JP3303169B1 - Underwater sand covering method and sediment sampling equipment - Google Patents

Underwater sand covering method and sediment sampling equipment

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JP3303169B1 JP2001065435A JP2001065435A JP3303169B1 JP 3303169 B1 JP3303169 B1 JP 3303169B1 JP 2001065435 A JP2001065435 A JP 2001065435A JP 2001065435 A JP2001065435 A JP 2001065435A JP 3303169 B1 JP3303169 B1 JP 3303169B1
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Abstract

【要約】 【課題】 浚渫土などの処理土が発生しない上に、覆砂
用の砂等を別途準備する必要がない水底の覆砂工法及び
土砂採取装置を提供すること。 【解決手段】 水底地盤内部に堆積する土砂を流動化さ
せ、水底に噴出した土砂で水底の表層を覆うことを特徴
とする水底の覆砂工法である。また、水底地盤に堆積し
た土砂を採取する土砂採取装置1であって、中空のガイ
ド管2と、前記ガイド管の内部に装填するジェット管3
と、からなり、前記ジェット管の先端及び側面の少なく
とも一方から流体を噴射することによって、水底地盤内
の土砂がガイド管とジェット管の隙間を上昇してガイド
管の上端から噴き上がることを特徴とするものである。
An object of the present invention is to provide a method of covering sand on a water bottom and an apparatus for collecting sediment, which does not generate treated soil such as dredged soil and does not require separate preparation of sand for covering sand. SOLUTION: This method is a method of covering the bottom of a water bottom, wherein the soil deposited in the bottom of the water is fluidized and the surface layer of the bottom is covered with the sand squirted on the bottom. Further, there is provided a sediment collecting apparatus 1 for collecting sediment deposited on the underwater ground, comprising a hollow guide pipe 2 and a jet pipe 3 loaded inside the guide pipe.
By jetting a fluid from at least one of the tip and the side of the jet pipe, the earth and sand in the underwater ground rises in the gap between the guide pipe and the jet pipe and blows up from the upper end of the guide pipe. It is assumed that.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、湖や海などの水底
に堆積した汚泥を砂等の土砂により被覆するための水底
の覆砂工法及び水底地盤に堆積した土砂などを採取する
ための土砂採取装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of covering the bottom of a seabed such as a lake or the sea with sand or the like for covering sludge deposited on the bottom of the sea with sand or the like, and a method of collecting sediment or the like accumulated on the bottom of a waterbed. It relates to a sampling device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から湖や海などの水質及び水界生態
系を良好に保つための方法として、浚渫工法や覆砂工法
がある。浚渫工法は、水底に堆積した表層の汚泥を除去
することによって、下層の良質土を表出させる工法であ
る。表層の汚泥は、溶出量、特に栄養塩溶出量が高く、
DO(溶存酸素)消費量が高いため、水質悪化の原因と
なる。また、生物の棲息環境には好ましくない。このた
め浚渫工法は、その原因となる汚泥を取り除くことによ
って、水質及び水界生態系を良好に保つ方法である。一
方、覆砂工法は、海底に堆積した汚泥を砂等で被覆する
ことにより、浚渫工法と同様の効果を得るものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are a dredging method and a sand covering method as methods for maintaining good water quality and aquatic ecosystem such as lakes and seas. The dredging method is a method of exposing the lower layer of high quality soil by removing surface sludge deposited on the water floor. The sludge of the surface layer has a high elution amount, particularly a high nutrient elution amount,
The high DO (dissolved oxygen) consumption causes deterioration of water quality. Further, it is not preferable for living environment of living things. For this reason, the dredging method is a method of keeping water quality and aquatic ecosystem favorable by removing sludge which causes the dredging method. On the other hand, the sand covering method obtains the same effect as the dredging method by covering sludge deposited on the sea floor with sand or the like.

【0003】[0003]

【本発明が解決しようとする課題】前記した従来の水底
の浚渫工法及び覆砂工法にあっては、次のような問題点
がある。 <イ>浚渫工法では、浚渫された土の処理場や捨場の確
保が困難な場合が多い。即ち、浚渫された汚泥は、汚泥
を改良するにも、処理場及び捨場を確保するにも、更に
経済的な問題が常に発生する。 <ロ>覆砂工法では、良質な砂質土を入手するのが困難
である。近年、良質な埋め立て用の砂を確保するのが難
しく、入手できたとしても材料費が高くなる。また、砂
を他から採取する場合は、砂取り場の環境を破壊するこ
とになるため問題が残る。 <ハ>覆砂工法では、表層の上に更に砂を別途用意して
覆砂層を設けるため、水底が高くなる。この結果、湖沼
の調節池としての貯水容量が減少する、船の航行に支障
をきたす、水界の生態環境を破壊するなどの問題が生じ
る場合がある。
The above-described conventional dredging method for water bottom and sand covering method have the following problems. <B> In the dredging method, it is often difficult to secure a disposal site or disposal site for dredged soil. That is, dredged sludge always raises more economical problems, both in improving sludge and in securing disposal sites and disposal sites. <B> With the sand covering method, it is difficult to obtain good quality sandy soil. In recent years, it is difficult to secure good quality sand for landfill, and even if it is available, the material cost is high. In addition, when sand is collected from other places, the environment of the sand pit is destroyed, so that a problem remains. <C> In the sand covering method, since the sand is further prepared on the surface layer to provide the sand covering layer, the water bottom becomes high. As a result, there may be problems such as a decrease in the storage capacity of the lake as a regulating pond, a hindrance to the navigation of the ship, and a destruction of the aquatic ecological environment.

