(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入管の上流端吸水口を沈殿物に埋没させない高さに維持し、該吸入管の沈殿物に埋没する途中位置には、該吸入管の管底又は管側壁に沿ってライン状に開窄し配列した孔やスリット状の吸砂口を一定区間開口させた集砂管部を備えた、該吸入管の下流端を揚水源に接続連通し、水中沈殿物を回収又は除去する装置において、該集砂管部に開窄し配列した吸砂口により、分断される形になる該吸砂口上下を支承するリブや、補強するリブが該吸砂口に当接する部分に、外方や上方に大きく開窄した空隙を設け、該空隙部を通過した吸入水が、該リブの下流側の集砂管外沈殿物を洗掘して流入できるようにした揚泥装置。
【請求項２】
集砂管部の吸砂口開口高さ位置を、下流側では該集砂管の直下部又は管底近くに開口させ、上流側は該集砂管中心近くに開口するように、階段状又は傾斜させたライン状に吸砂口を開窄し配列した請求項１の揚泥装置。
【請求項３】
集砂管部にライン状に開窄し配列した吸砂口の上流端に該集砂管下半壁を一段大きく開窄した先端吸砂口を開口させた、請求項１、請求項２のいずれかの揚泥装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ダム、湖沼、河川、産業施設水槽等の水底沈殿物を回収又は除去するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  豪雨や土石流に依るダムへの流入土砂や、湖沼の泥土、河川における土砂の採取や除去、産業施設水槽での泥土等、実に多くの種類の水中沈殿物の回収や除去が必要とされており、これ等沈殿物の除去には実に多くの種類の装置が提供されている。本願発明人においても、広い範囲の揚砂揚泥を可能にする特許第３８９５５０５号を取得し、特願第２０１５−１１６０７８号を出願しているが満足できるものではなく、これを改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２-２２９５２８
【特許文献２】特開２０１２−１９７５８０
【特許文献３】特開２００３−１３８５９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】水中沈殿物を水力輸送方式で回収除去する装置において、吸入管の上流端吸水口を沈殿物に埋没させない高さに維持し、該吸入管下流の沈殿物に埋没して吸砂する位置の管底、又は、管側壁には、該管路に沿ってライン状に窄穴配列した孔やスリット状に開窄した吸砂口を開口させた集砂管部を備え、送泥管を接続した該吸入管の下流端を、落差やサイフォン、動力ポンプ、ジェットポンプ、エアーリフトポンプ、真空装置等の揚水源に接続連通して、該吸入管に必要な流速を与えて、集砂管部分が埋没した状態で沈殿物を回収又は除去する装置を“覆水路揚泥装置”と称呼して以下説明する。【０００５】前記する覆水路揚泥装置の吸入管上流端の吸水口は、立設する形に上下方向水路として吸水させる場合は、該上下方向水路部分を補吸水筒と称呼し、該補吸水筒部には前記集砂管部同様の吸砂口を配設することができる。補吸水筒を設けない場合の吸入管上流端は、集砂管部を延長する形で直接に、或いは、上向きに傾斜させて沈澱物上に突出させて吸水させる。【０００６】覆水路揚泥装置には、揚送濃度を安定した高濃度となしがたいことと、広い範囲の沈澱物を吸入させるために、集砂管の長い範囲に吸砂口を開窄して吸入させると、揚水源で吸引される下流端が最も強く吸引されるために、該下流端吸砂口の周辺沈殿物が優先して吸入排除され、該上方がすり鉢状に開放（以降“吸い破り現象”と称呼する）されて、開放された吸砂口の流入速度が一定速度以下になると該集砂管の上流側吸砂口からの吸砂はできなくなる大きな課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明では、吸い破り現象を克服する手段として、吸い破り現象を極力遅らせることと、吸い破り現象発生前に集砂管の上流側（補吸水筒側）沈殿物を吸入排除されやすくして解決する。【０００８】吸い破り現象を遅らせる手段として、集砂管部の吸砂口開口高さ位置を下流側では、該集砂管の直下部又は該集砂管底に近い低い高さ位置に開窄し、上流側では該集砂管の中心近くの高い位置になるように、階段状、或いは、傾斜させてライン状に窄穴配列して開口させ、該集砂管の上流側で沈殿物が吸入されやすく、且つ、吸入沈殿物が混合排除されやすくする。【０００９】覆水路揚泥装置の集砂管部吸砂口の上流端には、該集砂管下半を大きく開窄した先端吸砂口を開口させ、外部沈殿物の流入を容易にする。