JPH06287978A - 海底地並びに河川底地の機能回復装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 汚泥や有機物質等により汚染された海底地並
びに河川底地の機能回復するための作業機械装置を提供
する。 【構成】 ボックス１の内部にボックス１の底辺位置よ
り深く下降スライドする掘削ロータリー５、５Ａ、補助
掘削用高圧ジェット水噴射ノーズル２９、更に底地構成
物質洗滌用高圧ジェット水噴射ノーズル３０を備え、狭
雑物流出防止機構１３、１４、１５、１６、１７を装備
してあり、ボックスの後面下部に底地敷均しプレート１
８を備え、ボックスの外部に、ボックス吊下げ機構２
５、２６、２７、掘削ロータリー上下スライド機構６、
７、３１、３２、３３、３４、３５、３６、掘削衝撃緩
和機構３３Ｂ、３７、３８、３９、汚濁水吸引除去機構
１０、１１、１２、１３、高圧ジェット水供給機構２
８、５０、５１、の一連の装置をもって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は汚泥や有機物質で汚染さ
れ本来の機能が崩壊した海底地並びに河川底地（以下底
地という）の機能回復作業の実施において、汚濁水の流
出拡散による二次汚染公害防止条件のもとで、底地の表
面及び底地構成物質内に堆積した汚泥物質や有機物質の
除去をするため、底地を掘削耕転し、底地構成物質の洗
滌を行い、汚濁水を吸引除去し、更に底地構成物質の現
地復元を実施する海底地並びに河川底地の機能回復作業
機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、海底地並びに河川底地の機能回復
を目的とした作業は少なく、養殖場等の養殖生物の排出
物や、腐敗した残飼料及び流入して来た有機物質等の堆
積により養殖場の環境が悪化した場合に行う、逆コップ
型の吸引サクションでもって、高圧ジェット水による底
地攪拌をしながら汚濁水に含浮遊した有害物質を吸引除
去する方法は実施されているが、底地構成物質内に深く
堆積した有害物質の除去には適してない機種である。又
港湾整備事業に関連する航路浚渫作業や、海岸整備事
業、河川流域整備事業に伴う底地掘削作業は、底地構成
物質の掘削除去が目的となる作業であり、底地の機能回
復作業と異なり、関連機種も底地の機能回復を目的とし
て活用するには適してない機種である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した如く、汚泥や
有機物質の堆積によって底地の生体系が崩壊した底地の
本来の機能回復を計るためには、底地の表面上に堆積し
た有害物質の除去だけでは解決されず、底地構成物質の
構成隙間内に浸透堆積した有害物質も除去し、更に底地
構成物質の構成隙間に海水及び河川水の浸透による酸素
の供給をうながす必要があり、底地構成物質の掘削耕
転、洗滌、汚濁水吸引除去、及び洗滌された底地構成物
質を締固めすることなく、現地復元をする一連の作業を
汚濁水拡散による二次汚染公害防止条件のもとで実施し
なければならないそれぞれの問題点がある。

【０００４】本発明は前面、左右両面、後面及び上面で
もって形成する箱（以下ボックスという）の内外部に、
底地掘削耕転、洗滌、敷均し、汚濁水吸引除去の一連の
機構を装備することで、汚染された底地の機能回復作業
を実施する作業機械装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は作業実施に伴い発生する汚濁水拡散による
二次汚染公害を防止する上から、ボックス１の内部に、
上下スライドする掘削耕転機構（５、５Ａ）、複数の掘
削補助用高圧ジェット水噴射ノーズル２９並びに洗滌用
高圧ジェット水噴射ノーズル３０を備え、更に底地構成
物質のボックス１の外部流出を防止する狭雑物流出機構
（１３、１４、１５、１６、１７）、及び洗滌された底
地構成物質の現地復元敷均し機構（１８、１９、２０、
２１、２２、２３、２４）の敷均しプレート１８をボッ
クス１の後面下部に装備することで問題解決の手段とす
る。

【０００６】ボックス１は自走式でないので、建設機械
の掘削機バックホー（以後バックホーとする）２の掘削
バケットを取外し、ボックス１を吊下げて作業を実施す
るため、バックホー２との接合機構（２５、２６、２
７）をボックス１の上面上に固着する。

