(57)【要約】【課題】フロートに土砂や種子が付着して植物が繁茂する前に、或いは繁茂した後であっても、陸上からの安全かつ簡易な操作によって土砂や植物を篩い落として除去してフロートの沈水を防止する。【解決手段】フロート１１間に跨って取り付けられ、各フロートを回動自在に支持する連結用ロープ２０と、連結用ロープにより支持された網３０と、各フロートに跨って取り付けられた作動用ロープ４０と、を備え、フロートの重心は、常時においては、連結用ロープによる各フロートの支持部よりも、作動用ロープと各フロートとの取付部の方が下方に位置するように設定されており、作動用ロープに対して張力を付与して上方、或いは斜め上方に付勢することにより、フロートが回動、回転、又は揺動するように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面に浮上する複数のフロートと、該複数のフロート間に跨って取り付けられ、各フロートを回動、回転、或いは揺動自在に支持する連結用ロープと、該連結用ロープにより支持された網と、前記連結用ロープによる前記各フロートの支持部を回避した部位に跨って取り付けられた作動用ロープと、を備えた網場であって、
前記フロートの重心は、常時においては、前記連結用ロープによる前記各フロートの支持部よりも、前記作動用ロープと前記各フロートとの取付部の方が下方に位置するように設定されており、
前記作動用ロープは前記各フロートに設けた挿通孔内にスライド自在に挿通されており、
前記作動用ロープに対して張力を付与して上方、或いは斜め上方に付勢することにより、前記フロートが回動、回転、又は揺動するように構成されていることを特徴とする網場。
【請求項２】
前記作動用ロープの取付部は、前記連結用ロープの支持部と該フロートの重心とを結ぶ直線を回避した周方向位置に偏位していることを特徴とする請求項１に記載の網場。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の網場を貯留水に設置する設置構造であって、
前記貯留水を間に挟んで対向する２つの岸に夫々前記作動用ロープの両端部を配置し、
該作動用ロープの一端部、又は両端部に対してテンション付与手段によりテンションを付与するように構成したことを特徴とする網場の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水力発電所等のダムの取水口周辺の水域に設置される網場の改良に関し、特に網場を構成するフロートに堆積した土砂に植物が繁茂して重量を増すことによりフロートが沈む等の不具合を解消することができる網場、及びその設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所に供給するための水を貯留するためのダムに設けた取水口から流木、ゴミ等の異物が吸引されることを防ぐために、取水口周辺の水域には取水口を包囲するように網場を設置するのが一般である。また、揚水発電に利用されるダムでは、揚水運転時に取水口側となるダム下流側にも網場が設置される。
図７は網場を設置したダムの取水口周辺の水域に設置された網場の一例を示す図である。
ダム１００にはせき止めた貯留水を水力発電設備等に取り込むための取水口が設けられており、せき止めることにより形成された貯留水には取水口に流木、ゴミ等の異物が進入することを阻止するための網場１１０が設置されている。
網場１１０は、ロープ１１１により連結されて貯留水面に浮上する複数のフロート１１２と、ロープ１１１からカーテン状に水中に垂らした網１１３と、から構成されており、取水口に流入する水により流される異物が取水口内に進入することを網によって阻止するための構成を備えている。
フロート１１２は、発泡スチロールの外面をポリエチレンの外皮によって覆った円筒体であり、ロープ１１１を各フロート間に縛り付けて固定することにより、ロープ１１１が固定されていない側のフロート外面を水面に接触させた状態で浮上している。網１１３は、フロート間に位置するロープ１１１に上端縁を固定された状態で水中に垂れ下がっている。
【０００３】
ところで、フロート１１２の外面には、流水や鳥類によって運搬された土砂や植物の種子が堆積し、植物が繁茂し易い。成長により重量が増大した植物はフロートの浮力を低下させて沈水させるため、網場による異物の流入阻止機能を阻害する原因となる。また、植物による重量の増大は、網場の点検、清掃等のために網場を陸上に引き上げる際の労力の増大、維持管理費用の増大を招く原因ともなる。通常、網場の引き上げ作業はクレーンなどの重機を調達した上で実施されるため、そのための費用が増大する。更に、繁茂した植物はフロートを劣化させて耐久性を低下させる原因ともなる。
