JP2015101879A - 汚濁防止膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防護膜を設けることなく、浮沈式フロートの沈下時において、浮沈式フロートや汚濁防止膜などの破損を防止する。【解決手段】水面に浮かべる浮沈式フロート２と、このフロート２に垂下される汚濁防止膜４とを備え、フロート２が空気の出し入れによって浮き沈み可能である。浮沈式フロート２には、設置ワイヤー５を介して浮沈式フロート２を定位置に保持する重錘６が設けられている。各設置ワイヤー５は、設置ワイヤー長手方向に直交する方向に延びる連結ワイヤー７によって相互に連結され、この連結ワイヤー７に対し、浮沈式フロート２の沈下時に浮沈式フロート２を水中浮遊状態に保持する補助フロート８（フロート８Ａ，８Ｂ）が結合ロープ９（ロープ９Ａ，９Ｂ）を介して設けられている。【選択図】 図４

Description

本発明は、汚濁水の流入を阻止したり、あるいは汚染水域の拡大を防止するために用いる汚濁防止膜装置に関するものである。特に、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膜装置に関連する。

これまで汚濁防止膜装置に関して様々な形態のものが実用化されており、ダム、湖沼、河川、港湾などにおける貯留水の濁り防止や、河川工事、港湾工事、海洋工事などで生じる汚濁水の拡散防止などの用途に用いられている。

一般的に、汚濁防止膜装置は、水面に浮かべる細長いチューブ状のフロートと、このフロートから水中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。

このような汚濁防止膜装置として、船舶が航行する場合にはその障害とならないように、また、台風等の荒波浪発生時には破損を防止するために、水面下に沈ませることができるようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。つまり、中空筒状のフロートを使用し、そのフロート内の空気を抜くことにより、自重又は沈下用の錘の重量によって沈下させるようにしている。

そして、浮沈式フロートを水底まで沈下させた場合に、波や潮流によって岩盤などの鋭利な部分と接触し、浮沈式フロートが損傷するのを回避するために、前記フロートの外面を保護するようにしている。

特開平９−３０２６４６号公報

特許文献１に記載の技術では、浮沈式フロートの外面を保護する防護膜を設けるので、前記防護膜を浮沈式フロートの外面全体を覆うようにかつ外れないように取り付ける必要があり、そのような取り付けが面倒である。

本発明は、そのような防護膜を設けることなく、浮沈式フロートの沈下時において、浮沈式フロートや汚濁防止膜などの破損を防止することを目的とする。

請求項１の発明は、水面に浮かべるフロートと、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である汚濁防止膜装置であって、前記浮沈式フロートには、設置ワイヤーを介して、前記浮沈式フロートを定位置に保持する重錘が設けられ、前記設置ワイヤーが、設置ワイヤー長手方向に直交する方向に延びる連結ワイヤーによって相互に連結され、前記連結ワイヤーに対し、前記浮沈式フロートの沈下時に前記浮沈式フロートを水中浮遊状態に保持する補助フロートが結合ロープを介して設けられていることを特徴とする。

このようにすれば、浮沈式フロートの沈下時には、浮沈式フロートが補助フロートによって水中浮遊状態に保持されるので、例えば荒天時などにおいて、荒波によって浮沈式フロートや汚濁防止膜などが移動し、その一部が水底の鋭利な部分に擦れて破損するのが回避される。また、重錘によって水中浮遊状態での浮沈式フロートなどの移動を確実に防止することができる。

請求項２に記載のように、前記結合ロープは、一端が前記補助フロートに、他端が前記設置ワイヤーと前記連結ワイヤーとの連結部分にそれぞれ結合されている第１ロープを有し、前記第１ロープは、前記浮沈式フロートを沈めたい水深に対応する長さを有することが望ましい。

このようにすれば、結合ロープの他端が、前記ワイヤーと前記連結ワイヤーとの連結部分に結合されるので、必要な結合強度が確保される。また、設置場所に応じて、浮沈式フロートを沈めたい水深でもって、浮沈式フロートの沈下時に、浮沈式フロートが水中浮遊状態に保持される。

