(57)【要約】【課題】ケーソン同士の間隙における水の流速を小さくして目地材を配置する作業を容易にすること。【解決手段】作業用機械は、ケーソン１０−１及び１０−２を互いの凹部が対向するように配置する。作業用機械は、空間１０１に鋼矢板２０−１を挿入し、空間１０２に鋼矢板２０−２を挿入する。作業用機械は、水中ポンプ３０を作動させて鋼矢板の間の空間１０３の水を排出し、空間１１３と、空間１１１及び１１２とにそれぞれ水頭差を生じさせる。作業用機械は、空間１１１及び１１２に目地袋８−１及び８−２をそれぞれ挿入し、挿入した両目地袋に中詰め材をそれぞれ充填する。作業用機械は、間隙から鋼矢板を取出して、空間１１５にアスファルトマスチックを充填する。【選択図】図４
2019157387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第２のケーソンを、前記第１のケーソンの前記凹部と前記第２のケーソンの前記凹部が互いに対向するように配置する工程と、
前記第１のケーソンの前記凹部と前記第２のケーソンの前記凹部の間の空間に、前記第１のケーソンの前記側面の前記凹部でない部分と前記第２のケーソンの前記側面の前記凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い部材を挿入する工程と、
前記部材で仕切られる２つの空間に水頭差を生じさせる工程と、
前記水頭差により生じる水圧によって前記部材が前記第１のケーソンの前記凹部の壁面と前記第２のケーソンの前記凹部の壁面に押し付けられた状態で、前記第１のケーソンの前記側面と前記第２のケーソンの前記側面の間隙に目地材を配置する工程と
を備える締切構造物の製造方法。
【請求項２】
側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第２のケーソンを、前記第１のケーソンの前記第１の凹部と前記第２のケーソンの前記第１の凹部が互いに対向し、且つ、前記第１のケーソンの前記第２の凹部と前記第２のケーソンの前記第２の凹部が互いに対向するように配置する工程と、
前記第１のケーソンの前記第１の凹部と前記第２のケーソンの前記第１の凹部の間の空間に、前記第１のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分と前記第２のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第１の部材を挿入する工程と、
前記第１のケーソンの前記第２の凹部と前記第２のケーソンの前記第２の凹部の間の空間に、前記第１のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分と前記第２のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第２の部材を挿入する工程と、
前記第１の部材と前記第２の部材の間の空間と、当該空間の外側の空間とに水頭差を生じさせる工程と、
前記水頭差により生じる水圧によって前記第１の部材が前記第１のケーソンの前記第１の凹部の壁面と前記第２のケーソンの前記第１の凹部の壁面に押し付けられ、且つ、前記水頭差により生じる水圧によって前記第２の部材が前記第１のケーソンの前記第２の凹部の壁面と前記第２のケーソンの前記第２の凹部の壁面に押し付けられた状態で、前記第１のケーソンの前記側面と前記第２のケーソンの前記側面の間隙に目地材を配置する工程と
を備える締切構造物の製造方法。
【請求項３】
前記第１のケーソンは前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、前記第２のケーソンは前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、
前記水頭差を生じさせる工程は、前記第１のケーソンの前記第３の凹部と前記第２のケーソンの前記第３の凹部の間の空間に水中ポンプを配置する工程と、前記水中ポンプを用いて当該空間内の水位を変化させる工程を有する
請求項２に記載の締切構造物の製造方法。
【請求項４】
側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第２のケーソンとが、互いの凹部が対向するように配置され、当該互いの凹部の間の空間に、互いの前記側面の前記凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い部材が挿入され、当該部材で仕切られる２つの空間に水頭差が生じると、当該水頭差により生じる水圧によって当該部材が互いの前記凹部の壁面に押し付けられた状態で、互いの前記側面の間隙に目地材が配置される
締切構造物。
【請求項５】
側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第２のケーソンとが、互いの第１の凹部及び第２の凹部がそれぞれ対向するように配置され、互いの前記第１の凹部の間の空間に、互いの前記側面の前記第１の凹部及び第２の凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第１の部材が挿入され、互いの前記第２の凹部の間の空間に、互いの前記側面の前記第１の凹部及び第２の凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第２の部材が挿入され、前記第１の部材と前記第２の部材の間の空間と、当該空間の外側の空間とに水頭差が生じると、当該水頭差により生じる水圧によって前記第１の部材が互いの前記第１の凹部の壁面に押し付けられ、且つ、当該水頭差により生じる水圧によって前記第２の部材が互いの前記第２の凹部の壁面に押し付けられた状態で、互いの前記側面の間隙に目地材が配置される
