立体１２０または遮断壁２５０を第１単位組立体１１０上に安定に設置するためのものであり、格子形状や蜂の巣形状の網部材または平坦な多孔板で形成される。

組立型は、図６ないし図８に示すように、多数の第１単位組立体１１０を他の場所であらかじめ製作して防波堤１００の築造地域に移動させ、組立式に配列または積層して設置する。第１フレーム１１１を概ね六面体のボックス形状に形成する。すなわち上面フレーム１１４と下面フレーム１１５との間に側面フレーム１１３が連結するようにし、その中に一定数の球状体１１２または多面体が配列及び積層して収容される。

このように作られた多数の第１単位組立体１１０をベース支持台１４０の上に適切に配列するが、各々の第１単位組立体１１０が概ね平均水面まで至る高さを有する場合は、図６のように単層配列すればよく、そうではない場合は、概ね平均水面まで第１単位組立体１１０を多層配列及び積層する。この際、必要に応じて第１単位組立体１１０の間を連結する別途の連結手段（図示せず）が使用されうる。

また、一つの第１単位組立体１１０において、第１フレーム１１１の内側の空間に積層される球状体１１２または多面体は、例えば３つの層に積み上げられると仮定すると、図７のように第１層と第３層との間に第２層が交錯して配列されるように積層するか、または図８のように第１層ないし第３層が水平及び垂直に格子型に配列されるように積層できる。

第２単位組立体１２０は、第２フレーム１２１内に少なくとも一つの球状体１２２または多面体が収容されている形態を有する。第２フレーム１２１は耐腐食性が優れた金属または鉄筋コンクリートで作られ、球状体１２２または多面体はコンクリートで作られるが、必要に応じて球状体１２２または多面体の芯材として鉄筋が使用されうる。第２単位組立体１２０に使用される球状体１２２または多面体は、第１単位組立体１１０に使用された球状体１１２または多面体と同じであるか異なるサイズ及び材質で形成されうる。これら球状体１２２または多面体は、その内部に中空部を有しており、外部とこの中空部を連通させる多数の貫通孔１０９が形成されている。

第２単位組立体１２０は、多様なサイズに作られる。一例として図２に示すように、その中に収容される球状体１２２または多面体のサイズによって大型第２単位組立体１２３、中型第２単位組立体１２４、小型第２単位組立体１２５に区分される。また、第２フレーム１２１内に収容される球状体１２２または多面体の個数は１〜１０個程度が好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、その個数は必要に応じて変更できる。したがって、第２単位組立体１２０の中に収容される球状体１２２または多面体のサイズと個数は適切に組合わせて使用できるが、例えば図９は、３個の球状体１２２を有する大型第２単位組立体１２３と、２個の球状体１２２を有する小型第２単位組立体１２５を拡大して示している。

第２単位組立体１２０は、他の場所であらかじめ製作し、防波堤１００の築造地域に移動させて組立式に第１単位組立体１１０の上面フレーム１１４上に配列または積層することによって設置される。第２フレーム１２１を概ね六面体のボックス形状に形成する。すなわち、上面フレーム１２６と下面フレーム１２７との間に側面フレーム１２８が連結されるようにし、その中に一定数の球状体１２２または多面体を一列に整列して収容される。

多数の第２単位組立体１２０が第１単位組立体１１０上に配置されるとき、２個以上の球状体１２２または多面体を有する第２単位組立体１２０である場合は、図２に示すように２個以上の球状体１２２または多面体が垂直方向に長く積層して位置するように第２単位組立体１２０を設置した方がよいが、必ずこれに限定されるものではなく、水平に平行するように整列して位置するように設置してもよい。この際、必要に応じて第２単位組立体１２０の間を連結する別途の連結手段（図示せず）が使用されうる。

第１単位組立体１１０は、極力平均水面に近い高さに設置されるため、積層された第２単位組立体１２０は平常時は水面の外に多く露出される。

多数の第２単位組立体１２０を配置するとき、防波堤１００の外海側には内海側に比べて体積が大きい球状体１２２または多面体を有する大型第２単位組立体１２３を配置し、内海側に行くほど少しずつ体積が小さくなる中型第２単位組立体１２４及び小型第２単位組立体１２５の順に配置する。また、同じサイズの第２単位組立体１２０を配列しても各第２単位組立体１２０に収容されている球状体１２２または多面体の間の整列が一貫するようにまたはずれるように第２単位組立体１２０を適切に応用して配置することによって、球状体１２２または多面体の密集度が内海側でさらに稠密するように変化させ、設置地域の特定の環境に合わせた防波堤１００が築造される。その上、防波堤１００の設置地域の実際の波データにより第２単位組立体１２０のサイズ、特に球状体１２２または多面体のサイズを適切に選択して組み合わせることによって、防波堤１００の全体幅を最小化させることができる。

覆い板１３０は、積層された第２単位組立体１２０の最上部を覆うように設置されるが、通常はコンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。この覆い板１３０は防波堤１００の内部に海水をせき止める役割をすると共に人道及び車道として使用されうる。

本発明の第１実施例による防波堤１００内で球状体１２２または多面体の密集度を異なるようにする理由は、外海側は最初に波が防波堤１００に当たる領域であるため、大きい反射波が生じうるが、体積が大きい球状体１２２または多面体を有する大型第２単位組立体１２３を配置することによって、体積が大きい球状体１２２または多面体の間の孔隙が大きく形成されるようにし、海水が防波堤１００の中に円滑に移動するようにし、防波堤１００を越えないようにするためである。また、内海側に相対的に体積が小さい球状体１２２または多面体を有する小型第２単位組立体１２５を密集するように配置することによって、より増大した表面積と不規則性によって波の波浪エネルギーの相殺を極大化させる効果がある。小型第２単位組立体１２５を非常に密集するように配置すると、防波堤１００の中に入った海水が全く内海側に流出しないようにすることもできる。

追加で、本発明の第１実施例による防波堤１００は、防波堤１００の状態を監視するモニタリングシステム１５０を含む。再び図２を参照すると、モニタリングシステム１５０はベース支持台１４０上に設置される多数の沈下計１５１、第１単位組立体１１０の第１フレーム１１１または第２単位組立体１２０の第２フレーム１２１に付着する多数の傾斜計１５２、第１単位組立体１１０の第１フレーム１１１で平均水面に近い高さに設置される波圧計１５３及び、これら計測装置から異常が発生したデータを収集して保存し、無線通信によりデータを伝送する制御装置１５４を含んでいる。このようなモニタリングシステム１５０は防波堤１００の外海側面に配置されるのが好ましい。

沈下計１５１と傾斜計１５２は、防波堤１００の勾配を持続的に測定するための手段として、作動原理が互い類似するため、同じ製品を使用することもできる。沈下計１５１と傾斜計１５２は、通常、垂直または水平方向に設置され、防波堤１００の表面上に位置されるかまたは組み込まれる。図２では、沈下計１５１が防波堤１００の幅方向に配置された例を示しているが、これに限定されるものではなく、防波堤１００の長さ方向に沿って間欠的にまたは連続的に配置されても構わない。

本発明の第１実施例による防波堤１００では、電気式沈下計または電気式傾斜計を使用するのが好ましい。このような沈下計１５１または傾斜計１５２は、例えばアルミニウムのチューブに内蔵された電子傾斜センサ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）が、挙動が発生した量に対して重力方向との角度を計算し、その勾配を低い電圧信号（または電流）に換算して出力する。

波圧計１５３は、防波堤１００に及ぼす波の分布圧を測定する手段として、平均水面に近い高さに設置され、波の微細な変化に正確かつ迅速に感知できる製品が良い。必要に応じて波力計または波高計などと共に使用されうる。

制御装置１５４は、沈下計１５１、傾斜計１５２、波圧計１５３などで測定したデータに異常が発生した場合、このデータを収集して無線通信により遠隔サーバ部（図示せず）に伝送するように制御するが、異常が発生したときのみデータを伝送するように制御してデータのオーバーフローを防止できる。通信方式は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｉｎａｒｙ ＣＤＭＡ、無線ＬＡＮ、ＣＤＭＡ、ＵＷＢ、ＲＦ通信などのすべての無線通信技術を使用することができ、いずれか一つの通信方式に限定されるものではない。

データを伝送された遠隔サーバ部は、伝送されたデータを分析及び保存し、これによる警報音、警光灯、文字メッセージなどにより管理者に防波堤１００の状態に異常が発生したことを知らせることができる。

