(57)【要約】      （修正有）【課題】排出土（浚渫土）の発生を完全に抑制した工法を提供する。【解決手段】航路等の水深確保はタワー形式の載荷函体５を装備した作業船１が使われる。載荷函体５の内部には高密度の棒状の鉛直ドレーンが配置、且つ、載荷函体５の機能はこれの昇降機能、真空・圧気機能、繰返し載荷機能、電極機能を有する。水深確保は海底地盤の超急速圧密沈下で実現する。圧密増加荷重は真空圧密工法による。急速圧密に粘土の水分保持力の低下の要素を加えた。これは粘土の電気化学的特性を利用したもので粘土を電気的に直接乱す乱電工法と繰返し荷重による過剰間隙水圧の波動工法を併用する。【選択図】図１
2017014880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の航路・泊地等の水深確保を軟弱な海底堆積土の圧密沈下とする水深維持管理において、剛性載荷板５ａと外周壁５ｄで載荷函体５形成し、当該内部空間を隔壁５ｇで格子状に区分して隔室とし、隔室の天井には固定の棒状ドレーンを高密度に配置し、且つ、隔室には電極機能を持たせたタワー形式電極型載荷函体５を装備した作業船１を使い、電極型載荷函体５を海底地盤に押し込み、載荷函体５の内部の中詰土を密閉状態として、間隙水の排水距離の大幅な短縮は高密度配置の棒状の鉛直ドレーンで確保し、圧密増加荷重は大気圧・水圧を載荷重とする真空圧密工法で確保し、海底地盤の粘土の水分保持力の低下は主たる工法を粘土の電気的安定を直接乱す乱電工法，補助工法として繰り返し荷重による過剰間隙水圧の波動工法で確保し、これらの異質の工法を併用することで電極型載荷函体５の中詰土の減容化・強度増加を兼ねた海底地盤の超急速圧密沈下で水深を確保すると共にタワー形式の電極型載荷函体５のタワー頂部の高度測定から海底面沈下による水深増加の出来高管理をリアルタイムですることを特徴とする水深維持管理のシステム工法。
【請求項２】
請求項１の電極型載荷函体５及びシステム工法において、外周壁５ｄと隔壁５ｇは隔室底面が広がるようにテーパーを付けると共に、外周壁５ｄ，隔壁５ｇにはテーパーの正・逆が自動調整できる構造的機能を持たせ、載荷函体の中詰土を中詰状態で移動する場合は隔壁の正テーパーを逆テーパーとして中詰土を保持し、中詰土を抜き出すときは正テーパーを逆テーパーとして中詰土の圧密を待ってから正パーテーに戻し、続いてドレーン空間層に圧気を送り、中詰土を抜き出すことを特徴とする中詰土の保持及び抜き出しのシステム工法。
【請求項３】
請求項１の電極型載荷函体５及びシステム工法において、載荷函体５の外周壁５ｄと隔壁５ｇの表面に陰電極機能を持たせ、隔室を二分する位置に陽電極板又は電極棒を配列することで隔室に電極機能を持たせ、剛性載荷板５ａと載荷タワー５ｃは絶縁すると共に載荷函体５の外面は絶縁物質でコーティングすることで、通電の対象を載荷函体の中詰土に限定し、且つ、粘土の水分保持力の低下の主たる方法は電極型載荷函体５の隔室の電極に順次直流電流又はパルス電流を断続的に通電して中詰粘土を電気的に乱す乱電工法とし、粘土の電気的乱れを持続させる補助工法は繰り返し荷重による過剰間隙水圧の波動工法とすることを特徴とする粘土の水分保持力の低下工法及び工法に使用する電極型載荷函体５。
【請求項４】
請求項１のシステム工法において、航路等への流入土を抑制する維持管理において、流入土の堆積土が液性限界を超える流動化状態の場合、航路等の境界の外側に流入土の泥溜まりとして請求項１のシステムにより海底地盤を帯状に急速圧密沈下させると共に載荷函体の中詰土を所定の盛土強度に増加させて航路等の境界に潜堤の盛土材として再使用することで流入土抑制の潜堤と帯状の泥溜まり施設を構築し、作業船の航路等の占用時間を減少させて水深維持管理の総合的効率を高めることを特徴とする水深維持管理のシステム工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は船舶の航路・泊地等の必要な水深を軟弱な堆積土の圧密沈下だけで確保し、この区域への流入堆積土を抑制する水深維持管理に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、船舶の大型化に伴い航路・泊地は大水深化が求められている。