【０００７】底地の計画深さまでの掘削耕転を実施する
ため、ボックス１の底辺位置より深く掘削ロータリー
（５、５Ａ）を下降させるスライド機構（６、７、３
１、３２、３３、３４、３５、３６）を装着する。

【０００８】底地の計画深さまで掘削耕転を実施する時
発生する掘削衝撃を緩和するため、掘削衝撃緩和機構
（３３Ｂ、３７、３８、３９）を装着し、複数の掘削補
助用高圧ジェット水噴射ノーズル２９をボックス１の前
面内部に、底地に向って４０゜から５０°の範囲の角度
で装着し、掘削ロータリー（５、５Ａ）の硬い地盤に直
面し、下降スライドが不可能になった時の補助掘削耕転
を実施する。

【０００９】ボックス１の内部において、底地の掘削耕
転作業を実施すると、汚泥物質、有機物質及び底地構成
物質がボックス１の内部の水中に拡散浮遊する現象が発
生する。その汚濁水をそのまま吸引除去すると、底地の
構成物質も吸引除去することになり、現地復元の目的が
達せられなくなるとともに吸引ボックス１３の前面に取
付けた狭雑物流出防止金網１５の目詰りをおこし、汚濁
水吸引除去の作業効果の低下をもたらし、ひいては汚濁
水吸引除去ポンプ１０の能力低下の原因となるため、そ
の対策として狭雑物流出防止機構（１３、１４、１５、
１６、１７）をボックス内外部にわたって装着する。

【００１０】底地の計画深さまでの掘削耕転洗滌工程完
了後、洗滌された底地構成物質の現地復元敷均しを実施
するため、ボックス１の後面下部に敷均しプレート１８
を取付け、ボックス後面外部に底地敷均し関連機構（１
９、２０、２１、２２、２３、２４）と関連装着し、底
地敷均し機構を有するようにする。

【００１１】底地の計画深さまでの掘削耕転作業を実施
する時、底地の固い地盤に直面すると、掘削抵抗が大き
くなり掘削衝撃が発生し装備の損傷を招き、作業の効率
を悪くするので、掘削衝撃緩和機構（３３Ｂ、３５、３
７、３８、３９）を油圧ピストン３２の先端と支柱支え
横鋼３３の間に装着する。

【００１２】ボックス１の内部において実施されている
底地掘削耕転洗滌の作業工程のなかで、ボックス１の面
積の底地の作業効果を確認した後、ボックス１を着地し
たままボックス１を吊下げているバックホー２を横移動
及び後部移動を繰り返し乍ら作業を進めるために、ボッ
クス１の内部の洗滌効果を確認するチェック透明窓５
１、及び吸引排出される汚濁水の汚濁状況をチェックす
る透明チェック管１２をそれぞれ装着する。

【００１３】ボックス１の外部に装備された油圧シリン
ダーの動力源はバックホー２の油圧回路より供給する。

【００１４】ボックス１の外部に装備された電気モータ
ーの動力源は、バックホー２の背部に乗架した発電機３
より供給する。

【００１５】

【作用】前記構造の一連の装置を活用して底地の機能回
復作業を実施するとき、底地表面及び底地構成物質内に
堆積している汚泥物質や有機物質を除去するため、底地
の計画深さまで掘削耕転し、底地構成物質の洗滌、汚濁
水に含浮遊した汚泥物質や有機物質を吸引除去して、洗
滌された底地構成物質を現地復元して底地の機能回復を
計るのであるが、底地に降ろしたボックス１の内部にお
いて、底地の掘削耕転、洗滌、汚濁水吸引除去、底地敷
均し等一連の作業の実施が可能である。

【００１６】ボックス１の内外部にわたって装備された
掘削ロータリー（５、５Ａ）のスライド機構（６、７、
３１、３２、３３、３４、３５、３６）の活用によっ
て、底地に降ろしたボックス１の底辺位置より深く、底
地の掘削耕転作業の実施が可能となる。

【００１７】底地の掘削耕転作業実施の時、底地の硬い
地盤に直面すると、掘削抵抗が大きくなり、掘削衝撃が
発生し、装置の損傷を招き作業効率を悪くすることにな
るが、掘削衝撃緩和機構（３３Ｂ、３５、３７、３８、
３９）のスプリング３９の作用で緩和される。

