JPS63167809A - 水底における土砂散布工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、環境汚染が進んだ水域において、その水底
を改善する為に実施して有効な水底における土砂散布工
法に関する。

［従来の技術］ 高度経済成長の過程で環境汚染が加速度的に進み、閉鎖
的水域では有機汚濁による有機物質等が水底に過剰に堆
積して貧酸素状況となり、有害な硫化水素が発生し魚介
類に極めて悪い生息環境となっている。このように汚染
され生産性の低下した漁場を改善するためには、堆積物
を除去することが考えられるが、除去処理量が非常に多
く莫大な費用と時間がかかり、また、場合によっては二
次公害の発生を招くおそれもある。そこで考えられたの
が、良質の土砂を水底に散布して底層を被覆することに
より、底泥での有機物質による酸素消費量を遅延させ、
栄養塩類の溶出を抑止する方法であり、この方法により
水底を効率的に改善して漁場の生産性を高めることがで
きる。

第６図（ａ）ないしくｆ）は、上記の如く水底Ｇを改善
することを目的として水底Ｇに土砂Ｓを散布する土砂散
布工法の従来例を示すムので、第８図（ａ）は底開型の
土運船１により底扉の開度を適当に調節して土砂Ｓを水
底Ｇに直接散布する工法を、第８図（ｂ）はガツト船２
で運搬してきた土砂Ｓをガツト船２自体に設備したグラ
ブ２ａによってシコート３を通して散布する工法をそれ
ぞれ示し、第８図（ｃ）及び（ｄ）は、土砂Ｓをスラリ
ー状態にしてポンプ４を用いて散布Ｗ５を通して圧送散
布する工法を示す。また、第８図（ｅ）は土運船６で運
搬された土砂Ｓを揚土船７に供給し、揚土船７のコンベ
ヤー８の先端より直接散布する工法を、更に、第８図（
ｆ）はガツト船９で運搬された土砂Ｓをそのホッパー９
ａに貯蔵し、コンベヤー８によりトレミー管１０を通し
て散布する工法をそれぞれ示している。しかし、上記の
ような従来の土砂散布方法では、土砂Ｓは、土運船ｌの
底扉やシュート３、コンベヤー８、トレミー管ＩＯから
直接投下されたり、スラリー状態で散布管５を通して散
布されるから、水底Ｇの狭い範囲に集中して落下し、所
定の安息角で小山状に積ってしまう。このため、水底Ｇ
の広い範囲に亙って土砂Ｓを一定の厚さで散布していく
ことは極めて困難であった。

そこで、本発明者らは、第９図に示すような水底におけ
る土砂散布工法を提案した（特願昭６０−２６２０６９
号）。これは、船体６Ｉの前端に土砂の散布装置６２が
、後端にクリスマスツリーボスト６３が設けられて構成
されている土砂散布船Ａを用いて行う工法である。

上記散布装置６２は、下部が開口し、水平方向に長いケ
ーシング６４の上部に、垂直な供給管６５が接続されて
構成され、このケーシング６４には上記供給管６５から
供給された土砂等の材料をケーシング６４の長手方向に
運ぶ搬送スクリコー６６が設けられ、その下部に調整ゲ
ート６７及びロータリーフィーダー６８が設けられてい
る。」二記供給管６５はケーシング６４の位置を水底の
深さに合わせて調整すべく伸縮自在に構成されている。

土砂散布船Ａの船尾側には、船外のアンカー（図示路）
により船体６１を保持しあるいは前後進させるクリスマ
スツリー装置６９が設備されている。

また、土砂散布船Ａの船首側には、やはり船外のアンカ
ーと共働して船体をスイング（横移動）させるスイング
装置７０が設備されている。そして、第１Ｏ図に示すよ
うに、上記クリスマスツリー装置６９により、船体６１
を進行線Ｌ１に沿って一定のピッチで直進移動させ、さ
らにクリスマスツリーボスト６３をアンカーに固定し、
スイング装置７０によりこのクリスマスツリーボスト６
３を中心に船体６１を回動しつつ上記散布装置６２によ
り土砂を散布すると、水底には、クリスマスツリーボス
ト６３を中心とし、散布装置６２とクリスマスツリーボ
スト６３の距離を半径とし、ケーシング６４の長さと等
しい幅を持つ円弧状の土砂散布帯Ｂ１が形成される。従
って、この幅と同一のピッチで船体６１を一定方向に進
行させつつ上記の散布工程を行い、順次散布帯Ｂ　２．
Ｂ　３＋・・・・・・を形成することにより、その進行
線Ｌ１の両側に、はぼ均等な散布量の土砂被覆帯ＤＩが
形成される。

