JP2003090027A

JP2003090027A - 水底小粒径固形物回収方法

Info

Publication number: JP2003090027A
Application number: JP2001280871A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Oe; 通博大江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプに吸引配管および移送配管を連結した装
置に改良策を施して、ダムの貯水部において喫緊の課題
である堆積物の回収処理問題や河川湖沼等においても急
がれる堆積物の回収処理に寄与することを目的とする。【解決手段】ポンプ２に吸引配管３および移送配管４を
連結した装置で、主要部を浮体構築物５に載荷させ水上
に配設し、吸引固形物制御装置６を前記吸引配管３の吸
引口部に付設し、吸引配管３もしくは移送配管４の位置
移動を可能とするために可動連結曲げ配管７を配設し、
付加して、巻き取り装置と綱取り設備の間に綱を張設し
前記浮体構築物の位置維持または移動の操作が出来る様
にし、伸縮配管を吸引配管もしくは移送配管の中間部ま
たは端部に配設し作業性を向上させ、移送改善配管を移
送配管に用いて管内の沈殿堆積を抑制し有効移送距離の
伸張を図る等の改良策を施した水底小粒径固形物回収装
置１を用いて水底の小粒径固形物の回収を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダムの貯水部また
は河川湖沼等における水底の堆積物の回収処理で土砂等
の小粒径固形物の回収処理を図る場合に用いられる水底
小粒径固形物回収方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ダムにおいては貯水部の堆積物の
堆積がダムの存在意義を問い直されるほどまでに進行し
該堆積物の回収処理が喫緊の課題となってきているとと
もに、河川湖沼等においても堆積物の堆積は急激に進行
して来ていて同様の回収処理の対策が急がれるところで
ある。前述の課題に対しては、これを解決するための種
々の対応策が既に試みられているが、対象となる個々の
事例において付帯する条件が様々に異なるために、充分
なる対応策が見出せずに課題の進行に手を拱いているの
が実状であると考えられる。現状での水底の堆積物の主
なる回収処理方法としては、例えば、浚渫船とバージ船
を組み合わせて浚渫船により水底の堆積物を回収しバー
ジ船により該堆積物を移送する方法があり、他の例とし
ては、水底の堆積物を回収する回収装置部分に旋回可能
なバケットに類する装置を組み入れて回収可能な範囲を
拡大させ固定された連結配管により該堆積物の移送を行
う方法がある。しかしながら、浚渫船とバージ船の組み
合わせの方法においてはバージ船から回収された堆積物
を移し替えて移送処理する工夫が必要であるとともに堆
積物の回収処理の効率を向上させるためには規模を大き
くして回収量の拡大を図る必要があり、また、回収装置
部分に旋回可能なバケットに類する装置を組み入れる方
法においても該装置と移送配管との間に中継タンクに類
する設備等が必要でありその規模を大きくする必要があ
る等により、これらの方法では装置や関連する設備の規
模が非常に大きくなる傾向があり、大きな湖沼や河川に
おいては対応が可能でありかつ有用な方法であると考え
られるが、しかしながら、小さな湖沼や河川または急峻
な場所にあるダムの貯水部等においては、装置や関連す
る設備を配設することが困難であるために、前述の方法
を用いることは困難である様に推察される。また、ダム
の貯水部においては、前述の様な方法を用いることが困
難なために、ダムの下底部の近傍に堆積物を排出するた
めのゲートが予め設けられている場合が多いが、該ゲー
トを用いて堆積物の排出を試みようとすると、ゲート付
近の水圧は大きくて放出される水量が非常に大きくなる
ことと、水量に比して堆積物の処理の効率も良くなく、
水を無駄にするのみならず、汚濁水が下流域へ悪影響を
及ぼし、これを試みた結果において社会問題を引き起こ
している例も見られ、せっかくのゲートも余り利用され
ていないのが実状である。このために、代替の方法とし
て、渇水期において水面近傍に現れた堆積物を掘削機に
より掘削回収する方法も用いられているが、該方法では
回収範囲は限定され、しかも、降雨を心配しながら掘削
することになるとともに、ダムの多くは飲料水の用途に
供している場合も多くて、渇水期の貴重な貯留水を汚濁
させる恐れもある。この様なことから、急峻な場所にあ
るダムの貯水部または」ちいさな河川や湖沼において
は、堆積物の回収処理に対する有効な対策が余りなされ
ていなくて、堆積物の回収は遅々として進んでいないの
が実状である。このために、容易に堆積物を回収処理出
来る方策の提案が望まれている。

