JP7349692B1 - 水中の盛土構造物の造成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】航路への土砂流入を防止するための盛土構造物を水中に造成する際に、土砂受け入れ用の窪地造成を目的とした別工事を実施することなく、土砂の受け入れ容積の増大を図ることを可能にする盛土構造物造成方法を提供する。【解決手段】盛土造成予定位置の近傍において、海底の在来地盤と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造し、当該改質土を造成予定位置まで移動させて盛土を造成する。改質土を製造する際には、内部に攪拌翼を備えたケーシング２１を海底に圧入して在来地盤をケーシング２１内に取り込み、当該ケーシング２１の内側に向けて改質材を送り込み、ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤とケーシング２１内に送った改質材を攪拌翼で攪拌混合する。ケーシング２１内で製造した改質土の移動後に残る空隙は、埋め戻すことなく放置し、土砂受け入れ可能な窪みとして機能させる。【選択図】図１

Description

本発明は、航路への土砂流入を防止するための水中の盛土構造物の造成方法に関するものである。

製鋼スラグを原料とした改質材が提案されている。この改質材は、高含水粘性土に混合することにより強度が発現して固化するなどの特性を有していることから、海底等の粘性土の有効活用技術として埋立材や浅場・干潟の造成材の材料などへの適用が検討されている。そして、特許文献１では、航路内への土砂流入防止等を目的として、製鋼スラグを原料とした改質材を用いて海底等の水底に潜堤を築造する技術が提案されている。この技術によれば、従来では廃棄処分等されていた「粘性土系の浚渫土」を、潜堤の築造のための材料として有効活用することができる。

また、特許文献２では、航路の両側に設置した潜堤の近傍に、航路を埋める可能性のある土砂を受け入れる掘り込みを造成する方法が提案されている。この方法では、航路脇に沿って適宜の間隔で掘り込みを形成し、掘り込みの縁の航路側に潜堤を設けることによって波浪によって舞い上がって浮遊した土砂を掘り込み内部に堆積させ、航路に土砂が堆積するのを防止し、掘り込みに堆積した土砂を適宜の時間間隔で浚渫するようにしている。特許文献２の方法によれば、航路脇に潜堤と掘り込みを設けることによって航路への土砂の堆積が防止されると共に、航路脇の掘り込み部分に堆積した土砂の浚渫は、航路を塞ぐことなく浚渫作業がおこなえ、船舶の航行に影響を与えることがない。

特開２０１７－１９０６６７号公報（図１４） 特許第４０４１９０３号公報（図１）

特許文献１の技術を活用して潜堤を海底に築造した場合であっても、河川や航路周辺等から土砂が流入・堆積し、そのままにしておくと海底面が浅くなり、船舶の航行などに支障をきたし航路の機能を損なうことになる。そのため、航路等の水深確保・機能維持のため、堆積土砂を除去する必要があり、頻繁な浚渫が不可欠であった。そのため、特許文献１の技術を活用して潜堤を築造する場合であっても、航路等の機能維持のための浚渫頻度を低減できる新たな手段が求められていた。

また、特許文献１の技術を利用した潜堤の築造とは別に、特許文献２の方法による追加工事を実施して、流入土砂を受け入れるための窪地（掘り込み）を海底に新たに造成することが検討された。しかしながら、潜堤を築造した後、更に別の場所（例えば築造した潜堤の近傍）に土砂受け入れ用の窪地を造成する場合には、潜堤築造工事と窪地造成工事が別々に必要となって、窪地造成のためにグラブ浚渫船や土運船などが追加で必要となるため、二度手間になり工費が嵩むといった問題があった。

そこで、上述した問題に鑑み、本発明の目的は、航路への土砂流入を防止するための盛土構造物を水中に造成する際に、土砂受け入れ用の窪地造成を目的とした別工事を実施することなく、土砂の受け入れ容積の増大を図ることを可能にする、水中の盛土構造物の造成方法を提供することにある。

上記目的は、航路への土砂流入を防止するための水中の盛土構造物の造成方法であって、水中の盛土造成予定位置の近傍において、水底の在来地盤と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造する工程と、製造した前記改質土の移動後に土砂受け入れ用の窪みが形成されるように、製造した前記改質土を、前記盛土造成予定位置へ向けて移動させる工程と、製造した前記改質土を用いて前記盛土造成予定位置に盛土を造成する工程と、を含む水中の盛土構造物の造成方法によって達成される。

上記水中の盛土構造物の造成方法は、盛土を造成する前に、盛土造成予定位置の下部の在来地盤と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造する工程を、更に含んでもよい。

