JP4903732B2 - Dredge equipment - Google Patents
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Description
本発明は、浚渫装置に関し、さらに詳しくは、装置をコンパクトにすることが可能であり、ダム湖等の狭隘な現場であっても効率的に作業を行なうことができるとともに、様々な状態の水底に対応することができる浚渫装置に関するものである。 The present invention relates to a dredging device, and more particularly, it is possible to make the device compact and to perform work efficiently even in a narrow site such as a dam lake, as well as underwater in various states. It is related with the dredge apparatus which can respond to.
従来、河川や湖沼などの堆積土砂等を水底から水上に揚送する浚渫方法や装置が種々提案されている。浚渫作業は一般に、大型の作業船や浚渫対象となる水域の周辺陸部に大型の浚渫設備を設置し、浚渫ポンプ自体や浚渫ポンプ接続されたホースの吸込み口を、その水底で移動させて行なっている。 Conventionally, various dredging methods and apparatuses for lifting sediments such as rivers and lakes from the bottom to the water have been proposed. Dredging work is generally carried out by installing large dredging facilities on large work boats or on the land surrounding the dredged water area, and moving the dredging pump itself or the suction port of the hose connected to the dredging pump at the bottom of the water. ing.
ところが、ダム湖などの広いスペースが確保できない狭隘な現場では、大型の船を用いたり、大型の装置を設置することが困難であった。また、従来のような大規模な浚渫装置では、局部的な狭い水域の浚渫を行なうには機動性に欠け、効率よく浚渫を行なうことが難しいという問題があった。 However, it was difficult to use a large ship or install a large device in a narrow site where a large space such as a dam lake could not be secured. In addition, the conventional large-scale dredging apparatus has a problem that it is difficult to dredge efficiently because dredging in a narrow local water area is lacking in mobility.
大規模な設備を用いることなく、浚渫を行なうことができる装置としては、水底に配置する吸引器にけん引ロープを接続し、このけん引ロープを地上から引っ張ることによって、吸引器を水底で任意の位置に移動させる装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この提案の浚渫装置は、吸引器の底面部が平面形状になっているので、水底を移動する際に水底の凹凸等に引っ掛り、或いは転倒することがあり、円滑に浚渫作業を行なうことができないという問題があった。また、この浚渫装置では、水底土質によっては土砂に埋もれて水底を移動させることが困難になる、或いは移動させるために多大な力が必要になるという問題があった。
本発明の目的は、装置をコンパクトにしてダム湖等の狭隘な現場であっても効率的に作業を行なうことができるとともに、様々な状態の水底に対応することができる浚渫装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a dredging device that can be efficiently operated even in a narrow site such as a dam lake by making the device compact, and can cope with water bottoms in various states. It is in.
上記目的を達成するため本発明の浚渫装置は、水上から延ばされたワイヤに接続されて、浚渫対象となる水域の水底を移動する水底移動体と、該水底移動体に接続して水上に延設される吸込みホースと、該吸込みホースに連結するポンプとを備え、前記水底移動体の底面を中央部が下方に突出する突状に形成するとともに、該底面の中央部に前記吸込みホースに連通する吸込み口を配置し、前記水底移動体の下部に重量調節手段を設け、前記水上から延ばされて水底移動体に接続されるワイヤを少なくとも3本設け、それぞれのワイヤに対するワイヤ引出し引込み手段を、前記浚渫対象となる水域の周辺陸部に配置し、前記それぞれのワイヤに対するワイヤ引出し引込み手段のワイヤの引出し量および引込み量を制御する制御装置を設け、前記水域の水深についての浚渫前の事前データ、浚渫後の事後データおよび目標とする目標データを前記制御装置に入力し、これら入力されたデータに基づいて、前記それぞれのワイヤに対するワイヤ引出し引込み手段のワイヤの引出し量および引込み量を制御するようにしたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a dredge apparatus according to the present invention is connected to a wire extending from the surface of the water, and moves to the bottom of the water area to be dredged, and connected to the water bottom moving body to be on the water. A suction hose extended; and a pump connected to the suction hose. The bottom surface of the bottom moving body is formed in a protruding shape with a central portion protruding downward, and the suction hose is formed at the central portion of the bottom surface. A suction port that communicates is disposed, weight adjusting means is provided at a lower part of the bottom moving body, at least three wires extending from the water and connected to the bottom moving body are provided, and wire drawing / withdrawing means for each wire Is disposed in the land area around the water area to be dredged, and a control device is provided for controlling the wire drawing amount and the drawing amount of the wire drawing / drawing means for the respective wires. Prior data about the depth of the water area, previous data after the dredging, and targeted target data are inputted to the control device, and based on these inputted data, the wire of the wire drawing / drawing means for the respective wires. The amount of withdrawal and the amount of withdrawal are controlled .
