JPH0835243A - 浚渫方法と土石流体の搬送管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現状のダム・湖底の土石類は著しく堆積し、
本来の機能性を失いつつあり、従来より対策はいろいろ
と試みられているが、これに対応できる方法が無いのが
現状であった、本発明は、水底の土石類を主に大気圧と
水圧を利用し吸引・搬送するものであり大量の搬送を行
う。 【構成】 普通、深い水底の土石類をサイホンのみで吸
い上げる事はできないのが常識とされていたが、これを
段階的に上げる方法によって可能にした、また、これを
遠隔地にパイプ搬送する方法として、土石類搬送管の底
面部よりジェット水流を噴出させ土石類を水中に浮上さ
せる事により管内抵抗と摩耗を少なくした構造と方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダムその他、水底に堆
積した土砂頬・石等（以下、土石類と云う）を浚渫し、
これらを遠隔地に搬送する方法と搬送管の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の浚渫方法としては、水底の土石類
を主に強力なポンプによって水流または空気圧を作り、
又は、バケット、グラブ船などにより大きなエネルギー
を与えて上方に移動させ浚渫していた。また浚渫した土
石類を遠隔地に搬送する手段としては、トラック輸送ま
たはケーブルかスラリー状にしてパイプ搬送する方法な
どがあり、大量の土石類を容易に浚渫し搬送する手段と
方法は各方面で盛んに研究されているが、いづれも効率
のよい構成と方法が無いのが実情である。

【０００３】従って、浚渫作業の遅れは水底に堆積する
土石類を増し続け、ダム・湖水・港湾などは本来の機能
が失われつつあり重大な問題になっている。

【０００４】

【発明が開決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、大量の土石類を少ないエネルギーと簡単な
方法により浚渫を行い、これを容易に輸送することにあ
る。

【０００５】

【課題を開決するための手段】かかる課題は、主に大気
圧・水圧によるサイフォン現象を利用した構成と、管ま
たは溝形状内を流れるスラリー状の土石類に下方から噴
水流を与える構造により解決される。

【０００６】

【作用】このような構造にあっては、まづ大気圧・水圧
を主に作用させサイフォン構造として湖底より土石類を
水と共に吸引し、これを連続するパイプ類・コンベァー
等によって搬送する構成にした。

【０００７】

【実施例】図１ないし図７は、この浚渫方法と輸送構成
の一例を示すもので、図１はダムの浚渫方法とその構造
を示す概念図である。図２は土石類を深い湖底より浚渫
する吸引管の垂直部分の構造であり、大気圧のみを利用
して深い湖底より段階的に土石類を上方に移動する方法
とその構造を示す、垂直管１の特定部分を横方向に曲げ
た位置に土石類を集積するタンク２を設け、吸い上げた
土石類３を一時的に集積し、この位置より再度大気圧を
利用し上方に順次移動する。図３は搬送管４の底部に適
宜な孔５を複数列に明け、この孔からポンプ６または高
位置タンク７の水位差Ｈによるジェット水流８を任意の
角度で噴出し、土石類３を水中に浮かせ、また、渦流を
おこし移動させる。このときの水源は搬送管４の上面部
より取水し搬送管４内の水量を常に一定にし水速を安定
化させる。図４は海・湖底などの浚渫方法の実施例を示
し、水上にフロート２１により上下動可能な船槽９を設
け水圧差を作り、土石類を吸引管１により槽内に収集し
フルイ１５により水と分け、土石類３のみをコンベアー
１０により搬送し、水は排水管１１により水上に戻す。
また、図５は同じ構成に吸引管を５本使用した時の平面
略図で一時に大量の浚渫を可能にする方法の１例を示
す。図６は搬送管の底部に送水管を重ねた構造を示す。
図７はＵ型搬送管の底部に送水管を重ねた構造を示す。

