(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川や水路の護岸に設けた開口部から分岐水路を設けて水流を分割し、分岐水路に流入した水を水道、農業用水、工業用水等に利用しようとする取水口において、河川や水路の護岸に設けた開口部に上流側表面を円形とした平鋼製の棒状部材をほぼ水平横方向に適当な間隔をもって並べて設置したスクリーンの棒状部材の上流側表面を隣接する上流側護岸の表面と滑らかに連続させると同時に、下流側護岸の表面より適当量突出させ、かつ平鋼製の棒状部材の水平方向の桁高を塵芥の巻き付きを防止する大きさすることにより、平鋼製の棒状部材の長さの下流端においては、塵芥が下流側護岸の上流端から障害を受けずに河川や水路の方向に容易に流下するようにしたことを特徴とする取水口の塵芥防除装置。
【請求項２】
河川や水路の護岸に設けた開口部から分岐水路を設けて水流を分割し、分岐水路に流入した水を水道、農業用水、工業用水等に利用しようとする取水口において、河川や水路に堰上げを目的とする固定堰またはゲートを設置して分岐水路への分流を促すと同時に、この固定堰またはゲートの取水口を設けた岸に近い部分に高さの低い越流部あるいは越流形ゲートを設けることにより、分岐水路に分流されずに河川や水路を流下する水の流れをスクリーン前面付近の水面に近い位置に集中させることにより、水中の塵芥が取水口から河川または水路の下流側へ流水によって搬送されやすいように構成したことを特徴とする取水口の塵芥防除装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は河川や水路の護岸に設けた開口部から分岐水路を設けて水流を分割し、分岐水路に流入した水を水道、農業用水、工業用水等に利用しようとする取水口において、河川や水路を水と一緒に流下してくる塵芥を取水に障害とならないよう河川や水路の下流側へ流下させることを目的とした取水口の塵芥防除装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河川や水路を水と一緒に流下してくる塵芥が取水の障害となるので、多額の費用と多くの労力をかけてこの塵芥の排除を行なってきた。
【０００３】
すなわち、護岸に設けた開口部か分岐水路の全通水断面に、塵芥の流下を妨げる棒状部材を、水路底から鉛直あるいは上部を適度に下流側に傾けて適当な間隔で縦方向に建て並べてスクリーンを構成し、これに掛かった塵芥を作業者が熊手を用いてあるいは各種の機械装置によって水路上に引上げ、廃棄したり焼却したりして処分をする方法が行われてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方法では、分岐水路に流入する水と一緒に流下してきた塵芥は、すべてこのスクリーンに掛かり、時間とともにスクリーン前面に掛かった塵芥は量を増して取水の障害となり、これの引上げと処分には多額の費用と多くの労力を要し、取水口を管理する上で大きな問題となっていた。
【０００５】
さらに最近では、河川や水路を流れる塵芥は自然の落葉、枝、草等ばかりでなく、家庭や各種産業の廃棄物等が加わって多量となり、さらにシート状のもの、紐状のもの、寸法の大きいもの、またプラスチックや金属等取扱いの困難なものが増加してきた。
【０００６】
そのため、降雨時の取水口では引上げ作業の能力を越える塵芥が流れてくるため、取水が不可能になることもときどき発生する。
【０００７】
また引き上げた塵芥はその処分にも大変な苦労を伴うのである。すなわち、多量のプラスチックや金属を含んだ塵芥は堆積しておいて堆肥にすることは不可能であり、また引き上げたばかりの塵芥は多量の水を含んでいるので燃やすためには天日乾燥するか重油等の助燃剤を使用する必要があるといった厄介者で、処理、処分のために多くの労力と費用を必要とするのである。
【０００８】
