JP2007085128A - 汚濁防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定式フロートの浮力を増すことなく水没を防止できる、利便性の良い汚濁防止装置を提供する。
【解決手段】汚濁防止装置１は、水面に浮かべるフロート２と、捲れ上がりを防ぐウエイトチェーンＷｂが装着されフロート２に垂下される汚濁防止膜３とを備え、フロート２の少なくとも一部が、空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロート４になっており、浮沈式フロート４の両端にはそれぞれ、常時水面に浮かんだ状態の固定式フロート５が連結されている。そして、浮沈式フロート４の一方の端部に、同端部末端から所定の距離だけ長手方向中間部寄りの位置に、強制沈下用錘Ｗを配設するとともに、他方の端部に、内部の空気を出し入れする三方バルブ１１を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダム・湖沼・河川・港湾などに設置して濁水の流入を阻止したり、或いは汚染水域の拡大を防止するために用いる汚濁防止装置に関連し、水面に浮かべるフロートと、同フロートに取り付けて水中に垂下する汚濁防止膜とを有し、フロートの一部が、空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式になっている汚濁防止装置に関するものである。

これまで汚濁防止装置に関して様々な形態のものが実用化されており、主にダムや湖沼における貯留水の濁り防止や、河川工事・港湾工事等で生じる汚濁水の拡散防止等の用途に用いられている。

一般的に汚濁防止装置は水面に浮かべる細長いチューブ状のフロートと、フロートに垂下して汚染水域とそうでない水域とを隔てる汚濁防止膜とを主な構成としている。フロートは内部に浮力体が仕込まれ、発泡スチロール等を収納し常時水面に浮かんだ状態にした固定式や、空気を内部に充填し、この充填した空気を出し入れすることで浮き沈みさせる浮沈式等がある。

浮沈式フロートは内部の空気を排出することで浮力を低下させ水中に沈めることができるので、固定式フロートで構成されているフロートの一部に浮沈式フロートを用いると、区画した水域間での上層水の流通や作業船の通船等を容易に行うことができて便利である（例えば、特許文献１参照）。

その半面、浮沈式フロートを沈下させると、連結されている固定式フロートの端部までもが水中に引き込まれて水没することがあり、そうすると、収納されている発泡スチロール等の浮力体が水圧で潰されて縮小して固定式フロートの浮力が弱くなったり、また、固定式フロートと浮沈式フロートとの連結部に取り付けているフローバルブ等の機器類の故障が発生し易い等の問題がある。

そこで、固定式フロートの径を大きくして内部の浮力体の体積を増やし、固定式フロート自身の浮力を増すことで水没を防止することがある。
特開２００５−１２０５８２号公報（第３、４頁及び第３図）

しかしながら、固定式フロートの径を大きくすると扱いづらくなるため、汚濁防止装置の展張・回収に労力がかかる他、回収後の保管についても、回収した固定式フロートが嵩張るために広い保管場所が必要となる。

そこで本発明は、固定式フロートの浮力を増すことなく水没を防止できる、利便性の良い汚濁防止装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため請求項１記載の汚濁防止装置は、水面に浮かべるフロートと、捲れ上がりを防ぐ錘が装着され前記フロートに垂下される汚濁防止膜とを備え、前記フロートの少なくとも一部が空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロートになっており、同浮沈式フロートの両端にはそれぞれ、常時水面に浮かんだ状態となる固定式フ
ロートが連結されている浮沈式汚濁防止装置であって、前記浮沈式フロートの一方の端部に、同端部末端から所定の距離だけ長手方向中間部寄りの位置に強制沈下用錘を設けるとともに、他方の端部に内部の空気を排出する排気口を配置することを特徴としている。

請求項１記載の汚濁防止装置によれば、前記排気口から空気を排出すると前記浮沈式フロートは浮力が低下し、自重や前記汚濁防止膜の重さ等により水中に沈み始めるが、前記強制沈下用錘を設けた部分が最も沈んだ状態で沈下する。そうすると、前記強制沈下用錘と前記浮沈式フロートの前記端部末端との間の空気が排出されずに残留し、エア溜りが生じる。

