水中自走浚渫装置
【課題】水底を静穏に機動的に自走しながら浚渫対象物を効率的に浚渫し得る浚渫装置の提供。
【解決手段】走行前方Ｆ側にあるアーム２は、スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んで走行前方Ｆ側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて走行前方Ｆ側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返す。走行後方Ｂ側にあるアーム２は、スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んだ屈曲状態から走行後方側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返す。各アーム２の往復動作に時間差を生じさせている。
【解決手段】走行前方Ｆ側にあるアーム２は、スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んで走行前方Ｆ側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて走行前方Ｆ側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返す。走行後方Ｂ側にあるアーム２は、スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んだ屈曲状態から走行後方側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返す。各アーム２の往復動作に時間差を生じさせている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸泥ラインの端末に連通した吸泥口を有しており、浚渫エリアを自走しながら、この浚渫エリア内にある水底に堆積した浚渫対象物を前記吸泥口を通じて吸泥ラインに送り込み、水底から取り除いてこの浚渫エリアの浄化をなす浚渫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾や漁港などの船舶の係留地や水上敷設構造物が設けられた場所にあっては、水底に汚泥や魚介の残滓などが堆積し易く、こうした堆積物の浚渫の要請がある。
【０００３】
魚介の養殖施設にあっても、いけすなどの下の水底に食べ残しの餌や残滓などが堆積し易く、養殖施設を取り巻く環境の清浄化の観点から、こうした堆積物の浚渫がまた求められている。
【０００４】
しかるに、こうした係留地などにあっては、その性格上、その利用を中止させた状態での大規模な浚渫工事を行い難い。
【０００５】
浚渫装置を、吸泥口を備え、こうした係留地などの水底を機動的に自走しながら、この吸泥口から前記堆積物を吸引できるような小回りのきくものとすれば、前記係留地などの利用を損なうことなく、こうした堆積物を効率的に浚渫することができる。
【０００６】
こうした自走は、典型的には、浚渫装置にクローラーを備えさせることにより実現できるが、このようにした場合、浚渫装置の走行にあたって堆積物が掻き上げられ、却って周辺環境を汚濁させてしまうおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明が解決しようとする主たる問題点は、水底を静穏に機動的に自走しながら浚渫対象物を効率的に浚渫し得る浚渫装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を解決するために、この発明にあっては、浚渫装置を以下の（１）〜（７）の構成を備えたものとした。
（１）吸泥ラインの端末に連通した吸泥口を有すると共に、スパッドを水底地盤に打ち込ませた着底状態で浚渫エリアを自走する浚渫装置であって、
（２）装置本体の重心をとりまく少なくとも四箇所に隣り合うアームとの間に間隔を開けてそれぞれアームを有しており、
（３）各アームはそれぞれ、このアームを装置本体に対し鉛直軸を中心に回動可能に組み付ける肩ヒンジ部と、鉛直軸を持った肘ヒンジ部とを有すると共に、自由端部にスパッドを上下動可能に有しており、
（４）さらに、この各アームにおける肘ヒンジ部より先を肘ヒンジ部を中心として旋回させる第一駆動手段と、この各アームを肩ヒンジ部を中心として旋回させる第二駆動手段とを有しており、両駆動手段による旋回によってアームが伸長回動及び屈曲回動されるようにしてあり、
（５）走行前方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んで走行前方側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて走行前方側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあると共に、
（６）走行後方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んだ屈曲状態から走行後方側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあり、
（７）しかも、各アームの前記往動が等速でなされるようにしてあると共に、各アームの往復動作に時間差を生じさせるように各アームの往復動作を制御させている。
【０００９】
かかる構成によれば、浚渫装置を、装置本体の重心を取り巻く四箇所に個別に設けられたアームのうち、常時少なくとも三本のアームに支持されたスパッドを水底地盤に打ち込ませた状態で、浚渫エリア内の水底を所望の方向に向けて安定的に走行させることができる。そして、この走行の過程で、水底に堆積された浚渫対象物を連続的に取り除くことができる。この走行は、アームを伸長又は屈曲させた状態でスパッドを水底地盤に打ち込ませたこのアームの屈曲又は伸長によって、スパッドを打ち込んだ位置に向けて装置本体を引き寄せ、又は、このスパッドを打ち込んだ位置から装置本体を遠ざけることによりなされることから、この走行にあたり水底に堆積された堆積物をまきあげさせてしまうといったことがほとんどなく、浚渫エリア周辺の水質を浚渫によって汚濁させてしまうといった事態を生じさせることがない。
【００１０】
前記装置本体に、浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側と反対の側に装置本体の重心を偏らせ、かつ、下降されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側に装置本体の重心を偏らせる重心調整手段を備えさせておくこともある。
【００１１】
