特開 2024-165323 排砂装置および排砂方法

(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】P2024165323

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】排砂装置および排砂方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/92 20060101AFI20241121BHJP

【ＦＩ】

E02F3/92 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023081432

(22)【出願日】2023-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】カナデビア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】田村 大樹

(72)【発明者】

【氏名】古賀 祐輝

(72)【発明者】

【氏名】外山 正幸

(57)【要約】

【課題】排砂装置における排砂効率を向上する。
【解決手段】排砂装置１は、水底に配置され、堆積土砂９を吸引する吸引部５と、吸引部５に接続され、吸引された土砂を所定の排出位置まで輸送する輸送管６と、吸引部５により堆積土砂９を吸引する際に、吸引部５を所定の進行方向Ａ１に移動する移動部３とを備える。吸引部５において進行方向Ａ１の前側を向く前方面５２２が、下側から上側に向かって進行方向Ａ１の前側に傾斜する傾斜面５２３を含む。吸引部５の底面５１３および傾斜面５２３のそれぞれに、堆積土砂９の吸引孔５１０，５２０が設けられる。これにより、排砂装置１における排砂効率を向上することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水底に堆積した堆積土砂を前記水底から除去する排砂装置であって、
水底に配置され、堆積土砂を吸引する吸引部と、
前記吸引部に接続され、吸引された土砂を所定の排出位置まで輸送する輸送管と、
前記吸引部により堆積土砂を吸引する際に、前記吸引部を所定の進行方向に移動する移動部と、
を備え、
前記吸引部において前記進行方向の前側を向く前方面が、下側から上側に向かって前記進行方向の前側に傾斜する傾斜面を含み、
前記吸引部の底面および前記傾斜面のそれぞれに、堆積土砂の吸引孔が設けられる排砂装置。

【請求項2】

請求項１に記載の排砂装置であって、
前記吸引部が、
前記吸引孔が設けられる前記底面を含む本体部と、
前記本体部に対して前記進行方向の前側に接続され、前記傾斜面を含む前方部と、
を備え、
前記吸引部において、前記傾斜面の傾斜角が前記前方部と異なる他の前方部が、前記前方部と交換可能である排砂装置。

【請求項3】

請求項１に記載の排砂装置であって、
浮体と、
前記浮体に接続され、前記吸引部を支持する支持部と、
をさらに備え、
前記移動部が、前記浮体を移動することにより前記吸引部を前記進行方向に移動し、
前記吸引部の前記進行方向への移動時において、前記支持部により前記吸引部の姿勢が一定に保たれる排砂装置。

【請求項4】

請求項１に記載の排砂装置であって、
それぞれが前記吸引部および前記輸送管を含み、前記進行方向に垂直な方向に沿って配列される複数の吸引ユニットと、
前記複数の吸引ユニットが接続される浮体と、
を備え、
前記移動部が、前記浮体を移動することにより前記複数の吸引ユニットの前記吸引部を前記進行方向に移動する排砂装置。

【請求項5】

水底に堆積した堆積土砂を前記水底から除去する排砂方法であって、
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の排砂装置の前記吸引部により堆積土砂を吸引する工程と、
前記移動部により前記吸引部を前記進行方向に移動する工程と、
を備え、
前記吸引部における前記傾斜面の傾斜角が、堆積土砂の安息角に近似する排砂方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水底に堆積した堆積土砂を当該水底から除去する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ダム湖等の貯水池の水底に堆積した堆積土砂を当該水底から除去する排砂作業が行われており、排砂作業に用いられる装置も提案されている。例えば、特許文献１では、水中堆積物流送用の吸引パイプが開示されている。当該パイプは、両端が開口した可撓性を有する管材から形成され、一端が、水の取り入れ口である取水口に、他端が、吐出口側の接続端となっている。両端の中間部には折返し部が形成され、折返し部のある管材の下部が切り欠かれるとともに、柔軟性を有するシート部材が接着される。当該シート部材には複数の底面吸引孔が管材内と連通して設けられ、折返し部の先端部分にあたる管材の側面部分には、側面吸引孔が管材内と連通して設けられる。

