(57)【要約】【課題】水底汚染土の密封性が高く、周辺水域の汚濁も防止でき、しかも短工期で施工可能な水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントおよびこれを使用した水底汚染土壌の封じ込め構造およびその方法を提供すること。【解決手段】水底の汚染土壌の封じ込め用部材が、底部が開口した箱型のセグメント７とされている。箱型のセグメントの上面または側面に、１つ以上の空気抜き孔が設けられて沈降可能とされ、空気抜き孔に開閉弁を設けたり、汚染土粒子よりも網目の細かい網状蓋を設けたり、箱型のセグメントの端部に雌継手または雄継手等の継手を設けたりする。水中バイブロハンマーに係合する係合部を設けたりする。底開箱型セグメント７が、水底の汚染土壌の表面を覆うように複数横方向に並べられていると共に、前記各底開箱型セグメント７の底部開口部側が貫入されて設置されている。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底の汚染土壌の封じ込め用の部材であって、前記部材は、底部が開口した箱型のセグメントとされていることを特徴とする水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項２】
前記箱型のセグメントの上面・側面の一方または両方に、１つ以上の空気抜き孔が設けられて、沈降可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項３】
前記箱型のセグメントの上部に開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項４】
前記空気抜き孔には、汚染土粒子よりも網目の細かい網状蓋が設けられて、汚染土粒子の流出を抑止されていることを特徴とする請求項２に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項５】
前記箱型のセグメントの端部には、セグメント間からの土砂流出を防止するための継手が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに１項に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項６】
箱型のセグメントの一端側には雌継手が設けられ、他端側には雄継手が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項７】
前記箱型のセグメントの上部には、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置に係合する係合部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメント。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントが、水底の汚染土壌の表面を覆うように複数横方向に並べられていると共に、前記各底開箱型セグメントの底部開口部側が貫入されて設置されていることを特徴とする水底汚染土壌の封じ込め構造。
【請求項９】
請求項７に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントを複数用いて、これらをその底部の開口側を水底汚染土壌に着座させるように複数並べて配置すると共に、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置により前記係合部を掴んだ状態で、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置を駆動して、底開箱型セグメントを前記水底汚染土壌に貫入することを特徴とする水底汚染土壌の封じ込め方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントを複数用いて、これらをその底部の開口側を水底汚染土壌に着座させるように複数並べて配置すると共に、底開箱型セグメントの上部に鋼球等の重錘の重力を付加して、底開箱型セグメントを前記水底汚染土壌に貫入することを特徴とする水底汚染土壌の封じ込め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水域である河川、湖沼、海域等における水底汚染土壌を封じ込め、周辺水域の水質が水底汚染土壌によって汚染されることを防止するための水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントおよび水底汚染土壌の封じ込め構造並びにその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水底汚染土壌を封じ込める工法としては、図１１に示すように、クラブ付き自航船（例えば、非特許文献１参照。）２１を使用して、水底汚染土壌１３の表面に覆砂層２２を形成して、覆砂により汚染土を封じ込める工法が知られている。
【０００３】
また、他の水底汚染土壌を原位置固定する封じ込め工法としては、図１２に示すように、セメント系安定剤２３を、水底汚染土１３と混合撹拌して固化させ、封じ込める工法も知られている。
【０００４】
【非特許文献１】
安達逸雄、遠藤聖五郎  著「港湾工事施工技術」株式会社山海堂、１９９１年９月１０日、Ｐ．５、Ｐ１２２−１２５、Ｐ１８１−１８５、Ｐ５６５−５７１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記覆砂工法の場合には、砂を使用するため、水中散布の際に砂が浮遊して水質が濁るという環境問題がある。また砂を使用しているため、水底汚染土壌１３の密封性が弱く封じ込め効果が弱いと共に、長期的には、汚染土と混ざり合い、流出の可能性の恐れがある。
