JP4214023B2 - 汚濁拡散防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、海洋土木工事などで発生した汚濁水による水質汚染の拡大を防止するための汚濁拡散防止装置であって、特に、杭を打込む工事で用いられるものに関する。

従来、港湾・湖・河川等で行なわれる工事で、例えば、ヘドロの浚渫工事や水底の基礎工事（基礎石の投入など）、鋼管杭やコンクリート杭等の打込み工事などの、比較的作業水域の狭い工事において、発生した汚濁水による水質汚染の拡大を防止するため、枠型のフロート部を備えた汚濁拡散防止装置を用いることがある。そのフロート部の全周には汚濁防止膜が吊設されていて、汚濁拡散防止装置は、そのフロート部で杭を打ち込む地点の水域を囲むように設置されるのである。

このような汚濁拡散防止装置のフロート部は、数本の鋼管を連結して枠状にしたもので、鋼管内の気密性を保つことで浮力を持たせている。そして、汚濁防止膜は、フロート部の下部に全周にわたって設けられており、その下端部にチェーンなどの錘が取付けられ、水流等を受けても流されにくくなっている。このようなフロート部と汚濁防止膜とによって、発生した汚濁水が、汚濁拡散防止装置の内側に滞留するようにし、水質の汚染拡大をくい止めているのである。なお、汚濁拡散防止装置は、漂流しないようにタグボートやクレーン船等の作業船に係留されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２２９１６２号公報（第２〜３頁）

しかしながら、このような汚濁拡散防止装置を、杭の打込み工事で用いる場合には次のような問題点がある。
１．通常、このような汚濁拡散防止装置のフロート部は、両端にフランジ部を有する鋼管を、ボルトで連結し一体にしたもので、鋼管の各連結部にパッキン等を取付けて鋼管内の気密性を保ち浮力を持たせている。したがって、フロート部は、水面に浮かべた状態では容易に分割することができないので、汚濁拡散防止装置を、別の打込み位置に移動したりする場合には、打込んだ杭にフロート部や汚濁防止膜等が当たらないようにするため、クレーン船などを用いて一旦吊上げなければならない。

このため、汚濁拡散防止装置のような重量物を、風や波の影響を受けやすいクレーン船で吊上げるので、揺れや落下等による事故発生のおそれがある。特に、悪天候下での作業は、より一層そのような事故が生じやすくなる。
２．上述のように汚濁拡散防止装置を吊上げて移動させる場合、そのためだけに、ランニングコストが高いクレーン船を使用しなければならず、工事の規模のわりにコストが高くなってしまい、工事の規模と工事のコストとのバランスが取れないことがある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、取り扱いが容易であるとともに、作業の安全性の向上と工事のコストダウンとを図ることができる汚濁拡散防止装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するための本発明の汚濁拡散防止装置は、杭の打込み作業を行う地点の水域を囲むように水面に浮かべて設置される枠型のフロート部と、その全周に吊設される汚濁防止膜とを備えている汚濁拡散防止装置であり、前記フロート部を周方向で複数に分割可能とし、分割するフロート単体ごとに前記汚濁防止膜を分割する。

そして、隣接した前記フロート単体の一方の端部に結合部を設けるとともに、対応する他方の前記フロート単体の端部には、前記結合部が挿脱自在な被結合部を設ける。前記結合部は、断面円形の短管の一端部にテーパー状の先端部を取付けて先細りの形状とし、且つその先端の開口部を円形の板材で塞ぎ、前記被結合部は、３本の自動車用タイヤを連ねて円筒状とする。前記各フロート単体には、前記結合部または前記被結合部の付近の上部にビットを設ける。一方、分割した前記各汚濁防止膜の両側端部にはそれぞれ、隣接する前記汚濁防止膜との隙間を塞ぐラップ材を、前記フロート部の周方向に長さを延長するように取付ける。

このような前記フロート単体の隣接しているものどうしを、前記結合部と被結合部とを結合した状態で前記ビットどうしを連結索で繋ぐことにより連結し、前記各ラップ材を、隣接する前記フロート単体若しくはその汚濁防止膜に係止する。

