7570963 土砂整形投入装置および施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】土砂整形投入装置および施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 3/18 20060101AFI20241015BHJP

【ＦＩ】

E02B3/18 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021064918

(22)【出願日】2021-04-06

(65)【公開番号】P2022160269

(43)【公開日】2022-10-19

【審査請求日】2023-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕一

(72)【発明者】

【氏名】泉 総

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８５８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０７１９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６９０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００６９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３８３８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｂ ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

土砂材料を水中に投入する際に用いる土砂整形投入用器具と、
前記土砂整形投入用器具を支持する支持部材と、を有する土砂整形投入装置であって、
前記土砂整形投入用器具は、
底に向かって巾が狭くなった溝部と、
前記溝部の両側内壁面である土砂収集整形部と、
を備え、
前記溝部と前記土砂収集整形部が一軸方向に延設され、
前記両側内壁面間の前記一軸方向に対する垂直断面の角度が所定の角度内に保たれ、
前記土砂整形投入用器具は、前記支持部材により前記土砂整形投入用器具と水平面との間に所定の傾斜角が設けられるように、前記水平面に対して傾いて設けられ、
前記支持部材は、浮体と、前記浮体に固定された架台と、前記架台に備えられた固定部と、を有し、
前記支持部材は、前記固定部を用いて前記土砂整形投入用器具の前記溝部における長手方向の両端部のうちの下方にある端部の少なくとも一部が、水面下に位置し、当該両端部のうちの上方にある端部を含む部分が、水面の上に位置するように、当該土砂整形投入用器具を支持し、
前記溝部を流下する土砂材料が前記土砂収集整形部によって所定の大きさの塊となるよう整形される、
土砂整形投入装置。

【請求項2】

前記土砂整形投入用器具において、前記土砂収集整形部である前記両側内壁面を、前記一軸方向に対する垂直断面で見たとき、
前記両側内壁面によって、Ｖ字型またはＵ字型の前記溝部が形成されている、
請求項１に記載の土砂整形投入装置。

【請求項3】

前記土砂整形投入用器具において、前記土砂収集整形部である前記両側内壁面を、前記一軸方向に対する垂直断面で見たとき、前記両側内壁面間の角度が６０°以上、１５０°以下である、
請求項１又は２に記載の土砂整形投入装置。

【請求項4】

前記土砂整形投入用器具と水平面との間の前記所定の傾斜角が３０°以上、６０°以下である、
請求項１から３の何れか１項に記載の土砂整形投入装置。

【請求項5】

管内を土砂材料が流下するトレミー管を更に有し、
前記溝部を流下する土砂材料が、前記トレミー管の上部の開口に投入される、
請求項１から４の何れか１項に記載の土砂整形投入装置。

【請求項6】

前記トレミー管の上端部には、前記土砂整形投入用器具との接合部である切り欠きが設けられている、
請求項５に記載の土砂整形投入装置。

【請求項7】

前記トレミー管には、管軸方向に沿ってスリットが設けられている、
請求項５または６に記載の土砂整形投入装置。

【請求項8】

水面下に土砂材料が堆積してなる構造物を構築する、構造物の施工方法であって、
請求項１から７の何れか１項に記載の土砂整形投入装置を設置する設置工程と、
前記土砂収集整形部と前記溝部に、土砂材料を投下する投下工程と、
前記投下工程によって投下され、前記溝部を流下した前記土砂材料を、所定の箇所に投入して、前記構造物を構築する構築工程と、
を有する、
施工方法。

【請求項9】

前記土砂材料は、カルシア改質土、浚渫土、粘性土、ＰＳ灰系改質土、石灰系改質土およびセメント改質土からなる群から選択される粘性材料である、ことを特徴とする請求項８に記載の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土砂整形投入用器具、土砂整形投入装置および施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

土砂や浚渫土をリクレーマ船やグラブにより海域に投入する場合や、カルシア改質土やセメント固化処理土を落下混合方式やグラブで水中に投入する場合、濁りの発生が予想される。

【0003】

大量の土砂を水中に投入する方法として、トレミー管を使用した投入方法が知られている。また、土砂投入時の濁りを抑制した二重管トレミー工法（特許文献１～３）が開発されている。

【0004】

また、カルシア改質土（浚渫土と転炉系製鋼スラグの混合材料）の海域投入方法として、直接投入（底開バージ）、グラブ投入、トレミー式ポンプ打設等が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００２－１２９５６８号公報

【文献】特開２００２－１２９５６９号公報

【文献】特開２０１１－６９０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、浚渫土、カルシア改質土、セメント固化処理土（浚渫土とセメントの混合材料）等の粘性材料を水中にトレミー管を用いて投入する場合には、トレミー管の閉塞が懸念される。また、閉塞せずにトレミー管内を降下した場合であっても、投入材料の塊が大きい場合、投入材料が流下する管に管内で水位の上昇と低下を繰り返す脈動が生じる。この結果、濁りの発生や固化処理土やカルシア改質土の場合には材料分離による強度の低下等の問題が生じる。

【0007】

そこで、本発明の一態様は、汚濁発生の抑制と、材料分離の抑制とを実現した土砂整形投入用器具、土砂整形投入装置および施工方法を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る土砂整形投入用器具は、土砂材料を水中に投入する際に用いる土砂整形投入用器具であって、底に向かって巾が狭くなった溝部と、前記溝部の両側内壁面である土砂収集整形部と、を備え、前記溝部と前記土砂収集整形部が一軸方向に延設され、前記両側内壁面間の前記一軸方向に対する垂直断面の角度が所定の角度内に保たれ、前記土砂整形投入用器具は、前記土砂整形投入用器具と水平面との間に所定の傾斜角が設けられるように、前記水平面に対して傾いて設けられ、前記溝部を流下する土砂材料が前記土砂収集整形部によって所定の大きさの塊となるよう整形される。

【0009】

前記の構成によれば、汚濁発生の抑制と、材料分離の抑制とを実現した土砂整形投入用器具を提供できる。前記土砂収集整形部によって形成される前記溝部に土砂材料を流下させることにより、当該土砂材料は所定の大きさの塊に整形される。これにより、水中に投入された土砂材料は水底面に向かって沈降する間に材料分離が生じ難い。そのため、分離に伴った水中の汚濁も生じ難い。

【0010】

本発明の一態様に係る土砂整形投入用器具は、前記の構成に加えて、前記土砂収集整形部である前記両側内壁面を、前記一軸方向に対する垂直断面で見たとき、前記両側内壁面によって、Ｖ字型またはＵ字型の前記溝部が形成されていることが好ましい。

