(57)【要約】【課題】  土砂等の土砂の除去を、ほとんど濁りを生じさせずに行う。【解決手段】  ダム湖等の水底に堆積した土砂を浚渫するために、水底において開口させた吸引管１２の吸引口１２ａから水とともに土砂を吸引し、吸引した土砂から水分（濁水）を遠心分離機１８によって分離し、分離した濁水を冷却機２２によって冷却し、冷却した濁水を水底近傍において開口させた戻水管２４の吐出口２４ａからゆっくりと放出する。ここで戻水管の吐出口は吸引管の吸引口に近接して配置され、冷却した濁水は循環される。また土砂の浚渫に先立って、支持ポスト２６間に張り渡した索道ワイヤ２８によりけん引ワイヤ４２につながれたレーキ３８を十分低速に駆動して土砂中の埋没物３６の除去を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダム湖、湖沼、河川、港湾等の水底に堆積した土砂（２）を浚渫する際に発生する濁水の拡散を抑制しながら浚渫を行うための浚渫装置（１０）であって、
前記水底から土砂を吸引するための吸引管（１２）と、
該吸引管の先端の吸引口（１２ａ）から土砂を吸引するためのサクションポンプと、
吸引した土砂から濁水を分離するための遠心分離機（１８）と、
該遠心分離機で土砂から分離した濁水を冷却するための冷却機（２２）と、
冷却した濁水を水底に戻すための戻水管（２４）と、
を備えた、ことを特徴とする浚渫装置。
【請求項２】
前記吸引管（１２）が、ダム湖、湖沼等の岸に設置された一対の支持ポスト（２６）間に張り渡された索道ワイヤ（２８）に支えられ、かつ、索道ワイヤに沿って移動可能な状態で水底まで垂下される、ことを特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。
【請求項３】
前記戻水管（２４）が、ダム湖、湖沼等の岸に設置された一対の支持ポスト（２６）間に張り渡された索道ワイヤ（２８）に支えられ、かつ、索道ワイヤに沿って移動可能な状態で水底まで垂下される、ことを特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。
【請求項４】
前記浚渫装置（１０）が、浚渫したい箇所の水面上方に設置された堤体通路（３０）上を移動し、または、船上に搭載されて浚渫したい箇所の水上まで運搬される、ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の浚渫装置。
【請求項５】
前記吸引管（１２）の吸引口（１２ａ）および戻水管（２４）の吐出口（２４ａ）を取り囲み、かつ、浚渫時に水底を含む一定の水域を他の水域と分離するために水底と対向する面を開口するカバー体（３４）を更に備えた、ことを特徴とする請求項１乃至４に記載の浚渫装置。
【請求項６】
ダム湖、湖沼、河川、港湾等の水底に堆積した土砂（２）中に埋没する埋没物の除去を行うためのレーキ装置（２０）であって、
前記水底の土砂から埋没物（３６）を掻き取るためのレーキ（３８）と、
該レーキをけん引するためにレーキに繋がれたけん引ワイヤ（４２）と、
ダム湖、湖沼等の岸に設置された一対の支持ポスト（２６）間に張り渡された索道ワイヤ（２８）と、を備え、
前記けん引ワイヤは、前記索道ワイヤを介して岸から操作され、前記レーキは水底の土砂の飛散を抑制するように低速に作動して水底の埋没物を掻き取り除去する、ことを特徴とするレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダム湖、湖沼、河川、港湾等の水底に堆積した土砂（砂、泥、へどろなど）を浚渫するための浚渫装置および土砂に埋没している埋没物を除去するためのレーキ装置に関し、より詳細には、吸引法により土砂を浚渫する際に発生する濁りの拡散を最小限に抑制しながら、水底の土砂や埋没物を除去するための浚渫装置およびレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湖沼、河川、海では、水底汚染土壌の除去や水深維持による航路の確保等を目的として浚渫による水底の土砂の除去が行われる。
