(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面が相似形の略長方形をなす複数の管体(1a，1b，‥)が下方側の管体が上方側の管体の外周にそれぞれ摺動可能に嵌合されていて、最上部の管体(1a)の上部に砂が投入されるホッパ(２)が設置されており、各管体(1a，1b，‥)の横断面の長手方向が台船(Ｘ)の全長方向と直角となるように台船(Ｘ)に設置される薄層砂撒き用トレミー管であって、
最上部の管体(1a)内に配設されたケーシング(３，‥)にロータリーフィーダ(４，‥)がその回転軸を該管体(1a)の横断面の長手方向と平行に枢着されていて、該管体(1a)内を上方から見て台船(Ｘ)の全長方向に前後するロータリーフィーダ(４，‥)の端部を結ぶ直線が該管体(1a)の短手方向と平行となるように千鳥状に設置されていると共に、各ロータリーフィーダ(４，‥)の上方には前記ホッパ(２)から投入された砂を各ロータリーフィーダ(４，‥)上へと集めるロータリーフィーダ用ホッパ(５，‥)が該ケーシング(３，‥)にそれぞれ設置されており、該ロータリーフィーダ(４，‥)のブレード(4a，‥)の羽先が移動する軌跡に近接した下方側に該各ブレード(4a，‥)の羽先が先に通過する始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなるスクリーン(６，‥)が該各ケーシング(３，‥)に固定されていることを特徴とする薄層砂撒き用トレミー管。
【請求項２】
最上部の管体(1a)内に、上端が少なくともスクリーン(６)の上端と略同じ位置で下端が該管体(1a)の下端と略同じ位置に位置する仕切り板(７)が、該仕切り板(７)と該管体(1a)の内面とによって各ロータリーフィーダ(４，‥)の四方をそれぞれ略均等に囲むように設置されている請求項１に記載の薄層砂撒き用トレミー管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底地盤の改良を目的として海底地盤に敷砂・覆砂を均一に施すために使用される薄層砂撒き用トレミー管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
港湾などの閉鎖水域では長年に亘って汚濁物質いわゆるヘドロが堆積してそこから栄養塩や有害物が溶出して水質を不良にしており、その水質改善は社会的要求である。水質改善の直接的な方法は、汚濁底質を除去してこれを適当な処分地に埋め立てて封じ込める方法であるが、膨大な量の汚濁底質に比べて処分地が不足し、また処分費用も高くつくので実施は困難である。そこで近年、汚濁底質表面を砂で覆うことにより栄養塩や有害物の溶出を防止するという経済的な方法が実施されるようになってきた。
【０００３】
またあさりなどの貝類の養殖場では、長年使用しているとたとえ砂地盤であっても死貝の影響が現われ、又地盤が徐々に固くなるため養殖に適しなくなっている。その対策として、従来の地盤を掘り起こして改善するよりも経済的に有利な、砂を薄く均一に敷き均す方法が実施されている。
【０００４】
従来、海底への砂撒き方法としては、海上から撒布する方法や、ガット船や底開き土砂運搬船を使用して海面近くの船底から直接投下する方法などが行われてきた。
【０００５】
この方法では、海上又は海面近くから砂が直接投下されるので海水が濁り易く、そのため周辺環境へ悪影響を及ぼしたり、濁りのため砂撒き中は例えば音響測深機のような測深機が使用できず濁りが治まってから砂の層の厚さを測定して管理する必要があり非常に効率が悪かった。また海上又は海面近くから均一に砂を撒くことは難しい上に、砂が海底面に到達するまでに潮流など影響も受け易いので、海底面に均一な砂の層を形成させることは非常に困難であった。
【０００６】
そのため投入した砂が潮流などの影響を受けないようにトレミー管が使用されることがしばしばある。このトレミー管を使用した砂撒きでは、海上のホッパに投入された砂がトレミー管を通って海底に到達するため、途中で潮流などの影響を受け難い。しかしながらトレミー管の大部分は海水で満たされていて、投入された砂が海底に達するまでには時間がかかるため、投入した砂が海底に達するまで待っていると膨大な作業時間を要する。そこでトレミー管を使用した砂撒きでは、トレミー管を設置した台船を低速で進行させ、海上のホッパに常に一定量の砂を連続的に投入しながら砂を海底に堆積させる連続的な砂撒き作業が行われることが多い。
【０００７】
