(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池の池底に堆積した沈砂を沈砂流路に圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、
前記沈砂池の基礎面の上方に互いに並行して設置された複数の沈砂流路を構成するトラフと、
前記トラフに並行に且つ隣接して設置された圧力水配管と、
前記圧力水配管から前記沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、
前記圧力水配管および前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路の底面よりも上方にあり、
前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路内で間隔を置いて配置されており、
前記圧力水配管を相隣接するトラフの間に配置し、相隣接するトラフに跨るように仕切壁を設け、該仕切壁によって前記圧力水配管を覆うようにしたことを特徴とする集砂装置。
【請求項２】
沈砂池の池底に堆積した沈砂を沈砂流路に圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、
前記沈砂池の基礎面の上方に互いに並行して設置された複数の沈砂流路を構成するトラフと、
前記トラフに並行に且つ隣接して設置された圧力水配管と、
前記圧力水配管から前記沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、
前記圧力水配管および前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路の底面よりも上方にあり、
前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路内で間隔を置いて配置されており、
相隣接するトラフの間に仕切壁を設け、前記圧力水配管を前記仕切壁内に設置し、
前記圧力水配管は相隣接するトラフの間に設置され、前記仕切壁は、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、相隣接するトラフに跨るように設置されていることを特徴とする集砂装置。
【請求項３】
沈砂池の池底に堆積した沈砂を沈砂流路に圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、
前記沈砂池の基礎面の上方に互いに並行して設置された複数の沈砂流路を構成するトラフと、
前記トラフに並行に且つ隣接して設置された圧力水配管と、
前記圧力水配管から前記沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、
前記圧力水配管および前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路の底面よりも上方にあり、
前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路内で間隔を置いて配置されており、
相隣接するトラフの間に仕切壁を設け、前記圧力水配管を前記仕切壁内に設置し、
前記圧力水配管と前記集砂ノズルは、圧力水枝管を介して接続され、該圧力水枝管は前記仕切壁の少なくとも一面から前記沈砂流路内に突出していることを特徴とする集砂装置。
【請求項４】
前記トラフを構成するトラフ底板の上に、薄板からなるライナー板を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集砂装置。
【請求項５】
沈砂池の池底に堆積した沈砂を圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、
前記沈砂池の基礎面の上方に設置されたトラフと、
前記トラフ内に設置され且つトラフに並行に設置された圧力水配管と、
前記圧力水配管から前記トラフ内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、
前記複数の集砂ノズルは、前記トラフ内で間隔を置いて配置されており、
前記圧力水配管を、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有した堆積防止用カバー内に設置したことを特徴とする集砂装置。
【請求項６】
沈砂池の池底に堆積した沈砂を圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、
前記沈砂池の基礎面の上方に設置されたトラフと、
前記トラフ内に設置され且つトラフに並行に設置された圧力水配管と、
前記圧力水配管から前記トラフ内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、