【００１０】スリット状吸砂口を備えた集砂管においては、該スリット状吸砂口の開窄により、該集砂管が上下に分割される形になるために、上下集砂管の保持補強が必要であり、該集砂管上下をつなぐ形で集砂管外部に設けるつなぎリブ、或は支承物等の該吸砂口に当接する周辺部を、外方及び上方に広く開窄した貫通空隙部を作り、該貫通空隙部を通過した該集砂管外の流入水が、リブ、或は支承物を越した位置の該集砂管外沈殿物を洗掘する状態で該吸砂口に流入するようにして、円滑な吸砂作用の連続化を図る。【００１１】尚、前段落におけるつなぎリブや、支承物等に開窄する貫通空隙部は、集砂管に開窄する吸砂口が配列した丸孔である場合には、上下を保持補強するつなぎリブは不要であるが、該集砂管に支承物を必要とする場合には、吸砂作用の連続性に効果あるものである。
【発明の効果】
【００１２】前述するように本発明では、集砂管吸砂口の開口高さ位置による吸砂能力調整、一段大きく開口した先端吸砂口等による集砂管上流側の吸砂能力の向上、加えて、つなぎリブ、支承物リブ部前後の吸砂の連続化により、この種揚砂揚泥装置の実用的集砂距離を伸ばし、吸入濃度の向上、安定化ができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例の三面図であり、（イ）正面図、（ロ）平面図、（ハ）側面図。
【図２】図中の（二）図は図１のＡ部断面、（ホ）図はＢ部断面視図。
【図３】図中の（へ）図は図１のＣ部断面視図、（ト）図はＤ部断面視図、（チ）図はＥ部断面図。
【図４】第２実施例の正面図を示す。
【図５】図中（リ）図は図４のＡ−Ａ視側面図、（ヌ）図はＢ−Ｂ断面視図。
【図６】図中（ル）図は図４のＣ部断面視図、（ヲ）図はＤ部断面視図、（ワ）図はＥ部断面視図。
【図７】第３実施例の正面図を示す。
【図８】図中の（カ）図は図７のＡ−Ａ視側面図、（ヨ）図はＢ部断面図。
【図９】図中の（タ）図は図７のＣ−Ｃ断面視図、（レ）図はＤ−Ｄ断面視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  以下、本発明の実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】本発明の第１実施例は、図１に三面図を示し、集砂管１Ａ及び補吸水筒２Ａの各部断面図を図２、図３に示すような覆水路揚泥装置であって、沈殿物が発生する水底に設置し、送泥管３Ａのフランジ部を揚水源に接続して使用するものであり、集砂管１Ａの一部、或は全部がうまり、補吸水筒２Ａの吸水口５が沈殿物上の水中にある状態で通水稼働させ、周辺沈殿物を回収除去する装置であり、補吸水筒２Ａの上流端補吸水口５から送泥管３Ａの上方端、揚水源への接続フランジに至る吸入管１で構成されたものである。【００１６】集砂管１Ａの送泥管３Ａに近い部分には、図２（二）図に示すように集砂管１Ａの直下部に管路方向に開窄した吸砂口６があり、（ホ）図に示す断面Ｂ部では、取扱い沈殿物の安息角を考慮して、装置休止時に外部沈殿物が自然には崩れ込みにくい高さ位置の両側に吸砂口６を開窄しており、図３の（へ）図に示す断面Ｃ部では、装置休止時に外部沈殿物が集砂管１Ａ内に自然に崩れ込む高さ位置に、給砂口６が開窄されている。【００１７】  集砂管１Ａが埋没状態の通水稼働時において、沈殿物が該集砂管１Ａに流入するためには、吸砂口６が直下部にある（二）図の断面Ａ部では、沈殿物からの浸透水が当該沈殿物粒子を浮上させ、流入させる速度が必要であり、（ホ）図断面位置Ｂ部では、沈殿物は自然には崩れ込めないけれども、浸透水又は流入水速度が沈殿物を横移動させ得る速度であれば集砂管１Ａ内に流入する。【００１８】  （へ）図の断面Ｃ部に於いては、沈殿物は自然に集砂管１Ａ内に滑落流入し、管内に堆積した該沈澱物は、吸入位置が高い分、管内の安息角稜線長さが長く、流動水との混合流域が広く、混合排除されやすい。【００１９】補吸水筒２Ａには、管路方向に沿った縦方向の吸砂口７を開窄し、該補吸水筒２Ａ内には（チ）図に断面を示すように仕切板４Ａを設けて、非吸砂口側流水路ｄと吸砂口側流水路ｅに分割して、下方端の図１（イ）図に示すｆ部で合流し混合させる。【００２０】  該ｆ部位置の集砂管１Ａ下辺には、一段大きく開口させた先端吸砂口１０を開口させて外部沈殿物の流入を容易にする。【００２１】又、吸砂口７と吸砂口６の上流端上辺間には、導水庇８を、図３（ト）図に示すように庇外方を低く傾斜させて、集砂管１Ａ寄りに沈澱物のない庇下空隙ａを作る形で配設し、吸砂口７から吸砂口６への沈澱物吸入のつながりを図る。