モニタリングシステム１５０の各構成要素に連結されるケーブル１５５は、電源を供給したり出力信号を伝達するが、ケーブル１５５は、例えば金属またはプラスチックなどのように堅固でかつ耐腐食性が優れる材質で形成されたケーブル保護管内に収容されるように設置した方が良い。図２には図解の便宜上、各構成要素とケーブル１５５との間の連結関係のみを概略に示した。

以下では、本発明の第１実施例による防波堤１００の作用について具体的に説明する。

先ず、本発明の第１実施例による防波堤１００の作用について正しく理解するためには基本的に海水の流れをよく理解していなければならない。海水の流れは、如何に波が高く立っても一定の振幅と周期、そして進行速度を有する。すなわち、外海で発生した高い波が内海に押し寄せることは、常に高い波が継続して押し寄せるのではなく、サイン波（Ｓｉｎｅ Ｗａｖｅ）のように一定の周期及び速度を有して振幅が最も大きい波が押し寄せると相次いで滑るように振幅が最も低い波が押し寄せる現象が繰り返し行われる。

この際、本発明の第１実施例による防波堤１００は、互いの間に孔隙を形成すると共にその内部に中空部を有しており、貫通孔１０９が形成されている多数の球状体（１１２、１２２）または多面体を有しており、平常時は海水が内海から外海へそして外海から内海へ自由に移動できるため、内海の汚染をを防止できる効果がある。

本発明の第１実施例による防波堤１００は、台風などの気象悪化時に防波堤１００の中に入る海水の波浪エネルギーを多くの球状体（１１２、１２２）または多面体が基本的に有している形状と、追加で形成されている多数の貫通孔１０９の表面摩擦抵抗を利用して顕著に減衰させる。すなわち、密集した多数の球状体（１１２、１２２）または多面体は、防波堤１００の内部で波の動きと類似する不規則的な３次元の海水の流れを発生させ、さらに、多数の貫通孔１０９を通過するとき、貫通孔１０９により増大した表面積と波との間の摩擦力によって波力を減衰させる。また、球状体（１１２、１２２）または多面体の内部に入った海水は、その中で回転するように渦巻きながらその力が減少するだけではなく、貫通孔１０９を通過して水平に出た海水が抗力として作用し、水平方向に押し寄せる反射波を阻止することにより複雑な乱流を形成する。結局、これら球状体（１１２、１２２）または多面体は水平方向に来る海水の流れを変えて内海に入ろうとする波力を急激に減少させる。

また、本発明の第１実施例による防波堤１００は、不規則的な海水の流れを多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の表面積及びこれら球状体（１１２、１２２）または多面体の間に形成された孔隙を利用して四方に広がるようにする形態の非常に複雑な乱流の流れに変えて波浪エネルギーを減少させると共に内海側へ向かう波の方向を左右及び上下方向に広がるようにして内海側に押し寄せる海水の流れを遅滞させる。

特に上下方向に、すなわち垂直方向に移動する海水の流れは、多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の内部、すなわち中空部に入るが、球状体（１１２、１２２）または多面体の内部に入った海水はその中で回転するように丸く流動しながらその力が減少するだけではなく、球状体（１１２、１２２）または多面体の内部に収容され、球状体（１１２、１２２）または多面体、そして単位組立体（１１０、１２０）の重さを増大させて浮揚しないようにすることによって、防波堤１００をさらに安定化させる作用をする。これはフレーム（１１１、１２１）内に収容される多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の形状に起因するものであり、他のソリッド形態のものを採用した単位組立体では期待できない効果である。さらに、他のソリッド形態のものを採用した単位組立体より材料費などを節減できるため、経済的にも非常に効果があるという長所がある。

同時に、球状体（１１２、１２２）または多面体に多数の貫通孔１０９が形成されているため、垂直方向に移動する海水が球状体（１１２、１２２）または多面体の内部に入って、その中で丸く流動しながら多数の貫通孔１０９を介して下方に流されていくと、この貫通孔１０９を通過して下へ向かった海水が抗力として作用し、次いで垂直方向に押し寄せる反射波を阻止する。これによって、覆い板１３０付近では波の反射波及び波浪エネルギーがほど吸収される。

このような防波堤１００は、海水が防波堤１００に当たる力が分散されるようにする構成を有するため、反射波が少なく、従来技術の防波堤より低い高さに築造しても波が防波堤１００を越えることを防止できる。さらに、海水は、防波堤１００内で多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の間に形成された孔隙と共に、多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の中空部と連通するようにする多数の貫通孔１０９によって散らばるため、防波堤１００に当たる力の成分が増大した表面積によって分散するだけでなく、表面摩擦力が作用することにより防波堤１００が波によって受ける単位面積当たりの力の強度も大幅に減り、従来技術の一方向に力を受ける防波堤より構造的に非常に安定した防波堤１００を実現できる。また、単純な構成要素で構成された全体の防波堤１００は、その工事期間を短縮することができ、通常の防波堤の工事の際に海水に流されていく砂利及び土砂の損失も減すことができるという大きい長所がある。

〔第２実施例〕
図１０は、本発明の第２実施例による防波堤を示す断面図である。図１０に示す本発明の第２実施例による防波堤２００は、第１フレーム１１１とこの第１フレーム１１１内に収容される多数の球状体１１２または多面体を備え、これら球状体１１２または多面体は、その内部に中空部を有し、外部とこの中空部を連通させる多数の貫通孔１０９が形成されている少なくとも一つの第１単位組立体１１０と、第２フレーム１２１とこの第２フレーム１２１に収容される少なくとも一つの球状体１２２または多面体を備え、これら球状体１２２または多面体は、その内部に中空部を有し、外部とこの中空部を連通させる多数の貫通孔１０９が形成されており、第１単位組立体１１０の上に積層される多数の第２単位組立体１２０と、第１単位組立体１１０の上で積層された第２単位組立体１２０の間に垂直に設置される遮断壁２５０と、積層された第２単位組立体１２０と遮断壁２５０の最上部を覆うように設置される覆い板１３０を含んでいる。

本発明の第２実施例では、第２単位組立体１２０の間に垂直に設置される遮断壁２５０を追加で備える点以外の他の構成要素は前述した第１実施例の構成要素と同じである。これに、本発明の第２実施例による防波堤２００を説明するにあたって、第１実施例による防波堤１００と同じ構成要素に対しては同じ符号を付与し、その構成及び機能に関する詳細な説明は省略する。

遮断壁２５０は、所定の厚さを有する平板形状の壁部材として、コンクリートや鉄筋コンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。遮断壁２５０は、製１単位組立体１１０の上面フレーム１１４上に設置されるが、このように遮断壁２５０を構築することによって、防波堤２００を通過して入る波を直接的に遮断すると共に内海の静穏を保つ。

本発明の第２実施例による防波堤２００は、外海側から入る非常に不規則的な海水の流れを多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の表面積及びこれら球状体（１１２、１２２）または多面体の間に形成された孔隙と共に、多数の球状体（１１２、１２２）または多面体の中空部と連通するようにする多数の貫通孔１０９を利用して四方に広がるようにする形態の非常に複雑な乱流の流れに変え、波浪エネルギーを減少させること共に内海側へ向かう波の方向を左右及び上下方向に広がるようにし、内海側に押し寄せる海水の流れを遅滞させる。さらに、波が多数の貫通孔１０９を通過するとき、貫通孔１０９により増大した表面積と波との間の摩擦力によって波力を減衰させる。これに加えて、第１単位組立体１１０の上部に設置された遮断壁２５０に当たった波は、継続して上に積み上げられながら防波堤２００の上部側に移動し、この遮断壁２５０から始まった反射波は上部を通り再び外海側に戻って下向移動して防波堤の重さを増大させる。このような一連の過程により波の波浪エネルギーを防波堤２００の内部にせき止めておき、再び大きい波が来る前に防波堤２００の内部で安定した海水の流れを作る。

一方、遮断壁２５０は、内海側の最端に設置されず、内海側から外海側に所定の距離だけ移動した位置で第１単位組立体１１０上に設置された後、遮断壁２５０の内海側の側面に隣接するように小型第２単位組立体１２５を積層することによって、内海側から生じうる反射波を受け入れて相殺させる空間を設け、内海の静穏度を向上させることができる。このように内海の静穏度を向上させると、船舶がより安定的に停泊できる環境が整えられるという効果がある。