またダムなどでは貯水量を回復するために定期的に浚渫が行われる。これはダム湖などでは水の流れがほとんどなくなるため流入した水が長時間貯まり、湖底には土砂が沈降して堆積しやすく、特にウォッシュロードと呼ばれる細粒土はそのほとんどが湖底に堆積し、徐々にダム湖の貯水量を減少させるためである。
【０００３】
現在水底の土砂は、ポンプを用いて吸引したり、クレーン船などに取り付けたバケット等によって掬い取ることで除去されている。
ポンプによって水底からスラリー（土砂と水との混合物）を吸引する場合には、吸い上げたスラリーを土砂と水とに分離するため、これを沈殿池に導入し、沈降促進剤をそこに投入して土砂を沈殿分離させるか、フィルターやサイクロン方式によって土砂と水とを強制的に分離して、分離した水をもとの水源に還流させている。
【０００４】
ここでバケット等によって土砂を掬い取る浚渫方法では、一度に大量の土砂を除去することができるものの、浚渫装置が大掛かりとなり、またその掬い取り作業に伴って発生する濁水が工事対象水域の周囲を汚濁することが問題となっている。
一方、ポンプによって水底からスラリーを吸引して沈殿池で土砂を沈殿させる方法では、沈殿池を設けるための広大なスペースを要するため、港湾の埋め立てなどのように広いスペースを水域と分離・区画して設定できる場合にのみその実施が限定されており、従って狭隘な場所ではこの方法を利用することはできず、また、沈降促進剤を用いるため薬害の発生を危惧する下流域の住民との折衝が難航し、工事が困難となることも多い。
【０００５】
そのため、沈殿池を設けるための広大なスペースを確保することができないダム湖や湖沼等では、フィルターやサイクロン方式によって土砂と水とを分離し、分離した水をもとのダム湖、湖沼等に還流させる方法が一般に用いられる。しかしながら分離した水は土砂成分が含まれる濁水であり、これを単にもとの場所に流入させると濁りがその水域の周囲に広がってしまう。
そこで特許文献1の「筏式泥回収装置」では、分離した濁水を水底まで誘導して吸引口の近くに放流することで濁水の拡散を抑制する手段が提案され、また、特許文献２の「浚渫工法および装置」では、分離した水の一部で土砂を噴き上げるとともに、残りの水を吸引口に向けて噴出する手段が提案されている。
【特許文献１】特開平０１−３２２０３０号
【特許文献２】特開２００２−２６６３６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上記特許文献１および２に記載の装置／工法では、一定の効果があるものの、循環する水（濁水）が運動エネルギ等により徐々に暖められていくため、吸引口から吸引されずに漏れ出た濁水が対流し、結局汚濁水域が広まってしまうことが多かった。
【０００７】
これらのことからダム湖や湖沼などでは、沈殿池を設置するための広いスペースを必要とせず、かつ、濁りをほとんど生じさせずに土砂や埋没物などの採取を行うことができる技術の開発が切望されている。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために提案されたもので、主として沈殿池を設置することができない狭隘なダム湖や湖沼などにおいて、貯水量の回復や水質改善等を目的とした土砂および埋没物の除去を、ほとんど濁りを生じさせずに行うための浚渫装置およびレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１に記載の浚渫装置は、ダム湖、湖沼、河川、港湾等の水底に堆積した土砂（２）を浚渫する際に発生する濁水の拡散を抑制しながら浚渫を行うための浚渫装置（１０）であって、前記水底から土砂を吸引するための吸引管（１２）と、該吸引管の先端の吸引口（１２ａ）から土砂を吸引するためのサクションポンプと、吸引した土砂から濁水を分離するための遠心分離機（１８）と、該