建設コンサルタンツ協会ホーム271号目次

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Project brief 2

表2

作業環境の類型区分
ステージ 1水上からの作業のみ可能

プロジェクト紹介

ステージ 2水上・陸上の作業が可能

ステージ 3
陸上作業のみで対応可能

ステージ 4
人力による作業が必要

ブラジルチドメグサ等外来水生植物の効率的収集装置の開発
水上機械

西岡 樹
NISHIOKA Tatsuki

表3

近年、国内の多くの水域において外来水生植物の繁茂による河川環境、維持管理への悪影響が指摘さ持管理面に障害を及ぼしている。そ全面やコスト面からも早急な対策がのため、定期的に外来水生植物を望まれている。本稿では、そのよう除去する必要がある。

な問題点を解決するため、国土交除去方法は、主に水上作業によ通省九州地方整備局九州技術事務る収集と陸上作業よる陸揚げに分所の発注業務において実施した、外来水生植物は、本来日本に生けられる。陸揚げについては重機に外来水生植物の効率的な収集装置息していなかった種であることかよる方法が確立されているが、収集の開発結果について紹介する。

ら、我が国の農業生産、漁業生産やについては河川の浅瀬や狭隘部も在来種との競合、高い繁殖力などに含めて繁茂しているため、バックホより生態系に及ぼす影響が大きい。

ウや清掃船等の水草回収船のみでまた河川、ダム、農業用排水路、ため池、調整池等において通水や維れている。

Civil Engineering Consultant

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搔き込み式

掴み式

吸引式

・主に沈水性（オオカナダモ）の収集
・浮遊水草（ボタンウキクサ、ホテイアオイ等）の ・浮遊水草（ボタンウキクサ、ホテイアオイ等）の・コンベアの先のカッターで水草を切断しベルト収集
収集
コンベアで収集・アーム先のバケットで対象物を掴み収集
・船首の吸引ポンプで水面の水草を収集
・長 さ10m×幅 4m 程度の大型のものが多い
・長さ10m×幅 4m 程度の大型のものが多い
 さ10m×幅 2.5m 程度の大型のものが多い
・長

アオイ、オオカナダモの生態を踏ま境から様々な制限条件が想定され、行う現場条件に最適となる組み合

近年大規模な繁茂が報告されてえ開発対象を選定した（表1）。このこれを全てクリアできる機構にするわせで構成されている（表 3）。既存の作業は困難で、人力作業を余儀いる外来水生植物であるブラジル

うち、オオカナダモは沈水性植物でことは、高価格で技術的にも複雑との水上専用機械は大型のものが多なくされているのが現状であり、安チドメグサ、ボタンウキクサ、ホテイあり他の植物と収集工程が大きくなることが考えられる。そこで特徴

く、大河川・湖沼等で異常繁茂状態異なることから除外した。

的な作業環境から、開発対象を明の際に効率的に使用されている。

ボタンウキクサ（ウォーターレタス）

ホテイアオイオオカナダモ・泥に根を張り、水面を浮遊するよ ・水面を浮遊する（浮遊性）。
・水面を浮遊する（浮遊性）。
・水中に生息する沈水植物。
うに分布域を拡大（活着性）。
・水中に枝を出し、多数の子株を生 ・水 深 1m 程度の場所では草丈 30 ・茎は八角円筒形で柔軟、径は 2 〜・茎は長く1m 以上になる。
じて水面に広がる。
〜 60cm、栄養が豊富な場所では3mm、草丈 1m 以上になる。
・茎の節から葉と根を出し、旺盛な ・茎は短縮して、広卵形〜扇形の葉1.5m 以上になる。
・殖 芽や茎葉切片からでも栄養繁繁殖力でマット状に群生する。
をボタン状に重ねてつける。
・走出枝により旺盛に繁殖する。
殖を行う。
・茎は簡単に破断し、断片が流水に ・無機養分の吸収力が強く、耐塩性・日当たりのよい浅い停滞水域を好より分布域を拡大する。
もある。
む。
 の断片による栄養繁殖が極め ・根 茎や越冬芽による栄養繁殖が・茎て旺盛。
極めて盛ん。
・根 だけでは繁殖しない。
・袋状の果実が水中で破れ、種子を・貧栄養水域でも生育が可能。
放出する。

038人力作業×対象外■ 開発対象表 1 代表的な外来水生植物の生態概要
ブラジルチドメグサ

陸上機械

既存収集機械の例

株式会社エイト日本技術開発
都市環境エネルギー事業部主任■ はじめに水上機械・陸上機械〇開発対象（水上機械）

活着性のブラジルチドメグサは、確化するために4つの作業ステージ

今回開発対象としたブラジルチド

浮遊性のボタンウキクサやホテイア（表 2）を想定してターゲットを絞り

メグサは、河川の大小を問わず、河オイと比べて土中に根を活着させ、込み、効率的かつ安全な収集技術

岸に沿って中規模の繁茂が連担す

水面を浮遊するように分布域を拡大を検討する必要があった。

る傾向にあるため、水深の浅い河する水草である。茎が複雑に絡みその結果、ステージ 2及び 3の陸岸での作業が主となる。また、これあっていることから、収集にはあら上作業については、バックホウ等のらの専用回収船の多くは数千万円

かじめ根を浮かせるか、茎を根本か汎用の建設機械を使用した作業でと高価であり、例年大量繁茂する環ら切断し、浮遊させ、集積し、すくい十分対応可能であり、ステージ4に境でなければ導入が困難である。

