JP4024048B2

JP4024048B2 - カバー部材を用いた水底地盤改良方法

Info

Publication number: JP4024048B2
Application number: JP2002027584A
Authority: JP
Inventors: 保弘明久; 崎光弘柴
Original assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: JP2003227144A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水底の底質地盤改良や、水底の堆積土砂並びに底質ヘドロ等の浚渫を行う際の、低質地盤改良装置の水質汚濁を防止するカバー部材を用いた水底地盤改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水面下（堆積土砂やヘドロ等が存在する環境も含む）で地盤改良を行うに際して、例えば、固化材を噴射して水面下の地盤と混合・攪拌する工法（所謂「ジェットグラウト工法」）を行うと、水底に削孔したボーリング孔の出口からスライムが噴出して水中に攪拌し、水質汚濁を発生させ、環境を汚染することとなる。水底に堆積した土砂（堆積土砂）を浚渫する場合や、水底に貯留している底質ヘドロを除去する場合も、同様の問題（堆積土砂や底質ヘドロが水中に拡散されて、環境を汚染する問題）が有る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、施工の際に生じたスライムやスラリー、堆積土砂、底質ヘドロ等の汚染物質を水中に拡散させること無く、水底で各種工事を施工するのに好適なカバー部材を用いた水底地盤改良方法の提供を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、可撓性材料で作られ中空構造体の上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）を重合し、上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）に上面（２ａ）から底面（３ｂ）にかけて開口するテーパ状開口部（４）を設け、前記開口部（４）に連通する自在継手（５）を設けてカバー部材（１）を構成し、前記自在継手（５）に排出管（６）を連結し、前記上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）に水、土砂、その他の比重の大きな物質を含む流動体を充填して水中に沈めて水底上に設置し、テーパ状開口部（４）及び排出管（６）を介して水底の施工領域で生じる廃棄物を水面上に排出し、施工終了後に上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）に空気を充填して水面上に浮上させる。
なお、本発明のカバー部材の実施に際して、複数のカバー部材を接続可能に構成する（例えば、カバー部材の縁部に接続手段を設け、当該接続手段同士を接続する）のが好ましい。
【０００５】
また本発明によれば、可撓性材料で作られ中空構造体の直方体（２Ａ）の上部に１重の環状のホース（８）を載置し、直方体（２Ａ）に上面（２Ａａ）から下面（２Ａｂ）にかけて開口するテーパ状開口部（４Ａ）を設け、前記開口部（４Ａ）に連通する自在継手（５Ａ）を設けてカバー部材（１）を構成し、前記自在継手（５Ａ）に排出管（６Ａ）を連結し、前記直方体（２Ａ）及びホース（８）に水、土砂、その他の比重の大きな物質を含む流動体を充填して水中に沈めて水底上に設置し、テーパ状開口部（４Ａ）及び排出管（６Ａ）を介して水底の施工領域で生じる廃棄物を水面上に排出し、施工終了後に直方体（２Ａ）及びホース（８）に空気を充填して水面上に浮上させる。
【０００６】
また本発明によれば、穴（３Ｂａ）が形成された板状部材（３Ｂ）の上部に１本又は複数の管状体よりなるホース（８Ｂ）を多段の環状に設置してカバー部材（３Ｂ）を構成し、前記穴（３Ｂａ）と略等しい内径の排出管（６Ｂ）を前記環状のホース（８Ｂ）の中央部を通して板状部材（３Ｂ）に直交する様に接続し、前記ホース（８Ｂ）内に水、土砂、その他の比重の大きな物質を含む流動体を充填して水中に沈めて水底上に設置し、前記穴（３Ｂａ）及び排出管（６Ｂ）を介して水底の施工領域で生じる廃棄物を水面上に排出し、施工終了後にホース（８Ｂ）内に空気を充填して水面上に浮上させる。
