JP2003213721A - 浮泥除去システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浄化対象水域の水底における浮泥を効率的に
除去するための浮泥除去システムの提供。 【解決手段】 浮泥除去システムは、浄化対象水域に浮
かべられる作業船１２と、浄化対象水域の水底で浮泥を
吸い集めて作業船に送出する吸泥装置１を含んでいる。
その吸泥装置は、一つの形態として、浮泥吸入手段７と
自走手段２を備え、自走手段により水底を走行しながら
浮泥吸入手段で浮泥を吸入するようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水域の水質改善の
ために浄化対象水域の水底近辺における浮泥を除去する
のに用いられる浮泥除去システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】特願平２００１−１４１２８３号として
閉鎖水域の水質改善方法が提案されている。この水質改
善方法は、閉鎖水域の底層水に着目し、これを主体に処
理を施すことで水質の改善を図るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】底層水を主体にして処
理を施す方法には、水質改善の効率をたかめることがで
きる、処分を必要とする物の発生を少なくすることがで
きる、被処理水の量を減らすことで必要な設備の小型化
を可能にするなど、多くの利点がある。しかし、富栄養
化の進んだ水域では富栄養化で増殖した植物プランクト
ンや水生植物の枯死体などによる汚泥質の底泥層と浮泥
層からなる底質層が水底に形成されている。そのため底
層水を主体に処理を施すといっても、実際的には底層水
の取水に伴って底質の一部、特に浮泥を吸入してしまう
こともある程度避け難い。一方、浮遊状ないしそれに近
い軟質な層を形成している浮泥については、これも底層
水の取水に並行して積極的に除去するようにしたほう
が、より効率的な水質改善処理になるとも考えられる。

【０００４】このような観点から、浮泥を効率的に除去
するためのシステムが求められる。本発明はこのような
要求に基づいてなされたものであり、効率的な浮泥の除
去を可能とする浮泥除去システムの提供を目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による一つの浮泥
除去システムは、浄化対象水域に浮かべられる作業船
と、浄化対象水域の水底における浮泥を吸い集めて前記
作業船に送出する吸泥装置を含んでなり、さらに前記吸
泥装置は、浮泥吸入手段と自走手段を備え、前記自走手
段により水底を走行しながら前記浮泥吸入手段で浮泥を
吸入するようにされている。

【０００６】また本発明による他の浮泥除去システム
は、浄化対象水域に浮かべられる作業船と、浄化対象水
域の水底における浮泥を吸い集めて前記作業船に送出す
る吸泥装置を含んでなり、さらに前記吸泥装置は、浮泥
吸入手段、浮力調整手段および滑走手段を備え、前記浮
力調整手段で浮力を調整することで水底に軽く接触する
状態を保ちつつ前記作業船からの牽引力を受けて前記滑
走手段により水底を滑走しながら前記浮泥吸入手段より
浮泥を吸入するようにされている。

【０００７】また本発明による他の浮泥除去システム
は、浄化対象水域に浮かべられる作業船と、前記作業船
に設置の支持装置と、前記支持装置に吊下げ支持された
吸泥装置とを含み、前記吸泥装置が前記支持装置で操作
されることにより浄化対象水域の水底でスイング動作に
よる移動と位置決めを繰り返しつつ、浄化対象水域の水
底における浮泥を吸入して前記作業船に送出するように
なっており、さらに前記吸泥装置は、浮泥吸入口の周囲
を浮泥吸入ゾーンとしてスカートで囲った構造の浮泥吸
入手段を有し、また前記スカートには開閉可能なシャッ
タが設けられており、そしてスイング動作による移動に
際し、その移動方向について前記シャッタを開くことに
より、浮泥の攪乱を防止するようにされている。

【０００８】また本発明による他の浮泥除去システム
は、浄化対象水域に浮かべられる作業船と、前記作業船
に設置の支持装置と、前記支持装置に吊下げ支持された
吸泥装置とを含み、前記吸泥装置が前記支持装置で操作
されることにより浄化対象水域の水底で移動と位置決め
を繰り返しつつ、浄化対象水域の水底における浮泥を吸
入して前記作業船に送出するようになっており、さらに
前記吸泥装置は、水中ポンプと噴流発生手段、それに前
記水中ポンプと噴流発生手段の周囲を浮泥吸入ゾーンと
して囲うスカートを備え、そして前記浮泥吸入ゾーン内
で前記水中ポンプの吸入量と前記噴流発生手段の噴流量
とをバランスさせた状態で前記水中ポンプにより浮泥の
吸入をなすようにされている。

