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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022041346
(43)【公開日】2022-03-11
(54)【発明の名称】浚渫装置
(51)【国際特許分類】
E02F 3/88 20060101AFI20220304BHJP
【ＦＩ】
E02F3/88 K
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020146490
(22)【出願日】2020-09-01
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】318015677
【氏名又は名称】アザイ技術コンサルタント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100152342
【弁理士】
【氏名又は名称】小池 益史
(72)【発明者】
【氏名】浅井 一郎
(57)【要約】
【課題】河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂中に沈木等の障害物が混在していても、環境に及ぼす影響を少なく抑えつつ、効率良く堆積土砂の掘削・除去作業ができる浚渫装置を提供する。
【解決手段】浚渫装置１は、沈木等の障害物が混在し、水底に堆積した堆積土砂を、水中を下降しながら浚渫するための浚渫装置１であって、ケーシング１０と、ケーシング１０の内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプ１１と、開口部１３ｂが設けられた先端部１３ａを有し、ケーシング１０よりも細く形成されるとともに、ケーシング１０から下方に延びる少なくとも１の吸引管１３と、を備え、先端部１３ａは、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら開口部１３ｂから前記堆積土砂を吸引する。
【選択図】図２
【解決手段】浚渫装置１は、沈木等の障害物が混在し、水底に堆積した堆積土砂を、水中を下降しながら浚渫するための浚渫装置１であって、ケーシング１０と、ケーシング１０の内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプ１１と、開口部１３ｂが設けられた先端部１３ａを有し、ケーシング１０よりも細く形成されるとともに、ケーシング１０から下方に延びる少なくとも１の吸引管１３と、を備え、先端部１３ａは、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら開口部１３ｂから前記堆積土砂を吸引する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
沈木等の障害物が混在し、水底に堆積した堆積土砂を、水中を下降しながら浚渫するための浚渫装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシングの内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプと、
開口部が設けられた先端部を有し、前記ケーシングよりも細く形成されるとともに、前記ケーシングから下方に延びる少なくとも１の吸引管と、
を備え、
前記先端部は、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら前記開口部から前記堆積土砂を吸引する、浚渫装置。
ケーシングと、
前記ケーシングの内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプと、
開口部が設けられた先端部を有し、前記ケーシングよりも細く形成されるとともに、前記ケーシングから下方に延びる少なくとも１の吸引管と、
を備え、
前記先端部は、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら前記開口部から前記堆積土砂を吸引する、浚渫装置。
【請求項2】
前記先端部は、先端に向けて細くなる形状を有する、請求項１に記載の浚渫装置。
【請求項3】
前記少なくとも１の吸引管の前記先端部の近傍に、高圧ジェット水流を噴射し、前記堆積土砂を掘削するための高圧ジェット水流噴射ノズル、を更に備える、請求項１又は２に記載の浚渫装置。
【請求項4】
前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の外側面に沿って配設されている、請求項１～３のいずれかに記載の浚渫装置。
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の外側面に沿って配設されている、請求項１～３のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項5】
前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の内部に配設されている、請求項１～３のいずれかに記載の浚渫装置。
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の内部に配設されている、請求項１～３のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項6】
前記ケーシングは、下部に横方向に拡大したスカート形状を有するスカート部を含み、
前記少なくとも１の吸引管は、前記スカート部から下方に延びている、請求項１～５のいずれかに記載の浚渫装置。
前記少なくとも１の吸引管は、前記スカート部から下方に延びている、請求項１～５のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項7】
前記少なくとも１の吸引管に前記先端部が前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けるのを補助する動きを生じさせる補助装置、を更に備える請求項１～６のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項8】
前記補助装置は、前記補助する動きとして前記少なくとも１の吸引管に振動及び／又は回転を生じさせる、請求項７に記載の浚渫装置。
【請求項9】
前記少なくとも１の吸引管の前記振動を吸収するための少なくとも１の振動吸収管、を更に備え、
前記ケーシングは、その下面に前記少なくとも１の吸引管を接合するための少なくとも１の吸引管接合部を有し、
前記少なくとも１の吸引管は、前記少なくとも１の振動吸収管を介して、前記少なくとも１の吸引管接合部に接合されている、請求項８に記載の浚渫装置。
前記ケーシングは、その下面に前記少なくとも１の吸引管を接合するための少なくとも１の吸引管接合部を有し、
前記少なくとも１の吸引管は、前記少なくとも１の振動吸収管を介して、前記少なくとも１の吸引管接合部に接合されている、請求項８に記載の浚渫装置。
【請求項10】
前記水中ポンプは、インペラーと前記インペラーを回転させるためのモーターとを内蔵し、前記インペラーの回転を駆動力源とする水中サンドポンプである、請求項１～９のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項11】
前記水中ポンプは、高圧ジェット水流を駆動力源とするジェットリフトポンプである、請求項１～９のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項12】
前記水中ポンプは、エアーを駆動力源とするエアーリフトポンプである、請求項１～９のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項13】
前記少なくとも１の吸引管は、複数設けられており、全体として蛸のように見える、請求項１～１２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、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂を浚渫する際に用いる浚渫装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、下端面が開口した天板付き円筒状のケーシング内に収納固定された水中サンドポンプと、天板を貫通してケーシング内周壁面に沿って上下方向に配設された複数本の高圧水パイプ及びその先端に設けられた噴射ノズルと、水中サンドポンプの下面側にあってケーシングの中央下部寄りの位置に固定設置された攪拌羽根とを備え、噴射ノズルから高圧水を噴射して堆積土砂を細かく破砕すると共に攪拌羽根で攪拌して堆積土砂を浮き上がらせて水中サンドポンプで吸引、排出するようにした浚渫装置が知られている。このような浚渫装置によれば、環境に悪影響を与えることなく効率的な堆積土砂の掘削・除去作業が可能であるとされている。（特許文献１参照）また、浚渫領域における木皮や沈木等の混在物が混じる堆積土砂を揚上重機のバケットで掴んで浚渫し、この混在物が混じる堆積土砂を分別装置の分別用水槽に投入し、混在物と堆積土砂を分別する浚渫方法が知られている。このような浚渫方法によれば、堆積土砂と混在物とを容易に分別でき、土質による作業能力の変化が少なく、分別作業を能率的に行うことができるとされている。（特許文献２参照）
【0003】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき点があった。
【0004】
すなわち、特許文献１の浚渫装置では、堆積土砂中に障害物（例えば、沈木）が混在している場合、障害物がケーシングの下端面の下降を妨げる為、堆積土砂の掘削・除去作業を効率よくできないという問題があった。また、特許文献２の浚渫方法では、浚渫領域の障害物が混在する堆積土砂を掴んで移動させる際に土砂が水を濁らせ、環境に悪影響を与えるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１０－０３１６２３号公報
【特許文献2】特開２０１１－２０２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂中に沈木等の障害物が混在していても、環境に及ぼす影響を少なく抑えつつ、効率良く堆積土砂の掘削・除去作業ができる浚渫装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明により提供される浚渫装置は、沈木等の障害物が混在し、水底に堆積した堆積土砂を、水中を下降しながら浚渫するための浚渫装置であって、ケーシングと、前記ケーシングの内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプと、開口部が設けられた先端部を有し、前記ケーシングよりも細く形成されるとともに、前記ケーシングから下方に延びる少なくとも１の吸引管と、を備え、前記先端部は、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら前記開口部から前記堆積土砂を吸引する構成とされていることを特徴としている。
【0008】
好ましくは、前記先端部は、先端に向けて細くなる形状を有する構成とされている。
【0009】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記少なくとも１の吸引管の前記先端部の近傍に、高圧ジェット水流を噴射し、前記堆積土砂を掘削するための高圧ジェット水流噴射ノズル、を更に備える構成とされている。
【0010】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の外側面に沿って配設されている構成とされている。
【0011】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の内部に配設されている構成とされている。
【0012】
好ましくは、前記ケーシングは、下部に横方向に拡大したスカート部を含み、前記少なくとも１の吸引管は、前記スカート部から下方に延びている構成とされている。
【0013】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記少なくとも１の吸引管に前記先端部が前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けるのを補助する動きを生じさせる補助装置、を更に備える構成とされている。
【0014】
好ましくは、前記補助装置は、前記補助する動きとして前記少なくとも１の吸引管に振動及び／又は回転を生じさせる構成とされている。
【0015】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記少なくとも１の吸引管の前記振動を吸収するための少なくとも１の振動吸収管、を更に備え、前記ケーシングは、その下面に前記少なくとも１の吸引管を接合するための少なくとも１の吸引管接合部を有し、前記少なくとも１の吸引管は、前記少なくとも１の振動吸収管を介して、前記少なくとも１の吸引管接合部に接合されている構成とされている。
【0016】
好ましくは、前記水中ポンプは、インペラーと前記インペラーを回転させるためのモーターとを内蔵し、前記インペラーの回転を駆動力源とする水中サンドポンプである構成とされている。
【0017】
好ましくは、前記水中ポンプは、高圧ジェット水流を駆動力源とするジェットリフトポンプである構成とされている。
【0018】
好ましくは、前記水中ポンプは、エアーを駆動力源とするエアーリフトポンプである構成とされている。
【0019】
好ましくは、前記少なくとも１の吸引管は、複数設けられており、全体として蛸のように見える構成とされている。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂中に沈木等の障害物が混在していても、環境に及ぼす影響を少なく抑えつつ、効率良く堆積土砂の掘削・除去作業ができる浚渫装置を提供することができる。
【0021】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る浚渫装置を含む浚渫システムを示す模式断面図である。
【図5】同じく、浚渫装置を堆積土砂まで降下させた状態を示す模式断面図である。
【図6】同じく、浚渫装置により堆積土砂を掘削・除去する状態を示す模式断面図である。
【図7】本発明の第２の実施形態に係る浚渫装置を示す斜視図である。
【図8】本発明の第３の実施形態に係る浚渫装置を示す斜視図である。
【図9】本発明の第４の実施形態に係る浚渫装置を示す断面図である。
【図10】本発明の第５の実施形態に係る浚渫装置を示す断面図である。
【図11】本発明の第６の実施形態に係る浚渫装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以降の説明において、上下方向などの方向は、図面の記載にしたがったものとする。
【0024】
＜第１の実施形態＞
［浚渫システム］
本発明の第１の実施形態に係る浚渫装置１を含む浚渫システムＤＳは、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂Ｓを浚渫するのに使用される。図１に示すように、浚渫システムＤＳは、浚渫装置１の他、浚渫用台船２、吊り下げ架台３、発電機４、堆積土砂貯留用台船２Ａ、堆積土砂貯留槽５、排出用ホース５ａ、吐出ポンプ６、及び高圧ジェット水流供給ホース６ａを具備している。
