JP6039631B2

JP6039631B2 - アスファルトマスチックの打設方法

Info

Publication number: JP6039631B2
Application number: JP2014243974A
Authority: JP
Inventors: 中野　浩; 浩中野; 徹棚田; 泰藤間
Original assignee: 日本海上工事株式会社
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: JP2016108732A

Description

本発明は、アスファルトマスチックの打設方法に関するものである。

アスファルトマスチック（アスファルト混合物）は，アスファルト、ダスト、骨材を加熱混合してなるもので、捨石、目地などの間隙に流し込み、安定性の増大、遮水性を確保するため、海洋・河川の捨石護岸根固め工や海面廃棄物処分場の遮水工などに使用される。

例えば、鉛直遮水工の鋼管矢板の継手部には、従来、セメントモルタルを充填していた。表面(底面)遮水工で、地盤の変形量が小さいところには、遮水性能のある固化処理土が用いられてきた。より大きな変形が予想される場所に適用出来る変形追随性に優れる遮水材料が求められていた。

アスファルトマスチックはこれに答えるものとして、変形追随性に優れたアスファルト系の遮水材料である。

例えば、アスファルト混合物の場合、下記特許文献にあるが、図４に示すように、岸壁等のような港湾構造物を構築するに際して、陸上または船に設置したアスファルト供給装置から、高温に加熱して流動性を向上させたアスファルトマスチックを流し込み装置８の打設管６を用いて所定の厚さで打設して、アスファルトマスチック被覆層１０を構築する。
特開平１０−１１０４３９号公報

前記流し込み装置８においては、台船等に搭載したアスファルト混合装置から、バケット等を用いて上部収容部７に対して溶融したアスファルトマスチックを供給し、上部収容部７に接続した打設管６の先端部を、施工位置まで移動させてアスファルトマスチックを流下させる。図中９はクレーンのワイヤである。

図示の例では、図中１はケーソン等で構築する岸壁で、ケーソンの下面にアスファルトマット２を配置して、捨石基礎４の上面に対してケーソンの摩擦係数を増大させて、ケーソンの安定性を向上させるようにしている。また、海底地盤３上には大きな石を投下して捨石基礎４を所定の厚さで構築し、その捨石基礎４の表面に１〜２ｍの厚さの比較的小さな石による被覆石層５を構築している。

アスファルトマスチックの適用条件は下記の通りである。
（１）自然条件
一般の港湾工事が可能な範囲内であれば可能。雨天であっても特別激しい降雨でなければ施工は可能。
（２）現場条件
一般の港湾工事が可能な範囲内であれば可能。海上施工・陸上施工のどちらも可能。
（３）技術提供可能地域
日本国内であれば、陸上・海上を問わない。
（４）関係法令等
廃棄物処分場の遮水工などに使用される場合は、一般廃棄物の最終処分場及び産業廃棄物の最終処分場に係わる技術上の基準を定める命令に関係する。

適用範囲は下記の通りである。
（１）適用可能な範囲
気中・水中(陸上・海上)の区別無く適用可能。最大施工水深は、−３０ｍ程度まで実績がある(ホース打設、バケット打設)。
（２）特に効果の高い適用範囲
海面処分場の鉛直遮水工の接合部や鉛直遮水工と底面遮水工の接合部等
（３）適用できない範囲
アスファルトマスチックの粘度が高いため、遮水体の断面積が小さい(一般に1000cm²以下)場合は充填できない場合がある。
（４）適用にあたり、関係する基準およびその引用元
・管理型廃棄物埋め立て護岸設計・施工・管理マニュアル:(財)港湾空間高度化センター
・港湾の施設の技術上の基準・同解説:(社)日本港湾協会
・アスファルトマスチック技術マニュアル:海洋アスファルト工法研究会
・廃棄物海面処分場施工要領(改訂版):(社)日本埋立浚渫協会

