(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面が揚砂機または揚砂機の設置領域に向けて下方に傾斜するように形成されている沈砂池に沈降した砂の揚砂方法であって、
前記沈砂池に水が貯留された状態で、前記揚砂機を稼動させて揚砂するとともに前記沈砂池の水面を前記揚砂機による吸込み限界水位まで低下させる揚砂工程と、
前記揚砂機を停止した状態で集砂ノズル群から水を噴射して前記沈砂池の底面に堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、前記沈砂池に水を貯留する集砂工程とを含み、
前記揚砂工程と集砂工程とを交互に繰り返し、前記集砂工程を繰り返す度に前回の集砂工程で前記沈砂池に貯留した水の水位よりも低水位になるように集砂ノズル群から水を噴射するように構成されている揚砂方法。
【請求項２】
前記集砂ノズル群が前記傾斜方向に沿って複数段に配列され、前記集砂工程の繰り返しに伴って、水を噴射する集砂ノズル群を前記底面の最高位置側に配列された集砂ノズル群から最低位置側に配列された集砂ノズル群に順次切り替える請求項１記載の揚砂方法。
【請求項３】
前記集砂工程の繰り返しに伴って、各集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群により前記沈砂池に貯留される水の水位が、次の集砂工程で水を噴射する低位側の集砂ノズル群に対応する水位になるように段階的に低下するように構成されている請求項２記載の揚砂方法。
【請求項４】
沈砂池に沈降した砂を揚砂する揚砂機と、前記揚砂機に向けて砂を集砂する集砂装置とを備えている沈砂設備であって、
前記沈砂池の底面を、前記揚砂機の設置領域に向けて下方に傾斜形成するとともに、
前記集砂装置は、前記底面に沈降した砂を前記揚砂機または前記揚砂機の設置領域に向けて集めるために水を噴射する集砂ノズル群を備え、
前記集砂ノズル群から水を噴射して集砂するとともに前記沈砂池に水を貯留する集砂工程と、
前記揚砂機による吸込み限界水位まで前記底面に沈降した砂を水とともに揚砂する揚砂工程とを繰り返し切り替える手段を有し、
前記集砂装置は、前記集砂工程を繰り返す度に前回の集砂工程で前記沈砂池に貯留した水の水位よりも低水位になるように集砂ノズル群から水を噴射するように構成されている沈砂設備。
【請求項５】
前記集砂ノズル群が前記傾斜方向に沿って複数段に配列され、水を噴射する集砂ノズル群を前記底面の最高位置側に配列された集砂ノズル群から最低位置側に配列された集砂ノズル群に順次切り替える手段を有する請求項４記載の沈砂設備。
【請求項６】
前記集砂装置は、前記集砂工程の繰り返しに伴って、各集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群により前記沈砂池に貯留される水の水位が、次の集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群に対応する水位になるように段階的に低下するように構成されている請求項５記載の沈砂設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水ポンプ設備や雨水ポンプ設備、更には下水処理設備に構築され、沈砂池に沈降した砂を揚砂する揚砂機と、揚砂機に向けて砂を集砂する集砂装置とを備えている揚砂方法及び沈砂設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
沈砂設備は、沈砂池に堆積した土砂を外部に排出するため、適宜な時期に土砂を集砂ピットに集めて揚砂機により揚砂して沈砂池の外部に排砂するように構成されている。
【０００３】
特許文献１には、沈砂池の底部に複数の給水ノズルを設置して、各給水ノズルから供給される水で沈砂池の底部に堆積した土砂を集砂ピットに集める沈砂池の集砂方法において、沈砂池内を、その中に滞溜する水の水面が集砂ピット内に位置した排水状態とし、この状態でノズルから沈砂池の底部に水を流出させ、同時にその給水ノズルから流出した水を集砂ピットからくみ出すことによって、沈砂池内を前記状態に維持しつつ前記給水ノズルからの水で沈砂池の底部上に堆積した土砂を集砂ピットに向けて洗い流す方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３１５４８９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、上述の従来技術によれば、水面が集砂ピット内に位置した排水状態を維持しながら、つまり沈砂池の底部が水面から露出した状態いわゆるドライ状態で、給水ノズルから底部に水を流出させて底部に堆積した土砂を集砂ピットに向けて洗い流す構成であったために、土砂を確実に集砂ピットに向けて押し流す観点で一層の改良の余地があった。
【０００６】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、より確実に集砂することができる揚砂方法及び沈砂設備を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明による揚砂方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、底面が揚砂機または揚砂機の設置領域に向けて下方に傾斜するように形成されている沈砂池に沈降した砂の揚砂方法であって、前記沈砂池に水が貯留された状態で、前記揚砂機を稼動させて揚砂するとともに前記沈砂池の水面を前記揚砂機による吸込み限界水位まで低下させる揚砂工程と、前記揚砂機を停止した状態で集砂ノズル群から水を噴射して前記沈砂池の底面に堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、前記沈砂池に水を貯留する集砂工程とを含み、前記揚砂工程と集砂工程とを交互に繰り返し、前記集砂工程を繰り返す度に前回の集砂工程で前記沈砂池に貯留した水の水位よりも低水位になるように集砂ノズル群から水を噴射するように構成されている点にある。
【０００８】
揚砂工程で、沈砂池に堆積している土砂が水とともに沈砂池の外部に排砂され、沈砂池の水面高さが次第に低下する。その際に傾斜底面に堆積している土砂が水とともに下流側に設置された揚砂機に向けて傾斜底面に沿って引き込まれる。集砂工程では、揚砂工程で流下されずに傾斜底面に堆積した砂を、集砂ノズル群からの噴射水によって傾斜方向に集砂させながら、次の揚砂工程のための水を貯留する。このように、揚砂工程と集砂工程を繰り返すことで、より確実に集砂することができるようになり、揚砂工程と集砂工程を繰り返す中で、集砂工程を繰り返すごとに、沈砂池の貯留水の水位を段階的に低下させ、確実に集砂することができるようになる。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記集砂ノズル群が前記傾斜方向に沿って複数段に配列され、前記集砂工程の繰り返しに伴って、水を噴射する集砂ノズル群を前記底面の最高位置側に配列された集砂ノズル群から最低位置側に配列された集砂ノズル群に順次切り替える点にある。