前記複数の集砂ノズルは、前記トラフ内で間隔を置いて配置されており、
前記圧力水配管を堆積防止用カバー内に設置し、
前記圧力水配管を支持するためのサポートを設け、前記堆積防止用カバーは頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、該堆積防止用カバーの両端部は前記サポートに固定されていることを特徴とする集砂装置。
【請求項７】
前記圧力水配管と前記集砂ノズルは、圧力水枝管を介して接続され、該圧力水枝管は前記サポートの一面から前記トラフ内に突出していることを特徴とする請求項６記載の集砂装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場やポンプ場等の沈砂池設備に係り、特に沈砂池の底部に堆積させた沈砂に圧力水を噴射して沈砂を集砂ピットに移送する集砂装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下水処理場やポンプ場においては、水中に含まれる砂等を除去するために沈砂池設備を設置している。この沈砂池設備では、沈砂池の底部に堆積させた沈砂を集砂装置によって集砂ピットに移送するようにしている。集砂装置は集砂ノズルを備え、沈砂池の底部に堆積させた沈砂に集砂ノズルから圧力水を噴射し、この圧力水の水流、水圧により集砂ピットに移送している。そして、集砂ピットに集砂された沈砂は、揚砂機（揚砂ポンプ）によって水と一緒に沈砂池の外に排出される。
【０００３】
集砂装置において、集砂ノズルから噴射した圧力水により沈砂を移動させることができるが、従来の集砂装置では、集砂ノズルの間隔が長いため、噴射された圧力水の圧力が届かない部分の沈砂を移送するには多くの水量を必要としていた。集砂ノズルから噴射された圧力水の圧力を流路全域に作用させるには、ノズル間隔を短くする必要がある。
【０００４】
上述した圧力水をノズルから噴射する方式の集砂装置においては、沈砂池の池底形状は、平坦式勾配状、平坦式階段状、トラフ式の３種類に分類される。トラフ式は、平坦式勾配状および平坦式階段状に比べて集砂効率が良いために、一般的に多用されているが、池底に並列する多数のトラフをコンクリートまたはモルタル充填された鋼板で形成するために施工性が悪いという欠点がある。
【０００５】
図１４は従来のトラフ式集砂装置を示す図であり、図１４（ａ）は圧力水配管埋設型集砂装置の典型例を示す概略断面図であり、図１４（ｂ）は吊下げノズル型集砂装置の典型例を示す概略断面図である。
【０００６】
図１４（ａ）に示すように、圧力水配管埋設型集砂装置は、コンクリートまたは鋼板で形成された並列する仕切壁１００の基礎面（底板）の下方に圧力水配管１０１を埋設し、圧力水配管１０１より所定間隔毎に配管１０２を立ち上げ、各配管１０２の先端に集砂ノズル１０３を設けた構造である。
図１４（ｂ）に示すように、吊下げノズル型集砂装置は、コンクリートまたは鋼板で形成された並列する仕切壁１００の上方に圧力水配管１１１を配設し、圧力水配管１１１より下方および側方に延びる多数の配管１１２を設け、各配管１１２の先端に集砂ノズル１１３を設けた構造である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２９３１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２８２６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１４（ａ）に示すような、従来の圧力水配管埋設型集砂装置においては、集砂ノズルが沈砂流路の底板に設置されているため、集砂ノズルが沈砂流路底部に所定間隔を置いて配置されることになり、ノズル間の間隔を短くすると、沈砂流路底部のノズルが砂の移送の妨げとなるという問題点がある。またノズルから噴射された圧力水が前方のノズルに当たり、噴射された圧力水の圧力が作用する距離が短くなってしまうという問題点がある。
【０００９】
一方、図１４（ｂ）に示すような、従来の吊下げノズル型集砂装置においては、沈砂池上部の圧力水配管より多数の配管を延ばして沈砂流路内のノズルに接続するという構成であるため、総配管数が増え、またこれらの配管を支持するための配管サポート数が増え、異物の絡みつきが頻発するという問題点があり、また沈砂池内の点検や交換等のメンテナンス作業の妨げとなるという問題点がある。そして、ノズル間の間隔を短くしてノズルの数を多くすると、これらのデメリットが一層顕著になるために、ノズル間の間隔を短くすることができないという問題点がある。
【００１０】
また、図１４（ａ）および（ｂ）に示す集砂装置に限らず、従来の集砂装置の共通の問題点として、以下に列挙する問題点がある。
（１）沈砂流路は、下面がモルタル充填された鋼板製かコンクリート成形のトラフであり、一般に沈砂池内は腐食環境下であり、沈砂を圧力水によって移送すると、腐食や摩耗で沈砂流路が破損する恐れがある。そして、破損した場合、沈砂流路の補修や交換に多くの時間と費用がかかる。
