(57)【要約】【課題】調査対象となる底泥を層毎に抽出でき、調査や分析を正確に行うことのできる採泥器用シリンダ及び底泥の抽出方法を提供する。【解決手段】採泥器１内に設けられて、該採泥器１の下端部が水底に貫入されることによって下端部から底泥Ｄが採取される採泥器用シリンダ１１は、シリンダ本体１２と、該シリンダ本体１２の内周面に螺合し、かつ、上下に移動可能に設けられた底蓋１３とを備える。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
採泥器内に設けられて、該採泥器の下端部が水底に貫入されることによって下端部から底泥が採取される採泥器用シリンダであって、
シリンダ本体と、該シリンダ本体の内周面に螺合し、かつ、上下に移動可能に設けられた底蓋とを備えていることを特徴とする採泥器用シリンダ。
【請求項２】
採泥器内に設けられて、該採泥器の下端部が水底に貫入されることによって下端部から底泥が採取される採泥器用シリンダであって、
複数の筒体が互いに軸回りに回転可能となるように上下に積層されることによって構成されていることを特徴とする採泥器用シリンダ。
【請求項３】
水底から請求項１に記載の採泥器用シリンダ内に採取された底泥を該採泥器用シリンダから抽出する底泥の抽出方法であって、
前記底蓋を前記シリンダ本体の内周面に螺合させるとともに、シリンダ本体の下端部から上端部に向けて底泥を押し出すことを特徴とする底泥の抽出方法。
【請求項４】
水底から請求項２に記載の採泥器用シリンダ内に採取された底泥を該採泥器用シリンダから抽出する底泥の抽出方法であって、
前記複数の筒体のうちの抽出すべき底泥が採取された筒体の上面と下面とにそれぞれ薄板をかまし、前記筒体を軸回りに回転させることによって底泥を前記薄板上に抽出することを特徴とする底泥の抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、採泥器内に設けられて、該採泥器の下端部が水底に貫入されることによって下端部から底泥が採取される採泥器用シリンダ及び底泥の抽出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川、湖沼、海域の水底に堆積した汚泥等の泥を採泥するにあたって、例えば、特開平１０−１９７４２号公報記載の採泥器が用いられている。この採泥器は、断面半円形の部材相互を蝶番で結合することで長さ方向に開閉可能な半割りタイプの管体であり、この管体の側部長さ方向にはパイプが設けられており、このパイプの端部に上向き噴射のジェットノズルが設けられている。また、前記管体の上端にはエアバイブレータが取り付けられており、この外周に管体に連通する通水部が形成され、この通水部にポンプに接続されて水を吸引する取水口が設けられている。
そして、このような採泥器の下端を、水域の底泥面に直立させ、エアバイブレータを作動させて底泥に振動を加え、さらに、ジェットノズルからジェット水流を噴射させることによって採泥器を地盤に慣入させ、地盤を掘削して、底泥を内部に取り込んでいる。また、前記取水口から吸引し内部を陰圧することによってサンプルとしての底泥が採泥器より脱落することを防いでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記採泥器は底泥を採取した後、地上に引き上げられて、管体を開いてそのままサンプルとしての底泥を取り出している。しかし、海底からの深さの底質を比較する場合に、例えば、５ｃｍの層毎などに調査・分析する必要があるが、前記採泥器は管体を開いてそのまま底泥を取り出しており、切り分けて取り出すことができないので、層毎に調査分析することができなかった。
また、調査対象となる底泥の所定の層がその他の層に汚染されやすく、正確な調査や分析を行うことができなかった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、調査対象となる底泥を層毎に抽出でき、調査や分析を正確に行うことのできる採泥器用シリンダ及び底泥の抽出方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、例えば、図２及び図３に示すように、採泥器１内に設けられて、該採泥器１の下端部が水底に貫入されることによって下端部から底泥Ｄが採取される採泥器用シリンダ１１であって、
シリンダ本体１２と、該シリンダ本体１２の内周面に螺合し、かつ、上下に移動可能に設けられた底蓋１３とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、シリンダ本体と底蓋とを備えているので、前記底蓋をシリンダ本体の内周面に螺合し、かつ、上方に移動させることによって、シリンダ本体内に採取された底泥を容易に抽出することが可能となる。また、底蓋を上下に移動させることによって、上側の底泥から抽出したい部分までの底泥を層毎に抽出することができる。
さらに、このように層毎に抽出できるため、従来と異なり、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。
また、シリンダ本体と底蓋とを備え、その構成が単純であり、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、例えば、図５に示すように、採泥器１内に設けられて、該採泥器１の下端部が水底に貫入されることによって下端部から底泥Ｄが採取される採泥器用シリンダ２１であって、
