JP5106255B2 - スクリーン除塵システム及びスクリーン除塵方法 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン除塵システム及び該システムを用いたスクリーン除塵方法、特に、河川から発電所側に水を取り入れる取水口に設置された河川流芥物せき止め用のスクリーンから流芥物を除去するスクリーン除塵システムに関するものである。

河川から発電所側に水を取り入れるために、河川には取水口が設けられ発電所への流水路につながっている。この様な取水口には、河川を流下してきた流木やゴミなどの流芥物などがそのまま発電所側に流れ込んで行くことを未然に防止するため、スクリーンが形成され、水を円滑に取り入れると共に流芥物をせき止めるようにしている。すなわち、スクリーンは、例えば、複数のスリットの形成された遮蔽部として形成されている。

したがって、スクリーンが流芥物で目詰まりすることのない様に、適宜、スクリーンにせき止められた流芥物をスクリーンから除去するスクリーン除塵作業を行わなければならない。

従来、このスクリーン除塵作業は、スクリーンにせき止められた流芥物を掻き上げて回収し、これをゴミとして処理することが行われている。すなわち、スクリーンは、通常、略垂直方向（上下方向）にスリットが形成されるように、縦方向に伸長する長尺の板状体等の仕切部材が並列設置されて構成されていた。そして、この縦方向のスリットに沿って、流芥物を掻き上げるための掻き上げ手段を用いて、人手によって行われている。この様な作業は、出水状況が長期化すると長時間連続して行う必要もあり、作業者の高齢化の状況からも重要な課題となっている。

また、現状では掻き上げた流芥物を保管する必要があり、保管スペースの確保、更には、一旦掻き上げた流芥物は、一般廃棄物や産業廃棄物として処分する必要があることから、焼却処分、埋め立てなどが行われるが、これにより発生するＣＯ₂や濁水等による環境破壊の問題もはらんでいる。すなわち、スクリーンによってせき止められた河川流芥物は、必ずしも掻き上げて処理することが環境上好ましいものではなく、寧ろ、そのまま下流側に流す方が環境にやさしいと考えられるものである。

特許文献１には、取水口のごみ阻止装置が開示されており、多数の円板を回転軸に固定した複数の円筒状スクリーンを所定間隔に回転可能に隣接配列した技術が開示されている。すなわち、回転スクリーンを形成して、これを駆動手段により回転させ、吸着したごみを順次下流側に流し、最終的に円筒スクリーンの背後に止水板を設けて吸着力の弱められた領域でゴミを下流側に流し落とす技術である。

特許第３１９３９５３号

しかしながら、上記特許文献１の技術では、円筒状スクリーンの円滑な回転が確実に確保されていなければ、吸着されたゴミの河川下流側への移動は期待できい。また、回転動作のための駆動手段の設置や複雑なリンク構造の設置も必要となり、所望のゴミの流下作用を確保しておくためにはメインテナンスが煩雑であると推測される。例えば、河川流芥物には様々な物が含まれており、その様な様々な流芥物が円筒状スクリーンの回転軸に絡まるなどの事情も考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリーンの構成自体を変更することを基本として、簡単な構造と簡単な作業によって、迅速に且つ自然環境にやさしくスクリーンからの流芥物の除去作業を行うことのできるスクリーン除塵システム及びスクリーン除塵方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係るスクリーン除塵システムは、
河川から発電所側に水を取り入れる取水口に設置された河川の流芥物をせき止めるためのスクリーンからせき止められた流芥物を除去するスクリーン除塵システムにおいて、前記スクリーンは、河川の流下方向に沿って延在するように配置されており、少なくとも前記スクリーンの河川側の外側部を構成し、略水平に伸長する長尺部材が所定間隔毎に設置されて形成された横バー型スクリーン部と、前記横バー型スクリーン部の各長尺部材の相互間に所定長さ侵入可能な形状及びサイズを有する複数の突出端部を備えた流芥物掻き出し手段と、該河川流芥物掻き出し手段を前記突出端部が前記各長尺部材の相互間に侵入した状態で、前記長尺部材の伸長方向に沿って移動させる駆動機構と、を含み、前記駆動機構は、自走可能で、且つ先端部が３次元方向に移動操作可能なアーム部を備える小型建設機械にて構成され、前記河川流芥物掻き出し手段は、前記アーム部の先端部に取り付けられ、前記河川流芥物掻き出し手段の前記長尺部材の伸長方向に沿った移動動作は、前記小型建設機械の走行動作によって行われることを特徴とする。