【0004】[0004]

【本発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を
解決するためになされたもので、浚渫土などの処理土が
発生しない上に、覆砂用の砂等を別途準備する必要がな
い水底の覆砂工法及び土砂採取装置を提供することを目
的とする。また、経済的かつ効果的に水域の水質及び水
界生態系を良好に保つことが可能な水底の覆砂工法及び
土砂採取装置を提供することを目的とする。更に、水底
の高さの変化が少ない水底の覆砂工法及び土砂採取装置
を提供することを目的とする。また、水底地盤に堆積し
ている土砂を有効に利用できる水底の覆砂工法及び土砂
採取装置を提供することを目的とする。本発明は、これ
らの目的の少なくとも一つを達成するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems. In addition to the fact that no treated soil such as dredged soil is generated, it is necessary to separately prepare sand for covering sand. It is an object of the present invention to provide a method of covering sand on an underwater floor and a device for collecting sediment. It is another object of the present invention to provide a method of covering sand on a water bottom and a device for collecting sediment capable of economically and effectively maintaining water quality and aquatic ecosystem in a water area. Still another object of the present invention is to provide a method of covering the bottom of the water with a small change in the height of the bottom of the water and a device for collecting sediment. It is another object of the present invention to provide a method for covering sand on a water bottom and a device for collecting soil and sand that can effectively use the soil deposited on the bottom of the water bottom. The present invention achieves at least one of these objects.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の水底の覆砂工法は、水底地盤内部
に堆積する土砂を流動化させ、水底に噴出した土砂で水
底の表層を覆うことを特徴とする方法である。ここで、
土砂とは、砂、土又は砂と土が混合したものをいうが、
砂又は砂質土に適用するのが好ましい。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, a method for covering sand with a water bottom according to the present invention is to fluidize the sediment deposited inside the bottom of the water bottom, and to use the sand squirted onto the water bottom to form the bottom of the water. This is a method characterized by covering a surface layer. here,
Earth and sand means sand, earth or a mixture of sand and earth.
Preferably applied to sand or sandy soil.

【0006】また、本発明の水底の土砂採取装置は、水
底地盤に堆積した土砂を採取する土砂採取装置であっ
て、中空のガイド管と、前記ガイド管の内部に装填する
ジェット管と、からなり、前記ジェット管の先端及び側
面の少なくとも一方から流体を噴射することによって、
水底地盤内の土砂がガイド管とジェット管の隙間を上昇
してガイド管の上端から噴き上がることを特徴とするも
のである。ここで、「ジェット管の先端及び側面の少な
くとも一方から」とは、ジェット管に設けた噴射口が先
端又は側面のみの場合はその一方から、両方ともに噴射
口を設けた場合は両方又はどちらか一方からだけでも流
体を噴射できる構成であることをいう。また、設ける噴
射口の数は任意に選択でき、例えばジェット管の側面に
四つの噴射口を設けてもよい。
The underwater sediment collecting apparatus of the present invention is a sediment collecting apparatus for collecting sediment deposited on the underwater ground, comprising a hollow guide pipe and a jet pipe loaded inside the guide pipe. By jetting a fluid from at least one of the tip and the side of the jet tube,
It is characterized in that earth and sand in the underwater ground rises in the gap between the guide pipe and the jet pipe and blows up from the upper end of the guide pipe. Here, "from at least one of the tip and the side surface of the jet tube" means that the jet hole provided in the jet tube is only the front end or the side surface; It means that the fluid can be ejected from only one side. Further, the number of injection ports provided can be arbitrarily selected. For example, four injection ports may be provided on the side surface of the jet tube.

【0007】ここで、前記ジェット管を多重構造とし、
複数の流体の経路を設けることもできる。例えば、ジェ
ット管を二重管にした場合は2つの流体の経路ができる
ため、1つ目の経路を先端から噴射させる流体の経路
に、2つ目の経路を側面から噴射させる流体の経路に使
用することができる。また、ジェット管を三重構造にし
た場合は3つの流体の経路が使用できるため、上記した
使用方法の他に、残りの1つの経路を種類の異なる流体
の経路にすることができる。例えば、2つの経路から噴
射する流体を水、1つの経路から噴射する流体を空気と
してもよい。
Here, the jet tube has a multi-layer structure,
Multiple fluid paths may be provided. For example, if the jet pipe is a double pipe, there are two fluid paths, so the first path is the path of the fluid ejected from the tip, and the second path is the path of the fluid ejected from the side. Can be used. When the jet tube has a triple structure, three fluid paths can be used. Therefore, in addition to the above-described usage method, the remaining one path can be a different type of fluid path. For example, the fluid ejected from two paths may be water, and the fluid ejected from one path may be air.