フロートに繁茂した植物を除去する作業を行うためには、重機を用いて網場を陸上に引き上げたり、船をフロートに横付けして草刈りを行う等々の作業が必要となるが、前者は重機を使用するための費用が高額となり、また後者の作業は作業員が船から水中に落下する危険を伴う。このため、網場を水中に設置したまま、かつ陸上からの作業によってフロート上での植物の繁茂を防止したり、繁茂した植物を除去することが理想的であるが、これまでこのような問題を解決する手段は提案されていない（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７１７２１公報
【特許文献２】特開２００８−３８３３７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のようにダムの取水口に流入しようとする流木、ごみ等の異物を阻止するために取水口を包囲するようにその周辺の水域に設置される網場を構成するフロートに土砂、種子が付着して植物が繁茂する不具合を解消する手法として、低廉、且つ安全なものはこれまで開発されていなかった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、フロートに土砂や種子が付着して植物が繁茂する前に、或いは繁茂した後であっても、陸上からの安全かつ簡易な操作によって土砂や植物を篩い落として除去してフロートの沈水、フロートの耐久性劣化を防止することができる網場を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に係る網場は、水面に浮上する複数のフロートと、該複数のフロート間に跨って取り付けられ、各フロートを回動、回転、或いは揺動自在に支持する連結用ロープと、該連結用ロープにより支持された網と、前記連結用ロープによる前記各フロートの支持部を回避した部位に跨って取り付けられた作動用ロープと、を備えた網場であって、前記フロートの重心は、常時においては、前記連結用ロープによる前記各フロートの支持部よりも、前記作動用ロープと前記各フロートとの取付部の方が下方に位置するように設定されており、前記作動用ロープは前記各フロートに設けた挿通孔内にスライド自在に挿通されており、前記作動用ロープに対して張力を付与して上方、或いは斜め上方に付勢することにより、前記フロートが回動、回転、又は揺動するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の網場は、前記作動用ロープの取付部は、前記連結用ロープの支持部と該フロートの重心とを結ぶ直線を回避した周方向位置に偏位していることを特徴とする。
フロートの中心部（重心）の垂直下方に作動用ロープが位置していると、作動用ロープを斜め上方向へ移動させない限り、複数のフロートを確実に一方向に回転させることが難しいが、フロートの中心部の直下よりも周方向へ偏位した位置に作動用ロープを配置することにより、作動用ロープを上方に移動させるだけでフロートを一方向に回転させることが可能となる。
【０００８】
請求項３の網場の設置構造は、請求項１又は２に記載の網場を貯留水に設置する設置構造であって、前記貯留水を間に挟んで対向する２つの岸に夫々前記作動用ロープの両端部を配置し、該作動用ロープの一端部、又は両端部に対してテンション付与手段によりテンションを付与するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、網場を構成するフロートの表面に経時的に土砂や種子が付着して植物が繁茂する前に、或いは繁茂した後であっても、陸上から作動用ロープを引き上げるという安全かつ簡易な操作によって土砂や植物を篩い落として除去してフロートの沈水を防止したり、フロートの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ダムの取水口周辺の水域に設置された本発明に係る網場の一例を示す図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はフロート及びその周辺の構成を示す斜視図、及びフロートの正面縦断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は夫々フロートの側部縦断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の網場を貯留水に設置した状態（網場の設置構造）においてフロートを作動させている状態を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）はフロートが回動する状態を示す説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はフロートの変形例を示す斜視図、及び側面図である。