【０００９】また本発明による他の浮泥除去システム
は、浄化対象水域に浮かべられる作業船と、前記作業船
に設置の支持装置と、前記支持装置に吊下げ支持された
吸泥装置とを含み、前記吸泥装置が前記支持装置で操作
されることにより浄化対象水域の水底で移動と位置決め
を繰り返しつつ、浄化対象水域の水底における浮泥を吸
入して前記作業船に送出するようになっており、さらに
前記吸泥装置は、浮泥吸入手段と、水底の地盤に固定さ
れた状態で前記浮泥吸入手段を支持する固定フレームを
備えている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明による浮泥除去システムは、基本的
な構成として、浄化対象水域に浮かべられる作業船と、
浄化対象水域の水底で浮泥を吸い集めて作業船に送出す
る吸泥装置を含む構成とされる。このような基本構成の
浮泥除去システムにおいて重要なことは、効率的な浮泥
の除去もさることながら、浮泥の吸入作業に際して浮泥
が水域の上層に拡散するのを如何に防止するかというこ
とである。そして、この浮泥の拡散防止を効率的に図る
ことに関連して、吸泥装置にはいくつかの構造が可能で
ある。また吸泥装置による浮泥吸入作業には連続方式と
バッチ方式（間欠方式）が考えられ、これに応じて吸泥
装置にはいくつかの構造が可能である。

【００１１】図１と図２に第１の実施形態による浮泥除
去システムの構成を一部簡略化して示す。この浮泥除去
システムの吸泥装置１は、自走手段２を有しており、こ
の自走手段２で水底を走行しながら連続的に浮泥の吸入
作業を行なう方式である。その自走手段２は、概略函形
に形成した躯体フレーム３の四隅に例えば液圧モータや
電動モータなどで駆動される走行車輪４が取り付けた構
成とされている。各走行車輪４にはシリンダ５を駆動源
とする高さ調節機構が取り付けられており、この高さ調
節機構により、躯体フレーム３の高さを調節できるよう
にされている。またこの高さ調節機構は水底地盤の不陸
にも対応するのに機能する。

【００１２】また吸泥装置１は浮泥吸入手段７を有して
いる。浮泥吸入手段７は、結節部８からタコ足状に延設
した複数の吸入管９、これらの吸入管９がそれぞれの先
端を接続させる遮蔽ケーシング１０、および遮蔽ケーシ
ング１０の内部に設けられた攪拌体１１（図２中では図
示を省略している）からなり、その結節部８には、作業
船１２から延びてきている送泥ホース１３が密度計１４
を介在させて接続されている。遮蔽ケーシング１０は、
密閉状態の箱形に形成され、吸泥装置の走行方向に向く
その側面に導入口１５が設けられている。攪拌体１１
は、回転ブラシ状に形成されており、浮泥層Ｆの厚みに
応じて上下位置を調整できるようにされている。この攪
拌体１１は、その回転で浮泥を強制的に舞い上がらせる
のに機能する。浮泥の強制的な舞い上げ処理は、粒径の
粗いものを除いて細かいものだけを吸入するためであ
る。すなわち浮泥を強制的な舞い上げさせると、細かい
ものはそのまま浮遊状態を保つが粗いものはすぐに落下
するので粒径の選別をなすことができ、これにより特に
除去が必要な細粒の浮泥を集中的に吸入することが可能
になる。このような浮泥吸入手段７は、吸泥装置１の走
行に伴って導入口１５から浮泥を遮蔽ケーシング１０の
内部に導き、回転攪拌体１１による攪拌を与えながら吸
入管９により浮泥を吸入する。すなわちこの吸泥装置１
は、その走行により浮泥を遮蔽ケーシング１０の内部に
導入しながら吸入をなす自走導入式である。このため浮
泥を水域の上層に拡散させてしまうことを十分に抑制し
ながら吸入作業を行なうことが可能になる。

【００１３】なお図示は省略してあるが、吸泥装置１に
は浮力タンクが取り付けられており、この浮力タンクで
浮力を調節することで、吸泥装置１の見かけの重量を調
節できるようにされている。これにより走行車輪４への
負担を軽減でき、浮泥層Ｆの下にある底泥への沈み込み
や走行車輪４による浮泥の舞い上げなどを抑制すること
ができる。

【００１４】この浮泥除去システムによる浮泥の吸入除
去作業は以下のようにして進められる。作業はまず作業
船１２から目的の位置に吸泥装置１を吊り下ろすことか
ら始まる。目的の位置は、例えばGPS方式などによる位
置決め手段を吸泥装置１に取り付けておき、これを用い
て特定する。吸泥装置１の始動位置の位置決めが終えた
ら、次いで浮泥層Ｆの確認を行なう。浮泥層Ｆの確認に
は吸泥装置１の前後に取り付けてある測深器１６を用い
る。測深器１６には音波式のものを用いるのが通常であ
る。