また、上記水中の盛土構造物の造成方法において、改質土を製造する工程は、内側に攪拌混合手段を備えたケーシングを前記在来地盤に対し圧入して、当該ケーシング内に前記在来地盤を取り込む工程と、前記在来地盤に圧入した前記ケーシングの内側に向けて前記改質材を送る工程と、圧入の過程で前記ケーシング内に取り込んだ前記在来地盤と、前記ケーシング内に送った前記改質材を、前記攪拌混合手段により攪拌混合する工程と、を含んでいる。

また、上記水中の盛土構造物の造成方法では、製造した前記改質土を移動させる際に、前記在来地盤と前記改質材を攪拌混合してなる前記改質土を前記ケーシング内に収容した状態で、前記ケーシングを前記在来地盤から引き抜いて前記盛土造成予定位置の上まで移動させる。

また、上記水中の盛土構造物の造成方法で使用する改質材としては、例えば粘性土と反応して硬化する材料を使用することができ、その具体例としては鉄鋼スラグが挙げられる。

本発明に係る水底の盛土構造物の造成によれば、次に述べる優れた効果が達成される。
なお、この出願における「水底」の具体例としては、例えば、海底、川底、湖底が挙げられる。また、「水底地盤」の具体例としては、例えば、海底地盤、川底の地盤、湖底の地盤が挙げられる。
以下、本発明の説明に於いて水底の一例として海底を挙げ、また、水底地盤の一例として海底地盤を挙げる。

本発明に係る水中の盛土構造物の造成方法によれば、盛土構造物を造成する過程で形成された海底の空隙（ケーシングの引き抜き跡）を、土砂受け入れ可能な窪みとして活用するので、一度の工事で、航路への土砂流入を防止するための水中の盛土構造物と、土砂を受け入れるための窪みの両方を、同時に造成できる。したがって、本発明によれば、土砂受け入れ用の窪地造成を目的とした別工事を実施するための、グラブ浚渫船や土運船などが一切不要で、土砂の受け入れ容積の増大を図るために手間と工費をかける必要がない。

また、本発明によれば、海底の在来地盤（粘性土）を、盛土構造物を造成するための材料として有効活用することができるため、廃棄処分する必要がない。

また、本発明による盛土構造物を造成する地盤が軟弱な場合には、盛土造成予定位置の下部に事前に改質土を製造することで、盛土構造物の安定性を高めて沈下や倒壊を防ぐことができる。更に、在来地盤と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造する際に盛り上がりが生じる場合には、盛土構造物の天端が高くなるという効果もある。

また、本発明では、海底の在来地盤（粘性土）と改質材を攪拌混合してなる改質土をケーシング内で製造するとともに、当該改質土をケーシング内に収容した状態で盛土構造物の造成予定位置まで移動させるので、盛土構造物の造成過程で海中に汚濁を招くことがない。

また、本発明は、例えば航路への土砂流入を防止する潜堤（航路土砂流入防止堤）を造成する場合に利用することができる。この場合、航路土砂流入防止堤の航路側又は外側の在来地盤と改質材をケーシング内で原位置にて攪拌混合することで、改質土を製造する。その結果、ケーシングの引き抜き跡の空隙（土砂受け入れ可能な窪み）を、造成する航路土砂流入防止堤の航路側又は外側の海底地盤に形成することができる。
航路土砂流入防止堤の“航路側”の在来地盤を使って改質土を製造する場合には、その過程で形成されたケーシング引き抜き跡の空隙を、航路への流入土砂堆積防止用の窪みとして機能させることができる。
一方、航路土砂流入防止堤の“外側”の在来地盤を使って改質土を製造する場合には、その過程で形成されたケーシング引き抜き跡の空隙によって、航路土砂流入防止堤の外側において流入土砂の受け入れ容量が増大し、浚渫頻度の低減を図ることができる。

また、本発明では、改質材として例えば、粘性土と反応して硬化する材料を用いる。そのような材料の具体例としては、水和反応を生じさせる材料、例えばカルシア改質材が挙げられる。カルシア改質材は、鉄鋼スラグの一種である転炉系製鋼スラグを原料として成分管理と粒度調整した材料である。したがって、改質材として「カルシア改質材」を利用することで、製鋼スラグを有効活用することができる。