【０００６】
前記セメント系安定剤２３の攪拌混合による工法の場合には、セメント系安定剤を使用するため、封じ込め効果は大きいものの、セメント系材料と原位置汚染土砂が撹拌されて、水質が濁ると共に工期が長くなるという問題がある。
【０００７】
この発明は、水底汚染土の密封性が高く、周辺水域の汚濁も防止でき、しかも短工期で施工可能な水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントおよびこれを使用した水底汚染土壌の封じ込め構造およびその方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の従来の問題点を有利に解決するために、第１発明の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントにおいては、水底の汚染土壌の封じ込め用の部材であって、前記部材は、底部が開口した箱型のセグメントとされていることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明では、第１発明の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントにおいて、前記箱型のセグメントの上面・側面の一方または両方に、１つ以上の空気抜き孔が設けられて、沈降可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明では、第１発明または第２発明の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントにおいて、前記箱型のセグメントの上部に開閉弁が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明では、第２発明の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントにおいて、前記空気抜き孔には、汚染土粒子よりも網目の細かい網状蓋が設けられて、汚染土粒子の流出を抑止されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明では、第１発明〜第４のいずれかの発明において、前記箱型のセグメントの端部には、セグメント間からの土砂流出を防止するための継手が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明では、第５発明の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントにおいて、箱型のセグメントの一端側には雌継手が設けられ、他端側には雄継手が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
第７発明では、第１発明〜第６発明の何れかの発明において、前記箱型のセグメントの上部には、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置に係合する係合部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
第８発明の水底汚染土壌の封じ込め構造では、第１発明〜第７発明の何れかに記載の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントが、水底の汚染土壌の表面を覆うように複数横方向に並べられていると共に、前記各底開箱型セグメントの底部開口部側が貫入されて設置されていることを特徴とする。
【００１６】
第９発明の水底汚染土壌の封じ込め方法では、第７発明の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントを複数用いて、これらをその底部の開口側を水底汚染土壌に着座させるように複数並べて配置すると共に、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置により前記係合部を掴んだ状態で、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置を駆動して、底開箱型セグメントを前記水底汚染土壌に貫入することを特徴とする。
【００１７】
第１０発明の水底汚染土壌の封じ込め方法では、第１発明〜第８発明のいずれかの水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントを複数用いて、これらをその底部の開口側を水底汚染土壌に着座させるように複数並べて配置すると共に、底開箱型セグメントの上部に鋼球等の重錘の重力を付加して、底開箱型セグメントを前記水底汚染土壌に貫入することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の第１〜第３実施形態の底開箱型セグメントを示すものであって、矩形状の上面板１と、その上面板１の下面周縁部に下方に向って直角に一体に設けられた前後左右の各矩形状の周側面板２とにより、底部が開口部３とされた底開箱型セグメント本体４が構成され、前記底開箱型セグメント本体４の上か横、すなわち、上面板１または周側面板２には、底開箱型セグメント本体４の箱型内部空間５に貫通する通気孔６が少なくとも１つ以上設けられて、底開箱型セグメント７が構成されている。
【００１９】
底開箱型セグメント７の形状は底部が開口された箱型形状であればよく、横断面形状は、図示の場合は、矩形横断面形状としているが、５角形，６角形等適宜の横断面形状でも良い。前記の通気孔６は少なくとも１つ以上あれば、底開箱型セグメント７の水中沈降時において、箱型空間内部５内の空気を貫通孔６から排気し底開箱型セグメント７の浮力をなくしながら、底開箱型セグメント７を水底に設置することができる。