また、航路・泊地は常に流れ込む土砂（流入堆積土）によって水深が浅くなる。水深確保のために定常的に浚渫が行われ、大量の浚渫土が発生している。浚渫土は埋立地処分や干潟・浅場造成などに利用されてきたが、こうした処分地の確保が年々難しい状況になっている。【０００３】  浚渫土は，廃棄物処理法上は産業廃棄物ではない。しかし，使いみちがなければ実質廃棄物である。そうであるならば循環型社会の構築「３Ｒの推進」の原則に基づく対策をとるべきである。まず，浚渫土（廃棄物）の発生抑制である。航路・泊地は水深が確実に確保されれば良い。【０００４】  粘性土地盤の圧密沈下の促進要素は、沈下量と圧密時間である。沈下量は圧密荷重の大きさ、圧密時間の短縮は排水距離の短縮（Ｈ２則）である。圧密荷重に大気圧を利用する方法が真空圧密工法で、これを海底地盤で実施するとさらに水圧が加わる。そして、通常、圧密時間の短縮はバーチィカルドレーンを打設する。【０００５】  一般に航路・泊地の流入堆積土の多くは、含水比が液性限界を超えた流動状の圧縮性の大きな粘性土である。このような堆積土による地盤は超急速圧密沈下で水深が確保できれば，浚渫土の発生はなく，海水の汚濁もない。浚渫土の運搬，受け入れ施設（埋立）の建設の必要もなくなる。浚渫に依らない水深確保である。この方法は航路・泊地の水深維持費を大幅に引き下げ，環境に優しい工法となる。【０００６】  液性限界を超えた堆積土は航路・泊地等の境界付近で浚渫あるいは堆積土の圧密沈下で必要な水深を確保しても境界の外から流動状の堆積土が流れ込んですぐに埋め戻すことも珍しくない。【０００７】
【特許文献１】  特許第４９９６８８３号（特願２００６−１６６６５７）
【０００８】  特許文献１の発明の主たる目的は港湾施設の残留沈下対策である。従って、圧密沈下の対象層は施設下方の粘性土層の全層で、一般に対象層の深度は大きくなる。このため、当該工法は対象粘土層のバーチカルドレーンの打設工程を先行させている。また、特許文献１の工法の特徴は、圧密静荷重（大気圧＋水圧）に小さな繰り返し荷重（圧密静荷重＝圧密増荷重のわずか６％）を加えて過剰間隙水圧の波動を発生させて、大幅な圧密沈下促進を実現した。【０００９】  過剰間隙水圧の波動による圧密沈下の促進は、水和している粘土粒子を取り巻いている陽イオンを拡散させることで粘土の電気的安定を乱して粘土の水分保持力を低下させていることによる。
ただし、残留沈下のほとんどは二次圧密であり、当該工法の圧密速度は二次圧密を含めた速度である。例えば、ＪＩＳＡ１２１７の載荷段階５（１５９．６ｋＮ／ｍ２）において、標準圧密試験と標準圧密試験荷重に圧密増荷重の６％の繰り返し荷重を併用した圧密試験の圧密速度を比較すると、一般的な沖積粘土では２４時間圧密ひずみ基準では約３０倍、一次圧密ひずみ基準では数倍の速度増加にとどまる。【００１０】  特許文献１の工法は航路等の水深の維持を海底地盤の圧密沈下で確保して、浚渫土の発生を抑制する工法のさきがけとなるものである。この工法は現行の浚渫土処分方法に比べれば浚渫土の抑制であるから、経済的・環境的に優位なのは明白である。【００１１】
【特許文献２】  特願２０１０−８７１０７号
