(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が設けられ、水底に敷設され、海水などの水を内部に取り込むための有孔集水管の敷設方法において、
前記集水管は、軸方向に沿って複数に分断された集水管ユニットと、前記集水管ユニットが端部を突出するようにして貫通配置され、上端側から水の取水が可能な枠体と、前記枠体内に充填される濾過材とを備えた集水管ブロックとして予め製作され、
複数の前記集水管ブロックを埋め戻すことなく水底現地盤上に、順次隣接設置して、前記集水管ユニットの端部間を連通接続する集水管の水底敷設方法であって、
前記枠体は、上端が開口されるか、または、上端側に金網などのネット材が設けられ、これらの上端部分からのみ水の取水が可能に形成されることを特徴とする集水管の水底敷設方法。
【請求項２】
前記濾過材は、粒径の小さい砂などからなる細濾過材と、粒径の大きい砕石などからなる粗濾過材と、粒度調整した砕石などからなり粒径が、前記粗濾過材よりも小さく、前記細濾過材よりも大きい中間濾過材とを有し、前記粗濾過材を前記集水管ユニットの外周に配置するとともに、前記粗濾過材の上部側に前記中間濾過材および細濾過材を、この順に層状に配置することを特徴とする請求項１記載の集水管の水底敷設方法。
【請求項３】
前記集水管ユニットの端部間の連通接続には、端部同士を当接した状態で、外周に一対の半割り状カバーを覆設して、前記カバー同士を緊結すること、または、前記端部の一方に他方の端部内に嵌合可能な異径部を形成しておき、端部同士を嵌合結合させることのいずれかから選択することを特徴とする請求項１または２項記載の集水管の水底敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、集水管の水底敷設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上水道用の水を河川や湖沼などから取水する場合や、淡水化処理施設に導入する水を海中から取水する際には、水底に貫通孔が設けられた有孔集水管が敷設される。
【０００３】
従来、この種の集水管を水底に敷設する方法としては、図５に示すような方法が採用されていた。同図に示した敷設方法は、水底現地盤１を掘削した後に、その掘削箇所に集水管２を設置して、その上部側からトレミー管３を用いて、砕石や砂などの濾過材４を埋め戻していた。
【０００４】
しかしながら、このような従来の集水管の水底敷設方法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、図５に示した敷設方法では、集水管２を埋め戻す際に、濾過材４をトレミー管３から投入すると、濾過材４により集水管２の設置位置が動くという問題があった。
【０００６】
また、集水管２を設置した後に、直ちに、濾過材４の埋め戻しをしない場合には、海底，水底，湖底，沼底の土砂の移動により、集水管２の周囲が埋まってしまい、集水管２の周囲は、所定の濾過材４で覆う必要があって、このためには、溜まった土砂を撤去するなどの作業が必要になるので、濾過材４の埋め戻しを早期に行う必要があった。
【０００７】
さらに、濾過材４に土砂や砕石などの複数種を用いる場合には、トレミー管３でこれらを投入すると、境界層の近傍でこれらが混じり合い、層厚みの管理が困難になるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、濾過材の埋め戻し作業が不要で、かつ、集水管の位置ズレが発生せず、複数種の濾過材を使用する場合にも、層管理が簡単に行える集水管の水底敷設方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、貫通孔が設けられ、水底に敷設され、海水などの水を内部に取り込むための有孔集水管の敷設方法において、前記集水管は、軸方向に沿って複数に分断された集水管ユニットと、前記集水管ユニットが端部を突出するようにして貫通配置され、上端側から水の取水が可能な枠体と、前記枠体内に充填される濾過材とを備えた集水管ブロックとして予め製作され、複数の前記集水管ブロックを埋め戻すことなく水底現地盤上に、順次隣接設置して、前記集水管ユニットの端部間を連通接続する集水管の水底敷設方法であって、前記枠体は、上端が開口されるか、または、上端側に金網などのネット材が設けられ、これらの上端部分からのみ水の取水が可能に形成した。
このように構成した集水管の水底敷設方法によれば、集水管は、軸方向に沿って複数に分断された集水管ユニットと、集水管ユニットが端部を突出するようにして貫通配置され、上端側から水の取水が可能な枠体と、枠体内に充填される濾過材とを備えた集水管ブロックとして予め製作されるので、集水管ブロックを水底現地盤上に設置した際に、集水管ユニットに位置ズレは、全く発生しない。また、集水管ブロックは、集水管ユニットと、集水管ユニットが端部を突出するようにして貫通配置され、上端側から水の取水が可能な枠体と、枠体内に充填される濾過材とを備えているので、集水管ブロックを水底現地盤上に設置した際に、濾過材を埋め戻す必要がない。さらに、濾過材は、上端側から水の取水が可能な枠体内に充填されるので、複数種の濾過材を使用する場合でも、境界近傍で両者が混ざり合うことを簡単に防止することができ、それぞれの濾過材層の管理も容易に行える。