【００２０】
前記通気孔６の孔径を特に規定するものではないが、好ましくは、排気可能で、汚染土粒子が通過できないような通気孔６とすると、底開箱型セグメント７内封じ込められる汚染土粒子の流出を防止でき望ましい。また、例えば、多数の通気孔を有する多孔質体を貫通孔に設置して通気孔６としてもよく、また後記の実施形態のように、貫通孔からなる通気孔６を、汚染土粒子が通過できないような通気性微細網状蓋材８を底開箱型セグメント本体４に固定してもよく、多用な形態が可能である。
【００２１】
そして、図１（ａ）〜（ｃ）では、底開箱型セグメント本体６における上面板１に、箱型空間内部５に貫通する縦向きの通気孔６が間隔をおいて複数設けられている底開箱型セグメント７が示されている。また、図２（ａ）〜（ｃ）には、前後または左右（図示の場合）の周側面板２の上部に、箱型空間内部５に貫通する横向きの通気孔６が設けられている底開箱型セグメント７が示されている。また、図３（ａ）〜（ｃ）には、底開箱型セグメント本体６における上面板１と、周側面板２の上部に、通気孔６を設けた底開箱型セグメント７が示されている。
【００２２】
また、図４に示す第４実施形態の底開箱型セグメント７では、上面板６の通気孔に、汚染土粒子が通過できないような微細な網目を備えた通気性微細網状蓋材８を、貫通孔からなる通気孔６を通気可能に塞いでいる。通気性微細網状蓋材８の材質としては、鋼製等の金属製材料あるいは合成樹脂製材料等の網状材料（織物状材料でもよい）を使用できる。
【００２３】
底開箱型セグメント本体４の材質としては、通気性微細網状蓋材８を溶接またはボルト等の固定手段を採用する上で、鋼製材料とするのが好適であるが、コンクリート材料あるいは、表面を鋼板で被覆した鋼・コンクリート複合底開箱型セグメントとしてもよく、鋼以外の金属材料を使用してもよい。
【００２４】
また、図５に示す第５実施形態の底開箱型セグメント７では、開閉可能な弁９の基端側の管部が底開箱型セグメント本体４に固定されると共に、上面板１の通気孔６に接続するように上面板１の上部に設置されている形態が示されている。この形態の変形形態として、周側面板２の通気孔６を設けなくてもよい。
【００２５】
図５に示す形態（または変形形態）では、底開箱型セグメント７を水中に沈降する時に、各弁９の弁開度を適宜調整して開いて、箱型内部空間５の空気を排出しながら沈降させることができ、沈降後または設置後、前記弁９を閉じると、少なくとも上面板１は完全に閉鎖された蓋となるので、水底汚染土壌の封じ込め効果がより高くなる。
【００２６】
また、図６に示す第６実施形態の底開箱型セグメント７では、底開箱型セグメント本体４の左右方向の両端部に、継手１０ａ，１０ｂを設けた形態が示されている。
【００２７】
前記の継手１０ａ，１０ｂは、図示の実施形態では、一方の継手１０ａを雄継手１０ａとし、他方の継手１０ｂを雌継手１０ｂとし、さらに具体的には、底開箱型セグメント本体４の上面板１の上部に、断面Ｌ字状またはコ字状当の雄継手１０ａの基端部１１が固定され、その雄継手１０ａの他端部１２を周側面板２に間隔をおいて平行に下向きに配置して、雄継手１０ａが構成され、また、底開箱型セグメント本体４の上面板１の上部の側部に、断面上向き開口Ｕ字状の雌継手１０ｂの基端部１１が固定され、その雌継手１０ｂの他端部１２を周側面板２に間隔をおいて平行に上向きに配置して、雌継手１０ａが構成されている。前記の断面Ｌ字状の雄継手１０ａとしては、例えば、Ｌ型または溝形の形鋼を用いることもでき、また断面上向き開口Ｕ字状の雌継手１０ｂとしては、半割り鋼管等の半割りパイプを使用することができる。
【００２８】
このように継手を備えた底開箱型セグメント７とすると、図７に示すように、水底汚染土壌１３の表面に不陸がある場合（不陸海底の場合）にも、既設側の底開箱型セグメント７における断面上向き開口Ｕ字状の雌継手１０ｂに、新設側の底開箱型セグメント７における雄継手１０ｂをガイドさせて、既設側と新設側の雌雄継手相互を嵌合することで、底開箱型セグメント７間の隙間から汚染土の流出を防止することができる表面被覆構造体２４を水質を汚濁することなく短工期で構築できる。なお、図示を省略するが、底開箱型セグメント本体４の前後方向の両端部に継手１０ａ，１０ｂを設けてもよく、あるいは底開箱型セグメント本体４の左右方向および前後方向の両端部に継手を設け手も良い。
【００２９】
次に、前記各実施形態の底開箱型セグメント７を水底の汚染土壌１３上に、設置する場合の一形態について、図８（ａ）を参照して説明する。
【００３０】
図示のように、作業船１４により複数の底開箱型セグメント７を、水底汚染土壌１３直上に搬送した後、作業船１４のクレーン１５により底開箱型セグメント７を吊り下げ支持すると共に、図示省略の適宜のクレーンにより、水面から汚染土壌１３に下部を貫入させた落下ガイド枠１６を所定の位置に保持した後、その落下ガイド枠１６内に底開箱型セグメント７を水面上から配置し、底開箱型セグメント７を落下ガイド枠１６にガイドさせてクレーン１５により吊り下げ支持しながら沈降させ、既設の底開箱型セグメント７に並ぶように新設の底開箱型セグメント７を所定の位置に設置し、水底汚染土壌１３を封じ込める表面被覆構造体２４を構築する。落下ガイド枠１６の下部を既設の底開箱型セグメント７の前後に位置させると、新設の底開箱型セグメント７を既設の底開箱型セグメント７に密に配置することができる。なお、図８の下部（ｂ〜ｄ）には、図１〜図３に示す形態の底開箱型セグメント７を沈降させた場合の空気排出状態が示され、第４実施形態以降のも同様である。
【００３１】
