(57)【要約】【課題】泥土に衝撃を与えず泥土を水中に拡散させることなく泥土を浚渫する高濃度浚渫に関する方法と装置を提供する。【解決手段】僅かな衝撃で水中に拡散する性質の泥土に対して可能な限り衝撃を和らげる目的で酸素ボンベを背負った潜水作業員を浚渫する泥土に配置する。潜水作業員は手にハンディ吸引装置を把持しており、ハンディ吸引装置を浚渫する泥土上に軽く置く。ハンディ吸引装置は上部が吸引ホースと繋がっており吸引ホースの別の先端は吸引ポンプと接続されている。吸引ポンプは水面に浮かぶ浚渫動力船上あるいは岸壁に近い場所の浚渫であれば岸壁上に設置されている。また吸引ポンプには排出ホースが接続されており、ハンディ吸引装置で吸引浚渫した泥土は吸引ホースを通り吸引ポンプを経由して吸引ホースから別途配置した泥土積込船あるいは堆積置場に排出されることになる。【選択図】図１
2005201021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
僅かな衝撃で水中に拡散する性質の泥土に対して可能な限り衝撃を和らげる目的で、水中においても呼吸可能な方法を装備した潜水作業員を浚渫する泥土に配置し、当該潜水作業員は手に吸引ポンプ吸込口であるハンディ吸引装置を把持し、当該ハンディ吸引装置は上部が吸引ホースと繋がっており当該吸引ホースの別の先端は吸引ポンプと接続され、当該吸引ポンプは水面に浮かぶ浚渫動力船上あるいは岸壁に近い場所の浚渫であれば岸壁上に設置され、当該吸引ポンプには排出ホースが接続され当該ハンディ吸引装置で吸引浚渫した泥土は当該吸引ホースを通り当該吸引ポンプを経由して当該吸引ホースから別途配置した泥土積込船あるいは堆積置場に排出されることを特徴とする泥土浚渫方法と浚渫装置。
【請求項２】
請求項１の泥土浚渫方法と浚渫装置において、前記ハンディ吸引装置は、略四角形板状体で泥土と接触する下面は摩擦が少なくなるような平滑面を有し、該略四角形板状体の全周縁部は上方に湾曲に折り曲げられ、該ハンディ吸引装置を前後左右に移動しても泥土面上を滑走可能な形状で、該略四角形板状体の中心部には気泡溜を上方に向けて成しており断面で見ると両縁が上方に反り上がった麦藁帽子のような形状を成し、泥土を浚渫する際に発生する気泡を当該気泡溜に集める構造で、当該気泡溜の中心部には吸引ホースと連結して吸引される泥土が通過する孔を有した滑走プレートと、該略四角形板状体の全周縁部の上方が湾曲に折り曲げられ両縁が上方に反り上がった内部、あるいは上記滑走プレート上部に当該ハンディ吸引装置の自重を軽減可能なようにして当該ハンディ吸引装置を前後左右に移動させる際に自重で当該ハンディ吸引装置が泥土に沈み難い構造になっている浮き袋と、前記滑走プレートの上記気泡溜の下面には当該孔部を塞ぐような形で密着され、泥土が当該孔部から吸引ホース側に吸い込まれる際に大きな異物の吸い込みを防ぐためのフィルターと、上記気泡溜の当該孔部の上方周囲には当該吸引ホースと上記滑走プレートを連結し、外周には上記潜水作業員が把持して当該ハンディ吸引装置を操作する取手を有した筒状の固定リングと、当該固定リングと吸引ホースの中間には、当該ハンディ吸引装置を当該潜水作業員が前後左右に移動する場合でも当該吸引ホースの傾きに関係なく当該ハンディ吸引装置が水平に保てるようにする蛇腹ホースとから成る構造を特徴とする泥土浚渫方法と浚渫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、泥土の浚渫に関するもので、主に、湖沼及び海底に堆積する泥土の浚渫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】湖沼や海底において、植物プランクトンや有機物、重金属等が堆積した泥土はヘドロと呼ばれ水質悪化を招き大きな社会問題となっている。