JP2006144464A

JP2006144464A - 海浜等土質の改善方法

Info

Publication number: JP2006144464A
Application number: JP2004338285A
Authority: JP
Inventors: Masato Yahiro; 正人八尋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】例えば、海浜、湖沼浜、河口等のシルト状、粘土状の細粒土を含む空隙が少なく生物が生息しにくい海浜等土質を、生物が良好に生息できる環境の土質に改善できる海浜等土質の改善方法を提供する。
【解決手段】海浜等細粒土１０に砂礫質土１２を混合しながら団粒化剤を充填しつつ海浜等細粒土を団粒化することを特徴とする海浜等土質の改善方法から構成される。海浜等細粒土を団粒化剤を充填することにより団粒化して、海浜等を空隙の多い構造の土質に改善し、生物の生息する良好な土質に改善できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、海浜、湖沼浜、河口等のシルト状又は粘土状の粒径の細かな細粒土を含み、空隙が少なく生物の生息しにくい環境の土質を、生物が良好に生息できるような良好な環境の土質に改善できる海浜等土質の改善方法に関する。

例えば、干潟やヘドロのようにシルト状又は粘土状等の微細な（例えば、０．０７５ｍｍ以下の）粒径の細粒土が堆積している場所では、該細粒土同士が詰まって空隙が少なくて透水性が悪い、いわゆる単粒構造となっており、粘性があり、かつ栄養分が貧しく、プランクトン、魚介類等の生物がほとんど生息できない環境となる場合も多い。このような空隙が少ない土質の干潟等を生物が生息できるような豊かな環境に改善しようとする努力がなされており、例えば、干潟を人手で或いは機械的に耕すことによって干潟の土中に空気を含ませて間隙を確保することにより干潟の土質を改善する方法が提案されている。例えば、実用新案登録第３０８４３５６号公報には、機械的に干潟を耕す干潟走行機が開示されており、海苔適用船の前部両舷に羽根車を付けて、軟泥を掻くことにより移動を行うとともに、後部に耕作用鋤装置が取付けられている。干潟走行機を走行させながら耕作用鋤装置によって湿地・干潟等の土を耕すことによって、湿地・干潟等の土中に空気を含ませて土質の改善を図るものであった。
実用新案登録第３０８４３５６号公報

干潟等に種々の生物が棲みつくためには比較的広い地域の土質を改善し、かつ改善した土質を長期間保持する必要がある。しかしながら、実用新案登録第３０８４３５６号の干潟走行機では、干潟等の浅い表面部分しか耕せないとともに、単に干潟等を耕すだけでは水分を含む土中に空気を効果的に含ませることが困難であり、土質改善効果が低いものであった。さらに、干潟等を耕しても、波や潮の干満等で細粒土はすぐに浮遊してしまい、再び空隙を埋めるように細粒土が堆積して元の空隙の少ない土質状態に戻りやすい問題があった。よって、頻繁に上記の干潟走行機を作動させて干潟の広い範囲を耕さなければならないので効率も悪く、実用性が低いものであった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生物が生息しにくいような空隙の少ない細粒土を含む海浜等土質を団粒化して、生物が生息できる良好な環境の土質に改善できるとともに、該改善した土質を長期に亘って保持できる海浜等土質の改善方法を提供することである。さらに、他の目的は、海浜等土質の改善を効率よく行える海浜等土質の改善方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、海浜、湖沼浜等のシルト状又は粘土状の海浜等細粒土を含む海浜等土質の改善方法であって、海浜等細粒土１０に砂礫質土１２を混合しながら団粒化剤を充填しつつ海浜等細粒土を団粒化することを特徴とする海浜等土質の改善方法から構成される。混合される砂礫質土の粒径は任意でよいが、攪拌混合の作業のしやすさ等を考慮して例えば、０．０７５〜１０ｍｍ以下程度が好適である。砂礫質土は、砂礫の粒径をある程度そろえたものでもよいし、まばらな粒径のものが混合されたものでもよい。

また、海浜等細粒土１０の表面上に砂礫質土１２を盛土し、盛土の表面側から攪拌混合手段（１６）により海浜等細粒土と砂礫質土とを攪拌混合させることとしてもよい。盛土の高さは任意でよいが、例えば、海浜等細粒土に混合させる砂礫質土の量や、改善する海浜等細粒土の深さ、海浜等細粒土や砂礫質土の土質等、種々の条件により設定するとよい。