遠心分離機で土砂から分離した濁水を冷却するための冷却機（２２）と、冷却した濁水を水底に戻すための戻水管（２４）と、を備えた、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の浚渫装置は、前記吸引管（１２）が、ダム湖、湖沼等の岸に設置された一対の支持ポスト（２６）間に張り渡された索道ワイヤ（２８）に支えられ、かつ、索道ワイヤに沿って移動可能な状態で水底まで垂下される、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の浚渫装置は、前記戻水管（２４）が、ダム湖、湖沼等の岸に設置された一対の支持ポスト（２６）間に張り渡された索道ワイヤ（２８）に支えられ、かつ、索道ワイヤに沿って移動可能な状態で水底まで垂下される、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の浚渫装置は、前記浚渫装置（１０）が、浚渫したい箇所の水面上方に設置された堤体通路（３０）上を移動し、または、船上に搭載されて浚渫したい箇所の水上まで運搬される、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の浚渫装置は、前記吸引管（１２）の吸引口（１２ａ）および戻水管（２４）の吐出口（２４ａ）を取り囲み、かつ、浚渫時に水底を含む一定の水域を他の水域と分離するために水底と対向する面を開口するカバー体（３４）を更に備えた、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載のレーキ装置は、ダム湖、湖沼、河川、港湾等の水底に堆積した土砂（２）中に埋没する埋没物の除去を行うためのレーキ装置（２０）であって、前記水底の土砂から埋没物（３６）を掻き取るためのレーキ（３８）と、該レーキをけん引するためにレーキに繋がれたけん引ワイヤ（４２）と、ダム湖、湖沼等の岸に設置された一対の支持ポスト（２６）間に張り渡された索道ワイヤ（２８）と、を備え、前記けん引ワイヤは、前記索道ワイヤを介して岸から操作され、前記レーキは水底の土砂の飛散を抑制するように極めて低速に作動して水底の埋没物を掻き取り除去する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、土砂を水底の吸引口から水とともに吸引し、吸引した土砂を遠心分離機よって水と分離するため、沈殿池を設置することができない狭隘なダム湖や湖沼などにおいても土砂と水とを分離させて浚渫を行うことができる。また、土砂から分離した水（濁水）を冷却することで濁水の比重を水底の水の比重よりも大きくした後に、冷却した濁水を水底近傍の吐出口からゆっくりと放出すれば、濁水は対流することなく沈降して水底に液層を形成し、濁水中の濁り成分も短時間のうちに容易に沈殿する。これにより、水中にほとんど濁りを生じさせずに土砂を除去することが可能となる。
【００１６】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、吸引管や戻水管が岸に設置された一対の支持ポストに張り渡された索道ワイヤに伸び、そこから索道ワイヤに支えられて水底まで垂下されるため、吸引管や戻水管の長さを調節することにより浚渫装置が置かれた場所からある程度離れた水底の浚渫を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、浚渫したい箇所近傍の水面上に堤体通路を設置しその上を浚渫装置を移動させるか、船に浚渫装置を搭載してその船を移動しながら浚渫を行うことで所望範囲の水底の浚渫を行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、吸水口および吐出口を含む一定の水域をカバー体によって他の水域と分離することで、吐出口から放出される濁水が分離された水域外へ漏れ出ることがほとんどなくなり、水中に濁りが拡散することを効率的に抑制しながら浚渫を行うことができるようになる。また冷却された濁水が、分離した水域内で効率的に循環するため、冷却に要するエネルギを節約することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、土砂の浚渫の前に水底の土砂に埋没している木枝など吸引口から吸引することができない埋没物を予め除去する際に、レーキを低速に作動してその掬い取りを行うことで、埋没物除去に伴い発生する濁りの発生を最小限に抑制して、吸引による浚渫のための前処理を行うことができる。
