JPH0749253A - 採泥等の対象となる泥面レベルの検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な構造を持ちながら、常時的確に泥面レ
ベルを検出でき、かつ、格別の専門的知識を要すること
なく、操作、管理、調整が行い易く、しかも比較的低廉
な泥面レベルの検出機構を提供。 【構成】一方の管端側を浚渫用採泥器の採泥部に、他方
の管端側を水面上に突き出して設けられる管１００に
は、管１００を水密に塞ぐ感圧手段２００が備えられて
おり、感圧手段２００より上部側にある管１００内が液
体Ｗで満たされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、浚渫用採泥器の移動
に伴って、該採泥器の採泥部前方に盛り上げられる採泥
の対象となる泥の泥面のレベルを検出する機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、河川、湖沼、海域の水底に堆積し
た汚泥等の泥を採泥するにあたって、例えば図５に示さ
れる基本構造をもった採泥器が多く用いられている。こ
の採泥器は、一方側部を開口１０１すると共に該開口１
０１に対抗する側の側部に吸泥パイプ１０２を備えた集
泥箱１００から主として構成されている。前記吸泥パイ
プ１０２は船上にあるポンプ（図示は省略する。）に連
結されており、該ポンプを稼働させることにより、前記
集泥箱１００内に負圧を加えることができる構成とされ
ている。従って、この採泥器を前記開口１０１側を前に
して泥の堆積されている水底を移動させると、該開口１
０１より前記集泥箱１００内に泥が収められ、この泥を
前記ポンプの稼働により前記吸泥パイプ１０２を通じて
船上に吸い上げることができる。

【０００３】しかるに、前記採泥器の移動速度が早過ぎ
る場合、採泥の対象となる泥の泥面が採泥器の開口１０
１前方に高く形成され過ぎ（図５においてＮ−１で示す
レベル）、採泥器の開口部上縁を越える泥が、採泥器の
開口側から採泥器の移動後方側に向けて溢れ出し、採泥
すべき泥が該採泥器の移動後方の採泥作業終了範囲に残
されてしまう事態が生じる。一方、採泥器の移動速度が
遅過ぎる場合、採泥の対象となる泥の泥面が採泥器の開
口１０１前方に該開口を覆うように適正に形成されず
（図５においてＮ−２で示すレベル）、採泥器の前記集
泥箱１００内に多量の水が入り込み、採泥効率が低下す
る。また採泥される泥に対する水の割合が多い場合、大
規模な処理施設を設けて泥と水とを分離し、さらに汚濁
水を浄化し放流等する必要を生じさせる。

【０００４】こうした事情から、採泥器の開口前方に形
成される採泥の対象となる泥の泥面レベルを検出するセ
ンサーを採泥器に設け、刻々と変化する泥面レベルを水
上において把握し、該泥面レベルに相応させた採泥器の
運行を図る技術が用いられている。例えば、特開昭５８
−３３６５１号に係る「水底走行浚渫装置」では、サク
ション本体の開口部の直上と、このサクション本体の上
枠とに、夫々泥面レベルの検出センサーを設けておき、
前記開口部の直上に設けられているセンサーが作動して
いないときは、泥面が該開口部上縁より下方に形成され
ているといえ、該開口部より水が吸い込まれてポンプの
吸い込み効率が落ちるので、吸い上げポンプの回転数を
落とす制御を行う。一方、前記上枠に設けられているセ
ンサーが作動しているときは、泥面が該開口部上縁より
もさらに上側に形成されているといえ、泥が前記開口部
から吸い込まれずに溢れ出し前記サクション本体移動後
方に取り残される事態が生じるので、吸い上げポンプの
回転数を上げる制御を行うこととしている。そして同装
置では、蝶番で吊下状態に取り付けられる抵抗板の自由
端にマグネット片を設けると共に、この抵抗板を回動可
能としておき、泥圧により押し込み方向に回動された該
抵抗板の前記マグネット片を別途に設けられているマグ
ネットスイッチに接触させることにより泥面レベルを検
出するセンサーを用いている。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】しかし前記装置のセンサー
は、前記抵抗板と前記マグネットスイッチとの間にに泥
が入り込んだり、あるいは抵抗板自体に泥が付着する
と、この泥が邪魔となって泥圧が加えられても抵抗板が
押し込み方向に回動されなくなったり、抵抗板が押し込
まれてもマグネットスイッチが開かなくなるおそれがあ
り、泥圧、ひいては泥面レベルを常時確実に検出し得る
ものではなかった。こうしたセンサーの不作動も、該セ
ンサー近辺の状態を適宜確認できるのであれば速やかに
泥を取り除く等の処置を行って回復できるので差程問題
とならないともいえる。しかし現実には水底にあるセン
サーの状況を船上より採泥作業中に確認する手段はな
く、したがってセンサーが適切に作動しなくなった場合
には、泥面がサクション本体の開口部に適切に形成され
ない状態で採泥対象泥の取り残し等を生じさせながら、
採泥作業が継続されるおそれがあった。