【００１０】
集砂工程では、揚砂機またはその設置領域に向けて底面の傾斜方向に沿って複数段に配列した集砂ノズル群のうち、直前の揚砂工程の開始時に底面と水面の境界領域近傍の集砂ノズル群から水を噴射することで、該集砂ノズル群の近傍の傾斜底面に堆積する土砂を傾斜底面に沿って流すとともに、貯留される水の水面と底面の境界領域が、傾斜方向の一段下流側に位置する集砂ノズル群の近傍となる水位まで貯留する。
【００１１】
集砂工程を繰り返すごとに、底面の傾斜方向に沿って段階的に配置された集砂ノズル群のうち、水の噴射箇所を傾斜方向の上流側から下流側へと段階的に切り替えるので、直前の揚砂工程の開始時に底面と水面の境界領域であった場所へ水を噴射することができる。従って、土砂が効率的に集砂される。
【００１２】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、前記集砂工程の繰り返しに伴って、各集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群により前記沈砂池に貯留される水の水位が、次の集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群に対応する水位になるように段階的に低下するように構成されている点にある。
【００１３】
本発明による沈砂設備の第一特徴構成は、同請求項４に記載した通り、沈砂池に沈降した砂を揚砂する揚砂機と、前記揚砂機に向けて砂を集砂する集砂装置とを備えている沈砂設備であって、前記沈砂池の底面を、前記揚砂機の設置領域に向けて下方に傾斜形成するとともに、前記集砂装置は、前記底面に沈降した砂を前記揚砂機または前記揚砂機の設置領域に向けて集めるために水を噴射する集砂ノズル群を備え、前記集砂ノズル群から水を噴射して集砂するとともに前記沈砂池に水を貯留する集砂工程と、前記揚砂機による吸込み限界水位まで前記底面に沈降した砂を水とともに揚砂する揚砂工程とを繰り返し切り替える手段を有し、前記集砂装置は、前記集砂工程を繰り返す度に前回の集砂工程で前記沈砂池に貯留した水の水位よりも低水位になるように集砂ノズル群から水を噴射するように構成されている点にある。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記集砂ノズル群が前記傾斜方向に沿って複数段に配列され、水を噴射する集砂ノズル群を前記底面の最高位置側に配列された集砂ノズル群から最低位置側に配列された集砂ノズル群に順次切り替える手段を有する点にある。
【００１５】
同第三の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、前記集砂装置は、前記集砂工程の繰り返しに伴って、各集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群により前記沈砂池に貯留される水の水位が、次の集砂工程で水を噴射する集砂ノズル群に対応する水位になるように段階的に低下するように構成されている点にある。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明した通り、本発明によれば、より確実に集砂することができる揚砂方法及び沈砂設備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】
【００１７】
【図１】本発明による沈砂設備が採用された雨水ポンプ場の断面図で、（ａ）は流入ゲートが開放された排水状態を示す断面図、（ｂ）は流入ゲートが閉塞された沈砂地の洗浄状態を示す断面図
【図２】（ａ）は本発明による沈砂設備の平面説明図、（ｂ）は断面説明図
【図３】（ａ）から（ｊ）は本発明による揚砂方法の説明図
【図４】（ａ）から（ｏ）は本発明による揚砂方法の別実施形態を示す説明図
【図５】（ａ）は本発明による沈砂設備の別実施形態を示す平面説明図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ集砂ノズル群の別実施形態の説明図
【図６】（ａ）は本発明による沈砂設備の別実施形態を示す平面説明図、（ｂ）は断面説明図
【図７】（ａ）は本発明による沈砂設備の別実施形態を示す平面説明図、（ｂ）は断面説明図
【図８】本発明による沈砂設備の別実施形態を示す平面説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、雨水ポンプ設備を例に本発明による揚砂方法及び沈砂設備を説明する。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、雨水ポンプ設備１は、雨水流入渠から流入する雨水を設備内に流入或いは遮断する流入ゲート２と、雨水に同伴して流入する土砂を沈殿させる沈砂池３と、河川等に排水するために一旦雨水を貯留するポンプ井４を備えている。
【００２０】
流入ゲート２から流入した雨水は、粗目のバースクリーン装置５によって流木や樹脂容器等の大きな固形異物等が除去され、沈砂池３で土砂が沈殿され、更に除塵機６で細かな異物が除塵された後にポンプ井４に貯水される。
【００２１】
ポンプ井４には、軸流または斜流方式の排水ポンプＰ１が配置され、降雨時にポンプ井４に流入した雨水は、当該排水ポンプＰ１によって河川等に排水される。
【００２２】
沈砂池３やポンプ井４は、底板７と床スラブ８の間に構築され、床スラブには流入ゲート２の開閉装置、バースクリーン装置５や除塵機６等が固定され、更に排水ポンプＰ１の動力装置９等が設置されている。
【００２３】
沈砂池３には、沈降した砂を揚砂するべく、土砂が混入した雨水を吸引可能な水中サンドポンプである揚砂機１０が設置されるとともに、揚砂機１０に向けて砂を集砂する集砂装置２０が設置された沈砂設備が構築されている。
【００２４】
図１（ａ）には、降雨時に流入ゲート２が開放され、ポンプ井４に流入した雨水が排水ポンプＰ１によって河川等に排水されている状態が示されている。
【００２５】
また、図１（ｂ）には、その後、流入ゲート２が閉塞され、ポンプ井４の水位が低下して、沈砂池３に沈殿した土砂を除去する除砂処理に移行する状態が示されている。
【００２６】
図２（ａ），（ｂ）には、沈砂池３の詳細な構成が示されている。沈砂池３の底面３Ａのうち水の流下方向中央部であって、横幅方向に帯状に形成された最深部に揚砂機１０が設置され、底面３Ａが当該揚砂機１０の設置領域１０Ａ、つまり最深部に向けて下方に滑らかに傾斜するように形成されている。底面３Ａの勾配を３度〜２０度の範囲に設定するのが好ましい。