【０００３】ところで、ポンプに吸引配管および移送配
管を連結した装置は、液体または液体と小粒径固形物と
の混合体を吸引して移送する手段としては、非常に有用
な装置である。しかしながら、ダムの貯水部や河川湖沼
等の水底の堆積物には様々な粒径のものが含まれている
とともに回収する場所の位置を移動する必要があるが、
前記装置では大きい粒径の固形物を吸引することに限界
があり敢えて吸引した場合にはポンプ機能の低下または
不能になる恐れが有るという課題点があるとともに、従
来のフランジの締結方法により吸引配管および移送配管
を連結する場合には、フランジ部は完全固定されるため
に配管の位置移動は困難であり堆積物の吸引位置の移動
に配管を連動させることは困難であるという課題点もあ
る。また、ポンプによる吸引距離には吸引力の関係から
限界があるのでポンプを出来るだけ吸引部近くに配設し
て該距離を短縮させるためにはポンプを水上に配設する
必要が生ずるという課題点も有る。前述の様な課題点が
有るがゆえに、ポンプに吸引配管および移送配管を連結
した装置が堆積物の回収処理のための装置としての有力
な候補となりえていないのではないかと考えられる。と
ころが、前記の装置の課題点が解決出来た場合には、前
述の様な非常に大きな規模となる浚渫船とバージ船を組
み合わせた方法や旋回可能なバケットに類する装置を組
み入れた方法とは異なり、装置や関連する設備等の規模
を抑制することが期待出来るとともに、渇水期における
水面近傍に現れた堆積物を掘削機により掘削回収する方
法の課題点である回収範囲の限定も緩和されるとともに
降雨を心配する必要もなく渇水期の貴重な貯留水の汚濁
を回避することが期待出来るために、堆積物の回収処理
のための装置として有力な候補となりうると考えられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の実状
に鑑みてなされたもので、ダムの貯水部または河川湖沼
等の水底の堆積物の回収処理を試みようとする場合に、
液体または液体と小粒径固形物との混合体を吸引して移
送する手段として非常に有用な装置であるポンプに吸引
配管および移送配管を連結した装置を用いて、該装置の
課題点である、大きい粒径の固形物を吸引することには
限界が有り敢えて吸引した場合にはポンプ機能の低下ま
たは不能になる恐れがあるという課題点と、堆積物の吸
引位置の移動が必要であるが従来のフランジの締結方法
で吸引配管および移送配管を連結する場合にはフランジ
部は完全固定されるために配管の位置移動を連動させる
ことは困難であるという課題点、および、ポンプによる
吸引距離には吸引力の関係から限界が有るのでポンプを
出来るだけ吸引部近くに配設して該距離を短縮させるた
めにはポンプを水上に配設する必要が生ずるという課題
点の解決を図り、該装置の利点である、装置や設備の規
模を抑制することが期待出来るとともに装置の稼働の断
続が比較的容易に出来て、渇水期における水面近傍に現
れた堆積物を掘削機により掘削回収する方法の課題点で
ある回収範囲の限定も緩和され降雨を心配する必要もな
く渇水期の貴重な貯留水の汚濁も回避することが期待出
来る等の利点を有効に発揮出来る水底小粒径固形物回収
装置を用いた水底小粒径固形物回収方法を提供して、ダ
ムの貯水部において喫緊の課題である堆積物の回収処理
問題や河川湖沼等においても急がれる堆積物の回収処理
等に寄与することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る水底小粒径固形物回収方法は、ポンプ
に吸引配管および移送配管を連結した回収装置で、該装
置の主要部を載荷させても水上に維持することが出来る
浮体構築物に載荷させ水上に配設し、吸引される固形物
の粒径を制御するとともに固形物の吸引に起因する閉塞
等によるポンプ機能の低下または不能になることを回避
するための吸引固形物制御装置を前記吸引配管の吸引口
部に配設し、吸引配管もしくは移送配管の位置移動を可
能とするために吸引配管もしくは移送配管の中間部また
は端部の他のポンプ直結管等との連結部に曲げ管が複数
個連結された可動連結曲げ配管が配設されていることを
特徴とする水底小粒径固形物回収装置を用いて課題の基
本的な解決を図り、付加した特徴として、前記浮体構築
物を、硬質のプラスチックまたは薄肉の金属もしくはそ
れらの複合材からなる表皮部材と、内部に独立気泡から
なるプラスチック発泡体と前記表皮部材の水圧等による
凹み変形を防止するために配設された硬質のプラスチッ
クまたは薄肉の金属もしくはそれらの複合材からなる表
皮支持部材とからなることを特徴とする浮体物を１個ま
たは複数個連結させて、上部の載荷物を支持する鋼板お
よび鉄骨もしくは鉄筋コンクリート等により構設された
支持床を有することを特徴とすることにより、軽量化お
よびユニット化ならびに浮体物内部への浸水の危険性の
回避を図り、鋼板を用いた中空な箱船に類する浮体構築
物における小規模時における浮力発現効率の低さによる
大規模化とともに損傷等による中空部への浸水による浮
力低下の危険性を有するという課題を解消して、該浮体
構築物の要求載荷能力への対応の自由度の拡大および建
設時の搬送性と施工性並びに使用時における管理と補修
の容易性等の向上を図る。更に付加して、前記吸引固形
物制御装置を略円筒形状をなし一方の先端部が蓋をされ
ていて固形物と水の吸引並びに吸引される固形物の粒径
を制御するための孔が複数設けられているとともに他方
の先端部には吸引配管との連結のためのフランジ部位を
有している本体部位と該本体部位の蓋をされた側の外側
に近接して回転することが出来る棒状部位を有する回転
部位と前記本体部位に付設され前記回転部位に連接して
前記回転部位の回転を駆動させる駆動装置とからなるこ
とを特徴とすることにより、吸引固形物の制御と吸引効
率の向上を図る。更に付加して、前記可動連結曲げ配管
を、連結される曲げ管に連結するためのボルトが嵌通出
来る孔を複数個有したフランジ部を両端に有しており該
フランジ部の少なくとも一端には二以上の円周方向に均
等な寸法を保って環状に直立する突起部位を有するとと
もにボルトが嵌通出来る孔が円周方向にボルトが嵌通出
来る寸法を保って延長された細長形状をなしている曲げ
管が複数個連結されていて連結部は接合面において対称
形状をなしていりフランジ部がボルト・ナットにより締
結されているとともに前記突起部位間に環状に形成され
た空間部には摩擦抵抗値の小さい材質で曲げ管の摺動に
寄与するための摺動部材が配設されていて前記摺動部材
と前記ボルトが嵌通出来る細長形状の孔により曲げ管を
可動とするとともに曲げ管を複数個連結させて可動な連
結部を少なくとも３箇所以上設けることにより可動連結
曲げ配管全体として３次元方向に可動にすることを特徴
とすることにより、吸引配管もしくは移送配管の位置移
動の向上を図る。更に付加して、浮体構築物に鋼索等の
綱の巻き取り装置を配設するとともに周辺陸地部または
水中に杭またはコンクリート塊もしくはアンカー等に類
する綱取り設備を少なくとも３箇所以上配設し前記巻き
取り装置と綱取り設備の間に鋼索等の綱を張設して前記
巻き取り装置の操作により前記浮体構築物の位置維持ま
たは位置移動の操作が出来ることを特徴とすることによ
り、該浮体構築物の位置移動の操作性の向上を図る。更
に付加して、吸引配管もしくは移送配管の中間部または
端部のいずれか一箇所以上に二重管以上の形態をなして
内管と外管とが摺動する機構を有することにより伸縮可
能となる伸縮配管が配設されていることを特徴とするこ
とにより、吸引配管もしくは移送配管の位置移動の自由
度を向上させ水底小粒径固形物の回収可能な範囲を拡大
させることを図る。更に付加して、移送配管に内面に螺
旋状の突起部を有する移送改善配管を用いることを特徴
とすることにより、小粒径固形物の配管内における沈殿
堆積を抑制して該移送配管の小粒径固形物の有効移送距
離の伸張を図る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明するが、本発明はその趣旨を越えない
限り以下の記載に限定されるものではない。図１は本発
明の水底小粒径固形物回収方法に用いる水底小粒径固形
物回収装置の一例の模式的平面図である。図２は該水底
小粒径固形物回収装置の模式的立面図である。また、図
３は浮体構築物の位置維持または移動の操作を可能とす
るために巻き取り装置と鋼索等の綱と綱取り設備を用い
た例を示す模式図である。図４は浮体構築物の模式的立
面図であり、図５は該浮体構築物の浮体物の一例の断面
図である。図６は吸引固形物制御装置の一例の斜視図で
あり、図７は該吸引固形物制御装置の断面図である。図
８は可動連結曲げ配管の一例を示す曲げ管を４個連結し
て可動部を５箇所組み入れた例の平面図もしくは立面図
である。図９は可動連結曲げ配管の主構成曲げ管の斜視
図であり、図１０は該曲げ管の断面図である。図１１は
該曲げ管のフランジ部の一例の正面図であり、図１２は
可動連結曲げ配管の環状に直立する突起部を有するフラ
ンジ部同士を締結した状態を示す断面図である。図１３
は伸縮配管の一例の斜視図であり、図１４は該伸縮配管
の断面図である。そして、図１５は移送改善配管の一例
の管長方向の断面図であり、図１６は該移送配管の管径
方向の断面図である。