浚渫装置の自走の過程において、一つのアームに支持されているスパッドが水底地盤に打ち込まれた状態から上昇されて引き抜かれると、装置本体にはこの装置本体におけるこのスパッドの設置側を沈み込ませる向きの力が作用される。一方、一つのアームに支持されているスパッドが水底地盤から引き抜かれた状態から下降されてこの水底地盤に打ち込まれると、装置本体にはこの装置本体におけるこのスパッドの設置側を浮き上がらせる向きの力が作用される。しかるに、前記重心調整手段によって、このスパッドの上昇と下降とのタイミングに合わせて装置本体の重心を偏らせるようにすれば、このスパッドの上昇及び下降によって装置本体に傾きが生じないようにすることができ、浚渫装置の水底地盤上の走行を安定ならしめることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明にかかる浚渫装置によれば、水底を静穏に、つまり、浚渫対象物を掻き上げてしまうようなことなく、機動的に自走しながら、浚渫対象物を効率的に浚渫することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１ないし図１２に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、ここで図１および図２は、浚渫装置をそれぞれ示しており、また、図３は、図中、右上に位置されるアーム２によって支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇから引き抜かれた場合のカウンターウエイト１５ａの位置を、また、図４は、図中、右上に位置されるアーム２によって支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇに打ち込まれる場合のカウンターウエイト１５ａの位置を、それぞれ示している。
【００１４】
また、図５は、浚渫装置を効率的に直進走行させる場合のアーム２の自由端部２３の移動の基準を、図６は、浚渫装置を効率的に斜め走行させる場合のアーム２の自由端部２３の移動の基準を、図７は、浚渫装置を効率的に横走行させる場合のアーム２の自由端部２３の移動の基準を、それぞれ示している。
【００１５】
また、図８は、浚渫装置の走行前方側に位置されるアーム２の往復動作の一サイクルをこの往復動作の各過程毎に表しており、また、図９は、浚渫装置の走行後方側に位置されるアーム２の往復動作の一サイクルをこの往復動作の各過程毎に表している。（両図においては水底地盤に打ち込まれているスパッド２０ｂを支持するアーム２の自由端部２３に×印を付し、水底地盤から引き抜かれているスパッド２０ｂを支持するアーム２の自由端部２３にはこの×印を付していない。両図共に、左から右に向けてアーム２の動作が進行する。）
【００１６】
また、図１０は、浚渫装置の直進走行の様子をこの直進の各過程毎に表しており、（図１０においては、同図中のａ図、ｂ図、ｃ図、ｄ図の順で浚渫装置が前進される。）また、図１１は、浚渫装置の左旋回の様子をこの左旋回の各過程毎に表している。（図１１においては、同図中のａ図、ｂ図、ｃ図、ｄ図、ｅ図の順で浚渫装置が左旋回される。）
【００１７】
また、図１２は、浚渫装置の四つのアーム２、２…の往復動作を理解しやすいように、それをタイムチャートの形で表したものである。
【００１８】
この実施の形態にかかる浚渫装置は、吸泥ラインＰの端末Ｐａに連通した吸泥口１０を有しており、スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込ませた着底状態で浚渫エリアを自走しながら、この浚渫エリア内にある水底に堆積した浚渫対象物Ｍを前記吸泥口１０を通じて吸泥ラインＰに送り込み、水底から取り除いてこの浚渫エリアの浄化をなすものである。
【００１９】
かかる浚渫装置は、装置本体１と、アーム２とを有している。
【００２０】
図示の例では、装置本体１は、略正方形状をなす上面と下面とを有すると共に、その対向する両辺に位置される側面にそれぞれ、吸泥口１０を有している。装置本体１内には、この二カ所の吸泥口１０、１０にそれぞれ連通する内部流路１１が形成されている。この内部流路１１は、水中ポンプ１２を介して吸泥ラインＰの端末Ｐａに接続されており、この水中ポンプ１２によって発生される負圧によって吸泥口１０から浚渫対象物Ｍが取り込まれ吸泥ラインＰを通じて水上に圧送されるようになっている。かかる吸泥ラインＰの排出側端末は、典型的には、台船（浚渫母船）に設けられた貯泥タンクなどに接続される。
【００２１】
また、図示の例では、二カ所の吸泥口１０の内方にはそれぞれ、仕切り弁１３が設けられており、装置本体１の走行後方Ｂ側に位置される吸泥口１０と内部流路１１との連通をこの仕切り弁１３によって遮断するようにしてある。この連通が遮断されていた吸泥口１０が装置本体１の走行方向の変更によって走行前方Ｆ側に位置されるに至ったタイミングでこの吸泥口１０側の仕切り弁１３を開弁させると共に、この走行方向の変更によって走行後方Ｂ側に位置されるに至った他方の吸泥口１０側の仕切り弁１３を閉弁させて、前記負圧の全てが装置本体１の走行前方Ｆ側に位置される吸泥口１０に常時作用されるようにしている。
【００２２】
また、図示の例では、二カ所の吸泥口１０、１０にはそれぞれ、吸泥口１０を間において吸泥口１０の左右からそれぞれ前方に突き出すスパイラルブレードを有する取り込み装置１４が設けられており、このように設けられた一対の取り込み装置１４、１４によって浚渫対象物Ｍをこの一対の取り込み装置１４、１４間にある吸泥口１０に円滑に取り込めるようにしてある。
【００２３】
また、この実施の形態にあっては、装置本体１に、浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置と反対の側に装置本体１の重心を偏らせ、かつ、下降されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置側に装置本体１の重心を偏らせる重心調整手段１５が備えられている。
【００２４】
図示の例にあっては、装置本体１の中央部に装置本体１の重心が略位置されるようになっていると共に、装置本体１内にこの中央部に設けられた鉛直軸１５ｃを中心に回転されるカウンターウエイト１５ａが納められている。図示の例ではかかるカウンターウエイト１５ａは、平面視扇状のプレート体として構成されていると共に、その扇の要部分において前記鉛直軸１５ｃ（図示の例では内部流路１１を構成する管体）に回動可能に組み付けられている。このプレート体の扇の要部分の下部には周回ラック１５ｄが備え付けられており、この周回ラック１５ｄに駆動ギアを噛み合わせた油圧モータ１５ｅによってカウンターウエイト１５ａが旋回されるようになっている。そして、図示の例では、後述する浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置と反対の側にカウンターウエイト１５ａの自由端１５ｂが位置されるようにカウンターウエイト１５ａを回転させてこの反対の側に装置本体１の重心を偏らせると共に、（図３）この自走の過程において、下降されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置側にカウンターウエイト１５ａの自由端１５ｂが位置されるようにカウンターウエイト１５ａを回転させてこの設置側に装置本体１の重心を偏らせるように、カウンターウエイト１５ａの動作を制御させている。（図４）すなわち、図示の例では、かかるカウンターウエイト１５ａが前記重心調整手段１５として機能されるようになっている。
【００２５】
