JP4331555B2 - 浚渫装置及び浚渫方法 - Google Patents

Description

本発明は、河川やダム、海等の堆積土砂を浚渫する浚渫装置及び浚渫方法に関する。

河川やダム、海等の堆積土砂を浚渫する方法としては、ポンプ船やグラブ船、バケット船、ディッパ船等を用いて行う一般浚渫や、一般浚渫では施工困難な固い地盤を砕岩船あるいは火薬を用いて破砕した後に一般浚渫を行う方法等がある（例えば、非特許文献１参照）。

従来のダム浚渫では、水深が深い場合はグラブ船を用い、水深１０ｍ程度までの浅い場合にはポンプ船を用いていた。また、水深５ｍ程度までの浅瀬であれば、バックホウを用いて掘削するバックホウ浚渫船を用いて浚渫を行っていた。

一般の河川工事の場合には、ポンプ船がよく用いられている。ポンプ船による浚渫は、水底の土砂を吸引し、排砂管を通じてストックヤードや埋立地に排土するもので、ポンプ自体はヘドロや砂質土等の比較的やわらかい土砂が対象であり、Ｎ値で１０以上の土砂を浚渫する場合は、別途カッター装置を併用して行うことが多い。ポンプ浚渫は、連続的な浚渫ができ作業能率が高い等の利点を有している。

また、グラブ船はグラブバケットで土砂を掘削する浚渫船であって、大水深の浚渫が可能であり、軟泥から硬土盤までの土質に対応できる。例えば図３に示すように、グラブ船１により浚渫された土砂は、処理プラント船２で砂礫、粘土、沈木、雑多ゴミ等に分別した後に、土運船３により岸まで運搬され、岸からトラック４等で処分場へ運搬される。グラブ船１を用いた浚渫方法は、土砂を土運船３により運搬するので、排土する距離が非常に長く、ポンプ船が適用できない場合などに用いることができる。
土木学会編，「土木工学ハンドブックII」，第四版，技報堂出版，１９８９年１１月１８日，ｐ．１６２６−１６２７、１８２２

しかし、ポンプ船を用いる方法は、大掛かりな設備を要するため、ダム湖のような山間部への輸送や組み立てに時間がかかっていた。また水底の浚渫位置を変えるたびに排砂管をクレーンで持ち上げて移動しなくてはならず、作業が煩雑だった。また水底の沈木や流木等のゴミや大きな石等の吸引口よりも大きな障害物を取り除くことができず、その障害物により吸引口を塞がれる恐れもあった。

また、グラブ船を用いて浚渫する場合には、掘削した土砂をグラブバケットごと水上まで持ち上げて排土するため、グラブの昇降に時間を要し、連続的な浚渫ができず、特に大水深の場合は作業能率が低かった。また、グラブバケットを持ち上げる際に、グラブからこぼれ出た土砂が周辺水と混じり、水質汚濁を防止するための措置をとらなければならなかった。

本発明の課題は、浚渫時の水質汚濁が少なく、かつ作業効率のよい浚渫装置及び浚渫方法を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、浚渫装置であって、例えば図１に示すように、水平に吊り下げられて支持される支持枠１１と、この支持枠１１に周方向に間隔をおいて径方向に回動自在に設けられた掻き出し部材１３と、隣り合う掻き出し部材１３の間に設けられた流入防止幕１５とからなる流入防止部１０と、この流入防止部１０の内部に配置され、掘削機２１と、サンドポンプ２２と、送泥ホース２３とからなる浚渫部２０とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、支持枠１１と、この支持枠１１に周方向に間隔をおいて径方向に回動自在に設けられた掻き出し部材１３と、隣り合う掻き出し部材１３の間に設けられた流入防止幕１５とからなる流入防止部１０を支持枠１１が水平になるように水底３１の上方に吊り下げて支持し、掻き出し部材１３の下端を合わせた状態で直下の水底３１の表層３１ａに突き刺した後、掻き出し部材１３の下端を外側に回動させて流入防止幕１５で水底３１の表層３１ａの土砂を支持枠１１直下よりも外側へ掻き出し、次いで水底３１の流入防止幕１５に囲まれた部分を掘削し、掘削した土砂を水上に排出することを特徴とする。

本発明によれば、水底の上方に水平に配置される支持枠と、この支持枠に周方向に間隔をおいて鉛直方向に回動自在に設けられた掻き出し部材と、隣り合う掻き出し部材の間に設けられた流入防止幕とからなる流入防止部を、支持枠が水平になるように水底の上方に吊り下げて支持し、掻き出し部材の下端同士を合わせた状態で直下の水底の表層に突き刺した後、掻き出し部材の下端をそれぞれ外側に回動させることで、流入防止幕により水底の表層の土砂を掻き出すとともに、水底の表層の土砂に含まれる沈木や流木等の障害物が入ることのない作業スペース（流入防止幕に囲まれた部分）を形成することができ、掘削機やサンドポンプに障害物が絡まる恐れがなく浚渫作業を行うことができる。

また、流入防止幕に囲まれた部分で浚渫作業を行うことで、水底の掘削時に周囲の水質が汚濁されることを防ぐことができる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の浚渫装置は、流入防止部１０と、浚渫部２０とからなる。

流入防止部１０は、図２に示すように、支持枠１１と、掻き出し部材１３と、ジャッキ１４と、流入防止幕１５とからなる。

支持枠１１は、吊り下げワイヤー１６により水上から吊り下げられ、水底３１から距離をおいて水平に支持される。支持枠１１は環状または多角形の枠状の形状をしており、周方向に間隔をおいて掻き出し部材支持部１１ａ及びジャッキ支持部１１ｂが設けられている。掻き出し部材支持部１１ａは支持枠１１の内周側、ジャッキ支持部１１ｂは支持枠１１の外周側に設けられている。回動支持部１１ａ及びジャッキ支持部１１ｂは、通常３〜６個程度設けられるが、それ以上あってもよい。

