JP7128721B2 - 遮水性捨石ブロックの製造方法及びそれを使用した捨石基礎の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、海面廃棄物処分場の周壁を構成するケーソン等の基礎となるマウンド状や層状等に形成される捨石基礎に使用される遮水性を備えた遮水性捨石ブロックの製造方法及びそれを使用した捨石基礎の構築方法に関する。

海面廃棄物処分場においては、処分場内外の遮水性を確保するため、周壁を構成するケーソン等の構造物が載置される捨石基礎についても遮水性が求められている箇所がある。

遮水性が求められる捨石基礎は、図９（ａ）に示すように、遮水層の一部となる区域に捨石３０，３０を配置し、捨石３０，３０…の上部より流動性のあるアスファルトマスチック混合物３１を水中で投入し、捨石３０，３０間の隙間に加熱されたアスファルトマスチック混合物３１を充填することによって処分場内外の遮水性を確保している（例えば、特許文献１を参照）。

一般に、捨石３０，３０が一段積みの場合では、水中においても捨石３０，３０間にアスファルトマスチック混合物３が充填されるが、図９（ｂ）に示すように、捨石３０，３０が二段以上の多段積みの場合には、捨石３０，３０間に隙間なく充填されるか確認できない。

そこで、従来では、捨石間の空隙体積を予想し、アスファルトマスチック混合物の投入量で充填度合を管理することが一般的であった。

特開２００９－８５００５号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、捨石を二段以上の多段積みとする場合、予測した投入量のアスファルトマスチック混合物を投入したとしても、確実に捨石間の隙間にアスファルトマスチック混合物が充填されているかを確認する術がなかった。

例えば、図９（ｂ）に示すように、捨石マウンド等の捨石基礎の上面側に配置された捨石３０，３０間にアスファルトマスチック混合物３１が充填されている場合であっても、下段側の捨石３０，３０間に空隙３２が残存しているおそれがあった。

このような場合には、水中で投入されたアスファルトマスチック混合物が海水によって急激に冷却されるため、アスファルトマスチック混合物の流動性が低下し、下段側の捨石間の空隙に上段側に充填されたアスファルトマスチック混合物が流入するまでに長い期間を必要とし、その分のアスファルトマスチック混合物を長期にわたって補充する必要があった。

また、下段側の捨石間に空隙が残存している場合には、アスファルトマスチック混合物の流動性が低下すると、捨石間の空隙にアスファルトマスチック混合物が充填され難く、捨石間に空隙が残存するおそれがあり、捨石基礎の遮水性が損なわれるおそれがあった。

アスファルトマスチック混合物の流動性を高める方法として、アスファルトマスチック混合物を加熱する方法が挙げられるが、アスファルトマスチック混合物を加熱しすぎると、捨石基礎の傾斜部に遮水性が求められる場合、その傾斜部の捨石間よりアスファルトマスチック混合物が流出してしまい、捨石間に空隙を生じさせるおそれがあった。

