説明

ジェット噴流噴射による堤防型融雪施設

【課題】海岸又は河川堤防に付設の融雪装置について、融雪能率を高くして狭い河川、海岸堤防の有効利用を図ると共に、投棄された雪に含まれた異物により河川水、海水が汚れるのを防止し、また河川、海底が汚損するのを防止すること。
【解決手段】河川堤防又は海岸堤防を利用した堤防型融雪施設であって、河川堤防又は海岸堤防の突堤1の河川側壁又は海側壁の下端に棚状部3を設け、上記棚状部に幅広溝4を設け、上記幅広溝の一端部分が移送ポンプ槽6であり、該移送ポンプ槽の隣りが排雪投棄場5であり、該排雪投棄場の隣りが異物収集槽7であり、上記幅広溝の排雪投棄場の内側両側面に多数のジェットノズル20a,20a・・を設け、上記移送ポンプ槽に移送ポンプ22,22・・を設け、上記排雪投棄場の上方において、河川堤防又は海岸堤防の突堤1上面に車止め10を設け、上記異物収集槽7に異物籠が昇降自在に設けられていること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ジェット噴流噴射による堤防型融雪装置に関するものであり、堤防から河川、海に投棄された雪をジェット噴流噴射で破砕し、水流(含、人工水流)によって融雪を促進することにより極めて能率的に融雪し、当該雪に混入しているゴミ、砂、泥等で河川の水、海水の汚濁することを未然に防止し、また、河川底、海底に上記泥等が沈澱して河川底、海底を汚損することを未然に防止するものである。
【背景技術】
【0002】
降雪量の多い地域では、屋根、道路などから排出される雪の始末が大変な作業であり、適宜に融雪して減量しなければならず、このために融雪装置を設け、融雪場に雪を運び込み、上記融雪装置で地下水を散水し、地下水の熱で雪を溶かして融雪することが行われている(例えば特開平9−88030号公報)。
他方、海岸の堤防や河川の堤防に雪投棄場を設け、ここから海面や河川の水面に雪を投棄して海水や河川水で融雪している。
また、川に多くの雪を投棄すると川幅が狭くなり美観もそこね、春の雨による増水、春の大量の雪溶け水による水嵩の増大で、川が氾濫し、堤防が決壊する等の危険がある。
【0003】
さらにまた、投棄された雪には泥などの様々な異物が混入している。地上等における融雪場においては、雪に混入していた異物は集められて適切に廃棄されるから特に問題はないが、海岸や、河川等の投棄場においては、雪に混入していた泥等の異物によって水が汚染され、また、泥等の異物が河川底、海底に積もって河川底、海底が汚損される。
また、降雪地帯の冬季における海水温、河川水温は極めて低く(2〜5℃)、気温も低い(例えば−3〜−8℃)ので、当該海水や河川水による自然融雪能力は比較的小さく、したがって、海岸、河川等に投棄された雪はすぐに山積みになり、雪処理場としての機能が失われてしまい、そのためにその後の雪の始末に支障を来たし、市民生活に支障を生じることになる。このような事態になることを未然に回避するために、河川堤防、海岸堤防に広い雪投棄場所を確保しておく必要があり、このことは堤防の有効利用の観点からして問題である。
【特許文献1】特開平9−88030号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は、海岸堤防又は河川堤防に付設された融雪装置について、集約度を高め、海水又は河川水による融雪の能率を飛躍的に高くして狭い河川堤防、海岸堤防の有効利用を図れるようにするとともに運転コストを低くし、投棄された雪に混入している異物によって河川水、海水が汚されることを防止し、また、河川底、海底が汚損されることを防止することができる融雪装置を工夫することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための手段は、 河川堤防又は海岸堤防を利用した堤防型融雪施設について、次の(イ)〜(ト)によるものである。