［浚渫システム］
本発明の第１の実施形態に係る浚渫装置１を含む浚渫システムＤＳは、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂Ｓを浚渫するのに使用される。図１に示すように、浚渫システムＤＳは、浚渫装置１の他、浚渫用台船２、吊り下げ架台３、発電機４、堆積土砂貯留用台船２Ａ、堆積土砂貯留槽５、排出用ホース５ａ、吐出ポンプ６、及び高圧ジェット水流供給ホース６ａを具備している。
【0025】
浚渫装置１は、排出用ホース５ａにより堆積土砂貯留槽５に連結されており、堆積土砂Ｓを掘削、吸引し、矢印Ｎ３で示すように排出用ホース５ａを介して排出処理を行うためのものである。浚渫用台船２は、浚渫作業時、水上で浚渫装置１を移動させ、支持するためのものである。浚渫用台船２は、平面視において略正方形のフロートユニット２０を複数組合せた構成を有する。また、中央部に浚渫装置１を水中に降下させるための開口としてポンプ枠２１を有している。ポンプ枠２１は、浚渫装置１が通過可能な大きさに形成されている。ポンプ枠２１の周囲には吊り下げ架台３が設置されている。吊り下げ架台３は、浚渫装置１を水中に吊り下げるためのものである。
【0026】
吊り下げ架台３の天井部３０には、電動チェーンブロック３１が設置されている。浚渫装置１は、電動チェーンブロック３１からチェーン３２により吊り下げられている。チェーン３２は、先端にフック（図示略）を具備しており、浚渫装置１を吊り下げている。電動チェーンブロック３１は、浚渫装置１を矢印Ｎ１で示す方向に水中に降下させ、矢印Ｎ２で示す方向に上昇させる。
【0027】
発電機４は、浚渫用台船２上に設置されており、発電機本体４０、電力供給ケーブル４１，４２を具備している。発電機本体４０から、電力供給ケーブル４１，４２が、浚渫装置１及び吐出ポンプ６に接続されている。電力供給ケーブル４１は、浚渫装置１に駆動のための電力を供給する。浚渫装置１は、掘削した堆積土砂Ｓをこの電力により矢印Ｎ３で示すように周囲の水と一緒に吸引、排出する。
【0028】
堆積土砂貯留槽５は、浚渫装置１により吸引、排出された堆積土砂Ｓを貯留するための槽であり、下部が水中にまで入り込んだ構造を有している。堆積土砂貯留槽５内には、吐出ポンプ６が設置されている。吐出ポンプ６は、後述する高圧ジェット水流供給ホース６ａにより浚渫装置１に連結されており、矢印Ｎ４で示すように高圧ジェット水流を浚渫装置１に供給する。高圧ジェット水流は、浚渫装置１が堆積土砂Ｓを掘削する際に利用される。吐出ポンプ６は、電力供給ケーブル４２により発電機４と繋がっており、発電機４から駆動のための電力の供給を受ける。
【0029】
堆積土砂貯留用台船２Ａは、浚渫用台船２と連繋して移動するように構成され、フロートユニット２２を複数組合せて形成されている。フロートユニット２２は、平面視において、例えば、コの字形状をしている。２台のフロートユニット２２が、堆積土砂貯留槽５の外周部を、二方向から挟むようにして取り囲んでいる。堆積土砂貯留槽５の外周部には、突起５０が設けられている。堆積土砂貯留槽５は、突起５０がフロートユニット２２の上面２２ａと係合することにより水面に浮上している。
【0030】
排出用ホース５ａは、浚渫装置１から堆積土砂貯留槽５に向けて延ばされており、浚渫装置１により掘削、吸引された堆積土砂Ｓを堆積土砂貯留槽５に排出するのに使用される。排出用ホース５ａとして、例えば、樹脂製の蛇腹状のものが使用される。堆積土砂貯留槽５に堆積土砂Ｓと一緒に排出された水は吐出ポンプ６により高圧ジェット水流の生成に利用される。即ち、浚渫システムＤＳにおいては、浚渫装置１が吸引した水を再利用するようになっている。そのため、堆積土砂貯留槽５において、排出用ホース５ａの先端と吐出ポンプ６とは、適切に離隔するように配置されており、吐出ポンプ６が、堆積土砂貯留槽５に貯留された堆積土砂Ｓを不測に吸引するのを防止する構成とされている。
【0031】
高圧ジェット水流供給ホース６ａは、吐出ポンプ６と浚渫装置１とを繋ぐためのものである。吐出ポンプ６により生成された高圧ジェット水流を浚渫装置１に送るのに使用される。高圧ジェット水流供給ホース６ａとして、例えば、樹脂製の蛇腹ホースが使用される。
【0032】
［浚渫装置］
図１～図３のいずれかに示すように、浚渫装置１は、ケーシング１０、水中サンドポンプ１１、吸引管１３、排出ダクト１４、高圧ジェット水流供給ダクト１５、振動発生装置１６、及び振動吸収管１７を具備している。浚渫装置１は、ケーシング１０に水中サンドポンプ１１を内蔵したケーシング型浚渫装置である。ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａとスカート部１０ｍとで形成される。スカート部１０ｍを設けない場合、ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａだけで形成される。浚渫装置１は、堆積土砂Ｓを掘削し、掘削された堆積土砂Ｓを矢印Ｎ３で示すように周囲の水Ｗと一緒に吸引、排出することにより河川、港湾、ダム、湖沼等から除去する。
図１～図３のいずれかに示すように、浚渫装置１は、ケーシング１０、水中サンドポンプ１１、吸引管１３、排出ダクト１４、高圧ジェット水流供給ダクト１５、振動発生装置１６、及び振動吸収管１７を具備している。浚渫装置１は、ケーシング１０に水中サンドポンプ１１を内蔵したケーシング型浚渫装置である。ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａとスカート部１０ｍとで形成される。スカート部１０ｍを設けない場合、ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａだけで形成される。浚渫装置１は、堆積土砂Ｓを掘削し、掘削された堆積土砂Ｓを矢印Ｎ３で示すように周囲の水Ｗと一緒に吸引、排出することにより河川、港湾、ダム、湖沼等から除去する。
【0033】
ケーシング１０は、円筒形状のポンプ格納管１０ａの内部に水中サンドポンプ１１、排出ダクト１４、及び高圧ジェット水流供給ダクト１５を収容している。ポンプ格納管１０ａの側面には、メンテナンス作業用の開口部１０ｂが形成されている。開口部１０ｂには、メンテナンスハッチ１０ｃが、開閉自在に取り付けられている。メンテナンスハッチ１０ｃは、メンテナンス作業時以外は容易に開かないようにボルト及びナットで固定されている。後述する水中サンドポンプ１１の設置作業は、ポンプ格納管１０ａの側面に対向するように設けられたメンテナンスハッチ１０ｃを開放し、二つの開口部１０ｂを通じて行われる。また水中サンドポンプ１１、排出ダクト１４、高圧ジェット水流供給ダクト１５、及びその他の構成要素のメンテナンス作業も、これらの開口部１０ｂを通じて行われる。
【0034】
ポンプ格納管１０ａの外周面上端部には、電動チェーンブロック３１により浚渫装置１の全体を吊り下げるためのフック係合部１０ｄが複数個（例えば４個）設けられている。ポンプ格納管１０ａの上面には、水中サンドポンプ１１の排出ダクト１４が貫通している。排出ダクト１４は、排出用ホース５ａと接続されている。また、ポンプ格納管１０ａの上面の中央寄りの位置には、水中サンドポンプ１１へ給電するための電力供給ケーブル４１の取り付け部１０ｅが設けられている。ポンプ格納管１０ａの上面と側面との間には置換水を取り込む為のスリット（図示略）が形成されている。
【0035】
水中サンドポンプ１１は、本発明でいう水中ポンプの一例に相当し、モーター収容部１１ａとインペラー収容部１１ｂと堆積土砂吸引部１１ｃとを具備している。モーター収容部１１ａに収容されたモーター（図示略）は、電力供給ケーブル４１により供給される電力によりインペラー収容部１１ｂに収容されたインペラー（図示略）を回転させる。堆積土砂吸引部１１ｃには吸引口１１ｄが設けられている。前記インペラーの回転により吸引力が発生し、矢印Ｎ３で示すように吸引口１１ｄから堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物が吸引される。吸引部１１ｃの下部には、撹拌羽根１１ｅが取り付けられている。撹拌羽根１１ｅは、前記インペラーの回転に伴って回転し、浚渫装置１中に吸引された堆積土砂Ｓと水Ｗとを攪拌し均一化する。水中サンドポンプ１１により、浚渫装置１は、最大粒形６０ｍｍ程度の堆積土砂Ｓを吸引、排出する。
【0036】
水中サンドポンプ１１は、ケーシング１０のポンプ格納管１０ａの内部中央に取り付けられている。取り付けは、締め付けリング１０ｆ，１０ｊ及び連結板１０ｇ，１０ｋを用いて、水中サンドポンプ１１のモーター収容部１１ａ及び吸引部１１ｃの２か所を支持することにより行われる。具体的には、締め付けリング１０ｆは、４枚の締め付けリング片をモーター収容部１１ａの周方向にフランジ結合されたものである。締め付けリング１０ｆのフランジ結合部は、連結板１０ｇの内端部が連結されている。一方で、連結板１０ｇの外端部は、ポンプ支持枠１０ｈに設けられた取り付けプレート１０ｉに固定されている。同様にして、吸引部１１ｃは、締め付けリング１０ｊ及び連結板１０ｋにより支持されている。
【0037】
ポンプ格納管１０ａの下方には、スカート部１０ｍが配置されている。スカート部１０ｍは、ポンプ格納管１０ａよりも横方向に拡大した形状をしており、ボルト１０ｎによりポンプ格納管１０ａに接続されている。スカート部１０ｍの下面には、吸引管接合部１０ｐが設けられている。吸引管接合部１０ｐは、下方に突出した円筒状の突起である。吸引管接合部１０ｐに、後述する振動吸収管１７を介して吸引管１３が接合されている。スカート部１０ｍには、矢印Ｎ３で示すように、吸引管１３によって吸引された堆積土砂Ｓが流入する。吸引管接合部１０ｐは、吸引管１３の数量に合わせて準備される。なお、スカート部１０ｍを設けない場合には、ポンプ格納管１０ａの下面に吸引管接合部１０ｐを設け、吸引管１３が接合される。
【0038】
吸引管１３は、円筒形状を有し、ケーシング１０よりも細く形成され、直径φ１００ｍｍ～φ１５０ｍｍ、好ましくはφ１００ｍｍ～φ１２５ｍｍ、長さ２～５ｍ、好ましくは２～３ｍの鉄鋼製である。吸引管１３の先端部１３ａは、斜めにカットされることにより先端程細くなるテーパ形状をしており、テーパ面には楕円形状の開口部１３ｂを有している。浚渫装置１は、４本の吸引管１３を具備しており、全体として蛸のような外観を有している。吸引管１３の数は、４本に限られず、少なくとも１本あればよく、２本、３本、５本、６本、７本、８本、９本、１０本、又はそれ以上の複数本であってもよい。堆積土砂Ｓに沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合、吸引管１３の先端部１３ａは、沈木Ｓ１等の間隙に入り込み、沈木Ｓ１等を押し退けながら下降する。堆積土砂Ｓは、周囲の水Ｗと一緒に吸引管１３の開口部１３ｂから選択的に吸引される。
【0039】
高圧ジェット水流供給ダクト１５は、浚渫装置１の内部において高圧ジェット水流を矢印Ｎ４で示すように送るためのものであり、上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａ、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂ、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃ、高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄを具備している。上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａは、その直径がφ１００ｍｍ程度であり、ポンプ格納管１０ａの上面を貫通し、高圧ジェット水流供給ホース６ａと連結されている。上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａは、レジューサーを有しており、ポンプ格納管１０ａ内で細くなっており、その直径はφ４０ｍｍ程度である。
【0040】
上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａの他端は、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂに接合されている。環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂは、ポンプ格納管１０ａの中間の高さにおいて内周面に沿うようにして環状に配置されている。その直径は、φ４０ｍｍ程度である。複数の高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃが、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから適当な間隔をおいて垂設されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３の数量に合わせて準備される。吸引管１３が１本である場合は、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは１本あればよい。垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、スカート部１０ｍの下面を貫通して、吸引管１３の外側面に沿うようにして下方に向けて配置されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃの直径は、φ２５ｍｍ程度である。
【0041】
吸引管１３の外側面には、アングル部材１３ｃが縦方向に溶接されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃが、その中に収容されて、吸引管１３の外側面に沿って配設されている。高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄは、高圧ジェット水流を矢印Ｎ４で示す方向に噴射するためのものであり、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃの下端部に連結されており、吸引管１３の開口部１３ｂの近傍に下方に向けて配置されている。発電機４により吐出ポンプ６を駆動して、高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄから高圧ジェット水流を噴射させると、堆積土砂Ｓが掘削されると同時に攪拌される。そうすると、堆積土砂Ｓは、周囲の水Ｗと一緒に吸引管１３の開口部１３ｂから吸引される。
【0042】
吸引管１３の上部には、振動装置１６が設置されている。振動装置１６は、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３を振動させ、吸引管１３が堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物の間隙に入り込みそれらを押し退けるのを補助するためのものであり、高圧ジェット水流を駆動力として振動を発生し、高圧ジェット水流導入ダクト１６ａと高圧ジェット水流流出口１６ｂとを有している。高圧ジェット水流導入ダクト１６ａは、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃから分岐したもので、矢印Ｎ５で示すように高圧ジェット水流を振動装置１６に導入する。高圧ジェット水流流出口１６ｂは、振動発生に利用した高圧ジェット水流を流出させるためのものである。なお、振動装置１６は、本発明でいう補助装置の一例に相当する。また、振動は、本発明でいう補助する動きの一例に相当する。
