JP4136575B2 - 取水構造物および取水構造物の構築方法 - Google Patents
取水構造物および取水構造物の構築方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取水構造物および取水構造物の構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水道施設や発電所、工場等などで用いるための水を、河川や海から取得している。図４は従来の取水装置１０１の断面図を示す。図４示すように、従来の取水装置１０１は、河床や海底などの水底１０５に、有孔管１０７を設置し、その周りを砕石等の濾過材１１３、濾過材１１５、濾過材１１７によって取り囲む構造としている。有孔管１０７では、管１０９に複数の孔１１１が設けられる。濾過材１１３、濾過材１１５、濾過材１１７の粒径は、有孔管１０７から遠ざかるにつれて小さくするのが一般的である。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５４１８３
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、河床や海を掘削して濾過材である砕石や有孔管を埋め込むためには、仮締め切りなどをして設置場所をドライの状態にする必要がある。また、設置場所の底面および側面をできるだけ平坦にするため、手間のかかる均し作業が必要である。さらに、有孔管の周りに砕石を充填する作業や、有孔管の目詰まりを解消するためのメンテナンス作業に、多大な労力を必要とする。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、短い工期で構築でき、有孔管の目詰まり防止のためのメンテナンスを短期間で経済的に行うことができる取水構造物および取水構造物の構築方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、水底に設けられた管と、前記管の周囲に設置された、中詰材を有する複数の網袋と、を具備する取水構造物であって、前記水底に設けられた、上面が開放された箱をさらに具備し、前記管の所定の部分および前記網袋が、前記箱の内部に配置されることを特徴とする取水構造物である。
【０００７】
管は、網袋で囲まれた部分に、複数の孔を有する。複数の網袋は、例えば、管から遠くに配置されるものほど、中詰材の粒径を大きくする。複数の網袋は、連結してもよい。中詰材には、砕石や、所要水質を確保できるコンクリートガラ等を用いる。
【０００８】
網袋と、管の所定の部分、すなわち網袋で囲まれた部分は、箱の内部に配置される。箱は、例えばプレキャストコンクリート製とする。箱は、上端部が水底より高い位置になるように水底に埋め込まれる。箱の上面には、開閉可能な蓋を設けてもよい。蓋は、孔などが設けられた透水性のあるものを用い、閉鎖時にも箱内に所要量の水が流入するようにする。
【０００９】
第１の発明では、水は、中詰材を有する網袋によって濾過され、孔を介して管内に到達する。
【００１２】
第２の発明は、上面が開放された箱に、所定の部分が前記箱の内部に配置されるように有孔管を設置する工程と、前記箱の内部に、中詰材を有する複数の網袋を設置する工程と、掘削された水底に、前記箱を設置する工程と、を具備することを特徴とする取水構造物の構築方法である。
【００１４】
第２の発明で用いられる有孔管は、所定の部分、すなわち網袋に囲まれた部分に、複数の孔を有する。複数の網袋は、例えば、管から遠くに配置されるものほど、中詰材の粒径を大きくする。複数の網袋は、連結してもよい。中詰材には、砕石や、所要水質を確保できるコンクリートガラ等を用いる。
【００１５】
第２、第３の発明で用いられる箱は、例えばプレキャストコンクリート製とする。箱は、上端部が水底より高い位置になるように水底に埋め込まれる。また、箱の上面には、開閉可能で透水性のある蓋を設けてもよい。
【００１８】
第２の発明では、上面が開放された箱に、所定の部分が箱の内部に配置されるように有孔管を設置する。そして、箱の内部に、中詰材を有する複数の網袋を設置する。その後、有孔管と網袋とが設置された箱を、掘削された水底に設置する。複数の網袋は、有孔管の周囲にされる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１、図２は、取水構造物１の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａによる断面図、図１は、図２のＢ−Ｂによる断面図である。