この構成によれば、スクリーンは横バー型スクリーン部であり、そのスリットは、従来のような略垂直（上下）方向への伸長ではなく、略水平（左右横）方向に伸長する構成となる。そして、この様に横方向に伸長するスリットを有するスクリーンに対して、複数の突出端部を備えた流芥物掻き出し手段を駆動機構によりスリットに沿って移動させることで、複数の突出端部が流下物を掻き集め、集まった流下物は支えをなくし河川へ落ちて下流側へ流れて行くこととなる。

なお、横バー型スクリーン部は、少なくともスクリーンの河川側の外側部にて構成されれば足り、既設の縦方向のスリットを有するスクリーンの構成全体を撤去して、仕切り板等を全て横方向に配置する物に変更する必要はない。すなわち、スリットが略垂直方向に伸長する様に形成された既設のスクリーンに対して、その河川側の面に略水平方向に伸長する長尺の板状体が所定間隔で並ぶ横バー型スクリーン部を付加的に取り付けることで構成することも可能である。

すなわち、河川の流れ方向に伸長するスクリーンの全長に亘って連続する横方向のスリットが河川側の側面に形成されていれば、流芥物掻き出し手段の一連の略水平移動による流芥物の除去が可能となるものである。

更に、上記構成によれば、スクリーンに設けられた横バー型スクリーン部の存在により、スクリーンに沿った走行動作を行うことのできる機器を利用することが可能となっている。そして、本請求項に係る構成では、河川流芥物掻き出し手段をスクリーンに沿って移動させるための駆動機構として、既存の小型建設機械を効果的に用いている。小型建設機械としては、例えば、バックフォーなどを用い、そのアーム部の先端に河川流芥物掻き出し手段を取り付け、アーム部の先端部の位置を調整しながら走行することで、流芥物掻き出し手段の複数の突出端部を前記各長尺部材の相互間に侵入させた状態で、スクリーンに沿って移動させることができる。したがって、既存の走行機械を用いた簡単なスクリーン除塵作業が可能となる。

また、本システムの場合、スクリーンの上方位置に小型建設機械の走行を可能とする領域が必要となる。しかし、通常のスクリーンの設置状況においては、その様な小型建設機械の走行可能な平坦な領域が存在していることが多く、本請求項の発明の適用可能な状況は特に狭まれているものではない。

請求項３に係るスクリーン除塵方法は、
請求項１又は２の何れか１項に記載のスクリーン除塵システムを用いて前記スクリーンにてせき止められた河川流芥物を除去するスクリーン除塵方法において、前記横バー型スクリーン部の設置された箇所の上方位置の走行可能領域にて、前記小型建設機械を前記スクリーンに沿って走行させ、該小型建設機械の前記アーム部の操作により、前記走行中に前記流芥物掻き出し手段の前記突出端部が前記各長尺部材の相互間に所定長さ侵入した状態を維持し、前記突出端部によって掻き集められた流芥物が落下してそのまま前記河川の下流側に流れる様にしたことを特徴とする。

この構成によれば、駆動手段による河川流芥物掻き出し手段のスクリーンに沿った移動は、河川の上流側から下流側に向かう方向の動きとなるので、河川流芥物掻き出し手段によって下流側に掻き集められた流芥物は、そこで落下しそのまま下流側に流れていく。したがって、スクリーンにせき止められた流芥物の河川下流側への流し作用はより円滑なものとなる。