次に、土砂散布船Ａを上記進行線り、から上記波〜４− 覆帯り、の幅と等しい距離にある平行な進行線Ｉ−２に
沿って進行させつつ上記工程を行い、隣接する被覆帯り
、を形成する。このような散布工法は、クリスマスツリ
ー装置６９やスイング装置７０の操作をコンピューター
制御することにより、正確にかつ効率的に行われている
。

（発明が解決しようとする問題点コ このような土砂散布工法によれば、人間には直接状況を
把握しにくい水底に、過不足のない量の土砂をむらなく
迅速に散布できるが、第１Ｏ図に示すように、船体６１
が回転して散布装置６２が進行線Ｌｌから離れるに従い
、隣接する散布帯Ｂ１゜Ｂ２・・・・・・どうしの間に
重合部Ｘが形成され、土砂材料の無駄が生じてしまう。

また、被覆帯Ｄｒ。

Ｄ、・・・・の端部において凹凸が生じたり、隣接する
被覆帯Ｄ　２．　Ｄ　ｔ・・・・・・どうしの間で重合
部Ｙが生じるという結果になった。

特に、−回のスイングによる散布量を大きくして散布効
率を向上させるために、散布装置６２の散布幅（ケーシ
ング６４の開口部の長さ）を大きくすると」二記のよう
に重なり幅が増え、無駄な土砂材料が一層増えるととも
に作業時間も延びるという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 」二記のような問題点を解決するために、この発明は、
船体の一端に垂設された供給管の下端に、所定の水平方
向に長いケーシングを、下面を開口させかつ長手方向に
搬送スクリューを設けて接続し、船体の他端に垂直にク
リスマスツリーポストを支持してなる土砂散布船を用い
、クリスマスツリーポストを船外に固定してこのクリス
マスツリーポストを中心に船体を回動しつつ上記ケーシ
ングより土砂を散布して散布帯を形成し、船体を一定方
向に進行させた後に上記の過程を繰り返す水底における
土砂散布工法において、上記ケーシングを船体の回動に
従い船体に対して水平面内で傾斜させて」二記散布帯の
重なりを防ぐようにしたものである。

「作用」 このような土砂散布工法においては、散布装置のケーシ
ングが、船体が進行線から離れるに従い水平面内で傾動
し、隣接する散布帯どうしの重なりを防ぐ。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

まず、第１図ないし第４図により、この発明の工法を行
うための土砂散布船Ａについて説明する。

図中１１は船体で、その略中火には土砂供給プラン）・
１２が設備されている。この土砂供給プラント１２は、
支持架台１８に支持された逆錐状のホッパー１４と、こ
のホッパー１４の上方に配置された選別機（あるいはふ
るい）１５と、上記ホ・ソバ−１４の下部に連設された
スクリコーコンベヤー１６とから成り、ホッパー１４の
船尾側右舷寄りには多量運搬型の垂直エレベータ−（搬
送エレベータ−）＋７が、その排出口を選別機１５の上
方部に位置させて設置されている。又、スクリコーーコ
ンベヤー１６の排出側には、船首に向って上方に傾斜し
たベルトコンベヤー１８の始端が臨ませられている。

更に、船体１１の船首には支持腕１９が能力に突出して
設けられ、この支持腕Ｉ９には、下部に第１０−タリー
フイーダー２０を備えた逆錐状のポツパー２１が取付け
られており、このホッパー２１の上方部に上記ベルトコ
ンベヤー１８の終端が臨まぜられている。