【０００６】一方、こうした力学的な泥圧検出手段では
なく、例えば水中カメラにより泥面を識別する手段、採
泥器の開口部近傍に、赤外線、ガンマ線の照射装置と検
知装置とを間隔を開けて設けて、赤外線等の照射量に占
める透過、検知量の割合から泥面が前記照射装置と検知
装置との間に形成されているか否かを識別する手段や、
超音波の照射装置とその反射波の検知装置を設けて、泥
面を識別する手段も用いられている。しかしこうした手
段を用いたセンサーは、高価であり、またその操作、管
理にも専門的な知識を要する。

【０００７】そこでこの発明は、単純な構造を持ちなが
ら、常時的確に泥面レベルを検出でき、かつ、格別の専
門的知識を要することなく、操作、管理、調整が行い易
く、しかも比較的低廉な泥面レベルの検出機構を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するため、採泥等の対象となる泥面レベルの検出機構
を、請求項１記載の発明では、一方の管端側を浚渫用採
泥器の採泥部に、他方の管端側を水面上に突き出して設
けられる管１０、１００であって、該管１０、１００に
は該管１０、１００を水密に塞ぐ感圧手段２０、２００
が備えられており、該感圧手段２０、２００より上部側
にある管１０、１００内が液体Ｗで満たされている構造
のものとした。また、請求項２の発明では、前記感圧手
段２０、２００が、泥圧により前記液体Ｗが満たされて
いる側に向けて変形可能とされている構造のものとし
た。

【０００９】

【作用】この発明に係る採泥等の対象となる泥面レベル
の検出機構は、一方の管端側を浚渫用採泥器の採泥部
に、他方の管端側を水面上に突き出して設けられる管１
０、１００であって、該管１０、１００には該管１０、
１００を水密に塞ぐ感圧手段２０、２００が備えられて
おり、該感圧手段２０、２００より上部側にある管１
０、１００内が液体Ｗで満たされている構造を有するの
で、該感圧手段２０、２００に圧力が加えられた場合、
前記管１０、１００内に満たされている液体Ｗの液面ｗ
が上昇される。

【００１０】

【実施例】以下では、この発明に係る採泥等の対象とな
る泥面レベルの検出機構の典型的な実施例を、図１ない
し図４に基づいて説明する。

【００１１】まず、本実施例に係る検出機構を図２及び
図３に基づいて説明する。

【００１２】この検出機構は、管１０と、該管１０の一
方の管端を水密に塞ぐ感圧手段２０とから構成されてい
る。管１０は、前記感圧手段２０により塞がれている側
の管端側を水中に、他方の側の管端側を水面Ｓ上の浮体
Ｆにそれぞれ配するように設けられている。一方、感圧
手段２０は、開口部２２ａを感圧坂２１で塞ぐ例えば椀
状のケース２２であって、前記管１０に連通する連通穴
２３を有している。前記感圧板２１と前記ケース２２と
は、前記感圧板２１の周縁と前記ケース２２の開口部２
２ａ周縁との間を膜板２４で水密に覆うことにより組み
つけられている。

【００１３】図２に示されるように、前記管１０及び前
記感圧手段２０内は液体Ｗで満たされており、本実施例
では、この液体Ｗの液面が前記水面Ｓよりも上方に位置
するように液体Ｗの充填量が調整されている。この場
合、前記水面Ｓに対する前記液体Ｗの液面ｗの高さｈに
起因する圧力が、前記感圧板２１の内面側から外面側に
向けて加えられることになる。そこで本実施例では特
に、この圧力にほぼ等しい引張力を有するばね２５の一
端を前記感圧板２１の内面に組み付けると共に、他端を
前記ケース２２の底面２２ｂに組み付けることにより、
前記感圧板２１の内側から外側に向られる前記圧力と前
記感圧板２１の外側から内側に向けられる前記ばね２５
の引張力とを均衡させている。従って図３に示されるよ
うに、前記感圧板２１に、該感圧板２１の外面側から該
感圧板２１を前記ケース２２の内側に向けて押し込もう
とする力Ｐが僅かでも働いた場合、前記圧力と前記引張
力との均衡が崩されて前記感圧板２１が押し込まれ、図
３に示されるように前記液体Ｗの液面ｗが図３に示す
ｈ’分上昇する。