【００２７】
沈砂池３の底面３Ａに沈降した砂を底面３Ａの傾斜方向に流すように、揚砂機１０に向けて水を噴射する複数の集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０と、ポンプ井４に設置され、集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０に集砂用の水を供給する取水ポンプＰ２と、取水ポンプＰ２と各集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０とを接続する送水管ＷＰに介装され、各集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０に個別に水を供給するバルブ機構Ｖ１〜Ｖ１０により集砂装置２０が構成されている。
【００２８】
少なくとも、揚砂機１０の稼動、停止と、バルブ機構Ｖ１〜Ｖ１０の開閉を組み合わせることで、底面に沈降した砂を揚砂する揚砂工程とを繰り返し切り替える手段が構成され、集砂工程の繰り返しに伴って、沈砂池３に貯留する水の水位を次第に低下させる手段が構成され、水を噴射する集砂ノズル群を底面３Ａの最高位置側に配置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から最低位置側に配置された集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０に順次切り替える手段が構成される。ここで、最高位置側に配置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から最低位置側に配置された集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０に順次切り替えるとは、必ずしも最高位置側の集砂ノズル群から最低位置側の集砂ノズル群に一段ずつ切り替える場合に限らず、底面３Ａに残留する土砂の程度に応じて、最高位置側の集砂ノズル群から最低位置側の集砂ノズル群に段を飛ばして切り替える構成であってもよい。尚、揚砂機１０、取水ポンプＰ２の稼動、停止やバルブ機構Ｖ１〜Ｖ１０の開閉は作業員が手動によるものであってもよく、別に備えられた制御装置によりシーケンサ制御される構成であってもよい。
【００２９】
尚、集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０は、底面３Ａの傾斜方向に流すように水が噴射されればよく、底面３Ａに沈降した砂を底面３Ａの傾斜方向に押し流し揚砂機１０が設置された領域に集砂可能であれば、必ずしも揚砂機１０に向けて水を噴射するような姿勢である必要なない。
【００３０】
集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０は、それぞれ底面３Ａの横幅方向に沿って配置された送水管に取り付けられた複数のノズルで構成され、揚砂機１０の設置領域１０Ａに向けて底面３Ａの傾斜方向に沿って複数段（図中、揚砂機１０を中心に左右対称にそれぞれ５段）に配列されている。
【００３１】
更に、底面３Ａに高さが数〜数十ｃｍの樹脂製または金属製の仕切板２１が設置され、各仕切板２１により揚砂機１０の設置領域１０Ａに向けて砂を流す複数の流路３Ｂが形成され、各流路３Ｂにノズルが同数（一つまたは複数）配置されるように集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０が配列されている。
【００３２】
仕切板２１の最下流端側には、高さが仕切板２１より高く設定された樹脂製、金属製またはコンクリート製の案内壁２２が配置され、案内壁２２により、揚砂工程及び集砂工程で底面３Ａを流下してきた水及び砂は、揚砂機１０の設置領域１０Ａに向けて案内される。尚、図中、符号４０は、沈砂池３を水の流れ方向に沿って領域を２等分する中央壁を示す。仕切板２１は底面３Ａに埋設されたアンカーボルト等に締着されている。案内壁２２は設置領域１０Ａに埋設されたアンカーボルト等に締着されている。
【００３３】
各集砂ノズル群Ｎからの噴射水が流下方向に交差する方向に分散されることなく、また、近接する集砂ノズル群Ｎからの噴射水が互いに干渉することなく、仕切板２１によって形成される流路３Ｂに沿って流れるため、土砂を効率的に傾斜底面３Ａに沿って流すことができ、揚砂工程及び集砂工程で傾斜底面３Ａを流下する土砂を仕切板２１の最下流端側に配置された案内壁２２によって揚砂機または揚砂機の設置領域に向けて案内することができるので、集砂効率が向上する。
【００３４】
尚、本実施形態では、案内壁２２は、揚砂機１０の設置領域１０Ａのうち、最外側の流路３Ｂのみに配置しているが、各仕切板２１の最下流端側に夫々案内壁２２を配置する構成であってもよい。
【００３５】
揚砂機１０の設置領域１０Ａに集砂された砂を攪拌して水中に浮遊させる攪拌ノズルＮｄが、揚砂機１０の周囲及び設置領域１０Ａの横幅方向両端部に配置され、取水ポンプＰ２からの水が送水管ＷＰを介して当該攪拌ノズルＮｄに供給される。送水管ＷＰには、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射、停止を切り替える切替バルブ（図示せず）が備えられ、当該切替バルブは、揚砂機１０を稼動、停止と同期して制御され、揚砂工程では、攪拌ノズルＮｄから水を噴射し、集砂工程では、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射を停止するように構成されている。
【００３６】
揚砂機１０の周囲に集砂された土砂は、攪拌ノズルＮｄから噴出される水流によって攪拌され、揚砂機１０周囲で水中に浮遊するため、揚砂機１０によって土砂と水が円滑に吸い揚げられるようになり、沈砂池３の中央部の砂を確実に排出できるので、次の揚砂工程の際に沈砂池３の中央部に砂を集めやすくなる。
【００３７】
ポンプ井４での排水が進み、ポンプ井４と沈砂池３とが分離され、沈砂池３に水が貯留された状態、つまり、沈砂池３のうち揚砂機１０の設置領域とは離隔した領域に沈降した砂が水没した状態で揚砂機１０を稼動させて揚砂し、沈砂池３の水位に応じて変動する底面３Ａと水面ＷＳとの境界領域に対応する何れかの集砂ノズル群、好ましくは直近の集砂ノズル群から噴射された水が供給されるように、各集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０からの水の噴射を配列毎に切り替えるようにバルブ機構Ｖ１〜Ｖ１０が開閉される。
【００３８】
以下、図３に基づいて具体的に説明する。流入ゲート２が閉塞され、ポンプ井４に溜まった雨水が排水ポンプＰ１により河川に排水されて水位が低下し、雨水が沈砂池３とポンプ井４で分離される状態になると、沈砂池３の除砂、つまり沈降した土砂の除去が開始される。
