JP7349848B2 - 揚砂装置 - Google Patents

Description

本発明は揚砂装置に関する。

ダム貯水池などの水中の底部に堆積した堆積土砂（汚泥や泥土などを含む）を浚渫する技術として、浚渫船に設けられたクレーンから吊り下げられた開閉可能な一対のシェルを有するグラブバケットを用いるものが知られている（特許文献１参照）。
この技術では、グラブバケットを水中の底部まで降下させて一対のシェルを開閉することで堆積土砂をグラブバケットにさらい、グラブバケットを上昇させたのち、浚渫船の近くに待機する土運船まで移動させ、一対のシェルを開くことで堆積土砂を土運船に投入するといった作業を繰り返して行なうことで堆積土砂の浚渫を行なう。

特許第５６２７７６４号

しかしながら、上記従来技術では、１回の浚渫を行なうたびにグラブバケットを昇降させる必要があることから堆積土砂を効率的に回収する上で改善の余地がある。
また、水中で一対のシェルを開閉することにより堆積土砂が水中で拡散されるため、汚濁が発生し、その結果、ダム貯水池から濁水が放流されてしまう場合があり、ダム貯水池から河川や海に放流された濁水によって漁業に悪影響を及ぼすことが懸念される。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、堆積土砂の回収効率の向上を図りつつ、濁水の発生を抑制する上で有利な揚砂装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、水中の底部に堆積した堆積土砂を回収する揚砂装置であって、クレーンにより支持されその下端開口にフィルタが装着された堆砂回収管と、前記堆砂回収管に接続された真空発生装置と、前記クレーンにより支持されると共に前記堆砂回収管に連結され下端に掘削刃が設けられた掘削機とを備え、前記堆砂回収管の前記下端開口は、前記掘削刃が回転駆動されることで生じる前記堆積土砂を含む旋回流の直上に位置していることを特徴とする。
また、本発明は、前記掘削機は、前記堆砂回収管の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置され、それら掘削機の前記掘削刃の回転方向は互いに逆向きであることを特徴とする。
また、本発明は、前記堆砂回収管は、複数設けられ、前記掘削機は、前記各堆砂回収管の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置され、前記両側の箇所に配置された前記掘削機の前記掘削刃の回転方向は互いに逆向きであることを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の掘削機は同じ高さに設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記下端開口の近傍の前記堆砂回収管の箇所にバイブレータが取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記堆砂回収管は、前記真空発生装置に接続された可撓性を有するホースと、前記ホースに接続され前記フィルタが装着され前記掘削機が連結された金属製の堆砂回収管本体とを含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記揚砂装置は、浚渫船に搭載され、前記掘削機は、前記クレーンにより繰り出し巻き取りが行われる第１のワイヤで吊り下げられ、前記堆砂回収管本体は、前記第１のワイヤの下部から分岐する第２のワイヤにより吊り下げられることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１のワイヤは、前記第１のワイヤの下部から分岐する複数の第３のワイヤを備え、前記掘削機は、その周方向に間隔をおいた箇所が前記複数の第３のワイヤにより吊り下げられることを特徴とする。