【００１４】従って、本実施例によれば、水中において
前記感圧板２１の外面に加えられる圧力の有無及び大き
さを、前記管１０内に充填されている液体Ｗの液面ｗの
変移により水上において検出することができる。

【００１５】なお、本実施例では、前記管１０内に満た
されている液体Ｗの液面ｗが前記水面Ｓよりも上方に位
置するように液体Ｗを封入しているが、該液面ｗと前記
水面Ｓとが同レベルとなるように前記管１０内に液体Ｗ
を封入しても良く、この場合には、前記感圧板２１を該
感圧板２１の内面側から外面側に向けて押し出そうとす
る圧力が別途加わらないので、前記ばね２５を特に設け
なくても前記感圧板２１の外面から加わる僅かな圧力を
前記液体Ｗの液面ｗの変化として検出することができ
る。

【００１６】次いで図１は、以上に説明した本発明の実
施例を更に具体的に適用した検出機構の構造の概略を示
したものである。この検出機構は、連結管１００と感圧
手段２００と表示管３００とから構成されている。

【００１７】連結管１００は、内部に液体を充填できる
細長中空物であれば、その形状、材質を問わず、例え
ば、硬質の筒体、パイプ等で前記連結管１００を構成し
ても、軟質の可撓性を有するチューブ等で前記連結管１
００を構成しても良い。

【００１８】感圧手段２００は、一側面が開口されてい
る椀状のケース２０１と、このケース２０１の前記開口
を塞ぐ感圧板２０２とを主体として構成されている。前
記感圧板２０２の径は、前記ケース２０１の開口の径よ
りもやや小径とされており、該感圧板２０２の縁部と前
記ケース２０１の開口縁との間は、移動抵抗のない膜板
２０３が張り込まれて水密に塞がれている。

【００１９】前記感圧板２０２の内側面略中央部には、
引っ張りコイルばね２０４の一端が組み付けられてい
る。このばね２０４の他端は前記ケース２０１の底面側
略中央部に設けられている穴内に収められている連結桿
２０５の一端に組み付けられている。この連結桿２０５
の他端には雌螺子穴が設けられており、この雌螺子穴に
調整ねじ２０６のねじ部が螺装されている。一方、該調
整ねじ２０６は、前記ねじ部の立設側の頭部面を前記ケ
ース２０１の内外に連通する穴２０７縁面に接しさせて
該穴２０７内に差し込まれている。従って、該調整ねじ
２０６を前記穴２０６内で適宜回転させることにより、
該調整ねじ２０６のねじ部の前記連結桿２０５内へのね
じ込み寸法を変えることができる。該ねじ込み寸法が大
きくなれば、前記連結桿２０５は前記調整ねじ２０６の
差し込まれている穴２０６側に引き寄せられることにな
るので、前記ばね２０４を介して前記感圧板２０２も前
記ケース２０１内に向けて引っ張り込まれることにな
る。

【００２０】また前記感圧板２０２の周縁部には、前記
ケース２０１の内側に向けて突出部２０２ａが設けられ
ている。前記感圧板２０２に前記ケース２０１の内側に
向けて、前記膜板２０３の弾性変形量の限界を越えて押
し込む力が加わった場合であっても、この突出部２０２
ａを該ケース２０１の底面に当接させることにより、該
膜板２０３の破断等を生じさせない構成とされている。

【００２１】なお、図中符号２０８で示されるのは、前
記調整ねじ２０６の取り付け穴２０６部の膜板性を高め
るためのキャップである。また図中符号２０９で示され
るのは、前記感圧手段２００を適宜の取付対象物に取り
付けるための支持板であり、また図中符号２１０で示さ
れるのは、前記連結管１００の他端を組み付け、該連結
管１００と該感圧手段２００とを連通させるための穴で
ある。

