特許 5992871 浚渫装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5992871

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】浚渫装置

(51)【国際特許分類】

   E02F 5/28 20060101AFI20160901BHJP

   E02F 3/92 20060101ALI20160901BHJP

   B65G 17/12 20060101ALN20160901BHJP

   B65G 21/14 20060101ALN20160901BHJP

【ＦＩ】

   E02F5/28

   E02F3/92 Z

   !B65G17/12 Z

   !B65G21/14 A

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-131883(P2013-131883)

(22)【出願日】2013年6月24日

(65)【公開番号】特開2015-7310(P2015-7310A)

(43)【公開日】2015年1月15日

【審査請求日】2015年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】513159457

【氏名又は名称】株式会社シンフォニーエム

(74)【代理人】

【識別番号】100116481

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 利郎

(74)【代理人】

【識別番号】100119954

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 一朗

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 玉毅

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 英国特許出願公開第００５１８４０１（ＧＢ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３２３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２３８６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０６７５１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０７−００４４１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−１２３９８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−１２７６２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０２８６４３１９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０７３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４８８６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ３／０８

Ｅ０２Ｆ ３／９２

Ｅ０２Ｆ ５／００

Ｅ０２Ｆ ５／０６

Ｅ０２Ｆ ５／２８

Ｂ６５Ｇ １７／１２

Ｂ６５Ｇ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バケットを備えた互いに逆方向に回転する一対の無端バケットコンベヤが垂直方向に対峙して設けられており、該無端バケットコンベヤの垂直方向の長さが変更可能であることを特徴とする浚渫装置。

【請求項2】

無端バケットコンベヤと無端バケットコンベヤの間隔はバケットの一部が互いに重なり合う長さであることを特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。

【請求項3】

垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤの垂直方向の長さの変更はそれぞれ独立して行うことができることを特徴とする請求項１又は２に記載の浚渫装置。

【請求項4】

無端バケットコンベヤが水平方向へ移動可能な領域を有しており、該水平方向の移動と垂直方向の移動が相関関係を有することを特徴とする請求項３に記載の浚渫装置。

【請求項5】

無端バケットコンベヤが水平方向へ移動可能な領域を複数有することを特徴とする請求項４に記載の浚渫装置。

【請求項6】

無端バケットコンベヤの水平方向への移動が水平方向に移動可能な領域に設けられたテンショナー走行台車の移動で行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の浚渫装置。

【請求項7】

垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤの周囲に遮蔽筒が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の浚渫装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は海、河川、ダム貯水池等に堆積している土砂やヘドロを浚渫する浚渫装置に関する。特に本発明はダム貯水池の湖底に大量に堆積している浚渫物をバケットを備えた無端バケットコンベヤで連続的に掻き取り・汲み上げることができる無端バケットコンベヤが垂直方向に対峙して設けられた浚渫装置において、湖底の浚渫物を効率的に掻き取ることができるとともに、ダム貯水池の水深に対応できるように無端バケットコンベヤの長さを調整することができる浚渫装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高度経済成長が続いた１９６０年〜１９８０年の日本においては、大量の電力を必要とする製造業や社会インフラを整備するために日本各地でダムが建設されてきた。そして、我々は建設された数多くのダムによってエネルギー供給の恩恵だけでなく、河川の氾濫の制御や工業用水の供給や都会の人々に安定して家庭用水や飲料水を供給するという種々の面でも多くの恩恵を受けてきた。
しかしながら、近年ではダム貯水池の多くが台風や大雨等によって流出した浚渫物が貯水池に堆積しているため、ダムとしての機能を大幅に低下させるという問題が各地に発生しており、現在ではダム貯水池の水底に堆積している大量の浚渫物を如何に効率的に除去するかが大きな社会問題となっている。

【0003】

もちろん、本出願前にもダム貯水池や汚染された河川や海洋の水底に大量に堆積している土砂やヘドロを浚渫するための種々の浚渫装置が知られている。
例えば、本出願前に知られている典型的な浚渫装置としては、（イ）水底の土砂やヘドロを掻き取り、これをスクリューで搬送する構造のもの（特許文献１）、（ロ）水底の土砂やヘドロを掻き取り、これをコンベアで搬送する構造のもの（特許文献２）、（ハ）水底の土砂やヘドロをバケットで挟んで、それをそのまま引き上げる構造のもの（特許文献３）、（ニ）水底の土砂やヘドロを直接吸引ホースで吸い込んで搬送する構造のもの（特許文献４）等々が知られている。
また、上記のものとは違い、効率的に土砂やヘドロを掻き取り、浚渫する装置として、回転する無端バケットコンベヤに掻き取り機能を備えたバケットを多数取り付けて掻き取った土砂やヘドロをそのままバケットに入れて連続的に搬送する構造のものも本出願前に知られている（特許文献５）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２２０１６４号公報

