JP4736448B2 - 浅場等の造成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、沿岸海域等での浅場や干潟の造成方法に関する。
一般に、浅場とは主に海岸に面した水深10〜15m以浅の周年冠水している浅海域のことであり、また、干潟とは潮汐により冠水・干出を繰り返す泥砂質の海岸のことである。
浅場は、海草類(アマモなどのような維管束を持つ海中植物)や海藻類(ホンダワラやコンブなどのような維管束を持たない海中植物)の生育場、魚介類や底生生物の棲息場や餌場となる水域であり、また、それらの生物の活動を通じて海水や底質の浄化が行われる場所でもある。また同様に、干潟も各種の海藻類や魚介類・底生生物などの生育・棲息場であり、特に最近では干潟による海水の高い浄化作用が注目されている。したがって、沿岸海域の環境保全や海藻・魚介類などの有用水産資源の確保という観点から、浅場や干潟の存在は非常に重要なものであると言える。また、海草類が群生している浅場は海草藻場(通称、アマモ場)と呼ばれ、このような海草藻場は沿岸海域における海中動植物の生産場として重要な場所である。
しかし、近年、埋め立てや港湾の整備、底質のヘドロ化、海砂の流失等によって沿岸海域における多くの浅場や干潟が失われてきた。このため最近では、新たに浅場や干潟を造成する試みが各地で行われるようになりつつある。また、内海や湾内では、特に夏季に比較的水深の深いところで海水の貧酸素化が進行する場合があり、この貧酸素水塊が浅海に移動して、そこに棲息するアサリなどの底生生物の斃死を招くという問題がある。このような問題に対して、海水の貧酸素化が進行する水域に浅場を造成(水底の嵩上げ)する試みもなされている。
従来行われている浅場や干潟の造成では、造成すべき水域に他の場所で採取した天然砂や自然石を投入する方法が採られている。しかし、このように造成用の資材として天然資源(天然砂、自然石)を用いることは、その採取場所での新たな自然破壊を伴うことになるため好ましくない。
一方、港湾の航路維持や河川整備等の目的で、各地の港湾や河川で浚渫が行われているが、河川から流入する砂泥の増大や船舶の大型化に対応した浚渫の必要性から浚渫土の発生量が年々増大しており、その処分場の確保が困難となりつつある。
このような背景から、浚渫土を浅場や干潟の造成用資材として用いる試みがなされている。この造成法は、浅場や干潟を造成すべき水域を囲むように造成材流出防止用の潜堤を自然石などで構築し、この潜堤の内側に浚渫土を投入して中詰層を形成し、この中詰層の上に海砂を覆砂するものであり、中詰材として大量の浚渫土を用いることができるとともに、造成用の海砂の使用量も削減できるという利点がある(非特許文献1)。
「CDIT 2003 No.10」(財団法人 沿岸開発技術研究センター機関誌)p.18−19
しかし、浚渫土を用いた上記造成法では、浮泥などの割合が極めて少ない品質の良い浚渫土を利用した場合はともかく、港湾や河川などの浚渫で発生する浮泥分の多い浚渫土を中詰材として用いた場合、台風などにより大きな波浪が押し寄せた際に造成資材(覆砂材、中詰材)が周辺に流出したり、中詰材である浚渫土が覆砂層から露出してしまい、好環境の浅場や干潟を維持できなくなるという問題がある。また、覆砂層の上に魚礁ブロックなどの重量物を設置した場合、覆砂層−中詰層がこの重量物を支え切れず、重量物が覆砂層や中詰層内に埋没してしまうという問題もある。さらに、潜堤用や覆砂用として大量の自然石や天然砂を用いるため、その調達先の問題もある。
したがって本発明の目的は、浚渫土を用いた浅場や干潟の造成において、造成資材の流出などの問題を生じることなく、長期間にわたって生物の生育・棲息に好適な環境が維持される浅場や干潟を造成することができる方法を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明の特徴は以下のとおりである。
[1]浅場又は/及び干潟を造成すべき水域を囲むように造成材流出防止用の潜堤を構築し、該潜堤の内側に浚渫土を投入して中詰層を形成し、該中詰層の上に、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層を設ける浅場等の造成方法であり、前記潜堤を製鋼スラグにより構築するとともに、潜堤上部を、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成し、潜堤下部を、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成することを特徴とする浅場等の造成方法。
[2]浅場又は/及び干潟を造成すべき水域を囲むように造成材流出防止用の潜堤を構築し、該潜堤の内側に浚渫土と高炉水砕スラグを順次投入して、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い高炉水砕スラグ層とからなる中詰層を形成し、該中詰層の上に、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層を設ける浅場等の造成方法であり、前記潜堤を製鋼スラグにより構築するとともに、潜堤上部を、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成し、潜堤下部を、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成することを特徴とする浅場等の造成方法。
[3]上記[1]又は[2]の造成方法において、覆砂層の下層を構成する製鋼スラグの粒径が10〜80mmであることを特徴とする浅場等の造成方法。
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの造成方法において、潜堤の内側に、浚渫土とともにその固化材を投入することを特徴とする浅場等の造成方法。
[5]上記[4]の造成方法において、固化材と浚渫土とを層状に敷設して中詰層を形成することを特徴とする浅場等の造成方法。
[6]上記[4]又は[5]の造成方法において、固化材が製鋼スラグからなることを特徴とする浅場等の造成方法。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかの造成方法において、覆砂層の上に海藻着生基盤又は/及び漁礁を設置することを特徴とする浅場等の造成方法。
[8]上記[7]の造成方法において、海藻着生基盤又は/及び漁礁が、鉄鋼製造プロセスで発生した塊状のスラグ、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする水和硬化体ブロックの中から選ばれる1種以上であることを特徴とする浅場等の造成方法。
