説明

薄層浚渫方法及びその方法に使用する均し用具

【課題】
浚渫土量を抑えるとともに水底面を好適に均すことにより効率よく浚渫作業を行うことができる薄層浚渫方法及びその方法に使用する均し用具の提供。
【解決手段】
互いに対向した一対のシェル7a,7aが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットを使用して水底を掘削することにより浚渫区域内に複数の掘削溝21,21...を形成し、しかる後均し具10を水底で移動させて、浚渫区域内の未掘削部分の土砂20aを掘削溝21内に移動させて均すことにより、水底を予定浚渫深さd1となす。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、グラブバケットを用いて掘削を行うとともに均し用具を用いて水底面の均し作業を行う薄層浚渫方法及びその方法に使用する均し用具に関する。
【背景技術】
【0002】
港湾内に船舶が停泊等を目的に進入する際、座礁等の支障を来さぬように港湾内の水深は所定の深さが確保されていなければならず、その為定期的に浚渫作業が行われている。
【0003】
従来、この種の薄層浚渫作業を行う方法として、クレーン等の重機により吊り下げ・開閉動作がなされるグラブバケットを有するグラブ浚渫船を使用し、グラブバケットにより水底を掘削した後、均し用具を水底で移動させ水底面を均すようにした方法(例えば、特許文献1)や、カッター等で水底を掘削し、それにより発生した泥土をポンプ移送することにより浚渫を行うポンプ薄層浚渫方法(例えば、特許文献2)等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−270343号公報
【特許文献2】特開平10−280468号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし上述したグラブバケットを用いた従来の技術では、グラブバケットを構成するシェルの動作軌跡やグラブ浚渫船が潮位あるいは波浪により上下動すること等によって水底面に凹凸が生じるため、掘削時にその凹凸を考慮して余掘りをする必要があり、そのため、実際に浚渫した土量が設計による浚渫土量より大きくなるという問題があった。特に、薄層浚渫の場合にあっては、予定浚渫深さに対する余掘り深さの割合が大きく効率が悪いという問題があった。
【0006】
また、上述の如くグラブバケットによる掘削によって水底面に凹凸が生じているので、均し作業をする際に使用する均し用具の重量が不十分であると、均し用具が水底面の凹凸に乗り上げてしまい効率よく均し作業がなされない虞があった。
【0007】
一方、ポンプ式の浚渫装置を用いた場合では、浚渫に際し水底に堆積した土砂とともにその周りの水も一緒に吸引・移送されるため大規模な埋立地が必要となるという問題があった。
【0008】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、浚渫土量を抑えるとともに水底面を好適に均すことにより効率よく薄層浚渫作業を行うことができる薄層浚渫方法及びその方法に使用する均し用具の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、互いに対向した一対のシェルが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットを使用し、該グラブバケットにより浚渫区域内の水底を掘削した後、該水底で均し用具を移動させて前記水底面を均す薄層浚渫方法において、前記グラブバケットを使用して前記水底面を掘削することにより前記浚渫区域内に複数の掘削溝を形成し、しかる後前記均し具を前記水底で移動させて、前記浚渫区域内の未掘削部分の土砂を前記掘削溝内に移動させて均すことにより、前記水底を予定浚渫深さとなすことにある。
【0010】
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記グラブバケットによる掘削作業が終了した後、水平方向に長い土砂押出し面部を有する均し用部材を前記グラブバケットに固定して均し用具とし、前記土砂押出し面部を移動方向側に向けて前記均し用具を前記水底で移動させることにある。
【0011】
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記均し用具の両側端部にそれぞれ位置調整ワイヤーの先端を連結しておき、該両位置調整ワイヤーを繰り出し又は巻き取り動作することにより前記均し用具の位置調整を行うことにある。
【0012】
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1に記載の薄層浚渫方法に使用する均し用具であって、互いに対向する一対のシェルが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットと、水平方向に長い土砂押出し面部を有する均し用部材とを備え、該均し用部材が前記グラブバケットに着脱可能に固定されるようにしたことにある。