【００１２】  特許文献２の発明の目的は航路等の水深の維持に特化したものである。水深維持工事は船舶の航行状態での作業であるから安全且つ施工速度を優先する必要がある。航路等は残留沈下問題とは無縁であるから、圧密沈下の対象を浅い海底地盤に限定した。特許文２の工法の特徴は、載荷函体の外周壁及び隔壁にドレーン機能を持たせてバーチカルドレーンの工程を省いたことである。【００１３】  また、特許文献２の他の特徴は、必要な水深が地盤沈下のみでは得られなかった場合、あるいは現行のグラブ浚渫と同等以上の施工速度の確保から、圧密に長時間かかるときは途中で切り上げるなど、海底土の搬出手段を用意した。しかも、海底土の搬出は最小とし、且つ、発生場所で海水汚濁を起こさずに脱水減容化を図り、所要の強度に高めて資材として再使用する。【００１４】  また、特許文献２の他の特徴は、作業船の外周を走行するスパッドを操作することにより、作業船が自ら前後・左右自在に移動することができる。その移動距離は作業船の全長・全幅である。このため、次の所定の作業位置に正確に速く移動できることである。また、タワー式載荷函体はこれ自体が巨大なスパッドになっている。【００１５】
【非特許文献１】Ｔ．Ｋｏｎｄｏ・Ｔ．Ｔｓｕｃｈｉｄａ：「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｒｉｎｅ  ｃｌａｙｓ  ｉｎ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｆｉｅｌｄ」  Ｓｏｉｌｓ  ａｎｄ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ  Ｖｏｌ．２８．Ｎｏ．４，３８−４６，Ｄｅｃ．１９８８
【００１６】  この論文の主旨は飽和海生粘土に大きな電気を流すと粘土構造の電気化学特性により粘土の水分保持力が低下する現象が起こる。例えば、海成粘土を用いＪＩＳＡ１２１７の載荷段階５（１５９．６ｋＮ／ｍ２）の標準圧密試験において、２４時間圧密が終了した試料に交流電流（電位勾配１７．９Ｖ／ｃｍ，電流密度３２０ｍＡ／ｃｍ２）を通電すると、圧密増加荷重がない状態なのに圧密沈下が２．６ｍｍ（圧密歪ε＝１８．６％）進行した。同様に直流電流（電位勾配８．６Ｖ／ｃｍ，電流密度２００ｍＡ／ｃｍ２）を通電すると、圧密沈下が２．５ｍｍ（圧密歪ε＝１７．９％）進行した。
なお、特許文献１及び２の過剰間隙水圧の波動による方法は、粘土の電気的乱れは弱いので粘土の水分保持力の低下は小さく圧密増加荷重がない状態では圧密沈下の進行はない。これが非特許文献１との決定的な違いである。【００１７】  土中に電極を挿入し直流電流を流す工法＝電気脱水（浸透）工法が古くからある。この工法原理は電位勾配で粘土の間隙水が陽イオンとともに陰極に集積され、これを排出して圧密を促進する。電気脱水工法は間隙水を移動させるのが目的なので、小電流を長期間流す方法である。（大電流を長時間流すのは困難）しかし、効果が小さいので完全に廃れてしまった。【００１８】  本発明に使用される作業船の機構・機能は、基本的な部分では特許文献２の工法のものと同じである。作業船の構成ユニットは複数の台船，台船結合立体骨組，ガイドタワー及びタワー形式の載荷函体から成る。タワー形式の載荷函体は、剛性載荷板と外周壁で形成した載荷函体の上面中心部には海底面まで届く高さの載荷タワーを取付け、載荷函体の内部空間は天井にドレーン空間層及び剛性フィルター層を二段に設け、且つ隔壁で格子状の隔室に区割りされている。
作業船の基本的な機能は、タワー形式の載荷函体の昇降機能、載荷函体の真空・圧気機能、繰返し載荷機能、作業船の載荷函体による係船機能、作業船の自走行移動機能である。
