JP3829201B2 - 水底浮泥採取装置、及び水底浮泥採取方法 - Google Patents

Description

本発明は、水底に堆積する浮泥を採取する装置及び方法に関するものである。

水底に堆積する堆積物等を採取し、その構成や成分等の分析を行う場合がある。このような場合の水底付近の堆積物採取方法としては、略円筒状の採取器を水底に挿入させ、採取器の中に水底の泥などを略円柱状の標本として採取する方法などが知られている（特許文献１を参照）。

しかしながら、採取対象となる水底堆積物が、非常に柔らかく軽い泥状の堆積物（以下、「浮泥」という。）の場合には、水底に採取器等を挿入しただけで、浮泥を乱して泥水状にしてしまい、採取が困難となることがあった。
特開平０９−１２６９６０号公報

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、水底の浮泥等を乱さずに効率的に採取し得る水底浮泥採取装置、及び水底浮泥採取方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る水底浮泥採取装置は、
略鉛直上下方向に延びる略柱状又は略板状若しくは略枠状に構成された部材であって支持索により上方から吊り支持される基体と、
略水平方向の直線を回転中心線とし、前記基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設されるヒンジと、
略梁状又は略板状若しくは略枠状に構成され、所定の位置で個々の前記ヒンジを回転中心として回転可能に取り付けられた複数のレバー部材と、
略環状に形成され、前記レバー部材の端部のうち前記基体の外方に存在する端部である第１端にそれぞれ取り付けられ、前記環のなす平面の延長面が前記ヒンジの回転中心線と略平行となる複数の袋口枠と、
不透水性の材料からなり略袋状に形成され前記袋口枠にそれぞれ開口部の縁付近が装着される複数の採泥袋と、
略鉛直上下方向に延びる部材であり、前記基体の上方から昇降操作可能な駆動部材と、
前記駆動部材と前記レバー部材を運動可能に接合し、駆動部材の一方向への動きである第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるようにし、前記駆動部材の逆方向への動きである第２運動により前記レバー部材を第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の側部に略沿わせるか又は前記基体の内部へ略収納させるようにする伝動機構と、
前記基体の上方からの操作により前記採泥袋の開口部を開閉する袋口開閉機構を
備えたこと
を特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る水底浮泥採取装置は、
請求項１記載の水底浮泥採取装置において、
前記伝動機構は、前記駆動部材の前記第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるとともに前記袋口枠がなす平面が略水平面と略平行になるようにし、前記駆動部材の前記第２運動により前記レバー部材を前記第２回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の側部に略沿わせるとともに前記袋口枠がなす平面が略鉛直面と略平行になるようにすること
を特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る水底浮泥採取装置は、
請求項２記載の水底浮泥採取装置において、
前記袋口開閉機構は、前記採泥袋が装着された前記袋口枠を閉塞する断面形状を有する袋口閉塞部材であって、当該袋口閉塞部材は、個々の前記ヒンジの上方となる位置の前記基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設され、前記伝動機構の前記駆動部材の前記第２運動により前記レバー部材が前記第２回転方向に回転し前記袋口枠が前記基体の側部に略沿うとともに前記袋口枠がなす平面が略鉛直面と略平行になったときに、前記採泥袋が装着された前記袋口枠に密着するように設置されること
を特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る水底浮泥採取方法は、
略鉛直上下方向に延びる略柱状又は略板状若しくは略枠状に構成された部材であって支持索により上方から吊り支持される基体と、
略水平方向の直線を回転中心線とし、前記基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設されるヒンジと、
略梁状又は略板状若しくは略枠状に構成され、所定の位置で個々の前記ヒンジを回転中心として回転可能に取り付けられた複数のレバー部材と、
略環状に形成され、前記レバー部材の端部のうち前記基体の外方に存在する端部である第１端にそれぞれ取り付けられ、前記環のなす平面の延長面が前記ヒンジの回転中心線と略平行となる複数の袋口枠と、
不透水性の材料からなり略袋状に形成され前記袋口枠にそれぞれ開口部の縁付近が装着される複数の採泥袋と、
略鉛直上下方向に延びる部材であり、前記基体の上方から昇降操作可能な駆動部材と、
前記駆動部材と前記レバー部材を運動可能に接合し、駆動部材の一方向への動きである第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるようにし、前記駆動部材の逆方向への動きである第２運動により前記レバー部材を第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の側部に略沿わせるか又は前記基体の内部へ略収納させるようにする伝動機構と、
前記基体の上方からの操作により前記採泥袋の開口部を開閉する袋口開閉機構を
備えた水底浮泥採取装置を用い、
前記水底浮泥採取装置の基体を略鉛直上下方向に略平行にし、前記袋口開閉機構により前記採泥袋の開口部を閉塞した状態で、前記支持索を下降させて前記水底浮泥採取装置を下降させ、水底の上に堆積した浮泥層の中へ前記複数の採泥袋を挿入させる浮泥層挿入工程と、
次いで、前記水底浮泥採取装置を停止させ、前記伝動機構の前記駆動部材の前記第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるとともに前記袋口開閉機構により前記採泥袋の開口部を開放させ、その後、前記支持索を上昇させて前記水底浮泥採取装置を上昇させ、浮泥を前記採泥袋の中へ取り込んで採取する浮泥採取工程と、
次いで、前記袋口開閉機構により前記採泥袋の開口部を閉塞した状態で、前記支持索を上昇させて前記水底浮泥採取装置を上昇させ、前記浮泥層の上方へ脱出させて前記採泥袋内の浮泥を取り出す採取装置引上工程を
有すること
を特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る水底浮泥採取方法は、
請求項４記載の水底浮泥採取方法において、
前記浮泥層挿入工程での前記水底浮泥採取装置の下降は、音響測深機により浮泥層の深度を確認しつつ行われること
を特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る水底浮泥採取方法は、
請求項４記載の水底浮泥採取方法において、
前記浮泥採取工程での前記水底浮泥採取装置の停止は、前記水底浮泥採取装置の下端に設置された着底センサーにより、前記水底浮泥採取装置の下端が前記水底に到達したことを確認した後に行われること
を特徴とする。

