(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海域に所定の広さの部分を囲むように構築し、廃棄物を投棄するために区画する仕切護岸であって、
前記仕切護岸を構築する地盤には、不透水性の地盤とする不透水性地盤改良と、所定の深さと巾に溝部を設ける工事を行い、
前記溝部にケーソンのような構造体を列状に並べて、廃棄物を投棄するための区画としての仕切護岸を構築し、前記構造体の各接続部に遮水処理を施工するとともに、
前記溝部内で、前記構造物の基部の下面および前記構造物の側部とに亘って、所定の高さと巾に遮水材の層を構築し、
不透水性改良地盤と前記構造物の間および、前記構造物の間の目地部の双方に施工した遮水材料により、遮水処理を施すことを特徴とする管理型護岸の構築法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底地盤の上にケーソン等の既製の構造体を据付けて遮水処理を施して、埋め立て区画を構築するに際して、前記海底地盤内部と、構造物と海底地盤との間での遮水性を良好に発揮可能にする管理型護岸の構築法に関する。
【０００２】
廃棄物を海に埋め立てるために、埋立地を仕切ってその周囲を囲むように護岸を構築するに際しては、従来より海底地盤表面上に、捨石を所定の高さに積み上げた基礎マウンドを構築し、その基礎マウンドの上にケーソン等の既製の構造体を据付けて構築している。そして、前記護岸で囲まれる内側の内水面に廃棄物等を投棄して埋め立てし、埋め立て後の表面に所定の厚さで土を盛り、新たな陸地を造成して、公園等の新たな需要に供することができる。
また、前記護岸により仕切られた埋立地においては、護岸の内外に水が流通することを防止する手段を用いる必要があり、そのために、護岸の内側の基礎マウンドと海底地盤の表面に、遮水シートや遮水マット類を隙間なく敷設することや、ケーソン間の目地部（接続部）を遮水処理する等の手段が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５２４２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の遮水シートや遮水マット類を敷設して、護岸の内外に水の流通を阻止する遮水処理方法を適用する場合に、基礎マウンドの表面に敷設する遮水シート類等が、ケーソン側と海底地盤側との両方の端部で隙間が生じないように処理できないことが多くある。特に、近年では、水深が１０ｍ以上の海域を対象として廃棄物埋め立て処分場を確保することも多くあり、そのような大水深の海域では、遮水シート類を隙間なく敷設する等の、遮水処理を行う工事でも多くの問題が出現している。また、護岸本体工として基礎マウンドの上にケーソンを据付けする場合には、前記基礎マウンドの石の間、または、前記ケーソンを据え付ける海底地盤の砂やシルト等の透水性地層を通って、仕切護岸の内外部の間で水が流通することは避けられない。その他に、海底地盤の遮水処理を良好に行った場合でも、ケーソンの下面と基礎マウンドの間と、前記海底地盤の遮水処理を行った層と基礎マウンドとの間での遮水処理が不完全な場合があり、埋立地に溜まった水が外洋に漏れ出す等の問題が生じやすい。
【０００４】
さらに、前記海底地盤が透水性の小さな土質である場合の他に、透水係数の小さな岩盤の場合でも、前記ケーソンの下面と岩盤との間から水が流通することがあり、そのような工事現場での遮水処理にも、解決を要する問題が多く残っているのが現状である。
【０００５】
本発明は、前記廃棄物海面処分場の管理型廃棄物埋立護岸での遮水処理を有効に行い得て、仕切護岸と基礎マウンドと下部の海底地盤とを、信頼性の高い遮水部として構築する方法を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明は、海域に所定の広さの部分を囲むように構築し、廃棄物を投棄するために区画する仕切護岸の構築法に関する。
