(57)【要約】【課題】従来の浚渫用取込口構造体は水底にあまり沈み込まず、そのため浚渫用取込口構造体の内側に流入する泥や砂の量が少なく効率的な浚渫を行うことができないという問題があった。【解決手段】上記課題を解決するために、上面と、上面の進行方向後端に配置される背面と、側面と、背面下端近傍に設けられる浚渫対象となる泥や砂などを吸い上げるための取込口と、上面略前端から背面下端に向けて取込口がつまるサイズの物を取込口に入れないための間隙が前記取込口の内径以下の柵と、を有する浚渫用取込口構造体を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、
上面の進行方向後端に配置される背面と、
側面と、
背面下端近傍に設けられる浚渫対象となる泥や砂などを吸い上げるための取込口と、
上面略前端から背面下端に向けて取込口がつまるサイズの物を取込口に入れないための間隙が前記取込口の内径以下の柵と、
を有する浚渫用取込口構造体。
【請求項２】
背面は進行方向に開く略Ｖ字状である請求項１に記載の浚渫用取込口構造体。
【請求項３】
前記柵は、上面略前端から緩やかなカーブを描いて背面下端に向けて配置される請求項１又は２に記載の浚渫用取込口構造体。
【請求項４】
取込口は背面の前記略Ｖ字状の角部分に配置される請求項１から３のいずれか一に記載の浚渫用取込口構造体。
【請求項５】
取込口は背面の高さ中心よりも取込口開口中心が下側に位置する請求項１から４のいずれか一に記載の浚渫用取込口構造体。
【請求項６】
柵を構成している棒材は断面矩形の角棒材であり、仮想的な水底面に対してその一面が対向するように配置されている請求項１から５のいずれか一に記載の浚渫用取込口構造体。
【請求項７】
下側に上面と非平行で仮想的な水底面に先端を向けて配置される爪を有する請求項１から６のいずれか一に記載の浚渫用取込口構造体。
【請求項８】
背面下端に上面と略平行な底面を有する請求項１から請求項７のいずれか一に記載の浚渫用取込口構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湖沼、池などの水底に堆積している泥や砂を浚い取る浚渫機において泥や砂を吸込むための取込口に関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１１年３月の福島第一原子力発電所の事故により拡散した放射性セシウムによる土壌汚染の対策が急がれている。とくに放射性セシウムを吸着した土壌が降雨などにより水域に流入し湖沼や池などの閉鎖した水域の水底に集積し、放射性セシウムの高濃度化が生じている。そして、このような閉鎖性水域が農業用のため池である場合には耕作地を再汚染し、漁場である場合には水産物の汚染を招くこととなり早急な対策が求められている。
【０００３】
水底での泥土汚染は表層において汚染度が高く、深いところでの汚染度は低くなることがわかっている。したがって、水底表層の深さ数ｃｍから数十ｃｍ程度の泥や砂を浚渫機により浚い取ることで、相当量の汚染泥土を除去することができる。
【０００４】
水底の汚染泥土を除去・回収する場合において最も注意を払うべきは、泥や砂を巻き上げて水中に拡散させてしまわないようにすることである。すなわち、水底において沈静化している放射性セシウムを水中に拡散させてしまうことのないように行わなければならない。
【０００５】
泥や砂を巻き上げないようにするための技術として、特許文献１には、進行方向に相対的に後記下面より少なくとも一部は出っ張っている上面と、進行方向に相対的に前記上面より少なくとも一部は後退している下面と、上面と下面とに挟まれた進行方向に開口した取込開口と、取込開口に設けられる吸い込むと管が詰まる物を取込開口に入れないための柵と、吸込管と、からなる浚渫用取込口構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実登３１９６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１は、特許文献１に記載の従来の浚渫用取込口構造体を用いた浚渫機により水底の泥や砂を浚い取る態様を示す概念図である。図示するように、この浚渫用取込口構造体（０１０１）は、移動用シャフト（０１０２）と連結され、移動用シャフトを支持する支持台車（０１０３）が台船（０１０４）に敷設されるレール（０１０５）上を移動することにより水底（０１０６）を浚いながら移動する。
【０００８】
図中において矢印で示される浚渫用取込口構造体の進行方向には泥や砂を取込むための取込開口（０１０７）があり、取込まれた泥や砂は取込口（０１０８）を経てポンプなどにより吸引され所定の容器（０１０９）に収められる。このように採取された泥や砂は、所定の除染処理や廃棄処理などに供される。
【０００９】
