(57)【要約】【課題】効率的かつ確実に水底に堆積した底泥を処理できる底泥処理工法を提供すること。【解決手段】略水平方向又は略鉛直方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置２と駆動装置２，２の間に設けた撹拌体３とからなる撹拌装置１を船体４に設置し、複数の駆動装置２，２にて撹拌体３を駆動させることにより底泥６と土砂７とを混合撹拌し、船体４の移動に伴って連続的に底泥を処理する工法である。【選択図】        図１
2005021757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、
前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、
前記撹拌装置は、略水平方向又は略鉛直方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置と該駆動装置の間に設けた撹拌体とからなり、
複数の前記駆動装置にて前記撹拌体を駆動させることにより前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする、
底泥処理工法。
【請求項２】
水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、
前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、
前記撹拌装置は、鉛直方向に所定間隔を置いて設けた枢軸回りを回転する複数の歯車と該歯車を回転させる複数の駆動装置と複数の該歯車間を歯車の回転によって回る鎖体とを備えてなり、
複数の前記駆動装置によって複数の前記歯車を回転させ、前記鎖体を回すことによって前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする、
底泥処理工法。
【請求項３】
水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、
前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、
前記撹拌装置は、略水平方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置の間に撹拌棒集合体を備えてなり、
前記撹拌棒集合体は、水平軸回りに該水平軸に略垂直方向に放射状に延びた複数の撹拌棒体を前記水平軸の延伸方向に間隔を置いて複数備えてなり、
複数の前記駆動装置によって前記撹拌棒集合体を前記水平軸回りに回転させて前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする、
底泥処理工法。
【請求項４】
水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、
前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、
前記撹拌装置は、略水平方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置の間に撹拌筒体を備えてなり、
前記撹拌筒体の側面に複数のスリットを備えた該撹拌筒体は該撹拌筒体の両端を前記駆動装置に取り付けてなり、
複数の前記駆動装置によって前記撹拌筒体を回しながら前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする、
底泥処理工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水底に堆積した底泥を改良する底泥処理工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川や湖沼などの水底に堆積した有機汚泥から溶出するリンや窒素などによって水底環境が悪化し、水底生物の減少などをはじめとする環境問題が生じている。かかる環境問題に対する対処方法として、従来、底泥を浚渫して場外へ搬出する工法や水上の船体から良質の土砂を散布して底泥上を被覆する工法などが実施されている。
【０００３】
特許文献１においては、良質の砂を水底の底泥上に被覆した後、耕耘装置にて砂と底泥を耕耘して混合する底泥の処理工法が開示されている。
また、特許文献２においては、台船からロープｃによって吊下げたオーガーａを使用して、底泥ｄとその下に位置する土砂ｅをオーガーａによって掘削するとともに高圧エアーｂによって混合撹拌することによって混合土砂ｆを造成して底泥ｄを処理する工法が開示されている（図６参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−１０７６１１号公報
【特許文献２】