【0003】

また、特許文献２では、水底堆積物の除去・清掃装置が開示されており、当該装置は、推進機による位置制御機能を有する浮体と、浮体に取り付けられてスラリー状の水底堆積物を吸引搬出可能な除去装置とを備え、当該除去装置には、吸込み口の上下方向位置調整手段が設けられる。特許文献３では、排砂方法が開示されており、堆積土砂にシート状部材が敷設され、シート状部材の中心に排砂管が接続される。貯水池内に浮かべられた台船より排砂管の吸引口と堆積土砂との間に隙間が形成されるように排砂管が吊り下げられ、排砂管による吸引でシート状部材と堆積土砂との間に水流を発生させて堆積土砂の表面が排砂される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５３０５４３９号公報

【特許文献2】特開平１０－６０９４２号公報

【特許文献3】特許第４０８２２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、広大な貯水池では、排砂作業に長時間を要してしまう。したがって、排砂効率を向上することが可能な排砂装置が求められている。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、排砂装置における排砂効率を向上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】

本発明の態様１は、水底に堆積した堆積土砂を前記水底から除去する排砂装置であって、水底に配置され、堆積土砂を吸引する吸引部と、前記吸引部に接続され、吸引された土砂を所定の排出位置まで輸送する輸送管と、前記吸引部により堆積土砂を吸引する際に、前記吸引部を所定の進行方向に移動する移動部とを備え、前記吸引部において前記進行方向の前側を向く前方面が、下側から上側に向かって前記進行方向の前側に傾斜する傾斜面を含み、前記吸引部の底面および前記傾斜面のそれぞれに、堆積土砂の吸引孔が設けられる。

【0008】

本発明の態様２は、態様１の排砂装置であって、前記吸引部が、前記吸引孔が設けられる前記底面を含む本体部と、前記本体部に対して前記進行方向の前側に接続され、前記傾斜面を含む前方部とを備え、前記吸引部において、前記傾斜面の傾斜角が前記前方部と異なる他の前方部が、前記前方部と交換可能である。

【0009】

本発明の態様３は、態様１（態様１または２であってもよい。）の排砂装置であって、浮体と、前記浮体に接続され、前記吸引部を支持する支持部とをさらに備え、前記移動部が、前記浮体を移動することにより前記吸引部を前記進行方向に移動し、前記吸引部の前記進行方向への移動時において、前記支持部により前記吸引部の姿勢が一定に保たれる。

【0010】

本発明の態様４は、態様１（態様１または２であってもよい。）の排砂装置であって、それぞれが前記吸引部および前記輸送管を含み、前記進行方向に垂直な方向に沿って配列される複数の吸引ユニットと、前記複数の吸引ユニットが接続される浮体とを備え、前記移動部が、前記浮体を移動することにより前記複数の吸引ユニットの前記吸引部を前記進行方向に移動する。

【0011】

本発明の態様５は、水底に堆積した堆積土砂を前記水底から除去する排砂方法であって、態様１ないし４のいずれか１つの排砂装置の前記吸引部により堆積土砂を吸引する工程と、前記移動部により前記吸引部を前記進行方向に移動する工程とを備え、前記吸引部における前記傾斜面の傾斜角が、堆積土砂の安息角に近似する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、排砂装置における排砂効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】排砂装置の構成を示す図である。

【図2】排砂装置を用いた排砂作業の流れを示す図である。

【図3A】排砂作業を説明するための図である。

【図3B】排砂作業を説明するための図である。

【図3C】排砂作業を説明するための図である。

【図4】排砂装置の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、本発明の一の実施の形態に係る排砂装置１の構成を示す図である。排砂装置１は、ダム湖等の貯水池の水底に堆積した堆積土砂９を当該水底から除去する装置である。排砂装置１は、浮体２と、移動部３と、昇降支持部４と、吸引部５と、輸送管６とを備える。図１に示す浮体２は、薄板状であり、一例では、３ｍ×２ｍ×０．５ｍのサイズである。浮体２は、貨物自動車（トラック）等により運搬可能である。浮体２は、ポリウレタン等の樹脂により形成され、比較的軽量である。後述するように、浮体２は、昇降支持部４および吸引部５等を支持しつつ、貯水池の水面に浮かべられる。浮体２の形状およびサイズは様々に変更されてよく、浮体２の材料は樹脂以外であってもよい。

