(57)【要約】【課題】シート状物を水面上で拡げる作業及びその拡げられたシート状物の拡げ状態を維持させて所定位置に沈める装置及び作業の低コスト化及び簡略化。【解決手段】流入口から排出口に連続した流路を有し、該流路内に水又は空気を充填して膨ませることによって平らに展張された状態が維持される膨縮バッグ１と、該膨縮バッグの流路内に水、水と砂の混合体及び空気を供給する各種ポンプ２，３とを備え、前記流路には、適宜位置に上下側流路を構成する流過部より内径が大きく、水と砂の混合体を流すことによって、砂分が沈降して停滞する滞砂用瘤状部１１が一体に形成されており、膨縮バッグ１をシート状物５に固定し、流路内に空気又は水を注入して膨張させることによって該膨縮バッグ１の展張力により前記シート状物が拡げられ、前記ポンプによって前記流路内に砂と水の混合体を流すことによって、滞砂用瘤状部１１内に砂分を滞留させてシート状物沈降用錘となす。【選択図】  図１
2011099200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面上にてシート状物を拡げ、これを沈めて水底面に敷設するシート状物敷設装置であって
流入口から排出口に連続した流路を有し、該流路内に水又は空気を充填して膨ませることによって平らに展張された状態が維持される膨縮バッグと、該膨縮バッグの流路内に水、水と砂の混合体及び空気を供給する各種ポンプとを備え、
前記流路には、適宜位置に上下側流路を構成する流過部より内径が大きく、水と砂の混合体を流すことによって、砂分が沈降して停滞する滞砂用瘤状部が一体に形成されており、
前記膨縮バッグをシート状物に固定し、前記流路内に空気又は水を注入して膨張させることによって該膨縮バッグの展張力により前記シート状物が拡げられ、前記ポンプによって前記流路内に砂と水の混合体を流すことによって、前記滞砂用瘤状部内に砂分が滞留してシート状物沈降用錘となるようにしたことを特徴としてなるシート状物水底敷設装置。
【請求項２】
前記膨縮バッグの流路は、格子状に連続させた形状に形成し、各格子を構成する縦及び/又は横辺部にそれぞれ前記滞砂用瘤状部を備えてなる請求項１に記載のシート状物水底敷設装置。
【請求項３】
前記滞砂用瘤状部には、その上側に、該滞砂用瘤状部の上流側及び下流側の流過部を連通させてなる請求項1又は２に記載のシート状物水底敷設装置。
【請求項４】
格子状又はリング状に連続した流路を有し、該流路内に水又は空気を充填して膨ませることによって平らに展張された状態が維持される膨縮バッグと、該膨縮バッグの流路内に水、水と砂の混合体及び空気を供給するポンプとを備え、  前記流路には、適宜位置に上下側流路を構成する流過部より内径が大きく、水と砂の混合体を流すことによって、砂分が沈降して停滞する滞砂用瘤状部が一体に形成されており、前記膨縮バッグをシート状物に固定し、前記流路内に空気又は水を注入して膨張させることによって該膨縮バッグの展張力により前記シート状物が拡げられ、前記ポンプによって前記流路内に砂と水の混合体を流すことによって、前記滞砂用瘤状部内に砂分が滞留してシート状物沈降用錘となるようにした装置を使用し、
敷設しようとするシート状物に前記膨縮バッグを互いに展開状態時に重なり合うように固定し、これを敷設位置に搬入して水中に入れた状態で該膨縮バッグの流路内に空気又は水を充填して展張させることによって前記シート状物を拡げ、しかる後前記流路内に水と砂の混合体を循環させることによって砂分を滞砂用瘤状部内に停滞させ、その停滞した砂分を錘としてシート状物を膨縮バッグとともに水底に沈降させることを特徴としてなるシート状物水底敷設方法。
【請求項５】
前記シート状物に膨縮バッグを固定したものをロール上に巻いて敷設現場に搬入し、該シート状物の一端を敷設位置に固定した状態でロールを巻き戻して拡げ、これと同時又は拡げた後に、前記膨縮バッグの流路内に空気を充填して該膨縮バッグをシート状物と展張した状態で水面上に浮上させ、しかる後、前記流路内に砂を混合した水を循環させる請求項４に記載のシート状物水底敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋立護岸基礎や防波堤基礎等の水底基礎において基礎を通して土砂が流出するのを防止するための防砂シートや水底面の覆砂層流失防止のための覆砂被覆シート等のシート状物を拡げて水底に敷設するシート状物水底敷設装置及びその装置を使用した水底敷設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防砂シートや覆砂被覆シート等のシート状物の水底における敷設は、流失しないように折り畳んだ状態で水底に沈め、潜水夫による潜水作業によってこれを展開し、所定の位置に移動させて位置決めしている。