本発明において、前記仕切護岸を構築する地盤には、不透水性の地盤とする不透水性地盤改良と、所定の深さと巾に溝部を設ける工事を行い、
前記溝部にケーソンのような構造体を列状に並べて、廃棄物を投棄するための区画としての仕切護岸を構築し、前記構造体の各接続部に遮水処理を施工するとともに、
前記溝部内で、前記構造物の基部の下面および前記構造物の側部とに亘って、所定の高さと巾に遮水材の層を構築し、
不透水性改良地盤と前記構造物の間および、前記構造物の間の目地部の双方に施工した遮水材料により、遮水処理を施すことを特徴とする。
【０００７】
前述したようにして、ケーソンのような構造物を設置して、仕切護岸を構築するに際して、支持基礎となる海底地盤の透水係数を小さな値とする不透水性地盤改良工事を施工するとともに、ケーソンの下部と前記支持基礎となる不透水性地盤改良部等の間に遮水材の層を設けることにより遮水することができる。そして、前記構造物としてのケーソン下部と不透水性地盤改良部との間に、流動性の大きな遮水材を充満させることで、隙間を生じない遮水層を構築することにより、遮水処理を容易に行い得て、仕切護岸の信頼性を向上させることができる。また、前記護岸を構築する海底地盤が、透水係数の小さな岩盤である場合にも、据え付けるケーソンの基部と前記海底地盤の間に、遮水材料の層を所定の厚さで構築するのみで、遮水性を良好に発揮できる。さらに、前記護岸の設置場所の地盤の地質等に応じて、ケーソン等の下部に所定の高さの遮水性混合物層を構築するために、任意の手段を用いることが可能であり、その護岸の基部に対する遮水処理を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図示される例にしたがって、管理型護岸の構築法を説明する。一般的な管理型廃棄物埋立護岸は、図１に示されるように、海底地盤１の上に構築する護岸の荷重が作用する所定の区域に対して、地盤を改良する工事を施工した地盤改良部４を構築し、前記地盤改良部４の上にケーソンのような既製の構造体を設置して、海洋構造物１０を構築している。ところが、前記海洋構造物１０を構築する地盤の地質が、強固で透水係数の小さな岩盤ではなく、砂層等のように、透水係数が大きい堆積層３である場合が多くある。
【実施例】
【０００９】
そこで、前記堆積層３の上にケーソン１１等による海洋構造物１０を構築するに際しては、図示するように、構造物１０の構築区域を含む所定の巾に亘って、地盤改良工事を施工して不透水性地盤改良部４を構築する。前記地盤改良部４としては、従来より一般に行われているように、堆積層３の土にセメント等の硬化材を混合して、土を硬化させることで、透水係数を小さな値とする改良工事を施工する。なお、前記地盤改良部４を施工するに際しては、ケーソン１１を設置する下部の部分に対しては、後で土を除去してケーソン１１の基部を位置させる掘削溝部５を設ける必要があるために、前記掘削溝部５に対応する部分には硬化材を混入せずにおく。
【００１０】
また、前記地盤改良部４を施工するに際して、前記地盤が堆積土のような軟弱な地盤である場合等には、前記地盤に多数の遮水性を発揮する杭を連続して打設した遮水壁を施工することも可能である。前記遮水性を発揮する杭壁を構築するに際しては、地盤中に垂直にケーシングを打ち込み、アスファルトまたはセメントを混合した砂等を投下して硬化させて、不透水性を発揮できる杭状の構造物を構築する方法も提案されている。そして、前記遮水性の杭を隣接させて列状に構築して、所定の厚さを有する壁状の遮水壁を構築することができる。
【００１１】
前記地盤改良部４を施工する深さは、望ましくは不透水層としての岩盤２まで達するようにすれば良いことは勿論であり、上部に設置されるケーソン１１等の厚さに対応させた任意の巾で施工することにより、海底地盤を通って海洋構造物１０により仕切られた内外の海域の水が流通しないように遮断する。前記地盤改良部４を施工した後で、ケーソン１１を設置するために、地盤改良部４の遮水材を混入しない未処理部分の土を除去して、掘削溝部５を構築し、前記掘削溝部５の溝の表面に捨て石等を所定の厚さで敷き込み、基礎石層６を構築する。次いで、前記基礎石層６の表面を均してから、基礎石の空隙および基礎石層の表面を覆うように、遮水材もしくはアスファルト混合物の遮水層を施工して遮水処理を行い、その後にケーソン１１を設置し、隣接するケーソン１１の間に遮水処理を施すとともに、遮水シート１５等を敷設して遮水を行うことで、二重の遮水が確保される。