本発明によれば、掘削刃を回動させて水中の底部に堆積する堆積土砂を掘削して堆積土砂を切り崩すと同時に、掘削刃が回転駆動されることで発生する堆積土砂を含む旋回流の直上に位置する堆砂回収管の下端開口から水と共に堆積土砂を吸引するようにした。
したがって、堆積土砂を連続的にかつ効率的に吸引回収でき、堆積土砂の回収効率を高める上で有利となり、また、切り崩された堆積土砂が水中に拡散する前に堆砂回収管の下端開口から吸引回収することができるので、濁水の発生を抑制する上で有利となる。
また、掘削機を堆砂回収管の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置し、それら掘削機の掘削刃の回転方向を互いに逆向きとすると、堆積土砂を含む２つの旋回流の直上に位置する堆砂回収管の下端開口から水と共に堆積土砂を吸引できるので、堆積土砂を連続的にかつ効率的に吸引回収する上でより有利となる。
また、堆砂回収管を複数設け、掘削機を、各堆砂回収管の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置し、両側の箇所に配置された掘削機の掘削刃の回転方向を互いに逆向きとすると、堆積土砂を含む２つの旋回流の直上に位置する複数の堆砂回収管の下端開口から水と共に堆積土砂を吸引できるので、堆積土砂を連続的にかつ効率的に吸引回収する上でより有利となる。
また、複数の掘削機を同じ高さに設けると、堆積土砂を含む２つの旋回流の高さが同じとなるので、２つの旋回流の直上に位置する複数の堆砂回収管の下端開口から水と共に堆積土砂を連続的にかつ効率的に吸引回収する上でより一層有利となる。
また、下端開口の近傍の堆砂回収管の箇所にバイブレータを取り付けると、バイブレータの振動により堆積土砂によるフィルタの詰まりを防止しつつ、効率的に堆積土砂を吸引回収することができるので、堆積土砂の回収効率を高める上でより有利となる。
また、堆砂回収管を、可撓性を有するホースと、フィルタが装着され掘削機が連結された金属製の堆砂回収管本体とを含んで構成すると、クレーンによる掘削機の上下方向への移動に追従してホースが変形するため、掘削機の移動を円滑に行なう上で有利となる。
また、掘削機をクレーンにより繰り出し巻き取りが行われる第１のワイヤで吊り下げ、堆砂回収管本体を第１のワイヤの下部から分岐する第２のワイヤにより吊り下げると、掘削機および堆砂回収管の双方の姿勢を安定化させる上で有利となる。
また、第１のワイヤの下部から分岐する複数の第３のワイヤにより、掘削機の周方向に間隔をおいた箇所を吊り下げると、掘削機の姿勢を安定化させる上でより有利となる。

第１の実施の形態の揚砂装置の使用状態を説明する説明図である。 （Ａ）は第１の実施の形態の揚砂装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。 （Ａ）は第２の実施の形態の揚砂装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。 （Ａ）は第３の実施の形態の揚砂装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。 （Ａ）は第４の実施の形態の揚砂装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。 （Ａ）は第５の実施の形態の揚砂装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。 （Ａ）は第６の実施の形態の揚砂装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。

（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態に係る揚砂装置について説明する。
図１に示すように、揚砂装置１０Ａは、ダム貯水池１２、あるいは、河川、運河、湖、ポンプ沈砂池などの水中の底部１２Ａに堆積した堆積土砂１４（汚泥や泥土などを含む）を揚砂して浚渫するものであり、浚渫船２２に搭載されている。
図１、図２に示すように、揚砂装置１０Ａは、堆砂回収管１６と、真空発生装置１９と、掘削機２０とを含んで構成されている。
堆砂回収管１５は、堆積土砂１４を回収するものである。
堆砂回収管１６は、真空発生装置１９に接続された可撓性を有するホース１７と、ホース１７の先端に接続された堆砂回収管本体１８とを含んで構成されている。
堆砂回収管本体１８は、浚渫船２２に設けられたクレーン２４によりその長手方向を鉛直方向に向けた状態で支持されている。
堆砂回収管本体１８は、金属製で円筒状を呈しており、例えば、約３００ｋｇの重量を有している。
なお、図中符号２８はクレーン２４のブーム、符号３０はブーム２８の基端を支持しブーム２８を起伏可能にかつ水平旋回可能に支持する旋回体、符号３２はクレーン２４の巻き上げ用ウィンチを示す。

クレーン２４は、巻き上げ用ウィンチ３２により繰り出し巻き取りが行われる第１のワイヤ２６Ａを備え、第１のワイヤ２６Ａは後述する掘削機２０を吊り下げている。
第１のワイヤ２６Ａの下部から２本の第２のワイヤ２６Ｂが分岐されており、この２本の第２のワイヤ２６Ｂの下端が堆砂回収管本体１８の上部で堆砂回収管本体１８の直径を挟む２箇所にそれぞれ取り付けられることで、堆砂回収管本体１８が吊り下げられている。

図２（Ｂ）に示すように、堆砂回収管１６（堆砂回収管本体１８）の下端開口１６０２には、フィルタ３４が装着されており、下端開口１６０２よりも大きな堆積土砂１４の塊や流木などが堆砂回収管１６に吸引されて堆砂回収管１６が詰まることが防止されている。
本実施の形態では、フィルタ３４は、下端開口１６０２を閉塞する円板３４０２と、円板３４０２に貫通形成された多数の長孔３４０４とで構成されているが、フィルタ３４は、格子状あるいは網状を呈していてもよく、従来公知の様々なフィルタ３４が使用可能である。