【0015】

移動部３は、例えば、船外機３１を有する。船外機３１は、浮体２の端部に取り付けられる。船外機３１は、推進機構および舵を含み、船外機３１を操作することにより、水面上において浮体２を所望の方向に移動可能である。後述するように、吸引部５により堆積土砂９を吸引する際には、移動部３は、図１中の矢印Ａ１の方向（図１中の右方向であり、以下、「土砂吸引時の進行方向Ａ１」、または、単に「進行方向Ａ１」という。）に浮体２を移動する。

【0016】

昇降支持部４は、昇降部４１と、支持部４２とを備える。昇降部４１は、例えば、ウインドラス等の巻き上げ機構であり、浮体２の上面２１に取り付けられる。索状部材であるワイヤロープ４１１の一部が、昇降部４１のドラムに保持される。昇降部４１は、ワイヤロープ４１１の送り出しおよび巻き上げが可能である。浮体２には、上下方向に延びる貫通孔２２が設けられ、昇降部４１から送り出されたワイヤロープ４１１の部位は、貫通孔２２を介して浮体２の下方に延び、水中に配置される。水中のワイヤロープ４１１の端部には、支持部４２が接続される。昇降部４１では、ワイヤロープ４１１以外のロープや、チェーン等の他の索状部材が用いられてもよい。

【0017】

支持部４２は、例えば、吊り天秤であり、吸引部５を支持する。支持部４２の一例は、一対の長尺部材および一対の連結部材により構成される矩形の枠状部４２１を有し、枠状部４２１の４個の角部のそれぞれが第１接続ロープ４２２（図１では、１本の第１接続ロープのみに符号４２２を付す。後述の第２接続ロープ４２３において同様。）によりワイヤロープ４１１の端部に接続される。吸引部５は、例えば、枠状部４２１の４個の角部からそれぞれ下方に延びる４本の第２接続ロープ４２３に接続され、４点で吊り下げられる。吸引部５が水底に接触することなく、水中に配置された状態では、支持部４２により吸引部５の姿勢が一定に保たれる。図１の排砂装置１では、吸引部５の後述の底面５１３が略水平となる姿勢が、支持部４２により保たれる。支持部４２の構造は、様々に変更されてよく、３点または５点以上で吸引部５が吊り下げられてもよい。例えば、吸引部５が３点で吊り下げられる場合、枠状部４２１は三角形であり、吸引部５が５点で吊り下げられる場合、枠状部４２１は五角形である。第１および第２接続ロープ４２２，４２３は、ワイヤロープまたは他の索状部材である。

【0018】

吸引部５は、例えば、ステンレス鋼等の金属、または、樹脂等により形成される。吸引部５は、本体部５１と、前方部５２とを備える。本体部５１は、例えば、上下方向の高さが比較的小さい直方体状である。本体部５１において、一の側面５１１は、土砂吸引時の進行方向Ａ１を向いており、前方部５２は、本体部５１の当該側面５１１（以下、「連結面５１１」という。）に接続される。換言すると、前方部５２は、本体部５１に対して進行方向Ａ１の前側に接続される。本体部５１および前方部５２の内部には、進行方向Ａ１に沿って延びる内部流路５３が設けられる。本体部５１において、水底に対向する底面５１３には、少なくとも１つの吸引孔５１０が設けられる。吸引孔５１０は、内部流路５３に接続する。

