(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の流水に混じって水流により運ばれて流れる掃流砂を前記流水から選別して採取する掃流砂採取器であって、当該掃流砂採取器が、設定された開口面積を有して上記河川の上流に向けて開口することにより当該河川の流水を上記掃流砂と共に流入させる流路入口と、当該流路入口から流入した流水を上記河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形成する筒状胴部と、当該筒状胴部内を流れた流水を上記河川の水流の下流側へ向けて排出する流路出口と、上記筒状胴部内に流れ込んだ掃流砂を当該筒状胴部内の流水から選別して当該筒状胴部内に捕捉する掃流砂選別網体と、上記流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置と当該流路入口を外部の流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置との間を移動することができて上記掃流砂の採取中は上記流路入口開放位置に置かれ上記掃流砂の採取の終了時点で上記流路入口遮閉位置に置かれる流路入口遮閉体と、を備えていることを特徴とする、掃流砂採取器。
【請求項２】
請求項１に記載の掃流砂採取器において、上記流路入口に、当該流路入口を閉塞する流路入口閉塞位置と当該流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置との間を移動することができて、上記掃流砂の採取開始の時点で上記流路入口閉塞位置から上記流路入口開放位置へ移動される流路入口開放扉が、上記流路入口遮閉体に併設されていることを特徴とする、掃流砂採取器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の掃流砂採取器において、上記掃流砂選別網体が、上記筒状胴部内において上記流路入口に最寄りの最大粗目の掃流砂選別網体から上記流路出口に最寄りの最小細目の掃流砂選別網体に至るまで順次網目の粗い順に配列された複数段の掃流砂選別網体、を含んでいることを特徴とする、掃流砂採取器。
【請求項４】
請求項１に記載の掃流砂採取器において、上記筒状胴部に隣接する位置には当該筒状胴部に並列して当該筒状胴部の流水中における安定性を高めるためのダミー筒体が併設され、上記流路入口遮閉体が、上記筒状胴部に対して上記流路入口開放位置に置かれている間は上記ダミー筒体の上流側の開口部を閉塞していることを特徴とする、掃流砂採取器。
【請求項５】
請求項１に記載の掃流砂採取器において、当該掃流砂採取器には、当該掃流砂採取器の水流中における姿勢を制御するための姿勢制御フィンが配設されていることを特徴とする、掃流砂採取器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掃流砂を採取するための掃流砂採取器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、洪水による災害を防止するため、各地の渓流地や急流地に砂防ダムが建設されている一方、他方では、沿岸地域における海岸の浸食、中流域や下流域における河川の変貌による地形変化も問題視されている。海岸の浸食や河川の変貌による地形変化の原因が砂防ダムの影響によるものか、現状ではその因果関係が解明されていないので、海岸の浸食や河川の変貌による地形変化の原因を究明するためには、砂防ダムの近辺を種々の水流の状態に応じて水流に混じって流過する掃流砂を採取し、採取した掃流砂の流れの状況を分析する必要がある。しかしながら、従来、砂防ダムの近辺の掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で掃流砂を採取することのできる適切な装置がなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のとおり、従来は、砂防ダムの近辺の掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で掃流砂を採取することのできる適切な装置がなかったため、砂防ダムの近辺の掃流砂の流れの状況を分析するための掃流砂を、当該砂防ダムの近辺の掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で確実に採取することのできるような、掃流砂採取装置の開発が望まれていた。
【０００４】
そこで、本発明は、砂防ダムの近辺の掃流砂を、河川の地形的な環境条件に制約されることなく種々の水流の状態に対応して、当該掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で安全かつ確実に採取することができるようにした、掃流砂採取器を提供しようとするものである（請求項１）。
【０００５】
また、本発明は、掃流砂の採取開始の動作と掃流砂の採取終了の動作とを確実に行うことができるとともに、掃流砂の採取中は流路入口から、確実に、設定された流水量の、自然のままの流水を取り込むことができるようにした、掃流砂採取器を提供しようとするものである（請求項２）。
【０００６】
さらに、本発明は、掃流砂の採取に当たって、掃流砂の粒径に応じて複数段に段階分けしながら掃流砂を採取して、より分析し易い状態で掃流砂を効率的に採取することができるようにした、掃流砂採取器を提供しようとするものである（請求項３）。