【0011】

前記の構成によれば、溝部を流下する土砂材料を、表面積が比較的小さい形状に整形することができる。例えば、球状、水滴状、楕円体状、ソーセージ状の塊に土砂材料を整形することができる。

【0012】

本発明の一態様に係る土砂整形投入用器具は、前記の構成に加えて、前記土砂収集整形部である前記両側内壁面を、前記一軸方向に対する垂直断面で見たとき、前記両側内壁面間の角度が６０°以上、１５０°以下であることが好ましい。

【0013】

前記の構成によれば、土砂整形投入用器具に土砂材料を投下する際の作業効率を悪化させることなく、且つ土砂材料が四方八方に飛散することなく溝部を流下し所定の大きさの塊に纏まる。なお、両側内壁面が湾曲した面である場合には、前記一軸方向に対する垂直断面で見たとき、湾曲面の平均傾斜角における両側内壁面間の角度が６０°以上、１５０°以下であることが好ましい。

【0014】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、上述の構成の土砂整形投入用器具と、前記土砂整形投入用器具を支持する支持部材を有し、前記土砂整形投入用器具は、前記支持部材により前記土砂整形投入用器具と水平面との間に所定の傾斜角が設けられる。

【0015】

前記の構成によれば、支持部材によって、土砂材料が土砂整形投入用器具の溝部を流下でき、且つ、流下を終えた段階で土砂材料を所定の大きさの塊にすることができる。

【0016】

本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、前記の構成に加えて、前記支持部材は、浮体であってもよい。

【0017】

前記の構成によれば、浮体によって土砂整形投入用器具を支持するため、水面直上およびその近傍に土砂整形投入用器具を配置することができる。

【0018】

本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、前記の構成に加えて、前記土砂整形投入用器具と水平面との間の前記所定の傾斜角が３０°以上、６０°以下であってもよい。

【0019】

前記の構成によれば、土砂材料の流下を滞らせることなく、且つ所定の大きさの塊に整形することができる。

【0020】

本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、前記の構成に加えて、前記支持部材は、前記土砂整形投入用器具の前記溝部における長手方向の両端部のうちの下方にある端部の少なくとも一部が、水面下に位置するように、当該土砂整形投入用器具を支持する構成であってもよい。

【0021】

前記の構成によれば、土砂材料の塊が水面と接触する際の衝撃を緩和することができ、材料分離および汚濁発生の抑制に貢献することができる。なお、水面は波浪などによって上下するため、溝部の下端側の端部が水面上に位置することが単発的にあってもよい。

【0022】

本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、前記の構成に加えて、管内を土砂材料が流下するトレミー管を更に有し、前記溝部を流下する土砂材料が、前記トレミー管の上部の開口に投入される構成であってもよい。

【0023】

前記の構成によれば、トレミー管を用いることで、水中あるいは水底の特定の箇所に土砂材料を投入したい場合、あるいは投入場所の潮流が速い場合などに、土砂材料が堆積する位置をコントロールすることができる。また、前記の構成によれば、土砂整形投入用器具の溝部を流下した土砂材料は所定の大きさの塊に整形され、塊の大きさが制御できるため、トレミー管の内部で塊が流下することに伴う水位の上昇と低下とを繰り返す脈動を生じさせることなく、管内を流下させることができる。

【0024】

本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、前記の構成に加えて、前記トレミー管の上端部には、前記土砂整形投入用器具との接合部である切り欠きが設けられていてもよい。

【0025】

前記の構成によれば、土砂整形投入用器具を、切り欠きに接合させて、土砂整形投入用器具の溝部の下側の端部をトレミー管の開口にしっかりと位置させることができる。

【0026】

本発明の一態様に係る土砂整形投入装置は、前記の構成に加えて、前記トレミー管には、管軸方向に沿ってスリットが設けられていてもよい。

【0027】

前記の構成によれば、スリットを設けることにより、トレミー管内を流下する土砂材料の塊の上部および下部において、スリットを介して水の流出入が生じる。これにより、当該塊の速やかな流下をより促進することができる。また、このように塊が速やかに流下することによって、土砂材料による汚濁発生を抑えることができる。

【0028】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る施工方法は、上述の構成の土砂整形投入用器具または上述の構成の土砂整形投入装置を設置する設置工程と、前記土砂収集整形部と前記溝部に、土砂材料を投下する投下工程と、前記投下工程によって投下され、前記溝部を流下した前記土砂材料を、所定の箇所に投入して、前記構造物を構築する構築工程と、
を有する。

【0029】

前記の構成によれば、水中の汚濁を抑制して、効率的に構造物等を構築（投入）することができる。

【0030】

前記施工方法では、前記土砂材料として、カルシア改質土、浚渫土、粘性土、ＰＳ灰系改質土、石灰系改質土およびセメント改質土からなる群から選択される粘性材料であってもよい。

【発明の効果】

【0031】

本発明の一態様によれば、汚濁発生の抑制と、材料分離の抑制とを実現した土砂整形投入用器具、土砂整形投入装置および施工方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の一実施形態に係る土砂整形投入用器具とその設置環境とを模式的に示す図である。

【図2】図１に示す土砂整形投入用器具の断面図である。

【図3】図１に示す土砂整形投入用器具を具備した本発明の一実施形態に係る土砂整形投入装置の側面図である。

【図4】図１に示す土砂整形投入用器具の他の例の断面図である。

【図5】図１に示す土砂整形投入用器具の他の例の断面図である。

【図6】図１に示す土砂整形投入用器具の他の例の断面図である。

【図7】図１に示す土砂整形投入用器具の他の例の断面図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係る土砂整形投入装置の模式図である。

【図9】図８の土砂整形投入装置の上面図である。

【図10】図８の土砂整形投入装置の正面図である。

【図11】本発明の他の実施形態に係る土砂整形投入装置の模式図である。

【図12】本発明の他の実施形態に係る土砂整形投入装置の模式図である。

【図13】本発明の他の実施形態に係る土砂整形投入装置の模式図である。

【図14】図１３の土砂整形投入装置のトレミー管の上端部の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１から図３を用いて説明する。

【0034】

〔１〕土砂整形投入用器具
図１は、本実施形態の土砂整形投入用器具とその設置環境とを模式的に示す図である。図２は、図１に示す土砂整形投入用器具１の断面図である。なお、図１等には、鉛直方向をＺ軸方向とし、鉛直方向に対して垂直に広がる、いわゆる水平面をＸＹ方向に規定した三次元座標をしている。このＸＹ平面に平行な面を、以下では水平面Ｈと称することがある。