締切構造物。
【請求項６】
前記第１のケーソンは、前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、前記第２のケーソンは前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、
互いの前記第３の凹部の間の空間に水中ポンプが配置されて当該水中ポンプを用いて当該空間内の水位が変化して前記水頭差が生じる
請求項５に記載の締切構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海域を区切る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
海域を区切る技術として、特許文献１には、側面に凹部が設けられたケーソン間の幅狭部にゴムシール材を挿入して内部の巾広部に遮水層を構築し、内部に鉄筋籠を挿入してアスファルト混合物を充填する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７１５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば最終処分場の建設において、埋め立て予定地の境界にケーソンを順次設置して埋め立て予定地と外海とを区切る工法がある。この工法では、最後に設置するケーソンと他のケーソンとの間隙に高速な水流が発生する場合があり、そのままでは間隙を遮水する作業が困難になる。
本発明は、上記の背景に鑑み、ケーソン同士の間隙における水の流速を小さくして目地材を配置する作業を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第２のケーソンを、前記第１のケーソンの前記凹部と前記第２のケーソンの前記凹部が互いに対向するように配置する工程と、前記第１のケーソンの前記凹部と前記第２のケーソンの前記凹部の間の空間に、前記第１のケーソンの前記側面の前記凹部でない部分と前記第２のケーソンの前記側面の前記凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い部材を挿入する工程と、前記部材で仕切られる２つの空間に水頭差を生じさせる工程と、前記水頭差により生じる水圧によって前記部材が前記第１のケーソンの前記凹部の壁面と前記第２のケーソンの前記凹部の壁面に押し付けられた状態で、前記第１のケーソンの前記側面と前記第２のケーソンの前記側面の間隙に目地材を配置する工程とを備える締切構造物の製造方法を提供する。
【０００６】
また、本発明は側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第２のケーソンを、前記第１のケーソンの前記第１の凹部と前記第２のケーソンの前記第１の凹部が互いに対向し、且つ、前記第１のケーソンの前記第２の凹部と前記第２のケーソンの前記第２の凹部が互いに対向するように配置する工程と、前記第１のケーソンの前記第１の凹部と前記第２のケーソンの前記第１の凹部の間の空間に、前記第１のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分と前記第２のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第１の部材を挿入する工程と、前記第１のケーソンの前記第２の凹部と前記第２のケーソンの前記第２の凹部の間の空間に、前記第１のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分と前記第２のケーソンの前記側面の前記第１の凹部及び前記第２の凹部のいずれでもない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第２の部材を挿入する工程と、前記第１の部材と前記第２の部材の間の空間と、当該空間の外側の空間とに水頭差を生じさせる工程と、前記水頭差により生じる水圧によって前記第１の部材が前記第１のケーソンの前記第１の凹部の壁面と前記第２のケーソンの前記第１の凹部の壁面に押し付けられ、且つ、前記水頭差により生じる水圧によって前記第２の部材が前記第１のケーソンの前記第２の凹部の壁面と前記第２のケーソンの前記第２の凹部の壁面に押し付けられた状態で、前記第１のケーソンの前記側面と前記第２のケーソンの前記側面の間隙に目地材を配置する工程とを備える締切構造物の製造方法を提供する。
【０００７】
