JPH09242080A - 水域締切工事における止水の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水域締切工事における止水のための潜水作業
を少なくし、確実に止水可能で、締切工の撤去作業を容
易に行うことができる施工方法を提供する。 【解決手段】 締切枠２を水中に沈設する際に、その下
端縁２ａと水底１との間にスポンジからなる止水材４を
介装する。止水材４の内部には冷凍用配管５を回装し、
その両端を地上又は水上に設置された冷凍機６に接続す
ることによって、この冷凍用配管５を冷凍サイクルにお
ける蒸発器として機能させる。このため、冷凍機６を運
転すると、冷凍用配管５に供給される冷媒の吸熱効果に
よって、止水材４内及びこの止水材４に接触している水
底１上の土砂やヘドロ等が凍結し、締切枠２と水底１と
の間が完全に止水される。このため、締切枠２の内側空
間内の水を外側水域Ｗへ排水することによって、構築作
業空間Ｓが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中に構築物を構
築する際に、その構築箇所に相当する水域を周囲の水域
から締め切って排水し、構築作業環境を確保するための
水域締切技術の分野に属し、特に、締切枠の根入れが不
可能な硬い岩盤あるいは人工的床盤等からなる水底と、
前記締切枠との間の止水の施工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】水中に構築物を構築するに際しては、構
築作業空間を周囲の水域から締め切って排水することに
より構築作業可能な環境を確保し、この締め切られた区
域内で構築物の構築作業が行われる。特に、水底が岩盤
であったり、あるいは既に水底にコンクリート等による
人工的床盤が設置されている場合のように、周囲の水域
を締め切るための矢板等からなる締切枠を水底の地盤に
根入れすることができない場合は、この締切枠と水底と
の間を止水して構築作業空間の浸水を防止する必要があ
り、このような場合の水域締切工事としては、従来、図
４又は図５に示す止水の施工方法が採用されている。

【０００３】まず図４に示す止水の施工方法は、水中に
水域締切のための締切枠１０２を沈設し、この締切枠１
０２の下端部１０２ａの両側の水底１０１に土嚢１０３
を沈設して積み上げることによって、締切枠１０２の下
端部１０２ａと水底１０１との間の止水を行った後、締
切枠１０２による締切空間内の水を排水して構築作業空
間Ｓを形成するものである。また、図５に示す止水の施
工方法は、沈設した締切枠１０２の下端部１０２ａの外
側に外枠１０４を設置し、この外枠１０４と締切枠１０
２との間に水中コンクリート１０５を打設することによ
って、締切枠１０２の下端部１０２ａと水底１０１との
間の止水を行った後、締切枠１０２による締切空間内の
水を排水して構築作業空間Ｓを形成するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は次のような問題が指摘される。 (1) 土嚢１０３による止水では、この土嚢１０３を水が
浸透したり、土嚢１０３間の隙間を介して水が侵入する
ため、完全な止水が困難である。 (2) 土嚢１０３の沈設や、水中コンクリート１０５の打
設のための外枠１０４の設置は潜水作業によって行われ
るが、水中は視界が利かない場合が多く、手探りの作業
となるため確実な施工が期待できない。 (3) 水中コンクリート１０５の打設の際には、水底１０
１に堆積した土砂やヘドロを予め除去する必要がある
が、このような土砂やヘドロを完全に除去することが困
難であるため、水中コンクリート１０５の打設によって
も止水が不完全となることがある。 (4) 締切枠１０２が設置される水底１０１に凹凸がある
と、締切枠１０２の下端部１０２ａとの隙間が大きくな
り、それだけ構築作業空間Ｓへの浸水の可能性が高くな
るため、土嚢１０３あるいは水中コンクリート１０５に
よる止水作業を入念に行う必要がある。 (5) 水中構築物の構築が終了した後、締切工を撤去する
際には、締切枠１０２の撤去作業のほかに土嚢１０３あ
るいは水中コンクリート１０５の撤去作業が必要とな
る。

【０００５】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、締切枠の
根入れが不可能な硬い岩盤あるいは人工的床盤等からな
る水底に前記締切枠を沈設して、水中構築物を構築する
ための構築作業空間を形成する水域締切工事において、
前記締切枠と水底との間を止水するための潜水作業を少
なくし、しかも確実に止水を行うことができ、かつ締切
工の撤去作業を容易に行うことができる止水の施工方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る水域締切工事における止水の施工方法は、
水中構築物の構築作業空間を周囲の水域から締め切る締
切枠の下端縁と水底との間に透水性及び弾性を有する止
水材を介在させ、この止水材内に冷凍用配管を配設し、
前記止水材内に浸透した水分を、前記冷凍用配管に冷媒
を流通させることによって凍結させるものである。すな
わち、この方法によれば、止水材は弾性を有するため、
水底の凹凸形状に応じて変形した状態で締切枠の下端縁
と水底との間の隙間に介装され、このとき、多量の水が
止水材に浸透する。したがって、止水材内に冷凍用配管
を配設してこの冷凍用配管内に冷媒を流通させ、止水材
に浸透した水を凍結させることによって、前記止水材が
優れた遮水性を与えられ、締切枠の外側と内側での水の
流通が完全に遮断される。また、冷凍用配管への冷媒供
給を停止すれば、周囲の水温によって前記凍結状態が短
時間で解除されるため、締切工の撤去が容易である。