【００１８】ボックス１の内部において実施される底地
の掘削耕転、洗滌の工程のなかで発生する汚濁水をその
まま吸引除去すると、底地構成物質や汚泥物質及び有機
物質のボックス１の外部流出になり、底地構成物質の現
地復元の効率が悪くなり、又汚濁水吸引装置の目詰りに
よる作業効率の悪化、汚濁水吸引ポンプの損傷を招くこ
とになるが狭雑物流出防止機構（１３、１４、１５、１
６、１７）の作用でもって、それぞれの課題が解決され
る。

【００１９】ボックス１をバックホー２で吊下げ、ボッ
クス１を着地した状態で一連の作業を実施し、バックホ
ー２の横移動によってボックス１を横スライドさせて作
業を継続するので、作業完了後の底地の締固めは防止さ
れる。

【００２０】

【実施例】実施例について図面をもって説明すると、図
１に示される実施例では、ボックス１の前部上面を貫通
する形で箱型鋼からなるスライドガイド７をボックス１
に固着してあり、その内部に下部先端部に掘削ロータリ
ー（５、５Ａ）を備えた支柱６をスライド押入してあ
る。更に支柱７の上端は、スプリング３９を介して油圧
シリンダー３１及び油圧ピストン３２でもってボックス
１の上面部と連結してあり、油圧ピストン３２の伸縮に
よってボックス１の内部の掘削ロータリー（５、５Ａ）
は上下移動するようになっている（ロータリースライド
機構）。

【００２１】同じく図１に示す如く、ボックス１の後部
上面に汚濁水吸入ボックス１３を取付け、ボックス先端
は狭雑物流出防止金網１５及び１７を取付けてあり、狭
雑物流出防止金網１５及び１７の間に、汚濁水吸入ボッ
クス１３の背部に固着したモーター１４の回転軸と連結
した狭雑物除去ファン１６を嵌合取付てある。更に狭雑
物流出防止金網１５と狭雑物除去ファン１６の背面線
は、互いに平行線を保ち金網１５の目詰りを防止するよ
うになっている（狭雑物流出防止機構）。

【００２２】同じく図１に示す如く、ボックス１の中央
部上部に汚濁水吸引除去用ポンプ１０を固着し、汚濁水
吸入ボックス１３と、汚濁水吸引除去用ポンプ１０との
間は、中間に汚濁水チェック透明管１２を有した汚濁水
排出管１１でもって連結されている（汚濁水吸引除去機
構）。

【００２３】同じく図１に示す如く、ボックス１の上部
前面に高圧ジェットポンプ２８を装着してあり、吸水ユ
ニット５３をボックス１の前面外部下部に固着してあ
る。更にボックス１の前面内部下部及び上面内部に取付
けてある複数の高圧水ジェット水噴射ノーズル２９及び
３０と高圧ジェットポンプ２８の間を配水管５０でもっ
て配管してある（高圧ジェット水、掘削及び洗滌機
構）。

【００２４】同じく図１に示す如く、ボックス１の中央
部上面に、バックホー２のアーム４の先端部と接合する
ための接合ヒンジ２７、並びに接合ピン２６を有する吊
下げ架台２５を固着してある（ボックス吊下げ機構）。

【００２５】同じく図１に示す如く、ボックス１の後面
下部に丁盤５２でもって開閉可能にして連結した底地敷
均しプレート１８を取付けてあり、ボックス１の後部上
面上に接合ヒンジ１９、並びに接合ピン２１でもって連
結してある油圧シリンダー２４、並びに油圧ピストン２
３との間は、ボックス１の後面上部に、接合ヒンジ１
９、並びに接合ピン２１でもって連結された三角プレー
ト２２、及び操作ロット２０でもって連結されてあるの
で、油圧ピストン２３の伸縮により、底地敷均しプレー
ト１８の下部先端は上下移動するようになっている（底
地敷均し機構）。

【００２６】図２に示される実施例では、ボックス１の
前部左右に固着したスライドガイド７に押入された掘削
ロータリー（５、５Ａ）の支柱６の間を支柱支え横鋼３
３でもって連結されている。

【００２７】同じく図２に示す如く、ボックス１の前部
に高圧ジェットポンプ２８と複数の高圧ジェット水噴射
ノーズル２９、並びに３０を配水管５０でもってそれぞ
れ配管されている。