【特許文献2】特開平５−１７９６８号公報

【特許文献3】特開２００１−２４７０７６号公報

【特許文献4】特開２００５−１８８０５７号公報

【特許文献5】特開平１０−１３２９６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来から使用されている河川や海洋の水底から土砂やヘドロを除去する浚渫装置の多くは騒音や汚泥の拡散が大きく、貯水池に生息する生物の保護という観点からも問題を有している。また、従来の浚渫装置は操作のために多数の人数が必要であるためコストが高いという問題をも有していた。
本発明は従来から使用されている浚渫装置が有しているこのような種々の問題を解決することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願発明は上記の騒音や汚泥の拡散が少なく低コストの浚渫装置を提供するものとして、第１には、バケットを備えた互いに逆方向に回転する一対の無端バケットコンベヤが垂直方向に対峙して設けられており、該無端バケットコンベヤの垂直方向の長さが変更可能であることを特徴とする浚渫装置を提供する。
第２には、無端バケットコンベヤと無端バケットコンベヤの間隔はバケットの一部が互いに重なり合う長さである上記の浚渫装置を提供する。
第３には、垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤの垂直方向の長さの変更はそれぞれ独立して行うことができる上記の浚渫装置を提供する。
第４には、無端バケットコンベヤが水平方向へ移動可能な領域を有しており、該水平方向の移動と垂直方向の移動が相関関係を有する上記の浚渫装置を提供する。
第５には、無端バケットコンベヤが水平方向へ移動可能な領域を複数有する上記の浚渫装置を提供する。
第６には、無端バケットコンベヤの水平方向への移動が水平方向に移動可能な領域に設けられたテンショナー走行台車の移動で行われる上記の浚渫装置を提供する。
第７には、垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤの周囲に遮蔽筒が設けられている上記の浚渫装置を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本願第１の発明によれば、バケットを備えた互いに逆方向に回転する無端バケットコンベヤを垂直方向に対峙して設けることにより、無端バケットコンベヤの作用が打ち消し合い効率的な浚渫が可能になる。また、対峙して設けられた無端バケットコンベヤの垂直方向の長さを変更可能にすることにより、貯水池の深さや湖底の変化に応じて無端バケットコンベヤの長さを任意に調整することができる。
本願第２の発明によれば、対峙して設けられた無端バケットコンベヤの間隔をバケットの端部が互いに重なり合う長さにすることにより上方のバケットから横溢する浚渫物の落下を下方のバケットで受け止めることができる。
本願第７の発明によれば、垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤを包囲する遮蔽筒を設けることにより浚渫時の汚染を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】浚渫船にバケットを備えた互いに逆方向に回転する無端バケットコンベヤが垂直方向に対峙して設けられた浚渫装置の概要を示す斜視図である。

【図2】水深の変化に対応して無端バケットコンベヤの垂直方向の長さを調整するために水平方向への移動領域を設けた浚渫装置の側面図である。

【図3】水深の変化に対応して無端バケットコンベヤの垂直方向の長さを調整するために水平方向へ複数の移動領域を設けた浚渫装置の側面図である。

【図4】無端バケットコンベヤの垂直方向の長さを調整するための水平方向移動領域におけるテンショナー走行台車の斜視図（Ａ）と、ｘ−ｘから見た断面図（Ｂ）である。

【図5】バケットの浚渫物を無端バケットコンベヤの頂部から土砂搬送装置に投入している態様の斜視図である。

【図6】垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤのバケットの先端部が交互に重なって搬送している状態を示した模式図である。

【図7】無端バケットコンベヤの垂直方向の長さが最も長い時の水平方向の移動領域状態を示した側面図である。

【図8】無端バケットコンベヤの垂直方向の長さが最も短い時の水平方向の移動領域状態を示した側面図である。

【図9】垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤの周囲を筒状物で遮蔽した状態を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明は垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤを互いに逆方向に回転させることにより、大量の土砂が積載された無端バケットコンベヤの搬送による衝動を相殺して安定させ、浚渫物を効率的に搬送することを可能にするものである。
また、本発明は垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤの特定部位を水平方向に移動できるようにして、無端バケットコンベヤの垂直方向の長さを調整可能にすることを要旨とするものであるが、本発明の浚渫装置の特徴を図１〜図９にしたがって、詳細に説明する。