[9]人工的に造成された浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜であって、浅場又は/及び干潟の造成水域を囲むように構築された造成材流出防止用の潜堤と、該潜堤の内側に浚渫土により形成される中詰層と、該中詰層の上に設けられる、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層とを有し、前記潜堤が製鋼スラグからなるとともに、潜堤上部が、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成され、潜堤下部が、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成されることを特徴とする造成構造物。
[10]人工的に造成された浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜であって、浅場又は/及び干潟の造成水域を囲むように構築された造成材流出防止用の潜堤と、該潜堤の内側に浚渫土及び高炉水砕スラグにより形成される中詰層であって、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い高炉水砕スラグ層とからなる中詰層と、該中詰層の上に設けられる、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層とを有し、前記潜堤が製鋼スラグからなるとともに、潜堤上部が、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成され、潜堤下部が、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成されることを特徴とする造成構造物。
[11]上記[9]又は[10]の造成構造物において、覆砂層の下層を構成する製鋼スラグの粒径が10〜80mmであることを特徴とする造成構造物。
[12]上記[9]〜[11]のいずれかの造成構造物において、中詰層が浚渫土の固化材を含むことを特徴とする造成構造物。
[13]上記[12]の造成構造物において、固化材と浚渫土とが層状に敷設されることを特徴とする造成構造物。
[14]上記[12]又は[13]の造成構造物において、固化材が製鋼スラグからなることを特徴とする造成構造物。
[15]上記[9][14]のいずれかの造成構造物において、覆砂層の上に海藻着生基盤又は/及び漁礁が設置されたことを特徴とする造成構造物。
[16]上記[15]の造成構造物において、海藻着生基盤又は/及び漁礁が、鉄鋼製造プロセスで発生した塊状のスラグ、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする水和硬化体ブロックの中から選ばれる1種以上であることを特徴とする造成構造物。
ここで、浅場及び干潟とは先に述べたような水域・水浜(本発明では、湖沼・内海・河口などの水域・水浜を含む)を指すが、本発明法において造成されるのは、浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜である。また、本発明で行う造成とは、水深のある水域に新たに浅場又は/及び干潟を造成する場合だけでなく、水深や場所としては浅場又は/及び干潟に該当するが、ヘドロの堆積などの原因で生物の生育・棲息環境が損なわれ若しくは失われているような水域や水浜を、生物の生育・棲息環境が良好な本来的な浅場又は/及び干潟に修復する場合も含まれる。
請求項1及び請求項の発明によれば、浚渫土で構成される中詰層の上に、波浪に対する安定性が高く且つ敷設後の圧密沈下を生じにくく、しかも下層(中詰層)の重し・蓋としての機能性が高い覆砂材である高炉水砕スラグと、海草類などの生育に不可欠な栄養分を含む有機物含有材との混合物からなる覆砂層を設けるため、この覆砂層を構成する高炉水砕スラグにより、浚渫土による中詰層を安定化させ、浚渫土の露出や流失を適切に防止することができるとともに、覆砂層上に海藻着生基盤や漁礁などの重量物を設置した場合でも、これら重量物の埋没を適切に防止することができ、一方、覆砂層を構成する有機物含有材から覆砂層で生育する海草類などに栄養分を供給することができ、これらにより長期間にわたって生物の生育・棲息に好適な環境が維持される浅場等を造成することができる。また、請求項2及び請求項10の発明によれば、中詰層がより安定化した浅場等を造成することができる。
また、請求項1,2及び請求項9,10の発明において、上層が高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物、下層が製鋼スラグからなる覆砂層を設けた場合には、上層の高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物層によって上述したような効果が得られることに加えて、製鋼スラグは高炉水砕スラグに較べて硫化水素の発生抑制作用や硫化水素の固定作用が大きく、しかも、製鋼スラグ層はそれ自体で或いは浚渫土と反応して固化することにより中詰層の蓋の役目を果たすため、下層の製鋼スラグ層によって中詰層での硫化水素の発生や中詰層からの硫化水素の溶出をより効果的に抑制することができる。
また、特に請求項及び請求項16の発明によれば、天然資源を殆ど用いることなくほぼ100%リサイクル材(鉄鋼スラグ+浚渫土など)で浅場等を造成することができ、リサイクル材の有効利用、施工の低コスト化、天然資源の利用による環境破壊の防止などの面からも極めて有利である。
以下、本発明法の実施形態を浅場の造成を例に説明する。
図1及び図2は、本発明による浅場の造成方法の一実施形態を示すもので、図1は造成された浅場の模式縦断面、図2は同じく平面図である。
一般に、新規の浅場を造成する場所(水域)としては、海岸に面した比較的水深の大きい水域(例えば、水深15m以上)であるが、これに限られるものではなく、また、必ずしも海岸に面した水域でなくてもよい。造成される浅場の規模は任意であるが、一般的には1辺が100m〜数千m程度の規模が想定される。
本発明法で造成される浅場(造成構造物)は、基本的な構成要素として、造成材流出防止用の潜堤1と、この潜堤1内に形成される中詰層2と、この中詰層2の上に設けられる覆砂層3と有し、さらに好ましくは覆砂層3に設置される海藻着生基盤4(及び/又は漁礁)を有する。
本発明による浅場の造成では、まず、浅場を造成すべき水域を囲むように(すなわち、浅場造成水域の外縁に沿うように)、造成材流出防止用の潜堤1を構築する。本実施形態では、図2に示すように海岸に面した水域に平面略四角形状の浅場を造成するために、潜堤1は海岸線の部分を除く3辺で構成されている。なお、この潜堤1の配置形態は浅場を造成すべき水域の形状(海岸線、海底形状など)によって決まるので、本実施形態に限定されるものではなく、また、海岸に面していない水域に浅場を造成する場合には、浅場を造成すべき水域全体を囲むような閉じた形態のものであってもよい。