水中の盛土構造物の造成方法の第１実施形態の概要を示す模式図である。 図１に示す水中の盛土構造物の造成方法の効果を示す模式図である。 水中の盛土構造物の造成方法の第２実施形態の概要を示す模式図である。 図３に示す水中の盛土構造物の造成方法の効果を示す模式図である。 本発明の実施に用いる作業船（地盤改良船）および盛土構造物造成装置を示す側面図（ａ）と、盛土構造物造成装置を用いた盛土造成時の様子を示す側面拡大図（ｂ）である。 図５に示す盛土構造物造成装置が具備する攪拌混合部の具体的構成を示す側面拡大図であって、図６（ａ）は、ケーシング下端のグラブが開いた状態を示しており、図６（ｂ）は、グラブが閉じた状態を示している。 水中の盛土構造物の造成方法の第１実施形態を示す工程図である。 水中の盛土構造物の造成方法の第２実施形態を示す工程図である。 水中の盛土構造物の造成方法の第２実施形態を示す工程図であって、図８の続きを示している。

（盛土構造物の造成方法の第１実施形態）
はじめに、本発明の第１実施形態の概要について、図１、図２に基づいて説明する。第１実施形態の具体的工程については、図７に基づいて後述する。

海底の盛土構造物の造成方法の実施には、ケーシング２１やグラブ２５等を具備する盛土構造物造成装置５を用いる。盛土構造物造成装置５の具体的構成については、図５、図６に基づいて後述する。

盛土構造物の造成にあたっては、はじめに図１（ａ）に示すように、盛土構造物造成装置５を、盛土造成予定位置から所定距離離れた海底（例えば盛土造成予定位置の近傍）に位置決めし、盛土構造物造成装置５のケーシング２１を海底地盤に圧入する。ケーシング２１を圧入する過程で海底の在来地盤（粘性土）がケーシング２１内に取り込まれる。

続いて、盛土構造物造成装置５のケーシング２１内に取り込んだ在来地盤と、管路９を介してケーシング２１内に投入した改質材を、原位置で攪拌混合して改質土を製造する。この出願で「原位置」とは、ケーシング２１内への在来地盤の取り込みを行ったその場所（すなわち取り込んだ在来地盤が在った場所）を意味するものであり、改質土の製造はそのような原位置で実施される。

改質土は海底の在来地盤と改質材を攪拌混合してなるものである。ケーシング内で製造した改質土は、後の工程で盛土の造成に用いられる。
なお、在来地盤に対して混合する改質材の構成材料は特に限定されず、鉄鋼スラグ、セメント、セメント系固化材、生石灰、石灰系固化材などを用いることができる。
利用可能な改質材の具体例としては、経時的な水和反応によって強度を発現させる材料、例えばカルシア改質材が挙げられる。カルシア改質材は、鉄鋼スラグの一種である転炉系製鋼スラグを原料として成分管理と粒度調整した材料である。したがって、改質材としてカルシア改質材を利用することで、製鋼スラグを有効活用することができる。

次に、図１（ｂ）に示すように、在来地盤と改質材を攪拌混合してなる改質土を、盛土造成予定位置まで移動させる。その際、盛土構造物造成装置５のグラブ２５を閉じて改質土をケーシング２１内に閉じ込めた状態で、当該ケーシングを海底地盤から引き抜いて所定位置まで移動させる。

そして、図１（ｃ）に示すように、製造した改質土を盛土造成予定位置でケーシング２１から排出して、盛土を造成する。本実施形態では、このようにして造成した盛土が盛土構造物として機能する。

製造した改質土の移動後には、ケーシング２１の引き抜き跡からなる空隙が海底に残るが、この空隙は、埋め戻すことなくそのまま放置し、図１（ｃ）に示すように、土砂受け入れ可能な窪みとして機能させる。すなわち、改質土の移動後に残るケーシングの引き抜き跡は、土砂受け入れポケットとして機能するものである。

なお、盛土を造成するにあたって、海底の原位置で改質土を製造する工程と、改質土を移動させて盛土を嵩上げする工程を複数回繰り返してもよい。これにより、ケーシングの引き抜き跡の容積が増して、土砂受け入れ容量が更に増すことになる。

上述した第１実施形態に係る盛土構造物の造成方法は、例えば図２（ａ）（ｂ）に例示するように、航路への土砂流入を防止する潜堤（航路土砂流入防止堤）を造成する際に利用する。この場合、航路土砂流入防止堤の航路側又は外側の在来地盤と改質材をケーシング内で原位置にて攪拌混合することで、改質土を製造する。その結果、ケーシングの引き抜き跡の空隙（土砂受け入れ可能な窪み）が、造成する航路土砂流入防止堤の航路側又は外側の海底地盤に形成される。
図２（ａ）に示すように、航路土砂流入防止堤の“航路側”の在来地盤を使って改質土を製造する場合には、その過程で形成されたケーシング引き抜き跡の空隙を、航路への流入土砂堆積防止用の窪みとして機能させることができる。
一方、図２（ｂ）に示すように、航路土砂流入防止堤の“外側”の在来地盤を使って改質土を製造する場合には、その過程で形成されたケーシング引き抜き跡の窪みによって、航路土砂流入防止堤の外側において流入土砂の受け入れ容量が増大し、堆積土砂を除去するための浚渫頻度の低減を図ることができる。