付加的には、遮断壁２５０は、水面の上で防波堤２００を通過する風を防いで、防波堤２００の内側にある内海を外海と分離させた平穏な環境を作ることができるという長所もある。

〔第３実施例〕
図１１は、本発明の第３実施例による防波堤を示す図であり、図１２は、図１１に示す第１単位組立体を示す斜視図であり、図１３は、図１１に示す第２単位組立体を示す斜視図である。

これら図面に示す本発明の第３実施例による防波堤３００は、海底の底面に配置されるベース支持台３４０と、第１フレーム３１１とこの第１フレーム３１１内に収容され、横方向にＮ個（ここでＮは２以上の定数）及び縦方向にＮまたはＭ個（ここでＭは２以上の定数）に配列され、各々多数の貫通孔３０９が放射状に形成された多数のボウル状体３１２を備え、ベース支持台３４０上に積層される多数の第１単位組立体３１０と、第２フレーム３２１とこの第２フレーム３２１内に収容されるが横方向にＮ−１個及び縦方向にＮ−１またはＭ−１個に配列され、各々多数の貫通孔３０９が放射状に形成された多数のボウル状体３２２を備え、第１単位組立体３１０上に積層される多数の第２単位組立体３２０と、積層された第１単位組立体３１０または第２単位組立体３２０の最上部を覆うように設置される覆い板３３０を含んでいる。

第１単位組立体３１０は、第１フレーム３１１内に多数のボウル状体３１２が収容されている形態を有する。第１フレーム３１１は、耐腐食性が優れた鉄筋コンクリートで作られ、ボウル状体３１２はコンクリートで作られるが、必要に応じてボウル状体の芯材として鉄筋が使用されうる。これらボウル状体３１２には多数の貫通孔３０９が形成されている。

ボウル状体３１２は、正円の半球形状を有するのが好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、楕円または反楕円の断面を有したり多数の不規則な湾曲部を有する曲面形状体も使用されうる。

示していないが、ボウル状体３１２が多面体に形成されるが、このような場合、これら多面体が互い接する部分が点でなく、一定の面積を有する面であるため、構造的にさらに安定した単位組立体及び防波堤３００を構築できる。多面体としては、正１２面体以上の正多面体の折半部が良いが、必ずこれに限定されるものではなく、不規則な多面体も使用されうるのは勿論である。このような多面体にも多数の貫通孔が形成されている。

このような第１単位組立体３１０は、多様な方式により設置されるが、例えば、多数の第１単位組立体３１０を他の場所であらかじめ製作し、防波堤３００の築造地域に移動させて組立式に配列または積層することによって設置できる。

第１フレーム３１１は、概ね六面体のボックス形状を有する枠で形成するが、すなわち、多数の垂直な下方柱３１５を有する上面フレーム３１４と多数の垂直な上方柱３１７を有する下面フレーム３１６は、互いに対応する柱（３１５、３１７）の位置合わせにより結合し、その中に一定数のボウル状体３１２が配列され、これらを収容する。下方柱３１５と上方柱３１７の接触面には各々例えばはめ込み溝またははめ込み突起のような連結手段が設けられ、これらの安定した結合を確保できる。第１フレーム３１１には横方向にＮ個及び縦方向にＮまたはＭ個のボウル状体３１２が配列されうる。

第２単位組立体３２０は、第２フレーム３２１内に多数のボウル状体３２２が収容されている形態を有する。第２フレーム３２１は耐腐食性が優れた鉄筋コンクリートで作られる。第２単位組立体３２０に使用されるボウル状体３２２は、第１単位組立体３１０に使用されたボウル状体３１２と同じであるかまたは異なるサイズ及び材質で形成されうる。これらボウル状体３２２には多数の貫通孔３０９形成されている。

第２フレーム３２１も概ね六面体のボックス形状を有する枠で形成するが、多数の垂直な下方柱３２５を有する上面フレーム３２４と多数の垂直な上方柱３２７を有する下面フレーム３２６が互い対応する柱（３２５、３２７）の位置合わせにより結合し、その中に一定数のボウル状体３２２が配列されてこれらを収容する。下方柱３２５と上方柱３２７の接触面には各々例えば、はめ込み溝またははめ込み突起のような連結手段が設けられ、これらの安定した結合を確保できる。第２フレーム３２１には横方向にＮ−１個及び縦方向にＮ−１またはＭ−１個のボウル状体３２２が配列されうる。

各単位組立体で、下面フレーム（３１６、３２６）の下面は、格子形状や蜂の巣形状の網部材の形状に形成される。また、上面フレーム（３１４、３２４）の上面は、概ね格子形状や蜂の巣形状を有するが、ボウル状体（３１２、３２２）の位置及び形状に相応するように環部が適切に配列されうる。

このように作られた多数の単位組立体（３１０、３２０）をベース支持台３４０の上に適切に多層に配列及び積層する。この際、単位組立体（３１０、３２０）の間を連結する連結手段が使用されるが、各単位組立体が有する上面フレームの上面には上に突出した突出部３１８が形成されていることに対し、各単位組立体が有する下面フレームの底面には前述した突出部３１８の形状に相応する凹溝（３２８、図１１を参照）が形成されており、これら突出部３１８と凹溝３２８の形状合わせによって単位組立体（３１０、３２０）が互いに連結固定される。すなわち、突出部３１８と凹溝３２８が連結手段を構成する。ここでは上面フレームに突出部が、そして下面フレームに凹部が備えられているものを示して説明するが、突出部と凹溝の位置が逆でも構わない。

垂直方向に単位組立体（３１０、３２０）を積層するときは、第１単位組立体３１０上に第２単位組立体３２０を、そしてその上に第１単位組立体３１０などを位置させる方式により積層できるが、これに限定されるものではない。

水平方向には防波堤３００の長さ方向に沿って第１単位組立体３１０をその長さ方向を平行に合わせて連続するように直線上に配置できる。その後に、第１単位組立体３１０上に他の第１単位組立体３１０または第２単位組立体３２０を積層される。仮に、防波堤３００の幅を増大させなければならない場合、第１単位組立体３１０を２列以上に長く配置してもよい。

一方、第１単位組立体３１０及び第２単位組立体３２０の長さが、防波堤３００の長さと同じに形成されるときには長さ方向に連続するように配置せず、単に垂直方向に積層だけすることもできる。

単位組立体（３１０、３２０）は、多様なサイズに作られるため、その中に収容されるボウル状体（３１２、３２２）のサイズによってそのサイズが変更されうる。また、各フレーム（３１１、３２１）内に収容されるボウル状体（３１２、３２２）の個数は４〜３０個程度が好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、その個数は必要に応じて変更できる。結論的には、単位組立体（３１０、３２０）の中に収容されるボウル状体（３１２、３２２）のサイズと個数は適切に組合わせて使用できる。さらに、防波堤３００の設置地域の実際の波データにより単位組立体（３１０、３２０）のサイズ、特にボウル状体（３１２、３２２）のサイズを適切に選択して組合わせることによって防波堤３００の全体幅を最小化させることができる。

前述したように、単位組立体（３１０、３２０）は、海底の底面に配置される扁平なベース支持台３４０上に設置されるのが好ましいか、必ずこれに限定されるものではない。また、ベース支持台３４０は基礎捨石の上に設置されうる。このベース支持台３４０の上面には第１単位組立体３１０の下面フレーム３１６を固定するために該当下面フレーム３１６の連結手段（突出部または凹溝）に対応する連結手段（凹溝または突出部）が形成されうる。

覆い板３３０は、積層された最上層の単位組立体（３１０または３２０）の上部を覆うように設置され、通常はコンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。この覆い板３３０の下面には上面フレーム（３１４または３２４）と固定するために該当上面フレーム（３１４または３２４）の連結手段（突出部または凹溝）に対応する連結手段（凹溝または突出部）が形成されうる。覆い板３３０は、防波堤３００の内部に海水をせき止める役割を果たすと共に人道及び車道として使用されうる。また、覆い板３３０は連結手段を有しており、積層された単位組立体（３１０または３２０）を堅固に一体化させる手段としての役割も果たす。

追加で、本発明の第３実施例による防波堤３００は、防波堤３００の状態を監視するモニタリングシステム３５０を含むが、この構成は本発明の第１実施例で説明したモニタリングシステム１５０と同じであるため、これに関する詳細な説明は省略する。