浚渫装置の自走の過程において、一つのアーム２に支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇに打ち込まれた状態から上昇されて引き抜かれると、装置本体１にはこの装置本体１におけるこのスパッド２０ｂの設置側を沈み込ませる向きの力が作用される。一方、一つのアーム２に支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇから引き抜かれた状態から下降されてこの水底地盤Ｇに打ち込まれると、装置本体１にはこの装置本体１におけるこのスパッド２０ｂの設置側を浮き上がらせる向きの力が作用される。しかるに、前記重心調整手段１５によって、このスパッド２０ｂの上昇と下降とのタイミングに合わせて装置本体１の重心を偏らせるようにすれば、このスパッド２０ｂの上昇及び下降によって装置本体１に傾きが生じないようにすることができ、浚渫装置の水底地盤Ｇ上の走行を安定ならしめることができる。
【００２６】
なお、装置本体１には、バラストタンクなどの装置本体１の水中重量の調整手段を設け、水底地盤Ｇの軟弱に合わせて装置本体１の水中重量を可変できるようにしておくことが好ましい。
【００２７】
一方、アーム２は、装置本体１の重心（装置本体１の略中央部）をとりまく四隅にそれぞれ設けられている。
【００２８】
各アーム２はそれぞれ、このアーム２を装置本体１に対し鉛直軸を中心に回動可能に組み付ける肩ヒンジ部２１と、鉛直軸を持った肘ヒンジ部２２とを有すると共に、自由端部２３にスパッド２０ｂを上下動可能に有している。
【００２９】
図示の例にあっては、各アーム２はそれぞれ、板面を鉛直方向に沿わせた板状をなす前腕体２４と腕体２５とを前記肘ヒンジ部２２によって回動可能に接続すると共に、この腕体２５を前記肩ヒンジ部２１によって装置本体１の隅部１６に回動可能に組み付けさせている。
【００３０】
また、前腕体２４の腕体２５との接続側と反対の側、つまり、アーム２の自由端部２３には、油圧シリンダ２０ａとこの油圧シリンダ２０ａの下端から下方に向けて出没可能にこの油圧シリンダ２０ａに組み合わされたプランジャ状をなすスパッド２０ｂとからなるスパッド装置２０が組み付けられている。油圧シリンダ２０ａは軸線を鉛直方向に配するようにしてアーム２の自由端部２３に接合されている。油圧シリンダ２０ａからのスパッド２０ｂの突き出し量を大きくするように油圧シリンダ２０ａを動作させればスパッド２０ｂは下降され、水底地盤Ｇにその下端が打ち込まれる。油圧シリンダ２０ａからのスパッド２０ｂの突き出し量を小さくするよるように油圧シリンダ２０ａを動作させればスパッド２０ｂは上昇され、水底地盤Ｇからスパッド２０ｂは引き抜かれる。
【００３１】
また、この実施の形態にあっては、前記各アーム２に、このアーム２における肘ヒンジ部より先を、肘ヒンジ部２２を中心として旋回させる第一駆動手段２６と、各アーム２を肩ヒンジ部２１を中心として旋回させる第二駆動手段２７とが備えられている。そして、両駆動手段２６、２７の駆動による旋回によって各アーム２が伸長回動及び屈曲回動されるようにしてある。
【００３２】
この実施の形態にあっては、第一駆動手段２６を、肘ヒンジ部２２の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２６ａによって構成させている。このトルクアクチエータ２６ａによって各アーム２は腕体２５をベースにして前腕体２４を回動させるようになっている。また、この実施の形態にあっては、この肘ヒンジ部２２の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２６ａの上部にエンコーダー２６ｂが備え付けられており、このエンコーダー２６ｂによって前腕体２４の回動速度と回動角度とをリアルタイムで検知して前腕体２４の回動を制御できるようにしてある。
【００３３】
また、この実施の形態にあっては、第二駆動手段２７を、肩ヒンジ部２１の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２７ａによって構成させている。このトルクアクチエータ２７ａによって各アーム２は装置本体１をベースにして腕体２５を回動させるようになっている。また、この実施の形態にあっては、この肩ヒンジ部２１の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２７ａの上部にエンコーダー２７ｂが備え付けられており、このエンコーダー２７ｂによって腕体２５の回動速度と回動角度とをリアルタイムで検知して腕体２５の回動を制御できるようにしてある。
【００３４】
また、この実施の形態にあっては、浚渫装置の走行前方Ｆ側にあるアーム２は、
スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んで走行前方Ｆ側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて走行前方Ｆ側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあると共に、（図８）
走行後方Ｂ側にあるアーム２は、
スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んだ屈曲状態から走行後方Ｂ側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてある。（図９）
【００３５】
図示の例にあっては、浚渫装置が二カ所の前記吸泥口１０の一方を走行前方Ｆ側に向けた場合に、この走行前方Ｆ側に四つのアーム２、２…のうちの二つのアーム２、２が位置され、また、走行後方Ｂ側に残りの二つのアーム２、２が位置されるようになっている。
【００３６】
そして、走行前方Ｆ側に位置されるアーム２が、前記第一駆動手段２６と第二駆動手段２７とスパッド装置２０を制御することにより、
アーム２を装置本体１の前部から前方に突き出させた伸長状態においてスパッド２０ｂを下降させて水底地盤Ｇに打ち込ませた状態からこのアーム２を徐々に屈曲させてスパッド２０ｂに装置本体１を引き寄せさせる一回の往動と、
スパッド２０ｂに装置本体１がある程度近づいた位置においてスパッド２０ｂを上昇させて水底地盤Ｇから引き抜いた後、屈曲されたアーム２を速やかに伸長させて再びこのアーム２を装置本体１の前部から前方に突き出させた伸長状態に復帰させる一回の復動とを１サイクルとした往復動作を連続的に行なうようにしている。
【００３７】
復動終了後は上昇されたスパッド２０ｂは再び下降され水底地盤Ｇに打ち込まれ、往動が開始されることとなる。
【００３８】
また、走行後方Ｂ側に位置されるアーム２が、前記第一駆動手段２６と第二駆動手段２７とスパッド装置２０を制御することにより、
スパッド２０ｂを装置本体１の後部に近接させたアーム２の屈曲状態においてスパッド２０ｂを下降させて水底地盤Ｇに打ち込ませた状態からこのアーム２を徐々に伸長させてスパッド２０ｂから装置本体１を遠ざけさせる一回の往動と、
スパッド２０ｂから装置本体１がある程度遠ざけられた位置においてスパッド２０ｂを上昇させて水底地盤Ｇから引き抜いた後、伸長されたアーム２を速やかに屈曲させて再びこのアーム２を前記屈曲状態に復帰させる一回の復動とを１サイクルとした往復動作を連続的に行なうようにしている。
【００３９】
復動終了後は上昇されたスパッド２０ｂは再び下降され水底地盤Ｇに打ち込まれ、往動が開始されることとなる。