上げる4工程が必要である。このた

ついては繁茂範囲も小さく、機械化

このため、既存収集機械の対応がめ、収集工程として切断、浮揚、集するメリットはあまり大きくないこと

効率的でない、中小河川及び繁殖積、捕捉の 4工程が必要であるブラから開発対象はステージ1及び2と初期状態を対象として、経済性を踏

ジルチドメグサを開発対象とするこし、水上機械作業を選定した。

まえて検討を行った。

■ 既存収集技術■ 開発装置造である収集機構と、下部構造で台船（2×3m 程度）に架台を取り付ある動力機構に分けられ、対象とすけ、その上にアームを固定し、アームる水草の種類、繁茂状況や、収集を先端部の可動台に作業に必要な装とで、収集工程の少ないホテイアオ
イやボタンウキクサの収集も対応可能となるよう検討を進めた。

■ 作業環境収集作業は、繁茂箇所の作業環

既存収集機械の構成は、上部構外来水生植物収集装置は、小型

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■ おわりに置（掻寄、切断装置等）を設置する作業船の寸法に合わせた調整や取不要である。アームは上下左右に振に動く構造として、稼働台に設置しよる直接すくい上げ方法による収集構造とした。また、架台は伸縮機構付けを可能とした。なお、台船は船れる構造で、広範囲の作業を可能た各装置を作動させて収集作業を量の比較については、作業環境が等を備えており、小型和船等の別の外機 2 馬力のため小型船舶免許がとし、可動台は電動ウインチで前後行う。収集装置の概要を図1に示す。

異なるため参考として整理した。比場合は免許が不要な2 馬力船外機

較においては、1人時間当たりの収としたため、流速が速い場所や長集面積とし、本収集装置使用時の距離移動において機動性が悪いこ開発した外来水生植物収集装置

人員を2人、バックホウの事例を3.8とがあげられる。また、現状の切断による作業と、鎌や熊手を使用した人（実績平均）で換算した。その結機能は、ブラジルチドメグサ等の切人力刈取作業を同一環境において果、本収集装置では12m2/ 人・時、バ断・収集を効率的に行えるのが限界実施し、時間当たり収集量を比較しックホウによる作業は19m2/人・時である。近年では、それよりも茎がた。その結果、収集装置は24m2/時、で、バックホウによる直接収集は本固く層厚に群生し、他の植物と混生

人力作業は6m2/ 時であり、人力作収集装置に対して1.6 倍の作業量ですることで一層切断・収集が困難と業に比べて約 4 倍の収集量であっあった。

なる他種（図 2に示すナガエツルノ■ 機能検証結果《和船取付け例》③可動台（ウインチ操作）②操作アーム（バランス調整済み）⑤掻寄装置④切断装置（バルブ操作）《収集装置》

2 馬力※免許不要①台船又は和船《切断状況》
高圧水で切断※河川水利用《事前準備》

機能動力機構
収集機構

主要機器構成①台船又は和船②操作アーム
③可動台
④切断装置
⑤掻寄装置

備
考
機器等の艤装、推進力
操作部
装置取付け部
高圧噴射機
レーキ《切断状況》

20ｍフェンス
1.回収場所下流にフェンスを設置

2.切断装置（高圧噴射機）により陸揚げ可能な大きさに切断《掻寄状況》《自然流下》

本収集装置による外来水生植物

安定な船上において、身を乗り出しの収集作業は、繁茂状態を問わずた作業で落水の危険があることや多くの中小河川で対応可能である。

この課題に対して、本収集装置

長時間の作業が困難である。しか人が河川に入って鎌や熊手を使用の切断機能及び推進機能の向上、し、本装置を用いることで、高圧噴した作業に比べて、効率性、作業さらなる作業性向上のための各部射された水のみ対象植物へ接触す性、安全性等の視点から、優位な自動機械化等について、平成 27 年

ることにより切断作業時の船体の収集方法と評価できる。一方、人力度に改良検討及び検証実験を実施

ふらつき等はなく、掻寄時の作用力作業を含むバックホウによる河岸かしている。今後、改良後の装置につも船外機の推進力が受け持つためらの直接収集の収集量に比べて若いて、効率的で安全な外来収集装作業者はアーム操作と高圧噴射機干劣るものの、バックホウが進入で置として広く活用されることを期待のバルブ操作のみとなり、効率的できる場所が制約されることを踏まえする。

安全かつ長時間の作業が可能となると、水域から広範囲な作業を行えった。

る本収集装置の利点は大きいと考なお、本収集装置とバックホウに《上部：ブラジルチドメグサ》《陸揚げ状況》

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《下部：ナガエツルノゲイトウの茎》

特徴）多年生で、泥に根を張り、水面を浮遊するように繁茂域を拡大する。茎は長さ1m程
度、中空で太さ4mm程度。横に這いながら枝分かれし発根。茎切片からも栄養繁殖可能で、非常に乾燥に強い。河岸では水面下数十cmに根が達し、多種と混生する場合がみられる。

5.集積したフェンスを回収場所へ運搬し、バックホウで陸揚げ（※現地状況により、陸揚げ可能場所へフェンスの設置が可能であれば運搬不要）開発した外来水生植物収集装置の概要

えられる。

《掻寄状況》《ナガエツルノゲイトウ》

図1

している。

4.流れがなければレーキで引っ張り出しフェンスへ集積《運搬状況》《集積状況》

ゲイトウ等）の繁茂分布領域が拡大た。また、人力の場合は足場が不レーキ

3.流れがあれば自然流下にて集積

本収集装置の課題として、台船の図2ナガエツルノゲイトウの概要

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