【０００７】
また、本発明は、水流中における掃流砂採取器の水流に対する指向性を高め安定性を増大させて掃流砂の正確な流量の計測ができるようにするとともに、水流中への掃流砂採取器の設置の作業及び水流中からの掃流砂採取器の引き上げ作業の際の安全性を高めるようにした、掃流砂採取器を提供しようとするものである（請求項４）。
【０００８】
さらに、本発明は、掃流砂採取器の水流中における姿勢を制御することができるようにし、水流中における掃流砂採取器の水流に対する姿勢を最適な姿勢に保つことができるようにして、掃流砂の正確な流量の計測ができるようにした、掃流砂採取器を提供しようとするものである（請求項５）。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の掃流砂採取器は、河川の流水に混じって水流により運ばれて流れる掃流砂を前記流水から選別して採取する掃流砂採取器であって、当該掃流砂採取器が、設定された開口面積を有して上記河川の上流に向けて開口することにより当該河川の流水を上記掃流砂と共に流入させる流路入口と、当該流路入口から流入した流水を上記河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形成する筒状胴部と、当該筒状胴部内を流れた流水を上記河川の水流の下流側へ向けて排出する流路出口と、上記筒状胴部内に流れ込んだ掃流砂を当該筒状胴部内の流水から選別して当該筒状胴部内に捕捉する掃流砂選別網体と、上記流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置と当該流路入口を外部の流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置との間を移動することができて上記掃流砂の採取中は上記流路入口開放位置に置かれ上記掃流砂の採取の終了時点で上記流路入口遮閉位置に置かれる流路入口遮閉体と、を備えている。
【００１０】
また、本発明の掃流砂採取器において、上記流路入口には、当該流路入口を閉塞する流路入口閉塞位置と当該流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置との間を移動することができて、上記掃流砂の採取開始の時点で上記流路入口閉塞位置から上記流路入口開放位置へ移動される流路入口開放扉が、上記流路入口遮閉体に併設されている。
【００１１】
さらに、本発明の掃流砂採取器において、上記掃流砂選別網体が、上記筒状胴部内において上記流路入口に最寄りの最大粗目の掃流砂選別網体から上記流路出口に最寄りの最小細目の掃流砂選別網体に至るまで順次網目の粗い順に配列された複数段の掃流砂選別網体、を含んでいる。
【００１２】
また、本発明の掃流砂採取器において、上記筒状胴部に隣接する位置には、当該筒状胴部に並列して当該筒状胴部の流水中における安定性を高めるためのダミー筒体が併設され、上記流路入口遮閉体が、上記筒状胴部に対して上記流路入口開放位置に置かれている間は上記ダミー筒体の上流側の開口部を閉塞している。
【００１３】
さらに、本発明の掃流砂採取器において、当該掃流砂採取器に、当該掃流砂採取器の水流中における姿勢を制御するための姿勢制御フィンが配設されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る掃流砂採取器の一部を破断して示す全体斜視図、図２は図１の掃流砂採取器の天板を取り外した状態の要部平面図、図３は図１の掃流砂採取器の側面図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の横断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部縦断面図、図６は図３のＣ−Ｃ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部平断面図、図７は図２のＤ−Ｄ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部横断面図、図８は図２のＥ部拡大図、図９（１）は図１の掃流砂採取器に安定板及び姿勢制御フィンを配設した場合の一例を示す平面図、図９（２）は、図９（１）の掃流砂採取器の側面図である。
【００１５】
また、図１０は図１の掃流砂採取器とは別の形態の掃流砂採取器の一例を一部を破断して示す全体斜視図、図１１は図１０の掃流砂採取器の平面図、図１２は図１０の掃流砂採取器の側面図、図１３は図１０の掃流砂採取器の流路入口部の正面図、図１４は図１０の掃流砂採取器の流路出口部の背面図、図１５（１）は図１０の掃流砂採取器に安定板及び姿勢制御フィンを配設した場合の一例を示す平面図、図１５（２）は図１５（１）の掃流砂採取器の側面図である。
【００１６】
さらに、図１６は本発明の掃流砂採取器を実際の河川においてワイヤロープ操作装置を用いて設置する場合の一例を示す全体正面図、図１７は本発明の掃流砂採取器を実際の河川においてインクライン設備及びジブクレーンを用いて設置する場合の一例を示す全体正面図である。
【００１７】
まず、図１、図２及び図３において、掃流砂採取器１は、流路入口３と筒状胴部２と流路出口４とを備えている。流路入口３は、横断面が矩形状に形成されていて、設定された開口面積を有している。この流路入口３は、河川の上流に向けて開口することにより当該河川の流水を、河川の流水に混じって水流により運ばれて流れる掃流砂と一緒に、流路入口３の内部へ流入させるようになっている。