留意事項は下記の通りである。
（１）設計時
瞬間的な載荷には弾性体として働くが、長時間載荷(静的な荷重)には液体として働く。静的荷重に対して構造体としての強度は期待できない。あくまで遮水材である。
一般に150〜180℃程度の高温で施工を行うが、粘度が高いために充填箇所の形状(投入箇所の断面積等)には制限がある。
長時間載荷(静的な荷重)には液体として働くので、隙間・ゆるみ・崩れ等が無く確実な型枠でないと(穴があると)流出する恐れがある。
（２）施工時
一般に150〜180℃程度の高温で施工を行うため、火傷等、安全面に注意する必要がある。
温度によって流動性(粘性)が変化し、施工性に大きな影響を与えるので、アスファルトプラントにおける製造時、クッカ車による運搬時、打設時の温度管理が重要である。
（３）維持管理等
適用箇所にもよるが、遮水性に欠陥が生じた際に欠陥を早期に検知すること、及び必要に応じてアスファルトマスチックを補充することを目的として、モニタリング装置を設置する必要がある。

前記のようにアスファルトマスチック（アスファルト混合物）の打設ではバケット打設やトレミー管が使用される。

例えば、下記特許文献２では、バケットを用いて法面を覆うように、大量のアスファルトマスチックを打設する工法が説明されており、高温のマスチックを供給するためのバケットの構造が開示されている。
特開平６−２２９８６１号公報

しかし、管理型廃棄物海面処分場等において有害物の漏出防止を目的に鉛直遮水工での鋼管セルの継手や継手外方の鋼管セル同士の２重締切部分、護岸構造物(ケーソン等)の目地部など狭隘部分では打設バケットが入らない場所であることも多い。

打設箇所が狭い場合でもアスファルトマスチックを打設箇所全てに充填する場合には、作業船に載置したアスファルトマスチック処理装置から、クレーンに吊り下げたバケットを用いて、マスチックを水中落下して打設することができる。

また、比較的薄くマスチックを打設する場合でもダイバーが入れて施工可能な場合には、耐熱性を向上させたホースを用いて、作業船からパイプを通して、マスチックを打設する手段を用いることも多く行われている。

しかし、ダイバーが入れない狭い場所において水中部に比較的薄く施工する場合、そのまま水中落下して打設すると、周囲の海水によりアスファルトマスチックが冷やされ、流し込み途中で硬化してうまく施工できないことがある。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ダイバーが入れずホースやバケットでの施工が不可能な狭い場所で水が充填された囲われた空間の底部にアスファルトマスチックを打設する場合において、止む終えず、従来のように直接水中落下させた時、アスファルトマスチックが冷やされて適切な打設温度が確保できなくなるような事態をヒーターその他の特別な装置を付加することなく無くすことができ、また、打設が可能な場合でも、簡易で大量にアスファルトマスチックを打設することができるアスファルトマスチックの打設方法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、アスファルトマスチックを鋼管パイプによる打設管により打設するもので、打設管内水の容量と打設するアスファルトマスチックの容量とを基に、打設管内の水の温度を上げるように水とマスチックの比熱の関係を考慮して打設管へのアスファルトマスチック打設量を決定し、かつ、アスファルトマスチックは打設管内を閉塞しないで流れるように設定することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、水が充填された、囲われた空間の底部にアスファルトマスチックを打設する場合において、アスファルトマスチックと接する水の容量を極力少なくするため、アスファルトマスチックは鋼管パイプによる打設管により打設し、かつ、打設管内の囲われた空間の水の容量と打設するアスファルトマスチックの容量とを基に、打設管内の水の温度を上げるように水とアスファルトマスチックの比熱の関係を考慮して打設管へのアスファルトマスチック打設量を決定し施工する。打設管内の水温がマスチックの熱量で上昇することによりその後打設したマスチックが冷えずに流動性を損なうこと無く施工できる。

また、従来のトレミー管やホースでの打設方法との違いを明らかにするものであり、従来のトレミー管やホースでの打設は内部をアスファルトマスチックが充填され、閉塞状態で流れるものであるが、本発明はアスファルトマスチックは打設管内を閉塞しないで流れるように設定するので必要量をゆっくり流すことにより、打設管内の囲われた空間の水の環境温度を上げることを効果的に行うことができる。