【0043】
振動装置１６の種類としては、例えば、高圧ジェット水流により内蔵されたローラー（図示略）を回転させるローラーバイブレーターが挙げられる。その他、高圧ジェット水流によりボール、タービン等を回転させたり、ピストンを駆動したりするボールバイブレーター、タービンバイブレーター、又はピストンバイブレーター等が挙げられる。また、振動装置１６は、高圧ジェット水流を駆動力として利用するものに限られず、例えば、エアー圧を利用するものを使用してもよい。また、モーターの回転軸に取り付けたアンバランスウエイトの加振力により振動を発生させる振動モーターを使用してもよい。
【0044】
吸引管１３は、振動吸収管１７を介して吸引管接合部１０ｐに接合されている。振動吸収管１７の材質は、例えば、ゴム製である。振動吸収管１７は、振動装置１６により吸引管１３に発生した振動をスカート部１０ｍ及びポンプ格納管１０ａに伝えにくくするためのものである。また、振動吸収管１７は、吸引管１３を矢印Ｎ６で示すように揺動可能にする。堆積土砂Ｓに沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合、吸引管１３の先端部１３ａは、沈木Ｓ１等の間隙に入り込み、沈木Ｓ１等を押し退け、回避しながら下降する。振動吸収管１７は、吸引管１３の数量に合わせて準備される。吸引管１３が１本である場合は、振動吸収管１７は１本あればよい。このように、振動吸収管１７は、吸引管１３と同様、少なくとも１本あればよく、２本、３本、５本、６本、７本、８本、９本、１０本、又はそれ以上の複数本であってもよい。
【0045】
［浚渫方法］
浚渫システムＤＳ１を用いたダム湖ＡＬの浚渫作業の一例を説明する。図４に示すように、ダム湖ＡＬは、ダム７によって堰き止められたものである。ダム７は、取水口７０を備えている。取水口７０の前面には、鉄製の格子７１が嵌め込まれている。格子７１は、大きなごみが取水口７０に入り込むのを防止するためのものである。ダム湖ＡＬの湖底には、上流から流れてきた土砂が堆積した堆積土砂Ｓが溜まっている。ダム湖ＡＬに堆積土砂Ｓが溜まると、貯水量が減少し、取水口７０が詰まる恐れがある。堆積土砂Ｓには、土砂と一緒に流れてきた沈木Ｓ１等の障害物が混在している。
浚渫システムＤＳ１を用いたダム湖ＡＬの浚渫作業の一例を説明する。図４に示すように、ダム湖ＡＬは、ダム７によって堰き止められたものである。ダム７は、取水口７０を備えている。取水口７０の前面には、鉄製の格子７１が嵌め込まれている。格子７１は、大きなごみが取水口７０に入り込むのを防止するためのものである。ダム湖ＡＬの湖底には、上流から流れてきた土砂が堆積した堆積土砂Ｓが溜まっている。ダム湖ＡＬに堆積土砂Ｓが溜まると、貯水量が減少し、取水口７０が詰まる恐れがある。堆積土砂Ｓには、土砂と一緒に流れてきた沈木Ｓ１等の障害物が混在している。
【0046】
先ず、図４に示すように、浚渫装置１を吊り下げ架台３の天井部３０近くに吊り下げた状態で、押し船等により浚渫用台船２及び堆積土砂貯留用台船２Ａを目的の地点に移動させる。
【0047】
次に、図５に示すように、浚渫装置１を電動チェーンブロック３１により矢印Ｎ１で示す方向に垂直に水中へ降ろしていく。吸引管１３が水底に達すると、そのことが吸引管１３の先端部１３ａ付近に配置されたセンサ（図示略）に検知され、吐出ポンプ６、及び水中サンドポンプ１１が駆動を開始する。駆動を開始した吐出ポンプ６により生成された高圧ジェット水流は、矢印Ｎ４で示す方向に高圧ジェット水流供給ホース６ａ及び高圧ジェット水流供給ダクト１５を経て高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄから噴射し、堆積土砂Ｓを掘削する。その際、堆積土砂Ｓは、細かく粉砕され、浮き上がる。
【0048】
図３及び図５に示すように、浮き上がった堆積土砂Ｓは、水中サンドポンプ１１により発生した吸引力により、吸引管１３の開口部１３ｂから矢印Ｎ３で示す方向に水Ｗと一緒に吸引され、吸引管１３を経てスカート部１０ｍに集められる。スカート部１０ｍに集められた堆積土砂Ｓは、撹拌羽根１１ｅによって均一化される。均一化された堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物は、吸引口１１ｄから水中サンドポンプ１１中に吸引され、排出ダクト１４及び排出用ホース５ａを経由して堆積土砂貯留槽５に排出される。
【0049】
次に、図６に示すように、浚渫装置１は、堆積土砂Ｓと水Ｗとの混合物を吸引、排出しながらダム湖ＡＬの底部を矢印Ｎ１で示すように掘り下げて行く。堆積土砂Ｓには沈木Ｓ１が含まれており、浚渫装置１は、吸引管１３を振動させることにより、沈木Ｓ１の間に入り込み、これらを押し退け又は回避しながら下方に進んで行く。浚渫装置１が、吸引管１３の長さ分下降し、それ以上下降しにくくなったら、電動チェーンブロック３１を駆動させて矢印Ｎ２で示すように浚渫装置１を上方向に一旦吊り上げ、浚渫用台船２及び堆積土砂貯留用台船２Ａを次の地点へ横移動させる。
【0050】
その位置で再度浚渫装置１を矢印Ｎ１で示す方向に降下させ、堆積土砂Ｓの掘削、除去作業を行う。先に堆積土砂Ｓを除去した位置に残った沈木Ｓ１等は重機等を用いて除去する。沈木Ｓ１等を除去した位置においても必要に応じて更に堆積土砂Ｓの掘削、除去作業を繰り返し行うことで吸引管１３の長さを超える深い所まで堆積土砂Ｓの浚渫を行う。同様にして、目的の深さまで、浚渫する区画内の堆積土砂Ｓの掘削、除去作業を繰り返す。
【0051】
本実施形態によれば、浚渫装置１は、ケーシング１０の下方に吸引管１３を具備している。吸引管１３は、ケーシング１０よりも細く、先端部１３ａが斜めカットにより先端に向けて細い尖頭形状になっている。そのため、ダム湖ＡＬの堆積土砂Ｓに多くの沈木Ｓ１が混入している場合であっても、吸引管１３の先端部１３ａは、沈木Ｓ１の間に入り込み且つ沈木Ｓ１を押し退けながら、開口部１３ｂから堆積土砂Ｓを選択的に吸引する。これにより、浚渫装置１は、沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出しつつ深い所まで降下することができるので、堆積土砂Ｓの浚渫作業を効率的に行うことができる。その結果、工期の短縮、コストの削減を図ることができる。
【0052】
また、先端部１３ａは、先端に向けて細くなる形状を有しているので、沈木Ｓ１の間に入り込み且つ沈木Ｓ１を押し退ける動作を効率的に行うことができる。
【0053】
また、吸引管１３は、先端部１３ａの開口部１３ｂの近傍に高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄを具備している。高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄから高圧ジェット水流を噴射させると、堆積土砂Ｓが掘削されると同時に攪拌され、水Ｗと一緒に吸引管１３の開口部１３ｂから吸引される。そのため、堆積土砂Ｓが相当に硬いか粘性の高いものであっても、排出処理することができる。吸引管１３の開口部１３ｂの近傍に高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄが配置されているため、濁水が生じにくい。これにより、環境に影響を及ぼし難い浚渫作業を行うことができる。
【0054】
また、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３の外側面に縦方向に溶接されたアングル部材１３ｃの中に収容されている。よって、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３の外側面に沿って配設されている。これにより、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３による浚渫作業を妨げることなく矢印Ｎ４で示すように高圧ジェット水流を供給することができる。
【0055】
また、ポンプ格納管１０ａと吸引管１３との間には、スカート部１０ｍが配置されている。吸引管１３の開口部１３ａから吸引された堆積土砂Ｓは、スカート部１０ｍに集められる。スカート部１０ｍに集められた堆積土砂Ｓは、撹拌羽根１１ｅによって均一化される。均一化された堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物は、水中サンドポンプ１１、排出ダクト１４及び排出用ホース５ａ中で目詰まりを防止し、円滑に堆積土砂貯留槽５に排出される。また、スカート部１０ｍは、ケーシング１０の下部において横方向に拡大した形状を有している。よって、スカート部１０ｍの下面には、より多くの吸引管１３を取り付けることができる。これにより、浚渫作業の効率化を図ることができる。
【0056】
また、吸引管１３の上部に設置された振動装置１６は、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３を振動させ、吸引管１３が堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物をずらすことにより、これらを押し退けるのを補助する。これにより、浚渫装置１は、沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても効率良く堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出することができる。
【0057】
また、吸引管１３は、振動吸収管１７を介してスカート部１０ｍに接合されている。振動吸収管１７は、振動装置１６により吸引管１３に発生した振動をスカート部１０ｍ及びポンプ格納管１０ａに伝えにくくする。これにより、振動発生によるポンプ格納管１０ａ、それに格納された水中サンドポンプ１１等、及びスカート部１０ｍの損傷の未然防止、安定した堆積土砂Ｓの掘削、吸引、排出を図ることができる。
【0058】
また、振動吸収管１７は、スカート部１０ｍ下面の吸引管接合部１０ｐにおいて、吸引管１３を揺動可能にする。これにより、吸引管１３の先端部１３ａは沈木Ｓ１等の障害物を回避可能となる。これにより、吸引管１３は、沈木Ｓ１等の障害物を回避しつつ下降することができ、堆積土砂Ｓの掘削、吸引、排出の効率化を図ることができる。
【0059】
また、吸引管１３は、複数設けられているので、堆積土砂Ｓの浚渫作業を効率的に実施することができる。
【0060】
また、浚渫システムＤＳは、吸引管１３を有する浚渫装置１と堆積土砂貯留槽５とがコンパクトに繋げられ一体となって水上を移動可能な構成を有しているため、施工場所が狭小な作業空間を強いられる場所や大型機械の搬入出、組み立て・設置が困難な場所であって且つ水底に堆積土砂Ｓと沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても、効率良く選択的に堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出することができる。
【0061】
＜第２の実施形態＞
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る浚渫装置１Ａを説明する。浚渫装置１Ａにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図７に示すように、浚渫装置１Ａにおいて、高圧ジェット水流供給ダクト１５Ａは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃが吸引管１３の内部に収容されており、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄが開口部１３ｂの内側に配置されている点で第１の実施形態と相違している。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃは、吸引管１３毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３の数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂから下方に若干突出するように配置されている。但し、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂの高さに配置されてもよいし、吸引管１３の内部に収容されていてもよい。
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る浚渫装置１Ａを説明する。浚渫装置１Ａにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図７に示すように、浚渫装置１Ａにおいて、高圧ジェット水流供給ダクト１５Ａは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃが吸引管１３の内部に収容されており、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄが開口部１３ｂの内側に配置されている点で第１の実施形態と相違している。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃは、吸引管１３毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３の数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂから下方に若干突出するように配置されている。但し、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂの高さに配置されてもよいし、吸引管１３の内部に収容されていてもよい。
【0062】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0063】
また、本実施形態においては、外側面に設置する構造物を少なくすることができる。これにより、吸引管１３は、堆積土砂Ｓを吸引しつつ沈木Ｓ１を押し退ける際に、抵抗少なく深い所まで降下することができる。また、高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃは、吸引管１３による浚渫作業を妨げることなく矢印Ｎ４で示すように高圧ジェット水流を供給することができる。
【0064】
＜第３の実施形態＞
図８を参照して、本発明の第３の実施形態に係る浚渫装置１Ｂを説明する。浚渫装置１Ｂにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図８に示すように、浚渫装置１Ｂにおいて、吸引管１３Ｂの先端部１３Ｂａは、先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されている。本実施形態は、この点で第１の実施形態と相違している。先端部１３Ｂａの傾斜面には、複数の楕円形状の開口部１３Ｂｂが形成されている。開口部１３Ｂｂは、堆積土砂Ｓを吸引するためのものである。高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｂは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃが吸引管１３Ｂの内部に収容されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃは、吸引管１３Ｂ毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３Ｂの数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｂｄが開口部１３Ｂｂの一つに配置されている。なお、先端部１３Ｂａの形状は、円錐状に限らず、３角錐、４角錐、５角錐、６角錐、又はそれ以上の角錐であってもよい。