【００１８】
図１、図２及び図３に示すように、筒状胴部２は、横断面が矩形状で、流路入口３から流入した流水及び掃流砂を河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形成している。流路入口３が筒状胴部２の一端側に形成されているのに対し、流路出口４は、筒状胴部２の他端側に形成されており、筒状胴部２内を流れた流水を河川の水流の下流側へ向けて排出する。
【００１９】
図１、図２及び図３において、筒状胴部２は、左側の側壁５ａ及び右側の側壁５ｂよりなる側壁５と、底壁６と、天板７とにより、横断面が概ね矩形状の筒状体を形成している。天板７は、筒状胴部２の内部の修理、点検、清掃あるいは部品交換のために筒状胴部２の内部に容易に接近することができるように、多数のビス８により側壁５に対して着脱自在に固定されている。天板７の側壁５に対する固定手段は、筒状胴部２の内部に容易に接近することができるように天板７を側壁５に対して着脱したりあるいは枢支回動したりすることができるものであれば、ビス８のみに限らず任意の固定手段を採用することができる。
【００２０】
図１、図２及び図３に示すように、筒状胴部２の内部には、筒状胴部２内に流れ込んだ掃流砂を、筒状胴部２内の流水から選別して筒状胴部２内に捕捉するための複数の掃流砂選別網体９、１０、１１、１２が、それぞれ筒状胴部２の内部を横断するようにして配設されている。これら複数の掃流砂選別網体９、１０、１１、１２は、筒状胴部２内において流路入口３に最寄りの最大粗目の第１段掃流砂選別網体９から、第２段掃流砂選別網体１０、第３段掃流砂選別網体１１を経て、流路出口４に最寄りの最小細目の第４段掃流砂選別網体１２に至るまで、順次網目の粗い順に、相互間に設定された間隔を置いて配列されている。
【００２１】
図１、図２及び図３において、各掃流砂選別網体９、１０、１１、１２は、筒状胴部２の内部に着脱自在に装着されており、各掃流砂選別網体９、１０、１１及び１２を個別に筒状胴部２の内部から取り出して修理、点検、清掃あるいは部品交換をすることができ、部品交換を通して、網目の粗さの異なる他の掃流砂選別網体と取り換えることもできる。各掃流砂選別網体９、１０、１１、１２の筒状胴部２に対する着脱を容易にするために、例えば、筒状胴部２の内周面上において、各掃流砂選別網体９、１０、１１、１２の外枠部周縁に対向する位置に沿って溝型レールを配設しておき、天板７を側壁５から取り外した状態で、各掃流砂選別網体９、１０、１１、１２を当該溝型レールに嵌め合わせ、当該溝型レールに沿ってスライドさせるようにして各掃流砂選別網体９、１０、１１、１２を筒状胴部２に対して着脱するように構成することもできる。
【００２２】
図１、図２及び図３に示すように、側壁５の上縁部には、当該上縁部に沿って相互に適当な間隔を置いて適当数の、例えば図示のように左右にそれぞれ４個ずつ合計８個のブラケット１３が突設されている。各ブラケット１３には、それぞれ掃流砂採取器１を吊り下げて支持するためのワイヤロ−プを係着することができるように、ワイヤロ−プ係着孔が形成されている。
【００２３】
図１ないし図８において、掃流砂採取器１の流路入口３の部分には、掃流砂の採取時間を制御するためのフラップ状の流路入口遮閉体１４が配設されている。流路入口遮閉体１４は、流路入口３を開放して河川の流水の流路入口３への自由な流入を許容する流路入口開放位置と、流路入口３を外部の流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置との間を移動することができて、掃流砂の採取中は流路入口開放位置に置かれ、掃流砂の採取の終了時点で流路入口遮閉位置に置かれる。
【００２４】
図１ないし図８に示すように、流路入口遮閉体１４は、筒状胴部２の左右の側壁５ａ、５ｂの流路入口３側の端部においてそれぞれ上方へ向けて突設された流路入口遮閉体１４を枢支するための左右一対のブラケットにより筒状胴部２の横断方向に配向されて支持された枢支軸１５により、当該枢支軸１５の周りに回動自在に枢支されている。流路入口遮閉体１４と枢支軸１５との間には、当該枢支軸１５と同心状態に当該枢支軸１５の周りを取り囲むようにして配設された左右一対の付勢ばね１６ａ、１６ｂよりなる付勢ばね１６が介装されている。これらの付勢ばね１６ａ、１６ｂの作用により、流路入口遮閉体１４は、常に、流路入口３を外部の流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置、すなわち図３及び図５の鎖線で示された位置に向けて回動するように、付勢力を受けている。
【００２５】
特に図２及び図８に詳細に示すように、流路入口遮閉体１４の基端縁部からブラケット１８が突設されており、このブラケット１８には、筒状胴部２の流路入口３側の端部枠体の上面上に配設された係合ピン支持金具２０から突出する係合ピン２１が嵌入する係合孔１９が形成されている。係合ピン支持金具２０には、係合ピン進退作動手段２２が付設されている。係合ピン進退作動手段２２の作動により、係合ピン２１は、ブラケット１８の係合孔１９と係合して流路入口遮閉体１４を流路入口開放位置に保持する進出位置と、ブラケット１８の係合孔１９から退避して流路入口遮閉体１４に対して流路入口遮閉位置へ回動することを許す退避位置との間で、進退移動をする。
【００２６】