【００１０】
前記濾過材は、粒径の小さい砂などからなる細濾過材と、粒径の大きい砕石などからなる粗濾過材と、粒度調整した砕石などからなり粒径が、前記粗濾過材よりも小さく、前記細濾過材よりも大きい中間濾過材とを有し、前記粗濾過材を前記集水管ユニットの外周に配置するとともに、前記粗濾過材の上部側に前記中間濾過材および細濾過材を、この順に層状に配置することができる。
【００１１】
前記集水管ユニットの端部間の連通接続には、端部同士を当接した状態で、外周に一対の半割り状カバーを覆設して、前記カバー同士を緊結すること、または、前記端部の一方に他方の端部内に嵌合可能な異径部を形成しておき、端部同士を嵌合結合させることのいずれかから選択することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、本発明にかかる集水管の水底敷設方法の第１実施例を示している。
【００１３】
同図に示した実施例は、貫通孔が設けられ、海底，水底，湖底，沼底などの水底に設置され、海水などの水を内部に取り込むための有孔集水管の敷設方法であり、この敷設方法では、図１に示す集水管ブロック１０が用いられる。図１に示した集水管ブロック１０は、集水管ユニット１２と、枠体１４と、濾過材１６とを備え、全体形状が角筒状に形成されている。集水管ユニット１２は、敷設予定長の円形断面の集水管の全長を、その軸方向に沿って所定の長さに分断したものであり、周面に多数の貫通孔が穿設されるとともに、軸方向の両端が開口している。枠体１４は、上端側だけが金網などのネット材で構成され、これ以外の面が平板で構成されており、上端側から内部に海水などの水を取り込むことができる角箱状に形成されている。集水管ユニット１２は、図２にその詳細を示すように、枠体１４の対向する２面からその外方に端部が突出するように、枠体１４内に貫通設置されている。なお、集水管ユニット１２は、枠体１４から外方に突出した部分には、貫通孔が設けられておらず、水を内部に取り込むための貫通孔は、枠体１２内に位置する部分にだけ設けられている。
【００１４】
濾過材１６は、集水管ユニット１２内に取り込む水から異物を除去するものであって、本実施例の場合には、粒径の小さい砂からなる細濾過材１６ａと、粒径の大きい砕石からなる粗濾過材１６ｂと、粒度調整した砕石からなり、粒径が細濾過材１６ａと粗濾過材１６ｂとの中間に設定された中間濾過材１６ｃとで構成されている。
【００１５】
このような濾過材１６は、枠体１４の底部側に粗濾過材１６ｂを所定厚みになるように充填して、その内部に集水管ユニット１２を埋設するとともに、粗濾過材１６ｂの上部側に、中間濾過材１６ｃと細濾過材１６ａとをこの順に、所定厚みの層状に充填している。
【００１６】
各濾過材１６は、粒径が異なっているので、単位容積あたりの充填密度が異なっていて、粗濾過材１６ｂの部分が最も密度が小さく、細濾過材１６ａの部分が大きな充填密度になっている。
【００１７】
すなわち、本実施例の場合には、粒度が異なる３種類の濾過材１６を使用し、これが集水管ユニット１２の外周側において、集水管ユニット１２から離間する距離が大きくなると、濾過密度が高くなるような密度勾配を設けている。このような密度勾配の濾過材１６を採用すると、濾過機能を長期に亘って維持することができる。なお、枠体１４の上端に設けられたネット材の網目は、細濾過材１６ａが、透過しない目付けになっている。なお、濾過材１６は、必ずしも３種類を用いる必要はなく、１種類ないしは２種類を使用してもよい。以上のような構成を備えた集水管ブロック１０は、集水管の構築に必要な数量が予め製作され、その後、集水管の敷設現場まで運搬される。集水管の敷設現場では、水底の現地盤１８が掘削などにより整地され、その上部に集水管ブロック１０が沈設される。
【００１８】
集水管ブロック１０は、図２に示すように、各集水管ブロック１０の集水管ユニット１２の端部同士が隣接するように近接設置される。そして、本実施例の場合には、集水管ユニット１２の端部間の連通接続には、同図（Ｂ）に示す半割り状カバー２０が用いられる。
【００１９】
半割り状カバー２０は、両端が開口した円筒（集水管ユニット１２の直径よりも若干大きな内径となっている。）を縦割りにしたものであって、半円状に湾曲した一対の曲板から構成されている。
【００２０】
このカバー２０を用いて連通接続する際には、隣接設置される一対の集水管ユニット１２の端部同士を当接した状態で、外周に一対の半割り状カバー２０を覆設して、カバー２０同士をボルとナットなどにより緊結することで行われる。
【００２１】
そして、所定個数の集水管ブロック１０の集水管ユニット１２同士を連通接続すると、所望の集水管が水底上に敷設される。なお、水底上に敷設された集水ブロック１０の周辺には、例えば、図１に示すように、３種類の濾過材１６と同じ材料で埋め戻すことができるが、この埋め戻しは、必ずしも必要としない。