一方、前記浮沈式フロートは、前記強制沈下用錘を設けた部分が最も沈んだ状態、即ち、前記強制沈下用錘から前記他方の端部までの間が斜めに傾いた状態で沈下するため、前記他方の端部に設けた前記排気口からの空気の抜けが良く、空気が途中に残留しにくい。そして、前記浮沈式フロートの前記他方の端部に空気を残した状態で、前記排出口を閉じて空気の排出を止めると、前記他方の端部にもエア溜りが生じる。

こうして設けた前記浮沈式フロートの両端のエア溜りにより、前記浮沈式フロートが沈下してもその両端部は水没することがなく、したがって、前記浮沈式フロートに連結されている前記固定式フロートの端部が水中に没しなくなるのである。

請求項２記載の汚濁防止装置は、浮沈式フロートに垂下される汚濁防止膜に別の強制沈下用錘を設け、この別の強制沈下用錘を前記浮沈式フロートの前記強制沈下用錘の下方に位置するように配設することを特徴としている。

請求項２記載の汚濁防止装置によれば、前記別の強制沈下用錘を前記浮沈式フロートの前記強制沈下用錘の下方に設けることで、前記浮沈式フロートの沈下を一層促進し沈下速度を速めることができる。

請求項３記載の汚濁防止装置は、水面に浮かべるフロートと、捲れ上がりを防ぐ錘が装着され前記フロートに垂下される汚濁防止膜とを備え、前記フロートの少なくとも一部が空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロートになっており、同浮沈式フロートの両端にはそれぞれ、常時水面に浮かんだ状態となる固定式フロートが連結されている汚濁防止装置であって、前記浮沈式フロートに垂下されている前記汚濁防止膜の一側端部に、同側端部末端から所定の距離だけ幅方向中間部寄りの位置に、強制沈下用錘を配設するとともに、同強制沈下用錘が配設された方とは反対の前記浮沈式フロートの端部に、内部の空気を排出する排気口を配置することを特徴としている。

請求項３記載の汚濁防止装置によれば、前記浮沈式フロートから空気を排出し浮力を低下させると、前記浮沈式フロートは前記汚濁防止膜に設けた前記強制沈下用錘の上方に位置する部分が最も沈んだ状態で沈下することになるため、請求項１の汚濁防止装置と同様の作用を生じさせることができる。即ち、前記浮沈式フロートの両端部にエア溜りを作って水中に沈まないようにし、前記浮沈式フロートに連結されている前記固定式フロートが水没するのを防止することができる。

請求項４記載の浮沈式汚濁防止装置は、排気口を、その配置された浮沈式フロートの端部の末端から所定の距離だけ長手方向中間部寄りの位置に設けることを特徴としている。こうすると、前記排気口と前記浮沈式フロートの末端との間にエア溜りを自動的に作ることができる。

つまり、前記排気口を開状態にして前記浮沈式フロートから空気を排出すると、前記浮
沈式フロートは浮力が低下して自重や強制沈下用錘などの重みで沈下する。その際、前記浮沈式フロートの前記強制沈下用錘から前記末端までは、同末端を上にして斜めに傾いた状態で沈下するため、前記強制沈下用錘と前記排出口間の空気が排出されると、空気の排出が自然に停止し、前記排出口から前記末端までの間に空気が残留しエア溜りができるのである。したがって、前記浮沈式フロートの沈下状態を監視しておく手間が省ける。

上述のような手段をもって為される本発明の汚濁防止装置は、固定式フロートのサイズを大きくしなくても水没を防げるため、小型の固定式フロートを用いることができ、展張・回収作業がし易くなるとともに、回収した後も嵩張らないため小スペースでの保管が可能になる。また、浮沈式フロートに出し入れする空気量は、エア溜りを設ける分だけ少なくて済むため、給排気に要する時間が短縮できフロートの浮沈作業を短時間で行なえるようになる。