【０００７】本発明の水底小粒径固形物回収方法に用い
る水底小粒径固形物回収装置１は、図１〜２に示す様
に、ポンプ２に吸引配管３および移送配管４を連結した
装置で、該装置１の主要部を載荷させても水上に維持す
ることが出来る浮体構築物５に載荷させて水上に配設
し、吸引される固形物の粒径を制御するとともに固形物
の吸引に起因する閉塞等によるポンプ機能の低下または
不能になることを回避するための吸引固形物制御装置６
を前記吸引配管３の吸引口部に配設し、吸引配管３もし
くは移送配管４の位置移動を可能とするために吸引配管
３もしくは移送配管４の中間部または端部のポンプ直結
管等との連結部に曲げ管が複数個連結された可動連結曲
げ配管７が配設されていることを基本的な特徴としてい
る。そして、付加される特徴として、図３に示す様に、
前記浮体構築物５に鋼索等の綱９の巻き取り装置８を配
設し、周辺陸上部または水中に杭またはコンクリート塊
もしくはアンカー等に類する綱取り設備１０を少なくと
も３箇所以上配設し、前記巻き取り装置８と綱取り設備
１０に鋼索等の綱９を張設して前記巻き取り装置８の操
作により前記浮体構築物の位置維持または位置移動の操
作が出来る様にしている。また、図１３〜１４に示す様
に、二重管以上の形態をなして内管１１ａと外間１ｂと
が摺動する機構を有することにより伸縮可能となる伸縮
配管１１が吸引配管３もしくは移送配管４の中間部また
は端部の１箇所以上に配設され、更には、図１５〜１６
に示す様に、移送配管に管の内面に螺旋状の突起部１２
ｂを有する移送改善配管１２を用いて小粒径固形物の配
管内における沈殿堆積を抑制して該移送配管の小粒径固
形物の有効移送距離の伸張を図れる様にしていることを
特徴としている。以下、水底小粒径固形物回収装置１の
詳細について説明する。