また、攪拌混合手段（１６）が、盛土の表面側から海浜等細粒土１０と砂礫質土１２とを攪拌混合させると同時に団粒化剤を土中に充填する団粒化剤充填手段（２４）を有することとしてもよい。

また、攪拌混合手段が、海浜等細粒土１０と盛土した砂礫質土１２とを攪拌混合する攪拌羽根２２と、少なくとも攪拌羽根２２によって攪拌混合されている海浜等細粒土に向けて団粒化剤を噴射する噴射口２４と、を含む攪拌混合装置１６からなることとしてもよい。噴射口２４から噴射される団粒化剤は、連続的に噴射されるようにしてもよいし、周期的に間欠的に噴射されるように設定しても良い。攪拌羽根の枚数、形状等は任意でよい。

また、砂礫質土１２は多孔質の砂礫を含み、多孔質の砂礫中に肥料又は微生物を担持させておくこととしてもよい。

本発明の海浜等土質の改善方法によれば、海浜、湖沼浜等のシルト状又は粘土状の海浜等細粒土を含む海浜等土質の改善方法であって、海浜等細粒土に砂礫質土を混合しながら団粒化剤を充填しつつ海浜等細粒土を団粒化する構成であるから、海浜等細粒土に砂礫質土を混合して団粒化することにより、団粒に空隙のある多孔質構造とし、通気性及び透水性の高い土質構造とする。同時に、海浜等細粒土を団粒化して形成させた団粒が波や水流等で流されて消失することがないとともに、団粒自体の強度も向上し、長期間にわたって団粒化された土質環境を保持でき、プランクトン、水中微生物、魚介類等の生物の棲みやすい環境へと改善できる。

また、海浜等細粒土の表面上に砂礫質土を盛土し、盛土の表面側から攪拌混合手段により海浜等細粒土と砂礫質土とを攪拌混合させる構成とすることにより、改善対象となる海浜等の現場に材料となる砂礫質土を投入して、そのまま攪拌混合して工事を行うことができ、海浜等細粒土の浚渫や搬出その他の工程や他の作業場所を不要とし、効率よく海浜等土質の改善工事が行える。さらに、水分を含む軟弱な海浜等細粒土上に砂礫質土を盛土することにより、該海浜等細粒土に比べてある程度の強固な地盤を形成して作業者及び作業機械の作業地盤として利用でき、盛土した上に材料搬入車や作業機械を搬入や攪拌混合作業等を含む工事全体を効率的に行うことができる。

また、攪拌混合手段が、盛土の表面側から海浜等細粒土と砂礫質土とを攪拌混合させると同時に団粒化剤を土中に充填する団粒化剤充填手段を有する構成とすることにより、海浜等細粒土と砂礫質土とを均等に攪拌混合しつつ団粒化剤を充填して、効率よく形成することができる。

また、攪拌混合手段が、海浜等細粒土と盛土した砂礫質土とを攪拌混合する攪拌羽根と、少なくとも攪拌羽根によって攪拌混合されている海浜等細粒土に向けて団粒化剤を噴射する噴射口と、を含む攪拌混合装置からなる構成とすることにより、海浜等細粒土と盛土した砂礫質土とを攪拌混合しつつ団粒化剤を充填できる攪拌混合手段を具体的に実現できる。さらに、均等に攪拌混合するとともに、団粒化剤を的確に土中に充填して混合させて、全体的に均等に団粒化された構造の土質を効率よく形成することができる。

また、砂礫質土は多孔質の砂礫を含み、多孔質の砂礫中に肥料又は微生物を担持させておく構成とすることにより、団粒化による土質改善に加えて、肥料や有効微生物の働きにより、早期に生物が棲みやすい環境へと改善できる。また、例えば、微生物の働きにより、ヘドロのように生活排水、工場排水等の有害有機物を含んで堆積した海浜等細粒土の土質を改善する際にも好適に適用できる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の海浜等土質の改善方法の実施の形態について説明する。本発明の海浜等土質の改善方法は、例えば、海浜、湖沼浜、河口、洲、その他種々等の水際及びその浜において、シルト状、粘土状の海浜等細粒土を含む海浜等土質を改善する方法であって、海浜等細粒土を団粒化して空隙のある海浜等土質に改善する方法である。図１ないし図４は、本発明の海浜等土質の改善方法の実施形態を示している。本実施形態では、例えば、海浜に海浜等細粒土１０が堆積して形成された干潟の土質を改善する場合について説明する。

