築堤の形成方法
【課題】型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法の提供。
【解決手段】複数の石材１を水中で積み重ねて成る築堤を形成する際、前記石材１を水中で積み重ねた後、該石材１間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材２を充填することで該石材１同士を固結する。
【解決手段】複数の石材１を水中で積み重ねて成る築堤を形成する際、前記石材１を水中で積み重ねた後、該石材１間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材２を充填することで該石材１同士を固結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中における築堤の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中に捨石等の石材を積み上げて形成される築堤は、波浪により崩壊・沈下したり、崩壊した石材が転石となって引き網などの魚網を破損させたりするおそれがある。
【０００３】
そのため、築堤を防護するため、コンクリートブロックで築堤の側周面（斜面）を押さえたり、型枠や盛土，土嚢等で流出を防ぎながら石材間にコンクリートやモルタルを充填したりして、築堤の強度の向上を図っている。
【０００４】
しかしながら、コンクリートブロックで築堤の側周面を押さえた場合には、コンクリートブロックそのものが波浪により移動したり、コンクリートブロックの隙間から石材が転出することがある。また、型枠や盛土，土嚢等を用いる場合、これらの設置・撤去作業の分だけ工程数・工費が増加することは避けられず、更に、盛土や土嚢からは土砂が水中に流出し、汚濁の原因となる。
【０００５】
例えば特許文献１には、水中において石材を固結材により固結して築堤を構築する技術が開示されている。具体的には、この特許文献１は、水中マウンドの表面外周部に注入管を先に配しておいて捨石を投入した後、コンクリートを注入してマウンド表面の捨石を固結することで、波浪によるマウンドの破壊を防止するもので、特に、配管によりコンクリートの充填を満遍なく行おうとするものであるが、水中に多数の配管を行う必要があるため、施工が困難であり、また、捨石を投入する際、捨石により配管が破損するおそれがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３３６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
複数の石材１を水中で積み重ねて成る築堤の形成方法であって、前記石材１を水中で積み重ねた後、該石材１間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材２を充填することで該石材１同士を固結することを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１０】
また、請求項１記載の築堤の形成方法において、前記固結材２は、コンクリート若しくはモルタルであることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１１】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２には、前記流動性制御手段としての急結材が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２には、前記流動性制御手段としての重量調整剤が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２には、前記流動性制御手段としての有機繊維若しくは無機繊維が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２の水中における流動性は、前記石材１の安息角と略同等となるように設定されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１５】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２は、前記築堤３の側周面部４を被覆するように打設されることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１６】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記築堤３の側周面部４に固結材流出防止材５を被覆した状態で該側周面部４を形成する前記石材１間に前記固結材２を充填することを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１７】
