JP2004300704A - Construction method and apparatus for removing sediment from bottom of water - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水底付近の堆積土砂の除去を行う水底土砂除去工法、及び水底土砂除去装置、特に、海浜のサンドバイパス工法(砂の堆積箇所から侵食箇所へ砂を輸送する工法)や、航路または泊地等における堆積土砂浚渫工法及び装置に適用可能な水底土砂除去工法、及び水底土砂除去装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
海底、河底、湖底等の水底付近に土砂が堆積すると、航路や泊地の水深が浅くなり、船舶の利用に支障が生じる。このため、航路や泊地の水深が所定の値よりも浅くなった場合には、水底付近の堆積土砂を掘り取る作業である「浚渫」が行われる。
【0003】
しかし、浚渫を行っても、土砂は周辺部から水流等によって移動してくるため、浚渫後、時間が経過すると再び水底付近に土砂が堆積することになる。このため、浚渫工事は何度も繰り返される場合が多い。浚渫工事は、大規模な工事であり、多大な工事費が必要となる。したがって、浚渫工事を何度も繰り返すことは、費やした労力と費用が生かされないこととなり、非効率的かつ非経済的である、という問題がある。
【0004】
また、従来の浚渫工事は、浚渫船を用いて水底の土砂を機械的に一度浚い、浚った土砂を輸送するため、大規模な装置と多大な労力が必要であり、より小型で簡易な工法が望まれていた。しかも、既存の航路や泊地で浚渫工事を行うと、航行する船舶の大きな障害となるため、船舶航行の支障とならない浚渫工法に対する要請も多かった。その上、浚渫工事は、水底の土砂を撹乱させることが多く、浚渫工事箇所の水の汚濁が環境上の問題となる場合もあった。
【0005】
このような問題を解決するため、土砂流入孔を有する土砂移送管を水底の堆積土砂中に埋設し、水流を利用して堆積土砂を強制排出する工法及び装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−235337号公報(第1−5頁、図1−8)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した工法又は装置においては、堆積土砂を強制排出する手法として、土砂移送管の一端側から他端側に向けてポンプ等による動力または自然力(水流)を利用しているが、自然力の有効活用をさらに促進し、また対象水域に応じて水流の動力を土砂の特性又は土砂流入孔の位置あるいは個数等とのバランスにおいて調節する必要がある。
【0008】
すなわち、土砂移送管内の水流の水量が多すぎると、土砂移送管に設けられた土砂流入孔から土砂が噴出し、この土砂により周辺の汚濁が発生する。逆に、土砂移送管内の水流の水量が不足すると、土砂流入孔からの流入した土砂が排出されずに土砂移送管内に堆積し、土砂移送管が閉塞する、というおそれがある。
【0009】
このため、土砂移送管内の土砂の移送を効率的に行うには、水流と土砂が混合した土砂水流における土砂の割合(含泥率)を最適な値に保つ必要がある。また、場所に応じて排出する土砂の量を調整する必要がある。また、対象水域において、潮流や河川流等の水流のエネルギーをさらに十分活用する必要がある。さらに、土砂水流を土砂移送管の他端(排出端)のみを用いて排出すると、排出土砂が一個所に集中的に堆積するおそれもある。
【0010】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、自然力を活用し、適正な含泥率となるように土砂流入量を調整する機能を有し、環境に配慮して効率的な土砂の除去排出を行うことができる水底土砂除去工法、及び水底土砂除去装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載した水底土砂除去工法は、
複数の土砂流入孔が管壁の長手方向に並設された土砂移送管を水底堆積土砂中に埋設し、
前記土砂移送管の一端の取水口を水中に位置させて前記土砂移送管内に移送用水流を導入し、
前記土砂流入孔から前記土砂移送管の内部へ前記水底堆積土砂を流入させ、
前記土砂移送管の一端側から取水した前記移送用水流を他端側に向けて流すことにより前記土砂移送管内に流入した土砂を前記他端側に向けて移送し、
前記移送された土砂を前記土砂移送管の他端から排出することにより前記水底堆積土砂の除去を行うこと
を特徴とする。
【0012】
また、請求項2に記載した水底土砂除去装置は、
複数の土砂流入孔が管壁の長手方向に並設されるとともに、一端側には水中となる位置に取水口が設けられ、かつ水底堆積土砂中に埋設される土砂移送管と、
前記土砂移送管内の水を前記土砂移送管の他端側に向けて強制移動させて移送用水流を発生させ、前記土砂流入孔から流入した水底堆積土砂を他端側に向けて強制移動させる流体駆動手段を
備えること
を特徴とする。
【0013】
また、請求項3に記載した水底土砂除去装置は、請求項2記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂流入孔には、土砂の流入量を調整する土砂流入量調整手段が設けられていることを特徴とする。
【0014】
また、請求項4に記載した水底土砂除去装置は、請求項3記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂流入量調整手段は、前記土砂流入孔の孔径を変化させるものであることを特徴とする。
【0015】
また、請求項5に記載した水底土砂除去装置は、請求項3記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂流入量調整手段は、前記土砂流入孔の個数を変化させるものであることを特徴とする。
【0016】
また、請求項6に記載した水底土砂除去装置は、請求項3記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂流入量調整手段は、前記土砂流入孔の位置を変化させるものであることを特徴とする。