【0019】

前方部５２は、本体部５１の連結面５１１と連結する面５２１（以下、「連結面５２１」という。）を有する。前方部５２の高さは、本体部５１の高さとほぼ同じである。また、土砂吸引時の進行方向Ａ１および上下方向に垂直な方向（図１の紙面に垂直な方向であり、以下、「幅方向」という。）における前方部５２の幅は、本体部５１の幅とほぼ同じである。図１の例では、本体部５１の連結面５１１の略全体が、前方部５２の連結面５２１の略全体と接触する。例えば、本体部５１において、連結面５１１の周囲にフランジ部が設けられ、前方部５２において、連結面５２１の周囲にフランジ部が設けられる。そして、両フランジ部に設けられたボルト孔に挿入したボルトの締結により、本体部５１と前方部５２とが連結される。換言すると、当該ボルトを取り外すことにより、吸引部５では、前方部５２が他の前方部５２に交換可能である。

【0020】

前方部５２は、土砂吸引時の進行方向Ａ１の前側を向く面５２２（以下、「前方面５２２」という。）をさらに有する。前方面５２２には、下側から上側に向かって進行方向Ａ１の前側に傾斜する傾斜面５２３が含まれる。換言すると、傾斜面５２３は、進行方向Ａ１から斜め下を向く面である。以下の説明では、土砂吸引時の進行方向Ａ１に対して傾斜面５２３がなす角度（すなわち、進行方向Ａ１と傾斜面５２３とにより形成される最小の角度）を「傾斜角」という。後述するように、排砂装置１では、傾斜面５２３の傾斜角が異なる複数種類の前方部５２が準備されている。図１の例では、前方面５２２のほぼ全体が、傾斜面５２３となっているが、傾斜面５２３は前方面５２２の一部であってもよい。例えば、前方面５２２における上側の端部（すなわち、進行方向Ａ１における最も前側の部位）に、上下方向および幅方向に平行な面が設けられてもよい。傾斜面５２３には、少なくとも１つの吸引孔５２０が設けられる。吸引孔５２０は、内部流路５３に接続する。

【0021】

本体部５１において、連結面５１１とは反対側の側面５１２では、内部流路５３が開口しており、内部流路５３の開口部には、輸送管６の一端が接続される。輸送管６は、可撓性を有する管材であり、例えば、樹脂等により形成される。輸送管６は、貯水池の外側における所定の排出位置まで延びており、輸送管６の他端には、ポンプが接続される。ポンプの吸引動作により、内部流路５３の圧力が、吸引部５の周囲の圧力よりも低くなり、吸引孔５１０，５２０を介して、水底の堆積土砂９および周囲の水が吸引される。吸引された土砂および水は、内部流路５３および輸送管６を介して排出位置まで輸送されて排出される。図１の例では、輸送管６に複数のフロート６１（図１では、１つのフロート６１のみを図示している。）が取り付けられ、吸引部５と排出位置との間において輸送管６が水面に沿って支持されている。

【0022】

例えば、輸送管６の他端は、貯水池の水底よりも低い位置に配置されており、輸送管６の内部を水で満たした後、サイフォンの原理を利用して吸引部５から排出位置まで土砂および水が輸送されてもよい。また、吸引部５の内部において、内部流路５３が平面視でＵ字状に設けられてもよい。当該吸引部５では、内部流路５３の両端は、本体部５１の側面５１２に開口しており、内部流路５３の一方の開口部は、取水口となり、他方の開口部には、輸送管６が接続される。取水口にて取り込まれた水は、内部流路５３を流れる。吸引孔５１０，５２０を介して取り込まれた土砂および水は、内部流路５３を流れる水に混合され、輸送管６を介して排出位置まで輸送される。

【0023】

図２は、排砂装置１を用いた排砂作業の流れを示す図である。図３Ａないし図３Ｃは、排砂作業を説明するための図である。まず、排砂作業が行われる貯水池において、水底に堆積した堆積土砂９の安息角が特定される（ステップＳ１１）。例えば、堆積土砂９を採取して測定を行うことにより安息角が特定される。また、土砂の粒子の大きさや、形状等から安息角が特定されてもよい。