【0008】さらに、上方に広がる向きの截頭錐体状、
かつ前記ガイド管の上端との間に隙間を確保した状態で
配置される誘導具を備えることもできる。
Further, a truncated pyramid shape extending upward,
In addition, a guide tool may be provided that is disposed with a gap secured between the guide tube and the upper end of the guide tube.

【0009】そして、本発明の水底の覆砂工法は、上記
の水底の土砂採取装置を、前記ガイド管の上部が水底か
ら突出するように水底地盤の所定の位置まで挿入し、前
記ジェット管のみを流体を噴射させながら地盤のさらに
深部まで挿入し、噴射した流体によって流動化した水底
地盤内の土砂が、ガイド管とジェット管の隙間を上昇し
てガイド管の上端から噴き上がることによって水底を水
底地盤内部に堆積していた土砂で覆うことを特徴とする
方法である。
[0009] In the method for covering sand on a bottom of the water according to the present invention, the above-mentioned apparatus for collecting sediment on the bottom of the water is inserted to a predetermined position on the bottom of the water bottom so that the upper part of the guide pipe projects from the bottom of the water. Is injected into the ground further into the ground while injecting fluid, and the sediment in the underwater ground fluidized by the injected fluid rises in the gap between the guide pipe and the jet pipe, and blows up from the upper end of the guide pipe to raise the water bottom. It is a method characterized by covering with sediment deposited inside the underwater ground.

【0010】ここで、前記ジェット管は回転しながら流
体を噴射して水底地盤の土砂を流動化させることができ
る。側面から流体を噴射させる場合は、ジェット管を回
転させることによって、ジェット管の周囲の土砂に均等
に流体を噴射できるようになるため効果的である。
[0010] Here, the jet tube can jet fluid while rotating to fluidize the earth and sand on the underwater ground. When the fluid is ejected from the side surface, it is effective to rotate the jet tube so that the fluid can be ejected evenly to the earth and sand around the jet tube.

【0011】ここで、格子状に所定の間隔をおいて繰り
返すことによって広範囲の水底を覆砂することもでき
る。また、生態系を考慮しながら平面的に色々な形状に
覆砂することが可能となる。
Here, it is also possible to cover a wide range of water bottom by repeating at predetermined intervals in a grid pattern. In addition, it becomes possible to cover the sand in various shapes in a plane while considering the ecosystem.

【0012】[0012]

【本発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】<イ>土砂採取装置 土砂採取装置1は、中空のガイド管2とジェット管3か
らなる。ジェット管3はガイド管2の内部に装填し、ガ
イド管2とは独立して動くように構成する。土砂採取装
置1は、水底地盤内に堆積した土砂を採取するための装
置である。水底地盤内から水底に噴き上がった土砂を籠
などで受けて、水面上に引き上げれば土砂採取に使用で
きる。また、籠などを設置せずに、水底に噴き上がった
土砂で水底を覆えば覆砂工法に使用できる。
<A> Soil sampling device The soil sampling device 1 includes a hollow guide pipe 2 and a jet pipe 3. The jet tube 3 is loaded inside the guide tube 2 and is configured to move independently of the guide tube 2. The earth and sand sampling device 1 is a device for collecting earth and sand deposited in the underwater ground. If sediment squirted from the bottom of the water to the bottom of the water is received by a basket or the like and raised above the water surface, it can be used for soil collection. In addition, if the bottom of the water is covered with earth and sand that has erupted on the bottom without installing a basket or the like, it can be used for the sand covering method.

【0014】<ロ>ジェット管 ジェット管3は、水や空気などの流体を先端及び側面の
少なくとも一方から噴射する管材である。本発明で使用
するジェット管3の形状は、噴射口31側が広がった截
頭円錐状に形成することが好ましい。例えば、直径4〜
6cm程度で噴射口31が6〜8cm程度広がった鋼管
などを使用する(図1参照)。なお、噴射口まで直径が
変化しない管材や、ノズルのように噴射口31が狭くな
っている管材を使用することもできる。更に、ジェット
管3の先端を閉塞して、先端付近のジェット管3側面に
穴を開けて噴射口とすることも可能である。
<B> Jet Tube The jet tube 3 is a tube material for injecting a fluid such as water or air from at least one of a tip and a side surface. The shape of the jet tube 3 used in the present invention is preferably formed in a truncated cone shape in which the injection port 31 side is widened. For example, diameter 4 ~
A steel pipe or the like in which the injection port 31 is widened by about 6 to 8 cm at about 6 cm is used (see FIG. 1). It is also possible to use a tube material whose diameter does not change up to the injection port or a tube material whose injection port 31 is narrow like a nozzle. Further, it is also possible to close the tip of the jet tube 3 and make a hole in the side surface of the jet tube 3 near the tip to form an injection port.