このような汚濁拡散防止装置によれば、分割および復元を容易に行なうことができるようになる。つまり、前記各ラップ材を、隣接する前記フロート部若しくはその汚濁防止膜から取外すとともに、前記ビットどうしを繋いでいる前記連結索を取外せば、前記結合部と被結合部との結合を外すことができ、前記汚濁拡散防止装置を容易に分割できるのである。

また、前記フロート単体どうしを、それらの前記結合部と被結合部とを結合した後に、前記ビットどうしを前記連結索で繋ぎ、前記ラップ部材を、隣接する前記フロート部若しくはその汚濁防止膜に係止すれば、前記汚濁拡散防止膜を容易に復元することができる。しかも、復元された前記汚濁拡散防止装置は、隣接する前記フロート単体どうしのずれが生じにくく、隣接する前記汚濁防止幕どうしの隙間は、前記ラップ材で塞がれているので、発生した汚濁水が外部に漏れにくい。

このように、汚濁拡散装置の分割・復元が容易にできるので、杭を打込んだ後に、汚濁拡散防止装置を別の打込み地点の水域へ移動させる場合、分割した状態で移動させれば良く、クレーン船等で吊上げる必要がなくなる。

そして、前記被結合部にタイヤを用いてゴム弾性を持たせているため、この被結合部がクッションの役割をし、前記フロート部が波浪や風などによって受ける力を前記被結合部で緩和することができ、前記フロート部にかかる負担を軽減することができる。

また、前記各フロート単体の汚濁防止膜のそれぞれに、その中間部にあって前記フロート単体から同じ距離だけ下がった位置に、前記フロート単体を同じ程度の長さを有する骨部材を設けて、前記各骨部材を前記フロート単体とほぼ平行に配置し、隣接した前記骨部材どうしを連結可能とすることもできる。このようにすれば、前記各フロート単体どうしを連結するとともに、前記各骨部材どうしを連結すれば、前記フロート部の下側に前記骨部材による枠を形成することができ、前記汚濁防止膜の形状を保持しやすくなる。

上述のような手段をもって為される本発明の汚濁拡散防止装置には、次のような効果がある。

１．汚濁拡散防止装置の分割および復元を容易に行えるので、杭を打込んだあとに装置を移動させる場合、フロート部や汚濁防止膜等を分割して移動させればよく、クレーン船等で装置を吊上げる作業が必要なくなるので、設置作業が簡単になるとともに、作業の安全性をより高めることができる。

２．汚濁防止装置を吊上げる作業手順をなくすことができるので、リース料金の割高な大型のクレーン船等を使用しなくても済み、工事にかかるコストを抑えることができる。したがって、工事規模に見合ったコストで工事を行えるようになる。

３．フロート単体の被結合部を、ゴム弾性を有する筒状体にしているので、フロート部が波浪などから受けた負荷を筒状体で緩和することができ、破損しにくく装置を長持ちさせることができる。

４．汚濁防止膜に骨部材を設け、その形状を保持させるようにすれば、汚濁防止膜が水流等に押されて打込み作業中の杭に干渉しにくくなるので、作業をスムーズにすすめることが可能となる。

以下に、本発明にかかる汚濁拡散防止装置の実施の形態について、図面１〜７を参照しつつ説明する。

図１と２とに示すように、汚濁拡散防止装置１は、主に水面に浮かべて設置される平面視略四角形の枠型のフロート部２と、このフロート部２の全周に吊設されている汚濁防止膜３とから構成されている。
フロート部２は、平面視コの字型の２つのフロート単体２ａを、それらの両端部どうしを突き合わせるようにして連結させたものである。各フロート単体２ａは、直径約８００ｍｍの鋼鉄製の直管と曲管とを用いて組み立てられており、直管と曲管との各端部に設けられているフランジ部どうしを、間にパッキン挟み込んだ状態で、ボルト締結することにより一体としたものである。これらのフロート単体２ａは、図２中の部分拡大図に示すように、両端に配置されている直管の開口部をそれぞれ、円板状の蓋２ｂで塞ぐことにより管内の気密性を保ち浮力を持たせている。