【０００８】図２の垂直管１の開口部を上下スライドす
る管１３とし土石類に近付けこれを吸引し上方に搬送す
る。大気圧利用の方法では土石類を吸引できる高さは比
重の関係上約５．５ｍ前後であるため、この吸い上げ分
岐点より下の位置において垂直の吸引管を水平方向に曲
げ、その下部に土石類を集積するタンク２の弁１４を閉
じた状態でもうける。この方法により比重の大きい流動
土石類は曲部を通過すると落下するため連続的にタンク
内に集積され水のみが上方に流動して行く。

【０００９】次に、タンクの弁１４を開き、堆積した土
石類を別の吸引管１′を利用しサイフォンにより順次上
方に移動させる。これにより深い位置の浚渫を大気圧の
みを利用した方法により可能にした。

【００１０】また、吸引管１，１′を点線で示すように
バイパス１５管にするとより簡素化できる このとき水
流を切り替える弁２０を吸引管１，１′の適宜な位置に
設ける。

【００１１】図３の水平方向の搬送管４には傾斜を付
け、並行する送水管１７よりジェット水８を噴出させ
る。この時の傾斜角度とジェット水の圧力・水量８は土
石類３の種類、水と土石類の混合比などの条件によって
決めるが、水平方向の搬送管に傾斜を付ける事は基本的
に流動の方向性が決められるため、小さな浮力を与える
ことにより効率的に移動できる構成で特徴とする。

【００１２】並行する送水管１７よりジェット水８を噴
出させる方法は、管内の土石類を浮上、分散させるため
流れを均一化し管内の抵抗を少なくし、特に、渦流にな
るように噴出させると土石類の詰まりを防止すると共
に、管の摩耗を少なくでき管による搬送上の欠点を少な
くした。

【００１３】ジェット水流８を噴出させる角度は搬送方
向に向けて行い、土石類の浮上と水の流れにエネルギー
を与える。この水源を搬送管４の上面部にフィルター１
８を付け水をタンク７に導入しこれを利用する。また、
並行する送水管１７にポンプ６を設け高圧水として搬送
管４底部より噴出させるが、常に吸入量と吐出量を同じ
に保つため搬送管内の総水量は一定し水流の速度を平均
化させる事ができる。

【００１４】図４は、海・湖水など周囲に落差のない場
所での浚渫を行う方法であり、吸引力に水圧を利用し一
時に大量の浚渫を行う、底の深い船槽９を上下動させる
フロート２１の操作により深さを決め発生する水圧を利
用する。この船槽の底部より土石類の吸引管を出し浚渫
し、船槽内に導入し浚渫土石類と水をフルイ１５により
分別し土石類のみをコンベァー１０で上方に搬出し水を
ポンプ１６により水上に排水する。

【００１５】図５は、上記構成の船槽９内に搬送能力の
大きいコンベアー１基に対し５本の浚渫パイプを設けた
平面図を示し、水圧を利用し大量の浚渫を可能にした方
法であり、必要に応じ浚渫パイプを任意に増減する事が
でき構成が簡単であると共に、動力効率のよい浚渫方法
である。

【００１６】船槽９を深く沈める事により高い水圧が得
られ、浚渫の吸引力を任意に設定できると共に吸引管を
比較的短かくできるため管内抵抗が小さくなり、且つ、
管径を大きく設定できるため大きな石の浚渫も可能であ
る。また、船槽内で土石類を分別する利点としてコンベ
ァーの搬送能力が自由に設定でき大量の処理を可能に
し、また、分別された水だけの排水も容易である。

【００１７】以下、実施例を示す。 （実施例１）大気圧を利用したサイフォンで土石類を吸
引したとき、土石類はサイフォン管内を約５．５ｍ前後
まで上昇するが、それ以上は水のみが流れる事が確認さ
れた。これは土石類の平均比重約１，６ｇの計算値とほ
ぼ一致する。従って、前記

【０００８】に示した吸引管に設ける土石類集積タンク
２の位置は５．５ｍ以下になり、この方法を連続させ深
い水底からの浚渫を大気圧（水圧）のみを利用して可能
にした。