また、アスファルトマスチック混合物の流動性を確保するため、アスファルト材の混合量を高くすると、経済的な観点から利用価値が下がるという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、工期の短縮を図れ、遮水性の高い捨石基礎を構築することができる遮水性捨石ブロックの製造方法及びそれを使用した捨石基礎の構築方法の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、大気中に設置した型枠の底部にアスファルトマスチック混合物を打設し、その上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成した後、該捨石層の上部よりアスファルトマスチック混合物を投入して前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填した後、前記捨石層上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成する作業と、該捨石層上からアスファルトマスチック混合物を投入して、前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填する作業とを繰り返し、多層に配置された捨石間がアスファルトマスチック混合物で充填さ
れた遮水性捨石ブロックを形成する遮水性捨石ブロックの製造方法にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、有底のかご枠の側面を型枠板で囲んで前記型枠を形成し、前記かご枠内に多層に配置された捨石間にアスファルトマスチック混合物が充填されることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記型枠内に温度センサを配置し、前記温度センサで計測した温度に基づき前記アスファルトマスチック混合物の充填を確認することにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１～３の何れか一の構成に加え、前記捨石層の間に吊り具用固定部材を埋設したことにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１～３の何れか一の構成に加え、前記型枠に移動用吊り具を設けたことにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、構造物が載置される捨石基礎の構築方法において、大気中に設置した型枠の底部にアスファルトマスチック混合物を打設し、その上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成した後、該捨石層の上部よりアスファルトマスチック混合物を投入して前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填した後、前記捨石層上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成する作業と、該捨石層上からアスファルトマスチック混合物を投入して、前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填する作業とを繰り返し、多層に配置された捨石間がアスファルトマスチック混合
物で充填された遮水性捨石ブロックを大気中で製造しておき、設置場所まで運搬した複数の前記遮水性捨石ブロックを水底部に設置し、前記遮水性捨石ブロック間にアスファルトマスチック混合物を充填し、前記捨石基礎を形成することを特徴とすることにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項６の構成に加え、捨石を積み上げて構築した既設基礎部間に複数の前記遮水性捨石ブロックを設置し、該遮水性捨石ブロック間及び前記既設基礎部と遮水性捨石ブロックとの間にアスファルトマスチック混合物を充填し、前記捨石基礎を形成することにある。

請求項８に記載の発明の特徴は、請求項６又は７の構成に加え、前記水底部上に遮水性を有する下地材を打設して下地層を形成し、該下地層上に前記遮水性捨石ブロックを設置することにある。

請求項９に記載の発明の特徴は、請求項６～８のいずれか一の構成に加え、前記遮水性捨石ブロック又は前記型枠に位置保持部用のスペーサーを設けたことにある。

本発明に係る遮水性捨石ブロックの製造方法は、請求項１に記載の構成を具備することによって、アスファルトマスチック混合物の流動性を確保し、捨石間に確実にアスファルトマスチック混合物を充填することができ、高品質の遮水性捨石ブロックを形成することができる。

また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、アスファルトマスチック混合物の流出を防止し、ブロック状に形を保つことができる。

また、本発明において、請求項３に記載の構成を具備することによって、アスファルトマスチック混合物の充填状況を把握することができ、遮水性に優れた高品質の遮水性捨石ブロックを形成することができる。

さらに、本発明において、請求項４及び請求項５に記載の構成を具備することによって、遮水性捨石ブロックをクレーン等で吊り持ちできる。

また、本発明に係る捨石基礎の構築方法は、請求項６に記載の構成を具備することによって、遮水性に優れた高品質の捨石基礎を構築できるとともに、捨石の積み上げ作業及びアスファルトマスチック混合物の充填作業の時間短縮が可能となり、工期の短縮を図ることができる。

さらに、本発明において、請求項７に記載の構成を具備することによって、遮水性を確保しつつ、安価且つ短期に捨石基礎を構築することができる。

さらにまた、本発明において、請求項８に記載の構成を具備することによって、水底部の不陸を吸収し、遮水性捨石ブロックを安定して設置することができる。

また、本発明において、請求項９に記載の構成を具備することによって、遮水性捨石ブロックを水底部に設置する際に、遮水性捨石ブロック間に一定の空隙を設けることが出来る。

本発明に係る遮水性捨石ブロックの製造方法によって製造される遮水性捨石ブロックの断面図である。 本発明に係る遮水性捨石ブロックの製造方法の過程の概略を示す断面図である。 同上の遮水性捨石ブロックの製造方法の過程の概略を示す断面図である。 本発明に係る捨石基礎の構築方法により構築された捨石基礎の使用態様を示す断面図である。 （ａ）は同上の遮水性捨石ブロックの設置状態の概略を示す平面図、（ｂ）は同縦断面図である。 （ａ）は同上の捨石基礎の概略を示す平面図、（ｂ）は同縦断面図である。 本発明に係る捨石基礎の構築方法の他の態様を示す断面図である。 本発明に係る遮水性捨石ブロックの製造方法の他の実施態様を示す断面図である。 従来の捨石基礎の構築方法を説明するための断面図である。