【００２２】表示管３００は、一端を前記連結管１００
に連通するパイプを主体に構成されている。該表示管３
００内には、該表示管３００の内径よりも径のやや小さ
い水密に構成された筒状のフロート３０１が収められて
いる。このフロート３０１の両端部には、リング３０１
ａが嵌め込まれている。なお、図中符号３０２で示され
るのは、空気穴３０２ａを有するキャップであり、また
図中３０３で示されるのは、該表示管３００内の液体Ｗ
の水位を微調整するためのバルブである。

【００２３】従って図１に示される検出機構では、前記
表示管３００内の液体Ｗの液面ｗの変化にしたがってフ
ロート３０１を該表示管３００内で上下動させることが
できる。この表示管３００を透光性のあるガラス、プラ
スチック材料等により構成しておけば、フロート３０１
の前記上下動を視認することで前記液面ｗの変化の把握
が容易になる。またフロート３０１の上下動により近接
スイッチ等の適宜のスイッチが開閉される構成としてお
けば、通電状態の有無を適宜の手段により表示させるこ
とにより前記表示管３００の設置位置から離れた場所に
あっても、該フロート３０１の上下動すなわち液面ｗの
変化を容易に把握できる。

【００２４】以上説明した検知機構の感圧手段２０、２
００を、例えば図４に示されるように採泥器に組み付け
ることにより、本実施例に係る検知機構を用いる。

【００２５】採泥器は、一方側部を開口１０１とすると
共に該開口１０１に対抗する側の側部に吸泥パイプ１０
２を備えた集泥箱１００から主として構成されている。
前記吸泥パイプ１０２は船上にあるポンプ（図示は省略
する。）に連結されており、該ポンプを稼働させること
により、前記集泥箱１００内に負圧を加えることができ
る構成とされている。従って、この採泥器を前記開口１
０１側を前にして泥の堆積されている水底を移動させる
と、該開口１０１より前記集泥箱１００内に泥が収めら
れ、この泥を前記ポンプの稼働により前記吸泥パイプ１
０２を通じて船上に吸い上げることができる。この採泥
器の開口１０１上部に取付板１０３を直立させて設け、
この取付板１０３の上端と下端とに夫々、前記感圧手段
２０、２００を前記感圧板２１、２０２の側が前記採泥
器の移動前方側に向けられるように組み付ける。

【００２６】採泥の対象となる泥の泥面が採泥器の開口
１０１前方に高く形成されている場合には（図４におい
てＮ−１で示すレベル）、該泥の泥圧により前記取付板
１０３の上端に設けられている感圧手段２０、２００及
び下端に設けられている感圧手段２０、２００の双方の
感圧板２１、２０２が該泥圧により該感圧手段２０、２
００の内側に向けて押し込まれ、この結果、両感圧手段
２０、２００に連結されている管１０、１００内の液体
Ｗの液面ｗが上昇される。一方、採泥の対象となる泥の
泥面が採泥器の開口１０１前方に該開口１０１を覆うよ
うに適正に形成されない場合には（図４においてＮ−２
で示すレベル）、前記両感圧手段２０、２００の感圧板
２１、２０２には何ら泥圧が加えられないので、両感圧
手段２０、２００に連結されている管１０、１００内の
液体Ｗの液面ｗは変化しない。これらに対して、前記取
付板１０３の下端に設けられている感圧手段２０、２０
０に連結されている管１０、１００内の液体Ｗの液面ｗ
が上昇していて、且つ、前記取付板１０３の上端に設け
られている感圧手段２０、２００に連結されている管１
０、１００内の液体Ｗの液面ｗに変化がない場合には、
採泥の対象となる泥の泥面が、採泥器の前記開口１０１
前方に該開口１０１を充分に覆い、且つ、前記取付板１
０３の上端を越えないレベルに形成されている状態にあ
る（図４においてＮ−３で示すレベル）。

【００２７】従って、前記取付板１０３の下端に設けら
れている感圧手段２０、２００に連結されている管１
０、１００内の液体Ｗの液面ｗが上昇していて、且つ、
前記取付板１０３の上端に設けられている感圧手段２
０、２００に連結されている管１０、１００内の液体Ｗ
の液面ｗに変化がない状態を維持できるように採泥器の
移動スピード、ポンプの回転数等を調整して、採泥器の
運行を行うことによって、前記採泥器の開口１０１より
泥面レベルが低いために生じる水等の吸引及び、前記採
泥器の開口１０１より泥面レベルが高いために生じる採
泥器の移動後方に向けた泥の溢れ出しを防ぎ、高効率の
浚渫をすることができる。