【0024】

続いて、本体部５１に取り付けるべき前方部５２が選択される。ここで、排砂装置１では、傾斜面５２３の傾斜角が異なる複数種類の前方部５２が予め準備されており、特定された安息角に最も近似した傾斜角を有する前方部５２が、選択される。そして、当該前方部５２が本体部５１に取り付けられる（ステップＳ１２）。これにより、吸引部５の傾斜面５２３の傾斜角が、実際の堆積土砂９の安息角に近似する。傾斜面５２３の傾斜角と、堆積土砂９の安息角との角度差は、例えば、１５°以内であり、好ましくは、１０°以内であり、より好ましくは５°以内である。

【0025】

前方部５２が本体部５１に取り付けられて吸引部５が準備されると、昇降支持部４および吸引部５が取り付けられた浮体２が、移動部３により排砂開始位置まで移動する（ステップＳ１３）。浮体２が排砂開始位置まで移動する際には、昇降部４１によりワイヤロープ４１１がある程度巻き上げられており、支持部４２および吸引部５は、水中にて浮体２の近くに配置される。ステップＳ１３および後述のステップＳ１４～Ｓ１９の処理における排砂装置１の動作は、浮体２上のオペレータの操作により行われてもよく、浮体２から離れた位置にて排砂装置１を監視するオペレータの遠隔操作により行われてもよい。また、コンピュータ等が実現する制御部により、自動で行われてもよい。

【0026】

浮体２が排砂開始位置に到達すると、昇降部４１によりワイヤロープ４１１が所定の長さだけ送り出される。これにより、図３Ａに示すように、吸引部５が水底に接触する（ステップＳ１４）。このとき、吸引部５に対して、輸送管６が土砂吸引時の進行方向Ａ１の後側に配置されていることにより、前方部５２が、本体部５１に対して進行方向Ａ１の前側に位置する状態が維持される（後述の進行方向Ａ１への移動時において同様）。排砂装置１では、例えば、最も浮体２に近接するフロート６１の位置が浮体２に対して固定されていてもよい。図３Ａでは、水中のワイヤロープ４１１は緩んだ状態である。

【0027】

続いて、輸送管６に設けられたポンプを駆動することにより、吸引部５による水底の堆積土砂９の吸引が開始される（ステップＳ１５）。吸引の開始時には、主として底面５１３の吸引孔５１０（図１参照）により、吸引部５の下方の堆積土砂９が吸引される。傾斜面５２３の吸引孔５２０からも堆積土砂９が吸引されてよい。堆積土砂９の吸引による除去が進むに従って、吸引部５は下方に移動する。本処理例では、吸引部５が堆積土砂９を除去する深さの最下点が設定最下点として予め定められており、吸引部５が設定最下点まで到達すると、図３Ｂに示すように、ワイヤロープ４１１がピンと張った状態となり、吸引部５の位置が設定最下点で保たれる。換言すると、吸引部５の下方への移動が設定最下点で制限されるように、堆積土砂９の吸引の開始直前における、昇降部４１によるワイヤロープ４１１の送り出し長さが決定されている。なお、ステップＳ１４において、ワイヤロープ４１１が張った状態で吸引部５が水底に接触してもよい。この場合、ステップＳ１５において、吸引部５が設定最下点に到達するまで、堆積土砂９の除去の進み具合に合わせて、昇降部４１によりワイヤロープ４１１が送り出される。