上記締切構造物の製造方法は、前記第１のケーソンは前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、前記第２のケーソンは前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、前記水頭差を生じさせる工程は、前記第１のケーソンの前記第３の凹部と前記第２のケーソンの前記第３の凹部の間の空間に水中ポンプを配置する工程と、前記水中ポンプを用いて当該空間内の水位を変化させる工程を有する方法であってもよい。
【０００８】
また、本発明は側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する凹部を有する第２のケーソンとが、互いの凹部が対向するように配置され、当該互いの凹部の間の空間に、互いの前記側面の前記凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い部材が挿入され、当該部材で仕切られる２つの空間に水頭差が生じると、当該水頭差により生じる水圧によって当該部材が互いの前記凹部の壁面に押し付けられた状態で、互いの前記側面の間隙に目地材が配置される締切構造物を提供する。
【０００９】
また、本発明は、側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第１のケーソンと、側面に鉛直方向に延伸する第１の凹部及び第２の凹部を有する第２のケーソンとが、互いの第１の凹部及び第２の凹部がそれぞれ対向するように配置され、互いの前記第１の凹部の間の空間に、互いの前記側面の前記第１の凹部及び第２の凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第１の部材が挿入され、互いの前記第２の凹部の間の空間に、互いの前記側面の前記第１の凹部及び第２の凹部でない部分の距離よりも横幅が広く、水底から水面までの距離よりも丈が長い第２の部材が挿入され、前記第１の部材と前記第２の部材の間の空間と、当該空間の外側の空間とに水頭差が生じると、当該水頭差により生じる水圧によって前記第１の部材が互いの前記第１の凹部の壁面に押し付けられ、且つ、当該水頭差により生じる水圧によって前記第２の部材が互いの前記第２の凹部の壁面に押し付けられた状態で、互いの前記側面の間隙に目地材が配置される締切構造物を提供する。
【００１０】
上記締切構造物は、前記第１のケーソンは、前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、前記第２のケーソンは前記側面の前記第１の凹部と前記第２の凹部の間の部分に鉛直方向に延伸する第３の凹部を有し、互いの前記第３の凹部の間の空間に水中ポンプが配置されて当該水中ポンプを用いて当該空間内の水位が変化して前記水頭差が生じるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ケーソン同士の間隙における水の流速を小さくして目地材を配置する作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施例に係る締切構造物の全体構成を表す図
【図２】図１のII-II線矢視図
【図３】最後のケーソンが挿入される様子を表す図
【図４】間隙を拡大して表す図
【図５】鉛直遮水工の造成作業を表す図
【図６】締切構造物を製造する際の作業工程を表す図
【図７】第２実施例に係るケーソンの間隙を拡大して表す図
【図８】締切構造物を製造する際の作業工程を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［１］第１実施例
図１は第１実施例に係る締切構造物の全体構成を表す。締切構造物１は、廃棄物の最終処分場として海を埋め立てて造成される埋立地を囲む構造物である。締切構造物１は、遮水シート２と、護岸３とを備える。遮水シート２は、水を通さないシートであり、埋立地に廃棄物等が積み上げられる前に埋立地の全域を覆うように配置される（図１では陸地側で露出している部分が表されているが、埋立地の下にも配置されている）。
【００１４】
護岸３は、埋立地を波から護るための構造物である。また、護岸３は、埋立地に積み上げられる廃棄物に接触した水の流出を防止するための構造物であり、遮水工とも呼ばれる。遮水シート２も遮水工の１つである。護岸３は、複数のケーソン１０を備える。ケーソン１０は、護岸３を構成するコンクリート又は鋼鉄等を材料に製造された函の形をした構造物である。図１では、陸地から突き出した形の埋立地を複数のケーソン１０（護岸３）が囲んで外海と隔てている。
【００１５】
図２は図１のII-II線矢視図である。この矢視図では、隣り合うケーソン１０同士の境目が表されている。図２では、改良層４と、基礎砕石５と、アスファルトマスチック６と、アスファルトマスチック７と、複数の目地袋８とが表されている。改良層４は、ＣＤＭ工法（Cement Deep Mixing）で固化されて改良された地層である。基礎砕石５は、構造物からの荷重の分散等の目的で改良層４の上に敷かれた砕石である。
【００１６】
アスファルトマスチック６は、前述した廃棄物に接触した水が基礎砕石５を通って外海に流出するのを防ぐために設けられる遮水工であり、根固めとも呼ばれる。アスファルトマスチック７は、廃棄物に接触した水がケーソン１０同士の間隙を通って外海に流出するのを防ぐために設けられる遮水工であり、鉛直遮水工とも呼ばれる。複数の目地袋８は、サンドマスチック等の中詰材が内部に充填されてケーソン１０同士の間隙を埋める細長い袋であり、アスファルトマスチック７を形成する際の型枠として用いられる。