次に、本発明に係る遮水性捨石ブロックの製造方法の実施態様を図１及び図２に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号Ａは、遮水性捨石ブロックである。

遮水性捨石ブロックＡは、図１に示すように、鉄筋によって箱状に形成されたかご枠１と、かご枠１内に多段に配置された複数の捨石２，２…と、各捨石２，２…間に充填されたアスファルトマスチック混合物３とを備え、遮水性を有するブロック状に形成される。尚、図中符号４は移動用吊り具である。

この遮水性捨石ブロックＡの製造方法は、図２（ａ）に示すように、先ず、大気中、例えば、陸上や作業船上に確保した地面の不陸を整正した後、地面９ａに鉄板９ｂを敷設して平坦な製作ヤード９を構築する。

また、鉄板９ｂ上に鉄筋によって上面が開口した箱状のかご枠１を作成し、更に、かご枠１の内底部に補強用鉄筋１ａ、１ａを溶接で固定する。

そして、かご枠１の内側面及び底面にメッシュ状板材８を固定し、かご枠１の内側面及び底面をメッシュ状板材８で覆う。

また、かご枠１の各外側面にそれぞれ型枠板５を配置し、かご枠１の外周を囲む型枠を形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、型枠内に配置されたかご枠１の底部にアスファルトマスチック混合物３を打設する。

アスファルトマスチック混合物３は、製造に先立ち、所定の配合にて試験練りを実施し、所定強度が得られるか品質確認を行った後、アスファルトプラントにて製造し、製造されたものをアスファルトクッカー車によって製作ヤード９に運搬する。

このアスファルトマスチック混合物３は、１００℃～１３０℃程度にまで加熱され、メッシュ板材８を透過しない程度の流動性をもった状態で型枠、即ち、かご枠１内に投入される。

次に、図２(ｃ)～図３（ｄ）に示すように、かご枠１内に捨石２，２…を均して敷設し、一層毎の最下段の捨石層７ａを形成するとともに、必要に応じて温度センサ６を捨石２，２間に配置する。尚、温度センサ６の設置位置は、上述の実施例に限定されず、かご枠１の底部や側面などの空隙が出来そうな場所に設置しても良く、捨石層７ａ～７ｃの打ちつなぎ部に設置しても良い。

そして、その捨石層７ａの上部より所定量のアスファルトマスチック混合物３を投入し、捨石２，２…間の隙間にアスファルトマスチック混合物３を充填する。

アスファルトマスチック混合物３の投入量は、捨石２，２…間の空隙体積を予想し、その予測された空隙体積に基づいて投入するとともに、捨石層７ａ上面部の状態を目視してその流入状態を確認しつつ決定する。

アスファルトマスチック混合物３は、１００℃～１３０℃程度にまで加熱され、メッシュ板材８を透過しない程度の流動性をもった状態で投入され、且つ、大気中、即ち、陸上又は作業船上等で行われるため、急激に温度が低下することなく、十分な流動性を確保したまま捨石２，２…間の空隙に流れ込み充填される。

その際、温度センサ６が設置されている場合には、アスファルトマスチック混合物３の投入から数秒で温度が上昇を開始し、３０秒～１分後には、１００℃以上にまで上昇し、アスファルトマスチック混合物３が捨石２，２間まで流入したことを確認することができる。

また、アスファルトマスチック混合物３の流入状況を確認しつつ、必要に応じて、型枠内に加熱ロッドを加熱した状態で貫入し、加熱ロッドの加熱によってアスファルトマスチック混合物３の流動性を増した状態とし、棒状の部材等でアスファルトマスチック混合物３を捨石２，２…間に押し込む。