【００３９】
図３（ａ）に示すように、まず、沈砂池３は満水の水位ＷＬ１となっている。この状態で、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂機１０を稼動させ、揚砂するとともに沈砂池３の水面を低下させる揚砂工程が実行される。
【００４０】
沈砂池３に水が貯留された状態で揚砂機１０を稼動させて揚砂すると沈砂池３の水面高さが次第に低下し、その際に底面３Ａに堆積している土砂が水とともに底面３Ａに沿って下流側の揚砂機１０に向けて引き込み搬送される。このとき、沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域では、沈砂池３に残留した貯留水が流下するのに伴って、土砂も流下する。
【００４１】
このように、沈砂池３の底面３Ａのうち水位ＷＬ１のときの沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域より下の底面３Ａに沈降した土砂が、流路３Ｂ毎に揚砂機１０の設置領域１０Ａに集砂される。設置領域１０Ａに流下して沈降した土砂は、攪拌ノズルＮｄから噴射される水により攪拌され水中に浮遊し、揚砂機１０によって沈砂池３から除去される。揚砂機１０で吸い上げられた水は、固液分離機構で土砂が除去された後にポンプ井４に送水されて、河川に放流される。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、水位が、例えば揚砂機１０による吸込みの限界レベルである最低水位ＬＷＬになると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。次に、バルブ機構Ｖ１，Ｖ２を開放して、集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から水を噴射して沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行する。
【００４３】
この集砂工程では、図３（ａ）に示した、揚砂工程の開始時に沈砂池３の底面３Ａと、水位ＷＬ１のときの平面視で沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域であった箇所の近傍である、底面３Ａの最高位置側、つまり、揚砂機１０から最遠側に位置した集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から水を噴射することで、揚砂工程で完全に流下されずに沈砂池３の底面３Ａに残留した砂を傾斜方向に集砂するとともに、取水ポンプＰ２からの水を沈砂池３に充填して水位を回復させる。
【００４４】
沈砂池３に貯留される水の水位が最低水位ＬＷＬから次第に上昇し、平面視で沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域に集砂ノズル群Ｎ３，Ｎ４が位置する水位ＷＬ２になると、バルブＶ１，Ｖ２を閉塞し、集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２からの噴射を終了して集砂工程を終了する。
【００４５】
図３（ｃ）に示すように、次の揚砂工程は、沈砂池が水位ＷＬ２の状態から開始されることになる。攪拌ノズルＮｄからの水の噴射を開始するとともに、揚砂機１０を稼動させ、揚砂するとともに沈砂池３の水面を低下させる。すると、沈砂池３の水面高さが次第に低下し、その際に底面３Ａに堆積している土砂が水とともに底面３Ａに沿って下流側の揚砂機１０に向けて引き込み搬送される。このとき、沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域では、沈砂池３に残留した貯留水が流下するのに伴って、土砂も流下する。
【００４６】
このように、沈砂池３の底面３Ａのうち水位ＷＬ２のときの沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域より下の底面３Ａに沈降した土砂が、流路３Ｂ毎に揚砂機１０の設置領域１０Ａに集砂される。設置領域１０Ａに流下して沈降した土砂は、攪拌ノズルＮｄから噴射される水により攪拌され水中に浮遊し、揚砂機１０によって沈砂池３から除去される。揚砂機１０で吸い上げられた水は、固液分離機構で土砂が除去された後にポンプ井４に送水されて、河川に放流される。
【００４７】
図３（ｄ）に示すように、水位が最低水位ＬＷＬになると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。次に、バルブ機構Ｖ３，Ｖ４を開放して、集砂ノズル群Ｎ３，Ｎ４から水を噴射して沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行する。
【００４８】
この集砂工程では、図３（ｃ）に示した、揚砂工程の開始時に沈砂池３の底面３Ａと、水位ＷＬ２のときの平面視で沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域であった箇所の近傍である、底面３Ａの最高位置側から一段低い位置、つまり、揚砂機１０から最遠側から一段近い位置した集砂ノズル群Ｎ３，Ｎ４から水を噴射することで、揚砂工程で完全に流下されずに沈砂池３の底面３Ａに残留した砂を傾斜方向に集砂するとともに、取水ポンプＰ２からの水を沈砂池３に充填して水位を回復させる。
【００４９】
沈砂池３に貯留される水の水位が最低水位ＬＷＬから次第に上昇し、平面視で沈砂池３の底面３Ａと水面ＷＳとが交わる境界領域に集砂ノズル群Ｎ５，Ｎ６が位置する水位ＷＬ３になると、バルブＶ３，Ｖ４を閉塞し、集砂ノズル群Ｎ３，Ｎ４からの噴射を終了して集砂工程を終了する。
【００５０】
以下同様に、揚砂工程と集砂工程が繰り返される。
【００５１】
つまり、図３（ｅ）に示すように、攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動して、水位がＷＬ３から最低水位ＬＷＬとなるまで水が吸い上げられると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了し、図３（ｆ）に示すように、バルブ機構Ｖ５，Ｖ６を開放して、集砂ノズル群Ｎ５，Ｎ６から水を噴射し底面に堆積する土砂を集砂し、貯留された水の水位がＷＬ４となるとバルブ機構Ｖ５，Ｖ６を閉じて集砂工程を終了する。
【００５２】
図３（ｇ）に示すように、攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動して、水位がＷＬ４から最低水位ＬＷＬとなるまで水が吸い上げられると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了し、図３（ｈ）に示すように、バルブ機構Ｖ７，Ｖ８を開放して、集砂ノズル群Ｎ７，Ｎ８から水を噴射し底面に堆積する土砂を集砂し、貯留された水の水位がＷＬ５となるとバルブ機構Ｖ７，Ｖ８を閉じて集砂工程を終了する