潜堤1を構築する資材や構築方法は任意であり、例えば、打設コンクリートによる潜堤、自然石、コンクリートブロック、後述するような特定のブロック(例えば、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする水和硬化体ブロックなど)などを積み上げた潜堤でもよいが、本実施形態では堅牢な潜堤をコンクリートや天然資源(自然石など)を用いることなく安価に構築するという観点から、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグにより潜堤1を構築してある。スラグにより潜堤1を構築するには、通常、本実施形態のように捨石式傾斜堤とする。
鉄鋼製造プロセスで発生するスラグには種々のものがあるが、潜堤用資材として利用できるスラグとしては、高炉で発生する高炉徐冷スラグ(但し、この高炉徐冷スラグは水中でSが溶出しないようにするため、十分にエージング処理したものが好ましい)、溶銑予備処理、転炉脱炭精錬、鋳造、電気炉精錬などの工程で発生する製鋼スラグ(脱燐スラグ・脱硫スラグ・脱珪スラグなどの溶銑予備処理スラグ、脱炭スラグ、鋳造スラグ、電気炉スラグなど)、鉱石還元スラグなどが挙げられ、これらの2種以上を用いてもよい。
また、これらのスラグ中でも特に製鋼スラグが好ましく、そのなかでも特に脱炭スラグ(転炉スラグ)、脱燐スラグが好適である。製鋼スラグ(特に、脱炭スラグ、脱燐スラグ)は塊状のものが得られやすく且つ比重も大きいため、これを所定の高さに積み上げることにより堅牢な潜堤を構築することができ、また、以下に述べるように製鋼スラグは水質浄化作用にも優れているため、水中の環境改善にも寄与できるという利点がある。また、製鋼スラグは、溶融したスラグを固化させ、これを機械的に破砕して得られるものであるため、ゴツゴツした不定形の形状を有している。このため同じ粒径の自然石に比べて積み上げた際の内部摩擦角が大きく、潜堤幅を小さくして比較的切り立った構造の潜堤を構築することが可能である。
製鋼スラグは、各種スラグのなかでも特に高い水質浄化作用を有している。すなわち、製鋼スラグは、(1)スラグに含まれるCaOによって水中の燐が吸着・固定され、水の富栄養化が抑制される、(2)同じくCaOが水中に溶出することによって水中のpHが高められ、硫化水素を発生させる硫酸還元菌の活動が抑制される、(3)スラグに含まれるCaO、Feによって水中の硫化水素が固定される、(4)上記(2),(3)の理由により、スラグ粒子間の間隙水は硫化水素が少なく溶存酸素の多い状態となるためスラグ間隙に生物が着生し、この生物による窒素や燐の固定、有機物の分解、酸素の供給等による水質浄化作用が得られる、などの作用が高度に得られる特徴がある。
また、上記のような水質浄化作用は、粒径が比較的大きい製鋼スラグの方が長期間持続しやすいので好ましい。これは、製鋼スラグの粒径があまり小さいと、スラグの上に沈降堆積する浮泥(ヘドロ)がスラグ層の表面全体を覆ってしまい、上述したような水質浄化作用やスラグ間隙での生物棲息環境が失われてしまうためである。一方、製鋼スラグはアルカリ刺激による潜在水硬性を有するため、粒径が比較的小さいものは水中で固化(スラグ粒子どうしが結合する)しやすい性質がある。
以上のような製鋼スラグの特性からして、製鋼スラグで潜堤1を構築する場合には、潜堤下部を比較的粒径が小さい製鋼スラグ或いは比較的粒径が小さいスラグ粒子が相当程度含まれる粒度分布を有する製鋼スラグで構成し、潜堤上部を比較的粒径の大きい製鋼スラグ或いは比較的粒径が大きいスラグ粒子が多く含まれる粒度分布を有する製鋼スラグで構成することが好ましい。このような構造とすることにより、潜堤下部については水硬性を利用して製鋼スラグを固化させることで強固な構造を確保でき、また、潜堤上部については、沈降してきた浮泥が粒径の大きいスラグ粒子間の間隙中に入り込むようにし、このスラグ間隙中で生物分解させることにより、スラグが浮泥により覆われることを防止することができる。また、潜堤上部を粒径の大きいスラグで構成することにより、波浪に対する安定性や付着した海藻による浮力に対する安定性なども確保することができるので、スラグの流出やこれに伴う潜堤の破損・崩壊も防止することができる。
具体的には、潜堤上部については、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成することが好ましい。ここで、上記粒径80mm超の割合、粒径50mm超の割合、粒径30mm超の割合とは、それぞれ、JIS Z 8801に規定する呼び寸法が75mmの網ふるい(粒径80mm超の場合)、同じく呼び寸法が53mmの網ふるい(粒径50mm超の場合)、同じく呼び寸法が31.5mmの網ふるい(粒径30mm超の場合)を用いてふるい分けした際の“ふるい上”のスラグの割合を指す。このような粒度分布を有する製鋼スラグを用いることにより、沈降してきた浮泥のうちスラグ間隙中に入り込むものの割合が多くなり、その浮泥はスラグ間際中で生物分解されるので、製鋼スラグの水質浄化作用と生物棲息環境を長期間維持することが可能となる。なお、製鋼スラグの粒径が200mmを超えると、こんどは個々の塊状スラグの上に堆積する浮泥が増大し、スラグ表面に実質的な浮泥層が形成されてしまう恐れがあるので、スラグ粒径は200mm程度を上限(呼び寸法が200mmの網ふるいを用いてふるい分けした際の“ふるい下”のスラグ)とすることが好ましい。
一方、潜堤下部については、上述した観点から、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成することが好ましい。ここで、粒径30mm以下の割合、粒径10mm以下の割合、粒径5mm以下の割合、粒径1mm以下の割合とは、それぞれ、JIS Z 8801に規定する呼び寸法が31.5mmの網ふるい(粒径30mm以下の場合)、同じく呼び寸法が9.5mmの網ふるい(粒径10mm以下の場合)、同じく呼び寸法が4.75mmの網ふるい(粒径5mm以下の場合)、同じく呼び寸法が1.18mmの網ふるい(粒径1mm以下の場合)を用いてふるい分けした際の“ふるい下”のスラグの割合を指す。
本実施形態では、潜堤1の上部10(例えば、潜堤全高の10〜30%程度の高さの上部)を粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグで構成し、それよりも下部11を粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成している。また、この潜堤下部11は、安定性を高めるため2段構造としてある。なお、この潜堤下部11の構造は、3段以上としてもよい。
製鋼スラグの粒度調整は、溶融スラグを冷却固化後、重機などまたはクラッシングプラントにより適宜な大きさに破砕し、例えば所定の篩い目の篩を用いて整粒することにより行うことができる。また、粒径の大きい製鋼スラグを得る方法としては、冷却固化させる時に、溶融スラグをヤードなどに流して、その厚みを厚くするなどの方法を採ることができる。