【０００７】本発明において一層好ましくは、止水材が
極めて多数の連続気泡を有するスポンジからなり、この
ため、水底の凹凸形状に応じて柔軟に変形可能であると
共に、その連続気泡内に多量の水を含むことができる。
このスポンジには上面から締切枠の下端縁を嵌め込むた
めの締切枠挿入溝及び冷凍用配管を嵌め込むための配管
溝が形成される。

【０００８】冷凍用配管を流通する冷媒としては、冷凍
サイクルによる潜熱型冷媒もしくは極低温液体が用いら
れる。冷凍サイクルによる潜熱型冷媒の場合は、冷凍用
配管内で吸熱気化させることによって、その外周の止水
材中あるいはこの止水材に接触している水を凍結させ
る。気化した冷媒は、地上又は水上で凝縮放熱させる。
また、極低温液体とは、１気圧での沸点が０℃未満の低
沸点液体をいい、例えば液体窒素等が好適に用いられ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は、本発明に係る止
水の施工方法の最も好ましいと思われる実施形態を示す
ものである。まず図１及び図２において、１は矢板等の
根入れが不可能な硬い岩盤あるいはコンクリートによる
人工的床盤等からなる水底、２は図示されていない水中
構築物を構築するための構築作業空間Ｓを周囲の水域Ｗ
から締め切る矢板等からなる締切枠である。水中に沈設
された締切枠２には、これによって取り囲まれた領域を
排水することによって構築作業空間Ｓを形成する際に周
囲の水域Ｗからの水圧に対抗するため、腹起し及び梁材
等による支保工３が設けられる。

【００１０】締切枠２を水中に沈設するにあたっては、
その下端縁２ａに止水材４を予め装着しておくか、ある
いは水底１における締切枠２の設置位置と対応する位置
に配置しておき、締切枠２の沈設時にその下端縁２ａに
取り付けるようにする。止水材４は、生ゴムあるいはポ
リウレタン等を主材とし極めて多数の連続気泡を有する
スポンジ状の材料からなるものであって、図３に示すよ
うな略長方形断面形状を呈し、すなわち締切枠２の下端
縁２ａを嵌め込むための締切枠挿入溝４１と、後述する
冷凍用配管５を挿入するための配管溝４２が形成されて
いる。

【００１１】締切枠２の沈設によって、締切枠２の下端
縁２ａに締切枠挿入溝４１が嵌め込まれた止水材４は、
図１に示すように、水底１に当接した下部４ａがこの水
底１の起伏形状に応じて柔軟に変形されるので、締切枠
２の全周でその下端縁２ａと水底１の間を埋めるように
介在し、また、この止水材４に形成された極めて多数の
連続気泡には水が侵入して充満する。なお、止水材４
は、好ましくは配管溝４ｂが締切枠２の外側になるよう
に設置される。

【００１２】次に、止水材４の配管溝４ｂに冷凍用配管
５を嵌め込んで、締切枠２の下端縁２ａの外周に沿って
配設する。この冷凍用配管５の両端は、地上又は水上に
設置された冷凍機６内の凝縮器から延びる冷媒供給配管
６１及び前記冷凍機６内にあって前記凝縮器へ冷媒を送
るコンプレッサから延びる冷媒還流配管６２に、それぞ
れ管継手５１，５２を介して接続する。これによって形
成される冷凍サイクルを循環される冷媒としては冷凍効
果の高い通常の冷凍機用冷媒が用いられる。

【００１３】冷凍用配管５は冷凍サイクルにおける蒸発
器として機能するものである。すなわち冷凍機６を運転
すると、この冷凍機６内の凝縮器を通って凝縮された冷
媒液が、冷媒供給配管６１及び図示されていない膨張弁
を介して冷凍用配管５に供給され、その際に絞り膨張さ
れた前記冷媒液が冷凍用配管５の管壁を介して外部から
潜熱を吸収しながら気化する。これによる冷媒ガスは、
冷媒還流配管６２を介して冷凍機６内のコンプレッサに
送られ、ここで圧縮されることによって高温・高圧とな
った冷媒ガスは、凝縮器において放熱しながら液化す
る。ここで液化した冷媒は再び冷凍用配管５に供給され
る。