【００２０】
図１、図２に示すように、取水構造物１は、箱７、有孔管９、濾過材１５、蓋１７等で構成される。取水構造物１を構築するには、まず、水底５を掘削し、箱７を沈設する。水底５とは、海底、河床、湖底等である。箱７は、例えば長方形状の底面３の周囲に、側面４が一体化されたものである。箱７の上面は開放される。箱７は、例えば、鉄筋コンクリート製のプレキャスト部材とする。
【００２１】
箱７を設置する際には、上端部を水底５より高い位置に配置する。箱７の上端部を水底５より高い位置にすることで、余分な砂やシルトが箱７の内部に混入することを防ぐことができる。
【００２２】
次に、水底５に設置された箱７の側面４ａを貫通させて、有孔管９を設置する。有孔管９は、箱７の内部に配置される部分の管１１に、複数の孔１３を有する。箱７の外部に配置される部分の管１１には、孔は設けられない。管１１は、水中で腐食しない材質とする。
【００２３】
そして、箱７の内部の有孔管９の周囲に、濾過材１５を敷設する。濾過材１５は、１つずつ設置するか、または、複数の濾過材１５を連結したものを設置する。
【００２４】
図３は、濾過材１５の立面図である。図３に示すように、濾過材１５は、網袋２１と中詰材２３とで構成される。網袋２１は、中詰材２３の重量に耐えられる強度を有し、水中で腐食しない材質とする。中詰材２３には、砕石や、所要水質を確保できるコンクリートガラ等を用いる。中詰材２３の粒径は、有孔管９から遠ざかるにつれて大きくするのが望ましい。
【００２５】
さらに、箱７の上面に蓋１７を設置して、取水構造物１を完成する。蓋１７は、開閉可能で、複数の孔１９を有する。孔１９の大きさや数量は、所要の流量の水が孔１９を介して水中から箱７内に流入するように設定する。蓋１７は、水中で腐食しない材質とする。
【００２６】
取水構造物１のメンテナンスを行う際には、有孔管９から箱７内へ水を流出させる逆洗を行う。有孔管９の孔１３の目詰まりにより、逆洗ができなくなった場合には、クレーン等（図示せず）を用いて濾過材１５を水中から取り出し、有孔管９および濾過材１５を洗浄する。そして、洗浄した濾過材１５を再び箱７内に設置する。
【００２７】
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構成の取水構造物１を、第１の実施の形態とは異なる手順で構築する。
【００２８】
第２の実施の形態では、まず、水上や陸上の作業場で、箱７に有孔管９を設置する。箱７、有孔管９の形状や材質は、第１の実施の形態と同様である。有孔管９は、端部付近が箱７の内部に配置されるように、箱７の側面４ａを貫通して設置される。
【００２９】
そして、箱７の内部に濾過材１５を設置し、箱７の上端に、開閉可能で孔１９を有する蓋１７を設置する。蓋１７の形状や材質、濾過材１５の構成は、第１の実施の形態と同様である。濾過材１５の中詰材２３（図３）の粒径は、有孔管９から遠ざかるにつれて大きくするのが望ましい。
【００３０】
次に、あらかじめ掘削しておいた水底５に、有孔管９と濾過材１５と蓋１７とが設置された箱７を、図１、図２に示すように沈設し、取水構造物１を完成する。箱７を設置する際には、上端部を水底５より高い位置に配置する。箱７の上端部を水底５より高い位置にすることで、余分な砂やシルトが箱７の内部に混入することを防ぐことができる。取水構造物１のメンテナンスは、第１の実施の形態と同様の方法で行う。
【００３１】
このように、第１、第２の実施の形態では、箱７内に有孔管９と濾過材１５を設置するので、有孔管９と濾過材１５の設置精度が高くなり、安定した取水流量と取水水質が確保され、取水構造物１の品質が向上する。プレキャスト部材である箱７や濾過材１５を用いることで、工数、工種が少なくなり、短期間で経済的に取水構造物１を構築できる。
【００３２】
また、仮締め切り内作業がなく、人力作業が大きく軽減されるため、工事の安全性が高くなる。さらに、水底５の掘削規模が小さく、設置水域の水を濁らせる度合いが小さくなり、自然環境に与える負荷が小さくなる。取水構造物１は、中詰材２３を有する網袋２１を濾過材１５として用いるので、濾過材１５や有孔管９の洗浄が容易であり、メンテナンスの品質、費用、工期、安全、環境等の面で、従来の取水装置１０１（図４）より優れている。
【００３３】