本発明の第３実施例による防波堤３００では、上下方向に、すなわち垂直方向に移動する海水の流れがボウル状体（３１２、３２２）の内部に入るが、ボウル状体（３１２、３２２）の内部に入った海水はその中で回転するように丸く流動しながらその力が減少するだけではなく、ボウル状体（３１２、３２２）の内部に収容され、ボウル状体（３１２、３２２）、そして単位組立体（３１０、３２０）の重さを増大させて浮揚しないようにすることによって、防波堤３００をさらに安定化させる作用をする。これは各フレーム（３１１、３２１）内に収容される多数のボウル状体（３１２、３２２）の形状に起因するものであり、他のソリッド形態のものを採用した単位組立体では期待できない効果である。さらに、他のソリッド形態のものを採用した単位組立体より材料費などを節減することができ、経済的にも非常に効果があるという長所がある。

同時に、各ボウル状体（３１２、３２２）に多数の貫通孔３０９が形成されているため、垂直方向に移動する海水がボウル状体（３１２、３２２）の内部に入ってその中で丸く流動し、その後貫通孔３０９を介して下方に流れていくと、この貫通孔３０９を通過して下へ向かった海水が抗力として作用し、次いで垂直方向に押し寄せる反射波を阻止する。これによって、覆い板３３０付近では波の反射波及び波浪エネルギーがほぼ吸収される。さらに、多数の貫通孔３０９により増大した表面積と波との間の摩擦力によって波力を減衰させる。

本発明の第３実施例による防波堤３００は、台風などの気象悪化時に防波堤３００の中に入る海水の波浪エネルギーを多くのボウル状体（３１２、３２２）が基本的に有している形状と、追加で形成されている多数の貫通孔３０９の表面摩擦抵抗を利用して顕著に減衰させる。すなわち、密集した多数のボウル状体（３１２、３２２）は、防波堤３００の内部で波の動きと類似する不規則的な３次元の海水の流れを発生させ、さらに多数の貫通孔３０９を通過するとき、貫通孔３０９により増大した表面積と波との間の摩擦力によって波力を減衰させる。また、ボウル状体（３１２、３２２）の内部に入った海水は、その中で回転するように渦巻きながらその力が減少するだけでなく、貫通孔３０９を通過して水平に出た海水が抗力として作用し、水平方向に押し寄せる反射波を阻止するにより複雑な乱流を形成する。結局、これらボウル状体（３１２、３２２）は水平方向に来る海水の流れを変えて内海に入ろうとする波力を急激に減少させる。

このような防波堤３００は、海水が防波堤３００に当たる力が分散されるようにする構成を有することにより、反射波が少なく、従来技術の防波堤より低い高さに築造しても波が防波堤３００を越えることを防止できる。その上、海水が防波堤３００の中で多数のボウル状体（３１２、３２２）の間に形成された孔隙と共に、多数のボウル状体（３１２、３２２）の内部と多数の貫通孔３０９によって散らばるため、防波堤３００に当たる力の成分が増大した表面積によって分散するだけでなく、表面摩擦力が作用し、防波堤３００が波によって受ける単位面積当たりの力の強度も大幅に減り、従来技術の一方向に力を受ける防波堤より構造的に非常に安定した防波堤３００を実現できる。また、単純な構成要素で構成された全体防波堤３００は、その工事期間を短縮することができ、通常の防波堤の工事で見られる海水に流されていく砂利及び土砂の損失も減らすことができるという大きい長所がある。

〔第４実施例〕
図１４は、本発明の第４実施例による防波堤を示す斜視図である。図１４に示す本発明の第４実施例による防波堤３００’は、海底の底面に配置されるベース支持台３４０と、第１フレーム３１１とこの第１フレーム３１１内に収容されるが、横方向にＮ個（ここでＮは２以上の定数）及び縦方向にＮまたはＭ個（ここでＮは２以上の定数）に配列される多数のボウル状体３１２’を備え、ベース支持台３４０上に積層される多数の第１単位組立体３１０と、第２フレーム３２１とこの第２フレーム３２１内に収容されるが、横方向にＮ−１個及び縦方向にＮ−１またはＭ−１個に配列される多数のボウル状体３２２’を備え、第１単位組立体３１０上に積層される多数の第２単位組立体３２０と、積層された第１単位組立体３１０または第２単位組立体３２０の最上部を覆うように設置される覆い板３３０を含んでいる。

本発明の第４実施例では、第１単位組立体３１０と第２単位組立体３２０を構成する多数のボウル状体（３１２’、３２２’）に貫通孔が省略された点以外の他の構成要素は、前述した第３実施例の構成要素と同じである。これに、本発明の第４実施例による防波堤３００’を説明するにあたって、第３実施例による防波堤３００と同じ構成要素に対しては同じ符号を付与し、その構成及び機能に関する詳細な説明は省略する。

第１単位組立体３１０のボウル状体３１２’はコンクリートで作られるが、必要に応じてボウル状体の芯材として鉄筋が使用されうる。ボウル状体３１２’は正円の半球形状を有するのが好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、楕円または反楕円の断面を有したり多数の不規則な湾曲部を有する曲面形状体も使用されうる。

示していないが、ボウル状体３１２’が多面体に形成されるが、このような場合にこれら多面体が互い接する部分が点でなく、一定の面積を有する面であるため、構造的にさらに安定した単位組立体及び防波堤３００’を構築できる。多面体としては、正１２面体以上の正多面体の折半部が良いが必ずこれに限定されるものではなく、不規則な多面体も使用されるのは勿論である。

第２単位組立体３２０に使用されるボウル状体３２２’は第１単位組立体３１０に使用されたボウル状体３１２’と同じであるか異なるサイズ及び材質で形成されうる。各単位組立体内に収容されるボウル状体（３１２’、３２２’）の個数は４〜３０個程度が好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、その個数は必要に応じて変更できる。

本発明の第４実施例による防波堤３００’では、上下方向にすなわち垂直方向に移動する海水の流れがボウル状体（３１２’、３２２’）の内部に入るが、ボウル状体（３１２’、３２２’）の内部に入った海水はその中で回転するように丸く流動しながらその力が減少するだけではなく、ボウル状体（３１２’、３２２’）の内部に収容され、ボウル状体（３１２’、３２２’）、そして単位組立体（３１０、３２０）の重さを増大させて浮揚しないようにすることによって、防波堤３００’をさらに安定化させる作用をする。これは各単位組立体内に収容される多数のボウル状体（３１２’、３２２’）の形状に起因するものであり、他のソリッド形態のものを採用した単位組立体では期待できない効果である。さらに、他のソリッド形態のものを採用した単位組立体より材料費などを節減することができ、経済的にも非常に効果があるという長所がある。

このような防波堤３００’は、海水が防波堤３００’に当たる力が分散されるようにする構成を有するため、反射波が少なく、従来技術の防波堤より低い高さに築造しても波が防波堤３００’を越えることを防止できる。その上、海水が防波堤３００’の中で多数のボウル状体（３１２’、３２２’）の間に形成された孔隙と共に、多数のボウル状体（３１２’、３２２’）の内部空間によって散らばるため、防波堤３００’に当たる力の成分が増大した表面積によって分散され、防波堤３００’が波によって受ける単位面積当たりの力の強度も大幅に減り、従来技術の一方向に力を受ける防波堤より構造的に非常に安定した防波堤３００’を実現できる。また、単純な構成要素で構成された全体防波堤３００’はその工事期間を短縮することができ、通常の防波堤の工事で見られる海水に流されていく砂利及び土砂の損失も減らすことができるという大きい長所がある。

〔第５実施例〕
図１５は、本発明の第５実施例による防波堤の一部を示す斜視図であり、図１６は、図１５に示すベース支持台を示す斜視図であり、図１７は、図１５に示す管形状単位ブロックを示す斜視図である。

これら図面に示す本発明の第５実施例による防波堤４００は、海底の底面に配置されるベース支持台４４０と、放射状に多数の貫通孔４０９が形成されており、一側にはめ込み溝４１１と他側にはめ込み突起４１２が形成され、前記ベース支持台４４０上に積層して連結される多数の管形状単位ブロック４１０と、積層された単位ブロック４１０の最上部を覆うように設置される覆い板４３０を含んでいる。

ベース支持台４４０は海底の底面に設置され、扁平な基礎を提供する。また、ベース支持台４４０は基礎捨石上に設置される。このベース支持台４４０の上面には後述する管形状単位ブロック４１０を固定するために管形状単位ブロックが有する連結手段に対応する連結手段が形成されうる。図１６には連結手段の一例としてめ込み溝４４１が示されているが、これに限定されるものではない。