【００４０】
また、各アーム２の前記往動が等速でなされるようにしてあると共に、各アーム２の往復動作に常時時間差を生じさせるように各アーム２の往復動作を制御させている。
【００４１】
すなわち、前記四本のアーム２、２…のうちの一つのアーム２における往動開始位置（走行前方Ｆ側にあるアーム２にあっては所定の伸長状態にある位置、走行後方Ｂ側にあるアーム２にあっては所定の屈曲状態にある位置）からの往動量よりも他の一つのアーム２の往動開始位置からの往動量が多く、（より具体的には、図１２の左端においては同図における４番のアームよりも３番のアームの往動量が多く）
さらに、この他の一つのアーム２における往動開始位置からの往動量よりもさらに他の一つのアーム２の往動開始位置からの往動量が多く、（より具体的には、図１２の左端においては同図における３番のアームよりも２番のアームの往動量が多く）
さらに、このさらに他の一つのアーム２における往動開始位置からの往動量よりも残りの一つのアーム２の往動開始位置からの往動量が多くなるように、（より具体的には、図１２の左端においては同図における２番のアームよりも１番のアームの往動量が多くなるように、）
各アーム２の往復動作を制御させている。
【００４２】
これにより、浚渫装置を、装置本体１の重心を取り巻く四隅に個別に設けられたアーム２のうち、常時少なくとも三本のアーム２に支持されたスパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込ませた状態で、浚渫エリア内の水底を所望の方向に向けて安定的に走行させることができる。そして、この走行の過程で、水底に堆積された浚渫対象物Ｍを連続的に取り除くことができる。この走行は、アーム２を伸長又は屈曲させた状態でスパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込ませたこのアーム２の屈曲又は伸長によって、スパッド２０ｂを打ち込んだ位置に向けて装置本体１を引き寄せ、又は、このスパッド２０ｂを打ち込んだ位置から装置本体１を遠ざけることによりなされることから、この走行にあたり水底に堆積された堆積物をまきあげさせてしまうといったことはなく、浚渫エリア周辺の水質を浚渫によって汚濁させてしまうといった事態をほとんど生じさせることがない。
【００４３】
浚渫装置は、図５に示されるように、装置本体１の前後方向に延びる中心軸ｘに対し略平行に位置される線分ｘ’上を、四つのアーム２、２…の自由端部２３が移動されるように、この四つのアーム２、２…を往復動作させることにより、効率的にこの中心軸ｘに沿った向きに走行させることができる。（直進走行）
【００４４】
また、かかる浚渫装置は、図６に示されるように、装置本体１の前後方向に延びる中心軸ｘに対し交叉する線分ｙ上を、四つのアーム２、２…の自由端部２３が移動されるように、この四つのアーム２、２…を往復動作させることにより、効率的にこの線分ｙに沿った向きに斜めに走行させることができる。（斜め走行）
【００４５】
また、かかる浚渫装置は、図７に示されるように、装置本体１の前後方向に延びる中心軸ｘに対し直交する線分ｚ上を、四つのアーム２、２…の自由端部２３が移動されるように、この四つのアーム２、２…を往復動作させることにより、効率的にこの線分ｚに沿った向きに横方向に走行させることができる。（横走行）
【００４６】
また、前記直進走行の終了後、各アーム２を肩ヒンジ部２１を中心に９０度回動させて横走行させ、この横走行の終了後、再び各アーム２を肩ヒンジ部２１を中心に９０度回動させた後、最初の直進走行のときに走行後方Ｂ側となっていた側を走行前方Ｆ側とするようにして各アーム２を往復動作させれば、浚渫装置を円滑にターンさせることができる。（図１１）
【００４７】
水底での浚渫装置の位置は、典型的には、浚渫装置から発信される超音波信号を台船などの二カ所に設けた受波装置によって受信することによりリアルタイムで検知することができる。浚渫装置の現実の位置と予定された位置との間にズレが生じている場合には、このズレを補正するように浚渫装置の各アーム２の動作を制御する。
【００４８】
なお、以上に説明した実施の形態にあっては、装置本体１が四つのアーム２、２…を備えたものとなっているが、アーム２は四つ以上であっても良い。アーム２を四つ以上とした場合には、四つ以上の各アーム２の往復動作に時間差が生じるようにしてあっても、四つ以上の各アーム２のうちの少なくとも四つのアーム２、２…は往復動作に時間差を生じるように動作されるが、その余のアーム２はこの四つのアーム２、２…のどれかと時間差なく同じ周期で往復動作するようにしてあっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】浚渫装置の斜視構成図
【図２】同断面構成図
【図３】同平面構成図
【図４】同平面構成図
【図５】同平面構成図
【図６】同平面構成図
【図７】同平面構成図
【図８】アーム２の一つの往復動作の様子を示した要部構成図
【図９】アーム２の一つの往復動作の様子を示した要部構成図
【図１０】直進の様子を示した平面構成図
【図１１】左旋回の様子を示した平面構成図
【図１２】四つのアーム２、２…の往復動作に時間差を生じさせる制御の様子を示した説明図（タイムチャート）
【符号の説明】
【００５０】
Ｐ 吸泥ライン
Ｐａ 端末
G 水底地盤
M 浚渫対象物
Ｆ 走行前方
Ｂ 走行後方
１ 装置本体
１０ 吸泥口
２ アーム
２０ｂ スパッド
２１ 肩ヒンジ部
２２ 肘ヒンジ部
２６ 第一駆動手段
２７ 第二駆動手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸泥ラインの端末に連通した吸泥口を有しており、浚渫エリアを自走しながら、この浚渫エリア内にある水底に堆積した浚渫対象物を前記吸泥口を通じて吸泥ラインに送り込み、水底から取り除いてこの浚渫エリアの浄化をなす浚渫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾や漁港などの船舶の係留地や水上敷設構造物が設けられた場所にあっては、水底に汚泥や魚介の残滓などが堆積し易く、こうした堆積物の浚渫の要請がある。
【０００３】
魚介の養殖施設にあっても、いけすなどの下の水底に食べ残しの餌や残滓などが堆積し易く、養殖施設を取り巻く環境の清浄化の観点から、こうした堆積物の浚渫がまた求められている。
【０００４】
しかるに、こうした係留地などにあっては、その性格上、その利用を中止させた状態での大規模な浚渫工事を行い難い。
【０００５】
浚渫装置を、吸泥口を備え、こうした係留地などの水底を機動的に自走しながら、この吸泥口から前記堆積物を吸引できるような小回りのきくものとすれば、前記係留地などの利用を損なうことなく、こうした堆積物を効率的に浚渫することができる。
【０００６】
こうした自走は、典型的には、浚渫装置にクローラーを備えさせることにより実現できるが、このようにした場合、浚渫装置の走行にあたって堆積物が掻き上げられ、却って周辺環境を汚濁させてしまうおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明が解決しようとする主たる問題点は、水底を静穏に機動的に自走しながら浚渫対象物を効率的に浚渫し得る浚渫装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を解決するために、この発明にあっては、浚渫装置を以下の（１）〜（７）の構成を備えたものとした。