図４は従来の浚渫方法の一例で、自由に水面上を移動可能な台船４３にクレーン４１が装備され、当該クレーン４１にワイヤー４２が架設しており当該ワイヤー４２の先端にはクラムシェル４４が吊設している。クラムシェル４４は台船４３上の図示しない操作室にてクラムシェルの開閉及び上下移動を操作し湖沼あるいは海底に堆積した泥土を浚渫する。即ちクラムシェルを開状態で泥土に接触させクラムシェルの自重で泥土内に沈下させる。ここで上記の台船４３上の操作室にてクラムシェル４４を閉じると泥土がクラムシェル４４内部に掘削収納されることになる。泥土を掘削収納したクラムシェル４４を閉状態のままワイヤー４２で吊り上げ図示はしていない運搬船に当該掘削した泥土を積んで浚渫を行う。また図６においては台船５７にパワーショベルアーム５２が装備され、パワーショベルアーム５２は操作室の操作により上下左右に旋回移動自在となっている。パワーショベルアーム５２の先端にはバケット５３が枢支され枢軸を中心に１８０°を限度として回転可能となっている。尚バケットは内部が空洞な略半球体形状をしている。ここで台船５７上に装備されている操作室５１にてパワーショベルアーム５２を操作しバケット５３の略半球体切断面側で泥土を掬い上げる。バケット５３内に掬い上げられた泥土を溢さぬようにバケット５３を水平に保持し、パワーショベルアーム５２を操作して水上に持ち上げ図示しない運搬船に積載することにより湖沼あるいは海底に堆積した泥土を浚渫する。しかし泥土は植物プランクトンや有機物等が水流の停滞した場所で酸素不足等により分解されずに沈殿したものであり粒子が細かく、前述のクラムシェル及びパワーショベルのバケットで浚渫しようとすると沈殿している泥土に衝撃を与えることになり、泥土が容易に周囲の水中に溶け込み効果的な浚渫が難しい結果となる。因みに前記クラムシェル及びパワーショベルでの浚渫は砂礫や固形塊等の浚渫に適したものであり、これらクラムシェルやパワーショベルによる泥土の浚渫は泥土を水中に拡散させ下流あるいは他場所への移動をさせたに過ぎに、本来の浚渫とはならない。【０００３】前述の欠点を補うために、ポンプで泥土を吸引して輸送管で所定の場所に輸送する方法がある。図７はこの浚渫方法の一例を示すもので、浚渫船本体５９の先端に掘削深度に見合った上下可能なラダー６０を突出し、その先端にカッターヘッド等の集泥装置６３を取り付け、更に浚渫船本体５９の後部左右にスパッド６６、６７とこのスパッドを昇降させるシリンダー等からなるスパッド昇降装置８２を設けると共に、前部左右に設けたウインチ６１から引き出したワイヤ６２を水底のアンカーに固定し、そして水底に打ち込んだスパッド６６，６７を中心とし、ウインチ６１とスパッド昇降装置８２のシリンダーを操作して浚渫船本体５９を左右に旋回してジグザグ状に前進しながら浚渫作業をするようになっている。
このような浚渫船を使用する場合、例えば集泥装置６３を右側に向け、スパッド６６、６７の一方を水底に打込み、集泥装置６３を集泥状態にしてウインチ６１を操作して矢印６４方向に旋回しながら右向きに浚渫する。そして所定の範囲の浚渫が終わるとスパッド６６，６７のもう一方を打ち込み、他方を引上げ、しかる後ラダー６０を上昇させて集泥装置６３を浚渫地盤から一旦持ち上げ、ウインチ６１を操作して点線で示す矢印６５方向に集泥装置６３を浚渫区画の左端に旋回し、スパッド６６，６７の引上げていた方を打込み、他方を引上げる。そしてラダー６０を再び浚渫地盤上に下降して集泥状態とし、ウインチ６１を操作し、実線で示す矢印８３方向に旋回しながら浚渫するものである。