【0013】
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項4の構成に加え、前記均し用部材は、前記シェルの刃先部より突出した爪が係合される係合部を有し、前記グラブバケットに掴まれるようにしたことにある。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る薄層浚渫方法は、上述したように、互いに対向した一対のシェルが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットを使用し、該グラブバケットにより浚渫区域内の水底を掘削した後、該水底で均し用具を移動させて前記水底面を均す薄層浚渫方法において、前記グラブバケットを使用して前記水底を掘削することにより前記浚渫区域内に複数の掘削溝を形成し、しかる後前記均し具を水底で移動させて、前記浚渫区域内の未掘削部分の土砂を前記掘削溝内に移動させて均すことにより、前記水底を予定浚渫深さとなすことにより、浅く浚渫を行う薄層浚渫であっても、余掘りを行わなくてもよく浚渫土砂量を軽減することができる。
【0015】
また、本発明において、前記グラブバケットによる掘削作業が終了した後、水平方向に長い土砂押出し面部を有する均し用部材を前記グラブバケットに固定して均し用具とし、前記土砂押出し面部を移動方向側に向けて前記均し用具を前記水底で移動させることにより、グラブバケットの重量により均し用具が水底面の凹凸の影響を受けにくく、効率よく均し作業を行うことができる。また、均し用具を牽く為の作業台船や均し用具を水底に吊下げる為の吊り手段を別個に設ける必要がなくコストの軽減を図ることができる。
【0016】
更に本発明において、前記均し用具の両側端部にそれぞれ位置調整ワイヤーの先端を連結しておき、該両位置調整ワイヤーを繰り出し又は巻き取り動作することにより前記均し用具の位置調整を行うことにより、正確な均し作業を行うことができる。
【0017】
また、本発明に係る均し用具において、互いに対向する一対のシェルが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットと、水平方向に長い土砂押出し面部を有する均し用部材とを備え、該均し用部材が前記グラブバケットに着脱可能に固定されるようにしたことにより、グラブバケットの重量により均し用具が水底面の凹凸の影響を受けにくく、予定浚渫深さで均しを行うことができる。また、均し用具を牽く為の作業台船や均し用具を水底に吊下げる為の吊り手段を別個に設ける必要がなくコストの軽減を図ることができる。
【0018】
更に本発明において、前記均し用部材は、前記シェルの刃先部より突出した爪が係合される係合部を有し、前記グラブバケットに掴まれるようにしたことにより、特別な固定用器具等を用いなくとも既存のグラブバケットに均し用部材を固定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】(a)は本発明に使用する浚渫装置の一例を示す側面図、(b)は平面図である。
【図2】(a)は図1中のグラブバケットの一例を示す側面図、(b)は同正面図である。
【図3】本発明に係る均し用具の一例を示す正面図である。
【図4】同上の拡大側面図である。
【図5】(a)は同上の均し用部材の一例を示す平面図、(b)は同正面図である。
【図6】同上の均し用部材の拡大側面図である。
【図7】本発明に係る薄層浚渫方法における掘削作業工程の概略を示す側面図である。
【図8】掘削終了後の水底面の状態の概略を示す断面図である。
【図9】同上の均し作業工程の概略を示す側面図である。
【図10】同上の均し作業部分の拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
次に、本発明方法に使用する浚渫装置の実施の態様を図1〜図6に示す実施例に基づいて説明する。尚、図中符号1はグラブ浚渫船である。
【0021】
グラブ浚渫船1は、牽引式であって、作業工程に合わせて水上を移動することができるようになっている。尚、図中符号2はスパッド(固定用杭)であって、水底に向けて打ち込まれてグラブ浚渫船1を所定の位置に固定できるようになっている。
【0022】
このグラブ浚渫船1上には、吊り手段を構成するクレーン3が搭載され、ジブ3aより繰り出された吊下げ用ワイヤー4の先端部にグラブバケット5が吊り下げられ、吊下げ用ワイヤー4の繰り出し及び巻き取り動作によりグラブバケット5の上下移動ができるようになっている。
【0023】
このグラブバケット5は、吊り手段により吊り下げられたフレーム6に枢支された互いに対向する配置の一対のシェル7a,7aからなるバケット本体7を備え、バケット本体7を水底部で開閉動作させることにより、水底土砂の掘削を行えるようになっている。
【0024】