図２及び図８において、係合ピン進退作動手段２２は、例えば、係合ピン進退作動索２３に連結されており、係合ピン２１がブラケット１８の係合孔１９に係合した状態において、係合ピン進退作動索２３を遠隔的に引っ張ることにより係合ピン２１をブラケット１８の係合孔１９から引き抜くように構成することができるほか、係合ピン進退作動手段２２を流体圧作動式の伸縮シリンダとし、当該伸縮シリンダを遠隔的に収縮作動させることにより、係合ピン２１を退避移動させて、当該係合ピン２１を係合孔１９から遠隔的に引き抜くように構成することもできる。
【００２７】
図１ないし図７に示すように、掃流砂採取器１の筒状胴部２内における流路入口３側の端部には、掃流砂の採取開始時間を制御するための左右一対の流路入口開放扉１７ａ，１７ｂよりなる流路入口開放扉１７が、流路入口遮閉体１４の後面側において、当該流路入口遮閉体１４に併設されている。この流路入口開放扉１７は、流路入口３を閉塞する流路入口閉塞位置と、流路入口３を開放して河川の流水の流路入口３への自由な流入を許容する流路入口開放位置との間を移動することができ、掃流砂の採取開始の時点で、流路入口閉塞位置から流路入口開放位置へ移動される。
【００２８】
図１ないし図７において、左側の流路入口開放扉１７ａは、筒状胴部２の左側の側壁５ａに側壁５ａ用ヒンジ２４により枢支され、これに対し右側の流路入口開放扉１７ｂは筒状胴部２の右側の側壁５ｂに側壁５ｂ用ヒンジ２４により枢支されており、図６に示すように、実線で示された流路入口閉塞位置と、鎖線で示されたように流路入口閉塞位置から後方へ回動した流路入口開放位置との間で回動することができる。
【００２９】
特に図６に詳細に示すように、左側の流路入口開放扉１７ａの自由端縁部には押さえ板２５が突設されており、流路入口開放扉１７ａ，１７ｂが流路入口閉塞位置に置かれている間は、押さえ板２５が右側の流路入口開放扉１７ｂを後面側から押さえて流路入口開放扉１７ｂの後方への回動を抑止している。図６及び図７に詳細に示すように、左側の流路入口開放扉１７ａの上端縁部にはブラケット２６が突設されており、このブラケット２６には、筒状胴部２の流路入口３側の端部枠体の上面上に配設されたブラケット２８に枢支軸３０により揺動自在に枢支されたベルクランク２９の第１の腕の端部に枢支ピン３１により枢支された係合ピン３２が嵌入する係合孔２７が形成されている。
【００３０】
特に図７に詳細に示すように、ベルクランク２９の第２の腕の端部に形成された係止孔３３と、筒状胴部２の左側の側壁５ａの流路入口３側の端部において上方へ向けて突設されたブラケット３４上の係止部３５との間には、引っ張りばね３６が介装されている。引っ張りばね３６の作用により、ベルクランク２９が揺動して、係合ピン３２が、常に、流路入口開放扉１７ａのブラケット２６に形成された係合孔２７に嵌入するように下向きに付勢される。
【００３１】
図７において、ベルクランク２９の第２の腕の端部に形成された係止孔３３には、例えば、扉開放作動索３７が連結されており、係合ピン３２が流路入口開放扉１７ａのブラケット２６に形成された係合孔２７に嵌入している状態で、扉開放作動索３７を、引っ張りばね３６の引っ張り力に抗して遠隔的に引っ張ることにより、ベルクランク２９を揺動させて、係合ピン３２を係合孔２７から引き抜くように構成することができるほか、筒状胴部２上に例えば流体圧作動式の伸縮シリンダを配設し、当該伸縮シリンダを遠隔的に制御して収縮作動させることにより、係合ピン３２を係合孔２７から引き抜くように構成することもできる。
【００３２】
図１ないし図８において、掃流砂採取器１により掃流砂を採取しようとする際には、予め流路入口開放扉１７ａ，１７ｂを流路入口閉塞位置に位置付けた上、係合ピン３２を流路入口開放扉１７ａのブラケット２６に形成された係合孔２７に嵌入しておく一方、流路入口遮閉体１４を流路入口開放位置に位置付けた上、係合ピン２１を、流路入口遮閉体１４のブラケット１８の係合孔１９に係合させておく。この状態で流路入口３を上流側に向けるようにして掃流砂採取器１を水流中の所定の深度位置に沈める。掃流砂の採取開始の時点で、遠隔操作により係合ピン３２を係合孔２７から引き抜くと、左右の流路入口開放扉１７ａ，１７ｂが、水圧により瞬時に後方へ回動し、掃流砂の採取中、流路入口開放扉１７ａ，１７ｂは流路入口開放位置に保持される。
【００３３】
さらに図１ないし図８において、掃流砂の採取終了の時点で、遠隔操作により係合ピン２１を係合孔１９から引き抜くと、流路入口遮閉体１４が、左右一対の付勢ばね１６ａ、１６ｂの付勢力により下方へ回動し、流路入口遮閉位置に移動して流路入口３を閉じる。
【００３４】
図１及び図２に示すように、掃流砂採取器１の内部には流路入口３側の位置から流路出口４側の位置まで、順次網目の粗い順に、相互間に設定された間隔を置いて掃流砂選別網体９、１０、１１、１２が配設されているので、掃流砂の採取に当たっては、掃流砂の粒径に応じて複数段に段階分けしながら掃流砂を採取して、より分析し易い状態で掃流砂を効率的に採取することができる。
【００３５】
図９（１）及び図９（２）において、掃流砂採取器１の左右の側壁５ａ、５ｂの外面側には、それぞれ左右一対の安定板３８ａ、３８ｂ等よりなる安定板３８を配設し、水中における掃流砂採取器１の姿勢を安定した姿勢に保つようにすることができるほか、安定板３８ａ、３８ｂ等よりなる安定板３８の前方の位置において、それぞれ左右一対の姿勢制御フィン３９ａ、３９ｂ等よりなる姿勢制御フィン３９を配設して、掃流砂採取器１の姿勢を最適な姿勢となるように遠隔的に制御することもできる。
