JP2003003442A - 掃流砂採取器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掃流砂採取器において、掃流砂を、流れの状
況を分析するのに好適な採取の仕方で安全かつ確実に採
取することができるようにする。 【解決手段】 掃流砂採取器１は、河川の流水を掃流砂
と共に流入させる流路入口３と、流路入口３から流入し
た流水を河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形
成する筒状胴部２と、筒状胴部２内を流れた流水を河川
の水流の下流側へ向けて排出する流路出口４と、筒状胴
部２内に流れ込んだ掃流砂を筒状胴部２内の流水から選
別して筒状胴部２内に捕捉する掃流砂選別網体９〜１２
と、掃流砂の採取開始の時点で流路入口閉塞位置から流
路入口開放位置へ移動される流路入口開放扉１７と、流
路入口３を開放して流路入口開放位置と流路入口遮閉位
置との間を移動することができて掃流砂の採取中は流路
入口開放位置に置かれ掃流砂の採取の終了の時点で流路
入口遮閉位置に置かれる流路入口遮閉体１４とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掃流砂を採取する
ための掃流砂採取器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、洪水による災害を防止するた
め、各地の渓流地や急流地に砂防ダムが建設されている
一方、他方では、沿岸地域における海岸の浸食、中流域
や下流域における河川の変貌による地形変化も問題視さ
れている。海岸の浸食や河川の変貌による地形変化の原
因が砂防ダムの影響によるものか、現状ではその因果関
係が解明されていないので、海岸の浸食や河川の変貌に
よる地形変化の原因を究明するためには、砂防ダムの近
辺を種々の水流の状態に応じて水流に混じって流過する
掃流砂を採取し、採取した掃流砂の流れの状況を分析す
る必要がある。しかしながら、従来、砂防ダムの近辺の
掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で
掃流砂を採取することのできる適切な装置がなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来
は、砂防ダムの近辺の掃流砂の流れの状況を分析するの
に好適な採取の仕方で掃流砂を採取することのできる適
切な装置がなかったため、砂防ダムの近辺の掃流砂の流
れの状況を分析するための掃流砂を、当該砂防ダムの近
辺の掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕
方で確実に採取することのできるような、掃流砂採取装
置の開発が望まれていた。

【０００４】そこで、本発明は、砂防ダムの近辺の掃流
砂を、河川の地形的な環境条件に制約されることなく種
々の水流の状態に対応して、当該掃流砂の流れの状況を
分析するのに好適な採取の仕方で安全かつ確実に採取す
ることができるようにした、掃流砂採取器を提供しよう
とするものである（請求項１）。

【０００５】また、本発明は、掃流砂の採取開始の動作
と掃流砂の採取終了の動作とを確実に行うことができる
とともに、掃流砂の採取中は流路入口から、確実に、設
定された流水量の、自然のままの流水を取り込むことが
できるようにした、掃流砂採取器を提供しようとするも
のである（請求項２）。

【０００６】さらに、本発明は、掃流砂の採取に当たっ
て、掃流砂の粒径に応じて複数段に段階分けしながら掃
流砂を採取して、より分析し易い状態で掃流砂を効率的
に採取することができるようにした、掃流砂採取器を提
供しようとするものである（請求項３）。

【０００７】また、本発明は、水流中における掃流砂採
取器の水流に対する指向性を高め安定性を増大させて掃
流砂の正確な流量の計測ができるようにするとともに、
水流中への掃流砂採取器の設置の作業及び水流中からの
掃流砂採取器の引き上げ作業の際の安全性を高めるよう
にした、掃流砂採取器を提供しようとするものである
（請求項４）。

【０００８】さらに、本発明は、掃流砂採取器の水流中
における姿勢を制御することができるようにし、水流中
における掃流砂採取器の水流に対する姿勢を最適な姿勢
に保つことができるようにして、掃流砂の正確な流量の
計測ができるようにした、掃流砂採取器を提供しようと
するものである（請求項５）。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の掃流砂採取器は、河川の流水に混じって水
流により運ばれて流れる掃流砂を前記流水から選別して
採取する掃流砂採取器であって、当該掃流砂採取器が、
設定された開口面積を有して上記河川の上流に向けて開
口することにより当該河川の流水を上記掃流砂と共に流
入させる流路入口と、当該流路入口から流入した流水を
上記河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形成す
る筒状胴部と、当該筒状胴部内を流れた流水を上記河川
の水流の下流側へ向けて排出する流路出口と、上記筒状
胴部内に流れ込んだ掃流砂を当該筒状胴部内の流水から
選別して当該筒状胴部内に捕捉する掃流砂選別網体と、
上記流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口
への自由な流入を許容する流路入口開放位置と当該流路
入口を外部の流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置と
の間を移動することができて上記掃流砂の採取中は上記
流路入口開放位置に置かれ上記掃流砂の採取の終了時点
で上記流路入口遮閉位置に置かれる流路入口遮閉体と、
を備えている。

【００１０】また、本発明の掃流砂採取器において、上
記流路入口には、当該流路入口を閉塞する流路入口閉塞
位置と当該流路入口を開放して上記河川の流水の当該流
路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置との
間を移動することができて、上記掃流砂の採取開始の時
点で上記流路入口閉塞位置から上記流路入口開放位置へ
移動される流路入口開放扉が、上記流路入口遮閉体に併
設されている。

【００１１】さらに、本発明の掃流砂採取器において、
上記掃流砂選別網体が、上記筒状胴部内において上記流
路入口に最寄りの最大粗目の掃流砂選別網体から上記流
路出口に最寄りの最小細目の掃流砂選別網体に至るまで
順次網目の粗い順に配列された複数段の掃流砂選別網
体、を含んでいる。