また、請求項１〜８いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２を前記築堤３の側周面部４を形成する前記石材１間に充填した後若しくは前記固結材２を前記築堤３の側周面部４を被覆するように打設した後、前記側周面部４を形成する前記石材１間に充填した前記固結材２若しくは前記側周面部４を被覆した固結材２よりも高い流動性を有する固結材６を、前記築堤３の内部を形成する前記石材１間に充填することを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜９いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記石材１として、鉄筋等で構成された突出部を有する石材１が採用されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上述のようにしたから、型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２１】
石材１を積み重ねた後、該石材１間に固結材２を充填することで石材１同士を固結すると、石材１同士が一体化し底面積が大きくなるため、単位面積当たりの重量が小さくなり、沈下しにくくなる。また、波浪等の外力に対して一体で抵抗できる。
【００２２】
この際、固結材１の流動性は流動性制御手段により任意に制御することができ、例えば石材１の安息角と同様の流動性を持つように制御すれば、固結材２の広がり範囲を、所定範囲の石材１同士を固結しつつ周囲に無駄に流出しないような流動性、即ち、例えば築堤３の側周面部４から外部に流出しない範囲に設定でき、必要最小限の固結材２を用いて効率的に石材１同士を固結することができ、極めて安定的な築堤３を形成可能となる。
【００２３】
例えば、築堤３の側周面部４を流動性を制御した固結材２を用いて固結した後、この側周面部４により囲繞される築堤３の内部に高流動性の固結材６を充填することで、この固結された側周面部４を型枠のように用い、高流動性で短時間で充填可能な固結材６の流出を危惧することなく極めて効率的に築堤３全体を固結することが可能となる。
【実施例】
【００２４】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施例は、複数の石材１を水中で積み重ねて成る築堤の形成方法であって、前記石材１を水中で積み重ねた後、該石材１間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材２を充填することで該石材１同士を固結するものである。
【００２６】
各部を具体的に説明する。
【００２７】
固結材２としては、セメント，水及び骨材（土砂）が混入されたコンクリート，モルタルまたはソイルセメント等が採用される。本実施例においては、水中で使用され且つ流動性が求められるため、水中を濁さないなど環境面で効果的な水中不分離性コンクリートを採用している。また、石材１間が極めて狭い場合にはセメントペーストを採用すると良い。また、レジンコンクリート（セメントの代わりに熱硬化性樹脂を使用したもの）を含む樹脂系固結材を採用しても良い。
【００２８】
尚、ソイルセメントを採用する場合、土砂としては、建設発生土を用いるのが環境性・コスト性の面から好ましい。土砂には、細粒分として、シルト及び粘土（粒径７５μｍ未満）があり、粗粒分として砂（粒径７５μｍ以上２ｍｍ未満）及び礫（粒径２ｍｍ以上）があるが、細粒分が少ないと、水中で材料分離を起こす場合があるため、その場合にはベントナイトやセルロース系等の増粘剤を添加して水中分離性を制御する。また、本実施例でいうソイルセメントは、流動化処理土を含む概念である。
【００２９】
固結材２は、以下のような流動性制御手段によって流動性を制御した状態で石材１間に充填される。
【００３０】
ａ 空気中フローと水中フローとの関連付け
平滑な盤上においたφ８ｃｍ，高さ８ｃｍの円筒シリンダーに固結材２を満たしてシリンダーを引き上げ、広がった固結材２の直径（（ＪＨＳ Ａ ３１３）に基づくフロー値）が、空気中及び水中のそれぞれでどのような相関関係を有するかを材料（配合）毎に測定して、現場の状況に応じて予め測定したデータに基づいて、空気中フローから水中フローを予測して適宜な材料（配合）を用いることができるようにしておく。例えば、セメント量や後記急結材等の配合量を変えた各サンプルの空気中フロー及び水中フローを測定して、空気中フローと水中フローの相関関係（最小二乗法を用いて得られた直線等）を把握しておく。
【００３１】
これにより、空気中フローから、水中フローを予測でき、水中での大まかな挙動を推測することができ、必要な材料量等をある程度予測することが可能となる。
【００３２】
また、安息角（平均した安定勾配）もあわせて測定しておき、石材１と同等の安息角（好ましくは３０〜６０°）となるように設定する。固結材２の広がる範囲を石材１の安息角と同等に設定することで、固結材２が築堤３の側周面部４（斜面４）から外方に流出することが可及的に抑制される。
【００３３】
ｂ 急結剤
急結剤は、固結材２の流動性を確保しつつ、より短時間で固化させるために混入されるものである。急結剤の量及び種類により、固化時間を制御する。尚、急結剤も、上記フロー値と同様、予め種々のデータを採取しておき、現場の状況に応じて適宜な混入量を設定できるようにしておく（以下ｃ，ｄにおいても同様）。
【００３４】
急結剤としては、例えば、アルミン酸ナトリウム，炭酸ナトリウム，カルシウムアルミネート，ケイ酸ナトリウム（水ガラス）を用いることができる。特にカルシウムアルミネート系を主材とするのが好ましい。尚、水ガラス系は、地下水や流水等によって水ガラスの未反応ナトリウムイオンが溶出する溶脱現象が生じる可能性があり、耐久性に問題があると共に、高アルカリ性によって地下水等を汚染する可能性があり、好ましくない。