また、本発明においては、前記水底移動体の重量調節手段よりも上方位置に浮力調節部を設けることもできる。前記重量調節手段を、ウエイトと、該ウエイトを水底移動体に固定するウエイト固定部とで構成することもできる。また、前記ポンプを、水底移動体に搭載することもできる。 Moreover, in this invention, a buoyancy adjustment part can also be provided in the upper position rather than the weight adjustment means of the said water bottom moving body. The weight adjusting means may be constituted by a weight and a weight fixing portion that fixes the weight to the water bottom moving body. Moreover, the said pump can also be mounted in a water bottom moving body.
本発明によれば、水上から延ばされたワイヤに接続されて浚渫対象となる水域の水底を移動する水底移動体に、ポンプに連結する水上に延設される吸込みホースを接続する簡素な構成なので、浚渫装置をコンパクトにすることができる。 According to the present invention, a simple configuration in which a suction hose extending on the water connected to a pump is connected to a water bottom moving body that is connected to a wire extending from the water and moves on the bottom of the water area to be dredged. Therefore, the dredging device can be made compact.
また、水底移動体の底面を中央部が下方に突出する突状に形成するとともに、この底面の中央部に吸込みホースに連通する吸込み口を配置し、水底移動体の下部に重量調節手段を設けることにより重心位置を低くできるので、水底に大きな凹凸等がある場合でも引っ掛りにくくなり、引っ掛り転倒しそうになっても起き上がるようになる。また、水底土質が柔らかい場合であっても埋もれることなく円滑に水底移動体を移動させることができる。しかも、水底移動体の底面を突状に形成することで、平面状の底面に比べて、この突状の底面に沿って水が吸い込み口から吸込まれ易くなるため、これに伴い、土砂も詰まることなく吸込むことができる。 In addition, the bottom surface of the bottom moving body is formed in a protruding shape with the central portion protruding downward, and a suction port communicating with the suction hose is disposed at the center of the bottom surface, and weight adjusting means is provided at the bottom of the bottom water moving body. As a result, the position of the center of gravity can be lowered, so that even if there is a large unevenness on the bottom of the water, it becomes difficult to be caught, and it will get up even if it is about to fall. Moreover, even if the bottom soil is soft, the bottom moving body can be smoothly moved without being buried. In addition, by forming the bottom surface of the water bottom moving body in a projecting shape, water is more easily sucked from the suction port along the projecting bottom surface than the flat bottom surface. You can inhale without.
このように様々な状態の水底であっても、ワイヤを介して吸込み口を機動的に任意の位置に円滑に移動させることが可能となり、局部的な狭い水域であっても効率的に浚渫作業を行なうことができる。 In this way, even if the water bottom is in various states, it is possible to move the suction port smoothly and freely to any position via the wire, so that dredging can be performed efficiently even in a locally narrow water area. Can be performed.