【００２２】集砂管１Ａは断面（ホ）図及び（へ）図に示す部分では、スリット状の吸砂口６に依って上下に分割された状態であり、該上下を保持、或は、吸砂口６の間隔を保持するためのつなぎリブ９の該吸砂口６に当接する部分を、外方及び上方に大きく開窄して空隙ｂを設けた形態にすることにより、当該つなぎリブ９前後の吸砂時において、該空隙部ｂを通過した外部流入水が、つなぎリブ９を越えた位置の外部沈殿物を洗掘、或いは、掃流して該吸砂口６に流入するようにして、つなぎリブ９前後の沈殿物吸入を円滑に連続させる。【００２３】本実施例１における仕切板４Ａ、吸砂口７、導水庇８、つなぎリブ９、吸砂口１０は、必要に応じてそれぞれを設けるものであり、設けないものもある。又、集砂管１Ａの（ホ）図Ｂ部断面及び（へ）図Ｃ部断面に図示する吸砂口６は、図示するように集砂管６の両側に設けずに、片側だけとすることや、Ａ部又はＢ部断面のいずれかの高さに統一すること、全体を傾斜させた吸砂口とすることができる。
【実施例２】
【００２４】実施例２は、図４、図５、図６に図示するように、逆Ｕ字形断面の半円形集砂管１Ｂの下流端に、集砂管１Ｂと同軸線方向に伸びる送泥管３Ｂを接続連通し、上流端に補吸水筒２Ｂを立設接続した吸入管１で構成した覆水路揚泥装置であり、該集砂管１Ｂの側壁にスリット状吸砂口６を設け、該補吸水筒２Ｂ内は平板の仕切板４Ｂで水路方向仕切を設け水路を分割したものである。【００２５】補吸水筒２Ｂの吸砂口７から集砂管１Ｂの吸砂口６上辺間には、外方に突出させた形に平板の導水庇８を設けて、沈殿物による埋没時に該導水庇８下に水路が形成されやすくする。【００２６】スリット状の吸砂口６により分割された形の集砂管１Ｂ上下の保持支承、及び吸砂口６の間隙を維持するために、図６の各断面に示すように、脚リブ１３，１４の吸砂口６位置には、空隙ｃを設け、脚リブ１５の導水庇８下方には空隙ｈを設ける。【００２７】吸砂口６は、吸砂管１Ｂ全長さ範囲を図示するように同一高さとすることや、補吸水筒２Ｂ側を高く、送泥管３Ｂ側を低く階段状に開窄すること、或は、傾斜させた吸砂口とすることが出来る。又、吸砂口６は、集砂管１Ｂの片側のみとすることが出来る。
【実施例３】
【００２８】実施例３は、図７に正面図を示し、図８、図９に側面図及び要部断面図を示すように、上辺中央にスリット状の吸砂口６を開口させた矩形状の角形集砂管１Ｃを持つ吸入管１で構成した覆水路揚泥装置である。【００２９】本実施例の場合、吸砂口６が集砂管１Ｃ上面にあるために、補吸水筒２Ｃの吸砂口７から集砂管１Ｃの吸砂口６間の導水庇８は、外形手鏡状平板の握り手部分を吸砂口６の上流端上方位置にして、集砂管１Ｃ上面と隙間を設けた上位の補吸水筒２Ｃ下辺に装着し、該導水庇８の外周下辺には丸鉄を配して下辺内周に上方に窪ませた埋没時の水路を形成する。【００３０】集砂管１Ｃの上辺部材を補強する支承リブ１６の吸砂口６直上部分には、図８（ヨ）図に示すように上方向に大きく開窄した空隙ｉを設けて補強する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】本発明はダム湖における堆砂の定点排砂や、発電、潅漑、上水道等の用水取水口堆砂の回収除去、産業プラントや各種施設の雨水や排水路の除砂除泥、下水道や水処理装置の沈殿物回収除去等を容易にするものであり、撹拌機構を要せず、周辺水を濁さない環境にやさしい省エネルギー揚泥装置として貢献できる。
【符号の説明】
【００３２】１  吸入管（補吸水口５から送泥管３Ａ、３Ｂ、３Ｃいずれかの下流端まで）１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，装置それぞれの集砂管２  補吸水筒（全体を指す時）２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，装置それぞれの補吸水筒３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、装置それぞれの送泥管４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、装置それぞれの仕切板５  補吸水口６  集砂管の吸砂口７  補吸水筒の吸砂口８  導水庇９  つなぎリブ１０  先端吸砂口１２  脚１３  リブ１４  リブ１５  リブ１６  支承リブ１７  丸鉄２１  補強材２２  補強材ａ  導水庇８下の導水路ｂ  つなぎリブ９の吸砂口６部の隙間ｃ  脚リブ１３，１４の吸砂口６部の隙間ｄ  補吸水筒２の非吸砂口側流水路ｅ  補吸水筒２の吸砂口側流水路ｆ  集砂管１と補吸水筒２の合流点ｈ  脚リブ１５の導水庇８下隙間ｉ  支承リブ１６の吸砂口６上辺隙間ｊ  脚１２の集砂管直下部隙間 
【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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