JP4925950B2

JP4925950B2 - 浚渫及び埋め立て方法

Info

Publication number: JP4925950B2
Application number: JP2007179736A
Authority: JP
Inventors: 健夫鈴木; 旭宏谷畑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2027-07-09
Also published as: JP2009013737A

Description

本発明は、浚渫と埋め立てとを一つの作業船により一連の連続した作業として行えるようにした浚渫及び埋め立て方法に関するものである。

従来、港湾を浚渫したり、船舶の航路の水深を確保するために海底を浚渫したりするには、浚渫専用の浚渫用台船を浚渫域に曳航し、浚渫域の海底の土を浚渫し、浚渫した土を土運搬船に積んで、埋め立て域に運び、浚渫した土をそのままの状態で埋め立て域で海中に放出することで埋め立てることが行われていた。しかしながら、この方法では、浚渫した土をそのまま、埋め立て域で海中に放出するので、例えば浚渫した土がヘドロ、あるいは、粘土質の土の場合、埋め立て域の海水が濁り、大きな環境問題を発生させていた。更に、ヘドロ、粘土質の土を埋め立てた場合、埋め立てた箇所がヘドロの層や粘土質の層となり、このため、埋め立て層の内部に海水の流れが浸透せず、内部に空気が供給されない状態となって、生物が棲める海底環境を造り出すことができない。

一方、浚渫した土を土運搬船で埋め立て域近くまで運び、埋め立て域の近くに待機している処理用台船に設けた混合装置により土運搬の外から土運搬内に積んでいる土に固化材を混合し、その後、埋め立て域において固化材を混合した処理土を投入するようにしたものが従来から特許文献１により知られている。

しかしながら、特許文献１に示された従来例にあっては、埋め立て域の近くで固化材を混合して処理土を造る場合、混合した直後に埋め立て域の海水中に処理土を投入すると、浚渫した土と固化材とが海中で分離し、海水が濁ってしまう。

そこで、処理土の投入による海水の汚染を防ぐには、埋め立て域の近くで固化材を混合して処理土を形成し、その後、固化材がある程度固化するまで待って、その後、海中に投入する必要がある。しかし、これだと、埋め立て域の近くで土運搬に積載した浚渫した土に固化材を混合した後、土運搬を埋め立て域に数時間あるいは数日間停泊させて、固化材がある程度固化した後に処理土を海中に投入しなければならず、土運搬の運行効率が悪く、埋め立てに時間がかかるという問題がある。

また、従来にあっては、浚渫専用の摺接用台船、土搬送専用の土運搬、混合装置を備えた処理用台船という３つの種類の異なる船が必要であり、３種類の船を効率よく運用するのはきわめて難しく、いずれかの船を運用している時に、他の船を遊ばせている場合が多く、運用コスト、人件費がかかるという問題がある。
特開平１１−１５９０４２号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、単一の作業船をロスなく運用して、浚渫、浚渫した土の改良、改良した土による埋め立てという一連の連続した工程を行うことができ、浚渫→土の改良→埋め立てという一連の工程を効率的に行うことができる浚渫及び埋め立て方法を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る浚渫及び埋め立て方法は、単一の作業船１に、海底（水底）の浚渫を行うための浚渫装置２と、浚渫した土６を入れる土溜め部３と、土溜め部３内の土６に固化材及び固化促進材とを混合するための混合装置４と、土溜め部３内で土６と固化材と固化促進材との混合物を土溜め部３から下方に排出するための排出手段５とを備え、浚渫域Ａにおいて上記単一の作業船１に備えた作業船１の浚渫装置２により海底又は水底の浚渫を行って該単一の作業船１に備えた土溜め部３に溜め、その後、上記単一の作業船１を浚渫域Ａから埋め立て域Ｂに航行させ、該単一の作業船１の浚渫域Ａから埋め立て域Ｂへの航行中に該単一の作業船１に備えた混合装置４で土溜め部３内の土に固化材及び固化促進材を混合して処理土７を形成する工程を実施し、埋め立て域Ｂに上記単一の作業船１が到着すると該単一の作業船１に備えた排出手段５により土溜め部３内に溜まっている浚渫した土６と固化材及び固化促進材との未だ十分に固化していない状態の未硬化の処理土７（この中には土溜め部３の位置により混合できなかった土を含む）を排出して埋め立てることを特徴とするものである。