複数の筒体２２，…が互いに軸回りに回転可能となるように上下に積層されることによって構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、複数の筒体が互いに軸回りに回転可能となるように上下に積層されることによって構成されているので、調査対象となる底泥が採取された筒体を軸回りに回転させることによって、筒体内に採取された底泥を容易に抽出することが可能となる。また、請求項１に比して、上側の底泥から順に抽出するのではなく、底泥の中央部等、適当な箇所から抽出したい底泥を層毎に抽出することができる。
さらに、このように層毎に抽出することができるため、従来と異なり、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。
また、複数の筒体によって構成されているので、その構成が単純であり、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、水底から請求項１に記載の採泥器用シリンダ１１内に採取された底泥Ｄを該採泥器用シリンダ１１から抽出する底泥Ｄの抽出方法であって、
前記底蓋１３を前記シリンダ本体１２の内周面に螺合させるとともに、シリンダ本体１２の下端部から上端部に向けて底泥Ｄを押し出すことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、前記底蓋を前記シリンダ本体の内周面に螺合させるとともに、シリンダ本体の下端部から上端部に向けて底泥を押し出すので、上側の底泥から抽出したい部分までの底泥の層を容易に抽出することができる。
また、このように層毎に抽出できるため、従来と異なり、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。
さらに、層状を崩さずにそのままの状態で底泥を取り出すことができる。
【００１１】
請求項４の発明は、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、水底から請求項２に記載の採泥器用シリンダ２１内に採取された底泥Ｄを該採泥器用シリンダ２１から抽出する底泥Ｄの抽出方法であって、
前記複数の筒体２２，…のうちの抽出すべき底泥Ｄが採取された筒体２２の上面と下面とにそれぞれ薄板２４、２４をかまし、前記筒体２２を軸回りに回転させることによって底泥Ｄを前記薄板２４上に抽出することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明によれば、前記複数の筒体のうちの抽出すべき底泥が採取された筒体の上面と下面とにそれぞれ薄板をかまし、該筒体を軸回りに回転させることによって底泥を前記薄板上に抽出するので、請求項３に比して、上側の底泥から順に抽出するのではなく、底泥の中央部等、適当な箇所から抽出したい底泥を層毎に容易に抽出することができる。
また、このように層毎に抽出することができるため、従来と異なり、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。
さらに、層状を崩さずにそのままの状態で底泥を取り出すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１及び第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係り、採泥器内に底泥が採取される底泥の採取方法を示す採泥器及び採泥器用シリンダの側面図、図２は、採泥器及び採泥器用シリンダの側断面図（なお、図２中、採取部はカバー部内に収納されており、図示を省略した。）、図３は、採泥器用シリンダの斜視図、図４（ａ）〜（ｅ）は、底泥の抽出方法を示す採泥器用シリンダの側断面図である。
本発明の第１の実施の形態の採泥器用シリンダについて説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）及び図２に示すように、採泥器用シリンダ１１は、採泥器１内に挿入されて該採泥器１の下端部が自重により水底に貫入されることによって下端部から底泥Ｄが採取されるものである。
【００１４】
採泥器１は、例えば、周知の柱状採泥器等が挙げられる。この柱状採泥器１は、筒状の採泥器本体２と、この採泥器本体２の下端部に設けられて水底に突き刺さるツメ部３と、採泥器本体２の外周に取り付けられた重り４と、これら採泥器本体２とツメ部３と重り４とを支持する支持部５と、支持部５を吊り下げる吊り下げロープ６、ワイヤ７、自動フック８等を備えている。なお、図２では、重り４、支持部５、ロープ６、ワイヤ７、自動フック８等の図示を省略する。
【００１５】
ツメ部３は、水底から底泥Ｄが取り込まれる開口部９ａを有する採取部９と、採取部９とネジ９ｂ止めされて採取部９を内部に収納することによって開口部９ａを介して底泥Ｄが脱落するのを防ぐカバー部１０とを備えている。
採取部９は、支持部５に設けられた図示しない棒状の引張材に連結されており、この引張材を上方に引っ張ることによりカバー部１０内に収納されるように構成されている。この引張材の操作は遠隔操作可能とされている。
【００１６】
支持部５は、支持枠５ａと、採泥器本体２の外周に長さ方向に沿って固定された固定部５ｂ，５ｂと、この固定部５ｂ，５ｂの上端に、該固定部５ｂ，５ｂと垂直に設けられて支持枠５ａに対して上下に移動可能な移動部５ｃとを備えている。