【００３５】
ｃ 重量調整材
重量調整材は、固結材２に混入（組成材を置換）することで、例えば軽量材料を混入した場合には、固結材２全体を軽量化して重量に基づく流動性を小さくし、重量材料を混入した場合には、固結材２全体を重量化して重量に基づく流動性を大きくする（更に、石材１への密着性や外力への抵抗性を大きくする）ために用いられる。従って、高流動性の固結材２に重量材料を混入すると効果的である。
【００３６】
軽量材料としては、発泡スチロール（球状ビーズ）や軽量骨材，空気等を用いることができる。また、重量材料としては、鉱砕スラグ等を用いることができる。
【００３７】
ｄ 繊維
繊維を固結材２に混入してせん断抵抗を付加することで、流動性を抑えることができる。
【００３８】
繊維としては、鋼繊維，ガラス繊維，パルプ繊維（セルロース）若しくは樹脂系繊維（アラミド繊維，ビニロン繊維若しくはポリプロピレン繊維等）を用いることができる。尚、混合割合は、充填材１００重量部（繊維材料を除く）に対して、１．０〜１０重量％が好適である。１％以下では求める効果が期待できず、１０％以上では、繊維凝集物（ダマ）ができやすく、混練作業の効率が悪くなる。また、材質の均一性も確保しにくくなるからである。
【００３９】
ｅ 充填速度
固結材２を石材１間に充填する際の充填速度（後記トレミー管７を通過する速度）を制御することで、流動性を調整することができる。例えば、充填速度を速くした場合には、材料の単位時間当たりの通過量が増加することで側圧が増加し、それだけ流動性が大きくなる。
【００４０】
上記ａ〜ｅの流動性制御手段を併用することで、より詳細な流動性調整が可能となり、充填が容易でありながら可及的に流出を阻止できるように固結材の流動性を設定可能となる。
【００４１】
石材１としては、粒径４ｃｍ以上（プレパクトコンクリートの粗骨材程度）、好ましくは粒径１０ｃｍ以上のものが採用されている。具体的には、３０ｋｇ／個（粒径約１４ｃｍ），２００ｋｇ／個（粒径約２７ｃｍ），５００ｋｇ／個（粒径約３６ｃｍ）や１．０ｔｏｎ／個（粒径約４６ｃｍ）程度のものを用いることができる。尚、粒径の大きさに比例して石材間に生じる隙間が大きくなる。また、石材は、自然石，コンクリート製石等、その材質・形状はどのようなものでも良い。更に、例えば、石材１に鉄筋等を突設した場合、この鉄筋等のアンカー作用により固結材２と石材１との固結が一層強固となる。また、石材１の比重は２．５であり，固結材充填前の築堤全体の比重は１．７程度であるから、石材１間に軽量な固結材２を充填しても設計上問題はないが、波浪等の大きなエネルギーに抵抗し得るように、可及的に重量のある固結材２を充填するのが望ましい。
【００４２】
尚、石材１としては、大きさの異なるものを混ぜて使用してもよく、例えば粒径の大きな石材１（玉石）と、該粒径の大きな石材１間に充填され得る粒径の小さな石材１（砂利等）とを併用することで、粒径の大きな石材１間の間隙を可及的に小さくでき、仮にこの粒径の小さな石材１が固結材２より大きな強度を有する場合には、一層強度を高めることが可能となる（但し、それだけ固結材２の充填は阻害されることになる。）。
【００４３】
上記石材１を水中（海中）に投入して（ランダムに投入しても潜水夫等により整列しながら投入しても良い。）、海底等の目的位置にマウンド状に積み重ねて築堤３を形成し、その後、この石材１間に上記ａ〜ｅの手段により適宜に流動性を制御した固結材２を充填する。具体的には、固結材２は、固結材注入プラントからトレミー管７を通じて打設される。
【００４４】
この固結材２の充填パターンとしては、築堤全体に上記固結材２を充填するパターン（Ａ）、築堤３の斜面４を形成する石材１間にのみ上記固結材２を充填するパターン（Ｂ）、図１に図示したように築堤３の斜面４を形成する石材１間に上記固結材２を充填した後、図２に図示したように（既に固結材２により固結された側周面部４で囲繞される）築堤３内部に側周面部４の石材１間に充填した固結材２より高流動性の固結材６を充填するパターン（Ｃ）、築堤３の斜面４を覆うように固結材２を打設するパターン（Ｄ）、図３に図示したように築堤３の斜面４を覆うように固結材２を打設した後、築堤３内部に高流動性の固結材６を充填するパターン（Ｅ）などが考えられる。尚、上記（Ｂ），（Ｄ）のように固結材２で築堤３全体を固結しない場合、不同沈下に追随し易くなる。また、石材１を多段式に（斜面４が断面視階段状となるように）設置することで、斜面４への固結材２の充填がし易くなる。
【００４５】
本実施例においては、図１，２に図示したような（Ｃ）の充填パターンが採用されている。具体的には、固結材２を充填する際、築堤３の斜面４から多少固結材２が流出する。この場合、築堤３の斜面４が固結材２により覆われることになり、藻の生育に必ずしも好ましくない。
【００４６】
そこで、例えば図１，２に図示したように、築堤３の斜面４に固結材流出防止材５を被覆した状態で充填して固結材２が築堤３の斜面４（側周面部４を形成する石材１同士の間隙）から流出しないようにしている。従って、築堤３の斜面４を形成する石材１表面に固結材２が付着せず、藻の繁殖を阻害しない。
【００４７】