（２）集砂ピットを沈砂流路よりも下位レベルに設置する必要があるため、沈砂流路を嵩上げするために多量のモルタル等の充填材が必要となる。また、沈砂流路の嵩上げの結果、沈砂池流路の断面積が小さくなり、沈砂池内の流速が速くなり、砂の沈降を妨げる。
（３）集砂ノズルから噴射された圧力水によって集砂ピット内に移送された沈砂が圧力水を噴射していない他の沈砂流路に流れてしまい、集砂効率が低下する。
（４）沈砂流路のレベル（高さ）を集砂ピットのレベル（高さ）より高くするために、沈砂流路を嵩上げする必要があり、多量のモルタルの充填が必要となる。そして、流砂流路の嵩上げにより、沈砂池流路断面積が小さくなり、その結果、沈砂池内の流速が速くなり砂の沈降を妨げる。
【００１１】
本発明は、上述した従来の集砂装置が抱える種々の問題点を解決し、沈砂流路内に短い間隔で集砂ノズルを配置でき、少水量での集砂を可能にするとともに、沈砂池の底板の下に圧力水配管を埋設しないために施工性が良く、沈砂流路を遮る多数の配管や配管サポートが少ないため、異物の絡みつきを最小限とすることができ、かつメンテナンス作業が容易となる集砂装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の一態様は、沈砂池の池底に堆積した沈砂を沈砂流路に圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、前記沈砂池の基礎面の上方に互いに並行して設置された複数の沈砂流路を構成するトラフと、前記トラフに並行に且つ隣接して設置された圧力水配管と、前記圧力水配管から前記沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、前記圧力水配管および前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路の底面よりも上方にあり、前記複数の集砂ノズルは、前記沈砂流路内で間隔を置いて配置されており、前記圧力水配管を相隣接するトラフの間に配置し、相隣接するトラフに跨るように仕切壁を設け、該仕切壁によって前記圧力水配管を覆うようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、沈砂池の基礎面の下に圧力水配管を埋め込まないため、施工性がきわめて良く、また沈砂流路を遮る多数の配管や配管サポートが少ないため、異物の絡みつきを最小限とすることができ、かつ池内での作業や移動に支障がない。また、圧力水配管をトラフに隣接して配置し、圧力水配管から沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルを設けたため、短い間隔で集砂ノズルを配置することができる。その結果、一箇所のノズルから噴射された圧力水が高い圧力のまま沈砂流路の一部のエリアに存在する沈砂に有効に作用し、その作用が複数のノズルによって流路全域の沈砂に及ぶことになるため、流路全長では多くの水量を必要とせず、少ない水量で集砂を行うことができる。
【００１４】
本発明によれば、圧力水配管は沈砂流路の一部を形成する仕切壁内に設置されているため、集砂ノズルを短い間隔で配置しても、沈砂池内に設置される配管やサポートが少なく、異物が絡まることが少ない。また、沈砂池内での作業の支障とならない。
【００１５】
本発明の好ましい態様によれば、前記圧力水配管は相隣接するトラフの間に設置され、前記仕切壁は、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、相隣接するトラフに跨るように設置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい態様によれば、前記圧力水配管と前記集砂ノズルは、圧力水枝管を介して接続され、該圧力水枝管は前記仕切壁の少なくとも一面から前記沈砂流路内に突出していることを特徴とする。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、前記トラフを構成するトラフ底板の上に、薄板からなるライナー板を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、沈砂流路を形成するトラフ底板の上に、交換が容易なライナー板を設置することで、流路の摩耗や腐食に容易に対処することができる。またトラフ底板がライナー板により覆われているため、トラフ底板は摩耗の恐れがなく、トラフ底板の板厚を薄くすることができ、また樹脂等の軽量で施工性が良い材料も使用可能である。
【００１８】
好ましい実施例によれば、前記トラフの端部の前記集砂ピットへの接続部に、前記集砂ピット内の沈砂が前記トラフ内へ逆流しないように、集砂ピット側にのみ開くことができる逆止板を設けている。