【0035】

土砂整形投入用器具１は、土砂材料を水中に投入する際に用いる器具である。なお、水中とは、例えば海中である。図１等では水面を符号Ａで示す。なお、図１の上側に示す土砂整形投入用器具と、図１の下側に示す土砂整形投入用器具とは、ベルトコンベアに対する配置が互いに異なるが、土砂整形投入用器具自体の構成は、同一である。

【0036】

土砂整形投入用器具１は、底に向かって巾が狭くなった溝部２と、溝部２の両側内壁面３ａ，３ｂ（図２）である土砂収集整形部３と、を備える。土砂整形投入用器具１は、溝部２と土砂収集整形部３が一軸方向（その方向を図１中にＳで示す）に延設される。両側内壁面３ａ，３ｂ間の一軸方向Ｓに対する垂直断面の角度は、一定の角度に保たれている。また、土砂整形投入用器具１は、土砂整形投入用器具１と水平面Ｈとの間に所定の傾斜角θ_１が設けられるように、水平面Ｈに対して傾いて設けられている。土砂整形投入用器具１は、溝部２を流下する土砂材料が前記土砂収集整形部３（両側内壁面３ａ，３ｂ）によって所定の大きさの塊２００となるよう整形される。

【0037】

土砂整形投入用器具１は、溝部２の長手方向の中央部を中心とした領域に、図１に示すように、ベルトコンベア５００から土砂材料の供給を受ける。なお、ベルトコンベア５００は船舶上に設置されるが、土砂材料の投入対象地によっては陸上に設置するようにしてもよい。供給された土砂材料は、溝部２に沿って流下して溝部２の下方側の端部６に至った後に、水中に投入される。土砂整形投入用器具１を用いて土砂材料を水中に投入することにより、水中投入時の土砂材料は、所定の大きさの塊２００になっており、水中で土砂材料の分離を抑制し、水中の汚濁の発生を抑制することができる。なお、「整形」とは、土砂材料を集めて所定の大きさの塊にすることを意味するが、好ましくは、溝部２を流下し終わり、水中に投入された時点での塊を球状、水滴状、楕円体状、ソーセージ状の塊にすることを意味する。

【0038】

ここで、土砂整形投入用器具１によって水中に整形投入される土砂材料としては、カルシア改質土、浚渫土、粘性土、ＰＳ灰系改質土、石灰系改質土およびセメント改質土からなる群から選択される粘性材料が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。例えば、コンクリートであっても良い。

【0039】

土砂整形投入用器具１は、ベルトコンベア５００から落下した土砂材料が、溝部２における長手方向の両端部４，６間の中央付近で、両側内壁面３ａ，３ｂの上端部より内側の所定の大きさの落下エリアに落下するように設置することが望ましい。なお、ベルトコンベア５００の幅や土砂整形投入用器具１のサイズによって落下エリアの寸法は異なるが、１．５ｍ×１．５ｍ程度となるように設置することが望ましい。

【0040】

このように、土砂整形投入用器具１は、両側内壁面３ａ，３ｂの上端部より内側の所定の大きさの落下エリアにベルトコンベア５００から落下した土砂材料を受ける点において、傾斜面内にベルトコンベア５００から落下した土砂材料を受けて仮り受けするホッパーとは構成および機能が異なる。要するに、漏斗になっているホッパーは、その下端口から、仮り受けしていた土砂材料を投下する構成である。一方で、土砂整形投入用器具１は、一軸方向Ｓに沿って、一定の角度に保たれた両側内壁面３ａ，３ｂによって形作られた溝部２に衝突・飛散した土砂材料を集めて流しながら、土砂材料を所定の大きさの塊２００に整形する。

【0041】

図２は、図１に示す一軸方向Ｓに垂直な線Ｐの位置で土砂整形投入用器具１を切断した様子を示す。溝部２は、一軸方向Ｓに対して垂直な図２の断面において、Ｖ字型を有している。すなわち、内壁面３ａと内壁面３ｂとで、Ｖ字型を形成しており、内壁面３ａと内壁面３ｂとが、底において一軸方向Ｓに沿った境界線上において繋がっている。

【0042】

土砂整形投入用器具１は、例えば板状の部材を二つ折りに加工し、その折り目の谷を底として谷から立ち上がる内面を内壁面３ａ，３ｂとすることによって実現できる。具体的には、金属製の板材を二つ折り加工して実現することができる。このように、強度が或る程度ある板状部材を用いて実現すれば、両側内壁面３ａ，３ｂの間を所定の角度内に保つことができる。なお、二つ折りに加工する態様に限定されるものではなく、同等の形状を実現できれば、その製造加工方法には特に制限はない。例えば、２枚の金属製や強化プラスチック製の板状部材を、Ｖ字型の一方の傾斜体と他方の傾斜体として配置し、Ｖ字の底となる位置において板材同士の縁辺を溶接、接着剤、またはボルトで接合することによって実現できる。

【0043】

土砂収集整形部３の両側内壁面３ａ，３ｂを、一軸方向Ｓに対する垂直断面で見たとき、すなわち、図２に示す状態としたとき、前記両側内壁面３ａ，３ｂ間の角度θａｂ（図２）は、６０°以上、１５０°以下で一軸方向Ｓに沿って、一定の角度に保たれている。角度θａｂは小さすぎると、両側内壁面３ａ，３ｂ間の開きを大きくする必要があり、土砂整形投入用器具１が巨大化することになる。その観点から、角度θａｂは、６０°以上が好ましく、９０°以上がより好ましい。また、角度θａｂは広すぎると、ベルトコンベア５００から両側内壁面３ａ，３ｂに落下した土砂材料が四方八方に飛散して溝部２を流下している間の土砂材料を纏めることができない。その観点から、角度θａｂは、１５０°以下が好ましく、１２０°以下がより好ましい。

【0044】

ここで、図２に示すように、一方の内壁面３ａの水平面Ｈに対する傾斜角θａ、および他方の内壁面３ｂの水平面Ｈに対する傾斜角θｂは、それぞれ１５°以上、６０°以下である。なお、傾斜角θａと、傾斜角θｂとは、完全一致していなくてもよく、差があってもよい。

【0045】

このように土砂収集整形部３がＶ字型の溝部２を具備することによって、ベルトコンベア５００から一方の内壁面３ａ（または他方の内壁面３ｂ）に落下した土砂材料が落下の衝撃によって飛散したとしても他方の内壁面３ｂ（または一方の内壁面３ａ）に向かって飛散し、他方の内壁面３ｂ（または一方の内壁面３ａ）を両側内壁面３ａ，３ｂ間の下方にある底に向かって流下するので土砂材料を効率的に所定の大きさの塊２００に纏めることができる。