（盛土構造物の造成方法の第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の概要について、図３、図４に基づいて説明する。第２実施形態の具体的工程については、図８、図９に基づいて後述する。

第２実施形態では、盛土を造成する前に、盛土造成予定位置の下部に地中部を造成する。すなわち、はじめに図３（ａ）（ｂ）に示すように、盛土の基礎部分となる地中部を造成し、次いで図３（ｃ）（ｄ）に示すように、造成した地中部の上に盛土を造成する。地中部とその上に造成した盛土の組合せが、盛土構造物として機能する。以下具体的に説明する。

はじめに図３（ａ）に示すように、盛土構造物造成装置５を、盛土造成予定位置に位置決めし、盛土構造物造成装置５のケーシング２１を海底地盤に圧入する。ケーシング２１を圧入する過程で海底の在来地盤（粘性土）がケーシング２１内に取り込まれる。そして、ケーシングの取り込んだ在来地盤と、管路９を介してケーシング２１内に投入した改質材とを、ケーシング２１内で攪拌混合して改質土を製造する。
続いて、ケーシング底部のグラブ２５を開き、充分に攪拌混合された改質土を元の場所（在来地盤を取り込んだ場所）の地中に埋め戻して残置する。すなわち、在来地盤を改質土に置き換える。これにより、盛土を造成する基礎部分となる地中部の一部が造成される。

上記工程を複数回繰り返して、図３（ｂ）に示すように改質土からなる地中部を造成する。

次に、盛土構造物造成装置５を、盛土造成予定位置から所定距離離れた海底（例えば盛土造成予定位置の近傍）に位置決めし、盛土構造物造成装置のケーシング２１を海底地盤に圧入する。ケーシング２１を圧入する過程で海底の在来地盤（粘性土）がケーシング２１内に取り込まれる。
続いて、盛土構造物造成装置５のケーシング２１内に取り込んだ在来地盤と、管路９を介してケーシング２１内に投入した改質材を、原位置で攪拌混合して改質土を製造する。

次に、図３（ｃ）に示すように、盛土造成予定位置から離れた場所で製造した改質土を、盛土造成予定位置まで移動させる。その際、盛土構造物造成装置５のグラブ２５を閉じて改質土をケーシング２１内に閉じ込めた状態で、当該ケーシングを海底地盤から引き抜いて所定位置まで移動させる。

そして、図３（ｄ）に示すように、ケーシング２１内で製造した改質土を、造成済みの地中部の上でケーシング２１から排出して、盛土を造成する。本実施形態では、地中部とその上に造成した盛土の組合せが盛土構造物として機能する。

盛土造成予定位置から離れた場所で製造した改質土の移動後には、ケーシング２１の引き抜き跡からなる空隙が海底に残るが、この空隙は、図３（ｄ）に示すように、埋め戻すことなくそのまま放置し、土砂受け入れ可能な窪みとして機能させる。すなわち、改質土の移動後に残るケーシングの引き抜き跡は、土砂受け入れポケットとして機能するものである。
なお、盛土を造成するにあたって、海底の原位置で改質土を製造する工程と、改質土を移動させて盛土を嵩上げする工程を複数回繰り返してもよい。これにより、ケーシングの引き抜き跡の容積が増して、土砂受け入れ容量がより一層増すことになる。

上述した第２実施形態に係る盛土構造物の造成方法は、例えば図４（ａ）（ｂ）に例示するように、航路への土砂流入を防止する潜堤（航路土砂流入防止堤）を造成する際に利用する。この場合、航路土砂流入防止堤の航路側又は外側の在来地盤と改質材をケーシング内で原位置にて攪拌混合することで、改質土を製造する。その結果、ケーシングの引き抜き跡の空隙（土砂受け入れ可能な窪み）が、造成する航路土砂流入防止堤の航路側又は外側の海底地盤に形成される。
図４（ａ）に示すように、航路土砂流入防止堤の“航路側”の在来地盤を使って改質土を製造する場合には、その過程で形成されたケーシング引き抜き跡の空隙を、航路への流入土砂堆積防止用の窪みとして機能させることができる。
一方、図４（ｂ）に示すように、航路土砂流入防止堤の“外側”の在来地盤を使って改質土を製造する場合には、その過程で形成されたケーシング引き抜き跡の窪みによって、航路土砂流入防止堤の外側において流入土砂の受け入れ容量が増大し、堆積土砂を除去するための浚渫頻度の低減を図ることができる。