そこでこの発明の取水口の塵芥防除装置は従来の取水口のこのような問題点を解決しようとするものであり、河川や水路の流水と一緒に流れてくる塵芥を分岐水路に入れずに河川や水路をそのまま流下させることにより、取水口から排除しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の取水口の塵芥防除装置は、河川や水路の流水と一緒に流れてくる塵芥を分岐水路に入れずに河川や水路をそのまま流下させることにより、取水口から排除しようとするものである。
【００１０】
すなわち、河川や水路の護岸に設けた開口部から分岐水路を設けて水流を分割し、分岐水路に流入した水を水道、農業用水、工業用水等に利用しようとする取水口において、河川や水路の護岸に設けた開口部に上流側表面を円形とした平鋼製の棒状部材をほぼ水平横方向に適当な間隔をもって並べて設置したスクリーンの棒状部材の上流側表面を隣接する上流側護岸の表面と滑らかに連続させると同時に、下流側護岸の表面より適当量突出させ、加えてその上流端に充分大きい円弧部を設けることにより、平鋼製の棒状部材の水平方向の桁高を塵芥の巻き付きを防止する大きさとすると同時に、平鋼製の棒状部材の長さの下流端においては、塵芥が下流側護岸の上流端に掛かることを防止することにより、河川や水路を流水と一緒に流れてきた塵芥は分岐水路に分割されずに河川や水路を下流に流れ下る流水と一緒に取水口を通過し、取水の障害とはならないのである。
【００１１】
この効果は河川や水路の流速が充分あって、さらに分岐水路に分割される水量の割合が小さいときは充分に有効で、取水口の塵芥の防除の作業はほとんど自然のままに行なうことができる。
【００１２】
ところで、河川や水路の流速が緩やかで、かつ分岐水路に分割される水量の割合が大きいときは流水と一緒に流れてきた塵芥は前記スクリーンの表面に吸い寄せられて付着し、放置したままでは河川や水路の下流側に流れ去ることができない。
【００１３】
この場合には、河川や水路の護岸に設けた開口部に上流側表面を円形とした平鋼製の棒状部材をほぼ水平横方向に適当な間隔をもって並べて設置したスクリーンの棒状部材を相互に平行であるようにする。加えて棒状部材にほぼ平行な案内レールを護岸の洪水時等にも水没しない高所に固定し、この案内レールに従って走行する台車には、台車に対して案内レールに平行な回転軸による起伏運動または上下方向に平行運動か伸縮運動、あるいはこれらの複合運動を行なうブームを取り付け、ブームの運動によってブームの先端付近に取り付けた熊手をスクリーンの前面に接触する位置に下げたり、水面の上に引き上げられるよう構成する。
【００１４】
そして、ブームによって熊手をスクリーンの前面に接触させつつ台車を案内レールにしたがって上流側から下流側へ走行させることにより、スクリーンの前面にある塵芥を下流側へ移動させて、取水口より下流の河川や水路を流れ下って行く水流に乗せてやることにより、取水口から塵芥を排除する。
【００１５】
次に、ブームによって熊手を水面の上に引き上げた状態で台車を下流側から上流側に走行させれば、装置は最初の状態に戻るから必要に応じて再び塵芥の排除作業を行なうことが可能となる。
【００１６】
また河川や水路の取水口の直ぐ下流に堰上げを目的とした固定堰やゲートを設置して、河川や水路の下流方向への水流を妨げ、分岐水路への水の分割を促進している場合には、上述のようにスクリーンの前面にある塵芥を下流側へ移動させても、河川や水路の下流方向への水流が弱いために流れ去ることができず、取水口付近に滞留して取水の障害となりやすい。
【００１７】
このような場合には、この固定堰またはゲートの取水口を設けた岸に近い部分に他より低い越流部を設けたり、越流形ゲートを設備したりして必要なときにはこれらから放流することにより、スクリーン前面付近で水面に近い位置に下流方向に流下する流れを集中させてやれば、スクリーンの前面から熊手によって下流側へ移動させられた塵芥は、この流れに乗って固定堰やゲートより下流に排除される。
【００１８】
【作用】
この発明の取水口の塵芥防除装置は以上のように構成したので、河川や水路を水と一緒に流下してくる塵芥を取水の障害とならないよう、河川や水路の下流方向に流下させることができる。したがって取水口において塵芥を焼却したり、運搬投棄する等の処分作業が不要となり、取水口の管理が非常に安価にそして容易になる。
【００１９】