【0017】
また、請求項7に記載した水底土砂除去装置は、請求項2記載の記載の水底土砂除去装置において、
前記取水口は、前記移送用水流の方向に対向して開く略ホッパー状に形成されていることを特徴とする。
【0018】
また、請求項8に記載した水底土砂除去装置は、請求項7記載の水底土砂除去装置において、
前記取水口には、前記移送用水流の方向である水流方向の変化に追従して前記取水口の開口方向を常に水流方向に対向させる水流追従手段が設けられていることを特徴とする。
【0019】
また、請求項9に記載した水底土砂除去装置は、請求項2記載の水底土砂除去装置において、
前記取水口の近傍となる土砂移送管の箇所には、当該土砂移送管内からの逆流を阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とする。
【0020】
また、請求項10に記載した水底土砂除去装置は、請求項2記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂移送管の他端の管壁には、複数の土砂水流排出孔が分散して設けられていることを特徴とする。
【0021】
また、請求項11に記載した水底土砂除去装置は、請求項10に記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂水流排出孔には、土砂水流の排出量を調整する土砂水流排出量調整手段が設けられていることを特徴とする。
【0022】
また、請求項12に記載した水底土砂除去装置は、請求項11記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂水流排出量調整手段は、前記土砂水流排出孔の孔径を変化させるものであることを特徴とする。
【0023】
また、請求項13に記載した水底土砂除去装置は、請求項11記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂水流排出量調整手段は、前記土砂水流排出孔の個数を変化させるものであることを特徴とする。
【0024】
また、請求項14に記載した水底土砂除去装置は、請求項11記載の水底土砂除去装置において、
前記土砂水流排出量調整手段は、前記土砂水流排出孔の位置を変化させるものであることを特徴とする。
【0025】
また、請求項15に記載した水底土砂除去装置は、請求項2記載の水底土砂除去装置において、
前記流体駆動手段は前記土砂移送管の下流側に配置された吸引ポンプであること
を特徴とする。
【0026】
また、請求項16に記載した水底土砂除去装置は、請求項2記載の水底土砂除去装置において、
前記流体駆動手段は前記土砂移送管の上流側に配置された加圧ポンプであること
を特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態である水底土砂除去装置の構成を示したものである。図1に示すように、この水底土砂除去装置1は、土砂移送管3を備えている。
【0028】
土砂移送管3は、金属、合成樹脂、又はコンクリート等の材料からなる管状部材であり、土砂移送管水平部3と、土砂移送管水平部3の一端に接続しかつ取水口7(後述)に接続する土砂移送管立設部8を有し、海底に堆積した土砂2の内部に設置されている。海底堆積土砂2は、特許請求の範囲における水底堆積土砂に相当している。土砂移送管水平部3の上部には、複数の土砂流入孔4が土砂移送管水平部3の長手方向(図1における左右方向)に沿って、管壁に複数個並設されている。
【0029】
したがって、図1において上方から下方へ向かう小さな矢印で示すように、海底堆積土砂2は、土砂流入孔4を通って、土砂移送管水平部3の内部へ落下し流入する。
【0030】
また、土砂移送管水平部3の一端(図1における左端)には、土砂移送管立設部8が接続され、土砂移送管立設部8の他端には取水口7が設けられている。この取水口7の先端は上方に開口して略ホッパー状に形成され、水中部に位置されている。
【0031】
一方、土砂移送管水平部3の他端(図1における右端)の土砂排出端18には、吸引ポンプ6が設けられ、取水口7から取水された水(以下、「移送用水」という。)5を他端側に強制移送させるべく吸引している。なお、この吸引ポンプ6のかわりに、他の加圧ポンプ(図示せず)を土砂移送管立設部8側に設け、水を加圧して土砂移送管立設部8から土砂移送管水平部3内へ押し込むような構成であってもよい。吸引ポンプ6、あるいは図示しない他の加圧ポンプは、特許請求の範囲における流体駆動手段に相当している。
【0032】
このような構成により、土砂流入孔4から土砂移送管水平部3の内部に落下・流入した堆積土砂2は、移送用水5と混合された状態の流れ(土砂水流)16となって土砂移送管水平部3の内部を流動する。このため、図1において左方から右方へ向かう矢印で示すように、土砂移送管水平部3に流入した土砂2は、土砂移送管水平部3の土砂排出端18(図1における右端)へ向けて移送される。そして、移送用水5とともに移送された土砂は、土砂移送管水平部3の土砂排出端18から排出される。
【0033】
土砂移送管水平部3の土砂排出端18は、土砂が堆積しても支障のない水域(対象水域外)に設置されている。これにより、土砂移送管水平部3の設置されている対象水域の海底堆積土砂2の除去が行われる。
【0034】
上記した水底土砂除去装置1による水底土砂除去工法によれば、以下のような利点がある。
【0035】
(a)海底堆積土砂2中の土砂移送管水平部3の内部には、海底堆積土砂2が連続的に流入するため、土砂除去効果が継続的に発揮される。
【0036】
(b)最初は、土砂移送管水平部3を海底堆積土砂2中に設置する工事が必要であるが、それ以外には特別な労力や装置は不要であり、従来の浚渫に比べて費用が低廉である。
【0037】
(c)最初に土砂移送管水平部3を海底堆積土砂2中に設置した後は、船舶航行への支障はない。また、海底面上の設置物がないため、底引き網漁業への障害や、船舶のアンカー(錨)による破損のおそれも少ない。
【0038】