図８を参照して、本発明の第３の実施形態に係る浚渫装置１Ｂを説明する。浚渫装置１Ｂにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図８に示すように、浚渫装置１Ｂにおいて、吸引管１３Ｂの先端部１３Ｂａは、先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されている。本実施形態は、この点で第１の実施形態と相違している。先端部１３Ｂａの傾斜面には、複数の楕円形状の開口部１３Ｂｂが形成されている。開口部１３Ｂｂは、堆積土砂Ｓを吸引するためのものである。高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｂは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃが吸引管１３Ｂの内部に収容されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃは、吸引管１３Ｂ毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３Ｂの数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｂｄが開口部１３Ｂｂの一つに配置されている。なお、先端部１３Ｂａの形状は、円錐状に限らず、３角錐、４角錐、５角錐、６角錐、又はそれ以上の角錐であってもよい。
【0065】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0066】
また、本実施形態においては、外側面に設置する構造物を少なくすることができる。よって、吸引管１３Ｂは、堆積土砂Ｓを吸引しつつ沈木Ｓ１を押し退ける際に、抵抗少なく深い所まで降下することができる。また、先端部１３Ｂａが先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されているので、真っすぐに下降しやすい。これにより、安定した堆積土砂Ｓの掘削、吸引、排出を図ることができる。
【0067】
＜第４の実施形態＞
図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る浚渫装置１Ｃを説明する。浚渫装置１Ｃにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る浚渫装置１Ｃを説明する。浚渫装置１Ｃにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
【0068】
浚渫装置１Ｃは、水中サンドポンプ１１に代えて、ジェットリフトポンプ１１Ｃを具備している。ジェットリフトポンプ１１Ｃは、本発明でいう水中ポンプの他の例に相当する。ジェットリフトポンプ１１Ｃは、ジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａと堆積土砂吸引部１１Ｃｃとを具備している。堆積土砂吸引部１１Ｃｃには吸引口１１Ｃｄが設けられている。ジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａには高圧ジェット水流供給部１１Ｃｂが設けられている。高圧ジェット水流供給部１１Ｃｂには、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから分配されたポンプ駆動用高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｃｅを介して、矢印Ｎ７で示すように高圧ジェット水流が供給される。この高圧ジェット水流を駆動力として吸引力が発生し、矢印Ｎ３で示すように吸引管１３から堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物が吸引され、それが更にポンプ格納管１０ａの内部で堆積土砂吸引部１１Ｃｃの吸引口１１Ｃｄから吸引される。
【0069】
ジェットリフトポンプ１１Ｃは、ポンプ格納管１０ａの内部に取り付けられている。取り付けは、締め付けリング１０Ｃｆ，１０Ｃｊ及び連結板１０Ｃｇ，１０Ｃｋを用いて、ジェットリフトポンプ１１Ｃのジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａ及び堆積土砂吸引部１１Ｃｃの２か所を支持することにより行われる。具体的には、締め付けリング１０Ｃｆは、４枚の締め付けリング片をジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａの周方向にフランジ結合されたものである。締め付けリング１０Ｃｆのフランジ結合部は、連結板１０Ｃｇの内端部が連結されている。一方で、連結板１０Ｃｇの外端部は、ポンプ支持枠１０ｈに設けられた取り付けプレート１０ｉに固定されている。同様にして、堆積土砂吸引部１１Ｃｃは、締め付けリング１０Ｃｊ及び連結板１０Ｃｋにより支持されている。
【0070】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0071】
また、本実施形態においては、ジェットリフトポンプ１１Ｃの内部にインペラーのような構造物を設けていないので、比較的大きな粒形（例えば、最大粒形２００ｍｍ程度）の土砂を含む堆積土砂Ｓを吸引することができる。
【0072】
また、ジェットリフトポンプ１１Ｃは、ジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａとポンプ駆動用高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｃｅから成る極めて簡単な構造を有している。これにより、浚渫装置１Ｃは、故障が少ないという利点を有する。
【0073】
＜第５の実施形態＞
図１０を参照して、本発明の第５の実施形態に係る浚渫装置１Ｄを説明する。浚渫装置１Ｄにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
図１０を参照して、本発明の第５の実施形態に係る浚渫装置１Ｄを説明する。浚渫装置１Ｄにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
【0074】
浚渫装置１Ｄは、水中サンドポンプ１１に代えて、エアーリフトポンプ１１Ｄを具備している。エアーリフトポンプ１１Ｄは、本発明でいう水中ポンプの他の例に相当する。エアーリフトポンプ１１Ｄは、揚水管１１Ｄａと堆積土砂吸引部１１Ｄｃとを具備している。堆積土砂吸引部１１Ｄｃには吸引口１１Ｄｄが設けられている。揚水管１１Ｄａには、エアー供給部１１Ｄｂが設けられている。ポンプ格納管１０ａの上面の中央寄りの位置には、エアーリフトポンプ１１Ｄへエアーを供給するためのエアー供給ダクト１１Ｄｅを取り付けるためのエアー供給ダクト取り付け部１０Ｄｅが設けられている。エアー供給ダクト１１Ｄｅは、浚渫装置１Ｄの外部に設けられたエアーポンプ（図示略）からエアー供給部１１Ｄｂに矢印Ｎ８で示すようにエアーを供給するためのものである。このエアーを駆動力として吸引力が発生し、矢印Ｎ３で示すように吸引管１３から堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物が吸引され、それが更にポンプ格納管１０ａの内部で堆積土砂吸引部１１Ｄｃの吸引口１１Ｄｄから吸引される。
【0075】
エアーリフトポンプ１１Ｄは、ポンプ格納管１０ａの内部に取り付けられている。取り付けは、締め付けリング１０Ｄｆ，１０Ｄｊ及び連結板１０Ｄｇ，１０Ｄｋを用いて、エアーリフトポンプ１１Ｄの揚水管１１Ｄａ及び堆積土砂吸引部１１Ｄｃの２か所を支持することにより行われる。具体的には、締め付けリング１０Ｄｆは、４枚の締め付けリング片をエアーリフトポンプ駆動管１１Ｄａの周方向にフランジ結合されたものである。締め付けリング１０Ｄｆのフランジ結合部は、連結板１０Ｄｇの内端部が連結されている。一方で、連結板１０Ｄｇの外端部は、ポンプ支持枠１０ｈに設けられた取り付けプレート１０ｉに固定されている。同様にして、堆積土砂吸引部１１Ｄｃは、締め付けリング１０Ｄｊ及び連結板１０Ｄｋにより支持されている。
【0076】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0077】
また、本実施形態においては、エアーリフトポンプ１１Ｄの内部にインペラーのような構造物を設けていないので、比較的大きな粒形（例えば、最大粒形２００ｍｍ程度）の土砂を含む堆積土砂Ｓを吸引することができる。
【0078】
また、エアーリフトポンプ１１Ｄは、揚水管１１Ｄａとエアー供給ダクト１１Ｄｅから成る極めて簡単な構造を有している。これにより、浚渫装置１Ｄは、故障が少ないという利点を有する。
【0079】
＜第６の実施形態＞
図１１及び図１２を参照して、本発明の第６の実施形態に係る浚渫装置１Ｅを説明する。浚渫装置１Ｅにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
図１１及び図１２を参照して、本発明の第６の実施形態に係る浚渫装置１Ｅを説明する。浚渫装置１Ｅにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
【0080】
図１１に示すように、浚渫装置１Ｅは、振動装置１６に代えて、回転装置１６Ｅを具備している点で、浚渫装置１と相違している。回転装置１６Ｅは、本発明でいう補助装置の他の例に相当する。回転装置１６Ｅは、吸引管１３Ｅを回転させるためのものである。回転装置１６Ｅは、吸引管１３Ｅ上部に設置されている。回転装置１６Ｅは、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３Ｅを矢印Ｎ９で示すように回転させ、吸引管１３Ｅが堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物の間に入り込み、これらの障害物を押し退け又は回避するのを補助するためのものである。回転は、本発明でいう補助する動きの他の例に相当する。回転装置１６Ｅは、高圧ジェット水流を駆動力として吸引管１３Ｅを回転させ、高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａと高圧ジェット水流流出口１６Ｅｂとを有している。高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａは、高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃから分岐したものである。高圧ジェット水流流出口１６Ｅｂは、回転に利用した高圧ジェット水流を流出させるためのものである。高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａは、矢印Ｎ１０で示すように、高圧ジェット水流を回転装置１６Ｅに供給する。
【0081】
浚渫装置１Ｅにおいて、吸引管１３Ｅは、先端部１３Ｅａが先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されている。先端部１３Ｅａの傾斜面には、複数の楕円形状の開口部１３Ｅｂが形成されている。開口部１３Ｅｂは、堆積土砂Ｓを吸引するためのものである。高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｅは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃが吸引管１３Ｅの内部に収容されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃは、吸引管１３Ｅ毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３Ｅの数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄが、先端部１３Ｅａの頂点部に配置されている。吸引管１３Ｅが回転している時に、高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃは、回転しないように構成されている。なお、先端部１３Ｅａの形状は、円錐状に限らず、３角錐、４角錐、５角錐、６角錐、又はそれ以上の角錐であってもよい。
【0082】
図１２に示すように、回転装置１６Ｅの内部において、吸引管１３Ｅの外周部に複数の羽根１３Ｅｄが形成されている。羽根１３Ｅｄは、矢印Ｎ１０で示す方向に高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａから導入された高圧ジェット水流を受けて、吸引管１３Ｅを矢印Ｎ９で示す方向に回転させる。吸引管１３Ｅは、回転することにより堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物の間に入り込み、これらの障害物を押し退け、回避する。浚渫装置１Ｅは、堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出しながら降下する。
【0083】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0084】
また、吸引管１３Ｅの上部に設置された回転装置１６Ｅは、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３Ｅを回転させ、吸引管１３Ｅが堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物を押し退けるのを補助する。これにより、浚渫装置１Ｅは、沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても効率良く堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出することができる。
【0085】
また、吸引管１３Ｅは、先端部１３Ｅａの頂点部に高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄを具備している。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄから高圧ジェット水流を噴射させると、堆積土砂Ｓが掘削されると同時に浮き上がり、水Ｗと一緒に吸引管１３Ｅの開口部１３Ｅｂから吸引される。そのため、堆積土砂Ｓが相当に硬いか粘性の高いものであっても、排出処理することができる。浚渫装置１Ｅは、吸引管１３Ｅの開口部１３Ｅｂの近傍に高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄが配置されているため、濁水を生じにくく、環境に影響を及ぼし難い。