【００１０】
上述した構成を具備する本発明によれば、カバー部材を施工箇所に配置することにより、当該カバー部材の閉塞部（水平方向へ延在した形状を有する閉塞部：カバー部材の底面、或いは図１１の板状部材）により当該所定領域を閉塞されるので、工事の際に発生する廃棄物が水中に拡散されることが防止される。
【００１１】
また、浮力調整機構により比重を大きくすればカバー部材を施工箇所に固定することが容易となり、比重を小さくすればカバー部材は直ちに水面（Ａ）まで浮上するので撤収が容易である。
そして、カバー部材の比重を真水或いは海水と概略等しく調整すれば、水底（Ｂ）における他の施工箇所へカバー部材を移動することが容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
先ず、図１〜図８を参照して第１実施形態を説明する。図１及び図2において、全体を符号1で示す当該カバー部材のカバー部は、上下2層の可撓性の直方体２、３で構成されている。
【００１３】
前記上下2層の可撓性の直方体２、３は、下段側直方体３の下面３ｂから上段側直方体2の上面２ａにかけて連続して開口面積を減じるようなテーパ状開口部４によって貫通されている。
該テーパ状開口部４は上端４ａ、即ち前記上段側直方体の上面２ａでは、自在接手５を介して排出管６に連通しており、該自在接手５は、前記排出管６を、前記上段側直方体２の上面２ａに対して、開口中心から何れの方向へも所定角度以内で傾倒出来る様に構成されている。
【００１４】
前記上段側及び下段側直方体２、３は、図示しない流入・排出弁を有し、水または比重の大なる材料、及び空気の充填・排出によってカバー部材１の水域Ｗ（図３以降を参照）における浮沈を行わしめる。
【００１５】
即ち、水面Ａから水底Ｂに沈ませる場合は水または比重の大なる材料を前記上段側直方体２内に流入弁によって充填し、水底Ｂから水面Ａに浮上させる場合には、水または比重の大なる材料を直方体２外に排出弁によって排出し、代わりに空気を流入弁から充填する様に構成している。
なお、公知の手段によって流入（充填）、排出を一つの弁で行うことも可能である。
【００１６】
一方、前記下段側直方体３は、図示しない流入・排出弁を有しており、施工時には水底に安定してカバー部材１を固定させると共に可撓性を有する直方体２、３の型崩れを防止する意図で土砂を流入させている。そして、カバー部材１を施工位置から撤去する場合には、水中にある間は土砂は充填したままで、水上まで浮上した後に、運搬に便利な様に前記土砂を排出弁で排出し、上段側、下段側両直方体２、３を折り畳むことが出来るように構成されている。
【００１７】
次に、図３〜図６を参照して、施工位置にカバー部材を設置してから施工後にカバー部材を撤去するまでの工程を説明する。図３において、施工位置の上部水面Ａにカバー部材１を浮遊させ、上段側直方体２に水または比重の大きな材料を充填する。カバー部材１全体の比重が１．０（真水の場合）以上となるとカバー部材１は水底に向かって沈降し始める。
【００１８】
図４において、水底Ｂの施工位置に到達したカバー部材１は、必要に応じて固定用アンカー７を用いて、水底Ｂに堅固に固定される。
【００１９】
図５において、所定領域での施工完了後、カバー部材下段側直方体３の土砂は充填したまま、カバー部材上段側直方体２内の水（或いは比重の大きな材料）を排出し、空気と置換する。このような置換によってカバー部材１全体の比重を１．０以下として、カバー部材１を水面に浮上させる。
【００２０】
図６において、カバー部材１が水面Ａに浮上した後、カバー部材１下段側直方体３に充填されていた土砂を図示しない手段によって排出する。土砂排出後、カバー部材１と前記排出管６とを分離する。
上・下段の双方の直方体は可撓性の材料で作られており、水及び土砂の排出により、カバー部材全体は折り畳み自在の柔軟な構造となる。従って、カバー部材１を折り畳み、撤収することが出来る。
【００２１】
図７は図４で示す領域において、施工が完了したが、水底の更に別の領域を施工する場合のカバー１の移動について説明する図である。
