(57)【要約】      （修正有）【課題】施工中に法面が波力により崩壊することを防止しつつ掘削量及び掘削エリアの最小化を図ることができる水底溝状構造体を提供する。【解決手段】水底溝状構造体１０の構築工法において、水底１１に浚渫溝１２を形成する工程と、この浚渫溝１２の少なくとも法面１５を被覆石１７にて被覆する工程と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に浚渫溝を形成する工程と、
前記浚渫溝の少なくとも法面を被覆石にて被覆する工程と、を含むことを特徴とする水底溝状構造体の構築工法。
【請求項２】
請求項１に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記被覆石により少なくとも法面が被覆された前記浚渫溝に、その長手方向に沿って配管を施設する工程と、をさらに含む水底溝状構造体の構築工法。
【請求項３】
請求項２に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記配管が施設された前記浚渫溝を、浚渫土を含む土砂により埋め戻す工程と、をさらに含む水底溝状構造体の構築工法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記浚渫溝の法面の平均勾配は、３０°〜６０°の範囲に含まれる水底溝状構造体の構築工法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記浚渫溝の底面側から前記浚渫溝の開口側に向かって、平均径が相対的に小さくなるように前記被覆石を被覆していく水底溝状構造体の構築工法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記浚渫溝は、底面幅が５ｍから２０ｍ、深さが２ｍから１０ｍであり、前記被覆石の大きさは３０ｃｍ〜５０ｃｍである水底溝状構造体の構築工法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記被覆石は、割栗石である水底溝状構造体の構築工法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
所定長さの浚渫溝を水底に形成したところで前記法面を被覆石にて被覆し、
さらに引き続き、所定長さの浚渫溝を水底に連続して形成し、前記法面に被覆石を被覆することを繰り返す、水底溝状構造体の構築工法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記浚渫溝の形成は、前記水底の標高の低い地点から開始する水底溝状構造体の構築工法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記水底に形成した前記浚渫溝の法面に許容範囲を超える不陸が存在した場合、
前記不陸を均すための石材を前記法面に敷均した後に、
前記法面を前記被覆石にて被覆する工程を実施する水底溝状構造体の構築工法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の水底溝状構造体の構築工法において、
前記水底に形成する浚渫溝において、
Ｎ値が５０未満の砂質土からなる前記法面に前記被覆石を被覆することとし、
Ｎ値が５０以上の岩質からなる前記法面には前記被覆石の被覆を省略する水底溝状構造体の構築工法。
【請求項１２】
水底に形成された浚渫溝の少なくとも法面に、被覆石が被覆されていることを特徴とする水底溝状構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水底の土砂等を溝状に浚渫して水底溝状構造体を構築する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力や火力発電所の復水器を冷却するための冷却用海水の取水方式の一つに深層取水方式がある。この深層取水方式における配管の据え付けは、配管の浮力抵抗を増加させる為に、水底を直接掘削し配管を埋設することにより行われる。そして、この水底を掘削する時の法面勾配としては、施工中の波力による法面崩壊防止の為、法面勾配を１：２から１：６程度に低く設定することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
掘削時の法面勾配が上述したように低いと、土砂の掘削量及び水底の掘削エリアが増加し、工期及びコストが共に増加する。また、水底の状況によっては、掘削可能な範囲が限定され、所望する法面勾配の確保が困難な場合があるといった課題があった。
【０００５】
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、施工中に法面が波力により崩壊することを防止しつつ掘削量及び掘削エリアの最小化を図ることができる水底溝状構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法において、水底に浚渫溝を形成する工程と、前記浚渫溝の少なくとも法面を被覆石にて被覆する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態により、施工中に法面が波力により崩壊することを防止しつつ掘削量及び掘削エリアの最小化を図ることができる水底溝状構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第１実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法の説明図。
【図２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第１実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法の説明図。