そして、一方のフロート単体２ａには、各蓋２ｂに結合部２ｃがそれぞれ取付けられている。この結合部２ｃは、断面円形の短管の一端部にテーパー状の先端部を取付けて先細りの形状としたもので、先細りとなった先端の開口部を円形の板材で塞ぎ、基端部を蓋２ｂの中央部に溶接したものである。

一方、他方のフロート単体２ａにある各蓋２ｂには、結合部２ｃを挿脱自在な被結合部２ｄがそれぞれ取付けられている。これらの被結合部２ｄは、３本の自動車用タイヤ２ｅを連ねて円筒状にしたもので、その一端部をボルト止めによって、蓋２ｂの中央部に固定したものである。さらに、被結合部２ｄが取付けられているフロート単体２ａには、中間部分に配置されている鋼管の側面に、２つの防舷材２ｒが所定の距離をおいて設けられている。

なお、本実施の形態ではフロート単体２ａは、複数の鋼管を連結して構成したものであるが、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等のプラスチック材料で形成した筒状体を繋げて構成しても良く、この場合フロート単体２ａの軽量化を図ることができる。

汚濁防止膜３は、透水性を有するポリエステル製のキャンバスを用いて形成されており、図３に示すように、フロート単体２ａごとに分割されている。汚濁防止膜３は、部分拡大図に示すように、上端部にある取付リング３ｆで、フロート単体２ａの上部にある汚濁防止膜用レール２ｆに取付けられたチェーン２ｇに、シャックル２ｈを介して連結されている。この汚濁防止膜用レール２ｆは鋼鉄製の丸棒を、フロート単体２ａの長手方向に沿って配置し、フロート単体２ａから突設させたステー２ｊで支持させたものである。

また各汚濁防止膜３は、下端から約１／３のところで上下に分割されており、分割された上側の汚濁防止膜３ａと下側の汚濁防止膜３ｂとは、その間に設けられている骨部材３ｃを介して連結されている。

この骨部材３ｃは、図４に示すように、直径約１２５ｍｍの鋼鉄製の直管と曲管とを組み合わせて連結し、フロート部２ａと同じようなコの字型の形状にしたもので、両端部には連結用のフランジ３ｈが取付けられている。また、変形しにくくするため、曲管の両端部を直管で繋ぎ補強している。なお、図示はしないが骨部材３ｃの上側と下側とに、小径のパイプ部材が骨部材３ｃに沿うように配置されており、この小径のパイプ部材は骨部材３ｃの外周面に突設した支持部材に固定されている。各汚濁防止膜３ａ・３ｂは、上側と下側の小径のパイプ部材にそれぞれ、シャックルで取付られているのである。

下側の汚濁防止膜３ｂには、その下端部に、全長にわたって重錘用としてチェーン３ｄが取付けられている。

このような汚濁防止膜３の両側端部にはそれぞれ、縦長の長方形状のラップ材３ｅがその長辺側の一側端部で取付けられており、汚濁防止膜３はフロート部２の周方向に長さが延長された状態となっている。これらのラップ材３ｅは、図５に示すように、一方のフロート単体２ａ用のラップ材３ｅを、その汚濁防止膜３の内側の面（汚濁拡散防止装置１に囲まれた領域に面した面）に取付けた場合には、他方のフロート単体２ａ用のラップ材３ｅは、その汚濁防止膜３の外側に取付けるようにしている。各ラップ材３ｅは、その上端部に設けられているロープ３ｇが、他方のフロート単体２ａのビット２ｑに係止されている。そして、下端部には重錘用のチェーン３ｄがそれぞれ取付けられている。これらのラップ材３ｅは、汚濁防止膜３と同じ材質の透水性のポリエステル製キャンバスで形成されている。

また、各フロート単体２ａの上部には、全長にわたって作業用の手摺付の歩廊２ｋが取付けられており、４台のウインチ２ｎが所定の間隔で設置されている。各ウインチ２ｎから鉛直方向に送り出されたワイヤー２ｐの先端部は、骨部材３ｃに連結されているので、ウインチ２ｎを駆動してワイヤー２ｐを巻き上げれば、汚濁防止膜３を上昇させることができる。