【００１７】
図３は最後のケーソンが挿入される様子を表す。図３（ａ）では、ケーソン１０−２及び１０−３の間を除く全てのケーソン１０の設置が完了している状態が表されている。設置済みのケーソン１０については全て根固め及び鉛直遮水工の造成作業が完了しているが、ケーソン１０−２及びケーソン１０−３の間ではまだ根固めも鉛直遮水工も造成されていない。
【００１８】
最後のケーソン１０−１は、図３（ｂ）に表すようにケーソン１０−２及び１０−３の間に挿入される。これにより、ケーソン１０−１の２つの側面１０Ｓ−１がケーソン１０−２の側面１０Ｓ−２及びケーソン１０−３の側面１０Ｓ−３にそれぞれ対向する。このケーソン１０−１に対して、まず根固めの造成作業が行われ、それから両側面１０Ｓ−１側において鉛直遮水工の造成作業が行われる。
【００１９】
側面１０Ｓ−１及び１０Ｓ−２の間隙１００−２と、側面１０Ｓ−１及び１０Ｓ−３の間隙１００−３とは、埋立予定地（内側）と外海（外側）とを繋ぐ最後の通路であるため、内外で水位差が生じると高速な水流が生じる場合がある。間隙１００−２、１００−３において、そのような水流の発生を抑えて鉛直遮水工の造成作業を行う方法について図４以降を参照して説明する。
【００２０】
図４は間隙１００−２を拡大して表す。図４（ａ）では、鉛直上方から見た間隙１００−２が表され、図４（ｂ）では間隙１００−２から水平方向に見た側面１０Ｓ−１が表されている。ケーソン１０−１は、側面１０Ｓ−１にいずれも鉛直方向Ａ１に延伸する第１の凹部１１−１、第２の凹部１２−１及び第３の凹部１３−１を有している。各凹部は、いずれも、直方体の空間を切り取った形をしている。第３の凹部１３−１は、第１の凹部１１−１及び第２の凹部１２−１の間に設けられている。本実施例では、第１の凹部１１−１が外海側に、第２の凹部１２−１が埋立地側に配置されている。
【００２１】
ケーソン１０−２は、側面１０Ｓ−２にいずれも鉛直方向Ａ１に延伸する第１の凹部１１−２、第２の凹部１２−２及び第３の凹部１３−２を有している。各凹部は、いずれも、直方体の空間を切り取った形をしている。第３の凹部１３−２は、第１の凹部１１−２及び第２の凹部１２−２の間に設けられている。本実施例では、第１の凹部１１−２が外海側に、第２の凹部１２−２が埋立地側に配置されている。ケーソン１０−１は本発明の「第１ケーソン」の一例であり、ケーソン１０−２は本発明の「第２ケーソン」の一例である。
【００２２】
ケーソン１０−１及びケーソン１０−２は、図４（ａ）に表すように、第１の凹部１１−１と第１の凹部１１−２が互いに対向し、且つ、第２の凹部１２−１と第２の凹部１２−２が互いに対向するように配置されている。第１の凹部１１−１と第１の凹部１１−２の間の空間１０１には鋼矢板２０−１が挿入されており、第２の凹部１２−１と第２の凹部１２−２の間の空間１０２には鋼矢板２０−２が挿入されている。鋼矢板２０−１は本発明の「第１の部材」の一例であり、鋼矢板２０−２は本発明の「第２の部材」の一例である。鋼矢板２０−１及び２０−２は、いわゆるハット型鋼矢板である。
【００２３】
鋼矢板２０−１の横幅Ｌ１１及び鋼矢板２０−２の横幅Ｌ１２は、いずれも、側面１０Ｓ−１の第１の凹部１１−１、第２の凹部１２−１及び第３の凹部１３−１のいずれでもない部分（つまり側面１０Ｓ−１のうち各凹部を除いた平面部分）と側面１０Ｓ−２の第１の凹部１１−２、第２の凹部１２−２及び第３の凹部１３−２のいずれでもない部分（つまり側面１０Ｓ−２のうち各凹部を除いた平面部分）との距離Ｌ１よりも広くなっている。
【００２４】
また、鋼矢板２０−１の丈Ｌ２１及び鋼矢板２０−２の丈Ｌ２２は、間隙１００−２における水底から水面までの距離（つまり水深）よりも長くなっている。例えば間隙１００−２のうち鋼矢板２０−１よりも外海側の空間１１１は、潮が満ちると最大で水深Ｄ２１−１となり、潮が引くと最小で水深Ｄ２１−２となる。また、間隙１００−２のうち鋼矢板２０−２よりも埋立地側の空間１１２は、図４の例では水深Ｄ２１−１とほぼ同じの水深Ｄ２２となっている。
【００２５】
この水深Ｄ２２は、鋼矢板２０−１、２０−２を挿入するタイミングによって変化するが、概ね水深Ｄ２１−１及びＤ２１−２の間の水深となる（降雨及び蒸発により増減することはある）。間隙１００−２のうち鋼矢板２０−１及び２０−２の間の空間１１３は、最初は空間１１２の水深Ｄ２２と同じ水深Ｄ２３−１である（後で水深が浅くなることについては後ほど説明する）。丈Ｌ２１及び丈Ｌ２２はこれらの水深のいずれよりも長くなっている。
【００２６】
鋼矢板２０−１及び２０−２が上記の寸法であるため、図４に表すように、鋼矢板２０−１が第１の凹部１１−１の壁面１１Ｓ−１と第１の凹部１１−２の壁面１１Ｓ−２に接するように配置され、鋼矢板２０−２が第２の凹部１２−１の壁面１２Ｓ−１と第２の凹部１２−２の壁面１２Ｓ−２に接するように配置されることで、流路である間隙１００−２を塞ぐ形になり、間隙１００−２においてそれぞれ自部材を挟んだ双方の空間の間での水流を遮断する。
【００２７】