図２は、従来の浚渫用取込口構造体を示す概念図である。図２（ａ）に示すように、この浚渫用取込口構造体（０２０１）は水底と接する側に下面（０２０２）を有し、進行方向には柵（０２０３）を備えることで枝などが浚渫用取込口構造体の中に進入することを防止しながら泥や砂を取込むように構成されている。
【００１０】
図２（ｂ）は、この浚渫用取込口構造体を用いて浚渫を行っている態様を示している。図示するように、黒塗り矢印の方向へ泥や砂を吸込みつつ白塗り矢印で示される進行方向へ進みながら浚渫する。このように水底に沿い進みながらの浚渫において、従来の浚渫用取込口構造体は水底にあまり沈み込まず、そのため浚渫用取込口構造体の内側に流入する泥や砂の量が少なく効率的な浚渫を行うことができないという問題があった。
【００１１】
本発明においては、特許文献１に開示されている浚渫用取込口構造体における問題を解決し、より効率的な浚渫を行い得る浚渫用取込口構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記課題を解決するために本発明において、以下の浚渫用取込口構造体などを提供する。すなわち、上面と、上面の進行方向後端に配置される背面と、側面と、背面下端近傍に設けられる浚渫対象となる泥や砂などを吸い上げるための取込口と、上面略前端から背面下端に向けて取込口がつまるサイズの物を取込口に入れないための間隙が前記取込口の内径以下の柵と、を有する浚渫用取込口構造体を提供する。
【００１３】
また、上記の構成を備え、背面は進行方向に開く略Ｖ字状である浚渫用取込口構造体を提供する。また、上記の構成を備え、前記柵は、上面略前端から緩やかなカーブを描いて背面下端に向けて配置される浚渫用取込口構造体を提供する。
【００１４】
また、上記の構成を備え、取込口は背面の前記略Ｖ字状の角部分に配置される浚渫用取込口構造体を提供する。また、上記の構成を備え、取込口は背面の高さ中心よりも取込口開口中心が下側に位置する浚渫用取込口構造体を提供する。
【００１５】
また、上記の構成を備え、柵を構成している棒材は断面矩形の角棒材であり、仮想的な水底面に対してその一面が対向するように配置されている浚渫用取込口構造体を提供する。また、上記の構成を備え、下側に上面と非平行で仮想的な水底面に先端を向けて配置される爪を有する浚渫用取込口構造体を提供する。また、上記の構成を備え、背面下端に上面と略平行な底面を有する浚渫用取込口構造体を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、浚渫用取込口構造体がより深く水底に沈み込むことにより、多くの泥や砂を吸い上げることのできる浚渫用取込口構造体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の浚渫用取込口構造体を用いた浚渫機により水底の泥や砂を浚い取る態様を示す概念図
【図２】従来の浚渫用取込口構造体を示す概念図
【図３】実施形態１の浚渫用取込口構造体の一例を示す概念図
【図４】実施形態１の浚渫用取込口構造体と従来の浚渫用取込口構造体との相違を説明するための概念図
【図５】実施形態１の浚渫用取込口構造体の一例を示す正面図
【図６】実施形態１の浚渫用取込口構造体の柵の一部を拡大して示す概念図
【図７】実施形態２の浚渫用取込口構造体の一例を示す斜視図
【図８】実施形態２の浚渫用取込口構造体の一例を示す上面図及び底面図
【図９】実施形態３の浚渫用取込口構造体の一例を示す斜視図
【図１０】実施形態３の浚渫用取込口構造体の一例を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【００１９】
実施形態１は、主に請求項１、５、６、８などに関する。実施形態２は、主に請求項２から４などに関する。実施形態３は、主に請求項７などに関する。
＜実施形態１＞
＜実施形態１  概要＞
【００２０】
本実施形態は、浚渫用取込口構造体に備わる柵を背面下端まで延伸し下面を設けないことにより、より多くの泥や砂を吸い上げるようにしたことを特徴とする。
＜実施形態１  構成＞
【００２１】
図３は、本実施形態の浚渫用取込口構造体の一例を示す概念図である。図３（ａ）は、本実施形態の浚渫用取込口構造体の一例を上方からの斜視図で示した図である。図中の矢印は浚渫用取込口構造体の進行方向である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）で示した浚渫用取込口構造体を下方からの斜視図で示した図である。この浚渫用取込口構造体は、図１に示す態様にて浚渫に用いられる。
【００２２】
図示するように、浚渫用取込口構造体（０３０１）は、上面（０３０２）と、上面の進行方向後端に配置される背面（０３０３）と、側面（０３０４）を有する。そして、上面と両側面と後述の柵とで囲まれた進行方向に開く開口が取込開口（０３０９）となる。上面に設けられる移動用シャフト連結部材（０３０８）は、浚渫用取込口構造体を移動させるための移動用シャフトを連結するための部材である。そして、取込開口から進入する泥や砂などを吸い上げるための取込口（０３０６）は、背面下端近傍に設けられる。また、浚渫用取込口構造体の後方に備わる吸込管（０３０７）は、取込口から取り込まれた泥や砂をポンプなどにより吸い上げるためのホースなどを連結するための部材である。