また、ポツパー２１の下方には、上下に伸縮自在な３段
構造の伸縮管２２がその上段管２２ａで第１０−タリー
フイーダー２０及びホッパー２１の下方部を囲繞して固
定され、中段管２２ｂは上記上段管２２ａに上下方向に
摺動自在かつ周方向に回動自在に外装されている。そし
て、上記中段管２２ｂにはこれを周方向に回動せしめる
回動機構Ｒが付設されている。第１図においては回動機
構Ｒが中段管２２ｂの上端に固定されたスプロケッ）Ｒ
＋−ヂエーンＲ２及び船体ｌｌ上のロータリーウィンチ
Ｒ３から構成された例を示しているが、その他に伝達機
構としてラックとピニオンの組み合わせを採用したもの
、動力機構として油圧シリンダを採用したものなどが考
えられる。この伸縮管２２の最下段の管の下端には密閉
型の散布装置２８が連設されている。この散布装置２３
は、伸縮管２２を中心として船体ＩＩの前後方向に長く
下方に開口するケーシング２４の内部に、スクリューフ
ィーダー２５と幅広の第２０−タリーフイーダ２６が、
各軸線を前後方向に向はスクリューフィーダー２５を上
方側にして配設され、かつ、スクリューフィーダー２５
と第２０−タリーフイーダ２６の間には、開閉度の調整
が自在な調整ゲート２７が介在されて成るものであり、
そのスクリューフィーダー２５は中心部から前後側にな
るにしたがってすぼまるようにテーパー状になったスク
リュー２５ａを有している。

又、船体１１の船尾側には３基のアンカーにより船体１
１を保持し前後進させるクリスマスツリー装置２８が設
備されている。すなわち、船尾中央外板には、下部に首
振り式水中滑車２９ａが上部に動滑車２９ｂがそれぞれ
備えられた上下スライド式のクリスマスツリーポスト２
９が設けられ、船尾上には中央にスターンウィンチ３０
ａが、左舷、右舷にクォーターウィンチ３０ｂ、３０ｃ
がそれぞれ設置されている。そして、スターンウィンチ
３０ａからのワイヤーロープ３１ａは上記ポスト２９か
ら船体の後方に、左舷のクォーターウィンチ３０ｂから
のワイヤーロープ３１ｂは船体１１の左斜め前方に、右
舷のクォーターウィンチ３０ｃからのワイヤーロープ３
１ｃは船体の右斜め前方にそれぞれ展張されている。

一方、船体１１の船首側には、２基のアンカーにより船
体Ｉｆをスイング（横移動）させるスイング装置３２が
設備されている。すなわち、船首側の左舷及び右舷には
それぞれスイングウィンチ３３ａ、３３ｂが設置され、
これらウィンチ３３ａ、３３ｂからのワイヤーロープ３
４ａ、３４ｂは船体の左方及び右方にそれぞれ展張され
ている。又、船首の略中夫には、前記散布装置２３をワ
イヤーロープ３５によって昇降させる散布装置昇降用ウ
ィンチ３６が設けられている。

更に又、土砂散布船Ａには、船位を割出す船位検出器３
７、上記スイング装置３２によるスイング角度検出器３
８、スイング速度検出器３９、ケーシング２４の回動位
置検出器３９ａ、散布土砂厚検出器４０、水深検出器４
１１土砂供給プラント１２のスクリューコンベヤー回転
速度検出器４２、第１０−タリーフィーダー回転速度検
出器４３、散布装置２３のスクリューフィーダー回転速
度検出器４４、調整ゲート開閉度検出器４５、及び第２
０−タリーフィーダー回転速度検出器４６が備えられ、
これら各検出器３７．３８．・・・、４６は、コンピュ
ーター〇のＣＰＵ（中央演算処理装置）４７にインター
フェイス４８ａを介して連絡されており、このＣＰＵ４
．７からインターフェイス４．８ｂを介して一連の出力
信号、つまり、散布装置高さ指令信号、スイング速度指
令信号、スイング角度指令信号、スクリューコンベヤー
回転数指令信号、第１０−タリーフィーダー回転数指令
信号、スクリューフィーダー回転数指令信号、調整ゲー
ト開閉度指令信号、第２０−タリーフィーダー回転数指
令信号及び回動機構Ｒと駆動する信号が出力され、又、
日報・月報の作成がなされるようになっている。そして
、上記各指令信号は、それぞれの機器の駆動装置の制御
器に送られ、各機器が制御される。