また前記と同じポンプで泥土を吸引して輸送管で所定の場所に輸送する方法であるが双方向型の集泥装置を使用した従来の浚渫方法もある。【０００４】上記を改良した方法として、例えば特許公開公報「特開平９−３９６２」に記載されている方法がある。図８において、集泥方法として、浚渫船６９のラダー７４の先端に支持したフレーム８４の先端に集泥装置の集泥ヘッド７５を回転可能に支持し、浚渫船６９の旋回方向に集泥ヘッド７５を向けると共に浚渫作業を行う第一の工程７９と、前記第一の工程が終了すると、集泥ヘッド７５を浚渫船６９の略長手方向に向けて浚渫作業を行う第二の工程８０と、前記第一の工程における集泥ヘッド７５の方向とは逆の方向に集泥ヘッド７５を向けると共に逆の方向に浚渫船６９を旋回しながら浚渫作業を行う第三の工程８１と、前記第二の工程と同様な操作を行う第四の工程８５と、以後前記工程を繰り返しながら、連続的に浚渫作業をするように構成している。集泥方法としては、集泥ヘッド７５を回転する角度を略９０°としている。集泥装置は、浚渫船のラダー７４の先端に支持したフレーム８４より延長された支持台８６に図示しないスイベルジョイントを介して集泥ヘッド７５を回転可能に支持し、前記集泥ヘッド７５は前記フレーム８４に対して回転させるための駆動装置を設けて構成している。集泥ヘッド７５を駆動する装置は２本のシリンダー７６であって、１本のシリンダー７６を操作した時に集泥ヘッド７５を中立軸に対して一方向に略９０°回転させ、他方のシリンダー７６を操作した時に集泥ヘッド７５を前記中立軸に対して他方向に略９０°回転させるように構成している。集泥ヘッド７５の後方左右に図示しない導泥板によって前工程終了後の地山壁面が崩壊した土砂をかき寄せ、集泥ヘッド７５に導くように構成している。集泥ヘッド７５の下方に図示しない鳥籠形の流動化翼を駆動可能に設け、また図示しない集泥口前方の泥を攪拌するように構成している。集泥ヘッド７５の集泥室の入口部に異物の流入を阻止する図示しないスクリーンと、このスクリーンの前に溜まった異物を押下する図示しない異物除去装置および集泥装置内で発生した汚濁を外に出さないようにするための図示しないシャッターを設け、前記集泥室の下方に鳥籠形の流動化翼を駆動可能に設けて構成している。浚渫船のラダー７４の先端でフレーム８４を支持し、このフレーム８４より延長された支持台８６にスイベルジョイントを介して集泥ヘッド７５を回転可能に支持し、前記集泥ヘッド７５は前記フレーム２に対して回転させる駆動装置を設け、更に集泥ヘッド７５の上方に気体を集める図示しないフードと、浚渫地盤との距離を測定する図示しないセンサーを設けている。また、ラダーはリンク機構となっているため、集泥装置を如何なる位置にセットしても集泥ヘッド７５は常に水平（あるいは浚渫地盤に対して平行）を保つようになっている。集泥装置の集泥ヘッド７５を中立軸に対して略９０°左右に回転するようにしているので、この集泥装置を前進させる時も集泥操作をすることができ、浚渫船本体の旋回時と前進時に連続的に浚渫作業をすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】上記の従来の方法は、微粒子が堆積した泥土をポンプで吸引すると言う理に適った方法ではあるが、設備の大型化による弊害が顕著になっている。泥土は植物プランクトンや有機物、重金属等が堆積した粒子の細かい物質であり、僅かな衝撃で水中に飛散する特性を持っている。一旦水中に泥土が飛散すると泥土の超微粒子的性質から水中に溶け込んでしまい、浚渫はおろかフィルターを利用する濾過さえもフィルターの目を細かくする必要があり浚渫が難しくなるのである。従来の泥土浚渫方法を更に詳細を述べると、大型の集泥装置を上げ下げ等の操作をしながら浚渫する為泥土の拡散が起こり、また泥土が堆積する地盤は平坦とは限らず移動が難しい大きな岩等が埋設されており、その場合集泥装置を一旦停止させ方向を変える等の必要があり、その集泥装置の停止、方向変換に伴い泥土の逆流や拡散を起こすことになる。