また、製鋼スラグをはじめとする各種のスラグは、水和処理、炭酸化処理、エージング処理、水和硬化、炭酸化硬化などを経たものを用いてもよい。
スラグを用いて構築される潜堤1の寸法は任意であるが、捨石式傾斜堤とする場合の構築物としての安定性、台風などの際の波浪に対する安定性などの面で、例えば、潜堤全高を8m〜20m程度とする場合に底端幅20m〜40m、天端幅1m〜4m程度とすることが好ましい。
また、潜堤1の天端高さの水深は、一般に覆砂層3の最高水深部の水深は、海藻や海草が光合成により生育可能な5〜7m以内で設定されるので、少なくともこの覆砂層3の流出を防止できるような高さに設定される。また、潜堤1の天端高さは、貧酸素水塊の浸入を防止するために覆砂層3の流出を防止の観点よりも高め(小さい水深)に設定してもよい。
潜堤1をスラグで構築するには、例えば、ガット船から構築場所にスラグを投入すればよい。
以上のように潜堤1を構築した後、その内側に中詰材として浚渫土を投入して中詰層2を形成する。この中詰層2は、潜堤内側の水深の大部分を埋めるために形成されるものであり、規模や海底面の水深にもよるが、通常、最上層に形成される覆砂層3に比べて遥かに厚い層である。一般に中詰層2は、造成用資材で埋める必要がある潜堤内側の水深の80%以上の厚さを占める。
浚渫土は、事前に乾燥処理(例えば、天日乾燥など)や脱水処理(薬剤を添加して凝集させた後に脱水・減容化する方法)を施したものであってもよい。
また、中詰層2を形成するに当たっては、潜堤内側に浚渫土ととともにその固化材を投入してもよい。この固化材としては、水硬性を有するものであれば特に種類を問わないが、例えば、セメント、石灰、製鋼スラグなどの鉄鋼製造プロセスで発生したスラグ、コンクリート廃材などが挙げられ、これらの1種以上を用いることができる。また、この固化材とともに、改質剤、気泡剤、発泡ビーズなどの添加剤を用いてもよい。
このように浚渫土ととともにその固化材を投入して中詰層2を形成することにより、浚渫土の強度が固化材によって高められるため中詰層をより安定化させ、浚渫土の露出や流失をより確実に防止することができる。
固化材として用いるスラグとしては、高炉で発生する高炉徐冷スラグ(但し、この高炉徐冷スラグは水中で硫化物が溶出しないようにするため、十分にエージング処理したものが好ましい)、溶銑予備処理、転炉脱炭精錬、鋳造、電気炉精錬などの工程で発生する製鋼スラグ(脱燐スラグ・脱硫スラグ・脱珪スラグなどの溶銑予備処理スラグ、脱炭スラグ、鋳造スラグ、電気炉スラグなど)、鉱石還元スラグなどが挙げられ、これらの2種以上を用いてもよい。また、これらのスラグ中でも特に製鋼スラグが好ましく、そのなかでも特に脱炭スラグ(転炉スラグ)、脱燐スラグが好適である。また、十分な効果を得るためには、スラグは粉粒状のものを用いることが好ましい。
浚渫土ととともに固化材を投入する場合、一般には浚渫土に固化材を混合した上で潜堤1内側に投入する。固化材を浚渫土に混合する方法としては、事前に混合処理設備などを用いて混合する方法、潜堤内への投入時に混合する方法など、任意である。また、固化材の浚渫土に対する混合率は、中詰層2の所望の強度に応じて適宜選択すればよい。
また、他の形態としては、固化材と浚渫土とを層状に敷設して中詰層2を形成してもよい。すなわち、潜堤1の内側に浚渫土と固化材を順次投入して、複層の浚渫土層とこの各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い固化材層とからなる中詰層2を形成する。このような中詰層2の構造によれば、複層の浚渫土層間に介在する固化材層が、これに接する浚渫土層の少なくとも一部の強度を向上させることになる。そして、このように強度が向上した層部分と、最上層の覆砂層3とによって中詰層全体が拘束されることになり、これにより中詰層2の流動化を効果的に抑制することができる。中詰層2内に形成する固化材層は1層又は2層以上の任意の層数とすることができるが、中詰層2をより安定的に拘束するには、2層以上、好ましくは3層以上設けることが好ましい。
また、固化材層を設ける場合の浚渫土層と固化材層の層厚も任意であるが、固化材層は比較的層厚が小さくても十分機能することから、大量の浚渫土を中詰材として利用するという本発明の趣旨からして、固化材層の層厚は浚渫土層の層厚よりも薄くする。一般的には、浚渫土層を1〜5m、固化材層を10cm〜1m程度の厚さにすればよい。
潜堤内側に浚渫土ととともにその固化材を投入する場合の代表的な形態としては、(1)固化材を混合した浚渫土を投入して中詰層2の少なくとも一部を形成する形態、(2)浚渫土と固化材を順次投入して、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い固化材層とにより中詰層2の少なくとも一部を形成する形態、とがあるが、その変形例として、例えば以下のような種々の形態を採ることができる。
(a) 下層が固化材を混合しない浚渫土の層、上層が固化材を混合した浚渫土の層からなる中詰層2
(b) 下層が固化材を混合した浚渫土の層、上層が固化材を混合しない浚渫土の層からなる中詰層2
(c) 下層が固化材と浚渫土とを積層させた層(上記(2)の形態の層)、上層が固化材を混合した浚渫土の層からなる中詰層2
(d) 下層が固化材を混合した浚渫土の層、上層が固化材と浚渫土とを積層させた層(上記(2)の形態の層)からなる中詰層2
(e) 固化材を混合した浚渫土による複数の層からなり、各層で固化材の混合率が異なる中詰層2
(f) 固化材を混合した浚渫土による複数の層と、これら各層間に介在した固化材層からなる中詰層2
次に、前記中詰層2の上に高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物を敷設し、この混合物による覆砂層3を設ける。
以下に述べるように、高炉水砕スラグは波浪に対する安定性が高い、敷設後の圧密沈下を生じにくいなど、覆砂材として優れた特性を有しているが、海草類などの水中植物の栄養分となる有機物を殆ど含んでいない。そこで本発明では、覆砂材として高炉水砕スラグの特性を生かしつつ、海草類などの水中植物の栄養源を含んだ覆砂層とするため、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物により覆砂層3を形成するものである。
高炉水砕スラグは、製鉄系スラグ系の1つである高炉スラグを水砕化処理して固化させたスラグであり、その粒径は海砂よりも大きく(通常、D50が1.0〜2.0mm程度の粒度)、また真比重も海砂に較べてやや大きい。さらに、高炉水砕スラグの形態上の大きな特徴として、スラグ粒子が角張った形状をしていることが挙げられ、この形状のために内部摩擦角が大きく且つせん断抵抗性が高いという物理的な特性を有している。