【００３６】
図１０ないし図１４において、掃流砂採取器４０は、設定された開口面積を有して河川の上流に向けて開口することにより当該河川の流水を掃流砂と共に流入させる流路入口４５と、支持枠体４１により支持され流路入口４５から流入した流水を河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形成する概ね円筒状の筒状胴部４２と、筒状胴部４２内を流れた流水を河川の水流の下流側へ向けて排出する流路出口４６と、筒状胴部４２に並列して隣接するようにして支持枠体４１により支持され、筒状胴部４２と概ね同径で側壁部には多数の水抜孔４７が形成されたダミー筒体４３とを備えている。支持枠体４１の上端四隅部にはそれぞれブラケット４４が突設されている。これら各ブラケット４４には、掃流砂採取器４０を吊り下げて支持するためのワイヤロ−プを係着することができるように、それぞれワイヤロ−プ係着孔が形成されている。
【００３７】
図１０ないし図１４に示すように、筒状胴部４２とダミー筒体４３との間には流路入口４５の近傍の位置から流路出口４６の近傍の位置まで延びる一本の回動軸４８が、回動可能に配設されている。回動軸４８の流路入口４５側の端部には連結金具４９を介して流路入口遮閉体５０が連結されている。この流路入口遮閉体５０は、筒状胴部４２の直径と概ね同等の直径を有する環状の端縁部と、水流に対する抵抗を少なくするために環状の端縁部から円錐形状に軸方向外方に延びる周壁部と、尖頭部とを有する。
【００３８】
図１０ないし図１４において、回動軸４８の流路出口４６側の端部には連結金具５１を介して掃流砂選別網体５２が連結されている。掃流砂選別網体５２は、回動軸４８に対して流路入口遮閉体５０と同じ方位に連結されているとともに、種々の粒径の掃流砂を捕捉することができるように、所望の掃流砂の粒径に対応した網目の掃流砂選別網体と交換可能である。
【００３９】
図１０ないし図１４に示すように、回動軸４８の流路入口４５寄りの部分と、支持枠体４１の流路入口４５側の枠部との間には、回動軸４８と同心に当該回動軸４８を取り囲むようにして付勢ばね５３が配設されているとともに、当該回動軸４８の流路出口４６寄りの部分と、支持枠体４１の流路出口４６側の枠部との間には、回動軸４８と同心に当該回動軸４８を取り囲むようにして付勢ばね５４が配設されている。付勢ばね５３と付勢ばね５４との作用により、回動軸４８と一体に回動するように回動軸４８に連結された流路入口遮閉体５０及び掃流砂選別網体５２が、常に、筒状胴部４２と整合するように、すなわち流路入口遮閉体５０が筒状胴部４２の流路入口４５を塞ぎ、掃流砂選別網体５２が筒状胴部４２の流路出口４６を塞ぐように、例えば図１３においては時計方向に、また図１４においては反時計方向に回動させようとする付勢力を受けている。
【００４０】
図１０及び図１３に詳細に示すように、流路入口遮閉体５０の外周部には係合溝付きブラケット５５が突設されている。この係合溝付きブラケット５５には、支持枠体４１の上面上に配設されたブラケット５６に揺動自在に枢支されたベルクランク５７の第１の腕の端部に突設された係合爪５８が係合する係合溝が形成されている。ベルクランク５７の第２の腕の端部に形成された係止孔と、支持枠体４１の上面上に突設されたばね支持柱５９との間には、引っ張りばね６０が介装されている。引っ張りばね６０の作用により、ベルクランク５７が揺動して、係合爪５８が、常に、流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝に係合するように下向きに付勢される。
【００４１】
図１０及び図１３において、ベルクランク５７の第２の腕の端部に形成された係止孔には、例えば、係合爪解放索６１が連結されており、係合爪５８が、流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝に係合している状態で、係合爪解放索６１を、引っ張りばね６０の引っ張り力に抗して遠隔的に引っ張ることにより、ベルクランク５７を揺動させて、係合爪５８を流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝から離脱させるように構成することができるほか、支持枠体４１上に、例えば流体圧作動式の伸縮シリンダを配設し、当該伸縮シリンダを遠隔的に制御して収縮作動させることにより、係合爪５８を流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝から離脱させるように構成することもできる。
【００４２】
図１０ないし図１４において、掃流砂採取器４０により掃流砂を採取しようとする際には、予め流路入口遮閉体５０及び掃流砂選別網体５２をダミー筒体４３に整合する位置に手操作により回動した上、係合爪５８を流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝に係合させておく。この状態で流路入口４５を上流側に向けるようにして掃流砂採取器４０を水流中の所定の深度位置に沈めると、筒状胴部４２内には流水及び掃流砂が自由に流れ込む。掃流砂の採取終了時点で、遠隔操作により係合爪５８を流路入口遮閉体５０の溝付きブラケット５５に形成された係合溝から離脱させると、流路入口遮閉体５０及び掃流砂選別網体５２が、付勢ばね５３と付勢ばね５４との付勢力により、筒状胴部４２と整合するように回動し、流路入口遮閉体５０が筒状胴部４２の流路入口４５を塞ぐと同時に、掃流砂選別網体５２が筒状胴部４２の流路出口４６を塞ぎ、筒状胴部４２内に掃流砂を閉じ込める。