(d)海底面の下方の土砂移送管水平部3の内部を土砂が流動するため、水の汚濁の発生は最小限に抑えられる。
【0039】
(e)図1に示す状態においては、土砂移送管水平部3の内部圧力は、土砂移送管水平部3の一端に連通する取水口7が水中で開放されていることから、土砂流入孔4から水面15までの水圧(A−B間の水圧)以上の水圧はかからない。一方、土砂流入孔4の外側の圧力は、A―C間の水圧にB―C間の土圧を加えたものである。B―C間の土圧はB―C間の水圧よりも大きいため、土砂移送管水平部3内の土砂水流が土砂流入孔4から管外に流出(逆流)して汚濁を発生させるおそれはない。
【0040】
上記した水底土砂除去装置1には、その作用・効果をさらに高めるための機構が設けられている。図2は、上記した水底土砂除去装置1に設けられる土砂流入量調整機構の一例の構成を示す図である。
【0041】
図2に示す例においては、土砂流入量調整機構として、弁9が用いられている。すなわち、土砂移送管水平部3の外周面側に土砂流入孔4に通じる弁9を設け、この弁9の開度を調節することにより、土砂移送管水平部3内へ流入する土砂の流入量を調整するものである。弁9を有する土砂流入量調整機構は、特許請求の範囲における土砂流入量調整手段に相当している。
【0042】
弁9の操作は、弁9にアクチュエータ(図示せず)を設けて電磁弁としリード線により制御信号を送って遠隔制御することが可能である。また、弁9にアクチュエータ(図示せず)と超音波受信機等を設け、水中を伝導する超音波により制御信号を送って無線で遠隔操作することも可能である。また、土砂移送管水平部3の埋設深度が浅い場合には、弁9にレバー、歯車等の機械的な機構を取り付け、手動で操作可能なように構成することもできる。
【0043】
このように、土砂流入孔4に土砂流入量調整手段を設けることにより、上記した(a)〜(e)の利点に加え、以下のような利点がある。
【0044】
(f)取水口7を通じて流入する水の量に対して、土砂流入孔4を通じて流入する土砂2の割合(含泥率)を調整することができるので、土砂の逆流の発生に起因する汚濁や、土砂移送管立設部8内の水量不足による土砂移送管水平部3内での土砂の堆積に起因する閉塞(目詰まり)等の防止が可能となる。
【0045】
また、土砂流入量調整手段としては、図3に示すような他の土砂流入量調整機構も可能である。この土砂流入量調整機構は、金網10と、重錘11と、ワイヤ12を有している。まず、土砂流入孔4の外周囲に金網10を設けることにより、ゴミが土砂流入孔4に侵入することが防止される。また、金網10の内部に、土砂流入孔4を塞ぐ外径を有する重錘11を設ける。そして、金網10の網の目を通して金網10内に挿通されたワイヤ12により重錘11を昇降可能な構成とする。また、ワイヤ12にモータやジャッキ(図示せず)等の駆動手段(図示せず)を接続して駆動可能な構成としておく。このような構成により、土砂流入孔4と重錘11との間の隙間量を調整し、土砂の流入量を調整することができる。なお、ワイヤ12のかわりに、棒状部材や鎖状部材を用いてもよい。
【0046】
また、複数の土砂流入孔4を重錘11によって選択的に封鎖し、開いている(又は閉じている)土砂流入孔4の個数を調整することができる。これにより、土砂の流入量の調整を行うようにしてもよい。
【0047】
あるいは、土砂移送管水平部3を長手方向中心線のまわりに回動可能な構成としておき、モータ(図示せず)等の駆動手段(図示せず)を接続して回転駆動可能な構成としておく。このような構成により、土砂移送管水平部3の外壁に設けられた土砂流入孔4の鉛直方向位置を、土砂移送管水平部3の頂部、側部、底部というように変化させることができ、これにより、土砂流入孔4から流入する土砂量を調整することも可能である。
【0048】
また、上記した水底土砂除去装置1は、対象水域に水流等の自然力が存在する場合には、それを利用することができる。図4は、図1の水底土砂除去装置における取水口の一例の構成を示す図である。
【0049】
すなわち、図4に示すように、取水口7の先端には水流Fに対向して開く略ホッパー状の取水口7Aが設けられている。このように構成することにより、水流Fを効率的に土砂移送管立設部8内へ取水することができ、水流Fの自然エネルギーを土砂移送動力の支援力として活用することができる。
【0050】
この場合、土砂移送管立設部8に逆止弁13を設けることにより、自然条件の変化に起因する水流の強弱または方向の変化や水位の変化によって土砂移送管水平部3内の水流が逆流することを防止することができる。
【0051】
上記した自然力としては、水流のほか、波浪、潮汐作用、潮流、河川流などが利用可能である。
【0052】
次に、図5に示す例は、水流Fの流れる方向の変化を考慮し、取水口7Aの下端71が、土砂移送管立設部8の上端81に回転可能な状態で嵌合するようにして、取水口7Aを回転方向Rに回転自在に土砂移送管立設部8に連結し、取水口7Aの背部(図5における右側)に尾翼14を設けたものである。これにより、水流Fの方向の変化に追従する水流追従機構が構成されている。この水流追従機構は、特許請求の範囲における水流追従手段に相当している。
【0053】
上記のような構成とすることにより、取水口7Aの開口方向は、常に水流Fに対向する(平行な)方向に維持され、水流Fの変化に追随して常に自然エネルギーを土砂移送動力の支援力として活用することができる。
【0054】
次に、図6に示す例は、土砂移送管水平部3の土砂排出端18の排出端からのみ土砂水流16を排出すると、排出土砂19が一個所に集中的に堆積する可能性があるため、場所に応じて排出する土砂19の量を調整可能としたものである。
【0055】
すなわち、図6に示すように、土砂移送管水平部3の土砂排出端18の管壁の側方及び下方には、複数の土砂水流排出孔17が土砂移送管水平部3の長手方向及び周方向に分散して設けられている。このように、複数の土砂水流排出孔17を設けることにより、排出される排出土砂19は土砂排出端18のみからではなく、土砂移送管水平部3の長手方向に及び半径方向の広い範囲にわたって分散して排出することができるので、排出土砂19が一個所に集中して堆積されることことを防止することができ、堆積土砂20を広い領域に分散することができる。