本発明の浚渫方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。 The dredge method and apparatus of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
図1〜図4に例示するように、本発明の浚渫装置1は、浚渫対象となる水域Aの周辺陸部に配置される4基のウインチ5を有している。4基のウインチ5から延びるそれぞれのワイヤ7は、この水域Aの水底に配置された水底移動体8に接続されている。
As illustrated in FIGS. 1 to 4, the dredging device 1 of the present invention has four
水底移動体8には水上に延設される吸込みホース4が接続され、吸込みホース4は水域Aの周辺陸部に設置されたポンプ2に連結されている。吸込みホース4は、長手方向中途を複数のブイ16により保持されて陸上まで延設されている。
A
水底移動体8は、半球状のボディ8a、8bで円筒状のボディ8cを上下に挟んだ状態にして、それぞれのフランジ部9a、9aどうしをボルト10aおよびナット10bによって結合して形成されている。結合するフランジ部9a、9aの間にパッキン9cを介在させることにより、水底移動体8は水密性の高い中空体になっている。それぞれのワイヤ7は、下側の半球状のボディ8bのフランジ部9aまたは円筒状のボディ8cのフランジ部9aに接続されている。
The water-bottom
このように水底移動体8の底面は、中央部が下方に突出する球面状に形成されており、この底面の中央部には吸込み口3が設けられている。この吸込み口3からは上方に吸込み管4aが立設されて、吸込み管4aの上端部は半球状のボディ8aから突出している。この吸込み管4aと吸込みホース4とが、フランジ部4b、4bどうしを結合して接続されて、吸込み口3が吸込みホース4に連通するようになっている。尚、本発明においては、水底移動体8の底面の中央部は、下方に突出する突状形状であればよく、実施形態に例示した球面状の他に、楕円球面状や多角形の突状等に形成することができる。
As described above, the bottom surface of the water
また、水底移動体8の下部(下側のボディ8b)には、水底移動体8の重心位置を変化させることができる重量調節手段12が設けられている。この実施形態では、下側のボディ8bに収容した砂鉄を重量調節手段12として用いることにより、水底移動体8の重心位置を低くしている。砂鉄に限らず、種々の重量付加物を重量調節手段12として用いることができる。
In addition, weight adjusting means 12 that can change the position of the center of gravity of the water
さらに、水底移動体8において、重量調節手段12よりも上方位置となる部分に浮力調節部14が設けられている。この実施形態では、上側のボディ8aに発泡フォーム材等を収容することにより、浮力調節部14が構成されている。浮力調節部14は、必要に応じて設ければよく、空気を密封して浮力調節部14を構成することもできる。
Further, a
それぞれのウインチ5には、ワイヤ7の繰出し長さ(引出し長さ)および巻取り長さ(引込み長さ)を検知するワイヤ長さ検出器6が設けられている。このワイヤ長さ検出器6の検出データは、無線LANを通じて陸部の所定位置に置かれた制御装置15に入力されるように設定されている。この制御装置15により、各ウインチ5が、無線LANを通じて制御されるように設定されている。ワイヤ長さ検出器6の検出データを、有線を通じて陸部の所定位置に置かれた制御装置15に入力し、有線を通じて制御装置15によって各ウインチ5を制御することもできる。
Each
以下、この浚渫装置1を用いた浚渫作業の手順を説明する。 Hereinafter, the procedure of the dredging operation using the dredging device 1 will be described.