請求項３に記載のように、さらに、前記設置ワイヤーの間において前記浮沈式フロートと前記連結ワイヤーとが補助ワイヤーによって連結され、前記結合ロープは、一端が前記補助フロートに、他端が前記補助ワイヤーと前記連結ワイヤーとの連結部分にそれぞれ結合されている第２ロープを有し、前記第２ロープは、前記浮沈式フロートを沈めたい水深に対応する長さを有する構成とすることもできる。

このようにすれば、結合ロープの他端が、前記補助ワイヤーと前記連結ワイヤーとの連結部分に結合されるので、補助ワイヤーを利用することで必要な結合強度を確保した上で、補助フロートの数を増やすことができる。

請求項４に記載のように、前記補助フロートの浮力の合計は、前記浮沈式フロートの沈下時における前記浮沈式フロートおよび前記汚濁防止膜などの水中沈下物の全体重量よりも大き区なるように設定されていることが望ましい。

このようにすれば、補助フロートの浮力によって、浮沈式フロートおよび汚濁防止膜などの水中沈下物が水底まで沈下することなく、確実に水中浮遊状態とされる。

本発明は、浮沈式フロートに対し補助フロートを設けることで、前記補助フロートによって浮沈式フロートを水中浮遊状態に保持することができるので、浮沈式フロートを保護する防護膜を設けなくても、荒天時などにおいて、浮沈式フロートや汚濁防止膜などの汚濁防止膜装置が移動して、汚濁防止膜装置の一部が、水底の鋭利な部分に擦れて破損するのを防止することができる。

本発明に係る汚濁防止膜装置の一実施の形態を示し、浮沈式フロートが浮いている場合の要部正面図である。 前記浮沈式フロートが浮いている場合の概略側面全体図である。 同斜視図である。 前記浮沈式フロートが沈んでいる場合の概略側面全体図である。 同斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明に係る汚濁防止膜装置の一実施の形態を示し、浮沈式フロートが浮いている場合の要部正面図、図２は前記浮沈式フロートが浮いている場合の概略側面全体図、図３は同斜視図である。

本発明に係る汚濁防止膜装置は、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、河川工事、港湾工事、海洋工事などにおいて汚濁水の拡散防止のために用いられるものであるが、以下の説明においては、一例として、ダムの貯留水の濁りを防止するために用いる場合について説明する。

この場合、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すように、汚濁防止膜装置１は、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。

汚濁防止膜装置１は、浮沈式フロート２と、この浮沈式フロート２の全長にわたって連結バンド３を介して垂下されている汚濁防止膜４とを備える。また、連結バンド３には、汚濁防止膜４の両側に、設置ワイヤー５を介して浮沈式フロート２を定位置に設置するための重錘６（アンカーブロック 図２参照）が設けられている。

各設置ワイヤー５の上端は、図３に示すように、連結バンド３に一定間隔を存して連結されている。そして、設置ワイヤー５は、汚濁防止膜４の両側それぞれにおいて、設置ワイヤー長手方向に直交する方向に延びる連結ワイヤー７によって相互に連結されている。この連結ワイヤー７に対し、浮沈式フロート２の沈下時に浮沈式フロート２を水中浮遊状態に保持する補助フロート８が結合ロープ９を介して設けられている。補助フロート８は、第１フロート８Ａと、第２フロート８Ｂとを有し、結合ロープ９は、第１ロープ９Ａと、第２ロープ９Ｂとを有する。第１ロープ９Ａは、一端が第１フロート８Ａに、他端が設置ワイヤー５と連結ワイヤー７との連結部分にそれぞれ結合されている。

また、設置ワイヤー５の間において、浮沈式フロート２と連結ワイヤー７とが補助ワイヤー１０によって連結されている。そして、第２ロープ９Ｂは、一端が第２フロート８Ｂに、他端が、設置ワイヤー５と連結ワイヤー７との連結部分の間の中間位置で連結ワイヤー７に結合されている。連結バンド３に対する、設置ワイヤー５あるいは補助ワイヤー１０の連結位置は、図１及び図３において、Ｐで示す。