更に、上記構成によれば、スクリーンの横バー型スクリーン部の存在により、既存の小型建設機械を有効に用いて、流芥物掻き出し手段のスクリーンに沿った移動を行うことができる。したがって、新たな駆動手段を構築する必要がなく、また、小型建設機械の操作を行うことができる者であれば、容易にこの流芥物掻き出し手段の移動作業を行うことができる。なお、スクリーンの上方の位置に、小型建設機械の走行のための平坦地が存在しないか形成することが困難な地形状況の場合、本請求項に係る方法を用いることができない。しかし、通常の地形状況であればスクリーンの上方位置に平坦な領域を設けることは可能であり、また、既存のスクリーンの設置状況においても除塵作業を行うためにその様な平坦な領域の存在していることが多く、本請求項の発明の適用可能な状況は特に狭まれているものではない。

以上のように、本発明に係るスクリーン除塵システム及び該システムを用いたスクリーン除塵方法によれば、スクリーンの構成自体を横方向のスリットを確保した横バー型のスクリーン部とし、スクリーンに沿った横移動動作で流芥物する様にしたことで、簡単な構成と簡単な作業によって、迅速にスクリーンからの流芥物の除去作業を行うことができる。また、除去された流芥物は、河川の下流側に流下していくので、流芥物の焼却などによるＣＯ２の発生なども回避することができ、自然環境にやさしいスクリーンの除塵作業が達成される。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、実施の形態に係るスクリーン除塵システムの全体構成を示すための概略説明図であり、流れ込み式発電所取水ダムにおける当該システムの設置された河川における取水口１００のエリア全体を上方から見下ろした図が示されている。なお、図示されている矢印は、河川及び河川からの水の流れ方向を示している。また、取水口１００の下流側には排砂門２００が設けられている。

取水口１００は、河川から水を取り込む位置に設けられており、取水口１００から流れ込んだ水は図示しない発電所側へ流下していくように構成されている。取水口１００には、河川を流下してきた流芥物、例えば流木や種々の塵芥が発電所側に流れ込んでいくことを防ぐためにスクリーン１０が設置されている。スクリーン１０は取水口１００全面を覆うように設置され、流芥物を個々でせき止めており、このスクリーン１０の構造が、後述のように横方向のスリットを有する構成となっており、この構成が本発明の重要な特徴の一つとなっている。

図２は、本実施の形態に係るスクリーン除塵システムに用いられた横型スクリーン１０の構成を示しており、同図（Ａ）は構造説明図であり、同図（Ｂ）は設置状態における概略側面図である。図示のように、Ｈ鋼などの強固な材料により縦方向に伸長する基礎部材１２が構成されている。図１から理解されるように所定間隔置きにこの基礎部材１２が設置されている。

そして、この基礎部材１２の一方の側面に複数の長尺の板状体１４が固定されている。図２から理解されるようにこの板状体１４は所定間隔置きに設けられており、設置状態において略水平になるように横方向に設置されており、取水口１００を横方向のバーで仕切っているような構成の横バー型スクリーンとして構成されている。これら板状体１４の間隔は、ここで流芥物をせき止めるために従来のスクリーンのスリットの幅と同じ程度のスリット１６を形成するように設置される。例えば、数センチメートルに設定される。また、板状体１４はスクリーン１０の横方向全長に亘って障害物なく所定深さのスリットが形成されるように設置される。

図３は、スクリーンの他の構成例を示している。同図（Ａ）は構造説明図であり、同図（Ｂ）は設置状態における概略側面図である。図示のように、従来型の既設のスクリーンである略垂直方向にスリットの伸長する縦型スリット構造のスクリーン４００の上面に横バー型スクリーン部１８を付加的に形成してスクリーン２０を構成している。