【００５３】
図３（ｉ）に示すように、攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動して、水位がＷＬ５から最低水位ＬＷＬとなるまで水が吸い上げられると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了し、図３（ｊ）に示すように、バルブ機構Ｖ９，Ｖ１０を開放して、集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０から水を噴射し底面に堆積する土砂を集砂し、貯留された水の水位がＷＬ５となるとバルブ機構Ｖ９，Ｖ１０を閉じて集砂工程を終了する。その後、再度揚砂工程を実行して、最低水位ＬＷＬとなるまで水が吸い上げられると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００５４】
このように、集砂工程の度に水が噴射される集砂ノズル群が、集砂ノズル群Ｎ５，Ｎ６の組、集砂ノズル郡Ｎ７，Ｎ８の組、集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０の組へと、次第に低い位置に設置されたものになるように、バルブ機構Ｖ５，Ｖ６の組、バルブ機構Ｖ７，Ｖ８の組、バルブ機構Ｖ９，Ｖ１０の組へと開閉状態が順次切り替えられる。揚砂工程と集砂工程を繰り返す中で、集砂工程で貯留する水の水位をＷＬ３→ＷＬ４→ＷＬ５→ＬＷＬへと段階的に低下させる。
【００５５】
尚、上述の説明では、最低位置側の集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０を使用する集砂工程では、水位がＷＬ５となるまで水を貯留する場合について説明したが、底面３Ａに堆積する土砂を十分に集砂するために、貯留される水位がＷＬ４程度となるまで水を噴射するように構成してもよい。
【００５６】
このように、揚砂工程で、沈砂池３に堆積している土砂が水とともに沈砂池３の外部に排砂され、沈砂池３の水面ＷＳの高さが次第に低下する。その際に傾斜底面３Ａに堆積している土砂が水とともに下流側に設置された揚砂機１０に向けて傾斜底面３Ａに沿って引き込まれる。集砂工程では、揚砂工程で完全に流下されずに傾斜底面３Ａに残留した砂を、集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０からの噴射水によって傾斜方向に集砂させながら、次の揚砂工程のための水を貯留する。このように、揚砂工程と集砂工程を繰り返すことで、より確実に集砂することができるようになる。
【００５７】
集砂工程では、揚砂機１０の設置領域１０Ａに向けて底面３Ａの傾斜方向に沿って複数段に配列した集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０のうち、直前の揚砂工程の開始時に底面３Ａと水面ＷＳの境界領域近傍の集砂ノズル群から水を噴射することで、該集砂ノズル群の近傍の傾斜底面３Ａに堆積する土砂を傾斜底面に沿って流すとともに、貯留される水の水面と底面の境界領域が、傾斜方向の下流側に位置する集砂ノズル群の近傍となる水位まで貯留する。
【００５８】
集砂工程を繰り返すごとに、沈砂池３の貯留水の水位を段階的に低下させ、底面の傾斜方向に沿って段階的に配置された集砂ノズル群のうち、水の噴射箇所を傾斜方向の上流側から下流側へと段階的に切り替えるので、直前の揚砂工程の開始時に底面と水面の境界領域であった場所へ水を噴射することができる。従って、土砂が効率的に集砂される。
【００５９】
即ち、本発明による揚砂方法は、底面３Ａが揚砂機１０または揚砂機１０の設置領域１０Ａに向けて下方に傾斜するように形成されている沈砂池３に沈降した砂の揚砂方法であって、沈砂池３に水が貯留された状態で、揚砂機１０を稼動させて揚砂するとともに沈砂池３の水面を低下させる揚砂工程と、揚砂機１０を停止した状態で集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０から水を噴射して沈砂池３の底面３Ａに残留した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程とを含み、揚砂工程と集砂工程とが繰り返される。
【００６０】
さらに、集砂ノズル群Ｎ１〜Ｎ１０が底面３Ａの傾斜方向に沿って複数段に配列され、集砂工程の繰り返しに伴って、水を噴射する集砂ノズル群を底面３Ａの最高位置側に配列された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から最低位置側に配列された集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０に順次切り替えるとともに、沈砂池３に貯留する水の水位が次第に低下するように水を噴射する。
【００６１】
取水ポンプＰ２の性能や送水管ＷＰの構成により、集砂ノズル群から一度に噴射する水量に制限があり、水量を少なくする必要がある場合には、以下に説明する態様で集砂することも可能である。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、水位ＷＬ１で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ１から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００６３】
次に、図４（ｂ）に示すように、バルブ機構Ｖ１のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ１のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ａ）に示したＷＬ１となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ１を閉じて、集砂工程を終了する。
【００６４】
次の揚砂工程では、再度図４（ａ）に示すように、水位ＷＬ１で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ１から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００６５】
次に、図４（ｃ）に示すように、バルブ機構Ｖ２のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ２のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｄ）に示すＷＬ２となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ２を閉じて、集砂工程を終了する。尚、この集砂工程でも、図４（ｂ）に示す集砂工程と同様に、水位がＷＬ１となるまで水を貯留してもよい。