各フロート単体２ａの結合部２ｃまたは被結合部２ｄ付近の上部にはそれぞれ、直径約２００ｍｍの鋼管製のビット２ｑが設けられている。このビット２ｑは、部分拡大図に示すように、下端部がフロート単体２ａの上部に溶接されており、上端部にビット２ｑの直径よりも大径の円板状の抜け止めが取付けられている。

次に、このような汚濁拡散防止装置１を、杭を打込む地点の水域に設置する方法について説明する。

まず、２つのフロート単体２ａを、杭を打込む作業を行う水域までタクボートで曳航する。その際、フロート単体２ａに設置されているウインチ２ｎのワイヤー２ｐを巻揚げ、汚濁防止膜３の下端部を水底から離しておくと、汚濁防止膜３が水底の障害物等に引掛ったりすることなくスムーズに曳航することができる。

そして、図６−１（ａ）に示すように、被結合部２ｄのある一方のフロート単体２ａを、被結合部２ｄを前方に向けた状態で、打込み地点の水域に停泊させている杭打船Ｓの船首にロープ等で係留する。また、結合部２ｃのあるフロート単体２ａを、その結合部２ｃが、杭打船Ｓに係留されているフロート単体２ａの被結合部２ｄに対向するようにして配置する。

次に、図６−１（ｂ）のように、作業者が小型艇（図示せず）などに乗って、杭打船Ｓのデッキの左舷側と右舷側とに設置されているウインチＳ１のワイヤーＳ２をそれぞれ前方に向かって引き出し、係留されているフロート単体２ａにあるビット２ｑに引っ掛けた後、他方のフロート単体２ａのビット２ｑにそれぞれ巻き付け固定する。その際、各ワイヤーＳ１は、他方のフロート単体２ａにある反対側のビット２ｑに固定するので、ワイヤーＳ１はクロスした状態となる。

このように、２本のワイヤーＳ１をクロスさせた状態にしておけば、ワイヤーＳ１を巻き取って他方のフロート単体２ａを引き寄せる際、そのフロート単体２ａを横方向へ移動させやすくなり、左右の位置合わせが簡単に行えるようになる。

そして、図６−２（ｃ）のように、ウインチＳ１を駆動してワイヤーＳ１を巻き取り、他方のフロート単体２ａを、横方向の位置合わせをしつつ徐々に引き寄せ、その結合部２ｃを、係留されているフロート単体２ａの被結合部２ｄに結合する。その状態で、両フロート単体２ａのビット２ｑどうしを、ロープなどの連結索４で繋ぐことにより、フロート単体２ａどうしを連結する。この作業が終了すれば、各ワイヤーＳ１をビット２ｑから外しウインチＳ１に巻き戻すとともに、各フロート単体２ａにあるウインチ２ｎを駆動して、汚濁防止膜３の下端部を水底まで下げる。

それからダイバーを潜らせて、各汚濁防止膜３にある骨部材３ｃの端部に設けられているフランジ３ｈどうしをボルト締結し、汚濁防止膜３の形状を保持するための枠を骨部材３ｃで構成する。その後、各汚濁防止膜３に取付られているラップ材３ｅのロープ３ｇを、反対側のフロート単体２ａのビット２ｑにそれぞれ結びつける。

このようにして汚濁拡散防止装置１を、杭を打込む地点の水域に設置した後、図６−２（ｄ）のように、杭打船Ｓで杭Ｐ打ちの作業を行なう。作業中に発生した汚濁水は、フロート部２や水底Ｂまで設けられている汚濁防止膜３によって、汚濁拡散防止装置１の内側に留められ、装置の外側へ広く拡散しないようになっている。また、汚濁防止膜３どうしの隙間はラップ材３ｅによって塞がされているので、汚濁水が外側へ漏れにくくなっている。作業中の汚濁防止膜３は、その中間部に枠状の骨部材３ｃが設けられているため、横から水流を受けた場合でも、平面視四角形の形状が保持され、汚濁防止膜３が杭などに干渉しにくくなるので作業がしやすい。