尚、図中４８は発電機、４９はこの発電機４８からの電
力により作動させられる油圧発生装置で、この油圧発生
装置４９からの油圧力により前記各機器が駆動される。

又、５０は前記コンピューターＣが設備されている制御
室、５１は桟橋、５２はブルドーザ−１５３は手操作入
力用のキーボード、５４は表示装置、５５は記憶装置で
ある。

次に、本発明の土砂散布工法の一実施例を説明する。

土砂Ｓを散布する所定の水域に土砂散布船Ａを移動させ
ておき、土砂運搬船によって土砂Ｓをこの土砂散布船Ａ
に運搬する。そして、土砂散布船Ａを前進もしくは後退
させかつ横方向にスイングさせ、散布装置２３を通じて
土砂Ｓを所定の幅及び厚さで散布していく。

すなわち、所定の水域に移動させた土砂散布船Ｊ２− Ａの船側に、土砂Ｓを積んだ土砂運搬船をつけ、その土
砂運搬船と土砂散布船Ａに渡した垂直エレベータ−１７
の受入口のゲート１７ａに土砂Ｓを投入する。すると、
土砂Ｓは、そのゲート１７ａで粒径の大きな雑物が除去
されて排出口から土砂供給プラント１２の選別機１５に
投入され、この選別機１５で更に粒度選別されて細粒の
良質の土砂Ｓのみがホッパー１４に貯蔵される。このホ
ッパー１４内の土砂Ｓをスクリューコンベヤー１６を作
動して取出し、ベルトコンベ゛ヤー１８を経て船首のポ
ツパー２１に投入して貯蔵する。ここで、スクリューコ
ンベヤー１６は、その回転速度が検出器４２により検知
されてコンピューターＣにより所望値に制御されるから
、このスクリューコンベヤー１６による土砂Ｓの取出し
量は過不足のない定量となる。

次いで、船首のホッパー２１に貯蔵された土砂Ｓを第１
０−タリーフイーダー２０によって伸縮Ｗ２２を通じて
取出し、散布装置２３に送給する。

散布装置、２３に送られた土砂Ｓは、スクリューフィ−
ダー２５のテーパー状のスクリュー２５ａで船体の前後
方向に所定の幅で均等かつ定量に広げられ、更に調整ゲ
ート２７で量が調整されて、下方の第２０−タリーフイ
ーダー２６により水底Ｇに所定の幅で均等かつ定量に散
布される。

ここで、散布装置２３は水底Ｇに近接する位置に沈めら
れており、この散布装置２３の高さ調整は、コンピュー
ターＣからの指令信号により昇降用ウィンチ３６が制御
されてなされる。又、第１０−タリーフイーダー２０、
スクリューフィーダー２５、第２０−タリーフイーダー
２６の各回転速度はそれぞれ各検出器４３．４４．．４
．６からの検出信号に基づいてコンピューターＣにより
制御され、それら各機器における土砂Ｓの取出し量、排
出量が最適に維持される。更に、調整ゲート２７は下方
の第２０−タリーフイーダー２６にかかる負荷量を軽減
して第２０−タリーフイーダー２６が軽く回転するよう
にするが、その開閉度も上記コンピューターＣからの指
令信号により制御される。

又、上記のようにして散布装置２３により水底Ｇに土砂
Ｓを散布していくが、所定の水域の全範囲に亙って土砂
Ｓを散布するには、散布中に土砂散布船Ａをスイング装
置３２とクリスマスツリー装置２８により横方向にスイ
ングさせるとともに、第６図に示すように、回動機構Ｒ
を駆動させて伸縮管２２の中段管２２ｂ以下を回動させ
、ケーシング２４が常に船体１１の進行線Ｌ１に平行に
なるように保つ。すなわち、ケーシング２４を、船体Ｉ
Ｉの中心線と進行方向のなす角度（スイング角度）αだ
け逆の方向に回動させつつ、土砂Ｓを散布する。この操
作は、スイング角度検出器３８、ケーシング回動位置検
出器３９°における検出値がコンピューターＣに入力さ
れて演算された結果、回動装置駆動信号が出力されて行
われる。このとき、水底への散布厚はスイング速度と土
砂Ｓの払い出し量の双方を制御することにより行イつれ
る。