【００１２】また、本発明の掃流砂採取器において、上
記筒状胴部に隣接する位置には、当該筒状胴部に並列し
て当該筒状胴部の流水中における安定性を高めるための
ダミー筒体が併設され、上記流路入口遮閉体が、上記筒
状胴部に対して上記流路入口開放位置に置かれている間
は上記ダミー筒体の上流側の開口部を閉塞している。

【００１３】さらに、本発明の掃流砂採取器において、
当該掃流砂採取器に、当該掃流砂採取器の水流中におけ
る姿勢を制御するための姿勢制御フィンが配設されてい
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に
係る掃流砂採取器の一部を破断して示す全体斜視図、図
２は図１の掃流砂採取器の天板を取り外した状態の要部
平面図、図３は図１の掃流砂採取器の側面図、図４は図
２のＡ−Ａ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の横断面
図、図５は図２のＢ−Ｂ線に沿って見た図１の掃流砂採
取器の要部縦断面図、図６は図３のＣ−Ｃ線に沿って見
た図１の掃流砂採取器の要部平断面図、図７は図２のＤ
−Ｄ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部横断面
図、図８は図２のＥ部拡大図、図９（１）は図１の掃流
砂採取器に安定板及び姿勢制御フィンを配設した場合の
一例を示す平面図、図９（２）は、図９（１）の掃流砂
採取器の側面図である。

【００１５】また、図１０は図１の掃流砂採取器とは別
の形態の掃流砂採取器の一例を一部を破断して示す全体
斜視図、図１１は図１０の掃流砂採取器の平面図、図１
２は図１０の掃流砂採取器の側面図、図１３は図１０の
掃流砂採取器の流路入口部の正面図、図１４は図１０の
掃流砂採取器の流路出口部の背面図、図１５（１）は図
１０の掃流砂採取器に安定板及び姿勢制御フィンを配設
した場合の一例を示す平面図、図１５（２）は図１５
（１）の掃流砂採取器の側面図である。

【００１６】さらに、図１６は本発明の掃流砂採取器を
実際の河川においてワイヤロープ操作装置を用いて設置
する場合の一例を示す全体正面図、図１７は本発明の掃
流砂採取器を実際の河川においてインクライン設備及び
ジブクレーンを用いて設置する場合の一例を示す全体正
面図である。

【００１７】まず、図１、図２及び図３において、掃流
砂採取器１は、流路入口３と筒状胴部２と流路出口４と
を備えている。流路入口３は、横断面が矩形状に形成さ
れていて、設定された開口面積を有している。この流路
入口３は、河川の上流に向けて開口することにより当該
河川の流水を、河川の流水に混じって水流により運ばれ
て流れる掃流砂と一緒に、流路入口３の内部へ流入させ
るようになっている。

【００１８】図１、図２及び図３に示すように、筒状胴
部２は、横断面が矩形状で、流路入口３から流入した流
水及び掃流砂を河川の水流の下流側へ向けて案内する流
路を形成している。流路入口３が筒状胴部２の一端側に
形成されているのに対し、流路出口４は、筒状胴部２の
他端側に形成されており、筒状胴部２内を流れた流水を
河川の水流の下流側へ向けて排出する。

【００１９】図１、図２及び図３において、筒状胴部２
は、左側の側壁５ａ及び右側の側壁５ｂよりなる側壁５
と、底壁６と、天板７とにより、横断面が概ね矩形状の
筒状体を形成している。天板７は、筒状胴部２の内部の
修理、点検、清掃あるいは部品交換のために筒状胴部２
の内部に容易に接近することができるように、多数のビ
ス８により側壁５に対して着脱自在に固定されている。
天板７の側壁５に対する固定手段は、筒状胴部２の内部
に容易に接近することができるように天板７を側壁５に
対して着脱したりあるいは枢支回動したりすることがで
きるものであれば、ビス８のみに限らず任意の固定手段
を採用することができる。

【００２０】図１、図２及び図３に示すように、筒状胴
部２の内部には、筒状胴部２内に流れ込んだ掃流砂を、
筒状胴部２内の流水から選別して筒状胴部２内に捕捉す
るための複数の掃流砂選別網体９、１０、１１、１２
が、それぞれ筒状胴部２の内部を横断するようにして配
設されている。これら複数の掃流砂選別網体９、１０、
１１、１２は、筒状胴部２内において流路入口３に最寄
りの最大粗目の第１段掃流砂選別網体９から、第２段掃
流砂選別網体１０、第３段掃流砂選別網体１１を経て、
流路出口４に最寄りの最小細目の第４段掃流砂選別網体
１２に至るまで、順次網目の粗い順に、相互間に設定さ
れた間隔を置いて配列されている。

【００２１】図１、図２及び図３において、各掃流砂選
別網体９、１０、１１、１２は、筒状胴部２の内部に着
脱自在に装着されており、各掃流砂選別網体９、１０、
１１及び１２を個別に筒状胴部２の内部から取り出して
修理、点検、清掃あるいは部品交換をすることができ、
部品交換を通して、網目の粗さの異なる他の掃流砂選別
網体と取り換えることもできる。各掃流砂選別網体９、
１０、１１、１２の筒状胴部２に対する着脱を容易にす
るために、例えば、筒状胴部２の内周面上において、各
掃流砂選別網体９、１０、１１、１２の外枠部周縁に対
向する位置に沿って溝型レールを配設しておき、天板７
を側壁５から取り外した状態で、各掃流砂選別網体９、
１０、１１、１２を当該溝型レールに嵌め合わせ、当該
溝型レールに沿ってスライドさせるようにして各掃流砂
選別網体９、１０、１１、１２を筒状胴部２に対して着
脱するように構成することもできる。