特開２００２−３０６００１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の底泥処理工法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞底泥を浚渫して場外へ搬出する工法では、搬出した底泥の処理に要する費用の問題と、処理土の処分地の確保が問題となる。
＜ロ＞砂などの土砂にて底泥上を被覆する工法や土砂を底泥上に散布した後に土砂と底泥を混合撹拌する工法では、土砂購入費用の問題や散布した土砂による水底レベルの上昇によって水深が浅くなるといった問題が生じる。
＜ハ＞底泥とその下の土砂を台船から吊下げたオーガーにて掘削するとともに高圧エアーにて混合撹拌する工法では、撹拌時のオーガーがぶれるなどの不安定化の問題と、オーガー駆動部がオーガーの一端のみの構成であるため混合撹拌の効率性及び確実性に問題が生じ易い。
＜ニ＞底泥とその下の土砂を台船から吊下げたオーガーにて掘削するとともに高圧エアーにて混合撹拌する工法では、オーガーを底泥及び土砂内に貫入させた状態でオーガーを横方向に並行移動し難いため、オーガーの移動ごとにオーガーを引抜いておこなう必要があり、作業効率の低下につながる。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、処分土の発生の問題が生じない底泥処理工法を提供することを目的とする。また、土砂購入の問題及び水深が浅くなるといった問題が生じない底泥処理工法を提供することを目的とする。また、施工時の撹拌体の安定化を図り底泥とその下の土砂の混合撹拌を効率的かつ確実におこなうことのできる底泥処理工法を提供することを目的とする。さらに、底泥及び土砂内に撹拌体を貫入させた状態で撹拌体の横移動をおこなうことのできる底泥処理工法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の底泥処理工法は、水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、前記撹拌装置は、略水平方向又は略鉛直方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置と該駆動装置の間に設けた撹拌体とからなり、複数の前記駆動装置にて前記撹拌体を駆動させることにより前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする底泥処理工法である。
【０００８】
また、本発明の底泥処理工法は、水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、前記撹拌装置は、鉛直方向に所定間隔を置いて設けた枢軸回りを回転する複数の歯車と該歯車を回転させる複数の駆動装置と複数の該歯車間を歯車の回転によって回る鎖体とを備えてなり、複数の前記駆動装置によって複数の前記歯車を回転させ、前記鎖体を回すことによって前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする底泥処理工法を使用できる。
【０００９】
また、本発明の底泥処理工法は、水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、前記撹拌装置は、略水平方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置の間に撹拌棒集合体を備えてなり、前記撹拌棒集合体は、水平軸回りに該水平軸に略垂直方向に放射状に延びた複数の撹拌棒体を前記水平軸の延伸方向に間隔を置いて複数備えてなり、複数の前記駆動装置によって前記撹拌棒集合体を前記水平軸回りに回転させて前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする底泥処理工法を使用できる。
【００１０】
さらに、本発明の底泥処理工法は、水底に堆積した底泥と底泥下の土砂とに跨った位置に撹拌装置を挿入し、前記底泥と前記土砂とを前記撹拌装置にて混合撹拌しながら撹拌装置を移動させて前記底泥を改良する底泥処理工法であって、
前記撹拌装置は、略水平方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置の間に撹拌筒体を備えてなり、前記撹拌筒体の側面に複数のスリットを備えた該撹拌筒体は該撹拌筒体の両端を前記駆動装置に取り付けてなり、複数の前記駆動装置によって前記撹拌筒体を回しながら前記底泥と前記土砂とを混合撹拌することを特徴とする底泥処理工法を使用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態１について説明する。
【００１２】
＜イ＞撹拌装置、駆動装置、撹拌体
本発明の撹拌装置１は、水底５に堆積した底泥６と底泥６下の土砂７とに跨った位置に挿入して、底泥６と土砂７とを混合撹拌するための装置である。