ここでけん引ワイヤに取り付けたレーキを、岸に設置した支持ポスト間に張り渡した索道ワイヤを介してけん引ワイヤによって操作するため、従来船上から操作していたレーキを地上から操作できるようになり、船上に搭載する設備を減すことができるとともに、レーキによる埋没物の除去作業のみを独立して行うこともできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、主として沈殿池を設置することができない狭隘なダム湖や湖沼などにおいて、貯水量の回復や水質改善を目的とした土砂の除去および浚渫の前処理として行われる土砂中の埋没物の除去を、ほとんど濁りを生じさせずに行うための浚渫装置およびレーキ装置に関するものである。
【００２１】
図１はダム湖の断面図である。土壌が整備されたダム湖の湖底には上流から押し流されてきた比較的粒径の小さな砂や泥（土砂２）が広範囲にわたって同じような厚さで堆積しており、土砂が堆積した湖底は比較的平坦な状態をなしている。また上流から流されてきた木の枝などの埋没物３６も、その全部または一部を堆積した土砂中に埋もれて存在している。
【００２２】
ダム湖の湖底に堆積する土砂２を除去するための方法としては、洪水時にバイパストンネルから土砂をダム湖を迂回して下流に流す方法や、洪水時に水の力を利用してダム湖に貯まった土砂を下流にフラッシュする方法などもある。しかしながら、洪水時に限らず年間を通して徐々に浚渫を行うことができ、下流へ与える影響もなく、また、湖底を均一かつ広範囲にわたって浚渫するために、本発明の浚渫装置では吸引法を採用する。以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳述する。
【実施例１】
【００２３】
図１に示したようにこのダム湖上には、ダム壁とほぼ平行に後述する浚渫装置１０や土砂を積載した土砂トレー１３が行き来することができる幅を有する１本の堤体通路３０（橋）が設けられている。この堤体通路３０は固定構造物の橋であってもよいし、また、浮橋とすることもできる。なお浮橋とする場合には、浚渫装置および土砂を積載した土砂トレーを支えるだけの浮力を有することが必要であるが、浮橋自体を適宜浚渫したい箇所に移動させることで広い範囲にわたって浚渫を行うことができる。
【００２４】
図１に示した浚渫装置１０は、動力台車１１上に搭載されたサクションポンプ（図示せず）、遠心分離機１８、冷却機２２等と、そこから伸びる吸引管１２、戻水管２４を備えている。
【００２５】
サクションポンプは湖底において開口させた吸引管１２の吸引口１２ａにより湖底の土砂２を水とともに吸引し、かつ、湖底近傍において開口させた戻水管２４の吐出口２４ａから、土砂から分離した後の水（濁水）を放流するための動力を発生する。
【００２６】
遠心分離機１８にはサクションポンプの動力により湖底から吸引したスラリーが導入され、このスラリーを高速回転させることで比重の重たい土砂を水から分離する。しかしながら遠心分離機１８によってもコロイド状の微細な土砂までは分離することができないため、分離された水は土砂コロイドが混入した濁水となる。なお水分（濁水）が分離された土砂は、遠心分離機に並べて配置することができる台車上の土砂トレー１３に向けて排出される。
【００２７】