その際、ホッパに常に一定量の砂を連続的に投入する必要があるため、バックホー等で砂を断続的に投入することはできない。そのため砂の投入にはベルトコンベヤ等が使用されることが多く、砂をベルトコンベヤによってトレミー管に投入して撒布する装置としては、砂を貯蔵する複数のホッパの下部の排出口に設けられて排出口の開度量を調整できる開閉手段と、前記ホッパから排出される砂を搬送するベルトコンベヤと、搬送されてくる砂を水底に撒布する上下動可能なトレミー管とを台船に備えていて、前記各ホッパの下部の排出口と前記ベルトコンベヤとの間に砂をコンベヤ上へ略均等に落下させるためのガイド用フィーダを装備し、前記ベルトコンベヤの終端部に砂搬送量を検出するための砂量検出装置を備え、さらに造成前の地盤の水深を検出する造成前地盤深度検出装置と、砂撒布後の造成地盤の水深を測る造成地盤深度検出装置とを備え、これら各検出装置による検出値によって、前記開閉手段の開度量、砂搬出量およびトレミー管の移動速度等を制御し、水底地盤上への砂撒布量を制御するように構成した水底への自動砂撒布装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
この自動砂撒布装置では、海底に撒かれる砂の量が略均等となるように様々な装置や複雑な制御を行っているが、ベルトコンベヤを使用しているため砂の投下位置が調節できないのでトレミー管の所定箇所だけに常に砂が投入され海底に均一に砂を撒くことができない。またこの自動砂撒布装置（図１参照）では、ホッパやトレミー管の上端の開口部を非常に小形にすることで、ベルトコンベヤから投入された砂がホッパやトレミー管の上端の開口部全体に略均等に投入されるように描かれているが、このような小形のホッパやトレミー管を使用したのでは作業効率が悪く、またこのような小形のホッパやトレミー管を使用しても実際にはベルトコンベヤからホッパやトレミー管内に砂を均等に投下することは非常に困難である。
【０００９】
このようなトレミー管内に砂を略均等に投下することが難しいという問題に対しては、船首部に設けた吊下げ台を介して船首前方に吊り下げたトレミー管と、船倉から前記トレミー管の上方に砂を搬送するコンベアと、コンベアから投下された砂を前記トレミー管内に案内する導入ケースとを備える砂撒船において、導入ケース及び／又はトレミー管内に砂の流れを分流する分配器を設けた砂撒船がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
この砂撒船では逆Ｖ字形あるいはヘ字形に形成された部材（分配器）がトレミー管等に適宜配置されていて投入された砂がこの分配器上で二股に分配されるだけであるから、作業中に分配器に砂が付着して砂の分配が均等にならなくなったり、作業中に投下される砂の水分量が変化すると砂の落下方向や落下速度が変化して常時安定してトレミー管内で砂を均等に分配したり一定量の砂を撒いたりすることが難しくなるなどの問題が生じ易いのである。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−４５２７９号公報
【特許文献２】特開平１０−１８１６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は前記の問題に鑑み、投入された砂を海底に均等に撒くことができ、作業効率に優れた薄層砂撒き用トレミー管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】
【００１３】
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、トレミー管内に砂を均等に投入することは難しいが、トレミー管は砂が海底に到達するまで途中で潮流などの影響を受け難いためトレミー管内で砂が拡散したり落下方向が大きく変動したりすることがないことに着目し、トレミー管の最上部の管体内を上方から見て台船の全長方向に前後する上方にロータリーフィーダ用ホッパを有する千鳥状の区画に分断して各区画のロータリーフィーダ用ホッパの出口から均等に砂を掻き出すことができるようにロータリーフィーダを設置すると共にその掻き出した砂が台船の全長方向に略均一な割合で水中に落下するようにし、且つ管体内を上方から見て台船の全長方向に前後するロータリーフィーダの端部を結ぶ直線が管体の短手方向と平行となるようにすれば、砂を台船の全長方向のみならず台船の全長方向と直角な方向にも均等に落下させることができることを究明して本発明を完成したのである。
【００１４】
即ち本発明は、横断面が相似形の略長方形をなす複数の管体が下方側の管体が上方側の管体の外周にそれぞれ摺動可能に嵌合されていて、最上部の管体の上部に砂が投入されるホッパが設置されており、各管体の横断面の長手方向が台船の全長方向と直角となるように台船に設置される薄層砂撒き用トレミー管であって、最上部の管体内に配設されたケーシングにロータリーフィーダがその回転軸を管体の横断面の長手方向と平行に枢着されていて、管体内を上方から見て台船の全長方向に前後するロータリーフィーダの端部を結ぶ直線が管体の短手方向と平行となるように千鳥状に設置されていると共に、各ロータリーフィーダの上方には前記ホッパから投入された砂を各ロータリーフィーダ上へと集めるロータリーフィーダ用ホッパがケーシングにそれぞれ設置されており、ロータリーフィーダのブレードの羽先が移動する軌跡に近接した下方側に各ブレードの羽先が先に通過する始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなるスクリーンが各ケーシングに固定されていることを特徴とする薄層砂撒き用トレミー管である。