本発明に係る水底浮泥採取装置と、この装置を用いた水底浮泥採取方法は、略鉛直上下方向に延びる柱状又は板状若しくは枠状に構成された部材であって支持索により上方から吊り支持される基体と、略水平方向の直線を回転中心線とし基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設されるヒンジと、梁状又は板状若しくは枠状に構成され所定の位置で個々のヒンジを回転中心として回転可能に取り付けられた複数のレバー部材と、略環状に形成され、前記レバー部材の端部のうち前記基体の外部に存在する端部である第１端にそれぞれ取り付けられ、前記環のなす平面の延長面が前記ヒンジの回転中心線と略平行となる複数の袋口枠と、不透水性の材料からなり袋状に形成され袋口枠にそれぞれ開口部の縁付近が装着される複数の採泥袋と、略鉛直上下方向に延びる部材であって基体の上方から昇降操作可能な駆動部材と駆動部材とレバー部材を運動可能に接合し駆動部材の一方向への動きである第１運動によりレバー部材を第１回転方向に回転させて袋口枠を基体の外部へ略突出させるようにし駆動部材の逆方向への動きである第２運動によりレバー部材を第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させて袋口枠を基体の側部に略沿わせるか又は基体の内部へ略収納させるようにする伝動機構と、基体の上方からの操作により採泥袋の開口部を開閉する袋口開閉機構を備えるようにした。このため、採泥袋の口を浮泥層の内部に入ってから開放し、浮泥層から脱出する際に採泥袋の口を閉塞することが可能であり、浮泥を乱さず効率的に採取することができる、という利点がある。また、構造が簡素であるため、故障が少なく経済的である、という利点も有している。