【００１２】
前記ケーソン１１の下部に対する遮水工としては、掘削溝部５の内部に流動性の大きいアスファルト混合物を打設することにより施工するもので、前記掘削溝部５の両側から加熱して流動性の大きいアスファルト混合物を流し込むようにすることもできる。そして、その混合物の流動性が大きいことにより、基礎石層６の隙間にも前記流動物が入り込み、基礎石層６を形成する石の間にも隙間が残らないように充満される。なお、前記ケーソンの巾が大きく、アスファルト混合物を基礎の横部から流し込むのみでは、ケーソンの下部にまで十分に充満されない場合には、前述したように、基礎石層に対してアスファルト混合物を施工して遮水処理を行うことができる。
【００１３】
その他に、基礎石層に代えて水中コンクリートを打設することや、アスファルトマットを敷設することや、アスファルト混合物を所定の厚さに打設して遮水層を設けた上に、ケーソンを構築する工法等を用いても良い。また、前記掘削した溝の内部では、地盤の壁とケーソンとの間にアスファルト混合物層２０が充満されるので、透水係数を小さくする地盤改良を行った地盤改良部４とともに、不透水性を有するアスファルト混合物層２０を組み合わせて、ケーソンの下部での遮水性を良好に発揮できるようにする。
【００１４】
前記図１に示す例では、前記アスファルト混合物層２０を掘削溝部５に充填し、ケーソン１１間の遮水工を施工した後で、ケーソン１１の陸側に遮水シート１５を施工し、その遮水シート１５の下部をアスファルト混合物層２０の上に所定の長さで延長して、地盤上に押さえ層１６を施工して、さらに、遮水シート１５の端部にアスファルトブロック１６ａを所定の大きさに設けて、遮水シートの先端部を保持させるようにしている。前記押さえ層１６と端部ブロック１６ａとしては、任意の厚さのアスファルトマットを敷設することや、アスファルト混合物を打設して構築することもでき、それによって、遮水シート１５の下部に水が通る隙間が生じないようにする。また、海洋構造物１０の海側には、ケーソンを据え付ける際の案内部材として、端部ブロック７と盛土層８を設けているが、そのような補助手段は必ずしも必要なものではない。
【００１５】
前記海洋構造物１０を構築するケーソン１１は、所定の高さ、厚さと長さを有するものを複数並べて構築し、埋立地の周囲の仕切りを構築する。前記ケーソンとして説明している既製の構造体としては、コンクリート製のブロック状のもの、または鋼製や、鋼製の本体の表面にコンクリートを所定の厚さで被覆した、いわゆるハイブリッドケーソンと呼ばれるものや、セル等の任意の大きさに製造したものを構造体として用いることができる。また、前記ケーソン１１の間（目地間）での遮水をするための目地遮水処理部１２は、図２、３に示すような、従来より用いられている工法を用いることができる。
【００１６】
前記図２、３に示す目地遮水処理部１２としては、ケーソン１１、１１の間に、所定の間隔をおいてゴム等で略筒状に構成したシール部材１３を配置し、そのシール部材１３、１３ａの間の空間部にアスファルト混合物を充填して、アスファルト充填層１４を構築する。また、前記シール部材１３ａの外側には、任意の型枠を配置して、コンクリート等の固化材の層１４ａを構築する。なお、前記シール部材１３、１３ａの内部にも、必要に応じてアスファルト混合物や砂等を充満させて、シール部材１３が潰れないようにするが、前記目地遮水処理部１２としては、前述したような方法を用いる他に、従来公知の目地遮水工を適用することも可能である。
【００１７】
