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(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】
(24)【登録日】2024-03-13
(45)【発行日】2024-03-25
(54)【発明の名称】堆積土砂除去のためのシステム
(51)【国際特許分類】
E02F 3/88 20060101AFI20240314BHJP
【ＦＩ】
E02F3/88 C
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021197881
(22)【出願日】2021-12-06
(65)【公開番号】P2023083899
(43)【公開日】2023-06-16
【審査請求日】2022-04-05
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】521533658
【氏名又は名称】株式会社鳥取クリエイティブ研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】599027312
【氏名又は名称】株式会社 吉田組
(73)【特許権者】
【識別番号】391002454
【氏名又は名称】株式会社吉谷機械製作所
(73)【特許権者】
【識別番号】511107957
【氏名又は名称】三国屋建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106297
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 克博
(72)【発明者】
【氏名】枝光 桂資
(72)【発明者】
【氏名】濱崎 隆詞
(72)【発明者】
【氏名】松原 雄平
(72)【発明者】
【氏名】吉谷 勇一郎
(72)【発明者】
【氏名】中村 敦
(72)【発明者】
【氏名】清水 健
(72)【発明者】
【氏名】大塩 浩次
【審査官】石川 信也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－２２７６７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１９３５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２３２２４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１１０４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１２３５２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１５１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０３８５１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ３／８８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
堆積土砂を処理するためのシステムであって、エンジンおよび前記エンジンで駆動可能なポンプ装置を備えたポンプ自動車と、
前記ポンプ自動車に積載された、前記ポンプ装置から水が圧送されることで発生する負圧を利用して吸引力を発生させるエジェクター装置と、
を有し、
前記エジェクター装置は、送水口、吐出口および吸引口を有し、前記ポンプ装置から前記送水口に水が圧送されることで前記吸引口に前記吸引力を発生させ、前記吸引口から土砂を含む水を吸引し、かつ、吸引した前記土砂を含む水を前記吐出口から吐出するように構成され、
前記ポンプ装置は、高圧ポンプと真空ポンプとを有し、
前記高圧ポンプには、吸水口と、前記エジェクター装置の使用時に前記送水口と接続される放水口とが設けられ、
前記真空ポンプは、前記高圧ポンプとの間で前記エンジンの動力を切り替え可能に設けられ、前記高圧ポンプの内部を減圧して前記吸水口から水を吸引することによって前記高圧ポンプが水で満たされるように構成される、
システム。
【請求項2】
前記エジェクター装置は、一端が前記送水口となり、かつ、他端が前記吐出口となる第１の部分と、前記第１の部分の途中で前記第１の部分と交差して接続された、前記吸引口を有する第２の部分を有する、可動する機構を持たない管状の構造体である請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記エンジンは、前記ポンプ自動車自身の動力源であり、前記エンジンの動力を前記ポンプ装置の動力として取り出すことができるように構成されている請求項１または２に記載のシステム。
【請求項4】
前記ポンプ装置は複数の前記放水口を有する請求項１～３のいずれかに記載のシステム。
【請求項5】
前記ポンプ自動車には複数の前記エジェクター装置が積載される請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記ポンプ自動車に積載されたアタッチメントをさらに有し、前記アタッチメントは、
下面が開放した筐体と、
前記エジェクター装置と同じ構成を有する第２エジェクター装置であって、前記第２エジェクター装置の吸引口が前記筐体と連通した第２エジェクター装置と、
前記筐体内に配置された撹拌羽根と、
を有する、
請求項１～５のいずれかに記載のシステム。
【請求項7】
前記ポンプ自動車に積載された可搬式ポンプをさらに有する請求項１～６のいずれかに記載のシステム。
【請求項8】