その後、図３（ｅ）に示すように、最下段の捨石層７ａ上に複数の捨石２，２…を均して敷設し、一層毎の二段目の捨石層７ｂを形成する作業を行い、その捨石層７ｂ上からアスファルトマスチック混合物３を投入して、捨石２，２…間にアスファルトマスチック混合物３を充填する作業を行う。

さらに、図３（ｆ）に示すように、捨石層７ｂ上に複数の捨石２，２…を均して敷設して一層毎の捨石層７ｃを形成する作業と、捨石層７ｃ上からアスファルトマスチック混合物３を投入して、捨石２，２…間にアスファルトマスチック混合物３を充填する作業とを繰り返す。

また、アスファルトマスチック混合物３の流入状況を確認しつつ、必要に応じて、型枠内に加熱ロッドを加熱した状態で貫入し、加熱ロッドの加熱によってアスファルトマスチック混合物３の流動性を増した状態とし、棒状の部材等でアスファルトマスチック混合物３を捨石２，２…間に押し込む。

そして、型枠板５に囲まれたかご枠１内でアスファルトマスチック混合物３を養生させ、多層に配置された捨石２，２…間がアスファルトマスチック混合物３で充填された遮水性捨石ブロックＡを形成する。

尚、この遮水性捨石ブロックＡは、アスファルトマスチック混合物３の流動性が低くなったら、型枠板５を取り外し、所定の箇所に仮置きしておく。また、仮置きする際は、アスファルトマスチック混合物３の温度上昇の防止のため、上部に遮光性のシートで覆っておくことが望ましい。また、気温上昇が激しい時期では、設置直前まで型枠板５を設置しておいてもよい。

また、遮水性捨石ブロックＡの保管時においては、遮水性捨石ブロックＡ内部に設置した温度センサ６の温度変化を用いても品質管理をするようにしても良い。

次に、上述した遮水性捨石ブロックＡを使用した捨石基礎の構築方法について説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には、同一符号を付して説明する。

図４は、本発明によって構築される捨石基礎１０の使用態様の一例を示し、捨石基礎１０上に海面廃棄物処分場の周壁を構成するケーソン等の構造物１１が載置されている。

この捨石基礎１０は、多層に配置された捨石２，２…間がアスファルトマスチック混合物３で充填された遮水性捨石ブロックＡを水底部１２に間隔を置いて設置し、遮水性捨石ブロックＡ，Ａ間にアスファルトマスチック混合物１３を充填することによって形成し、海面廃棄物処分場内外を遮水できるようになっている。

以下に、捨石基礎１０の具体的な構築手順を図５、図６に基づいて説明する。

先ず、大気中、即ち、陸上や作業船上において上述した製造方法によって必要数の遮水性捨石ブロックＡを製造しておき、その遮水性捨石ブロックＡを移動用吊り具４，４を介してクレーン等で吊り上げて作業船に積載して施工現場まで運搬する。

また、作業船への積込み時及び設置作業の前に、遮水性捨石ブロックＡの底面及び側面を目視により確認し、アスファルトマスチック混合物３が捨石２，２間に充填されているかを確認する。

尚、アスファルトマスチック混合物３の充填状況の確認は、アスファルトマスチック混合物３の温度をメッシュ板材８を透過しない程度の流動性が保たれる範囲としたことによって、アスファルトマスチック混合物３がメッシュ状板材８から外部に大幅に流出することなく、メッシュ目より少々飛び出る程度で止まるので、メッシュ状板材８の外側から確認することができる。

そして、万が一、遮水性捨石ブロックＡの捨石２，２間に空隙が生じている場合にはアスファルトマスチック混合物３を補充する。

次に、ジャエットポンプやエアーリフトを使用して排泥清掃を実施した水底部上に遮水性を有する下地材を打設し、下地層１４を形成する。尚、下地層１４は、アスファルトマスチック混合物、アスファルトマット、水中コンクリート等の遮水性を有する材料のものであればよい。