堆積土の海底地盤の急速圧密沈下による水深確保の作業工程は、タワー形式の載荷函体を海底地盤に押し込み、載荷函体の内部の中詰土を密閉状態とすることから始められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】  浚渫土は、廃棄物処理法上は産業廃棄物ではない。しかし、使いみちがなければ実質廃棄物である。そうであるならば、排出土（浚渫土）の完全な発生抑制の工法が最良である。【００２０】  一般に航路・泊地の流入堆積土の多くは、含水比が液性限界を超えた流動状の圧縮性の大きな粘性土である。このような堆積土は、圧密沈下量は大きいが、相応の長い圧密時間が必要である。特許文献２の工法は圧密に長時間かかると途中で切り上げたが、排出土の完全抑制においてはこれが大きな課題である。【００２１】  また、高塑性粘土は載荷函体の隔室の区割りが小さくなると、中詰土の抜き出しが困難となることが模型実験で確認され課題である。【００２２】  また、含水比が液性限界を超えた粘性土は必要な水深を確保してもすぐに埋め戻し状態となることが課題である。【００２３】  また、従来の浚渫による水深の出来高管理は浚渫工程後の事後管理であるが、リアルタイムの出来高管理が望まれる。【００２４】  本発明は、堆積土の含水比が液性限界を超えた粘性土を対象として課題を解決し、水深確保を地盤の超急速圧密沈下に求め、特許文献２の工法の特徴に加えて、排出土の完全な発生抑制と合理的な水深維持の定量的な管理の実現を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】  含水比が液性限界を超えた堆積土は、圧密沈下量は大きいが、これの圧密時間も長い。これの解決手段は特許文献２の工法に対し、圧密速度を大幅に高めることである。【００２６】  特許文献２の工法で圧密速度を決定する要因は圧密増加荷重、排水距離の短縮、これに繰り返し荷重による粘性土の水分保持力の低下を加えた三つである。このうち、圧密増加荷重は大気圧＋水圧であり見直しの余地はない。【００２７】  まず、本発明は排水距離の大幅な短縮を図る。載荷函体のベースとなる排水面は剛性載荷板の底面全体のドレーン空間層である。さらに、特許文献２の工法は、載荷函体の外周壁及び隔壁にドレーン機能を持たせた。この方法による排水距離の短縮は隔室をさらに分割することであるが限界がある。隔室の中詰土の抜き出しが困難となる。【００２８】  本発明の排水距離の大幅な短縮の方法は隔室の天井に高密度で固定の棒状ドレーンを配置させ、且つ隔壁は底面開口部が広がるようにテーパーを付ける。さらには、載荷函体の隔壁において、隔壁のテーパーの正・逆が自動調整できる構造的機能を持たせる。【００２９】  次に、本発明は粘性土の水分保持力の大幅な低下図る。特許文献１及び２の水分保持力の低下法は繰返し荷重による過剰間隙水圧の波動によるものである。これによる圧密速度の増加は、一次圧密ひずみ基準で数倍にとどまる。これに対して、非特許文献１に示される粘土の電気的安定を大電流で直接乱した場合の圧密速度の増加は驚異的である。【００３０】  実際の海底地盤に大電流を短時間であっても連続通電は非常に難しい。電源設備が大きすぎて経済，安全において現実的ではない。これの解決手段は粘土の電気化学的特性を利用する。電流の種類は効率的であれば何で良い。ただし、粘土の電気的乱れを決定する要因は電流の大きさで通電時間の長さではない。そして、粘土の電気的乱れの回復には時間を要する。従って、連続通電の必要はない。また、大電流の連続通電は、粘土が発熱して無駄にエネルギーが消費されるので、断続電流が経済的である。効率的な電流は次の序列になる。
交流電流⇒直流電流⇒断続直流電流⇒パルス電流【００３１】  海底土地盤に電気を流す粘土の水分保持力の低下法は、タワー形式の電極型載荷函体を装備した作業船を使って行われる。電極型載荷函体の構成は、載荷函体と載荷タワーとは絶縁すると共に載荷函体の外面は絶縁物質でコーティングされる。載荷函体の外周壁及び隔壁に陰極の機能を持たせ、隔室を二分する位置に陽極の電極板または電極棒を配列する。粘土の通電範囲は載荷函体の中詰土に限定される。【００３２】  電気による粘土の水分保持力の低下法は、地盤に電流を流して粘土を電気的に直接乱す。（以降乱電工法と称す）本発明は電極型載荷函体の電極に電流を流して中詰粘土に限定して粘土を電気的に直接乱す。