冷却機２２は遠心分離機１８と隣接して配置されており、遠心分離機で土砂から分離した濁水の冷却を行う。濁水の温度が比較的温かい場合には、冷却機は濁水の温度と湖底の水温とが一定の温度差（例えば５℃程度）を持つように濁水を冷却し、湖底の水温が冷たい（およそ１０℃以下）時は濁水の温度をセ氏４度程度に冷却する。なお湖底の水温がセ氏４度よりも冷たい場合には、濁水は例外的にセ氏４度に温められる。これは水がセ氏４度までは温度が低下するに従ってその比重を増加する一方、セ氏４度を境に比重を減少させるためである。
【００２８】
吸引管１２および戻水管２４はその末端付近の部分を除いて平行に連結されており、巻取装置１５によってその長さを変更することができるようになっている。吸引管および戻水管はその末端近傍において分岐している。
吸引管１２の先端には湖底に配置されて土砂の吸引を行う吸引部１２ａ（吸引口）が取り付けられている。吸引部は吸引しようとする土砂２の性質に適したものが選択される。すなわち、吸引部には吸引管の先端の開口（吸引口１２ａ）そのものを用いることもできるが、比較的粘度が低い砂状の土砂を吸引する場合には図２に示したような側方から土砂を吸引する吸引部を、粘土の高い泥状の土砂を吸引する場合には図１及び図３に示したような上方から土砂を吸引する吸引部を用いることが好ましい。
一方、吸引管１２から分岐した戻水管２４は、（１）濁水の流速を減少させるためにその先端の吐出口をラッパ状に拡径して湖底に対向して配置し濁水を湖底に沈滞させるもの（図示せず）、（２）吸引部の吸引口の近くでゆっくりと濁水を放流して濁水の一部を循環させるもの（図２（ａ）および図３（ａ））の他、図２の吸引部では、（３）戻水管の先端に設けたノズル１７から噴出した濁水を、吸引口の内面に形成したスロートを通過させることで濁水のほとんど全てを循環させるとともに、エゼクタ効果により吸引口から土砂を吸引するもの（図２（ｂ））や、図３の吸引部では、（４）吸引部の内部において湖底の土砂に濁水を噴出して土砂を軟化させるもの（図３（ｂ））、の中から適当なものを選択することができる。
【００２９】
図３（ｂ）の吸引部の内部において湖底の土砂２に濁水を噴出して土砂を軟化させる方式を採用する場合には、戻水管２４の先端にはノズル１７が取り付けられ、ノズルからは遠心分離機１８で分離され冷却機２２で冷却された濁水が、吸引口１２ａの近くの湖底に向かって噴出される。噴出された濁水は湖底の土砂を軟化させて、吸引口１２ａからの土砂の吸引を容易化する。
【００３０】
また図４に示したように、分岐した吸引管１２および戻水管２４の先端近傍に、吸引管１２を中心軸として、吸引口１２ａ（吸引部）および吐出口２４ａを取り囲むように、直径数メートル程度の円筒型状の空間を画定する金属製のフレーム１９と底面以外の面を覆うシート材２１からなるカバー体３４を取り付けてやることもできる。このカバー体３４は巻取装置１５による吸引管および戻水管の上下動とともに一体的に上下動するようになっている。フレーム１９の側面を覆うシート材２１の下端はスカート状になっており、平坦な湖底では、吸引部が着底した状態で、吸引口１２ａおよび吐出口２４ａを含む水域を他の水域と分離する。シート材にはある程度の通水性を有する細かい網目構造のものが用いられる。細かい網目構造のシート材を用いることで、シート材２１に覆われたカバー体３４を湖底に下ろす際の水の抵抗を低減させること等ができるとともに、浚渫の際に吐出口２４ａから放出される濁水の拡散を抑制することができる。ここで、シート材にはビニールやゴムなどの通水性のないシートを用いることも可能であるが、その際には円筒形のフレーム１９を覆うシート材に、水の抵抗によって開く開閉窓２３を設けてやることが好ましい。このカバー体３４は浚渫水域を他の水域と分離することで、濁水を放流し又は噴出する際に舞い上がる土砂や濁りを外部に漏れ出ることを抑制し、冷却された濁水の循環を効率化する。
なお濁水が分離した水域の下面から漏れ出ることもありうるが、濁水は予め冷却されているため湖底に沈降して周囲に拡散することなく、沈降した濁水中の微細な土砂は、時間の経過とともに湖底に速やかに沈殿する。