（作業船）
次に、図５、図６に基づいて、盛土構造物の造成方法の実施に用いる作業船（地盤改良船）の構成について説明する。

盛土構造物の造成方法の実施に用いる作業船１は、図５に示すとおり、主として、作業船１の船首側に立設されたリーダ３と、このリーダ３に沿って昇降自在に設けられた盛土構造物造成装置５を有している。

以下、作業船が具備する盛土構造物造成装置５の構成について詳細に説明する。

（盛土構造物造成装置）
盛土構造物造成装置５は、海底の在来地盤（粘性土）と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造し、製造した改質土を海中の所定位置で排出可能に構成された装置である。

盛土構造物造成装置５は、図５に示すとおり、リーダ３に沿って昇降自在に設けられており、また、図５、図６に示すとおり、
・ケーシング２１、攪拌翼２３、グラブ２５を備えた攪拌混合部７（攪拌混合手段）と、
・改質材をケーシング２１内に送り込むための流路等を含む管路９と、
・管路９の内管１１内に改質材を投入するための材料投入口１３と、
・回転駆動装置であるオーガーモーター１５と、
・オーガーモーター１５の動力を攪拌混合部７の攪拌翼２３に伝達するためのロッド（図示省略）を有している。

管路９は、ケーシング２１の支持部材として機能する外管１０と、この外管１０の内側で昇降可能に設けられた材料供給路である内管１１を有している。管路９が具備する内管１１の上端側は材料投入口１３に連通しており、また、その下端側は攪拌混合部７のケーシング２１内に連通している。

図６に示すとおり、管路９が具備する内管１１は、攪拌翼２３の上方（真上）に改質材の排出口１２（図示省略）を有しており、ケーシング２１内の攪拌翼２３に向けて改質材を送り込むための流路として機能する。材料供給路である内管１１は、その排出口１２が、ケーシング２１内における攪拌翼２３の昇降動作に追随するように設けられている。つまり、攪拌翼２３と内管１１は、一体となって昇降できるように構成されている。

また、内管１１は、ケーシング２１内に圧縮空気を送るエアー流路としての役割も担っている。図示しないエアーコンプレッサから、内管１１を介して、ケーシング２１内に圧縮空気を送り込むことで、その空気圧によって、海中に水没した状態のケーシング２１内から海水を排出することが可能であり、また、ケーシング内から海水を排出した状態を維持することが可能である。なお、盛土構造物造成装置５は、ケーシング２１内の空気をケーシング外に排気することでケーシング内の空気圧を減圧するケーシング内圧力制御装置を備えている。このケーシング内圧力制御装置を利用することで、ケーシング２１内の空気圧（ケーシング２１内に送り込まれた圧縮空気の圧力）を制御することができる。

オーガーモーター１５から出力される回転動力は、図示しないロッドを介して、攪拌混合部７のケーシング２１内に設けられた攪拌翼２３に伝達される。

このオーガーモーター１５は、図５（ａ）に示すとおりリーダ３に昇降自在に連結されており、また、その上端はワイヤーロープ１６に連結されている。当該ワイヤーロープ１６を上下方向で操作することでオーガーモーター１５を含む盛土構造物造成装置５の全体がリーダ３に沿って昇降する。

管路９の下端に設けられた攪拌混合部７は、図５、図６に示すとおり、主として、
・開閉式のグラブ２５を具備する密閉可能なケーシング２１と、
・ケーシング２１内で昇降可能に設けられた攪拌翼２３を有している。

ケーシング２１は、平面視略矩形の箱型容器状の構成部材（矩形ケーシング）であり、底部の開口部を開閉可能に構成されている。ケーシング２１の上部には、管路９の外管１０の下端が連結されており、材料投入口１３から投入された改質材は内管１１を介してケーシング２１内に送り込まれる。また、図示しないエアーコンプレッサから圧送された圧縮エアーは内管１１を介してケーシング２１内に送り込まれる。攪拌混合部７が海水中に没している場合には、該圧縮エアーの圧力によって、ケーシング２１内から海水を排出することができる。すなわち、空気圧によって海水が排出された空間をケーシング２１内に確保することができる。

オーガーモーター１５に連結されたロッド（図示省略）の下端は、ケーシング２１内に設けられた攪拌翼２３に連結されている。攪拌翼２３は、ロッドを介して伝達された動力によって回転駆動し、また、ケーシング２１内で昇降可能に設けられている。