【００６６】
次に、図４（ｄ）に示すように、水位ＷＬ２で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ２から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００６７】
次に、図４（ｅ）に示すように、バルブ機構Ｖ３のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ３のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｄ）に示したＷＬ２となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ３を閉じて、集砂工程を終了する。
【００６８】
次の揚砂工程では、再度図４（ｄ）に示すように、水位ＷＬ２で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ２から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００６９】
次に、図４（ｆ）に示すように、バルブ機構Ｖ４のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ４のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｇ）に示すＷＬ３となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ４を閉じて、集砂工程を終了する。尚、この集砂工程でも、図４（ｅ）に示す集砂工程と同様に、水位がＷＬ２となるまで水を貯留してもよい。
【００７０】
次に、図４（ｇ）に示すように、水位ＷＬ３で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ３から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００７１】
次に、図４（ｈ）に示すように、バルブ機構Ｖ５のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ５のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｇ）に示したＷＬ３となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ５を閉じて、集砂工程を終了する。
【００７２】
次の揚砂工程では、再度図４（ｇ）に示すように、水位ＷＬ３で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ３から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００７３】
次に、図４（ｉ）に示すように、バルブ機構Ｖ６のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ６のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｊ）に示すＷＬ４となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ６を閉じて、集砂工程を終了する。尚、この集砂工程でも、図４（ｇ）に示す集砂工程と同様に、水位がＷＬ３となるまで水を貯留してもよい。
【００７４】
次に、図４（ｊ）に示すように、水位ＷＬ４で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ４から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００７５】
次に、図４（ｋ）に示すように、バルブ機構Ｖ７のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ７のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｊ）に示したＷＬ４となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ７を閉じて、集砂工程を終了する。
【００７６】
次の揚砂工程では、再度図４（ｋ）に示すように、水位ＷＬ４で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ４から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００７７】
次に、図４（ｌ）に示すように、バルブ機構Ｖ８のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ８のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｍ）に示すＷＬ５となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ８を閉じて、集砂工程を終了する。尚、この集砂工程でも、図４（ｊ）に示す集砂工程と同様に、水位がＷＬ４となるまで水を貯留してもよい。
【００７８】
次に、図４（ｍ）に示すように、水位ＷＬ５で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ５から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００７９】
次に、図４（ｎ）に示すように、バルブ機構Ｖ９のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ９のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｍ）に示したＷＬ５となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ９を閉じて、集砂工程を終了する。
【００８０】
次の揚砂工程では、再度図４（ｍ）に示すように、水位ＷＬ５で攪拌ノズルＮｄから水を噴射するとともに揚砂機１０を稼動させ、攪拌ノズルＮｄから水を噴射しながら揚砂する。水位がＷＬ５から最低水位ＬＷＬに低下すると、攪拌ノズルＮｄからの水の噴射と揚砂機１０を停止して揚砂工程を終了する。
【００８１】