具体的には、鋼矢板２０−１は、自部材よりも外海側の空間１１１と鋼矢板２０−１及び２０−２の間の空間１１３との間の水流を遮断する。鋼矢板２０−２は、空間１１３と、自部材よりも埋立地側の空間１１２との間の水流を遮断する。壁面１１Ｓ−１、１１Ｓ−２、１２Ｓ−１、１２Ｓ−２はいずれも平らな面である。鋼矢板２０−１及び２０−２は、上述したとおりハット型の鋼矢板であり、アームの平らな部分をこれらの平らな壁面に接触させている。
【００２８】
これにより、例えばＵ型の鋼矢板が用いられる場合に比べて、鋼矢板と壁面が接触する面積を広くして、水がより流れにくいようにすることができる。なお、鋼矢板２０−１及び２０−２は、完全に水流を遮断する必要はなく、ケーソンとの隙間から多少の水が流れるようになっていてもよい。その場合でも、鋼矢板が挿入されることで、鋼矢板で仕切られる２つの空間の間での水の流速が小さくなっていればよい。
【００２９】
第３の凹部１３−１及び第３の凹部１３−２の間の空間１０３には、水中ポンプ３０が配置されている。水中ポンプ３０は、空間１１３の水（海水）を鋼矢板２０−１よりも外海側に移動させ、空間１１３の水位を、空間１１１の干潮時の水深Ｄ２１−２及び空間１１２の水深Ｄ２２のいずれよりも浅い水深Ｄ２３−２となる水位に変化させる。このように水位が変化することで、空間１１３と、空間１１３の外側の空間である空間１１１及び１１２とに水頭差が生じる。
【００３０】
水頭差とは空間１１３の水面と空間１１１及び１１２の水面との高さの差である。図４（ｂ）に表すように空間１１３の水面よりも空間１１３の外側の水面（空間１１１及び１１２の水面）の方が高いので、鋼矢板２０−１には空間１１１から空間１１３に向かう方向に水圧が加わり、鋼矢板２０−２には空間１１２から空間１１３に向かう方向に水圧が加わる。なお、水中ポンプ３０による水の送り先は埋立地側（空間１１２側）であってもよい。その場合でも、各空間の間での水頭差は図４の例と同じように生じて、各鋼矢板への水圧も同じように加わるからである。
【００３１】
鋼矢板２０−１は、上記の水圧により第１の凹部１１−１の壁面１１Ｓ−１と第１の凹部１１−２の壁面１１Ｓ−２に押し付けられた状態になる。また、鋼矢板２０−２は、上記の水圧により第２の凹部１２−１の壁面１２Ｓ−１と第２の凹部１２−２の壁面１２Ｓ−２に押し付けられた状態になる。このように、鋼矢板２０−１及び２０−２は、ケーソン１０−１及び１０−２に例えばボルト等で固定しなくても、水圧によって図４に表すように配置された状態が維持される。この状態で、上述した鉛直遮水工の造成作業が開始される。
【００３２】
まずは、図４に表すように、空間１１１に目地袋８−１が挿入され、空間１１３に目地袋８−２が挿入される。図４（ｂ）に表すように目地袋８−１及び８−２が空間１１１及び１１３の水底までそれぞれ挿入されると、目地袋８−１及び８−２に中詰め材（サンドマスチック等）を投入して充填する。こうして鋼矢板２０−１及び２０−２がそれぞれ上記壁面に押し付けられた状態で、間隙１００−２に目地材（中詰め材が充填された目地袋８−１及び８−２）が配置される。
【００３３】
図５は鉛直遮水工の造成作業を表す。図５（ａ）では、目地袋８−１及び８−２に中詰め材が充填された状態が表されている。これにより、間隙１００−２のうち目地袋８−１よりも外海側の空間１１４と、目地袋８−１及び８−２の間の空間１１５との間で水の行き来が遮断される。また、空間１１５と、間隙１００−２のうち目地袋８−２よりも埋立地側の空間１１６との間で水の行き来も遮断される。
【００３４】
この後、水中ポンプ３０は、図５（ａ）に表すように外海又は空間１１４（図５では外海）に移設される。水中ポンプ３０は、空間１１５のうち鋼矢板２０−１及び目地袋８−１の間の空間１１５−１と、鋼矢板２０−２及び目地袋８−２の間の空間１１５−２と、鋼矢板２０−１及び鋼矢板２０−２の間の空間１１５−３の水深が概ね等しくなるように外海から空間１１５−３に（必要なら空間１１５−２にも）海水を移動させる。
【００３５】
すなわち、水中ポンプ３０は、空間１１５−１及び１１５−３の水頭差と、空間１１５−２及び１１５−３の水頭差とを減少させるように海水を移動させる。こうして水頭差を減少させることで、鋼矢板２０−１及び２０−２を壁面に押し付ける力が弱まり、鋼矢板２０−１及び２０−２を空間１１５から取り出すことができるようになる。なお、水頭差を減少させるためには、水中ポンプ３０を例えば空間１１５−１に移設して水を空間１１５−３に（必要なら空間１１５−２にも）移動させてもよい。
【００３６】
図５（ｂ）に表すように鋼矢板２０−１及び２０−２を取り出した後、空間１１５にアスファルトマスチックを投入して充填すると、図５（ｃ）に表すようにアスファルトマスチック７が鉛直遮水工として造成される。この場合、空間１１５には水が残置されているが、充填されたアスファルトマスチックにより水が押し出されるので、空間１１５から水が自然と排出される。
【００３７】
なお、空間１１５に水中ポンプ３０を移設して水を排出してからアスファルトマスチックを充填してもよい。ただし、本実施例のように水を残置させる手順を用いると、目地材で挟まれた空間に残った水がその空間の内側から目地材の底部側に水圧を加えるため、水を排水する手順に比べて、空間の外側から加わる水圧によって目地材の底部側が変形して水が通り抜ける隙間が生じるという事象を起こりにくくすることができる。