図１に示すように、真空発生装置１９は、浚渫船２２に設けられ、堆砂回収管１６を介してその下端開口１６０２から水と共に堆積土砂１４を吸引するものである。
真空発生装置１９には、吸引された堆積土砂１４を回収する不図示の土砂回収部が設けられている。
土砂回収部は、堆積土砂１４と水とを分離するものであり、このような土砂回収部として固液分離装置など従来公知の様々な構造が採用可能である。
土砂回収部で回収された堆積土砂１４は、例えば、浚渫船２２からダンプトラックの荷台に排出され、あるいは、コンベヤ装置により適宜箇所に搬送される。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、掘削機２０は、モータ３８と、変速機構４０と、掘削刃４２とを含んで構成されている。
モータ３８および変速機構４０は、水密に構成された断面円形のケース４４に収容され、ケース４４は、ブラケット４６を介して堆砂回収管本体１８の下部の外周面に取り付けられ、掘削刃４２の軸心を鉛直方向に向けている。
モータ３８は、浚渫船２２に設けられた電源からケーブルを介して供給される電力により回転駆動力を発生するものである。
変速機構４０は、モータ３８に連結され、モータ３８の回転駆動力を減速させて駆動軸４８に伝達するものである。

掘削刃４２は、変速機構４０に連結され、堆砂回収管１６（堆砂回収管本体１８）の下端開口１６０２の近傍の側方に配置されている。言い換えると、掘削刃４２が回転駆動されることで生じる堆積土砂１４を含む旋回流Ｓの直上に堆砂回収管１６の下端開口１６０２が位置するように配置されている。
掘削刃４２は、駆動軸４８の先端に取り付けられた下方に向かうほど半径が小さくなる円錐形状のホルダ４２０２と、このホルダ４２０２の外周面に着脱可能に取り付けられた複数の刃部４２０４とを備えている。
したがって、モータ３８の駆動力が変速機構４０を介して掘削刃４２に伝達され、掘削刃４２が回動される。
このような掘削刃４２として従来公知の様々な構造のものが使用可能である。
なお、図２から図７においては、図面の簡略化のため、ホルダ４２０２、複数の刃部４２０４の形状を円錐形の輪郭として描いている。

本実施の形態では、第１のワイヤ２６Ａは、第２のワイヤ２６Ｂが分岐する箇所よりも下方の箇所から分岐する２つの第３のワイヤ２６Ｃを備え、掘削機２０は、その周方向に間隔をおいた箇所が２つの第３のワイヤ２６Ｃにより吊り下げられている。
詳細に説明すると、図２に示すように、ケース４４の外周面の上部を径方向で挟む２箇所４４Ａ、４４Ｂが第３のワイヤ２６Ｃにより支持されており、２点支持とすることで掘削機２０の姿勢の安定化が図られている。
掘削機２０は例えば約７００ｋｇの重量を有している。
したがって、堆砂回収管本体１８と掘削機２０とを合わせると約１０００ｋｇの重量となり、本実施の形態では、堆砂回収管本体１８と掘削機２０の自重が堆積土砂１４中を掘進する推進力となる。

次に作用効果について説明する。
浚渫船２２を堆積土砂１４を回収すべきダム貯水池１２の底部１２Ａの上方に移動させ停止させる。
クレーン２４を操作し巻き上げ用ウィンチ３２により第１のワイヤ２６Ａを繰り出すことにより堆砂回収管本体１８および掘削機２０をダム貯水池１２の底部１２Ａに向けて降下させる。
掘削機２０の掘削刃４２が底部１２Ａに到達したならば、真空発生装置１９を稼働させ堆砂回収管１６の下端開口１６０２から水を吸引させ、下端開口１６０２に向かって流れる水流を発生させる。
そして、モータ３８を駆動して変速機構４０を介して掘削刃４２を回転させ、掘削刃４２により堆積土砂１４を掘削し、堆積土砂１４を切り崩す。