この様に、本発明に係るスクリーン構造は、その河川側の構造部として横バー型スクリーン部を有していれば足り、図２の実施の形態に示したように新たにスクリーン全体を横方向のスリット１６を有する横型スクリーン１０として形成しても良いし、本図に示したように既設の縦型スリットのスクリーン４００に付加的に横バー型スクリーン部１８を設けて形成しても良い。必要なことは、後述する流芥物掻き出し手段を河川側からその先端部をスリット間に侵入させた状態で円滑にスクリーンに沿って移動できるように、所定深さのスリットが連続して形成されていることである。

図１に示されているように、本実施の形態に係るスクリーン除塵システムの横型スクリーン１０は、４箇所に設置された基礎部材１２に支持されて板状体１４が並列設置されている。また、図１において、横型スクリーン１０の直ぐ上方の領域の平坦領域３００は、横型スクリーン１０の横方向スリット１６に対して、流芥物を掻き出すための動作を行う機構駆動が移動するための平坦領域３００とされている。

本実施の形態では、駆動機構は自走可能な小型建設機械３０によって構成されている。すなわち、小型建設機械３０は、平坦領域３００を横型スクリーン１０に沿って走行するものであり、平坦領域３００には走行中の脱輪を防止すると共に横型スクリーン１０に沿った走行を容易なものとするために、小型建設機械３０の走行領域の幅を規制する脱輪防止用のレール４０が設置されている。

図４は、駆動機構として小型建設機械であるバックホー３０及びこれに取り付けられた流芥物掻き出し手段の具体的構成を示している。図示のように、横型スクリーン１０の横方向スリット１６から流芥物を掻き出す流芥物掻き出し手段である掻き出し用アタッチメント２４は、バックホー３０のアーム部３２の先端部３２ａに取り付けられている。このアタッチメント２４は、バックホー３０の操作者の操作により、アーム部３２の先端部３２ａに対して角度変更可能に取り付けられている。

掻き出し用アタッチメント２４は、先端突出部としての櫛形部分２４ａを有しており、この櫛形部分２４ａは横方向スリット１６内に所定長さ侵入可能な長さの複数の突起２４ｂを有している。

なお、アーム部２２は通常のバックホー３０の機能と同様にバックホー３０の操縦者がその動きを自由に操作可能であり、その先端部２２ａは３次元方向に任意に位置取りすることができる。したがって、掻き出し用アタッチメント２４の位置調整及び角度調整も操縦者が簡単に調整できるように構成されている。

この様に、図２に示された横型スクリーン１０や図３に示された横バー型スクリーン部１８を有するスクリーン２０が少なくとも河川側の側面に略水平方向のスリット１６を有していることから、このスリット１６に沿う動作は、横方向の略水平方向の走行動作を行う駆動機構、例えば、バックホー３０などで確保することができる。なお、上述の様に、バックホー３０の両側には脱輪防止用のレール４０が設置されており、そのレール４０間をバックホー３０が安全に走行するものである。

そして、掻き出し用アタッチメント２４の突起２４ｂを横方向スリット１６内に所定長さ侵入させた状態を保ちつつバックホー３０を走行させることで、横型スクリーン１０や横バー型スクリーン部２０に溜まった流芥物は掻き出し用アタッチメント２４によって掻き集められる。掻き集められた流芥物はその自重によって河川に落下し、流下していく。したがって、好適には、落下した流芥物が再びスクリーンにせき止められないようにバックホー３０の動作方向は河川の上流側から下流側へ向けて設定されることが好適である。

これにより、流芥物は河川から地上へ移動されることなく河川にそのまま流されていくので、地上における流芥物の処理作業がなくなり、また、その処理作業に基づく公害、例えば、焼却時のＣＯ２やその他の有害物質の発生も有効に回避される。