以下に説明する実施例の水底浮泥採取装置と、この装置を用いた水底浮泥採取方法は、略鉛直上下方向に延びる柱状又は板状若しくは枠状に構成された部材であって支持索により上方から吊り支持される基体と、略水平方向の直線を回転中心線とし基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設されるヒンジと、梁状又は板状若しくは枠状に構成され所定の位置で個々のヒンジを回転中心として回転可能に取り付けられた複数のレバー部材と、略環状に形成され、前記レバー部材の端部のうち前記基体の外部に存在する端部である第１端にそれぞれ取り付けられ、前記環のなす平面の延長面が前記ヒンジの回転中心線と略平行となる複数の袋口枠と、不透水性の材料からなり袋状に形成され袋口枠にそれぞれ開口部の縁付近が装着される複数の採泥袋と、略鉛直上下方向に延びる部材であって基体の上方から昇降操作可能な駆動部材と駆動部材とレバー部材を運動可能に接合し駆動部材の一方向への動きである第１運動によりレバー部材を第１回転方向に回転させて袋口枠を基体の外部へ略突出させるようにし駆動部材の逆方向への動きである第２運動によりレバー部材を第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させて袋口枠を基体の側部に略沿わせるか又は基体の内部へ略収納させるようにする伝動機構と、基体の上方からの操作により採泥袋の開口部を開閉する袋口開閉機構を備えるようにしたものであり、採泥袋の口を浮泥層の内部に入ってから開放し、浮泥層から脱出する際に採泥袋の口を閉塞することが可能であり、浮泥を効率的に採取することができ、本発明を実現するための構成として最良の形態である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明を行う。図１は、本発明の第１実施例である水底浮泥採取装置の全体構成を示す側面図である。

図１に示すように、本発明の第１実施例である水底浮泥採取装置１０１は、全体として、略鉛直上下方向に細長い形状を有しており、基体１と、基体１に設置された複数のヒンジ２と、ヒンジ２に可動状態で取り付けられた複数のレバー部材３と、レバー部材３を駆動するように接続する駆動ロッド６と、レバー部材３の外端に取り付けられた採泥袋５を備えて構成されている。

また、基体１の上端には２個の吊環１ａが設けられており、基体１は上方、例えば、水上から、支持ワイヤー７ｃと、二股の支持ワイヤー７ｂによって支持される。なお、吊環１ａと支持ワイヤー７ｂの個数は３個以上であってもよい。ここに、支持ワイヤー７ｃ及び７ｂは、特許請求の範囲における支持索に相当している。なお、支持ワイヤー７ｃの上方は、ウィンチやクレーン等の上下移動手段（図示せず）によって支持されている。

また、駆動ロッド６の上端には１個の吊環６ａが設けられており、駆動ロッド６は、その上方、例えば、水上から、昇降駆動ワイヤー７ａと、この昇降駆動ワイヤー７ａの上端（図示せず）に取り付けられたウィンチやクレーンなどの駆動手段（図示せず）によって引き上げ可能となっている。このため、昇降駆動ワイヤー７ａを引き上げることにより、駆動ロッド６を駆動略鉛直上方に上昇させることができる。また、昇降駆動ワイヤー７ａをゆるめることにより、駆動ロッド６は自重により降下し、後述するストッパー１７によって、所定位置で停止するようになっている。このように、駆動ロッド６は、昇降駆動ワイヤー７ａと、その上方の駆動手段（図示せず）によって昇降操作可能となっている。ここに、駆動ロッド６は、特許請求の範囲における駆動部材に相当している。

次に、採泥袋５付近の構成と、採泥袋５を基体１の外方へ開き又は基体１の側部へ収納する機構等について、図２ないし図４を参照しつつ、詳細に説明する。

図２は、この水底浮泥採取装置１０１の中間部の詳細な構成を示す図であり、図２（Ｃ）は、図１における採泥袋５付近の拡大側面図である。また、図２（Ａ）は、図２（Ｃ）におけるＡ−Ａ方向から見た断面図を示している。また、図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）におけるＢ−Ｂ方向から見た断面図を示している。また、図２（Ｂ）は、図２（Ｃ）の部分を図の左側から見た正面図である。なお、図２（Ｂ）においては、煩雑を避けるため、袋口枠４と採泥袋５は図示が省略されており、破線は、採泥袋５が収納される場合の袋口枠４の位置を示している。

また、図３は、レバー部材３と採泥袋５の付近の詳細な構成を示す斜視図である。また、図４は、ヒンジ２とピン接合部（１０。後述する。）の付近の詳細な構成を示す図である。

図２の各図に示すように、基体１は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる棒状の部材を櫓状に組み立てて構成された略柱状の構造体である。略鉛直方向には、４本の鉛直材１１が配置され、各鉛直材１１を略水平方向に枠状につなぐようにして２本の第１水平材１２と、２本の第２水平材１３が配置される。これらにより、基体１の略水平方向の断面は、略長方形となっている（図２（Ａ）及び図２（Ｄ）参照）。

