JP4778239B2

JP4778239B2 - 浚渫方法

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Publication number: JP4778239B2
Application number: JP2005003767A
Authority: JP
Inventors: 公一高田; 剛一古田
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: JP2006193898A

Description

本発明は浚渫方法に関するものである。

海岸線６０に直行する方向に港湾、漁港、突堤などの構造物６１があると、図１２に示すように、沿岸漂砂（海岸に斜めに入射する波によって海岸と平行に移動する砂）により、波の卓越方向に対する上手側には堆砂部６２が形成され、下手側には侵食部６３が形成される。この場合、堆砂部６２に設けた桟橋６４から吊り下げた浚渫ポンプ６５で砂を採取し、これを排砂管６６で侵食部６３に排出する浚渫が行われている。この浚渫用ポンプ６５の砂の採取可能量は一定時間内にサンドポケット６７内へ流入する砂の量によって大きく左右されるため、砂をサンドポケット６７における浚渫ポンプ６５の直下に効率よく集めることが必要になる。またこの他の浚渫方法としては、例えば特開２００３−２６８７９９号公報の発明がある。
特開２００３−２６８７９９号公報

しかし、上記の浚渫方法は桟橋から吊り下げた浚渫ポンプが固定式であり、かつ直下に砂を効率よく集めることできないため、効率的な浚渫が行えずに、図１２に示すように、堆積が進行して港口６８への漂砂量が多くなるという問題があった。

本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、砂をサンドポケットにおける浚渫ポンプの直下に効率よく集めて効率的な浚渫が行える浚渫方法を提供することである。

本発明の浚渫方法は、海岸から所定距離の沖合、または海岸に構築された構造物から所定距離の沖合に遮蔽物を設置し、この遮蔽物と海岸または構造物との間の遮蔽域に沿岸漂砂によって堆砂部を形成し、該堆砂部に設置した浚渫装置で砂を吸い上げて他の箇所に排出することを特徴とする。
また、浚渫装置の浚渫用ポンプが千鳥配置されたこと、；漂砂の通過量が多い箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置間隔を小さくし、漂砂の通過量が少ない箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置間隔を大きくしたこと、；
漂砂の通過量が多い箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置位置を深くし、漂砂の通過量
が少ない箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置位置を浅くしたこと、；
前記浚渫装置の浚渫用ポンプが設置された間にサンドポケットの法肩を崩壊させる崩壊用ジェットノズルが設置されたこと、；
前記浚渫装置の浚渫用ポンプは、上側に折り曲げられた先端部にエジェクタノズルを備えた高圧水噴射パイプと、前記エジェクタノズルが吸引口の近傍に位置し、この吸引口内への高圧水の噴射によって周囲の土砂水を吸い込んで配送する排砂管と、前記吸引口の下方に位置した環状の噴流パイプとから構成され、該噴流パイプには吸引口に向けたジェットノズルが適宜間隔ごとに設けられたこと、；
更に、前記浚渫装置の浚渫用ポンプは、上側に折り曲げられた先端部にエジェクタノズルを備えた高圧水噴射パイプと、前記エジェクタノズルが吸引口の近傍に位置し、この吸引口内への高圧水の噴射によって周囲の土砂水を吸い込んで配送する排砂管と、前記吸引口の下方に位置し真下に伸びた噴流パイプとから構成され、該噴流パイプには多数のジェットノズルが設けられたことを含むものである。

遮蔽物と海岸または構造物との間の遮蔽域に沿岸漂砂によって堆砂部を半強制的に形成し、この半強制的に形成した堆砂部に設置した浚渫装置で浚渫を行うため、効率的な浚渫が行える。

また浚渫装置における浚渫用ポンプを千鳥配置にしたことにより、平面的にサンドポケットの幅の狭い部分や浅い部分がなくなるため、サンドポケット上を通過する漂砂を効率よくサンドポケット内に取り込んで効率的な浚渫をすることができる。

また漂砂の通過量が多い箇所は浚渫用ポンプの設置間隔を小さくし、漂砂の通過量が少ない箇所は浚渫用ポンプの設置間隔を大きくしたことにより、漂砂の通過量が多い箇所ではサンドポケット上を通過する漂砂を効率よくサンドポケット内に取り込むことができるので効率的な浚渫をすることができ、漂砂の通過量が少ない箇所では浚渫用ポンプを過大に設置することがない。