また、本実施の形態のように、バックホー３０などの既存の自走可能な装置を用いることで、横方向スリット１６に沿った移動を行う新たな装置や機構を形成する必要がなく、簡単に横方向のスリット１６を有するスクリーンの除塵を行うことが可能となっている。なお、この様にバックホー３０などの自走機械を用いる場合、スクリーンの設置された箇所の上方位置にそれらの機械の走行を可能とする領域（平坦領域３００）が必要となるが、一般的なスクリーンの設置状況においては、その様な小型建設機械等の走行可能な平坦な領域が存在していることが多く、特に本発明の適用が狭まれているものではない。

自走機械の走行用の平坦領域３００が確保できないような場合でも、掻き出し用アタッチメント２４を横型スクリーン１０や２０に沿って走行できるように設置し、これをワイヤにより牽引することなどによって移動させるようにすることでも本発明の作用は確保される。

なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形が可能である。例えば、横方向のスリットを有するスクリーンの形成は、上述のようなＨ型鋼などの基礎部材１２に長尺の板状体１４を固定する構成に限られるものではなく、断面円形など形状を有する棒状の長尺部材を所定高さを持って保持する様な構成を取ることも可能である。

本発明の実施の形態に係るスクリーン除塵システムの適用された河川の取水口のエリアを示す概略構成説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示した実施の形態のシステムに用いられたスクリーンの概略説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示した実施の形態のシステムに用いられたスクリーンの他の構成を示す概略説明図である。 図１に示した実施の形態のシステムに用いられた駆動機構であるバックホーンの概略説明図である。

符号の説明

１０、２０ スクリーン
１２ 基礎部材
１４ 板状体
１６ 横方向スリット
１８ 横バー型スクリーン部
２４ 掻き出し用アタッチメント２４
３０ バックホー
３２ アーム部
４０ 脱輪防止用レール

Claims (3)

1. 河川から発電所側に水を取り入れる取水口に設置された河川の流芥物をせき止めるためのスクリーンからせき止められた流芥物を除去するスクリーン除塵システムにおいて、
   前記スクリーンは、河川の流下方向に沿って延在するように配置されており、
   少なくとも前記スクリーンの河川側の外側部を構成し、略水平に伸長する長尺部材が所定間隔毎に設置されて形成された横バー型スクリーン部と、
   前記横バー型スクリーン部の各長尺部材の相互間に所定長さ侵入可能な形状及びサイズを有する複数の突出端部を備えた流芥物掻き出し手段と、
   該河川流芥物掻き出し手段を前記突出端部が前記各長尺部材の相互間に侵入した状態で、前記長尺部材の伸長方向に沿って移動させる駆動機構と、
   を含み、
   前記駆動機構は、自走可能で、且つ先端部が３次元方向に移動操作可能なアーム部を備える小型建設機械にて構成され、
   前記河川流芥物掻き出し手段は、前記アーム部の先端部に取り付けられ、
   前記河川流芥物掻き出し手段の前記長尺部材の伸長方向に沿った移動動作は、前記小型建設機械の走行動作によって行われることを特徴とするスクリーン除塵システム。
2. 前記横バー型スクリーン部は、既設の略垂直方向にスリットの伸長する縦型スリット構造のスクリーンの上面に付加的に形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン除塵システム。
3. 請求項１又は２の何れか１項に記載のスクリーン除塵システムを用いて前記スクリーンにてせき止められた河川流芥物を除去するスクリーン除塵方法において、
   前記横バー型スクリーン部の設置された箇所の上方位置の走行可能領域にて、前記小型建設機械を前記スクリーンに沿って走行させ、
   該小型建設機械の前記アーム部の操作により、前記走行中に前記流芥物掻き出し手段の前記突出端部が前記各長尺部材の相互間に所定長さ侵入した状態を維持し、
   前記突出端部によって掻き集められた流芥物が落下してそのまま前記河川の下流側に流れる様にしたことを特徴とするスクリーン除塵方法。

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