前記ポンプ自動車に牽引される被牽引車をさらに有し、フロート台船が前記被牽引車に積載される、
請求項１～７のいずれかに記載のシステム。
【請求項9】
前記ポンプ自動車はタイヤ式車両である請求項１～８のいずれかに記載のシステム。
【請求項10】
前記ポンプ自動車は無限軌道式車両である請求項１～８のいずれかに記載のシステム。
【請求項11】
前記ポンプ自動車は伸縮ブーム付き車両である請求項１～１０のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、河川の河口部や港湾に堆積した土砂を除去するためのシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
ダム湖、調整池、溜池などでは、水底に土砂が堆積することにより貯水能力が低下するため、堆積した土砂を除去する必要がある。このような、水底に蓄積した土砂を連続的に効率よく除去するものとして、例えば特許文献１～３に開示された、エジェクターポンプを用いた浚渫システムが知られている。この浚渫システムは、高圧ポンプ、エジェクター装置、吸引管、流体注入装置および排砂管を備え、エジェクターを流体注入装置とともに駆動して、水底の堆砂を流体注入装置により注入される流体と混合して、吸引管を通してエジェクターに吸引し、排砂管へ圧送するようになっている。このようなエジェクターポンプはジェット水による負圧を利用して吸引および輸送を行うので、サンドポンプと比較してインペラの摩耗がない分だけ、耐久性が高く、閉塞の可能性が少ないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－５３４３７号公報
【文献】特開２０１４－１４８７９０号公報
【文献】特開２０１４－２２７６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した従来の浚渫システムでは、実際にダム湖等の現場で土砂除去処理を行なう際には、高圧ポンプ、エジェクター装置、吸引管、流体注入装置等の資材に加え、高圧ポンプを駆動する発電機をトラック等に積載して現場まで輸送し、現場にてこれら資材と組み立てるという作業が必要であった。
【0005】
一方、波浪により大量の土砂が海岸から河口部に流れ込んで堆積し、河口部を閉塞してしまうこともある。こうした閉塞を解消するため、河口部において堆積した土砂の除去処理が必要となる。また、波浪により港湾や漁港に土砂が堆積することによって船舶の出港や帰港の妨げになることもあり、このような場合には港湾や漁港において堆積した土砂の除去処理が必要となる。さらには、河川の氾濫、津波、高潮などにより浸水被害が発生した場合も、それら浸水被害が発生した現場において堆積した土砂の除去処理が必要となる。
【0006】
このように、堆積した土砂の除去処理が必要とされる場面は多岐に及んでおり、特に、土砂の堆積が低気圧の通過など天候の変化に起因する場合は、機動性および即応性が求められる。
【0007】
本発明の目的の一つは、堆積した土砂の除去が必要となる様々な場面において高い機動性かつ高い即応性で土砂の除去処理を行なえるシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様によれば、堆積土砂を処理するためのシステムであって、
エンジンおよび前記エンジンで駆動可能なポンプ装置を備えた車両と、
前記車両に積載された、前記ポンプ装置から水が圧送されることで発生する負圧を利用して吸引力を発生させるエジェクター装置と、
を有し、
前記エジェクター装置は、送水口、吐出口および吸引口を有し、前記ポンプ装置から前記送水口に水が圧送されることで前記吸引口に前記吸引力を発生させ、前記吸引口から土砂を含む水を吸引し、かつ、吸引した前記土砂を含む水を前記吐出口から吐出するように構成される、
システムが提供される。
エンジンおよび前記エンジンで駆動可能なポンプ装置を備えた車両と、
前記車両に積載された、前記ポンプ装置から水が圧送されることで発生する負圧を利用して吸引力を発生させるエジェクター装置と、
を有し、
前記エジェクター装置は、送水口、吐出口および吸引口を有し、前記ポンプ装置から前記送水口に水が圧送されることで前記吸引口に前記吸引力を発生させ、前記吸引口から土砂を含む水を吸引し、かつ、吸引した前記土砂を含む水を前記吐出口から吐出するように構成される、
システムが提供される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、堆積した土砂の除去が必要となる様々な場面において高い機動性かつ高い即応性で土砂の除去処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態によるシステムの斜視図である。
【図6A】港湾に堆積した土砂の除去に用いることのできるアタッチメントの一例の、背面側から見た斜視図である。
【図6B】港湾に堆積した土砂の除去に用いることのできるアタッチメントの一例の、正面側から見た斜視図である。
【図7】港湾に堆積した土砂の除去の他の形態を示す図である。
【図8A】それぞれ複数の放水口を有する複数のポンプ装置を備えた車両を用いた場合の、エジェクター装置の利用形態（複数のエジェクター装置を並列的に接続）を示す図である。
【図8B】それぞれ複数の放水口を有する複数のポンプ装置を備えた車両を用いた場合の、エジェクター装置の利用形態（１つのエジェクター装置に集中的に水を供給）を示す図である。