【００２２】図１、図２及び図３に示すように、側壁５
の上縁部には、当該上縁部に沿って相互に適当な間隔を
置いて適当数の、例えば図示のように左右にそれぞれ４
個ずつ合計８個のブラケット１３が突設されている。各
ブラケット１３には、それぞれ掃流砂採取器１を吊り下
げて支持するためのワイヤロ−プを係着することができ
るように、ワイヤロ−プ係着孔が形成されている。

【００２３】図１ないし図８において、掃流砂採取器１
の流路入口３の部分には、掃流砂の採取時間を制御する
ためのフラップ状の流路入口遮閉体１４が配設されてい
る。流路入口遮閉体１４は、流路入口３を開放して河川
の流水の流路入口３への自由な流入を許容する流路入口
開放位置と、流路入口３を外部の流水に対して遮閉する
流路入口遮閉位置との間を移動することができて、掃流
砂の採取中は流路入口開放位置に置かれ、掃流砂の採取
の終了時点で流路入口遮閉位置に置かれる。

【００２４】図１ないし図８に示すように、流路入口遮
閉体１４は、筒状胴部２の左右の側壁５ａ、５ｂの流路
入口３側の端部においてそれぞれ上方へ向けて突設され
た流路入口遮閉体１４を枢支するための左右一対のブラ
ケットにより筒状胴部２の横断方向に配向されて支持さ
れた枢支軸１５により、当該枢支軸１５の周りに回動自
在に枢支されている。流路入口遮閉体１４と枢支軸１５
との間には、当該枢支軸１５と同心状態に当該枢支軸１
５の周りを取り囲むようにして配設された左右一対の付
勢ばね１６ａ、１６ｂよりなる付勢ばね１６が介装され
ている。これらの付勢ばね１６ａ、１６ｂの作用によ
り、流路入口遮閉体１４は、常に、流路入口３を外部の
流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置、すなわち図３
及び図５の鎖線で示された位置に向けて回動するよう
に、付勢力を受けている。

【００２５】特に図２及び図８に詳細に示すように、流
路入口遮閉体１４の基端縁部からブラケット１８が突設
されており、このブラケット１８には、筒状胴部２の流
路入口３側の端部枠体の上面上に配設された係合ピン支
持金具２０から突出する係合ピン２１が嵌入する係合孔
１９が形成されている。係合ピン支持金具２０には、係
合ピン進退作動手段２２が付設されている。係合ピン進
退作動手段２２の作動により、係合ピン２１は、ブラケ
ット１８の係合孔１９と係合して流路入口遮閉体１４を
流路入口開放位置に保持する進出位置と、ブラケット１
８の係合孔１９から退避して流路入口遮閉体１４に対し
て流路入口遮閉位置へ回動することを許す退避位置との
間で、進退移動をする。

【００２６】図２及び図８において、係合ピン進退作動
手段２２は、例えば、係合ピン進退作動索２３に連結さ
れており、係合ピン２１がブラケット１８の係合孔１９
に係合した状態において、係合ピン進退作動索２３を遠
隔的に引っ張ることにより係合ピン２１をブラケット１
８の係合孔１９から引き抜くように構成することができ
るほか、係合ピン進退作動手段２２を流体圧作動式の伸
縮シリンダとし、当該伸縮シリンダを遠隔的に収縮作動
させることにより、係合ピン２１を退避移動させて、当
該係合ピン２１を係合孔１９から遠隔的に引き抜くよう
に構成することもできる。

【００２７】図１ないし図７に示すように、掃流砂採取
器１の筒状胴部２内における流路入口３側の端部には、
掃流砂の採取開始時間を制御するための左右一対の流路
入口開放扉１７ａ，１７ｂよりなる流路入口開放扉１７
が、流路入口遮閉体１４の後面側において、当該流路入
口遮閉体１４に併設されている。この流路入口開放扉１
７は、流路入口３を閉塞する流路入口閉塞位置と、流路
入口３を開放して河川の流水の流路入口３への自由な流
入を許容する流路入口開放位置との間を移動することが
でき、掃流砂の採取開始の時点で、流路入口閉塞位置か
ら流路入口開放位置へ移動される。

【００２８】図１ないし図７において、左側の流路入口
開放扉１７ａは、筒状胴部２の左側の側壁５ａに側壁５
ａ用ヒンジ２４により枢支され、これに対し右側の流路
入口開放扉１７ｂは筒状胴部２の右側の側壁５ｂに側壁
５ｂ用ヒンジ２４により枢支されており、図６に示すよ
うに、実線で示された流路入口閉塞位置と、鎖線で示さ
れたように流路入口閉塞位置から後方へ回動した流路入
口開放位置との間で回動することができる。

【００２９】特に図６に詳細に示すように、左側の流路
入口開放扉１７ａの自由端縁部には押さえ板２５が突設
されており、流路入口開放扉１７ａ，１７ｂが流路入口
閉塞位置に置かれている間は、押さえ板２５が右側の流
路入口開放扉１７ｂを後面側から押さえて流路入口開放
扉１７ｂの後方への回動を抑止している。図６及び図７
に詳細に示すように、左側の流路入口開放扉１７ａの上
端縁部にはブラケット２６が突設されており、このブラ
ケット２６には、筒状胴部２の流路入口３側の端部枠体
の上面上に配設されたブラケット２８に枢支軸３０によ
り揺動自在に枢支されたベルクランク２９の第１の腕の
端部に枢支ピン３１により枢支された係合ピン３２が嵌
入する係合孔２７が形成されている。

