JP2015218552A - サンドパック、水中構造物、及び水中構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サンドパックと、水中構造物と、水中構造物の構築方法を提供する。【解決手段】両端を閉鎖したチューブ状を呈する袋体１１の内部に中詰材１２を充填してなるサンドパック１０であって、袋体１１の一部に吊り下げ機能、水底の洗掘防止機能、および袋体１１の固定機能を併有するアンカーシート１３を一体に付設する。そして、水中構造物は、水底にサンドパック１０を着底させ、アンカーシート１３を展開して水底を被覆する。また、水中構造物の構築方法は、袋体１１の底部に長手方向に沿って連結したアンカーシート１３を、複数の台船で支持して、袋体１１を水中に吊り下げる工程と、水中に吊り下げたまま、袋体１１に中詰材１２を充填して、サンドパック１０を形成する工程と、アンカーシート１３を繰り出しながら沈降させて、水底にサンドパック１０を設置する工程と、アンカーシート１３を水底に展開して固定する工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、サンドパックと、水中構造物と、水中構造物の構築方法に関する。

海岸において、海水の侵入や海水による浸食を防ぐため、堤防や護岸、突堤、離岸堤や、人工リーフ（潜堤）等の海岸保全施設が構築される。
そのうち、人工リーフ（潜堤）は、汀線から離れた沖合に、汀線と略平行して設置される水中構造物であり、離岸堤等と異なり、堤体全体が水面下にとどまる。
近年、これらの水中構造物に関して、石やコンクリート構造物などの剛構造物による構築だけでなく、ジオテキスタイル製等の袋体に中詰材を包んだサンドパックを海底に設置する方法がとられるようになっている。

従来の袋体による水中構造物に関し、例えば特許文献１には、台船のタンク上で材料を詰めたサンドパックを製作し、構築場所の上方で台船のバージを開放し、サンドパックの自重によって沈下させることで海底に設置する方法が開示されている。

特公平６−４３６８８号公報

しかし、上述した従来の技術には次のような欠点があった。
＜１＞設置位置まで船に搭載して気中で運搬するため、運搬時や水中への投下時に、サンドパックに大きな応力がかかっていた。そのため、運搬時・投下時に袋体が破損しやすかった。
＜２＞水底への設置時、底開式のバージ船やクレーン台船等の特殊な大型設備が必要であった。そのため、水深の浅いところ場所では座礁の危険があり、施工も困難であった。
＜３＞水底への設置後、サンドパックの転がりを防止する手段を有さなかった。サンドパックは砂の充填後、扁平な円筒状の形状を呈するため、設置後に袋体が潮力によって設置場所からずれることがあった。
＜４＞水底への設置後、サンドパックの周囲の下方が洗掘され、移動しやすかった。そのため、サンドパックの周囲に洗掘防止のためのブラケット等を設置する必要があり、施工効率が悪かった。

本発明の目的は、次の効果のうち少なくともひとつを有する、サンドパック、水中構造物、およびサンドパックによる水中構造物の構築方法を提供することにある。
＜１＞充填時・運搬時・水中への投下時に、サンドパックにかかる応力を低減できること。
＜２＞特殊な大型設備をつかわずに、サンドパックを水底に設置できること。
＜３＞水底への設置後、サンドパックの転がりを防止できること。
＜４＞水底への設置後、サンドパック周辺の洗掘を防止できること。

上記のような課題を解決するための、本発明のサンドパックは、両端を閉鎖したチューブ状を呈する袋体の内部に中詰材を充填し、水底に設置するサンドパックであって、袋体の一部に吊り下げ機能、水底の洗掘防止機能、および袋体の固定機能を併有するアンカーシートを一体に付設したことを特徴とする。

本発明のサンドパックは、袋体の両側に延出させてアンカーシートを一体に付設したことを特徴とする。

本発明の水中構造物は、サンドパックよりなる水中構造物であって、前記サンドパックを使用し、水底にサンドパックを着底させ、アンカーシートを展開して水底を被覆させたことを特徴とする。

