CN113950553A - 疏浚作业船 - Google Patents

Abstract

一种疏浚作业船，其具备：有底筒状的主框架(11)；升降体(12)，其能够上下滑动地嵌合于主框架的外周；一对耙拢板(13)，其轴支承于升降体的下端部以开闭升降体的开放下端而能够耙拢水底的砂土；开闭驱动装置，其对这两个耙拢板进行开闭驱动；升降驱动装置，其相对于主框架对升降体进行升降驱动；排砂管(P)，其固定于主框架内，使一端在主框架的底壁(11b)开口且使另一端与砂土输送管(8)的上游端连接；以及止回阀(15)，其阻止从排砂管向砂土输送管侧推出的砂土的倒流，通过在闭合了耙拢板的状态下相对于主框架(11)对升降体(12)进行上升驱动，耙拢到耙拢板内的挖掘砂土被推入到排砂管内。由此，能够提高挖斗装置的设计自由度，且即使不使耙拢板特别大型化也能够确保充分的推入量。

Description

疏浚作业船

技术领域

本发明涉及一种疏浚作业船，特别是涉及一种具有如下部分的疏浚作业船：船体；挖斗装置，其能够耙拢水底的砂土来进行挖掘；驱动装置，其设置于挖斗装置与船体之间，使挖斗装置在水中在水平方向以及铅直方向上移动；以及砂土输送管，其用于将挖斗装置挖掘出的砂土输送至水上的砂土贮存场所。

背景技术

如下述专利文献1所公开那样，已知上述疏浚作业船。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-26580号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1的疏浚作业船中，通过挖斗装置具有的能够开闭的一对耙拢板的开闭摆动动作，将水底的砂土耙拢到耙拢板内，且将该耙拢的挖掘砂土推入到排砂管内。

因此，需要使耙拢板兼具耙拢水底砂土的砂土耙拢功能、和将耙拢的挖掘砂土强制性地推入到排砂管内的砂土排出功能，相应地可能使耙拢板的设计自由度降低，另外，为了提高砂土推入效率，还存在需要使耙拢板自身大型化或在开闭方向上进行大行程化等问题。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够解决现有问题的疏浚作业船。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的疏浚作业船具备：船体；挖斗装置，其能够耙拢水底的砂土来进行挖掘；驱动单元，其设置于所述挖斗装置与所述船体之间，使该挖斗装置在水中移动；以及砂土输送管，其用于将所述挖斗装置挖掘出的砂土输送至水上的砂土贮存场所，其第一特征在于，所述挖斗装置具备：有底筒状的主框架，其连结支承于所述驱动单元，能够在水中在水平方向以及铅直方向驱动；升降体，其形成为上下端开放的筒状，能够上下滑动地嵌合于所述主框架的外周；一对耙拢板，其轴支承于所述升降体的下端部以开闭所述升降体的开放下端而能够耙拢水底的砂土；开闭驱动装置，其对这两个耙拢板进行开闭驱动；升降驱动装置，其相对于所述主框架对所述升降体进行升降驱动；排砂管，其固定于所述主框架内，使一端在所述主框架的底壁开口且使另一端与所述砂土输送管的上游端连接；以及止回阀，其阻止从所述排砂管向所述砂土输送管侧推出的砂土倒流，由所述一对耙拢板耙拢的挖掘砂土通过在闭合了该耙拢板的状态下相对于所述主框架对所述升降体进行上升驱动而被强制地推入到所述排砂管内。

另外，本发明在第一特征的基础上，其第二特征在于，所述主框架的底壁形成为向下方凸出的弯曲面，所述排砂管的所述一端在该底壁的中央顶部开口。

另外，本发明在第一或第二特征的基础上，其第三特征在于，在所述挖斗装置设置有砂土流协助装置，所述砂土流协助装置通过对推入到所述排砂管内的砂土喷射加压空气和/或加压水，使该排砂管内的砂土扩散，且协助砂土从该排砂管经由所述砂土输送管朝向所述砂土贮存场所流动。