【００３０】特に図７に詳細に示すように、ベルクラン
ク２９の第２の腕の端部に形成された係止孔３３と、筒
状胴部２の左側の側壁５ａの流路入口３側の端部におい
て上方へ向けて突設されたブラケット３４上の係止部３
５との間には、引っ張りばね３６が介装されている。引
っ張りばね３６の作用により、ベルクランク２９が揺動
して、係合ピン３２が、常に、流路入口開放扉１７ａの
ブラケット２６に形成された係合孔２７に嵌入するよう
に下向きに付勢される。

【００３１】図７において、ベルクランク２９の第２の
腕の端部に形成された係止孔３３には、例えば、扉開放
作動索３７が連結されており、係合ピン３２が流路入口
開放扉１７ａのブラケット２６に形成された係合孔２７
に嵌入している状態で、扉開放作動索３７を、引っ張り
ばね３６の引っ張り力に抗して遠隔的に引っ張ることに
より、ベルクランク２９を揺動させて、係合ピン３２を
係合孔２７から引き抜くように構成することができるほ
か、筒状胴部２上に例えば流体圧作動式の伸縮シリンダ
を配設し、当該伸縮シリンダを遠隔的に制御して収縮作
動させることにより、係合ピン３２を係合孔２７から引
き抜くように構成することもできる。

【００３２】図１ないし図８において、掃流砂採取器１
により掃流砂を採取しようとする際には、予め流路入口
開放扉１７ａ，１７ｂを流路入口閉塞位置に位置付けた
上、係合ピン３２を流路入口開放扉１７ａのブラケット
２６に形成された係合孔２７に嵌入しておく一方、流路
入口遮閉体１４を流路入口開放位置に位置付けた上、係
合ピン２１を、流路入口遮閉体１４のブラケット１８の
係合孔１９に係合させておく。この状態で流路入口３を
上流側に向けるようにして掃流砂採取器１を水流中の所
定の深度位置に沈める。掃流砂の採取開始の時点で、遠
隔操作により係合ピン３２を係合孔２７から引き抜く
と、左右の流路入口開放扉１７ａ，１７ｂが、水圧によ
り瞬時に後方へ回動し、掃流砂の採取中、流路入口開放
扉１７ａ，１７ｂは流路入口開放位置に保持される。

【００３３】さらに図１ないし図８において、掃流砂の
採取終了の時点で、遠隔操作により係合ピン２１を係合
孔１９から引き抜くと、流路入口遮閉体１４が、左右一
対の付勢ばね１６ａ、１６ｂの付勢力により下方へ回動
し、流路入口遮閉位置に移動して流路入口３を閉じる。

【００３４】図１及び図２に示すように、掃流砂採取器
１の内部には流路入口３側の位置から流路出口４側の位
置まで、順次網目の粗い順に、相互間に設定された間隔
を置いて掃流砂選別網体９、１０、１１、１２が配設さ
れているので、掃流砂の採取に当たっては、掃流砂の粒
径に応じて複数段に段階分けしながら掃流砂を採取し
て、より分析し易い状態で掃流砂を効率的に採取するこ
とができる。

【００３５】図９（１）及び図９（２）において、掃流
砂採取器１の左右の側壁５ａ、５ｂの外面側には、それ
ぞれ左右一対の安定板３８ａ、３８ｂ等よりなる安定板
３８を配設し、水中における掃流砂採取器１の姿勢を安
定した姿勢に保つようにすることができるほか、安定板
３８ａ、３８ｂ等よりなる安定板３８の前方の位置にお
いて、それぞれ左右一対の姿勢制御フィン３９ａ、３９
ｂ等よりなる姿勢制御フィン３９を配設して、掃流砂採
取器１の姿勢を最適な姿勢となるように遠隔的に制御す
ることもできる。

【００３６】図１０ないし図１４において、掃流砂採取
器４０は、設定された開口面積を有して河川の上流に向
けて開口することにより当該河川の流水を掃流砂と共に
流入させる流路入口４５と、支持枠体４１により支持さ
れ流路入口４５から流入した流水を河川の水流の下流側
へ向けて案内する流路を形成する概ね円筒状の筒状胴部
４２と、筒状胴部４２内を流れた流水を河川の水流の下
流側へ向けて排出する流路出口４６と、筒状胴部４２に
並列して隣接するようにして支持枠体４１により支持さ
れ、筒状胴部４２と概ね同径で側壁部には多数の水抜孔
４７が形成されたダミー筒体４３とを備えている。支持
枠体４１の上端四隅部にはそれぞれブラケット４４が突
設されている。これら各ブラケット４４には、掃流砂採
取器４０を吊り下げて支持するためのワイヤロ−プを係
着することができるように、それぞれワイヤロ−プ係着
孔が形成されている。

【００３７】図１０ないし図１４に示すように、筒状胴
部４２とダミー筒体４３との間には流路入口４５の近傍
の位置から流路出口４６の近傍の位置まで延びる一本の
回動軸４８が、回動可能に配設されている。回動軸４８
の流路入口４５側の端部には連結金具４９を介して流路
入口遮閉体５０が連結されている。この流路入口遮閉体
５０は、筒状胴部４２の直径と概ね同等の直径を有する
環状の端縁部と、水流に対する抵抗を少なくするために
環状の端縁部から円錐形状に軸方向外方に延びる周壁部
と、尖頭部とを有する。

【００３８】図１０ないし図１４において、回動軸４８
の流路出口４６側の端部には連結金具５１を介して掃流
砂選別網体５２が連結されている。掃流砂選別網体５２
は、回動軸４８に対して流路入口遮閉体５０と同じ方位
に連結されているとともに、種々の粒径の掃流砂を捕捉
することができるように、所望の掃流砂の粒径に対応し
た網目の掃流砂選別網体と交換可能である。