具体的には、固結材流出防止材５は、築堤３の斜面４に押し付けられるスポンジ状のクッション材５ａと、該クッション材５ａの背面側に設けられる押し付け用の重量材５ｂ（鉄板等）とで構成される。また、固結材流出防止材５は型枠のように海底等に固定されるものではないため、固結材２の流動性が過剰であると築堤３の斜面４から離脱する可能性があり、従って、固結材２の流動性は鉄板重量による抵抗より大きくならないように設定するのが好ましい。
【００４８】
また、クッション材５ａの築堤３の斜面４からの剥離が容易となるように、クッション材５ａ表面に剥離材を塗布しておくと良い。また、生分解性プラスチックでクッション材５ａを形成すれば、築堤３の斜面４に付着しても自然環境への影響は極めて小さくなる。
【００４９】
また、石材１表面にパック状の塗布膜を形成しても良い。尚、固結材２を充填する際には塗布膜が破れないように固結材２の流動性を制御する。この場合、塗布膜が破れて固結材２が流出しても、石材１表面に塗布膜が直接付着せず、築堤３の斜面４からの固結材２の剥離は容易である。
【００５０】
尚、本実施例においては、水中における築堤を構築する場合について説明しているが、例えば、地下空洞を充填する場合における隔壁部の構築等、他の用途に用いることができるのは勿論である。
【００５１】
本実施例は上述のようにしたから、石材１を積み重ねた後、該石材１間に固結材２を充填することで石材１同士を固結すると、石材１同士が一体化し底面積が大きくなるため、単位面積当たりの重量が小さくなり、沈下しにくくなる。また、波浪等の外力に対して一体で抵抗できる。
【００５２】
この際、固結材１の流動性は流動性制御手段により任意に制御することができ、例えば石材１の安息角と同様の流動性を持つように制御すれば、固結材２の広がり範囲を、所定範囲の石材１同士を固結しつつ周囲に無駄に流出しないような流動性、即ち、例えば築堤３の側周面部４から外部に流出しない範囲に設定でき、必要最小限の固結材２を用いて効率的に石材１同士を固結することができ、極めて安定的な築堤３を形成可能となる。
【００５３】
特に、築堤３の側周面部４を流動性を制御した固結材２を用いて固結した後、この側周面部４により囲繞される築堤３の内部に高流動性の固結材６を充填することで、この固結された側周面部４を型枠のように用い、高流動性で短時間で充填可能な固結材６の流出を危惧することなく極めて効率的に築堤３全体を固結することが可能となる。
【００５４】
従って、本実施例は、型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施例の概略説明断面図である。
【図２】本実施例の概略説明断面図である。
【図３】別例の概略説明断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 石材
２ 固結材
３ 築堤
４ 側周面部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中における築堤の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中に捨石等の石材を積み上げて形成される築堤は、波浪により崩壊・沈下したり、崩壊した石材が転石となって引き網などの魚網を破損させたりするおそれがある。
【０００３】
そのため、築堤を防護するため、コンクリートブロックで築堤の側周面（斜面）を押さえたり、型枠や盛土，土嚢等で流出を防ぎながら石材間にコンクリートやモルタルを充填したりして、築堤の強度の向上を図っている。
【０００４】
しかしながら、コンクリートブロックで築堤の側周面を押さえた場合には、コンクリートブロックそのものが波浪により移動したり、コンクリートブロックの隙間から石材が転出することがある。また、型枠や盛土，土嚢等を用いる場合、これらの設置・撤去作業の分だけ工程数・工費が増加することは避けられず、更に、盛土や土嚢からは土砂が水中に流出し、汚濁の原因となる。
【０００５】
例えば特許文献１には、水中において石材を固結材により固結して築堤を構築する技術が開示されている。具体的には、この特許文献１は、水中マウンドの表面外周部に注入管を先に配しておいて捨石を投入した後、コンクリートを注入してマウンド表面の捨石を固結することで、波浪によるマウンドの破壊を防止するもので、特に、配管によりコンクリートの充填を満遍なく行おうとするものであるが、水中に多数の配管を行う必要があるため、施工が困難であり、また、捨石を投入する際、捨石により配管が破損するおそれがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３３６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
複数の石材１を水中で積み重ねて成る築堤の形成方法であって、前記石材１を水中で積み重ねた後、該石材１間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材２を充填することで該石材１同士を固結することを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１０】