次いで、第１のワイヤ２６Ａを少しずつ繰り出すことにより掘削機２０は、堆砂回収管本体１８および掘削機２０の自重（例えば約１０００ｋｇ）により堆積土砂１４をその上面１４０２から例えば１ｍから２ｍ程度の深さまで掘削し、堆積土砂１４を切り崩す。
この際、掘削刃４２が回転駆動されることで発生する堆積土砂１４を含む旋回流Ｓの直上に堆砂回収管１６の下端開口１６０２が位置しているので、堆積土砂１４は、下端開口１６０２に向かって流れる水流により水と共に堆砂回収管１６の下端開口１６０２から効率よく吸引され、ホース３６を経由して真空発生装置１９に至り堆積土砂回収部に投入され、水と堆積土砂１４とに分離される。
このような動作を行なうことで目的とする深さの堆積土砂１４が回収されたならば、クレーン２４により堆砂回収管本体１８および掘削機２０を鉛直方向上方に移動させ、堆砂回収管１６の下端開口１６０２および掘削機２０の掘削刃４２を堆積土砂１４の上方へ移動させる。
そして、浚渫船２２を所定距離水平方向に移動させたならば、上記と同様の手順で堆積土砂１４の吸引回収を行なう。
このような動作を繰り返して行なうことにより所望の範囲で堆積土砂１４の吸引回収を行なう。

本実施の形態によれば、掘削機２０の掘削刃４２を回動させて水中の底部１２Ａに堆積する堆積土砂１４をその上面１４０２から下方に掘削して堆積土砂１４を切り崩すと同時に、掘削刃４２が回転駆動されることで発生する堆積土砂１４を含む旋回流Ｓの直上に位置する堆砂回収管１６の下端開口１６０２から水と共に堆積土砂１４を吸引するようにした。
したがって、堆積土砂１４を連続的にかつ効率的に吸引回収でき、堆積土砂１４の回収効率を高める上で有利となり、また、切り崩された堆積土砂１４が水中に拡散する前に堆砂回収管１６の下端開口１６０２から吸引回収することができるので、濁水の発生を抑制する上で有利となる。
また、堆積土砂１４を掘削しながら同時に堆積土砂１４を吸引回収するため、吸引回収された水と堆積土砂１４の混合物の含泥率（混合物における土砂の割合）を向上させる上で有利となり、したがって、堆積土砂回収部における土砂と水との分離作業に要する負担を軽減でき、堆積土砂回収部における作業効率の向上を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態の揚砂装置１０Ｂについて図３を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第２の実施の形態は第１の実施の形態の変形例であり、下端開口１６０２の近傍の堆砂回収管本体１８の箇所に電動式のバイブレータ５０が取り付けられている点が第１の実施の形態と異なっている。
第２の実施の形態では、バイブレータ５０は、下端開口１６０２の近傍の堆砂回収管本体１８の外周面で堆砂回収管本体１８の直径を挟む２箇所にそれぞれ設けられている。
なお、バイブレータ５０の数は１つでも３つ以上であってもよい。
バイブレータ５０は、例えば、コンクリートの締固めに使用する例えば２５０Ｈｚの振動周波数で振動するバイブレータなど従来公知の様々なものが採用可能であり、本実施の形態では、防水性を有し水中で使用できるものを用いている。
なお、防水性が低いバイブレータ５０を使用する場合には、堆砂回収管本体１８にバイブレータ５０を水密に収容する収容室を設け、この収容室にバイブレータ５０を収容することでバイブレータ５０を水から保護すれば良い。

第２の実施の形態では、堆砂回収管１６の下端開口１６０２の近傍の箇所をバイブレータ５０で振動させることにより、堆砂回収管１６の下端開口１６０２の近傍の周辺に位置している、フィルタ３４を通過できないような大きさの堆積土砂１４の塊をフィルタ３４を通過できるようにバイブレータ５０の振動により細かく砕くことができる。
したがって、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、バイブレータ５０の振動により堆積土砂１４によるフィルタ３４の詰まりを防止しつつ、効率的に堆積土砂１４を吸引回収することができるので、堆積土砂１４の回収効率を高める上でより有利となる。