泥土の浚渫は泥土に可能な限り衝撃を与えず泥土が堆積したそのままの状態で浚渫する方法、所謂高濃度浚渫方法が最も効果的な方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明に係わる浚渫の集泥方法は、前記従来の欠点を解消するために得られたものであって、次のように構成されている。僅かな衝撃で水中に拡散する性質の泥土に対して可能な限り衝撃を和らげる目的で酸素ボンベ２を背負った潜水作業員３を浚渫する泥土５に配置する。潜水作業員３は手にハンディ吸引装置４を把持しており、ハンディ吸引装置４を浚渫する泥土上に軽く置く。ハンディ吸引装置４は上部が吸引ホース１と繋がっており吸引ホース１の別の先端は吸引ポンプ２０と接続されている。吸引ポンプは水面に浮かぶ浚渫動力船２１上あるいは岸壁に近い場所の浚渫であれば岸壁３５上に設置されている。また吸引ポンプには排出ホースが接続されており、ハンディ吸引装置４で吸引浚渫した泥土は吸引ホース１を通り吸引ポンプ２０を経由して吸引ホース１９から別途配置した泥土積込船あるいは堆積置場に排出されることになる。【０００７】ここでハンディ吸引装置は、略四角形板状体で泥土と接触する下面は摩擦が少なくなるような平滑面を有しており、該略四角形板状体の全周縁部は上方に湾曲に折り曲げられており、該ハンディ吸引装置を前後左右に移動しても泥土面上を滑走可能な構造となっている。また該略四角形板状体の中心部には窪部を上方に向けて成しており断面で見ると両縁が上方に反り上がった麦藁帽子のような形状を成し、泥土を浚渫する際に発生する気泡を該窪部に集める構造になっていて、また両縁が上方に反り上がった内部には該ハンディ吸引装置の自重を軽減可能なように浮き袋が取付けられており、該ハンディ吸引装置を前後左右に移動させる際に自重で該ハンディ吸引装置が泥土に沈み難い構造になっている。更に該窪部の中心部には孔が設けてあり該孔部の上方に吸引ホースが接続出来るリングが取付けられており、該リング外周には該潜水作業員が把持出来るように取手を設けている。該窪部の下面には該孔部を塞ぐような形で網目状のフィルターが密着され、泥土が該孔部から吸引ホース側に吸い込まれる際に該網目状のフィルターより大きな異物の吸い込みを防ぐ構造になっている。該孔部上方に取付けられた該リングと吸引ホースの中間には蛇腹構造のホースが取付けられ、該ハンディ吸引装置を前後左右に移動する場合でも吸引ホースの傾きに関係なく該ハンディ吸引装置が水平に保てる構造になっている。【０００８】上記方法により、該ハンディ吸引装置を把持した潜水作業員は人間の感覚で浚渫する泥土に該ハンディ吸引装置を泥土に大きな衝撃を与えることなく接触することが可能となる。更に該ハンディ吸引装置内には自重を軽減する浮き袋が取付けられているため、該潜水作業員が把持する該ハンディ吸引装置を泥土の浚渫状態に合わせて移動する際にも前後左右並びに上下の移動が容易となる。前記の吸引ポンプによる吸引力で泥土が該窪部に設けられている該孔部を通過し吸い込まれてゆくが、その時泥土中に含まれる大きな石や異物等は該窪部に設置されている該フィルターによって吸引ホース内への通過を阻止され、更にこれらの大きな石や異物は該潜水作業員によって容易に除去が可能なため目詰まり等による吸引力の低下を招くことはない。泥土の浚渫において重要なことは、泥土に可能な限り衝撃を与えないで浚渫することは既述したとおりであるが、もう１つ重要なことは泥土の浚渫すなわち除去によって、それまで泥土の堆積の重みで圧縮されて閉じ込められていた気泡が上面に上昇し水圧の低下と伴に破裂を起こし、この破裂で気泡周囲の泥土を拡散させ水中を汚濁してしまうことである。この気泡による水中汚濁を防ぐため、該ハンディ吸引装置では既述の該窪部を設け、これら気泡を該窪部に集めてそのまま吸引ホース内へと吸引される構造となっている。
【発明の効果】