図１、図２に示すように、本実施形態において、海浜等土質の改善方法は、海浜等細粒土１０に砂礫質土１２を混合しながら団粒化剤を充填しつつ海浜等細粒土を団粒化して、形成された団粒間に空隙を有する改良土１４を形成する。本実施形態では、まず、本改善方法の適用工事が行われる現場の海浜等細粒土１０の表面上に、砂礫質土１２を盛土する。砂礫質土は、該海浜等細粒土と混合される材料であり、海浜等細粒土１０に混合されて団粒化されることにより、形成された団粒が波や水流等に流されて流失するのを防止できるとともに、団粒自体の強度を向上させる。また、盛土される砂礫質土は、水分を含み軟弱な海浜等細粒土に比べてある程度の強度の地盤となるので、例えば、該砂礫質土、団粒化剤及び作業機械の現場への搬入及び搬入作業や攪拌混合作業の作業地盤として利用することができる。したがって、材料の投入と、作業地盤の形成を同時に行え、効率よく工事できる。本実施形態では、潮がある程度引いて（満ちて）水位ＷＬが浅く、かつ該海浜等細粒土１０の表面よりやや高くなっている状態で工事される。なお、潮が引いて干潟の海浜等細粒土表面が水上に現れている状態で施工してもよいが、細粒土中に水分をある程度含む状態の方が、海浜等細粒土と砂礫質土とを均等に攪拌混合しやすい。盛土される砂礫質土１２は、例えば、粒の大きさが０．０７５〜１０ｍｍ程度の砂、礫を含む砂礫質土が用いられる。砂礫質土は、例えば、海浜等細粒土を表面側から１ｍ程度の深さ改善するのに対して、数十ｃｍ〜１ｍ程度盛土されて、水面ＷＬよりも上になるように盛土される。盛土の高さは、改善対象となる海浜等細粒土の深さ、砂礫質土に含まれる砂礫の種類等によって、適切に設定するとよい。

なお、砂礫質土１２は、例えば、多孔質の自然石や火山岩を粉砕、ふるい分け等した砂礫を利用してもよい。多孔質の砂礫中に、例えば、植物や藻、プランクトンの栄養分となる肥料や、有効な土壌改良菌等の微生物を担持させても良い。これにより、例えば、生物が生息するような環境に比較的早期に改善できたり、または、ヘドロのように汚染物質を含む海浜等細粒土であっても微生物等の作用で汚染物質を分解させることにより生物が生息できる環境へと改善することができる。

海浜等細粒土１０の表面上に砂礫質土１２を盛土した後に、盛土の表面側から攪拌混合装置１６を介して海浜等細粒土１０と砂礫質土１２とが攪拌混合される。図２ないし図４に示すように、攪拌混合装置１６は、２層に積層されている状態の海浜等細粒土１０と砂礫質土１２とを攪拌混合させる攪拌混合手段である。さらに、本実施形態では、攪拌混合すると同時に団粒化剤を土中に充填する団粒化剤充填手段を有している。攪拌混合装置１６は、盛土の上を走行でき、先端側を自在に上下動させうるアームを有する作業機械１８に支持されており、盛土された砂礫質土及び海浜等細粒土に対して進退自在に移動できるようになっている。

本実施形態では、攪拌混合装置１６は、回転軸２０の下端に固定された２つの攪拌羽根２２と、回転軸２０に設けられた団粒化剤の噴射口２４と、を含む。回転軸２０は、横方向に攪拌羽根２２が突設されて、該攪拌羽根２２を水平回転させる縦軸となっており、作業機械のアーム先端に支持されている。回転軸２０の下端側の固定された攪拌羽根２２の近傍に噴射口２４が設けられ、内部を団粒化剤が通過するようになっている。回転軸２０の上端側は、団粒化剤供給装置２６に接続されており（図１参照）、団粒化剤供給装置２６から送られてくる団粒化剤を噴射口２４から外部に向けて噴射させる。すなわち、団粒化剤充填手段は、攪拌羽根２２による海浜等細粒土と砂礫質土との攪拌混合させる際に土中に充填する噴射口２４を含む。本実施形態では、噴射口２４は、回転軸２０下端側の外周面であって、攪拌羽根２２の近傍に複数個設けられており、回転軸２０に対して放射状に団粒化剤を噴射して（図上、矢印Ｘ）、攪拌羽根によって攪拌混合されている土中に団粒化剤を充填するようになっている。これにより、海浜等細粒土のみが団粒化する場所と海浜等細粒土と砂礫質土とが攪拌混合されて団粒化される場所とがまばらに形成されるのを防止し、均等に攪拌混合しつつ全体的にバランスのとれた団粒構造の土質に改善することができる。さらに、噴射口２０は、回転軸の下端面側に下方向きにも設けられており、装置の進行方向に沿って下方側へ噴射する（図上、矢印Ｙ）ように設けられている。土中に充填される団粒化剤としては、例えば、有機高分子ポリマーを主成分とするものを適用するとよい。本実施形態では、団粒化剤は、例えば、３〜５％に希釈したポリアクリル酸が用いられており、海浜等の環境に対する悪影響が少ない。海浜等細粒土の粘土粒子等はマイナスに帯電しており、プラスの電荷を有するポリアクリル酸等の有機高分子ポリマーを加えることにより電気的に反応し、海浜等細粒土の粒子を結合して団粒化される。