次に、図４（ｏ）に示すように、バルブ機構Ｖ１０のみを開放して、集砂ノズル群Ｎ１０のみから水を噴射して、沈砂池３の底面３Ａに堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、沈砂池３に水を貯留する集砂工程を実行し、水位が最低水位ＬＷＬから、図４（ｍ）に示すＷＬ５となるまで水が貯留されるとバルブ機構Ｖ１０を閉じて、集砂工程を終了する。その後揚砂工程を実行して、水位がＬＷＬとなると揚砂工程を終了する。尚、図４（ｏ）に示す揚砂工程では、水位がＷＬ４となるまで水を貯留してもよい。
【００８２】
以上のように、沈砂池３に対して同じ高さに設置された集砂ノズル群のうち上流側（流入ゲート２側）に設置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５，N７，N９と、下流側（ポンプ井４側）に設置された集砂ノズル群Ｎ２，Ｎ４，Ｎ６，N８，N１０とを交互に稼動させ、集砂工程の繰り返しに伴って、水を噴射する集砂ノズル群を底面３Ａの最高位置側に配列された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から最低位置側に配列された集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０に順次切り替える、つまり、集砂ノズル群をＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８，Ｎ９，Ｎ１０の順番に使用することで、一度の集砂工程で、噴射する水量を少なくしながらも確実に集砂を行うことができる。
【００８３】
ここで、最高位置側に配置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２から最低位置側に配置された集砂ノズル群Ｎ９，Ｎ１０に順次切り替えるとは、必ずしも集砂ノズル群をＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８，Ｎ９，Ｎ１０の順番に使用する場合に限らず、底面３Ａに残留する土砂の程度に応じて、集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８，Ｎ９，Ｎ１０のいずれかを順を飛ばして切り替える構成であってもよい。
【００８４】
図４（ａ）から（ｏ）に示す態様では、送水管ＷＰに備えた攪拌ノズルＮｄからの水の噴射、停止を切り替える切替バルブを制御することによって、上流側に設置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５，N７，N９を使用する揚砂工程の後の集砂工程で、下流側に設置された集砂ノズル群Ｎ２，Ｎ４，Ｎ６，N８，N１０を使用する場合について説明したが、下流側の集砂ノズル群Ｎ２，Ｎ４，Ｎ６，N８，N１０を使用した集砂工程の後の集砂工程で、上流側の集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５，N７，N９を使用する構成であってもよい。
【００８５】
さらに、集砂工程を繰り返し実行するなかで上流側に設置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５，N７，N９と、下流側に設置された集砂ノズル群Ｎ２，Ｎ４，Ｎ６，N８，N１０を交互に使用する場合に限らず、集砂工程を繰り返し実行するなかで、まず上流側に設置された集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５，N７，N９の順で使用し、その後、集砂工程を繰り返し実行する中で下流側に設置された集砂ノズル群Ｎ２，Ｎ４，Ｎ６，N８，N１０の順で使用してもよい。尚、底面３Ａに残留する土砂の程度に応じて、集砂ノズル群の順を飛ばして使用してもよい。
【００８６】
尚、揚砂機１０の上流側の集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５，Ｎ７，Ｎ９の配置に対して、揚砂機１０の下流側の集砂ノズル群Ｎ２，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ８，Ｎ１０の配置が相対的に揚砂機１０側に偏位するように配置してもよい。
【００８７】
また、同じ高さに設置された集砂ノズル群N１，N２のうち上流側に設置された集砂ノズル群N１と下流側に設置された集砂ノズル群N２が同一の集砂工程内で切り替わるように運転してもよい。つまり、集砂工程で水を目標水位、つまり、一段低い位置に設置された集砂ノズル群が設置された箇所までの底面に堆積した土砂を集砂できるように、当該目標水位に達するまでの中間水位で、使用する集砂ノズル群N１，N２を切り替えて運転する。
【００８８】
図５（ａ）には、底面３Ａに設置された仕切板２１の別実施形態が示されている。仕切板２１は揚砂機１０に向けて連続して設置されている必要はなく、各集砂ノズル群Ｎから噴射された水によって揚砂機１０に向けて案内するように構成されていれば、揚砂機１０に向けて間歇的に設置されていてもよい。
【００８９】
図５（ｂ）に示すように、集砂工程を繰り返すたびに、各集砂ノズル群から噴射される水が貯留される水位の段階的な低下に伴って移動する水際に向けて直接に到達するように、ノズルが揚砂機１０の方向に移動する移動機構を介して取り付けられていてもよい。この場合、ノズル先端と水面との間隔が一定間隔となるように移動機構が構成されているとさらによい。油圧機構或いは電動モータを介したリンク機構によって移動機構を構成することができる。
【００９０】
図５（ｃ）に示すように、集砂工程を繰り返すたびに、各集砂ノズル群から噴射される水が貯留される水位の段階的な低下に伴って移動する水際に向けて直接に到達するように、ノズルが傾斜するように取り付けられていてもよい。油圧機構或いは電動モータを介した回動機構に各集砂ノズル群が取り付けられていればよい。
【００９１】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、底面３Ａの最高位置側のみ集砂ノズル群Ｎ１，Ｎ２を備え、集砂工程の繰り返しに伴って、沈砂池３に貯留する水の水位が次第に低下するように水を噴射する構成であってもよい。
【００９２】
何れの場合であっても、水位計等を設置して沈砂池３の水位の変化を検出し、水位が、予め設定した所定の水位になると、各集砂ノズル群からの水の噴射を停止した後に、揚砂工程を実行し、その後、水位に基づいて各集砂ノズル群Ｎを切り替え、或いは、各集砂ノズル群Ｎを移動機構によって移動させ、更には、各集砂ノズル群Ｎを回動機構によって回動させて、また、水の噴射量を変えて再度集砂工程を実行すればよい。そのために、水位計の出力信号を入力し、水位に応じて集砂ノズル群を切り替え、或いは、各集砂ノズル群を移動機構によって移動させ、更には、各集砂ノズル群を回動機構によって回動させる制御盤を設置すればよい。
【００９３】