【０００９】従来の方法のパワークレーン、クラムシェル並びにポンプで吸引すると言う方法は設備が大型化となっており、泥土は植物プランクトンや有機物、重金属等が堆積した粒子の細かい物質であり、僅かな衝撃で水中に飛散する特性を持っていて、一旦水中に泥土が飛散すると泥土の超微粒子的性質から水中に溶け込んでしまい、浚渫はおろかフィルターを利用する濾過さえもフィルターの目を細かくする必要があり浚渫が難しくなるのである。従来の泥土浚渫方法では、大型の集泥装置を上げ下げ等の操作をしながら浚渫する為泥土の拡散が起こり、また泥土が堆積する地盤は平坦とは限らず移動が難しい大きな岩等が埋設されており、その場合集泥装置を一旦停止させ方向を変える等の必要があり、その集泥装置の停止、方向変換に伴い泥土の逆流や拡散を起こすことになる。本発明の泥土浚渫方法では、泥土に可能な限り衝撃を与えず泥土が堆積したそのままの状態で浚渫する方法所謂高濃度浚渫方法が可能となる。また面積の狭い沼地等では従来の装置が改善されて効率的な浚渫が可能になったとしても大型設備の導入が難しく、本発明の泥土浚渫方法が最も適確な浚渫方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】本発明である泥土浚渫方法に関し図面を参照して実施例を説明する。但し下記実施例は、本発明の基本的な考えを具現化する一例に過ぎず、下記実施例に本発明が拘束あるいは限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】図１は本発明の浚渫方法の実施例である。泥土５を浚渫する場所に酸素ボンベ２を背負った潜水作業員３を配置し、当該潜水作業員３は水面上から延長された吸引ホース１が接続されているハンディ吸引装置４を把持し、泥土面８に当該ハンディ吸引装置４を当てる。ここで図示していないが当該ハンディ吸引装置上に設けられた吸引動力入力スイッチを当該潜水作業員３が入電するか、あるいは水面上にある図示していない吸引ポンプ上の吸引動力入力スイッチを当該潜水作業員３と図示しない作業員との交信で入電することにより、当該ハンディ吸引装置に吸引力が働き泥土５が吸引されることになる。尚、当該潜水作業員３の呼吸手段として本実施例では酸素ボンベで表記しているが、酸素ボンベに限らず他の呼吸方法すなわち水面上に設けられた酸素圧送装置からホースによって潜水作業員に酸素を供給する方法もある。
【実施例２】
【００１２】図２は前記ハンディ吸飲装置４の断面図及び作業状態図である。当該ハンディ吸引装置４は、略四角形板状体で泥土と接触する下面は摩擦が少なくなるような平滑面を有し、該略四角形板状体の全周縁部は上方に湾曲に折り曲げられ、該ハンディ吸引装置を前後左右に移動しても泥土面上を滑走可能な形状で、該略四角形板状体の中心部には気泡溜１５を上方に向けて成しており断面で見ると両縁が上方に反り上がった麦藁帽子のような形状を成し、泥土を浚渫する際に発生する気泡を当該気泡溜１５に集める構造で、当該気泡溜１５の中心部には吸引ホースと連結して吸引される泥土が通過する孔を有した滑走プレート１４と、該略四角形板状体の全周縁部の上方が湾曲に折り曲げられ両縁が上方に反り上がった内部、あるいは上記滑走プレート１４上部に当該ハンディ吸引装置４の自重を軽減可能なようにして当該ハンディ吸引装置４を前後左右に移動させる際に自重で当該ハンディ吸引装置４が泥土に沈み難い構造になっている浮き袋９と、前記滑走プレート１４の上記気泡溜１５の下面には当該孔部を塞ぐような形で密着され、泥土が当該孔部から吸引ホース側に吸い込まれる際に大きな異物の吸い込みを防ぐためのフィルター１３と、上記気泡溜１５の当該孔部の上方周囲には当該吸引ホース１と上記滑走プレート１４を連結し、外周には上記潜水作業員が把持して当該ハンディ吸引装置を操作する取手１０を有した筒状の固定リング１２と、当該固定リング１２上と吸引ホース１の中間には、当該ハンディ吸引装置４を当該潜水作業員３が前後左右に移動する場合でも当該吸引ホース１の傾きに関係なく当該ハンディ吸引装置４が水平に保てるようにする蛇腹ホース１１とから成る構造になっている。