杭の打込み作業が終了すれば、ラップ材３ｅのロープ３ｇを外すとともに、フロート単体２ａや骨部材３ｃなどの連結を外し、汚濁拡散防止装置１を２つに分割する。そして、分割した汚濁拡散防止装置１を順番にタグボートＴＢで曳航し、図６−３（ｅ）に示すように、杭を打込むの別の地点の水域へ移動させるのである。このように、汚濁拡散防止装置１を２つに分割して移動させることができるので、クレーン船等で吊上げなくても、打込んだ杭を簡単に避けることができる。

なお、図７のように、フロート単体２ａの各ビット２ｑの付近に、ローラ式のフェアリーダ（導索器）２ｔを設けておけば、フロート単体２ａどうしの連結を、より楽に行なうことが可能となる。つまり、杭打船ＳのウインチＳ１のワイヤーＳ２をそれぞれ、ビット２ｑの代わりにフェアリーダ２ｔのローラ２ｕを介するようにすれば、ワイヤーＳ２の巻き取りがスムーズになるからである。また、ビット２ｑやワイヤーＳ２が傷みにくいという利点もある。

汚濁拡散防止装置の側面図である。 汚濁拡散防止装置の平面図である。 汚濁拡散防止装置の別の方向から見た側面図である。 分割された各汚濁防止膜に取付けられている骨部材の平面図である。 フロート単体どうしの連結部分の拡大図である。 （ａ）は汚濁拡散防止装置を２つに分割して、杭を打込む地点の水域に曳航し、分割した汚濁拡散防止装置の一方を、杭打船に係留した状態を示す平面図である。（ｂ）は分割した汚濁拡散防止装置を連結する作業状態を示した平面図である。 （ｃ）は汚濁拡散防止装置の連結状態を示す平面図であり、（ｄ）は杭打ち作業を行なっている状態を示す側面図である。 （ｅ）汚濁拡散防止装置を、別の杭を打込む地点の水域に移動させた状態を示す平面図である。 フェアリーダにワイヤーを掛けた状態の平面図である。

符号の説明

１ 汚濁拡散防止装置
２ フロート部
２ａ フロート単体
２ｂ 結合部
２ｃ 被結合部
３ 汚濁防止膜
３ｃ 骨部材
４ 連結索

Claims (2)

1. 杭の打込み作業を行なう地点の水域を囲むように水面に浮かべて設置される枠型のフロート部と、その全周に吊設される汚濁防止膜とを備えている汚濁拡散防止装置において、
   前記フロート部が周方向で複数に分割可能で、分割されたフロート単体ごとに前記汚濁防止膜が分割されており、隣接した前記フロート単体の一方の端部に結合部が設けられるとともに、対応する他方の前記フロート単体の端部に、前記結合部が挿脱自在な被結合部が設けられ、
   前記結合部は、断面円形の短管の一端部にテーパー状の先端部を取付けて先細りの形状とし、その先端の開口部を円形の板材で塞いだものであって、前記被結合部は、３本の自動車用タイヤを連ねて円筒状にしたものであり、前記各フロート単体には、前記結合部または前記被結合部の付近の上部にビットが設けられ、分割された前記各汚濁防止膜の両側端部にはそれぞれ、隣接する前記汚濁防止膜との隙間を塞ぐラップ材が前記フロート部の周方向に長さを延長するように取付けられており、
   隣接した前記フロート単体どうしが、前記結合部と前記被結合部とを結合した状態で前記ビットどうしを連結索で繋ぐことにより連結され、前記各ラップ材が隣接する前記フロート単体若しくはその汚濁防止膜に係止されることを特徴とする汚濁拡散防止装置。
2. 前記各フロート単体の汚濁防止膜のそれぞれに、その中間部にあって前記フロート単体から同じ距離だけ下がった位置に、前記フロート単体と同じ程度の長さを有する骨部材が設けられており、前記各骨部材が前記フロート単体とほぼ平行に配置され、隣接した前記骨部材どうしが連結可能となっていることを特徴とする請求項１記載の汚濁拡散防止装置。

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