なお、第１、第２の実施の形態では、箱７を鉄筋コンクリート製としたが、箱７の材質はこれに限らず、水中で腐食しない材質であれば良い。また、蓋１７は設置しなくてもよい。さらに、図１、図２では、箱７を１つだけ図示したが、隣接する箱７を連結できるようにしておき、複数の箱７を連結して取水構造物を形成してもよい。
【００３４】
第１、第２の実施の形態では、取水構造物１を、箱７、有孔管９、濾過材１５、蓋１７等で構成したが、箱７を設置せず、有孔管９と濾過材１５で取水構造物を構成してもよい。この場合、水底５を掘削した後、箱７を設置せずに、有孔管９と濾過材１５を設置する。有孔管９、濾過材１５は、第１、第２の実施の形態と同様のものを用いる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、短い工期で構築でき、有孔管の目詰まり防止のためのメンテナンスを短期間で経済的に行うことができる取水構造物および取水構造物の構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】取水構造物１の断面図
【図２】取水構造物１の断面図
【図３】濾過材１５の立面図
【図４】従来の取水装置１０１の断面図
【符号の説明】
１………取水構造物
５………水底
７………箱
９………有孔管
１３、１９………孔
１５………濾過材
１７………蓋
２１………網袋
２３………中詰材
【発明の属する技術分野】
本発明は、取水構造物および取水構造物の構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水道施設や発電所、工場等などで用いるための水を、河川や海から取得している。図４は従来の取水装置１０１の断面図を示す。図４示すように、従来の取水装置１０１は、河床や海底などの水底１０５に、有孔管１０７を設置し、その周りを砕石等の濾過材１１３、濾過材１１５、濾過材１１７によって取り囲む構造としている。有孔管１０７では、管１０９に複数の孔１１１が設けられる。濾過材１１３、濾過材１１５、濾過材１１７の粒径は、有孔管１０７から遠ざかるにつれて小さくするのが一般的である。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５４１８３
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、河床や海を掘削して濾過材である砕石や有孔管を埋め込むためには、仮締め切りなどをして設置場所をドライの状態にする必要がある。また、設置場所の底面および側面をできるだけ平坦にするため、手間のかかる均し作業が必要である。さらに、有孔管の周りに砕石を充填する作業や、有孔管の目詰まりを解消するためのメンテナンス作業に、多大な労力を必要とする。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、短い工期で構築でき、有孔管の目詰まり防止のためのメンテナンスを短期間で経済的に行うことができる取水構造物および取水構造物の構築方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、水底に設けられた管と、前記管の周囲に設置された、中詰材を有する複数の網袋と、を具備する取水構造物であって、前記水底に設けられた、上面が開放された箱をさらに具備し、前記管の所定の部分および前記網袋が、前記箱の内部に配置されることを特徴とする取水構造物である。
【０００７】
管は、網袋で囲まれた部分に、複数の孔を有する。複数の網袋は、例えば、管から遠くに配置されるものほど、中詰材の粒径を大きくする。複数の網袋は、連結してもよい。中詰材には、砕石や、所要水質を確保できるコンクリートガラ等を用いる。
【０００８】
網袋と、管の所定の部分、すなわち網袋で囲まれた部分は、箱の内部に配置される。箱は、例えばプレキャストコンクリート製とする。箱は、上端部が水底より高い位置になるように水底に埋め込まれる。箱の上面には、開閉可能な蓋を設けてもよい。蓋は、孔などが設けられた透水性のあるものを用い、閉鎖時にも箱内に所要量の水が流入するようにする。
【０００９】
第１の発明では、水は、中詰材を有する網袋によって濾過され、孔を介して管内に到達する。
【００１２】
第２の発明は、上面が開放された箱に、所定の部分が前記箱の内部に配置されるように有孔管を設置する工程と、前記箱の内部に、中詰材を有する複数の網袋を設置する工程と、掘削された水底に、前記箱を設置する工程と、を具備することを特徴とする取水構造物の構築方法である。