【０００３】
この種の潜水夫の手作業に頼っている方法では、水底におけるシート状物の展開及び移動作業は、水の抵抗が大きいため、潜水夫に重労働を強いることとなり、作業性が悪く、しかも多くの作業員が必要となり、コスト高とならざるを得ないという問題があった。
【０００４】
また、その他の方法として、シート状物を心材に巻き付けてロール状とし、これを水底に沈め、所定位置にシート状物先端を固定し、シート状物敷設面上にロールを転がしつつシート状物を展開させることによって敷設する方法が知られている。（例えば特許文献１）。
【０００５】
この方法では、シートにしわや偏荷重が出やすく、正確な位置に設置しにくいという問題があった。
【０００６】
これらの問題を解決するものとして、シート状物に対し、内部に注水することにより所定形状に膨張して保形性を発現する注水バッグを固定しておき、これを敷設位置の水面上にフロートに吊り下げた状態で浮かべるとともに、注水バッグに注水してこれを膨張させることにより、その注水バッグが所定の形状に拡開されるのを利用してシート状物を水面上にて展張させ、しかる後、フロートを切り離して自重又は載荷重によって所望の位置に沈降させる方法が知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３１６８５３号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来のフロートを使用して水面に広げた状態から沈降させる方法では、気泡等の影響もあって、水中に一様に沈めることが極めて困難で施工性も劣るという問題があった。
【０００９】
また、シート敷設面が捨石マウンドである場合は、その法面を事前に潜水士による均し作業が必要となり、水深２０ｍを超えるような大水深における作業は非常に困難であった。
【００１０】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、シート状物を水面上で拡げる作業及びその拡げられたシート状物の拡げた状態に維持させて所定位置に沈める作業が、簡単な装置で多くの労力や困難な作業を要することなく行うことができるシート状物水底敷設装置及びその装置を使用した水底敷設方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、水面上にてシート状物を拡げ、これを沈めて水底面に敷設するシート状物敷設装置であって、流入口から排出口に連続した流路を有し、該流路内に水又は空気を充填して膨ませることによって平らに展張された状態が維持される膨縮バッグと、該膨縮バッグの流路内に水、水と砂の混合体及び空気を供給する各種ポンプとを備え、前記流路には、適宜位置に上下側流路を構成する流過部より内径が大きく、水と砂の混合体を流すことによって、砂分が沈降して停滞する滞砂用瘤状部が一体に形成されており、前記膨縮バッグをシート状物に固定し、前記流路内に空気又は水を注入して膨張させることによって該膨縮バッグの展張力により前記シート状物が拡げられ、前記ポンプによって前記流路内に砂と水の混合体を流すことによって、前記滞砂用瘤状部内に砂分が滞留してシート状物沈降用錘となるようにしたことにある。
【００１２】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記膨縮バッグの流路は、格子状に連続させた形状に形成し、各格子を構成する縦及び/又は横辺部にそれぞれ前記滞砂用瘤状部を備えたことにある。
【００１３】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の請求項の構成に加え、前記滞砂用瘤状部には、その上側に、該滞砂用瘤状部の上流側及び下流側の流過部を連通させたことにある。
【００１４】
請求項４に記載の発明の特徴は、格子状又はリング状に連続した流路を有し、該流路内に水又は空気を充填して膨ませることによって平らに展張された状態が維持される膨縮バッグと、該膨縮バッグの流路内に水、水と砂の混合体及び空気を供給するポンプとを備え、前記流路には、適宜位置に上下側流路を構成する流過部より内径が大きく、水と砂の混合体を流すことによって、砂分が沈降して停滞する滞砂用瘤状部が一体に形成されており、前記膨縮バッグをシート状物に固定し、前記流路内に空気又は水を注入して膨張させることによって該膨縮バッグの展張力により前記シート状物が拡げられ、前記ポンプによって前記流路内に砂と水の混合体を流すことによって、前記滞砂用瘤状部内に砂分が滞留してシート状物沈降用錘となるようにした装置を使用し、敷設しようとするシート状物に前記膨縮バッグを互いに展開状態時に重なり合うように固定し、これを敷設位置に搬入して水中に入れた状態で該膨縮バッグの流路内に空気又は水を充填して展張させることによって前記シート状物を拡げ、しかる後前記流路内に水と砂の混合体を循環させることによって砂分を滞砂用瘤状部内に停滞させ、その停滞した砂分を錘としてシート状物を膨縮バッグとともに水底に沈降させるシート状物水底敷設方法にある。