【００１５】
更に最上部の管体内に、上端が少なくともスクリーンの上端と略同じ位置で下端が管体の下端と略同じ位置に位置する仕切り板が、この仕切り板と管体の内面とによって各ロータリーフィーダの四方をそれぞれ略均等に囲むように設置されていれば、仮りに回転するブレードの勢いでロータリーフィーダから排出される砂の一部が周囲に飛び散るようなことがあっても四方を囲む仕切り板と管体の内面とによって遮られこの四方が囲まれた領域毎に常に一定量の砂が撒かれるので、より一層砂を均等に撒くことができて好ましいことも究明したのである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管は、横断面が相似形の略長方形をなす複数の管体が下方側の管体が上方側の管体の外周にそれぞれ摺動可能に嵌合されていて、最上部の管体の上部に砂が投入されるホッパが設置されており、各管体の横断面の長手方向が台船の全長方向と直角となるように台船に設置される薄層砂撒き用トレミー管であって、最上部の管体内に配設されたケーシングにロータリーフィーダがその回転軸を管体の横断面の長手方向と平行に枢着されていて、管体内を上方から見て台船の全長方向に前後するロータリーフィーダの端部を結ぶ直線が管体の短手方向と平行となるように千鳥状に設置されていると共に、各ロータリーフィーダの上方には前記ホッパから投入された砂を各ロータリーフィーダ上へと集めるロータリーフィーダ用ホッパがケーシングにそれぞれ設置されており、ロータリーフィーダのブレードの羽先が移動する軌跡に近接した下方側に各ブレードの羽先が先に通過する始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなるスクリーンが各ケーシングに固定されているから、トレミー管の最上部の管体内を上方から見て台船の全長方向に前後する上方にロータリーフィーダ用ホッパを有する千鳥状の区画に分断した各区画のロータリーフィーダ用ホッパの出口に配置されたロータリーフィーダはそのロータリーフィーダ上には砂を堆積させておけば強制的に一定量の砂を掻き出すことができるので、従来のようにベルトコンベヤを使用して連続的に砂を投入する必要がなくバックホー等で断続的に砂を投入することもでき砂撒き作業が容易となり、またロータリーフィーダはその回転数を調節するだけで排出する砂の量を容易に管理できるため様々な状況に応じて使用できるので使い勝手がよく、またロータリーフィーダはブレードの羽先が先に通過して砂の排出が開始される始端側で大量の砂が排出され終端側に向かうに従って排出される砂の量が減少して排出される砂の量が周期的に変化し易いが、その回転軸を管体の横断面の長手方向と平行に枢着されているロータリーフィーダのブレードの羽先が移動する軌跡に近接した下方側に各ブレードの羽先が先に通過する始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなるスクリーンが設けられているから、掻き出された砂は台船の全長方向に略均一な割合で水中に落下するのであり、また管体内を上方から見て台船の全長方向に前後するロータリーフィーダの端部を結ぶ直線が管体の短手方向と平行となっているので、砂を台船の全長方向と直角な方向にも均等に落下させることができるのである。
【００１７】
また最上部の管体内に、上端が少なくともスクリーンの上端と略同じ位置で下端が管体の下端と略同じ位置に位置する仕切り板が、この仕切り板と管体の内面とによって各ロータリーフィーダの四方をそれぞれ略均等に囲むように設置されている場合には、仮りに回転するブレードの勢いでロータリーフィーダから排出される砂の一部が周囲に飛び散るようなことがあっても四方を囲む仕切り板と管体の内面とによって遮られこの四方が囲まれた領域毎に常に一定量の砂が撒かれるので、より一層砂を均等に撒くことができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管について詳細に説明する。
図１は本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管の平面図、図２は図１の薄層砂撒き用トレミー管からロータリーフィーダ用ホッパを取り外した状態を示す平面説明図、図３は図２の薄層砂撒き用トレミー管からホッパを取り外した状態を示す平面説明図、図４は図３の薄層砂撒き用トレミー管からロータリーフィーダを取り外した状態を示す平面説明図、図５はロータリーフィーダの配置状態を示す平面説明図、図６は図３の薄層砂撒き用トレミー管の最上部の管体からケーシングに取り付けられたロータリーフィーダ及び仕切り板等が取り出した状態を示す平面説明図、図７は図１のＡ−Ａ線概略断面図、図８は図１の薄層砂撒き用トレミー管を使用する際の一態様を示す斜視説明図、図９はロータリーフィーダ部の拡大説明図である。