このような方法を採用することで、浚渫域Ａで単一の作業船１に設けた浚渫装置２により浚渫域Ａの海底又は水底の浚渫を行い、浚渫した土６を上記単一の作業船１に設けた土溜め部３内に溜め、土溜め部３内に所定量の土６が溜まると、浚渫域Ａから埋め立て域Ｂに上記単一の作業船１を航行させ、この浚渫域Ａから埋め立て域Ｂに上記単一の作業船１を航行させている間に混合装置４で土溜め部３内の土に固化材及び固化促進材を混合して処理土７を形成する。この場合、航行中に処理土７を形成するので、時間が大幅に節約されるのみならず、固化材だけでなく固化促進材を混合するので、上記単一の作業船１が埋め立て域Ｂに着くまでの間に、埋め立て域Ｂで処理土７を海中に投入した際に、処理土７が分散して海中に散らないようにして埋め立てができる程度まで固化させることができ、このため、埋め立て域Ｂで処理土７がある程度固化するまで上記単一の作業船１を長時間待機させるというようなことが必要でなく、仮に、ある程度固化させるために埋め立て域Ｂで上記単一の作業船１を待機させる場合があっても待機時間を大幅に短縮できる。そして、このように、航行中にある程度固化させた処理土７を埋め立て域Ｂで海中に投入するので、処理土７を海中に投入しても海水の濁りを極力抑えることが可能となり、環境悪化の原因とならない。また、埋め立てられた処理土７の層は、浚渫した土６と固化材とを混合固化して粒状又は塊状に固ったものが無数に存在する層となり、粒状物又は塊状物間に海水が浸透して埋め立て層内部なで海水が浸透することになり、海水中の微細な汚染物質を吸着し、海水の浄化を図ることができると共に海中生物の良好な生息環境を造ることができる。そして、上記浚渫→土の改良→埋め立てという一連の工程を単一の作業船をロスなく運用することで実施できる。

本発明は、上記のように、単一の作業船をロスなく運用して、浚渫、浚渫した土の改良、改良した土による埋め立てという一連の連続した工程を行うことができ、浚渫→土の改良→埋め立てという一連の工程を効率的に行うことができ、浚渫及び埋め立てを海水を濁すことなく低コストで行うことができ、埋め立てた層も海水の浄化に役立ち、海中生物の良好な生息環境を造ることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

作業船１には、海底又は水底の浚渫を行うための浚渫装置２と、浚渫した土６を入れる土溜め部３と、土溜め部３内の土６に固化材及び固化促進材とを混合するための混合装置４と、土溜め部３内で土６と固化材と固化促進材との混合物を土溜め部３から下方に排出するための排出手段５とを備えてある。

作業船１には土溜め部３を凹設してあり、土溜め部３の底面部は排出手段５を構成する開閉自在な底蓋８が設けてある。

作業船１の土溜め部３の近くにはクレーン９が取付けてあり、該クレーン９には浚渫装置２を構成するバケット１１と、混合装置４を構成する攪拌混合軸１３を選択的に吊り下げて取付けることができるようになっている。例えば、クレーン９にはモータによりワイヤ１０が巻き取り自在に設けてあって、クレーンの上端に設けた滑車から下方につりさげられ、このワイヤ１０に浚渫装置２を構成するバケット１１が吊り下げ自在としてある。また、クレーン９の上端部には回転装置１２が設けてあり、該回転装置１２に混合装置４を構成する攪拌混合軸１３を吊り下げ自在としてある。攪拌混合軸１３は内部が中空の管により構成してあり、下端部に噴出口を有し、更に外面部の上下方向に攪拌翼を備えている。