また、第１水平材１２と第２水平材１３で枠状に形成された箇所には、適宜の箇所、例えば、１箇所おきに、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる斜め方向の斜交補強材１４が４本配置され、鉛直材１１を対角方向に結合し、補強している。また、斜交補強材１４が配置される箇所の中央部には、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる角形管状のロッド鞘管１５が固定されている。ロッド鞘管１５の内部には、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる角柱状の駆動ロッド６が挿通される。

各鉛直材１１は、適宜の箇所、例えば、斜交補強材１４が配置される箇所などで、ボルト等の接合具（図示せず）により、略鉛直方向に継がれる。また、駆動ロッド６も、適宜の箇所で、ボルト等の接合具（図示せず）により、略鉛直方向に継がれる。

なお、基体としては、略鉛直上下方向に延びる柱状構造体のほか、略鉛直上下方向に延びる略板状の構造体であってもよく、あるいは、略鉛直上下方向に延びる略枠状の構造体であってもよい。

基体１の側部には、基体１の側部の略鉛直上下方向に沿ってヒンジ２が複数個並設されている。ヒンジ２は、略水平方向の直線（図２（Ｃ）における図の手前から奥に向かう直線）を回転中心線として回転可能な機構となっている。

ヒンジ２には、図２（Ｃ）に示すように、ヒンジ２の中心を回転中心として回転可能なレバー部材３が可動状態で取り付けられている。また、基体１の内部となるレバー部材３の端部は、ピン接合部１０によって、駆動ロッド６にピン接合されている。また、図２（Ｃ）においてヒンジ２の上方となる箇所の基体１の側部には、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料、プラスチック材料、木質材料等からなる袋口閉塞板８が設置されている。

次に、図３を参照しつつ、レバー部材３と採泥袋５の付近の詳細な構成を説明する。図３（Ｂ）に示すように、レバー部材３は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料、プラスチック材料等からなる略「く」字状に屈曲した略棒状部材である。略「く」字状に屈曲した２つの部分のうちの一方の部分であるロッド方部３ｂの端（図３（Ｂ）における右端）には、円形断面の貫通孔であるピン用孔３ｄが形成されている。また、略「く」字状に屈曲する屈曲箇所には、円形断面の貫通孔であるヒンジ用孔３ｃが形成されている。また、略「く」字状に屈曲した２つの部分のうちの他方の部分である袋方部３ａの端（図３（Ｂ）における左端）には、袋口枠４が固定されている。

図２（Ｃ）、図２（Ｄ）、及び図３（Ｂ）に示すように、袋口枠４は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる部材であり、略環状、例えば、高さの低い略円筒状に形成されている。袋口枠４の形状である環は、１つの平面をなすが、この平面の延長面は、ヒンジ２の回転中心線と略平行となるように配置されている。レバー部材３の袋方部３ａの端部である第１端は、袋口枠４の円筒外側部にボルト等（図示せず）によって固定されている。この袋口枠４には、採泥袋５が取り付け可能となっている。採泥袋５は、柔軟で、不透水性を有するプラスチック材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどからなる略袋状の部材である。採泥袋５を袋口枠４に挿通し、採泥袋５の袋口縁５ａを外方に折り返した状態で、その上から締付バンド４３（図３（Ａ）参照）を取り付ける。締付バンド４３は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料、プラスチック材料等からなる部材であり、細長い帯板状の素材が、略「Ω」字状に曲げ加工されて形成されている。両端には、円形のボルト挿通孔４３ａが開設されている。この２つのボルト挿通孔４３ａに締付ボルト４４を挿通し、他端に締付ナット４５を螺合させて締め付けることにより、採泥袋５を袋口枠４に装着することができる。

次に、図４（Ａ）を参照しつつ、ヒンジ２の付近の詳細な構成を説明する。図４（Ａ）は、ヒンジ２の付近の詳細な構成を示した分解斜視図である。図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）、及び図４（Ａ）に示すように、基体１の側部にボルト（図示せず）又は溶接等により、互いに固定された２個のヒンジ板２０には、それぞれ円形断面のヒンジ穴２０ａが形成されている。この２個のヒンジ板２０の間にレバー部材３の屈曲部を入れ、ヒンジ穴２０ａとヒンジ用孔３ｃを重ね合わせ、各孔に略リベット状のヒンジ軸材２１を挿通し、最後にヒンジ軸材２１の端部をカシメ加工したり、別途のナット状の部材（図示せず）で止めることにより、レバー部材３の屈曲部付近をヒンジ２によって基体１に回転可能な状態で取り付けることができる。ここに、ヒンジ板２０、ヒンジ軸材２１は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる部材である。