【００３９】図１０ないし図１４に示すように、回動軸
４８の流路入口４５寄りの部分と、支持枠体４１の流路
入口４５側の枠部との間には、回動軸４８と同心に当該
回動軸４８を取り囲むようにして付勢ばね５３が配設さ
れているとともに、当該回動軸４８の流路出口４６寄り
の部分と、支持枠体４１の流路出口４６側の枠部との間
には、回動軸４８と同心に当該回動軸４８を取り囲むよ
うにして付勢ばね５４が配設されている。付勢ばね５３
と付勢ばね５４との作用により、回動軸４８と一体に回
動するように回動軸４８に連結された流路入口遮閉体５
０及び掃流砂選別網体５２が、常に、筒状胴部４２と整
合するように、すなわち流路入口遮閉体５０が筒状胴部
４２の流路入口４５を塞ぎ、掃流砂選別網体５２が筒状
胴部４２の流路出口４６を塞ぐように、例えば図１３に
おいては時計方向に、また図１４においては反時計方向
に回動させようとする付勢力を受けている。

【００４０】図１０及び図１３に詳細に示すように、流
路入口遮閉体５０の外周部には係合溝付きブラケット５
５が突設されている。この係合溝付きブラケット５５に
は、支持枠体４１の上面上に配設されたブラケット５６
に揺動自在に枢支されたベルクランク５７の第１の腕の
端部に突設された係合爪５８が係合する係合溝が形成さ
れている。ベルクランク５７の第２の腕の端部に形成さ
れた係止孔と、支持枠体４１の上面上に突設されたばね
支持柱５９との間には、引っ張りばね６０が介装されて
いる。引っ張りばね６０の作用により、ベルクランク５
７が揺動して、係合爪５８が、常に、流路入口遮閉体５
０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝に係合す
るように下向きに付勢される。

【００４１】図１０及び図１３において、ベルクランク
５７の第２の腕の端部に形成された係止孔には、例え
ば、係合爪解放索６１が連結されており、係合爪５８
が、流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成
された係合溝に係合している状態で、係合爪解放索６１
を、引っ張りばね６０の引っ張り力に抗して遠隔的に引
っ張ることにより、ベルクランク５７を揺動させて、係
合爪５８を流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５
に形成された係合溝から離脱させるように構成すること
ができるほか、支持枠体４１上に、例えば流体圧作動式
の伸縮シリンダを配設し、当該伸縮シリンダを遠隔的に
制御して収縮作動させることにより、係合爪５８を流路
入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係
合溝から離脱させるように構成することもできる。

【００４２】図１０ないし図１４において、掃流砂採取
器４０により掃流砂を採取しようとする際には、予め流
路入口遮閉体５０及び掃流砂選別網体５２をダミー筒体
４３に整合する位置に手操作により回動した上、係合爪
５８を流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形
成された係合溝に係合させておく。この状態で流路入口
４５を上流側に向けるようにして掃流砂採取器４０を水
流中の所定の深度位置に沈めると、筒状胴部４２内には
流水及び掃流砂が自由に流れ込む。掃流砂の採取終了時
点で、遠隔操作により係合爪５８を流路入口遮閉体５０
の溝付きブラケット５５に形成された係合溝から離脱さ
せると、流路入口遮閉体５０及び掃流砂選別網体５２
が、付勢ばね５３と付勢ばね５４との付勢力により、筒
状胴部４２と整合するように回動し、流路入口遮閉体５
０が筒状胴部４２の流路入口４５を塞ぐと同時に、掃流
砂選別網体５２が筒状胴部４２の流路出口４６を塞ぎ、
筒状胴部４２内に掃流砂を閉じ込める。

【００４３】図１５（１）及び図１５（２）において、
掃流砂採取器４０の支持枠体４１の左右の側枠部の外面
側には、それぞれ左右に上下二対の安定板６２ａ、６２
ｂ及び６２ｃ等よりなる安定板６２を配設し、水中にお
ける掃流砂採取器４０の姿勢を安定した姿勢に保つよう
にすることができるほか、安定板６２ａ、６２ｂ及び６
２ｃ等の安定板６２の前方の位置において、それぞれ左
右一対の姿勢制御フィン６３ａ、６３ｂ等よりなる姿勢
制御フィン６３を配設して、掃流砂採取器４０の姿勢を
最適な姿勢となるように遠隔的に制御することもでき
る。

【００４４】図１６は、本発明の掃流砂採取器６９を実
際の河川においてワイヤロープ操作装置を用いて配置す
る場合の一例を示す。図１６において、上記掃流砂採取
器１や上記掃流砂採取器４０等の掃流砂採取器６９を用
いて河川の水面Ｗ下の水流中の掃流砂を採取するに当た
り、例えば河川の互いに対向する河岸あるいは堤防のう
ちの一方の河岸に支柱６４を立設するとともに、他方の
河岸に支柱６５を立設し、支柱６４の頂部と支柱６５の
頂部との間に荷重支持用のワイヤロープ６６を張り渡
す。支柱６４の頂部と支柱６５の頂部との間のワイヤロ
ープ６６には、キャレージブロック６７の台車枠に支持
された外周溝付き自由回転車輪の外周溝が係合され、キ
ャレージブロック６７がワイヤロープ６６に沿って自在
に移動することができるように支持される。

【００４５】図１６に示すように、キャレージブロック
６７にはそれぞれ自由回転をする左右一対のシーブが軸
支されており、支柱６４の近傍に設置した昇降制御用ウ
インチ７１により巻取り及び巻戻しされる昇降制御用ワ
イヤロ−プ７０が、支柱６４の上部に支持されたシーブ
を介してキャレージブロック６７の上記一対のシーブの
うちの支柱６４側のシーブを経由し、キャレージブロッ
ク６７の下方に吊り下げられるローディングブロック６
８のシーブに巻回された上、さらに、キャレージブロッ
ク６７の上記一対のシーブのうちの支柱６５側のシーブ
を経由し、支柱６５の上部に支持されたシーブを介して
支柱６５の下部あるいはその近傍の河岸あるいは堤防上
の係止部に、他端側において係止されている。