【0015】また、ジェット管3を多重構造とし、複数
の流体の経路を設けることもできる。例えば、ジェット
管を二重管にした場合(図6参照)は、内管33aと外
管33bの2つの流体が通る経路ができる。そこで、内
管33aに水を通して先端の噴射口33cから水を噴射
させ、内管33aと外管33bの間に水を通して外管3
3bに設けた側部噴射口33dから水を噴射させること
ができる。また、ジェット管を三重構造にした場合(図
7参照)は、内管34aに通した水を先端の噴射口34
dから噴射させ、内管34aと中管34bの間に通した
水を側部噴射口34eから噴射させ、中管34bと外管
34cとの間に通した空気を側部噴射口34fから噴射
させることができる。ここで、水が噴射する側部噴射口
34eと空気が噴射する側部噴射口34fが、交互に複
数配置されるようにジェット管3の側面に噴射口を設け
るのが好ましい。以上に述べたように、噴射口の位置や
数を変化させたり、水や空気などの異なる流体を同時に
使用したりすることで、土砂の噴出量を調整することが
できる。
The jet tube 3 may have a multi-layered structure, and a plurality of fluid paths may be provided. For example, when the jet tube is a double tube (see FIG. 6), there is a path through which the two fluids of the inner tube 33a and the outer tube 33b pass. Then, water is jetted from the jet port 33c at the tip through water through the inner pipe 33a, and water is jetted between the inner pipe 33a and the outer pipe 33b.
Water can be injected from the side injection port 33d provided in 3b. When the jet tube has a triple structure (see FIG. 7), the water passed through the inner tube 34a is supplied to the jet port 34 at the tip.
d, the water passing between the inner pipe 34a and the middle pipe 34b is jetted from the side jet port 34e, and the air passing between the middle pipe 34b and the outer pipe 34c is jetted from the side jet port 34f. Can be done. Here, it is preferable to provide an injection port on the side surface of the jet pipe 3 so that a plurality of side injection ports 34e from which water is injected and a plurality of side injection ports 34f from which air is injected are alternately arranged. As described above, by changing the position and number of the injection ports or simultaneously using different fluids such as water and air, it is possible to adjust the ejection amount of the earth and sand.

【0016】<ハ>ガイド管 ガイド管2は、少なくとも底泥6の厚さ以上の長さがあ
る中空の管材である。ここで底泥6は、水底の表層に堆
積する汚泥などをいう。ガイド管2の長さは、水底に設
置した場合に少なくとも底泥6を貫通する長さであっ
て、その状態で水底からガイド管2の上部が突出する長
さとする。底泥6と砂層5の間にシルト層7がある場合
は、シルト層7も貫通する長さとすることが好ましい
(図1参照)。ガイド管2の直径と長さは、ジェット管
3の外周面と、ガイド管2の内周面との間を砂等が上昇
するような組み合わせとする。例えばガイド管2とし
て、直径20cm程度、長さ1.5m程度の鋼管などを
使用する。
<C> Guide Tube The guide tube 2 is a hollow tube having a length at least equal to the thickness of the bottom mud 6. Here, the bottom mud 6 refers to sludge deposited on the surface layer of the water bottom. The length of the guide tube 2 is a length that penetrates at least the bottom mud 6 when the guide tube 2 is installed on the water bottom, and is a length that the upper portion of the guide tube 2 protrudes from the water bottom in that state. When there is a silt layer 7 between the bottom mud 6 and the sand layer 5, it is preferable that the silt layer 7 has a length that penetrates the silt layer 7 (see FIG. 1). The diameter and length of the guide tube 2 are set so that sand or the like rises between the outer peripheral surface of the jet tube 3 and the inner peripheral surface of the guide tube 2. For example, a steel pipe having a diameter of about 20 cm and a length of about 1.5 m is used as the guide pipe 2.

【0017】また、ガイド管2には、ジェット管3が上
方に抜け出さないようにストッパー22を設けてもよ
い。例えば、ガイド管2の中心部にジェット管3の軸部
32より少し広い間隔が開くように、棒又は板状のスト
ッパー22をガイド管2内壁に4本取り付ける(図3参
照)。この結果、ジェット管3は、下方には自在に動く
ことができるが、上方に移動する場合に噴射口31の広
がりがストッパー22に引っ掛かりジェット管3が上方
に抜け出すことを防ぐことができる。なお、ストッパー
22は、砂の上昇に対して支障とならないように可能な
限り断面積が小さいものとし、必要最低限の本数だけ配
置することが好ましい。
The guide tube 2 may be provided with a stopper 22 so that the jet tube 3 does not escape upward. For example, four sticks or plate-like stoppers 22 are attached to the inner wall of the guide tube 2 so that the center of the guide tube 2 is slightly wider than the shaft portion 32 of the jet tube 3 (see FIG. 3). As a result, the jet pipe 3 can move freely downward, but when moving upward, it is possible to prevent the expansion of the injection port 31 from being caught by the stopper 22 and the jet pipe 3 from coming out upward. In addition, it is preferable that the cross-sectional area of the stopper 22 be as small as possible so as not to hinder the rise of the sand, and that the stopper 22 be disposed in a minimum number.