（１）吸泥ラインの端末に連通した吸泥口を有すると共に、スパッドを水底地盤に打ち込ませた着底状態で浚渫エリアを自走する浚渫装置であって、
（２）装置本体の重心をとりまく少なくとも四箇所に隣り合うアームとの間に間隔を開けてそれぞれアームを有しており、
（３）各アームはそれぞれ、このアームを装置本体に対し鉛直軸を中心に回動可能に組み付ける肩ヒンジ部と、鉛直軸を持った肘ヒンジ部とを有すると共に、自由端部にスパッドを上下動可能に有しており、
（４）さらに、この各アームにおける肘ヒンジ部より先を肘ヒンジ部を中心として旋回させる第一駆動手段と、この各アームを肩ヒンジ部を中心として旋回させる第二駆動手段とを有しており、両駆動手段による旋回によってアームが伸長回動及び屈曲回動されるようにしてあり、
（５）走行前方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んで走行前方側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて走行前方側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあると共に、
（６）走行後方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んだ屈曲状態から走行後方側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあり、
（７）しかも、各アームの前記往動が等速でなされるようにしてあると共に、各アームの往復動作に時間差を生じさせるように各アームの往復動作を制御させている。
【０００９】
かかる構成によれば、浚渫装置を、装置本体の重心を取り巻く四箇所に個別に設けられたアームのうち、常時少なくとも三本のアームに支持されたスパッドを水底地盤に打ち込ませた状態で、浚渫エリア内の水底を所望の方向に向けて安定的に走行させることができる。そして、この走行の過程で、水底に堆積された浚渫対象物を連続的に取り除くことができる。この走行は、アームを伸長又は屈曲させた状態でスパッドを水底地盤に打ち込ませたこのアームの屈曲又は伸長によって、スパッドを打ち込んだ位置に向けて装置本体を引き寄せ、又は、このスパッドを打ち込んだ位置から装置本体を遠ざけることによりなされることから、この走行にあたり水底に堆積された堆積物をまきあげさせてしまうといったことがほとんどなく、浚渫エリア周辺の水質を浚渫によって汚濁させてしまうといった事態を生じさせることがない。
【００１０】
前記装置本体に、浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側と反対の側に装置本体の重心を偏らせ、かつ、下降されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側に装置本体の重心を偏らせる重心調整手段を備えさせておくこともある。
【００１１】
浚渫装置の自走の過程において、一つのアームに支持されているスパッドが水底地盤に打ち込まれた状態から上昇されて引き抜かれると、装置本体にはこの装置本体におけるこのスパッドの設置側を沈み込ませる向きの力が作用される。一方、一つのアームに支持されているスパッドが水底地盤から引き抜かれた状態から下降されてこの水底地盤に打ち込まれると、装置本体にはこの装置本体におけるこのスパッドの設置側を浮き上がらせる向きの力が作用される。しかるに、前記重心調整手段によって、このスパッドの上昇と下降とのタイミングに合わせて装置本体の重心を偏らせるようにすれば、このスパッドの上昇及び下降によって装置本体に傾きが生じないようにすることができ、浚渫装置の水底地盤上の走行を安定ならしめることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明にかかる浚渫装置によれば、水底を静穏に、つまり、浚渫対象物を掻き上げてしまうようなことなく、機動的に自走しながら、浚渫対象物を効率的に浚渫することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１ないし図１２に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、ここで図１および図２は、浚渫装置をそれぞれ示しており、また、図３は、図中、右上に位置されるアーム２によって支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇから引き抜かれた場合のカウンターウエイト１５ａの位置を、また、図４は、図中、右上に位置されるアーム２によって支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇに打ち込まれる場合のカウンターウエイト１５ａの位置を、それぞれ示している。
【００１４】
また、図５は、浚渫装置を効率的に直進走行させる場合のアーム２の自由端部２３の移動の基準を、図６は、浚渫装置を効率的に斜め走行させる場合のアーム２の自由端部２３の移動の基準を、図７は、浚渫装置を効率的に横走行させる場合のアーム２の自由端部２３の移動の基準を、それぞれ示している。
【００１５】
また、図８は、浚渫装置の走行前方側に位置されるアーム２の往復動作の一サイクルをこの往復動作の各過程毎に表しており、また、図９は、浚渫装置の走行後方側に位置されるアーム２の往復動作の一サイクルをこの往復動作の各過程毎に表している。（両図においては水底地盤に打ち込まれているスパッド２０ｂを支持するアーム２の自由端部２３に×印を付し、水底地盤から引き抜かれているスパッド２０ｂを支持するアーム２の自由端部２３にはこの×印を付していない。両図共に、左から右に向けてアーム２の動作が進行する。）
【００１６】
また、図１０は、浚渫装置の直進走行の様子をこの直進の各過程毎に表しており、（図１０においては、同図中のａ図、ｂ図、ｃ図、ｄ図の順で浚渫装置が前進される。）また、図１１は、浚渫装置の左旋回の様子をこの左旋回の各過程毎に表している。（図１１においては、同図中のａ図、ｂ図、ｃ図、ｄ図、ｅ図の順で浚渫装置が左旋回される。）
【００１７】
また、図１２は、浚渫装置の四つのアーム２、２…の往復動作を理解しやすいように、それをタイムチャートの形で表したものである。
【００１８】
この実施の形態にかかる浚渫装置は、吸泥ラインＰの端末Ｐａに連通した吸泥口１０を有しており、スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込ませた着底状態で浚渫エリアを自走しながら、この浚渫エリア内にある水底に堆積した浚渫対象物Ｍを前記吸泥口１０を通じて吸泥ラインＰに送り込み、水底から取り除いてこの浚渫エリアの浄化をなすものである。
【００１９】
かかる浚渫装置は、装置本体１と、アーム２とを有している。
【００２０】