フレーム6は、吊下げ用ワイヤー4の先端部が連結された上部フレーム6aと、上部フレーム6a下に配置されて上部フレーム6aに対し上下方向に移動可能な下部フレーム6bとをもって構成され、両シェル7a,7aの上端部が下部フレーム6bに枢支されるとともに、両シェル7a,7aの背面部に一端を枢支させたアーム8の他端が上部フレーム6aに枢支されている。
【0025】
また、下部フレーム6bには、ジブ3aより繰り出された吊下げ用ワイヤー4とは別の開閉動作用ワイヤー9が連結されており、この開閉動作用ワイヤー9を動作させることにより下部フレーム6bが上部フレーム6aに対して上下方向に移動し、それに伴いバケット本体7の開閉がなされる。
【0026】
即ち、開閉動作用ワイヤー9を繰り出し動作させて下部フレーム6bを上部フレーム6aより離脱させることにより、両シェル7a,7aの背面側がアーム8を介して上部フレーム6a側に持ち上げられてシェル7a,7aが枢支軸7bを中心にバケット本体7を開放する方向に回動し、逆に、開閉動作用ワイヤー9を巻き取り動作することにより下部フレーム6bが上部フレーム6aに近づくことにより両シェル7a,7aが枢支軸7bを中心にバケット本体7を閉鎖する方向に回動するようになっている。
【0027】
尚、図中符号7cは、シェル7aの刃先部より他方のシェル側に突出した爪である。
【0028】
また、このグラブバケット5には、後述する均し用部材11を着脱可能に固定することができ、この均し用部材11とグラブバケット5とが一体化して均し用具10を構成するようになっている。
【0029】
均し用部材11は、図5、図6に示すように、横向きにしたH型鋼12,12の縁部を互いに突き合わせた配置に連結して形成され、その前面部が水平方向に長い土砂押出し面部11aを構成している。
【0030】
また、均し用部材11は、その上側縁より各H型鋼のウエブ部12a,12aが外向きに張り出し、このウエブ部12aの中央部分がシェル7aの刃先部より突出した爪7c,7c...が係合される係合部となっている。
【0031】
この均し用部材11の上面及び底面には、長手方向に間隔を置いて複数の補強プレート13,13...が両H型鋼12,12に跨らせた配置に溶接等により固定され、両H型鋼12,12が一体化されている。
【0032】
また、均し用部材11の正面部及び背面部には、長手方向に間隔を置いて複数の補強プレート14,14...が上下のウエブ12a,12b間に跨らせて固定されている。
【0033】
尚、この補強プレート13,14は、均し用部材11の補強材としての役割とともに均し用具10に対する錘としての役割を担っている。
【0034】
また、均し用部材11の上面には、連結具15,15が突設されており、取付補助用ワイヤー16の一端をこの連結具15に連結するとともに他端を上部フレーム6aに連結させ、その状態で取付補助用ワイヤー16を緊張させることにより、均し用部材11を上部フレーム6aに支持させるようになっている。
【0035】
更に、均し用部材11の上面両側部には、グラブ浚渫船1上に設置されたウインチ17より繰り出された位置調整用ワイヤー18の先端が連結される連結具19が溶接等により固定されており、ウインチ17により位置調整用ワイヤー18を繰り出し又は巻き取り動作することにより均し用具10の向きを調整できるようになっている。
【0036】
次に、上述した浚渫装置を使用した本発明に係る薄層浚渫方法について説明する。尚、予定浚渫深さd1より上側にある土砂はごく薄い層を成している。
【0037】
まず、グラブ浚渫船1を浚渫区域の始端位置より所定距離離れた位置に移動させ、その位置でグラブ浚渫船1を固定し、グラブバゲット5による水底の掘削作業を行う。
【0038】
グラブバケット5による掘削作業は、図6に示すように、グラブ本体7を開いた状態で吊下げ用ワイヤー4を繰り出して予定浚渫深さd1より深い位置まで垂下させ、その位置で開閉用ワイヤー9を動作させてグラブ本体7を閉鎖し、その状態で吊下げ用ワイヤー4を巻き取ることによりグラブバケット5を引き上げ、それにより水底土砂を掘削・除去する。
【0039】
この作業をグラブ浚渫船1の船幅方向にグラブバケット5を移動させつつ行い、予定浚渫深さd1より深い掘削溝21を形成する。
【0040】
そして、グラブ浚渫船1をその進行方向に向けて移動させて上記作業と同様に掘削作業を行い、図8に示すように、複数の掘削溝21,21...を形成する。尚、各掘削溝21の掘削量は、未掘削部分20のグラブ浚渫船進行方向側に位置する深掘溝21,21...の予定浚渫深さd1より深い部分の総体積と未掘削部分20の予定浚渫深さd1より上側の土砂20aの量とのバランスを考慮して決定する。
【0041】
次に、グラブバケット5を水上に吊り上げた状態でグラブ浚渫船1を進行方向に移動させた後、その移動による未掘削部分20のグラブ浚渫船進行方向側で上述の作業を繰り返して複数の掘削溝21,21...を形成し、以上の工程を浚渫区域終端まで繰り返し、浚渫区域内の各未掘削部分20のグラブ浚渫船進行方向側に複数の掘削溝21,21...を形成する。