上記実施例によれば、トラフの最下流、すなわち各沈砂流路の集砂ピット側の端部に、集砂ノズルの噴射時には噴射された水圧・水流により流路を開くように構成された逆止板を設けることで、集砂ピットを挟んで相対する沈砂流路からの沈砂の逆流を防ぐことができる。また、逆止板が集砂ピットの壁面を構成するので、集砂ピットを沈砂流路よりも下位レベルに設ける必要がなく、沈砂流路を嵩上げする必要がない。したがって、モルタル充填量を低減することができるとともに沈砂池内の流速を低くすることができ、砂の沈降を促進することができる。
【００１９】
好ましい実施例によれば、前記トラフを前記集砂ピットに向けて上り勾配としている。
上記実施例によれば、トラフからなる沈砂流路を集砂ピットに向けて上り勾配になるように構成している。このように沈砂流路を上り勾配にすることにより、トラフの左右の両端側（集砂ピットと反対側）で沈砂流路の嵩上げをする必要がなく、モルタル充填量の低減を図ることができるとともに沈砂池内の流速を低くすることができる。
【００２０】
好ましい実施例によれば、前記集砂ノズルの先端は、前記トラフの延びる方向に向き、且つ水平に対して下方へ向いている。
上記実施例によれば、集砂ノズルの先端が圧力水を斜め下向きに噴出するようになっているため、少水量で集砂効率を向上させ、かつトラフ底板又はライナー板の上面を清浄に保つことができる。
【００２１】
また、本発明の他の態様は、沈砂池の池底に堆積した沈砂を圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する集砂装置において、前記沈砂池の基礎面の上方に設置されたトラフと、前記トラフ内に設置され且つトラフに並行に設置された圧力水配管と、前記圧力水配管から前記トラフ内に延びる複数の集砂ノズルとを備え、前記複数の集砂ノズルは、前記トラフ内で間隔を置いて配置されており、前記圧力水配管を、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有した堆積防止用カバー内に設置したことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明によれば、沈砂池の基礎面の下に圧力水配管を埋め込まないため、施工性がきわめて良く、また沈砂流路を遮る多数の配管や配管サポートがないため、異物の絡みつきを最小限とすることができ、かつ池内での作業や移動に支障がない。また、圧力水配管をトラフ内に配置し、圧力水配管からトラフ内に延びる複数の集砂ノズルを設けたため、短い間隔で集砂ノズルを配置することができ、少ない水量で集砂を行うことができる。
【００２３】
本発明によれば、圧力水配管は沈砂流路の一部を形成する堆積防止用カバー内に設置されているため、集砂ノズルを短い間隔で配置しても、沈砂池内に設置される配管やサポートが少なく、異物が絡まることが少ない。また、沈砂池内での作業の支障とならない。
【００２４】
本発明の好ましい態様によれば、前記圧力水配管を支持するためのサポートを設け、前記堆積防止用カバーは頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、該堆積防止用カバーの両端部は前記サポートに固定されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の好ましい態様によれば、前記圧力水配管と前記集砂ノズルは、圧力水枝管を介して接続され、該圧力水枝管は前記サポートの一面から前記トラフ内に突出していることを特徴とする。
好ましい実施例によれば、前記トラフの端部の前記集砂ピットへの接続部に、前記集砂ピット内の沈砂が前記トラフ内へ逆流しないように、集砂ピット側にのみ開くことができる逆止板を設けている。
上記実施例によれば、トラフの最下流、すなわち各沈砂流路の集砂ピット側の端部に、集砂ノズルの噴射時には噴射された水圧・水流により流路を開くように構成された逆止板を設けることで、集砂ピットを挟んで相対する沈砂流路からの沈砂の逆流を防ぐことができる。また、逆止板が集砂ピットの壁面を構成するので、集砂ピットを沈砂流路よりも下位レベルに設ける必要がなく、沈砂流路を嵩上げする必要がない。したがって、モルタル充填量を低減することができるとともに沈砂池内の流速を低くすることができ、砂の沈降を促進することができる。
【００２６】
好ましい実施例によれば、前記集砂ノズルの先端は、前記トラフの延びる方向に向き、且つ水平に対して下方へ向いている。
上記実施例によれば、集砂ノズルの先端が圧力水を斜め下向きに噴出するようになっているため、少水量で集砂効率を向上させ、かつトラフ底板又はライナー板の上面を清浄に保つことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、以下に列挙する効果を奏する。