本発明の水中構造物の構築方法は、前記サンドパックを使用し、袋体の底部に長手方向に沿って連結したアンカーシートを、複数の台船で支持して、袋体を水中に吊り下げる工程と、水中に吊り下げたまま、袋体の全域に中詰材を充填して、サンドパックを形成する工程と、アンカーシートを繰り出しながら沈降させて、水底にサンドパックを設置する工程と、アンカーシートを水底に展開して固定する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の水中構造物の構築方法は、サンドパックを、複数の台船でサンドパックの設置場所まで曳航する工程を含むことを特徴とする。

本発明の、サンドパック、水中構造物、水中構造物の構築方法は、以上説明した構成を有するため、次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞水中で袋体に中詰材を充填するため、充填圧が小さくなり袋体への負担が軽減し、中詰材を袋体の全域に均等に充填することができる。そのため、設置後、サンドパックが十分な消波効果を発揮できる。
＜２＞設置場所まで、水中に沈めたまま運搬できるため、サンドパックにかかる応力が小さい。このため、運搬時・投下時に袋体が破損しにくい。
＜３＞水底への設置時、両側の台船から、アンカーシートを水底に繰出しながら、水中でサンドパックを製作する。そのため、サンドパックを吊り上げるための特殊な大型設備が不要であり、作業船が座礁する危険も少ない。
＜４＞袋体をアンカーシートに連結した状態で水底へ設置するため、アンカーシートが抵抗となり、潮力によるサンドパックの転がりを防止することができる。
＜５＞サンドパックの下にアンカーシートがひいてあるため、サンドパックの周囲が洗掘されにくい。そのため、洗掘防止のためのブラケット等を別途設置する作業が必要なく、施工効率がよい。

本発明に係る水中構造物の説明図。 本発明に係る水中構造物の構築方法の説明図。 本発明に係る水中構造物の構築方法の説明図。 本発明に係る水中構造物の構築方法の説明図。 本発明に係る水中構造物の構築方法の説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の、サンドパックと、水中構造物と、水中構造物の構築方法について詳細に説明する。
説明にあたり、サンドパックの形状についての記載は、断りのない限りサンドパックの長手方向に直交する、断面形状を表す。

［本発明の構成］
＜１＞水中構造物（図１）。
水中構造物１は、波浪の軽減や海浜の安定化のために、水底に設置される構造物であり、例えば、人工リーフ等である。
水中構造物１は、後述するサンドパック１０を、袋体１１が水底に広げた前記アンカーシート１３の上部に位置するように、設置して製作する。
水中構造物１の構築方法については後に説明する。

＜２＞サンドパック（図１）。
サンドパック１０は、水中構造物１の主要部材である。
サンドパック１０は、袋体１１と、中詰材１２と、アンカーシート１３とからなり、袋体１１の底部に、袋体１１の長手方向に沿ってアンカーシート１３を接続し、袋体１１に中詰材１２を充填して製作する。
サンドパック１０は、両端を閉じたチューブ形状を呈する。

＜２．１＞袋体。
袋体１１は、サンドパック１０の外層部分である。
袋体１１は、例えば、周辺を相互に縫製した２枚の織布の上面に、中詰材１２を充填するための注入口と排出口を設けて製作することができる。
袋体１１の素材は、中詰材１２として浚渫土砂等を注入した際に水分のみを排出できるように、通水性に優れ、中詰材１２の透過を阻止できる素材とする。また、中詰材１２を充填した形状を保持するのに充分な強度と、水中の砂に対する耐摩耗性を有する素材とする。
袋体１１の表面には、海藻が付着して繁殖しやすいように、毛状体１４を植設することができる。

＜２．２＞中詰材。
中詰材１２は、袋体１１に充填してサンドパック１０を形成する材料である。
中詰材１２は、袋体１１の全域にまんべんなく充填でき、サンドパック１０の設置後、サンドパック１０が潮力によって水底を移動しないように、水より重い粒状物を採用する。
本例では、中詰材１２に、浚渫土砂を採用する。