【００４３】
図１５（１）及び図１５（２）において、掃流砂採取器４０の支持枠体４１の左右の側枠部の外面側には、それぞれ左右に上下二対の安定板６２ａ、６２ｂ及び６２ｃ等よりなる安定板６２を配設し、水中における掃流砂採取器４０の姿勢を安定した姿勢に保つようにすることができるほか、安定板６２ａ、６２ｂ及び６２ｃ等の安定板６２の前方の位置において、それぞれ左右一対の姿勢制御フィン６３ａ、６３ｂ等よりなる姿勢制御フィン６３を配設して、掃流砂採取器４０の姿勢を最適な姿勢となるように遠隔的に制御することもできる。
【００４４】
図１６は、本発明の掃流砂採取器６９を実際の河川においてワイヤロープ操作装置を用いて配置する場合の一例を示す。図１６において、上記掃流砂採取器１や上記掃流砂採取器４０等の掃流砂採取器６９を用いて河川の水面Ｗ下の水流中の掃流砂を採取するに当たり、例えば河川の互いに対向する河岸あるいは堤防のうちの一方の河岸に支柱６４を立設するとともに、他方の河岸に支柱６５を立設し、支柱６４の頂部と支柱６５の頂部との間に荷重支持用のワイヤロープ６６を張り渡す。支柱６４の頂部と支柱６５の頂部との間のワイヤロープ６６には、キャレージブロック６７の台車枠に支持された外周溝付き自由回転車輪の外周溝が係合され、キャレージブロック６７がワイヤロープ６６に沿って自在に移動することができるように支持される。
【００４５】
図１６に示すように、キャレージブロック６７にはそれぞれ自由回転をする左右一対のシーブが軸支されており、支柱６４の近傍に設置した昇降制御用ウインチ７１により巻取り及び巻戻しされる昇降制御用ワイヤロ−プ７０が、支柱６４の上部に支持されたシーブを介してキャレージブロック６７の上記一対のシーブのうちの支柱６４側のシーブを経由し、キャレージブロック６７の下方に吊り下げられるローディングブロック６８のシーブに巻回された上、さらに、キャレージブロック６７の上記一対のシーブのうちの支柱６５側のシーブを経由し、支柱６５の上部に支持されたシーブを介して支柱６５の下部あるいはその近傍の河岸あるいは堤防上の係止部に、他端側において係止されている。
【００４６】
図１６において、ローディングブロック６８の吊り下げ用フックあるいはその他の吊り下げ用係止手段には、例えば掃流砂採取器１の各ブラケット１３や掃流砂採取器４０の各ブラケット４４にこれら掃流砂採取器１や掃流砂採取器４０等の掃流砂採取器６９のバランスを良好に保てるようにして係止したワイヤロープが、掃流砂採取器１の流路入口３や掃流砂採取器４０の流路入口４５等の掃流砂採取器６９の流路入口が正しく水流の上流側に向かうようにして、係止されている。
【００４７】
図１６に示すように、キャレージブロック６７の側部には横移動制御用ワイヤロ−プが係止されている。この横移動制御用ワイヤロ−プは、全長にわたってループを形成するように、キャレージブロック６７の側部から支柱６４の上部に支持されたシーブ、支柱６４の下部あるいはその近傍部に支持されたシーブを経て横移動制御用モータ７２のプーリに巻回された上、支柱６４の下部あるいはその近傍部に支持されたシーブ、支柱６４の上部に支持されたシーブ、キャレージブロック６７に形成された横移動制御用ワイヤロ−プ案内部を経由して、さらに支柱６５の上部に支持されたシーブに巻回された上、キャレージブロック６７の側部に係止されている。
【００４８】
図１６において、横移動制御用モータ７２の回転を制御して、ループを形成する横移動制御用ワイヤロ−プを河川の横断方向に移動させることによって、キャレージブロック６７により吊り下げられている掃流砂採取器６９を、河川の幅方向の計画された位置に位置決めすることができる。また昇降制御用ウインチ７１の巻取り及び巻戻し作動を制御し、キャレージブロック６７に対してローディングブロック６８を昇降させることにより、掃流砂採取器６９の水面Ｗ下への没水作業、水面Ｗ下の計画された水中深度の掃流砂採取位置への位置決め、掃流砂採取終了後の水面Ｗ上への引き上げ作業等の昇降操作を自在に行うことができる。
【００４９】
図１７は、上記掃流砂採取器１や上記掃流砂採取器４０等の本発明の掃流砂採取器７７を実際の河川においてインクライン設備及びジブクレーンを用いて設置する場合の一例を示す。図１７において、河岸あるいは堤防上にはクレーン支柱７３が配設されており、クレーン支柱７３にはジブクレーン７４が支持されている。ジブクレーン７４の水平腕部は、遠隔制御により、クレーン支柱７３に対して水平方向に方位を変更することができ、この水平腕部にはホイスト７８がレールに沿って横行することができるように支持されている。ホイスト７８は、遠隔制御により、水平腕部の基部側の位置と先端部側の位置との間で上記レールに沿って進退することができる。
【００５０】
図１７において、クレーン支柱７３に近接した傾斜河岸部には、掃流砂採取器７７を支持する台車７６を傾斜河岸部の傾斜面に沿って案内する案内レール７５が敷設されている。台車７６は、例えば掃流砂採取器１の各ブラケット１３や掃流砂採取器４０の各ブラケット４４等の被支持部を利用して掃流砂採取器１や掃流砂採取器４０等の掃流砂採取器７７を安定して確実に支持することができるような支持部を備えている。台車７６により支持された掃流砂採取器７７は、ジブクレーン７４のホイスト７８により吊下索７９を介して吊り下げられる。