【００１５】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、前記シート状物に膨縮バッグを固定したものをロール上に巻いて敷設現場に搬入し、該シート状物の一端を敷設位置に固定した状態でロールを巻き戻して拡げ、これと同時又は拡げた後に、前記膨縮バッグの流路内に空気を充填して該膨縮バッグをシート状物と展張した状態で水面上に浮上させ、しかる後、前記流路内に砂を混合した水を循環させることにある。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように本発明においては、流入口から排出口に連続した流路を有し、該流路内に水又は空気を充填して膨ませることによって平らに展張された状態が維持される膨縮バッグと、該膨縮バッグの流路内に水、水と砂の混合体及び空気を供給する各種ポンプとを備え、前記流路には、適宜位置に上下側流路を構成する流過部より内径が大きく、水と砂の混合体を流すことによって、砂分が沈降して停滞する滞砂用瘤状部が一体に形成されており、前記膨縮バッグをシート状物に固定し、前記流路内に空気又は水を注入して膨張させることによって該膨縮バッグの展張力により前記シート状物が拡げられ、前記ポンプによって前記流路内に砂と水の混合体を流すことによって、前記滞砂用瘤状部内に砂分が滞留してシート状物沈降用錘となるようにしたことにより、膨縮バッグが、シート状物を拡げるための役目を受け持つとともに、シート状物を水面上に浮上させるための浮力体や沈降させるための錘の役目をも受け持つこととなり、従来のように、浮力体、シート状物拡開手段及び沈降手段を別々に使用するものに比べて、装置が簡略化され、流体の注入作業の切り換え作業のみで、各種の作業がなされるために、作業効率が高い。
【００１７】
更に、沈設後にも、滞砂用瘤状部内に充填された砂分が錘の役目を維持することとなり、沈設後のシート状物移動防止のため仮の錘や仮係留が不要となる。
【００１８】
また、本発明において、前記滞砂用瘤状部には、その上側の前後に流過部を連通させていることにより、水と砂の混合体を循環させた際に、上部が流路となり、下部が砂の沈降部となるため、流路を閉塞させることなく、砂分の滞留即ち充填がなされ、全域にわたってより均等な砂の充填による沈降用錘が作り出される。
【００１９】
更に本発明では、前記シート状物に膨縮バッグを固定したものをロール上に巻いて敷設現場に搬入し、該シート状物の一端を敷設位置に固定した状態でロールを巻き戻して拡げ、これと同時又は拡げた後に、前記膨縮バッグの流路内に空気を充填して該膨縮バッグをシート状物と展張した状態で水面上に浮上させ、しかる後、前記流路内に砂を混合した水を循環させることにより、敷設のためのシート状物位置決め作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るシート状物敷設装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】同上のシート状物敷設装置の滞砂用瘤状部部分の縦断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、同上の滞砂用瘤状部における砂分の停滞状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係るシート状物敷設方法の一例の水中へのシート状物拡げ始めの状態を示す側面図である。
【図５】同、シート状物の水面浮上状態を示す側面図である。
【図６】同、シート状物の水面浮上状態から膨縮バッグの滞砂用瘤状部に砂が充填されて沈降途中の状態を示す側面図である。
【図７】同、沈降完了状態を示す側面図である。
【図８】同、シート状物敷設方法の概略を示す平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は本発明における膨縮バッグの形状例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に本発明に係るシート状物敷設方法及びその装置を図面に示した実施例に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るシート状物水底敷設装置の概略を示している。この装置は、内部に空気又は水を注入することによって所定形状に膨らみ、且つその形状が維持されるように保形性を発現する可撓性の膨縮バッグ１と、その内部に空気を充填するための加圧空気注入ポンプ（コンプレッサ）２、水及び水と砂の混合体（砂水混合体）を送り込むためのサンドポンプ３とから構成されている。