【0010】

図１は浚渫船の甲板に設けられた孔から多数のバケットが設けられた無端バケットコンベヤが設置されている本願発明の典型的な浚渫装置の概要を示す斜視図である。図１において、（２）は本願発明の浚渫装置の全体を示したものであり、（１）は浚渫船であり、（１７）は該浚渫船に設けられた孔であり、この孔（１７）から土砂や礫を汲み上げるための無端バケットコンベヤ（９）が垂直方向に設けられている。そして、この無端バケットコンベヤ（９）が回転することにより該無端バケットコンベヤ（９）に結合されているバケット（７）が湖底の土砂や礫等を掻き取りながら上方へ搬送するのである。なお、図１では無端バケットコンベヤ（９）に結合されているバケット（７）が特定の形状に図示されているが、本発明におけるバケット（７）は特定の形状を意味するものではなく、湖底に堆積する土砂や礫等を掻き取り（掬い上げ）、それを保持した状態で搬送できる形状のものならばどのような形状であっても良い。

【0011】

また、図１では本発明の態様を分かり易くするために浚浚渫船（１）の甲板に垂直方向に対峙して設けられた一対の無端バケットコンベヤ（９）を示したものであるが、浚渫船（１）の大きさやダム湖の広さ等に応じて複数の対からなる無端バケットコンベヤ（９）を設けても良いことは言うまでも無い。いずれにしても、本発明の浚渫装置（２）の特徴の一つは対峙した無端バケットコンベヤ（９）が互いに逆方向に回転する点である。すなわち、本発明においては無端バケットコンベヤ（９）が互いに逆方向に回転することにより湖底に堆積した浚渫物の掻き取りや浚渫物を上方部へ搬送することによって生じる衝動を互いに打ち消し合って効率的に浚渫作業を行うことを可能にするものである。そして、本発明のもう一つの特徴は、垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤ（９）の垂直方向の長さをダム湖の深度に対応させて変更可能にする点であるがその具体的な構造については図２の側面図で詳しく説明する。

【0012】

図２は本発明の特徴の１つである垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤ（９）の垂直方向の長さを変更可能にできる構造を示した側面図であり、図２における（９）は無端バケットコンベヤであり、（７）は該無端バケットコンベヤに取り付けられたバケットである。また、（８）は無端バケットコンベヤ（９）の上方部を固定的に支持するスプロケットであり、（１５）は無端バケットコンベヤ（９）の下方部を移動可能に支持するアクチュエーター取付け装置である。また（１８）は無端バケットコンベヤを水平方向へ移動させるために取り付けられた方向転換スプロケットである。（１０）は無端バケットコンベヤの上端と下端の長さをダム湖の湖底（６）までの深さに応じて任意に変更させるために設けられた水平方向に移動するテンショナー走行台車であり、（１１）は該テンショナー走行台車を載置するテンショナー設置台である。

【0013】

本発明における水平方向に移動させるテンショナー走行台車（１０）と垂直方向の長さを変更可能にする浚渫装置（２）の構造をさらに詳しく説明する。なお、図２では互いに逆方向に回転する２つの無端バケットコンベヤ（９）が垂直方向に対峙して設けられているが対峙して設けられている無端バケットコンベヤ（９）のそれぞれは基本的に同じ作動をすることから、この明細書では片方の無端バケットコンベヤ（９）の動きについてのみ説明する。この無端バケットコンベヤ（９）は、図２に示されているように頂部の位置を固定的に支持するスプロケット（８）、下方端部を上下方向に変動可能に支持するアクチュエーター取付け装置（１５）、垂直方向に設けられた無端バケットコンベヤ（９）を水平方向に移動させるテンショナー走行台車（１０）、及び無端バケットコンベヤ（９）を垂直方向から水平方向に、また水平方向から垂直方向に変更させるための２つの方向転換スプロケット（１８）から構成されている。