【図8C】それぞれ複数の放水口を有する複数のポンプ装置を備えた車両を用いた場合の、エジェクター装置の利用形態（複数のエジェクター装置を直列的に接続）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１を参照すると、車両１００、エジェクター装置１３０、可搬式ポンプ１４０、ホース１５０，および配管１６０を有する、本発明の一実施形態による、堆積土砂を処理するためのシステムが示される。車両１００は、それ自身の動力となるエンジン１１０と、エンジン１１０で駆動可能なポンプ装置１２０とを備えている。このように、エジェクター装置１３０、可搬式ポンプ１４０、ホース１５０および配管は、それぞれ車両１００に積載されている。車両１００としては、エンジン１１０で駆動可能なポンプ装置１２０を備えている点および様々な資材を積載できる点で、消防ポンプ自動車を好ましく利用することができる。以下、各部の詳細および本システムの使用形態等について説明する。
【0012】
［ポンプ装置］
図２に示すように、ポンプ装置１２０は、インペラ１２５を収容したケーシングを備えた高圧ポンプ１２１と、高圧ポンプ１２１に接続された真空ポンプ１２２とを有する。インペラ１２５は、シャフト１１１に連結されている。シャフト１１１は、車両１００（図１参照））に搭載されたＰ．Ｔ．Ｏ（パワー・テイク・オフ）と連結されており、これによってエンジン１１０（図１参照）の動力をインペラ１２５の動力、すなわち高圧ポンプ１２１の動力として取り出すことができるように構成されている。高圧ポンプ１２１には吸水口１２１ａ、放水口１２１ｂ、中継口１２１ｃが設けられており、インペラ１２５の駆動により、水は吸水口１２１ａから高圧ポンプ１２１内に吸い込まれ、吸い込まれた水が放水口１２１ｂから放出される。中継口１２１ｃは、他のポンプ装置と連結されて中継送水に利用される。吸水口１２１ａ、放水口１２１ｂ、中継口１２１ｃにはそれぞれコック（不図示）が設けられている。
図２に示すように、ポンプ装置１２０は、インペラ１２５を収容したケーシングを備えた高圧ポンプ１２１と、高圧ポンプ１２１に接続された真空ポンプ１２２とを有する。インペラ１２５は、シャフト１１１に連結されている。シャフト１１１は、車両１００（図１参照））に搭載されたＰ．Ｔ．Ｏ（パワー・テイク・オフ）と連結されており、これによってエンジン１１０（図１参照）の動力をインペラ１２５の動力、すなわち高圧ポンプ１２１の動力として取り出すことができるように構成されている。高圧ポンプ１２１には吸水口１２１ａ、放水口１２１ｂ、中継口１２１ｃが設けられており、インペラ１２５の駆動により、水は吸水口１２１ａから高圧ポンプ１２１内に吸い込まれ、吸い込まれた水が放水口１２１ｂから放出される。中継口１２１ｃは、他のポンプ装置と連結されて中継送水に利用される。吸水口１２１ａ、放水口１２１ｂ、中継口１２１ｃにはそれぞれコック（不図示）が設けられている。
【0013】
真空ポンプ１２２は、ポンプ装置１２０の動作の開始時に高圧ポンプ１２１の内部を減圧するのに用いられるポンプであり、接続管１２６を介して高圧ポンプ１２１の上部で高圧ポンプ１２１と接続されている。シャフト１１１には、真空ポンプ１２２への動力の入切を切り替えるための電磁クラッチ１２４が設けられている。電磁クラッチ１２４は動力伝達機構１２７を介して真空ポンプ１２２と機械的に接続され、電磁クラッチ１２４が繋がった状態では、シャフト１１１の動力が真空ポンプ１２２に伝達されて真空ポンプ１２２が動作するが、電磁クラッチ１２４が切られると、シャフト１１１の動力が遮断されて真空ポンプ１２２は停止するように構成される。
【0014】
次に、ポンプ装置１２０の動作を説明する。ポンプ装置１２０の動作前は、高圧ポンプ１２１の内部は空である。また、吸水口１２１ａにはホースが接続され、このホースを介して高圧ポンプ１２１は水源と接続されている。この場合、中継口１２１ｃのコックは閉じられている。
【0015】
まず、Ｐ．Ｔ．Ｏによりエンジン１１０の動力を利用してシャフト１１１を介してインペラ１２５を回転させることによって高圧ポンプ１２１を作動させる。この状態で真空ポンプ作動スイッチをオンにすると、電磁クラッチ１２４が繋がり、真空ポンプ１２２が作動する。真空ポンプ１２２が作動することによって、図２Ａに示すように、高圧ポンプ１２１の内部の空気が吸い出され、高圧ポンプ１２１の内部が減圧される。
【0016】
高圧ポンプ１２１の内部が減圧されるにしたがって、図２Ｂに示すように、水が大気圧に押されて吸水管１２１ａを通って高圧ポンプ１２１内に流れ込む。高圧ポンプ１２１の内側上部には、高圧ポンプ１２１内の水位が上昇して高圧ポンプ１２１内が水で満たされることによって作動する真空ポンプ停止スイッチ１２８が設けられており、この真空ポンプ停止スイッチが作動することによって電磁クラッチ１２４が切られ、真空ポンプ１２２が停止する。したがって、真空ポンプ１２２内に水が浸入することはない。
【0017】
以降は、インペラ１２５の動作によって、水源の水が吸水口１２１ａから高圧ポンプ１２１内に吸い込まれ、放水口１２１ｂから放出される。高圧ポンプ１２１の放水口１２１ｂとの接続部に、通常は閉じているが高圧ポンプ１２１の内圧が所定の値より高くなると開く閉塞弁（不図示）を設けてもよい。これにより、高圧ポンプ１２１の作動開始時の空気と水との置換および放水口１２１ｂからの放水を効率よく行うことができる。
【0018】
［エジェクター装置］
エジェクター装置１３０について図３を参照して説明する。エジェクター装置１３０は、第１管部１３１と、第２管部１３２とを有する、稼働する機構を持たない構造体である。第１管部１３１は、一端および他端がそれぞれ送水口１３１ａおよび吐出口１３１ｂとなった直管状の部分である。第２管部１３２は、第１管部１３１の長さ方向中間部で第１管部１３１と交差して接続された部分である。