（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態の揚砂装置１０Ｃについて図４を参照して説明する。
第３の実施の形態は、１つの堆砂回収管１６に対して２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂを設けた点が第１の実施の形態と異なっている。
第３の実施の形態では、２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂは、堆砂回収管本体１８の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置され、堆砂回収管１６Ａの下端開口１６０２から堆積土砂１４を効率的に吸い込めるように、それら掘削機２０Ａ、２０Ｂは高さを合致させて配置されている。
図４（Ｂ）に示すように、２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂの掘削刃４２の回転方向は互いに逆向きとなっており、２つの掘削刃４２が回転駆動されることで、水中の底部１２Ａの同じ高さで逆向きの堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが生じる。
堆砂回収管１６の下端開口１６０２は、堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが交わる箇所の直上に位置するように配置されている。
また、第１の実施の形態と同様に、掘削機２０のケース４４の外周面の上部を径方向で挟む２箇所４４Ａ、４４Ｂが第３のワイヤ２６Ｃにより支持されており、したがって、２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ２点支持とすることで２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂの姿勢の安定化が図られている。

また、第３の実施の形態では、約３００ｋｇの堆砂回収管本体１８と２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂの重量約１４００ｋｇとを合わせると約１７００ｋｇの重量となり、堆砂回収管本体１８と掘削機２０の自重が堆積土砂１４中を掘進する大きな推進力となる。
したがって、第１のワイヤ２６Ａを少しずつ繰り出すことにより２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂは、堆砂回収管本体１８および２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂの自重（約１７００ｋｇ）により堆積土砂１４をその上面１４０２から１ｍから２ｍ程度の深さまで掘削し、堆積土砂１４を切り崩す。
このように合計約１７００ｋｇの重量を用いて２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂにより堆積土砂１４を掘削し、堆積土砂１４を切り崩すので、堆積土砂１４の掘削、切り崩しの効率を高める上でより有利となる。

第３の実施の形態によれば、２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂの掘削刃４２を回動させて水中の底部１２Ａに堆積する堆積土砂１４をその上面１４０２から下方に掘削して堆積土砂１４を切り崩すと同時に、２つの掘削刃４２が回転駆動されることで発生する堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓの直上に位置する堆砂回収管１６の下端開口１６０２から水と共に堆積土砂１４を吸引するようにした。
したがって、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、堆積土砂１４を連続的にかつ効率的に吸引回収する上でより有利となる。

（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態の揚砂装置１０Ｄについて図５を参照して説明する。
第４の実施の形態は、第３の実施の形態の変形例であり、下端開口１６０２の近傍の堆砂回収管１６の箇所に電動式のバイブレータ５０が取り付けられている点が第３の実施の形態と異なっている。
本実施の形態では、バイブレータ５０は、下端開口１６０２の近傍の堆砂回収管本体１８の外周面で堆砂回収管本体１８の直径を挟む２箇所にそれぞれ設けられている。
第４の実施の形態によれば、第３の実施の形態の効果に加えて、２つのバイブレータ５０の振動により堆積土砂１４によるフィルタ３４の詰まりを防止しつつ、効率的に堆積土砂１４を吸引回収することができるので、堆積土砂１４の回収効率を高める上でより有利となるという効果が奏される。

（第５の実施の形態）
次に第５の実施の形態の揚砂装置１０Ｅについて図６を参照して説明する。
第５の実施の形態においては、２つの堆砂回収管１６Ａ、１６Ｂが設けられ、それら堆砂回収管１６Ａ、１６Ｂは、互いに間隔をおいて平行に配置された２つの堆砂回収管本体１８Ａ、１８Ｂがそれらの下端開口１６０２の高さを合致させた状態で結合ブラケット５２を介して結合されている。
また、一方の堆砂回収管１６Ａの堆砂回収管本体１８Ａの直径を通る両側の箇所にそれぞれ掘削機２０Ａ、２０Ｂが配置され、他方の堆砂回収管１６Ｂの堆砂回収管本体１８Ｂの直径を通る両側の箇所にそれぞれ掘削機２０Ｃ、２０Ｄが配置されている。
それら掘削機２０Ａ、２０Ｂ、掘削機２０Ｃ、２０Ｄは、堆砂回収管１６Ａ、１６Ｂの下端開口１６０２から堆積土砂１４を効率的に吸い込めるように、高さを合致させた状態で配置されている。