另外，本发明在第三特征的基础上，其第四特征在于，所述砂土流协助装置包括：第一喷射单元，其对推入到所述排砂管内的挖掘砂土喷射加压空气和/或加压水；以及第二喷射单元，其能够对闭合状态的所述一对耙拢板与所述底壁之间的空间喷射加压空气和/或加压水。

并且，本发明在第一～第四特征中任一特征的基础上，其第五特征在于，在所述船体设置有成为所述砂土贮存场所的砂土贮存槽。

发明效果

根据第一特征，由一对耙拢板耙拢到耙拢板内的挖掘砂土通过在闭合了这两个耙拢板的状态下相对于主框架对升降体进行上升驱动，从而被强制地推入到排砂管内，因此，耙拢板承担水底砂土的耙拢功能，另外，主要由升降体承担耙拢砂土向排砂管内的推入功能。由此，耙拢板以及升降体能够根据各自的功能最佳地进行设计，作为整体的设计自由度得以提高。另外，上述耙拢砂土向排砂管内的推入量由升降体的升降行程决定，因此，即使不使耙拢板特别大型化或大行程化，也能够确保充分的推入量。

根据第二特征，主框架的底壁形成为向下方凸出的弯曲面，排砂管的一端在该底壁的中央顶部开口，因此，能够将耙拢到一对耙拢板内的挖掘砂土无偏置地推入到排砂管内，能够提高其推入效率。

根据第三特征，具备砂土流协助装置，该砂土流协助装置通过对推入到排砂管内的砂土喷射加压空气和/或加压水，使排砂管内的砂土扩散，且协助砂土从排砂管经由砂土输送管朝向砂土贮存场所流动，因此，在从排砂管经由砂土输送管将疏浚砂土压送至水上的砂土贮存场所时，能够通过加压空气和/或加压水的喷射压力使排砂管内的砂土有效地扩散，提高排砂管内和砂土输送管内的砂土流动性，并且，能够将该排砂管内的砂土扩散用的加压空气和/或加压水的喷射压力有效地用作砂土输送管内的砂土的搬运压力。由此，能够有效地提高通过排砂管及砂土输送管的砂土压送效率。

根据第四特征，砂土流协助装置除了对推入到排砂管内的挖掘砂土喷射加压空气和/或加压水的第一喷射单元以外，还包括能够对闭合状态的两耙拢板与主框架底壁之间的空间喷射加压空气和/或加压水的第二喷射单元，因此，通过将从该第二喷射单元喷射的加压空气及加压水喷射到上述空间，能够使耙拢到耙拢板内的挖掘砂土在推入向排砂管内之前在耙拢板内高效地扩散而成为提高了流动性的状态，在此基础上，能够顺畅地推入到排砂管内，能够有助于该推入效率的提高。

根据第五特征，在疏浚作业船的船体设置有砂土贮存槽，因此，即使不使砂土搬运船停靠在疏浚作业船进行待机，疏浚作业船自身也能够贮存疏浚砂土，因此，即使在没有砂土搬运船的情况下也能够继续进行疏浚作业，另外，即使在挖斗装置等发生故障而使得疏浚作业中断时，也能够将此前贮存在疏浚作业船中的砂土转移到砂土搬运船，整体实现了作业效率提高。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的疏浚作业船的整体侧视图。