このような物理的な性質を有する高炉水砕スラグを含む覆砂層3(好ましくは、高炉水砕スラグを主体とする覆砂層)は、それ自体が波浪に対する安定性が高く且つ敷設後の圧密沈下を生じにくく、しかも下層(中詰層)の重し・蓋としての機能性が高い。したがって、(1)一般に浮泥などを多く含む浚渫土からなる中詰層の上層に形成された高炉水砕スラグを含む覆砂層は中詰層を安定化させ、浚渫土の露出や流失を効果的に抑制することができる、(2)覆砂層上に後述する海藻着生基盤や漁礁などの重量物を設置しても、これら重量物の埋没を防止できる、という効果が得られ、この点が本発明の大きな特徴である。
また、覆砂層はアマモなどの海草類の着生基盤となることが好ましいが、高炉水砕スラグを含む覆砂層3(好ましくは、高炉水砕スラグを主体とする覆砂層)は、上記のように波浪に対する安定性が高いのに加えて、以下のような理由により海草の着生性に優れている。すなわち、アマモ等の海草類は、底質に地下茎や根を伸ばしてそれを底質構成材に絡めることにより、波浪などによって底質から容易に抜けないようにしながら成長・増殖する。しかし、底質が砂の場合には、波浪などによって底質から地下茎が抜けやすく、海草類が増殖しにくいという問題がある。これに対して高炉水砕スラグは、上述した粒子形状のために海砂よりもせん断抵抗性が高いため、波浪などに対する海草類の拘束力が強く、波浪などにより強い水流が作用しても海草類が引き抜かれにくい。また、その特有の粒子形状と適度な粗さのために、海砂に較べて海草類の地下茎や根が絡みやすく、それらのアンカーの役目を果たすことによっても、海草類を抜けにくくする。特に、後者は発芽直後の海草類の定着に大きく寄与する。
さらに、高炉水砕スラグを含む覆砂層3(好ましくは、高炉水砕スラグを主体とする覆砂層)を設けることにより、以下のような作用効果も得られる。(1)高炉水砕スラグはその製造上の理由から多孔質組織のガラス質であり、このガラス質のスラグ粒子から微量のCa分が長期間にわたってゆっくりと溶出することで間隙水中のpHが8.5程度に維持され、これにより硫酸還元菌による硫化水素の発生が長期間にわたり効果的に抑制される。(2)中詰層2の浚渫土に含まれる有機物(ヘドロ分)を覆うことにより、富栄養化の原因となるリン酸塩、窒素化合物の海底からの溶出を抑えることができる。
高炉水砕スラグとしては、生成ままのもの、地鉄(鉄分)除去したもの、軽破砕などの破砕処理したもの、地鉄除去の前又は後に軽破砕などの破砕処理したもの、炭酸化処理により表面に炭酸皮膜を形成したもの、などのいずれを用いてもよい。高炉水砕スラグは鉄鋼製造プロセスで大量に発生するものであるため、安価に且つ大量に入手することができる材料である。
一方、アマモなどの海草類は地下茎の根から窒素やリンなどの栄養分を吸収するため、海草類の生育性の面からは覆砂層3はある程度の量の有機物を含んでいた方がよいが、高炉水砕スラグは有機物を殆ど含まない。このため本発明では高炉水砕スラグに有機物含有材を混合し、この混合物で覆砂層3を形成する。また、高炉水砕スラグはスラグ粒子間の間隙が大きいが、高炉水砕スラグに泥質又は泥砂質などの有機物含有材(例えば、底質土)を混合して覆砂層を形成すると、(1)覆砂層の嵩密度が増加するとともにせん断抵抗も増加するため、覆砂層がより安定化し、波浪などによる洗掘・流砂が抑制される、(2)アマモなどの海草類の波浪などに対する引き抜き抵抗が増加する、という効果も得られる。
有機物含有材としては、海草類の生育を促進させるという観点からは、強熱減量が5〜30mass%程度、好ましくは10〜20mass%程度のものが好ましい。有機物含有材の具体例としては、天然砂(海砂、川砂、山砂)、底質土(粘土、シルト、砂の1種以上と堆積物を主体とする、水底部を形成する土。したがって、底質土には浚渫土も含まれる)などが挙げられ、これらの1種以上を用いることができるが、粘土質やシルト質のような微粒分の割合が多く且つ有機物も多く含まれるという点で、底質土が特に好ましい。
高炉水砕スラグと有機物含有材との割合は特に限定されないが、上述した高炉水砕スラグの特性を十分に確保しつつ、適度な有機物を含ませるという観点からして、高炉水砕スラグ(A)と有機物含有材(B)の割合は、体積比A/B(但し、混合前の体積比)で80/20〜20/80、好ましくは70/30〜40/60程度が適当である。
高炉水砕スラグと有機物含有材の混合物で覆砂層3を形成する方法としては、事前に混合処理設備などを用いて高炉水砕スラグと有機物含有材を混合し、この混合物を中詰層2上に敷設する方法、高炉水砕スラグと有機物含有材を中詰層2上に敷設(投入)する際に混合する方法など、任意である。
覆砂層3の厚さは特に制限はなく、上述した覆砂材の機能からして浚渫土(中詰層2)の厚さに応じて適宜選択すればよいが、通常30cm以上、より望ましくは70cm以上が好ましい。
覆砂層3は、海藻や海草の生育に必要な光量が確保される水深帯であることが好ましく、通常、最深部で水深5〜7m程度とすることが好ましい。
本発明では、上述したような高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物からなる覆砂層3に替えて、高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層を設けてもよい。図3はその一実施形態を示すもので、造成された浅場の模式断面図であり、覆砂層3は高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物による上層3aと製鋼スラグによる下層3bとから構成されている。
製鋼スラグは、高炉水砕スラグに較べて硫化水素の発生抑制作用や硫化水素の固定作用が大きく、また、水硬性を有するため海中で固化しやすい性質がある。したがって、覆砂層3の上層3aを高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物で構成することにより上述した特有の作用効果が得られるとともに、覆砂層3の下層3bを製鋼スラグで構成することにより、硫化水素の発生抑制作用や硫化水素の固定作用がより効果的に得られ、しかも製鋼スラグ層はそれ自体で或いは浚渫土と反応して固化することにより中詰層の蓋の役目を果たすため、中詰層での硫化水素の発生や中詰層からの硫化水素の溶出をより効果的に抑制することができる。
さきに述べたように製鋼スラグとしては、溶銑予備処理、転炉脱炭精錬、鋳造、電気炉精錬などの工程で発生する各種スラグ(脱燐スラグ・脱硫スラグ・脱珪スラグなどの溶銑予備処理スラグ、脱炭スラグ、鋳造スラグ、電気炉スラグなど)があり、これらの2種以上を用いてもよい。また、これらの製鋼スラグ中でも特に脱炭スラグ(転炉スラグ)、脱燐スラグなどが好適である。