各ウインチ5の正回転および逆回転、それぞれのワイヤ7の繰出し量および巻取り量を制御することにより、水底移動体8を作業開始する所定の位置に移動させる。次いで、ポンプ2を稼動させて吸込み口3から土砂Gを吸込み、吸込みホース4を通じて水上に揚送する。ポンプ2は一般的なサンドポンプだけでなく、ウォータジェットポンプを用いることもできる。
By controlling the forward rotation and reverse rotation of each
作業開始後、各ウインチ5を制御することにより、水底移動体8を、二点鎖線で示す水域A内で水底に接した状態で移動させる。4基のウインチ5の制御(正回転および逆回転、ワイヤ7の繰出し量および巻取り量の制御)を様々に組み合わせることにより、水底移動体8(吸込み口3)を任意の位置(X方向位置およびY方向位置)に容易に移動制御することができる。
By controlling each
この移動制御は、ワイヤ長さ検出器6から制御装置15に入力されたデータに基づいて行なわれ、水域A内を網羅するように、ポンプ2を稼動させた状態で吸込み口3を移動させて、水域Aの水底の土砂Gを浚渫する。
This movement control is performed based on the data input from the
水底は平坦なところばかりではなく、凹凸があったり、倒木等が沈んでいることもあるが、本発明の浚渫装置1によれば、水底移動体8の底面を中央部が下方に突出する球面状に形成しているので、水底に大きな凹凸等がある場合でも引っ掛りにくくなり、水平方向全方位に対して円滑に水底に接触した状態で移動することができる。しかも、水底移動体8の下部に設けた重量調節手段12によって重心位置を低くすることで、水底の凹凸等に引っ掛り転倒しそうになっても起き上がるようになる。
The bottom of the water is not only flat, but may have irregularities or fallen trees or the like. However, according to the dredge apparatus 1 of the present invention, the spherical surface whose central portion projects downward from the bottom of the water
ここで、吸込み口3は水底移動体8の底面の中央部に配置されているので、常に土砂Gの表面に近い位置になり、余分に水分を吸込むことなく効率的に土砂Gを吸込むことができる。また、水底土質が柔らかい場合であっても、球面状の底面が水底移動体8の移動の際に生じる土砂Gとの摩擦を小さくするので、土砂Gに埋もれることなく円滑に移動させることができる。
Here, since the
また、土砂Gを吸込むには、土砂Gだけでなく水とともに吸込むことが必要となる。そのため、水底移動体8の底面が平面状であると、吸込み口3が土砂Gに埋もれた状態では、平面状の底面に沿って水を吸込むことができなくなり、土砂Gを吸込みにくくなる。ところが、水底移動体8の底面を突状に形成することにより、平面状の底面に比べて、水を吸込み易くなり、これに伴い、吸込み口3が土砂Gに埋もれた状態になったとしても、土砂Gを詰まることなく吸込むことができる。
Further, in order to suck the earth and sand G, it is necessary to suck not only the earth and sand G but also water. For this reason, when the bottom surface of the water
このように様々な状態の水底であっても、水底移動体8が水底に接触した状態で円滑に移動して、効率よく土砂Gを吸い込むことができるので、効率的に浚渫作業を行なうことができる。
As described above, even when the water bottom is in various states, the water
水底移動体8が円滑に水底を移動できるので、ワイヤ7に過大な負荷がかかることも回避することができる。ワイヤ7は水底移動体8のなるべく下方位置、例えば、水底移動体8の重心の上下位置よりも下方に接続することで、ワイヤ7で引張って移動させる際の水底移動体8のふらつき(倒れ)を一段と抑制することができる。
Since the water
さらに、水底土質や凹凸状態などに応じて、浮力調節部14によって水底移動体8に作用する浮力を適度に設定することもできる。例えば、摩擦が大きな土質の場合は、発泡フォーム材の量を増加させる等により水底移動体8に作用する浮力を大きくして、水底移動体8の円滑な移動を確保する。一方、摩擦が小さな土質の場合は、発泡フォーム材の量を減少させる等により水底移動体8に作用する浮力を小さく、或いは浮力をなくして、土砂Gの中に沈ませる量を大きくするように設定して、一度に大量の土砂Gの吸い上げができるようにする。
Furthermore, the buoyancy acting on the
ウインチ5の数は4基に限定されず、少なくとも3基であればよい。図6に例示するように3基のウインチ5を用いて浚渫装置1を構成することもできる。それぞれのウインチ5に対する制御は、既述した実施形態と同様である。
The number of
図6の実施形態では、水底移動体8(吸込み口3)の移動可能な範囲は、二点鎖線で示した三角形の水域Aになる。そのため、一度に浚渫する範囲がこの三角形の水域Aで網羅できる場合には、最小限の3基のウインチ5にできるので有益である。尚、図1に例示したように水域Aの周辺陸部に配置するウインチ5を4基にすると、水底移動体8(吸込み口3)の移動可能範囲を最大限に広くすることができる。