この制御は、単位面積当たりの散布量をＶ　（ｋｇ／ｍ
つとすると、第２０−タリーフイーダー２６からの単位
時間当たりの払い出し量Ｍ　（ｋｇ／ｍ１ｎ）を次のよ
うに設定して行われる。

Ｍ−■−ρ・ｒ・α１・ｃＯ８α 但し、１２（ｍ）はケーシング２４の開口部の長さ、ｒ
（ｍ）は供給管２２の中心とクリスマスツリーポスト２
９の間の距離、α°（ラジアン／ｍ１ｎ）はスイング速
度（角速度）である。一つのクリスマスツリーポスト固
定点Ｐ、において被覆帯Ｄ１の幅だけスイング方向にス
イングして散布帯Ｂ、を形成した後、クリスマスツリー
装置２８のスターンウィンチ３０ａのワイヤーロープ３
１ａを繰り出すと同時に両舷のクォーターウィンチ３０
ｂ、３０ｃを巻き取って土砂散布船Ａを前進させ、クリ
スマスツリーポスト２９を次の固定点Ｐ２に位置させる
。そして再びスイング装置３２により船首を、散布帯Ｂ
１のときとは逆方向にスイングさせ、上記散布帯Ｂ１の
後側につぎの散布帯Ｂ２を形成し、順次これを繰り返し
て被覆帯り、を形成する。このとき、ケーシング２４の
開口部の内端及び外端の描く軌跡は、中心がケーシング
２４の開口部の長さａだけ船体１１の進行線り、に沿っ
てずれた半径ｒの円弧をなしている。そのため、隣接す
る散布帯Ｂ＋。

Ｂ、の相接する縁線が一致し、隙間や重合部が生じない
。また、ケーシング２４の長手方向が、常に進行線り、
と平行であるので、各散布帯Ｂ　、、Ｂ　ｆｆｉ。

・・・・・・の左右端部も平行であり、被覆帯Ｄ１の縁
部も凹凸がなく、隣接する被覆帯Ｄ　Ｉ、　Ｄ　ｔの間
に重合部が生じることがない。従って、土砂材料の節約
ができるとともに、散布作業の量も減るので、時間が短
縮され、作業コストが大幅に低下する。

また、土砂Ｓの散布厚は検出器４０により検出され、そ
の検出信号に基づいて、散布厚が水域の全範囲に亙って
均等になるように、上記散布装置２３等の機器がフィー
ドバック制御される。

このように、上記土砂散布工法では、土砂運搬船で運搬
した土砂Ｓを土砂散布工法上の土砂供給プラント１２に
供給する際、垂直エレベータ−１７を利用するから、従
来のようにグラブを用いた場合に生じる土砂散布船Ａの
動揺が未然に防止でき、散布作業に悪影響が及ぶことは
ない。又、垂直エレベータ−１７は設備据付面積が少な
くて済む利点もある。

更に、土砂供給プラント１２で土砂Ｓを粒度選別して貯
蔵し、これを定量的に取出すから、粒径の過大な土砂や
雑物等によって散布装置２３等が損傷させられたり、水
域の汚染度等の状況に応じた最適な量の土砂Ｓを連続的
に散布装置２３に安定供給することができ、又、土砂供
給プラントＩ２と散布装置２３の間にもポツパー２１と
第１０−タリーフィーダー２０を設けたから、土砂供給
プラント１２に異常が発生したりして土砂Ｓの供給が中
断したような場合でも、散布装置２３への土砂Ｓの供給
が中断されることはなく、継続して散布作業を進めるこ
とができる。