【００１７】
支持部５と吊り下げロープ６とは、ワイヤ７が吊り下げロープ６から支持枠５ａを介して移動部５ｃに繋がれることによって連結されている。
吊り下げロープ６には、自動フック８が取り付けられており、自動フック８は支持枠５ａに係止可能とされている。
したがって、図１（ａ）に示すように自動フック８に支持枠５ａが係止された状態から、図１（ｂ）に示すようにその係止を解除すると、採泥器本体２の自重及び重り４によって移動部５ｃが支持枠５ａに対して下方に移動する。これに伴って採泥器本体２が下方に移動することでワイヤ７が緊張して、ツメ部３が水底に突き刺さる（図１（ｃ）参照）。
【００１８】
なお、重り４は、採泥器本体２が水底に突き刺さる際の調整用の重りとされている。つまり、この重り４の重さを調整することで水底に採泥器本体２を確実に貫入させるようにしている。
そして、このような採泥器本体２内に、本発明の採泥器用シリンダ１１が密着した状態で挿入されている。
【００１９】
採泥器用シリンダ１１は、図３に示すように、柱状のシリンダ本体１２と底蓋１３とから構成されている。
柱状のシリンダ本体１２の内周面及び底蓋１３の側面には、互いに螺合するネジ１２ａ、１３ａが切られている。
底蓋１３は、シリンダ本体１２の内周面に螺合し、かつ、上下に移動可能となっている。また、底蓋１３の底面には、該底蓋１３をシリンダ本体１２に螺合させるとともに上下に移動させるための治具１４が取り付けられている。
【００２０】
治具１４は、底蓋１３の下面に一体に形成された棒状部材であって、この治具１４を回転させることによって底蓋１３が回転しながら上下に移動するようになっている。なお、底蓋１３を回転させるための治具として、底蓋１３の下面に一体に形成された棒状部材としたが、棒状部材と底蓋１３とを一体に形成しないで、底蓋１３の下面に凹部を形成しておき、底蓋１３を回転させる際に、この凹部に棒状部材を嵌合させて使用するように構成しても良い。
また、シリンダ本体１２は、薄いアクリル板やフィルム、ガラス板などの強度を有する材料により形成されている。
【００２１】
次に、上述した採泥器用シリンダ１１が採泥器１内に設けられて、この採泥器１を使用して水底から底泥Ｄを採取し、採泥器用シリンダ１１内から抽出するまでの底泥Ｄの抽出方法について、図１（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示すように支持枠５ａが自動フック８に係止された状態で採泥器１を水底まで下ろしていき、水底に到達した時点で図１（ｂ）に示すように自動フック８に係止された支持枠５ａを解除する。これにより、採泥器１の下端部のツメ部３を水底に突き刺して、直立させることによって貫入させる。その際に、ツメ部３は地盤を掘削し、底泥Ｄを採取部９の開口部９ａから採泥器用シリンダ１１の内部に取り込む。
必要な深さまで貫入させた後、図１（ｃ）に示すように、引張材（図示しない）を上方に引っ張ることによって採取部９をカバー部１０内に収納して開口部９ａを塞ぎ、採泥器１を地上に引き抜く。
【００２３】
採泥器１を引き上げた後に、図４（ａ），（ｂ）に示すように、例えば、窒素雰囲気の中で、採泥器１から採泥器用シリンダ１１を取り出す。
次いで、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、シリンダ本体１２の下端部の内周面に底蓋１３を螺合させて設置し、シリンダ本体１２を傾斜させた状態で、底蓋１３の治具１４を持って回転させながら徐々に底蓋１３により底泥Ｄをシリンダ本体の下端部から上端部に向けて、底泥Ｄの取り出したい箇所まで押し出していく。押し出された底泥Ｄを、例えば、薄板や糸等によって所定の箇所で切断することによって抽出する（図４（ｅ）参照）。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態の採泥器用シリンダ１１によれば、シリンダ本体１２と底蓋１３とを備えているので、底蓋１３をシリンダ本体１２の内周面に螺合し、かつ、上方に移動させることによって、上側の底泥Ｄから抽出したい部分までの底泥Ｄを層毎に容易に抽出することができる。また、このように層毎に抽出できるため、従来と異なり、調査対象となる底泥Ｄの層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。さらに、その構成が単純であり、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態の採泥器用シリンダについて説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態の採泥器用シリンダの斜視図、図６（ａ）〜（ｃ）は、底泥の抽出方法を示す採泥器用シリンダの斜視図である。
本発明の採泥器用シリンダ２１は、第１の実施の形態の採泥器用シリンダ１１と同様の採泥器１内に設けられるので、その採泥器１についての説明は省略する。
図５に示すように、採泥器用シリンダ２１は、複数の筒体２２，…が互いに軸回りに回転可能となるように上下に積層されることによって構成されている。複数の筒体２２，…は、それぞれの筒体２２，…の外側面の１箇所で蝶番２３，…によって接合されている。蝶番２３は、互いに上下となる筒体２２，…どうしをそれぞれ同方向及び逆方向に回転するように接合している。