【0046】

溝部２の上方側の端部４から下方側の端部６に向かって土砂材料を流下させるために、土砂整形投入用器具１は、図１に示すように、溝部２と土砂収集整形部３の延設方向（一軸方向Ｓ）の軸が、水平面Ｈに対して傾くようにして用いられる。具体的には、土砂整形投入用器具１は、溝部２と土砂収集整形部３の延設方向（一軸方向Ｓ）の軸が、水平面Ｈに対して、所定の傾斜角θ_１を有するように設置されることが望ましい。所定の傾斜角θ_１は、３０°以上、６０°以下である。一例としては、後述する支持部材３０（図３）による支持を受けて、土砂整形投入用器具１は、溝部２と土砂収集整形部３の延設方向（一軸方向Ｓ）の軸と水平面Ｈとの間を、所定の傾斜角θ_１になるようにしている。

【0047】

ここで、傾斜角θ_１が小さすぎると土砂材料が流下しないという観点から、傾斜角θ_１が３０°以上が好ましく、４０°以上がより好ましい。また、傾斜角θ_１が大きすぎると土砂材料が塊に纏まる前に端部６より水中に落下してしまうという観点から、また落下範囲をカバーするためには土砂整形投入用器具１が巨大化する必要があることから、傾斜角θ_１は６０°以下が好ましく、５０°以下がより好ましい。

【0048】

なお、先述のように、図１等には、ＸＹＺ三次元座標軸系を示しており、水平面Ｈとは、ＸＹ平面に平行な面である。なお、水平面Ｈは、所定の大きさの塊になった土砂材料が溝部２の下方側の端部６から水中に投入する位置において規定される水平な面とみなすことができる。ここで、水面Ａは、特に海面の場合において波やうねり等の影響によって傾斜したり上下したりして、水平面と平行とならない場合がある。そのため、水面Ａは、水平面Ｈと完全一致するものではない。

【0049】

土砂整形投入用器具１は、図１に示すように、土砂材料を投入する位置、すなわち土砂材料が溝部２の下方側の端部６から水中に落下する位置が、水中にある。具体的には、溝部２の下方側の端部６が、水面Ａ下に位置している。例えば、後述の支持部材３０が、土砂整形投入用器具１を、溝部２の下方側の端部６の少なくとも一部が水面Ａ下に位置するように支持する。

【0050】

溝部２の下方側の端部６の少なくとも一部が水中にあることにより、土砂材料の塊が水面Ａと接触する際の衝撃を緩和することができ、材料分離および汚濁発生の抑制に貢献することができる。なお、先述のように水面Ａは天候などによって上下するため、溝部２の下方側の端部６が水面Ａ上に位置することが単発的にあってもよいが、土砂材料の投入時には、溝部２の下方側の端部６の少なくとも一部は水面Ａ下（すなわち水中）にあることが望ましい。

【0051】

また、溝部２の一部が斜め方向に延設した状態で水中に挿入していることから、溝部２を流下した土砂材料の塊が所定の傾斜角θ_１で入水し、塊が水面Ａから受ける衝撃を緩和し、水面衝突時の濁りの発生を抑制することができる。なお、水面Ａは水平面Ｈと略平行であることが好ましい。

【0052】

以上の構成の土砂整形投入用器具１を用いることにより、溝部２を流下する土砂材料が土砂収集整形部３によって所定の大きさの塊となるよう整形されるため、水中に投入された土砂材料は、単位体積あたりの表面積が小さくなり、材料の粘性によって分離が生じ難く、汚濁の発生を抑えて、水底面に向けて沈降する。特に、上述のように所定の角度θａｂを有するＶ字型の溝部２を使用することにより、ベルトコンベア５００から落下した土砂材料が溝部２の底に集まり、流下するに従って球状、水滴状、楕円体状、ソーセージ状の塊に整形される。これらの形状は、表面積が小さいため、水との接触領域が小さい。よって、分離しにくく、汚濁を発生し難い塊を、水中に投入することができる。

【0053】

土砂整形投入用器具１のサイズについては特に制限はなく、ベルトコンベア５００のサイズ、ベルトコンベア５００から土砂整形投入用器具１までの距離、溝部２を流下させる土砂材料の量（単位時間あたりの体積）等によって適宜設定する。例えば、ベルトコンベア５００の幅が１ｍで、ベルトコンベア５００から土砂整形投入用器具１までの距離が１～２ｍ、投入予定水域の環境（天候、潮流）が穏やかであれば、土砂整形投入用器具１の両側内壁面３ａ，３ｂへの落下エリアを１ｍ×２ｍ程度と想定し、上面視において３ｍ四方程度の土砂整形投入用器具１を設置すればよい。一方で、ベルトコンベア５００の幅が１ｍであっても、ベルトコンベア５００から土砂整形投入用器具１までの距離が６ｍ程度と比較的離れていたり、風が強かったり、ベルトコンベア５００を設置している船舶の揺れが大きかったりする場合には、上面視において４～５ｍ四方程度の土砂整形投入用器具１を設置する。

【0054】

溝部２を流下することによって形成される土砂材料の塊の大きさ（所定の大きさ）は、特に制限はなく、ベルトコンベア等での土砂供給速度（１日あたりの施工量）や土砂整形投入用器具１を用いて投入される土砂材料の性状等によって決まる。ただし、先述のＶ字型の溝部２の所定の角度θａｂ、または溝部２の傾斜角θ_１ によって、あるいは後述する変形例１の底面３ｃの大きさや変形例２の溝部２の底部の大きさによって多少の調整は可能である。なお、後述するトレミー管を具備した態様であれば、トレミー管の内径との関係も考慮する。

【0055】

また、溝部２を流下することによって形成される土砂材料の塊の大きさは、土砂整形投入用器具１のＳ軸方向の長さ、すなわち溝部２の長手方向の長さによっても、多少の調整が可能である。

【0056】

なお、土砂整形投入用器具１への土砂材料の投入方法は、船舶等に設置したベルトコンベアの他、グラブバケット、バックホウのバケット等がある。

【0057】

土砂整形投入用器具１によって水中に投入される土砂材料としては、カルシア改質土、浚渫土、粘性土、ＰＳ灰系改質土、石灰系改質土およびセメント改質土からなる群から選択される粘性材料であってよい。

【0058】

〔２〕土砂整形投入装置
図３は、上述の土砂整形投入用器具１を具備した土砂整形投入装置１００と、その設置環境とを模式的に示す図である。

【0059】

土砂整形投入装置１００は、土砂整形投入用器具１の他に、土砂整形投入用器具１を支持する支持部材３０を有する。土砂整形投入用器具１は、支持部材３０により土砂整形投入用器具と水平面との間に所定の傾斜角θ_１が設けられる。更に、土砂整形投入装置１００は、土砂整形投入用器具１が土砂材料を水中に投入する位置の周囲を囲む汚濁防止膜４０を有することが望ましい。