移動に際しては、カバー部材上段直方体２の水（或いは比重の大きい材料）と空気との置換量を適宜調節して、カバー部材全体の比重を約１．０とする。そして、図示しない移動手段により、排出管ごと、次の施工領域まで水中Ｗを移動する。
比重が約１．０であれば、カバー部材は完全に浮き上がることも無く、また、浮力により見掛けの重量が極めて小さいため、水中を容易に移動することが出来る。
【００２２】
図８において示すカバー部材１は、例えばスイベルジョイントのような公知の自在継手により、カバー本体（上段側・下段側直方体２、３及びテーパ状開口部５で構成された部分）と排出管６とが所定の範囲内で、自在に傾倒出来る（カバー本体と排出管６との相対的な角度が自在に調節出来る）ように構成されている。
【００２３】
このように構成されたことにより、傾斜している底部Ｃでも（排出管６を略水直上方に向けることが出来）確実にカバー部材１を設置して、スライムの水中拡散を防止することが出来る。
【００２４】
図９及び図１０を参照して第２実施形態を説明する。
第２実施形態では、図９及び図１０に示すように、全体を符号１Ａで示すカバー部材は、カバー部を単段（第１実施形態では上下２段）の直方体２Ａより構成し、直方体２Ａの下面２Ａｂから直方体2Ａの上面２Ａａにかけて開口面積を減じるようなテーパ状開口部４Ａによって貫通され、自在接手５Ａを介して排出管６Ａに連通している。
【００２５】
前記直方体２Ａには、上面２Ａａの外縁部に沿って、比重を調節するために、ホース８が取付けている。
係る構成を具備する第２実施形態では、ホース８に水（或いは比重の大きい材料）を充填するか、空気を充填するかにより、カバー部材１Ａ全体の比重調整が可能である。
【００２６】
直方体２Ａ内にも水や比重の重い材料を充填することが出来る。或いは、前述の図１及び図２で示された第１実施形態と同様に、内部に土砂を充填することによって施工時のカバー部材の特に直方体２Ａの形状を固定安定化し、カバー部材全体の比重を水或いは海水よりも確実に大きくすることが出来る。そして、撤収時には、水上までカバー部材を浮上させた後に土砂を排出して、カバー部材の直方体２Ａを折畳み、撤去し易い様に構成することも出来る。
なお、自在接手５Ａを省略して、直方体２Ａから直接排出管６Ａを連通させてもよい。
【００２７】
図１１を参照して第３実施形態を説明する。
第３実施形態では、図１１に示すように、全体を符号１Ｂで示すカバー部材は、カバー部として、板状部材３Ｂを使用している。板状部材３Ｂの上面には、円形の穴３Ｂａを設け、該円形の穴３Ｂａと略等しい内径の排出管６Ｂを板状部材３Ｂに直交する様に接続している。さらに、板状部材３Ｂの上部で前記排出管６Ｂの周囲には、１本の管状体、或いは、複数の独立した管状体よりなるホース８Ｂを多段（図１１では４段）で、且多重（図１１では、最下段で４重）に、所謂「とぐろ」状に設置している。
ホース８Ｂの段数や、何重に設置するかについては、図１１で示す実施形態の場合（４段、４重）に限定されるものではない。また、ホース２Ｂは単一のホースにより構成されていても良いし、複数のホースで構成されていても良い。特に、複数のホースを構成する場合には、比重の大きい充填材（各種流体）を充填するホース及びエアが充填可能なホースを（別々に）設け、各々のホースへの充填量を調節することにより、浮力の微調整が容易となる。
【００２８】
上記の様に構成することによって、とぐろ状に設置されたホース８Ｂに充填する材料（水等の比重の大きい材料、空気）の量を適宜調節することにより、排出管６Ｂを含んだ全体の比重を調整することが出来る。
【００６０】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
例えば、本発明のカバー部材の実施に際して、複数のカバー部材を接続可能に構成する（例えば、カバー部材の縁部に接続手段を設け、当該接続手段同士を接続する）ことも可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以下に本発明の効果を列挙する。
（ａ）カバー部材を施工箇所に配置することにより、当該カバー部材の閉塞部により当該所定領域を閉塞されるので、工事の際に発生する廃棄物が水中に拡散されることが防止される。