以下に、本発明にかかる汚濁防止装置の実施形態について、図面１〜７を参照しつつ説明する。図１の汚濁防止装置１はダムの貯留水の濁りを防止するためのもので、両端を堤体の上流側の右岸と左岸とにそれぞれ固定し、貯留水を上流側と下流側とに仕切った状態で張設されている。

汚濁防止装置１は、内部に浮力体を収納可能な略円形断面を有するフロート２と、フロート２の全長に垂下されている汚濁防止膜３とで構成されている。

フロート２は固定式フロート５の間に浮沈式フロート４を配置したもので、両端の固定式フロート５の末端を陸上のアンカーにロープで連結して係留されている（図示は省略）。

この固定式フロート５はターポリンをチューブ状に縫製して発泡スチロールＦを内部に収納したものであり、浮沈式フロート４はゴムをチューブ状に形成しその内部に空気を出し入れ可能にしたものである。

さらに浮沈式フロート４は三つフロートで構成されており、一本の長尺フロート７の両端にそれぞれ短尺フロート６・６を連結して一本にしたものである。短尺フロート６・６と長尺フロート７とは、図２に示しているように、各々の端部に設けられている接続部６ａ・７ａをコネクタｃで繋ぐことによって連結されている。なお、図２は図１のＡ部の部分拡大図を示している。

そして、各々の接続部６ａ・７ａに設けられている通気管６ｂ・７ｂを管継ぎ手８によって連結し、短尺フロート６・６の内部と長尺フロート７の内部とを連通させている。

一方、図１のＢ部に示す浮沈式フロート４と固定式フロート５との連結、つまり短尺フロート６と固定式フロート５との連結は、図３に示しているように、短尺フロート６の接続部６ａと固定式フロート５の接続部５ａとをコネクタｃで繋ぐことによってなされている。

また、図１のＣ部に示している反対側の浮沈式フロート４と固定式フロート５との連結も同様に、短尺フロート６ａの接続部６ａと固定式フロート５の接続部５ａとをコネクタｃで繋ぐことによって行われており、このコネクタｃに浮沈式フロート４の空気を出し入れする三方バルブ１１が固定されている（図４参照）。

そして図５に示すように、三方バルブ１１には陸上に設置したコンプレッサ（図示せず）から延長した給気ホース１２が接続されるとともに、浮沈式フロート４の給排気を行うための給排気管１３の一端部が接続されている。

三方バルブ１１には弁の切り替えを行う操作部１１ａが設けられており、この操作部１１ａには作動用の空気を供給するための給気ホース１４が接続されている。そして操作部１１ａを操作し弁の切り替えを行なうことで給気ホース１２の空気を浮沈式フロート４内に供給したり、浮沈式フロート４内の空気を排気口１１ｂから排出したりすることができる。

給排気管１３の他端部は短尺フロート６ａに沿って延長され、図６に示すように、短尺フロート６の通気管６ｂと長尺フロート７の通気管７ａとを連結している管継ぎ手８に接続されている。

それから、浮沈式フロート４の三方バルブ１１がある方と反対の端部には、図７に示すように、浮沈式フロート４の沈下を促進するための強制沈下用錘Ｗが設けられている。この強制沈下用錘Ｗは複数個のウエイトブロックＷａ・Ｗａ・・・からなり、短尺フロート６及び長尺フロート７の下端部で、且つコネクタｃ寄りの位置にそれぞれ、所定の間隔を設けて取り付けられている。

ところで汚濁防止膜３はポリエステル製のシートを横長の長方形状に形成したもので、補強ベルト３ａを格子状に縫い付けるとともに、下端の縁部に沿って捲れ上がりを防止するウエイトチェーンＷｂを取り付け、上縁部をフロート２の下端に連結して水中に吊下げた状態にしている（図１，図４，図７を参照）。