【0042】
この掘削作業により、浚渫区域内の予定浚渫深さd1より上側の薄層を構成する全土砂に対応する量の土砂が除去された状態となる。
【0043】
そして、上記掘削作業が終了した後、グラブ浚渫船1を浚渫区域の始端へ移動させるとともに、グラブバケット5に均し用部材11を固定して均し用具10となし、その均し用具10をクレーン3により予定浚渫深さd1まで垂下させ、その状態でグラブ浚渫船1を浚渫区域の始端より進行方向に移動させ均し作業を行う。
【0044】
このとき均し用具10は、グラブバケット5と均し用部材11とが一体化された分重量が嵩むので、その重力により水底面の凹凸面に乗り上げ難くなっている。
【0045】
均し作業においては、図9、図10に示すように、均し用具10がその土砂押出し面部11aを移動方向側に向けた状態で水底を移動することにより未掘削部分20の予定浚渫深さd1より上側にある土砂20aを切り崩しながら、その切り崩した土砂20aを移動方向側に移動させる。尚、均し用具10を移動させる際には、グラブ浚渫船1上に設置されたウインチ17により位置調整用ワイヤー18を繰り出し又は巻き取り動作させて均し用具10の向きを調整しながら行う。
【0046】
そして、均し用部材11により運ばれた土砂は、掘削溝21内に移動し、掘削 溝21の予定浚渫深さd1より深い部分が埋められるとともに水底面が均されて、水底を予定浚渫深さd1となすことができる。
【0047】
以上の作業を浚渫区域の終端まで行い作業が完了し、上述の如き掘削作業工程及び均し作業工程を経ることにより浚渫区域内の予定浚渫深さd1より上側の土砂が全体として薄く浚渫(薄層浚渫)される。
【0048】
尚、上述の実施例では、掘削手段として複索式のグラブバケットを使用した例について説明したが、単索式、油圧制御式等の開閉機構を有するグラブバケットであってもよい。
【0049】
また、上述の均し用具は、均し用部材11をグラブバケット5に掴ませることにより固定させた例について説明したが、グラブバケットに固定用金具等を介して固定できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0050】
1 グラブ浚渫船
2 スパッド
3 クレーン
4 吊下げ用ワイヤー
5 グラブバケット
6 フレーム
6a 上部フレーム
6b 下部フレーム
7 バケット本体
7a シェル
7b 枢支軸
7c 爪
8 アーム
9 開閉動作用ワイヤー
10 均し用具
11 均し用部材
11a 土砂押出し面部
12 H型鋼
13 補強プレート
14 補強プレート
15 連結具
16 取付補助用ワイヤー
17 ウインチ
18 位置調整用ワイヤー
19 連結具
20 未掘削部分
21 掘削溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに対向した一対のシェルが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットを使用し、該グラブバケットにより浚渫区域内の水底を掘削した後、該水底で均し用具を移動させて前記水底面を均す薄層浚渫方法において、
前記グラブバケットを使用して前記水底を掘削することにより前記浚渫区域内に複数の掘削溝を形成し、しかる後前記均し具を前記水底で移動させて、前記浚渫区域内の未掘削部分の土砂を前記掘削溝内に移動させて均すことにより、前記水底を予定浚渫深さとなすことを特徴としてなる薄層浚渫方法。
【請求項2】
前記グラブバケットによる掘削作業が終了した後、水平方向に長い土砂押出し面部を有する均し用部材を前記グラブバケットに固定して均し用具とし、前記土砂押出し面部を移動方向側に向けて前記均し用具を前記水底で移動させる請求項1に記載の薄層浚渫方法。
【請求項3】
前記均し用具の両側端部にそれぞれ位置調整ワイヤーの先端を連結しておき、該両位置調整ワイヤーを繰り出し又は巻き取り動作することにより前記均し用具の位置調整を行う請求項1又は2に記載の薄層浚渫方法。
【請求項4】
互いに対向する一対のシェルが開閉動作されるようにしてなるグラブバケットと、水平方向に長い土砂押出し面部を有する均し用部材とを備え、該均し用部材が前記グラブバケットに着脱可能に固定されるようにしてなる請求項1に記載の薄層浚渫方法に使用する均し用具。
【請求項5】
前記均し用部材は、前記シェルの刃先部より突出した爪が係合される係合部を有し、前記グラブバケットに掴まれるようにした請求項4に記載の均し用具。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−158928(P2012−158928A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−19853(P2011−19853)
【出願日】平成23年2月1日(2011.2.1)
【出願人】(000166627)五洋建設株式会社 (364)