【００３８】
図６は締切構造物１を製造する際の作業工程を表す。図６に表す作業工程は、例えば締切構造物１の製造を請け負った事業者の作業員が操作する作業用機械によって行われる。各作業工程では、各々の作業内容に応じた作業用機械が用いられる。また、図６では、図４に表すケーソン１０−１及び１０−２の間隙１００−２における作業工程について説明するが、反対側のケーソン１０−１及び１０−３の間隙１００−３でも同様の作業工程が行われるものとする。
【００３９】
まず、作業用機械は、最後のケーソン１０−１と、既設のケーソン１０−２とを、互いの凹部が対向するように配置する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１は本発明の第１のケーソンと第２のケーソンを配置する工程の一例である。次に、作業用機械は、図４に表す空間１０１に鋼矢板２０−１を挿入し、空間１０２に鋼矢板２０−２を挿入する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は本発明の第１の部材を挿入する工程と第２の部材を挿入する工程の一例である。
【００４０】
続いて、作業用機械は、図４に表す空間１０３に水中ポンプ３０を設置する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１２及びＳ１３の工程はどちらが先に行われてもよい。次に、作業用機械は、水中ポンプ３０を作動させて鋼矢板２０−１及び２０−２の間の空間１０３の水を排出し、空間１１３と、空間１１１及び１１２とにそれぞれ水頭差を生じさせる（ステップＳ１４）。
【００４１】
ステップＳ１３及びＳ１４は本発明の水頭差を生じさせる工程の一例であり、ステップＳ１４は本発明の水位を変化させる工程の一例である。続いて、作業用機械は、空間１１１及び１１２に目地袋８−１及び８−２をそれぞれ挿入し（ステップＳ２１）、挿入した両目地袋に中詰め材をそれぞれ充填する（ステップＳ２２）。ステップＳ２１及びＳ２２は本発明の目地材を配置する工程の一例である。
【００４２】
次に、作業用機械は、図５の説明で述べたように水中ポンプ３０を外海（又は空間１１４）に移設して（ステップＳ２３）、外海の海水を図５の説明で述べたように移動させて空間１１５に生じている水頭差を減少させる（ステップＳ２４）。続いて、作業用機械は、間隙から鋼矢板２０−１及び２０−２を取出し（ステップＳ２５）、空間１１５にアスファルトマスチックを充填する（ステップＳ２６）。
【００４３】
本実施例では既設のケーソンと新設のケーソンとの間隙に鋼矢板を挿入することで、挿入前に比べてその間隙における水の流速が下げられる。これにより、ケーソン同士の間隙における水の流速を下げない場合に比べて、その間隙に目地材を配置する作業を容易にすることができる。また、鋼矢板は水圧で凹部の壁面に押し付けられるため、ボルト等でケーソンに固定する必要がない。従って、ボルト等で固定する場合に比べて、鋼矢板の設置及び取り外しを容易に行うことができる。
【００４４】
また、間隙における水の流速を下げる方法としては、例えば水流を遮断する部材の凸部とケーソンの凹部とを相互に嵌め合せて固定する嵌合構造を用いることも考えられるが、その場合、その部材とケーソンの形状の精度が高くなければ嵌め合せができないことが起こり得る。これに対し、本実施例の鋼矢板は、水圧によってケーソンの凹部の壁面に押し付けられるだけなので、横幅及び丈さえ条件を満たしていればよい。また、ケーソンも、鋼矢板が押し付けられる凹部さえ備えていればよい。
【００４５】
このように、本実施例によれば、例えば前述した嵌合構造を用いる場合に比べて、水流を遮断する部材及びケーソンの形及びサイズの自由度を高くすることができる。また、本実施例では、鋼矢板に挟まれた空間１１３の水深（Ｄ２３−２）を、干潮時の空間１１１の水深（Ｄ２１−２）よりも浅くしている。これにより、潮の満ち引きの状態にかかわらず、目地材の配置作業を行うことができる。
【００４６】
また、本実施例では、ケーソンが備える第３の凹部によって水中ポンプ３０を配置することが可能な空間１０３が形成されている。この第３の凹部がなければ、間隙の外に配置したポンプで間隙内の水を、ホースを介して吸い込んで排出しなければならない。その場合に比べると、水中ポンプ３０で直接水を吸い込むことができるので、より短時間で水頭差を生じさせることができる。
【００４７】
［２］第２実施例
本発明の第２実施例について、以下、第１実施例と異なる点を中心に説明する。第１実施例では、鋼矢板２０−１及び２０−２によってケーソン間を移動する水の勢い（水勢）が抑制された。つまり、第１実施例では、このように水勢を抑制する抑制部材が２つ用いられたが、第２実施例では、抑制部材が１つだけ用いられる。
【００４８】
図７は第２実施例に係るケーソンの間隙を拡大して表す。図７では、ケーソン１０ａ−１及び１０ａ−２の間隙１００ａ−２が表されている。ケーソン１０ａ−１は、側面１０Ｓａ−１に鉛直方向Ａ１に延伸する凹部１１ａ−１を有している。ケーソン１０ａ−２は、側面１０Ｓａ−２に鉛直方向Ａ１に延伸する凹部１１ａ−２を有している。各凹部は直方体の空間を切り取った形をしている。ケーソン１０ａ−１は本発明の「第１ケーソン」の一例であり、ケーソン１０ａ−２は本発明の「第２ケーソン」の一例である。