In the embodiment of FIG. 6, the movable range of the water bottom moving body 8 (suction port 3) is a triangular water area A indicated by a two-dot chain line. Therefore, in the case where the range that is drowned at once can be covered by the water area A of this triangle, it is beneficial because the minimum three
上記したそれぞれの実施形態では、さらに別の水域Aを浚渫する場合は、ウインチ5を別の位置に再配置して、同様の浚渫作業を行なう。
In each of the above-described embodiments, when dredging another water area A, the
このように本発明の浚渫装置1によれば、陸上から無線操作または有線操作により水底移動体8(吸込み口3)を移動制御することができるので、大きな作業船は不要になる。また、ウインチ5を配置するためには、わずかなスペースで十分であるので、浚渫装置1がコンパクトな構成になる。
As described above, according to the dredger 1 of the present invention, since the water bottom moving body 8 (suction port 3) can be controlled from the land by wireless operation or wired operation, a large work ship is not required. Further, since a small space is sufficient for arranging the
これにより、周辺に平坦な土地がなく、作業スペースが狭くて通常の作業船や設備を用いることが困難なダム湖等の現場であっても、多大な時間や費用をかけずに浚渫装置1の搬入や設置を行なうことができる。しかも、各ウインチ5を制御することにより、吸込み口3を機動的に任意の位置に移動させることができるので、局部的な狭い水域であっても効率的に浚渫を行なうことができる。
As a result, the dredging apparatus 1 can be used without much time and expense even on the site of a dam lake or the like where there is no flat land in the periphery and the working space is narrow and it is difficult to use ordinary work boats and equipment. Can be carried in and installed. In addition, by controlling each
ポンプ2は陸部に設置するだけでなく、図5に例示するように水底移動体8に搭載することもできる。この水底移動体8は、半球状のボディ8a、8bを円周方向に等間隔で立設した支柱部材11を上下に挟んだ状態にして、それぞれのフランジ部9aと支柱部材11の上下端部どうしを溶接等によって結合して形成されている。それぞれのウインチ5のワイヤ7は、下側の半球状のボディ8bのフランジ部9aに接続されている。支柱部材11で囲まれた水底移動体8の内部にはポンプ2が立設されている。
The pump 2 can be mounted not only on the land portion but also on the water
このように水底移動体8の底面は、中央部が下方に突出する球面状に形成されており、この底面の中央部には吸込み口3が設けられ、上方に向かって拡径するレジューサ3aを介してポンプ2下端の吸引口と連通している。ポンプ2上端の排出口は、半球状のボディ8aから上端を突出している吸い込み管4aの下端に接続されている。
In this way, the bottom surface of the water
この吸込み管4aと吸込みホース4とがフランジ部4b、4bどうしを結合して接続されて、吸込み口3が吸込みホース4に連通するようになっている。尚、この実施形態では、図1に示した陸部に配置されたポンプ2の替わりに水底移動体8にポンプ2が搭載されることになる。
The
また、下側のボディ8bのフランジ部の上面にはアンカーボルト12aが立設されている。このアンカーボルト12aがウエイト13を挿通し、ナット12bを螺合することによってウエイト13が水底移動体8に固定されている。この実施形態では、アンカーボルト12aとナット12bがウエイト固定部となっている。このウエイト固定部と、着脱可能なウエイト13とで重量調節手段12が構成されている。したがって、固定するウエイト13の重量を調節することによって水底移動体8の重心位置を変化させることができる。
An
また、重量調節手段12よりも上方位置となる部分に浮力調節部14が設けられている。それぞれのウインチ5の動作を制御して水底移動体8を水底に接した状態で移動させる構成、手順は既述した実施形態と同様である。
In addition, a
この実施形態によれば、ポンプ2自体を重量調節手段12のウエイト13として機能させることもできるので、ウエイト13を削減することが可能になる。 According to this embodiment, since the pump 2 itself can function as the weight 13 of the weight adjusting means 12, the weight 13 can be reduced.