（１）沈砂池の基礎面の下に圧力水配管を埋め込まないため、施工性がきわめて良く、また沈砂流路を遮る多数の配管や配管サポートが少ないため、異物の絡みつきを最小限とすることができ、かつ池内での作業や移動に支障がない。また、汚物の付着しやすい配管サポート等の構造物が少ないため、池内での作業の衛生状態も改善される。
（２）圧力水配管をトラフに隣接して配置し、圧力水配管から沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルを設けたため、短い間隔で集砂ノズルを配置することができ、少ない水量で集砂を行うことができる。
（３）トラフを構成するトラフ底板の上に交換が容易なライナー板を設けることで、沈砂流路の摩耗や破損に容易に対処できる。また、沈砂と接触する部分はライナー板であるため、底板は摩耗の恐れが無く、底板の板厚を薄くしたり、底板について樹脂等の安価で軽量で施工性の良い材料が使用可能となる。
（４）トラフの端部に設けた逆止板が集砂ピットの壁を構成するため、集砂ピットを沈砂流路より下位レベルに配置する必要がないので、沈砂流路をモルタル等で嵩上げする必要がなくなり、沈砂池流路断面積を維持し、沈砂流路の下面のモルタル施工を大幅に低減できる。
（５）トラフの端部に設けた逆止板は、集砂ノズルから噴射された圧力水の水圧・水流により流路を開き、それ以外は閉じているので、他の沈砂流路での圧力水の噴射による沈砂の逆流や、集砂ピット内の集砂ノズルからの圧力水の噴射による沈砂の逆流を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る集砂装置の実施形態を図１乃至図１３を参照して説明する。
図１および図２は、本発明に係る集砂装置の一実施形態を示す図であり、図１は沈砂池および集砂装置を示す縦断面図であり、図２は集砂装置の要部を示す縦断面図である。
図１に示すように、沈砂池１は、コンクリート等により略箱状に形成されており、沈砂池１の底部は平坦に形成されている。沈砂池１の底部の上面は、基礎面１ａを構成している。沈砂池１の基礎面１ａには、鋼板または樹脂製の板からなるトラフ底板２が敷設されている。トラフ底板２には、並行に且つ隣接して配置された複数のトラフ３が設けられており、相隣接するトラフ３の上端は平坦な連結部４によって連結されている。各トラフ３は、沈砂池１に堆積した沈砂を流すための沈砂流路を構成している。
【００２９】
また、相隣接するトラフ３を連結する連結部４上には、圧力水配管５が配設されている。圧力水配管５は、トラフ３の底面よりも上方に位置している。そして、各圧力水配管５は、山形状（三角形状）の断面を有しかつ鋼板または樹脂製の板からなる仕切壁６によって覆われている。仕切壁６は、相隣接するトラフ３，３の間に設置されている。この仕切壁６は、流れを整流するための整流板としての機能も有している。各仕切壁６は、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、相隣接するトラフ３，３に跨るように設置されている。
【００３０】
図２に示すように、仕切壁６の両下端部は、トラフ底板２にボルト７およびナット８により固定されている。また、圧力水配管５には、所定間隔毎に圧力水枝管９が設けられている。仕切壁６内に設置された圧力水配管５から延びる各圧力水枝管９は仕切壁６の一面から沈砂流路側に突出しており、各圧力水枝管９の先端には集砂ノズル１０が取り付けられている。集砂ノズル１０は、トラフ３の底面よりも上方に位置している。また、各トラフ３には、トラフ３の上面を覆うように薄板の鋼板等からなるライナー板１２が設けられている。ライナー板１２は、中央部が略Ｖ字状の断面を有するように折曲されている。
【００３１】
なお、図２においては、ライナー板１２は、仕切壁６をトラフ底板２に固定するためのボルト７およびナット８によって、トラフ底板２に固定されているが、ライナー板１２をトラフ底板２に専用に固定するための専用のボルト・ナットを設けてもよい。専用のボルト・ナットを用いてライナー板１２をトラフ底板２に固定した場合には、ライナー板１２をトラフ底板２から単独で着脱できるという利点がある。
【００３２】
上述したように、沈砂流路を形成するトラフ底板２に交換が容易なライナー板１２を設置することで、流路の摩耗や腐食に容易に対処することができる。またトラフ底板２がライナー板１２により覆われているため、トラフ底板２は摩耗の恐れがなく、トラフ底板２の板厚を薄くすることができ、またトラフ底板２について樹脂等の軽量で施工性が良い材料も使用可能である。また、ライナー板１２を集砂ピット方向に折り曲げ線が伸びるように折り曲げることで当該板にＶ字を形成させ、沈砂の移送に方向性を与えることができ、集砂ノズル１０からの噴射エネルギーを分散させることが少なく、また沈砂流路の底部断面積が小さくなることで、沈砂流路の底部の流速が速くなり、集砂効率が向上する。
【００３３】