【００１４】冷凍用配管５内を通る冷媒の吸熱冷凍効果
によって、この冷凍用配管５の外周を包囲している止水
材４の連続気泡内の水及び止水材４の締切枠挿入溝４１
と締切枠２の下端縁２ａとの間に介在する水が冷却さ
れ、凍結する。また、この止水材４に接触している水底
１上に残存する土砂やヘドロ等も、共に凍結する。ここ
で、冷凍用配管５を水中に露出した状態で配設した場合
は、この冷凍用配管５に接触することによって冷却され
た水は対流や移流によって周囲の相対的に高温の水と混
合してしまうため、容易に凍結しないが、上記構成によ
れば、止水材４の連続気泡内や、締切枠挿入溝４１内あ
るいは止水材４と水底１との間に介在する水は止水材４
の外部の水とは容易に混合せず、しかも止水材４の有す
る断熱性によって周囲の水との熱の授受が抑制されるた
め、冷凍用配管５によって効率良く冷却され、短時間で
凍結する。

【００１５】上記凍結によって、止水材４は極めて良好
な遮水性を発揮すると共に、大きな剛性が発現され、し
かも締切枠２の下端縁２ａ及び水底１とも接合状態とな
るので、締切枠２と水底１との間が完全に止水され、締
切枠２の内側空間と外側水域Ｗでの水の流通が確実に遮
蔽される。このため、締切枠２の内側空間内の水を外側
水域Ｗへ排水することによって、構築作業空間Ｓが形成
され、この構築作業空間Ｓ内で水中構築物の構築作業を
行うことが可能となる。

【００１６】構築作業空間Ｓでの水中構築物の構築が終
わった後、構築作業空間Ｓに注水して締切枠２、支保工
３、止水材４及び冷凍用配管５等からなる締切工を撤去
する際には、冷凍機６の運転を停止する。冷凍機６の停
止によって、それまで凍結状態にあった止水材４内及び
その近傍のヘドロ等が融解し、凍結による止水材４と水
底１との固着状態が解除される。スポンジからなる止水
材４は極めて軽量であるため、冷凍用配管５を水上に引
き揚げる際に一緒に引き揚げられ、容易に撤去を行うこ
とができる。

【００１７】なお、上述の実施形態においては、止水材
４内及びその近傍の水の凍結を、冷凍用配管５に冷凍機
６を接続して冷凍サイクルを構成したが、このような冷
凍サイクルに代えて、地上又は水上に設置したタンクか
ら液体窒素等の極低温液体を冷媒として冷凍用配管５に
循環供給するようにしても良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係る止水の施工方法によると、
次のような効果が奏される。 (1) 岩盤や人工的床盤等のように、締切枠を貫入するこ
とができない水底での水域締切を、確実に行うことがで
きる。 (2) 止水材は予め締切枠の下端縁に取り付けることがで
き、型枠等の構築も不要であるため、止水のための潜水
作業を低減させることができる。 (3) 水底に堆積した土砂やヘドロを除去する必要がな
く、これらの土砂やヘドロにも止水性を与えることがで
きる。 (4) 締切枠が設置される水底に凹凸があっても止水材が
この凹凸に追随変形して密接状態になり、この状態で凍
結されるため、確実な止水が可能である。 (5) 水中構築物の構築が終了した後は、凍結を解除する
ことによって締切工の撤去を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水域締切工事における止水の施工
方法の最も好ましい実施形態を示す説明図である。

【図２】図１のII−II線における概略的な断面図であ
る。

【図３】上記実施形態において用いられる止水材の一部
を冷凍用配管と共に示す断面斜視図である。

【図４】従来技術による水域締切工事における止水の施
工方法の一例を示す説明図である。

【図５】従来技術による水域締切工事における止水の施
工方法の他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 水底 ２ 締切枠 ２ａ 下端縁 ４ 止水材 ４１ 締切枠挿入溝 ４２ 配管溝 ５ 冷凍用配管 ６ 冷凍機 Ｗ 外側水域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中構築物の構築作業空間を周囲の水域
   から締め切る締切枠の下端縁と水底との間に透水性及び
   弾性を有する止水材を介装させ、この止水材内に冷凍用
   配管を配設し、前記止水材内に浸透した水分を、前記冷
   凍用配管に冷媒を流通させることによって凍結させるこ
   とを特徴とする水域締切工事における止水の施工方法。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 止水材が極めて多数の連続気泡が形成されたスポンジか
   らなり、上面から締切枠の下端縁を嵌め込むための締切
   枠挿入溝及び冷凍用配管を嵌め込むための配管溝が形成
   されていることを特徴とする水域締切工事における止水
   の施工方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の記載において、 冷凍用配管には、冷媒として地上又は水上からの冷凍サ
   イクルによる低沸点液体が供給され、前記冷凍用配管内
   で吸熱気化されることを特徴とする水域締切工事におけ
   る止水の施工方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２の記載において、 冷凍用配管には、冷媒として地上又は水上から極低温液
   体が供給されることを特徴とする水域締切工事における
   止水の施工方法。