【0056】
図示してはいないが、個々の土砂水流排出孔17に、土砂水流の排出量を調整する機構(土砂水流排出量調整機構)を設けることにより、排出土砂19の排出量の調整、排出領域(分布)の調整が可能となる。
【0057】
具体的な土砂水流排出量調整機構の例としては、土砂水流排出孔17に、図2で説明したような弁を設け、その開度を電磁的又は手動等で変化させる機構が挙げられる。これにより、対象水域の状況に応じて弁の開度を調整することができる。あるいは、複数の土砂水流排出孔17にそれぞれ弁を設けて個々に制御し、弁の開放個数を調整すれようにしてもよい。
【0058】
また、土砂排出端18を、その長手方向(図6における左右方向)に伸縮可能な構成とし、土砂水流排出孔17の水平方向位置を変化させることも可能である。あるいは、土砂排出端18の部分を土砂移送管水平部3とは別の部材として土砂移送管立設部8の終端に取り付け、その周方向に回動調節可能な構成にし、土砂水流排出孔17の周方向における噴出方向を変化させるようにすることも可能である。
【0059】
なお、本発明は、上記した実施形態や各例に限定されるものではない。上記した実施形態や例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0060】
例えば、上記各実施形態においては、海底の堆積土砂中に設置される水底土砂除去装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、海底以外の他の箇所、例えば、湖、池、沼等の内水部の水底の堆積土砂中に配置された場合でも、堆積土砂を移送して除去することが可能である。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る水底土砂除去工法、及び水底土砂除去装置によれば、複数の土砂流入孔が長手方向に並設された土砂移送管を水底堆積土砂中に埋設し、土砂移送管の一端の取水口を水中に位置させて土砂移送管内に移送用水流を導入し、土砂流入孔から土砂移送管の内部へ堆積土砂を流入させ、土砂移送管の一端側から取水した移送用水流を他端側に向けて流すことにより土砂移送管内に流入した土砂を他端側に向けて移送し、移送された土砂を土砂移送管の他端から排出するようにしたので、水底堆積土砂の除去を効率的に行うことができる、という利点がある。また、水底堆積土砂中の土砂移送管の内部には、水底堆積土砂が連続的に流入するため、土砂除去効果が継続的に発揮される、という利点がある。また、最初は、土砂移送管を水底堆積土砂中に設置する工事が必要であるが、それ以外には特別な労力や装置は不要であり、従来の浚渫に比べて費用が低廉である、という利点がある。また、最初に土砂移送管を水底堆積土砂中に設置した後は、船舶航行への支障はない。また、水底面上の設置物がないため、底引き網漁業への障害や、船舶のアンカー(錨)による破損のおそれも少ない、という利点がある。また、水底面の下方の土砂移送管の内部を土砂が流動するため、水の汚濁の発生は最小限に抑えられる、という利点がある。また、土砂移送管の内部圧力は、土砂移送管の一端に連通する取水口が水中で開放されていることから、土砂流入孔から水面までの水圧以上の水圧はかからず、土砂流入孔の外側の圧力は当該水圧よりも大きいため、土砂移送管内の土砂水流が土砂流入孔から管外に流出(逆流)して汚濁を発生させるおそれはない、という利点がある。
【0062】
また、水底土砂除去装置に土砂流入量調整手段を設けることにより、取水口を通じて流入する水の量に対して、土砂流入孔を通じて流入する土砂の割合(含泥率)を調整することができるので、土砂の逆流の発生に起因する汚濁や、土砂移送管内の水量不足による土砂移送管内での土砂の堆積に起因する閉塞(目詰まり)等の防止が可能となる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である水底土砂除去装置の構成を示す図である。
【図2】図1の水底土砂除去装置に設けられる土砂流入量調整機構の一例の構成を示す図である。
【図3】図1の水底土砂除去装置に設けられる土砂流入量調整機構の他の例の構成を示す図である。
【図4】図1の水底土砂除去装置における取水口の一例の構成を示す図である。
【図5】図1の水底土砂除去装置における取水口の他の例の構成を示す図である。
【図6】図1の水底土砂除去装置における土砂排出端の一例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 水底土砂除去装置
2 海底堆積土砂
3 土砂移送管水平部
4 土砂流入孔
5 移送用水
6 吸引ポンプ
7、7A 取水口
8 土砂移送管立設部
9 弁
10 金網
11 重錘
12 ワイヤ
13 逆止弁
14 尾翼
15 水面
16 土砂水流
17 土砂水流排出孔
18 土砂排出端
19 排出土砂
20 堆積土砂
71 下端
81 上端
F 水流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a submarine sediment removal method for removing sediment near the bottom of the water, a submarine sediment removal device, particularly, a seashore sand bypass method (a method of transporting sand from a sand accumulation point to an erosion point), a sea route or a sea route. The present invention relates to a submarine sediment removal method applicable to a sedimentary sediment dredging method and apparatus at a basin and the like, and a submarine sediment removal apparatus.