エジェクター装置１３０について図３を参照して説明する。エジェクター装置１３０は、第１管部１３１と、第２管部１３２とを有する、稼働する機構を持たない構造体である。第１管部１３１は、一端および他端がそれぞれ送水口１３１ａおよび吐出口１３１ｂとなった直管状の部分である。第２管部１３２は、第１管部１３１の長さ方向中間部で第１管部１３１と交差して接続された部分である。
【0019】
第１管部１３１には送水口１３１ａから動力水が供給される。第１管部１３１に供給された動力水は、吐出口１３１ｂに向かって流れ、吐出口１３１ｂから吐出される。この第１管部１３１内での動力水の流れにより、第２管部１３２には負圧が発生し、吸引口１３２ａから第１管部１３１へ向かう真空吸引力が働く。この真空吸引力を利用して、詳しくは後述するように、堆積した土砂を吸引することができる。吸引した土砂は、第１管部１３１を流れる動力水とともに吐出口１３１ｂから吐出される。
【0020】
エジェクター装置１３０の使用時、送水口１３１ａはホース１５０ａを介して、上述したポンプ装置１２０の放水口１２１ｂと接続され、ポンプ装置１２０から放出された水が、エジェクター装置１３０の動力水として用いられる。送水口１３１ａには、第１管部１３１にジェット水流を発生させるためのノズル部材（不図示）が嵌め込まれていてもよい。これにより、吸引口１３２ａにより大きな真空吸引力を発生させることができる。
【0021】
また、エジェクター装置１３０の使用時には、吐出口１３１ｂおよび吸引口１３２ａにもそれぞれホース１５０ｂ、１５０ｃが接続される。吐出口１３１ｂに接続されるホース１５０ｂは、吸引した土砂を適宜場所まで導いて排出するためのものである。エジェクター装置１３０から土砂を排出する場所までの距離が遠い場合は、複数のホースを連結してもよいし、必要に応じてホースと配管を組み合わせてもよいし、さらにはホースの代わりに配管を接続してもよい。吸引口１３２ａに接続されるホース１５０ｃは、その先端が吸引すべき土砂の近傍に配置されることによって、吸引口１３２ａを、吸引すべき土砂へ導くためのものである。吸引口１３２ａに接続されるホース１５０ｃの先端部には、堆積している土砂を吸引しやすくするための適宜アタッチメントが装着されてもよい。また、吸引口１３２ａに接続されるホースについても吐出口１３１ｂの場合と同様に、複数のホースを連結してもよいし、必要に応じてホースと配管を組み合わせてもよいし、さらにはホースの代わりに配管を接続してもよい。
【0022】
［可搬式ポンプ］
可搬式ポンプ１４０は、車両１００が到達できない現場で土砂の除去作業を行う場合などに、車両１００から降ろして現場付近まで運び、車両１００に備えられたポンプ装置１２０の代わりに、エジェクター装置１３０に動力水を供給するポンプとして使用される。可搬式ポンプ１４０の駆動方式は内燃機関駆動方式であってもよいしバッテリー駆動方式であってもよいが、エジェクター装置１３０により土砂をより効果的に吸引するには高い出力が要求されること、および土砂の除去に長時間要する可能性があることを考慮すると、内燃機関駆動方式であることが好ましい。
可搬式ポンプ１４０は、車両１００が到達できない現場で土砂の除去作業を行う場合などに、車両１００から降ろして現場付近まで運び、車両１００に備えられたポンプ装置１２０の代わりに、エジェクター装置１３０に動力水を供給するポンプとして使用される。可搬式ポンプ１４０の駆動方式は内燃機関駆動方式であってもよいしバッテリー駆動方式であってもよいが、エジェクター装置１３０により土砂をより効果的に吸引するには高い出力が要求されること、および土砂の除去に長時間要する可能性があることを考慮すると、内燃機関駆動方式であることが好ましい。
【0023】
［配管］
配管１６０は、エジェクター装置１３０の説明において述べたとおり、ホースと組み合わせて、または配管単独で、送水のために使用される、本明細書では、「ホース」という用語は、随時任意に曲げて利用できる可撓性を有する管の意味で用い、一方、「配管」という用語は、曲げて使用することができない剛性を有する管の意味で用いる。ホースと配管は、使用する場所や用途等に応じて使い分けることができる。
配管１６０は、エジェクター装置１３０の説明において述べたとおり、ホースと組み合わせて、または配管単独で、送水のために使用される、本明細書では、「ホース」という用語は、随時任意に曲げて利用できる可撓性を有する管の意味で用い、一方、「配管」という用語は、曲げて使用することができない剛性を有する管の意味で用いる。ホースと配管は、使用する場所や用途等に応じて使い分けることができる。
【0024】
［その他の付加的な構成］
本形態のシステムは、図１に示すように、被牽引車２００をさらに有することができる。被牽引車２００には、車両１００に積載できない大型の資材、機器および装置が積載される。一例として、図１に示す被牽引車２００は、小型船舶を積載している。
本形態のシステムは、図１に示すように、被牽引車２００をさらに有することができる。被牽引車２００には、車両１００に積載できない大型の資材、機器および装置が積載される。一例として、図１に示す被牽引車２００は、小型船舶を積載している。
【0025】
［システムの使用形態］
図１等を用いて上述したシステムのいくつかの使用形態について以下に説明する。
図１等を用いて上述したシステムのいくつかの使用形態について以下に説明する。
【0026】
（河口部での土砂除去）
河口に土砂が堆積し、河口が土砂によって閉塞されている場合の土砂除去作業について図４を参照して説明する。まず、エジェクター装置１３０、ホース１５０ａ～１５０ｄといった各種資材を積載した車両１００で、現場となる河口部へ向かい、車両１００が現場に到着したら、エジェクター装置１３０およびホース１５０ａ～１５０ｄなど、土砂除去作業に必要な資材を車両１００から降ろして土砂除去作業の準備を行う。