【0018】<ニ>誘導具 誘導具4は、上方に広がる向きの截頭錐体状に形成す
る。錐体の形状は円錐が好ましいが、多角錐であっても
よい。誘導具4は、ガイド管2の上端21との間に隙間
を確保した状態で配置する。例えば、ガイド管2の上端
21に支持材41を取り付け、支持材41で誘導具4を
支持させる(図3参照)。なお、砂等を上昇させている
ときのジェット管3とガイド管2の位置関係が一定の場
合は、ジェット管3に誘導具4を取り付けてもよい。誘
導具4を配置することにより、ガイド管2とジェット管
3の隙間を上昇してガイド管2の上端から噴出した砂等
を、効果的にガイド管2の外側に配置させることができ
る。即ち、ガイド管2に沿って上昇した砂等は、誘導具
4に衝突して向きを変えるため、ガイド管2の外側に覆
砂51が溜まるようになる(図1参照)。
<4> Guide The guide 4 is formed in the shape of a truncated cone that extends upward. The shape of the cone is preferably a cone, but may be a polygonal pyramid. The guide 4 is arranged with a gap secured between the guide 4 and the upper end 21 of the guide tube 2. For example, a support member 41 is attached to the upper end 21 of the guide tube 2, and the guide member 4 is supported by the support member 41 (see FIG. 3). When the positional relationship between the jet pipe 3 and the guide pipe 2 when the sand or the like is being raised is constant, the guide 4 may be attached to the jet pipe 3. By arranging the guide 4, sand or the like spouting from the upper end of the guide tube 2 by moving up the gap between the guide tube 2 and the jet tube 3 can be effectively arranged outside the guide tube 2. That is, the sand or the like that has risen along the guide tube 2 collides with the guide 4 and changes its direction, so that the cover sand 51 accumulates outside the guide tube 2 (see FIG. 1).

【0019】以下図面を参照しながら本発明の水底の覆
砂工法について説明する。
Hereinafter, the method of sand covering a water bottom according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】<イ>使用機械及び適用方法 例えば、上記した土砂採取装置1を複数備えた覆砂機1
0を使用する。図2に覆砂機10の実施例の斜視図を示
す。覆砂機10は、必要に応じて架台11に取り付け、
架台11はクレーン等で吊る。土砂採取装置1の配置間
隔は、例えば縦横に所定の間隔をおいた格子状にする。
格子の間隔は、例えば1〜1.2m程度とする。
<A> Machine used and application method For example, a sand covering machine 1 provided with a plurality of the above-mentioned earth and sand sampling devices 1
Use 0. FIG. 2 shows a perspective view of an embodiment of the sand covering machine 10. The sand covering machine 10 is attached to the gantry 11 as necessary,
The gantry 11 is hung by a crane or the like. The arrangement interval of the earth and sand sampling device 1 is, for example, a lattice having predetermined intervals in the vertical and horizontal directions.
The grid spacing is, for example, about 1 to 1.2 m.

【0021】<ロ>ガイド管の設置 ガイド管2を自重等によって底泥6に挿入する。その後
に、ジェット管3の噴射口31からジェット水等を噴射
しながら、ガイド管2、ジェット管3を水底地盤に貫入
する。ガイド管2は、少なくとも底泥6を貫通するまで
挿入する。可能であれば、底泥6の下層のシルト層7も
貫通させる。ガイド管2の設置が終了した状態では、ガ
イド管2の上部は底泥6の上面より例えば30cm程度
突出している。
<B> Installation of Guide Tube The guide tube 2 is inserted into the bottom mud 6 by its own weight or the like. Thereafter, the guide pipe 2 and the jet pipe 3 penetrate into the underwater ground while jet water or the like is jetted from the jet port 31 of the jet pipe 3. The guide tube 2 is inserted at least until it penetrates the bottom mud 6. If possible, the silt layer 7 below the bottom mud 6 is also penetrated. When the installation of the guide tube 2 is completed, the upper portion of the guide tube 2 projects, for example, by about 30 cm from the upper surface of the bottom mud 6.

【0022】<ハ>ジェット管の挿入 ガイド管2を上記で設置した位置に残した状態で、高圧
水を噴射しながらジェット管3を砂層5に挿入する。こ
こで、砂層5とは水底地盤内の底泥6の下方に堆積する
砂又は砂質土からなる地層をいう。例えば、中浅部の沖
積層の土砂などがこれに該当する。ジェット管3は、高
圧水や空気を噴射しながら、必要に応じて回転させた状
態で砂層5に挿入する。高圧水や空気を噴射しながらジ
ェット管3を砂層5に挿入すると、砂層5が流動化し、
ジェット管3とガイド管2の隙間を通り、水底に噴き上
がり覆砂51となって底泥6の上部を覆う。高圧水や空
気の噴射は、所定の覆砂51が形成されるまでおこな
う。ここで、高圧水等を噴射しながらジェット管3を上
下方向に動かしたり、ジェット管の軸回りに回転させた
りすることで砂等の噴き上げを促進させることもでき
る。なお、本発明の適用は、砂層に限定されず、土砂か
らなる地層も対象とする。ここで、土砂とは砂、土又は
砂と土が混合したものをいう。
<C> Insertion of Jet Tube With the guide tube 2 left at the position where it was set, the jet tube 3 is inserted into the sand layer 5 while jetting high-pressure water. Here, the sand layer 5 refers to a layer formed of sand or sandy soil deposited below the bottom mud 6 in the underwater ground. For example, alluvial sediment in the middle and shallow areas corresponds to this. The jet pipe 3 is inserted into the sand layer 5 while being rotated as necessary while jetting high-pressure water or air. When the jet tube 3 is inserted into the sand layer 5 while spraying high-pressure water or air, the sand layer 5 is fluidized,
The water passes through the gap between the jet pipe 3 and the guide pipe 2 and blows up to the bottom of the water to form sand 51 to cover the upper portion of the bottom mud 6. The injection of the high-pressure water or the air is performed until the predetermined sand cover 51 is formed. Here, by moving the jet tube 3 up and down while spraying high-pressure water or the like, or by rotating the jet tube around the axis of the jet tube, it is possible to promote the blowing of sand or the like. It should be noted that the application of the present invention is not limited to the sand layer, but is also applicable to a stratum made of earth and sand. Here, the earth and sand means sand, earth or a mixture of sand and earth.