【００２８】なお本実施例に係る検出機構は、水底で泥
等に接触される前記感圧手段２０、２００を、前記椀状
のケース２２、２０１の開口を前記感圧板２１、２０２
により塞ぐことで極めてシンプルに構成しており、構造
上脆弱な部分がなく堅牢である。従って、水底に堆積さ
れている泥中には、様々な生活廃棄物、礫等の障害物が
混在しているが、こうした障害物への接触に起因して前
記感圧手段２０、２００が破損される事態が生じ難く、
恒久的な使用に適している。

【００２９】

【発明の効果】この発明に係る採泥等の対象となる泥面
レベルの検出機構は、一方の管端側を浚渫用採泥器の採
泥部に、他方の管端側を水面上に突き出して設けられる
管であって、該管には該管を水密に塞ぐ感圧手段が備え
られており、該感圧手段より上部側にある管内が液体で
満たされている構造を有し、該感圧手段に圧力が加えら
れた場合、前記管内に満たされている液体の液面が上昇
されるので、該液面の上昇の有無によって前記採泥器の
採泥部に採泥の対象となる泥が存在しているか否か、す
なわち前記採泥部に形成されている泥面のレベルを水面
上から容易かつ的確に検知することができる。

【００３０】また、前記感圧手段に加えられた圧力を管
内の液体に伝えることによってのみ前記採泥部の泥の存
在を検知するので、従来の泥面レベルの検出手段に比べ
て、構造上の複雑さがなく、したがって操作、管理、調
整が行い易く、比較的低廉に泥面レベルの検出機構を提
供できる特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】泥面レベルの検出機構の破断側面図である。

【図２】同検出機構の全体構成を示す模式図である。

【図３】同検出機構の全体構成を示す模式図である。

【図４】同検出機構の採泥器に対する取付状態を示す側
面図である。

【図５】採泥器の構造の概略を示す側面図である。

【符号の説明】

１０ 管 １００ 管 ２０ 感圧手段 ２００ 感圧手段 ２１ 感圧板 ２０２ 感圧板 ２２ ケース ２０１ ケース ２４ 膜板 ２５ ばね ２０４ ばね

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】前記感圧板２０２の内側面略中央部には、
引っ張りコイルばね２０４の一端が組み付けられてい
る。このばね２０４の他端は前記ケース２０１の底面側
略中央部に設けられている穴内に収められている連結桿
２０５の一端に組み付けられている。この連結桿２０５
の他端には雌螺子穴が設けられており、この雌螺子穴に
調整ねじ２０６のねじ部が螺装されている。一方、該調
整ねじ２０６は、前記ねじ部の立設側の頭部面を前記ケ
ース２０１の内外に連通する穴２０７縁面に接しさせて
該穴２０７内に差し込まれている。従って、該調整ねじ
２０６を前記穴２０７内で適宜回転させることにより、
該調整ねじ２０６のねじ部の前記連結桿２０５内へのね
じ込み寸法を変えることができる。該ねじ込み寸法が大
きくなれば、前記連結桿２０５は前記調整ねじ２０６の
差し込まれている穴２０７側に引き寄せられることにな
るので、前記ばね２０４を介して前記感圧板２０２も前
記ケース２０１内に向けて引っ張り込まれることにな
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】なお、図中符号２０８で示されるのは、前
記調整ねじ２０６の取り付け穴２０７部の水密性を高め
るためのキャップである。また図中符号２０９で示され
るのは、前記感圧手段２００を適宜の取付対象物に取り
付けるための支持板であり、また図中符号２１０で示さ
れるのは、前記連結管１００の他端を組み付け、該連結
管１００と該感圧手段２００とを連通させるための穴で
ある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の管端側を浚渫用採泥器の採泥部
   に、他方の管端側を水面上に突き出して設けられる管で
   あって、該管には該管を水密に塞ぐ感圧手段が備えられ
   ており、該感圧手段より上部側にある管内が液体で満た
   されていることを特徴とする採泥等の対象となる泥面レ
   ベルの検出機構。
2. 【請求項２】 前記感圧手段が、泥圧により前記液体が
   満たされている側に向けて変形可能とされていることを
   特徴とする請求項１記載の採泥等の対象となる泥面レベ
   ルの検出機構。