河口に土砂が堆積し、河口が土砂によって閉塞されている場合の土砂除去作業について図４を参照して説明する。まず、エジェクター装置１３０、ホース１５０ａ～１５０ｄといった各種資材を積載した車両１００で、現場となる河口部へ向かい、車両１００が現場に到着したら、エジェクター装置１３０およびホース１５０ａ～１５０ｄなど、土砂除去作業に必要な資材を車両１００から降ろして土砂除去作業の準備を行う。
【0027】
この準備では、具体的には、エジェクター装置１３０に、前述したようにホース１５０ａ～１５０ｃを接続し、かつ、ホース１５０ｄをポンプ装置１２０の放水口１２１ｂ（図２参照）に接続する。ポンプ装置１２０に接続したホース１５０ｄの先端部は河川Ｒまで下ろし、河川Ｒの水をポンプ装置１２０の水源として利用する。また、堆積した土砂の一部に穴Ｈを掘る。穴Ｈの大きさは、河川Ｒの水が穴Ｈに滲みだして貯まるような大きさとする。この穴Ｈの中に、エジェクター装置１３０の吸引口１３２ａ（図３参照）に接続されたホース１５０ｃの先端部を入れる。
【0028】
作業の準備が完了したら、ポンプ装置１２０を作動させる。ポンプ装置１２０が作動すると、河川Ｒの水はポンプ装置１２０によって汲み上げられ、エジェクター装置１３０に動力水として連続的に圧送される。ポンプ装置１２０からエジェクター装置１３０に水が圧送されると、ホース１５０ｃの先端部が穴Ｈに入れられているので、図３を用いて説明したように、エジェクター装置１３０の真空吸引作用により穴Ｈ内の土砂Ｓが水とともにエジェクター装置１３０に吸引され、ホース１５０ｂから吐出される。
【0029】
これによって、河口に堆積した土砂Ｓが除去されていく。土砂Ｓの除去作業によって穴Ｈは次第に大きくなり、河川Ｓから海への水路が形成される。また、ある程度の土砂が除去されたら、別の位置に新たな穴Ｈを掘ってその位置で再び土砂の除去作業を行うという作業を繰り返して、河川Ｓから海への水路を形成してもよい。なお、ホース１５０ｂから吐出される土砂Ｓが河口に堆積した土砂Ｓの除去作業の妨げにならないように、ホース１５０ｂの先端を河口から離れる向きに向けて土砂および水を吐出することが好ましい。また、ホース１５０ｂの先端部にノズル（例えば消防ノズル）を装着してもよい。ノズルを装着することで、ノズルの先端から土砂および水を噴射させることができる。この場合、堆積した土砂Ｓが海に押し流されるように、ホース１５０ｂの先端を堆積した土砂Ｓに向けて土砂および水を噴射させることで、堆積した土砂Ｓをより効果的に除去することができる。
【0030】
（港湾での土砂除去）
波浪等により港湾に堆積した土砂の除去作業について、図５Ａ、５Ｂ等を参照して説明する。まず、各種資材を積載した車両１００で現場へ向かい、現場に着したら、エジェクター装置１３０およびホース１５０ａ～１５０ｄなど、土砂除去作業に必要な資材を車両１００から降ろして土砂除去作業の準備を行う。エジェクター装置１３０とホース１５０ａ～１５０ｃとの接続は、河口に堆積した土砂の除去作業の場合と同様である。
波浪等により港湾に堆積した土砂の除去作業について、図５Ａ、５Ｂ等を参照して説明する。まず、各種資材を積載した車両１００で現場へ向かい、現場に着したら、エジェクター装置１３０およびホース１５０ａ～１５０ｄなど、土砂除去作業に必要な資材を車両１００から降ろして土砂除去作業の準備を行う。エジェクター装置１３０とホース１５０ａ～１５０ｃとの接続は、河口に堆積した土砂の除去作業の場合と同様である。
【0031】
ポンプ装置１２０の吸水口１２１ａ（図２参照）に接続されるホース１５０ｄは先端部が海中の堆積した土砂付近まで下され、この状態でポンプ装置１２０が駆動される。ポンプ装置１２０が駆動されると、ポンプ装置１２０は、海水を吸い込んでエジェクター装置１３０へ動力水として圧送する。ポンプ装置１２０からエジェクター装置１３０に海水が圧送されると、エジェクター装置１３０は、その真空吸引作用によって、ホース１５０ｄを介して土砂を海水とともに吸引し、吸引された土砂および海水は、ポンプ装置１２０から圧送された海水とともにホース１５０ｂから吐出される。この処理をホース１５０ｄの位置を移動しながら行うことで、港湾に堆積した土砂を除去することができる。
【0032】
港湾においては、除去すべき土砂は車両１００が通行できる岸壁から離れていることが多く、この場合は、エジェクター装置１３０の吸引口１３２ａ（図３参照）に接続されるホース１５０ｃには適宜の部位に適宜の数のフロート１６５が取り付けられることが好ましい。これにより、土砂を吸引するホースを堆積した土砂の上に導き易くするとともに、ホースの先端の位置、言い換えれば湾港のどの位置で土砂を除去しているかを容易に把握できるようにすることができる。また、。一方、エジェクター装置１３０の吐出口１３１ｂ（図３参照）に接続されるホース１５０ｂは、除去した土砂が再び湾港に流れ込まないように、港湾から離れる向きに向けられることが好ましい。
【0033】
ホース１５０ｃの先端には、土砂をより効率良く除去するためのアタッチメント１７０を装着することができる。アタッチメント１７０を使用する場合は、このアタッチメント１７０も車両１００に積載される。
【0034】
【0035】