【0086】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る浚渫装置の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。また、上述した各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0087】
浚渫装置１を水中に吊り下げるための設備は、図１に示した浚渫用台船２に設置された吊り下げ架台３に設けられた電動チェーンブロック３１に限定されない。例えば、組立式クレーン台船上に積込みクレーンを設置し、この積み込みクレーンにより浚渫装置１を水中に降下させたり、上昇させたりする構成としてもよい。
【符号の説明】
【0088】
Ｓ 堆積土砂
Ｓ１ 沈木（障害物）
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 浚渫装置
１０ ケーシング
１０ｍ スカート部
１０ｐ 吸引管接合部
１１ 水中サンドポンプ（水中ポンプ）
１１Ｃ ジェットリフトポンプ（水中ポンプ）
１１Ｄ エアーリフトポンプ（水中ポンプ）
１３，１３Ｂ，１３Ｅ 吸引管
１３ａ，１３Ｂａ，１３Ｅａ 先端部
１３ｂ，１３Ｂｂ，１３Ｅｂ 開口部
１５ｃ，１５Ａｃ，１５Ｂｃ，１５Ｅｃ 高圧ジェット水流分配ダクト
１５ｄ，１５Ａｄ，１５Ｂｄ，１５Ｅｄ 高圧ジェット水流噴射ノズル
１６ 振動装置（補助装置）
１６Ｅ 回転装置（補助装置）
１７ 振動吸収管
Ｓ１ 沈木（障害物）
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 浚渫装置
１０ ケーシング
１０ｍ スカート部
１０ｐ 吸引管接合部
１１ 水中サンドポンプ（水中ポンプ）
１１Ｃ ジェットリフトポンプ（水中ポンプ）
１１Ｄ エアーリフトポンプ（水中ポンプ）
１３，１３Ｂ，１３Ｅ 吸引管
１３ａ，１３Ｂａ，１３Ｅａ 先端部
１３ｂ，１３Ｂｂ，１３Ｅｂ 開口部
１５ｃ，１５Ａｃ，１５Ｂｃ，１５Ｅｃ 高圧ジェット水流分配ダクト
１５ｄ，１５Ａｄ，１５Ｂｄ，１５Ｅｄ 高圧ジェット水流噴射ノズル
１６ 振動装置（補助装置）
１６Ｅ 回転装置（補助装置）
１７ 振動吸収管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【手続補正書】
【提出日】2020-12-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
沈木等の障害物が混在し、水底に堆積した堆積土砂を、水中を下降しながら浚渫するための浚渫装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシングの内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプと、
開口部が設けられた先端部を有し、前記ケーシングよりも細く形成されるとともに、前記ケーシングから下方に延びる少なくとも１の吸引管と、
を備え、
前記先端部は、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら前記開口部から前記堆積土砂を吸引し、
前記少なくとも１の吸引管に前記先端部が前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けるのを補助する動きを生じさせる補助装置、を更に備え、
前記補助装置は、前記補助する動きとして前記少なくとも１の吸引管に振動及び／又は回転を生じさせる、浚渫装置。
ケーシングと、
前記ケーシングの内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプと、
開口部が設けられた先端部を有し、前記ケーシングよりも細く形成されるとともに、前記ケーシングから下方に延びる少なくとも１の吸引管と、
を備え、
前記先端部は、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら前記開口部から前記堆積土砂を吸引し、
前記少なくとも１の吸引管に前記先端部が前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けるのを補助する動きを生じさせる補助装置、を更に備え、
前記補助装置は、前記補助する動きとして前記少なくとも１の吸引管に振動及び／又は回転を生じさせる、浚渫装置。
【請求項2】
前記先端部は、先端に向けて細くなる形状を有する、請求項１に記載の浚渫装置。
【請求項3】
前記少なくとも１の吸引管の前記先端部の近傍に、高圧ジェット水流を噴射し、前記堆積土砂を掘削するための高圧ジェット水流噴射ノズル、を更に備える、請求項１又は２に記載の浚渫装置。
【請求項4】
前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の外側面に沿って配設されている、請求項３に記載の浚渫装置。
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の外側面に沿って配設されている、請求項３に記載の浚渫装置。
【請求項5】
前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の内部に配設されている、請求項３に記載の浚渫装置。
前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の内部に配設されている、請求項３に記載の浚渫装置。
【請求項6】
前記ケーシングは、下部に横方向に拡大したスカート形状を有するスカート部を含み、
前記少なくとも１の吸引管は、前記スカート部から下方に延びている、請求項１～５のいずれかに記載の浚渫装置。
前記少なくとも１の吸引管は、前記スカート部から下方に延びている、請求項１～５のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項7】
前記少なくとも１の吸引管の前記振動を吸収するための少なくとも１の振動吸収管、を更に備え、
前記ケーシングは、その下面に前記少なくとも１の吸引管を接合するための少なくとも１の吸引管接合部を有し、
前記少なくとも１の吸引管は、前記少なくとも１の振動吸収管を介して、前記少なくとも１の吸引管接合部に接合されている、請求項１～６のいずれかに記載の浚渫装置。
前記ケーシングは、その下面に前記少なくとも１の吸引管を接合するための少なくとも１の吸引管接合部を有し、
前記少なくとも１の吸引管は、前記少なくとも１の振動吸収管を介して、前記少なくとも１の吸引管接合部に接合されている、請求項１～６のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項8】
前記水中ポンプは、インペラーと前記インペラーを回転させるためのモーターとを内蔵し、前記インペラーの回転を駆動力源とする水中サンドポンプである、請求項１～７のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項9】
前記水中ポンプは、高圧ジェット水流を駆動力源とするジェットリフトポンプである、請求項１～７のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項10】
前記水中ポンプは、エアーを駆動力源とするエアーリフトポンプである、請求項１～７のいずれかに記載の浚渫装置。
【請求項11】
前記少なくとも１の吸引管は、複数設けられており、全体として蛸のように見える、請求項１～１０のいずれかに記載の浚渫装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂を浚渫する際に用いる浚渫装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、下端面が開口した天板付き円筒状のケーシング内に収納固定された水中サンドポンプと、天板を貫通してケーシング内周壁面に沿って上下方向に配設された複数本の高圧水パイプ及びその先端に設けられた噴射ノズルと、水中サンドポンプの下面側にあってケーシングの中央下部寄りの位置に固定設置された攪拌羽根とを備え、噴射ノズルから高圧水を噴射して堆積土砂を細かく破砕すると共に攪拌羽根で攪拌して堆積土砂を浮き上がらせて水中サンドポンプで吸引、排出するようにした浚渫装置が知られている。このような浚渫装置によれば、環境に悪影響を与えることなく効率的な堆積土砂の掘削・除去作業が可能であるとされている。（特許文献１参照）また、浚渫領域における木皮や沈木等の混在物が混じる堆積土砂を揚上重機のバケットで掴んで浚渫し、この混在物が混じる堆積土砂を分別装置の分別用水槽に投入し、混在物と堆積土砂を分別する浚渫方法が知られている。このような浚渫方法によれば、堆積土砂と混在物とを容易に分別でき、土質による作業能力の変化が少なく、分別作業を能率的に行うことができるとされている。（特許文献２参照）
【0003】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき点があった。
【0004】
すなわち、特許文献１の浚渫装置では、堆積土砂中に障害物（例えば、沈木）が混在している場合、障害物がケーシングの下端面の下降を妨げる為、堆積土砂の掘削・除去作業を効率よくできないという問題があった。また、特許文献２の浚渫方法では、浚渫領域の障害物が混在する堆積土砂を掴んで移動させる際に土砂が水を濁らせ、環境に悪影響を与えるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１０－０３１６２３号公報
【特許文献2】特開２０１１－２０２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂中に沈木等の障害物が混在していても、環境に及ぼす影響を少なく抑えつつ、効率良く堆積土砂の掘削・除去作業ができる浚渫装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明により提供される浚渫装置は、沈木等の障害物が混在し、水底に堆積した堆積土砂を、水中を下降しながら浚渫するための浚渫装置であって、ケーシングと、前記ケーシングの内部に収容され、前記堆積土砂を吸引・排出するための水中ポンプと、開口部が設けられた先端部を有し、前記ケーシングよりも細く形成されるとともに、前記ケーシングから下方に延びる少なくとも１の吸引管と、を備え、前記先端部は、前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けながら前記開口部から前記堆積土砂を吸引し、前記浚渫装置は、前記少なくとも１の吸引管に前記先端部が前記障害物の間に入り込み且つ前記障害物を押し退けるのを補助する動きを生じさせる補助装置、を更に備え、前記補助装置は、前記補助する動きとして前記少なくとも１の吸引管に振動及び／又は回転を生じさせる構成とされていることを特徴としている。
【0008】
好ましくは、前記先端部は、先端に向けて細くなる形状を有する構成とされている。
【0009】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記少なくとも１の吸引管の前記先端部の近傍に、高圧ジェット水流を噴射し、前記堆積土砂を掘削するための高圧ジェット水流噴射ノズル、を更に備える構成とされている。
【0010】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の外側面に沿って配設されている構成とされている。
【0011】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記高圧ジェット水流噴射ノズルに前記高圧ジェット水流を分配する高圧ジェット水流分配ダクト、を更に備え、前記高圧ジェット水流分配ダクトは、前記少なくとも１の吸引管の内部に配設されている構成とされている。
【0012】
好ましくは、前記ケーシングは、下部に横方向に拡大したスカート部を含み、前記少なくとも１の吸引管は、前記スカート部から下方に延びている構成とされている。
【0013】
好ましくは、前記浚渫装置は、前記少なくとも１の吸引管の前記振動を吸収するための少なくとも１の振動吸収管、を更に備え、前記ケーシングは、その下面に前記少なくとも１の吸引管を接合するための少なくとも１の吸引管接合部を有し、前記少なくとも１の吸引管は、前記少なくとも１の振動吸収管を介して、前記少なくとも１の吸引管接合部に接合されている構成とされている。
【0014】
好ましくは、前記水中ポンプは、インペラーと前記インペラーを回転させるためのモーターとを内蔵し、前記インペラーの回転を駆動力源とする水中サンドポンプである構成とされている。
【0015】
好ましくは、前記水中ポンプは、高圧ジェット水流を駆動力源とするジェットリフトポンプである構成とされている。
【0016】
好ましくは、前記水中ポンプは、エアーを駆動力源とするエアーリフトポンプである構成とされている。
【0017】
好ましくは、前記少なくとも１の吸引管は、複数設けられており、全体として蛸のように見える構成とされている。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂中に沈木等の障害物が混在していても、環境に及ぼす影響を少なく抑えつつ、効率良く堆積土砂の掘削・除去作業ができる浚渫装置を提供することができる。
【0019】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る浚渫装置を含む浚渫システムを示す模式断面図である。
【図5】同じく、浚渫装置を堆積土砂まで降下させた状態を示す模式断面図である。
【図6】同じく、浚渫装置により堆積土砂を掘削・除去する状態を示す模式断面図である。
【図7】本発明の第２の実施形態に係る浚渫装置を示す斜視図である。
【図8】本発明の第３の実施形態に係る浚渫装置を示す斜視図である。
【図9】本発明の第４の実施形態に係る浚渫装置を示す断面図である。
【図10】本発明の第５の実施形態に係る浚渫装置を示す断面図である。
【図11】本発明の第６の実施形態に係る浚渫装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以降の説明において、上下方向などの方向は、図面の記載にしたがったものとする。
【0022】
＜第１の実施形態＞
［浚渫システム］
本発明の第１の実施形態に係る浚渫装置１を含む浚渫システムＤＳは、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂Ｓを浚渫するのに使用される。図１に示すように、浚渫システムＤＳは、浚渫装置１の他、浚渫用台船２、吊り下げ架台３、発電機４、堆積土砂貯留用台船２Ａ、堆積土砂貯留槽５、排出用ホース５ａ、吐出ポンプ６、及び高圧ジェット水流供給ホース６ａを具備している。
［浚渫システム］
本発明の第１の実施形態に係る浚渫装置１を含む浚渫システムＤＳは、河川、港湾、ダム、湖沼等に堆積した堆積土砂Ｓを浚渫するのに使用される。図１に示すように、浚渫システムＤＳは、浚渫装置１の他、浚渫用台船２、吊り下げ架台３、発電機４、堆積土砂貯留用台船２Ａ、堆積土砂貯留槽５、排出用ホース５ａ、吐出ポンプ６、及び高圧ジェット水流供給ホース６ａを具備している。
【0023】
浚渫装置１は、排出用ホース５ａにより堆積土砂貯留槽５に連結されており、堆積土砂Ｓを掘削、吸引し、矢印Ｎ３で示すように排出用ホース５ａを介して排出処理を行うためのものである。浚渫用台船２は、浚渫作業時、水上で浚渫装置１を移動させ、支持するためのものである。浚渫用台船２は、平面視において略正方形のフロートユニット２０を複数組合せた構成を有する。また、中央部に浚渫装置１を水中に降下させるための開口としてポンプ枠２１を有している。ポンプ枠２１は、浚渫装置１が通過可能な大きさに形成されている。ポンプ枠２１の周囲には吊り下げ架台３が設置されている。吊り下げ架台３は、浚渫装置１を水中に吊り下げるためのものである。