【図７】ダムの取水口周辺の水域に設置された従来の網場の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１はダムの取水口周辺の水域に設置された本発明に係る網場の一例を示す図であり、図２（ａ）及び（ｂ）はフロート及びその周辺の構成を示す斜視図、及びフロートの正面縦断面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）は夫々フロートの側部縦断面図である。
図１に示すように、ダム１にはせき止めた貯留水２を水力発電設備等に取り込むための図示しない取水口が設けられており、せき止めることにより形成された貯留水（湖、或いは池）には取水口に流木、ゴミ等の異物が進入することを阻止するための網場１０が設置されている。
本発明の網場１０は、貯留水２の水面に浮上する複数のフロート１１と、直列に配置された複数のフロート間に跨って取り付けられ、各フロートを回転自在、回動自在、或いは揺動自在に支持する連結用ロープ２０と、連結用ロープにより支持された漁網の如き網３０と、網３０を水中に沈めるための図示しないオモリと、連結用ロープ２０による各フロートの支持部Ａを回避した部位Ｂに跨って取り付けられた（スライド自在に挿通された）作動用ロープ４０と、を備えている。
フロート１１が図１、図２、図３に示した姿勢で水面に浮上している常時においては、連結用ロープ２０による各フロートの支持部Ａよりも、作動用ロープ４０と各フロートとの取付部Ｂの方が下方に位置するように該フロートの重心が設定されている。
【００１２】
作動用ロープ４０は各フロートに設けた挿通孔１５内にスライド自在に挿通されている。そして、作動用ロープ４０に対して、各フロートの浮力に抗して引張り方向への張力を付与することにより、フロートが回動、回転、又は揺動するよう構成されている。換言すれば、作動用ロープに対して張力を付与して上方、或いは斜め上方に付勢することにより、フロートを回転方向へ動作させるものである。
即ち、本例においては、作動用ロープ４０を各フロートの浮力に抗して連結用ロープ２０を中心として、任意の方向に、任意の回数、上方に回転、回動、或いは揺動させることにより、フロートが所要角度、例えば１８０度以上回動、又は揺動したり、３６０度以上回転するように構成されている。
このように常時においては空気中にあるフロートの外面を、フロートを動作させることによって水中に没入させることにより、付着した土砂、種子、植物を除去することが可能となる。
連結用ロープがフロートの軸心（中心部）を貫通している場合には、作動用ロープの作動によってフロートは連結用ロープを中心として回転する。連結用ロープがフロートの軸心から偏位した位置、例えばフロート外面に取付けられている場合には、作動用ロープの作動によってフロートは連結用ロープ、或いはその他の揺動軸を中心として揺動する。
【００１３】
以下、更に詳細に本発明を説明する。
網場１０は、連結用ロープ２０により連結されて水上に浮上する複数のフロート１１と、連結用ロープ２０からカーテン状に水中に垂らした網３０と、から構成されており、取水口に流入する水により流される異物が取水口内に流入することを網によって阻止するための構成を備えている。網場の内側に移動しようとする異物は網３０によってそれ以上の進行を阻止される。
図２、図３に示すように、フロート１１は、発泡スチロール等の軽量な材質から成る浮体１２の外面をポリエチレンの十分な強度を有した外皮１３によって覆った略円筒体であり、直列状に配列した各フロート間に連結用ロープ２０が跨るように接続することにより、フロート下面を水面に接触、或いは水中に没した状態で浮上している。網３０は、フロート間に張られた連結用ロープに上端縁を固定された状態で水中に垂れ下がった状態となっている。
【００１４】
本例では連結用ロープ２０は、天然繊維製、樹脂製、或いは金属製であり、円筒状の各フロート１１の端面の中心部を軸方向に貫通している。連結用ロープ２０はフロート１１の中心部に設けた挿通孔１４に固定されていてもよいし、挿通孔１４に対して回転可能に遊嵌してもよい。何れにしても、フロート１１は連結用ロープ２０と一体的に回転するか、或いは連結用ロープ２０に対して相対的に回転するように構成されている。フロートの回転方向への動作を円滑化させるためには、連結用ロープに対してフロートを固定せずに自由に回転できるように構成することが好ましい。この際、挿通孔１４と連結用ロープとの間の摩擦抵抗を低減するために、挿通孔１４内、或いは連結用ロープ外面に低摩擦材料からなる部材を配置するのが好ましい。例えば、挿通孔１４内に低摩擦材料（樹脂、金属）から成る円筒管を固定し、この円筒管内に連結用ロープを挿通する等の対策を講じる。また、連結用ロープが発泡スチロール製の浮体１２と摺接して損耗させることを防止するために、連結用ロープと接する浮体１２の内面に設ける低摩擦材料層を耐久性を有した樹脂、金属等により構成する。