(イ)河川堤防又は海岸堤防の突堤の河川側壁又は海側壁の下端に棚状部が設けられていること、
(ロ)上記棚状部に幅広溝が設けられていること、
(ハ)上記幅広溝の一端部が移送ポンプ槽であり、この移送ポンプ槽の隣りが排雪投棄場であり、当該排雪投棄場の隣りが異物収集槽があること、
(ニ)上記幅広溝の排雪投棄場の内側両側面に多数のジェットノズルが設けられていること、
(ホ)上記移送ポンプ槽に移送ポンプが設けられていること、
(ヘ)上記排雪投棄場の上方において、河川堤防又は海岸堤防の突堤上面に車止めが設けられていること、
(ト)上記異物収集槽に異物取除装置を設けていること。
また、上記幅広溝の排雪投棄場と異物収集槽との間に、幅広溝を横断して、該幅広溝の水面にジェット水流を噴射するジェット噴流噴射装置が設けられることがある。
【0006】
〔作用〕
河川堤防又は海岸堤防の突堤上面の車止めを設けた所にダンプトラックを侵入させて、ここで排雪を河川側又は海側に投棄する。投棄された排雪は上記棚状部の排雪投棄場に落下して集積されて排雪山(又は、排雪塊)となる。
上記移送ポンプによって海水又は河川水が取り込まれて上記幅広溝の排雪投棄場に送り込まれ、排雪投棄場から異物収集槽へ送り込まれる。この移送ポンプによる水流が上記幅広溝を勢いよく流れ、異物収集槽を経て海又は河川に放出される。
【0007】
他方、排雪投棄場の内側面に設けられた多数のジェットノズルから噴出されるジェット噴流(ジェット水流)が上記排雪投棄場の幅広溝を流れる水面下に吹き込まれ、当該排雪投棄場内の排雪山(又は、排雪塊)の水面下の部分に衝突する。
上記排雪投棄場内の排雪山は幅広溝内の水に浮いて、その下部分が水面下に沈んでいる。排雪山の水面下の部分に噴射された上記ジェット噴流が衝突してこれを破砕し、水中で破砕された排雪は水の中でもまれてシャーベット状になる。そして排雪投棄場の幅広溝内を海水又は河川水が流れているので、破砕された排雪は流水から効果的に熱エネルギーを受けられて速やかに融かされる。
以上のように、排雪山はその水面下にある下部分から能率的に破砕されて融雪され、その後異物収集槽へ流入し、異物収集槽で異物が分離されてから海又は河川に流出する。
【0008】
排雪に混入していた砂、泥等の異物が異物収集槽に順次沈澱するので、排雪に含まれた砂、泥等の異物が河川や海に流出してこれを汚すことはなく、またこれらが河川底、海底に滞積して河川底、海底を汚損することもない。
沈砂槽、沈泥槽に沈澱した砂、泥等の異物は、昇降自在に操作できる異物収集籠又は異物掻取装置等の適宜の異物取除装置、道具で突堤の上に引き上げて速やかに処理することができるので、砂、泥等の異物の除去のために融雪装置の処理能力が大きく損なわれることはない。
また、上記移送ポンプによる送水量やジェットノズルからの噴水量を加減することによって融雪処理能力は必要な限度に適切に調節されるから、運転コストを必要最小限度に抑制することができる。
なお、上記ジェット噴流噴射(ジェット水流)はその勢いで排雪山(又は、排雪塊)の下部分を水中において破砕して、水と混合させてシャーベット状にし、排雪投棄場の幅広溝を流れる海水又は河川水の熱エネルギーで融雪させるものであるから、上記ジェット噴流噴射の水は海水又は河川水で、能率的に融雪処理を行うことができる。
また、上記幅広溝の排雪投棄場と異物収集槽との間に、幅広溝を横断して、該幅広溝の水面にジェット水流を噴射する噴流噴射装置を設けることによって、異物収集槽に近い河川堤防又は海岸堤防の突堤上面の車止めに侵入したダンプトラック等から排雪が投棄されても、上記ジェット水流を噴射する噴射装置によって投棄された上記排雪塊の融解を助勢することができる。
【発明の効果】
【0009】
以上のとおり、この発明は河川堤防、海岸堤防の突堤にジェット噴流噴射(ジェット水流)を利用した融雪装置を設け、この融雪装置からの排水を幅広溝における異物収集槽を経て河川や海に放流するようにしたので、融雪能率が高く、集約された狭い投棄場で多量の排雪を能率的に処理することができる。そしてまた、排雪に含まれているゴミ、砂、泥などの異物で海や河川の水が汚染され、また海底や川底が汚損されることはない。