フレーム１７１は、筐体１７２および第２エジェクター装置１７３を固定支持する。筐体１７２は、底面が開放した箱状の構造体である。第２エジェクター装置１７３は、前述したエジェクター装置１３０と同様に構成され、同様の機能を有する。第２エジェクター装置１７３の吸引口には、筐体１７２の内部と連通する配管が接続されている。第２エジェクター装置１７３の送水口は、ホースによってポンプ装置１２０の放水口と接続され、また、第２エジェクター装置１７３の吐出口は、ホースによって、陸上に設置されているエジェクター装置１３０の送水口と接続される。したがって、このような構成のアタッチメント１７０を用いる場合は、２つのエジェクター装置１３０、１７３に水を供給することになるので、車両１００が複数のポンプ装置１２０を備えること、および／または１つのポンプ装置１２０が複数の放水口を有することが必要となる。一般に、消防ポンプ自動車は複数の放水口を有する。よって、第２エジェクター装置１７３を有するアタッチメント１７０を用いて土砂を除去する場合は、消防ポンプ自動車をベースとした車両１００を用いることが好ましい。
【0036】
撹拌羽根１７４は、筐体１７２の内側に配置され、筐体１７２に固定されたモータ１７５を駆動源として回転するように構成される。モータ１７５の電力は、車両１００のバッテリーから供給することができる。また、モータ１７５は、海中で使用されることから防水構造のものが用いられる。図示した例では、アタッチメント１７０は２つの撹拌羽根１７４を有しているが、撹拌羽根１７４の数は任意であってよい。また、撹拌羽根の構造も任意であってよい。
【0037】
上述のとおり構成されたアタッチメント１７０は、除去すべき土砂がある所定の位置で海中に沈められる。そして、ポンプ装置１２０が駆動されると、ポンプ装置１２０から第２エジェクター装置１７３に海水が圧送され、それにより第２エジェクター装置１７３に生じる真空吸引作用によって、筐体１７２内の海水が土砂とともに第２エジェクター装置１７３に吸引され、ホース１５０ｃを通って次段のエジェクター装置１３０に吐出される。次段のエジェクター装置１３０では、ポンプ装置１２０から圧送される海水により生じる真空吸引作用によって、第２エジェクター装置１７３から吐出された土砂および海水がエジェクター装置１３０に吸引され、ポンプ装置１２０から圧送された海水とともにホース１５０ｂから吐出される。
【0038】
このように、アタッチメント１７０が第２エジェクター装置１７３を有することで、吸引手段である第２エジェクター装置１７３を、吸引の対象となる土砂に近い位置に配置することができる。一般に、エジェクター装置による吸引力は、吸引の対象物との距離が長くなるほど弱くなる。したがって、アタッチメント１７０に第２エジェクター装置１７３を取り付けることで、堆積した土砂をより効果的に吸引することができる。
【0039】
一方、第２エジェクター装置１７３による土砂の吸引除去の間、モータ１７５が駆動されて撹拌羽根１７４が回転する。撹拌羽根１７４が回転すると、筐体１７２内の海水が撹拌され、筐体１７２の下では堆積した土砂が巻き上げられる。これにより、第２エジェクター装置１７３による土砂の吸引をより効果的に行うことができる。
【0040】
上述した例では、アタッチメント１７０は、第２エジェクター装置１７３および撹拌羽根１７４を有している。しかし、アタッチメント１７０は、第２エジェクター装置１７３または撹拌羽根１７４のいずれか一方のみを有していてもよい。
【0041】
図７に、港湾に堆積した土砂の除去の他の形態を示す。図示した形態では、フロート台船１８０および小型船舶１９０をさらに用いる。これらフロート台船１８０および小型船舶１９０は、図１に示した被牽引車２００に積載されて現場まで搬送することができる。
【0042】
フロート台船１８０は、土砂を吸引するホースの操作、あるいはアタッチメント１７０の操作を、作業者がフロート台船１８０上で行うことができるようにすることによって、土砂の吸引を補助するためのものである。小型船舶１９０は、フロート台船１８０を目的の場所へ移動させるのに用いられる。小型船舶１９０としては、例えば、エンジン付きのゴムボートであってよい。
【0043】
港湾に堆積した土砂の除去は、岸壁から離れた海上での作業となることから、場所を任意に変更しながらの除去作業は制限される。そこで、フロート台船１８０を用いることによって、土砂を吸引するホースやアタッチメントの位置を作業者がフロート台船１８０上で任意に変更することが可能になり、また、小型船舶１９０を用いることによって、フロート台船１８０を任意に移動させることが可能になり、その結果、広範囲にわたる土砂の除去作業を効率よく、かつ簡便に行うことができる。フロート台船１８０は、それ自身で任意に移動できるように、エンジン付きであっても良い。
【0044】
土砂の除去にアタッチメント１７０（図６Ａ等参照）を用いる場合、フロート台船１８０は、アタッチメント１７０を支持する支持機構およびアタッチメント１７０を移動させる移動機構を備えることができる。港湾に堆積した土砂の除去においては、比較的広範囲にわたって土砂を除去する必要がある場合がある。その場合はアタッチメント１７０を移動させながらの作業となる。アタッチメント１７０の移動には、アタッチメント１７０を一旦上昇させ、その状態で次の場所へアタッチメント１７０を移動させた後、再び降下させるという作業が伴う。また、次の場所へのアタッチメント１７０の移動において、その移動距離が短い場合は、フロート台船１８０を移動させるより、フロート台船１８０上でアタッチメント１７０を移動させたほうが効率的である。そこで、アタッチメント１７０を支持する支持機構およびアタッチメント１７０を移動させる移動機構をフロート台船１８０が備えるようにすることで、アタッチメント１７０の移動に伴う作業者の負担を軽減することができる。
【0045】
［複数のエジェクター装置の接続形態］