また漂砂の通過量が多い箇所は浚渫用ポンプの設置位置を深くし、漂砂の通過量が少ない箇所は浚渫用ポンプの設置位置を浅くしたことにより、平面的に漂砂の通過量の多い箇所ではサンドポケットの幅が大きくなるので、漂砂の通り抜けが極力抑えられ、漂砂を効率よくサンドポケット内に取り込んで効率的な浚渫をすることができる。

また浚渫用ポンプが設置された間にサンドポケットの法肩を崩壊させる崩壊用ジェットノズルが設置されたことにより、平面的に浚渫の範囲を広げることができるので、サンドポケット上を通過する漂砂を効率よくサンドポケット内に取り込んで効率よく浚渫することができる。

また環状にした噴流パイプにジェットノズルを設けた（三次元的な位置）ことにより、浚渫によって形成されるサンドポケットの底面積が広がるので容量が大きくなる。また噴流パイプを下側に伸ばして多方向に向いたジェットノズルを設けたことにより、サンドポケットの液状化範囲が拡大できるので、サンドポケットの容量が大きくなる。このようにサンドポケットの容量が大きくなると、効率的な浚渫をすることができる。

以下、本発明の浚渫方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。また各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。

図１は、第１の実施の形態の浚渫方法１を示したものである。この浚渫方法１は、海岸線２に直行する方向に設けた防波堤や突堤などの構造物３における波の卓越方向に対する上手側、すなわち防波堤や突堤４の基端部から適宜離れた沖合に遮蔽物５を構築し、この遮蔽物５で海岸６との間に遮蔽域７を形成し、この遮蔽域７に堆砂部８を半強制的に形成し、該堆砂部８に設置した浚渫装置９で砂を吸い上げて浚渫するものである。

この半強制的な堆砂部８の形成は、図２に示すように、海岸６から適宜離れた岩礁１０などの遮蔽域７の背後にできた静穏な部分に、遮蔽されていない区域から遮蔽された区域に向かう沿岸漂砂１１によって運ばれた砂が堆積する現象を利用したものである。

この岩礁１０などに相当する遮蔽物５は、捨石、ブロックまたは離岸堤などによって海岸６から適宜離れた沖合に波１２の卓越方向と直交して設ける。そして、この遮蔽物５によって海岸６との間に遮蔽域７を形成し、ここに浚渫装置９を設置する。また上記とは反対に遮蔽物５を既存の浚渫装置９の先方に設けて、浚渫装置９が設置された箇所に遮蔽域７を後から形成することもできる。なお、遮蔽物５は、波１２の卓越方向と直交して設けることに限定されない。

この浚渫装置９は、砂の堆積した箇所１３に設置された桟橋１４と、この桟橋１４から海底の堆砂部８に吊り下げられた複数の浚渫用ポンプ１５と、該浚渫用ポンプ１５に遠心ポンプ１６で高圧水を圧送する給水管１７と、浚渫用ポンプ１５で採取した砂を配送する排砂管１８とから構成されている。

そして、この浚渫用ポンプ１５で堆砂部８から砂を吸い上げて排砂管１８によって侵食部１９に配送する。このように浚渫用ポンプ１５が設置された桟橋１４付近に遮蔽物５で遮蔽域７を形成し、ここに半強制的に砂を集めると浚渫用ポンプ１５を連続的に運転することができるようになる。すなわち、この浚渫用ポンプ１５が設置された箇所には沿岸漂砂１１により砂の堆積が促進されるので、これを浚渫用ポンプ１５で常に吸い上げて効率的な浚渫ができるようになる。一方、遮蔽物５は桟橋１４の波浪に対する保護機能も有するため、桟橋構造の安定化および経済設計に寄与することもできる。

また図４は、第２の実施の形態の浚渫方法２０を示したものである。この浚渫方法２０は浚渫用ポンプ１５を千鳥配置に設置したものであり、これ以外は上記の第１の実施の形態の浚渫方法１と同じ構成である。このように浚渫用ポンプ１５を各サンドポケット２１が平面的に重なり合うように設置すると、サンドポケット２１の幅の狭い部分がなくなって幅広の部分２２が増えるとともに、サンドポケット２１の浅い部分も減って深い部分２３が多くなるので、サンドポケット２１上を通過する漂砂２４の通り抜けが極力抑えられて、効率のよい浚渫をすることができる。