【００２３】
この膨縮バッグ１は、全体が帆布シートや合成樹脂材からなる可撓性の不透水材料により格子状に形成され、敷設しようとするシート状物５の片面の略全域に配設される大きさに形成されている。
【００２４】
膨縮バッグ１は、その格子状を構成している縦辺1ａと横辺１ｂ内が互いに連続した流路１０となっている。この流路１０は、所定の位置に形成した滞砂用瘤状部１１，１１......と、その前後を連通させる流過部１２，１２とから構成されている。
【００２５】
滞砂用瘤状部１１は、この例では流路１０の前記格子状の各縦辺１ａに1個ずつ設けられているが、格子の１辺が長い場合には、各縦辺１ａに数箇の滞砂用瘤状部１１を設けてもよく、また横辺１ｂにも設けることができる。
【００２６】
滞砂用瘤状部１１は、図２に示すようにその内径が、その前後の流過部１２の数倍の大きさに形成されており、流路１０内に砂水混合体を流したときに、その滞砂用瘤状部１１で流速が遅くなることによって砂分が沈降して停滞するようになっている。
【００２７】
また、滞砂用瘤状部１１は、円筒形に形成され、その両端の上側に流過部１２，１２が連通されており、砂水混合体を流過させたとき、滞砂用瘤状部１１の下側に砂が滞留し、上側が流過部１２，１２に近い径が維持されて流路が滞砂によっても閉塞することなく砂水混合体が循環されるようにしている。
【００２８】
このように流路１０に設けられた滞砂用瘤状部１１では、図３（ａ）に示すように、内部に砂が内常態で砂水混合体が流し込まれると、流速が低下することによって砂水混合体中の多くの砂が沈降しも滞留することとなり、下流側へは混合された砂が減少した状態の砂水混合体がおくられる。
【００２９】
そして、図３（ｂ）に示すように、滞砂用瘤状部１１内に滞留した砂が多くなると、その滞砂用瘤状部１１内での流速の低下が少なくなり、送り込まれてくる砂水混合体は、砂の沈降がなされないで下流側に送られる。
【００３０】
その下流側にある次の滞砂用瘤状部１１にて図３（ａ）と同様に砂分の沈降がなされることとなり、これによって上流側にある滞砂用瘤状部から順に、錘としての砂が充填される。
【００３１】
流路１０には、格子状の外周の一部に空気注入口１３が形成されている。縦辺１ａの端部位置には、それぞれ注水口１４が形成され、その反対側の端部には、１つの排出口１５が形成されている。両口１３，１４、１５には、それぞれ開閉弁１３ａ，１４ａ、１５ａが取り付けられている。
【００３２】
次に上述したシート状物水底敷設装置を使用したシート状物敷設方法について説明する。尚この例は、頂部が水面上に露出している護岸基礎２０の法面２０ａに防砂シートであるシート状物を敷設する場合を示している。
【００３３】
上述した膨縮バッグ１をシート状物５の表面にそれぞれが展開状態で互いに重ねられた配置とし、両者を固定しておく。この例では、図８に示すようにシート状物５の水面より高い部分に敷設する長さ分ａには、膨縮バッグ１がない状態としている。
【００３４】
そして流路１０内の空気を抜いた状態で平らなシート状にし、これを図４〜図７に示すようにロール状に巻いた上体で作業船２１に搭載する。この時、膨縮バッグ付きシート状物５端部より繰り出すことができるように、回転自在な支軸２２に支持させておく。
【００３５】
このようにして敷設現場に搬入した後、図４に示すようにシート状物５の先端を護岸基礎２０の頂面に固定し、作業船２１を護岸基礎２０から離れる方向に移動させて膨縮バッグ付きシート状物５を水面上に順次繰り出す。
【００３６】
繰り出し完了後、作業船２１に搭載している加圧空気注入ポンプ（コンプレッサ）２の注入ホースを空気注入口１３に連結し、他の口１４，１５を閉じた状態で、コンプレッサ２から加圧空気を注入する。これによって図５に示すように、膨縮バッグ１が膨張し、所定の形状に膨らみ、これに固定されているシート状物５が平らに展張される。
【００３７】
次いで、空気注入口１３の開閉弁１３ａを閉じ、注水口１４にサンドポンプ３からの注入ホース２４を連結するとともに、排出口１５に循環ホース２５を連結する。この状態で、該注水口１４及び排出口１５の開閉弁１４ａ，１５ａを開き、サンドポンプ３から水のみを送り込み、流路１０内の空気を水に置き換える。
【００３８】
流路内１０の空気が排出され水が充填された後、サンドポンプ３により砂水混合槽２６中の砂水混合体を流路１０内に送り込み、循環ホース２５を通して循環させる。
【００３９】