次に、図４（Ｂ）を参照しつつ、ピン接合部１０の付近の詳細な構成を説明する。図４（Ｂ）は、ピン接合部１０の付近の詳細な構成を示した図である。図２（Ｃ）、図２（Ｄ）、及び図４（Ｂ）に示すように、駆動ロッド６の中間部に設けられた長円断面の長穴６２の略中央部付近に、レバー部材３のロッド方部３ｂが挿通され、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる略円柱状の部材であるピン軸６１が、ロッド方部３ｂのピン用孔３ｄに挿通された状態で固定されている。ピン軸６１としては、皿状の頭部を有するボルトなどを用いることができる。この皿頭ボルトの雄ネジ部は、ピン機構の回転を円滑にするため、端部を残して削り取ってもよい。このようにして、レバー部材３のロッド方部３ｂをピン接合部１０によって駆動ロッド６に回転可能な状態で取り付けることができる。ここに、皿頭ボルトは、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる部材である。

なお、レバー部材３は、略棒状のほか、略梁状又は略板状若しくは略枠状に構成されてもよい。

次に、上記した駆動ロッド６とレバー部材３の作用について説明する。まず、上方に位置するウィンチ等の駆動手段（図示せず）により昇降駆動ワイヤー７ａを引き上げ、駆動ロッド６を上昇させる。これにより、図２（Ｃ）において実線で示すように、レバー部材３のロッド方部３ｂが反時計回りに回転する。この動きに伴い、図２（Ｃ）において実線で示すように、レバー部材３の袋方部３ａが反時計回りに回転する。この動きによって、図２（Ｃ）において実線で示すように、袋口枠４のなす平面は、水平面と略平行となり、袋口枠４と採泥袋５は、基体１の外部に出て、採泥袋５の開口部は、外部に開放された状態となる。

一方、上記とは逆に、上方に位置するウィンチ等の駆動手段（図示せず）により昇降駆動ワイヤー７ａをゆるめ、駆動ロッド６を下降させる。これにより、図２（Ｃ）において破線で示すように、レバー部材３のロッド方部３ｂが時計回りに回転する。この動きに伴い、レバー部材３の袋方部３ａも時計回りに回転する。この動きによって、袋口枠４は、袋口閉塞板８に密着し、採泥袋５の開口部は、袋口閉塞板８によって閉塞される。この際、袋口枠４のなす平面は、鉛直面と略平行となる。

ここに、駆動ロッド６の略鉛直上方への動きは、特許請求の範囲における第１運動に相当している。また、この際のレバー部材３のロッド方部３ｂの図２（Ｃ）における反時計回りの回転方向は、特許請求の範囲における第１回転方向に相当している。また、駆動ロッド６の略鉛直下方への動きは、特許請求の範囲における第２運動に相当している。また、この際のレバー部材３のロッド方部３ｂの図２（Ｃ）における時計回りの回転方向は、特許請求の範囲における第２回転方向に相当している。また、駆動ロッド６と、ピン接合部１０と、昇降駆動ワイヤー７ａと、その上方の駆動手段（図示せず）は、特許請求の範囲における伝動機構を構成している。また、袋口閉塞板８と、駆動ロッド６と、ピン接合部１０と、昇降駆動ワイヤー７ａと、その上方の駆動手段（図示せず）は、特許請求の範囲における袋口開閉機構を構成している。

なお、図２（Ｃ）に示すように、レバー部材３のロッド方部３ｂが上昇し、袋口枠４のなす平面が略水平となった時点で、ロッド方部３ｂをそれ以上は上昇させないように、駆動ロッド６の適宜箇所に上昇制限部材、例えば、基体１の斜交補強部材１４と係合可能な突起部などを設けてもよい。このようにすれば、駆動ロッド６を上昇させても、レバー部材３のロッド方部３ｂは、図２（Ｃ）において実線で示す状態よりも上には上がらず、図２（Ｃ）に示す状態で停止させることができる。

同様に、レバー部材３のロッド方部３ｂが下降し袋口枠４が袋口枠閉塞板８に密着した時点で、ロッド方部３ｂをそれ以上は下降させないように、駆動ロッド６の適宜箇所に下降制限部材、例えば、基体１の斜交補強部材１４と係合可能な突起部などを設けてもよい。このようにすれば、駆動ロッド６を下降させても、レバー部材３のロッド方部３ｂは、図２（Ｃ）に示す状態よりも上には上がらず、図２（Ｃ）において破線で示す状態で停止させることができる。