さらに、洪水時など一挙に多量の塵芥が流れてきて取水口前面を塞ぎ、取水が不可能になるという事態を防止できる。
【００２０】
【実施例】
以下、この発明の取水口の塵芥防除装置の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。
【００２１】
図１ないし図４は、この発明の取水口の塵芥防除装置の１実施例を説明するものである。
【００２２】
図１は塵芥防除装置を設置した取水口の平面図であり、図２は取水口の正面図、図３はイ−イ断面図、図４はロ−ロ断面図である。
【００２３】
水路１の左岸の護岸６に設けた開口部２から分岐水路３が取り付けられ、水路１を流下してきた水の一部が分岐水路３に分割されて取水口の機能を有する。
【００２４】
水路１の左岸の護岸６に設けた開口部２には、水平方向の桁高を充分大きくした平鋼製の棒状部材４をほぼ水平横方向に等間隔に並べてスクリーンを構成し、流水に混入して流れてきた塵芥５が分岐水路３に流入するのを防止している。また平鋼製の棒状部材４の上流側表面４−３は円形であり、分岐水路３に分割される水流の抵抗を軽減している。
【００２５】
さらに、平鋼製の棒状部材４の上流端４−１では上流側表面４−３を護岸６の表面と一致させ、流水に混入して流れてきた塵芥５が滑らかに平鋼製の棒状部材４の前面に進むようにし、加えて平鋼製の棒状部材４の下流端４−２付近では護岸６の後退部７を設けることにより、平鋼製の棒状部材４の上流側表面４−３を護岸６の表面より適当量突出させてあるので、平鋼製の棒状部材４の上流側表面４−３に沿って水路方向の水流によって移動してきた塵芥５は障害なく護岸６の後退部７に脱出し、開口部２の前面から排除されるのである。
【００２６】
このとき、平鋼製の棒状部材４の水平方向の桁高を塵芥５が平鋼製の棒状部材４に巻きつきを防止する大きさとしたことは、塵芥５が結局平鋼製の棒状部材４の下流側表面と分岐水路３の右岸側護岸との交点８付近に掛かって、護岸６の後退部７に脱出が不可能になる事態を防止するのに有効である。
【００２７】
この実施例では水路１の勾配が充分に大きくて水路１を流れる水の勢いが充分にあり、また水路１から分岐水路３に分割される水量の割合も小さいので、棒状部材４の上流側表面４−３に掛かった塵芥５を水の勢いによって自然に流下させることができるのである。
【００２８】
図５ないし図８は、この発明の取水口の塵芥防除装置の第２の実施例を説明するものである。
【００２９】
図５はこの発明の取水口の塵芥防除装置を設置した第２の実施例の取水口の平面図であり、図６は駆動装置によって上流から下流方向に向けて熊手を移動させて取水口の前面から塵芥を排除しようとしている取水口の正面図、図７はハ−ハ断面図、図８は熊手を上流方向へ戻すときの熊手、駆動装置の状況を示す取水口の断面図である。
【００３０】
水路１の左岸の護岸６に設けた開口部２には、水平方向の桁高を充分大きくした平鋼製の棒状部材４を水平横方向に等間隔でかつ平行に並べてスクリーンを構成し、スクリーンの上流面、すなわち棒状部材４の上流側表面４−３と結ぶ面を鉛直な平面としている。
【００３１】
また洪水時等にも水没しない護岸天端より高い位置に棒状部材４に平行な案内レール１０を設け、この案内レール１０にしたがって転動する車輪１１を有する台車１２は、案内レール１０の上部に固定したラックギア１３とギア１４、減速機付ブレーキ付電動機１６の出力軸のギア１５とによって案内レール１０にしたがって駆動され、走行する。
【００３２】
この台車１２のブーム支持材１７にピン１８で取り付けられたブーム１９には、熊手２０と塵芥誘導網２１が取り付けられ、またブーム１９上部のブーム昇降用アーム２２とピン２３で結合される油圧ジャッキ２４の他端は、ピン２５によって台車１２の油圧ジャッキ支持台２６と結合されている。
【００３３】
いま、車輪１１が案内レール１０の上流ストッパ２７に接触する位置まで台車１２を走行させ、図７に示すように油圧ジャッキ２４を伸ばしてブーム１９をほぼ鉛直とし、熊手２０、塵芥誘導網２１を水中に下ろして熊手２０をスクリーンの棒状部材４に軽く接触させる。この状態でラックギア１３とこれにかみ合うギア１４、ギア１５、減速機付ブレーキ付電動機１６とによって台車１２を駆動し、案内レール１０上を水路１の上流側から下流側へ走行させて、車輪１１が案内レール１０の下流ストッパ２８に接触する位置に達すれば、ブーム１９、熊手２０、塵芥誘導網２１は棒状部材４の上流側表面４−３付近に止まっている塵芥５をスクリーン前面から護岸６の後退部７まで排除する。