そして、異物収集槽に沈澱した砂や泥の除去は、比較的簡単容易に行われるので、運転を短時間停止するだけで迅速になされるから、異物取り出し作業のために融雪装置の稼働が長時間停止することはなく、したがって、融雪装置の稼働効率は高い。
また、幅広溝内の水流、上記ジェット噴流噴射の強さは、必要な限度に適切に調節することができる。従って、排雪量に応じて運転コストを極力抑制することができる。
さらにまた、異物収集槽に近い河川堤防の突堤上面の車止めに侵入したダンプトラック等から排雪が投棄されても、上述の噴射装置によってその排雪塊は融解される。
【0010】
〔実施態様1〕
河川堤防又は海岸堤防の突堤上面の車止めの下方で、上記排雪投棄場の上方に散水管(散水ノズル)を設けたことである。
上記車止めにダンプトラックを停止して排雪を投棄するとき、上記散水ノズルから散水する。これによって投棄された排雪に上部の散水ノズルより多量の水が付加され、当該排雪の重みが増大され、この重みで上記排雪は幅広溝の水面下への沈み込み量が大きくなり、同溝に沈み込んだ排雪塊は水中のジェットノズルから噴出されるジェット噴流噴射(ジェット水流)による破砕作用でより能率的に粉砕される。
さらに、上述のように幅広溝の排雪投棄場と異物収集槽との間に、幅広溝を横断して、該幅広溝の水面にジェット水流を噴射することにより、未融解の排雪塊も能率的に粉砕されて処理される。
さらにまた、上記多数の水中のジェットノズルは下流の異物収集槽に向ってその配置間隔を短く配設して未融解の排雪塊を破砕するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
この発明の融雪装置を海岸の堤防に設けた実施例を図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0012】
この実施例の全体を図3に示している。複数の車止め10を備えた大型融雪装置の例であり、海岸堤防の突堤1上から下の幅広溝4へ排雪を投棄し、幅広溝4の排雪投棄場5で融雪し、その下流側の異物収集槽7で異物を分離させた後、海へ排出するものである。
突堤1は海面からの高さが約5mのものであり、海岸堤防の上端に海側に軒2を突設し、その下側に棚状部3を設けている。この実施例における棚状部3の幅は約5m、長さは約35m〜40mであり、棚状部3の海面からの高さは約2mで、突堤1の上端からの落差は約3mである。棚状部3に幅4m、長さ35m〜40mの幅広溝4が設けられている。幅広溝4の一方の端に長さが約5m程度の水中ポンプ槽6を設け、当該水中ポンプ槽6に隣接して長さが約20mの排雪投棄場5を設け、さらに、この排雪投棄場に隣接して長さが約10mの異物収集槽が設けられている。この異物収集槽7は、浮上物収集槽7a、沈砂槽7b、沈泥槽7cになっている。排雪投棄場5には蓋はないが、安全のために極めて粗い目の格子で閉蓋してもよい。上記移送ポンプ槽6の深さは2.5mであり、排雪投棄場5では幅広溝4の深さは約2mであり、浮上物収集槽7a、沈砂槽7b、沈泥槽7cの深さは約2.5mである。
【0013】
そして、この異物収集槽7の浮上物収集槽7a、沈砂槽7b、沈泥槽7cに集物籠、集砂籠、集泥籠を沈めておいて、これを突堤の上にクレーン等で引き上げて、廃棄する。これにより浮上物収集槽7a、沈砂槽7b、沈泥槽7cを清掃するようにしている。即ち、異物収集槽7で異物を分離されたきれいな水が海や川へ排出される。
【0014】
排雪投棄場5の上方において、軒2上に車止め10を設けている。また、この部分において軒2の下面にモータで回動され得る散水管(散水ノズル)11を配置している。この散水管11は内径300mm、全長20mのステンレス鋼管である。