[0002]
[Prior art]
If sediment accumulates near the bottom of the sea, river, lake, etc., the water depth of the navigation channel and the basin will be shallow, which will hinder the use of ships. For this reason, when the water depth of the channel or the basin becomes shallower than a predetermined value, "dredge", which is an operation of digging out sediment near the water bottom, is performed.
[0003]
However, even if the dredging is performed, the sediment moves from the peripheral portion by a water flow or the like, so that after the dredging, the sediment is again deposited near the water bottom after a lapse of time. For this reason, dredging works are often repeated many times. The dredging work is a large-scale construction and requires a large construction cost. Therefore, if the dredging work is repeated many times, the labor and cost spent cannot be used, and there is a problem that it is inefficient and uneconomical.
[0004]
In addition, the conventional dredging work requires a large-scale device and a great deal of labor because the dredging vessel is used to mechanically dredge the sediment at the bottom of the water once and transport the dredged sediment. Was desired. In addition, dredging works on existing sea routes and berths would be a major obstacle for navigating ships, and there were many requests for dredging methods that would not hinder the navigation of ships. In addition, the dredging work often disturbs the sediment at the bottom of the water, and water pollution at the dredging work part may be an environmental problem.
[0005]
In order to solve such a problem, there has been proposed a construction method and a device in which a sediment transfer pipe having a sediment inflow hole is buried in sediment at the bottom of the water, and the sediment is forcibly discharged using a water flow (for example, Patent Reference 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-235337 (page 1-5, FIG. 1-8)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method or apparatus, as a method of forcibly discharging the sediment, power or natural force (water flow) by a pump or the like is used from one end side of the sediment transfer pipe to the other end side. It is necessary to further promote effective utilization and to adjust the power of the water flow in accordance with the characteristics of the earth and sand or the balance with the position or number of the earth and sand inflow holes according to the target water area.
[0008]
That is, when the amount of water in the water flow in the sediment transfer pipe is too large, the sediment gushes from the sediment inflow hole provided in the sediment transfer pipe, and the sediment causes surrounding pollution. Conversely, if the amount of water in the water flow in the sediment transfer pipe is insufficient, the sediment that has flowed in from the sediment inflow hole may be accumulated in the sediment transfer pipe without being discharged, and the sediment transfer pipe may be blocked.
[0009]
For this reason, in order to efficiently transfer the earth and sand in the earth and sand transfer pipe, it is necessary to maintain the ratio of the earth and sand (the mud content) in the earth and sand flow in which the water stream and the earth and sand are mixed at an optimum value. In addition, it is necessary to adjust the amount of sediment discharged according to the location. In the target water area, it is necessary to make full use of the energy of water flows such as tidal currents and river flows. Furthermore, if the sediment water flow is discharged using only the other end (discharge end) of the sediment transfer pipe, the discharged sediment may be concentrated at one location.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to utilize a natural force and adjust a sediment inflow amount so as to have an appropriate mud content. It is an object of the present invention to provide a submarine sediment removal method and a submarine sediment removal apparatus capable of efficiently removing and discharging sediment in consideration of the environment.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the method of removing undersea sediment according to claim 1 comprises:
A plurality of sediment inflow holes bury a sediment transfer pipe, which is juxtaposed in the longitudinal direction of the pipe wall, in the bottom sediment,
A water flow for transfer is introduced into the sediment transfer pipe by placing an intake port at one end of the sediment transfer pipe in water,
Allowing the submerged sediment to flow into the interior of the sediment transfer pipe from the sediment inflow hole,
Transferring the sediment flowing into the sediment transfer pipe toward the other end by flowing the transfer water stream taken from one end of the sediment transfer pipe toward the other end,
The submerged sediment is removed by discharging the conveyed sediment from the other end of the sediment transfer pipe.