図３は、図１のIII−III線断面図であり、沈砂流路の側断面図である。図３に示すように、沈砂池１には、左右に２つのトラフ底板２が設置され、２つのトラフ底板２，２間に、集砂ピット１５が設置されている。各トラフ底板２には、図１および図２に示す複数のトラフ３が並列して形成されている。仕切壁６内に設置された圧力水配管５から延びる各圧力水枝管９は、仕切壁６の一面から沈砂流路側に突出しており、各圧力水枝管９の先端には集砂ノズル１０が取り付けられている。図３に示すように、左側のトラフ３内に設置された集砂ノズル１０の先端は、右側を向き且つ水平に対してやや下方を向いており、集砂ノズル１０は圧力水を右方向且つ斜め下向きに噴出するようになっている。右側トラフ３内に設置された集砂ノズル１０の先端は、左側を向き且つ水平に対してやや下方を向いており、集砂ノズル１０は圧力水を左方向且つ斜め下向きに噴出するようになっている。このように、集砂ノズル１０の先端が圧力水を斜め下向きに噴出するようになっているため、少水量で集砂効率を向上させ、かつ底板又はライナー板の上面を清浄に保つことができる。
【００３４】
図２および図３に示すように、集砂ノズル１０を沈砂流路の側面の仕切壁６から突出させることにより、従来、沈砂の移送やノズル噴射圧を阻害していた沈砂流路底部のノズルがなくなり、集砂ノズル１０を短い間隔で配置できる。また、圧力水配管５は沈砂流路の一部を形成する仕切壁６内に設置されているため、集砂ノズル１０を短い間隔で配置しても、沈砂池１内に設置される配管やサポートが少なく、異物が絡まることが少ない。また、沈砂池１内での作業の支障とならない。
【００３５】
図３に示すように、仕切壁６内に収容された各圧力水配管５は、その一端が縦に延びる圧力水配管５ｖに接続されており、圧力水は圧力水配管５ｖから仕切壁６内の圧力水配管５に供給されるようになっている。なお、各圧力水配管５の他端は閉塞板によって閉塞されている（図示せず）。
【００３６】
また、図３に示すように、各トラフ３の最下流には、逆止板１６が配設されている。逆止板１６は、仕切壁６の上端にヒンジ等によって開閉可能に固定されていおり、集砂ピット側にのみ開くことができるようになっている。すなわち、集砂ノズル１０から圧力水が噴出しているときには、逆止板１６は開き（図３において左側の逆止板）、集砂ノズル１０から圧力水が噴出していないときには、逆止板１６は閉じるようになっている（図３において右側の逆止板）。
【００３７】
上述したように、各トラフ３の最下流、すなわち各沈砂流路の集砂ピット側の端部に、集砂ノズル１０の噴射時には噴射された水圧・水流により流路を開くように構成された逆止板１６を設けることで、集砂ピット１５を挟んで相対する沈砂流路からの沈砂の逆流を防ぐことができる。また、逆止板１６が集砂ピット１５の壁面を構成するので、集砂ピットを沈砂流路よりも下位レベルに設ける必要がなく、沈砂流路を嵩上げする必要がない。したがって、モルタル充填量を低減することができるとともに沈砂池１内の流速を低くすることができ、砂の沈降を促進することができる。
【００３８】
図４および図５は、沈砂池の平面図である。図４は、トラフの最下流に逆止板を設置していない集砂装置を備えた沈砂池を示す平面図である。図５は、トラフの最下流に逆止板を設置した集砂装置を備えた沈砂池を示す平面図である。
図４および図５に示すように、矩形状の沈砂池１には、左右に２つのトラフ底板２が設置され、２つのトラフ底板２，２間に、集砂ピット１５が設置されている。各トラフ底板２には、図１および図２に示す複数のトラフ３が並列して形成されている。そして、集砂ピット１５の両端部には、集砂ピット用の複数の集砂ノズル１８が配置されており、各集砂ノズル１８から圧力水を噴射して集砂ピット１５内の沈砂を揚砂機（揚砂ポンプ）のノズル近傍へ移送するようになっている。図４に示す集砂装置および沈砂池と、図５に示す集砂装置および沈砂池の相違点は、逆止板１６の有無だけであり、その他の構成は同一である。
【００３９】
図６は沈砂池の側面図である。図６に示すように、トラフ３からなる沈砂流路を集砂ピット１５に向けて上り勾配になるように構成している。このように沈砂流路を上り勾配にすることにより、トラフ３の左右の両端側（集砂ピット１５と反対側）で沈砂流路の嵩上げをする必要がなく、モルタル充填量の低減を図ることができるとともに沈砂池内の流速を低くすることができる。
【００４０】
次に、図１乃至図６に示す集砂装置の具体的な態様について以下に説明する。
図４および図５に示すように、沈砂池１の幅方向を分割するように、４００ｍｍ〜６００ｍｍのピッチでトラフ３および仕切壁６を設置し、並列する沈砂流路を形成している。沈砂流路の上り勾配は３°以下とすることが好ましい。そして、各沈砂流路には、ノズル径５〜８ｍｍの集砂ノズル１０を５００ｍｍ〜８００ｍｍのピッチで複数個配置している。図１乃至図５に示すように、仕切壁６から突出させる集砂ノズル１０は、仕切壁６で隔てた片側の沈砂流路に配置されている。なお、集砂ノズル１０は仕切壁６の両側の沈砂流路に配置してもよく、両側の沈砂流路に配置した場合には圧力水配管５を収容するための仕切壁の数を半減できる。