軒2の下面に環状支持ブラケット12を2〜4m間隔で設けてあり、この環状支持ブラケット12によって散水管11を支持させている。
散水管11には海側に向けられた散水孔部13(含、スリット)が2重(2段)に0.5m間隔で設けられている。
この実施例では、散水管11からの全散水量は約10m3 /分であり、散水孔部13から噴出される散水の噴射速度は3.0m/sec程度である。
【0015】
幅広溝4の排雪投棄場5の内側両側面に長さ20m、径300mm程度の噴水管20,20が設けられており、この噴水管に約0.5〜2.0m間隔でジェットノズル20aが設けられている。
噴水管20は、幅広溝4の水面Lよりも約500mm下方にあり、幅広溝4内の水中に流速5.0〜7.0m/sec(水圧0.5〜0.7MPa)で水が噴出される。一つのジェットノズル20aから吹き出される最大流量は1.0t/minであり、適宜調節される。
【0016】
排雪投棄場5と移送ポンプ槽6との境に移送ポンプ(水中ポンプ)22が4基設けられている。そして、この移送ポンプ22による移送流速は0.7m/secであり、送水量は350t/minである。移送ポンプによる移送流速は、少なくとも0.7m/secあればよく、流速が速いほど、融雪能力は高い。
したがって、移送ポンプ槽6から排雪投棄場5へ毎分350tの海水が、0.7m/secの流速で送り込まれる。この水流は約35秒で排雪投棄場5を通過して異物収集槽7に流入する。この間に、ジェットノズル20aからのジェット噴流噴射で粉砕された排雪が、移送ポンプ22による流水と混合され、融かされながら海へ、又は河川の場合は川下へ流れながら融かされる。
以上の実施例の融雪処理能力は、雪質や水温にもよるが水温が3℃、外気温が−5℃のとき、最大で概略750t/hである。したがって、8時間稼働で一日6000t処理することができる。但し、厳寒期、海水の場合、海水温、気温が低くなると井戸水、下水処理水等の温水を加え融雪効率を上げる必要がある。また河川の場合、河川水は、0度近くなるため、特に温水を貯えこれを加えて5度以上の水温にして融雪効率を良くする必要もある。
【0017】
また、上記異物収集槽7に近い河川堤防又は海岸堤防の突堤上面の車止め10に侵入したダンプトラック等から排雪が投棄されると、この排雪塊は十分に融けずに上記異物収集槽7へ流入することがあるのでこれを防止するために、上述のように、幅広溝の排雪投棄場と異物収集槽との間に、幅広溝を横断して、該幅広溝の水面に向って上記排雪塊の融解を補助するジェット噴流(ジェット水流)を噴射する約5mのジェット噴流噴射装置を設けることがある。
なお、上記ジェット噴流噴射装置は上記幅広溝4の上方1m程度の高さに設けたパイプ(含、数列のパイプ)から水面に向ってジェット水流を噴射する。
【0018】
なお、上記幅広溝4を横断して設けられた上記ジェット噴流噴射装置の噴射管は6本程度で、その径は150mmであり、該噴射管には0.5mの間隔で下方に細かくジェットノズル20bが設けられている。該噴射管は幅広溝4の水面よりも約1.0m程度上にあり、水圧0.5MPa〜0.7MPaで水又は海水が高圧噴射される。1つのジェットノズル20bから吹き出される最大量は0.4t/min、約40ケであり適宜調節される。
【0019】
また、幅広溝4の入口と出口に電動ゲートG1,G2が設けてあり、異物収集槽7を含めて幅広溝4を清掃するときには、この電動ゲートG1,G2を閉じて、適宜のポンプで汲み出して幅広溝4を空にすることができる。空にしておいて清掃できるから幅広溝の清掃は簡単容易で、迅速に行える。
【実施例2】
【0020】
実施例2は、河川にこの堤防型融雪装置を設置する場合の例である。
河川の場合は海との違いは自然の水流があり、その他の条件においては特に違いはない。
この実施例2も実施例1(海、河川の如何に関わらず設置可能なもの)と同様の設備を備えているが、河川の流れを利用して幅広溝4に水流を与えることができるので、流れの速い河川に設置する場合は、移送ポンプは不要である。移送ポンプが不要な場合は、移送ポンプ槽6が取水槽になる。