【００２２】
さて、以上のように構成した集水管の水底敷設方法によれば、集水管は、軸方向に沿って複数に分断された集水管ユニット１２と、集水管ユニット１２が端部を突出するようにして貫通配置され、上端側が金網などのネット材で形成された枠体１４と、枠体１４内に充填される濾過材１６とを備えた集水管ブロック１０として予め製作されるので、集水管ブロック１０を水底現地盤１８上に設置した際に、集水管ユニット１２に位置ズレは、全く発生しない。また、集水管ブロック１０は、集水管ユニット１２と、集水管ユニット１２が端部を突出するようにして貫通配置され、上端側が金網などのネット材で形成された枠体１４と、枠体１４内に充填される濾過材１６とを備えているので、集水管ブロック１０を水底現地盤上に設置した際に、濾過材１６を埋め戻す必要がない。さらに、濾過材１６は、上端側が金網などのネット材で形成された枠体１４内に充填されるので、複数種の濾過材１６を使用する場合でも、境界近傍で両者が混ざり合うことを簡単に防止することができ、それぞれの濾過材層の管理も容易に行える。
【００２３】
図３は、本発明にかかる集水管の水底敷設方法の第２実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。同図に示した実施例では、上記第１実施例と同様に、予め製作される集水管ブロック１０が用いられ、集水管ブロック１０は、集水管ユニット１２と、集水管ユニット１２が端部を突出するようにして貫通配置され、上端側が金網などのネット材で形成された枠体１４と、枠体１４内に充填される濾過材１６とを備えている。濾過材１６は、粒度が異なる３種類の濾過材１６を使用し、これが集水管ユニット１２の外周側において、集水管ユニット１２から離間する距離が大きくなると、濾過密度が高くなるような密度勾配を設けている。集水管ユニット１２の端部には、他方の端部内に嵌合可能な異径部２２が形成されている。このような集水管ブロック１０を用いて水底上に集水管を敷設する際には、集水管ユニット１２の異径部２２を、隣接設置される他の集水管ブロック１０の集水管ユニット１２内に挿入して、端部同士を嵌合結合させることで連通接続が行われる。このように構成した第２実施例の場合には、水中での集水管ユニット１２同士の連通接続が、第１実施例の場合よりも簡単に行え、作業能率も向上する。
【００２４】
図４は、本発明にかかる集水管の水底敷設方法の第３実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。この実施例では、図３に示した第３実施例の異径部２２ａを以下のように構成している。本実施例の異径部２２ａは、小径部２２０ａと、この小径部２２０ａが嵌合可能な大径部２２１とから構成されている。小径部２２０ａは、一方の集水管ブロック１０の集水管ユニット１２の一端に設けられ、ブロック１０の端面から外方に突出している。大径部２２１ａは、連結される他方の集水管ブロック１０の集水管ユニット１２の一端に内設されていて、この部分は、ブロック１０の端面から外方に突出していない。このような異径部２２ａにより端部同士を嵌合結合させることで、集水管ブロック１０同士を連通接続すると、ブロック１０間に隙間を設けることなく、密着した状態での設置が可能になる。
【００２５】
なお、上記実施例では、集水管ブロック１０，１０ａが角筒状ないしは長方体形状のものを例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、例えば、円筒状，多角筒状などの形状であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる集水管の水底敷設方法によれば、濾過材の埋め戻し作業が不要で、かつ、集水管の位置ズレが発生せず、複数種の濾過材を使用する場合にも、層管理が簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる集水管の水底敷設方法の第１実施例で使用する集水管ブロックの敷設状態の断面説明図である。
【図２】図１に示した集水管ブロックを連通接続する際の説明図である。
【図３】本発明にかかる集水管の水底敷設方法の第２実施例を示す要部説明図である。
【図４】本発明にかかる集水管の水底敷設方法の第３実施例を示す要部説明図である。
【図５】従来の集水管の敷設方法の説明図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ 集水管ブロック
１２，１２ａ 集水管ユニット
１４，１４ａ 枠体
１６ 濾過材
１６ａ 細濾過材
１６ｂ 粗濾過材
１６ｃ 中間濾過材
【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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