【００３３】  大型航路の大規模水深維持工事は作業船も大型化を進め、スケールメリットによる作業効率を図るのは必然である。作業船の能力は、一度に載荷する面積・載荷函体の大きさが基本となる。載荷函体が大型化すれば各隔室の電極板面積，通電断面積のトータルは大きくなる。そして、より大きな電力が必要になり、電源・パルスパワー発生装置の巨大化となる。それは安全に係る電極型載荷函体の絶縁の高度化の課題、コスト増の課題が発生する。【００３４】  本発明は乱電工法に必要な電力を確保し、パルス発生装置の巨大化を避ける解決手段として粘土の電気化学的特性を利用する。すなわち、粘土の電気的乱れの回復には時間を要する。そこで、本発明は実質的な断続電流を使用する。例えば、パルス電流を電極型載荷函体の各隔室の電極に同時に送り出すのではなく順次送りだすことでパルス発生装置の巨大化を解消する。各隔室のパルス電流は本来のパルス間隔ではない断続的間隔で送られることになる。【００３５】  粘土の電気的回復は徐々に進む。回復を遅らせるエネルギーは小さなものでよい。本発明の粘土の水分保持力の低下の主たる方法は、パルス電流を断続的とする乱電工法とし、粘土の水分保持力の低下を持続させる補助工法は繰り返し荷重による過剰間隙水圧の波動工法とする。【００３６】  航路等の流入堆積土が液性限界を超えている場合、本発明は航路等の境界の外側に流入土の泥溜まりとして海底地盤を急速圧密沈下により帯状の溝を造る。そして，このときの載荷函体の中詰土を所定の盛土強度に増加させて航路等の境界に潜堤を構築する。【００３７】  航路等の水深の出来高管理はリアルタイムの管理が望まれる。従来の浚渫船の作業軌跡は、例えれば点・線が移動して面積になる。これに対して本発明の作業船の作業軌跡は最初から面積である。つまり、載荷函体の載荷面積部分の海底面が沈下して所定の深度に至る。本発明のリアルタイムの水深の出来高管理は作業船のタワー形式の載荷函体のタワー頂部の高度測定から海底面の沈下の推移を把握することで実施される。
【発明の効果】
【００３８】  本発明の効果を端的にまとめると、航路等の水深維持管理において、浚渫に依らないで海底地盤を超急速圧密沈下で水深を完全に確保する。浚渫土の発生はなく、海水の汚濁もない。浚渫土の運搬，受け入れ施設（埋立）の建設の必要もない。この方法は船舶航行の制限を軽減し、水深維持費を大幅に引き下げ，環境に優しい工法である。所定の水深を海底地盤の圧密沈下のみで完全に確保できたのは圧密速度を大幅に高めたことである。【００３９】  圧密速度を大幅に高めた本発明の特徴の１つ目は排水距離が大幅に短縮となる隔室の天井に高密度で固定配置された棒状ドレーンと中詰土の抜け出し機能である。本発明は圧密沈下を積極的に進めるので、必然と中詰土の減容化と強度増加が進められる。中詰土は高い粘着力となるので隔室から抜け出しが不能となる。このため隔室の分割は避けると共に、隔壁は隔室の底面開口部が広がるようにテーパーを付け、中詰土の抜け出しに配慮している。【００４０】  さらには、載荷函体の隔壁において、隔壁のテーパーの正・逆が自動調整できる構造的機能を持たせている。この機能は載荷函体の中詰土を保持移動する場合は隔壁の正テーパーを逆テーパーとし、中詰土を抜き出すときは正テーパーを逆テーパーとして中詰土に圧縮力を加え、圧密を待って中詰土の変形が戻らない状態で正パーテーに戻すと共にドレーン空間層に圧気を送ることで中詰土の抜き出しを確実にしている。【００４１】  圧密速度を大幅に高めた本発明の特徴の２つ目は粘土の水分保持力の低下法で、粘土の電気的安定を電流で直接乱す乱電法を用いている。乱電法に断続的なパルス電流を導入した。当然，乱電法にパルス電流を連続通電するのは効果が大きい。特許文献２では成しえない海底地盤の超急速圧密沈下を可能とする。しかしながら，連続通電は大電力量となりパルスパワー電源装置の巨大化を招き，設備費増大と作業の安全性に問題が生じる。そこで本発明は粘土の電気的乱れの回復はゆっくりと生じるという特性を利用して，パルス電流の断続通電とした。これにより，連続通電と同等の効果を実現した。