【００１８】（実施例２）水平方向への搬送管の長さ２
５ｍ、先端と末端との落差を高さ１．５ｍこの勾配は約
３°、搬送管の径３８ｍｍ、噴出口５ｍｍに９０度の角
度で水圧（約１．４気圧のジェット水流を与えた、この
とき水と土石類の混合比は約３０％、土石類の大きさは
１〜１７ｍｍの自然形状であったが、僅かな勾配でも下
からの噴流水により均一に流動した。

【００１９】（実施例３）水と土石類の混合比、また形
状により管内抵抗は変わるがジェット水圧を上げる事
と、与える噴射角度を前方方向に傾ける事により石の混
合比を多くできた。

【００２０】（実施例４）上記の構成においては、搬送
管を用いたが設置条件により半円形かＵ型搬送管にして
下方から噴流を与えてもよく、この場合は施工が容易で
工費、メンテナンスが容易になる。また、必要に応じて
パイプ搬送管との組合わせもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法と構
成によれば、深い位置の浚渫を大気圧、水圧を利用して
実施でき、また、搬送管の下から与える噴流により土石
類を浮かせながら搬送するため管の摩耗と管内の詰まり
を解消し、メンテナンス・省エネルギー効果が大きく、
この構成による方法を用いる事によりダム、湖底、港湾
などの浚渫を容易にし、特に、埋まりつつあるダム内の
浚渫に貢献できるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダム浚渫方法を示す概念図である。

【図２】本発明の吸引管と土石類集積タンクの構造を示
す断面略図である。

【図３】本発明の水平搬送管と並行する送水管を示す断
面略図である。

【図４】本発明の応用例を示す概念図である。

【図５】本発明の

【図４】に示す応用例で、５本の吸引管で吸い上げ一つ
のコンベアーに集中して搬送を行う、大容量の浚渫方法
を示す平面図である。

【図６】本発明の搬送管と送水管を一体とした断面図で
ある。

【図７】本発明のＵ型搬送管と送水管を一体とした断面
図である。

【符号の説明】

１ 吸引管 １′吸引管 ２ 土石類集積タンク ３ 土石類 ４ 搬送管 ５ 噴出孔 ６ ジェットポンプ ７ 貯水タンク ８ ジェット水流 ９ 船槽 １０ コンベァー １１ 排水管 １２ 垂直管を支える浮力タンク １３ スライド管 １４ 弁 １５ 分別フルイ １６ 排水ポンプ １７ 送水管 １８ フィルター １９ タンク ２０ 切り替え弁 ２１ フロート ２２ 錘

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土石類を水で搬送する管または溝型管の
   底面部に複数列の孔を明け、この搬送管と並行にポンプ
   を設けた送水管または搬送管の底部を２重の管状にし、
   この送水管体の吸い込み側を搬送管の上面部と接続した
   タンク内に開口し、吐出側を上記搬送管の複数列の孔に
   連結し、水の噴射角度を自由に調節できる構造と圧力水
   により土石類を水中に浮かせ管内抵抗を小さくし、且
   つ、管内の全水量を一定に保つ吸排出構造により土石流
   体を搬送する方法。
2. 【請求項２】 土石流体を水底より吸引する垂直方向の
   吸引管を、土石類が上昇する範囲以内の位置で水平方向
   に曲げ、この下部に勾配付き土石類集積タンクを設け、
   別の吸引管の先端部をこのタンク内部に開口し、タンク
   に外部の水を導入、停止する弁を設け、この位置よりサ
   イフォンにより再度上方に吸引し土石類を段段的に上方
   に移動する土石類集積タンクを吸引管に設けた構造。
3. 【請求項３】船底の深い船槽を空気の流出入により上
   動、下動させるタンクを設け沈める深を調節し水圧差を
   任意に作り、このタンク底部より土石類を吸引する管を
   複数本出し、土石類を船内に吸引して水と土石類をフル
   イにより分別し、それぞれをポンプとコンベヤーにより
   外部に搬送する方法。