【００１９】
図面中、Ｘは台船であり、本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管はこの台船Ｘの船首や船尾に装備させたり、図８のように台船Ｘ内に装備させたりすることができ、また砂を載せた別の船と一体と成っていてもよい。また台船Ｘには図８の左端に示すような通水性シートや通水性フィルムの敷設装置を設置して、通水性シートや通水性フィルムを敷設しながらその敷設した通水性シートや通水性フィルム上に砂撒きができるようになっていてもよい。
【００２０】
1a，1b，‥は横断面が相似形の略長方形をなす管体であり、これらの管体1a，1b，‥は下方側の管体が上方側の管体の外周にそれぞれ摺動可能に嵌合されている。また本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管は各管体1a，1b，‥の横断面の長手方向が台船Ｘの全長方向と直角となるように台船Ｘに設置される。
【００２１】
２は砂が投入されるホッパであり、このホッパ２は最上部の管体1aの上部に設置されている。このホッパ２にはベルトコンベヤやバックホー等によって砂が投入されるが、本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管は従来のトレミー管のように投入された砂がそのまま海底へと沈降するのではなく、一旦ホッパ２内に砂を堆積させて後述するロータリーフィーダ４によって掻き出すため、堆積した砂がブリッジ現象を起こさないようにこのホッパ２には加振機が設けられているとよい。
【００２２】
３は最上部の管体1a内に配設されたケーシングである。このケーシング３は後述するロータリーフィーダ４の回転軸を軸支すると共にロータリーフィーダ４の駆動用モータが装着される枠体部分で構成されている。
【００２３】
４はケーシング３にその回転軸を管体1aの横断面の長手方向と平行に枢着されているロータリーフィーダであり、管体1a内を上方から見て台船Ｘの全長方向に前後するロータリーフィーダ４，‥の端部を結ぶ直線が図５に示した長破線の如く管体1aの短手方向と平行となるように千鳥状に設置されている。本発明に係るトレミー管は、ロータリーフィーダ４，‥を台船の全長方向（トレミー管の進行方向）から見て各ロータリーフィーダ４，‥間に隙間や重なる部分がないように配置しているので、ロータリーフィーダ４，‥によって砂が台船の全長方向と直角な方向に均等に掻き出されて落下するのである。
【００２４】
５はホッパ２から投入された砂を各ロータリーフィーダ４，‥上へと集めるロータリーフィーダ用ホッパであり、各ロータリーフィーダ４，‥の上方に位置するようにケーシング３，‥にそれぞれ設置されている。ホッパ２に投入された全ての砂は、ロータリーフィーダ４，‥を通して海底へと排出されるので、ロータリーフィーダ４，‥がない部分に投入された砂を各ロータリーフィーダ４，‥上へと集めるためにこのロータリーフィーダ用ホッパ５が設けられている。
【００２５】
６はロータリーフィーダ４，‥のブレード4a，‥の羽先が移動する軌跡に近接した下方側に各ブレード4a，‥の羽先が先に通過する始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなるスクリーンであり、このスクリーン６，‥は各ケーシング３，‥に固定されている。このスクリーン６は図９の如く大量の砂が排出される始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなっているので、各ロータリーフィーダ４，‥によって掻き出された砂が台船の全長方向に略均一な割合で水中に落下する。この落下する砂は、管体1a，1b，‥に囲まれて海底に到達するまで途中で潮流などの影響を受け難いためトレミー管内で砂が拡散したり落下方向が大きく変動したりすることがないため、台船の全長方向の海底に均等な厚さで堆積するのである。
【００２６】
７は最上部の管体1a内に上端が少なくともスクリーン６の上端と略同じ位置で下端が管体1aの下端と略同じ位置に位置する仕切り板であり、この仕切り板７は管体1aの内面とによって各ロータリーフィーダ４，‥の下方の四方をそれぞれ略均等に囲むように図６の如く設置されている。このように仕切り板７を設置することで、回転するブレード4a，‥の勢いでロータリーフィーダ４，‥から排出される砂の一部が周囲に飛び散るようなことがあっても四方を囲む仕切り板７と管体1aの内面とによって遮られこの四方が囲まれた領域毎に常に一定量の砂が撒かれるので、より一層砂を均等に撒くことができて好ましいのである。