浮沈式フロート２は複数のフロート要素２ａが連結されてなり、両端のフロート要素２ａの末端が、具体的に図示していないが、陸上のアンカーにロープで連結して係留されている。これら複数のフロート要素２ａは、すべて、ゴムでもってチューブ状に形成され、その内部に空気を出し入れできるように構成されている。

隣り合うフロート要素２ａは、周知のように、各々の端部に設けられている接続部をコネクタで繋ぐことによって連結されている。そして、各々の前記接続部に設けられている通気管どうしを管継ぎ手によって連結し、隣り合うフロート要素２ａの内部どうしを連通させるように、フロート要素２ａ同士の連結部分Ａが構成されている。そして、例えば端部に配置されるフロート要素２ａに、浮沈式フロート２（フロート要素２ａ）の給排気の出し入れを制御するバルブ手段（図示せず）が設けられ、前記バルブ手段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が接続されている。なお、各前記管継ぎ手には、前記バルブ手段に接続されフロート要素２ａの給排気を行う給排気管が設けられ、各フロート要素２ａを同時に沈下あるいは浮上させることができるようになっている。

一方、補助フロート８（フロート８Ａ，８Ｂ）は固定式フロートで、浮沈式フロート２の沈下時に浮沈式フロート２を水中浮遊状態に保持するもので、例えばターポリンをチューブ状に縫製して発泡スチロールを内部に収納してなる。そして、補助フロート８（フロート８Ａ，８Ｂ）の浮力の合計は、浮沈式フロート２の沈下時における浮沈式フロート２および汚濁防止膜４などの水中沈下物の全体重量よりも大きくなるように設定され、それによって水中浮遊状態に保持されるようになっている。

結合ロープ９（ロープ９Ａ，９Ｂ）は、フロート要素２ａ（浮沈式フロート２）を沈めたい水深Ｄに対応する長さを有し、補助フロート８（フロート８Ａ，８Ｂ）の浮力によって、浮沈式フロート２の沈下時に浮沈式フロート２が所望の水深となる水中浮遊状態に保持する構成とされている。

なお、連結バンド３には、結合ロープ９（ロープ９Ａ，９Ｂ）の連結部分を除き、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を所定間隔でもって設けるようにすることも可能である。

汚濁防止膜４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４ａ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Ｗを取り付け、上縁部を連結バンド３の下端に連結して水中に吊下げられた状態になるようにしている。汚濁防止膜４は、フロート要素２ａ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と結束紐とによって連結されている。なお、汚濁防止膜４にはウエイトチェーンＷ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を深さ方向中間部の全長にわたって取り付けることもできる。

続いて、汚濁防止膜装置１を、貯留水の濁り防止を目的として、ダムに設けた場合の作用について説明する。

汚濁防止膜装置１は、通常時は、図２に示すように、浮沈式フロート２の内部に空気が充填され、水面に浮かんだ状態となる。そして、上流河川からの流入水のうち清澄な上層の水のみを堤体側に流通させたり、作業船を通過させたりする場合のほか、荒天時などにおいて、浮沈式フロート２全体（すべてのフロート要素２ａ）を水中に沈下させることができる。

浮沈式フロート２を沈下させるには、前記バルブ手段を制御して、充填されている空気を給排気管を介して前記バルブ手段から排出する。すると、浮沈式フロート２（各フロート要素２ａ）は浮力が低下し、浮沈式フロート２自体の重重とウエイトチェーンＷを含む汚濁防止膜４の重量によって徐々に沈下する。そして、浮沈式フロート２全部が水面下に沈む。このとき、浮沈式フロート２下側の連結バンド３に補助フロート８（フロート８Ａ，８Ｂ）が結合ロープ９（ロープ９Ａ，９Ｂ）を介して連結されていることから、浮沈式フロート２は、最も深く沈下しても、結合ロープ９の長さに対応する深さまでで、その深さを超える沈下は結合ロープ９によって規制される。つまり、補助フロート７がないと、浮沈式フロート２や汚濁防止膜４などは水底まで沈下することになる。

また、浮沈式フロート２（フロート要素２ａ）は、水中沈下時には、図３に示すように、水中浮遊状態となるため、例えば荒天時などにおいて、荒波によって浮沈式フロート２や汚濁防止膜４が大きく移動し、その一部が水底に擦れて破損するというような事態が発生するのも回避される。よって、特開平９−３０２６４６号公報に記載の技術のように、浮沈式フロートの外面を保護する防護膜を設ける必要がない。