【００３１】
浚渫装置１０は以上のように構成されており、ダム湖に設置された堤体通路３０上を移動しながら湖底の浚渫を行う。ここでこの浚渫装置１０による浚渫可能な範囲を拡大するために、以下に説明する支持ポストおよび索道ワイヤ等が利用される。
【００３２】
図１に示したように、ダム湖の対向する岸には一対の支持ポスト２６が設置されており、索道ワイヤ２８はこの支持ポストを用いて堤体通路３０と一定の距離をあけてこれとほぼ平行にダム湖上に張り渡されている。この索道ワイヤ２８は吊り滑車２５をこれに沿って移動させるとともに、後述するレーキ装置の一部を構成するものである。
【００３３】
連結された吸引管１２及び戻水管２４はリング状の支持リング２７に挿通されており、吊り滑車２５はこの支持リング２７と長さが調節可能なワイヤ２９によって結合されている。吸引管１２及び戻水管２４はワイヤ２９につながれた支持リング２７に支えられ、ここから湖底まで垂下して土砂の吸引や濁水の放流を行う。
なお吸引管１２及び戻水管２４と支持リング２７とは固定されておらず、吸引管及び戻水管は支持リングに対して摺動することができるため、巻取装置１５によって垂下される長さを調節することができるようになっている。
ここで吊り滑車２５は浚渫装置１０を移動することにより吸引管１２及び戻水管２４からの張力によって索道ワイヤ２８上を動かすものとすることもでき、また、吊り滑車２５に操作ワイヤ（図示せず）を取り付けて、この操作ワイヤをダム湖の岸若しくは堤体通路３０上から操作することによって索道ワイヤ２８上を動かすものとすることもできる。
【００３４】
この支持ポスト２６間に張り渡された索道ワイヤ２８上を吊り滑車２５を移動させ、また吊り滑車２５と支持リング２７とを繋ぐワイヤ２９の長さを調節することにより、広い範囲に吸引管１２及び戻水管２４を垂下することができるようになり、堤体通路３０近傍に限らず広い範囲の浚渫が可能となる。
また支持ポスト２６を移動可能とし、又は、支持ポストを複数対設置し、選択した一対の支持ポスト２６に索道ワイヤ２８を張り渡すことで、より広い範囲での浚渫が可能となる。なお、本実施例では索道ワイヤ２８は宙に張り渡しているが、これを水中や水面に張り渡すことも可能である。
【００３５】
上述した浚渫装置１０による土砂の浚渫作業に先立っては、通常は堆積した土砂中にその全部又は一部が埋没した埋没物の除去作業が必要となる。埋没物３６の除去作業には以下に説明するレーキ装置が用いられる。
【００３６】
このレーキ装置２０は、図１に示したように上述した支持ポスト２６およびこれに張り渡される索道ワイヤ２８を利用し、けん引ワイヤ４２の先端に取り付けたレーキ３８を、索道ワイヤ２８上を移動可能な第２滑車３５を介して操作して湖底を浚わせることで土砂中の埋没物３６を除去する。
ここで一方の支持ポスト２６に近接する位置にはけん引ワイヤ４２の巻取り・開放を行う第１ウィンチ（図示せず）が設置され、他方の支持ポスト２６の近接位置には、第２滑車がけん引ワイヤ４２からの張力によって不用意に移動しないように第２滑車３５に繋がれた操作ロープ３７を操作するための第２ウィンチ（図示せず）が取り付けられている。なおけん引ワイヤ４２を巻き取るとともに操作ロープ３７を緩めることで、第２滑車３５を操作ロープを緩めた分だけ第１ウィンチ側に移動させることができる。逆に、けん引ワイヤ４２を緩めるとともに第２ウィンチにより操作ロープ３７を引き寄せることで、レーキ３８を適当な位置まで移動させることができる。
【００３７】
ここで、けん引ワイヤ４２に取り付けられたレーキ３８は、略Ｌ字の櫛型形状をしている。このレーキ３８による掻き取り動作は、湖底のレーキが埋没物３６を掻き取りながら移動する際に、できるだけ濁りを発生・拡散させないように充分低速に行われる。その速度は例えば毎秒１ｃｍ程度とする。