なお、非特許文献１に示されている粘土水分保持力の低下の実験考察は、大電流で種類は問わない。交流よりも直流電流の方が効率的であるまでである。それ以降の知識は本発明のための新しい実験考察による新規性・進歩性によるものである。【００４２】  さらに、本発明はパルス電流の断続的通電の乱電法と繰返し荷重の過剰間隙水圧の波動法を併用した。これは繰返し荷重装置の電力量はパルスパワーに比べてはるかに小さいので、波動法を補助的に使うことで粘土の電気的乱れの回復を遅らせ大電流の抑制ができること。また、パルス電流の断続間隔は余裕をもって設定できることになる。これにより、特許文献２では成しえない海底地盤の超急速圧密沈下を確実なものとした。【００４３】  航路等の堆積土が液性限界を超えた状態において、本発明の泥溜まり及び潜堤の施設効果は、作業船の航路等の占用時間を減少させて水深維持管理の総合的効率を高める。当該施設は航路内に流入する土砂の動向を見極めて計画される。境界外の泥溜まりを定期的に維持管理することで、船舶の安全な航行に大きく寄与すると共に維持管理費の軽減が図れる。【００４４】  航路等の水深のリアルタイムの出来高管理は、従来の浚渫船はその作業形態から困難である。これに対して本発明の作業形態は容易である。本作業船の自走行移動機能と合わせてリアルタイムの出来高管理は無駄のない正確で迅速な作業を可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】  図１は本発明の作業船による１実施例を示す側面図、図２は同平面図である。作業船１の構成は台船２、これを立体的に結合する台船結合立体骨組３、この立体骨組３と一体構造のガイドタワー４、これに組み込まれるタワー形式の電極型載荷函体５及び作業船１の自走移動手段となる移動式スパッド６から成る。図１、図２に示す作業船１は台船２が４隻、載荷函体５が２基で構成された例である。また、作業船１の外周４辺には２本のレールの軌道７とそれぞれの辺に１基の自走式スパッド６が配置されている。
ただし，図２の平面図には立体骨組３が省いてある。また、図中の１２は海水面、１３は海底地盤面である。【００４６】  図３は作業船の側面図である。図３（ａ）はタワー形式の載荷函体５を分離した作業船の側面図である。図３（ｂ）はタワー形式の載荷函体５の単独の側面図である。載荷函体５の構造は剛性載荷板５ａに水出入りを制御する自動気密制御弁５ｂを設置し、剛性載荷板５ａの上面中心部には海底面まで届く高さの載荷タワー５ｃが固定されている。載荷函体は剛性載荷板５ａと外周壁５ｄで形成される。載荷函体の内部空間の天井（剛性載荷板５ａ底面全体）にはドレーン空間層５ｅと剛性フィルター５ｆを二段に設け、且つ隔壁５ｇで格子状の隔室に区割りされている。載荷タワー５ｃには繰り返し載荷装置８が装備される。また、附属設備として真空ポンプ９、コンプレッサー１０、パルスパワー電源装置１１がある。【００４７】  図４は電極型載荷函体５の側面図である。載荷函体５の形状・寸法の一例を示すと，剛性載荷板５ａは２４ｍ×２４ｍの正方形、ドレーン空間層５ｅと剛性フィルター５ｆの厚さは合わせて０．３ｍ。外周壁５ｄの高さ２．３ｍ，隔壁５ｇの高さ２．０ｍ。隔壁の間隔４．０ｍの格子状である。隔壁５ｇは隔室の底面開口部が広がるようなテーパーがある。図の５ｈは隔室の天井に高密度で固定された棒状ドレーンである。図では１ｍ２当たり１本であるが実際には４本程度が良い。また、載荷函体５の外周壁５ｄ及び隔壁５ｇの表面のマルチ金属板５ｉには陰極の機能を持たせ、隔室を二分する位置に陽極の電極板５ｊが配列されている。【００４８】  図５は電極型載荷函体５の側面図の一部の拡大図である。図では棒状ドレーン５ｈを省いてある。隔壁５ｇは隔室の底面開口部が広がるようなテーパーがあるが、これを正のテーパーとしている。隔壁５ｇの表面のマルチ金属板５ｉは陰電極機能，ドレーン機能及び自動テーパーの３つの機能を備えている。自動テーパー板としては３つのヒンジがある。天井は固定ヒンジ、中間は部材間ヒンジ、下端が鉛直可動ヒンジである。これは泥が隙間に入らないための対策である。これのテーパーの自動機能は隔壁５ｇの中に水平に設置された油圧複動シリンダー５ｋで操作する。ドレーン機能はマルチ金属板５ｉにスリットを入れたものを使う。