【００１５】浮泥層Ｆを確認したら、それに応じた条件
を吸泥装置１に設定する。それから作業船１２に搭載し
てある吸引ポンプ（図示を省略してある）を始動させる
とともに吸泥装置１を走行させて浮泥の吸入を開始し、
所定の作業範囲まで走行しながら浮泥の吸入を続ける。
浮泥の吸入作業中は密度計１４で吸入流体の浮泥含有率
を測定する。浮泥含有率は例えば吸入流体の密度や濁度
として測定することができる。作業船１２の制御系では
この測定結果に基づいて、常に一定の浮泥含有率で吸入
をなすための制御を行なう。この制御におけるパラメー
タとしては、浮泥吸入手段７の高さ位置、つまり躯体フ
レーム３の高さ、吸引ポンプの吸引流量、吸泥装置１の
走行速度が主に用いられる。また吸泥装置１の走行中
は、吸泥装置１に取り付けてある照明器１７と監視カメ
ラ１８を用いて作業状況のモニタも行なうようにする。
所定範囲について作業を終えたら、一旦吸泥装置１を作
業船１２で吊り上げて次の作業範囲の開始位置に移動さ
せ、そこで同様の作業を進め、これら一連の作業を繰り
返しながら目的の浄化対象領域全体に浮泥除去処理を行
なう。

【００１６】図３と図４に第２の実施形態による浮泥除
去システムの構成を示す。この浮泥除去システムは、基
本的には第１の実施形態におけるそれと同様である。相
違する点は、吸泥装置２１の浮泥吸入手段２２である。
この例の浮泥吸入手段２２は回転スリット式である。具
体的には、中間筒２３、導入スリット２４および旋回体
２５からなる。中間筒２３は、その軸周りに回転可能に
して躯体フレーム３に取り付けられおり、その側面には
密度計１４を介在させて送泥ホース１３が接続されてい
る。導入スリット２４は、楔形の断面形状を有する平べ
ったいホッパ構造とされており、その一端側を旋回体２
５の円弧面に接続させ、他端を中間筒２３に接続させて
いる。旋回体２５は、半円形の断面形状を有しており、
導入スリット２４の接続部分にスリット開口２６が形成
されている。この旋回体２５は、導入スリット２４を介
して中間筒２３に支持されるとともに、躯体フレーム３
に取り付けてあるシリンダ２７に接続されており、シリ
ンダ２７の駆動力を受けて図１中の矢印Ａのごとき旋廻
動作を行ない、これによりスリット開口２６の高さ位置
を変えることができるようにされている。

【００１７】この浮泥除去システムによる浮泥の吸入除
去作業は、吸泥装置２１の走行に応じて浮泥含有の吸入
流体をスリット開口２６から導入スリット２４に導入し
つつ浮泥の吸入がなされること、また躯体フレーム３の
高さ調節にスリット開口２６の高さ調節を組み合わせる
ことで、浮泥層Ｆに対する吸入高さ位置をより正確に制
御しつつ吸入作業を進めることができるという点を除い
て、基本的には第１の実施形態におけるそれと同様であ
る。したがって第１の実施形態と共通する要素について
は同一の符号を付すにとどめ、その構成や動作の説明は
省略する。

【００１８】図５と図６に第３の実施形態による浮泥除
去システムの構成を示す。この浮泥除去システムも第２
の実施形態と同様に、吸泥装置３１の浮泥吸入手段３２
の構成において第１の実施形態のそれと異なるのみであ
る。この例の浮泥吸入手段３２は、液圧モータで駆動す
る掻寄せスクリュー３３を有している。掻寄せスクリュ
ー３３は、前面と底面が開放の箱形に形成されたスカー
ト３４の後端部に設けられている。そしてスカート３４
の上面には掻寄せスクリュー３３の中央に位置対応させ
て作業船１２からの送泥ホース１３が密度計１４を介在
させて接続されており、スカート３４で仕切られた範囲
の浮泥を掻寄せスクリュー３３が中央に掻き寄せるのを
送泥ホース１３が吸い上げるようになっている。その他
の構成や動作については第１の実施形態と同様なので、
共通する要素については同一の符号を付すにとどめ、説
明は省略する。

【００１９】図７と図８に第４の実施形態による浮泥除
去システムにおける吸泥装置の構成を示す。この吸泥装
置４１はクローラ方式の自走手段４２を有している。具
体的には自走手段４２は、図７に示すように、後方の駆
動プーリ４３と前方の従動プーリ４４に無端回転ベルト
４５を掛け回してなる走行ユニットを左右一対に設けた
構成とされている。またその無端回転ベルト４５は、一
定以上の負荷を受けると変形するようにされたヒレ４７
がその外面に多数突設されている。

【００２０】また吸泥装置４１は、図８に示すように、
スカート４８の後部に左右一対で吸入・送出ユニット４
９を接続した構造の浮泥吸入手段５１を有している。ス
カート４８は、前面と底面が開放の箱形に形成され、自
走手段４２を覆うように設けられている。またスカート
４８は、その中央部を仕切り板５２で仕切られており、
左右の各走行ユニットに対応させて浮泥吸入ゾーンを区
画するようにされている。吸入・送出ユニット４９は、
液圧ポンプ５３で駆動するポンプ５４を有しており、こ
のポンプ５４で浮泥の吸引と図外の作業船への送出をな
すようにされている。そのために吸入・送出ユニット４
９には作業船からの送泥ホース１３が接続されており、
その途中には密度計１４が介在させられている。