また、ケーシング２１の先端（下端）には、開閉式のグラブ２５が設けられている。ケーシング２１とグラブ２５の組合せは、全体としてひとつのケーシングを構成しているともいえる。グラブ２５が開くことでケーシング２１底部が開口し、また、該グラブ２５が閉じることでケーシング２１の底部が閉じて密閉される。つまり、グラブ２５は、海底の在来地盤（粘性土）をケーシング内に取り込む取り込み手段としての役割のほか、ケーシング底部を開閉する蓋（ケーシング２１の底部を密閉する蓋）としての役割を担っている。

このようなグラブ２５は、開閉動作の手段として例えば油圧シリンダを有している。
グラブ２５が開いた状態を図６（ａ）に示す。この状態では、ケーシング２１底部は開口している。そして、グラブ２５が開いた状態から閉じるときの一連の動作を通じて、グラブ２５の内側およびケーシング２１内に海底の在来地盤を取り込むことができる。
グラブ２５が閉じた状態を図６（ｂ）に示す。この状態では、ケーシング２１底部は閉じて、該ケーシング２１は密閉されている。ケーシング２１内に在来地盤を取り込んでからグラブ２５を閉じた場合には、該ケーシング２１は密閉されて、該在来地盤はケーシング２１内に閉じ込められることになる。

攪拌混合手段である攪拌翼２３は、ケーシング２１内で回転可能かつ昇降可能に設けられている。
この攪拌翼２３は、主として、グラブ２５によってケーシング２１内に取り込んだ海底の在来地盤と、管路９の内管１１を介してケーシング２１内に投入された改質材を攪拌混合する役割を担っている。
また、攪拌翼２３は、上述した攪拌混合を行う前に、ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤を解泥する役割（解きほぐす役割）も担っている。

（第１実施形態の盛土構造物造成方法の具体的工程）
次に、図１に例示した盛土構造物造成方法の第１実施形態の具体的工程について、図７に基づいて説明する。なお、次に述べる工程ａ～ｉは、図７（ａ）～（ｉ）に対応している。

工程ａ
グラブ２５を開いた状態で管路９の内管１１を介してケーシング２１内に圧縮空気を送り込んで、該ケーシング内の海水を排水し、ケーシング内を空洞にする。すなわち、空気圧によりケーシング２１内に海水の無い空間を確保する。以後、空気圧の作用によってケーシング２１内に海水が流れ込まない状態が保持される。

工程ｂ
ケーシング２１の先端、すなわち攪拌混合部７の先端を、盛土造成予定位置の在来地盤（粘性土）の天端に押し付ける。そして、ケーシング２１先端にある油圧駆動式のグラブ２５を使って、海底の在来地盤をケーシング２１内に取り込む。

工程ｃ
ケーシング２１の先端にあるグラブ２５の開閉を繰り返し、在来地盤をケーシング２１内に取り込む。
なお、本実施形態において、盛土構造物造成装置５は、ケーシング２１内の空気をケーシング外に排気することでケーシング内の空気圧を減圧するケーシング内圧力制御装置を備えている。このケーシング内圧力制御装置を利用することで、ケーシング２１内の空気圧に妨げられることなく、在来地盤をケーシング２１内に取り込むことができる。

工程ｄ
必要量の在来地盤をケーシング２１内に取り込んだら、該ケーシング先端のグラブ２５を閉じる。これによりケーシング２１が密閉され、ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤がケーシング周囲の海水や地盤から隔離される。

工程ｅ
ケーシング２１内の攪拌翼２３を下降させ、ケーシング２１内に取り込まれた在来地盤を、攪拌翼２３の回転と昇降動作によって解泥する。これにより、ケーシング２１内の在来地盤が解きほぐされて、後の工程（工程ｇ）で在来地盤と改質材を均一に攪拌混合することが可能になる。

工程ｆ
ケーシング２１の底部（グラブ２５）を閉じたままの状態で、所定量の改質材を管路９の内管１１を介してケーシング２１内に投入する。

工程ｇ
ケーシング２１内への改質材の投入後、ケーシング内の攪拌翼２３を回転させつつ、ケーシング２１内で上下動させて、「ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤」と「ケーシング２１内に投入した改質材」とを攪拌混合する。これらをケーシング２１内で攪拌混合することで「改質土」が製造される。

工程ｈ
続いて、在来地盤と改質材を攪拌混合してなる改質土を、盛土造成予定位置まで移動させる。その際、盛土構造物造成装置５のグラブ２５を閉じて改質土をケーシング２１内に閉じ込めた状態で、当該ケーシング２１を海底地盤から引き抜いて所定位置まで移動させる。改質土の移動後に残るケーシング２１の引き抜き跡は、土砂受け入れポケットとして機能する。