【００４６】図１６において、ローディングブロック６
８の吊り下げ用フックあるいはその他の吊り下げ用係止
手段には、例えば掃流砂採取器１の各ブラケット１３や
掃流砂採取器４０の各ブラケット４４にこれら掃流砂採
取器１や掃流砂採取器４０等の掃流砂採取器６９のバラ
ンスを良好に保てるようにして係止したワイヤロープ
が、掃流砂採取器１の流路入口３や掃流砂採取器４０の
流路入口４５等の掃流砂採取器６９の流路入口が正しく
水流の上流側に向かうようにして、係止されている。

【００４７】図１６に示すように、キャレージブロック
６７の側部には横移動制御用ワイヤロ−プが係止されて
いる。この横移動制御用ワイヤロ−プは、全長にわたっ
てループを形成するように、キャレージブロック６７の
側部から支柱６４の上部に支持されたシーブ、支柱６４
の下部あるいはその近傍部に支持されたシーブを経て横
移動制御用モータ７２のプーリに巻回された上、支柱６
４の下部あるいはその近傍部に支持されたシーブ、支柱
６４の上部に支持されたシーブ、キャレージブロック６
７に形成された横移動制御用ワイヤロ−プ案内部を経由
して、さらに支柱６５の上部に支持されたシーブに巻回
された上、キャレージブロック６７の側部に係止されて
いる。

【００４８】図１６において、横移動制御用モータ７２
の回転を制御して、ループを形成する横移動制御用ワイ
ヤロ−プを河川の横断方向に移動させることによって、
キャレージブロック６７により吊り下げられている掃流
砂採取器６９を、河川の幅方向の計画された位置に位置
決めすることができる。また昇降制御用ウインチ７１の
巻取り及び巻戻し作動を制御し、キャレージブロック６
７に対してローディングブロック６８を昇降させること
により、掃流砂採取器６９の水面Ｗ下への没水作業、水
面Ｗ下の計画された水中深度の掃流砂採取位置への位置
決め、掃流砂採取終了後の水面Ｗ上への引き上げ作業等
の昇降操作を自在に行うことができる。

【００４９】図１７は、上記掃流砂採取器１や上記掃流
砂採取器４０等の本発明の掃流砂採取器７７を実際の河
川においてインクライン設備及びジブクレーンを用いて
設置する場合の一例を示す。図１７において、河岸ある
いは堤防上にはクレーン支柱７３が配設されており、ク
レーン支柱７３にはジブクレーン７４が支持されてい
る。ジブクレーン７４の水平腕部は、遠隔制御により、
クレーン支柱７３に対して水平方向に方位を変更するこ
とができ、この水平腕部にはホイスト７８がレールに沿
って横行することができるように支持されている。ホイ
スト７８は、遠隔制御により、水平腕部の基部側の位置
と先端部側の位置との間で上記レールに沿って進退する
ことができる。

【００５０】図１７において、クレーン支柱７３に近接
した傾斜河岸部には、掃流砂採取器７７を支持する台車
７６を傾斜河岸部の傾斜面に沿って案内する案内レール
７５が敷設されている。台車７６は、例えば掃流砂採取
器１の各ブラケット１３や掃流砂採取器４０の各ブラケ
ット４４等の被支持部を利用して掃流砂採取器１や掃流
砂採取器４０等の掃流砂採取器７７を安定して確実に支
持することができるような支持部を備えている。台車７
６により支持された掃流砂採取器７７は、ジブクレーン
７４のホイスト７８により吊下索７９を介して吊り下げ
られる。

【００５１】図１７に示すように、ホイスト７８に対す
る遠隔制御により、台車７６により支持された状態の掃
流砂採取器７７は、ホイスト７８の水平移動とホイスト
７８による吊下索７９の巻き上げ巻き戻し作動との連携
作動に従って、台車７６と一体となって案内レール７５
に沿って案内される。このようにして、台車７６により
支持された状態の掃流砂採取器７７は、水面Ｗ下への没
水、掃流砂採取器１の流路入口３や掃流砂採取器４０の
流路入口４５等の掃流砂採取器７７の流路入口が水流の
上流側に向かった姿勢を保った状態での水面Ｗ下の計画
された水中深度における掃流砂採取位置への着座、掃流
砂採取終了後の水面Ｗ上への上昇、等の動作を行うこと
ができる。

【００５２】図１７において、掃流砂採取器１や掃流砂
採取器４０等の掃流砂採取器を、水面下へ没水させた
り、掃流砂採取器の流路入口を水流の上流側に向けた状
態で水面下の計画された水中深度における掃流砂採取位
置に位置決めしたり、掃流砂採取終了後に水面上へ引き
上げたりするためには、さらに例えばバックホーの腕部
の先端部に掃流砂採取器を直接にあるいは間接的に支持
させて、バックホーの腕部を操作することにより、掃流
砂採取器を、水面下へ没水させたり、掃流砂採取器の流
路入口を水流の上流側に向けた状態で水面下の計画され
た水中深度における掃流砂採取位置に位置決めしたり、
掃流砂採取終了後に水面上へ引き上げたりすることもで
きるなど、さまざまな手段を用いて掃流砂採取器を、水
面下へ没水させたり、水面下の計画された水中深度にお
ける掃流砂採取位置に位置決めしたり、掃流砂採取終了
後に水面上へ引き上げたりすることができる。