作業船１には更にセメントタンク１４、ＣＯ_２タンク１５、ミキサー１６、スラリーポンプ１７が設けてあり、更に、スラリーポンプ１７からクレーン９の上端部までスラリー供給ホース１８が沿設してあって、スラリー供給ホース１８の先端部が回転装置１２に連通接続してある。そして、クレーン９の上端部に設けた回転装置１２に攪拌混合軸１３の上端部を取付けた際に、回転装置１２を介してスラリー供給ホース１８の先端部と攪拌混合軸１３の上端開口部とが連通接続されるようになっている。

上記の構成の作業船１は自身で航行できる推進手段を備えているもの、あるいは、他の曳航船により曳航されることで航行するもののいずれであってもよい。

しかして、上記作業船１により浚渫域Ａにおいて海底又は水底の浚渫を行う。この場合、図１のように、クレーン９には浚渫装置２を構成するバケット１１をワイヤ１０に吊り下げるようになっており、浚渫装置２により浚渫域Ａの海底又は水底の土６を掬い取って作業船１に設けた土溜め部３に溜めるという作業を行う。

このようにして浚渫域Ａにおいて浚渫作業を行って土溜め部３に所定量の浚渫した土６が溜まると、浚渫作業を終了し、作業船１は作業船１を浚渫域Ａから埋め立て域Ｂに航行させる。

また、浚渫作業が終了すると図２のように、クレーン９から浚渫装置２を構成するバケット１１を取り外し、代わりに、混合装置４を構成する攪拌混合軸１３を取付ける。攪拌混合軸１３を取付けると、該攪拌混合軸１３を浚渫した土６を入れた土溜め部３内に入れて回転させる。同時に、セメントタンク１４から固化材としてのセメントをミキサー１６に供給して水と混合してセメントミルクを作成すると共に、ミキサー１６にＣＯ_２タンク１３から供給された固化促進材としてのＣＯ_２を混入し、この固化促進材としてのＣＯ_２が混入されたセメントミルクをスラリー供給ホース１８を介して攪拌混合軸１３に供給し、攪拌混合軸１３の下端部の噴出口から土６内に噴出する。これにより浚渫した土６とＣＯ_２が混入されたセメントミルクを攪拌混合軸１３により攪拌混合して処理土７を形成する。

上記の浚渫した土６とＣＯ_２が混入されたセメントミルクを攪拌混合する処理土７を形成する工程は、作業船１の浚渫域Ａから埋め立て域Ｂへの航行中に実施する。

ＣＯ_２はセメントの水和反応を促進して固化を促進するものである。ここで、セメントの混合量、ＣＯ_２の混合量は、浚渫した土６の種類、浚渫域Ａから埋め立て域Ｂまでの作業船１の航行に要する時間等により決定されるもので、埋め立て域Ｂに作業船１が到達した際に、処理土７が海中で分散して散らない程度まで固化するようにセメントの混合量、ＣＯ_２の混合量を決定する。

また、固化促進材としてはＣＯ_２にのみ限定されず、従来から周知の他の固化促進材、例えば、ゼオライト、パックなど使用することができ、もちろん、これ以外の固化促進材を使用することができる。

このように、航行中に処理土７を形成するので、時間が大幅に節約されるのみならず、固化材だけでなく固化促進材を混合するので、作業船１が埋め立て域Ｂに着くまでの間に、固化材の固化が促進され、浚渫した土６に固化材と固化促進材を混合した処理土７が航行中にある程度固化されることになる。

上記のようにして航行中に形成された浚渫した土６に固化材と固化促進材を混合した処理土７は、作業船１が埋め立て域Ｂに到着すると、埋め立て域Ｂの目的とする所で図３のように、土溜め部３の底面部に設けた底蓋８を開いて、海中に投入する。