また図５は、第３の実施の形態の浚渫方法２５を示したものである。この浚渫方法２５は、漂砂２４の通過量が多い箇所２６の浚渫用ポンプ１５の設置間隔２７を小さくし、漂砂２４の通過量が少ない箇所２８の浚渫用ポンプ１５の設置間隔２７を大きくしたものであり、これ以外は上記の第１の実施の形態の浚渫方法１と同じ構成である。このことにより、漂砂の通過量の多い箇所２６は隣接したサンドポケット２１との重なり合いが大きくなって、サンドポケット２１の幅の狭い部分がなくなり幅広の部分２２が増えるので、サンドポケット２１上を通過する漂砂２４を多く内側に取り込んで効率よく浚渫することができる。一方、漂砂の通過量が少ない箇所２８では浚渫用ポンプ１５を過大に設置しないので、効率的な設計をすることができる。

また図６は、第４の実施の形態の浚渫方法２９を示したものである。この浚渫方法２９は、漂砂の通過量が多い箇所２６は浚渫用ポンプ１５の設置位置を深くし、漂砂の通過量が少ない箇所２８は浚渫用ポンプ１５の設置位置を浅くしたものであり、これ以外は第１の実施の形態の浚渫方法１と同じ構成である。このことにより、漂砂の通過量の多い箇所２６はサンドポケット２１が平面的に大きくなって隣接したサンドポケット２１との重なり合いも大きくなるので、サンドポケット２１上を通過する漂砂２４をサンドポケット２１内に多く取り込んで効率よく浚渫することができる。一方、漂砂の通過量が少ない箇所２８では浚渫用ポンプ１５を過大に設置しないので、効率的な設計をすることができる。

また、第３および第４の実施の形態の浚渫方法２５、２９における浚渫用ポンプ１５を千鳥配置に設置することもできる（図示せず）。このように各サンドポケット２１が平面的に重なり合ったことにより、サンドポケットの幅の狭い部分がなくなり幅広の部分２２が増えるとともに、サンドポケットの浅い部分も減って深い部分２３が多くなるので、サンドポケット２１上を通過する漂砂２４をサンドポケット２１内に取り込むことができ、効率のよい浚渫をすることができる。

また図７は、第５の実施の形態の浚渫方法３０である。この浚渫方法３０は、サンドポケットの法肩３１を崩壊させる崩壊用ジェットノズル３２が千鳥配置された浚渫用ポンプ１５間に設置されたものであり、これ以外は第１の実施の形態の浚渫方法１と同じ構成である。この崩壊用ジェットノズル３２によって、堆積砂８の液状化範囲が広がるので、サンドポケット２１上を通過する漂砂２４を効率よくサンドポケット内に取り込んで、さらに効率のよい浚渫することができる。

なお、第３および第４の実施の形態の浚渫装置２５、２９のように設置間隔２７または設置深さを変えた浚渫用ポンプ１５間に崩壊用ジェットノズル３２を設置することもできる。このことにより、平面的に浚渫の範囲を広げることができるので、サンドポケット２１上を通過する漂砂２４を効率よくサンドポケット内に取り込んで、さらに効率よく浚渫することができる。

また図８および図９は、第６の実施の形態の浚渫方法３３である。この浚渫方法３３は、第１の実施の形態の浚渫方法１において、浚渫装置９の浚渫用ポンプとして、図示したものを使用したものであり、これ以外は同じ構成である。

この浚渫用ポンプ３４は、Ｕ字形に折り曲げられた先端部３５にエジェクタノズル３６を備えた高圧水噴射パイプ３７と、前記エジェクタノズル３６が吸引口３８内または吸引口の近傍に位置し、この吸引口３８内への高圧水の噴射によって周囲の土砂水を吸い込む排砂管３９と、上記エジェクタノズル３６と吸引口３８との下方に位置した環状の噴流パイプ４０とから構成されている。

この高圧水噴射パイプ３７と噴流パイプ４０とは排砂管３９を挟むような箇所に対向設置され、これらが二本の連結材４１で接続されている。また、この高圧水噴射パイプ３７と噴流パイプ４０には途中で二つに分岐した給水管１７が接続され、該給水管１７に設置された遠心ポンプ１６によって高圧水が給水されるようになっている。

一方、排砂管３９は横移動用の樋４２に接続され、この樋４２がスラリーピット５９に接続され、このスラリーピット５９に圧送ポンプ４３が接続されている。またＵ字状に折り曲げられて上側を向いた高圧水噴射パイプの先端部３５が排砂管３９の真下に位置し、先端のエジェクタノズル３６が排砂管３９のスカート部４４における吸引口３８内、またその近傍に位置している。このスカート部４４はのど部４５を介して拡散部４６に接続され、その内側には、下側が広くかつ上側に向かって狭く形成された吸引部４７が取外自在に設置されている。