＜３＞アンカーシート。
アンカーシート１３は、袋体１１へ中詰材１２を充填する際、袋体１１を釣り下げる機能と、サンドパック１０を水底へ敷設した後に、サンドパック１０を海底に固定することで転がりを防止し、サンドパック１０周辺の洗掘を防止する機能と、を併有する部材である。
アンカーシート１３は、方形のシート材であり、袋体１１の底部に、袋体１１の長手方向に沿って、全長に亘って接続する。
アンカーシート１３の幅、すなわち袋体１１の長手方向に直交する辺の長さは、サンドパック１０を水底に設置する際、サンドパック１０を水底に吊り下ろすのに十分な長さとする。
アンカーシート１３は、一枚もののアンカーシート１３の中央を袋体１１の底部に敷いて接続するほか、二枚のアンカーシート１３、１３を、袋体１１の底部から両側に延出するように接続することができる。
アンカーシート１３には、格子状の繊維補強シートを採用することができる。
アンカーシート１３に格子状のシート材を採用することによって、アンカーシート１３の沈降時、シート下方の水が格子を通り抜けるため、シートの下面に水をはらまず、アンカーシート１３をサンドパック１０の両側に平らに敷設することができる。
水底に敷設したアンカーシート１３の周辺部分には、潮力によるアンカーシート１３の捲れを防止するために、ウエイト１５を設置することができる。
本例では、後述する、アンカーシート１３の巻き芯となるコンクリートパイルを、ウェイト１５として利用する。このほかコンクリート塊等とすることもできる。

［水中構造物の構築方法］
引き続き、図面を参照しながら本発明の、水中構造物の構築方法について説明する。

＜１＞台船の連結（図２）。
水中構造物１の設置場所上の水面に、２隻の台船２０Ａ、２０Ｂを設置し、連結材２１で相互に連結する。
本例では、台船２０Ａ、２０Ｂの間にＨ鋼を掛け渡し、連結材２１とする。
また、台船２０Ａ、２０Ｂからスパッド２２を水底に垂直に下ろすことで、台船２０Ａ、２０Ｂの位置を固定することができる。

＜２＞アンカーシートの水面への設置（図３）。
２隻の台船２０Ａ、２０Ｂの間にアンカーシート１３を掛け渡す。
アンカーシート１３は、コンクリートパイルや鋼材等を巻き芯にして、両辺をウインチ等で巻き取り、台船２０Ａ、２０Ｂから水中に繰り出せるようにしておく。
そして、アンカーシート１３と、アンカーシート１３に連結した空の袋体１１を、台船２０Ａ、２０Ｂ間の水面に設置する。

＜３＞サンドパックの形成（図４）。
水面に敷設したアンカーシート１３上の袋体１１に、中詰材１２を充填してサンドパック１０を形成する。
中詰材１２の充填には、サンドポンプ２３等の公知の手段を用いる。
袋体１１に中詰材１２が充填されるに伴って、袋体１１の形状が円形に近づき、重量が増すので、これに合わせて、台船２０Ａ、２０Ｂの側面からアンカーシート１３を繰り出してゆく。
こうして、アンカーシート１３を水中に繰り出しながら、袋体１１に中詰材１２を充填して、水中でサンドパック１０を形成する。
この方法によれば、水中に吊り下げた状態で袋体１１に中詰材１２を充填するので、サンドパック１０が重力の影響を受けにくい。そのため、袋体１１の全域に、サンドパック１０が円形状に近くなるまで中詰材１２を充填することができる。
よって、設置後、サンドパック１０が十分な消波効果を発揮できる。

＜３．１＞サンドパックを曳航する例。
水中構造物１の設置場所以外の場所で、予めサンドパック１０を形成した後、台船２０Ａ、２０Ｂでサンドパック１０を曳航し、水中構造物１の設置場所で沈降させることもできる。
この方法によれば、中詰材１２の採収場所と水中構造物１の設置場所が離れている場合に、予め中詰材１２の採収場所でサンドパック１０を形成した後に搬送でき、作業の効率化をはかれる。
また、水中に沈めたまま搬送するため、搬送・設置時にサンドパック１０にかかる応力が小さく、サンドパック１０に破損が生じにくい。

＜４＞サンドパックの水底への設置。
アンカーシート１３を繰り出してサンドパック１０を水底に着床させる。
従来技術では、水底への設置時、サンドパックをベルトやワイヤー等で吊り下ろすため、吊り具で袋体を部分的に絞ることになり、袋体が破損することがあった。
これに対し、本願の水中構造物の構築方法は、袋体１１をアンカーシート１３に乗せた状態で吊り下ろすため、サンドパック１０の特定部分に力が集中にくく、袋体１１が破損しにくい。

