JP6202675B2 - 汚濁防止膜装置 - Google Patents

Description

本発明は、汚濁水の流入を阻止したり、あるいは汚染水域の拡大を防止するために用いる汚濁防止膜装置に関するものである。特に、水面に浮かべるフロートと、同フロートに取り付けて水中に垂下する汚濁防止膜とを有し、フロートが、空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式になっている汚濁防止膜装置に関連する。

これまで汚濁防止膜装置に関して様々な形態のものが実用化されており、ダム、湖沼、河川、港湾などにおける貯留水の濁り防止や、河川工事、港湾工事、海洋工事などで生じる汚濁水の拡散防止などの用途に用いられている。

一般的に汚濁防止膜装置は水面に浮かべる細長いチューブ状のフロートと、このフロートから垂下して汚染水域とそうでない水域とを隔てる汚濁防止膜とを主な構成要素としている。

このような汚濁防止膜装置として、船舶が航行する場合にはその障害とならないように、また、台風などの荒波浪発生時には破損を防止するために、水面下に沈ませることができるようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。つまり、中空筒状のフロートを使用し、そのフロート内の空気を抜くことにより、自重又は沈下用の錘の重量によって沈下させるようにしている。

そして、浮沈式フロートを水底まで沈下させた場合に、波や潮流によって岩盤などの鋭利な部分と接触し、浮沈式フロートが損傷するのを回避するために、特許文献１に記載の技術では、前記フロートの外面を防護膜で保護するようにしている。

特開平９−３０２６４６号公報

特許文献１に記載の技術では、浮沈式フロートの外面を保護する防護膜を設けるので、前記防護膜を、浮沈式フロートの外面全体を覆うようにかつ外れないように取り付ける必要があり、そのような取り付けが面倒である。

本発明は、そのような防護膜を設けることなく、浮沈式フロートの沈下時において、浮沈式フロートや汚濁防止膜などの破損を防止することを目的とする。

請求項１の発明は、水面に浮かべるフロートと、前記フロートに垂下される汚濁防止膜とを備え、前記フロートが空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロートである汚濁防止膜装置であって、前記浮沈式フロートに対し、前記浮沈式フロートの沈下時に前記浮沈式フロートを水中浮遊状態に保持する補助フロートが結合ロープを介して設けられ、前記浮沈式フロートには、設置ワイヤーを介して、前記浮沈式フロートを定位置に設置するための重錘が設けられていることを特徴とする。

このようにすれば、浮沈式フロートの沈下時には、浮沈式フロートが水中浮遊状態に保持されるので、例えば荒天時などにおいて、荒波によって浮沈式フロートや、それに垂下される汚濁防止膜などが移動して、汚濁防止膜装置の一部が、水底の鋭利な部分に擦れて破損するのが防止される。よって、浮沈式フロートの外面を保護する防護膜を設ける必要がない。

また、水中浮遊状態での浮沈式フロートなどの移動を防止することができる。
請求項２に記載のように、前記連結バンドには、前記結合ロープの連結部分を除き、強制沈下用錘を所定間隔でもって設けている、ことが望ましい。
このようにすれば、浮沈式フロートの沈下を促進することができる。

請求項３に記載のように、前記結合ロープは、前記浮沈式フロートを沈めたい水深に対応する長さを有する構成とすることが望ましい。

このようにすれば、設置場所に応じて、浮沈式フロートを沈めたい水深でもって、浮沈式フロートの沈下時に、浮沈式フロートが水中浮遊状態に保持される。

請求項４に記載のように、前記補助フロートの浮力の合計は、前記浮沈式フロートの沈下時における前記浮沈式フロートおよび汚濁防止膜などの水中沈下物の全体重量よりも大きいことが望ましい。

このようにすれば、補助フロートの浮力によって、浮沈式フロートおよび汚濁防止膜などの水中沈下物が水底まで沈下することなく、確実に水中浮遊状態とされる。

本発明は、浮沈式フロートに対し補助フロートを設けることで、浮沈式フロートが水中浮遊状態に保持することができるので、浮沈式フロートを保護する防護膜を設けなくても、荒天時などにおいて、汚濁膜防止装置（浮沈式フロート、汚濁防止膜など）が移動して、汚濁防止膜装置の一部が、水底の鋭利な部分に擦れて破損するのを防止することができる。

本発明にかかる浮沈式汚濁防止膜装置の一実施形態を示し、（ａ）は浮沈式フロートが浮いている場合の要部正面図、（ｂ）は同要部側面図である。 前記浮沈式フロートが浮いている場合の概略側面全体図である。 前記浮沈式フロートが沈んでいる場合の概略側面全体図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明にかかる浮沈式汚濁防止膜装置の一実施形態を示し、（ａ）は浮沈式フロートが浮いている場合の要部正面図、（ｂ）は同要部側面図である。