図示の例では、装置本体１は、略正方形状をなす上面と下面とを有すると共に、その対向する両辺に位置される側面にそれぞれ、吸泥口１０を有している。装置本体１内には、この二カ所の吸泥口１０、１０にそれぞれ連通する内部流路１１が形成されている。この内部流路１１は、水中ポンプ１２を介して吸泥ラインＰの端末Ｐａに接続されており、この水中ポンプ１２によって発生される負圧によって吸泥口１０から浚渫対象物Ｍが取り込まれ吸泥ラインＰを通じて水上に圧送されるようになっている。かかる吸泥ラインＰの排出側端末は、典型的には、台船（浚渫母船）に設けられた貯泥タンクなどに接続される。
【００２１】
また、図示の例では、二カ所の吸泥口１０の内方にはそれぞれ、仕切り弁１３が設けられており、装置本体１の走行後方Ｂ側に位置される吸泥口１０と内部流路１１との連通をこの仕切り弁１３によって遮断するようにしてある。この連通が遮断されていた吸泥口１０が装置本体１の走行方向の変更によって走行前方Ｆ側に位置されるに至ったタイミングでこの吸泥口１０側の仕切り弁１３を開弁させると共に、この走行方向の変更によって走行後方Ｂ側に位置されるに至った他方の吸泥口１０側の仕切り弁１３を閉弁させて、前記負圧の全てが装置本体１の走行前方Ｆ側に位置される吸泥口１０に常時作用されるようにしている。
【００２２】
また、図示の例では、二カ所の吸泥口１０、１０にはそれぞれ、吸泥口１０を間において吸泥口１０の左右からそれぞれ前方に突き出すスパイラルブレードを有する取り込み装置１４が設けられており、このように設けられた一対の取り込み装置１４、１４によって浚渫対象物Ｍをこの一対の取り込み装置１４、１４間にある吸泥口１０に円滑に取り込めるようにしてある。
【００２３】
また、この実施の形態にあっては、装置本体１に、浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置と反対の側に装置本体１の重心を偏らせ、かつ、下降されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置側に装置本体１の重心を偏らせる重心調整手段１５が備えられている。
【００２４】
図示の例にあっては、装置本体１の中央部に装置本体１の重心が略位置されるようになっていると共に、装置本体１内にこの中央部に設けられた鉛直軸１５ｃを中心に回転されるカウンターウエイト１５ａが納められている。図示の例ではかかるカウンターウエイト１５ａは、平面視扇状のプレート体として構成されていると共に、その扇の要部分において前記鉛直軸１５ｃ（図示の例では内部流路１１を構成する管体）に回動可能に組み付けられている。このプレート体の扇の要部分の下部には周回ラック１５ｄが備え付けられており、この周回ラック１５ｄに駆動ギアを噛み合わせた油圧モータ１５ｅによってカウンターウエイト１５ａが旋回されるようになっている。そして、図示の例では、後述する浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置と反対の側にカウンターウエイト１５ａの自由端１５ｂが位置されるようにカウンターウエイト１５ａを回転させてこの反対の側に装置本体１の重心を偏らせると共に、（図３）この自走の過程において、下降されるスパッド２０ｂを支持するアーム２があるときは、このアーム２の設置側にカウンターウエイト１５ａの自由端１５ｂが位置されるようにカウンターウエイト１５ａを回転させてこの設置側に装置本体１の重心を偏らせるように、カウンターウエイト１５ａの動作を制御させている。（図４）すなわち、図示の例では、かかるカウンターウエイト１５ａが前記重心調整手段１５として機能されるようになっている。
【００２５】
浚渫装置の自走の過程において、一つのアーム２に支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇに打ち込まれた状態から上昇されて引き抜かれると、装置本体１にはこの装置本体１におけるこのスパッド２０ｂの設置側を沈み込ませる向きの力が作用される。一方、一つのアーム２に支持されているスパッド２０ｂが水底地盤Ｇから引き抜かれた状態から下降されてこの水底地盤Ｇに打ち込まれると、装置本体１にはこの装置本体１におけるこのスパッド２０ｂの設置側を浮き上がらせる向きの力が作用される。しかるに、前記重心調整手段１５によって、このスパッド２０ｂの上昇と下降とのタイミングに合わせて装置本体１の重心を偏らせるようにすれば、このスパッド２０ｂの上昇及び下降によって装置本体１に傾きが生じないようにすることができ、浚渫装置の水底地盤Ｇ上の走行を安定ならしめることができる。
【００２６】
なお、装置本体１には、バラストタンクなどの装置本体１の水中重量の調整手段を設け、水底地盤Ｇの軟弱に合わせて装置本体１の水中重量を可変できるようにしておくことが好ましい。
【００２７】
一方、アーム２は、装置本体１の重心（装置本体１の略中央部）をとりまく四隅にそれぞれ設けられている。
【００２８】
各アーム２はそれぞれ、このアーム２を装置本体１に対し鉛直軸を中心に回動可能に組み付ける肩ヒンジ部２１と、鉛直軸を持った肘ヒンジ部２２とを有すると共に、自由端部２３にスパッド２０ｂを上下動可能に有している。
【００２９】
図示の例にあっては、各アーム２はそれぞれ、板面を鉛直方向に沿わせた板状をなす前腕体２４と腕体２５とを前記肘ヒンジ部２２によって回動可能に接続すると共に、この腕体２５を前記肩ヒンジ部２１によって装置本体１の隅部１６に回動可能に組み付けさせている。
【００３０】
また、前腕体２４の腕体２５との接続側と反対の側、つまり、アーム２の自由端部２３には、油圧シリンダ２０ａとこの油圧シリンダ２０ａの下端から下方に向けて出没可能にこの油圧シリンダ２０ａに組み合わされたプランジャ状をなすスパッド２０ｂとからなるスパッド装置２０が組み付けられている。油圧シリンダ２０ａは軸線を鉛直方向に配するようにしてアーム２の自由端部２３に接合されている。油圧シリンダ２０ａからのスパッド２０ｂの突き出し量を大きくするように油圧シリンダ２０ａを動作させればスパッド２０ｂは下降され、水底地盤Ｇにその下端が打ち込まれる。油圧シリンダ２０ａからのスパッド２０ｂの突き出し量を小さくするよるように油圧シリンダ２０ａを動作させればスパッド２０ｂは上昇され、水底地盤Ｇからスパッド２０ｂは引き抜かれる。
【００３１】
また、この実施の形態にあっては、前記各アーム２に、このアーム２における肘ヒンジ部より先を、肘ヒンジ部２２を中心として旋回させる第一駆動手段２６と、各アーム２を肩ヒンジ部２１を中心として旋回させる第二駆動手段２７とが備えられている。そして、両駆動手段２６、２７の駆動による旋回によって各アーム２が伸長回動及び屈曲回動されるようにしてある。
【００３２】
この実施の形態にあっては、第一駆動手段２６を、肘ヒンジ部２２の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２６ａによって構成させている。このトルクアクチエータ２６ａによって各アーム２は腕体２５をベースにして前腕体２４を回動させるようになっている。また、この実施の形態にあっては、この肘ヒンジ部２２の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２６ａの上部にエンコーダー２６ｂが備え付けられており、このエンコーダー２６ｂによって前腕体２４の回動速度と回動角度とをリアルタイムで検知して前腕体２４の回動を制御できるようにしてある。