【００４１】
図１乃至図６に示す集砂装置において、沈砂流路毎に集砂ノズル１０から０．１〜０．４ＭＰａの圧力水を１０〜４０秒噴射し、堆積した沈砂を集砂ピット１５に移送する。同様の工程を順次全ての沈砂流路において行う。次に、集砂ピット１５内の集砂ノズル１８から圧力水を噴射して揚砂機（揚砂ポンプ）のノズル近傍へ沈砂を移送する。なお、トラフ底板２と池躯体との間隙は、汚泥や沈砂の堆積を防ぐために、モルタルや砂や樹脂等で充填することが好ましい。
【００４２】
図７および図８は、本発明に係る集砂装置の他の実施形態を示す図である。図７は集砂装置の要部を示す縦断面図であり、図２に対応した図である。図８（ａ）は図７のVIIIA−VIIIA線断面図であり、図８（ｂ）は図７のVIIIB−VIIIB線断面図である。
図７および図８に示すように、沈砂池１の基礎面１ａ上には、みぞ形鋼からなるトラフ受け台２１が所定間隔を置いて複数個設置されている。トラフ受け台２１上には、対をなすブラケット２２ａ，２２ｂが複数個固定されている。この対をなすブラケット２２ａ，２２ｂは、トラフ受け台２１が延びる方向に所定間隔を置いて複数個設置されている。そして、各対をなすブラケット２２ａ，２２ｂには、鋼板または樹脂製の板からなるトラフ底板２３が固定されている。各トラフ底板２３は、略Ｖ字状の断面を有するように折曲されており、各トラフ底板２３により沈砂流路を構成するトラフを形成している。
【００４３】
また、相隣接するトラフ底板２３の間には、支持台２４が固定されており、この支持台２４上に圧力水配管２５が配設されている。そして、各圧力水配管２５は、山形状（三角形状）の断面を有し鋼板または樹脂製の板からなる仕切壁２６によって覆われている。仕切壁２６の両下端部は、トラフ底板２３とともにブラケット２２a，２２ｂにボルト７およびナット８により固定されている。また、圧力水配管２５には、所定間隔毎に圧力水枝管２９が設けられている。仕切壁２６内に設置された圧力水配管２５から延びる各圧力水枝管２９は、仕切壁２６の一面から沈砂池流路側に突出しており、各圧力水枝管２９の先端には集砂ノズル３０が取り付けられている。
図７および図８に示す集砂装置は、トラフ底板を複数に分割したため、図１および図２に示す集砂装置より、部材の重量の軽量化を図ることができ、材料費を廉価にできる。その他の構成および作用効果は、図１および図２に示す集砂装置と同様である。
【００４４】
図９は、本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図であり、集砂装置の要部を示す縦断面図で図２に対応した図である。図９に示す実施形態の集砂装置は図２に示す実施形態の集砂装置から仕切壁６を取り除いたものである。図９に示す集砂装置は、仕切壁６がないため、圧力水配管５が露出しているが、他の構成は図２に示す集砂装置と同様である。図９に示す集砂装置は、構造が簡素であるため、施工が容易であり、また材料費も低減できる。
【００４５】
図１２および図１３は、本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図であり、集砂装置の要部を示す縦断面図で図２に対応した図である。図１２および図１３に示す実施形態の集砂装置は図２に示す実施形態の集砂装置の圧力水配管５を取り除き、仕切壁６に圧力水配管５と同様の機能を具備させたものである。すなわち、圧力水配管に代えて仕切壁６が圧力水ヘッダーとなっている。仕切壁６は三角形断面（図１２）または四角形断面（図１３）を有している。この仕切壁６の側面に接続されて延びた圧力水枝管９がトラフの上方に突出しており、その枝管の先端部分に集砂ノズル１０を設けている点は、前述の圧力水配管を使用した態様と同様である。図１２および図１３に示す集砂装置は、トラフ底板２とトラフ底板２上の鋼帯５０によりトラフを形成している。この鋼帯５０は仕切壁６の取付座も兼ねている。図１３に示す集砂装置は、仕切壁６上に沈砂が堆積することを防止するための堆積防止カバー４６を具備している。堆積防止用カバー４６は、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、堆積防止用カバー４６の両端部は仕切壁６に固定されている。その他の構成は、図１２に示す集砂装置と同様である。図１２および図１３に示す集砂装置は、構造が簡素であるため、施工が容易であるとともに図２等に示した集砂装置と同様の集砂の効果を奏する。また、沈砂流路へ前述のライナー板の設置をすることやトラフの集砂ピット側に逆止板を設けることもできる。
【００４６】
図１０および図１１は、本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図である。図１０は沈砂池および集砂装置の縦断面図であり、図１１は図１０のXI−XI線断面図である。