また、筒体２２は、薄いアクリル板やフィルム、ガラス板などの強度を有する材料により形成されている。
【００２６】
次に、上述した採泥器用シリンダ２１が採泥器１内に設けられて、この採泥器１を使用して水底から底泥Ｄを採取し、採泥器用シリンダ２１内から抽出するまでの底泥Ｄの抽出方法について、図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、底泥Ｄを水底から採取する方法は上述したので、ここでは、採泥器用シリンダ２１内から底泥Ｄを抽出する場合のみ説明する。
【００２７】
まず、底泥Ｄが採取された採泥器用シリンダ２１を、例えば、窒素雰囲気の中で、採泥器１内から採泥器用シリンダ２１を取り出す。そして、図６（ａ）に示すように、複数の筒体２２，…のうちの抽出すべき底泥Ｄが採取された筒体２２の上面と下面とにそれぞれ薄板２４、２４をかます。次いで、図６（ｂ）に示すように、下面にかました薄板２４を回転すべき筒体２２の下面を押さえた状態で、前記筒体２２を軸回りに回転させる。なお、この際に、もう一方の上面にかました薄板２４は、回転させる筒体２２の上側の筒体２２の下面を押さえた状態で、前記筒体２２を回転させるようにする。その後、図６（ｃ）に示すように、筒体２２内の底泥Ｄを上側から押して下面にかました薄板２４上に取り出す。
【００２８】
なお、上述した底泥Ｄの抽出方法は、１つの筒体２２から底泥Ｄを抽出するようにしたが、例えば、互いに上下に積層された複数の筒体２２，…から底泥Ｄを一度に抽出するようにしても良い。この場合も、同様にして抽出する複数の筒体２２，…の上下面に薄板２４，２４をかました状態で、複数の筒体２２，…を回転させて取り出すようにする。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態の採泥器用シリンダ２１によれば、複数の筒体２２，…が互いに軸回りに回転可能となるように上下に積層されることによって構成されているので、調査対象となる底泥Ｄが採取された筒体２２を軸回りに回転させることによって、第１の実施の形態の採泥器用シリンダ１１のように上側の底泥Ｄから順に抽出するのではなく、底泥Ｄの中央部等、適当な箇所から抽出したい底泥Ｄを層毎に容易に抽出することができる。また、このように層毎に抽出することができるため、従来と異なり、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。さらに、その構成が単純であり、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、シリンダ本体１２や筒体２２の形状等は上述したものに限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、シリンダ本体内に採取された底泥を、上側から抽出したい部分まで層毎に容易に抽出することが可能となる。また、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。さらに、構成も単純であり、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００３２】
請求項２の発明によれば、底泥の中央部等、適当な箇所から抽出したい底泥を層毎に容易に抽出することができる。また、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。さらに、構成も単純であり、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００３３】
請求項３の発明によれば、上側の底泥から抽出したい部分までの底泥の層を容易に抽出することができる。また、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。さらに、層状を崩さずにそのままの状態で底泥を取り出すことができる。
【００３４】
請求項４の発明によれば、底泥の中央部等、適当な箇所から抽出したい底泥を層毎に容易に抽出することができる。また、調査対象となる底泥の層が汚染されることなく、調査や分析を正確に行うことができる。さらに、層状を崩さずにそのままの状態で底泥を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すためのもので、採泥器内に底泥が採取される底泥の採取方法を示す採泥器及び採泥器用シリンダの側面図である。
【図２】同、採泥器及び採泥器用シリンダの側断面図である。
【図３】同、採泥器用シリンダの斜視図である。
【図４】同、（ａ）〜（ｅ）は、底泥の抽出方法を示す採泥器用シリンダの側断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示すためのもので、採泥器用シリンダの斜視図である。
【図６】同、（ａ）〜（ｃ）は、底泥の抽出方法を示す採泥器用シリンダの斜視図である。
【符号の説明】
１　採泥器
１１、２１　採泥器用シリンダ
１２　シリンダ本体
１３　底蓋
２２　筒体
２４　薄板
Ｄ　底泥
【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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