【0060】

支持部材３０は、土砂整形投入用器具１の溝部２における長手方向（一軸方向Ｓ）の両端部４，６のうちの下方側にある端部６が、土砂材料を投入する位置での水面Ａ下に位置するように、土砂整形投入用器具１を支持する。

【0061】

具体的には、支持部材３０は、浮体３１と、架台３２と、固定部３３とを有する。浮体３１はフロートである。水に浮くことで、水面Ａ近傍において土砂整形投入用器具１を支持できる。具体的には、浮体３１の上面に、固定部３３を備えた架台３２が取り付けられており、固定部３３を介して、土砂整形投入用器具１が、浮体３１に固定される。土砂整形投入用器具１は、支持部材３０によって支持されることで、土砂整形投入用器具１と水平面Ｈとの間に所定の傾斜角θ_１を有して傾斜した状態を維持することができる。

【0062】

なお、浮体３１がフロート場合、ベルトコンベア５００より土砂材料を土砂整形投入用器具１に投入する際に、波等による海面上でのフロートの位置変位が一定の範囲内となるよう、ベルトコンベア５００を設置している船舶から支持材（図示せず）で制御することが望ましい。

【0063】

ここで、浮体３１はフロートでなく、台船であってもよい。台船である場合、ベルトコンベア５００を設置した船舶、例えばリクレーマ船等の落下混合船（土砂材料を運搬して土砂整形投入用器具１に落下させるための船）とは別の台船として配備することができる。しかし、これに限定されず、他の態様として、落下混合船を、浮体３１としてもよい。

【0064】

汚濁防止膜４０は、水中に投入された土砂材料の塊から、一部の土砂材料が分離して水中に汚濁を発生させた場合であっても、拡散を防ぐことができる。汚濁防止膜４０に代えて、汚濁防止枠を配備してもよい。

【0065】

以上の構成の土砂整形投入装置１００によれば、土砂整形投入用器具１の溝部２の下方側の端部６の少なくとも一部を水面下に位置させた状態で、溝部２から、所定の大きさの塊に整形された土砂材料を水中に投下できる。

【0066】

〔３〕構造物の施工方法
以上の土砂整形投入装置１００を用いて、水面下に土砂材料が堆積してなる構造物を構築する。なお、構造物の対象としては、埋立、浅場・干潟の中詰、護岸の裏込め、潜堤だけでなく、深堀の埋戻しを含む。なお、埋立は陸化前の水中内での投入が対象となる。

【0067】

構造物の施工方法としては、土砂整形投入用器具１または土砂整形投入装置１００を設置する設置工程と、前記土砂収集整形部と前記溝部に、土砂材料を投下する投下工程と、前記投下工程によって投下され、前記溝部を流下した前記土砂材料を、所定の箇所に投入して、前記構造物を構築する構築工程と、を有する。

【0068】

設置工程では、土砂材料を投入する予定水域において、土砂整形投入装置１００の土砂整形投入用器具１を、図１や図３に示すように所定の角度内で溝部２の下方側の端部６の少なくとも一部が水面Ａ下に位置するように設置する。

【0069】

投入工程では、土砂材料を、土砂整形投入用器具１の溝部２の上方にベルトコンベア５００で搬送し、溝部２の中央付近に近い領域に向けてベルトコンベア５００から落下させる。好ましくは、ベルトコンベア５００からの落下位置が、両側内壁面３ａ，３ｂの境界部分を中心とした落下エリアになるようにする。

【0070】

構築工程では、土砂材料を土砂整形投入用器具１の溝部２を流下させることによって、所定の大きさの塊に整形し、整形された土砂材料の塊を、水中に投下する。

【0071】

以上の各工程を有する構築方法により、水中の汚濁を抑制して、効率的に構造物を構築（投入）することができる。

【0072】

〔変形例１〕
図２に示す本実施形態の土砂整形投入用器具１の断面形状は、溝部２の底が、傾斜している内壁面３ａ，３ｂ同士が一軸方向Ｓに沿って交わってなるＶ字型を有する。しかしながら、この形状に限定されず、例えば、図４に示す土砂収集整形部３Ａであってもよい。

【0073】

図４に示す土砂収集整形部３Ａは、図２と同じく、図１に示す一軸方向Ｓに垂直な面Ｐで土砂整形投入用器具１を切断した様子を示す断面図である。土砂収集整形部３Ａの断面は、底に向かって両側内壁面間の巾が狭くなっているが、底では、傾斜する両側内壁面３ａと３ｂとが離間しており、離間部分を水平方向に渡る底面３ｃが設けられている。すなわち、断面形状は、Ｖ字型の底に変形がある変形Ｖ字型である。なお、この変形Ｖ字型は、変形コの字型と称しても良い。コの字の開口側が斜め上方に開口するように向いて、対向する一対の線（実際には内壁面）が下方に向かって距離が近づいた形である。

【0074】

土砂収集整形部３Ａにおいて、Ｙ軸方向に沿った底面３ｃの長さは、例えば０．５ｍとすることができる。

【0075】

〔変形例２〕
更に別の変形例として、図５に示す２つの例の土砂収集整形部３Ｂ、３Ｂ´であってもよい。

【0076】

図５の上側に示す土砂収集整形部３Ｂは、図２と同じく、図１に示す一軸方向Ｓに垂直な面Ｐで土砂整形投入用器具１を切断した様子を示す断面図である。土砂収集整形部３Ｂの断面は、底に向かって巾が狭くなっているが、両側内壁面３ａ，３ｂは湾曲した面を有しており、全体としてＵ字型の断面をもつ。

【0077】

このようにＵ字型の溝部２によっても、溝部２を流下する過程で、土砂材料が両側内壁面３ａ，３ｂによって所定の大きさの塊に整形される。なお、土砂収集整形部３Ｂの両側内壁面３ａ，３ｂは湾曲した面となっているため、前記一軸方向に対する垂直断面で見たとき、湾曲面の平均傾斜角における両側内壁面間の角度が６０°以上、１５０°以下であればよい。

【0078】

また、図５の土砂収集整形部３Ｂように、両側内壁面３ａ，３ｂは、湾曲した面の上部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって立ち上がった鉛直面を有する立ち上がり部３ｄ，３ｄを有していることにより、土砂材料が溢れ出ることや材料が飛散することを回避することができる。