図６（Ｂ）に示すように、２つの掘削機２０Ａ、２０Ｂの掘削刃４２の回転方向は互いに逆向きとなっており、２つの掘削刃４２が回転駆動されることで、水中の底部１２Ａの同じ高さで逆向きの堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが生じる。
一方の堆砂回収管１６Ａの下端開口１６０２は、堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが交わる箇所の直上に位置するように配置されている。
また、２つの掘削機２０Ｃ、２０Ｄの掘削刃４２の回転方向は互いに逆向きとなっており、２つの掘削刃４２が回転駆動されることで、水中の底部１２Ａの同じ高さで逆向きの堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが生じる。
他方の堆砂回収管１６Ｂの下端開口１６０２は、堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが交わる箇所の直上に位置するように配置されている。

また、各掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのケース４４の外周面の上部を径方向で挟む２箇所４４Ａ、４４Ｂが第３のワイヤ２６Ｃにより支持されており、したがって、４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄをそれぞれ２点支持とすることで４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの姿勢の安定化が図られている。
また、第５の実施の形態では、２つの堆砂回収管本体１８Ａ、１８Ｂの合計重量約６００ｋｇと４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの合計重量約２８００ｋｇとを合わせると約３４００ｋｇの重量となり、２つの堆砂回収管本体１８Ａ、１８Ｂと４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの自重が堆積土砂１４中を掘進する大きな推進力となる。
したがって、第１のワイヤ２６Ａを少しずつ繰り出すことにより４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、堆砂回収管本体１８および４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの自重（約３４００ｋｇ）により堆積土砂１４をその上面１４０２から１ｍから２ｍ程度の深さまで掘削し、堆積土砂１４を切り崩す。
このように合計約３４００ｋｇの重量を用いて４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄにより堆積土砂１４を掘削し、堆積土砂１４を切り崩すので、堆積土砂１４の掘削、切り崩しの効率を高める上でより有利となる。

第５の実施の形態によれば、４つの掘削機２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの掘削刃４２を回動させて水中の底部１２Ａに堆積する堆積土砂１４をその上面１４０２から下方に掘削して堆積土砂１４を切り崩すと同時に、各堆積土砂１４を含む２つの旋回流Ｓが交わる箇所においてそれぞれ２つの堆砂回収管１６Ａ、１６Ｂの下端開口１６０２から水と共に堆積土砂１４を吸引するようにした。
したがって、第３の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、堆積土砂１４を連続的にかつ効率的に吸引回収する上でより一層有利となる。

（第６の実施の形態）
次に第６の実施の形態の揚砂装置１０Ｆについて図７を参照して説明する。
第６の実施の形態は第５の実施の形態の変形例であり、下端開口１６０２の近傍の堆砂回収管１６Ａ、１６Ｂの箇所に電動式のバイブレータ５０が取り付けられている点が第４の実施の形態と異なっている。
本実施の形態では、バイブレータ５０は、下端開口１６０２の近傍の堆砂回収管本体１８Ａ、１８Ｂのそれぞれの外周面で堆砂回収管本体１８Ａ、１８Ｂの直径を挟む２箇所にそれぞれ設けられている。
第６の実施の形態によれば、第５の実施の形態と同様の効果が奏されることに加えて、４つのバイブレータ５０の振動により堆積土砂１４によるフィルタ３４の詰まりを防止しつつ、効率的に堆積土砂１４を吸引回収することができるので、堆積土砂１４の回収効率を高める上でより有利となる。

なお、実施の形態では、揚砂装置が、１つの堆砂回収管あるいは２つの堆砂回収管を備える場合について説明したが、３つ以上の堆砂回収管を備えてもよい。
堆砂回収管の数が多いほど堆積土砂１４の回収効率を高める上で有利となる。

また、実施の形態では、揚砂装置が、１つの堆砂回収管に対して１つあるいは２つの掘削機を配置した場合について説明したが、１つの堆砂回収管に対して３つ以上の掘削機を配置してもよい。
掘削機の数が多いほど堆積土砂１４の回収効率を高める上で有利となる。