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、バルブ手段を制御して給気ホースからの空気を、各フロート要素２ａ（浮沈式フロート２）に給排気管を介して供給する。この際に給排気管から管継ぎ手に送給された空気は、各フロート要素２ａに供給される。このように空気が供給された浮沈式フロート２は浮力が生じるため、再び水面に浮上することになる。このとき、補助フロート８によって、水中浮遊状態にあるので、水底まで沈下している従来の場合よりも、水面に浮上するまでの時間が短くなる。

前記実施の形態では、一端が補助フロート８（８Ａ，８Ｂ）に結合される結合ロープ９（９Ａ，９Ｂ）の他端を連結バンド３に結合しているが、結合ロープ９の他端を連結バンド３に結合する必要は必ずしもなく、浮沈式フロート２を水中浮遊状態にできるのであれば、浮沈式フロート２自体や汚濁防止膜４などに結合するようにしてもよい。また、汚濁防止膜４の両側それぞれであってバンド長手方向において、一定間隔ごとに、複数の補助フロート８を設けているが、必ずしもその必要はなく、浮沈式フロート２の沈下時において浮沈式フロート２を水中浮遊状態に保持できるのであれば、汚濁防止膜４の片側だけに設けるようにしてもよいし、一定間隔ごとでなくてもよく、また、汚濁防止膜４の各側で異なる間隔となるようにしてもよい。

また、前記実施の形態では、貯留水の濁り防止を目的として、ダムに設置した場合について説明しているが、本発明はそれに制限されるものではなく、他の場所に設置される汚濁膜防止装置に対しても本発明を適用できるのはいうまでもない。たとえば、浮沈式フロートが水底まで沈下する汚濁膜防止装置であれば、湖沼・河川・港湾における貯留水の濁り防止や、河川工事、港湾工事、海洋工事などで生じる汚濁水の拡散防止などの用途に対して用いられるものに対しても本発明を適用できる。

１ 汚濁膜防止装置
２ 浮沈式フロート
２ａ フロート要素
３ 連結バンド
４ 汚濁防止膜
５ 設置ワイヤー
６ 重錘
７ 連結ワイヤー
８ 補助フロート
８Ａ 第１フロート
８Ｂ 第２フロート
９ 結合ロープ
９Ａ 第１ロープ
９Ｂ 第２ロープ

Claims (4)

1. 水面に浮かべるフロートと、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である汚濁防止膜装置であって、
   前記浮沈式フロートには、設置ワイヤーを介して、前記浮沈式フロートを定位置に保持する重錘が設けられ、
   前記設置ワイヤーが、設置ワイヤー長手方向に直交する方向に延びる連結ワイヤーによって相互に連結され、
   前記連結ワイヤーに対し、前記浮沈式フロートの沈下時に前記浮沈式フロートを水中浮遊状態に保持する補助フロートが結合ロープを介して設けられていることを特徴とする汚濁防止膜装置。
   
2. 前記結合ロープは、一端が前記補助フロートに、他端が前記設置ワイヤーと前記連結ワイヤーとの連結部分にそれぞれ結合されている第１ロープを有し、
   前記第１ロープは、前記浮沈式フロートを沈めたい水深に対応する長さを有することを特徴する請求項１記載の汚濁防止膜装置。
   
3. さらに、前記設置ワイヤーの間において前記浮沈式フロートと前記連結ワイヤーとが補助ワイヤーによって連結され、
   前記結合ロープは、一端が前記補助フロートに、他端が前記補助ワイヤーと前記連結ワイヤーとの連結部分にそれぞれ結合されている第２ロープを有し、
   前記第２ロープは、前記浮沈式フロートを沈めたい水深に対応する長さを有することを特徴する請求項２記載の汚濁防止膜装置。
   
4. 前記補助フロートの浮力の合計は、前記浮沈式フロートの沈下時における前記浮沈式フロートおよび前記汚濁防止膜などの水中沈下物の全体重量よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の汚濁防止膜装置。

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