前記構造物を設置する溝の内部の地盤（表面）上には、前記基礎石層を構築せずに、遮水性を有するマットを敷設すること、またはアスファルト混合物や水中コンクリートを所定の厚さで打設して、遮水性を発揮可能な遮水体を構築して、不透水性の地盤と遮水体との間での遮水性を持たせる処理を行うことも可能である。そして、前記遮水体の上にケーソンを据付けてから、アスファルト混合物を打設してケーソンの基部を覆うようにし、構造物と遮水性（不透水性）地盤との間での遮水処理を施すことも可能である。
【００１８】
前記図１に説明した実施例は、海底地盤１が不透水層としての岩盤２の上に、堆積層としての堆積層３が砂やシルトの層として存在する場合を例にしているものである。これに対して、非常に強固で透水係数の小さなな岩盤２の上に、直接ケーソン１１等を設置して海洋構造物１０を構築する場合もある。図４、５に示す例は、前記強固で透水性の小さな岩盤２の上にケーソン１１を設置する場合の、地盤とケーソンの下部との間での遮水工を説明している。図４に示すように、岩盤２が比較的容易に掘削可能な場合には、岩盤２に対して所定の深さと巾を有する掘削溝部５ａを、任意の掘削手段を用いて構築する。そして、前記掘削溝部５ａの底面に所定の厚さで基礎石層６を施工してから、その上にケーソン１１を載置し、掘削溝部５ａ内部の隙間（空間部）にアスファルト混合物を充填して、アスファルト混合物層２０を構築してから、隣接するケーソン１１……の間に前記目地遮水処理部を各々施工して遮水処理を行う。
【００１９】
また、前記図４のように、岩盤に溝部を掘削して構築することが困難である場合には、図５に示すように、ケーソン１１を設置する部分の両側（内外海域の両側）に、所定の高さと巾を有する端部ブロック２１、２１ａを配置して、前記端部ブロックの間にアスファルト混合物を充満させることが可能である。前記アスファルト混合物層２０は、端部ブロック２１と同じ高さに施工して、ケーソン１１の基部を所定の高さまで埋没させるようにする。前記端部ブロックとしては、例えば、型枠を組んだ間に水中コンクリートを打設する等の工法を用いることにより、容易に岩盤２上に構築可能である。その他に、比較的大きなコンクリートブロックを陸上で構築構築したものを、台船により搬送して所定の海域に沈設することによっても、前記端部ブロック２１として構築することができる。
【００２０】
前述したように、前記端部ブロック２１、２１ａの間で、ケーソン１１の基部の両側面と下面とを覆うようにアスファルト混合物層２０を施工することにより、前記端部ブロック２１とケーソン１１とをアスファルト混合物層２０を介して一体化することができる。そして、前記ケーソンの基部をアスファルト混合物により強固に支持することにより、護岸に対して波浪の衝撃が加えられた場合にも、前記ケーソンと端部ブロックとを一体化する状態で、前記海洋構造物を保持する作用を良好に発揮できる。
【００２１】
なお、前記図４、５に説明したように、強固な岩盤２の上にケーソンを設置する工事を行うに際して、前記岩盤２の表面が平らではないことから、ケーソン１１の下部に対応させて基礎石層６を構築しておき、その表面をほぼ平らに均してから、ケーソン１１を設置する工法を用いることができる。
したがって、ケーソンの下部に基礎石層を構築してから、アスファルト混合物を施工する場合にも、流動性の大きなアスファルト混合物が基礎石層６の石の間にも入り込んで、岩盤２の表面とケーソン１１の間にも、遮水性を良好に発揮できる。また、岩盤の上にアスファルト混合物を所定の厚さに施工してから、ケーソンまたは端部ブロックを載置し、その後に、アスファルト混合物層２０を溝の中に施工する方法を用いても良い。
【００２２】
前述したような海洋構造物を構築するに際して、前記堆積層３における透水性を改善して、掘削溝部５にケーソンを設置し、ケーソンの間の目地遮水処理部とケーソン下部でのアスファルト混合物層２０を施工したのみでは、海洋構造物の強度が十分でないとされることが想定される。そのように、地盤の強度が、仕切護岸内部に埋め立てた廃棄物の圧力と、波浪の圧力に対して、十分な強度を発揮できないときには、図６に示すように、補助強化手段を追加して設けることもある。