【００５３】図１ないし図１７に示した掃流砂採取器
は、本発明の好適な実施の形態を例示したものにすぎ
ず、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内
で種々の実施の形態に従って実施をすることができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の掃流砂採取器によれば、以下の
ような効果が得られる。 （１）河川の流水に混じって水流により運ばれて流れる
掃流砂を前記流水から選別して採取する掃流砂採取器で
あって、当該掃流砂採取器が、設定された開口面積を有
して上記河川の上流に向けて開口することにより当該河
川の流水を上記掃流砂と共に流入させる流路入口と、当
該流路入口から流入した流水を上記河川の水流の下流側
へ向けて案内する流路を形成する筒状胴部と、当該筒状
胴部内を流れた流水を上記河川の水流の下流側へ向けて
排出する流路出口と、上記筒状胴部内に流れ込んだ掃流
砂を当該筒状胴部内の流水から選別して当該筒状胴部内
に捕捉する掃流砂選別網体と、上記流路入口を開放して
上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容す
る流路入口開放位置と当該流路入口を外部の流水に対し
て遮閉する流路入口遮閉位置との間を移動することがで
きて上記掃流砂の採取中は上記流路入口開放位置に置か
れ上記掃流砂の採取の終了時点で上記流路入口遮閉位置
に置かれる流路入口遮閉体と、を備えているので、砂防
ダムの近辺の掃流砂を、河川の地形的な環境条件に制約
されることなく種々の水流の状態に対応して、当該掃流
砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で安全
かつ確実に採取することができる（請求項１）。 （２）上記掃流砂採取器において、上記流路入口に、当
該流路入口を閉塞する流路入口閉塞位置と当該流路入口
を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流
入を許容する流路入口開放位置との間を移動することが
できて、上記掃流砂の採取開始の時点で上記流路入口閉
塞位置から上記流路入口開放位置へ移動される流路入口
開放扉が、上記流路入口遮閉体に併設されているので、
掃流砂の採取開始の動作と掃流砂の採取終了の動作とを
確実に行うことができるとともに、掃流砂の採取中は流
路入口から、確実に、設定された流水量の、自然のまま
の流水を取り込むことができる（請求項２）。 （３）上記掃流砂採取器において、上記掃流砂選別網体
が、上記筒状胴部内において上記流路入口に最寄りの最
大粗目の掃流砂選別網体から上記流路出口に最寄りの最
小細目の掃流砂選別網体に至るまで順次網目の粗い順に
配列された複数段の掃流砂選別網体、を含んでいるの
で、掃流砂の採取に当たって、掃流砂の粒径に応じて複
数段に段階分けしながら掃流砂を採取して、より分析し
易い状態で掃流砂を効率的に採取することができる（請
求項３）。 （４）上記掃流砂採取器において、上記筒状胴部に隣接
する位置には当該筒状胴部に並列して当該筒状胴部の流
水中における安定性を高めるためのダミー筒体が併設さ
れ、上記流路入口遮閉体が、上記筒状胴部に対して上記
流路入口開放位置に置かれている間は上記ダミー筒体の
上流側の開口部を閉塞しているので、水流中における掃
流砂採取器の水流に対する指向性を高め、安定性を増大
させて、掃流砂の流量を正確に計測することができ、水
流中への掃流砂採取器の設置作業の際及び水流中からの
掃流砂採取器の引き上げ作業の際の作業の安全性を高め
ることができる（請求項４）。 （５）上記掃流砂採取器において、当該掃流砂採取器に
は、当該掃流砂採取器の水流中における姿勢を制御する
ための姿勢制御フィンが配設されているので、掃流砂採
取器の水流中における姿勢を最適な姿勢となるように制
御し調整することができ、最適な姿勢状態の掃流砂採取
器により掃流砂の流量を正確に計測することができると
ともに、水流中への掃流砂採取器の設置作業の際及び水
流中からの掃流砂採取器の引き上げ作業の際の作業の安
全性を高めることができる（請求項５）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る掃流砂採取器の一
部を破断して示す全体斜視図である。

【図２】図１の掃流砂採取器の天板を取り外した状態の
要部平面図である。

【図３】図１の掃流砂採取器の側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線に沿って見た図１の掃流砂採取
器の横断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿って見た図１の掃流砂採取
器の要部縦断面図である。