図５は、図１に示す水底浮泥採取装置１０１の上端部と下端部の詳細な構成を示す図であり、図５（Ａ）は水底浮泥採取装置１０１の上端部の詳細な構成を、図５（Ｂ）は水底浮泥採取装置１０１の下端部の詳細な構成を、それぞれ示している。

また、図５（Ａ）に示すように、この水底浮泥採取装置１０１は、その上端付近に、ストッパー１７を有している。ストッパー１７は、駆動ロッド６に取り付けられた突起部であり、基体１の斜交補強部材１４と係合可能となっている。

図５（Ｂ）に示すように、この水底浮泥採取装置１０１は、その下端に、下端カバー９を有している。下端カバー９は、略円錐状の外形を有し、内部が中空で、その中央部にコイルバネ９１の下端が取り付けられ、コイルバネ９１の上端は駆動ロッド６の下端に取り付けられている。下端カバー９は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料などからなる部材である。

次に、本発明の第２実施例である上記した水底浮泥採取装置１０１を用いて水底の浮泥を採取する水底浮泥採取方法について、図６ないし図８を参照して説明する。

まず、図６に示すように、水底浮泥採取装置１０１の基体１を略鉛直上下方向に略平行にし、支持ワイヤー７ｃ及び７ｂにより支持する。この状態では、昇降駆動ワイヤー７ａはゆるめられており、駆動ロッド６は下降した状態になっており、これにより、袋口枠４は袋口枠閉塞板８に密着し、採泥袋５の開口部は閉塞された状態となっている。この状態で、ウィンチやクレーン等の上下移動手段（図示せず）により、支持ワイヤー７ｃを静かに下降させると、水底浮泥採取装置１０１は下降し、水底Ｂ（図７、８参照）の上に堆積した浮泥層Ｍの中へ入っていき、これに伴い、複数の採泥袋５も浮泥層Ｍの中に挿入される。以下、この工程を、「浮泥層挿入工程」という。

次に、支持ワイヤー７ｃを静かに停止させると、水底浮泥採取装置１０１が下降を停止する。この際、下端カバー９は、下端カバー９の自重とコイルバネ９１とストッパー１７の作用により、所定距離だけ下方に垂下して水底Ｂの中に貫入して停止し、水底浮泥採取装置１０１を静止させる「錨」の機能を果たす。次に、上方に位置するウィンチ等の駆動手段（図示せず）により昇降駆動ワイヤー７ａを引き上げ、駆動ロッド６を上昇させる。これにより、図２（Ｃ）において実線で示すように、レバー部材３のロッド方部３ｂが反時計回りに回転する。この動きに伴い、図２（Ｃ）において実線で示すように、レバー部材３の袋方部３ａが反時計回りに回転する。この動きによって、図２（Ｃ）において実線で示すように、袋口枠４のなす平面は、水平面と略平行となり、袋口枠４と採泥袋５は、基体１の外部の浮泥層Ｍの中に出て、採泥袋５の開口部は、浮泥層Ｍ中に開放された状態となる（図７参照）。その後、支持ワイヤー７ｃを静かに上昇させることにより、水底浮泥採取装置１０１を上昇させ、浮泥を採泥袋５の中へ取り込んで採取する。以下、この工程を、「浮泥採取工程」という。

次に、上方に位置するウィンチ等の駆動手段（図示せず）により昇降駆動ワイヤー７ａをゆるめ、駆動ロッド６を下降させる。これにより、図２（Ｃ）において破線で示すように、レバー部材３のロッド方部３ｂが時計回りに回転する。この動きに伴い、レバー部材３の袋方部３ａも時計回りに回転する。この動きによって、袋口枠４は、袋口閉塞板８に密着し、採泥袋５の開口部は、袋口閉塞板８によって閉塞される。この状態で、ウィンチやクレーン等の上下移動手段（図示せず）により、支持ワイヤー７ｃを静かに上昇させると、水底浮泥採取装置１０１は上昇する（図８参照）。その後は、支持ワイヤー７ｃをさらに静かに上昇させ、水底浮泥採取装置１０１を浮泥層Ｍの上方へ脱出させ、水上などへ引き上げ、採泥袋５内の浮泥を取り出す。以下、この工程を、「採取装置引上工程」という。