【０００８】ポンプ２および吸引配管３並びに移送配管
４は、従来から小粒径固形物と液体との混合体を吸引し
移送する用途に用いられているポンプおよび配管から適
宜選定して用いることが出来、その仕様は求められ吸引
能力および移送能力並びに吸引距離および移送距離等を
勘案して適宜設定される。また、ポンプ２および吸引配
管３並びに移送配管４は従来から用いられているもの以
外のものでも本発明の目的を達成出来るものであれば用
いることが出来て限定はされない。

【０００９】浮体構築物５は、ポンプ２に吸引配管３お
よび移送配管４を連結した装置の主要部を載荷させても
水上に維持することが出来る限りにおいて限定されず、
鋼板を用いた中空な箱船に類する浮体構築物を用いても
良いが、前記浮体構築物の例では小規模の場合は自重に
比較して載荷能力が小さく大規模にせざるえなくなると
ともに孔等の欠損が生じた場合には浮力を失う恐れもあ
り、搬送および設置並びに長期間の維持補修等も大掛か
りになる恐れがある。このために、本発明者が既出願し
ている「浮体物および浮体構築物（特願２００１−１１
７８０５）」の様な浮体構築物にするのが好ましく、図
４〜５に示す様に、硬質のプラスチックまたは薄肉の金
属もしくはそれらの複合材からなる表皮部材５ｂと、内
部に独立気泡からなるプラスチック発泡体５ｃと前記表
皮部材５ｂの水圧等による凹み変形を防止するために配
設された硬質のプラスチックまたは金属もしくはそれら
の複合材からなる表皮支持部材５ｄとからなることを特
徴とする浮体物５ａを１個または複数個連結させて、上
部の載荷物を支持する鋼板および鉄骨もしくは鉄筋コン
クリート等により構設された支持床５ｅを有する浮体構
築物５として、軽量化と内部への浸水による浮力の喪失
の恐れを回避し補修も簡便に出来る様にすることが好ま
しい。次に、該浮体構築物５の各部位について更に詳し
く説明する。

【００１０】浮体物５ａは、幅が約１〜３ｍ程度、高さ
が約１〜３ｍ程度、長さが約２〜５ｍ程度の範囲を目処
に上部に載荷される機器および装置等から求められる条
件並びに搬送の制約等を勘案して適宜設定される。次
に、表皮部材５ｂは、材質が硬質のプラスチックまたは
薄肉の金属もしくはそれらの複合材からなり、硬質のプ
ラスチックの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカ
ーボネート等の材質が考えられ、金属の例としては、
鉄、ステンレス、アルミ等の材質が考えられるが、前記
に例示した材質以外の材質のものでも本発明の目的を達
成出来る限りにおいて限定はされない。また、厚みは用
いられる部材の材質により設定される厚みも異なるが、
硬質のプラスチックにおいては、約３〜１０ｍｍ程度を
目処とし、金属においては、約１〜３ｍｍ程度を目処
に、用いられる材質性能および浮体物の大きさと必要と
される載荷能力等の条件を勘案して設定される。そし
て、独立気泡からなるプラスチック発泡体５ｃは、材質
の例としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロ
ピレン、ポリウレタン等の材質が考えられ、発泡倍率と
しては約２０〜１００倍程度の倍率を目処に設定され
る。また、該発泡体５ｃは表皮部材５ｂの内部空間を結
果的に充填された状態にあればよくその方法は限定され
ないが、ビーズ発泡方式の発泡体または充填発泡のポリ
ウレタン発泡体を用いて後述する表皮支持部材５ｄと一
体化することが充填を確実にさせることと水圧等による
表皮部材５ｂの凹み変形に対する抵抗強度を発揮するこ
とにおいて好ましい。そして、表皮支持部材５ｄは、材
質が表皮部材５ｂに準じた材質のものからなり、断面形
状はＬ形またはＨ形等が一般的に用いられるが目的を達
成出来る限りにおいて限定はされず、寸法および配置等
の設定については浮体物５ａの大きさおよび載荷能力等
の条件を勘案して適宜設定される。また、浮体物５ａを
複数個連結させる場合においては、実状に応じて平面的
および立体的に連結され、その連結方法としては、例え
ば、浮体物５ａの側面部に鋼板や鉄骨の連結部材を着設
させて連結させる方法が考えられるが、本発明の目的を
達成出来る限りにおいて、その連結方法および用いられ
る部材の材質並びに形状については限定されない。な
お、上記の説明以外の詳細については、本発明者が既出
願している「浮体物および浮体構築物（特願２００１−
１１７８０５）」に準拠する。

【００１１】吸引固形物制御装置６は、該装置の目的を
達成出来る限りにおいて方式および形状等は限定されな
いが、目的を効果的に達成するためには、本発明者が既
出願している「ポンプ固形物閉塞対策装置（特願２００
１−１３３７３８）」に示す様な装置とすることが好ま
しく、該吸引固形物制御装置６は、図６〜７に示す様
に、略円筒形状をなし一方の先端部が蓋をされていて固
形物と水の吸引並びに吸引される固形物の粒径を制御す
るための孔６ｄが複数設けられているとともに他方の先
端部には吸引配管との連結のためのフランジ部位６ｅを
有している本体部位６ａと、該本体部位６ａの蓋をされ
た側の外側に近接して回転出来る棒状部位６ｇを有する
回転部位６ｆと、本体部位６ａに付設され回転部位６ｆ
の回転を駆動させる駆動装置６ｉとからなることを特徴
としている。次に、吸引固形物制御装置６の各部位につ
いて更に詳しく説明する。