また、請求項１記載の築堤の形成方法において、前記固結材２は、コンクリート若しくはモルタルであることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１１】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２には、前記流動性制御手段としての急結材が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２には、前記流動性制御手段としての重量調整剤が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２には、前記流動性制御手段としての有機繊維若しくは無機繊維が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２の水中における流動性は、前記石材１の安息角と略同等となるように設定されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１５】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２は、前記築堤３の側周面部４を被覆するように打設されることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１６】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記築堤３の側周面部４に固結材流出防止材５を被覆した状態で該側周面部４を形成する前記石材１間に前記固結材２を充填することを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１７】
また、請求項１〜８いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材２を前記築堤３の側周面部４を形成する前記石材１間に充填した後若しくは前記固結材２を前記築堤３の側周面部４を被覆するように打設した後、前記側周面部４を形成する前記石材１間に充填した前記固結材２若しくは前記側周面部４を被覆した固結材２よりも高い流動性を有する固結材６を、前記築堤３の内部を形成する前記石材１間に充填することを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜９いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記石材１として、鉄筋等で構成された突出部を有する石材１が採用されていることを特徴とする築堤の形成方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上述のようにしたから、型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２１】
石材１を積み重ねた後、該石材１間に固結材２を充填することで石材１同士を固結すると、石材１同士が一体化し底面積が大きくなるため、単位面積当たりの重量が小さくなり、沈下しにくくなる。また、波浪等の外力に対して一体で抵抗できる。
【００２２】
この際、固結材１の流動性は流動性制御手段により任意に制御することができ、例えば石材１の安息角と同様の流動性を持つように制御すれば、固結材２の広がり範囲を、所定範囲の石材１同士を固結しつつ周囲に無駄に流出しないような流動性、即ち、例えば築堤３の側周面部４から外部に流出しない範囲に設定でき、必要最小限の固結材２を用いて効率的に石材１同士を固結することができ、極めて安定的な築堤３を形成可能となる。
【００２３】
例えば、築堤３の側周面部４を流動性を制御した固結材２を用いて固結した後、この側周面部４により囲繞される築堤３の内部に高流動性の固結材６を充填することで、この固結された側周面部４を型枠のように用い、高流動性で短時間で充填可能な固結材６の流出を危惧することなく極めて効率的に築堤３全体を固結することが可能となる。
【実施例】
【００２４】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施例は、複数の石材１を水中で積み重ねて成る築堤の形成方法であって、前記石材１を水中で積み重ねた後、該石材１間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材２を充填することで該石材１同士を固結するものである。
【００２６】
各部を具体的に説明する。
【００２７】
固結材２としては、セメント，水及び骨材（土砂）が混入されたコンクリート，モルタルまたはソイルセメント等が採用される。本実施例においては、水中で使用され且つ流動性が求められるため、水中を濁さないなど環境面で効果的な水中不分離性コンクリートを採用している。また、石材１間が極めて狭い場合にはセメントペーストを採用すると良い。また、レジンコンクリート（セメントの代わりに熱硬化性樹脂を使用したもの）を含む樹脂系固結材を採用しても良い。
【００２８】
尚、ソイルセメントを採用する場合、土砂としては、建設発生土を用いるのが環境性・コスト性の面から好ましい。土砂には、細粒分として、シルト及び粘土（粒径７５μｍ未満）があり、粗粒分として砂（粒径７５μｍ以上２ｍｍ未満）及び礫（粒径２ｍｍ以上）があるが、細粒分が少ないと、水中で材料分離を起こす場合があるため、その場合にはベントナイトやセルロース系等の増粘剤を添加して水中分離性を制御する。また、本実施例でいうソイルセメントは、流動化処理土を含む概念である。
【００２９】