【0028】

吸引部５が設定最下点に到達すると、移動部３により土砂吸引時の進行方向Ａ１への浮体２の移動が開始される（ステップＳ１６）。このとき、図３Ｂに示すように、吸引部５による堆積土砂９の除去により水底に谷部が形成されており、当該谷部の傾斜面９１の傾斜角は、堆積土砂９の安息角にてほぼ一定となる。既述のように、吸引部５の傾斜面５２３の傾斜角は堆積土砂９の安息角に近似するため、当該谷部の傾斜面９１と、吸引部５の傾斜面５２３との接触面積（接地面積）が大きくなる。これにより、傾斜面５２３の吸引孔５２０（図１参照）において、堆積土砂９を効率よく吸引することが可能となる。進行方向Ａ１への浮体２の移動速度は緩やかであり、浮体２の移動により、吸引部５も進行方向Ａ１に移動する。吸引部５では、底面５１３の吸引孔５１０からも堆積土砂９が吸引されてよい。図３Ｃでは、浮体２が排砂開始位置からある程度移動した状態を示している。

【0029】

浮体２が排砂終了位置まで到達すると、移動部３による浮体２の移動が停止される（ステップＳ１７）。また、吸引部５による水底の堆積土砂９の吸引が停止される（ステップＳ１８）。続いて、昇降部４１のワイヤロープ４１１が巻き上げられ、支持部４２および吸引部５が、浮体２の近くに配置された状態で、移動部３により、新たな排砂開始位置（例えば、幅方向において前回の排砂開始位置に隣接する位置）に浮体２が移動する（ステップＳ１９，Ｓ１３）。その後、ステップＳ１４～Ｓ１８の処理が繰り返される。上記ステップＳ１３～Ｓ１８の処理は、所定の領域の全体を吸引部５が通過するまで繰り返される（ステップＳ１９）。

【0030】

以上に説明したように、排砂装置１は、水底に配置され、堆積土砂９を吸引する吸引部５と、吸引部５に接続され、吸引された土砂を所定の排出位置まで輸送する輸送管６と、吸引部５により堆積土砂９を吸引する際に、吸引部５を所定の進行方向Ａ１に移動する移動部３とを備える。吸引部５において進行方向Ａ１の前側を向く前方面５２２が、下側から上側に向かって進行方向Ａ１の前側に傾斜する傾斜面５２３を含む。また、吸引部５の底面５１３および傾斜面５２３のそれぞれに、堆積土砂９の吸引孔５１０，５２０が設けられる。このような構造により、排砂装置１では、吸引孔５１０，５２０を用いて堆積土砂９を効率よく吸引することができ、単位時間当たりの堆積土砂９の吸引量（排砂量）を増加させる、すなわち、排砂効率を向上することができる。

【0031】

好ましくは、吸引部５が、吸引孔５１０が設けられる上記底面５１３を含む本体部５１と、本体部５１に対して進行方向Ａ１の前側に接続され、上記傾斜面５２３を含む前方部５２とを備える。また、吸引部５において、傾斜面５２３の傾斜角が当該前方部５２と異なる他の前方部５２が、前方部５２と交換可能である。これにより、堆積土砂９の安息角に近似した傾斜角の傾斜面５２３を有する前方部５２を利用して、排砂効率をより確実に向上することができる。

【0032】

ここで、上記浮体２を用いることなく、クレーンを用いて吸引部を水底に配置する比較例の排砂作業を想定する。比較例の排砂作業では、クレーンを搭載する自動車（すなわち、クレーン車）が必要となるため、排砂作業のコストが増大する。また、ダム湖等の貯水池は山奥に存在することが多く、クレーン車が当該貯水池近傍まで到達できない場合がある。さらに、クレーンにより吸引部を持ち上げて移動させている間は、吸引部により土砂を吸引することができない。

【0033】

これに対し、好ましい排砂装置１は、浮体２と、浮体２に接続され、吸引部５を支持する支持部４２とをさらに備え、移動部３が、浮体２を移動することにより吸引部５を進行方向Ａ１に移動する。このように、排砂装置１では、吸引部５が浮体２から吊り下げられ、浮体２と共に移動することにより、クレーンを用いることなく、吸引部５を水底の各位置に配置することができる。その結果、排砂作業のコストを削減するとともに、貯水池が山奥に存在する場合でも、排砂作業を行うことが可能である。また、吸引部５を上下移動させることなく、進行方向Ａ１へ移動することにより、移動中も継続して水底の土砂を吸引することができる。さらに、吸引部５の進行方向Ａ１への移動時において、支持部４２により吸引部５の姿勢が一定に保たれる。これにより、傾斜面５２３と堆積土砂９の傾斜面９１との接触面積が大きい状態を維持して、排砂効率をより確実に向上することができる。なお、吸引部５の構造や重量等によっては、支持部４２が省略され、吸引部５がワイヤロープ４１１に直接接続されてもよい。