【００１２】本体部位６ａは、材質は金属またはこれに
代わりうる硬質セラミックもしくはこれらの複合材から
なり、下部の先端部が蓋をされていて固形物と水の吸引
並びに吸引される固形物の粒径を制御するための孔６ｄ
が複数設けられている吸引に供する部位６ｂと回転部位
６ｆに対応した摺動受け部位が設けられているとともに
駆動装置６ｉが着設される上部の直管部位６ｃとからな
っているとともに上方の先端部には吸引配管との連結の
ための連結ボルト用孔が施されたフランジ部位６ｅを有
している。そして、吸引に供する部位６ｂの寸法設定
は、管径は直管部位６ｃの管径の約２〜４倍の範囲を目
処とし長さは該部位６ｂの管径の約１〜３倍の範囲を目
処とするとともに孔６ｄの径および配設個数の設定も含
めて連結されるポンプの性能と吸引配管の径および長さ
と吸引の対象となる固形物の性状等の条件を勘案の上適
宜設定され、厚みは用いられる材質の強度と孔６ｄの設
定および本装置が用いられる頻度と期間等を勘案して設
定される。また、直管部位６ｃの寸法設定は、管径は連
結される吸引管の管径に準じて設定され、長さは回転部
位６ｆと駆動装置６ｉの着設を可能とするとともに吸引
配管との連結に支障を来さない様な寸法に適宜設定され
る。そして、回転部位６ｆは、材質は本体部位６ａに準
じた材質からなり、吸引に供する部位６ｂの外側に近接
して回転出来る棒状部位６ｇと、該部位６ｇを回転可能
な状態に保持するために直管部位６ｃに設けられた摺動
受け部位に嵌合して摺動するとともに駆動装置６ｉに連
接して駆動を伝達させる歯車状部位を有している主摺動
部位６ｈと吸引に供する部位６ｂの蓋部の中心部に貫入
して摺動する摺動補助部位とからなっていて前記摺動補
助部位を起点として対角方向に少なくとも一対設けられ
適宜追加されるとともに、断面寸法の設定は材質の性能
を勘案し本発明の目的を効果的に達成出来うるとともに
長時間使用に耐えうる断面寸法に設定される。また、該
棒状部位６ｇと吸引に供する部位６ｂとの間隔は接する
様に配設されても良いが約１〜５ｍｍ程度を目処に間隔
を確保して配設されることが好ましく、回転部位６ｆの
回転速度は、棒状部位６ｇの形状と吸引に供する部位６
ｂの寸法設定とこれに施される孔６ｄの径および配設個
数の設定とに連関するが、１回転に要する時間」が約
０．２〜２秒程度を目処に前記関連要因を勘案の上適宜
設定されることが好ましい。そして、駆動装置６ｉは、
駆動源の原動機と前記回転部位に連結して駆動を伝達す
る歯車状部位および駆動伝達軸部とからなっていて、必
要に応じて、水上の浮体構築物状に原動機を配設し歯車
状部位と駆動伝達軸部のみを本吸引固形物制御装置に配
設することも出来る。なお、上記の説明以外の詳細につ
いては、本発明者が既出願している「ポンプ固形物閉塞
対策装置（特願２００１−１３３７３８）」に準拠す
る。

【００１３】可動連結曲げ配管７は、曲げ管が複数個連
結されたもので連結部において可動となり本発明の目的
が達成出来る限りにおいて限定はされないが、本発明者
が既出願している「可動連結曲げ配管（特願２００１−
１９６８０５）」に示す様にすることが好ましく、該可
動連結曲げ配管７は、図８〜１２に示す様に、中間部に
湾曲部を有する管部位７ｂと両端のフランジ部７ｃに二
以上の円周方向に均等な寸法を保って環状に直立する突
起部位７ｄと連結用のボルトが嵌通出来る複数個の孔７
ｅおよび載外周部近傍にフランジ部位７ｃの強度補強の
ための補強部位７ｆを有している曲げ管７ａ主構成部材
とし該曲げ管７ａを適宜２個以上の複数個を中間部に配
設し、該曲げ管７ａの連結された両端側にポンプ本体の
直結管または吸引配管もしくは移送配管と連結するため
に、一端側のみのフランジ部位に二以上の円周方向に均
等な寸法を保って環状に直立する突起部位７ｄと連結用
のボルトが嵌通出来る複数個の孔７ｅおよび載外周部近
傍にフランジ部位７ｃの強度補強のための補強部位７ｆ
を有し他端側にはポンプ本体の直結管または吸引配管も
しくは移送配管と連結するためのフランジ部位と該フラ
ンジ部位に連結用のボルトが嵌通出来る孔を有している
曲げ管または直管７ｈが連結されてなる可動連結曲げ配
管７である。そして、可動な連結部は、二以上の円周方
向に均等な寸法を保って環状に直立する突起部位７ｄを
有したフランジ部７ｃを突き合わせて連結させ、前記突
起部位７ｄ間に形成される環状空間に環状をなした摩擦
抵抗値の小さい材質の摺動部材７ｇが配設されていて、
ボルト・ナット７ｉにより締結されている。この様にし
て、前記摺動部材７ｇと前記ボルトが嵌通出来る細長形
状の孔７ｅにより曲げ管７ａを可動とするとともに、曲
げ管７ａを複数個連結させて可動な連結部を少なくとも
３箇所以上設けることにより可動曲げ配管７全体として
３次元方向に可動にすることを特徴としてる。次に、可
動連結曲げ配管７の各部位について更に詳しく説明す
る。