【0079】

また、図５の下側に示す土砂収集整形部３Ｂ´は、湾曲した面の上部の立ち上がり部３ｄ´，３ｄ´が、図５の上側の立ち上がり部３ｄ，３ｄと異なり、上方に向かって互いが離間する向きで設けられている。これにより、ベルトコンベア５００からの土砂材料の落下場所を十分に確保することができる。

【0080】

〔変形例３〕
また、別の態様として、図６に示す土砂整形投入用器具１であってもよい。図６に示す土砂整形投入用器具１は、溝部２の上方側の端部４近傍にガード部材８を有する点において、上述の実施形態の土砂整形投入用器具１と相違する。

【0081】

ガード部材８は、両側内壁面３ａ，３ｂ上に接着剤等を用いて固定されている。ガード部材８は、図６に示すようにブロック体であってもよく、板状の金属製や強化プラスチック製の部材であってもよい。ガード部材８によって、ベルトコンベア５００（図１）から供給された直後の土砂材料が溝部２を逆流し、土砂材料が上方側の端部４を超えて飛散することを防ぐことができる。

【0082】

〔変形例４〕
上述の実施形態の土砂整形投入用器具１では、溝部２の下方側の端部６のうちの底近傍の一部のみが水面Ａ下に位置している態様について説明したが、この位置に限定されるものではない。以下、異なる位置にある態様を説明する。

【0083】

図７には、土砂整形投入用器具１の最も水底Ｂに近い部分と、水面Ａとの位置関係が互いに異なる３つの態様を並べて示す。なお、土砂整形投入用器具１の水底Ｂに最も近い部分は、ここでは、溝部２の下方側の端部６の底近傍の部分と同一とみなす。また、図７の何れの態様も、比較のために、溝部２の下方側の端部６の底近傍の部分の位置を、破線で明示している。

【0084】

図７の左端（ｉ）に示す土砂整形投入用器具１が、上述の実施形態と同一で、水面Ａの下には、溝部２の下方側の端部６のうちの底近傍のみ（端部６の少なくとも一部）が位置する。

【0085】

図７の中央（ｉｉ）に示す土砂整形投入用器具１は、図７の左端の態様に比べ、溝部２の下方側の端部６が全て、水面Ａの下に位置している。溝部２の流下経路長のうち水面Ａ下に入っている長さが、図７の左端の土砂整形投入用器具１のそれに比べて長い。また、図７の中央（ｉｉ）に示す土砂整形投入用器具１は、水面Ａの上に位置している土砂整形投入用器具１の長さ（溝部２の流下経路長）が、図７の左端（ｉ）に示す土砂整形投入用器具１の水面Ａの上に位置している土砂整形投入用器具１の長さと略等しい。これは、ベルトコンベア５００（図１）からの土砂材料の落下範囲を十分確保するためである。以上のような図７の中央（ｉｉ）の土砂整形投入用器具１によっても、溝部２を流下する土砂材料は、溝部２の下方側の端部６に至るまでに所定の大きさの塊に整形される。

【0086】

図７の右端（ｉｉｉ）に示す土砂整形投入用器具１は、水面Ａ下に位置している部分がなく、溝部２の下方側の端部６のうちの底近傍が、水面Ａとほぼ同じ位置にある。この土砂整形投入用器具１によっても、溝部２を流下して所定の大きさの塊に整形された土砂材料は、下方側の端部６から徐々に水中に侵入し、端部６から離れて水中に投入される。このように土砂整形投入用器具１の先端が水面Ａと略同じ位置なので塊が受ける着水時の衝撃は小さい。したがって、塊の分解は抑制され、汚濁発生も抑制することができる。

【0087】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0088】

図８は、本実施形態の土砂整形投入装置１００Ａを、その設置環境とともに模式的に示す図である。図８は、図３に対応している。本実施形態の土砂整形投入装置１００Ａは、図３に示す実施形態１の汚濁防止膜４０に代えて、トレミー管６０を有する点において、実施形態１の土砂整形投入装置１００と相違する。なお、トレミー管６０の周辺に汚濁防止膜４０を設置してもよい。

【0089】

トレミー管６０は、水中あるいは水底の特定の箇所に土砂材料を投入したい場合、あるいは水底までの水深が深い場合や投入対象海域の潮流が速い場合などに、土砂材料の投入位置をコントロールすることができる。溝部２を流下して所定の大きさの塊となった土砂材料は、トレミー管６０の上部開口部６１から投入される。トレミー管６０は、支持部材３０の例えば浮体３１によって支持される。あるいは、土砂整形投入用器具１に連結されていてもよいし、ベルトコンベア５００を設置している船舶上からワイヤー等で吊固定してもよい。

【0090】

図９は、本実施形態の土砂整形投入装置１００Ａの上面図である。図９に示すように、土砂整形投入用器具１の土砂収集整形部３の下方側の端部６は、上面視において、トレミー管６０の上部開口部６１の開口領域に重畳している。これにより、トレミー管６０に投入される土砂材料の塊を、トレミー管６０の内壁への接触を抑制して管内に投入し、濁りの発生を抑える。

【0091】

図１０は、土砂整形投入装置１００Ａを、図８とは水平面内で９０°回転した箇所から見たときの正面図である。図１０の正面図では、溝部２が正面に位置する。図１０に示すように、土砂収集整形部３の下方側の端部６の少なくとも一部は、上述の実施形態と同じく水面Ａ下に位置しており、更に、端部６の先端は、トレミー管６０の上部開口部６１の縁よりも管内に挿入されている。これは、土砂整形投入用器具１が水平面に対して所定の傾斜角θ_１（図８）で傾斜していることから実現できる態様である。

【0092】

トレミー管６０は、図１０に示すように、上部開口部６１が水面Ａ下（つまり水中）に位置している。これにより、土砂材料の塊が上部開口部６１からトレミー管６０内に投入された直後に、水（海水）が流入し、塊の流下を促進させることができる。

【0093】

なお、トレミー管６０、単一の管体から構成されてもよいし、複数の管を管軸方向に繋げてなるものであってもよい。

【0094】

本実施形態の土砂整形投入装置１００Ａによれば、トレミー管６０に投入される土砂材料の塊は、土砂整形投入用器具１によって所定の大きさの塊に整形されたものである。そのため、トレミー管６０を閉塞させることなく、スムーズな土砂材料の流下を実現することができる。また、土砂材料の塊の大きさが土砂整形投入用器具１の両側内壁面間の角度やＳ軸方向に沿った溝部２の長さによって多少の調整が可能であるため、例えば、塊の大きさを、トレミー管６０の内径よりも十分に小さくすることができる。また、塊の大きさに応じた適切な管径や構造のトレミー管を使用することにより、塊と管内との接触を抑制し、脈動や濁りの発生・材料分離や強度低下を抑制した投入が可能となる。一例として、トレミー管に複数のスリットが延設されているスリット付きのトレミー管の場合には、塊の直径の１．０倍以上の内径を有するトレミー管を使用することが望ましい。また、一例として、トレミー管の上部に開口部が設けられ、当該開口部を介して大量の水が管内に流入（管内に塊が投入された直後に流入）するような態様のトレミー管の場合には、塊の直径の１．５倍以上の内径を有するトレミー管を使用することが好ましい。