图2是上述疏浚作业船的主要部分俯视图(沿图1中的2-2线的剖视图)、局部放大俯视图及局部放大立体图。

图3是抓斗的主视图(沿图1的箭头3部分的放大图)。

图4是抓斗的侧视图(沿图3中的箭头4方向的视图)。

图5是以与图3相同的朝向观察到的抓斗的纵剖视图(沿图4中的5-5线的剖视图)。

图6是抓斗的俯视图(沿图5中的箭头6方向的视图)。

图7是表示处于图1的双点划线的位置的抓斗与水底的关系的、与图5对应的剖视图。

图8是表示抓斗的闭合过程的一例的工序图。

图9是表示延长板部的变形例的、与图5对应的剖视图。

图10是第二实施方式的抓斗的侧视图(与图4对应的图)。

图11是沿图10中的11-11线的剖视图(与图5对应的图)。

图12是第二实施方式的抓斗的俯视图(与图6对应的图)。

标号说明

A：砂土流协助装置；

C：控制装置；

Cy1：作为开闭驱动装置的第一液压缸；

Cy2：作为升降驱动装置的第二液压缸；

D：船体推进装置；

E：水底；

G、G′：作为挖斗装置的抓斗；

K：驱动单元；

Na、Nb：构成第一喷射单元的空气喷射嘴、水喷射嘴；

Na′、Nb′：构成第二喷射单元的空气喷射嘴、水喷射嘴；

P：排砂管；

Pi、Po：排砂管的一端、另一端；

S：疏浚作业船；

1：船体；

3：作为砂土贮存场所的砂土贮存槽；

4：砂土；

8：砂土输送管；

11、11′：主框架；

11b、11b′：主框架的底壁；

12、12′：作为升降体的升降筒；

13、13′：耙拢板；

15：止回阀。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

在图1、图2中，疏浚作业船S具备：浮在水面例如海面上的船体1；能够沿水面推进船体1的船体推进装置D；能够在上下方向摆动(倾动)地轴支承p1于船体1的动臂B；一端与动臂B的末端部Ba连结的第一钢丝绳W1；设置于船体1上、能够卷绕和放出第一钢丝绳W1的另一端侧的动臂倾动用的第一绞盘装置M1；经由第二钢丝绳W2悬吊于动臂B的末端部Ba的作为挖斗装置的抓斗G；设置于船体1上、能够卷绕和放出第二钢丝绳W2的挖斗升降用的第二绞盘装置M2；以及为了构成水上的砂土贮存场所而设置于船体1的左右一对砂土贮存槽3。

第一绞盘装置M1具备能够卷绕第一钢丝绳W1的卷筒和对该卷筒进行旋转驱动的马达。并且，通过利用该第一绞盘装置M1卷绕或放出第一钢丝绳W1，能够使与该钢丝绳W1连结的动臂B向上方或下方倾动。

另外，第二绞盘装置M2具备能够卷绕第二钢丝绳W2的卷筒和对该卷筒进行旋转驱动的马达。并且，通过利用该第二绞盘装置M2卷绕或放出第二钢丝绳W2，能够使悬吊于该钢丝绳W2的抓斗G上升或下降。另外，第一、第二钢丝绳W1、W2分别左右设置一对，但也可以各设置1根，也可以各设置3根以上。

如后所述，抓斗G构成为能够耙拢水底E的砂土4并进行挖掘，耙拢到该抓斗G内的挖掘砂土通过具有挠性的砂土输送管8而被压送到水上的砂土贮存槽3。因此，在疏浚作业时，无需将抓斗G一次一次提升至水上，实现了作业效率的提高。抓斗G是本发明的挖斗装置的一例。另外，抓斗G的具体构造在后面进行叙述。

关于动臂B，其基端部Bb轴支承p1于仅能够前后移动地搭载于船体1的前部的可动支承体5的台车部5b，动臂B不仅能够在水上绕该轴支承p1部上下摆动，在水中也能够绕该轴支承p1部上下摆动。另外，由图2的局部放大立体图可知，台车部5b具有用于与动臂B的倾动姿态无关地避免动臂B与可动支承体5的干涉的切口状的动臂避让部5bk。

可动支承体5与设置于这些台车部5b与船体1之间的驱动装置联动连结，能够在船体1上与动臂B的基端部Bb一起前后驱动。另外，作为上述驱动装置，例如能够采用如图2所示通过未图示的马达对轴支承于台车部5b且能够沿着固定于船体1的导轨9行驶的带制动机构的驱动轮5w进行减速驱动的构造、或者采用虽未图示但通过马达对与固定于船体1的齿条啮合且轴支承于台车部5b的带制动机构的小齿轮进行减速驱动的构造等。