【００５１】
図１７に示すように、ホイスト７８に対する遠隔制御により、台車７６により支持された状態の掃流砂採取器７７は、ホイスト７８の水平移動とホイスト７８による吊下索７９の巻き上げ巻き戻し作動との連携作動に従って、台車７６と一体となって案内レール７５に沿って案内される。このようにして、台車７６により支持された状態の掃流砂採取器７７は、水面Ｗ下への没水、掃流砂採取器１の流路入口３や掃流砂採取器４０の流路入口４５等の掃流砂採取器７７の流路入口が水流の上流側に向かった姿勢を保った状態での水面Ｗ下の計画された水中深度における掃流砂採取位置への着座、掃流砂採取終了後の水面Ｗ上への上昇、等の動作を行うことができる。
【００５２】
図１７において、掃流砂採取器１や掃流砂採取器４０等の掃流砂採取器を、水面下へ没水させたり、掃流砂採取器の流路入口を水流の上流側に向けた状態で水面下の計画された水中深度における掃流砂採取位置に位置決めしたり、掃流砂採取終了後に水面上へ引き上げたりするためには、さらに例えばバックホーの腕部の先端部に掃流砂採取器を直接にあるいは間接的に支持させて、バックホーの腕部を操作することにより、掃流砂採取器を、水面下へ没水させたり、掃流砂採取器の流路入口を水流の上流側に向けた状態で水面下の計画された水中深度における掃流砂採取位置に位置決めしたり、掃流砂採取終了後に水面上へ引き上げたりすることもできるなど、さまざまな手段を用いて掃流砂採取器を、水面下へ没水させたり、水面下の計画された水中深度における掃流砂採取位置に位置決めしたり、掃流砂採取終了後に水面上へ引き上げたりすることができる。
【００５３】
図１ないし図１７に示した掃流砂採取器は、本発明の好適な実施の形態を例示したものにすぎず、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で種々の実施の形態に従って実施をすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の掃流砂採取器によれば、以下のような効果が得られる。
（１）河川の流水に混じって水流により運ばれて流れる掃流砂を前記流水から選別して採取する掃流砂採取器であって、当該掃流砂採取器が、設定された開口面積を有して上記河川の上流に向けて開口することにより当該河川の流水を上記掃流砂と共に流入させる流路入口と、当該流路入口から流入した流水を上記河川の水流の下流側へ向けて案内する流路を形成する筒状胴部と、当該筒状胴部内を流れた流水を上記河川の水流の下流側へ向けて排出する流路出口と、上記筒状胴部内に流れ込んだ掃流砂を当該筒状胴部内の流水から選別して当該筒状胴部内に捕捉する掃流砂選別網体と、上記流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置と当該流路入口を外部の流水に対して遮閉する流路入口遮閉位置との間を移動することができて上記掃流砂の採取中は上記流路入口開放位置に置かれ上記掃流砂の採取の終了時点で上記流路入口遮閉位置に置かれる流路入口遮閉体と、を備えているので、砂防ダムの近辺の掃流砂を、河川の地形的な環境条件に制約されることなく種々の水流の状態に対応して、当該掃流砂の流れの状況を分析するのに好適な採取の仕方で安全かつ確実に採取することができる（請求項１）。
（２）上記掃流砂採取器において、上記流路入口に、当該流路入口を閉塞する流路入口閉塞位置と当該流路入口を開放して上記河川の流水の当該流路入口への自由な流入を許容する流路入口開放位置との間を移動することができて、上記掃流砂の採取開始の時点で上記流路入口閉塞位置から上記流路入口開放位置へ移動される流路入口開放扉が、上記流路入口遮閉体に併設されているので、掃流砂の採取開始の動作と掃流砂の採取終了の動作とを確実に行うことができるとともに、掃流砂の採取中は流路入口から、確実に、設定された流水量の、自然のままの流水を取り込むことができる（請求項２）。
（３）上記掃流砂採取器において、上記掃流砂選別網体が、上記筒状胴部内において上記流路入口に最寄りの最大粗目の掃流砂選別網体から上記流路出口に最寄りの最小細目の掃流砂選別網体に至るまで順次網目の粗い順に配列された複数段の掃流砂選別網体、を含んでいるので、掃流砂の採取に当たって、掃流砂の粒径に応じて複数段に段階分けしながら掃流砂を採取して、より分析し易い状態で掃流砂を効率的に採取することができる（請求項３）。
（４）上記掃流砂採取器において、上記筒状胴部に隣接する位置には当該筒状胴部に並列して当該筒状胴部の流水中における安定性を高めるためのダミー筒体が併設され、上記流路入口遮閉体が、上記筒状胴部に対して上記流路入口開放位置に置かれている間は上記ダミー筒体の上流側の開口部を閉塞しているので、水流中における掃流砂採取器の水流に対する指向性を高め、安定性を増大させて、掃流砂の流量を正確に計測することができ、水流中への掃流砂採取器の設置作業の際及び水流中からの掃流砂採取器の引き上げ作業の際の作業の安全性を高めることができる（請求項４）。
（５）上記掃流砂採取器において、当該掃流砂採取器には、当該掃流砂採取器の水流中における姿勢を制御するための姿勢制御フィンが配設されているので、掃流砂採取器の水流中における姿勢を最適な姿勢となるように制御し調整することができ、最適な姿勢状態の掃流砂採取器により掃流砂の流量を正確に計測することができるとともに、水流中への掃流砂採取器の設置作業の際及び水流中からの掃流砂採取器の引き上げ作業の際の作業の安全性を高めることができる（請求項５）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る掃流砂採取器の一部を破断して示す全体斜視図である。