フロート１１には、常時において、作動用ロープ４０との取付部Ｂが、連結用ロープ２０による各フロートの支持部Ａよりも下方に位置するように重心設定がなされている。これにより、作動用ロープに対して格別の力が作用しない常時においてはフロートの浮力と重力とのバランスによって連結用ロープ２０が作動用ロープ４０よりも上方に位置した状態となっている。
【００１５】
具体的には例えば図３（ａ）に示すように、フロートに設けた作動用ロープを挿通する挿通孔１５の近傍に金属等から成る錘１６を配置することにより、作動用ロープが常時において連結用ロープの下方に位置するように構成する。なお、ここで「常時」とは、作動用ロープ４０に対して後述する巻取り手段６によって張力を付与することによりフロートが回転運動を行う場合以外の状態を意味する。
作動用ロープ４０は、十分な強度を有した樹脂、或いは金属から構成されており、フロートを軸方向に貫通する挿通孔１５内にスライド自在に挿通するか、フロート外面に設けた図示しない挿通管内にスライド自在に挿通する。何れにしても作動用ロープは常時においてフロートが水面に浮上している時にその大半の部分が、連結用ロープの支持部Ａよりも下方位置、即ち水中、或いは水面に位置するように取り付けられる。
挿通孔１５と作動用ロープとの間の摩擦抵抗を減じてスライド自在とするために、挿通孔１５内壁に低摩擦材料からなる部材（円筒管）を固定するなどの措置を講じてもよい。また、低摩擦材料から成る部材は、作動用ロープが浮体１２と摺接してこれを損耗させることを防止するための機能も果たす。
【００１６】
図３（ａ）の例では、連結用ロープの支持部Ａの垂直方向下方に作動用ロープの取付部Ｂが設けられている。この場合には、後述する巻取り手段６によって作動用ロープを引き上げる方向は矢印Ｆで示した斜め上方（支持部Ａを回避した方向）とすることにより、複数のフロートを一括して同一方向へ回動させることができる。
また、図３（ａ）中に破線で示したように錘１６の位置よりも周方向一方（周方向上方）に偏った位置に設けた挿通孔１５ａ内に作動用ロープを挿通することにより、作動用ロープを垂直方向へ引き上げた時に全てのフロートを同方向に回転させることが可能となる。換言すれば、連結用ロープの支持部Ａとフロートの重心とを結ぶ直線を回避した周方向位置に偏位させた位置にある挿通孔１５ａに作動用ロープを挿通することにより、フロートを常に一方向へ回転させ易くなる。
【００１７】
図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の網場１０を貯留水に設置した状態（網場の設置構造）においてフロートを作動させている状態を示す概略断面図であり、図５（ａ）乃至（ｄ）はフロートが回動する状態を示す説明図である。
図４の設置構造では、貯留水２を間に挟んで対向する２つの岸４、５に連結用ロープ２０の両端部を夫々固定する一方で、各岸４、５に作動用ロープ４０の両端部を配置する。作動用ロープの一端部、又は両端部を、巻取り手段（テンション付与手段）６によって巻き取ることにより作動用ロープにテンションを付与して上昇させて、フロートを回動、又は回転させるようにした構成が特徴的である。
図示した例では、作動用ロープ４０の一端を一方の岸４に固定し、他端を巻取り手段６に取り付けている。
【００１８】
巻取り手段（テンション付与手段）６は手動、或いは電動によって駆動するウインチ等であり、ウインチのボビンにより作動用ロープ４０の一端を巻き取ることにより、作動用ロープ４０にテンションを付与して持ち上げる。巻取り手段６によって作動用ロープを引き上げる方向は、図３中に実線で示した位置にある作動用ロープの場合や、図３（ｂ）に示した作動用ロープの場合には、垂直上方に引き上げると各フロートの回転方向が左右何れになるか確定できないので、斜め上方向へ引き上げることにより、一方向へ回転させることが可能となる。図３（ｂ）中に破線で示した挿通孔１５ａに作動用ロープ４０を挿通した場合には巻取り手段６によって垂直方向へ引き上げたとしても各フロートを常に一方向へ回動させることが可能となる。
【００１９】
図４（ａ）、図５（ａ）に示した巻取り手段の非作動時においては、作動用ロープ４０に対しては巻取り手段からテンションが付与されていない弛緩状態にあるため、作動用ロープは水中に没した状態にある。このため、錘１６により設定されたフロートの重心位置、及び作動用ロープ４０の重量によって、全てのフロートは連結用ロープ２０（支持部Ａ）が上方に位置した状態でバランスがとられている。
この状態で長期間放置すると、フロートの外面に土砂や植物の種子が堆積し、春期、夏期には植物Ｐが繁茂する。