底開箱型セグメント７を水底汚染土壌１３上に設置する場合、底開箱型セグメント７の自重で汚染土壌１３に充分貫入しない場合には、適宜落下ガイド枠１６を移動させた後、図９に示すように、図示省略の作業船から吊り下げ支持された水中バイブロハンマー１７ａ等の振動付与貫入施工装置１７により、所定の位置に底開箱型セグメント７を貫入設置してもよく、この場合には、予め底開箱型セグメント７の上部に水中バイブロハンマーの把持部１８により掴むための鋼製プレート１９ａ等の係合部１９を取り付けておくとよい。また、図１０に示すように、作業船から吊り下げ支持された重錘２０を使用して、これらの重力を底開箱型セグメント７上面に作用させて、底開箱型セグメント７を所定の位置に貫入してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、底部が開口した箱型のセグメントによって、簡単な構造の水底汚染土壌の封じ込め用の底開箱型セグメントを構成することができ、またこれに、１つ以上の空気抜き孔またはこれに開閉弁あるいは網状蓋を付属させて、容易に沈降可能な底開箱型セグメントとすることができ、また、底開箱型セグメントに継手をつけると、水底汚染土壌表面に不陸があっても底開箱型セグメント相互を係合させて、底開箱型セグメント間からの水底汚染土壌の流出も防止でき、底開箱型セグメントに雌継手と雄継手を備えていると、既設側の底開箱型セグメントの雌継手に、新設側の底開箱型セグメントの雄継手を容易に嵌合させる構成とすることもできる。
【００３３】
底開箱型セグメントの上部に、係合部が設けられていると、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置に係合させて、容易に底開箱型セグメントに振動荷重を付与して、水底汚染土壌の所定の位置に設置することができる。
【００３４】
底開箱型セグメントを水底の汚染土壌の表面を覆うように複数横方向に並べられていると共に、前記各底開箱型セグメントの底部開口部側を貫入設置するだけの簡単な構造で、確実に水底汚染土壌を封じ込めできる表面被覆構造体を、水質を汚濁することなく短工期で構築することができる。
【００３５】
また、箱型のセグメントの上部に、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置に係合する係合部が設けられている底開箱型セグメントを用いると、水中バイブロハンマー等の振動付与貫入施工装置を使用して、底開箱型セグメントを水底汚染土壌の所定の位置に容易に貫入施工することができ、また、底開箱型セグメントの上部に鋼球等の重錘の重力を付加して、底開箱型セグメントを水底汚染土壌の所定の位置に容易に貫入施工することができ、しかも、水底汚染土の密封性が高く、周辺水域の汚濁も防止でき、しかも短工期で施工可能な水底汚染土壌の封じ込め構造を構築施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る底開箱型セグメントを示すものであって、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る底開箱型セグメントを示すものであって、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る底開箱型セグメントを示すものであって、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る底開箱型セグメントを示すものであって、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る底開箱型セグメントを示すものであって、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る底開箱型セグメントを示すものであって、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る継手付きの底開箱型セグメントを使用して、不陸のある水底汚染土壌に継手を噛み合わせて設置している状態を示す縦断正面図である。
【図８】本発明の底開箱型セグメントを作業船および落下ガイド枠を使用して水底汚染土壌に設置している状態を示す説明図である。
【図９】水中バイブロハンマーからなる振動付与貫入施工装置を使用して、底開箱型セグメントを水底汚染土壌の所定の位置に貫入設置する場合の説明図である。
【図１０】鋼球からなる重錘を使用して、底開箱型セグメントを水底汚染土壌の所定の位置に貫入設置する場合の説明図である。
【図１１】従来の説明図である。
【図１２】従来の説明図である。
【符号の説明】
１  上面板
２  側面板
３  開口部
４  底開箱型セグメント本体
５  箱型内部空間
６  通気孔
７  底開箱型セグメント
８  通気性微細網状蓋材
９  開閉可能な弁
１０ａ  継手（雄継手）
１０ｂ  継手（雌継手）
１１  基端部
１２  他端部
１３  水底汚染土壌
１４  作業船
１５  クレーン
１６  落下ガイド枠
１７ａ  水中バイブロハンマー
１７  振動付与貫入施工装置
１８  把持部
１９  係合部
１９ａ  鋼製プレート
２０  重錘
２１  クラブ付き自航船
２２  覆砂層
２３  セメント系安定剤
２４  表面被覆構造体
【図１】
2004285677.tif 000003
【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】
2004285677.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004285677.tif 000011
【図１０】
2004285677.tif 000012
【図１１】
2004285677.tif 000013
【図１２】
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