固結材２は、以下のような流動性制御手段によって流動性を制御した状態で石材１間に充填される。
【００３０】
ａ 空気中フローと水中フローとの関連付け
平滑な盤上においたφ８ｃｍ，高さ８ｃｍの円筒シリンダーに固結材２を満たしてシリンダーを引き上げ、広がった固結材２の直径（（ＪＨＳ Ａ ３１３）に基づくフロー値）が、空気中及び水中のそれぞれでどのような相関関係を有するかを材料（配合）毎に測定して、現場の状況に応じて予め測定したデータに基づいて、空気中フローから水中フローを予測して適宜な材料（配合）を用いることができるようにしておく。例えば、セメント量や後記急結材等の配合量を変えた各サンプルの空気中フロー及び水中フローを測定して、空気中フローと水中フローの相関関係（最小二乗法を用いて得られた直線等）を把握しておく。
【００３１】
これにより、空気中フローから、水中フローを予測でき、水中での大まかな挙動を推測することができ、必要な材料量等をある程度予測することが可能となる。
【００３２】
また、安息角（平均した安定勾配）もあわせて測定しておき、石材１と同等の安息角（好ましくは３０〜６０°）となるように設定する。固結材２の広がる範囲を石材１の安息角と同等に設定することで、固結材２が築堤３の側周面部４（斜面４）から外方に流出することが可及的に抑制される。
【００３３】
ｂ 急結剤
急結剤は、固結材２の流動性を確保しつつ、より短時間で固化させるために混入されるものである。急結剤の量及び種類により、固化時間を制御する。尚、急結剤も、上記フロー値と同様、予め種々のデータを採取しておき、現場の状況に応じて適宜な混入量を設定できるようにしておく（以下ｃ，ｄにおいても同様）。
【００３４】
急結剤としては、例えば、アルミン酸ナトリウム，炭酸ナトリウム，カルシウムアルミネート，ケイ酸ナトリウム（水ガラス）を用いることができる。特にカルシウムアルミネート系を主材とするのが好ましい。尚、水ガラス系は、地下水や流水等によって水ガラスの未反応ナトリウムイオンが溶出する溶脱現象が生じる可能性があり、耐久性に問題があると共に、高アルカリ性によって地下水等を汚染する可能性があり、好ましくない。
【００３５】
ｃ 重量調整材
重量調整材は、固結材２に混入（組成材を置換）することで、例えば軽量材料を混入した場合には、固結材２全体を軽量化して重量に基づく流動性を小さくし、重量材料を混入した場合には、固結材２全体を重量化して重量に基づく流動性を大きくする（更に、石材１への密着性や外力への抵抗性を大きくする）ために用いられる。従って、高流動性の固結材２に重量材料を混入すると効果的である。
【００３６】
軽量材料としては、発泡スチロール（球状ビーズ）や軽量骨材，空気等を用いることができる。また、重量材料としては、鉱砕スラグ等を用いることができる。
【００３７】
ｄ 繊維
繊維を固結材２に混入してせん断抵抗を付加することで、流動性を抑えることができる。
【００３８】
繊維としては、鋼繊維，ガラス繊維，パルプ繊維（セルロース）若しくは樹脂系繊維（アラミド繊維，ビニロン繊維若しくはポリプロピレン繊維等）を用いることができる。尚、混合割合は、充填材１００重量部（繊維材料を除く）に対して、１．０〜１０重量％が好適である。１％以下では求める効果が期待できず、１０％以上では、繊維凝集物（ダマ）ができやすく、混練作業の効率が悪くなる。また、材質の均一性も確保しにくくなるからである。
【００３９】
ｅ 充填速度
固結材２を石材１間に充填する際の充填速度（後記トレミー管７を通過する速度）を制御することで、流動性を調整することができる。例えば、充填速度を速くした場合には、材料の単位時間当たりの通過量が増加することで側圧が増加し、それだけ流動性が大きくなる。
【００４０】
上記ａ〜ｅの流動性制御手段を併用することで、より詳細な流動性調整が可能となり、充填が容易でありながら可及的に流出を阻止できるように固結材の流動性を設定可能となる。
【００４１】
石材１としては、粒径４ｃｍ以上（プレパクトコンクリートの粗骨材程度）、好ましくは粒径１０ｃｍ以上のものが採用されている。具体的には、３０ｋｇ／個（粒径約１４ｃｍ），２００ｋｇ／個（粒径約２７ｃｍ），５００ｋｇ／個（粒径約３６ｃｍ）や１．０ｔｏｎ／個（粒径約４６ｃｍ）程度のものを用いることができる。尚、粒径の大きさに比例して石材間に生じる隙間が大きくなる。また、石材は、自然石，コンクリート製石等、その材質・形状はどのようなものでも良い。更に、例えば、石材１に鉄筋等を突設した場合、この鉄筋等のアンカー作用により固結材２と石材１との固結が一層強固となる。また、石材１の比重は２．５であり，固結材充填前の築堤全体の比重は１．７程度であるから、石材１間に軽量な固結材２を充填しても設計上問題はないが、波浪等の大きなエネルギーに抵抗し得るように、可及的に重量のある固結材２を充填するのが望ましい。
【００４２】
尚、石材１としては、大きさの異なるものを混ぜて使用してもよく、例えば粒径の大きな石材１（玉石）と、該粒径の大きな石材１間に充填され得る粒径の小さな石材１（砂利等）とを併用することで、粒径の大きな石材１間の間隙を可及的に小さくでき、仮にこの粒径の小さな石材１が固結材２より大きな強度を有する場合には、一層強度を高めることが可能となる（但し、それだけ固結材２の充填は阻害されることになる。）。
【００４３】