【００２３】
そして、上面略前端から背面下端に向けて取込口がつまるサイズの物を取込口に入れないための柵（０３０５）が備わる。なお、背面下端は略背面下端ならば本件発明の効果を失わない。つまり、背面に連続して微小な底面が設けられるような場合には、本件発明でいうところの略背面下端に該当するものとする。目安としては、上面の進行方向長に対して２０％以下程度の底面が設けられそこに柵が終端するような場合には本件発明の構成を備えたものと解釈できる。これは上面略前端に関しても同様である。柵は取込口の詰まりの原因となる枝やごみなどの進入を妨げる。図示するように、柵は上面略前端から傾斜をもって下方に延び、屈曲した後に上面と略平行に背面下端に向けて延びている。このように浚渫用取込口構造体の下側を面ではなく柵で構成することにより、水底の泥や砂に沈み込みやすくなる。したがって、上面、背面及び両側面に囲まれる空間に多くの泥や砂が収容される。そして、このように収容される泥や砂が取込口から吸い上げられる。
【００２４】
図４は、本実施形態の浚渫用取込口構造体と従来の浚渫用取込口構造体との相違を説明するための概念図である。図４（ａ）は、従来の浚渫用取込口構造体を用いて浚渫を行う態様を示す概念図であり、図４（ｂ）は、本実施形態の浚渫用取込口構造体を用いて浚渫を行う態様を示す概念図である。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、従来の浚渫用取込口構造体（０４０１）による浚渫は、浚渫用取込口構造体の進行による水底への沈み込みが浅い。沈み込みが浅いということは、浚って吸い上げることのできる泥や砂の表層からの深さが浅いことを意味する。ここで、図中の一点鎖線（０４０５）は、沈み込む割合を規定する傾きであり、浚渫用取込口構造体の進行の速さに依存する。そして、上面（０４０２）の進行方向側の先端位置（始点）から沈み込み始め、上面先端から延びる柵（０４０３）が達する下面（０４０４）の進行方向側の先端位置（終点）にて沈み込みは終了する。このように浚渫用取込口構造体が沈み込む深さは、浚渫用取込口構造体の進行の速さに依存する沈み込む割合と上述した始点から終点までの距離によって定まる。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、本実施形態の浚渫用取込口構造体（０４０６）においては、上面（０４０７）の進行方向側の先端から延びる柵（０４０８）は背面（０４０９）にまで達する。したがって、上述した始点から終点までの距離が従来の浚渫用取込口構造体における同距離よりも長い。進行の速さが同等であれば沈み込む割合（０４１０）も同等であり、結果的に浚渫用取込口構造体が沈み込む深さはより深くなる。すなわち浚渫用取込口構造体により吸い上げることのできる泥や砂の量を相対的に多くすることができる。具体的にはこの始点と終点までの長さは、すくい上げたい泥の深さに依存する。この深さが２０から３０センチメートルの場合には始点終点間距離は２０センチメートル以上できれば３５センチメートル以上あることが好ましい。すくい上げたい泥の深さがさらに深くなる場合、例えば３０センチメートルから４０センチメートルくらいの場合では始点終点間距離は３５センチメートル以上５０センチメートル程度あることが好ましい。また取込開口の高さは、前者の場合１０センチメートル以上あることが好ましい。後者の場合には２０センチメートル以上あることが好ましい。上限は規定しないが、実施、特に稼働の容易性から考えて４０センチメートル以下が好ましい。
【００２７】
以上の通り、本実施形態の浚渫用取込口構造体を用いることで従来よりも多くの泥や砂を吸い上げることが可能になり、より効率的な浚渫を行うことができる。
【００２８】
図５は、本実施形態の浚渫用取込口構造体の正面図である。図示するように、柵（０５０１）の間隙ｗを取込口（０５０２）の内径ｒ以下にすることにより、取込口を通過しない大きさの枝やごみなどが浚渫用取込口構造体の内側に進入することを防止することができ、それらの枝やごみにより取込口が詰まることを防止することができる。
【００２９】
柵の間隙は取込口の内径に対して過度に短くすることは好ましくない。枝やごみなどの進入を防止する効果が高まる一方で、泥や砂を浚渫用取込口構造体へ導入する効率が低下し、浚渫の効率が低下してしまうからである。枝などの進入を防止しつつ良好な浚渫効率を得るためには、一の柵の幅方向の中心と隣の柵の幅方向の中心との間隔が４ｃｍから６ｃｍであって、柵の幅が３ｃｍから５ｃｍであることが好ましい。
【００３０】
また、取込口の開口の中心が背面の高さｈの中心より下側に位置するように設けることが好ましい。このように取込口を設けることで、浚渫用取込口構造体の下側により充満しやすい泥や砂を効率よく吸い上げることが可能になる。