【0023】<ニ>土砂採取装置の引き抜き 所定の厚さの覆砂51が形成された後に、ジェット管3
とガイド管2を徐々に引き抜く。ガイド管2を引き抜い
た後にシルト層7に残る穴に底泥6が吸引される(図3
参照)。このように底泥6の一部が水底地盤内に吸引さ
れるので、施工前に比べて底泥6の層厚は薄くなる。引
き抜いた土砂採取装置1は、例えば土砂採取装置1の設
置位置が格子状になるように次の場所に移動して、上記
の手順を繰り返して施工することで、全体の覆砂が完成
する(図4参照)。なお、生態系を考慮しながら平面的
に色々な形状に覆砂することもできる。例えば、施工前
から水底生物の生息域になっている場所は覆砂を行わな
いとか、点々とした島のように所々覆砂を行うなどであ
る。本発明によれば、置換された覆砂51が荷重とな
り、底泥6やシルト層7の圧密を促進するため、水底面
が沈下し始める。これにより、施工前の水底の高さ(水
深)を大きく変化させることなく覆砂を完成させること
ができる。
<D> Pulling out the earth and sand sampling device After the sand cover 51 having a predetermined thickness is formed, the jet pipe 3
And the guide tube 2 is gradually pulled out. The bottom mud 6 is sucked into the holes remaining in the silt layer 7 after the guide tube 2 is pulled out (FIG. 3).
reference). Since a part of the bottom mud 6 is sucked into the underwater ground in this way, the layer thickness of the bottom mud 6 is smaller than before the construction. The extracted sediment collection device 1 is moved to the next place, for example, so that the installation position of the sediment collection device 1 is in a grid pattern, and the above procedure is repeated to complete the entire sand covering ( (See FIG. 4). In addition, it is also possible to cover the sand in various shapes in a plane while considering the ecosystem. For example, there is no need to cover sand in places where underwater organisms have been inhabited before construction, or to cover sand in places like dotted islands. According to the present invention, the replaced sand cover 51 acts as a load to promote the consolidation of the bottom mud 6 and the silt layer 7, so that the water bottom surface starts to sink. Thereby, the covering sand can be completed without greatly changing the height (water depth) of the water bottom before construction.

【0024】<ホ>その他の実施例 上記の土砂採取装置1を使用しないで、以下の構成によ
っても水底の覆砂工法を実施することができる。例え
ば、鋼管などからなるケーシング93の外周にウォータ
ージェット92を取り付けて水底地盤に挿入する。水底
地盤の所定の位置までケーシング93を挿入した後もウ
ォータージェット92の水は噴射し続ける。そしてウォ
ータージェット92から噴射した水で流動化した砂又は
砂質土を、ケーシング93内部に設置したサンドポンプ
91で吸い上げ、底泥6の上方で排出する。こうするこ
とによって水底の底泥6の表面を覆砂51で覆うことが
できる。図5に上記したその他の実施例の概念図を示
す。なお、上記したその他の実施例の構成において、サ
ンドポンプ91に替えて、エゼクターを使用することも
できる。ここで、エゼクターとは、上向きのウォーター
ジェットをいい、砂層5で吸い込んだ砂等を底泥6の上
方で噴出させる働きをする。
<E> Other Embodiments Without using the above-mentioned earth and sand collecting apparatus 1, the method of covering the bottom of the water with the following configuration can be implemented. For example, a water jet 92 is attached to the outer periphery of a casing 93 made of a steel pipe or the like and inserted into the underwater ground. Even after the casing 93 is inserted to a predetermined position on the underwater ground, the water jet 92 continues to jet water. Then, sand or sandy soil fluidized by the water jetted from the water jet 92 is sucked up by a sand pump 91 installed inside the casing 93 and discharged above the bottom mud 6. By doing so, the surface of the bottom mud 6 on the water bottom can be covered with the cover sand 51. FIG. 5 shows a conceptual diagram of another embodiment described above. In the configuration of the other embodiments described above, an ejector may be used instead of the sand pump 91. Here, the ejector refers to an upward water jet, and has a function of ejecting sand or the like sucked in the sand layer 5 above the bottom mud 6.

【0025】[0025]

【作用】以下、本発明で利用した土砂の噴き上げ原理に
ついて説明する。
The principle of blowing up the earth and sand used in the present invention will be described below.

【0026】ジェット管3から噴射した流体の上向きの
流れにより砂に作用する力が砂の重量よりも大きい場合
は、砂は浮上する。ここで、砂に作用する力は数式1に
より算定できる。
When the force acting on the sand due to the upward flow of the fluid ejected from the jet pipe 3 is larger than the weight of the sand, the sand floats. Here, the force acting on the sand can be calculated by Expression 1.