【図３】第１実施形態に係る水底溝状構造体が適用された深層取水構造物の全体図。
【図４】第２実施形態に係る水底溝状構造体が適用された深層取水構造物の全体図。
【図５】第３実施形態に係る水底溝状構造体が適用された深層取水構造物の全体図。
【図６】（Ａ）第３実施形態に示す水底溝状構造体のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）同 Ｂ−Ｂ断面図。
【図７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）第４実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法の説明図。
【図８】各実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法の説明図である。
【００１０】
第１実施形態に係る水底溝状構造体１０Ａ（図３）の構築工法は、図１（Ａ）に断面視される水底１１に、図１（Ｂ）に断面視されるような浚渫溝１２を形成する。ここで浚渫溝１２の断面は、底面１６の幅が５ｍから２０ｍ、水底１１からの深さが２ｍから１０ｍに形成されている。なお、この浚渫溝１２の形成は、一般に用いられる浚渫装置で行なわれる。
【００１１】
このような断面サイズで浚渫溝１２が形成されることにより、工業規格で規定されている呼び径２００ｍｍ〜２０００ｍｍの大口径鋼管を、水底１１に埋設するのに十分なスペースを確保することができる。なお、実施形態において適用される浚渫溝１２の断面サイズは、上述した範囲に限定されるものではない。
【００１２】
さらに浚渫溝１２の法面１５の平均勾配は、３０°〜６０°の範囲に含まれている。この平均勾配は、３０°未満であると、水底１１の掘削エリアが増加し、工期及びコストが共に増加してしまい、６０°を超えると後述する法面１５を被覆した被覆石１７の安定性が損なわれてしまう。好ましくは４５°±５°である。
【００１３】
次に図１（Ｃ）及び図２（Ａ）に示すように、浚渫溝１２の少なくとも法面１５を、被覆石１７にて被覆する。なお、実施形態では、浚渫溝１２の底面１６も被覆石１７で被覆されている。この被覆石１７の大きさは３０ｃｍ〜５０ｃｍの範囲に含まれるのが好適である。なお、実施形態において適用される被覆石１７の大きさは、上述した範囲に限定されるものではない。
【００１４】
また被覆石１７は、岩石を打ち割って小塊状に形成した割栗石が好適に採用される。これにより、細かい石や砂が混じっている砕石と比較して、割栗石は、隙間が詰まっていないので、法面１５の傾斜を滑りおちにくく、安定して敷き詰めることができる。
【００１５】
また図１（Ｃ）及び図２（Ａ）に示すように、浚渫溝１２の底面１６側から開口側に向かって、被覆石１７の平均径が相対的に小さくなるように被覆していく場合がある。これにより、法面１５への敷き詰め作業中に、被覆石１７が崩れることが抑制される。
【００１６】
なお、図２（Ａ）において、浚渫溝１２の法面１５を深い方から範囲ａ，範囲ｂ，範囲ｃの三段に分けて、平均径の異なる被覆石１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）を敷き詰めたものを例示しているが、被覆石１７の平均径の変化のさせ方はこれに限定されない。また、敷き詰める被覆石１７の平均径を変化させることも必須の要件ではなく、法面１５の全面に亘って平均径が同じ被覆石１７を敷き詰めていく場合もある。
【００１７】
次に図２（Ｂ）に示すように、少なくとも法面１５が被覆石１７により被覆された浚渫溝１２に、その長手方向（図面垂直方向）に沿って配管１８を施設する。この配管１８は、水底溝状構造体１０が全長に亘り施工されてから施設が開始される。このため、水底溝状構造体１０の始端は、その施工が開始されてから配管１８の施設が開始されるまでの間に一定の時間が経過している。
【００１８】
しかし、被覆石１７により、法面１５の波力による浸食・崩壊が防止されているために、溝が埋め戻されて浅くなるような、配管１８の施設に支障をきたす事態は発生しない。なお、水底溝状構造体１０に施設される物体は、配管１８に限定されるものではなく、任意のものを施設することができる。また、水底溝状構造体１０は、内部に配管１８又はその他の物体が施設されない場合も、その利用が想定される。
【００１９】
次に図２（Ｃ）に示すように、配管１８が施設された水底溝状構造体１０を、浚渫土が含まれる土砂１９により埋め戻す。これにより、配管１８は、浮力抵抗が増加し、水底溝状構造体１０の内部で安定して固定される。なお、水底溝状構造体１０を、土砂１９により埋め戻す作業は必須の作業ではなく、そのまま放置して、波力により自然に任せて埋め戻す場合もある。
【００２０】
図３は第１実施形態に係る水底溝状構造体１０Ａが適用された深層取水構造物２０Ａ（２０）の全体図である。原子力発電所や火力発電所では、復水器を冷却するために海水が使用される。深層取水構造物２０Ａは、取水口２１が温度の低い深層に設けられ、排水口（図示略）が表層に設けられ、温排水が再循環しないように構成されている。
深層取水構造物２０Ａ（２０）は、防波護岸２２の内側に取水槽２３が構築されている。この取水槽２３から沖に向かって、水底溝状構造体１０に埋設された取水配管１８が伸びている。そして、この取水配管１８の先端に取水口２１が設けられている。
【００２１】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態に係る水底溝状構造体１０Ｂが適用された深層取水構造物２０Ｂの全体図である。なお、図４において図３と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。第２実施形態に係る水底溝状構造体１０Ｂは、取水槽２３から沖に向かって水底１１が下り傾斜しているために、水底溝状構造体１０Ｂ及び取水配管１８もこの傾斜に沿って伸びている。