このようにして流路内１０に砂水混合槽２６内の砂水混合体を循環させると、前述したように滞砂用瘤状部１１内では、その前後の流過部１２，１２より流速が低下するため、砂分が沈降して滞留し、滞砂用瘤状部１１の上部に流路を残して砂が充填された状態となる。尚、砂水混合体の循環速度は、流過部１２では砂分が水とともに送られ、滞砂用瘤状部１１内では砂分の沈降がなされるように、砂分の粒度や流過部１２と滞砂用瘤状部１１との内径の差に応じて適切な値を実験によって予め検証しておく。
【００４０】
このようにして、各滞砂用瘤状部１１に砂分が停滞することにより、これが錘となってシート状物５が膨縮バッグ１とともに、その展開状態が維持されて沈下し、法面２０ａ上に敷設される。そして敷設後には、滞砂用瘤状部１１内の砂が錘となってシート状物５の移動が防止される。
【００４１】
１枚のシート状物敷設が完了した後、図８に示すように、幅方向に指定の重ね合わせ代を持たせて順次同様にシート状物敷設を行う。
【００４２】
このようにしてシート状物５を膨縮バッグ１とともに展開状態で水底に沈めた後、注入ホース２４及び循環ホース２５は、必要に応じて取り外し、再度使用する。
【００４３】
尚、上述した例では、膨縮バッグ１の流路１０内に空気を充填して水面上に浮上させた状態で膨張させ、しかる後流路１０内の空気を水と置き換え、その後砂水混合体を循環させるようにしているが、空気を充填することなく水を加圧注入することによって膨縮バッグ１を膨張させ、しかる後砂水混合体を循環させてもよい。
【００４４】
また、この例では、護岸法線方向に護岸天端から沖合いに向けて沈降させる場合を示しているが、砂水混合体の注入方向を変更することによって逆方向から沈降させることも、法線に平行方向に向けて順次沈降させることもできる。
【００４５】
尚、上述の例では、膨縮バッグ１を格子状に形成している場合を示しているが、格子状以外の形状であってもよく、例えば図９（ａ）に示すように平行な横辺１ｂ，１ｂの端部間を互いに違いに縦辺１ａによって連続させたジグザグ状に形成し、各横辺１ｂに膨縮バッグ１を設置した形状、（ｂ）に示すように平行な横辺１ｂ，１ｂ間を傾斜辺１ｃによって連続させたジグザグ状に形成し、横辺１ｂ及び傾斜辺１ｃに膨縮バッグ１を設置した形状、（ｃ）示す如き傾斜辺１ｃ，１ｃを連続させたジグザグ状を複数本設け、各傾斜辺１ｃに膨縮バッグ１を設置した形状、（ｄ）示すように平行な横辺１ｂ，１ｂの両端を縦辺１にて連続させ、各横辺１ｂに膨縮バッグ１を設置した形状、（ｅ）示すように縦辺１ａ，１ａの端部間を互い違いに横辺１ｂにて連続させたジグザグ状に形成し、両辺１ａ，１ｂに膨縮バッグ１を設置した形状、（ｆ）に示すように縦辺１ａ，１ａ間を傾斜辺１ｃにて連続させたＮ型に形成し、両辺１ａ，１ｃに膨縮バッグ１を設置した形状等、水又は空気によって膨張させた際に、これに固定されたシート状物が平らに拡げられ、その形状が維持される形状であればよい。
【００４６】
図９（ａ）〜（ｆ）のように注水口１４、排出口１５を設置することによって（ａ）〜（ｃ）の沈設方向は長さ方向であり、（ｄ）〜（ｆ）は幅方向となる。
【００４７】
上記図９（ａ）〜（ｆ）において符号１ｄは先端が閉じた袋小路部を示しており、流路内に水を注入することによって袋小路部１ｄにも水が注入されて膨張することによってシート状物を拡げる作用を補助するものであるが、流路1内に空気を注入して水面上に浮かべながら拡開させる工法には使用しない。
【００４８】
上述した実施例は防砂シートの敷設について示しているが、この他、水底覆砂表面を覆う覆砂被覆シートにも使用できる。また、最終処分場等の水底面を覆う遮水シートの敷設にも使用でき、この場合には水面上に浮上させて展開させた状態で複数のシートを張り合わせ、然る後砂水混合体を流過させることによって水底面に沈める。
【符号の説明】
【００４９】
１  膨縮バッグ
１ａ  縦辺
１ｂ  横辺
１ｃ  傾斜辺
１ｄ  袋小路部
２  加圧空気注入ポンプ（コンプレッサ）
３  サンドポンプ
５  シート状物
１０  流路
１１  滞砂用瘤状部
１２  流過部
１３  空気注入口
１３ａ  開閉弁
１４  注水口
１４ａ  開閉弁
１５  排出口
１５ａ  開閉弁
２０  護岸基礎
２０ａ  法面
２１  作業船
２２  支軸
２４  注入ホース
２５  循環ホース
２６  砂水混合槽
【図１】
2011099200.tif 000003
【図２】
2011099200.tif 000004
【図３】
2011099200.tif 000005
【図４】
2011099200.tif 000006
【図５】
2011099200.tif 000007
【図６】
2011099200.tif 000008
【図７】
2011099200.tif 000009
【図８】
2011099200.tif 000010
【図９】
2011099200.tif 000011