しかしこの速度は土砂２の性質に合わせて調節することが好ましい。すなわち湖底に堆積している土砂の粒径が大きく、レーキ３８による埋没物３６の掻き取りに動作よっても土砂の舞い上がりが少ない場合には、レーキの作動速度を速めることができ、逆に土砂の粒径が小さく、掻き取り動作の際の土砂の舞い上がりが多い場合には、レーキの作動速度を遅くすることが好ましい。このようにレーキをゆっくりと作動させて埋没物の掻き取りを行うことで、下準備としての埋没物の除去を、水中での土砂（濁り）の舞い上がり・拡散を最小限にすることが可能となり、また舞い上がった土砂も容易に再び湖底に沈降することができる。さらに土砂を掻き取りによって軟化させることで、後に行うサクションポンプによる土砂の吸引を行いやすくすることができる。
【００３８】
次に本実施例の浚渫装置１０およびレーキ装置２０による土砂の浚渫方法について順に説明する。図５は浚渫方法の流れを示したフロー図である。
本実施例の浚渫方法では、土砂の吸引に先立ち湖底の土砂中にその全部又は一部を埋没している埋没物３６をレーキ３８によって予め取り去る作業が行われる。
この段階では、まず第１、第２ウィンチによりけん引ワイヤ４２の先端に取り付けられたレーキ３８を、けん引ワイヤ４２と操作ロープ３７の長さを調節して第２滑車３５を操作することにより水面上方の宙に浮かせた状態で所定の位置まで移動させ、その後けん引ワイヤ４２のみを緩めることでレーキ３８を垂下し、湖底の土砂に濁りを発生させないようにゆっくりと着底させる。
次に、操作ロープを緩めながらけん引ワイヤ４２を第１ウィンチで巻き取ることにより第２滑車を第１ウィンチ側に引き寄せて、着底させたレーキ３８によって湖底の木枝などの埋没物３６の掻き取りを行う。このときけん引ワイヤ４２の巻き取りは毎秒１ｃｍ程度とする。
レーキ３８により掻き取られた木枝等の埋没物３６は最終的には岸まで引き寄せられ、その後有用なものは置物や各種加工材料として利用され、不要なものは適正に廃棄処分される。
なお図は省略するが、レーキが巨大な堆積物などに引っ掛かりその引き上げが不能な状況に陥った場合のために、第１ウィンチによるレーキの巻取りの方向と反対側の方向にレーキを引き戻すための引き戻しワイヤーをＬ型レーキの背の部分に設けてやってもよい。また引き戻しワイヤーを用いる代わりに、Ｌ字型のレーキの櫛歯に一定以上の負荷がかかった場合にその屈曲を開放する機構を設けてやることによって、レーキの引き上げ不能な事態の発生を回避することができる。この屈曲を開放する機構には例えば、櫛歯をバネが取付けられたヒンジとする構成や、櫛歯を板バネによって構成するものなどが考えられる。
【００３９】
上述の作業により湖底の埋没物３６を除去した後は、水底の濁り成分を十分に沈降させるため、１日程度の時間を置いてから次の作業が行われる。
この作業ではまず、堤体通路３０上を浚渫装置１０および土砂トレー１３を、浚渫を行いたい位置の近くまで移動する。このとき吊り滑車２５と支持リング２７を介して、連結された吸引管１２と戻水管２４もこれに伴って浚渫位置まで移動される。
次に連結された吸引管１２および戻水管２４を、巻取装置１５から送り出すことで吸引口１２ａおよび吐出口２４ａを湖底まで下ろす。
次に水と混合してスラリー状となった土砂２を吸い上げ、これを遠心分離機１８にかけることによって土砂から水分を除去する。水分が除去された土砂は土砂トレー１３に排出される。一方、土砂から除去された水分（濁水）は、遠心分離機１８に隣接して配置された冷却機２２に送られ、一定の温度だけ冷却される。冷却機にはコンプレッサーを利用した冷却装置や、夜間電力を利用して作った氷などが充填された冷却塔などを使用することができる。
【００４０】
冷却後の濁水は、戻水管２４を通じて湖底まで運ばれ、吸引口１２ａの近くに配置された吐出口２４ａから放出される。なお戻水管２４は内部の濁水の温度上昇を防ぐために、断熱構造を有するものを用いることが好ましい。
放出される濁水は、上述した吸引部（吸引口）のタイプに応じて、広い面積の吐出口からゆっくりと放出される場合と、狭い面積の吐出口から勢いよく放出される場合とがある。