【0027】[0027]

【数1】 (Equation 1)

【0028】砂に作用する力が砂の重量よりも大きけれ
ば砂は浮上する。よって、砂が浮上する条件は数式2の
ようになる。
If the force acting on the sand is greater than the weight of the sand, the sand will float. Therefore, the condition under which the sand floats is as shown in Expression 2.

【0029】[0029]

【数2】 (Equation 2)

【0030】P=W−Uとした場合、v>0ならば砂
は浮上する。
When P = W−U, if v 2 > 0, the sand floats.

【0031】ここで、数式1の水の上昇速度vは数式
3により算定する。
[0031] Here, the rising speed v 1 of the water Equation 1 is calculated by Equation 3.

【0032】[0032]

【数3】 (Equation 3)

【0033】また、数式1の抗力係数Cdはレイノルズ
数により変化するので、数式4によりレイノルズ数Re
を算定する。
Since the drag coefficient Cd in the equation (1) changes according to the Reynolds number, the equation (4) gives the Reynolds number Re.
Is calculated.

【0034】[0034]

【数4】 (Equation 4)

【0035】砂の粒径は、一般的に74μ〜2.0mm
である。水の上昇速度と砂の浮上速度の差v=0.1
m/sと仮定すると、レイノルズ数は50〜200程度
になる。球の場合の抗力係数とレイノルズ数の関係は水
理公式集などに記載されているため、以上の結果とその
図より抗力係数Cd=1.0とする。
The particle size of the sand is generally from 74 μm to 2.0 mm.
It is. Difference between the rising speed of water and the rising speed of sand v 3 = 0.1
Assuming m / s, the Reynolds number is about 50-200. Since the relationship between the drag coefficient and the Reynolds number in the case of a sphere is described in the hydraulic formula collection, etc., the drag coefficient Cd is set to 1.0 from the above results and the figure.

【0036】以上で算定した値を使用して、粒径0.5
mmの砂について砂の浮上速度を以下で算定する。
Using the values calculated above, a particle size of 0.5
The floating speed of the sand for mm sand is calculated below.

【0037】[0037]

【数5】 (Equation 5)

【0038】上記の計算により砂の浮上速度は正の値と
なるので、砂は浮上する。噴出流量に対する戻り流量の
比率αを0.5、0.7とした場合でも、砂の浮上速度
はv=0.01、0.07m/sとなり、砂は浮上す
る。
Since the floating speed of the sand becomes a positive value by the above calculation, the sand floats. Even when the ratio α of the return flow rate to the ejection flow rate is set to 0.5 or 0.7, the floating speed of the sand is v 2 = 0.01, 0.07 m / s, and the sand floats.

【0039】[0039]

【本発明の効果】本発明の水底の覆砂工法及び土砂採取
装置は以上説明したようになるから次のような効果を得
ることができる。 <イ>水底の汚泥を除去する必要がない。このため、浚
渫土などの処理土が発生せず、処理場、捨場及び経済的
な問題を解決できる。 <ロ>水底地盤に堆積している土砂を有効に利用できる
ため、覆砂用の砂等を別途準備する必要がない。このた
め、材料費を削減でき、砂取り場の環境を破壊すること
もない。 <ハ>覆砂によって汚泥上に砂質土層が形成される。こ
のため、汚泥の溶存酸素消費量や窒素、リンなどの栄養
塩の溶出量が抑制され、湖水の富栄養化が弱まる。 <ニ>水底の表層は、砂又は砂質土からなる覆砂の層で
ある。このため、水底の環境が砂質土系の良好な状態と
なることから、淡水植物や底性生物の生育場として改善
される。 <ホ>施工前の水底地盤における堆積層の順番を入れ替
えるだけである。このため、水底の高さの変化が少な
い。
According to the present invention, the following method can be obtained because the method of covering sand on the water bottom and the apparatus for collecting earth and sand according to the present invention are as described above. <B> There is no need to remove sludge from the water bottom. For this reason, no treated soil such as dredged soil is generated, and it is possible to solve disposal sites, dumping sites, and economic problems. <B> Since the sediment deposited on the underwater ground can be effectively used, there is no need to separately prepare sand for covering sand. Therefore, the material cost can be reduced, and the environment of the sand pit is not destroyed. <C> The sandy soil layer is formed on the sludge by the sand covering. For this reason, the dissolved oxygen consumption of sludge and the elution of nutrients such as nitrogen and phosphorus are suppressed, and eutrophication of lake water is reduced. <D> The surface layer at the bottom of the water is a layer of sand covering made of sand or sandy soil. For this reason, since the environment of the water bottom is in a favorable condition of the sandy soil system, it is improved as a habitat for freshwater plants and bottom organisms. <E> Only the order of the sedimentary layers on the underwater ground before construction is changed. Therefore, there is little change in the height of the water bottom.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の土砂採取装置及び覆砂工法の実施例の
説明図
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of a soil and sand sampling apparatus and a sand covering method according to the present invention.

【図2】複数の土砂採取装置を備えた覆砂機の実施例の
斜視図
FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a sand covering machine provided with a plurality of earth and sand sampling devices.

【図3】土砂採取装置を引き抜くときの説明図FIG. 3 is an explanatory view when the earth and sand sampling device is pulled out.