この場合、処理土７は既に海中で分散して散らない程度まで固化させてあるので、処理土７を海中に投入しても海水の濁りを極力抑えることが可能となり、環境悪化の原因とならない。また、埋め立て域Ｂで処理土７がある程度固化するまで作業船１を長時間待機させるというようなことが必要でなく、また、仮に、ある程度固化させるために埋め立て域Ｂで作業船１を待機させる場合があっても待機時間を大幅に短縮することができる。

また、埋め立てられた処理土７の層は、浚渫した土６と固化材とを混合固化して粒状又は塊状に固ったものが無数に存在する層となり、粒状物又は塊状物間に海水が浸透して埋め立て層内部まで海水が浸透することになり、海水中の微細な汚染物質を吸着し、海水の浄化を図ることができると共に海中生物の良好な生息環境を造ることができる。特に、浚渫した土６が粘土質の土の場合、これをそのまま埋め立てた場合、粘土質の土の層の内部には海水が浸入しないが、本発明のように改質した処理土７の層には浚渫した土が粘土質の土であっても上記のように内部まで海水が浸透する処理土７として埋め立てることができ、しかも、粘土は汚染物質の吸着作用があるので、海水と共に処理土７の層の内部まで浸透した微細な汚染物質が処理土７の層の内部において吸着又はイオン交換また化合により処理され、汚染濃度が低下することになる。また、浚渫した土６がシルト質土又は砂質土であっても、処理土７の層の内部まで海水が浸透するので、海水中の微細な汚染物質を処理土７の層の内部で吸着することができる。

したがって、本発明方法によれば、埋め立てにより干潟を造る場合は汚染物質濃度の低減効果があるので、特に有効である。

もちろん、本発明は干潟の造成以外の埋め立てにおいても適用することができる。

また、本発明においては、上記浚渫→土の改良→埋め立てという上記した一連の工程を単一の作業船１の運用により実施するものであり、浚渫専用の摺接用台船、土搬送専用の土運搬、混合装置を備えた処理用台船という３つの種類の異なる船が必要とする従来に比べ、浚渫、埋め立てのコストが大幅に削減できるものである。

なお、本発明において、浚渫装置２としてバケット１１を用い、混合装置４として攪拌混合軸１３を用い、排出手段５として開閉自在な底蓋８を用いた例をしめしたが、浚渫装置２、混合装置４、排出手段５は上記例にのみ限定されず、従来から周知の浚渫装置２、混合装置４、排出手段５を用いることができる。

本発明において作業船に設けたクレーンに浚渫装置を取付けて浚渫域において浚渫している状態を示す概略説明図である。同上の作業船の浚渫域から埋め立て域に航行中にクレーンに混合装置を取付けて浚渫した土と固化材と固化促進材とを攪拌混合して処理土を作成している状態を示す概略説明図である。同上の埋め立て域において作業船から処理土を海中に投入して埋め立てている状態を示す概略説明図である。

１作業船
２浚渫装置
３土溜め部
４混合装置
５排出手段
６土
７処理土
Ａ浚渫域
Ｂ埋め立て域

Claims

単一の作業船に、海底（水底）の浚渫を行うための浚渫装置と、浚渫した土を入れる土溜め部と、土溜め部内の土に固化材及び固化促進材とを混合するための混合装置と、土溜め部内で土と固化材と固化促進材との混合物を土溜め部から下方に排出するための排出手段とを備え、浚渫域において上記単一の作業船に備えた浚渫装置により海底又は水底の浚渫を行って該単一の作業船に備えた土溜め部に溜め、その後、上記単一の作業船を浚渫域から埋め立て域に航行させ、該単一の作業船の浚渫域から埋め立て域への航行中に該単一の作業船に備えた混合装置で土溜め部内の土に固化材及び固化促進材を混合して処理土を形成する工程を実施し、埋め立て域に上記単一の作業船が到着すると該単一の作業船に備えた排出手段により土溜め部内に溜まっている浚渫した土と固化材及び固化促進材との未だ十分に固化していない状態の未硬化の処理土を排出して埋め立てることを特徴とする浚渫及び埋め立て方法。