図１０に示す沈砂池は、図１から図９に示したような沈砂池よりも小さい規模の池で池幅が６００ｍｍを超え、８００ｍｍ未満と比較的狭いために、単一のトラフが設置されている。すなわち、沈砂池１の基礎面１ａ上には、鋼板または樹脂製の板を折曲して形成されたトラフ底板３２が設置されている。トラフ底板３２は、中央部が略Ｖ字状の断面を有するように折曲されており、さらにトラフ底板３２の上部は内側に折曲されている。そして、トラフ底板３２の上部両端は、沈砂池１の側壁にボルト等（図示せず）によって固定されている。トラフ底板３２は単一のトラフを形成し、このトラフは沈砂池１に堆積した沈砂を流すための沈砂流路を構成している。そして、トラフ内には、圧力水配管３５がトラフに並行に配置されている。圧力水配管３５は、サポート３６により支持されている。サポート３６は、図１１に示すように、沈砂池１の端部に設けられた支持板３７により片持ちで支持されている。また圧力水配管３５には、所定間隔毎に圧力水枝管３９が設けられており、各圧力水枝管３９はサポート３６の支持面３６ｓから沈砂流路の底部側に突出している。そして、各圧力水枝管３９の先端に、集砂ノズル４０が取り付けられている。その他の構成および作用効果は、図１および図２に示す集砂装置と同様である。
【００４７】
前記各圧力水配管３５は、鋼板または樹脂製の板からなる堆積防止用カバー４６によって覆われている。堆積防止用カバー４６は、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有し、堆積防止用カバー４６の両端部はサポート３６に固定されている。なお、図１１では図示していないが、図１１に示すトラフ底板３２に対して、集砂ピット４５を挟んで対向するように、もう一つのトラフ底板が設置されている。また、トラフ底板３２の端部の集砂ピット４５への接続部に、図３に示す逆止弁と同様の逆止弁が設けられている。集砂ノズル４０の構成は、図１乃至図３に示す集砂ノズル１０と同様である。
図１０および図１１に示す集砂装置によれば、ほぼトラフ２本相当を、圧力水配管３５から下方に延び所定間隔を置いて配置された１組の集砂ノズル４０で集砂できる。
【００４８】
これまで本発明について、いくつかの実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る集砂装置の一実施形態を示す図であり、沈砂池および集砂装置の縦断面図である。
【図２】集砂装置の要部を示す縦断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図であり、沈砂流路の側断面を示す図である。
【図４】トラフの最下流に逆止板を設置していない集砂装置を備えた沈砂池を示す平面図である。
【図５】トラフの最下流に逆止板を設置した集砂装置を備えた沈砂池を示す平面図である。
【図６】沈砂池の側面図である。
【図７】本発明に係る集砂装置の他の実施形態を示す図であり、集砂装置の要部を示す縦断面図である。
【図８】図８（ａ）は図７のVIIIA−VIIIA線断面図であり、図８（ｂ）は図７のVIIIB−VIIIB線断面図である。
【図９】本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図であり、集砂装置の要部を示す縦断面図で図２に対応した図である。
【図１０】本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図であり、沈砂池および集砂装置の縦断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線断面図である。
【図１２】本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図であり、集砂装置の要部を示す縦断面図で図２に対応した図である。
【図１３】本発明に係る集砂装置の更に他の実施形態を示す図であり、集砂装置の要部を示す縦断面図で図２に対応した図である。
【図１４】従来のトラフ式集砂装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  沈砂池
１ａ  基礎面
２，２３，３２  トラフ底板
３  トラフ
４  連結部
５，５ｖ，２５，３５，１０１，１１１  圧力水配管
６，２６，１００  仕切壁
７  ボルト
８  ナット
９，２９，３９  圧力水枝管
１０，３０，４０，１０３，１１３  集砂ノズル
１２  ライナー板
１５，４５  集砂ピット
１６  逆止板
１８  集砂ピット用の集砂ノズル
２１  トラフ受け台
２２ａ，２２ｂ  ブラケット
２４  支持台
３６  サポート
３７  支持板
４６  堆積防止用カバー
５０  鋼帯
１０２，１１２  配管
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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