【0095】

トレミー管６０の内径は、例えば８００ｍｍ～２５００ｍｍとすることができる。なお、土砂整形投入用器具１に対して、バケットで土砂材料を投入する態様においては、土砂材料の流動性に応じて、トレミー管６０の内径から計算される球状の土砂材料の塊の体積の０．８倍～１．５倍とすることができる。

【0096】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0097】

図１１は、本実施形態の土砂整形投入装置１００Ｂを、その設置環境とともに模式的に示す図である。図１１は、図３に対応している。

【0098】

本実施形態の土砂整形投入装置１００Ｂは、図１１に示すように、実施形態１の汚濁防止膜４０に代えてトレミー管６０を有する点において、実施形態１の土砂整形投入装置１００と相違する。

【0099】

更に、図１１に示す左右２つの土砂整形投入装置１００Ｂは、水平面Ｈに対する土砂整形投入用器具１の傾斜角θ_１が互いに異なる。本実施形態では、この傾斜角θ_１の大きさを、土砂整形投入用器具１の傾きを可変させて所望の傾斜角θ_１に調整することができる点において、図８の土砂整形投入装置１００Ａと異なる。

【0100】

土砂整形投入装置１００Ｂは、土砂整形投入用器具１を支持する支持部材３０Ａが、浮体３１と、架台３２と、可動式の固定部３３Ａとを有する。また、土砂整形投入装置１００Ｂは、土砂整形投入用器具１の傾きを可変させる傾斜角調整部７０を有する。

【0101】

傾斜角調整部７０は、ベルトコンベア５００を搭載した船舶７２上に設置される。（ベルトコンベア５００が陸上に設置される際には陸上に設置される。）傾斜角調整部７０は、ウインチ７１と、土砂整形投入用器具１の土砂収集整形部３の上方側の端部４近傍とを繋ぐワイヤー７３を有する。ウインチ７１によってワイヤー７３が巻き上げられたり、下ろしたりすることで、土砂収集整形部３が、溝部２の下方側の端部６における水底面側の角を凡その中心として、水平面Ｈに対する傾斜角θ_１を可変する。

【0102】

図１１の左側の土砂整形投入装置１００Ｂと、右側の土砂整形投入装置１００Ｂとを比較すれば、右側の土砂整形投入装置１００Ｂの傾斜角θ_１（２）、すなわち水平面Ｈに対する一軸方向Ｓ１が成す角度のほうが、左側の土砂整形投入装置１００Ｂの傾斜角θ_１（１）、すなわち水平面Ｈに対する一軸方向Ｓ０が成す角度よりも傾斜角θ_１が小さくなっている（傾斜角θ_１（１）＞傾斜角θ_１（２））。このように傾斜角θ_１を変化させる際には、支持部材３０の可動式の固定部３３Ａが、架台３２に対する位置を移動させる。

【0103】

傾斜角θ_１が小さいほど一軸方向Ｓと平行である溝部２の傾斜（勾配）は緩くなる（図１１中でＳ０からＳ１に可変）。土砂材料の粘性が予定より高い場合には、溝部２の傾斜が緩やかであると流下せず投入作業効率が悪い。その場合には、傾斜角θ_１を大きくするように変更する。このように、投入する土砂材料の性質によって傾斜角θ_１を調整することができることにより、多種の土砂材料に対して適用することができる。

【0104】

一例としては、標準的な流動性を有する土砂材料に適用する場合には、傾斜角θ_１は４５°とする。そして、流動性が予定より小さい場合には、傾斜角θ_１を４５°よりも急勾配に、流動性が予定より大きい場合には４５°よりも緩勾配にする。投入材料の性状によって、傾斜角θ_１を変えても良い。なお、流動性の指標としては、シリンダーフロー（NEXCO 試験法 313）や、ベーンせん断強さ試験等を用いる。

【0105】

なお、トレミー管６０については、実施形態２において説明しているため、此処での説明は省略する。

【0106】

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0107】

図１２は、本実施形態の土砂整形投入装置１００Ｃの側面図である。説明の便宜上、図１２には、土砂整形投入装置１００Ｃの一部分のみを示す。本実施形態の土砂整形投入装置１００Ｃは、複数のスリット６２が設けられたトレミー管６０Ａを、土砂整形投入用器具１の下方に具備している点において、図３の土砂整形投入装置１００と異なる。

【0108】

土砂整形投入装置１００Ｃは、図３に示した支持部材３０によって土砂整形投入用器具１が支持されており、土砂整形投入用器具１の下方にトレミー管６０Ａを配設している。

【0109】

トレミー管６０Ａは、管軸方向を鉛直方向にして、水中に配置されている。トレミー管６０Ａには、管軸方向に延設されたスリット６２が設けられている。複数のスリット６２は、管の周方向に沿って並んで設けられている。

【0110】

トレミー管６０Ａは、実施形態２において説明したトレミー管６０と同じく、水中あるいは水底の特定の箇所に土砂材料を投入したい場合、あるいは水底までの水深が深い場合や投入対象海域の潮流が速い場合などに、土砂材料の投入位置をコントロールすることができる。トレミー管６０Ａは、支持部材３０の例えば浮体３１によって支持することができる。あるいは、土砂整形投入用器具１に連結されていてもよいし、ベルトコンベア５００を設置している船舶上からワイヤー等で吊固定してもよい。

【0111】

スリット６２は、トレミー管６０Ａの管壁に設けられた開口である。スリット６２のスリット幅は流入水量および土砂材料の塊の落下速度などを勘案して設定すればよいが、管１の内側から土砂材料の塊の一部が分離して漏れ出ることを抑制する観点より、幅２０ｍｍ以下であることが好ましい。スリット６２を設けることにより、トレミー管６０Ａ内を流下する土砂材料の塊の上部および下部において、スリット６２を介して水の流出入が生じる。これにより、当該塊の速やかな流下をより促進することができる。また、このように塊がスムーズに流下することによって、土砂材料による汚濁発生を抑えることができる。