本発明に係る汚濁防止膜装置は、ダム・湖沼・河川・港湾などに設置して濁水の流入を阻止したり、河川工事、港湾工事、海洋工事などにおいて汚濁水の拡散防止のために用いられるものであるが、以下の説明においては、一例として、ダムの貯留水の濁りを防止するために用いる場合について説明する。

この場合、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すように、汚濁防止膜装置１は、両端を堤体の上流側の右岸と左岸とにそれぞれ固定し、貯留水を上流側と下流側とに仕切った状態で張設されている。

汚濁防止膜装置１は、浮沈式フロート２と、この浮沈式フロート２の全長にわたって連結バンド３を介して垂下されている汚濁防止膜４とを備える。また、連結バンド３には、汚濁防止膜４の両側に、設置ワイヤー５を介して浮沈式フロート２を定位置に設置するための重錘６（図２参照）が設けられている。

また、連結バンド３には、汚濁防止膜４の両側それぞれであってバンド長手方向において、一定間隔ごとに、複数の補助フロート７が結合ロープ８を介して連結されている。連結バンド３に対する結合ロープ８の連結位置は、図１（ａ）において、Ｐで示す。

浮沈式フロート２は複数のフロート要素２ａが連結されてなり、両端のフロート要素２ａの末端が、具体的に図示していないが、陸上のアンカーにロープで連結して係留されている。これら複数のフロート要素２ａは、すべて、ゴムでもってチューブ状に形成され、その内部に空気を出し入れできるように構成されている。

隣り合うフロート要素２ａは、周知のように、各々の端部に設けられている接続部をコネクタで繋ぐことによって連結されている。そして、各々の前記接続部に設けられている通気管どうしを管継ぎ手によって連結し、隣り合うフロート要素２ａの内部どうしを連通させるように、フロート要素２ａ同士の連結部分Ａが構成されている。そして、例えば端部に配置されるフロート要素２ａに、浮沈式フロート２（フロート要素２ａ）の給排気の出し入れを制御するバルブ手段（図示せず）が設けられ、前記バルブ手段には陸上に設置したコンプレッサ（図示せず）から延長した給気ホースが接続されている。なお、各前記管継ぎ手には、前記バルブ手段に接続されフロート要素２ａの給排気を行う給排気管が設けられ、各フロート要素２ａを同時に沈下あるいは浮上させることができるようになっている。

一方、補助フロート７は固定式フロートで、浮沈式フロート２の沈下時に浮沈式フロート２を水中浮遊状態に保持するもので、例えばターポリンをチューブ状に縫製して発泡スチロールを内部に収納してなる。そして、補助フロート７の浮力の合計は、浮沈式フロート２の沈下時における浮沈式フロート２および汚濁防止膜４などの水中沈下物の全体重量よりも大きくなるように設定され、それによって水中浮遊状態に保持されるようになっている。

結合ロープ８は、フロート要素２ａ（浮沈式フロート２）を沈めたい水深Ｄに対応する長さを有し、補助フロート７の浮力によって、浮沈式フロート２の沈下時に浮沈式フロート２が所望の水深となる水中浮遊状態に保持する構成とされている。

なお、連結バンド３には、結合ロープ８の連結部分を除き、浮沈式フロート４の沈下を促進するための強制沈下用錘を所定間隔でもって設けるようにすることも可能である。

汚濁防止膜４はポリエステル製のシートを横長の長方形状に形成したもので、補強ベルト４ａを格子状に縫い付けるとともに、下端の縁部に沿って捲れ上がりを防止するウエイトチェーンＷを取り付け、上縁部を連結バンド３の下端に連結して水中に吊下げられた状態になるようにしている。汚濁防止膜４は、フロート要素２ａごとに分割可能になっており、その分割部において連結金具と結束紐とによって連結されている。なお、汚濁防止膜４にはウエイトチェーンＷと同様に、水流による捲れ上がりを防止するための中間ウエイトを深さ方向中間部の全長にわたって取り付けることもできる。

続いて、汚濁防止膜装置１を、貯留水の濁り防止を目的として、ダムに設けた場合の作用について説明する。

汚濁防止膜装置１は、通常時は、図２に示すように、浮沈式フロート２の内部に空気が充填され、水面に浮かんだ状態となる。そして、上流河川からの流入水のうち清澄な上層の水のみを堤体側に流通させたり、作業船を通過させたりする場合のほか、荒天時などにおいて、浮沈式フロート２全体（すべてのフロート要素２ａ）を水中に沈下させることができる。