水位計の設置に替えて、水の噴射時間を計測する時計機能を制御盤に備え、集砂工程では、予め設定した水位となるような時間が経過すると各集砂ノズル群からの水の噴射を停止する。その後、揚砂工程で、揚砂した後に、各集砂ノズル群Ｎを切り替え、或いは、各集砂ノズル群Ｎを移動機構によって移動させ、更には、各集砂ノズル群Ｎを回動機構によって回動させて、再度集砂工程を実行するようにしてもよい。
【００９４】
図７（ａ），（ｂ）には、本発明による沈砂設備の更に別の態様が示されている。沈砂池３の中心部に揚砂機が設置される最深部１０Ａが形成され、周囲の四辺から最深部に向けて傾斜するように底面３Ａが形成されている。
【００９５】
そして、沈砂池３の周囲の四辺の内側にそれぞれに平行に配置された給水管５０に複数のノズルＮが接続された集砂ノズル群が構成されている。各集砂ノズル群Ｎの傾斜角度が沈砂池３の水面の低下に応じて可変に駆動する駆動機構を介して取り付けられ、各集砂ノズル群Ｎは底面３Ａの傾斜方向に土砂を流す向きに取り付けられている。
【００９６】
沈砂池３の底面３Ａを、揚砂機１０の設置領域１０Ａに向けて下方に傾斜形成するとともに、集砂装置２０に、底面３Ａに沈降した砂を底面３Ａの傾斜方向に流すように水を噴射する集砂ノズル群Ｎを備えている。
【００９７】
沈砂池３に水が貯留された状態で、揚砂機１０を稼動させて貯留水の排水が完了すると揚砂機１０を停止する揚砂工程が実行される。その後、集砂ノズル群Ｎから水を、直前の揚砂工程の開始時に底面と水面との境界領域であった箇所に向けて噴射し、底面と水面の境界位置が前回の境界位置より下流側に位置するところで集砂ノズル群Ｎを止水する集砂工程が実行される。この揚砂工程と集砂工程を繰り返すことで、より確実な集砂が行われる。
【００９８】
図８には、本発明による沈砂設備の更に別の態様が示されている。図７（ａ），（ｂ）に示した基本的構成に加えて、給水管５０の内側に更に第二の給水管５１、第三の給水管５２、第四の給水管５３が設けられ、給水管５１，５２，５３にも複数のノズルＮが接続されて集砂ノズル群が構成されている。水面の低下に応じて、給水管５０の集砂ノズル群から給水管５１の集砂ノズル群、給水管５２の集砂ノズル群、給水管５３の集砂ノズル群へと順次切り替えられるように構成されている。また、底面３Ａに残留する土砂に応じて、例えば給水管５１の集砂ノズル群を飛ばして、給水管５０の集砂ノズル群から給水管５２の集砂ノズル群へと切り替える構成であってもよい。尚、給水管の段数は４段に限るものではなく適宜設定される。
【００９９】
上述した実施形態では、沈砂池３の底面３Ａのうち水の流下方向中央部であって、横幅方向に帯状に形成された最深部１０Ａに揚砂機１０が設置される場合を説明したが、揚砂機１０の設置領域１０Ａは、沈砂池３の底面３Ａのうち水の流下方向中央部に限るものではなく、沈砂池３の最上流側に最深部１０Ａを形成して揚砂機１０を設置する態様であってもよく、沈砂池３の最下流側に最深部１０Ａを形成して揚砂機１０を設置する態様であってもよい。
【０１００】
更に、横幅方向に帯状に形成された最深部１０Ａの中央部に揚砂機１０が設置される場合を説明したが、横幅方向に帯状に形成された最深部１０Ａであって、その横幅方向の端部に揚砂機１０が設置される態様であってもよい。
【０１０１】
上述した実施形態では、底面３Ａに仕切板２１が設置され、仕切板２１の最下流端側に案内壁２２が配置されている構成について説明したが、仕切板２１及び案内壁２２は必ずしも備える必要はない。
【０１０２】
上述した実施形態では、雨水ポンプ設備を例に本発明による沈砂設備、及び沈砂設備に対する揚砂方法を説明したが、本発明は他に汚水ポンプ設備、下水処理設備等、沈砂池を必要とする任意の水処理設備に適用できる。
【０１０３】
上述した実施形態では、沈砂池３の底面３Ａの勾配を３度〜２０度の範囲に設定し、滑らかな傾斜面に形成される例を説明したが、勾配はこの範囲に限るものではなく、また、滑らかな傾斜面に形成される例に限るものではない。例えば、傾斜方向に複数の段差が形成され、ステップ的に傾斜する構成であってもよい。段差と段差の間の面は傾斜面であることが特に好ましい。
【０１０４】
上述の何れの実施形態でも、攪拌ノズルＮｄは、送水管ＷＰに備えられた切替バルブを開閉制御することで、揚砂工程での揚砂機１０の稼動に同期して水を噴射し、集砂工程では水の噴射を停止するように構成される場合について説明したが、これに限らない。揚砂工程及び集砂工程の何れの場合であっても常に取水ポンプＰ２からの水が攪拌ノズルＮｄから噴射されるように切替バルブが開放される構成であってもよい。この場合、送水管ＷＰに切替バルブを備える必要はない。また、設置領域１０Ａ内の土砂が十分に揚砂機１０によって吸い揚げられる場合は、必ずしも攪拌ノズルＮｄを備える必要はない。
【０１０５】
以上、説明したように、本発明による揚砂方法は、底面が揚砂機または揚砂機の設置領域に向けて下方に傾斜するように形成されている沈砂池に沈降した砂の揚砂方法であって、前記沈砂池に水が貯留された状態で、前記揚砂機を稼動させて揚砂するとともに前記沈砂池の水面を低下させる揚砂工程と、前記揚砂機を停止した状態で集砂ノズル群から水を噴射して前記沈砂池の底面に堆積した砂を傾斜方向に集砂するとともに、前記沈砂池に水を貯留する集砂工程とを含み、前記揚砂工程と集砂工程とを繰り返す。
【０１０６】
また、本発明による沈砂設備は、沈砂池に沈降した砂を揚砂する揚砂機と、前記揚砂機に向けて砂を集砂する集砂装置とを備えている沈砂設備であって、前記沈砂池の底面を、前記揚砂機の設置領域に向けて下方に傾斜形成するとともに、前記集砂装置に、前記底面に沈降した砂を前記揚砂機または前記揚砂機の設置領域に向けて集めるために水を噴射する集砂ノズル群を備え、前記集砂装置は、前記揚砂機により前記沈砂池から水が吸い上げられ前記揚砂機が停止した状態で、前記集砂ノズル群から水を噴射して集砂するとともに前記沈砂池に水を貯留するように構成され、前記揚砂機は、前記沈砂池に水が貯留し前記集砂ノズル群からの水の噴射が停止した状態で、前記底面に沈降した砂を揚砂するように構成されている。
【０１０７】
上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成や制御態様は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０８】
１：雨水ポンプ設備
２：流入ゲート
３：沈砂池
３Ａ：底部
３Ｂ：流路
４：ポンプ井
５：バースクリーン装置
６：除塵機
１０：揚砂機
１０Ａ：設置位置
２０：集砂装置
２１：仕切板
２２：案内壁
Ｐ１：排水ポンプ
Ｐ２：取水ポンプ
Ｎ，Ｎ１〜Ｎ１０：集砂ノズル群
Ｖ１〜Ｖ１０：バルブ機構
【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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