【0024】
吊り下げ架台３の天井部３０には、電動チェーンブロック３１が設置されている。浚渫装置１は、電動チェーンブロック３１からチェーン３２により吊り下げられている。チェーン３２は、先端にフック（図示略）を具備しており、浚渫装置１を吊り下げている。電動チェーンブロック３１は、浚渫装置１を矢印Ｎ１で示す方向に水中に降下させ、矢印Ｎ２で示す方向に上昇させる。
【0025】
発電機４は、浚渫用台船２上に設置されており、発電機本体４０、電力供給ケーブル４１，４２を具備している。発電機本体４０から、電力供給ケーブル４１，４２が、浚渫装置１及び吐出ポンプ６に接続されている。電力供給ケーブル４１は、浚渫装置１に駆動のための電力を供給する。浚渫装置１は、掘削した堆積土砂Ｓをこの電力により矢印Ｎ３で示すように周囲の水と一緒に吸引、排出する。
【0026】
堆積土砂貯留槽５は、浚渫装置１により吸引、排出された堆積土砂Ｓを貯留するための槽であり、下部が水中にまで入り込んだ構造を有している。堆積土砂貯留槽５内には、吐出ポンプ６が設置されている。吐出ポンプ６は、後述する高圧ジェット水流供給ホース６ａにより浚渫装置１に連結されており、矢印Ｎ４で示すように高圧ジェット水流を浚渫装置１に供給する。高圧ジェット水流は、浚渫装置１が堆積土砂Ｓを掘削する際に利用される。吐出ポンプ６は、電力供給ケーブル４２により発電機４と繋がっており、発電機４から駆動のための電力の供給を受ける。
【0027】
堆積土砂貯留用台船２Ａは、浚渫用台船２と連繋して移動するように構成され、フロートユニット２２を複数組合せて形成されている。フロートユニット２２は、平面視において、例えば、コの字形状をしている。２台のフロートユニット２２が、堆積土砂貯留槽５の外周部を、二方向から挟むようにして取り囲んでいる。堆積土砂貯留槽５の外周部には、突起５０が設けられている。堆積土砂貯留槽５は、突起５０がフロートユニット２２の上面２２ａと係合することにより水面に浮上している。
【0028】
排出用ホース５ａは、浚渫装置１から堆積土砂貯留槽５に向けて延ばされており、浚渫装置１により掘削、吸引された堆積土砂Ｓを堆積土砂貯留槽５に排出するのに使用される。排出用ホース５ａとして、例えば、樹脂製の蛇腹状のものが使用される。堆積土砂貯留槽５に堆積土砂Ｓと一緒に排出された水は吐出ポンプ６により高圧ジェット水流の生成に利用される。即ち、浚渫システムＤＳにおいては、浚渫装置１が吸引した水を再利用するようになっている。そのため、堆積土砂貯留槽５において、排出用ホース５ａの先端と吐出ポンプ６とは、適切に離隔するように配置されており、吐出ポンプ６が、堆積土砂貯留槽５に貯留された堆積土砂Ｓを不測に吸引するのを防止する構成とされている。
【0029】
高圧ジェット水流供給ホース６ａは、吐出ポンプ６と浚渫装置１とを繋ぐためのものである。吐出ポンプ６により生成された高圧ジェット水流を浚渫装置１に送るのに使用される。高圧ジェット水流供給ホース６ａとして、例えば、樹脂製の蛇腹ホースが使用される。
【0030】
［浚渫装置］
図１～図３のいずれかに示すように、浚渫装置１は、ケーシング１０、水中サンドポンプ１１、吸引管１３、排出ダクト１４、高圧ジェット水流供給ダクト１５、振動発生装置１６、及び振動吸収管１７を具備している。浚渫装置１は、ケーシング１０に水中サンドポンプ１１を内蔵したケーシング型浚渫装置である。ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａとスカート部１０ｍとで形成される。スカート部１０ｍを設けない場合、ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａだけで形成される。浚渫装置１は、堆積土砂Ｓを掘削し、掘削された堆積土砂Ｓを矢印Ｎ３で示すように周囲の水Ｗと一緒に吸引、排出することにより河川、港湾、ダム、湖沼等から除去する。
図１～図３のいずれかに示すように、浚渫装置１は、ケーシング１０、水中サンドポンプ１１、吸引管１３、排出ダクト１４、高圧ジェット水流供給ダクト１５、振動発生装置１６、及び振動吸収管１７を具備している。浚渫装置１は、ケーシング１０に水中サンドポンプ１１を内蔵したケーシング型浚渫装置である。ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａとスカート部１０ｍとで形成される。スカート部１０ｍを設けない場合、ケーシング１０は、ポンプ格納管１０ａだけで形成される。浚渫装置１は、堆積土砂Ｓを掘削し、掘削された堆積土砂Ｓを矢印Ｎ３で示すように周囲の水Ｗと一緒に吸引、排出することにより河川、港湾、ダム、湖沼等から除去する。
【0031】
ケーシング１０は、円筒形状のポンプ格納管１０ａの内部に水中サンドポンプ１１、排出ダクト１４、及び高圧ジェット水流供給ダクト１５を収容している。ポンプ格納管１０ａの側面には、メンテナンス作業用の開口部１０ｂが形成されている。開口部１０ｂには、メンテナンスハッチ１０ｃが、開閉自在に取り付けられている。メンテナンスハッチ１０ｃは、メンテナンス作業時以外は容易に開かないようにボルト及びナットで固定されている。後述する水中サンドポンプ１１の設置作業は、ポンプ格納管１０ａの側面に対向するように設けられたメンテナンスハッチ１０ｃを開放し、二つの開口部１０ｂを通じて行われる。また水中サンドポンプ１１、排出ダクト１４、高圧ジェット水流供給ダクト１５、及びその他の構成要素のメンテナンス作業も、これらの開口部１０ｂを通じて行われる。
【0032】
ポンプ格納管１０ａの外周面上端部には、電動チェーンブロック３１により浚渫装置１の全体を吊り下げるためのフック係合部１０ｄが複数個（例えば４個）設けられている。ポンプ格納管１０ａの上面には、水中サンドポンプ１１の排出ダクト１４が貫通している。排出ダクト１４は、排出用ホース５ａと接続されている。また、ポンプ格納管１０ａの上面の中央寄りの位置には、水中サンドポンプ１１へ給電するための電力供給ケーブル４１の取り付け部１０ｅが設けられている。ポンプ格納管１０ａの上面と側面との間には置換水を取り込む為のスリット（図示略）が形成されている。
【0033】
水中サンドポンプ１１は、本発明でいう水中ポンプの一例に相当し、モーター収容部１１ａとインペラー収容部１１ｂと堆積土砂吸引部１１ｃとを具備している。モーター収容部１１ａに収容されたモーター（図示略）は、電力供給ケーブル４１により供給される電力によりインペラー収容部１１ｂに収容されたインペラー（図示略）を回転させる。堆積土砂吸引部１１ｃには吸引口１１ｄが設けられている。前記インペラーの回転により吸引力が発生し、矢印Ｎ３で示すように吸引口１１ｄから堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物が吸引される。吸引部１１ｃの下部には、撹拌羽根１１ｅが取り付けられている。撹拌羽根１１ｅは、前記インペラーの回転に伴って回転し、浚渫装置１中に吸引された堆積土砂Ｓと水Ｗとを攪拌し均一化する。水中サンドポンプ１１により、浚渫装置１は、最大粒形６０ｍｍ程度の堆積土砂Ｓを吸引、排出する。
【0034】
水中サンドポンプ１１は、ケーシング１０のポンプ格納管１０ａの内部中央に取り付けられている。取り付けは、締め付けリング１０ｆ，１０ｊ及び連結板１０ｇ，１０ｋを用いて、水中サンドポンプ１１のモーター収容部１１ａ及び吸引部１１ｃの２か所を支持することにより行われる。具体的には、締め付けリング１０ｆは、４枚の締め付けリング片をモーター収容部１１ａの周方向にフランジ結合されたものである。締め付けリング１０ｆのフランジ結合部は、連結板１０ｇの内端部が連結されている。一方で、連結板１０ｇの外端部は、ポンプ支持枠１０ｈに設けられた取り付けプレート１０ｉに固定されている。同様にして、吸引部１１ｃは、締め付けリング１０ｊ及び連結板１０ｋにより支持されている。
【0035】
ポンプ格納管１０ａの下方には、スカート部１０ｍが配置されている。スカート部１０ｍは、ポンプ格納管１０ａよりも横方向に拡大した形状をしており、ボルト１０ｎによりポンプ格納管１０ａに接続されている。スカート部１０ｍの下面には、吸引管接合部１０ｐが設けられている。吸引管接合部１０ｐは、下方に突出した円筒状の突起である。吸引管接合部１０ｐに、後述する振動吸収管１７を介して吸引管１３が接合されている。スカート部１０ｍには、矢印Ｎ３で示すように、吸引管１３によって吸引された堆積土砂Ｓが流入する。吸引管接合部１０ｐは、吸引管１３の数量に合わせて準備される。なお、スカート部１０ｍを設けない場合には、ポンプ格納管１０ａの下面に吸引管接合部１０ｐを設け、吸引管１３が接合される。
【0036】
吸引管１３は、円筒形状を有し、ケーシング１０よりも細く形成され、直径φ１００ｍｍ～φ１５０ｍｍ、好ましくはφ１００ｍｍ～φ１２５ｍｍ、長さ２～５ｍ、好ましくは２～３ｍの鉄鋼製である。吸引管１３の先端部１３ａは、斜めにカットされることにより先端程細くなるテーパ形状をしており、テーパ面には楕円形状の開口部１３ｂを有している。浚渫装置１は、４本の吸引管１３を具備しており、全体として蛸のような外観を有している。吸引管１３の数は、４本に限られず、少なくとも１本あればよく、２本、３本、５本、６本、７本、８本、９本、１０本、又はそれ以上の複数本であってもよい。堆積土砂Ｓに沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合、吸引管１３の先端部１３ａは、沈木Ｓ１等の間隙に入り込み、沈木Ｓ１等を押し退けながら下降する。堆積土砂Ｓは、周囲の水Ｗと一緒に吸引管１３の開口部１３ｂから選択的に吸引される。
【0037】
高圧ジェット水流供給ダクト１５は、浚渫装置１の内部において高圧ジェット水流を矢印Ｎ４で示すように送るためのものであり、上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａ、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂ、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃ、高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄを具備している。上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａは、その直径がφ１００ｍｍ程度であり、ポンプ格納管１０ａの上面を貫通し、高圧ジェット水流供給ホース６ａと連結されている。上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａは、レジューサーを有しており、ポンプ格納管１０ａ内で細くなっており、その直径はφ４０ｍｍ程度である。
【0038】
上部高圧ジェット水流供給ダクト１５ａの他端は、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂに接合されている。環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂは、ポンプ格納管１０ａの中間の高さにおいて内周面に沿うようにして環状に配置されている。その直径は、φ４０ｍｍ程度である。複数の高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃが、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから適当な間隔をおいて垂設されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３の数量に合わせて準備される。吸引管１３が１本である場合は、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは１本あればよい。垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、スカート部１０ｍの下面を貫通して、吸引管１３の外側面に沿うようにして下方に向けて配置されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃの直径は、φ２５ｍｍ程度である。
【0039】
吸引管１３の外側面には、アングル部材１３ｃが縦方向に溶接されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃが、その中に収容されて、吸引管１３の外側面に沿って配設されている。高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄは、高圧ジェット水流を矢印Ｎ４で示す方向に噴射するためのものであり、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃの下端部に連結されており、吸引管１３の開口部１３ｂの近傍に下方に向けて配置されている。発電機４により吐出ポンプ６を駆動して、高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄから高圧ジェット水流を噴射させると、堆積土砂Ｓが掘削されると同時に攪拌される。そうすると、堆積土砂Ｓは、周囲の水Ｗと一緒に吸引管１３の開口部１３ｂから吸引される。
【0040】
吸引管１３の上部には、振動装置１６が設置されている。振動装置１６は、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３を振動させ、吸引管１３が堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物の間隙に入り込みそれらを押し退けるのを補助するためのものであり、高圧ジェット水流を駆動力として振動を発生し、高圧ジェット水流導入ダクト１６ａと高圧ジェット水流流出口１６ｂとを有している。高圧ジェット水流導入ダクト１６ａは、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃから分岐したもので、矢印Ｎ５で示すように高圧ジェット水流を振動装置１６に導入する。高圧ジェット水流流出口１６ｂは、振動発生に利用した高圧ジェット水流を流出させるためのものである。なお、振動装置１６は、本発明でいう補助装置の一例に相当する。また、振動は、本発明でいう補助する動きの一例に相当する。
【0041】
振動装置１６の種類としては、例えば、高圧ジェット水流により内蔵されたローラー（図示略）を回転させるローラーバイブレーターが挙げられる。その他、高圧ジェット水流によりボール、タービン等を回転させたり、ピストンを駆動したりするボールバイブレーター、タービンバイブレーター、又はピストンバイブレーター等が挙げられる。また、振動装置１６は、高圧ジェット水流を駆動力として利用するものに限られず、例えば、エアー圧を利用するものを使用してもよい。また、モーターの回転軸に取り付けたアンバランスウエイトの加振力により振動を発生させる振動モーターを使用してもよい。
【0042】