【００４９】
ケーソン１０−１及びケーソン１０−２は、図７（ａ）に表すように、凹部１１ａ−１と凹部１１ａ−２が互いに対向するように配置されている。凹部１１ａ−１と凹部１１ａ−２の間の空間１０１ａにはＶ字鋼２０ａが挿入されている。Ｖ字鋼２０ａは、本実施例における上述した抑制部材であり、本発明の「部材」の一例である。Ｖ字鋼２０ａの横幅Ｌ１１ａは、側面１０Ｓａ−１の凹部１１ａ−１でない部分と側面１０Ｓａ−２の凹部１１ａ−２でない部分との距離Ｌ１ａよりも広くなっている。
【００５０】
また、Ｖ字鋼２０ａの丈Ｌ２１ａは、間隙１００ａ−２における水底から水面までの距離（つまり水深）よりも長くなっている。例えば間隙１００ａ−２のうちＶ字鋼２０ａよりも外海側の空間１１１ａは、潮が満ちると最大で水深Ｄ２１−１となり、潮が引くと最小で水深Ｄ２１−２となる。また、間隙１００ａ−２のうちＶ字鋼２０ａよりも埋立地側の空間１１２ａは、図７の例では最初は水深Ｄ２１−１とほぼ同じの水深Ｄ２２ａ−１となっている。
【００５１】
最初の水深とは、後述する水中ポンプ３０による送水が行われる前の水深を意味する。最初の水深Ｄ２２ａ−１は、Ｖ字鋼２０ａを挿入するタイミングによって変化するが、概ね水深Ｄ２１−１及びＤ２１−２の間の水深となる。本実施例では、外海又は空間１１１ａ（図７では外海）に水中ポンプ３０が設置されている。水中ポンプ３０は、Ｖ字鋼２０ａが挿入された後に、空間１１２ａに海水を移動させ、空間１１２ａの水位を、空間１１１ａの満潮時の水深Ｄ２１−１よりも深い水深Ｄ２２ａ−２となる水位に変化させる。
【００５２】
Ｖ字鋼２０ａの丈Ｌ２１ａは、この水深Ｄ２２ａ−２よりも長くなっている。Ｖ字鋼２０ａがこのような寸法であるため、図７に表すように、Ｖ字鋼２０ａが凹部１１ａ−１の壁面１１Ｓａ−１と凹部１１ａ−２の壁面１１Ｓａ−２に接するように配置されることで、間隙１００ａ−２において空間１１１ａ及び空間１１２ａの間での水流を遮断する（少なくとも両空間の間での水の流速を小さくする）。
【００５３】
また、前述したように水位が変化することで、Ｖ字鋼２０ａにより仕切られる２つの空間（空間１１１ａ及び１１２ａ）に水頭差が生じる。図７（ｂ）に表すように空間１１１ａの水面よりも空間１１２ａの水面の方が高いので、Ｖ字鋼２０ａには空間１１２ａから空間１１１ａに向かう方向に水圧が加わる。Ｖ字鋼２０ａは、この水圧により凹部１１ａ−１の壁面１１Ｓａ−１と凹部１１ａ−２の壁面１１Ｓａ−２に押し付けられた状態になる。
【００５４】
この状態で、第１実施例と同様に鉛直遮水工の造成作業が開始される。具体的には、空間１１１ａに目地袋８−１が挿入され、空間１１２ａに目地袋８−２が挿入され、それぞれ充填される。こうしてＶ字鋼２０ａが上記壁面に押し付けられた状態で、間隙１００ａ−２に目地材が配置される。この後、水中ポンプ３０は、目地袋８−１及び８−２の間の空間１１５ａのうちＶ字鋼２０ａ及び目地袋８−１の間の空間１１５ａ−１に外海の海水を移動させる。
【００５５】
水中ポンプ３０は、空間１１５ａ−１の水深とＶ字鋼２０ａ及び目地袋８−２の間の空間１１５ａ−２の水深が概ね等しくなるまで、すなわち、空間１１５ａ−１及び１１５ａ−２の水頭差を減少させるように海水を移動させる。こうして水頭差を減少させることで、Ｖ字鋼２０ａを壁面に押し付ける力が弱まり、Ｖ字鋼２０ａを空間１１５ａから取り出すことができるようになる。
【００５６】
Ｖ字鋼２０ａを取り出した後は、空間１１５ａにアスファルトマスチックが充填されて鉛直遮水工が造成される。なお、水頭差を減少させるために、水中ポンプ３０を空間１１５ａ−２に移設して水を空間１１５ａ−１に移動させてもよい（その場合はアスファルトマスチックの充填前に空間１１５ａ−２から水中ポンプ３０を取り出す作業が必要になる）。
【００５７】
図８は第２実施例の作業工程を表す。まず、作業用機械は、最後のケーソン１０ａ−１と、既設のケーソン１０ａ−２とを、互いの凹部が対向するように配置する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１は本発明の第１のケーソンと第２のケーソンを配置する工程の一例である。次に、作業用機械は、図７に表す空間１０１ａにＶ字鋼２０ａを挿入する（ステップＳ３２）。
【００５８】
ステップＳ３２は本発明の部材を挿入する工程の一例である。続いて、作業用機械は、外海又は図７に表す空間１１１ａに水中ポンプ３０を設置する（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３２及びＳ３３の工程はどちらが先に行われてもよい。次に、作業用機械は、水中ポンプ３０を作動させて空間１１２ａに送水し、Ｖ字鋼２０ａにより仕切られる２つの空間（空間１１１ａ及び１１２ａ）に水頭差を生じさせる（ステップＳ３４）。ステップＳ３３及びＳ３４は本発明の水頭差を生じさせる工程の一例である。
【００５９】