＜４．１＞サンドパックを水底に設置した状態（図１）。
サンドパック１０を水底に設置した状態において、アンカーシート１３は水底に平面状に広がり、サンドパック１０はアンカーシート１３の中央部分に、長手方向がアンカーシート１３の辺に平行する方向に載置される。
サンドパック１０はその底部がアンカーシート１３と連結されているため、サンドパック１０が潮の流れによる力を受けても、アンカーシート１３が、アンカーシート１３の底面と水底との摩擦によってこれに抵抗する。そのため、潮力によるサンドパック１０の転がりや移動を防止することができる。

＜５＞アンカーシートの展開。
巻き芯からアンカーシート１３の両端を取り外して水中に沈降させ、サンドパック１０の両側に広げる。
本例では、アンカーシート１３に格子状のシートを採用しているため、アンカーシート１３の沈降時に、シートが水をはらまず、アンカーシート１３を、サンドパック１０の両側に平らに敷設することができる。

＜６＞アンカーシートの固定。
水底に敷設したアンカーシート１３の周縁部を水底に固定する。
固定手段として例えば、アンカーシート１３の周縁部をウエイト１５でおさえたり、ピンを打設する方法がある。
本例では、アンカーシート１３の巻き芯のコンクリートパイルをそのままウエイト１５として利用する。

＜７＞水中構造物の形成（図５）。
サンドパック１０の水底への設置後、時間経過とともに、アンカーシート１３上に漂砂が堆積し、サンドパック１０の安定性が増す。
サンドパック１０の表面に毛状体１４を植設する場合、海藻が付着やすく、繁殖しやすいため、より自然に近い環境を短時間で形成することができる。
また、サンドパック１０と水底との間にアンカーシート１３がひいてあるため、サンドパック１０下の水底が洗掘されにくい。そのため、洗掘防止のためのブラケット等を別途設置する作業が必要なく、施工効率がよい。

[サンドパックを水底に着床した状態で形成する例]
実施例１では、アンカーシート１３を繰り出しながら水中でサンドパック１０を形成したが、本例では、空の袋体１１とアンカーシート１３とを水底に設置した後に、袋体１１に中詰材１２を充填することでサンドパック１０を形成する。
この場合、台船２０上からサンドポンプ２３を水底まで延伸させて、中詰材１２の充填作業を行う。
本実施例は、実施例１の効果に加え、アンカーシート１３の繰り出し作業が必要ないため、作業効率を向上させることができる効果をさらに奏する。

水中構造物 １
サンドパック １０
袋体 １１
中詰材 １２
アンカーシート １３
毛状体 １４
ウエイト １５
台船 ２０Ａ
台船 ２０Ｂ
連結材 ２１
スパッド ２２
サンドポンプ ２３

Claims (5)

1. 両端を閉鎖したチューブ状を呈する袋体の内部に中詰材を充填し、水底に設置するサンドパックであって、
   前記袋体の一部に吊り下げ機能、水底の洗掘防止機能、および袋体の固定機能を併有するアンカーシートを一体に付設したことを特徴とする、
   サンドパック。
2. 前記袋体の両側に延出させて前記アンカーシートを一体に付設したことを特徴とする、請求項１に記載のサンドパック。
3. サンドパックよりなる水中構造物であって、請求項１又は２に記載のサンドパックを使用し、水底に前記サンドパックを着底させ、前記アンカーシートを展開して水底を被覆させたことを特徴とする、水中構造物。
4. 袋体の内部に中詰材を充填したサンドパックを水底に設置する、水中構造物の構築方法において、請求項１または２に記載のサンドパックを使用し、前記袋体の底部に長手方向に沿って連結したアンカーシートを、複数の台船で支持して、前記袋体を水中に吊り下げる工程と、水中に吊り下げたまま、前記袋体の全域に前記中詰材を充填して、サンドパックを形成する工程と、前記アンカーシートを繰り出しながら沈降させて、水底に前記サンドパックを設置する工程と、前記アンカーシートを水底に展開して固定する工程と、を含むことを特徴とする、水中構造物の構築方法。
5. 前記サンドパックを、前記複数の台船で前記サンドパックの設置場所まで曳航する工程を含むことを特徴とする、請求項４に記載の水中構造物の構築方法。

Images