工程ｉ
次に、盛土造成予定位置でケーシング２１の底部（グラブ２５）を開き、製造した改質土をケーシング２１から落下させることによって排出して、改質土からなる盛土を造成する。なお、ケーシング２１からの改質土の排出において、グラブ２５を開いた後の改質土の落ちが悪い場合や、改質土を強制的に排出したい場合などには、補助的にケーシング２１内に圧縮空気を送ってもよい。また、攪拌翼２３を回転せずに降下させて改質土をケーシング２１から押し出してもよい。

本実施形態では、上述した工程を経て造成した盛土が盛土構造物として機能する。

（第２実施形態の盛土構造物造成方法の具体的工程）
次に、図３に例示した盛土構造物造成方法の第２実施形態の具体的工程について、図８、図９に基づいて説明する。なお、次に述べる工程Ａ～Ｈは、図８（a）～（h）に対応している。工程Ｉ～Ｑは、図９（Ｉ）～（Ｑ）に対応している。

本実施形態では、工程Ａ～Ｈを実施することで、盛土を造成する基礎部分となる地中部を造成し、更に工程Ｉ～工程Ｑを実施することで、地中部の上に盛土を造成する。地中部とその上に造成した盛土の組合せが、盛土構造物として機能する。

工程Ａ
グラブ２５を開いた状態で管路９の内管１１を介してケーシング２１内に圧縮空気を送り込んで、該ケーシング内の海水を排水し、ケーシング内を空洞にする。すなわち、空気圧によりケーシング２１内に海水の無い空間を確保する。以後、空気圧の作用によってケーシング２１内に海水が流れ込まない状態が保持される。

工程Ｂ
ケーシング２１の先端、すなわち攪拌混合部７の先端を、盛土造成予定位置の在来地盤（粘性土）の天端に押し付ける。そして、ケーシング２１先端にある油圧駆動式のグラブ２５を使って、海底の在来地盤をケーシング２１内に取り込む。

工程Ｃ
ケーシング２１の先端にあるグラブ２５の開閉を繰り返し、在来地盤をケーシング２１内に取り込む。

工程Ｄ
必要量の在来地盤をケーシング２１内に取り込んだら、該ケーシング先端のグラブ２５を閉じる。これによりケーシング２１が密閉され、ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤がケーシング周囲の海水や地盤から隔離される。

工程Ｅ
ケーシング２１内の攪拌翼２３を下降させ、ケーシング２１内に取り込まれた在来地盤を、攪拌翼２３の回転と昇降動作によって解泥する。これにより、ケーシング２１内の在来地盤が解きほぐされて、後の工程（工程Ｇ）で在来地盤と改質材を均一に攪拌混合することが可能になる。

工程Ｆ
ケーシング２１の底部（グラブ２５）を閉じたままの状態で、所定量の改質材を管路９の内管１１を介してケーシング２１内に投入する。

工程Ｇ
ケーシング２１内への改質材の投入後、ケーシング内の攪拌翼２３を回転させつつ、ケーシング２１内で上下動させて、「ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤」と「ケーシング２１内に投入した改質材」とを攪拌混合する。これらをケーシング２１内で攪拌混合することで「改質土」が製造される。

工程Ｈ
続いて、ケーシング２１の底部（グラブ２５）を開き、充分に攪拌混合された改質土を元の場所（在来地盤を取り込んだ場所）の地中に埋め戻して残置する。すなわち、在来地盤を改質土に置き換える。これにより、盛土を造成する基礎部分となる地中部の一部が造成される。

工程Ａ～Ｈの繰り返し
上述した工程Ａ～Ｈを位置をずらして繰り返し、最後に、グラブ２５を閉じた状態のケーシング２１で押し潰して天端高さを調整し、改質土からなる地中部が造成される。

ここまでの工程で、盛土を造成する基礎部分となる地中部が造成される。
続いて、海中の盛土構造物造成装置を盛土造成予定位置まで移動して、以下の工程Ｉ～工程Ｑを実施することで、地中部の上に盛土を造成する。

工程Ｉ
グラブ２５を開いた状態で管路９を介してケーシング２１内に圧縮空気を送り込んで、該ケーシング内の海水を排水し、ケーシング内を空洞にする。すなわち、空気圧によりケーシング２１内に海水の無い空間を確保する。以後、空気圧の作用によってケーシング２１内に海水が流れ込まない状態が保持される。

工程Ｊ
ケーシング２１の先端、すなわち攪拌混合部７の先端を、盛土造成予定位置から所定距離離れた在来地盤（例えば盛土造成予定位置の近傍の地盤）の天端に押し付ける。そして、ケーシング２１先端にある油圧駆動式のグラブ２５を使って、海底の在来地盤をケーシング内に取り込む。