本発明の第５実施例による防波堤４００に使用される管形状単位ブロック４１０は、正円の断面を有する管形状を有するのが好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、楕円または反楕円の断面を有したり、多数の不規則な湾曲部を有する曲断面を有することもできる。管形状単位ブロック４１０はコンクリートで作られるが、必要に応じて管形状の芯材として鉄筋が使用されうる。これら管形状単位ブロック４１０には放射状に多数の貫通孔４０９が形成されている。

示していないが管形状単位ブロックは多角形の断面を有する管形状体に形成される。多角形としては三角形以上の正多角形が良いが、必ずこれに限定されるものではなく、不規則な多角形の断面を有する管形状体にも使用されうるのは勿論である。このような管形状体にも多数の貫通孔が形成されている。

このような管形状単位ブロック４１０は、多様な方式により設置されるが、例えば多数の管形状単位ブロック４１０を他の場所であらかじめ製作し、防波堤４００の築造地域に移動させて組立式に配列または積層されることによって設置できる。

図１７に詳細に示すように管形状単位ブロック４１０は、三つ類型に形成されるが、図１７の（ａ）のような概ね十字型単位ブロック４１０ａ、（ｂ）のような概ねＴ字型単位ブロック４１０ｂ及び（ｃ）のようなＩ字型単位ブロック４１０ｃで構成されうる。

具体的には十字型単位ブロック４１０ａは、垂直なＺ軸方向に延長した管形状本体４０１、Ｚ軸方向に直角であるＸ軸方向で両側に伸びた管形状第１アーム４０２及びＸ軸方向とＺ軸方向に直角であるＹ軸方向で両側に伸びた管形状第２アーム４０３を備える。管形状本体４０１、管形状第１アーム４０２及び管形状第２アーム４０３には各々放射状に貫通孔４０９が形成される。

また、管形状本体４０１で一側先端面には、はめ込み溝４１１が形成されており、他側先端面にはめ込み突起４１２が形成されており、隣接する管形状単位ブロックのはめ込み突起またははめ込み溝とはめ合わせられることによって、管形状単位ブロックが垂直方向に積層して連結される。これらはめ込み溝４１１とはめ込み突起４１２が連結手段を構成する。

同様に、管形状第１アーム４０２及び管形状第２アーム４０３にも各々一側先端面にははめ込み溝４１１が形成されており、他側先端面にはめ込み突起４１２が形成されており、隣接する管形状単位ブロックのはめ込み突起またははめ込み溝とはめ合わせられることによって、管形状単位ブロックが水平方向に配列して連結される。

次に、Ｔ字型単位ブロック４１０ｂは、垂直なＺ軸方向に延長した管形状本体４０１、Ｚ軸方向に直角であるＸ軸方向で両側に伸びた管形状第１アーム４０２及びＸ軸方向とＺ軸方向に直角であるＹ軸方向で一側にのみ伸びた管形状第２アーム４０３’を備える。管形状本体４０１、管形状第１アーム４０２及び管形状第２アーム４０３’には各々放射状に貫通孔４０９が形成される。また、各々の管形状本体４０１、管形状第１アーム４０２及び管形状第２アーム４０３’は、一側先端面にはめ込み溝４１１が形成されており、他側先端面にはめ込み突起４１２が形成されているが、これら連結手段の作用は前述した十字型単位ブロック４１０ａの連結手段と同じである。

これらＴ字型単位ブロック４１０ｂは、防波堤４００で側壁を構成するように、積層された管形状単位ブロック４１０の最も外郭に配置して積層される。特に防波堤４００の内海側の側面にこれらＴ字型単位ブロック４１０ｂが配置及び積層されることによって、船舶が安全に接岸できる。これに限定されるものではなく、外海側の側面にこれらＴ字型単位ブロック４１０ｂが配置及び積層されてもよい。しかし、防波堤４００が船舶の接岸のような特殊の用途に使用されなければ、これらＴ字型単位ブロック４１０ｂは省略することができ、代りに十字型単位ブロック４１０ａが配置されうる。

最後に、Ｉ字型単位ブロック４１０ｃは、垂直なＺ軸方向に延長した管形状本体４０１のみで構成される。管形状本体４０１には放射状に貫通孔４０９が形成されている。また、管形状本体４０１で一側先端面にははめ込み溝４１１形成されており、他側先端面にはめ込み突起４１２が形成されており、隣接する管形状単位ブロックのはめ込み突起またははめ込み溝とはめ合わせられることによって、管形状単位ブロックが垂直方向に積層して連結すされる。通常、これらＩ字型単位ブロック４１０ｃは、防波堤４００で積層された管形状単位ブロックとベース支持台４４０との間に配置され、防波堤４００の高さの調節に使用されうる。波の影響を相対的に少なく受ける海底の底に近く設置されることによって、本発明の原理を十分に適用できる。あるいは、積層された管形状単位ブロックの間だけでなく、管形状第１アーム４０２及び管形状第２アーム（４０３、４０３’）の間にも設置され、必要に応じて適切に多様に配置され使用されうる。これらＩ字型単位ブロック４１０ｃも省略できる。

図１８は、図１７に示す単位ブロックの変形例を示す斜視図である。これに示すように管形状単位ブロック４１０、すなわち十字型単位ブロック４１０ａ、Ｔ字型単位ブロック４１０ｂ及びＩ字型単位ブロック４１０ｃは二重管で構成されうる。

管形状単位ブロック４１０の内部に位置した内側管４０４は、各単位ブロック（４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ）の形状と相応するが、サイズ（直径）のみ異なるようにして形成したものである。内側管４０４にも各々放射状に貫通孔４０９が形成されている。また、内側管４０４と各々の管形状本体４０１、管形状第１アーム４０２及び管形状第２アーム（４０３、４０３’）を連結するための支持部（４０５、図１８の（ｃ）を参照）が備えられ、内側管４０４を管形状単位ブロック４１０内に保持する。

このような二重管の管形状単位ブロック４１０は、図１７に示す単位ブロックよりさらに多い貫通孔４０９を備えいるため、貫通孔４０９により表面積がはるかに多く増大し、これら表面積と波との間の摩擦力によって波力を大幅に減衰させる。また、二重管の管形状単位ブロック４１０の内部に入った海水はその中で回転するように渦巻きながらその力が減少するだけではなく、さらに複雑な乱流をさらに多く形成して押し寄せる反射波を阻止することによって、海水の波浪エネルギーを大部分吸収する。

このように作られた多数の管形状単位ブロック４１０をベース支持台４４０の上に適切に多層に配列及び積層する。この際、管形状単位ブロック４１０の連結は連結手段（すなわち、はめ込み溝とはめ込み突起）により成される。

管形状単位ブロック４１０は、多様なサイズに作られるため、防波堤４００の設置地域の実際の波データにより管形状単位ブロック４１０のサイズを適切に選択して組み合わせることによって、防波堤４００の全体幅またはサイズを最小化させることができる。

覆い板４３０は、積層された最上層の管形状単位ブロック４１０の上部を覆うように設置され、通常はコンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。この覆い板４３０の下面には管形状単位ブロック４１０と固定するために管形状単位ブロック４１０が有する連結手段（はめ込み溝またははめ込み突起）に対応する連結手段（はめ込み突起またははめ込み溝）が形成されうる。覆い板４３０は、防波堤４００の内部に海水をせき止める役割を果たすと共に人道及び車道として使用されうる。また、覆い板４３０は、連結手段を有するため、積層された管形状単位ブロック４１０を堅固に一体化させる手段としての役割も果たす。

追加で、本発明の第５実施例による防波堤４００は、この防波堤４００の状態を監視するモニタリングシステムを含むため、この構成は、本発明の第１実施例で説明したモニタリングシステム１５０と同じであるため、これに関する詳細な説明と図解は省略する。

図１９は、図１５に示す遮断ブロックを示す斜視図であり、これに示すように遮断ブロック４５０は、概ねボックス形状に形成され、垂直なＺ軸方向の一側面にははめ込み溝４１１が形成されており、他側面にはめ込み突起４１２が形成されており、Ｚ軸方向に直角であるＸ軸方向で一側面にははめ込み溝４１１が形成されており、他側面にはめ込み突起４１２が形成されており、Ｘ軸方向とＺ軸方向に直角であるＹ軸方向で一側面にははめ込み溝４１１が形成されており、他側面にはめ込み突起４１２が形成されている。