【００２２】
この場合における水底溝状構造体１０Ｂの構築工法は、浚渫溝１２（図１）の形成を、水底１１の標高の低い地点（取水口２１のある地点）から開始し、順次、浚渫溝１２の法面１５及び底面１６を被覆石１７で被覆する。これにより、被覆済の被覆石１７が、新しく掘削された浚渫溝１２の方向に、転がって移動することが防止される。なお、標高の高い地点から浚渫を開始し、順次、浚渫溝１２の法面１５及び底面１６を被覆石１７で被覆する場合もある。
【００２３】
（第３実施形態）
図５は第３実施形態に係る水底溝状構造体１０Ｃが適用された深層取水構造物２０Ｃの全体図である。図６（Ａ）は図５に示す水底溝状構造体のＡ−Ａ断面図である。図６（Ｂ）は図５に示す水底溝状構造体のＢ−Ｂ断面図である。なお、図５において図３と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。また図６において図２と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００２４】
第３実施形態では、水底溝状構造体１０Ｃが施工される水底１１の岩盤質が途中で変化している。ここで水底１１は、Ｎ値が５０未満の砂質土からなり波力により浸食・崩壊し易い軟弱な水底１１ａと、Ｎ値が５０以上の岩質からなり波力により浸食・崩壊し難い強固な水底１１ｂと、から構成されている。
【００２５】
そこで、水底溝状構造体１０Ｃの構築工法は、図６（Ａ）に示すように、水底１１ａに形成する浚渫溝１２には、砂質土からなる法面１５に被覆石１７を被覆している。そして図６（Ｂ）に示すように、水底１１ｂに形成する浚渫溝１２には、岩質からなる法面１５における被覆石１７の被覆を省略している。
【００２６】
（第４実施形態）
図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）は第４実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法の説明図である。なお、図７において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。第４実施形態では、形成した浚渫溝１２に、法面１５の均一性を阻害する不陸２５が存在している。
【００２７】
第４実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法では、図７（Ａ）に示すように水底１１に形成した浚渫溝１２の法面１５に許容範囲を超える不陸２５が存在したとする。この場合、図７（Ｂ）に示すように、この不陸２５を均すための石材２６を法面１５に敷均する。しかる後に図７（Ｃ）に示すように、少なくとも法面１５の全体を被覆石１７にて被覆する。
【００２８】
浚渫溝１２の施工にあたって、法面１５の不陸は、±３０ｃｍを許容範囲とする。不陸２５を均すための石材２６は、被覆石１７を用いても良いが、不陸を埋めるのに適切なサイズを選択しても良い。第４実施形態によれば、浚渫溝１２の法面１５に不陸２５が存在したとしても、被覆石１７で被覆した後は、法面１５の均一性を確保できる。
【００２９】
図８のフローチャートに基づいて各実施形態に係る水底溝状構造体の構築工法を説明する。水底溝状構造体１０の両端のうち水底１１の標高の低い地点から浚渫溝１２の形成を開始する（Ｓ１１）。水底溝状構造体１０の全長を予め分割して設定した所定長に到達するまで、浚渫溝１２の掘削を続ける（Ｓ１２ Ｎｏ）。そして設定した所定長に到達したところで（Ｓ１２ Ｙｅｓ）、形成した浚渫溝１２に不陸２５が存在するか否かを確認する。
【００３０】
浚渫溝１２に不陸２５が存在しない場合は（Ｓ１３ Ｎｏ）、浚渫溝１２のうち少なくとも法面１５を被覆石１７にて被覆する（Ｓ１５）。この被覆石１７による被覆は、浚渫溝１２の底面１６側から開口側に向かって、平均径が相対的に小さくなるように敷き詰めていくことが、作業安定性の観点から望ましい。
【００３１】
なお、浚渫溝１２に不陸２５が存在する場合は（Ｓ１３ Ｙｅｓ）、石材２６を用いて不陸２５を均して（Ｓ１４）、法面１５を均一面にする。その後に、法面１５を被覆石１７にて被覆する（Ｓ１５）。
【００３２】
そして、浚渫溝１２が形成されている所定長において、被覆石１７の被覆が終了したところで、再び、次の所定長まで連続して浚渫溝１２の掘削を開始する（Ｓ１６ Ｎｏ，Ｓ１１）。そして、分割設定した全ての所定長において、この（Ｓ１１）〜（Ｓ１５）の作業を繰り返し、形成した水底溝状構造体１０が全長に到達した場合は（Ｓ１６ Ｙｅｓ）、この水底溝状構造体１０の長手方向に沿って配管１８を施設する（Ｓ１７）。さらに、配管１８が施設された水底溝状構造体１０を、浚渫土を含む土砂により埋め戻す（Ｓ１８ ＥＮＤ）。
【００３３】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の水底溝状構造体によれば、浚渫溝の法面が被覆石で被覆されていることにより、施工中に法面が波力により崩壊することを防止しつつ掘削量及び掘削エリアの最小化を図ることが可能となる。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）…水底溝状構造体、１１（１１ａ，１１ｂ）…水底、１２…浚渫溝、１５…法面、１６…底面、１７…被覆石、１８…取水配管（配管）、１９…土砂、２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）…深層取水構造物、２１…取水口、２２…防波護岸、２３…取水槽、２５…不陸、２６…石材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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