前述したように、一般に消防ポンプ自動車は複数の放水口を有しているので、車両１００として消防ポンプ自動車を利用する場合は、複数の放水口を利用することができる。また、車両１００に複数のエジェクター装置１３０を積載することも可能である。そこで、車両１００として消防ポンプ自動車を利用する場合に、これら複数の放水口を利用してより効率良く土砂を除去し得るいくつかの形態を以下に示す。
前述したように、一般に消防ポンプ自動車は複数の放水口を有しているので、車両１００として消防ポンプ自動車を利用する場合は、複数の放水口を利用することができる。また、車両１００に複数のエジェクター装置１３０を積載することも可能である。そこで、車両１００として消防ポンプ自動車を利用する場合に、これら複数の放水口を利用してより効率良く土砂を除去し得るいくつかの形態を以下に示す。
【0046】
（複数のエジェクター装置を並列的に接続）
図８Ａに、複数のエジェクター装置１３０を並列的に接続した形態を示す。図８Ａに示す形態では、車両１００は、左右両側にそれぞれ２つずつ、合計４つの放水口を有するポンプ装置を備える（車両１００の構成は、以降の形態でも同じである）。そして、４つのエジェクター装置１３０－ａ、１３０－ｂ、１３０－ｃ、１３０－ｄが、各放水口に対して独立して接続されている。このように複数のエジェクター装置を独立して並列的に接続することで、接続されたエジェクター装置の数に比例した土砂除去能力を達成することができる。なお、図８Ａでは１台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて複数のエジェクター装置を並列的に接続することもできる。
図８Ａに、複数のエジェクター装置１３０を並列的に接続した形態を示す。図８Ａに示す形態では、車両１００は、左右両側にそれぞれ２つずつ、合計４つの放水口を有するポンプ装置を備える（車両１００の構成は、以降の形態でも同じである）。そして、４つのエジェクター装置１３０－ａ、１３０－ｂ、１３０－ｃ、１３０－ｄが、各放水口に対して独立して接続されている。このように複数のエジェクター装置を独立して並列的に接続することで、接続されたエジェクター装置の数に比例した土砂除去能力を達成することができる。なお、図８Ａでは１台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて複数のエジェクター装置を並列的に接続することもできる。
【0047】
（１つのエジェクター装置に集中的に水を供給）
図８Ｂに、水の供給を１つのエジェクター装置１３０に集中させた形態を示す。図８Ｂに示す形態では、ポンプ装置の各放水口に接続されたホースを集合させた状態で１つのエジェクター装置１３０に接続されている。これにより、より大きな真空吸引力をエジェクター装置１３０に発生させることができる。本形態は、サイズの大きな土砂を除去する場合など、より大きな真空吸引力が必要な場合に有効である。なお、図８Ｂでは１台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて１つのエジェクター装置に集中的に水を供給することもできる。
図８Ｂに、水の供給を１つのエジェクター装置１３０に集中させた形態を示す。図８Ｂに示す形態では、ポンプ装置の各放水口に接続されたホースを集合させた状態で１つのエジェクター装置１３０に接続されている。これにより、より大きな真空吸引力をエジェクター装置１３０に発生させることができる。本形態は、サイズの大きな土砂を除去する場合など、より大きな真空吸引力が必要な場合に有効である。なお、図８Ｂでは１台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて１つのエジェクター装置に集中的に水を供給することもできる。
【0048】
（複数のエジェクター装置を直列的に配置）
図８Ｃに、複数のエジェクター装置１３０を直列的に接続した形態を示す。図８Ｃに示す形態では、ポンプ装置の各放出口にそれぞれエジェクター装置１３０の送水口が接続され、初段のエジェクター装置１３０－ａの吐出口が次段のエジェクター装置１３０－ｂの吸引口に説測され、そのエジェクター装置１３０－ｂの送水口が、さらにその次の段のエジクター装置１３０－ｃの吸引口に接続されるというように、複数のエジェクター装置１３０－ａ、１３０－ｂ、１３０－ｃ、１３０－ｄが直列的に接続されている。このような構成によれば、堆積した土砂を吸引するのは初段のエジェクター装置１３０－ａのみであるが、初段のエジェクター装置１３０－ａによって吸引された土砂は次段のエジェクター装置１３０－ｂに搬送された後、さらにその次の段のエジェクター装置１３０－ｃへと順次搬送され、最終的には最終段のエジェクター装置１３０－ｄの吐出口に接続されたホースから吐出される。本形態は、堆積した土砂をより遠くへ搬送する場合に有効である。なお、図８Ｃでは１台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて複数のエジェクター装置を直列的に接続することもできる。
図８Ｃに、複数のエジェクター装置１３０を直列的に接続した形態を示す。図８Ｃに示す形態では、ポンプ装置の各放出口にそれぞれエジェクター装置１３０の送水口が接続され、初段のエジェクター装置１３０－ａの吐出口が次段のエジェクター装置１３０－ｂの吸引口に説測され、そのエジェクター装置１３０－ｂの送水口が、さらにその次の段のエジクター装置１３０－ｃの吸引口に接続されるというように、複数のエジェクター装置１３０－ａ、１３０－ｂ、１３０－ｃ、１３０－ｄが直列的に接続されている。このような構成によれば、堆積した土砂を吸引するのは初段のエジェクター装置１３０－ａのみであるが、初段のエジェクター装置１３０－ａによって吸引された土砂は次段のエジェクター装置１３０－ｂに搬送された後、さらにその次の段のエジェクター装置１３０－ｃへと順次搬送され、最終的には最終段のエジェクター装置１３０－ｄの吐出口に接続されたホースから吐出される。本形態は、堆積した土砂をより遠くへ搬送する場合に有効である。なお、図８Ｃでは１台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて複数のエジェクター装置を直列的に接続することもできる。