【００１４】曲げ管７ａは、材質は吸引配管３または移
送配管４に準じた材質として金属またはこれに代わる本
発明の目的を達成しうる強度を有する硬質プラスチック
もしくはこれらの複合材からなる。また、湾曲部の曲げ
角度は通常においては９０度に設定されるが状況により
略９０〜１２０度の範囲で適宜設定され、湾曲半径は圧
損が著しく生じない様に配管の径を勘案して適宜設定さ
れる。そして、直管部は、管径および厚みは連結される
ポンプ２の直結管または吸引配管３もしくは移送配管４
の管径および厚みを勘案して適宜設定され、長さはフラ
ンジ部位７ｃの連結においてボルト・ナットの締結作業
に不都合が生じない範囲の寸法に設定される。また、フ
ランジ部位７ｃの幅は突出部位７ｄ、孔７ｅ、補強部位
７ｆが適切な配置が可能な寸法に設定され厚みは管部位
に準じた厚みに設定される。そして、突出部位７ｄは一
つは管部位７ａの内面の延長部に接して配設されその他
のものは環状の摺動部材７ｇが着設しその機能を発揮出
来る間隔を確保して配設され、厚みは管部位に準じた厚
みに設定され、突出寸法は前記摺動部材の厚みを勘案し
て適宜設定される。また、孔７ｅは連結用ボルトが嵌通
出来る幅を保ってフランジ部位の強度を確保する部位を
残して円周方向に細長く延長された形状をなし、４〜６
個の範囲で配設され孔の個数に従い均等に配設される。
そして、補強部位７ｆは前記突出部位７ｄに準じた形状
をなしていて環状形状が好ましいが補強効果が低減され
ない範囲で環状の一部を削除した形状にすることも出来
る。また、摺動部材７ｇは、連結されるフランジ部位を
可動とする摩擦抵抗値の小さい材質のものが用いられ、
例えば、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリイミド、超高分子ポリエ
チレン等の材質のプラスチック、または、ポリテトラル
フルオロエチレン、フッ素樹脂粉末、グラファイト、二
硫化モリブデン等を他の硬質プラスチック材料に混合し
て成形した材質の材料が考えられるが、他の材質のもの
でも本発明の目的を達成するための連結強度に耐え得る
強度を有し摺動部位において摺動を可能とする摩擦抵抗
の小さい材質のものであれば限定はされない。そして、
摺動部材７ｇの形状は環状をなしていて、寸法設定は連
結されるフランジ部位７ｃの突出部位７ｄの寸法設定と
連関して設定されるが、厚みに関してはフランジ部７ｃ
が連結された結果において突き合わされる突出部位７ｄ
間に略１〜５ｍ程度の間隙が確保出来る寸法に設定され
る。なお、上記説明以外の詳細については」、本発明者
が既出願している「可動連結曲げ配管（特願２００１−
１９６８０５）」に準拠する。

【００１５】浮体構築物５に配設される巻き取り装置８
は、図３に示す様に、周辺陸地部または水中に少なくと
の３箇所以上に配設された杭またはコンクリート塊もし
くはアンカー等に類する綱取り設備１０との間に張設さ
れた鋼索等の綱９を、巻き取りおよび巻き出し並びに起
動および停止固定の機能が発揮出来る限りにおいて限定
はされない。また、鋼索等の綱９は、材質は浮体構築物
５と綱取り設備１０との間の距離を勘案するとともに浮
体構築物５の規模等を勘案した強度に耐えうる限りにお
いて限定されず、長さは浮体構築物５と綱取り設備１０
との間の距離および移動範囲を勘案して適宜設定され
る。そして、綱取り設備１０は、鋼索等の綱９の端部の
留め付けが可能で該設備１０の位置保持が可能な限りに
おいて限定されない。

【００１６】伸縮配管１１は、図１３〜１４に二重管の
例を示すが、二重管以上の配管で内管１１ａと外管１１
ｂとが摺動する機構を有することにより伸縮可能となる
形態をなし、端部に吸引配管もしくは移送配管と連結が
可能なフランジ部１１ｃが配設されており、摺動部の少
なくとも１箇所以上において漏洩抑制の工夫が施されて
いて、前記内管１１ａと外管１１ｂにまたがる外面に伸
縮駆動棒１１ｄおよび該棒１１ｄを保持する保持部材１
１ｅが配設されることにより伸縮配管１１の伸縮の操作
を可能としている。内管１１ａおよび外管１１ｂの材質
は金属またはこれに代替しうる強度を有する硬質のプラ
スチックまたは複合材が用いられ、管径と管長等は連結
する吸引配管もしくは移送配管の仕様と求められる伸張
長さ等を勘案して適宜設定される。そして、摺動部の機
構は摺動を可能とする限りにおいては限定はされず、漏
洩抑制の工夫も漏洩抑制を可能とする限りにおいて限定
はされない。また、伸縮駆動棒１１ｄは伸縮の操作を可
能とする強度を有し、保持部材１１ｅは保持強度を有す
る限りにおいて限定されず、配設数量も本発明の目的を
達成出来る限りにおいて限定はされない。そして、伸縮
駆動棒１１ｄによる伸縮方法としては、例えば、伸縮駆
動棒１１ｄに螺子山を施すとともに対応する一部の保持
部材１１ｅにも螺子山を施し伸縮駆動棒１１ｄを回転さ
せることにより伸縮の操作を可能とする方法、または、
別途に伸縮装置を付設して伸縮の操作を可能とする方法
が考えられるが、伸縮駆動棒１１ｄと保持部材１１ｅを
配設して本発明の目的を達成出来る限りにおいて限定は
されない。