【００３３】
また、この実施の形態にあっては、第二駆動手段２７を、肩ヒンジ部２１の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２７ａによって構成させている。このトルクアクチエータ２７ａによって各アーム２は装置本体１をベースにして腕体２５を回動させるようになっている。また、この実施の形態にあっては、この肩ヒンジ部２１の直上に備え付けられたトルクアクチエータ２７ａの上部にエンコーダー２７ｂが備え付けられており、このエンコーダー２７ｂによって腕体２５の回動速度と回動角度とをリアルタイムで検知して腕体２５の回動を制御できるようにしてある。
【００３４】
また、この実施の形態にあっては、浚渫装置の走行前方Ｆ側にあるアーム２は、
スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んで走行前方Ｆ側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて走行前方Ｆ側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあると共に、（図８）
走行後方Ｂ側にあるアーム２は、
スパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込んだ屈曲状態から走行後方Ｂ側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッド２０ｂを水底地盤Ｇから引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてある。（図９）
【００３５】
図示の例にあっては、浚渫装置が二カ所の前記吸泥口１０の一方を走行前方Ｆ側に向けた場合に、この走行前方Ｆ側に四つのアーム２、２…のうちの二つのアーム２、２が位置され、また、走行後方Ｂ側に残りの二つのアーム２、２が位置されるようになっている。
【００３６】
そして、走行前方Ｆ側に位置されるアーム２が、前記第一駆動手段２６と第二駆動手段２７とスパッド装置２０を制御することにより、
アーム２を装置本体１の前部から前方に突き出させた伸長状態においてスパッド２０ｂを下降させて水底地盤Ｇに打ち込ませた状態からこのアーム２を徐々に屈曲させてスパッド２０ｂに装置本体１を引き寄せさせる一回の往動と、
スパッド２０ｂに装置本体１がある程度近づいた位置においてスパッド２０ｂを上昇させて水底地盤Ｇから引き抜いた後、屈曲されたアーム２を速やかに伸長させて再びこのアーム２を装置本体１の前部から前方に突き出させた伸長状態に復帰させる一回の復動とを１サイクルとした往復動作を連続的に行なうようにしている。
【００３７】
復動終了後は上昇されたスパッド２０ｂは再び下降され水底地盤Ｇに打ち込まれ、往動が開始されることとなる。
【００３８】
また、走行後方Ｂ側に位置されるアーム２が、前記第一駆動手段２６と第二駆動手段２７とスパッド装置２０を制御することにより、
スパッド２０ｂを装置本体１の後部に近接させたアーム２の屈曲状態においてスパッド２０ｂを下降させて水底地盤Ｇに打ち込ませた状態からこのアーム２を徐々に伸長させてスパッド２０ｂから装置本体１を遠ざけさせる一回の往動と、
スパッド２０ｂから装置本体１がある程度遠ざけられた位置においてスパッド２０ｂを上昇させて水底地盤Ｇから引き抜いた後、伸長されたアーム２を速やかに屈曲させて再びこのアーム２を前記屈曲状態に復帰させる一回の復動とを１サイクルとした往復動作を連続的に行なうようにしている。
【００３９】
復動終了後は上昇されたスパッド２０ｂは再び下降され水底地盤Ｇに打ち込まれ、往動が開始されることとなる。
【００４０】
また、各アーム２の前記往動が等速でなされるようにしてあると共に、各アーム２の往復動作に常時時間差を生じさせるように各アーム２の往復動作を制御させている。
【００４１】
すなわち、前記四本のアーム２、２…のうちの一つのアーム２における往動開始位置（走行前方Ｆ側にあるアーム２にあっては所定の伸長状態にある位置、走行後方Ｂ側にあるアーム２にあっては所定の屈曲状態にある位置）からの往動量よりも他の一つのアーム２の往動開始位置からの往動量が多く、（より具体的には、図１２の左端においては同図における４番のアームよりも３番のアームの往動量が多く）
さらに、この他の一つのアーム２における往動開始位置からの往動量よりもさらに他の一つのアーム２の往動開始位置からの往動量が多く、（より具体的には、図１２の左端においては同図における３番のアームよりも２番のアームの往動量が多く）
さらに、このさらに他の一つのアーム２における往動開始位置からの往動量よりも残りの一つのアーム２の往動開始位置からの往動量が多くなるように、（より具体的には、図１２の左端においては同図における２番のアームよりも１番のアームの往動量が多くなるように、）
各アーム２の往復動作を制御させている。
【００４２】
これにより、浚渫装置を、装置本体１の重心を取り巻く四隅に個別に設けられたアーム２のうち、常時少なくとも三本のアーム２に支持されたスパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込ませた状態で、浚渫エリア内の水底を所望の方向に向けて安定的に走行させることができる。そして、この走行の過程で、水底に堆積された浚渫対象物Ｍを連続的に取り除くことができる。この走行は、アーム２を伸長又は屈曲させた状態でスパッド２０ｂを水底地盤Ｇに打ち込ませたこのアーム２の屈曲又は伸長によって、スパッド２０ｂを打ち込んだ位置に向けて装置本体１を引き寄せ、又は、このスパッド２０ｂを打ち込んだ位置から装置本体１を遠ざけることによりなされることから、この走行にあたり水底に堆積された堆積物をまきあげさせてしまうといったことはなく、浚渫エリア周辺の水質を浚渫によって汚濁させてしまうといった事態をほとんど生じさせることがない。
【００４３】
浚渫装置は、図５に示されるように、装置本体１の前後方向に延びる中心軸ｘに対し略平行に位置される線分ｘ’上を、四つのアーム２、２…の自由端部２３が移動されるように、この四つのアーム２、２…を往復動作させることにより、効率的にこの中心軸ｘに沿った向きに走行させることができる。（直進走行）
【００４４】
また、かかる浚渫装置は、図６に示されるように、装置本体１の前後方向に延びる中心軸ｘに対し交叉する線分ｙ上を、四つのアーム２、２…の自由端部２３が移動されるように、この四つのアーム２、２…を往復動作させることにより、効率的にこの線分ｙに沿った向きに斜めに走行させることができる。（斜め走行）
【００４５】
また、かかる浚渫装置は、図７に示されるように、装置本体１の前後方向に延びる中心軸ｘに対し直交する線分ｚ上を、四つのアーム２、２…の自由端部２３が移動されるように、この四つのアーム２、２…を往復動作させることにより、効率的にこの線分ｚに沿った向きに横方向に走行させることができる。（横走行）
【００４６】