【図２】図１の掃流砂採取器の天板を取り外した状態の要部平面図である。
【図３】図１の掃流砂採取器の側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の横断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部縦断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部平断面図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線に沿って見た図１の掃流砂採取器の要部横断面図である。
【図８】図２のＥ部拡大図である。
【図９】（１）図は図１の掃流砂採取器に安定板及び姿勢制御フィンを配設した場合の一例を示す平面図、（２）図は図９（１）の掃流砂採取器の側面図である。
【図１０】図１の掃流砂採取器とは別の形態の掃流砂採取器の一例を一部を破断して示す全体斜視図である。
【図１１】図１０の掃流砂採取器の平面図である。
【図１２】図１０の掃流砂採取器の側面図である。
【図１３】図１０の掃流砂採取器の流路入口部の正面図である。
【図１４】図１０の掃流砂採取器の流路出口部の背面図である。
【図１５】（１）図は図１０の掃流砂採取器に安定板及び姿勢制御フィンを配設した場合の一例を示す平面図、（２）図は図１５（１）の掃流砂採取器の側面図である。
【図１６】本発明の掃流砂採取器を実際の河川においてワイヤロープ操作装置を用いて設置する場合の一例を示す全体正面図である。
【図１７】本発明の掃流砂採取器を実際の河川においてインクライン設備及びジブクレーンを用いて設置する場合の一例を示す全体正面図である。
【符号の説明】
１    掃流砂採取器
２    筒状胴部
３    流路入口
４    流路出口
５，５ａ，５ｂ    側壁
６    底壁
７    天板
８    ビス
９    第１段掃流砂選別網体
１０    第２段掃流砂選別網体
１１    第３段掃流砂選別網体
１２    第４段掃流砂選別網体
１３    ブラケット
１４    流路入口遮閉体
１５    枢支軸
１６，１６ａ，１６ｂ    付勢ばね
１７，１７ａ，１７ｂ    流路入口開放扉
１８    ブラケット
１９    係合孔
２０    係合ピン支持金具
２１    係合ピン
２２    係合ピン進退作動手段
２３    係合ピン進退作動索
２４    ヒンジ
２５    押さえ板
２６    ブラケット
２７    係合孔
２８    ブラケット
２９    ベルクランク
３０    枢支軸
３１    枢支ピン
３２    係合ピン
３３    係止孔
３４    ブラケット
３５    係止部
３６    引っ張りばね
３７    扉開放作動索
３８，３８ａ，３８ｂ    安定板
３９，３９ａ，３９ｂ    姿勢制御フィン
４０    掃流砂採取器
４１    支持枠体
４２    筒状胴部
４３    ダミー筒体
４４    ブラケット
４５    流路入口
４６    流路出口
４７    水抜孔
４８    回動軸
４９    連結金具
５０    流路入口遮閉体
５１    連結金具
５２    掃流砂選別網体
５３    付勢ばね
５４    付勢ばね
５５    係合溝付ブラケット
５６    ブラケット
５７    ベルクランク
５８    係合爪
５９    ばね支持柱
６０    引張りばね
６１    係合爪解放索
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ    安定板
６３，６３ａ，６３ｂ    姿勢制御フィン
６４    支柱
６５    支柱
６６    ワイヤロープ
６７    キャレージブロック
６８    ローディングブロック
６９    掃流砂採取器
７０    巻上げ用ワイヤロープ
７１    昇降制御用ウインチ
７２    横移動制御用モータ
７３    クレーン支柱
７４    ジブクレーン
７５    案内レール
７６    台車
７７    掃流砂採取器
７８    ホイスト
７９    吊下索
Ｗ    水面
【図１】
0004036423.tif 000002
【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】
0004036423.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004036423.tif 000009
【図９】
0004036423.tif 000010
【図１０】
0004036423.tif 000011
【図１１】
0004036423.tif 000012
【図１２】
0004036423.tif 000013
【図１３】
0004036423.tif 000014
【図１４】
0004036423.tif 000015
【図１５】
0004036423.tif 000016
【図１６】
0004036423.tif 000017
【図１７】
0004036423.tif 000018