撹拌装置１は、略水平方向又は略鉛直方向に所定間隔を置いて複数設けた駆動装置２，２とかかる駆動装置２，２の間に設けた撹拌体３から構成される。かかる撹拌装置１は、船体４に設置した状態で底泥６と底泥６下の土砂７とに跨った位置に挿入させ、船体４の移動に伴って撹拌装置１は底泥６と土砂７を混合撹拌しながら横方向に移動して連続した施工を実現できる（図１参照）。
【００１３】
実施の形態１における撹拌装置１は、鉛直方向に所定間隔を置いて設けた枢軸３１，３１回りを回転する複数の歯車３２，３２と、かかる歯車３２，３２を回転させる複数の駆動装置２，２と、複数の歯車３２，３２の間を歯車３２，３２の回転によって回る鎖体３３とを備えて一ユニットを構成できる。すなわち、本実施の形態では撹拌体３として鎖体３３を使用するものである。ここで、鎖体３３としては公知のチェーンカッターを使用することができる。
図２に示すように、上記する撹拌装置１の一ユニットを複数組み合わせて撹拌装置１を構成することによって広範囲の混合撹拌を一度におこなうことが可能となり、撹拌効率を高めることができる。
撹拌装置１はその頭部を船体４に設けた開口部４４内を上下にスライド可能なスライドガイド４３，４３に吊治具体４５を介して取り付けることができる。かかる吊治具体４５は船体４のデッキ上の架台４１に備えた滑車４２に吊持した構成とする。
例えばＨ形鋼にて製作したスライドガイド４３，４３はジャッキ４６にて上下にスライド可能とし、かかるスライドガイド４３，４３のスライドによって撹拌装置の上下移動を調整することができる。
【００１４】
＜ロ＞施工方法
船体４を底泥処理施工位置の水面上に停止させ、スライドガイド４３，４３をスライドさせて撹拌装置１の下端近傍を所定深度まで降ろして固定する。ここで、所定深度とは底泥６と混合撹拌するのに適した量の土砂７を確保できる深度であり、底泥６の汚泥状況や土砂７の物性など、事前調査及び事前計画に基づいて決定される。
複数の駆動装置２を同時に駆動させて歯車３２、３２を回転させ、鎖体３３を回して底泥６と土砂７との混合撹拌をおこなう。所要の混合撹拌終了後、船体４を移動させて連続的に上記する底泥処理をおこない、所定範囲の施工をおこなっていく。
所定範囲の混合撹拌終了後、スライドガイド４３，４３をスライドさせて撹拌装置１を船体４内に収容する。
【００１５】
＜ハ＞作用
鉛直方向に所定間隔を置いて設けた歯車３２，３２は、夫々の歯車３２，３２を回転させる油圧モーターなどの駆動装置２，２を同一方向に回転駆動させることによって鎖体３３を歯車３２，３２の間を回すことができ、鎖体３３は上昇及び降下を繰り返すことにより底泥６と土砂７を撹拌することができる。
本実施の形態における撹拌体３は、上下に位置する駆動装置２，２間の距離を水底５までの深度や底泥６及び土砂７の撹拌層厚によって自在に調整することができる。したがって、水底５までの水深が深い場合や底泥６層厚が比較的厚い場合に使用するのが好ましく、例えば底泥６層厚が１ｍ以上の場合には本実施の形態の撹拌装置１を使用するのがよい。
ここで、駆動装置２を複数使用するため、高い撹拌性能を確保することができる。
さらに、船体４の移動に応じて撹拌装置１を横方向に移動させることで連続した混合撹拌を実現することができる。
また、鎖体３３として公知のチェーンカッターを使用する場合には撹拌装置１の製作に要するコストも安価となる。
【００１６】
【発明の実施の形態２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態２について説明する。
【００１７】
＜イ＞撹拌棒集合体、撹拌棒体
本実施の形態は、撹拌装置１として撹拌棒集合体３４を使用して底泥処理をおこなう工法である。撹拌棒集合体３４からなる撹拌装置１を船体４に備えて成形し、所定深度まで撹拌装置１の下端部を貫入させて底泥６と土砂７の混合撹拌をおこなうものである（図３参照）。
撹拌棒集合体３４は、水平軸３４１を筒体３４５に貫通設置し、筒体３４５の側面には水平軸３４１に略垂直方向に放射状に延びた複数の撹拌棒体３４２を設け、かかる複数の撹拌棒体３４２の集合体を筒体３４５（水平軸３４１）の延伸方向に間隔を置いて複数備えて構成するものである（図４（ａ）、（ｂ）参照）。放射状の撹拌棒体３４２は、その円周方向に交互に棒長を変えた（長短の撹拌棒体３４２を交互に構成）構成とすることもできるし（図４（ｂ）参照）、同一長さの撹拌棒体３４２によって構成することもできる。撹拌棒体３４２の水平軸３４１から離れた先端部には撹拌棒体３４２の延伸方向に直角又は所定の角度をもった凸部３４３を備えて形成するのがよい。撹拌効率を向上させるためである。
水平軸３４１の両端付近にはそれぞれ油圧モーターなどの駆動装置２，２を設け、かかる駆動装置２，２の間には撹拌棒集合体３４からなる撹拌装置１を設け、駆動装置２，２に撹拌装置１を連結する。かかる構成とすることにより、水平軸３４１回りを駆動装置２，２が回転するのに伴って撹拌装置１も水平軸３４１回りを回転することができる。
水平軸３４１は、船体４に設けた開口部４４内を上下にスライド可能なスライドガイド４３，４３に取り付けることができる。
【００１８】
＜ロ＞施工方法
