JP2005042481A - 砂杭造成船による底泥覆砂工法 - Google Patents

Abstract

【課題】
砂杭打設船を用い、地盤改良装置を覆砂装置に換装し、海底面の含水の高い微粒子の浮泥を巻き上げることなく砂様の材料で覆い、重金属や、ダイオキシン等で汚染された可能性のある汚泥や、悪臭の元となる汚泥を原位置に押さえ込み、浮泥の含水の減少に寄与し、減容化を促進させることで、海底面上の環境修復を行う。
【解決手段】
海底の軟弱地盤をサンドドレーン工法や、サンドコンパクション工法で改良する際に主に使用される砂杭打設船の地盤改良装置を覆砂装置に換装し、覆砂装置により、一つの態様は多段のフルイを使用し、海底面上の浮遊泥を乱すことなく微速度で覆砂を行い、船体移動毎にバッチ式に施工を繰り返し、もう一つの態様は、回転式の押出羽根により、充填された良質材を、海底泥上に薄い膜のように定置覆土し、作業船の移動と併せて、連続的に覆砂施工する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、海底面に沈殿堆積する含水の多い浮泥状の底泥を、乱すことなく砂等の土砂により被覆するための海底の覆砂工法を施工するために砂杭造成船を利用する方法に関するものである。

従来行われている一般的な覆砂においては、水底への砂等の敷均しに、クレーン船等によりグラブで砂を掴み海底面に投入、敷均す手法が一般的である。また、近年新たに提案されている湖底等の底泥置換覆砂工法においては、小型のフロート台船を繋ぎ合わせ、昇降設備を有する作業台船を構築し、覆土のための施工装置を昇降させ、施工することが提案されている。

以下、従来の覆砂工法における施工手法について述べると、クレーン船や、バックホーを搭載した作業台船を使用し、台船上に搭載した良質砂を、海面上から直接投入し、海面には、汚濁防止用の膜付き枠を展開していたとしても、海底面上では、汚濁の抑制が出来ず、投入量も１回の投入により、同一地点に相当量の砂が海底面上の形状としては山状に展開する事になり、この投入過程において、底泥への砂の食い込みや、底泥の巻き上げは容易に発生しているものと予想され、もし汚染物質が底泥に含有していたとするとき、その拡散を防ぐ手だては施されないこととなる。

その施工の足場となる作業台船も湖沼においては、風浪等の影響も比較的小さく作業台船も先のフロート台船の結合による使用で対応可能であると考えられるが、海上においては、海象条件の影響も大きく、十分な施工精度を確保することも考慮して、作業台船を選定しなければならない。

本発明は、海上における覆土・覆砂施工において、海上での作業足場として砂杭造成船を用い、砂杭造成船の有する鉛直懸垂性、処理機の深度確認等施工管理能力を利用し高品質に底泥に覆砂出来る事を可能にし、海底面直上の含水の高い微粒子の浮泥を巻き上げることなく覆うように覆砂し、含有の可能性のある重金属や、ダイオキシン等で汚染されたと思われる浮泥や、悪臭の元となる汚泥を原位置に押さえ込み、浮泥の含水の減少に寄与し、汚泥の減容化を促進させることにより海底面上の環境修復を行うものである。

また、本発明は、通常の砂杭造成船の地盤改良アタッチメントから覆砂装置への換装を容易になすものである。

船体前面にリーダを立設する砂杭造成船に、鉛直昇降自由に懸垂された覆砂装置を用い、上部砂投入口より覆砂材を投入し、先端部の緩速覆砂装置にて、底泥への覆砂を行う。

水面上に浮設する作業船に、覆砂装置を懸垂し、覆砂すべき対象域に正確に作業船を誘導し、施工を開始する。覆砂装置はリーダの鉛直なレールに導かれ、昇降することで、鉛直に移動可能であり、海底地盤に於ける深度を正確に管理することが可能である。フルイを使用する態様は、水平あるいは上下の振動により、覆砂初期は細かな粒径の物より沈降し、海底面上の浮遊泥を乱すことなくほぼ原位置で拘束しつつ覆土され、粒径の大きい材は、多段のフルイを順次通過し、段階的に細かな粒径の上に覆い被さり、原位置への海底地盤の拘束が成される。また、押出羽根を使用する態様は円筒状の砂貯留工程を経て、押出羽根により、切り出される形で地盤上に薄い砂膜が定置されるように成され、順次、海底面浮泥上に砂の層が覆土される。

この時投入される覆砂材は、良質砂、海底より浚渫等で発生する比較的良質な砂、各種鉱滓スラグ、等、覆砂に適する砂様の材で有れば、適応は可能である。

海底の軟弱地盤をサンドドレーン工法や、サンドコンパクション工法で改良する際に主に使用される砂杭造成船を用い、海底の浮泥の巻き上げによる濁りの発生の誘発や、浮泥の敷き砂への巻き込みを押さえた覆砂が成され、浮泥や重金属、ダイオキシン等に汚染されている汚泥の堆積した海底地盤からの環境負荷の低減が図れる。
また、覆砂材としての砂は、砂に限らず、砂様の良質材を用い覆砂する事が出来る。