製鋼スラグの粒度に特に制限はないが、水硬性を有する製鋼スラグがそれ自体で或いは浚渫土と反応して適度に固化し、一方において周囲の水のpHを過剰に高めないようにするため、製鋼スラグとしては10〜80mm、望ましくは10〜50mm程度の粒径のものを用いることが好ましい。ここで、粒径80mm以下、粒径50mm以下とは、それぞれJIS Z 8801に規定する呼び寸法が75mmの網ふるい(粒径80mm以下の場合)、同じく呼び寸法が53mmの網ふるい(粒径50mm以下の場合)を用いてふるい分けした際の“ふるい下”であることを指す。また、粒径10mm以上とは、JIS Z 8801に規定する呼び寸法が9.5mmの網ふるいを用いてふるい分けした際の“ふるい上”であることを指す。
以上のように覆砂層3が高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物による上層3aと製鋼スラグによる下層3bとで構成される場合の覆砂層3の厚さについても特に制限はなく、上述した覆砂材の機能からして浚渫土(中詰層2)の厚さに応じて適宜選択すればよいが、通常30cm以上、より望ましくは70cm以上が好ましい。また、上層3aと下層3bの層厚比は、上層3a/下層3b=3/7〜7/3程度が好ましい。
なお、上記製鋼スラグは水和処理、炭酸化処理、エージング処理、水和硬化、炭酸化硬化などを経たものを用いてもよい。
本発明法により潜堤1の内側に中詰材(浚渫土など)や覆砂材(高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物など)を投入・敷設するには、例えば、トレミー管を船から水底まで延ばし、このトレミー管を通じて材料を投入する方法、ガット船周りに汚濁防止膜を設置した上で、ガット船から直接材料を投入する方法等を採ることができる。
さらに、前記覆砂層3の上に海藻着生基盤4(又は/及び漁礁)を設置し、海藻類や魚介類の成育・棲息環境を整えることが好ましい。この海藻着生基盤や漁礁は、自然石、ブロック(例えば、コンクリートブロック)、鋼製構造体などの任意のもので構成することができるが、特に、上述したような鉄鋼製造プロセスで発生した塊状スラグ、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグ(鉄鋼スラグ)を主原料とする炭酸固化体ブロック、或いは同じく鉄鋼スラグを主原料とする水和硬化体ブロックなどを用いるのが好ましい。また、その中でも特に鉄鋼スラグを主原料とする炭酸固化体ブロックが好ましく、本実施形態ではこのブロックを配置している。
鉄鋼製造プロセスで発生した塊状スラグについては、潜堤1に関して説明したようなスラグを用いることができる。
また、主原料である鉄鋼スラグを炭酸固化させて得られた炭酸固化体ブロックとしては、例えば特許第3175694号で提案されている、鉄鋼スラグを主原料とする粉粒状原料を炭酸化反応で生成させたCaCO(場合によっては、さらにMgCO)を主たるバインダーとして固結させ、塊状化させたものを用いることができる。また、鉄鋼スラグとしては、先に挙げたような各種スラグ、すなわち高炉で発生する高炉水砕スラグや高炉徐冷スラグ、予備処理、転炉、鋳造等の工程で発生する脱炭スラグ、脱燐スラグ、脱硫スラグ、脱珪スラグ、鋳造スラグ等の製鋼スラグ、鉱石還元スラグ、電気炉スラグ等を用いることができる。
このような鉄鋼スラグを炭酸固化させて得られた炭酸固化体ブロック(石材)は、(1)スラグ中に含まれるCaO(またはCaOから生成したCa(OH))の大部分がCaCOに変化するため、CaOによる海水のpH上昇を防止できる、(2)スラグに適量の鉄分(特に、金属鉄、含金属鉄材)が含まれることにより、この鉄分が海水中に溶出することで海水中に栄養塩として鉄分が補給され、これが海藻類の育成に有効に作用する、(3)スラグを炭酸固化して得られたブロックは全体(表面及び内部)がポーラスな性状を有しており、このため石材表面に海藻類が付着し易く、しかも石材内部もポーラス状であるため、石材中に含まれている海藻類の成育促進に有効な成分(例えば、ケイ酸塩イオンや鉄分)が海水中に溶出しやすい、などにより海藻の着生基盤や漁礁として有効に機能する。
また、鉄鋼スラグを主原料とする水和硬化ブロックは、鉄鋼スラグを主原料(骨材及び/又は結合材)として含む原料を水和硬化させて得られるものであり、鉄鋼スラグとしては、先に挙げたような各種スラグ、すなわち高炉で発生する高炉水砕スラグや高炉徐冷スラグ、予備処理、転炉、鋳造等の工程で発生する脱炭スラグ、脱燐スラグ、脱硫スラグ、脱珪スラグ、鋳造スラグ等の製鋼スラグ、鉱石還元スラグ、電気炉スラグ等を用いることができる。水和硬化によるブロックの製造では、原料を水と混練後、型枠に入れ、通常1〜4週間養生することによってブロックが製造される。
なお、ブロックに用いる結合材としては、上述した高炉水砕スラグの微粉末などの他にシリカ含有物質(例えば、粘土、フライアッシュ、ケイ砂、シリカゲル、シリカシューム)、セメント、消石灰、NaOHなどを適宜組み合わせて使用することもできる。
ブロックを覆砂層3上に設置する場合には、個々のブロックを覆砂層3上に設置してもよいし、複数のブロックを積み上げ或いは組み付けてもよい。特に、ブロックに漁礁としての機能を持たせる場合には、複数のブロックを積み上げ或いは組み付けることにより、複数のブロック間に魚介類が棲息できるような空間部を形成することが好ましい。
また、塊状スラグや自然石を設置する場合には、例えばそれらを山状に積み上げたり、或いは金網籠など入れて設置するなど、任意の設置形態を採ることができる。
本実施形態では、複数の炭酸固化体ブロックを潜堤1寄りの覆砂層3上に適当な間隔(例えば1m以上の間隔)で配置してある。
図4は、本発明による浅場の造成方法の他の実施形態を示すもので、造成された浅場の模式縦断面である。
この実施形態では、中詰層2(浚渫土)を特に安定化させるために、潜堤1の内側に浚渫土と高炉水砕スラグを順次投入して、複層の浚渫土層20とこの各浚渫土層20間に介在し且つ層厚が浚渫土層20の層厚よりも薄い高炉水砕スラグ層21とからなる中詰層2を形成し、この中詰層2の上に高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物による覆砂層3を設けたものである。
このような本実施形態の中詰層2の構造によれば、複層の浚渫土層20間に介在する高炉水砕スラグ層21が各々の下層にある浚渫土層20の重し・蓋の機能を果たすとともに、最上層にある高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物の覆砂層3と中詰層2内の高炉水砕スラグ層21とによって中詰層全体が拘束されることになり、これにより中詰層2の流動化を効果的に抑制することができる。
中詰層2内に形成する高炉水砕スラグ層21は1層又は2層以上の任意の層数とすることができるが、中詰層2をより安定的に拘束するには、2層以上、好ましくは3層以上設けることが好ましい。
また、浚渫土層20と高炉水砕スラグ層21の層厚も任意であるが、高炉水砕スラグ層21は比較的層厚が小さくても十分機能することから、大量の浚渫土を中詰材として利用するという本発明の趣旨からして、高炉水砕スラグ層21の層厚は浚渫土層20の層厚よりも薄くする。一般的には、浚渫土層20を1〜5m、高炉水砕スラグ層21を10〜50cm程度の厚さにすればよい。