上記石材１を水中（海中）に投入して（ランダムに投入しても潜水夫等により整列しながら投入しても良い。）、海底等の目的位置にマウンド状に積み重ねて築堤３を形成し、その後、この石材１間に上記ａ〜ｅの手段により適宜に流動性を制御した固結材２を充填する。具体的には、固結材２は、固結材注入プラントからトレミー管７を通じて打設される。
【００４４】
この固結材２の充填パターンとしては、築堤全体に上記固結材２を充填するパターン（Ａ）、築堤３の斜面４を形成する石材１間にのみ上記固結材２を充填するパターン（Ｂ）、図１に図示したように築堤３の斜面４を形成する石材１間に上記固結材２を充填した後、図２に図示したように（既に固結材２により固結された側周面部４で囲繞される）築堤３内部に側周面部４の石材１間に充填した固結材２より高流動性の固結材６を充填するパターン（Ｃ）、築堤３の斜面４を覆うように固結材２を打設するパターン（Ｄ）、図３に図示したように築堤３の斜面４を覆うように固結材２を打設した後、築堤３内部に高流動性の固結材６を充填するパターン（Ｅ）などが考えられる。尚、上記（Ｂ），（Ｄ）のように固結材２で築堤３全体を固結しない場合、不同沈下に追随し易くなる。また、石材１を多段式に（斜面４が断面視階段状となるように）設置することで、斜面４への固結材２の充填がし易くなる。
【００４５】
本実施例においては、図１，２に図示したような（Ｃ）の充填パターンが採用されている。具体的には、固結材２を充填する際、築堤３の斜面４から多少固結材２が流出する。この場合、築堤３の斜面４が固結材２により覆われることになり、藻の生育に必ずしも好ましくない。
【００４６】
そこで、例えば図１，２に図示したように、築堤３の斜面４に固結材流出防止材５を被覆した状態で充填して固結材２が築堤３の斜面４（側周面部４を形成する石材１同士の間隙）から流出しないようにしている。従って、築堤３の斜面４を形成する石材１表面に固結材２が付着せず、藻の繁殖を阻害しない。
【００４７】
具体的には、固結材流出防止材５は、築堤３の斜面４に押し付けられるスポンジ状のクッション材５ａと、該クッション材５ａの背面側に設けられる押し付け用の重量材５ｂ（鉄板等）とで構成される。また、固結材流出防止材５は型枠のように海底等に固定されるものではないため、固結材２の流動性が過剰であると築堤３の斜面４から離脱する可能性があり、従って、固結材２の流動性は鉄板重量による抵抗より大きくならないように設定するのが好ましい。
【００４８】
また、クッション材５ａの築堤３の斜面４からの剥離が容易となるように、クッション材５ａ表面に剥離材を塗布しておくと良い。また、生分解性プラスチックでクッション材５ａを形成すれば、築堤３の斜面４に付着しても自然環境への影響は極めて小さくなる。
【００４９】
また、石材１表面にパック状の塗布膜を形成しても良い。尚、固結材２を充填する際には塗布膜が破れないように固結材２の流動性を制御する。この場合、塗布膜が破れて固結材２が流出しても、石材１表面に塗布膜が直接付着せず、築堤３の斜面４からの固結材２の剥離は容易である。
【００５０】
尚、本実施例においては、水中における築堤を構築する場合について説明しているが、例えば、地下空洞を充填する場合における隔壁部の構築等、他の用途に用いることができるのは勿論である。
【００５１】
本実施例は上述のようにしたから、石材１を積み重ねた後、該石材１間に固結材２を充填することで石材１同士を固結すると、石材１同士が一体化し底面積が大きくなるため、単位面積当たりの重量が小さくなり、沈下しにくくなる。また、波浪等の外力に対して一体で抵抗できる。
【００５２】
この際、固結材１の流動性は流動性制御手段により任意に制御することができ、例えば石材１の安息角と同様の流動性を持つように制御すれば、固結材２の広がり範囲を、所定範囲の石材１同士を固結しつつ周囲に無駄に流出しないような流動性、即ち、例えば築堤３の側周面部４から外部に流出しない範囲に設定でき、必要最小限の固結材２を用いて効率的に石材１同士を固結することができ、極めて安定的な築堤３を形成可能となる。
【００５３】
特に、築堤３の側周面部４を流動性を制御した固結材２を用いて固結した後、この側周面部４により囲繞される築堤３の内部に高流動性の固結材６を充填することで、この固結された側周面部４を型枠のように用い、高流動性で短時間で充填可能な固結材６の流出を危惧することなく極めて効率的に築堤３全体を固結することが可能となる。
【００５４】
従って、本実施例は、型枠や盛土，土嚢等を用いる必要なく固結材の流失を阻止でき、必要最小限の固結材により効率的に石材同士を固結せしめることが可能な極めて実用性に秀れた築堤の形成方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施例の概略説明断面図である。
【図２】本実施例の概略説明断面図である。
【図３】別例の概略説明断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 石材
２ 固結材
３ 築堤