また、汚濁防止膜３にはウエイトチェーンＷｂと同様に、水流による捲れ上がりを防止するための中間ウエイトＷｃが深さ方向中間部の全長に取り付けられている。中間ウエイトＷｃは小さなブロック体でほぼ一定の間隔で固定されている。この汚濁防止膜３は、浮沈式フロート４及び固定式フロート５ごとに分割可能になっており、その分割部において連結金具９と結束紐１０とによって連結されている。

次に、汚濁防止装置１の作用について説明する。

図８（ａ）の汚濁防止装置１は、浮沈式フロート４の内部に空気を充填して水面に浮かべた状態を示している。そして作業船を通過させたり、上流河川からの流入水のうち清澄な上層水のみを堤体側に流通させる場合等に浮沈式フロート４を沈下させる。

この浮沈式フロート４を沈下させるには、三方バルブ１１の操作部１１ａに給気ホース１４から空気を供給して排気側に切り替え、充填されている空気を給排気管１３を介して三方バルブ１１から排出する。すると浮沈式フロート４は浮力が低下し、自重とウエイトチェーンＷｂや中間ブロックＷｃを含む汚濁防止膜３（図１及び図５参照）の重みによって徐々に沈下する。

この際に浮沈式フロート４は、図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、強制沈下用錘Ｗを設けている部分が最も沈んだ状態で、他の部分がそれに追随するように順次沈下するため、ウエイトブロックＷａが固定されている短尺フロート６の内部に、空気の一部が排出されずに残留しエア溜りＸが生じる。

一方で長尺フロート７は、ウエイトブロックＷａが設けられている端部から順番に沈下するが、その際に三方バルブ１１に近い方の短尺フロート６を上にして斜めに傾いた状態
で沈下する。そして、沈下した長尺フロート７と短尺フロート６の一部が水圧によって押し潰された状態になると空気の排出が止まって、短尺フロート６の内部には排出されなかった空気のエア溜まりＸ’が生じる。

こうして浮沈式フロート４は、図７（ｅ）に示しているように、エア溜まりＸ・Ｘ’のある短尺フロート６・６の端部を除き水中に没した状態になるため、浮沈式フロート４の位置から上層水の流通や作業船の通過が可能になるのである。また固定式フロート５は、短尺フロート６・６と固定式フロート５・５との連結部が水没せず水面に浮上した状態になっているので、全長が水面に浮かんだ状態を維持することができる。

この沈下した浮沈式フロート４を再び水面に浮上させるには、三方バルブ１１を操作部１１ａに空気を供給することによって給気側に切り替え、給気ホース１２の空気を浮沈式フロート４に給排気管１３を介して供給する。この際に給排気管１３から管継ぎ手８に送球された空気は、長尺フロート７と一方の短尺フロート６とに供給されるとともに、長尺フロート７を介して他方の短尺フロート６にも供給される。このように空気が供給された浮沈式フロート４は浮力が生じるため、再び水面に浮上するのである。

上記実施形態においては、給排気管１３を短尺フロート６に沿って延長し、長尺フロート７と短尺フロート６との管継ぎ手８に接続しているが、図９に示すように、短尺フロート６の通気管６ｂに接続することもできる。こうした場合には、三方バルブ１１を排気側にしたままだと浮沈式フロート４のエア溜まりＸ’の空気が抜けてしまうため、浮沈式フロート４の沈下状態を確認しつつ三方バルブ１１を操作しなければならないが、排出する空気の量を調節することができるので、沈下させる浮沈式フロート４の長さを適宜調整することができるメリットがある。

また、浮沈式フロート４の給気と排気とを給排気管１３により行っているが、給気口と排気口とを別々に設けて、給気する位置と排気する位置とを変えることもできる。その場合には、給気口については浮沈式フロート４の何処に設けても良いが、排気口は強制沈下用錘Ｗの位置から強制沈下用錘Ｗがある方と反対の端部までの間に設けるようにする。