【００２８】同じく図２に示す如く、ボックス１の中央
部に吊下げ架台２５の上部に接合ヒンジ２７並びに接合
ピン２６を取付けてある。

【００２９】同じく図２に示す如く、ボックス１の後部
上面にボックス１の内部点検用透明窓５１を取付けてあ
る。

【００３０】同じく図２に示す如く、ボックス１の中央
部に固着した吊下げ架台２５の下部空間に、ボックス１
の後部に取付けた汚濁水吸引ボックス１３と汚濁水排出
管１１、及び透明チェック管１２でもって連結された汚
濁水吸引除去ポンプ１０が装着されてあり、汚濁水排送
管１０Ｃでもって汚濁水処理プラントに送水されるよう
になっている。

【００３１】図３に示す実施例では、支柱支え横鋼３３
でもって門型に連結された２本の支柱６の一本の内部
に、回転駆動力伝達機構（４１、４２、４３）が内蔵さ
れてあり、上部先端のギヤー４１は変速機８のドライブ
シャフト４０の先端ギヤー４１と直角にかみ合ってお
り、駆動電気モーター９で発生した回転駆動力を、変速
機８を介してギヤー４１の回転駆動を伝えるようになっ
ている。更に２本の支柱６の下端内側に、掘削ロータリ
ー（５、５Ａ）の両端を、ビヤリング４７を有したビヤ
リングケース４８を介して、それぞれ直角に接合連結さ
れており、掘削ロータリー（５、５Ａ）の、駆動力伝達
機構（４１、４２、４３）を内蔵した支柱６側の回転軸
の先端の駆動ギヤー４５は、ギヤー４１と直角にかみ合
うように嵌合されており、駆動電気モーター９の駆動力
を受けられるようになっている。

【００３２】同じく図３に示す如く、支柱支え横鋼３３
の中央部に油圧ピストン３２の先端部が貫通する大きさ
の貫通穴を有し、貫通穴の左右にスプリング３９の保護
ボールト３７の貫通穴を有したプレート板３３Ｂを固着
し、その中央部にスプリング３９を乗せてあり、更にス
プリング３９の上に、接合ヒンジ３６並びに接合ピン３
４を有したプレート板３５を乗せて、スプリング３９の
保護ボールト３７でもって上下のプレート板３３Ｂ及び
３５の間を調整保護されている。ボックス１とプレート
板３５の間は、接合ヒンジ３６並びに接合ピン３４を介
して油圧シリンダー３１並び油圧ピストン３２でもって
連結されてあり、油圧ピストン３２の伸縮によって、ス
プリング３９の張力を介して掘削ロータリー（５、５
Ａ）の上下の移動がなされるようになっている。

【００３３】同じく図３に示す如く、ボックス１の上面
内部に複数の高圧ジェット水噴射ノーズル３０を固着
し、それぞれを配水管５０でもって配管接続されてあ
り、高圧ジェット水ポンプ２８より同時に送水を受けら
れるようになっている。

【００３４】図４に示される実施例では、バックホー２
のアーム４の先端に、関連装備を有したボックス１を吊
下げて作業を行う実施例である。

【００３５】

【発明の効果】上記構造の一連の装置を活用して、底地
表面及び底地計画深さの底地構成物質の中に堆積してい
る汚泥物質や有機物質を除去する作業を実施する時、ボ
ックス１を底地に降ろした状態で、ボックス１の内部に
おいて、底地掘削、耕転、洗滌、汚濁水除去及び底地構
成物質の敷均し作業の一連の作業になるが、ボックス１
の内部で発生した汚濁水は掘削作業開始と同時に、汚濁
水吸引除去作業が開始されるので、水のボックス内流入
はあっても、汚濁水のボックス外流出は防止されるの
で、汚濁水の流出拡散による二次汚染は防止される。

【００３６】ボックス１の内、外部にわたって装備され
た掘削ロータリー５のスライド機構の活用によって、底
地に降ろしたボックス１の底辺位置（底地上面）より深
く、底地の掘削耕転、底地構成物質の洗滌、汚濁水除去
の一連の作業が二次汚染防止の条件のもとで実施可能と
なり、あらかじめ計画した底地の深さの底地構成物質の
中に堆積した有害物質を除去し、底地の機能回復が計ら
れる。