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではない。上記実施例は、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。

例えば、上記実施例においては、袋口閉塞板８は、基体１の側部外側に設置されていたが、この袋口閉塞板８は、基体１の内側に設置されてもよい。この場合には、袋口枠４が袋口枠閉塞板８に密着するときには、袋口枠は基体の内部に略収納されることになる。

また、上記した第２実施例の浮泥層挿入工程においては、水底浮泥採取装置１０１の下降は、音響測深機により、浮泥層Ｍの深度を確認しつつ行うようにしてもよい。

また、上記した第２実施例の浮泥採取工程においては、水底浮泥採取装置１０１の停止は、水底浮泥採取装置１０１の下端に、着底センサー（図示せず）を設置しておき、この着底センサーにより、水底浮泥採取装置１０１の下端が水底Ｂに到達したことを確認した後に行うようにしてもよい。この着底センサーとしては、圧力センサー、接触センサーなどが使用可能である。

本発明は、水底の浮泥を採取し分析する調査・研究業務で実施可能であり、これらの関連産業で利用可能である。また、水底浮泥採取装置は、装置を製造する機械製造業で実施可能であり、これらの産業で利用可能である。

本発明の第１実施例である水底浮泥採取装置の全体構成を示す図である。 図１に示す水底浮泥採取装置の中間部の詳細な構成を示す図である。 図２に示すレバー部材と採泥袋の付近の詳細な構成を示す図である。 図２に示すヒンジとピン接合部の付近の詳細な構成を示す図である。 図１に示す水底浮泥採取装置の上端部と下端部の詳細な構成を示す図である。 本発明の第２実施例である水底浮泥採取方法のうちの浮泥層挿入工程を説明する図である。 本発明の第２実施例である水底浮泥採取方法のうちの浮泥採取工程を説明する図である。 本発明の第２実施例である水底浮泥採取方法のうちの採取装置引上工程を説明する図である。

符号の説明

１ 基体
１ａ 吊環
１ｂ 反射板
２ ヒンジ
３ レバー部材
３ａ 袋方部
３ｂ ロッド方部
３ｃ ヒンジ用孔
３ｄ ピン用孔
４ 袋口枠
５ 採泥袋
５ａ 袋口縁
６ 駆動ロッド
６ａ 吊環
７ａ 昇降駆動ワイヤー
７ｂ、７ｃ 支持ワイヤー
８ 袋口閉塞板
９ 下端カバー
１０ ピン接合部
１１ 鉛直材
１２ 第１水平材
１３ 第２水平材
１４ 斜交補強材
１５ ロッド鞘管
１７ ストッパー
２０ ヒンジ板
２０ａ ヒンジ穴
２１ ヒンジ軸材
４３ 締付バンド
４３ａ ボルト挿通孔
４４ 締付ボルト
４５ 締付ナット
６１ ピン軸
６２ 長穴
９１ コイルバネ
１０１ 水底浮泥採取装置
Ｍ 浮泥層
Ｂ 水底

Claims (6)