【００２１】さらに吸泥装置４１は、スカート４８の上
部にバラストタンク５５が設けられるとともに、スカー
ト４８の両脇に補助ソリ５６が設けられている。これら
のバラストタンク５５と補助ソリ５６は、図７中に示す
ように、吸泥装置４１の前側を傾けさせるのに機能す
る。これは浮泥層Ｆの厚さに応じて最適な吸入高さ位置
を得るための機能であり、この機能により浮泥の吸入作
業をより効率的になすことが可能となる。またバラスト
タンク５５は、浮力調節にも機能する。この機能によ
り、浮泥層Ｆが軽いか重いかに応じて吸泥装置４１の見
かけの重量を変えることができ、より適切な作業条件を
設定することが可能となる。

【００２２】以上のような浮泥除去システムによる浮泥
の吸入除去作業は、基本的には第１の実施形態における
のと同様である。ただ、走行時における無端回転ベルト
４５の回転に伴ってヒレ４７が浮泥を掻き寄せながら吸
入・送出ユニット４９に向けて押し込むのに働く。この
ため浮泥の吸引をより効率的になすことができるという
特徴がある。なお作業に際しては、第１の実施形態にお
けると同様に吸泥装置４１の水底での位置決め、浮泥層
Ｆの確認、作業状態のモニタリングなどがなされること
から、位置決めに用いるGPS用アンテナ５７、測深器１
６、照明器１７および監視カメラ１８が吸泥装置４１に
取り付けられている。

【００２３】図９に第５の実施形態による浮泥除去シス
テムの吸泥装置の構成を示す。この浮泥除去システム
は、作業船６１で吸泥装置６２を牽引しながら浮泥の吸
入除去作業を行なう方式である。その吸泥装置６２は、
図１０〜図１３に示すように、平板状の躯体フレーム６
３に浮泥吸入手段６４、浮力調整手段６５および滑走手
段６６を取り付けた構造とされている。躯体フレーム６
３の先端には牽引部６７が設けられており、ここに作業
船６１からの牽引ワイヤ６８を連結して（図９）牽引力
を受けるようにされている。浮泥吸入手段６４は、図１
３に示すように、躯体フレーム６３の後端部に設けた吸
入口６９と、この吸入口６９から躯体フレーム６３の前
端部まで延設した吸引管７１からなり、その吸引管７１
には作業船６１からの送泥ホース７２が接続される（図
９）。浮力調整手段６５は、躯体フレーム６３の中央部
に取り付けられた中性浮力タンク７３と躯体フレーム６
３の四隅それぞれに取り付けられた姿勢制御用浮力タン
ク７４からなる。この浮力調整手段６５は、吸泥装置６
２が水底の地盤に軽く接触する状態を保つように浮力を
調整するのに機能するとともに、吸泥装置６２の姿勢制
御に機能するものであり、前者の機能は主に中性浮力タ
ンク７３が負い、後者の機能は姿勢制御用浮力タンク７
４が負っている。滑走手段６６は滑走板７５で形成され
ている。滑走板７５は、前傾斜に立ち上げられた傾斜部
７６と平面部７７からなり、傾斜部７６の先端を躯体フ
レーム６３の先端部に固定され、平面部７７は姿勢制御
用浮力タンク７４の下側に固定されている。なお図示は
省略してあるが、第１の実施形態におけると同様に、吸
泥装置６２には位置決め手段、測深器、モニタ手段、密
度計などが取り付けられる。

【００２４】この浮泥除去システムによる浮泥の吸入除
去作業は以下のようにして進められる。まず作業船６１
から吸泥装置６２を目的の位置に吊り下ろす。目的の位
置は吸泥装置６２に取り付けてある位置決め手段を用い
て特定する。吸泥装置６２の始動位置の位置決めが終え
たら、次いで測深器を用い浮泥層の確認を行ない、それ
に応じた条件を吸泥装置６２に設定する。それから作業
船６１に搭載してある吸引ポンプ７８を作動させるとと
もに作業船６１を所定の方向に移動させて浮泥の吸入除
去作業を開始し、所定の浄化対象領域について作業船６
１を移動させながら作業を進める。

【００２５】ここで、本実施形態では浮泥吸入手段６４
の吸入口６９を躯体フレーム６３の後端部に設けるよう
にしていたが、これに代えて躯体フレーム６３の前端部
に設けるようにしてもよい。ただ、躯体フレーム６３の
後端部に吸入口６９を設ける構造は、吸泥装置６２の移
動で攪乱された浮泥も吸入でき、浮泥の吸入除去作業に
伴って浮泥が拡散するのを有効に抑制できるという利点
がある。