（ｂ）浮力調整機構により比重を大きくすればカバー部材を施工箇所に固定することが容易となり、比重を小さくすればカバー部材は直ちに水面まで浮上するので撤収が容易である。
（ｃ）カバー部材の比重を真水或いは海水と概略等しく調整すれば、水底における他の施工箇所へカバー部材を移動することが容易となる。
（ｄ）カバー部を構成する下段側の直方体内の土砂を排出することによって、カバー部を折畳むことが出来、撤収の際都合がよい。
（ｅ）浮力調整機構であるホースに充填する材料の量を適宜調節することにより、排出管を含んだ全体の比重を調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のカバー部材の全体を示す斜視図。
【図２】第１実施形態のカバー部材の断面構造を示す縦断面図。
【図３】第1実施形態のカバー部材の設置から撤収までの工程を示した工程図の内の第1工程図。
【図４】第1実施形態のカバー部材の設置から撤収までの工程を示した工程図の内の第２工程図。
【図５】第1実施形態のカバー部材の設置から撤収までの工程を示した工程図の内の第３工程図。
【図６】第1実施形態のカバー部材の設置から撤収までの工程を示した工程図の内の最終工程図。
【図７】第1実施形態のカバー部材による施工中の水底移動状態を示す図。
【図８】第1実施形態のカバー部材による傾斜水底での施工状態を示す図。
【図９】第２実施形態のカバー部材の断面構造を示す縦断面図。
【図１０】第２実施形態のカバー部材の全体を示す斜視図。
【図１１】第３実施形態のカバー部材の断面構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ・・・カバー部材
２・・・上段側直方体
３・・・下段側直方体
３Ｂ・・・板状部材
４・・・テーパ状開口部
５・・・自在接手
６・・・排出管
７・・・固定用アンカー
８、８Ｂ・・・ホース
Ａ・・・水面
Ｂ・・・水底
Ｗ・・・水中

Claims

可撓性材料で作られ中空構造体の上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）を重合し、上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）に上面（２ａ）から底面（３ｂ）にかけて開口するテーパ状開口部（４）を設け、前記開口部（４）に連通する自在継手（５）を設けてカバー部材（１）を構成し、前記自在継手（５）に排出管（６）を連結し、前記上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）に水、土砂、その他の比重の大きな物質を含む流動体を充填して水中に沈めて水底上に設置し、テーパ状開口部（４）及び排出管（６）を介して水底の施工領域で生じる廃棄物を水面上に排出し、施工終了後に上段側直方体（２）及び下段側直方体（３）に空気を充填して水面上に浮上させることを特徴とするカバー部材を用いた水底地盤改良方法。
可撓性材料で作られ中空構造体の直方体（２Ａ）の上部に１重の環状のホース（８）を載置し、直方体（２Ａ）に上面（２Ａａ）から下面（２Ａｂ）にかけて開口するテーパ状開口部（４Ａ）を設け、前記開口部（４Ａ）に連通する自在継手（５Ａ）を設けてカバー部材（１）を構成し、前記自在継手（５Ａ）に排出管（６Ａ）を連結し、前記直方体（２Ａ）及びホース（８）に水、土砂、その他の比重の大きな物質を含む流動体を充填して水中に沈めて水底上に設置し、テーパ状開口部（４Ａ）及び排出管（６Ａ）を介して水底の施工領域で生じる廃棄物を水面上に排出し、施工終了後に直方体（２Ａ）及びホース（８）に空気を充填して水面上に浮上させることを特徴とするカバー部材を用いた水底地盤改良方法。
穴（３Ｂａ）が形成された板状部材（３Ｂ）の上部に１本又は複数の管状体よりなるホース（８Ｂ）を多段の環状に設置してカバー部材（３Ｂ）を構成し、前記穴（３Ｂａ）と略等しい内径の排出管（６Ｂ）を前記環状のホース（８Ｂ）の中央部を通して板状部材（３Ｂ）に直交する様に接続し、前記ホース（８Ｂ）内に水、土砂、その他の比重の大きな物質を含む流動体を充填して水中に沈めて水底上に設置し、前記穴（３Ｂａ）及び排出管（６Ｂ）を介して水底の施工領域で生じる廃棄物を水面上に排出し、施工終了後にホース（８Ｂ）内に空気を充填して水面上に浮上させることを特徴とするカバー部材を用いた水底地盤改良方法。