上記のような攪拌混合装置を用いて、上下に移動させつつ海浜等細粒土と砂礫質土を均等に攪拌混合しつつ団粒化剤を充填して団粒化させて改良土１４を形成させる。これにより、海浜等細粒土と砂礫質土とを均等に攪拌混合できるとともに、混合された土中に確実かつ均等に団粒化剤を充填できて、効率良く海浜等土質の改善方法の適用工事を行える。本実施形態では、例えば、陸側から沖側に向かって海浜等細粒土上に盛土した後、沖側から陸に向かって海浜等細粒土を団粒化して改良土１４を形成していく。改良土１４は、例えば、数ｍｍ程度に形成された団粒を含んでおり、改良土１４は、団粒間に大きな空隙を有する多孔質構造の土質となる。よって、通気性、透水性が向上し、波、潮の満ち引き等の水の流れによって、水及び空気の交換が行われやすくなり、例えば、プランクトン、魚介類、海草、藻類等の生物が生息しやすい環境となる。なお、砂礫質土を混合することなく海浜等細粒土１０に団粒化剤を充填して団粒化する方法も考えられるが、海浜等細粒土だけを団粒化剤で団粒化しただけでは、形成された団粒が波や潮の干満等の水の流れによって流されて消失してしまう可能性が高く、団粒化した土質を長期間保持することが困難となる。上記のように海浜等細粒土１０に砂礫質土１２を混合して団粒化することにより、波等に流されにくく、形成された団粒の流失を防止できる。さらに、砂礫が混合されることにより団粒自体の強度が増し、形成された団粒の耐久性を向上できる。これにより、目的とする改善地域に生物が棲みつくまでに長期間かかる場合でも団粒化された土質構造を良好に保持しうる。

以上説明した本発明の海浜等土質の改善方法は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。

本発明は、海浜、湖沼浜、河口、洲等の含む海浜等細粒土の空隙が少なく海浜等土質を、生物が生息する豊かな環境へと改善する海浜等土質の改善方法である。また、ヘドロのように有害物質を含む海浜等細粒土が堆積した海浜等土質を改善する際にも適用できる。

本発明の実施形態にかかる海浜等土質の改善方法の概略説明図である。撹拌混合の拡大説明図である。撹拌混合装置の斜視図である。撹拌混合装置の底面図である。

符号の説明

１０海浜等細粒土
１２砂礫質土
１４改良土
１６攪拌混合装置
２２攪拌羽根
２４噴射口

Claims

海浜、湖沼浜等のシルト状又は粘土状の海浜等細粒土を含む海浜等土質の改善方法であって、
海浜等細粒土に砂礫質土を混合しながら団粒化剤を充填しつつ海浜等細粒土を団粒化することを特徴とする海浜等土質の改善方法。
海浜等細粒土の表面上に砂礫質土を盛土し、
盛土の表面側から攪拌混合手段により海浜等細粒土と砂礫質土とを攪拌混合させることを特徴とする請求項１記載の海浜等土質の改善方法。
攪拌混合手段が、盛土の表面側から海浜等細粒土と砂礫質土とを攪拌混合させると同時に団粒化剤を土中に充填する団粒化剤充填手段を有することを特徴とする請求項２記載の海浜等土質の改善方法。
攪拌混合手段が、海浜等細粒土と盛土した砂礫質土とを攪拌混合する攪拌羽根と、少なくとも攪拌羽根によって攪拌混合されている海浜等細粒土に向けて団粒化剤を噴射する噴射口と、を含む攪拌混合装置からなることを特徴とする請求項２または３記載の海浜等土質の改善方法。
砂礫質土は多孔質の砂礫を含み、
多孔質の砂礫中に肥料又は微生物を担持させておくことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の海浜等土質の改善方法。