これら連結手段（すなわち、はめ込み溝とはめ込み突起）により、遮断ブロック４５０は管形状単位ブロック４１０、具体的には十字型単位ブロック４１０ａ、Ｔ字型単位ブロック４１０ｂまたはＩ字型単位ブロック４１０ｃと、覆い板４３０の下面に連結固定されうる。また、遮断ブロック４５０同士も連結手段によって連結固定されうる。

このような遮断ブロック４５０は、コンクリートや鉄筋コンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。

遮断ブロック４５０は遮断壁を構成するが、このため遮断ブロック４５０は、積層された管形状単位ブロック４１０と覆い板４３０との間で所定の長さ及び高さに築造積層される。管形状単位ブロック４１０を極力平均水面に近い高さに設置した後、その上に遮断ブロック４５０を積層し、その両側に再び管形状単位ブロック４１０を連結及び積層するため、積層された遮断ブロック４５０は平常時は水面上に位置する。このように遮断ブロック４５０を構築することによって防波堤４００を通過して入る波を直接的に遮断すると共に内海の静穏を保つ。また、内海側に伝達される波浪の残存エネルギーが遮断される。

特に、遮断ブロック４５０は内海側の最端に設置されず、内海側から外海側に所定の距離だけ移動した位置で管形状単位ブロック４１０上に設置した後、遮断ブロック４５０の内海側の側面に管形状単位ブロック４１０のうちＴ字型単位ブロック４１０ｂを連結して積層する。これによって、内海側から生じうる反射波を受け入れて相殺させる空間を設け、内海の静穏度を向上させることができる。このように内海の静穏度を向上させると、船舶がより安定的に停泊できる環境が作れるという効果がある。

付加的には、遮断ブロック４５０は水面の上で防波堤４００を通過する風を防いで、防波堤４００の内側にある内海を外海と分離させた平穏な環境が作れるという長所もある。

図１５にはＴ字型単位ブロック４１０ｂ、Ｉ字型単位ブロック４１０ｃ、遮断ブロック４５０などが全て示されており、これら構成要素の配置関係、作用などを説明している。しかし、前述したように示す例に限定されず、Ｔ字型単位ブロック４１０ｂ、Ｉ字型単位ブロック４１０ｃまたは遮断ブロック４５０は省略する場合もある。また、省略した部分は十字型単位ブロック４１０ａに代替されうる。

本発明の第５実施例による防波堤４００では上下方向に、すなわち垂直方向に移動する海水の流れが管形状単位ブロック４１０の内部に入るが、管形状単位ブロック４１０の内部に入った海水はその中で回転するように丸く流動しながらその力が減少する。

同時に、管形状単位ブロック４１０に多数の貫通孔４０９が形成されているため、垂直方向に移動する海水が管形状単位ブロック４１０の内部に入ってその中で丸く流動し、その後多数の貫通孔４０９を介して下方に流れていくと、この貫通孔４０９を通過して下へ向かった海水が抗力として作用し、次いで垂直方向に押し寄せる反射波を阻止する。これによって、覆い板４３０の付近では波の反射波及び波浪エネルギーがほぼ吸収される。その上、多数の貫通孔４０９により増大した表面積と波との間の摩擦力によって波力を減衰させる。

このような防波堤４００は、海水が防波堤４００に当たる力が分散されるようにする構成を有するため、反射波が少なく、従来技術の防波堤より低い高さに築造しても波が防波堤４００を越えることを防止できる。さらに、海水が防波堤４００の中で多数の管形状単位ブロック４１０の間に形成された孔隙と共に、多数の管形状単位ブロック４１０の内部と多数の貫通孔４０９によって散らばるため、防波堤４００に当たる力の成分が増大した表面積によって分散するだけでなく、表面摩擦力が作用し、防波堤４００が波によって受ける単位面積当たりの力の強度も大幅に減り、従来技術の一方向に力が受ける防波堤より構造的に非常に安定した防波堤４００を実現できる。また、単純な構成要素で構成された全体防波堤４００はその工事期間を短縮することができ、通常の防波堤の工事で見られる海水に流されていく砂利及び土砂の損失も減らすことができるという大きい長所がある。

また、このような防波堤４００は、外海側から入る非常に不規則的な海水の流れを多数の管形状単位ブロック４１０の表面積及びこれら管形状単位ブロック４１０の間に形成された孔隙と共に、多数の管形状単位ブロック４１０の内部と連通するようにする多数の貫通孔１０９を利用して四方に広がるようにする形態の非常に複雑な乱流の流れに変え、波浪エネルギーを減少させると共に内海に向かう波の方向を左右及び上下方向に広がるようにし、内海側に押し寄せる海水の流れを遅滞させる。これに加え、一部の管形状単位ブロック４１０の上部に設置された遮断ブロック４５０に当たった波は継続して上に積み上げられ、防波堤４００の上部側に移動し、この遮断ブロック４５０から始まった反射波は上部を通り再び外海側に戻り、下向移動して防波堤の重さを増大させる。このような一連の過程により、波の波浪エネルギーを防波堤４００の内部にせき止めておき、再び大きい波が来る前に防波堤４００の内部で安定した海水の流れを作ることができる。

〔第６実施例〕
図２０は、本発明の第６実施例による防波堤の一部を示す斜視図である。また、図２１は、図２０に示すベース支持台の例を示す平面図であり、図２２は、第１水平ブロックを示す斜視図であり、図２３は、第２水平ブロックを示す斜視図であり、図２４は、第１垂直ブロックを示す斜視図であり、図２５は、第２垂直ブロックを示す斜視図であり、そして図２６は、遮断ブロックを示す斜視図である。

これらの図面に示す本発明の第６実施例による防波堤５００は、海底の底面に配置されるベース支持台５６０と、このベース支持台５６０上に積層され、放射状に多数の貫通孔５０９が形成されており、長さ方向に沿って先端面に凹溝または突出部５１３が形成されていると共に、長さ方向の一側にはめ込み溝５１１と他側にはめ込み突起５１２が形成されており、垂直な２対の足部５２５を備えるが、これら足部５２５の底面には突出部または凹溝（図示せず）が形成されている多数の凹の第１水平ブロック５２０と、ベース支持台５６０上に直立設置され、放射状に多数の貫通孔５０９形成されており、上側先端にはめ込み手段５３１が形成されている多数凹の第１垂直ブロック５３０と、ベース支持台５６０上に直立設置され、放射状に多数の貫通孔５０９が形成されており、上側先端にはめ込み手段５４１が形成されており、下側には一対の足部５４５を備える多数凹の第２垂直ブロック５４０と、積層された第１水平ブロック５２０、第１垂直ブロック５３０及び第２垂直ブロック５４０の最上部を覆うように設置される覆い板５５０を含んでいる。

ベース支持台５６０は海底の底面に設置されて扁平なベースを提供する。また、ベース支持台５６０は基礎捨石上に設置される。このベース支持台５６０の上面には第１垂直ブロック５３０または第２垂直ブロック５４０を固定するために第１垂直ブロック５３０の下側先端または第２垂直ブロック５４０の足部５４５を支持するための支持手段が形成されうる。図２１の（ａ）には支持手段として円形断面の突起５６１が形成された例を示しており、（ｂ）には支持手段として弧（Ａｒｃ）形状の突起５６２が形成された例を示している。このような支持手段は示す例に限定されるものではなく、溝形態などのように多様に変更できる。図２１の（ａ）と（ｂ）では第２垂直ブロック５４０の足部５４５を支持するため、足部５４５の下段が挿入される溝５６３が示されている。

本発明の第６実施例による防波堤５００に使用される水平ブロックまたは垂直ブロックは、半円の断面を有する、いわゆる弧状の断面を有するのが好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、概ねＵ字状、Ｖ字状、Ｃ字状、任意の不規則な湾曲部を有する弧状、不規則な多角の角を有する断面を有しうる。これら水平ブロック及び垂直ブロックはコンクリートで作られるが、必要に応じて管形状の芯材として鉄筋が使用されうる。これら水平ブロック及び垂直ブロックには放射状に多数の貫通孔５０９が形成されている。

このような水平ブロック及び垂直ブロックは、多様な方式により設置されるが、例えば多数の水平ブロック及び垂直ブロックを他の場所であらかじめ製作し、防波堤５００の築造地域に移動させて組立式に配列または積層されることによって設置できる。