吸引管１３は、振動吸収管１７を介して吸引管接合部１０ｐに接合されている。振動吸収管１７の材質は、例えば、ゴム製である。振動吸収管１７は、振動装置１６により吸引管１３に発生した振動をスカート部１０ｍ及びポンプ格納管１０ａに伝えにくくするためのものである。また、振動吸収管１７は、吸引管１３を矢印Ｎ６で示すように揺動可能にする。堆積土砂Ｓに沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合、吸引管１３の先端部１３ａは、沈木Ｓ１等の間隙に入り込み、沈木Ｓ１等を押し退け、回避しながら下降する。振動吸収管１７は、吸引管１３の数量に合わせて準備される。吸引管１３が１本である場合は、振動吸収管１７は１本あればよい。このように、振動吸収管１７は、吸引管１３と同様、少なくとも１本あればよく、２本、３本、５本、６本、７本、８本、９本、１０本、又はそれ以上の複数本であってもよい。
【0043】
［浚渫方法］
浚渫システムＤＳ１を用いたダム湖ＡＬの浚渫作業の一例を説明する。図４に示すように、ダム湖ＡＬは、ダム７によって堰き止められたものである。ダム７は、取水口７０を備えている。取水口７０の前面には、鉄製の格子７１が嵌め込まれている。格子７１は、大きなごみが取水口７０に入り込むのを防止するためのものである。ダム湖ＡＬの湖底には、上流から流れてきた土砂が堆積した堆積土砂Ｓが溜まっている。ダム湖ＡＬに堆積土砂Ｓが溜まると、貯水量が減少し、取水口７０が詰まる恐れがある。堆積土砂Ｓには、土砂と一緒に流れてきた沈木Ｓ１等の障害物が混在している。
浚渫システムＤＳ１を用いたダム湖ＡＬの浚渫作業の一例を説明する。図４に示すように、ダム湖ＡＬは、ダム７によって堰き止められたものである。ダム７は、取水口７０を備えている。取水口７０の前面には、鉄製の格子７１が嵌め込まれている。格子７１は、大きなごみが取水口７０に入り込むのを防止するためのものである。ダム湖ＡＬの湖底には、上流から流れてきた土砂が堆積した堆積土砂Ｓが溜まっている。ダム湖ＡＬに堆積土砂Ｓが溜まると、貯水量が減少し、取水口７０が詰まる恐れがある。堆積土砂Ｓには、土砂と一緒に流れてきた沈木Ｓ１等の障害物が混在している。
【0044】
先ず、図４に示すように、浚渫装置１を吊り下げ架台３の天井部３０近くに吊り下げた状態で、押し船等により浚渫用台船２及び堆積土砂貯留用台船２Ａを目的の地点に移動させる。
【0045】
次に、図５に示すように、浚渫装置１を電動チェーンブロック３１により矢印Ｎ１で示す方向に垂直に水中へ降ろしていく。吸引管１３が水底に達すると、そのことが吸引管１３の先端部１３ａ付近に配置されたセンサ（図示略）に検知され、吐出ポンプ６、及び水中サンドポンプ１１が駆動を開始する。駆動を開始した吐出ポンプ６により生成された高圧ジェット水流は、矢印Ｎ４で示す方向に高圧ジェット水流供給ホース６ａ及び高圧ジェット水流供給ダクト１５を経て高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄから噴射し、堆積土砂Ｓを掘削する。その際、堆積土砂Ｓは、細かく粉砕され、浮き上がる。
【0046】
図３及び図５に示すように、浮き上がった堆積土砂Ｓは、水中サンドポンプ１１により発生した吸引力により、吸引管１３の開口部１３ｂから矢印Ｎ３で示す方向に水Ｗと一緒に吸引され、吸引管１３を経てスカート部１０ｍに集められる。スカート部１０ｍに集められた堆積土砂Ｓは、撹拌羽根１１ｅによって均一化される。均一化された堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物は、吸引口１１ｄから水中サンドポンプ１１中に吸引され、排出ダクト１４及び排出用ホース５ａを経由して堆積土砂貯留槽５に排出される。
【0047】
次に、図６に示すように、浚渫装置１は、堆積土砂Ｓと水Ｗとの混合物を吸引、排出しながらダム湖ＡＬの底部を矢印Ｎ１で示すように掘り下げて行く。堆積土砂Ｓには沈木Ｓ１が含まれており、浚渫装置１は、吸引管１３を振動させることにより、沈木Ｓ１の間に入り込み、これらを押し退け又は回避しながら下方に進んで行く。浚渫装置１が、吸引管１３の長さ分下降し、それ以上下降しにくくなったら、電動チェーンブロック３１を駆動させて矢印Ｎ２で示すように浚渫装置１を上方向に一旦吊り上げ、浚渫用台船２及び堆積土砂貯留用台船２Ａを次の地点へ横移動させる。
【0048】
その位置で再度浚渫装置１を矢印Ｎ１で示す方向に降下させ、堆積土砂Ｓの掘削、除去作業を行う。先に堆積土砂Ｓを除去した位置に残った沈木Ｓ１等は重機等を用いて除去する。沈木Ｓ１等を除去した位置においても必要に応じて更に堆積土砂Ｓの掘削、除去作業を繰り返し行うことで吸引管１３の長さを超える深い所まで堆積土砂Ｓの浚渫を行う。同様にして、目的の深さまで、浚渫する区画内の堆積土砂Ｓの掘削、除去作業を繰り返す。
【0049】
本実施形態によれば、浚渫装置１は、ケーシング１０の下方に吸引管１３を具備している。吸引管１３は、ケーシング１０よりも細く、先端部１３ａが斜めカットにより先端に向けて細い尖頭形状になっている。そのため、ダム湖ＡＬの堆積土砂Ｓに多くの沈木Ｓ１が混入している場合であっても、吸引管１３の先端部１３ａは、沈木Ｓ１の間に入り込み且つ沈木Ｓ１を押し退けながら、開口部１３ｂから堆積土砂Ｓを選択的に吸引する。これにより、浚渫装置１は、沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出しつつ深い所まで降下することができるので、堆積土砂Ｓの浚渫作業を効率的に行うことができる。その結果、工期の短縮、コストの削減を図ることができる。
【0050】
また、先端部１３ａは、先端に向けて細くなる形状を有しているので、沈木Ｓ１の間に入り込み且つ沈木Ｓ１を押し退ける動作を効率的に行うことができる。
【0051】
また、吸引管１３は、先端部１３ａの開口部１３ｂの近傍に高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄを具備している。高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄから高圧ジェット水流を噴射させると、堆積土砂Ｓが掘削されると同時に攪拌され、水Ｗと一緒に吸引管１３の開口部１３ｂから吸引される。そのため、堆積土砂Ｓが相当に硬いか粘性の高いものであっても、排出処理することができる。吸引管１３の開口部１３ｂの近傍に高圧ジェット水流噴射ノズル１５ｄが配置されているため、濁水が生じにくい。これにより、環境に影響を及ぼし難い浚渫作業を行うことができる。
【0052】
また、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３の外側面に縦方向に溶接されたアングル部材１３ｃの中に収容されている。よって、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３の外側面に沿って配設されている。これにより、高圧ジェット水流分配ダクト１５ｃは、吸引管１３による浚渫作業を妨げることなく矢印Ｎ４で示すように高圧ジェット水流を供給することができる。
【0053】
また、ポンプ格納管１０ａと吸引管１３との間には、スカート部１０ｍが配置されている。吸引管１３の開口部１３ａから吸引された堆積土砂Ｓは、スカート部１０ｍに集められる。スカート部１０ｍに集められた堆積土砂Ｓは、撹拌羽根１１ｅによって均一化される。均一化された堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物は、水中サンドポンプ１１、排出ダクト１４及び排出用ホース５ａ中で目詰まりを防止し、円滑に堆積土砂貯留槽５に排出される。また、スカート部１０ｍは、ケーシング１０の下部において横方向に拡大した形状を有している。よって、スカート部１０ｍの下面には、より多くの吸引管１３を取り付けることができる。これにより、浚渫作業の効率化を図ることができる。
【0054】
また、吸引管１３の上部に設置された振動装置１６は、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３を振動させ、吸引管１３が堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物をずらすことにより、これらを押し退けるのを補助する。これにより、浚渫装置１は、沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても効率良く堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出することができる。
【0055】
また、吸引管１３は、振動吸収管１７を介してスカート部１０ｍに接合されている。振動吸収管１７は、振動装置１６により吸引管１３に発生した振動をスカート部１０ｍ及びポンプ格納管１０ａに伝えにくくする。これにより、振動発生によるポンプ格納管１０ａ、それに格納された水中サンドポンプ１１等、及びスカート部１０ｍの損傷の未然防止、安定した堆積土砂Ｓの掘削、吸引、排出を図ることができる。
【0056】
また、振動吸収管１７は、スカート部１０ｍ下面の吸引管接合部１０ｐにおいて、吸引管１３を揺動可能にする。これにより、吸引管１３の先端部１３ａは沈木Ｓ１等の障害物を回避可能となる。これにより、吸引管１３は、沈木Ｓ１等の障害物を回避しつつ下降することができ、堆積土砂Ｓの掘削、吸引、排出の効率化を図ることができる。
【0057】
また、吸引管１３は、複数設けられているので、堆積土砂Ｓの浚渫作業を効率的に実施することができる。
【0058】
また、浚渫システムＤＳは、吸引管１３を有する浚渫装置１と堆積土砂貯留槽５とがコンパクトに繋げられ一体となって水上を移動可能な構成を有しているため、施工場所が狭小な作業空間を強いられる場所や大型機械の搬入出、組み立て・設置が困難な場所であって且つ水底に堆積土砂Ｓと沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても、効率良く選択的に堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出することができる。
【0059】
＜第２の実施形態＞
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る浚渫装置１Ａを説明する。浚渫装置１Ａにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図７に示すように、浚渫装置１Ａにおいて、高圧ジェット水流供給ダクト１５Ａは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃが吸引管１３の内部に収容されており、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄが開口部１３ｂの内側に配置されている点で第１の実施形態と相違している。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃは、吸引管１３毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３の数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂから下方に若干突出するように配置されている。但し、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂの高さに配置されてもよいし、吸引管１３の内部に収容されていてもよい。
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る浚渫装置１Ａを説明する。浚渫装置１Ａにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図７に示すように、浚渫装置１Ａにおいて、高圧ジェット水流供給ダクト１５Ａは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃが吸引管１３の内部に収容されており、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄが開口部１３ｂの内側に配置されている点で第１の実施形態と相違している。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃは、吸引管１３毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３の数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂから下方に若干突出するように配置されている。但し、高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ａｄは、開口部１３ｂの高さに配置されてもよいし、吸引管１３の内部に収容されていてもよい。
【0060】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0061】
また、本実施形態においては、外側面に設置する構造物を少なくすることができる。これにより、吸引管１３は、堆積土砂Ｓを吸引しつつ沈木Ｓ１を押し退ける際に、抵抗少なく深い所まで降下することができる。また、高圧ジェット水流分配ダクト１５Ａｃは、吸引管１３による浚渫作業を妨げることなく矢印Ｎ４で示すように高圧ジェット水流を供給することができる。
【0062】
＜第３の実施形態＞
図８を参照して、本発明の第３の実施形態に係る浚渫装置１Ｂを説明する。浚渫装置１Ｂにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図８に示すように、浚渫装置１Ｂにおいて、吸引管１３Ｂの先端部１３Ｂａは、先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されている。本実施形態は、この点で第１の実施形態と相違している。先端部１３Ｂａの傾斜面には、複数の楕円形状の開口部１３Ｂｂが形成されている。開口部１３Ｂｂは、堆積土砂Ｓを吸引するためのものである。高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｂは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃが吸引管１３Ｂの内部に収容されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃは、吸引管１３Ｂ毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３Ｂの数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｂｄが開口部１３Ｂｂの一つに配置されている。なお、先端部１３Ｂａの形状は、円錐状に限らず、３角錐、４角錐、５角錐、６角錐、又はそれ以上の角錐であってもよい。
図８を参照して、本発明の第３の実施形態に係る浚渫装置１Ｂを説明する。浚渫装置１Ｂにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。図８に示すように、浚渫装置１Ｂにおいて、吸引管１３Ｂの先端部１３Ｂａは、先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されている。本実施形態は、この点で第１の実施形態と相違している。先端部１３Ｂａの傾斜面には、複数の楕円形状の開口部１３Ｂｂが形成されている。開口部１３Ｂｂは、堆積土砂Ｓを吸引するためのものである。高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｂは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃが吸引管１３Ｂの内部に収容されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｂｃは、吸引管１３Ｂ毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３Ｂの数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｂｄが開口部１３Ｂｂの一つに配置されている。なお、先端部１３Ｂａの形状は、円錐状に限らず、３角錐、４角錐、５角錐、６角錐、又はそれ以上の角錐であってもよい。