【００１４】
第２の発明で用いられる有孔管は、所定の部分、すなわち網袋に囲まれた部分に、複数の孔を有する。複数の網袋は、例えば、管から遠くに配置されるものほど、中詰材の粒径を大きくする。複数の網袋は、連結してもよい。中詰材には、砕石や、所要水質を確保できるコンクリートガラ等を用いる。
【００１５】
第２、第３の発明で用いられる箱は、例えばプレキャストコンクリート製とする。箱は、上端部が水底より高い位置になるように水底に埋め込まれる。また、箱の上面には、開閉可能で透水性のある蓋を設けてもよい。
【００１８】
第２の発明では、上面が開放された箱に、所定の部分が箱の内部に配置されるように有孔管を設置する。そして、箱の内部に、中詰材を有する複数の網袋を設置する。その後、有孔管と網袋とが設置された箱を、掘削された水底に設置する。複数の網袋は、有孔管の周囲にされる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１、図２は、取水構造物１の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａによる断面図、図１は、図２のＢ−Ｂによる断面図である。
【００２０】
図１、図２に示すように、取水構造物１は、箱７、有孔管９、濾過材１５、蓋１７等で構成される。取水構造物１を構築するには、まず、水底５を掘削し、箱７を沈設する。水底５とは、海底、河床、湖底等である。箱７は、例えば長方形状の底面３の周囲に、側面４が一体化されたものである。箱７の上面は開放される。箱７は、例えば、鉄筋コンクリート製のプレキャスト部材とする。
【００２１】
箱７を設置する際には、上端部を水底５より高い位置に配置する。箱７の上端部を水底５より高い位置にすることで、余分な砂やシルトが箱７の内部に混入することを防ぐことができる。
【００２２】
次に、水底５に設置された箱７の側面４ａを貫通させて、有孔管９を設置する。有孔管９は、箱７の内部に配置される部分の管１１に、複数の孔１３を有する。箱７の外部に配置される部分の管１１には、孔は設けられない。管１１は、水中で腐食しない材質とする。
【００２３】
そして、箱７の内部の有孔管９の周囲に、濾過材１５を敷設する。濾過材１５は、１つずつ設置するか、または、複数の濾過材１５を連結したものを設置する。
【００２４】
図３は、濾過材１５の立面図である。図３に示すように、濾過材１５は、網袋２１と中詰材２３とで構成される。網袋２１は、中詰材２３の重量に耐えられる強度を有し、水中で腐食しない材質とする。中詰材２３には、砕石や、所要水質を確保できるコンクリートガラ等を用いる。中詰材２３の粒径は、有孔管９から遠ざかるにつれて大きくするのが望ましい。
【００２５】
さらに、箱７の上面に蓋１７を設置して、取水構造物１を完成する。蓋１７は、開閉可能で、複数の孔１９を有する。孔１９の大きさや数量は、所要の流量の水が孔１９を介して水中から箱７内に流入するように設定する。蓋１７は、水中で腐食しない材質とする。
【００２６】
取水構造物１のメンテナンスを行う際には、有孔管９から箱７内へ水を流出させる逆洗を行う。有孔管９の孔１３の目詰まりにより、逆洗ができなくなった場合には、クレーン等（図示せず）を用いて濾過材１５を水中から取り出し、有孔管９および濾過材１５を洗浄する。そして、洗浄した濾過材１５を再び箱７内に設置する。
【００２７】
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構成の取水構造物１を、第１の実施の形態とは異なる手順で構築する。
【００２８】
第２の実施の形態では、まず、水上や陸上の作業場で、箱７に有孔管９を設置する。箱７、有孔管９の形状や材質は、第１の実施の形態と同様である。有孔管９は、端部付近が箱７の内部に配置されるように、箱７の側面４ａを貫通して設置される。
【００２９】
そして、箱７の内部に濾過材１５を設置し、箱７の上端に、開閉可能で孔１９を有する蓋１７を設置する。蓋１７の形状や材質、濾過材１５の構成は、第１の実施の形態と同様である。濾過材１５の中詰材２３（図３）の粒径は、有孔管９から遠ざかるにつれて大きくするのが望ましい。
【００３０】