【００３１】
図６は、柵の一部を拡大して示す概念図である。この柵は、図示するように矩形断面（０６０１）の角棒材（０６０２）により構成されている。そして、その一面（０６０３）が仮想的な水底面に対向するように配置されている。仮想的な水底面とは、水底が平坦で水平な面であると仮想した場合の水底面である。このように構成することで、仮想的な水底面と面にて接触することができ、スムーズに進行できる。また、現実の水底面に起伏があったとしても面での接触により進行をスムーズにし得る。
【００３２】
浚渫用取込口構造体を形成する材料としては、水圧のかかる環境下に置かれ岩石や硬い地盤に衝突する場合もあるため機械強度に優れる鉄や鋼などを用いることが好ましい。また、鉄や鋼などと同程度の機械強度を有する樹脂を用いてもよい。併せて、防錆性を付与することも好ましい。
＜実施形態１  効果＞
【００３３】
本実施形態の浚渫用取込口構造体により、泥や砂を吸い上げる量を多くするとともに取込口が枝やごみなどにより詰まることを防止することで、より効率的な浚渫を行うことができる。
＜実施形態２＞
＜実施形態２  概要＞
【００３４】
本実施形態の浚渫用取込口構造体は、実施形態１を基本とし、柵が上面略前端から緩やかなカーブを描いて背面下端に向けて配置されることを特徴とする。
＜実施形態２  構成＞
【００３５】
図７は、本実施形態の浚渫用取込口構造体の一例を示す斜視図である。図示するように浚渫用取込口構造体は、柵（０７０１）が上面（０７０２）の略前端から緩やかなカーブを描いて背面（０７０３）下端に向けて配置される。緩やかなカーブは必ずしも曲線のみで構成されなくともよく、直線をつないで構成する場合も本件発明でいう緩やかなカーブに該当するものとする。例えば、図３のように構成される場合も緩やかなカーブに該当するものとする。これは池などの底面にたまったものを巻き上げないように低抵抗とするためである。係る構成により、浚渫用取込口構造体の進行方向における柵の領域を、直線の柵を用いる場合より拡大することができる。これにより、浚渫用取込口構造体の内側への枝やごみなどの進入をより防止することができる。
【００３６】
図８は、図７に示した浚渫用取込口構造体の上面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。図示するように、背面（０８０１）は、進行方向に開く略Ｖ字状に形成される。また、取込口（０８０２）は、背面の略Ｖ字状の角部分に配置されている。このように構成することにより、側面側にて取り込んだ泥や砂であっても取込口へ円滑に導入される。
＜実施形態２  効果＞
【００３７】
本実施形態の浚渫用取込口構造体により、取込口が枝やごみなどにより詰まることを十分に防止することができる。
＜実施形態３＞
＜実施形態３  概要＞
【００３８】
本実施形態の浚渫用取込口構造体は、実施形態１又は２を基本とし、水底を掘るための爪を有することを特徴とする。
＜実施形態３  構成＞
【００３９】
図９は、本実施形態の浚渫用取込口構造体の一例を示す概念図である。図示するように、浚渫用取込口構造体の下側に、爪（０９０１）が配置される。本例では、一方の側面（０９０２）と他方の側面との間に渡される回転軸（０９０３）とともに板状の爪が取り付けられている。爪の先端は、上面と非平行に向き、その先端が仮想的な水底面に向けられている。この爪により、水底が硬く締まっているような場合であっても、水底を掘り込むことで泥や砂を浚い取ることが可能となる。
【００４０】
図１０は、本実施形態の浚渫用取込口構造体の一例の側面図である。図示するように、爪（１００１）を回転軸（１００２）とともに取り付けることで先端の向きを調整可能に構成している。図１０（ａ）は爪の先端を上側向きにした状態を示し、図１０（ｂ）は爪の先端を下側向きにした状態を示している。
＜実施形態３  効果＞
【００４１】
本実施形態の浚渫用取込口構造体により、水底が硬く締まっている場合であっても、水底を掘り込むことで泥や砂を浚い取ることが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
０３０１  浚渫用取込口構造体
０３０２  上面
０３０３  背面
０３０４  側面
０３０５  柵
０３０６  取込口
０３０７  吸込管
０３０８  移動用シャフト連結部材
【図１】
2018071104.tif 000003
【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】
2018071104.tif 000009
【図８】
2018071104.tif 000010
【図９】
2018071104.tif 000011
【図１０】
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