【００３４】
このようにすれば、塵芥５は分岐水路３に分割される水流に吸引されなくなるので、水路１を流れ下る水流にしたがって流下し、取水の障害とはならない。すなわち、水路１を流れる水の勢いが弱く、また水路１から分岐水路３に分割される水の量の割合が大きくて、自然の流水の勢いのみでは塵芥５をスクリーンの棒状部材４から引き離すことが困難な場合でも、案内レール１０にしたがって走行ずる台車１２に取り付けたブーム１９、熊手２０、塵芥誘導網２１によって塵芥５をスクリーンの前面から護岸６の後退部７まで排除し、水路１を流れ下る水流に乗せることができるのである。
【００３５】
この排除作業を実行中の取水口正面を示したのが図６である。
【００３６】
さて、以上のように塵芥５を下流方向へ排除したら、図８に示すように油圧ジャッキ２４を縮めてブーム１９、熊手２０、塵芥誘導網２１を水面の上に引き上げてラックギア１３、ギア１４、ギア１５、減速機付電動機１６によって台車１２を駆動して下流側から上流側に走行し、案内レール１０の上流ストッパ２７に車輪１１が接触する位置に戻ると、次の塵芥排除作業まで待機となる。
【００３７】
この実施例では、台車１２の駆動手段としてラックギアを使用したが、設備の大小、走行距離の長短等によって油圧ジャッキ、ワイヤロープ、チェーンなど種々の走行駆動手段の応用が可能であるばかりでなく、熊手、塵芥誘導網をスクリーンの棒状部材の上流側表面４−３付近に位置させたり、水面上に引き上げたりするためのブームの運動は、この実施例にように起伏運動とするばかりでなく、上下方向の平行運動や伸縮運動、あるいはこれらの複合運動とすることにより、スクリーンの高さが大きいため、高さをいくつかに分割して塵芥の排除作業を実行する場合など、種々の条件に順応することができる。
【００３８】
図９ないし図１２はこの発明の取水口の塵芥防除装置の第３の実施例を説明するものであり、図９はその平面図、図１０は堰上げゲートの背面図で起伏ゲートが起立した状態を示し、図１１は堰上げゲートの背面図で起伏ゲートが倒伏した状態を示す。図１２はニ−ニ断面図である。
【００３９】
図９において水路１の左岸の護岸６に設けた開口部２から分岐水路３が取り付けられ、水路１を流下してきた水の一部が分岐水路３に分割されて取水口の機能を有し、棒状部材４、案内レール１０、台車１２、ブーム１９、熊手２０、塵芥誘導網２１等は第２の実施例とまったく同一に構成されている。
【００４０】
このとき、水路１の開口部２より下流に設けられた堰上げゲート３０は、右岸と左岸との２門により構成され、ともに扉体はスライドゲートでスピンドル３１を介して操作台３２上の開閉機３３によって上げ下げ操作される。ところで、右岸側扉体３４は単純なスライドゲートの扉体であるが、取水口に近接する左岸側扉体３５は上部を切り欠いて起伏扉体３６が取り付けられている。
【００４１】
左岸側扉体３５の主桁３７に取り付けた軸受３８に支持される回転軸３９によって起伏運動する起伏扉体３６には、ピン４０によって油圧ジャッキ４１が取り付けられ、油圧ジャッキ４１の他端はピン４２によって左岸側扉体３５の下部の油圧ジャッキ受台４３に取り付けられている。
【００４２】
今、図１０に示すごとく油圧ジャッキ４１を伸ばせば、起伏扉体３６は起立して水路１を流下する水は堰き止められ、全部が開口部２から分岐水路３に流れるのである。
【００４３】
この状態では案内レール１０にしたがって走行する台車１２に取り付けたブーム１９によって熊手２０を棒状部材４の上流側表面４−３に軽く接触させつつ上流側から下流側へ移動させることで、取水口の棒状部材４に掛かった塵芥５を護岸６の後退部７付近でまで排除しても水路１を流れ下ることができないので、分岐水路３に流れる水によって取水口に戻ってしまう。
【００４４】