前記補助強化手段を施工する場合に、例えば、ケーソン１１の一方の側に、所定の間隔をおいて鋼製矢板（鋼矢板、鋼管矢板、鋼製箱型矢板、鋼製Ｈ型矢板等を総称する）を列状に打設してパイル壁２５を構築し、タイロッドのような接続具２６を用いてケーソンと接続する。そして、前記パイル壁２５を構成する鋼製矢板の接続部の各々に対して、公知の遮水処理を行い、鉛直な遮水壁を構築する。さらに、前記パイル壁２５とケーソン１１の間の空間部に、透水係数の小さな充填物層２７を構築することによって、より一層の遮水性能を追加して発揮させることになり、ケーソンと複合して遮水性をより良好に維持できるものとなる。
【００２３】
前記充填物２７としては、建築廃材等のように、有害物が水に溶解して流出しない性質を有するものを用いることが可能であり、例えば、コンクリート残骸等の腐食しない性質を持つ材料を用いると良い。その他に、建築地盤を掘削した土（残土）や、その他の土状のものを投棄して、隙間が生じないように圧密する（締め固める）等して充填することもできる。なお、前記ケーソン１１の陸側にパイル壁２５を構築して、埋立地の遮水性をより良好に発揮させる手段は、前記図６の他に、図１に示した構造物１０に対しても適用が可能であり、前記図１に示す例においては、例えば、遮水性地盤改良部４に鋼製矢板を打ち込んで、パイル壁２５を追加して構築することによって、前記図６の例と同様な遮水性を発揮させることができる。
【００２４】
前記本発明の実施例において、遮水材としてアスファルト混合物を用いる場合で説明したが、前記遮水層としては、土質系遮水材またはコンクリート系遮水材を用いることが可能であり、その他に、前記遮水材の２種類もしくは３種類を組み合わせて施工することも可能である。前記遮水材として、種類の異なるものを組み合わせて施工するに際しては、例えば、任意の厚さの遮水材を層状に上下に積層させるように施工するか、任意の厚さの遮水材の層を列状に相互に隣接させるように施工して、遮水層の施工コストを低減させることを可能にしても良い。例えば、前記遮水材としてアスファルト混合物のみを用いて施工する場合には、そのアスファルト混合物のコストが比較的高価であることから、十分な遮水性を発揮できて、遮水層の施工コストを低減させるように、他の遮水材と組み合わせて施工することが強く望まれる場合が多くある。
【００２５】
前記遮水材として用いる材料は、アスファルト混合物の他に、土質系遮水材またはコンクリート系遮水材を用いることが可能であるとされる。例えば、土質系遮水材としては、粘土質の土に対して任意の凝固を阻止する添加材を加えて、固化しないような処理を行った材料を用いることができるもので、コンクリート系遮水材としては、コンクリートの他に、モルタルや、セメントを所定の比率で土や砂等に混合した材料を用いることが可能である。そして、前記遮水層を複数の遮水材の層を重ねて構築する場合には、以下に説明する実施例に示すように、任意の縦横方向に複数種類の遮水材の層を積層した遮水層として構築することが可能である。
【００２６】
図７に示す例は、前記図４に説明したように、強固で透水性の小さな岩盤２の上にケーソン１１を設置する場合の、地盤とケーソンの下部との間での遮水工の別の実施例を説明している。前記構造物施工海域の岩盤２が、比較的容易に掘削可能な場合には、任意の掘削手段を用いて、岩盤２に対して所定の深さと巾を有する掘削溝部５ａを掘削する。そして、前記掘削溝部５ａの底面に所定の厚さで基礎石層６を施工してから、その上にケーソン１１を載置し、掘削溝部５ａ内部の隙間（空間部）に土質系遮水材もしくはコンクリート系遮水材を所定の厚さで施工して下部の遮水層２０ａを設けることが可能である。
また、前記土質系遮水材を充填して構築する遮水層２０ａの上に構造物１１を設置し、前記構造物の両側の空間部内にさらに土質系遮水材を充満させてから、その上面をアスファルト混合物層２０ｂで覆うように構築して、前記土質系遮水材の充填層２０ａを保護するようにして一体化した遮水層を構築する。
【００２７】