【００１７】移送改善配管１２は、本発明者が既出願し
ている「流体移送装置（特願２００１−１９６８２
７）」に示す様な配管とすることが好ましく、図１５〜
１６に示す様に、管部位１２ａの内面側に突起状部位１
２ｂが螺旋状に配設されていて、管部位は製造および施
工を勘案した寸法に切断された短管にフランジ部を設け
てボルト・ナットにより締結する等の方法により連結し
て求められる配管の長さに対応している。また、材質に
ついては、例えば、従来からポンプに連結して配管に用
いられている鉄または鉄の合金等の金属が考えられる
が、用いられる部材に求められる強度、耐久性、耐摩耗
性等の条件に適合して本発明の目的を達成出来うる限り
において限定されない。そして、突起状部位１２ｂの管
部位１２ａへの着設固定方法としては、例えば溶着によ
る方法が考えられるが、本発明の目的を達成する限りに
おいて限定はされない。また、突起状部位１２ｂの断面
形状は円弧もしくは三角形状に設定され、突起寸法は管
部位１２ａの管径と流体の小粒径固形物の粒径および流
体の移送速度等を勘案して設定されるが、管径の略２０
分の１から５０分の１の程度の範囲の寸法に設定され、
また、螺旋の形態は、螺旋の角度が管径方向に対して略
４５〜７０度の範囲の角度を目処に設定される。なお、
上記の説明以外の詳細については、本発明者が既出願し
ている「流体移送装置（特願２００１−１９６８２
７）」に準拠する。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、近年、喫緊の課題とな
って来ている急峻な場所にあるダムの貯水部の堆積物や
小さな河川湖沼等の堆積物の回収処理を図る場合におい
て、粒径の比較的小さい土砂等の堆積物を効率的に吸引
し回収処理することが出来て、しかも、容易に用いるこ
とが出来て広範な条件にも対応出来、更には、非常に大
きな規模となる浚渫船とバージ船の組み合わせの方法や
旋回可能なバケットに類する装置を組み入れた方法とは
異なり装置や関連する設備等の規模を抑制することが出
来るとともに費用の抑制も期待することが出来て、対応
に手を拱いている堆積物の回収処理の解決に寄与するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水底小粒径固形物回収方法に用いる水
底小粒径固形物回収装置の一例の模式的平面図