そこで、図１１に示すように油圧ジャッキ４１を縮めて起伏扉体３６を倒伏させると、側面導流板４４と起伏扉体３６で囲まれた空間から水路１の流水の一部が下流に放流される。したがって取水口前面から護岸６の後退部７付近を経由して、左岸側扉体３５の上部の起伏扉体３６を越流する水の流れが形成される。
【００４５】
この状態で案内レール１０にしたがって走行する台車１２に取り付けたブーム１９によって熊手２０を棒状部材４の上流側表面４−３に軽く接触させつつ上流側から下流側に移動させることにより、取水口の棒状部材４に掛かった塵芥５を護岸６の後退部７付近まで排除すれば、塵芥５は水流に乗って堰上げゲート３０より下流に流れ去るのである。
【００４６】
このときの左岸側扉体３５の断面を示したのが図１２である。
【００４７】
このように堰上げゲート３０の上流から下流に塵芥５を流す場合、塵芥５の密度の高い水面付近でかつ取水口前面に近い位置で放流するのが効果があり、越流形ゲートを使用すると有効である。
【００４８】
越流形ゲートとしてはこの実施例のように起伏ゲートのほか二段ゲートの上部扉体を押し下げてその天端を越流させるものなどがあり、どの形式を使用しても有効に機能させることができる。
【００４９】
また、取水のため固定堰による堰上げを行なう場合でも、固定堰の取水口を設けた岸に近い部分を他より低くして固定堰を越流する水の勢いを取水口前面付近から護岸６の後退部７付近に集中させるよう構成すれば、この第３の実施例と同じ効果を得るのである。
【００５０】
【発明の効果】
この発明の取水口の塵芥防除装置は以上のように構成したので、河川や水路を水と一緒に流下してくる塵芥を取水の障害とならないよう、河川や水路の下流方向に流下させることができる。したがって取水口において塵芥を焼却したり、運搬投棄する等の処分作業が不要となり、取水口の管理が非常に安価にそして容易になる。
【００５１】
また、洪水時など一挙に多量の塵芥が流れてきて取水口前面を塞ぎ、取水が不可能になるという事態を防止できる効果がある。
【００５２】
さらに、掻き揚げ式の塵芥排除機構と異なり、熊手等にあまり負荷が掛からないので装置の耐久性が大幅に向上し、長期間故障のない取水口の塵芥防除装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る取水口の塵芥防除装置を設置した一実施例の平面図である。
【図２】その正面図である。
【図３】イ−イ断面図である。
【図４】ロ−ロ断面図である。
【図５】この発明に係る取水口の塵芥防除装置を設置した第２の実施例の平面図である。
【図６】その正面図で、塵芥排除作業中の熊手、駆動装置を示す。
【図７】ハ−ハ断面図である。
【図８】取水口の縦断面図で、熊手を水面上に上げて上流側に戻るときの熊手、駆動装置を示す。
【図９】この発明に係る取水口の塵芥防除装置を設置した第３の実施例の平面図である。
【図１０】堰上げゲートの背面図で、起伏ゲートが起立した状態を示す。
【図１１】堰上げゲートの背面図で、起伏ゲートが倒伏した状態を示す。
【図１２】ニ−ニ断面図である。
【符号の説明】
１ 水路
２ 開口部
３ 分岐水路
４ 平鋼製の棒状部材
４−１ 棒状部材の上流端
４−２ 棒状部材の下流端
４−３ 棒状部材の上流側表面
５ 塵芥
６ 護岸
７ 後退部
８ 交点
１０ 案内レール
１１ 車輪
１２ 台車
１３ ラックギア
１４ ギア
１５ ギア
１６ 減速機付ブレーキ付電動機
１７ ブーム支持材
１８ ピン
１９ ブーム
２０ 熊手
２１ 塵芥誘導網
２２ ブーム昇降用アーム
２３ ピン
２４ 油圧ジャッキ
２５ ピン
２６ 油圧ジャッキ支持台
２７ 上流ストッパ
２８ 下流ストッパ
３０ 堰上げゲート
３１ スピンドル
３２ 操作台
３３ 開閉機
３４ 右岸側扉体
３５ 左岸側扉体
３６ 起伏扉体
３７ 主桁
３８ 軸受
３９ 回転軸
４０ ピン
４１ 油圧ジャッキ
４２ ピン
４３ 油圧ジャッキ受台
４４ 側面導流板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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