又更に、散布装置２３は密閉型で水底Ｇに近接した位置
に沈められ、かつ、この散布装置２３への土砂Ｓの供給
は伸縮管２２を通じてなされるから、散布土砂Ｓによる
水中の刷りが防止でき、がっ、水中の土砂経路において
水流等の影響を受けることがない。又、土砂散布高さが
水底Ｇに近いので、底質の流動破壊を起さず、かっ、水
中の汚濁を発生させることもなく散布できる。散布装置
２３には、テーパー型のスクリューフィーダー２５を設
けたから、散布装Ｍ２３の中心に送られた土砂Ｓを散布
幅方向Ｚこ均等に広げて下方の第２０−タリーフィーダ
ー２６の幅方向全体に均等に定量的に供給することがで
き、かつ、スクリューフィーダー２５と第２０−タリー
フイーダー２６との間には調整ゲート２７を介在させた
から、第２０−タリーフイーダー２６にかかる負荷を軽
減することができ、更に、第２０−タリーフイーダー２
６は幅広型であるから、極めて広い散布幅で効率よく散
布作業を進めることができる。

又、上記散布装置２３を始めスクリューコンベヤーＩ６
、第１ロータリーフイーダー２０、スイング装置２２等
の機器をコンピューターＣにより制御し、散布土砂厚検
出器４０で検出した信号に基づいて散布土砂厚を一定に
精度良く制御するようにしたから、過不足のない最適な
層厚の土砂層を形成することができ、しかも、その層厚
の変更も必要に応じて自在に行うことができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、船体の一端に垂設さ
れた供給管の下端に、所定の水平方向に長いケーシング
を、下面を開口させかつ長手方向に搬送スクリューを設
けて接続し、船体の他端に垂直にクリスマスツリーポス
トを支持してなる土砂散布船を用い、クリスマスツリー
ポストを船外に固定してこのクリスマスツリーポストを
中心に船体を回動しつつ上記ケーシングより土砂を散布
して散布帯を形成し、船体を一定方向に進行させた後？
二上記の過程を繰り返す水底における土砂散布工法にお
いて、上記ケーシングを船体の回動に従い船体に対して
水平面内で傾斜させて上記散布帯の重なりを防ぐように
したものであるので、水底に均等な厚さの土砂を効率良
く散布でき、散布土砂材料の減少、作業時間の短縮を達
成して作業コストを大きく低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明を実施するための装置の一
例を示すもので、第１図は側面略図、第＝２０− ２図は平面略図、第３図は部分側面図、第４図は第３図
の■−■矢視図、第５図はブロック図、第６図は散布帯
が形成される過程を示す図、第７図は散布帯及び被覆帯
が形成される過程を示す図、第８図は（ａ）ないしくｆ
）はそれぞれ従来の工法を示す説明図、第９図は他の従
来の工法に用いる装置の一例を示す側面略図、第１Ｏ図
はその工法における散布帯の形成過程を示す図である。 １１・・・・・・船体、２２・・・・・・伸縮管（供給
管）、２３・・・・散布装置、２４・・・・・ケーシン
グ、２５・・・・・・スクリューフィーダー、２６・・
・・・・第２０−タリーフイーダー、２５ｃ・・・・・
・スクリュー、Ａ・・・・・・土砂散布船、Ｂ　、、Ｂ
　、・・・・・・散布帯、Ｒ・・・・・回動機構。 出願人　三井不動産建設株式会社 株式会社渡邊製鋼所 株式会社新潟鉄工所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 船体の一端に垂設された供給管の下端に、所定の水平方
   向に長いケーシングが、下面が開口されかつ長手方向に
   搬送スクリューを備えて接続され、船体の他端には垂直
   にクリスマスツリーポストが支持されてなる土砂散布船
   を用い、クリスマスツリーポストを船外に固定してこの
   クリスマスツリーポストを中心に船体を回動しつつ上記
   ケーシングより土砂を散布して散布帯を形成し、船体を
   一定方向に進行させた後に上記の過程を繰り返す水底に
   おける土砂散布工法において、上記ケーシングを船体の
   回動に従い船体に対して水平面内で傾斜させて上記散布
   帯の重なりを防ぐことを特徴とする水底における土砂散
   布工法。