【００２６】図１４に第６の実施形態による浮泥除去シ
ステムの構成を示す。この浮泥除去システムは、作業船
８１とこれに搭載してある支持装置８２および支持装置
８２に吊下げ支持させた吸泥装置８３を含んでなる。支
持装置８２は例えばクレーンの形態をとる。このクレー
ン式の支持装置８２には、作業船８１のピッチングによ
る上下動の影響が吸泥装置８３に及ぶのを抑制するため
の上下動吸収機構８４を設けるのが好ましい。吸泥装置
８３は、図１５と図１６に示すように、作業船８１から
延びてきている送泥管８５の先端に接続された浮泥吸入
口８６と、この浮泥吸入口８６に固定されたスカート８
７からなる浮泥吸入手段８８を主体としている。スカー
ト８７は、浮泥吸入口８６の周囲を浮泥吸入ゾーンとし
て区画・遮蔽する機能を負っており、底面開放の箱形に
形成され、その上面を介して浮泥吸入口８６に固定され
ている。またスカート８７は、その４周の各側面が開閉
可能なシャッタ８９で形成されている。具体的にはシャ
ッタ８９は、例えばスライド機構などが用いられる開閉
手段９０に支持されており、上下動することでスカート
８７の側面を開閉できるようにされている。

【００２７】この浮泥除去システムで浮泥の吸入除去作
業を行なうには、まず作業船８１から吸泥装置８３を支
持装置８２で水底に吊り下ろして目的の作業開始場所に
位置決めさせて定置させる。これに際しては吸泥装置８
３に取り付けてある測深器１６で浮泥層Ｆの確認を行な
い、吸泥装置８３の最適高さ位置も決める。それからそ
の場所での浮泥の吸入除去作業を行なう。浮泥の吸入除
去作業中は、浮泥吸入口８６の周囲を浮泥吸入ゾーンと
して区画・遮蔽するために、４周のシャッタ８９を下げ
て閉の状態にしておく。また吸入除去作業中は、浮泥吸
入口８６に取り付けてある密度計１４で吸入流体の浮泥
含有率を測定し、常に一定の浮泥含有率で吸入をなすた
めの制御を行なう。

【００２８】以上のようにしてその場所での作業を終え
たら次の場所に吸泥装置８３を移動させる。この移動は
支持装置８２による操作で水底において吸泥装置８３に
スイング動作を行なわせることでなし、スイング動作に
際してはそのスイング方向（図１５と図１６中の矢印の
方向）のシャッタ８９を引き上げて開の状態にする（図
１５と図１６の状態）。このようにして新たな場所に移
動したら、そこで上と同様に浮泥の吸入除去作業を行な
う。以降、以上のような定置状態での吸入除去作業と吸
泥装置の移動を交互に繰り返して所定の浄化対象領域全
体に処理を施す。

【００２９】このような方式は、上記各実施形態による
浮泥除去システムが連続方式であったのに対し、バッチ
方式であるといえる。本実施形態ではバッチ方式におけ
る吸泥装置の移動をスイング動作で行なわせるようにし
ている。このため吸泥装置を移動の都度吊り上げる方式
に比べて、より効率的に作業を行なうことが可能とな
る。またスカート８７に開閉可能なシャッタ８９を設
け、スイング動作での移動に際し、その移動方向につい
てこのシャッタ８９を開くようにしているため、スイン
グ動作により浮泥を攪乱して周囲に拡散させるような事
態を有効に抑制することができる。

【００３０】図１７に第７の実施形態による浮泥除去シ
ステムの構成を示す。この浮泥除去システムは、作業船
９１とこれに搭載してある支持装置９２および支持装置
９２に吊下げ支持させた吸泥装置９３を含んでなり、第
５の実施形態と同様に、バッチ方式で作業を行なう方式
である。その吸泥装置９３は、水中ポンプ９４、噴流発
生手段９５およびスカート９６を備えてなる。噴流発生
手段９５は、作業船９１からの高圧水供給ホース（図示
を省略）の先端に接続した噴流配管９７で形成され、例
えば２箇所の噴出部９８を水中ポンプ９４の側面に臨ま
せるようにされている。スカート９６は、水中ポンプ９
４と噴流発生手段９５の周囲を浮泥吸入ゾーンとして囲
うように形成されている。

【００３１】この浮泥除去システムによる浮泥の吸入除
去作業は以下のようにして行なわれる。まず作業船９１
から吸泥装置９３を支持装置９２で水底に吊り下ろして
目的の作業開始場所に位置決めさせて定置させる。それ
からその場所での浮泥の吸入除去作業を行なう。その吸
入除去作業は、噴流発生手段９５から噴流を噴出させる
ことでスカート９６の内部を攪拌しながら行なう。また
水中ポンプ９４の吸入量と噴流発生手段９５からの噴流
量とをバランスさせた状態で行なう。スカート９６の内
部の攪拌は、水中ポンプ９４による吸入に「水道」が形
成されて浮泥層の周囲の水のみを吸引するような状態が
もたらされるのを有効に防止するのに機能する。一方、
吸入量と噴流量のバランスは、スカート９６の内部にお
いて浮泥を外に漏らすことなく効率的に吸入除去を行な
うのに機能する。また噴流については、浮泥層の状態に
応じてその噴出圧や角度を調節することも可能で、その
ような制御を行なうことにより、浮泥除去の的確性を高
めることもできるようになる。以上のようにしてその場
所での作業を終えたら、支持装置９２により吸泥装置９
３を一旦吊り上げて次の場所に移動させ、同様の作業を
繰り返す。以降、以上のような定置状態での吸入除去作
業と吸泥装置の移動を交互に繰り返して所定の浄化対象
領域全体に処理を施す。