[0012]
Further, the undersea sediment removal apparatus according to
A plurality of sediment inflow holes are juxtaposed in the longitudinal direction of the pipe wall, and an intake port is provided on one end side at a position to be in the water, and a sediment transfer pipe buried in the bottom sediment,
A fluid for forcibly moving the water in the sediment transfer pipe toward the other end of the sediment transfer pipe to generate a transfer water flow, and forcibly moving the bottom sediment flowing from the sediment inflow hole toward the other end. It is characterized by comprising a driving means.
[0013]
Further, the undersea sediment removing device according to
The earth and sand inflow hole is provided with earth and sand inflow amount adjusting means for adjusting the inflow amount of earth and sand.
[0014]
The undersea sediment removal apparatus according to
The earth and sand inflow amount adjusting means changes a hole diameter of the earth and sand inflow hole.
[0015]
The undersea sediment removing apparatus according to claim 5 is the undersea sediment removing apparatus according to
The earth and sand inflow adjusting means changes the number of the earth and sand inflow holes.
[0016]
Further, the undersea sediment removing device according to claim 6 is the undersea sediment removing device according to
The earth and sand inflow amount adjusting means changes a position of the earth and sand inflow hole.
[0017]
The undersea sediment removing device according to claim 7 is the undersea sediment removing device according to
The intake port is formed in a substantially hopper shape that opens in a direction opposite to the direction of the transfer water flow.
[0018]
The undersea sediment removing device according to
The water intake is provided with a water flow follower that follows the change in the direction of the water flow, which is the direction of the transfer water flow, so that the opening direction of the water intake always faces the water flow direction.
[0019]
Further, the undersea sediment removing device according to claim 9 is the undersea sediment removing device according to
A check valve for preventing backflow from inside the sediment transfer pipe is provided at a location of the sediment transfer pipe near the water intake port.
[0020]
The undersea sediment removing apparatus according to
A plurality of sediment water discharge holes are dispersedly provided on a pipe wall at the other end of the sediment transfer pipe.
[0021]
Further, the undersea sediment removal device according to
The sediment water flow discharge hole is provided with a sediment water flow discharge adjusting means for adjusting the discharge amount of the sediment water flow.
[0022]
The undersea sediment removing device according to
The earth and sand flow discharge adjusting means changes a hole diameter of the earth and sand flow discharge hole.
[0023]
Further, the undersea sediment removing device according to
The said sediment water flow discharge amount adjusting means changes the number of the said sediment water flow discharge holes.
[0024]
Further, the undersea sediment removing device according to
The sediment flow discharge adjusting means changes a position of the sediment flow discharge hole.
[0025]
The undersea sediment removing device according to
The fluid driving means is a suction pump disposed downstream of the earth and sand transfer pipe.
[0026]
The undersea sediment removing device according to
The fluid driving means is a pressurizing pump disposed upstream of the earth and sand transfer pipe.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a submarine sediment removal apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the underwater sediment removing apparatus 1 includes a
[0028]
The
[0029]
Accordingly, as shown by the small arrow from top to bottom in FIG. 1, the
[0030]
A sediment transfer
[0031]
On the other hand, a suction pump 6 is provided at the other end (the right end in FIG. 1) of the
[0032]
With this configuration, the
[0033]
The earth and sand discharge end 18 of the
[0034]
According to the undersea sediment removal method using the undersea sediment removal apparatus 1 described above, there are the following advantages.
[0035]
(A) Since the
[0036]
(B) Initially, it is necessary to install the
[0037]
(C) After first installing the
[0038]
(D) The earth and sand flow inside the
[0039]
(E) In the state shown in FIG. 1, the internal pressure of the sediment transfer pipe
[0040]
The underwater sediment removal apparatus 1 described above is provided with a mechanism for further enhancing its operation and effect. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an example of a sediment inflow adjusting mechanism provided in the above-described undersea sediment removal apparatus 1.
[0041]
In the example shown in FIG. 2, the valve 9 is used as a mechanism for adjusting the amount of sediment inflow. That is, a valve 9 communicating with the
[0042]
The operation of the valve 9 can be remotely controlled by providing an actuator (not shown) to the valve 9 to make it an electromagnetic valve and sending a control signal through a lead wire. Further, it is also possible to provide an actuator (not shown), an ultrasonic receiver, and the like to the valve 9 and send a control signal by ultrasonic waves transmitted in water to remotely control the apparatus wirelessly. When the burial depth of the
[0043]
Providing the earth and sand inflow amount adjusting means in the earth and
[0044]
(F) Since the ratio of the
[0045]
Further, as the sediment inflow adjusting means, another sediment inflow adjusting mechanism as shown in FIG. 3 is also possible. This earth and sand inflow amount adjusting mechanism has a
[0046]
Further, the plurality of
[0047]
Alternatively, the
[0048]
In addition, when there is a natural force such as a water flow in the target water area, the above-described underwater sediment removal apparatus 1 can use it. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an example of a water intake port in the undersea sediment removal apparatus of FIG. 1.