砂杭造成船を利用することにより、船体の１度毎あるいは連続の移動により広範囲に置換覆砂を可能とすることが出来る。

以下、図面によって本発明の実施の様態を説明する。
図１は、本発明を実施する装置全体の一例を示すもので、砂杭造成船１には船体前面に立設したリーダ２に沿って昇降自在に覆砂装置３が吊り下げられ、更に砂杭造成船１には、覆砂施工に必要な各種補助装置が装備されている。

図１に示す様な施工装置としての作業船１を所定エリアに搬入して、覆砂位置に正確に誘導し、覆砂装置３をリーダに沿って鉛直に下降し、散布深度を確認し、敷砂材を投入し装置先端より微速度で薄層に底泥を乱さないように覆砂する。

覆砂装置３は、砂を塊として投入してしまわないよう、投入量を管理され、均一に乱れなく薄層に散布できるように工夫されている。
図３は、フルイを使用する態様であり、１段あるいは多段のフルイを装備し、水平または上下の振動により、ふるいつつ覆砂し、覆砂初期は細かな粒径の物より沈降し、海底面上の浮遊泥を乱すことなくほぼ原位置で拘束しつつ覆土され、粒径の大きい材は、多段のフルイを順次通過し、段階的に細かな粒径の上に覆い被さり、原位置への海底地盤の拘束が成される。この時、覆土は、１バッチを静止して行い、１バッチ終了後、次の覆砂平面に移動する。
図４は、押出羽根を使用する態様であり、押出羽根の装備された円筒状の砂貯留工程を経て材が充填され、覆土は押出羽根により、切り出される形で地盤上に薄い砂膜が定置されるように成され、順次、海底面浮泥上に砂の層が覆土される。この時、作業船は、覆砂の敷設速度に応じ移動することにより、連続的に覆土される。

図２は、本発明を実施する装置全体の一例を示す説明図である。
覆砂装置３は、砂杭造成船１の前面に展開され、１本のリーダに対し、１基の覆砂装置が懸垂される。図３，図４では、平面的に３基が１列に並列する構成を示す。
使用する施工態様によって、先に示すように、１バッチ毎の施工、連続敷設、それぞれ装置に適した施工を繰り返す。

先端の覆砂装置は、装置内で砂が締め固まらないように、適宜注水や、上下振動、水平振動を与え、均一に覆砂材が散布・敷設されるように工夫されている。

覆砂は、装置より上下振動、水平振動あるいは押出羽根で押出される事により、底泥を巻き上げないように、静かに行われ、底泥を平面的に膜で覆うように行われる。

砂杭造成船による覆砂施工装置の構造を示す側面説明図である。 覆砂施工装置の構造を示す概念説明図である。 覆砂工法の実施例の振動フルイを利用した施工装置の概念説明図および施工の流れを示す説明図である。 覆砂工法の実施例の押出羽根を利用した施工装置の概念説明図および施工の流れを示す説明図である。

符号の説明

１ 作業船
２ リーダ
３ 覆砂装置
４ 砂供給装置
４ａ 覆砂材料
５ バイブロ（上下振動）,（水平振動）
６ 投入口
７ 中空鋼管
８ 覆砂機構
８ａ 多段フルイ
８ｂ 押出羽根
９ 施工中の覆砂区間
１０ 既覆砂区間

Claims (4)

1. 海底に敷砂を行う工法において海底面に存在する浮遊底泥に対し、これを巻き上げ乱すことなく覆い尽くし、重金属やダイオキシン等で汚染されたり、悪臭を有する可能性のある浮泥や汚泥が、海域に拡散しないように原位置に押さえ込み、浮泥の含水の減少に寄与し、汚泥の減容化を促進させることにより環境修復を行える覆砂を行う事を可能とする施工方法及び施工装置。
2. 微速度覆砂可能な装置は中空鋼管で、装置上部に砂様材投入用の投入口を有し、装置下部にフルイおよびフルイを良好に作動させるための上下および水平の振動体を有しており、これにより、穏やかな微速度にて覆砂層を形成する事を可能とする施工方法及び施工装置。
3. 同様に微速度覆砂可能な装置は中空鋼管で、装置上部に砂様材投入用の投入口を有し、装置下部に回転する、砂を薄層に押出しする装置を有し、これにより、穏やかな微速度にて覆砂層を形成する事を可能とする施工方法及び施工装置。
4. 各請求項の施工において、従来、海底の軟弱地盤をサンドドレーン工法や、サンドコンパクション工法で改良する際に主に使用される砂杭造成船を用い、船体の１度の移動により広範囲に緩速覆砂を高能率に可能とする海底地盤底泥上に覆砂する施工方法および施工装置。
   

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