【００３２】図１８に第８の実施形態による浮泥除去シ
ステムにおける吸泥装置の構成を示す。この吸泥装置１
０１は、浮泥吸入手段１０２と固定フレーム１０３を備
えてなる。浮泥吸入手段１０２は、図外の作業船から延
びてくる送泥ホース１０４の先端に浮泥吸入口１０５を
取り付けて形成されている。浮泥吸入口１０５は、錐体
状に形成されており、その先端に直立するスカート部１
０６が設けられている。スカート部１０６は、浮泥層の
上下にわたって吸入状態を均一化するためのもので、浄
化対象水域における浮泥層の高さ程度とされている。固
定フレーム１０３は、それを突き刺すことで水底の地盤
に固定するためのスパッド１０７を四隅に設けた井桁構
造に形成されており、沈下をふせぐための沈下防止板１
０８がそのスパッド１０７に取り付けられている。また
固定フレーム１０３には伸縮可能な懸架腕１０９が取り
付けられており、この懸架腕１０９を介して吸入口１０
５を上下位置調整可能に支持している。

【００３３】この浮泥除去システムによる浮泥の吸入除
去作業は以下のようにして行なわれる。まず図外の作業
船からその支持装置で吸泥装置１０１を水底における目
的の作業開始場所に吊り下ろし、そこで固定フレーム１
０３を水底の地盤に固定する。それからその場所での浮
泥の吸入除去作業を行なう。その吸入除去作業は、固定
フレーム１０３による浮泥吸入口１０５の支持高さ位置
を浮泥層の状態に応じ最適に調整して進める。以上のよ
うにしてその場所での作業を終えたら、作業船により吸
泥装置１０１を一旦吊り上げて次の場所に移動させ、同
様の作業を繰り返す。以降、以上のような定置状態での
吸入除去作業と吸泥装置の移動を交互に繰り返して所定
の浄化対象領域全体に処理を施す。このように、水底の
地盤に固定させる固定フレーム１０３で浮泥吸入手段１
０２を支持する方式は、作業船からの浮泥吸入手段１０
２に対する支持関係を実質的に断ち切ることができるの
で、作業船の風浪による揺れの影響を浮泥吸入手段１０
２に及ぼさずに済み、より安定的な浮泥の吸入作業を可
能とする。なおこの浮泥除去システムにおいても上記各
実施形態におけると同様に吸泥装置の水底での位置決
め、浮泥層の確認、密度計で吸入流体の浮泥含有率を測
定、作業状態のモニタリングなどをなすが、その説明の
詳細は省略する。

【００３４】図１９に、例えば第８の実施形態における
吸泥装置に適用することのできる浮泥吸入口の他の例を
示す。この浮泥吸入口２０１は、スカート部２０２の上
に密閉状の膨張室２０３が設けられている。そしてこの
膨張室２０３の下面に複数の吸入管２０４が垂設され、
それぞれの吸入端がスカート部２０２に臨まされてい
る。また膨張室２０３の上面には接続部２０５が設けら
れ、これに作業船からの送泥ホースを接続するようにさ
れている。

【００３５】このような浮泥吸入口２０１は、複数の吸
入管２０４により吸引力を分散さることで広い範囲から
均一的に浮泥の吸入をなすことができ、吸入効率を高め
ることが可能となる。また作業船からの吸引力を伝える
送泥ホースと吸入管２０４の間に圧膨張室２０３を介在
させうることで、各吸入管２０４の吸引力を均一化で
き、このことが機能して吸引力の分散による効用をより
高めることに結びついている。なおスカート部２０２に
は、その側面に適宜に通孔を形成するようにしてもよ
い。ただその場合には、この浮泥吸入口２０１をさらに
覆うスカートが吸泥装置に設けられることになる。

【００３６】図２０に、他の形態による浮泥吸入口を示
す。この浮泥吸入口３０１は、吸引管３０２に円錐形の
スカート３０３を取り付けた構造とされており、そのス
カート３０３の下端を浮泥層Ｆの上面から数〜十数ｃｍ
程度離した状態で浮泥の吸入をなすようにされた離隔型
である。このため図中に矢印で示すように、スカート３
０３で覆う範囲を越えて周囲からも浮泥を吸入する。つ
まりスカート３０３で覆う範囲よりも広い面積で浮泥の
吸入を行なうことができる。このことは言い換えれば、
浮泥の吸入範囲との関係で浮泥吸入口のサイズを相対的
に小さくして、小型化できるとうことである。