図２２は、第１水平ブロックを示す斜視図であって、これに示すように第１水平ブロック５２０は、放射状に多数の貫通孔５０９が形成されており、長さ方向に沿って先端面に凹溝または突出部５１３が形成されていると共に、長さ方向の一側にはめ込み溝５１１と他側にはめ込み突起５１２が形成されており、垂直な２対の足部５２５を備えるが、これら足部５２５の下面には突出部または凹溝が形成されている。

第１水平ブロック５２０は一側にはめ込み溝５１１が形成されており、他側にはめ込み突起５１２が形成されているが、これらの隣接する第１水平ブロックのはめ込み突起またははめ込み溝とはめ合わせられることによって、第１水平ブロック５２０らが長さ方向に連結される。これらのはめ込み溝５１１とはめ込み突起５１２が連結手段を構成する。

また、第１水平ブロック５２０は垂直な２対の足部５２５を備え、これらの足部５２５の下面には突出部または凹溝が形成されているが、例えばこれらの足部５２５の下面に凹溝がある場合、これら凹溝は、下層にある第２水平ブロック５１０または下層にある他の第１水平ブロック５２０の突出部５１３と結合することによって第１水平ブロック５２０の積層を安定化させる。

図２３は、第２水平ブロックを示す斜視図であって、これに示すように第２水平ブロック５１０には放射状に多数の貫通孔５０９が形成されており、長さ方向に沿って先端面に凹溝または突出部のような連結手段が形成されていると共に、長さ方向の一側にはめ込み溝５１１と他側にはめ込み突起５１２が形成されている。図２３には突出部５１３が示されている。

第２水平ブロック５１０にも一側にはめ込み溝５１１が形成されており、他側にはめ込み突起５１２が形成されているが、これらは隣接する第２水平ブロックのはめ込み突起またははめ込み溝とはめ合わせられることによって、第２水平ブロック５１０が長さ方向に連結される。これらのはめ込み溝５１１とはめ込み突起５１２がまた他の連結手段を構成する。

第２水平ブロック５１０は、図２０に示すようにベース支持台５６０と第１水平ブロック５２０との間に配置されるが、本発明の第６実施例による防波堤５００では省略できる。

図２４は、第１垂直ブロックを示す斜視図であって、これに示すように第１垂直ブロック５３０は放射状に多数の貫通孔５０９が形成されており、上側先端にはめ込み手段５３１が形成されている。この第１垂直ブロック５３０は概ね防波堤の高さと類似し、ベース支持台５６０上に直立するように設置されて覆い板５５０まで伸びている。

第１垂直ブロック５３０は、積層された第１水平ブロック５２０または第２水平ブロック５１０からなる水平ブロックの列の間に配置されるが、水平ブロック（５１０、５２０）を間においてこれらの両側にジグザグに配置される。例えば、図２１の（（ｂ）を参照すると、前述したようにベース支持台５６０上の支持手段によって第１垂直ブロック５３０の位置が設定されると共に第１垂直ブロック５３０の下側先端が支持されるため、第１垂直ブロック５３０の配置関係を簡単に確認できる。逆に説明すると、支持手段として作用する例えば、突起５６２の列の間に水平ブロック（５１０、５２０）の積層された列（図２１の（ｂ）の点線参照）が位置する。したがって、これらの第１垂直ブロック５３０は、ベース支持台５６０上の支持手段と、水平ブロック（５１０、５２０）の積層された列の間での配置、そして後述する覆い板５５０の連結手段によって堅固に支持される。

図２５は、第２垂直ブロックを示す斜視図であって、これに示すように、第２垂直ブロック５４０は放射状に多数の貫通孔５０９が形成されており、上側先端にはめ込み手段５４１が形成されており、下側には一対の足部５４５を備える。この第２垂直ブロック５４０は、概ね防波堤の高さと類似し、ベース支持台５６０上に直立設置され、覆い板５５０まで伸びている。

第２垂直ブロック５４０は、防波堤５００の内海側の側面に位置された方が良いが、これに限定されるものではなく、外海側の側面に位置してもよい。例えば図２１の（ｂ）を参照すると、前述したようにベース支持台５６０上に足部５４５の下段が挿入される溝５６３が形成されるが、これで第２垂直ブロック５４０は、ベース支持台５６０上の溝５６３と、水平ブロック（５１０、５２０）との接触、そして後述する覆い板５５０の連結手段によって支持される。第２垂直ブロック５４０の下部を足部５４５で構成した理由は、平常は海水が内海から外海にそして外海から内海に自由に移動できるようにするためである。

このように防波堤５００の側面に第１垂直ブロック５３０と第２垂直ブロック５４０が配置されることによって、防波堤５００に向かって押し寄せる波の反射波を減らすことができ、特に内海側では静穏度を向上させ、停泊中の船舶を安全に保護できる効果がある。

水平ブロックと垂直ブロックは多様なサイズに作られるため、防波堤５００を設置する地域の実際の波データにより水平ブロックと垂直ブロックのサイズを適切に選択して組合わせることによって、防波堤５００の全体幅またはサイズを最小化させることができる。

覆い板５５０は、積層された最上層の第１水平ブロック５２０と垂直ブロック（５３０、５４０）の上段を覆うように設置され、通常はコンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。この覆い板５５０の下面には第１水平ブロック５２０と固定するために第１水平ブロック５２０が有する連結手段（凹溝または突出部）に対応する第１連結手段（突出部または凹溝）と、垂直ブロック（５３０、５４０）の上側先端にあるはめ込み手段に対応する第２連結手段（はめ込み溝またははめ込み突起）が形成されうる。覆い板５５０は、防波堤５００の内部に海水をせき止める役割を果たすと共に人道及び車道として使用されうる。また、覆い板５５０は連結手段を有するため、積層された第１水平ブロック５２０と垂直ブロック（５３０、５４０）を堅固に一体化させる手段としての役割も果たす。

追加で、本発明の第６実施例による防波堤５００は、この防波堤５００の状態を監視するモニタリングシステムを含み、この構成は本発明の第１実施例で説明したモニタリングシステム１５０と同じであるため、これに関する詳細な説明と図解は省略する。

図２６は、図２０に示す遮断ブロックを示す斜視図であって、これに示すように遮断ブロック５７０は概ねボックス形状に形成され、長さ方向の一側面にははめ込み溝５７１が形成されており、他側面にはめ込み突起５７２が形成されており、上側面には凹溝または突出部５７３が形成されており、下側面には突出部または凹溝（図示せず）が形成されている。

これら第１連結手段（すなわち、突出部または凹溝）により、遮断ブロック５７０は下層の第１水平ブロック５２０上にそして下層の他の遮断ブロック上に積層して固定される。また、第２連結手段（はめ込み溝またははめ込み突起）により遮断ブロック５７０同士が互いに連結固定されうる。

このような遮断ブロック５７０はコンクリートや鉄筋コンクリートで作られるが、これに限定されるものではなく、多様な材質を用いることができる。

遮断ブロック５７０は、遮断壁を構成するが、このため遮断ブロック５７０は積層された第１水平ブロック５２０と覆い板５５０との間で所定の長さ及び高さに築造積層される。第１水平ブロック５２０を極力平均水面に近い高さに設置した後、その上に遮断ブロック５７０を積層するため、積層された遮断ブロック５７０は平常時水面上に位置する。このように遮断ブロック５７０を構築することによって防波堤５００を通過して入る波を直接遮断すると共に内海の静穏を保つことができる。また、内海側に伝達される波浪の残存エネルギーが遮断される。

特に、遮断ブロック５７０は、内海側の最端に設置されず、内海側から外海側に所定の距離だけ移動した位置で第１水平ブロック５２０上に設置した後、遮断ブロック５７０の内海側の側面に第１垂直ブロック５３０と、第２垂直ブロック５４０を接触するように設置する。これによって、内海側から生じうる反射波を受け入れて相殺させる空間を設け、内海の静穏度を向上させることができる。このように内海の静穏度を向上させると、船舶がより安定的に停泊できる環境が作れるという効果がある。

付加的に、遮断ブロック５７０は、水面の上で防波堤５００を通過する風を防いで、防波堤５００の内側にある内海を外海と分離させた平穏な環境を作ることができるという長所もある。

図２０には遮断ブロック５７０が共に設置された形態を示しており、構成要素の間の配置関係、作用などを説明している。しかし、示す例に限定されず、遮断ブロック５７０は省略する場合もある。また、省略された部分は第１水平ブロック５２０に代替されうる。