【図２】本発明の水底小粒径固形物回収方法に用いる水
底小粒径固形物回収装置の模式的立面図

【図３】浮体構築物の位置維持または移動の操作を可能
とするために巻き取り装置と鋼索等の綱と綱取り設備を
用いた例を示す模式図

【図４】浮体構築物の模式的立面図

【図５】浮体構築物の浮体物の一例の断面図

【図６】吸引固形物制御装置の一例の斜視図

【図７】吸引固形物制御装置の断面図

【図８】可動連結曲げ配管の一例を示す曲げ管を４個連
結して可動部を５箇所組み入れた例の平面図もしくは立
面図

【図９】可動連結曲げ配管の主構成曲げ管の斜視図

【図１０】図９の曲げ管の断面図

【図１１】図９の曲げ管のフランジ部の一例の正面図

【図１２】可動連結曲げ配管の環状に直立する突起部を
有するフランジ部同士を締結した状態を示す断面図

【図１３】伸縮配管の一例の斜視図

【図１４】伸縮配管の断面図

【図１５】移送改善配管の一例の管長方向の断面図

【図１６】移送改善配管の管径方向の断面図

【符号の説明】

１；本発明の水底小粒径固形物回収方法に用いる水底
小粒径固形物回収装置２；ポンプ３；吸引配管４；移送配管５；浮体構築物５ａ；浮体物５ｂ；表皮部材５ｃ；プラスチック発泡体５ｄ；表皮支持部材５ｅ；支持床６；吸引固形物制御装置６ａ；吸引固形物制御装置の本体部位６ｂ；本体部位の水と固形物を吸引するために供する部
位６ｃ；本体部位の直管部位６ｄ；水と固形物を吸引するために供する部位に設けら
れた孔６ｅ；フランジ部位６ｆ；回転部位６ｇ；回転部位の棒状部位６ｈ；回転部位の主摺動部位６ｉ；駆動装置７；可動連結曲げ配管７ａ；可動連結曲げ配管の主構成曲げ管７ｂ；曲げ管の管部位７ｃ；曲げ管のフランジ部位７ｄ；フランジ部位に環状に直立する突出部位７ｅ；フランジ部に有する孔７ｆ；フランジ部位の補強部位７ｇ；摺動部材７ｈ；ポンプ本体の直結管または吸引配管もしくは移送
配管側のフランジ部位と連結するための曲げ管または直
管７ｉ；ボルト・ナット８；浮体構築物に配設された巻き取り装置９；鋼索等の綱１０；綱取り設備１１；伸縮配管１１ａ；伸縮配管の内管１１ｂ；伸縮配管の外管１１ｃ；伸縮配管のフランジ部１１ｄ；伸縮配管の伸縮駆動棒１１ｅ；伸縮駆動棒の保持部材１２；移送改善配管１２ａ；移送改善配管の管部位１２ｂ；移送改善配管の螺旋状の突起部位１３；水底の固形物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダムの貯水部または河川湖沼等における
水底の土砂等の小粒径固形物の回収処理に用いる水底小
粒径固形物回収方法であって、ポンプに吸引配管および
移送配管を連結した回収装置で、該装置の主要部を載荷
させても水上に維持することが出来る浮体構築物に載荷
させ水上に配設し、吸引される固形物の粒径を制御する
とともに固形物の吸引に起因する閉塞等によるポンプ機
能の低下または不能になることを回避するための吸引固
形物制御装置を前記吸引配管の吸引口部に配設し、吸引
配管もしくは移送配管の位置移動を可能とするために吸
引配管もしくは移送配管の中間部または端部の他のポン
プ直結管等との連結部に曲げ管が複数個連結された可動
連結曲げ配管が配設されていることを特徴とする水底小
粒径固形物回収装置が用いられたことを特徴とする水底
小粒径固形物回収方法。
【請求項２】請求項１に記載の浮体構築物が、硬質の
プラスチックまたは薄肉の金属もしくはそれらの複合材
からなる表皮部材と、内部に独立気泡からなるプラスチ
ック発泡体と前記表皮部材の水圧等による凹み変形を防
止するために配設された硬質のプラスチックまたは金属
もしくはそれらの複合材の材質からなる表皮支持部材と
からなることを特徴とする浮体物を１個または複数個連
結させて、上部の載荷物を支持する鋼板および鉄骨もし
くは鉄筋コンクリート等により構設された支持床を有す
る浮体構築物であることを特徴とする水底小粒径固形物
回収装置が用いられたことを特徴とする水底小粒径固形
物回収方法。
【請求項３】請求項１または請求項２における吸引固
形物制御装置が、略円筒形状をなし一方の先端部が蓋を
されていて固形物と水の吸引並びに吸引される固形物の
粒径を制御するための孔が複数設けられているとともに
他方の先端部には吸引配管との連結のためのフランジ部
位を有している本体部位と、該本体部位の蓋をされた側
の外側に近接して回転することが出来る棒状部位を有す
る回転部位と、前記本体部位に付設され前記回転部位に
連接して前記回転部位の回転を駆動させる駆動装置とか
らなることを特徴とする水底小粒径固形物回収装置が用
いられたことを特徴とする水底小粒径固形物回収方法。
【請求項４】請求項１または請求項２もしくは請求項
３における可動連結曲げ配管が、連結される曲げ管に連
結するためのボルトが嵌通出来る孔を複数個有したフラ
ンジ部を両端に有しており該フランジ部の少なくとも一
端には二以上の円周方向に均等な寸法を保って環状に直
立する突起部位を有するとともにボルトが嵌通出来る孔
が円周方向にボルトが嵌通出来る寸法を保って延長され
た細長形状をなしている曲げ管が複数個連結されてい
て、連結部は接合面において対称形状をなしているフラ
ンジ部がボルト・ナットにより締結されているととも
に、前記突起部位間に環状に形成された空間部には摩擦
抵抗値の小さい材質で曲げ管の摺動に寄与するための摺
動部材が配設されていて、前記摺動部材と前記ボルトが
嵌通出来る細長形状の孔により曲げ管を可動とするとと
もに、曲げ管を複数個連結させて可動な連結部を少なく
とも３箇所以上設けることにより可動連結曲げ配管全体
として３次元方向に可動にすることを特徴とする水底小
粒径固形物回収装置が用いられたことを特徴とする水底
小粒径固形物回収方法。
【請求項５】請求項１〜請求項４における浮体構築物
に鋼索等の綱の巻き取り装置を配設するとともに、周辺
陸地部または水中に杭またはコンクリート塊もしくはア
ンカー等に類する綱取り設備を少なくとも３箇所以上配
設し、前記巻き取り装置と綱取り設備の間に鋼索等の綱
を張設して前記巻き取り装置の操作により前記浮体構築
物の位置維持または位置移動の操作が出来ることを特徴
とする水底小粒径固形物回収装置が用いられたことを特
徴とする水底小粒径固形物回収方法。
【請求項６】請求項１〜請求項５における吸引配管も
しくは移送配管の中間部または端部のいずれか一箇所以
上に、二重管以上の形態をなして内管と外管とが摺動す
る機構を有することにより伸縮可能となる伸縮配管が配
設されていることを特徴とする水底小粒径固形物回収装
置が用いられたことを特徴とする水底小粒径固形物回収
方法。
【請求項７】請求項１〜請求項６における移送配管に
内面に螺旋状の突起部を有する移送改善配管を用いるこ
とを特徴とする水底小粒径固形物回収装置が用いられた
ことを特徴とする水底小粒径固形物回収方法。