船体４を底泥処理施工位置の水面上に停止させ、スライドガイド４３，４３をスライドさせて撹拌装置１の下端近傍を所定深度の土砂７まで貫入して固定する。かかる状態で、撹拌装置１は底泥６と土砂７に跨った位置に配置される。鉛直方向の撹拌範囲については、実施の形態１で示した撹拌装置１に比べて狭いものとなるが、撹拌棒体３４２の回転直径範囲とスライドガイド４３のスライド可能範囲から決定できる。
水平軸３４１両端の駆動装置２，２を同時に駆動させて撹拌棒集合体３４を水平軸３４１回りに回転させ、底泥６と土砂７との混合撹拌をおこなう。所要の混合撹拌終了後、船体４を移動させて連続的に上記する底泥処理をおこない、所定範囲の施工をおこなっていく。
所定範囲の混合撹拌終了後、スライドガイド４３，４３をスライドさせて撹拌装置１を船体４内に収容する。
【００１９】
＜ハ＞作用
撹拌装置１はその両端の駆動装置２によって回転するため、高い撹拌性能を確保でき、効率のよい混合撹拌を実現できる。
また、本実施の形態を使用する場合は、船体４のデッキ上に大型の架台等を設ける必要もなく、設備に要するコストは比較的低廉となる。
本実施の形態における撹拌装置１は比較的水底５が浅い場合や底泥６層厚の比較的薄い場合に使用するのが好ましく、例えば底泥６層厚が５０ｃｍ程度の場合に使用するのがよい。
【００２０】
【発明の実施の形態３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態３について説明する。なお、施工方法は実施の形態２と同様のため省略する。
【００２１】
＜イ＞撹拌筒体
本実施の形態は、撹拌装置１として撹拌筒体３５を使用して底泥処理をおこなう工法である。撹拌筒体３５からなる撹拌装置１を船体４に備えて底泥処理施工をおこなうことができるのは実施の形態２と同様である。
撹拌筒体３５はその側面３５１に複数のスリット３５２を備えた構成とする。撹拌筒体３５の両端部にはそれぞれ油圧モーターなどの駆動装置２，２を設け、かかる駆動装置２，２の中央貫通孔に水平軸３５３を貫通させて撹拌装置１を形成する（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
水平軸３５３は、船体４に設けた開口部４４内を上下にスライド可能なスライドガイド４３，４３に取り付けることができる。
【００２２】
＜ロ＞作用
撹拌筒体３５を回転させて底泥６及び土砂７をスリット３５２から筒体内に取り込み、筒体内にて底泥６と土砂７を混合した後、スリット３５２及び撹拌筒体端部の開口３５４から混合した土砂を排出することができる。撹拌筒体３５内にて確実に底泥６と土砂７を混合撹拌できるため、確実に混合土砂を造成することができる。
本実施の形態における撹拌装置１は比較的水底５が浅い場合や底泥６層厚の比較的薄い場合に使用するのが好ましく、例えば底泥６層厚が１ｍ以下の場合に使用するのがよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の底泥処理工法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞底泥を浚渫処理しないため、底泥の処理費用と処理土の処分地の確保といった問題が生じない。
＜ロ＞砂などの土砂を使用しないため、土砂購入費用の問題は生じない。また、土砂によって底泥上を被覆しないため、水深が浅くなるといった問題は生じない。
＜ハ＞撹拌体はその両端に設けた駆動装置によって駆動させるため、底泥と土砂の混合撹拌を効率よく確実におこなうことができる。
＜ニ＞撹拌体を底泥及び土砂内に貫入させた状態で横方向に並行移動しながら混合撹拌をおこなうため、施工効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の底泥処理工法の実施の形態１を示した側面図。
【図２】実施の形態１の撹拌装置の拡大図。
【図３】本発明の底泥処理工法の実施の形態２を示した側面図。
【図４】実施の形態２の撹拌装置の拡大図であり、（ａ）撹拌装置の正面図。（ｂ）撹拌装置のＡ−Ａ矢視図。
【図５】実施の形態３の撹拌装置の拡大図であり、（ａ）撹拌装置の正面図。（ｂ）撹拌装置のＢ−Ｂ矢視図。
【図６】従来の撹拌装置を示した断面図。
【符号の説明】
１・・・撹拌装置
２・・・駆動装置
３・・・撹拌体
３１・・枢軸
３２・・歯車
３３・・鎖体
３４・・撹拌棒集合体
３４１・水平軸
３４２・撹拌棒体
３５・・撹拌筒体
３５１・側面
３５２・スリット
３５３・両端
５・・・水底
６・・・底泥
７・・・土砂
【図１】
2005021757.tif 000003
【図２】
2005021757.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005021757.tif 000006
【図５】
2005021757.tif 000007
【図６】
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