また、前記直進走行の終了後、各アーム２を肩ヒンジ部２１を中心に９０度回動させて横走行させ、この横走行の終了後、再び各アーム２を肩ヒンジ部２１を中心に９０度回動させた後、最初の直進走行のときに走行後方Ｂ側となっていた側を走行前方Ｆ側とするようにして各アーム２を往復動作させれば、浚渫装置を円滑にターンさせることができる。（図１１）
【００４７】
水底での浚渫装置の位置は、典型的には、浚渫装置から発信される超音波信号を台船などの二カ所に設けた受波装置によって受信することによりリアルタイムで検知することができる。浚渫装置の現実の位置と予定された位置との間にズレが生じている場合には、このズレを補正するように浚渫装置の各アーム２の動作を制御する。
【００４８】
なお、以上に説明した実施の形態にあっては、装置本体１が四つのアーム２、２…を備えたものとなっているが、アーム２は四つ以上であっても良い。アーム２を四つ以上とした場合には、四つ以上の各アーム２の往復動作に時間差が生じるようにしてあっても、四つ以上の各アーム２のうちの少なくとも四つのアーム２、２…は往復動作に時間差を生じるように動作されるが、その余のアーム２はこの四つのアーム２、２…のどれかと時間差なく同じ周期で往復動作するようにしてあっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】浚渫装置の斜視構成図
【図２】同断面構成図
【図３】同平面構成図
【図４】同平面構成図
【図５】同平面構成図
【図６】同平面構成図
【図７】同平面構成図
【図８】アーム２の一つの往復動作の様子を示した要部構成図
【図９】アーム２の一つの往復動作の様子を示した要部構成図
【図１０】直進の様子を示した平面構成図
【図１１】左旋回の様子を示した平面構成図
【図１２】四つのアーム２、２…の往復動作に時間差を生じさせる制御の様子を示した説明図（タイムチャート）
【符号の説明】
【００５０】
Ｐ 吸泥ライン
Ｐａ 端末
G 水底地盤
M 浚渫対象物
Ｆ 走行前方
Ｂ 走行後方
１ 装置本体
１０ 吸泥口
２ アーム
２０ｂ スパッド
２１ 肩ヒンジ部
２２ 肘ヒンジ部
２６ 第一駆動手段
２７ 第二駆動手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸泥ラインの端末に連通した吸泥口を有すると共に、スパッドを水底地盤に打ち込ませた着底状態で浚渫エリアを自走する浚渫装置であって、
装置本体の重心をとりまく少なくとも四箇所に隣り合うアームとの間に間隔を開けてそれぞれアームを有しており、
各アームはそれぞれ、このアームを装置本体に対し鉛直軸を中心に回動可能に組み付ける肩ヒンジ部と、鉛直軸を持った肘ヒンジ部とを有すると共に、自由端部にスパッドを上下動可能に有しており、
さらに、この各アームにおける肘ヒンジ部より先を肘ヒンジ部を中心として旋回させる第一駆動手段と、この各アームを肩ヒンジ部を中心として旋回させる第二駆動手段とを有しており、両駆動手段による旋回によってアームが伸長回動及び屈曲回動されるようにしてあり、
走行前方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んで走行前方側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて走行前方側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあると共に、
走行後方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んだ屈曲状態から走行後方側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあり、
しかも、各アームの前記往動が等速でなされるようにしてあると共に、各アームの往復動作に時間差を生じさせるように各アームの往復動作を制御させていることを特徴とする水中自走浚渫装置。
【請求項２】
装置本体に、浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側と反対の側に装置本体の重心を偏らせ、かつ、下降されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側に装置本体の重心を偏らせる重心調整手段が備えられていることを特徴とする請求項１記載の水中自走浚渫装置。
【請求項１】
吸泥ラインの端末に連通した吸泥口を有すると共に、スパッドを水底地盤に打ち込ませた着底状態で浚渫エリアを自走する浚渫装置であって、
装置本体の重心をとりまく少なくとも四箇所に隣り合うアームとの間に間隔を開けてそれぞれアームを有しており、
各アームはそれぞれ、このアームを装置本体に対し鉛直軸を中心に回動可能に組み付ける肩ヒンジ部と、鉛直軸を持った肘ヒンジ部とを有すると共に、自由端部にスパッドを上下動可能に有しており、
さらに、この各アームにおける肘ヒンジ部より先を肘ヒンジ部を中心として旋回させる第一駆動手段と、この各アームを肩ヒンジ部を中心として旋回させる第二駆動手段とを有しており、両駆動手段による旋回によってアームが伸長回動及び屈曲回動されるようにしてあり、
走行前方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んで走行前方側に突き出した伸長状態から屈曲状態に至る一回の往動と、この屈曲状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて走行前方側に再び突き出した伸長状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあると共に、
走行後方側にあるアームは、
スパッドを水底地盤に打ち込んだ屈曲状態から走行後方側に突き出した伸長状態に至る一回の往動と、この伸長状態からスパッドを水底地盤から引き抜いて再び屈曲状態に至る一回の復動とを一サイクルとした往復動作を繰り返すようにしてあり、
しかも、各アームの前記往動が等速でなされるようにしてあると共に、各アームの往復動作に時間差を生じさせるように各アームの往復動作を制御させていることを特徴とする水中自走浚渫装置。
【請求項２】
装置本体に、浚渫装置の自走の過程において、上昇されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側と反対の側に装置本体の重心を偏らせ、かつ、下降されるスパッドを支持するアームがあるときは、このアームの設置側に装置本体の重心を偏らせる重心調整手段が備えられていることを特徴とする請求項１記載の水中自走浚渫装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−５７２６７（Ｐ２００６−５７２６７Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３８０２８（Ｐ２００４−２３８０２８）
【出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（３９００３２５１７）株木建設株式会社 (7)
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（３９００３２５１７）株木建設株式会社 (7)
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