本実施形態のその他の構成及び好ましい条件は、図1及び図2の実施形態と同様である。したがって、上記浚渫土層20の少なくとも一部を、浚渫土ととともにその固化材を投入して形成してもよい。この固化材の種類や投入形態などは図1及び図2の実施形態で述べたものと同様である。すなわち、浚渫土ととともにその固化材を投入する場合の代表的な形態としては、(1)固化材を混合した浚渫土を投入して浚渫土層20の少なくとも一部を形成する形態、(2)浚渫土と固化材を順次投入して、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い固化材層とにより浚渫土層20の少なくとも一部を形成する形態、とがあるが、その変形例として、例えば以下のような種々の形態を採ることができる。
(a) 中詰層2の下層側に固化材を混合しない浚渫土層20を有し、同上層側に固化材を混合した浚渫土層20を有する形態
(b) 中詰層2の下層側に固化材を混合した浚渫土層20を有し、同上層側に固化材を混合しない浚渫土層20を有する形態
(c) 中詰層2の下層側に固化材と浚渫土とを積層させた浚渫土層20(上記(2)の形態の浚渫土層)を有し、同上層側に固化材を混合した浚渫土層20を有する形態
(d) 中詰層2の下層側に固化材を混合した浚渫土層20を有し、同上層側に固化材と浚渫土とを積層させた浚渫土層20(上記(2)の形態の浚渫土層)を有する形態
(e) 固化材を混合した複数の浚渫土層20を有し、各層で固化材の混合率が異なる形態
(f) 固化材を混合した浚渫土層と固化材層とを積層させた浚渫土層20を有する形態
また、この図4の実施形態においても、上述したような高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物からなる覆砂層3に替えて、図3に示すような高炉水砕スラグ−有機物含有材の混合物による上層3aと製鋼スラグによる下層3bとからなる覆砂層3を設けてもよい。この場合に使用する製鋼スラグや好ましい造成条件は、図3の実施形態と同様である。
本発明法による浅場の造成において、上述した各実施形態のように潜堤1を製鋼スラグで構築し、且つ覆砂層3上に設置する海藻着生基盤4(又は漁礁)として、塊状スラグ、スラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、スラグを主原料とする水和硬化体ブロックの1種以上、好ましくはスラグを主原料とする炭酸固化体ブロックを用いることにより、天然資源を殆ど用いることなくほぼ100%リサイクル材(鉄鋼スラグ+浚渫土)で浅場を造成することができ、リサイクル材の有効利用、施工の低コスト化、天然資源の利用による環境破壊の防止などの面からも極めて有利である。
ここで、本発明の造成法において造成用資材として100%リサイクル材(鉄鋼スラグ+浚渫土)を用いたとすると、例えば、水深15〜20mの水域に約100m×100m(1ha)の広さの浅場を造成する場合の概算では、潜堤用として製鋼スラグを約100,000t、中詰用として浚渫土を約100,000m、覆砂用として高炉水砕スラグ又は高炉水砕スラグ+製鋼スラグを約25,000t、海藻着生基盤用としてスラグの炭酸固化体ブロック(1〜5t/個)を100〜200個程度用いることになり、多量のリサイクル資源を利用して優れた造成構造物を作り出すことができるという面で非常に有用である。
また、浅場の造成の一環として、覆砂層3や海藻着生基盤4にアマモなどの海草類や、ワカメ、アラメ、カジメ、ホンダワラなどの海藻類を移植してもよい。
以上のようにして造成された浅場は、多様な生物が生育・棲息する場となり、また、アサリやワカメなどの有用水産資源の生産場としても利用できるようになる。
本発明による造成の対象は、上記実施形態で説明したような浅場だけでなく、干潟や、浅場と干潟とが連続した水浜でもよい。また、造成の対象は、海域・海浜だけでなく、湖沼・内海・河口などの水域・水浜を含む。
また、造成の対象となる水域としては、例えば、海岸に面した急深の水域で水産的に未利用な水域、水深は浅場並であるが底質がヘドロ化して水産的に未利用な水域、夏季に貧酸素状態が進行しやすい水域、再生・修復が必要な現存する浅場や干潟などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明法により造成された浅場等(造成構造物)は、以下のような構成を有するものである。
(1) 人工的に造成された浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜であって、浅場又は/及び干潟の造成水域を囲むように構築された造成材流出防止用の潜堤と、該潜堤の内側に浚渫土により形成される中詰層と、該中詰層の上に設けられる、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層とを有する造成構造物。
(2) 人工的に造成された浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜であって、浅場又は/及び干潟の造成水域を囲むように構築された造成材流出防止用の潜堤と、該潜堤の内側に浚渫土及び高炉水砕スラグにより形成される中詰層であって、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い高炉水砕スラグ層とからなる中詰層と、該中詰層の上に設けられる、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層とを有する造成構造物。
(3) 上記(1)又は(2)において、中詰層が浚渫土の固化材を含む造成構造物。
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかにおいて、潜堤が鉄鋼製造プロセスで発生したスラグからなる造成構造物。
(5) 上記(4)において、スラグが製鋼スラグである造成構造物。
(6) 上記(5)において、潜堤上部が、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成された造成構造物。
(7) 上記(6)において、潜堤下部が、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成された造成構造物。
(8) 上記(1)〜(7)のいずれかにおいて、覆砂層の上に海藻着生基盤又は/及び漁礁を設置した造成構造物。
(9) 上記(8)において、海藻着生基盤又は/及び漁礁が、鉄鋼製造プロセスで発生した塊状のスラグ、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする水和硬化体ブロックの中から選ばれる1種以上である造成構造物。