【００３７】底地掘削作業実施の時、硬い底地に直面し
たら掘削衝撃がおこり掘削抵抗が大きくなるが、装置に
採用した掘削衝撃緩和装置の作用でもって掘削衝撃を吸
収し、装備の損傷を防止する。

【００３８】ボックス１の後部内に装備した狭雑物流出
防止装置の作用で、狭雑物のボックス外流出が防止され
る。したがって汚濁水吸引除去ポンプも通常使用のサン
ドポンプの活用が可能であり、ポンプの損傷も少なく、
保全管理の面での利点が大きい。

【００３９】ボックス１をバックホー２で吊下げて、バ
ックホー２の横移動及後部移動をしながら一連の作業を
実施するので、作業完了後、床地の締固めがなく、した
がって底地構成物質の中に水の浸入空間が構築されて、
水の浸透環流による酸素の供給が活発になり、底地の機
能回復が促進される。

【００４０】本発明底地機能回復装置は、比較的浅い水
域の場所ではバックホーとの併用での作業実施の条件は
良いが、バックホーの併用が困難な深い水域では、スパ
ット（固定支柱）付の台船の上にバックホーを乗架して
作業の実施が可能となり、更に深い水域では、無人のブ
ルトーザーとの併用でもって作業が可能となる。

【００４１】ボックス１の後部に取付けた内部チェック
窓を利用してモニターテレビを装着すると、作業員が潜
水してボックス１の内部チェックする必要がなく、深い
水域の作業効果が高まる。

【００４２】都市部の大型カルバート構造の下水道や、
大型ヒーム管布設の下水道、或いは上部を閉塞して活用
している河川道の底地に堆積した流入汚泥物等の除去作
業実施において、上流、下流にボックス１を移動するワ
イヤーウインチとの併用でもって装置の活用が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボックスの側面板を省略した装置の実施例を示
す横立面図である。

【図２】装置の実施例を示す平面図である。

【図３】ボックスの正面板及び高圧ジェット水噴射ノー
ズルを省略した装置の実施例を示す前立面図である。

【図４】装置の実用実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ ボックス ２ バックホー ３ 発電機 ５、５Ａ 掘削ロータリー ６、７ 掘削ロータリー支柱及びスライトガイド ８ 変速機 ９ 駆動電気モーター １０ 汚濁水吸引除去ポンプ １１ 汚濁水排送管 １２、５１ 汚濁水チェック透明管及びチェック透明窓 １３、１４、１５、１６、１７ 狭雑物流出防止装置 １８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、５２ 底
地敷均し装置 ２５、２６、２７ ボックス吊下げ装置 ６、７、３１、３２、３３、３４、３５、３６ 掘削ロ
ータリースライド装置 ３３Ｂ、３５、３７、３８、３９ 掘削衝撃緩和装置 ４１、４２、４３ 駆動力伝達装置 ４４、４５、４６、４７、４８、４９ 掘削ロータリー
回転駆動装置 ２８、２９、３０及び５０ 高圧ジェット水ポンプ、同
噴射ノーズル及び送水管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面、左右両面、後面及び上面でもって
   形成する箱の内部に、海底地並びに河川底地の計画深さ
   まで掘削耕転する掘削ロータリー（５、５Ａ）を有し、
   前記箱の内部に発生した汚濁水を吸引除去する時、底地
   構成物質の外部流出を防止する狭雑物流出防止機構（１
   ３、１４、１５、１６、１７）を装備した底地機能回復
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１の掘削ロータリー（５、５Ａ）
   の計画深さまで下降スライドさせる掘削ロータリースラ
   イド機構（６、７、３１、３２、３３、３４、３５、３
   ６）の装置。
3. 【請求項３】 請求項１の箱の内部において実施する底
   地掘削耕転作業に伴い発生する掘削衝撃を緩和する掘削
   衝撃緩和機構（３３Ｂ、３７、３８、３９）の装置。
4. 【請求項４】 底地の現地復元のための敷均し機構（１
   ８、１９、２０、２１、２２、２３、２４）の装置。
5. 【請求項５】 前記箱の内部状況及び汚濁水のチェック
   をする透明チェック窓（５１）及び透明チェック管（１
   ２）の装置。