続いて、作業用機械は、空間１１１ａ及び１１２ａに目地袋８−１及び８−２をそれぞれ挿入し（ステップＳ４１）、挿入した両目地袋に中詰め材をそれぞれ充填する（ステップＳ４２）。ステップＳ４１及びＳ４２は本発明の目地材を配置する工程の一例である。次に、作業用機械は、水中ポンプ３０を作動させて図７の説明で述べたように海水を空間１１５ａ−１に移動させ、空間１１５ａに生じている水頭差を減少させる（ステップＳ４３）。そして、作業用機械は、空間１１５ａからＶ字鋼２０ａを取出して（ステップＳ４４）、空間１１５ａにアスファルトマスチックを充填する（ステップＳ４５）。
【００６０】
本実施例では、既設のケーソンと新設のケーソンとの間隙にＶ字鋼を挿入することで、第１実施例と同様に、挿入前に比べてその間隙における水の流速が下げられる。これにより、ケーソン同士の間隙における水の流速を下げない場合に比べて、その間隙に目地材を配置する作業を容易にすることができる。また、Ｖ字鋼は水圧で凹部の壁面に押し付けられるため、ボルト等でケーソンに固定する場合に比べて、Ｖ字鋼の設置及び取り外しを容易に行うことができる。また、第１実施例と同様に、上述した嵌合構造を用いる場合に比べて、水流を遮断する部材及びケーソンの形及びサイズの自由度を高くすることができる。
【００６１】
なお、第２実施例においては、空間１１２ａの水深を満潮時の空間１１１ａの水深Ｄ２１−１程度にしておいて、潮が引いている間（つまり水頭差が生じている間）に目地材を配置する作業を完了させるようにしてもよい。その場合、ステップＳ３３、Ｓ３４における水中ポンプ３０を使った送水の作業工程を不要にすることができる。
【００６２】
［３］変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は必要に応じてそれぞれ組み合わせてもよい。
【００６３】
［３−１］抑制部材
上述した抑制部材（ケーソン間を移動する水の勢い（水勢）を抑制する部材）は、各実施例で述べたものに限定されない。例えば第１実施例でＶ字鋼を用いてもよいし、第２実施例で鋼矢板を用いてもよい。また、鋼矢板及びＶ字鋼以外の部材が用いられてもよい。また、第１実施例において、外海側と埋立地側とで異なる形状の抑制部材を用いてもよい。
【００６４】
要するに、間隙を形成する２つのケーソンの凹部の壁面に両端を引っ掛けることができる横幅を有し、且つ、外海側の空間の水深及び埋立地（埋立予定地）側の空間の水深よりも長い丈を有し、且つ、上述した水頭差による圧力にも耐えられる部材であれば、どのような形状及び材料の部材が用いられてもよい。
【００６５】
［３−２］アスファルトマスチックの充填手順
各実施例では、目地材を配置した後、抑制部材を取り出してからアスファルトマスチックを充填したが、これに限定されない。例えば抑制部材を配置したままアスファルトマスチックを充填して、抑制部材を含む鉛直遮水工が造成されてもよい。
【００６６】
［３−３］凹部
ケーソンが有する凹部の形状は実施例で述べたもの（直方体の空間を切り取った形）に限定されない。例えば台柱、半円柱又は三角柱等を切り取った形であってもよい。要するに、抑制部材を押し付ける壁面を有する形状であればよい。ただし、抑制部材と接触する面がより広くなる形状であると、抑制部材との隙間から水が漏れにくくなるので望ましい。また、水圧で押付けられた抑制部材に幅方向の力が加わると抑制部材の配置がずれる原因になるので、間隙の中央にケーソンの側面に対して平行な面が存在するとしたときに、対向する凹部がその面を挟んで面対称の形状になっていることが望ましい。
【００６７】
［３−４］目地材の配置
第１実施例において、目地材の配置は図４に表す位置に限定されない。例えば鋼矢板に挟まれた空間（図４の例では空間１１３）が埋立地から外海に向かう方向にもっと長ければ、その空間に目地材が配置されてもよい。その場合、鋼矢板と目地材に挟まれた空間と鋼矢板の外側の空間に水頭差があると鋼矢板を取り外したときに流れ込んだ水が目地材に衝撃を与えるので、水中ポンプ等でその水頭差をなくしてから鋼矢板を取り外すとよい。
【００６８】
［３−５］送水手段
各実施例では水中ポンプを用いて送水を行ったが、送水手段は水中ポンプに限定されない。例えば第１実施例において、間隙の外部においたポンプで送水を行ってもよい。その場合、第３の凹部を有しない（第１の凹部及び第２の凹部だけを有する）ケーソンであっても用いることができる。
【００６９】
［３−６］発明のカテゴリ
本発明は、上記の各例で述べた構造を有する締切構造物の他、それを構成するケーソンとしても捉えられる。また、本発明は、締切構造物を製造するための製造方法としても捉えられ、特に護岸に最後のケーソンを挿入して鉛直遮水工の造成作業を行う際の製造方法として捉えられる。この製造方法を実行する主体は、締切構造物の製造に携わる作業員でもあり、その作業員が操作する作業用機械でもある。なお、作業用機械の操作はＡＩ（Artificial Intelligence）で行われてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…締切構造物、３…護岸、４…改良層、５…基礎砕石、６…アスファルトマスチック、７…アスファルトマスチック、８…目地袋、１０…ケーソン、２０−１、２０−２…鋼矢板、２０ａ…Ｖ字鋼、３０…水中ポンプ。
【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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