[0049]
That is, as shown in FIG. 4, a substantially hopper-shaped intake port 7 </ b> A that opens to face the water flow F is provided at the tip of the intake port 7. With such a configuration, the water flow F can be efficiently taken into the sediment transfer
[0050]
In this case, by providing the
[0051]
As the above-mentioned natural force, waves, tidal action, tidal current, river flow, etc. can be used in addition to the water current.
[0052]
Next, in the example shown in FIG. 5, the
[0053]
With the above configuration, the opening direction of the
[0054]
Next, in the example shown in FIG. 6, if the
[0055]
That is, as shown in FIG. 6, a plurality of sediment water discharge holes 17 are formed on the side and below the pipe wall of the sediment discharge end 18 of the sediment transfer pipe
[0056]
Although not shown, by providing a mechanism (sediment water flow discharge adjustment mechanism) for adjusting the discharge amount of the sediment water flow in each of the sediment water flow discharge holes 17, the discharge amount of the discharged
[0057]
As a specific example of the mechanism for adjusting the amount of discharge of the sediment water flow, a mechanism is provided in which the valve as described in FIG. 2 is provided in the
[0058]
Further, the earth and
[0059]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment and each example. The above-described embodiments and examples are merely examples, and any one having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exerting the same function and effect will be described. However, they are also included in the technical scope of the present invention.
[0060]
For example, in each of the above embodiments, the underwater sediment removal device installed in the sediment on the seabed was described as an example, but the present invention is not limited to this, and other parts other than the seabed, for example, Even when the sediment is placed in the sediment on the bottom of the inland water area such as a lake, a pond, or a swamp, the sediment can be transferred and removed.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the undersea sediment removal method and the undersea sediment removal apparatus according to the present invention, a sediment transfer pipe in which a plurality of sediment inflow holes are arranged in the longitudinal direction is buried in the undersea sediment, and the sediment is removed. The transfer water flow is introduced into the sediment transfer pipe by placing the water intake at one end of the transfer pipe in the water, sediment flows into the sediment transfer pipe from the sediment inflow hole, and water is transferred from one end of the sediment transfer pipe. The sediment flowing into the sediment transfer pipe was transferred toward the other end by flowing the irrigation water flow toward the other end, and the transferred sediment was discharged from the other end of the sediment transfer pipe. There is an advantage that soil and sand can be removed efficiently. In addition, since the bottom sediment continuously flows into the inside of the sediment transfer pipe in the bottom sediment, there is an advantage that the sediment removing effect is continuously exerted. At first, it is necessary to install a sediment transfer pipe in the sediment at the bottom of the water, but no special labor or equipment is required, and the cost is lower than conventional dredging. There are advantages. After the sediment transfer pipe is first installed in the bottom sediment, there is no hindrance to the navigation of the ship. In addition, since there is no installation on the water bottom, there is an advantage that there is little risk of obstacles to the bottom seine fishery and damage due to the anchor of the ship. Further, since the earth and sand flows inside the earth and sand transfer pipe below the water bottom, there is an advantage that the occurrence of water pollution is minimized. In addition, the internal pressure of the sediment transfer pipe does not exceed the water pressure from the sediment inflow port to the water surface because the water intake opening communicating with one end of the sediment transfer pipe is open in water. Since the outer pressure is higher than the water pressure, there is an advantage that the sediment water flow in the sediment transfer pipe does not flow out (backflow) from the sediment inflow hole to the outside of the pipe to generate pollution.
[0062]
Further, by providing the sediment inflow control means in the underwater sediment removing apparatus, the ratio of the sediment flowing through the sediment inflow hole to the amount of water flowing through the water intake port (the mud content) can be adjusted. In addition, there is an advantage that it is possible to prevent pollution caused by backflow of earth and sand, and blockage (clogging) caused by accumulation of earth and sand in the earth and sand transfer pipe due to a shortage of water in the earth and sand transfer pipe.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a submarine sediment removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an example of a sediment inflow control mechanism provided in the undersea sediment removing apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of another example of the sediment inflow adjusting mechanism provided in the undersea sediment removing apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example of a water intake in the undersea sediment removing apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing another example of the configuration of the water intake port in the undersea sediment removing apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration of a sediment discharge end in the undersea sediment removing apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underwater
Claims (16)
前記土砂移送管の一端の取水口を水中に位置させて前記土砂移送管内に移送用水流を導入し、
前記土砂流入孔から前記土砂移送管の内部へ前記水底堆積土砂を流入させ、
前記土砂移送管の一端側から取水した前記移送用水流を他端側に向けて流すことにより前記土砂移送管内に流入した土砂を前記他端側に向けて移送し、
前記移送された土砂を前記土砂移送管の他端から排出することにより前記水底堆積土砂の除去を行うこと
を特徴とする水底土砂除去工法。A plurality of sediment inflow holes bury a sediment transfer pipe, which is juxtaposed in the longitudinal direction of the pipe wall, in the bottom sediment,
A water flow for transfer is introduced into the sediment transfer pipe by placing an intake port at one end of the sediment transfer pipe in water,
Allowing the submerged sediment to flow into the interior of the sediment transfer pipe from the sediment inflow hole,
Transferring the sediment flowing into the sediment transfer pipe toward the other end by flowing the transfer water stream taken from one end of the sediment transfer pipe toward the other end,
A method for removing submerged sediment by discharging the conveyed sediment from the other end of the sediment transfer pipe to remove the submerged sediment.