【図６】図３のＣ−Ｃ線に沿って見た図１の掃流砂採取
器の要部平断面図である。

【図７】図２のＤ−Ｄ線に沿って見た図１の掃流砂採取
器の要部横断面図である。

【図８】図２のＥ部拡大図である。

【図９】（１）図は図１の掃流砂採取器に安定板及び姿
勢制御フィンを配設した場合の一例を示す平面図、
（２）図は図９（１）の掃流砂採取器の側面図である。

【図１０】図１の掃流砂採取器とは別の形態の掃流砂採
取器の一例を一部を破断して示す全体斜視図である。

【図１１】図１０の掃流砂採取器の平面図である。

【図１２】図１０の掃流砂採取器の側面図である。

【図１３】図１０の掃流砂採取器の流路入口部の正面図
である。

【図１４】図１０の掃流砂採取器の流路出口部の背面図
である。

【図１５】（１）図は図１０の掃流砂採取器に安定板及
び姿勢制御フィンを配設した場合の一例を示す平面図、
（２）図は図１５（１）の掃流砂採取器の側面図であ
る。

【図１６】本発明の掃流砂採取器を実際の河川において
ワイヤロープ操作装置を用いて設置する場合の一例を示
す全体正面図である。

【図１７】本発明の掃流砂採取器を実際の河川において
インクライン設備及びジブクレーンを用いて設置する場
合の一例を示す全体正面図である。

【符号の説明】

１ 掃流砂採取器 ２ 筒状胴部 ３ 流路入口 ４ 流路出口 ５，５ａ，５ｂ 側壁 ６ 底壁 ７ 天板 ８ ビス ９ 第１段掃流砂選別網体 １０ 第２段掃流砂選別網体 １１ 第３段掃流砂選別網体 １２ 第４段掃流砂選別網体 １３ ブラケット １４ 流路入口遮閉体 １５ 枢支軸 １６，１６ａ，１６ｂ 付勢ばね １７，１７ａ，１７ｂ 流路入口開放扉 １８ ブラケット １９ 係合孔 ２０ 係合ピン支持金具 ２１ 係合ピン ２２ 係合ピン進退作動手段 ２３ 係合ピン進退作動索 ２４ ヒンジ ２５ 押さえ板 ２６ ブラケット ２７ 係合孔 ２８ ブラケット ２９ ベルクランク ３０ 枢支軸 ３１ 枢支ピン ３２ 係合ピン ３３ 係止孔 ３４ ブラケット ３５ 係止部 ３６ 引っ張りばね ３７ 扉開放作動索 ３８，３８ａ，３８ｂ 安定板 ３９，３９ａ，３９ｂ 姿勢制御フィン ４０ 掃流砂採取器 ４１ 支持枠体 ４２ 筒状胴部 ４３ ダミー筒体 ４４ ブラケット ４５ 流路入口 ４６ 流路出口 ４７ 水抜孔 ４８ 回動軸 ４９ 連結金具 ５０ 流路入口遮閉体 ５１ 連結金具 ５２ 掃流砂選別網体 ５３ 付勢ばね ５４ 付勢ばね ５５ 係合溝付ブラケット ５６ ブラケット ５７ ベルクランク ５８ 係合爪 ５９ ばね支持柱 ６０ 引張りばね ６１ 係合爪解放索 ６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ 安定板 ６３，６３ａ，６３ｂ 姿勢制御フィン ６４ 支柱 ６５ 支柱 ６６ ワイヤロープ ６７ キャレージブロック ６８ ローディングブロック ６９ 掃流砂採取器 ７０ 巻上げ用ワイヤロープ ７１ 昇降制御用ウインチ ７２ 横移動制御用モータ ７３ クレーン支柱 ７４ ジブクレーン ７５ 案内レール ７６ 台車 ７７ 掃流砂採取器 ７８ ホイスト ７９ 吊下索 Ｗ 水面

フロントページの続き (72)発明者 松崎 竹史 新潟県新潟市丸山471−４ (72)発明者 黒田 勇一 富山県富山市清風町296 (72)発明者 今井 繁光 新潟県中蒲原郡村松町大字笹野町甲460 (72)発明者 高橋 修平 新潟県三島郡三島町大字鳥越丙229 (72)発明者 石黒 和明 新潟県新潟市太平４丁目８−17 (72)発明者 長 井 斎 東京都中央区日本橋本町４丁目９−11 株 式会社建設技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 河川の流水に混じって水流により運ばれ
   て流れる掃流砂を前記流水から選別して採取する掃流砂
   採取器であって、当該掃流砂採取器が、設定された開口
   面積を有して上記河川の上流に向けて開口することによ
   り当該河川の流水を上記掃流砂と共に流入させる流路入
   口と、当該流路入口から流入した流水を上記河川の水流
   の下流側へ向けて案内する流路を形成する筒状胴部と、
   当該筒状胴部内を流れた流水を上記河川の水流の下流側
   へ向けて排出する流路出口と、上記筒状胴部内に流れ込
   んだ掃流砂を当該筒状胴部内の流水から選別して当該筒
   状胴部内に捕捉する掃流砂選別網体と、上記流路入口を
   開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入
   を許容する流路入口開放位置と当該流路入口を外部の流
   水に対して遮閉する流路入口遮閉位置との間を移動する
   ことができて上記掃流砂の採取中は上記流路入口開放位
   置に置かれ上記掃流砂の採取の終了時点で上記流路入口
   遮閉位置に置かれる流路入口遮閉体と、を備えているこ
   とを特徴とする、掃流砂採取器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の掃流砂採取器におい
   て、上記流路入口に、当該流路入口を閉塞する流路入口
   閉塞位置と当該流路入口を開放して上記河川の流水の当
   該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置
   との間を移動することができて、上記掃流砂の採取開始
   の時点で上記流路入口閉塞位置から上記流路入口開放位
   置へ移動される流路入口開放扉が、上記流路入口遮閉体
   に併設されていることを特徴とする、掃流砂採取器。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の掃流砂採取器
   において、上記掃流砂選別網体が、上記筒状胴部内にお
   いて上記流路入口に最寄りの最大粗目の掃流砂選別網体
   から上記流路出口に最寄りの最小細目の掃流砂選別網体
   に至るまで順次網目の粗い順に配列された複数段の掃流
   砂選別網体、を含んでいることを特徴とする、掃流砂採
   取器。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の掃流砂採取器におい
   て、上記筒状胴部に隣接する位置には当該筒状胴部に並
   列して当該筒状胴部の流水中における安定性を高めるた
   めのダミー筒体が併設され、上記流路入口遮閉体が、上
   記筒状胴部に対して上記流路入口開放位置に置かれてい
   る間は上記ダミー筒体の上流側の開口部を閉塞している
   ことを特徴とする、掃流砂採取器。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の掃流砂採取器におい
   て、当該掃流砂採取器には、当該掃流砂採取器の水流中
   における姿勢を制御するための姿勢制御フィンが配設さ
   れていることを特徴とする、掃流砂採取器。