本発明の第６実施例による防波堤５００では、上下方向にすなわち垂直方向に移動する海水の流れが水平ブロック（５１０、５２０）が区切る空間の内部に入るが、この空間の内部に入った海水はその中で回転するように丸く流動しながらその力が減少する。

同時に、水平ブロック（５１０、５２０）に多数の貫通孔５０９が形成されているため、垂直方向に移動する海水が水平ブロック（５１０、５２０）が区切る空間の内部に入って、その中で丸く流動し、その後多数の貫通孔５０９を通して下方に流れていくと、この貫通孔５０９を通過して下へ向かった海水が抗力として作用し、次いで垂直方向に押し寄せる反射波を阻止する。これによって、覆い板５５０の付近では波の反射波及び波浪エネルギーがほぼ吸収される。さらに、水平ブロック（５１０、５２０）及び第１垂直ブロック５３０に設けられた多数の貫通孔５０９により増大した表面積と波との間の摩擦力によって波力を減衰させる。

このような防波堤５００は、海水が防波堤５００に当たる力が分散されるようにする構成を有するため、反射波が少なく、従来技術の防波堤より低い高さに築造しても波が防波堤５００を越えることを防止できる。さらに、海水が防波堤５００の中で多数の水平ブロック（５１０、５２０）及び第１垂直ブロック５３０の間に形成された孔隙と共に、多数の水平ブロック（５１０、５２０）が区切る空間と多数の貫通孔５０９によって散らばるため、防波堤５００に当たる力の成分が増大した表面積によって分散するだけでなく、表面摩擦力が作用し、防波堤５００が波によって受ける単位面積当たりの力の強度も大幅に減り、従来技術の一方向に力を受ける防波堤より構造的に非常に安定した防波堤５００を実現できる。また、簡単な組立方式で構成され、防波堤５００はその工事期間を短縮することができ、通常の防波堤の工事で見られる海水に流されていく砂利及び土砂の損失も減らすことができるという大きい長所がある。

また、このような防波堤５００は、外海側から入る非常に不規則的な海水の流れを多数の水平ブロック（５１０、５２０）及び第１垂直ブロック５３０の表面積及びこれら水平ブロック（５１０、５２０）及び第１垂直ブロック５３０の間に形成された孔隙と共に、多数の水平ブロック（５１０、５２０）が区切る空間と多数の貫通孔５０９を利用して四方に広がるようにする形態の非常に複雑な乱流の流れに変え、波浪エネルギーを減少させると共に内海に向かう波の方向を左右及び上下方向に広がるようにし、内海側に押し寄せる海水の流れを遅滞させる。これに加えて、一部の第１水平ブロック５２０の上部に設置された遮断ブロック５７０に当たった波は継続して上に積み上げられ、防波堤５００の上部側に移動し、この遮断ブロック５７０から始まった反射波は上部を通り、再び外海側に戻り、下向移動して防波堤の重さを増大させる。このような一連の過程により、波の波浪エネルギーを防波堤５００の内部にせき止めておき、再び大きい波が来る前に防波堤５００の内部で安定した海水の流れが作れる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の本質的な特性を変更しない範囲で多様に修正及び変形できる。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の請求範囲によって解釈されるべきであり、これと等しい範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

１００、２００、３００、３００’、４００、５００ 防波堤

Claims (18)

1. 第１フレームと前記第１フレーム内に収容される多数の球状体または多面体を備え、前記多数の球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されている少なくとも一つの第１単位組立体と、第２フレームと前記第２フレームに収容される少なくとも一つの球状体または多面体を備え、前記少なくとも一つの球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されており、前記第１単位組立体上に積層される多数の第２単位組立体と、前記第１単位組立体の上で積層された前記第２単位組立体の間に垂直に設置される遮断壁と、積層された前記第２単位組立体と前記遮断壁の最上部を覆うように設置される覆い板を含み、
   前記第２フレームは、上面フレームと下面フレームとの間に側面フレームが連結して形成され、
   前記第２単位組立体は、前記第２単位組立体内に収容される球状体または多面体のサイズにより区分されることを特徴とする防波堤。
2. 前記第１単位組立体は、海底の底面に配置するベース支持台の上に設置される請求項１に記載の防波堤。
3. 前記第１単位組立体は、前記第１フレームの側面フレームを前記ベース支持台の上に設置し、前記側面フレームで区切られた空間内に前記球状体または前記多面体を配列しながら積層して形成されることを特徴とする請求項２に記載の防波堤。
4. 前記側面フレームは、前記ベース支持台から平均水面まで至る高さを有することを特徴とする請求項３に記載の防波堤。
5. 前記側面フレームは、多数の垂直部材で形成されることを特徴とする請求項４に記載の防波堤。
6. 第１フレームと前記第１フレーム内に収容される多数の球状体または多面体を備え、前記多数の球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されている少なくとも一つの第１単位組立体と、第２フレームと前記第２フレームに収容される少なくとも一つの球状体または多面体を備え、前記少なくとも一つの球状体または多面体は、その内部に中空部を有し、外部と前記中空部を連通させる多数の貫通孔が形成されており、前記第１単位組立体上に積層される多数の第２単位組立体と、前記第１単位組立体の上で積層された前記第２単位組立体の間に垂直に設置される遮断壁と、積層された前記第２単位組立体と前記遮断壁の最上部を覆うように設置される覆い板を含み、
   前記第１単位組立体は、海底の底面に配置するベース支持台の上に設置され、
   前記第１単位組立体は、前記第１フレームの側面フレームを前記ベース支持台の上に設置し、前記側面フレームで区切られた空間内に前記球状体または前記多面体を配列しながら積層して形成され、
   前記側面フレームは、前記ベース支持台から平均水面まで至る高さを有し、
   前記側面フレームは、多数の垂直部材で形成され、
   前記垂直部材は柱部材であり、
   前記第１単位組立体は、前記柱部材を前記ベース支持台上で平面上から見たとき、蜂の巣型に配列して垂直に設置し、前記柱部材によって区切られた空間内に前記球状体または前記多面体を積み上げて形成されることを特徴とする防波堤。
7. 前記側面フレームは、多数の垂直部材と前記垂直部材とを連結する一つ以上の水平部材で形成されることを特徴とする請求項４に記載の防波堤。
8. 積層される前記球状体または多面体は、水平及び垂直に格子型に配列して積層されることを特徴とする請求項３に記載の防波堤。
9. 積層される前記球状体または多面体は、上層と下層との間で中間層が交錯して配列するように積層されることを特徴とする請求項３に記載の防波堤。
10. 前記側面フレームに連結され、積層された前記球状体または多面体を覆う上面フレームが設置されることを特徴とする請求項３に記載の防波堤。
11. 前記上面フレームは、網部材または多孔板で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の防波堤。
12. 前記第１フレームは、上面フレームと下面フレームとの間に側面フレームが連結して形成され、
    前記第１フレーム内に配列及び積層された前記多数の球状体または多面体を備えた多数の第１単位組立体が前記ベース支持台上に配列または積層されることを特徴とする請求項２に記載の防波堤。
13. 前記多数の第２単位組立体を配置するとき、
    前記防波堤の外海側には内海側に比べてサイズが大きい球状体または多面体を有する第２単位組立体を配置し、
    前記内海側に行くほどサイズが小さい球状体または多面体を有する第２単位組立体を配置することを特徴とする請求項１に記載の防波堤。
14. 前記第１単位組立体に使用された球状体または多面体、および、前記第２単位組立体に使用された球状体または多面体は、同じであるかまたは異なるサイズ及び材質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の防波堤。
15. 前記第１単位組立体に使用された多面体、および、前記第２単位組立体に使用された多面体は、正１２面体以上の正多面体であることを特徴とする請求項１に記載の防波堤。
16. 前記遮断壁は、前記防波堤の内海側から外海側に移動した位置で前記第１単位組立体上に設置され、
    前記遮断壁の前記内海側の側面に隣接するように前記第２単位組立体が積層されることを特徴とする請求項１に記載の防波堤。
17. 前記防波堤の状態を監視するモニタリングシステムを追加で備えることを特徴とする請求項２に記載の防波堤。
18. 前記モニタリングシステムは、
    前記ベース支持台上に設置される多数の沈下計、
    前記第１単位組立体または前記第２単位組立体に付着する多数の傾斜計、
    前記第１単位組立体に設置される波圧計、および
    前記沈下計、前記傾斜計または前記波圧計から異常が発生したデータを収集して保存し、無線通信によりデータを伝送する制御装置
    を含むことを特徴とする請求項１７に記載の防波堤。

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