下地層１４が形成されたら、遮水性捨石ブロックＡをクレーンで吊り上げて、図５に示すように、下地層１４上にスペーサー１５，１５を介して所定の間隔（例えば、約１００ｍｍ～２００ｍｍ）を置いて遮水性捨石ブロックＡ，Ａ…を設置する。

なお、遮水性捨石ブロックＡには、その側面に鉄筋等からなるかご枠１を折りたたんだ状態で取付けておき、そのかご枠１を遮水性捨石ブロックＡの敷設後に広げ、隣接する遮水性捨石ブロックＡと所定の間隔を確保するためのスペーサーとして使用しても良い。

その際、遮水性捨石ブロックＡを下地層１４上に設置することによって、遮水性捨石ブロックＡのアスファルトマスチック混合物３と下地層１４とが互いに水底部の不陸を吸収し、各遮水性捨石ブロックＡのレベルを揃えて設置できるようになっている。

また、遮水性捨石ブロックＡ，Ａ…を設置した際に、両最端部に配置された遮水性捨石ブロックＡ，Ａが動かないよう固定するために捨石を投入しても良い。

次に、図６に示すように、各遮水性捨石ブロックＡ，Ａ間に１３０～１６０℃程度に加熱し、水中での流動を確保した状態のアスファルトマスチック混合物１３を打設し、遮水性捨石ブロックＡ、Ａ間にアスファルトマスチック混合物１３を充填し、捨石基礎１０を形成する。

その際、アスファルトマスチック混合物１３は、図６（ｂ）に示すように、遮水性捨石ブロックＡの高さｈより高い位置まで打設する。

尚、遮水性捨石ブロックＡを複数段に重ねて設置して捨石基礎１０を形成する場合には、前記の作業を所定の段数となるまで繰り返し行う。また、複数段に遮水性捨石ブロックＡ，Ａを設置する際の捨石ブロックの設置位置は、下段と同方向でも良く、下段の遮水性捨石ブロックＡ，Ａを横方向に横断する向きに設置してもよい。

この捨石基礎１０は、捨石基礎１０上にケーソン等の構造物１１を載置させることによって、ケーソン等の構造物１１によって遮水性捨石ブロックＡ，Ａ間に充填したアスファルトマスチック混合物１３が押圧され、アスファルトマスチック混合物１３が遮水性捨石ブロックＡ側及び水底部側に押し込まれ、アスファルトマスチック混合物３と遮水性捨石ブロックＡ及び水底部が密着し、高い遮水性が確保される。

尚、上述の実施例では、遮水性捨石ブロックＡのみを使用して捨石基礎１０を形成した例について説明したが、例えば、図７に示すような態様であってもよい。

この捨石基礎２２は、図７に示すように、捨石２，２を積み上げて構築した既設基礎部２０，２０間に複数の遮水性捨石ブロックＡを設置し、遮水性捨石ブロックＡ，Ａ…からなるブロック式基礎部２１を形成する。

その際、既設基礎部２０の端部には、図７（ｂ）に示すように、アスファルトマスチック混合物１３が既設基礎部２０側に流出しないようにするために不織布２３を配置しておき、不織布２３の間に遮水性捨石ブロックＡ，Ａ…を配置するとともに、遮水性捨石ブロックＡ，Ａ間にアスファルトマスチック混合物１３を充填し、捨石基礎２２を形成する。

また、遮水性捨石ブロックＡ, Ａ…を設置した際に、既設基礎部２０と両最端部に配置された遮水性捨石ブロックＡ，Ａが動かないように固定するための捨石を投入しても良い。

尚、遮水性捨石ブロックＡの態様は、図１に示すものに限定されず、例えば、図８に示すように、最下段の捨石層７ａの上に吊り具用固定部材２４を配置しておき、吊り具用固定部材２４に固定された吊り具２５を介してクレーン等で吊り上げられるようにしてもよく、移動用吊り具４と吊り具２５とを併用してもよい。