また、実施の形態では、１つの堆砂回収管に対して１つあるいは２つのバイブレータ５０を設けた場合について説明したが、１つの堆砂回収管に対して３つ以上のバイブレータ５０を設けてもよい。
バイブレータ５０の数が多いほど、堆砂回収管の下端開口１６０２の近傍の周辺に位置している、フィルタ３４を通過できないような大きさの堆積土砂１４の塊を細かく砕く上で有利となり、堆積土砂１４によるフィルタ３４の詰まりを防止しつつ、効率的に堆積土砂１４を吸引回収する上で有利となり、堆積土砂１４の回収効率を高める上でより有利となる。

また、実施の形態では、掘削機が電動式のモータ３８を備える場合について説明したが、電動式モータ３８に代えて油圧式モータを用いても良い。油圧式モータを用いると減速機構を省くことができ、構成の簡素化、低コスト化を図る上で有利となる。
また、実施の形態では、堆砂回収管（堆砂回収管本体）に電動式のバイブレータ５０を設けた場合について説明したが、電動式バイブレータ５０に代えて油圧式バイブレータを用いても良い。
油圧式モータと油圧式バイブレータの双方を用いると、それらに作動油を供給する油圧ポンプ、油路などを共通に用いることで構成の簡素化、低コスト化を図る上で有利となる。

１０Ａ－１０Ｆ 揚砂装置
１２ ダム貯水池
１４ 堆積土砂
１４０２ 上面
１６ 堆砂回収管
１６０２下端開口
１７ ホース
１８ 堆砂回収管本体
１９ 真空発生装置
２０、２０Ａ－２０Ｄ 掘削機
２２ 浚渫船
２４ クレーン
２６ ワイヤ
３４ フィルタ
３６ ホース
３８ モータ
４０ 変速機構
４２ 掘削刃
４４Ａ、４４Ｂ 箇所
５０ バイブレータ
Ｓ 旋回流

Claims (7)

1. 水中の底部に堆積した堆積土砂を回収する揚砂装置であって、
   クレーンにより支持されその下端開口にフィルタが装着された堆砂回収管と、
   前記堆砂回収管に接続された真空発生装置と、
   前記クレーンにより支持されると共に下端に掘削刃が設けられた掘削機とを備え、
   前記堆砂回収管の前記下端開口は、前記掘削刃の半径方向外側であって、前記掘削刃が回転駆動されることで生じる前記堆積土砂を含む旋回流の直上に位置し、
   前記堆砂回収管は、
   前記真空発生装置に接続された可撓性を有するホースと、
   前記ホースに接続されると共にその下部の側方に前記掘削機が連結され、前記フィルタが装着された前記下端開口を有する金属製の堆砂回収管本体とを含んで構成され、
   前記クレーンにより前記堆砂回収管本体および前記掘削機が鉛直方向下方に降下されることにより、前記堆砂回収管本体および前記掘削機はそれらの自重により前記堆積土砂を鉛直方向下方に掘削する、
   ことを特徴とする揚砂装置。
2. 前記掘削機は、前記堆砂回収管の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置され、
   それら掘削機の前記掘削刃の回転方向は互いに逆向きである、
   ことを特徴とする請求項１記載の揚砂装置。
3. 前記堆砂回収管は、複数設けられ、
   前記掘削機は、前記各堆砂回収管の直径を通る両側の箇所にそれぞれ配置され、
   前記両側の箇所に配置された前記掘削機の前記掘削刃の回転方向は互いに逆向きである、
   ことを特徴とする請求項１記載の揚砂装置。
4. 前記掘削刃は、下方に向かうほど半径が小さくなる円錐形状のホルダと、前記ホルダの外周面に着脱可能に取り付けられた複数の刃部とを備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の揚砂装置。
5. 前記下端開口の近傍の前記堆砂回収管の箇所にバイブレータが取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の揚砂装置。
6. 前記揚砂装置は、浚渫船に搭載され、
   前記浚渫船を水平方向に移動させることで、所望の範囲の前記堆積土砂を回収する
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の揚砂装置
7. 前記揚砂装置は、浚渫船に搭載され、
   前記掘削機は、前記クレーンにより繰り出し巻き取りが行われる第１のワイヤで吊り下げられ、
   前記堆砂回収管本体は、前記第１のワイヤの下部から分岐する第２のワイヤにより吊り下げられる、
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の揚砂装置。

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