４ 側周面部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の石材を水中で積み重ねて成る築堤の形成方法であって、前記石材を水中で積み重ねた後、該石材間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材を充填することで該石材同士を固結することを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の築堤の形成方法において、前記固結材は、コンクリート若しくはモルタルであることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材には、前記流動性制御手段としての急結材が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材には、前記流動性制御手段としての重量調整剤が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材には、前記流動性制御手段としての有機繊維若しくは無機繊維が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材の水中における流動性は、前記石材の安息角と略同等となるように設定されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材は、前記築堤の側周面部を被覆するように打設されることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記築堤の側周面部に固結材流出防止材を被覆した状態で該側周面部を形成する前記石材間に前記固結材を充填することを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材を前記築堤の側周面部を形成する前記石材間に充填した後若しくは前記固結材を前記築堤の側周面部を被覆するように打設した後、前記側周面部を形成する前記石材間に充填した前記固結材若しくは前記側周面部を被覆した固結材よりも高い流動性を有する固結材を、前記築堤の内部を形成する前記石材間に充填することを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記石材として、鉄筋等で構成された突出部を有する石材が採用されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項１】
複数の石材を水中で積み重ねて成る築堤の形成方法であって、前記石材を水中で積み重ねた後、該石材間に流動性制御手段により流動性が制御された固結材を充填することで該石材同士を固結することを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の築堤の形成方法において、前記固結材は、コンクリート若しくはモルタルであることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材には、前記流動性制御手段としての急結材が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材には、前記流動性制御手段としての重量調整剤が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材には、前記流動性制御手段としての有機繊維若しくは無機繊維が混入されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材の水中における流動性は、前記石材の安息角と略同等となるように設定されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材は、前記築堤の側周面部を被覆するように打設されることを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記築堤の側周面部に固結材流出防止材を被覆した状態で該側周面部を形成する前記石材間に前記固結材を充填することを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記固結材を前記築堤の側周面部を形成する前記石材間に充填した後若しくは前記固結材を前記築堤の側周面部を被覆するように打設した後、前記側周面部を形成する前記石材間に充填した前記固結材若しくは前記側周面部を被覆した固結材よりも高い流動性を有する固結材を、前記築堤の内部を形成する前記石材間に充填することを特徴とする築堤の形成方法。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項に記載の築堤の形成方法において、前記石材として、鉄筋等で構成された突出部を有する石材が採用されていることを特徴とする築堤の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−８２１０４（Ｐ２００８−８２１０４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６５４５３（Ｐ２００６−２６５４５３）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００１５４５６５）株式会社福田組 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００１５４５６５）株式会社福田組 (34)
【Ｆターム（参考）】
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