【００３７】このようにスカート３０３の下端を浮泥層
Ｆの上面から離した状態で浮泥の吸入をなすについて
は、スカート３０３を介して加わる吸入力で浮泥層Ｆか
ら浮泥を舞い上がらせる必要がある。実験によると、こ
の浮泥の舞い上げには吸入力で２０ｃｍ／sec程度の流
速を浮泥含有水に形成できれば必要な浮泥の舞い上げを
生じさせることが確かめられている。

【００３８】図２１に示すのは、他の離隔型の浮泥吸入
口３０１ａである。この浮泥吸入口３０１ａは、スカー
ト３０３の下端縁に乱流形成部３０４が設けられてい
る。乱流形成部３０４は、例えば円筒状に形成される障
害体３０５をスカート３０３の下端縁に吊下げるように
して一定の間隔で複数個取り付けて形成する。この乱流
形成部３０４は、スカート３０３で覆う範囲を越えて周
囲から吸入する浮泥含有水の流れを攪乱して乱流を生じ
させる。この乱流は、浮泥の舞い上げに働き、その結
果、浮泥の舞い上げをより効率的に生じさせて浮泥の吸
入効率を高めることができる。また乱流は、吸引管３０
２に吸入される浮泥含有水の濁度を一定化するのにも機
能する。そしてこのことは作業船上での浮泥分離除去処
理の効率を高めるのに寄与する。

【００３９】このような乱流形成方式については、図２
２に示すような浮泥吸入口３０１ｂとすることもでき
る。この浮泥吸入口３０１ｂは、スカート３０３の下端
に水流車３０６が設けられている。この水流車３０６
は、風車と同様の原理により浮泥含有水の流れを受けて
回転する。そしてその回転により、吸引管３０２に吸入
される浮泥含有水の濁度を一定化するのに機能する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明しように本発明によると、浮泥
の水域上層への拡散を効果的に抑制しながら効率よく浮
泥の吸入除去を行なうことのできる浮泥除去システムが
実現される。この浮泥除去システムを用いることによ
り、例えば低層水の処理と並行して行なう浮泥の除去処
理を効率的に行なうことが可能となる。したがって本発
明は、閉鎖水域などの水質改善に大きく寄与することが
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による浮泥除去システムの構成
図である。

【図２】図１中の吸泥装置の斜視図である。

【図３】第２の実施形態による浮泥除去システムの構成
図である。

【図４】図３中の吸泥装置の斜視図である。

【図５】第３の実施形態による浮泥除去システムの構成
図である。

【図６】図５中の吸泥装置の斜視図である。

【図７】第４の実施形態による浮泥除去システムにおけ
る吸泥装置の側面図である。

【図８】図７の吸泥装置の平面図である。

【図９】第５の実施形態による浮泥除去システムの構成
図である。

【図１０】図９の浮泥除去システムにおける吸泥装置の
側面図である。

【図１１】図１０の吸泥装置の平面図である。

【図１２】図１０の吸泥装置の後方からみた側面図であ
る。

【図１３】図１１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１４】第６の実施形態による浮泥除去システムの構
成図である。

【図１５】図１４の浮泥除去システムにおける吸泥装置
の側面図である。

【図１６】図１５の吸泥装置の斜視図である。

【図１７】第７の実施形態による浮泥除去システムの構
成図である。

【図１８】第８の実施形態による浮泥除去システムにお
ける吸泥装置の側面図である。

【図１９】他の例による浮泥吸入口の斜視図である。

【図２０】離隔型の浮泥吸入口の側面図である。

【図２１】他の例による離隔型の浮泥吸入口の側面図で
ある。

【図２２】さらに他の例による離隔型の浮泥吸入口の側
面図である。

【符号の説明】

１２、６１、８１、９１ 作業船 １、２１、３１、４１、６２、８３、９３、１０１ 吸
泥装置 ７、２２、３２、５１、６４、８８、１０２ 浮泥吸入
手段 ２、４２ 自走手段 ６５ 浮力調整手段 ６６ 滑走手段 ８２、９２ 支持装置 ８６ 浮泥吸入口 ８７ スカート ８９ シャッタ ９４ 水中ポンプ ９５ 噴流発生手段 １０３ 固定フレーム