また、上述の実施例では、遮水性捨石ブロックＡ，Ａを脱型した後に水底部に設置した例について説明したが、脱型せずに型枠ごと遮水性捨石ブロックＡ，Ａ…として設置するようにしてもよい。その際、型枠に移動用吊り具を設けてもよい。

遮水性捨石ブロックＡを型枠から脱型せずに使用する場合には、型枠に遮水性捨石ブロックＡ，Ａ間を一定の間隔に保持できる位置保持用のスペーサーを突設しておくことによって、遮水性捨石ブロックＡ，Ａ間に所定の間隔（例えば、約１００ｍｍ～２００ｍｍ）を設けることができる。

Ａ 遮水性捨石ブロック
１ かご枠
２ 捨石
３ アスファルトマスチック混合物
４ 移動用吊り具
５ 型枠
６ 温度センサ
７ａ～７ｃ 捨石層
８ メッシュ状板材
１０ 捨石基礎
１１ 構造物（ケーソン）
１２ 水底部
１３ アスファルトマスチック混合物
１４ 下地層
１５ スペーサー
２０ 既設基礎部
２１ ブロック式基礎部
２２ 基礎捨石
２３ 板吊り具用固定部材
２４ 吊り具
２５ 不織布

Claims (9)

1. 大気中に設置した型枠の底部にアスファルトマスチック混合物を打設し、その上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成した後、該捨石層の上部よりアスファルトマスチック混合物を投入して前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填した後、前記捨石層上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成する作業と、該捨石層上からアスファルトマスチック混合物を投入して、前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填する作業とを繰り返し、多層に配置された捨石間がアスファルトマスチック混合物で充填された遮水性捨石ブロックを形成することを特徴とする遮水性捨石ブロックの製造方法。
2. 有底のかご枠の側面を型枠板で囲んで前記型枠を形成し、前記かご枠内に多層に配置された捨石間にアスファルトマスチック混合物が充填される請求項１に記載の遮水性捨石ブロックの製造方法。
3. 前記型枠内に温度センサを配置し、前記温度センサで計測した温度に基づき前記アスファルトマスチック混合物の充填を確認する請求項１又は２に記載の遮水性捨石ブロックの製造方法。
4. 前記捨石層の間に吊り具用固定部材を埋設した請求項１～３の何れか一に記載の遮水性捨石ブロックの製造方法。
5. 前記型枠に移動用吊り具を設けた請求項１～３の何れか一に記載の遮水性捨石ブロックの製造方法。
6. 構造物が載置される捨石基礎の構築方法において、
   大気中に設置した型枠の底部にアスファルトマスチック混合物を打設し、その上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成した後、該捨石層の上部よりアスファルトマスチック混合物を投入して前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填した後、前記捨石層上に複数の捨石を均して敷設して一層毎の捨石層を形成する作業と、該捨石層上からアスファルトマスチック混合物を投入して、前記捨石間にアスファルトマスチック混合物を充填する作業とを繰り返し、多層に配置された捨石間がアスファルトマスチック混合物で充填された遮水性捨石ブロックを大気中で製造しておき、
   設置場所まで運搬した複数の前記遮水性捨石ブロックを水底部に設置し、前記遮水性捨石ブロック間にアスファルトマスチック混合物を充填し、前記捨石基礎を形成することを特徴とする捨石基礎の構築方法。
7. 捨石を積み上げて構築した既設基礎部間に複数の前記遮水性捨石ブロックを設置し、該遮水性捨石ブロック間及び前記既設基礎部と遮水性捨石ブロックとの間にアスファルトマスチック混合物を充填し、前記捨石基礎を形成する請求項６に記載の捨石基礎の構築方法。
8. 前記水底部上に遮水性を有する下地材を打設して下地層を形成し、該下地層上に前記遮水性捨石ブロックを設置する請求項６又は７に記載の捨石基礎の構築方法。
9. 前記遮水性捨石ブロック又は前記型枠に位置保持部用のスペーサーを設けた請求項６～８のいずれか一に記載の捨石基礎の構築方法。

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