そして、本発明では以下のように浚渫作業を行なう。浚渫前に予めナローマルチビーム測深器によって、水域Aの水深を3次元に測量しておき、これを事前データとして制御装置15に入力しておく。また、浚渫後の目標とする3次元の水深データも入力しておく。そして、所定範囲の浚渫を行なった後にナローマルチビーム測深器により、水域Aの水深を3次元に測量して、これを事後データとして制御装置15に入力する。
In the present invention, the dredging operation is performed as follows . Before the dredging, the water depth of the water area A is measured three-dimensionally in advance by a narrow multi-beam sounding device, and this is input to the
次いで、事後データと目標データとを比較して、両データの差異が基準値よりも大きいか否かを判断して、浚渫が不十分である範囲が有るか否かを決定する。これにより浚渫が不十分であり、更に土砂Gを浚渫する必要があると決定した範囲に対して、再度、浚渫作業を行なうようにする。 Next, the posterior data and the target data are compared, and it is determined whether or not the difference between the two data is larger than the reference value, and it is determined whether or not there is a range where the wrinkle is insufficient. Thus, the dredging operation is performed again for the range where it is determined that dredging is insufficient and the earth and sand G needs to be dredged.
このように、水域Aの水深についての浚渫前の事前データ、浚渫後の事後データおよび目標とする目標データを制御装置15に入力し、これら入力されたデータに基づいて、ウインチ5のワイヤ7の繰出しおよび巻取りを制御することで、一段と精度よく、水底が目標地形になるように浚渫することができる。
Thus, the preliminary data before dredging, the subsequent data after dredging, and the target data to be targeted are input to the
上記の各実施形態では、ワイヤ引出し引込み手段としてウインチ5を例示しているが、ワイヤ7の引出しおよび引込みができれば、他の装置、機構を用いてもよい。例えば、流体シリンダの進退動作やバックホウ等を用いてワイヤ7の引出しおよび引込みを行なうこともできる。
In each of the above embodiments, the
また、図7に例示する実施形態のように、船17に一端を固定して水上から延ばされたワイヤ7の他端を水底移動体8に接続することもできる。このワイヤ7以外の構成は、既述した実施形態と同様の構成にすることができる。この実施形態では水底移動体8に、水上に延設される吸込みホース4と、吸込みホース4に連結するポンプ2とが備わり、水底移動体8の底面の中央部は下方に突出する突状に形成されている。そして、水底移動体8の底面の中央部には吸込みホース4に連通する吸込み口4aが配置されている。さらに、水底移動体8の下部には重量調節手段12が設けられている。
Further, as in the embodiment illustrated in FIG. 7, one end of the
図7の実施形態においては、水底移動体8に接続したワイヤ7を、浚渫対象となる水域の周辺陸部に配置したクレーンに接続して、クレーンの操作により水底移動体8を水底の任意の位置に移動させることもできる。
In the embodiment of FIG. 7, the
1 浚渫装置
2 ポンプ
3 吸込み口
3a レジューサ
4 吸込みホース
4a 吸込み管
5 ウインチ(ワイヤの引出し引込み手段)
6 ワイヤ長さ検出器
7 ワイヤ
8 水底移動体
8a、8b、8c ボディ
9a フランジ部
9b パッキン
10a ボルト
10b ナット
11 支柱部材
12 重量調節手段
12a アンカーボルト
12b ナット
13 ウエイト
14 浮力調節部
15 制御装置
16 ブイ
17 船
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