【0063】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0064】
また、本実施形態においては、外側面に設置する構造物を少なくすることができる。よって、吸引管１３Ｂは、堆積土砂Ｓを吸引しつつ沈木Ｓ１を押し退ける際に、抵抗少なく深い所まで降下することができる。また、先端部１３Ｂａが先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されているので、真っすぐに下降しやすい。これにより、安定した堆積土砂Ｓの掘削、吸引、排出を図ることができる。
【0065】
＜第４の実施形態＞
図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る浚渫装置１Ｃを説明する。浚渫装置１Ｃにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る浚渫装置１Ｃを説明する。浚渫装置１Ｃにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
【0066】
浚渫装置１Ｃは、水中サンドポンプ１１に代えて、ジェットリフトポンプ１１Ｃを具備している。ジェットリフトポンプ１１Ｃは、本発明でいう水中ポンプの他の例に相当する。ジェットリフトポンプ１１Ｃは、ジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａと堆積土砂吸引部１１Ｃｃとを具備している。堆積土砂吸引部１１Ｃｃには吸引口１１Ｃｄが設けられている。ジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａには高圧ジェット水流供給部１１Ｃｂが設けられている。高圧ジェット水流供給部１１Ｃｂには、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから分配されたポンプ駆動用高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｃｅを介して、矢印Ｎ７で示すように高圧ジェット水流が供給される。この高圧ジェット水流を駆動力として吸引力が発生し、矢印Ｎ３で示すように吸引管１３から堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物が吸引され、それが更にポンプ格納管１０ａの内部で堆積土砂吸引部１１Ｃｃの吸引口１１Ｃｄから吸引される。
【0067】
ジェットリフトポンプ１１Ｃは、ポンプ格納管１０ａの内部に取り付けられている。取り付けは、締め付けリング１０Ｃｆ，１０Ｃｊ及び連結板１０Ｃｇ，１０Ｃｋを用いて、ジェットリフトポンプ１１Ｃのジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａ及び堆積土砂吸引部１１Ｃｃの２か所を支持することにより行われる。具体的には、締め付けリング１０Ｃｆは、４枚の締め付けリング片をジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａの周方向にフランジ結合されたものである。締め付けリング１０Ｃｆのフランジ結合部は、連結板１０Ｃｇの内端部が連結されている。一方で、連結板１０Ｃｇの外端部は、ポンプ支持枠１０ｈに設けられた取り付けプレート１０ｉに固定されている。同様にして、堆積土砂吸引部１１Ｃｃは、締め付けリング１０Ｃｊ及び連結板１０Ｃｋにより支持されている。
【0068】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0069】
また、本実施形態においては、ジェットリフトポンプ１１Ｃの内部にインペラーのような構造物を設けていないので、比較的大きな粒形（例えば、最大粒形２００ｍｍ程度）の土砂を含む堆積土砂Ｓを吸引することができる。
【0070】
また、ジェットリフトポンプ１１Ｃは、ジェットリフトポンプ駆動管１１Ｃａとポンプ駆動用高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｃｅから成る極めて簡単な構造を有している。これにより、浚渫装置１Ｃは、故障が少ないという利点を有する。
【0071】
＜第５の実施形態＞
図１０を参照して、本発明の第５の実施形態に係る浚渫装置１Ｄを説明する。浚渫装置１Ｄにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
図１０を参照して、本発明の第５の実施形態に係る浚渫装置１Ｄを説明する。浚渫装置１Ｄにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
【0072】
浚渫装置１Ｄは、水中サンドポンプ１１に代えて、エアーリフトポンプ１１Ｄを具備している。エアーリフトポンプ１１Ｄは、本発明でいう水中ポンプの他の例に相当する。エアーリフトポンプ１１Ｄは、揚水管１１Ｄａと堆積土砂吸引部１１Ｄｃとを具備している。堆積土砂吸引部１１Ｄｃには吸引口１１Ｄｄが設けられている。揚水管１１Ｄａには、エアー供給部１１Ｄｂが設けられている。ポンプ格納管１０ａの上面の中央寄りの位置には、エアーリフトポンプ１１Ｄへエアーを供給するためのエアー供給ダクト１１Ｄｅを取り付けるためのエアー供給ダクト取り付け部１０Ｄｅが設けられている。エアー供給ダクト１１Ｄｅは、浚渫装置１Ｄの外部に設けられたエアーポンプ（図示略）からエアー供給部１１Ｄｂに矢印Ｎ８で示すようにエアーを供給するためのものである。このエアーを駆動力として吸引力が発生し、矢印Ｎ３で示すように吸引管１３から堆積土砂Ｓと水Ｗの混合物が吸引され、それが更にポンプ格納管１０ａの内部で堆積土砂吸引部１１Ｄｃの吸引口１１Ｄｄから吸引される。
【0073】
エアーリフトポンプ１１Ｄは、ポンプ格納管１０ａの内部に取り付けられている。取り付けは、締め付けリング１０Ｄｆ，１０Ｄｊ及び連結板１０Ｄｇ，１０Ｄｋを用いて、エアーリフトポンプ１１Ｄの揚水管１１Ｄａ及び堆積土砂吸引部１１Ｄｃの２か所を支持することにより行われる。具体的には、締め付けリング１０Ｄｆは、４枚の締め付けリング片をエアーリフトポンプ駆動管１１Ｄａの周方向にフランジ結合されたものである。締め付けリング１０Ｄｆのフランジ結合部は、連結板１０Ｄｇの内端部が連結されている。一方で、連結板１０Ｄｇの外端部は、ポンプ支持枠１０ｈに設けられた取り付けプレート１０ｉに固定されている。同様にして、堆積土砂吸引部１１Ｄｃは、締め付けリング１０Ｄｊ及び連結板１０Ｄｋにより支持されている。
【0074】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0075】
また、本実施形態においては、エアーリフトポンプ１１Ｄの内部にインペラーのような構造物を設けていないので、比較的大きな粒形（例えば、最大粒形２００ｍｍ程度）の土砂を含む堆積土砂Ｓを吸引することができる。
【0076】
また、エアーリフトポンプ１１Ｄは、揚水管１１Ｄａとエアー供給ダクト１１Ｄｅから成る極めて簡単な構造を有している。これにより、浚渫装置１Ｄは、故障が少ないという利点を有する。
【0077】
＜第６の実施形態＞
図１１及び図１２を参照して、本発明の第６の実施形態に係る浚渫装置１Ｅを説明する。浚渫装置１Ｅにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
図１１及び図１２を参照して、本発明の第６の実施形態に係る浚渫装置１Ｅを説明する。浚渫装置１Ｅにおいて、第１の実施形態に係る浚渫装置１の構成要素と同一又は類似の機能を有する構成要素には、浚渫装置１と同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。
【0078】
図１１に示すように、浚渫装置１Ｅは、振動装置１６に代えて、回転装置１６Ｅを具備している点で、浚渫装置１と相違している。回転装置１６Ｅは、本発明でいう補助装置の他の例に相当する。回転装置１６Ｅは、吸引管１３Ｅを回転させるためのものである。回転装置１６Ｅは、吸引管１３Ｅ上部に設置されている。回転装置１６Ｅは、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３Ｅを矢印Ｎ９で示すように回転させ、吸引管１３Ｅが堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物の間に入り込み、これらの障害物を押し退け又は回避するのを補助するためのものである。回転は、本発明でいう補助する動きの他の例に相当する。回転装置１６Ｅは、高圧ジェット水流を駆動力として吸引管１３Ｅを回転させ、高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａと高圧ジェット水流流出口１６Ｅｂとを有している。高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａは、高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃから分岐したものである。高圧ジェット水流流出口１６Ｅｂは、回転に利用した高圧ジェット水流を流出させるためのものである。高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａは、矢印Ｎ１０で示すように、高圧ジェット水流を回転装置１６Ｅに供給する。
【0079】
浚渫装置１Ｅにおいて、吸引管１３Ｅは、先端部１３Ｅａが先端程細くなる円錐状の尖頭形状に形成されている。先端部１３Ｅａの傾斜面には、複数の楕円形状の開口部１３Ｅｂが形成されている。開口部１３Ｅｂは、堆積土砂Ｓを吸引するためのものである。高圧ジェット水流供給ダクト１５Ｅは、環状高圧ジェット水流供給ダクト１５ｂから垂設された高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃが吸引管１３Ｅの内部に収容されている。高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃは、吸引管１３Ｅ毎に高圧ジェット水流を分配するためのものであり、吸引管１３Ｅの数量に合わせて準備される。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄが、先端部１３Ｅａの頂点部に配置されている。吸引管１３Ｅが回転している時に、高圧ジェット水流分配ダクト１５Ｅｃは、回転しないように構成されている。なお、先端部１３Ｅａの形状は、円錐状に限らず、３角錐、４角錐、５角錐、６角錐、又はそれ以上の角錐であってもよい。
【0080】
図１２に示すように、回転装置１６Ｅの内部において、吸引管１３Ｅの外周部に複数の羽根１３Ｅｄが形成されている。羽根１３Ｅｄは、矢印Ｎ１０で示す方向に高圧ジェット水流導入ダクト１６Ｅａから導入された高圧ジェット水流を受けて、吸引管１３Ｅを矢印Ｎ９で示す方向に回転させる。吸引管１３Ｅは、回転することにより堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物の間に入り込み、これらの障害物を押し退け、回避する。浚渫装置１Ｅは、堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出しながら降下する。
【0081】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【0082】
また、吸引管１３Ｅの上部に設置された回転装置１６Ｅは、堆積土砂Ｓを掘削する際に吸引管１３Ｅを回転させ、吸引管１３Ｅが堆積土砂Ｓに混在している沈木Ｓ１等の障害物を押し退けるのを補助する。これにより、浚渫装置１Ｅは、沈木Ｓ１等の障害物が混在している場合であっても効率良く堆積土砂Ｓを掘削、吸引、排出することができる。
【0083】
また、吸引管１３Ｅは、先端部１３Ｅａの頂点部に高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄを具備している。高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄから高圧ジェット水流を噴射させると、堆積土砂Ｓが掘削されると同時に浮き上がり、水Ｗと一緒に吸引管１３Ｅの開口部１３Ｅｂから吸引される。そのため、堆積土砂Ｓが相当に硬いか粘性の高いものであっても、排出処理することができる。浚渫装置１Ｅは、吸引管１３Ｅの開口部１３Ｅｂの近傍に高圧ジェット水流噴射ノズル１５Ｅｄが配置されているため、濁水を生じにくく、環境に影響を及ぼし難い。
【0084】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る浚渫装置の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。また、上述した各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0085】
浚渫装置１を水中に吊り下げるための設備は、図１に示した浚渫用台船２に設置された吊り下げ架台３に設けられた電動チェーンブロック３１に限定されない。例えば、組立式クレーン台船上に積込みクレーンを設置し、この積み込みクレーンにより浚渫装置１を水中に降下させたり、上昇させたりする構成としてもよい。
【符号の説明】
【0086】
Ｓ 堆積土砂
Ｓ１ 沈木（障害物）
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 浚渫装置
１０ ケーシング
１０ｍ スカート部
１０ｐ 吸引管接合部
１１ 水中サンドポンプ（水中ポンプ）
１１Ｃ ジェットリフトポンプ（水中ポンプ）
１１Ｄ エアーリフトポンプ（水中ポンプ）
１３，１３Ｂ，１３Ｅ 吸引管
１３ａ，１３Ｂａ，１３Ｅａ 先端部
１３ｂ，１３Ｂｂ，１３Ｅｂ 開口部
１５ｃ，１５Ａｃ，１５Ｂｃ，１５Ｅｃ 高圧ジェット水流分配ダクト
１５ｄ，１５Ａｄ，１５Ｂｄ，１５Ｅｄ 高圧ジェット水流噴射ノズル
１６ 振動装置（補助装置）
１６Ｅ 回転装置（補助装置）
１７ 振動吸収管
Ｓ１ 沈木（障害物）
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 浚渫装置
１０ ケーシング
１０ｍ スカート部
１０ｐ 吸引管接合部
１１ 水中サンドポンプ（水中ポンプ）
１１Ｃ ジェットリフトポンプ（水中ポンプ）
１１Ｄ エアーリフトポンプ（水中ポンプ）
１３，１３Ｂ，１３Ｅ 吸引管
１３ａ，１３Ｂａ，１３Ｅａ 先端部
１３ｂ，１３Ｂｂ，１３Ｅｂ 開口部
１５ｃ，１５Ａｃ，１５Ｂｃ，１５Ｅｃ 高圧ジェット水流分配ダクト
１５ｄ，１５Ａｄ，１５Ｂｄ，１５Ｅｄ 高圧ジェット水流噴射ノズル
１６ 振動装置（補助装置）
１６Ｅ 回転装置（補助装置）
１７ 振動吸収管