[发明专利]水中桁架结构体

说明书

本发明涉及一种水中桁架结构的改进。这种水中桁架结构体是由多根杆体和作为接头用的球体构成的。更具体地说，这种水中桁架结构体是将杆体和球体构成的以球体为顶点的锥体基本结构，连续装配而成的。

这种水中桁架结构体是一种轻量的海洋结构，是用来取代沉箱防波堤和四脚砌块那样的依靠重量的海洋结构，本申请人发明过既适用于砂质的和软弱的地基，也能作为鱼礁使用的低成本海洋结构，而且在日本专利公报3487/77号的″水中桁架结构体″中公开了它的基本构造。为了进一步提高它的消波效果，在杆体上设置凸缘(圆板)在方案在日本专利公极26443/83号的″用于水中桁架的消波结构件″中公开了。虽然这是用来替代鱼礁和四脚砌块的一种消波结构件，但也能用来使在海面上浮动的结构体得以实现，本申请人提出的申请(日本专利公开报告269799/88号″消波稳定海面浮起的结构体″中公开了其中的一例。

这种水中桁架结构体是把由抵抗压力的管子和在管子中沿轴向延伸的、抵抗张力的拉杆构成的杆体和连接杆的端部的球体所构成以球体为顶点的锥体形基本结构，再连续地装配在一起构成的。在以锥体作为基本结构、立体地装配这种结构体时，位于被装配的结构体内部的一个球体上最终要嵌进十二根杆的端部。也就是说，在通过球体中心的一个面内，间隔60度呈放射状地结合六根杆，再在这个面的上侧和下侧、分别与该面倾斜60度地、等间隔地向球的中心各结合三根杆。

这种水中的桁架结构体是通过与波动的流体接触，将其搅乱，导致水流的紊流状态来发挥它的消波能力的。

本申请人先前只想把由杆体和球体构成锥体的立体基本结构中、与水流相接触的各段面积增大，发明了由杆体上装有法兰盘状凸缘的立体基结构(下面，把这种立体基本结构称为″带凸缘的结构″)装配成的水中桁架结构体(在先公开的日本专利公报26443/83号)。利用这个带凸缘结构的发明能增大与每单位容积流体相接触的面积，因而能提高消波能力，也就能使整个结构体的规模缩小。

但是，在水中桁架结构体方面还希望发明一种能使立体装配作业容易进行的水中桁架结构体。

另外，由于这种水中桁架结构体被用在海洋里，因而作用在这种结构体各部分上的张力和压力是极大的，它的强度必须尽可能大。

另外，如上所述，由于各杆体彼此的连接是通过球体来进行的，因此杆体和球体的连接必须使加在管子上的压力和作用在拉杆的张力能一起传递到，其他杆上。为此，在连接杆体和球体时，必需把抵抗张力的杆体的拉杆和球体的抵抗张力的那部分不可分离地牢固地连接固定，而且抵抗压力的管子端部与球体的抵抗压力的那部分必需处于在加压力时不对上述的拉杆和球的抵抗张力的那部分之间的连接部分产生坏影响的相互连接的状态(实质上是无间隙相接的状态，或者通过某种构件相接也可以，下面把这样的连接状态称为合适的连接状态)。

但，实际上，杆体和球体都是有相当重量的物体，而且在进行水中桁架结构体的立体装配时，随着装配作业进展，由于各球体之间的距离被完全确定，因而要使杆体和球体的装配达到上述合适连接状态就有相当大的困难。为了提高立体装配作业的效率，希望开发出一种容易装配的水中桁架结构体。

此外，迄今为止所研究开发出的水中桁架消波结构体被认为对实验室中产生的较小的波，即对每单位空间的动能高的波的成分有相当好的消波效果，但对自然界中所看到的海啸和波涛其耗减，因而进一步提高对这种缓动波的消波效果就成为下面所述的课题。尤其是对海啸的效果，在透过性的消波结构体中是个难题，即使是用以前的重量工艺方法建造的防波堤，在价格和技术方面也都受限制。对此，在降低成本和缩短工期方面具有经时优越性的桁架结构大水防波堤中，对付海啸靠近海岸并且海啸能量过于浓缩前的缓动波是希望将其能量消耗。但，就这点而言，由于透过性防波构体对缓慢的波照旧有大的透过率，会使整体效果下降，因而要求根本解决这问题。

US5310273中公开一种用来建造聚渔区(渔礁)的结构，但该结构缺乏弹性，不能抵抗波浪力量，容易腐蚀生锈。

本发明的目的在于提供一种水中桁架结构体，具有足够缓冲或弹性来抵抗外力，不会腐蚀生锈并且结构紧固。本发明另一目的提供一种能提高装配作业效率，容易进行装配的水中桁架结构体。

本发明的另一个目的是提供一种能消除大的张力和压力的、具有充分强度的水中桁架结体。

本发明的再一个目的是提供一种能提高装配作业效率，使杆体和球体以合适的连接状态相连接，并且易于同时装配的水中桁架结构体。