フロントページの続き (71)出願人 000166627 五洋建設株式会社 東京都文京区後楽２丁目２番８号 (71)出願人 000219406 東亜建設工業株式会社 東京都千代田区四番町５ (71)出願人 000222668 東洋建設株式会社 大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目１番１号 (71)出願人 000147408 株式会社西原環境テクノロジー 東京都港区芝浦３丁目６番18号 (71)出願人 000155034 株式会社本間組 新潟県新潟市西湊町通三ノ町3300番地３ (71)出願人 592251673 りんかい建設株式会社 東京都港区芝２−３−８ (71)出願人 000182030 若築建設株式会社 福岡県北九州市若松区浜町１丁目４番７号 (72)発明者 富永 正照 東京都台東区台東１丁目６番地４ 財団法 人土木研究センター内 (72)発明者 田村 正秀 東京都台東区台東１丁目６番地４ 財団法 人土木研究センター内 (72)発明者 和田 信昭 東京都台東区台東１丁目６番地４ 財団法 人土木研究センター内 (72)発明者 三宅 敏文 岡山県岡山市内山下１丁目１番13号 株式 会社大本組内 (72)発明者 廣瀬 英雄 東京都豊島区高田３−31−５ 株木建設株 式会社内 (72)発明者 石倉 隆 東京都文京区後楽２丁目２番８号 五洋建 設株式会社土木本部内 (72)発明者 鈴木 秀男 東京都千代田区四番町５ 東亜建設工業株 式会社土木本部内 (72)発明者 稲田 勉 大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目１番１号 東洋建設株式会社内 (72)発明者 岡島 裕明 東京都港区芝浦三丁目６番18号 株式会社 西原環境衛生研究所プラント装置技術部内 (72)発明者 長谷川 博 新潟県新潟市西湊町通三ノ町3300番地３ 株式会社本間組土木本部内 (72)発明者 川田 忠彦 東京都港区芝２丁目３番８号 りんかい建 設株式会社技術本部内 (72)発明者 木俣 陽一 東京都目黒区下目黒２丁目23番18号 若築 建設株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄化対象水域に浮かべられる作業船と、
   浄化対象水域の水底における浮泥を吸い集めて前記作業
   船に送出する吸泥装置を含んでなる浮泥除去システムで
   あって、前記吸泥装置は、浮泥吸入手段と自走手段を備
   え、前記自走手段により水底を走行しながら前記浮泥吸
   入手段で浮泥を吸入するようにされている浮泥除去シス
   テム。
2. 【請求項２】 浄化対象水域に浮かべられる作業船と、
   浄化対象水域の水底における浮泥を吸い集めて前記作業
   船に送出する吸泥装置を含んでなる浮泥除去システムで
   あって、前記吸泥装置は、浮泥吸入手段、浮力調整手段
   および滑走手段を備え、前記浮力調整手段で浮力を調整
   することで水底に軽く接触する状態を保ちつつ前記作業
   船からの牽引力を受けて前記滑走手段により水底を滑走
   しながら前記浮泥吸入手段より浮泥を吸入するようにさ
   れている浮泥除去システム。
3. 【請求項３】 浄化対象水域に浮かべられる作業船と、
   前記作業船に設置の支持装置と、前記支持装置に吊下げ
   支持された吸泥装置とを含み、前記吸泥装置が前記支持
   装置で操作されることにより浄化対象水域の水底でスイ
   ング動作による移動と位置決めを繰り返しつつ、浄化対
   象水域の水底における浮泥を吸入して前記作業船に送出
   するようになっている浮泥除去システムであって、前記
   吸泥装置は、浮泥吸入口の周囲を浮泥吸入ゾーンとして
   スカートで囲った構造の浮泥吸入手段を有し、また前記
   スカートには開閉可能なシャッタが設けられており、そ
   してスイング動作による移動に際し、その移動方向につ
   いて前記シャッタを開くことにより、浮泥の攪乱を防止
   するようにされている浮泥除去システム。
4. 【請求項４】 浄化対象水域に浮かべられる作業船と、
   前記作業船に設置の支持装置と、前記支持装置に吊下げ
   支持された吸泥装置とを含み、前記吸泥装置が前記支持
   装置で操作されることにより浄化対象水域の水底で移動
   と位置決めを繰り返しつつ、浄化対象水域の水底におけ
   る浮泥を吸入して前記作業船に送出するようになってい
   る浮泥除去システムであって、前記吸泥装置は、水中ポ
   ンプと噴流発生手段、それに前記水中ポンプと噴流発生
   手段の周囲を浮泥吸入ゾーンとして囲うスカートを備
   え、そして前記浮泥吸入ゾーン内で前記水中ポンプの吸
   入量と前記噴流発生手段の噴流量とをバランスさせた状
   態で前記水中ポンプにより浮泥の吸入をなすようにされ
   ている浮泥除去システム。
5. 【請求項５】 浄化対象水域に浮かべられる作業船と、
   前記作業船に設置の支持装置と、前記支持装置に吊下げ
   支持された吸泥装置とを含み、前記吸泥装置が前記支持
   装置で操作されることにより浄化対象水域の水底で移動
   と位置決めを繰り返しつつ、浄化対象水域の水底におけ
   る浮泥を吸入して前記作業船に送出するようになってい
   る浮泥除去システムであって、前記吸泥装置は、浮泥吸
   入手段と、水底の地盤に固定された状態で前記浮泥吸入
   手段を支持する固定フレームを備えている浮泥除去シス
   テム。