図８に示す例は、前記図６に説明したように、ケーソンの内陸側（埋立地側）に、所定の間隔をおいて鋼製矢板（鋼矢板、鋼管矢板、鋼製箱型矢板、鋼製Ｈ型矢板等の矢板類を総称する）を列状に打設してパイル壁２５を構築し、タイロッドのような接続具２６を用いてケーソンと接続して構成している。そして、前記パイル壁２５を構成する鋼製矢板の接続部に対して公知の遮水処理を行い、鉛直な遮水壁を構築し、前記パイル壁２５とケーソン１１の間の空間部に、透水係数の小さな充填物層を構築する処理を施して、より遮水性を良好に維持可能な仕切を構築している。この実施例において、地盤とケーソンの基部との間の隙間には、前記各実施例に説明したような遮水層２０Ａを構築することが可能である。前記構成に加えて、充填層２７Ａとしては、アスファルト混合物の層２７ｂをケーソンの側面と充填層２０Ａに対して施工し、その側部には土質系遮水材の層２７ａを壁２５との間に施工する。前記充填層２７Ａの上面には、コンクリート系遮水材を所定の厚さで施工し、３種の遮水材を複合した遮水処理層２７Ａとして用いることが可能である。
【００２８】
なお、前記本発明の各実施例において、ケーソンの基部に構築する遮水材の層２０、２０Ａにおいては、前述したように、複数種類の遮水材料を積層して、遮水性をより向上させた層を構築することが可能であり、その積層する際の、各材料の厚さ等は、適宜設定することが可能である。前記基部の遮水材の層の他に、ケーソンの側部に所定の厚さで壁状に構築する遮水層２７Ａ等においても、前述したように、性質の異なる複数の遮水材を組み合わせて、遮水層を形成することで対応が可能である。また、前記遮水材としてアスファルト混合物を用いる場合に、その混合物でのアスファルト成分と骨材、その他の混合物の配合比率等は、その構造物を構築する海域の波の荒さや施工能率等に対応させて、任意に作成することができる。
【００２９】
その他に、前記土質系遮水材としては、任意の粘土質の材料を用いることが可能であるが、例えば、ベントナイト等に対して、乳化材や沈殿を抑制する成分等を混合したものを用いることが可能であり、前記粘土成分が圧密されて固化しないように保持することで、遮水材としての性質を長期間に亘って維持できるようにする。さらに、コンクリート系遮水材としては、任意の配合比率で形成したコンクリートやモルタルを、単独で打設することが可能であるが、比較的厚く打設する場合には、小石や栗石の層を構築した後で、コンクリート系遮水材を打設してそれ等の石の層をコンクリート系遮水材と一体化した遮水層を構築しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の海洋構造物の構成を示す説明図である。
【図２】ケーソン間に設ける目地遮水処理部の説明図である。
【図３】図２の目地遮水処理部の平面図である。
【図４】岩盤上に海洋構造物を構築する例の説明図である。
【図５】岩盤を掘削せずに海洋構造物を構築する例の説明図である。
【図６】図１の海洋構造物の改良図である。
【図７】ケーソンの基部に構築する遮水物の層の別の実施例の説明図である。
【図８】図６の遮水処理の変形例の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    海底地盤、  ２    岩盤、  ３    堆積層、  ４    不透水性地盤改良部、
５    掘削溝部、  ６    基礎石層、  ７    端部ブロック、  ８    盛土層、
１０    海洋構造物、  １１    ケーソン、  １２    目地遮水処理部、
１３    シール部材、  １４    目地充填層、  １５    遮水シート、
１６    押えブロック、  ２０    アスファルト混合物層、  ２１    端部ブロック、  ２５    パイル壁、  ２６    接続具、  ２７    充填物。
【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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