【0049】
［他の形態］
以上、本発明の代表的ないくつかの形態を説明したが、本発明は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
以上、本発明の代表的ないくつかの形態を説明したが、本発明は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【0050】
（車両）
車両として一般的なのは空気入りタイヤで走行する車両であるが、空気入りタイヤでは走行が困難な場所まで各種資材等を搬送する必要が生じることもある。そのような場合に備え、車両を無限軌道車両とすることもできる。また、車両は、伸縮ブーム付きの車両であってもよい。車両として伸縮ブーム付きの車両を用いた場合、例えば、湾港に堆積した土砂の除去において、土砂が吸引されるホースを伸縮ブームの先端から吊下げて土砂の除去作業を行うことができる。これにより、伸縮ブームの伸縮範囲内であれば、フロート台船および小型船舶を用いることなく土砂の吸引場所の変更を任意かつ容易に行うことができる。伸縮ブーム付きの車両としては、はしご車およびクレーン車を挙げることができる。
車両として一般的なのは空気入りタイヤで走行する車両であるが、空気入りタイヤでは走行が困難な場所まで各種資材等を搬送する必要が生じることもある。そのような場合に備え、車両を無限軌道車両とすることもできる。また、車両は、伸縮ブーム付きの車両であってもよい。車両として伸縮ブーム付きの車両を用いた場合、例えば、湾港に堆積した土砂の除去において、土砂が吸引されるホースを伸縮ブームの先端から吊下げて土砂の除去作業を行うことができる。これにより、伸縮ブームの伸縮範囲内であれば、フロート台船および小型船舶を用いることなく土砂の吸引場所の変更を任意かつ容易に行うことができる。伸縮ブーム付きの車両としては、はしご車およびクレーン車を挙げることができる。
【0051】
（土砂除去の監視および遠隔操作）
ホースの先端部、あるいは上述したアタッチメントにカメラ（不図示）を取り付け、そのカメラで撮影された画像により土砂の除去状況を監視することもできる。これにより、土砂がどの程度除去されたかを容易に把握することができる。カメラで撮影される画像は、動画であってもよいし静止画であってもよい。カメラで撮影した画像は、例えばコンピュータに送信され、適宜のディスプレイに表示させることができる。ただし、カメラ自体は水中に配置されるので、カメラとしては防水性能を有するカメラが用いられる。さらに、上述したアタッチメント１７０を用いる場合、カメラで撮影された画像を利用して土砂の除去状況を監視しながら、第２エジェクター装置１７３の動作および撹拌羽根１７４の動作を遠隔操作することもできる。
ホースの先端部、あるいは上述したアタッチメントにカメラ（不図示）を取り付け、そのカメラで撮影された画像により土砂の除去状況を監視することもできる。これにより、土砂がどの程度除去されたかを容易に把握することができる。カメラで撮影される画像は、動画であってもよいし静止画であってもよい。カメラで撮影した画像は、例えばコンピュータに送信され、適宜のディスプレイに表示させることができる。ただし、カメラ自体は水中に配置されるので、カメラとしては防水性能を有するカメラが用いられる。さらに、上述したアタッチメント１７０を用いる場合、カメラで撮影された画像を利用して土砂の除去状況を監視しながら、第２エジェクター装置１７３の動作および撹拌羽根１７４の動作を遠隔操作することもできる。
【符号の説明】
【0052】
１００ 車両
１１０ エンジン
１１１ シャフト
１２０ ポンプ装置
１２１ 高圧ポンプ
１２１ａ 吸水口
１２１ｂ 放水口
１２２ 真空ポンプ
１２４ 電磁クラッチ
１２５ インペラ
１２６ 接続管
１２７ 動力伝達機構
１２８ 真空ポンプ停止スイッチ
１３０ エジェクター装置
１３１ 第１管部
１３１ａ 送水口
１３１ｂ 吐出口
１３２ 第２管部
１３２ａ 吸引口
１４０ 可搬式ポンプ
１５０、１５０ａ～１５０ｄ ホース
１６０ 配管
１６５ フロート
１７０ アタッチメント
１７１ フレーム
１７２ 筐体
１７３ 第２エジェクター装置
１７４ 撹拌羽根
１７５ モータ
１８０ フロート台船
１９０ 小型船舶
２００ 被牽引車
１１０ エンジン
１１１ シャフト
１２０ ポンプ装置
１２１ 高圧ポンプ
１２１ａ 吸水口
１２１ｂ 放水口
１２２ 真空ポンプ
１２４ 電磁クラッチ
１２５ インペラ
１２６ 接続管
１２７ 動力伝達機構
１２８ 真空ポンプ停止スイッチ
１３０ エジェクター装置
１３１ 第１管部
１３１ａ 送水口
１３１ｂ 吐出口
１３２ 第２管部
１３２ａ 吸引口
１４０ 可搬式ポンプ
１５０、１５０ａ～１５０ｄ ホース
１６０ 配管
１６５ フロート
１７０ アタッチメント
１７１ フレーム
１７２ 筐体
１７３ 第２エジェクター装置
１７４ 撹拌羽根
１７５ モータ
１８０ フロート台船
１９０ 小型船舶
２００ 被牽引車
【図1】
【図2】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