工程Ｋ
ケーシング２１の先端にあるグラブ２５の開閉を繰り返し、在来地盤をケーシング２１内に取り込む。

工程Ｌ
必要量の在来地盤をケーシング２１内に取り込んだら、該ケーシング先端のグラブ２５（取り込み手段）を閉じる。これによりケーシング２１が密閉され、ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤がケーシング周囲の海水や地盤から隔離される。

工程Ｍ
ケーシング２１内の攪拌翼２３を下降させ、ケーシング２１内に取り込まれた在来地盤を、攪拌翼２３の回転と昇降動作によって解泥する。これにより、ケーシング２１内の在来地盤が解きほぐされて、後の工程（工程Ｏ）で在来地盤と改質材を均一に攪拌混合することが可能になる。

工程Ｎ
ケーシング２１の底部（グラブ２５）を閉じたままの状態で、所定量の改質材を管路９の内管１１を介してケーシング２１内に投入する。

工程Ｏ
ケーシング２１内への改質材の投入後、ケーシング内の攪拌翼２３を回転させつつ、ケーシング２１内で上下動させて、「ケーシング２１内に取り込んだ在来地盤」と「ケーシング２１内に投入した改質材」とを攪拌混合する。これらをケーシング２１内で攪拌混合することで「改質土」が製造される。

工程Ｐ
続いて、在来地盤と改質材を攪拌混合してなる改質土を、盛土造成予定位置まで移動させる。その際、盛土構造物造成装置のグラブを閉じて改質土をケーシング２１内に閉じ込めた状態で、当該ケーシングを海底地盤から引き抜いて所定位置まで移動させる。改質土の移動後に残るケーシング２１の引き抜き跡は、土砂受け入れポケットとして機能する。

工程Ｑ
次に、盛土造成予定位置でケーシング２１の底部（グラブ２５）を開き、製造した改質土をケーシングから排出して、改質土からなる盛土を造成する。

本実施形態では、上述した工程を経て造成した地中部とその上に造成した盛土の組合せが、盛土構造物として機能する。

最後に、上述した実施形態は、特許請求の範囲に記載した本発明の例示であって、本発明の形態は必ずしもこれに限定されるものではない。また、本発明の用途は、海底地盤の改良に限定されるものではなく、川底の地盤改良や、湖底の地盤改良にも利用可能である。

１ 作業船（地盤改良船）
３ リーダ
５ 盛土構造物造成装置
７ 攪拌混合部
９ 管路
１０ 外管
１１ 内管
１２ 排出口
１３ 材料投入口
１５ オーガーモーター
１６ ワイヤーロープ
２１ ケーシング
２３ 攪拌翼（攪拌混合手段）
２５ グラブ

Claims (6)

1. 航路への土砂流入を防止するための水中の盛土構造物の造成方法であって、
   水中の盛土造成予定位置の近傍において、水底の在来地盤と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造する工程と、
   製造した前記改質土の移動後に土砂受け入れ用の窪みが形成されるように、製造した前記改質土を、前記盛土造成予定位置へ向けて移動させる工程と、
   製造した前記改質土を用いて前記盛土造成予定位置に盛土を造成する工程と、
   を含むことを特徴とする水中の盛土構造物の造成方法。
2. 前記盛土を造成する前に、盛土造成予定位置の下部の在来地盤と改質材を原位置で攪拌混合して改質土を製造する工程を、更に含むことを特徴とする請求項１に記載の水中の盛土構造物の造成方法。
3. 前記改質土を製造する工程は、
   内側に攪拌混合手段を備えたケーシングを前記在来地盤に対し圧入して、当該ケーシング内に前記在来地盤を取り込む工程と、
   前記在来地盤に圧入した前記ケーシングの内側に向けて前記改質材を送る工程と、
   圧入の過程で前記ケーシング内に取り込んだ前記在来地盤と、前記ケーシング内に送った前記改質材を、前記攪拌混合手段により攪拌混合する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の水中の盛土構造物の造成方法。
4. 製造した前記改質土を移動させる際に、前記在来地盤と前記改質材を攪拌混合してなる前記改質土を前記ケーシング内に収容した状態で、前記ケーシングを前記在来地盤から引き抜いて前記盛土造成予定位置の上まで移動させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の水中の盛土構造物の造成方法。
5. 前記改質材は、粘性土と反応して硬化する材料である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の水中の盛土構造物の造成方法。
6. 前記改質材が鉄鋼スラグである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の水中の盛土構造物の造成方法。