掻き出し部材１３は鉛直方向に回動自在に掻き出し部材支持部１１ａに取り付けられている。掻き出し部材１３は回動支持部１１ａ及びジャッキ支持部１１ｂの数にあわせて、通常３〜６個程度設けられるが、それ以上あってもよい。掻き出し部材１３の下端には、グラブバケットの爪のような先鋭な爪１３ａが設けられており、各掻き出し部材１３の下端を内側に回動させることで、図２に破線で示すように爪１３ａの位置を合わせることができる。また掻き出し部材１３の上端はジャッキ１４に接続されている。

ジャッキ１４は、ジャッキ支持部１１ｂに回動自在に取り付けられている。またジャッキ１４の上端は掻き出し部材１３の掻き出し部材支持部１１ａへの取り付け部分よりも上方に回動自在に取り付けられている。ジャッキ１４が伸びることで掻き出し部材１３の下端は外側へ回動する。またジャッキ１４が縮むことで掻き出し部材１３の下端は内側へ回動する。

流入防止幕１５は、隣り合う掻き出し部材１３同士の間に設けられている。なお流入防止幕１５の上端は支持枠１１と接合されていてもよい。流入防止幕１５の下端は掻き出し部材１３が内転して爪１３ａの位置が合わさった状態では閉じている。掻き出し部材１３が外転することで流入防止幕１５はその下端が広がって張られた状態になり、筒状の形状となる。掻き出し部材１３が外転し流入防止幕１５が筒状の形状となったとき、流入防止幕１５に囲まれる範囲が、浚渫作業を行う作業スペースとなる。

浚渫部２０は、水上から支持枠１１の中央を通して作業スペースに降ろされる。浚渫部２０は、掘削機２１と、サンドポンプ２２と、送泥ホース２３とからなる。

掘削機２１は浚渫部２０の最下端に設けられており、水底３１を掘削する。

サンドポンプ２２は、掘削機２１よりも上部に設けられており、掘削機２１で掘削された水底３１の土砂を吸引する。

送泥ホース２３は、その下端がサンドポンプ２２の上端に接続され、上端が水上にあり、サンドポンプ２２で吸引された土砂を水上に排出する。

次に、本発明の浚渫装置を用いた浚渫方法について説明する。

まず、各掻き出し部材１３の爪１３ａ同士を合わせた状態で流入防止部１０を水底３１まで降ろし、掻き出し部材１３を直下の水底３１の表層３１ａに突き刺す。次に、各掻き出し部材１３を回動させ、掻き出し部材１３同士の間に設けられた流入防止幕１５を広げ、水底３１の表層３１ａの土砂を掻き出し、作業スペースを形成する。

次に、図１に示すように、流入防止幕１５に囲まれた部分に浚渫部２０を下降させ、掘削機２１で水底３１を掘削する。掘削した土砂はサンドポンプ２２及び送泥ホース２３で水上に排出する。

本発明の浚渫装置によれば、掻き出し部材１３及び流入防止幕１５により水底３１の表層３１ａの土砂を除去するので、水底３１の表層３１ａの土砂に含まれる沈木や流木等の障害物を流入防止幕１５で掻き出すことができ、次いで流入防止幕１５に囲まれた範囲の水底３１を掘削することで、障害物が掘削機２１やサンドポンプ２２に絡まる恐れがなく、連続して浚渫作業を行うことができる。

また、流入防止幕１５に囲まれた部分で浚渫作業を行うので、水底３１の掘削時に水質が汚濁されることを防ぐことができる。

なお、表層３１ａの土砂のＮ値が大きい場合には、ジャッキ１４を油圧等の動力で動かしてもよい。また、ジャッキ１４の代わりにモーター等の動力で掻き出し部材１３を回動させるようにしてもよい。また、流入防止幕１５の素材も、障害物の流入を防ぐことができれば任意のものを使用することができる。また、掘削機２１もカッターやグラブバケット等任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態の浚渫装置の構成を示す立面図である。 本発明の浚渫装置を構成する流入防止部を示す斜視図である。 従来の浚渫方法を示す模式図である。

符号の説明

１０ 流入防止部
１１ 支持枠
１３ 掻き出し部材
１５ 流入防止幕
２０ 浚渫部
２１ 掘削機
２２ サンドポンプ
２３ 送泥ホース
３１ 水底
３１ａ 表層

Claims (2)

1. 水平に吊り下げて支持される支持枠と、この支持枠に周方向に間隔をおいて径方向に回動自在に設けられた掻き出し部材と、隣り合う掻き出し部材の間に設けられた流入防止幕とからなる流入防止部と、この流入防止部の内部に配置され、掘削機と、サンドポンプと、送泥ホースとからなる浚渫部とを備えることを特徴とする浚渫装置。
2. 支持枠と、この支持枠に周方向に間隔をおいて径方向に回動自在に設けられた掻き出し部材と、隣り合う掻き出し部材の間に設けられた流入防止幕とからなる流入防止部を支持枠が水平になるように水底の上方に吊り下げて支持し、掻き出し部材の下端を合わせた状態で直下の水底の表層に突き刺した後、掻き出し部材の下端を外側に回動させて流入防止幕で水底の表層の土砂を支持枠直下よりも外側へ掻き出し、次いで水底の流入防止幕に囲まれた部分を掘削し、掘削した土砂を水上に排出することを特徴とする浚渫方法。

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