一方、吸引口３８の下側に位置した噴流パイプ４０は平面円形の環状に形成され、分岐した一方の給水管１７が接続されている。また噴流パイプ４０は環状の中心点と吸引口３８の中心点とが一致したジェットノズル４８が吸引口３８に向かってに設置されて攪拌された砂が吸引口３８側に噴き上げられるようになっている。このジェットノズル４８は噴流パイプ４０の内周面における同心円上ではなく、上下方向にずらしたり、外側に向かって配置して液状化範囲を拡大させることもできる。

したがって、高圧水噴射パイプ３７に給水管１７から遠心ポンプ１６で高圧水が給水されると、これがエジェクタノズル３６から吸引口３８に噴流され、この噴流によりスカート部４４内が負圧となって周りの土砂水が吸引口３８から吸い込まれる。一方、噴流パイプ４０に給水管１７から遠心ポンプ１６で高圧水が給水されると、これが噴流パイプ４０のジェットノズル４８から吸引口３８側に噴流されて砂などを噴き上げて、吸引口３８から吸い込まれる。そして、この吸引口３８から吸い込まれた砂などは排砂管３９を通して上方に上げられ、樋４２を通してスラリーピット５９に送られる。

また図９の（２）は、この浚渫用ポンプ３４の浚渫によって形成されたサンドポケット４９、５０を示したものであり、通常の浚渫用ポンプを海底地盤から１０ｍの深さに設置して安息角が４５°の場合、サンドポケット４９の容量は１，０４７ｍ^３なる。しかし、この状態から堆積砂の液状化範囲を浚渫用ポンプ３４で直径にして１ｍ増加させた場合、サンドポケット５０の容量は１，２１２ｍ^３に増加する。このときエジェクタノズル３６の設置深さは変わらないので、基本的に供給エネルギーを変えることなく浚渫の効率を上げることができる。

また図１０の（１）は、第７の実施の形態の浚渫方法５１を示したものである。この浚渫方法５１は、第１の実施の形態の浚渫方法１において、浚渫装置９の浚渫用ポンプとして、図示したものを使用したものであり、これ以外は同じ構成である。

この浚渫用ポンプ５２は、Ｌ字形の給水管１７の先端部に噴流パイプ５３を下側に伸ばし、ここに複数の方向に向いたジェットノズル５４を設けたものであり、これ以外は上記の第６の実施の形態における浚渫用ポンプ３４と同じ構成である。この噴流パイプ５３の中心軸とエジェクタノズル３６の中心点とを一致させて垂直状に、図１０（１）に示すように、吸引口３８の真下に設けたので、サンドポケットの深さを容易に拡大することができる。またジェットノズル５４は下向き、上向き、斜め上向きおよび横向きなどの様々な方向を向いて設置されているため、堆積砂の液状化を効果的に行うことができる。

また図１０の（２）は、上記の浚渫用ポンプ５２の浚渫によって形成されたサンドポケット５５、５６を示したものであり、通常の浚渫用ポンプを海底地盤から１０ｍの深さに設置して安息角が４５°の場合、サンドポケット５５の容量は１，０４７ｍ^３になる。しかし、この状態から堆積砂の液状化範囲を浚渫用ポンプ５２で深さにして１ｍ増加させた場合、サンドポケット５６の容量は１，３９４ｍ^３に増加する。このときエジェクタノズル３６の設置深さは変わらないので、基本的に供給エネルギーを変えることなく浚渫の効率を上げることができる。

なお、この浚渫ポンプ３４、５２は上記の第２〜５の実施の形態の浚渫方法２０、２５、２９、３０にも適用することができる。この浚渫用ポンプ３４、５２を使用することにより、エジェクタノズル３６の設置深さを変えずに、すなわち基本的に供給エネルギーを変えることなくサンドポケットの容量を増やすことができるので浚渫の効率を上げることができる。

また図１１は、第８の実施の形態の浚渫方法５７を示したものである。この浚渫方法５７は、突堤４の折曲部５８から沖合に桟橋１４を伸ばし、この桟橋１４から適宜離れた箇所に遮蔽物５を構築し、この遮蔽物５と突堤４との間に遮蔽域７を形成し、ここに堆砂部８を半強制的に形成し、該堆砂部８に設置した浚渫装置９で砂を吸い上げて浚渫するものであり、これ以外は上記の第１の実施の形態の浚渫方法１と同じ構成である。このことにより、遮蔽物５の遮蔽域７に漂砂を効果的に集めることができるので、港口５９への漂砂の堆積量を少なくすることができる。