また、必ずしも流れが速い河川でない場合は、河川に堰を設け、この堰で幅広溝に水を導く構造にするとよい。自然流だけで幅広溝の水流に所要の流速を与えられない場合は、小型の移送ポンプ22を設置して(又はポンプ数を少なくして)、これで自然流による幅広溝の流れを助勢すればよい。
なお、上記異物収集槽7に近い河川堤防の突堤上面の車止め10に侵入したダンプトラック等から排雪が投棄されると、この排雪塊は十分に融けずに上記異物収集槽7へ流入することがあるのでこれを防止するために、上述したと同様のジェット噴流噴射装置を設ける。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】は、実施例の断面図である。
【図2】は、実施例の平面図である。
【図3】は、実施例のより具体化した平面図である。
【図4】は、河川における堤防型融雪施設の実施例の平面図である。
【符号の説明】
【0022】
1 突堤
2 軒
3 棚状部
4 幅広溝
5 排雪投棄場
6 移送ポンプ槽
7 異物収集槽
10 車止め
11 散水管(散水ノズル)
12 環状支持ブラケット
13 散水孔部
20 噴水管
20a,20b ジェットノズル
22 移送ポンプ
G 電動ゲート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
河川堤防又は海岸堤防を利用した堤防型融雪施設であって、
河川堤防又は海岸堤防の突堤の河川側壁又は海側壁の下端に棚状部を設け、
上記棚状部に幅広溝を設け、
上記幅広溝の一端部分が移送ポンプ槽であり、この移送ポンプ槽の隣りが排雪投棄場であり、当該排雪投棄場の隣りが異物収集槽であり、
上記幅広溝の排雪投棄場の内側両側面に多数のジェットノズルを設け、
上記移送ポンプ槽に移送ポンプを設け、
上記排雪投棄場の上方において、河川堤防又は海岸堤防の突堤上面に車止めを設け、
上記異物収集槽に異物取除装置が設けられている、ジェット噴流噴射による堤防型融雪施設。
【請求項2】
河川堤防又は海岸堤防の突堤上面の車止めの下方で、上記排雪投棄場の上方に散水管(散水ノズル)が設けられている、請求項1記載のジェット噴流噴射による堤防型融雪施設。
【請求項3】
上記幅広溝の排雪投棄場と異物収集槽との間に、幅広溝を横断して、該幅広溝の水面にジェット水流を噴射するジェット噴流噴射装置を設けた請求項1又は請求項2記載のジェット噴流噴射による堤防型融雪施設。
【請求項4】
河川堤防を利用した堤防型融雪施設であって、
河川堤防の突堤の下端に棚状部を設け、
上記棚状部に幅広溝を設け、
上記幅広溝の一端部分が取水槽であり、この取水槽の隣りが排雪投棄場であり、当該排雪投棄場の隣りが異物収集槽であり、
上記幅広溝の排雪投棄場の内側両側面に多数のジェットノズルを設け、
上記排雪投棄場の上方において、河川堤防の突堤上面に車止めを設け、
上記異物収集槽に異物取除装置が設けられている、ジェット噴流噴射による堤防型融雪施設。
【請求項5】
河川堤防の突堤上面の車止めの下方で、上記排雪投棄場の上方に散水管(散水ノズル)が設けられている、請求項4記載のジェット噴流噴射による堤防型融雪施設。
【請求項6】
上記幅広溝の排雪投棄場と異物収集槽との間に、幅広溝を横断して、該幅広溝の水面にジェット水流を噴射するジェット噴流噴射装置を設けた請求項4又は請求項5記載のジェット噴流噴射による堤防型融雪施設。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−218023(P2007−218023A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−41999(P2006−41999)
【出願日】平成18年2月20日(2006.2.20)
【出願人】(595077016)山大機電株式会社 (7)
【Fターム(参考)】