【0112】

スリット６２のスリット長は、特に限定されないが、一例として１スリット長はトレミー管６０Ａの全長の約８５％としている。これにより、トレミー管６０Ａに比較的長くスリット状の開口部が形成されており、塊をスムーズに流下させることに寄与できる。ただし、これらの数値に限定されるものではない。例えば、スリット６２のそれぞれのスリット長が、トレミー管６０Ａの全長の少なくとも２０％の長さを有しているようにしてもよい。

【0113】

なお、以上のようにトレミー管６０Ａにスリット６２を設ける場合、スリット６２の本数は特に限定されない。スリット６２の長さがトレミー管６０Ａの内径以上の長さである場合、少なくとも１か所以上にスリットを設ければよい。スリットが２ヶ所以上設ける場合、設けられたスリットのうち、少なくとも２つのスリットは、管の周方向に沿って異なる位置に設けられていることが望ましい。スリットの本数は管径および材料の大きさなどに応じて適宜変更してもよい。例えば、管径が大きい場合または材料が大きい場合は、スリットの本数を増やしてもよい。

【0114】

また、土砂整形投入装置１００Ｃは、トレミー管６０Ａの上部開口部６１が水面Ａ下（つまり水中）に位置している。これにより、土砂材料の塊が上部開口部６１からトレミー管６０Ａ内に投入された直後に、水（海水）が流入し、塊の流下を促進させることができる。

【0115】

また、土砂整形投入装置１００Ｃは、汚濁防止膜４０を具備している。汚濁防止膜４０は、先述した汚濁防止膜４０と同一の構成を採用することができる。汚濁防止膜４０を具備することにより、仮に、トレミー管６０Ａの管内で土砂材料の塊の一部が分離して汚濁が発生し、その汚濁がスリット６２からトレミー管６０Ａ外に流出したとしても、汚濁防止膜４０によって汚濁の拡散を防ぐことができる。

【0116】

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0117】

図１３は、本実施形態の土砂整形投入装置１００Ｄの側面図である。また、図１４は、土砂整形投入装置１００Ｄに具備されるトレミー管６０Ｂの上部開口部６１近傍の側面図であり、土砂整形投入用器具１とトレミー管６０Ｂの接合部に近接した側の側面図である。

【0118】

本実施形態の土砂整形投入装置１００Ｄと、先述の図１２に示した土砂整形投入装置１００Ｃとは、トレミー管の上部形状に相違点がある。

【0119】

具体的には、図１３に示す土砂整形投入装置１００Ｄのトレミー管６０Ｂには、図１４に示すように、トレミー管６０Ｂの上部開口部６１側の端部（上端部）に、土砂整形投入用器具１との接合部である切り欠き６３が設けられている。

【0120】

トレミー管６０Ｂは、上部開口部６１が水面Ａから気中に出た状態で配備されている。
土砂整形投入用器具１（土砂収集整形部３）は、切り欠き６３に接合していることによって、溝部２の下方側の端部６を水面Ａ下に安定して位置させることができる。

【0121】

切り欠き６３は、トレミー管６０Ｂの上端壁部に土砂整形投入用器具１を嵌めることができるよう、土砂整形投入用器具１との接合形状と合致した形状を有する。土砂整形投入用器具１は、先述のように板状の部材をＶ字型やＵ字型や変形Ｖ字型（コの字型）に加工して構成したものであるため、土砂整形投入用器具１（土砂収集整形部３）の断面形状は、溝部２の断面形状に倣ってほぼ同じ形状を有している。そのため、Ｖ字型の溝部２および土砂整形投入用器具１（土砂収集整形部３）であれば、切り欠き６３も傾斜角θ_１に沿ってＶ字型を有している。このように、切り欠き６３と土砂整形投入用器具１とを嵌め合せることにより、トレミー管６０Ｂと、土砂整形投入用器具１との位置合わせが容易となり、土砂材料の投入作業中に両者が位置ずれすることを防ぐことができる。

【0122】

トレミー管６０Ｂは、複数のスリット６２を有している。スリット６２の構成については、上述の図１２のスリット６２と同じ構成である。図１２のスリット６２と相違する点は、図１３では、各スリット６２が水面Ａを跨ぐように位置している点にある。すなわち、スリット６２は、気中において開口している領域と、水中において開口している領域とを有する。これにより、土砂材料の塊がトレミー管６０Ｂに投入された直後に、スリット６２における気中において開口している領域から管内の空気を排気することができる。また、土砂材料の塊がトレミー管６０Ｂに投入された直後に、スリット６２における水中において開口している領域から、水を管内に流入させることができる。なお、スリットを有していないトレミー管に切り欠け６３を設けて使用してもよい。

【0123】

本発明は上述した各実施形態および変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【実施例】

【0124】

本発明の一実施例について以下に説明する。

【0125】

アクリル水槽（０．５ｍ×０．５ｍ×Ｈ１．５ｍ）に水深１．４ｍになるように水道水を入れ、含水比を調整した浚渫土（液性限界ｗＬ＝７４．５％）を使用し実施形態１で説明した土砂整形投入用器具を用いて水中投入を行った。

【0126】

比較例として、土砂整形投入用器具に代えて、スリットが無い通常のトレミー管（内径８０ｍｍ×水中部分の長さ７００ｍｍ）を用いて、含水比を調整した浚渫土（液性限界ｗＬ＝７４．５％）の水中投入を行った。

【0127】

スクイズポンプを使用し、２０Ｌ/分の速度で３０秒、約１０Ｌの浚渫土を投入した際の濁度の最大値を表１に示す。なお、濁度の測定は水深０．７ｍの位置で行った。

【表1】

【0128】

表１に示すように、比較例（通常のトレミー管）では、水面へ１０ｃｍの高さからの落下時とトレミー管内での降下時の脈動により濁りが発生していることが示された。

【0129】

これに対し、実施例では、投入時に土砂材料の水面への落下の衝撃が小さく、水底面に向かって沈降する間に土砂材料の脈動が生じないため、１．５ｗＬの浚渫土、１．７ｗＬの浚渫土ともに濁りが大きく抑制されることが示された。

【符号の説明】

【0130】

１ 土砂整形投入用器具
２ 溝部
３、３Ａ、３Ｂ 土砂収集整形部
３ａ，３ｂ 内壁面
３ｃ 底面
４，６ 端部
３０、３０Ａ 支持部材
３１ 浮体
４０ 汚濁防止膜
６０、６０Ａ、６０Ｂ トレミー管
６１ 上部開口部
６２ スリット
７０ 傾斜角調整部
７１ ウインチ
７２ 船舶
７３ ワイヤー
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 土砂整形投入装置
５００ ベルトコンベア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】