前記土砂移送管内の水を前記土砂移送管の他端側に向けて強制移動させて移送用水流を発生させ、前記土砂流入孔から流入した水底堆積土砂を他端側に向けて強制移動させる流体駆動手段を
備えること
を特徴とする水底土砂除去装置。A plurality of sediment inflow holes are juxtaposed in the longitudinal direction of the pipe wall, and an intake port is provided on one end side at a position to be in the water, and a sediment transfer pipe buried in the bottom sediment,
A fluid for forcibly moving the water in the sediment transfer pipe toward the other end of the sediment transfer pipe to generate a transfer water flow, and forcibly moving the bottom sediment flowing from the sediment inflow hole toward the other end. An underwater sediment removal apparatus comprising a driving unit.
前記土砂流入孔には、土砂の流入量を調整する土砂流入量調整手段が設けられていることを特徴とする水底土砂除去装置。In the underwater sediment removal apparatus according to claim 2,
An underwater sediment removing apparatus, wherein the sediment inflow hole is provided with a sediment inflow adjusting means for adjusting an inflow amount of the sediment.
前記土砂流入量調整手段は、前記土砂流入孔の孔径を変化させるものであることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 3,
The underwater sediment removal apparatus, wherein the sediment inflow adjusting means changes a hole diameter of the sediment inflow hole.
前記土砂流入量調整手段は、前記土砂流入孔の個数を変化させるものであることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 3,
The underwater sediment removal apparatus, wherein the sediment inflow adjusting means changes the number of the sediment inflow holes.
前記土砂流入量調整手段は、前記土砂流入孔の位置を変化させるものであることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 3,
The underwater sediment removing apparatus, wherein the sediment inflow adjusting means changes a position of the sediment inflow hole.
前記取水口は、前記移送用水流の方向に対向して開く略ホッパー状に形成されていることを特徴とする水底土砂除去装置。In the underwater sediment removal apparatus according to claim 2,
The underwater sediment removing apparatus, wherein the water intake port is formed in a substantially hopper shape that opens in a direction opposite to the direction of the transfer water flow.
前記取水口には、前記移送用水流の方向である水流方向の変化に追従して前記取水口の開口方向を常に水流方向に対向させる水流追従手段が設けられていることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 7,
Water-floor sediment, wherein the water intake is provided with a water flow follower for always keeping the opening direction of the water intake opposite to the water flow direction by following a change in a water flow direction which is a direction of the transfer water flow. Removal device.
前記取水口の近傍となる土砂移送管の箇所には、当該土砂移送管内からの逆流を阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とする水底土砂除去装置。In the underwater sediment removal apparatus according to claim 2,
An underwater sediment removal apparatus, wherein a check valve for preventing backflow from inside the sediment transfer pipe is provided at a location of the sediment transfer pipe near the water intake port.
前記土砂移送管の他端の管壁には、複数の土砂水流排出孔が分散して設けられていることを特徴とする水底土砂除去装置。In the underwater sediment removal apparatus according to claim 2,
A submarine sediment removing apparatus, wherein a plurality of sediment water discharge holes are dispersedly provided in a pipe wall at the other end of the sediment transfer pipe.
前記土砂水流排出孔には、土砂水流の排出量を調整する土砂水流排出量調整手段が設けられていることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 10,
An underwater sediment removing apparatus, wherein the sediment water discharge hole is provided with a sediment water flow discharge adjusting means for adjusting the discharge amount of the sediment water flow.
前記土砂水流排出量調整手段は、前記土砂水流排出孔の孔径を変化させるものであることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 11,
The underwater sediment removal apparatus, wherein the sediment flow discharge adjusting means changes a diameter of the sediment flow discharge hole.
前記土砂水流排出量調整手段は、前記土砂水流排出孔の個数を変化させるものであることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 11,
The underwater sediment removing apparatus, wherein the sediment water discharge amount adjusting means changes the number of the sediment water discharge holes.
前記土砂水流排出量調整手段は、前記土砂水流排出孔の位置を変化させるものであることを特徴とする水底土砂除去装置。The undersea sediment removal apparatus according to claim 11,
The underwater sediment removing apparatus, wherein the sediment water discharge adjusting means changes a position of the sediment water discharge hole.
前記流体駆動手段は前記土砂移送管の下流側に配置された吸引ポンプであること
を特徴とする水底土砂除去装置。In the underwater sediment removal apparatus according to claim 2,
The underwater sediment removing apparatus, wherein the fluid driving means is a suction pump disposed downstream of the sediment transfer pipe.
前記流体駆動手段は前記土砂移送管の上流側に配置された加圧ポンプであること
を特徴とする水底土砂除去装置。In the underwater sediment removal apparatus according to claim 2,
The underwater sediment removing apparatus according to claim 1, wherein the fluid driving means is a pressurizing pump disposed upstream of the sediment transfer pipe.
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