以上述べたように本発明のアスファルトマスチックの打設方法は、ダイバーが入れずホースやバケットでの施工が不可能な狭い場所で水が充填された囲われた空間の底部にアスファルトマスチックを打設する場合において、アスファルトマスチックが冷やされて適切な打設温度が確保できなくなるような事態をヒーターその他特別な装置を付加することなく無くすことができるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図３は本発明のアスファルトマスチックの打設方法の１実施形態を示す説明図で、先に本発明を適用する場所について説明すると、一例として管理型廃棄物海面処分場等において有害物の漏出防止を目的にする鉛直遮水工の場合で、鋼管セル１１による締切工で、鋼管セル１１同士の２重締切部分１２にアスファルトマスチックを打設する場合である。

この２重締切部分１２の内部は下端が開放され、海水２３が満たされている。図中２６は鋼管セル１１内の埋め戻し土を示す。

アスファルトマスチックを前記２重締切部分１２に打設するのに、鋼管パイプ１３による打設管１４により打設するものとする。

図５、図６にこの打設管１４を示すと、鋼管パイプ１３はフランジ継手１８により長さ方向に接続可能なもので、上端にホッパー１５を同じくフランジ継手１８で接続している。

前記ホッパー１５は図１に示すようにバケット２０の材料流出口２１が入るように側面に切欠き開口１６を有し、提げ手１７を上縁左右に設けた。

前記図５の例では打設管１４は架台２５により支承するが、図１、図２に示すようにフック２２を鋼管パイプ１３の側部に設けて鋼管セル１１の上端に掛止するようにしてもよい。

このようにしてセットした打設管１４内は囲われた空間であり、海水２３が充填されている。

この鋼管パイプ１３による打設管１４を用いてアスファルトマスチック２４を打設するに、打設管１４内の水２３の容量と打設するアスファルトマスチック２４の容量とを基に、打設管１４内の水２３の温度を上げるように水２３とアスファルトマスチック２４の比熱の関係を考慮して打設管１４への打設量を決定することとした。

ちなみに、海水温１５℃、打設温度１６０℃と仮定すると、１ｍ^３の海水を５０℃にするにはアスファルトマスチックを何ｔ打設すればよいかは下記の計算による。

１m³の海水を４０℃にするにはＡＭ(160℃)で１ｔ打設すればよいことになる。

なお、図３にも示すようにアスファルトマスチック２４は打設管１４内を閉塞しないで流れるように設定する。

ここが打設管１４が従来のトレミー管や耐熱ホースと異なるところであり、十分な余裕をもって流すことにより、ゆっくりとしかも、打設管１４内の海水温度を上げるように流すことができる。

前記実施例では水が充填された囲われた空間の底部にアスファルトマスチックを打設する場合として管理型廃棄物海面処分場等において有害物の漏出防止を目的にする鉛直遮水工の場合を説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものでなく、鋼管矢板の継手部内やケーソンンの目地等その他の狭隘部においても可能である。また、アスファルトマスチックを大量に薄く打設する場合にも優位である。

本発明のアスファルトマスチックの打設方法の１実施形態を示す全体の説明図である。本発明のアスファルトマスチックの打設方法の１実施形態を示す打設管設置の状態の説明図である。本発明のアスファルトマスチックの打設方法の１実施形態を示す流し込み状態の説明図である。本発明のアスファルトマスチックの打設方法を実施する鉛直遮水工の平面図である。本発明のアスファルトマスチックの打設方法で使用する打設管の全体の側面図である。本発明のアスファルトマスチックの打設方法で使用する打設管の要部の側面図である。アスファルトマスチックの打設の説明図である。

１…岸壁２…アスファルトマット
３…海底地盤４…捨石基礎
５…被覆石層６…打設管
７…上部収容部８…流し込み装置
９…クレーンのワイヤ
１０…アスファルトマスチック被覆層
１１…鋼管セル１２…２重締切部分
１３…鋼管パイプ１４…打設管
１５…ホッパー１６…切欠き開口
１７…提げ手１８…フランジ継手
２０…バケット２１…材料流出口
２２…フック２３…水
２４…アスファルトマスチック２５…架台
２６…埋め戻し土

Claims

アスファルトマスチックを鋼管パイプによる打設管により打設するもので、打設管内水の容量と打設するアスファルトマスチックの容量とを基に、打設管内の水の温度を上げるように水とマスチックの比熱の関係を考慮して打設管へのアスファルトマスチック打設量を決定し、かつ、アスファルトマスチックは打設管内を閉塞しないで流れるように設定することを特徴としたアスファルトマスチックの打設方法。