【0014】

図３は図２で示された浚渫装置（２）とは異なった態様の浚渫装置の側面図であり、無端バケットコンベヤ（９）の垂直方向の長さを調整するための水平方向移動機能が複数設けられている。これは水平方向移動機能を複数設けることにより深深度のダム湖の浚渫を効率的に処理することを目的としたものである。なお、図３では水平方向移動機能が２つの場合が示されているが、もちろんダム湖が深深度である場合は必ずしも２つに限ることはない。また、この発明を単純化するために図３ではテンショナー走行台車（１０）の移動距離を同じにしてあるが、テンショナー走行台車（１０）の移動距離は必ずしも同じである必要はない。例えば、テンショナー走行台車（１０）の移動距離を下方に行くに従って大きくして浚渫船を安定化させることも考えられて良い。

【0015】

図４で示されているものは浚渫装置（２）の一部であり無端バケットコンベヤ（９）の垂直方向の長さを調整するために設けられたテンショナー走行台車（１０）の斜視図（Ａ）と、ｘ−ｘから見た断面図（Ｂ）である。図４にも示されているようにテンショナー走行台車（１０）は走行用電動機（１２）によって駆動されて、ラック＆ピニオン（１３）によって水平方向に移動する構造になっている。
なお、テンショナー走行台車（１０）は図示されていないアクチュエーター取付け装置と連動されており、テンショナー走行台車（１０）の水平方向の移動がアクチュエーター取付け装置の垂直方向の移動に連動する構造になっているが、水平方向の動きと垂直方向の動きの具体的な態様は図７及び図８で説明する。

【0016】

また、図５は図２の無端バケットコンベヤ（９）頂部のバケットから投入されている浚渫物とホッパの部分を拡大した斜視図であり、バケット（７）を無端バケットコンベヤ（９）の上方部を固定的に支持されているスプロケット（８）の周囲を勢い良く回転させることにより遠心力によりバケット（７）内の浚渫物がホッパ（３）内に投入されている。なお、ホッパ（３）に投入された浚渫物はスクリューフィーダ（４）を経て土砂搬送装置（５）により搬送される。

【0017】

図６は対峙して設けられた無端バケットコンベヤ（９）に取り付けられたバケット（７）の先端部が一部重なり合った状態で移動している態様と該バケット（７）から浚渫物を搬送している態様を模式的に示したものである。対峙して設けられた無端バケットコンベヤ（９）に取り付けられたバケット（７）の先端部が一部重なり合う距離にするのは上方のバケット（７）から横溢した浚渫物が下方のバケット（７）で受け取ることができるようにするためである。
なお、この浚渫装置（２）で使用されるバケット（７）は硬質のゴムや不錆性の金属部材で成形されていることが望ましいが、成形部材については、硬質で耐摩耗性があり不錆性であれば特に限定されるものではない。また、無端バケットコンベヤ（９）の材質についても河川や海洋の浚渫時に浚渫物を搬送するために使用されているものであれば同様に限定されるものではない。

【0018】

図７及び図８は垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤ（９）の垂直方向の長さの一部を水平方向に変更させることにより変更可能にできる構造の態様を示したものであるが、水平方向と垂直方向を連動させて水平方向の動きを垂直方向の動きに変えて制御する構造については、従来から知られているピンチローラ（１４）やアクチュエーター取付け装置（１５）等を利用する汎用の機構を用いることができる。本発明においては、図７のように水平方向への移動距離を短くした場合は、下方端部を上下方向に変動可能に支持するアクチュエーター取付け装置（１５）と連動した無端バケットコンベヤ（９）の垂直方向の長さが長くなり、逆に図８のように水平方向の距離を長くした場合は下方端部を上下方向に変動可能に支持するアクチュエーター取付け装置（１５）と連動して無端バケットコンベヤ（７）の垂直方向の長さが短くなる。

【0019】

図９は垂直方向に対峙して設けられた無端バケットコンベヤ（９）の水面下の周囲を遮蔽筒（１６）で遮蔽された状態を示した斜視図であり、このように無端バケットコンベヤ（９）の水面下の周囲を遮蔽筒（１６）で遮蔽することにより湖底に積層した浚渫物を浚渫するに際して、沈殿物の拡散を抑制しダム湖の環境悪化を抑制することができる。

【符号の説明】

【0020】

１ 浚渫船
２ 浚渫装置
３ ホッパ
４ スクリューフィーダー
５ 土砂搬送装置
６ 湖底
７ バケット
８ スプロケット
９ 無端バケットコンベヤ
１０ テンショナー走行台車
１１ テンショナー設置台
１２ 走行用電動機
１３ ラック＆ピニオン
１４ ピンチローラ
１５ アクチュエーター取付け装置
１６ 遮蔽筒
１７ 浚渫船に設けられた孔
１８ 方向転換スプロケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】