1. 略鉛直上下方向に延びる略柱状又は略板状若しくは略枠状に構成された部材であって支持索により上方から吊り支持される基体と、
   略水平方向の直線を回転中心線とし、前記基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設されるヒンジと、
   略梁状又は略板状若しくは略枠状に構成され、所定の位置で個々の前記ヒンジを回転中心として回転可能に取り付けられた複数のレバー部材と、
   略環状に形成され、前記レバー部材の端部のうち前記基体の外方に存在する端部である第１端にそれぞれ取り付けられ、前記環のなす平面の延長面が前記ヒンジの回転中心線と略平行となる複数の袋口枠と、
   不透水性の材料からなり略袋状に形成され前記袋口枠にそれぞれ開口部の縁付近が装着される複数の採泥袋と、
   略鉛直上下方向に延びる部材であり、前記基体の上方から昇降操作可能な駆動部材と、
   前記駆動部材と前記レバー部材を運動可能に接合し、駆動部材の一方向への動きである第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるようにし、前記駆動部材の逆方向への動きである第２運動により前記レバー部材を第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の側部に略沿わせるか又は前記基体の内部へ略収納させるようにする伝動機構と、
   前記基体の上方からの操作により前記採泥袋の開口部を開閉する袋口開閉機構を
   備えたこと
   を特徴とする水底浮泥採取装置。
2. 請求項１記載の水底浮泥採取装置において、
   前記伝動機構は、前記駆動部材の前記第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるとともに前記袋口枠がなす平面が略水平面と略平行になるようにし、前記駆動部材の前記第２運動により前記レバー部材を前記第２回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の側部に略沿わせるとともに前記袋口枠がなす平面が略鉛直面と略平行になるようにすること
   を特徴とする水底浮泥採取装置。
3. 請求項２記載の水底浮泥採取装置において、
   前記袋口開閉機構は、前記採泥袋が装着された前記袋口枠を閉塞する断面形状を有する袋口閉塞部材であって、当該袋口閉塞部材は、個々の前記ヒンジの上方となる位置の前記基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設され、前記伝動機構の前記駆動部材の前記第２運動により前記レバー部材が前記第２回転方向に回転し前記袋口枠が前記基体の側部に略沿うとともに前記袋口枠がなす平面が略鉛直面と略平行になったときに、前記採泥袋が装着された前記袋口枠に密着するように設置されること
   を特徴とする水底浮泥採取装置。
4. 略鉛直上下方向に延びる略柱状又は略板状若しくは略枠状に構成された部材であって支持索により上方から吊り支持される基体と、
   略水平方向の直線を回転中心線とし、前記基体の側部に略鉛直上下方向に沿って複数並設されるヒンジと、
   略梁状又は略板状若しくは略枠状に構成され、所定の位置で個々の前記ヒンジを回転中心として回転可能に取り付けられた複数のレバー部材と、
   略環状に形成され、前記レバー部材の端部のうち前記基体の外方に存在する端部である第１端にそれぞれ取り付けられ、前記環のなす平面の延長面が前記ヒンジの回転中心線と略平行となる複数の袋口枠と、
   不透水性の材料からなり略袋状に形成され前記袋口枠にそれぞれ開口部の縁付近が装着される複数の採泥袋と、
   略鉛直上下方向に延びる部材であり、前記基体の上方から昇降操作可能な駆動部材と、
   前記駆動部材と前記レバー部材を運動可能に接合し、駆動部材の一方向への動きである第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるようにし、前記駆動部材の逆方向への動きである第２運動により前記レバー部材を第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の側部に略沿わせるか又は前記基体の内部へ略収納させるようにする伝動機構と、
   前記基体の上方からの操作により前記採泥袋の開口部を開閉する袋口開閉機構を
   備えた水底浮泥採取装置を用い、
   前記水底浮泥採取装置の基体を略鉛直上下方向に略平行にし、前記袋口開閉機構により前記採泥袋の開口部を閉塞した状態で、前記支持索を下降させて前記水底浮泥採取装置を下降させ、水底の上に堆積した浮泥層の中へ前記複数の採泥袋を挿入させる浮泥層挿入工程と、
   次いで、前記水底浮泥採取装置を停止させ、前記伝動機構の前記駆動部材の前記第１運動により前記レバー部材を第１回転方向に回転させて前記袋口枠を前記基体の外部へ略突出させるとともに前記袋口開閉機構により前記採泥袋の開口部を開放させ、その後、前記支持索を上昇させて前記水底浮泥採取装置を上昇させ、浮泥を前記採泥袋の中へ取り込んで採取する浮泥採取工程と、
   次いで、前記袋口開閉機構により前記採泥袋の開口部を閉塞した状態で、前記支持索を上昇させて前記水底浮泥採取装置を上昇させ、前記浮泥層の上方へ脱出させて前記採泥袋内の浮泥を取り出す採取装置引上工程を
   有すること
   を特徴とする水底浮泥採取方法。
5. 請求項４記載の水底浮泥採取方法において、
   前記浮泥層挿入工程での前記水底浮泥採取装置の下降は、音響測深機により浮泥層の深度を確認しつつ行われること
   を特徴とする水底浮泥採取方法。
6. 請求項４記載の水底浮泥採取方法において、
   前記浮泥採取工程での前記水底浮泥採取装置の停止は、前記水底浮泥採取装置の下端に設置された着底センサーにより、前記水底浮泥採取装置の下端が前記水底に到達したことを確認した後に行われること
   を特徴とする水底浮泥採取方法。

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