図５（ａ）はマルチ金属板５ｉが隔壁５ｇに接していて正のテーパー状態である。図５（ｂ）はマルチ金属板５ｉが逆のテーパー状態である。【００４９】  航路・泊地の水深確保の海底工事における本発明のシステム工法について順を追って説明する。
作業船１を工事工区の所定の位置に曳航する。載荷函体５の位置関係は水面直下で図１の状態である。自動気密制御弁５ｂを開の状態で載荷函体５を海底地盤に押込む。図６の状態である。自動気密制御弁５ｂを閉の状態で載荷函体５の内部は気密状態である。【００５０】  載荷函体５の内部を減圧することで、大気圧・水圧の載荷重を加える。次に繰返し載荷装置８により波動工法を作動する。次に乱電工法を作動する。乱電工法において、パルス電流を通電する場合の留意点は載荷函体５の隔室の電極全部に同時に通電すると巨大電力量になる。このため、隔室の電極に順番に通電するが、載荷函体の沈下が傾かないように通電の順番が偏らないように配慮する。パルスパワー電源装置を連続作動しても各隔室の電源は断続通電となっている。波動工法は粘土の種類によっても異なるが、電気的乱れの持続の状態よっては、パルス電流そのものの断続通電も検討される。【００５１】  図７は本発明の超急速圧密沈下によって所定の水深を確保した状態である。ここで、載荷函体５の中詰土を中詰状態で移動して再使用する場合は、マルチ金属板５ｉの正テーパーを逆テーパーとして中詰土を保持する。この時の中詰土の鉛直断面は逆台形である。中詰土を抜き出すときは正テーパーを逆テーパーとして中詰土に圧縮力を加え、圧密を待って中詰土の変形が戻らない状態で正パーテーに戻す。この時の中詰土の鉛直断面は逆台形でマルチ金属板は正台形であるから隙間が生じている。粘着力の対象は陽電極板５ｊと棒状ドレーン５ｈである。この状態でドレーン空間層５ｅに圧気を送ることで中詰土の抜き出しを確実にしている。
以上が浚渫に依らないで航路等の水深を海底地盤の超急速圧密沈下で確保する水深維持管理システム工法の概要である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】  本発明の作業船１による１実施例を示す側面図である。
【図２】  同じく作業船１の平面図である。
【図３】  載荷函体５を分離した作業船１の側面図である
【図４】  電極型載荷函体５の側面図である。
【図５】  電極型載荷函体５の側面図の一部の拡大図である。
【図６】  載荷函体５を海底地盤に押し込んだ状態の側面図である。
【図７】  載荷函体５が所定の水深を確保した状態の側面図である。
【符号の説明】
【００５３】１  作業船
２  台船
３  台船結合立体骨組
４  ガイドタワー
５  タワー式電極型載荷函体
５ａ  剛性載荷板，５ｂ  自動気密制御弁，５ｃ  載荷タワー，５ｄ  外周壁，
５ｅ  ドレーン空間層，５ｆ  剛性フィルター，５ｇ  隔壁，
５ｈ  棒状ドレーン，５ｉ  マルチ金属板，５ｊ  陽電極板，
５ｋ  油圧複動シリンダー，
６  移動式スパッド
８  繰返し載荷装
１１  パルスパワー電源装置。
１２  海水面
１３  海底地盤面
【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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