【実施例３】
【００１３】図３は陸上から離れた場所で泥土の浚渫を行う場合の実施方法例である。水面７上に吸引ポンプ２０を装備した浚渫動力船を配置し、当該吸引ポンプ２０からは吸引ホース１が延長されている。当該吸引ホース１の先端にはハンディ吸引装置４が連結されており、当該ハンディ吸引装置４の前記取手１０を浚渫する泥土に配置した潜水作業員３が把持し浚渫を行う方法である。この浚渫方法によれば、潜水作業員３は泥土に可能な限り衝撃を与えず、従い堆積した泥土を水中に可能な限り拡散を減少させることによって、非常に泥土の浚渫な効率的な所謂高濃度浚渫が可能となる。泥土はまた水の流れの淀んだ場所で窪地等に堆積する傾向があるが、本発明の浚渫方法によって、潜水作業員３の肉眼により泥土が堆積している場所の確認が容易に出来、作業に無駄が生じない。地盤６は常に平坦とは限らず、移動の難しい大きな岩や窪地等があり、従来の大型機械ではこのような移動が難しい大きな岩にぶつかると一旦機械あるいは装置を止め迂回あるいは障害物を飛び越える作業が必要であったが、本発明の方法では人間が作業を行うため、地盤６の形状に沿った状態で連続して浚渫が可能となる。尚、当該吸引ポンプ２０の他方には排水ホース１９が接続されており、浚渫した泥土を当該排水ホース１９によって、図示しない運搬船あるいは陸上に設けた堆積場に搬送する。
【実施例４】
【００１４】図４は陸地に近い場所あるいは面積の狭い沼地等の浚渫をする場合の浚渫方法実施例である。吸引ポンプ２０は陸地に設置され当該吸引ポン部２０から延長された吸引ホース１の先端にはハンディ吸引装置４が接続され、ハンディ吸引装置４に付いている取手１０を潜水作業員３が把持し泥土５の浚渫を行う。本発明の浚渫方法は、拡散し易い泥土に与える衝撃を少なくして高濃度浚渫を行う最も適切な方法であり、人間が肉眼で泥土堆積状況を確認しながら浚渫が可能なため、このような沼地等での浚渫には適確な浚渫方法である。尚、当該吸引ポンプ２０の他方には排水ホース１９が接続されており、浚渫した泥土を当該排水ホース１９によって、図示しない陸上に設けた堆積場に搬送する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の基本概念を表記した概念図
【図２】ハンディ吸引装置の断面図
【図３】本発明の泥土浚渫方法実施例図
【図４】本発明の泥土浚渫方法実施例図
【図５】従来の泥土浚渫方法実施例図
【図６】従来の泥土浚渫方法実施例図
【図７】従来の泥土浚渫方法実施例図
【図８】従来の泥土浚渫方法実施例図
【符号の説明】
【００１６】１・・・・・・吸引ホース
２・・・・・・酸素ボンベ
３・・・・・・潜水作業員
４・・・・・・ハンディ吸引装置
５・・・・・・泥土
６・・・・・・地盤
７・・・・・・水面
８・・・・・・泥土面
９・・・・・・浮袋
１０・・・・・取手
１１・・・・・蛇腹ホース
１２・・・・・固定リング
１３・・・・・フィルター
１４・・・・・滑走プレート
１５・・・・・気泡溜
２０・・・・・吸引ポンプ
２１・・・・・浚渫動力船
【図１】
2005201021.tif 000003
【図２】
2005201021.tif 000004
【図３】
2005201021.tif 000005
【図４】
2005201021.tif 000006
【図５】
2005201021.tif 000007
【図６】
2005201021.tif 000008
【図７】
2005201021.tif 000009
【図８】
2005201021.tif 000010