図４（ｂ）、図５（ｂ）（ｃ）は巻取り手段６を作動させてフロートを約１８０度回動させることにより、フロートの上下方向を逆転させた状態を示している。巻取り手段６によって作動用ロープ４０の一端を巻き取ることにより、他端を固定された作動用ロープは図５（ａ）乃至（ｃ）に示した手順を経てフロートを回動させながら上方に移動し、フロートの上下を逆転させる。その後、巻取り手段により作動用ロープを送り出してフロートを逆方向に回転させることにより（ｄ）のように元の位置に復帰する。この往復動作を一回、又は複数回繰り返すことにより、付着、堆積した土砂、種子、植物は水との接触抵抗により除去される。
なお、この例では、フロートを１８０度回動させてから逆戻りさせたが、３６０度、或いはそれ以上連続的に回転させるようにしてもよい。
【００２０】
連結用ロープ２０を挿通するフロートの挿通孔１４の内径を連結用ロープよりも十分に大径として、連結用ロープに対してフロートを回転し易くすることにより、フロートの回動、回転、及び逆方向への戻りがスムーズとなる。また、網３０とフロートを十分に離間させるか、或いは両者が接触しても引っ掛からないように構成することにより、フロートを任意の方向に任意の角度だけ回動、回転させて付着物を確実に除去することが可能となる。
また、図３（ｂ）に示したように挿通孔１４（連結用ロープ）をフロートの径方向中心部Ｃを間に挟んで作動用ロープ４０の反対側に偏位した位置に設けた場合には、作動用ロープからの力によってフロートを連結用ロープを中心として揺動（偏心回転、或いは偏心回動）させることができる。この場合も上記と同様に付着した土砂、種子、植物を水の抵抗によって除去することが可能となる。
【００２１】
各フロートがほぼ同時に連結用ロープ２０を中心として回転、回動、揺動したとしても、網３０とフロートが絡まないように十分なギャップを設ける等の対策を講じることにより、任意の回数だけ、任意の方向にフロートを回転、回動、揺動させることにより、堆積した土砂、種子、植物を、遠心力と水の抵抗を利用して除去することが可能となる。
なお、図４の例では、作動用ロープの一端を一方の岸側に固定し、他端を巻取り手段６により巻き取るようにしたが、作動用ロープの両端部を巻取り手段によって巻き取るようにしてもよい。岸４、５の間隔が広い場合には、両側から作動用ロープの両端部にテンションを付与して上昇させることにより効率的にフロートを回転、回動、揺動させることができる。
なお、回転とはフロートのほぼ中心点を中心として何れかの方向に３６０度以上回ることを意味し、回動とはフロートのほぼ中心点を中心として何れかの方向に３６０度未満の範囲で回ることを意味し、揺動とはフロートの中心部とは偏心した部位を中心として偏心して回動、回転することを意味する。
また、作動用ロープにテンションを付与する手段としては、人力、その他の動力を利用してもよいことは勿論である。
【００２２】
次に、図６（ａ）及び（ｂ）はフロートの変形例を示す斜視図、及び側面図であり、この例ではフロート１１をフロート本体１１Ａと、フロート本体１１Ａの底部外面から外径方向へ突設した突条部１１Ｂとから構成している。この突条部１１Ｂには作動用ロープ４０を挿通する挿通孔１５が貫通形成されている。本例では突条部１１Ｂをフロートの中心部の直下位置よりも横方向にずれた位置とすることにより、作動用ロープに垂直方向上方にテンションが付与されたときにおけるフロートの回転方向が一義的となるように構成している。
なお、上記実施形態ではフロートの形状を円筒状、或いは紡錘状としたが、これは一例に過ぎず、多角柱状、その他任意の形状であってもよい。特に、筒状、防水状、或いは多角形状のフロート本体の外周面から外径方向に突出させた部位を設けることにより、フロートの重心位置を突出部寄りに偏位させることができ、格別の錘を用いずに重心位置を調整することが可能となる。
このように本発明によれば、フロートに土砂や種子が付着して植物が繁茂する前に、或いは繁茂した後であっても、陸上からの安全かつ簡易な操作によって土砂や植物を篩い落として除去してフロートの沈水を防止することができる。この篩い落し作業を適宜行うことにより、網場の点検、清掃等のために網場を引き上げる頻度が減少し、維持管理作業に要する労力、費用を減少することができる。また、フロートを含む網場の劣化を防止して耐久性を維持することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１…ダム、２…貯留水、４、５…岸、６…巻取り手段（テンション付与手段）、１０…網場、１１…フロート、１１Ａ…フロート本体、１１Ｂ…突条部、１２…浮体、１３…外皮、１４…挿通孔、１５…挿通孔、１５ａ…挿通孔、１６…錘、２０…連結用ロープ、３０…網、４０…作動用ロープ
【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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