また第２〜第７の実施の形態の浚渫方法２０、２５、２９、３０、３３を上記の浚渫方法５７に適用することができ、上記と同じ効果を奏することができる。

第１の実施の形態の浚渫方法を示す平面図である。岩礁と海岸との間の遮蔽域に形成された堆砂部の平面図である。第１の実施の形態の浚渫方法を示し、（１）は断面図、（２）は平面図である。第２の実施の形態の浚渫方法を示し、（１）は断面図、（２）は平面図である。第３の実施の形態の浚渫方法を示し、（１）は断面図、（２）は平面図である。第４の実施の形態の浚渫方法を示し、（１）は断面図、（２）は平面図である。第５の実施の形態の浚渫方法を示し、（１）は斜視図、（２）は平面図である。第６の実施の形態の浚渫方法に使用する浚渫用ポンプの断面図である。（１）は第６の実施の形態の浚渫方法に使用する浚渫用ポンプの斜視図、（２）はサンドポケットの概念図である。（１）は第７の実施の形態の浚渫方法に使用する浚渫用ポンプの斜視図、（２）はサンドポケットの概念図である。第８の実施の形態の浚渫方法を示す平面図である。従来の浚渫方法を示し、（１）は平面図、（２）は断面図である。

符号の説明

１、２０、２５、２９、３０、３３、５７浚渫方法
２、６０海岸線
３、６１構造物
４突堤
５遮蔽物
６海岸
７遮蔽域
８、６２堆砂部
９浚渫装置
１０岩礁
１１沿岸漂砂
１２波
１３砂の堆積した箇所
１４、６４桟橋
１５、３４、５２、６５浚渫ポンプ
１６遠心ポンプ
１７給水管
１８、３９、６６排砂管
１９、６３侵食部
２１、４９、５０、５５、５６、６７サンドポケット
２２幅広の部分
２３深い部分
２４漂砂
２６通過量の多い箇所
２７設置間隔
２８通過量の少ない箇所
３１法肩
３２崩壊用ジェットノズル
３５先端部
３６エジェクタノズル
３７高圧水噴射パイプ
３８吸引口
３９吸引パイプ
４０噴流パイプ
４１連結材
４２樋
４３圧送ポンプ
４４スカート部
４５のど部
４６拡散部
４７吸引部
４８、５４ジェットノズル
５８折曲部
５９スラリーピット
６８港口

Claims

海岸から所定距離の沖合、または海岸に構築された構造物から所定距離の沖合に遮蔽物を設置し、この遮蔽物と海岸または構造物との間の遮蔽域に沿岸漂砂によって堆砂部を形成し、該堆砂部に設置した浚渫装置で砂を吸い上げて他の箇所に排出することを特徴とする浚渫方法。
浚渫装置の浚渫用ポンプが千鳥配置されたことを特徴とする請求項１に記載の浚渫方法。
漂砂の通過量が多い箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置間隔を小さくし、漂砂の通過量が少ない箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置間隔を大きくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の浚渫方法。
漂砂の通過量が多い箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置位置を深くし、漂砂の通過量が少ない箇所は浚渫装置の浚渫用ポンプの設置位置を浅くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浚渫方法。
浚渫装置の浚渫用ポンプが設置された間にサンドポケットの法肩を崩壊させる崩壊用ジェットノズルが設置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の浚渫方法。
浚渫装置の浚渫用ポンプは、上側に折り曲げられた先端部にエジェクタノズルを備えた高圧水噴射パイプと、前記エジェクタノズルが吸引口の近傍に位置し、この吸引口内への高圧水の噴射によって周囲の土砂水を吸い込んで配送する排砂管と、前記吸引口の下方に位置した環状の噴流パイプとから構成され、該噴流パイプには吸引口に向けたジェットノズルが適宜間隔ごとに設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の浚渫方法。
浚渫装置の浚渫用ポンプは、上側に折り曲げられた先端部にエジェクタノズルを備えた高圧水噴射パイプと、前記エジェクタノズルが吸引口の近傍に位置し、この吸引口内への高圧水の噴射によって周囲の土砂水を吸い込んで配送する排砂管と、前記吸引口の下方に位置し真下に伸びた噴流パイプとから構成され、該噴流パイプには多数のジェットノズルが設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の浚渫方法。