浮沈式フロート２を沈下させるには、前記バルブ手段を制御して、充填されている空気を、給排気管を介して前記バルブ手段から排出する。すると、浮沈式フロート２（各フロート要素２ａ）は浮力が低下し、浮沈式フロート２自体の重重とウエイトチェーンＷを含む汚濁防止膜４の重量によって徐々に沈下する。そして、浮沈式フロート２全部が水面下に沈む。このとき、補助フロート７が、浮沈式フロート２下側の連結バンド３に結合ロープ８を介して連結されていることから、浮沈式フロート２は、最も深く沈下しても、結合ロープ８の長さに対応する深さまでで、その深さを超える沈下は結合ロープ８によって規制される。つまり、補助フロート７がないと、浮沈式フロート２や汚濁防止膜４などは水底まで沈下することになる。

また、浮沈式フロート２に対し設置ワイヤー５を介して連結される重錘６によって、水中浮遊状態での浮沈式フロートなどが移動するのが抑制される。

このように、浮沈式フロート２（フロート要素２ａ）は、図３に示すように、所定の深さでの水中浮遊状態になるため、沈下させた状態でフロート位置から上層の水を堤体側に流通させたり、作業船を通過させたりすることが可能となる。

また、浮沈式フロート２（フロート要素２ａ）が水中浮遊状態であれば、例えば荒天時などにおいて、荒波によって浮沈式フロート２や汚濁防止膜４などが移動し、その一部が水底に擦れて破損するというような事態が回避される。よって、特開平９−３０２６４６号公報に記載の技術のように、浮沈式フロートの外面を保護する防護膜を設ける必要がない。

この沈下した浮沈式フロート４を再び水面に浮上させるには、バルブ手段を制御して給気ホースからの空気を、各フロート要素２ａ（浮沈式フロート２）に給排気管を介して供給する。この際に給排気管から管継ぎ手に送給された空気は、各フロート要素２ａに供給される。このように空気が供給された浮沈式フロート２は浮力が生じるため、再び水面に浮上することになる。このとき、補助フロート７によって、水中浮遊状態にあるので、水底まで沈下している従来の場合よりも、水面に浮上するまでの時間が短くなる。

前記実施の形態では、一端が補助フロート７に結合される結合ロープ８の他端を連結バンド３に結合しているが、結合ロープ８の他端を連結バンド３に結合する必要は必ずしもなく、浮沈式フロート２を水中浮遊状態にできるのであれば、浮沈式フロート２自体や汚濁防止膜４などに結合するようにしてもよい。また、汚濁防止膜４の両側それぞれであってバンド長手方向において、一定間隔ごとに、複数の補助フロート７を設けているが、必ずしもその必要はなく、浮沈式フロート２の沈下時において浮沈式フロート２を水中浮遊状態に保持できるのであれば、汚濁防止膜４の片側だけに設けるようにしてもよいし、一定間隔ごとでなくてもよく、また、汚濁防止膜４の各側で異なる間隔となるようにするようにしてもよい。

また、前記実施の形態では、貯留水の濁り防止を目的として、ダムに設置した場合について説明しているが、本発明はそれに制限されるものではなく、他の場所に設置される汚濁膜防止装置に対しても本発明を適用できるのはいうまでもない。たとえば、浮沈式フロートが水底まで沈下する汚濁膜防止装置であれば、湖沼・河川・港湾における貯留水の濁り防止や、河川工事、港湾工事、海洋工事などで生じる汚濁水の拡散防止などの用途に対して用いられるものに対しても本発明を適用できる。

１ 汚濁膜防止装置
２ 浮沈式フロート
２ａ フロート要素
３ 連結バンド
４ 汚濁防止膜
５ 設置ワイヤー
６ 重錘
７ 補助フロート
８ 結合ロープ

Claims (4)

1. 水面に浮かべるフロートと、前記フロートの全長にわたって連結バンドを介して垂下される汚濁防止膜とを備え、前記フロートが空気の出し入れによって浮き沈み可能な浮沈式フロートである汚濁防止膜装置であって、
   前記浮沈式フロートに対し、前記浮沈式フロートの沈下時に前記浮沈式フロートを水中浮遊状態に保持する補助フロートとして固定式フロートが結合ロープを介して設けられ、
   前記連結バンドには、設置ワイヤーを介して、前記浮沈式フロートを定位置に設置するための重錘が設けられていることを特徴とする汚濁防止膜装置。
2. 前記連結バンドには、前記結合ロープの連結部分を除き、強制沈下用錘を所定間隔でもって設けている、請求項１記載の汚濁防止膜装置。
3. 前記結合ロープは、前記浮沈式フロートを沈めたい水深に対応する長さを有する、請求項１または２記載の汚濁防止膜装置。
4. 前記補助フロートの浮力の合計は、前記浮沈式フロートの沈下時における前記浮沈式フロートおよび汚濁防止膜などの水中沈下物の全体重量よりも大きい、請求項１〜３のいずれか１つに記載の汚濁防止膜装置。

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