それから、強制沈下用錘Ｗを浮沈式フロート４に取り付けているが、汚濁防止膜３の側端部に取り付けても良い。強制沈下用錘Ｗを汚濁防止膜３に取り付けた場合、浮沈式フロート４の浮力が低下すると、強制沈下用錘Ｗを取り付けた部分が最も沈んだ状態で沈下し、この部分に引張られて、強制沈下用錘Ｗの上方に位置する浮沈式フロート４の一部が、他の部分よりも下がった状態で沈下するため、上記実施形態と同じ効果を得ることができる。なお、強制沈下用錘Ｗを浮沈式フロート４と汚濁防止膜３との両方に取り付けることもでき、この場合、空気の排出が促進され浮沈式フロート４の沈下速度が速まるため、通水や通船などの作業を手早く行なうことができる。

本発明にかかる浮沈式汚濁防止装置の一実施形態を示しており、浮沈式フロートが設けられている部分の正面図である。 図１におけるＡ部の部分拡大図である。 図１におけるＢ部の部分拡大図である。 図１におけるＣ部の部分拡大図である。 図１におけるＣ部の拡大平面図であり、三方バルブの取付状態を示している。 長尺フロートと短尺フロートとの連結部の部分拡大図であり、給排気管の接続状態を示している。 図１におけるＡ部の周辺を含む部分拡大図であり、強制沈下用錘の取付状態を示している。 （ａ）〜（ｅ）は図１の浮沈式汚濁防止装置の浮沈式フロートが沈下する状態を示す説明図である。 本発明にかかる浮沈式汚濁防止装置の別の実施形態を示しており、給排気管の接続状態を示す部分拡大図である。

符号の説明

１ 浮沈式汚濁防止装置
２ フロート
３ 汚濁防止膜
４ 浮沈式フロート
５ 固定式フロート
６ 短尺フロート
７ 長尺フロート
１１ 三方バルブ
１１ｂ 排気口
１３ 排気口
Ｗ 強制沈下用錘
Ｗａ ウエイトブロック
Ｗｂ ウエイトチェーン

Claims (4)

1. 水面に浮かべるフロートと、捲れ上がりを防ぐ錘が装着され前記フロートに垂下される汚濁防止膜とを備え、前記フロートの少なくとも一部が空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロートになっており、同浮沈式フロートの両端にはそれぞれ、常時水面に浮かんだ状態となる固定式フロートが連結されている汚濁防止装置であって、
   前記浮沈式フロートの一方の端部に、同端部末端から所定の距離だけ長手方向中間部寄りの位置に強制沈下用錘が配設されるとともに、他方の端部に内部の空気を排出する排気口が配置されていることを特徴とする汚濁防止装置。
2. 前記浮沈式フロートに垂下される前記汚濁防止膜に別の強制沈下用錘が設けられており、この別の強制沈下用錘が前記浮沈式フロートの前記強制沈下用錘の下方に位置するように配設されていることを特徴する請求項１記載の汚濁防止装置。
3. 水面に浮かべるフロートと、捲れ上がりを防ぐ錘が装着され前記フロートに垂下される汚濁防止膜とを備え、前記フロートの少なくとも一部が空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロートになっており、同浮沈式フロートの両端にはそれぞれ、常時水面に浮かんだ状態となる固定式フロートが連結されている汚濁防止装置であって、
   前記浮沈式フロートに垂下されている前記汚濁防止膜の一方の側端部に、同側端部末端から所定の距離だけ幅方向中間部寄りの位置に強制沈下用錘が配設されるとともに、同強制沈下用錘が配設された方とは反対の前記浮沈式フロートの端部に、内部の空気を排出する排気口が配置されていることを特徴とする汚濁防止装置。
4. 前記排気口が、その配置された前記浮沈式フロートの端部の末端から所定の距離だけ長手方向中間部寄りの位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚濁防止装置。

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