【００２７】
本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管では、最上部の管体1a内にケーシング３，‥を介してロータリーフィーダ４，‥や，ロータリーフィーダ用ホッパ５，‥や，スクリーン６，‥や，更に必要に応じて仕切り板７等が設置されているだけで、最上部以外の管体1b，‥内には何もなく中空となっている。従って最上部以外の管体1b，‥は上下方向に自由に摺動させることができ、最上部以外の管体1b，‥は最上部の管体1aの位置まで縮めることができるので、大きなトレミー管を縮めて容易に運搬や撤去等をすることができ、また砂を撒く位置の水深に合わせてトレミー管の高さを自由に変えることができるのである。
【００２８】
また本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管では、最上部の管体1a内にロータリーフィーダ４，‥等を設置しなければならないため、ケーシング３，‥が設けられている。このケーシング３，‥はロータリーフィーダ４，‥の回転軸を軸支すると共にロータリーフィーダ４，‥の駆動用モータが装着される枠体部分で構成されている。このケーシング３，‥はスクリーン６，‥を固定する部位としても使用される。
【００２９】
このケーシング３，‥は最上部の管体1a内に固定されてロータリーフィーダ４，‥や，ロータリーフィーダ用ホッパ５，‥や，スクリーン６，‥や，更に必要に応じて仕切り板７等が設置されるものであるので、これらの各部材を図６のように設置した状態のまま最上部の管体1aから取り外し可能にすることもでき、この場合にはロータリーフィーダ４，‥等の補修点検が容易にできて好ましい。
【００３０】
本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管では、ホッパ２に投入された砂は一旦ロータリーフィーダ用ホッパ５，‥内で堆積され、各ロータリーフィーダ４，‥でそれぞれ均等に掻き出されて海底へと排出されるので、ホッパ２に投入される砂はその投入位置や連続投入等の制限がないので、トレミー管を使用するにも拘わらず、バックホー等による砂の投入も可能で非常に作業がし易いのである。
このように従来のトレミー管とは異なり一旦ホッパ２及びロータリーフィーダ用ホッパ５，‥内で砂を堆積させて掻き出すので、ホッパ２及びロータリーフィーダ用ホッパ５，‥内に堆積した砂がブリッジ現象を起こさないようにホッパ２には加振機が設けられているとよい。
【００３１】
そして本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管では、台船の全長方向（トレミー管の進行方向）から見て各ロータリーフィーダ４，‥間には隙間や重なる部分がなく、また各ロータリーフィーダ４，‥のブレード4a，‥の羽先が移動する軌跡に近接した下方側には各ブレード4a，‥の羽先が先に通過する始端側が狭く終端側へ行くに従って順次間隔が広くなるスクリーン６，‥がそれぞれ設けられているので、砂を台船の全長方向と直角な方向のみならず台船の全長方向にも均等に落下させることができるため、トレミー管を台船の全長方向（トレミー管の進行方向）に移動させることで、台船の全長方向と直角は方向に広い幅で且つ台船の全長方向に均一な厚さで海底に均等に砂を撒くことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る薄層砂撒き用トレミー管の平面図である。
【図２】図１の薄層砂撒き用トレミー管からロータリーフィーダ用ホッパを取り外した状態を示す平面説明図である。
【図３】図２の薄層砂撒き用トレミー管からホッパを取り外した状態を示す平面説明図である。
【図４】図３の薄層砂撒き用トレミー管からロータリーフィーダを取り外した状態を示す平面説明図である。
【図５】ロータリーフィーダの配置状態を示す平面説明図である。
【図６】図３の薄層砂撒き用トレミー管の最上部の管体からケーシングに取り付けられたロータリーフィーダ及び仕切り板等が取り出した状態を示す平面説明図である。
【図７】図１ののＡ−Ａ線概略断面図である。
【図８】図１の薄層砂撒き用トレミー管を使用する際の一態様を示す斜視説明図である。
【図９】ロータリーフィーダ部の拡大説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
1a，1b,‥  管体
２  ホッパ
３  ケーシング
４  ロータリーフィーダ
4a  ブレード
５  ロータリーフィーダ用ホッパ
６  スクリーン
７  仕切り板
Ｘ  台船
【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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