【図4】水底の覆砂工法完了時の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view at the time of completion of sand covering method for a water bottom

【図5】水底の覆砂工法のその他の実施例の概念図FIG. 5 is a conceptual diagram of another embodiment of the method of sand covering a water bottom.

【図6】ジェット管を二重管にした場合の実施例の説明
FIG. 6 is an explanatory view of an embodiment in a case where the jet tube is a double tube.

【図7】ジェット管を三重管にした場合の実施例の拡大
斜視図
FIG. 7 is an enlarged perspective view of the embodiment when the jet tube is a triple tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・土砂採取装置 2・・・ガイド管 3・・・ジェット管 4・・・誘導具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Soil collection apparatus 2 ... Guide pipe 3 ... Jet pipe 4 ... Guide tool

フロントページの続き 特許法第30条第1項適用申請有り 新建新聞,日本,新 建新聞社,2000年11月10日,第4面にて発表 (72)発明者 岡田和夫 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 上野成三 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−94113(JP,A) 特公 平5−5010(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02B 3/18 E02D 15/10 E02B 3/00 E02F 3/92 Continuing from the front page Applicable to Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law. Shinken Shimbun, Japan, Shinken Shimbun, November 10, 2000, page 4 (72) Inventor Kazuo Okada Nishi, Shinjuku-ku, Tokyo 1-25-1, Shinjuku, Taisei Construction Co., Ltd. (72) Inventor: Seizou Ueno 1-25-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside (56) References JP-A-1-94113 (JP, A) JP 5-5010 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E02B 3/18 E02D 15/10 E02B 3/00 E02F 3/92

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水底地盤内部に堆積する土砂を流動化さ
せ、水底地盤内部から水底に噴出した 土砂で水底の表層を覆
うことを特徴とする、 水底の覆砂工法。
1. A method of sand covering a water bottom, comprising: fluidizing sediment deposited inside a water bottom ground , and covering a surface layer of the water bottom with sand squirted from the inside of the water bottom ground to the water bottom .
【請求項2】水底地盤に堆積した土砂を採取する土砂採
取装置であって、 中空のガイド管と、 前記ガイド管の内部に装填するジェット管と、からな
り、 前記ジェット管の先端及び側面の少なくとも一方から流
体を噴射することによって、水底地盤内の土砂がガイド
管とジェット管の隙間を上昇してガイド管の上端から噴
き上がることを特徴とする、土砂採取装置。
2. A sediment collecting apparatus for collecting sediment deposited on a submarine ground, comprising: a hollow guide pipe; and a jet pipe loaded inside the guide pipe. An earth and sand sampling device, characterized in that by injecting a fluid from at least one of the surfaces, earth and sand in the underwater ground rises in a gap between the guide tube and the jet tube and blows up from an upper end of the guide tube.
【請求項3】請求項2記載の土砂採取装置において、 前記ジェット管を多重構造とし、複数の流体の経路を設
けたことを特徴とする、土砂採取装置。
3. The earth and sand sampling device according to claim 2, wherein the jet pipe has a multiplex structure and a plurality of fluid paths are provided.
【請求項4】請求項2又は3記載の土砂採取装置におい
て、 上方に広がる向きの截頭錐体状、かつ前記ガイド管の上
端との間に隙間を確保した状態で配置される誘導具を備
えたことを特徴とする、土砂採取装置。
4. The earth and sand sampling device according to claim 2, wherein the guiding tool is a truncated pyramid having a shape extending upward and having a gap secured with an upper end of the guide tube. An earth and sand sampling device, comprising:
【請求項5】請求項2乃至4のいずれかに記載の土砂採
取装置を、前記ガイド管の上部が水底から突出するよう
に水底地盤の所定の位置まで挿入し、 前記ジェット管のみを流体を噴射させながら地盤のさら
に深部まで挿入し、 噴射した流体によって流動化した水底地盤内の土砂が、
ガイド管とジェット管の隙間を上昇してガイド管の上端
から噴き上がることによって水底を水底地盤内部に堆積
していた土砂で覆うことを特徴とする、水底の覆砂工
法。
5. The earth and sand sampling device according to claim 2, wherein the guide pipe is inserted to a predetermined position on a submarine ground so that an upper part of the guide pipe protrudes from a water bottom. The sediment in the underwater ground fluidized by the injected fluid is inserted deeper into the ground while spraying,
A method of covering the bottom of the water, wherein the bottom of the water is covered with earth and sand that has been deposited inside the bottom of the water by ascending the gap between the guide pipe and the jet pipe and blowing up from the upper end of the guide pipe.
【請求項6】請求項5記載の水底の覆砂工法において、 前記ジェット管は回転しながら流体を噴射して水底地盤
の土砂を流動化させることを特徴とする、 水底の覆砂工法。
6. A method according to claim 5, wherein said jet pipe rotates to eject fluid while rotating, thereby fluidizing earth and sand on the underwater ground.
【請求項7】格子状に所定の間隔をおいて繰り返すこと
によって広範囲の水底を覆砂することを特徴とする、請
求項5又は6記載の水底の覆砂工法。
7. The method according to claim 5, wherein the sand is covered over a wide range of the water bottom by repeating at predetermined intervals in a grid pattern.
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