【0034】

排砂方法は、上記排砂装置１の吸引部５により堆積土砂９を吸引する工程と、移動部３により吸引部５を進行方向Ａ１に移動する工程とを備える。また、吸引部５における傾斜面５２３の傾斜角が、堆積土砂９の安息角に近似する。これにより、排砂効率をより確実に向上することができる。

【0035】

図４は、排砂装置の他の例を示す図であり、土砂吸引時の進行方向Ａ１における後側から前側を向いて見た排砂装置１ａを示す。図４に示す排砂装置１ａでは、吸引部５および輸送管６を含む構成を吸引ユニット５０として、複数の吸引ユニット５０が進行方向Ａ１に垂直な幅方向に沿って配列される。図４の例では、複数の吸引ユニット５０が幅方向に等間隔で並べられるが、排砂装置１ａの設計によっては、不揃いの間隔で複数の吸引ユニット５０が配列されてもよい。複数の吸引ユニット５０の配列方向が、幅方向に対して傾斜してもよい。なお、平面視において、複数の吸引ユニット５０および後述の浮体２の全体における重心は、浮体２の中央近傍に位置することが好ましい。

【0036】

また、排砂装置１ａは、幅方向に長い浮体２を備え、複数の吸引ユニット５０は、浮体２に接続される。実際には、複数の吸引ユニット５０は、複数の昇降支持部４によりそれぞれ支持されており、複数の昇降支持部４の昇降部４１は、浮体２の上面２１において幅方向に配列される。浮体２には、移動部３（図示省略）が設けられ、吸引部５により堆積土砂９を吸引する際に移動部３が浮体２を移動することにより、複数の吸引ユニット５０の吸引部５が進行方向Ａ１に移動する。このように、複数の吸引ユニット５０が配列された排砂装置１ａでは、貯水池における排砂作業を効率よく行うことができる。

【0037】

上記排砂装置１，１ａおよび排砂方法では様々な変形が可能である。

【0038】

排砂装置１では、浮体２を曳航する曳航船が用いられてもよい。この場合、当該曳航船が移動部３として捉えられる。排砂装置１の設計によっては、浮体２が省略され、スクリュープロペラを有する推進機構が、移動部３として吸引部５に取り付けられてもよい。

【0039】

吸引部５の傾斜面５２３は、必ずしも平面である必要はなく、曲面であってもよい。また、吸引部５において幅方向を向く側面に、傾斜面５２３と同様の傾斜面（すなわち、下側から上側に向かって幅方向の外側に傾斜する傾斜面）が設けられ、当該傾斜面に吸引孔が設けられてもよい。

【0040】

吸引部５において、本体部５１および前方部５２が一体的に設けられ、前方部５２が交換不能であってもよい。また、吸引部５における傾斜面５２３の傾斜角が、堆積土砂９の安息角に近似していなくてもよい。排砂装置１では、吸引孔５２０が設けられる面が、下側から上側に向かって進行方向Ａ１の前側に傾斜する傾斜面５２３であることにより、進行方向Ａ１に垂直な面である場合に比べて、堆積土砂９を効率よく吸引することが可能である。

【0041】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0042】

１，１ａ 排砂装置
２ 浮体
３ 移動部
５ 吸引部
６ 輸送管
９ 堆積土砂
４２ 支持部
５０ 吸引ユニット
５１ 本体部
５１３ 底面
５２ 前方部
５１０，５２０ 吸引孔
５２２ 前方面
５２３ 傾斜面
Ａ１ 進行方向
Ｓ１１～Ｓ１９ ステップ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】