吐出口２４ａは吸引部の近くに配置されているため、吐出口から放出された濁水の一部又は全部は、吸引口１２ａから土砂２とともに再び吸引されて循環することになる。また吸引口１２ａから吸引されなかった濁水も、その温度が周囲の水温よりも低いため、速やかに沈降する。沈降した濁水中の微細な土砂は、時間の経過とともに湖底に速やかに沈殿する。
【００４１】
浚渫箇所を移動する場合には、まず吐出口２４ａからの濁水の放出を止めた後に、吸引部を湖底から少しだけ引き上げて、吸引管１２および戻水管２４を吊り滑車２５により次に浚渫したい箇所に平行移動し、吸引部を再び湖底に下ろした後に、吸引を行って浚渫を続行する。
なお、例えば一定量の吸引したスラリーもしくはスラリーから分離した濁水を一時的に蓄えることができるバッファータンク（図示せず）を浚渫装置１０に備えてやってもよい。バッファータンクを用いれば、例えばカバー体３４を用いて分離した水域内で、濁水を湖底の土砂に噴出して軟化させる場合などに、ノズルからの濁水の放出を止めたあとに、カバー体に囲まれた水域の濁水を吸引し、これをバッファータンクに一時的に蓄えることで、分離した水域の濁りが落ち着くのを待つことなく、迅速に次の浚渫箇所に吸引部を移動させて浚渫を続行することができる。
【００４２】
このように水底から土砂を吸引し、吸引した土砂から分離した濁水を冷却し、これを湖底に戻すことで、濁水は対流することなく沈降して水底に液層を形成し、濁水中の濁り成分も短時間のうちに容易に沈殿する。これにより、水中にほとんど濁りを生じさせることなく吸引によって土砂を除去することができるようになる。
【００４３】
なお本発明の浚渫装置およびレーキ装置は、吸引法により土砂の浚渫を行う際に発生する濁りの拡散を抑制するために、スラリーから分離した濁水を冷却してから水底に戻すもの、または、一定の水域を他の水域と分離し、その水域において土砂の吸引及び濁水の還流を行うものやレーキを低速に作動して土砂中の埋没物を除去するものであれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
上述したように本発明によれば、ダム湖などの沈殿池を設置するための広いスペースをとることができない場所で浚渫を行う際に、土砂から分離して水底に戻した濁水が、広範囲に拡散することを防止することができる。
なお、沈殿池を設置するための広いスペースをとることができる場合であっても、沈殿池を設けたくない場合などには当然に本発明の浚渫方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の浚渫装置およびレーキ装置の使用の状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の浚渫装置に用いられる吸引部の一例を示した側面透視図である。
【図３】本発明の浚渫装置に用いられる吸引部の他の例を示した側面透視図である。
【図４】吸引口および吐出口を覆うカバー体の側断面透視図である。
【図５】本実施例の浚渫方法の流れを示したフロー図である。
【符号の説明】
【００４６】
２  土砂
１０  浚渫装置
１１  動力台車
１２  吸引管
１２ａ  吸引口
１３  土砂トレー
１５  巻取装置
１７  ノズル
１８  遠心分離機
１９  フレーム
２０  レーキ装置
２１  シート材
２２  冷却機
２３  開閉窓
２４  戻水管
２４ａ  吐出口
２５  吊り滑車
２６  支持ポスト
２７  支持リング
２８  索道ワイヤ
２９  ワイヤ
３０  堤体通路
３４  カバー体
３５  第２滑車
３６  埋没物
３７  操作ロープ
３８  レーキ
４２  けん引ワイヤ
【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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