(10) 上記(9)において、海藻着生基盤又は/及び漁礁が、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロックである造成構造物。
本発明法による浅場の造成方法の一実施形態を示すもので、造成された浅場の模式断面図 図1の実施形態において造成された浅場の平面図 本発明法による浅場の造成方法の他の実施形態を示すもので、造成された浅場の模式断面図 本発明法による浅場の造成方法の他の実施形態を示すもので、造成された浅場の模式断面図
符号の説明
1 潜堤
2 中詰層
3,3a,3b 覆砂層
4 海藻着生基盤
10 潜堤上部
11 潜堤下部
20 浚渫土層
21 高炉水砕スラグ層

Claims (16)

  1. 浅場又は/及び干潟を造成すべき水域を囲むように造成材流出防止用の潜堤を構築し、該潜堤の内側に浚渫土を投入して中詰層を形成し、該中詰層の上に、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層を設ける浅場等の造成方法であり、
    前記潜堤を製鋼スラグにより構築するとともに、潜堤上部を、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成し、潜堤下部を、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成することを特徴とする浅場等の造成方法。
  2. 浅場又は/及び干潟を造成すべき水域を囲むように造成材流出防止用の潜堤を構築し、該潜堤の内側に浚渫土と高炉水砕スラグを順次投入して、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い高炉水砕スラグ層とからなる中詰層を形成し、該中詰層の上に、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層を設ける浅場等の造成方法であり、
    前記潜堤を製鋼スラグにより構築するとともに、潜堤上部を、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成し、潜堤下部を、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成することを特徴とする浅場等の造成方法。
  3. 覆砂層の下層を構成する製鋼スラグの粒径が10〜80mmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の浅場等の造成方法。
  4. 潜堤の内側に、浚渫土とともにその固化材を投入することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の浅場等の造成方法。
  5. 固化材と浚渫土とを層状に敷設して中詰層を形成することを特徴とする請求項4に記載の浅場等の造成方法。
  6. 固化材が製鋼スラグからなることを特徴とする請求項4又は5に記載の浅場等の造成方法。
  7. 覆砂層の上に海藻着生基盤又は/及び漁礁を設置することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の浅場等の造成方法。
  8. 海藻着生基盤又は/及び漁礁が、鉄鋼製造プロセスで発生した塊状のスラグ、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする水和硬化体ブロックの中から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項に記載の浅場等の造成方法。
  9. 人工的に造成された浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜であって、
    浅場又は/及び干潟の造成水域を囲むように構築された造成材流出防止用の潜堤と、該潜堤の内側に浚渫土により形成される中詰層と、該中詰層の上に設けられる、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層とを有し、
    前記潜堤が製鋼スラグからなるとともに、潜堤上部が、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成され、潜堤下部が、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成されることを特徴とする造成構造物。
  10. 人工的に造成された浅場、干潟、又は浅場と干潟とが連続した水浜であって、
    浅場又は/及び干潟の造成水域を囲むように構築された造成材流出防止用の潜堤と、該潜堤の内側に浚渫土及び高炉水砕スラグにより形成される中詰層であって、複層の浚渫土層と該各浚渫土層間に介在し且つ層厚が浚渫土層の層厚よりも薄い高炉水砕スラグ層とからなる中詰層と、該中詰層の上に設けられる、高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による覆砂層又は高炉水砕スラグと有機物含有材との混合物による上層と製鋼スラグによる下層とからなる覆砂層とを有し、
    前記潜堤が製鋼スラグからなるとともに、潜堤上部が、粒径80mm超の割合が5mass%以上、粒径50mm超の割合が10mass%以上、粒径30mm超の割合が45mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成され、潜堤下部が、粒径30mm以下の割合が85mass%以上、粒径10mm以下の割合が10mass%以上、粒径5mm以下の割合が3mass%以上、粒径1mm以下の割合が1mass%以上の粒度分布を有する製鋼スラグにより構成されることを特徴とする造成構造物。
  11. 覆砂層の下層を構成する製鋼スラグの粒径が10〜80mmであることを特徴とする請求項9又は10に記載の造成構造物。
  12. 中詰層が浚渫土の固化材を含むことを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の造成構造物。
  13. 固化材と浚渫土とが層状に敷設されることを特徴とする請求項12に記載の造成構造物。
  14. 固化材が製鋼スラグからなることを特徴とする請求項12又は13に記載の造成構造物。
  15. 覆砂層の上に海藻着生基盤又は/及び漁礁が設置されたことを特徴とする請求項14のいずれかに記載の造成構造物。
  16. 海藻着生基盤又は/及び漁礁が、鉄鋼製造プロセスで発生した塊状のスラグ、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする水和硬化体ブロックの中から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項15に記載の造成構造物。
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