次に、あらかじめ掘削しておいた水底５に、有孔管９と濾過材１５と蓋１７とが設置された箱７を、図１、図２に示すように沈設し、取水構造物１を完成する。箱７を設置する際には、上端部を水底５より高い位置に配置する。箱７の上端部を水底５より高い位置にすることで、余分な砂やシルトが箱７の内部に混入することを防ぐことができる。取水構造物１のメンテナンスは、第１の実施の形態と同様の方法で行う。
【００３１】
このように、第１、第２の実施の形態では、箱７内に有孔管９と濾過材１５を設置するので、有孔管９と濾過材１５の設置精度が高くなり、安定した取水流量と取水水質が確保され、取水構造物１の品質が向上する。プレキャスト部材である箱７や濾過材１５を用いることで、工数、工種が少なくなり、短期間で経済的に取水構造物１を構築できる。
【００３２】
また、仮締め切り内作業がなく、人力作業が大きく軽減されるため、工事の安全性が高くなる。さらに、水底５の掘削規模が小さく、設置水域の水を濁らせる度合いが小さくなり、自然環境に与える負荷が小さくなる。取水構造物１は、中詰材２３を有する網袋２１を濾過材１５として用いるので、濾過材１５や有孔管９の洗浄が容易であり、メンテナンスの品質、費用、工期、安全、環境等の面で、従来の取水装置１０１（図４）より優れている。
【００３３】
なお、第１、第２の実施の形態では、箱７を鉄筋コンクリート製としたが、箱７の材質はこれに限らず、水中で腐食しない材質であれば良い。また、蓋１７は設置しなくてもよい。さらに、図１、図２では、箱７を１つだけ図示したが、隣接する箱７を連結できるようにしておき、複数の箱７を連結して取水構造物を形成してもよい。
【００３４】
第１、第２の実施の形態では、取水構造物１を、箱７、有孔管９、濾過材１５、蓋１７等で構成したが、箱７を設置せず、有孔管９と濾過材１５で取水構造物を構成してもよい。この場合、水底５を掘削した後、箱７を設置せずに、有孔管９と濾過材１５を設置する。有孔管９、濾過材１５は、第１、第２の実施の形態と同様のものを用いる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、短い工期で構築でき、有孔管の目詰まり防止のためのメンテナンスを短期間で経済的に行うことができる取水構造物および取水構造物の構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】取水構造物１の断面図
【図２】取水構造物１の断面図
【図３】濾過材１５の立面図
【図４】従来の取水装置１０１の断面図
【符号の説明】
１………取水構造物
５………水底
７………箱
９………有孔管
１３、１９………孔
１５………濾過材
１７………蓋
２１………網袋
２３………中詰材
Claims (5)
- 水底に設けられた管と、前記管の周囲に設置された、中詰材を有する複数の網袋と、を具備する取水構造物であって、
前記水底に設けられた、上面が開放された箱をさらに具備し、
前記管の所定の部分および前記網袋が、前記箱の内部に配置されることを特徴とする取水構造物。 - 前記箱の上面に、開閉可能で透水性のある蓋をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の取水構造物。
- 前記箱は、上端部が前記水底より高い位置になるように前記水底に埋め込まれることを特徴とする請求項１記載の取水構造物。
- 前記箱がプレキャストコンクリート製であることを特徴とする請求項１記載の取水構造物。
- 上面が開放された箱に、所定の部分が前記箱の内部に配置されるように有孔管を設置する工程と、
前記箱の内部に、中詰材を有する複数の網袋を設置する工程と、
掘削された水底に、前記箱を設置する工程と、
を具備することを特徴とする取水構造物の構築方法。
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|---|---|
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| KR101048805B1 (ko) | 2009-08-25 | 2011-07-12 | 영남대학교 산학협력단 | 상수원수 생산시스템 |
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2002
- 2002-09-30 JP JP2002285909A patent/JP4136575B2/ja not_active Expired - Fee Related
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