并且，在使可动支承体5最前进的状态下，动臂B如图1所示为最向前侧伸出的状态，能够在立起于水面上的上方摆动极限与没入水面下的下方摆动极限之间上下摆动。另外，在船体1的前端部设置有允许动臂B摆动至水中的下方摆动极限的避让部1a，该避让部1a形成为向上和下以及前方开放的切口状。

另外，在使动臂B为水平姿态而使可动支承体5最后退的状态下，动臂B如图1的点划线所示为最后退的收容状态。另外，在使疏浚作业船S长距离移动的情况、对抓斗G进行检查维修的情况等时选择该收容状态。

另外，在船体1的前部竖立设置有以跨越可动支承体5的前后移动轨迹的方式形成为门型的支承框6。在该支承框6的上部旋转自如地支承第一导辊r1，所述第一导辊r1引导、经过从第一绞盘装置M1放出的第一钢丝绳W1的中间部。

另一方面，从第二绞盘装置M2放出的第二钢丝绳W2的中间部被旋转自如地支承于可动支承体5的第二导辊r2和旋转自如地支承于动臂B的末端部Ba的前后一对的第三导辊r3引导、经过，并从动臂B的末端部Ba垂下。第二导辊r2轴支承于在可动支承体5的台车部5b上竖立设置的支承台5a的上端部。另外，第二钢丝绳W2在前后一对第三导辊r3之间通过。

接下来，主要参照图3～图8，对抓斗G的构造例进行说明。抓斗G具备：有底圆筒状的主框架11；作为升降体的升降筒12，其形成为上下端开放的圆筒状，通过多个环状密封部件18而能够上下滑动地嵌合于主框架11的外周；一对耙拢板13，其基部通过铰链托架b2、b3而枢轴支承地连结(轴支承)p2于升降筒12的下端部，以开闭该升降筒12的开放下端而将水底E的砂土4耙拢到内部；作为开闭驱动装置的第一液压缸Cy1，其对该两个耙拢板13进行开闭驱动；作为升降驱动装置的第二液压缸Cy2，其相对于主框架11对升降筒12进行升降驱动；排砂管P，其固定于主框架11内，使一端Pi在主框架11的底壁11b开口且使另一端Po与砂土输送管8的上游端连接；以及止回阀15，其阻止从排砂管P向砂土输送管8侧推出的砂土4倒流。

另外，环状密封部件18嵌装于在主框架11和升降筒12彼此的对置周面中的任一方所设置的环状槽中，与该对置周面中的另一方滑动接触。

主框架11的上端壁11a连结支承于第二钢丝绳W2的自由端即下端。并且，第二钢丝绳W2能够与船体1、第二绞盘装置M2及动臂B的动作联动地，在水中在水平方向及铅直方向上驱动主框架11(进而驱动抓斗G)。

主框架11的下端壁即底壁11b形成为向下方凸曲的半球板状，在该底壁11b的中央部即向下方鼓出的半球面的中央顶部，开设、固定排砂管P的呈圆锥台状的下半管部的大径下端(即排砂管P的一端)Pi。排砂管P的上半管部形成为圆筒状，该上半管部的下端与所述下半管部的小径上端一体地连接，另外，上半管部的上端(即排砂管P的另一端)经由接头而与砂土输送管8的上游端连接。

另外，排砂管P的中间部通过多个支承板16固定、支承于主框架11的内周壁，另外，排砂管P的上部贯通、固定于主框架的上端壁11a。

止回阀15阻止砂土向下方倒流，在图示例中，在排砂管P的上半管部仅设置1个止回阀15，但止回阀15的设置个数、设置部位、阀芯构造并不限定于实施方式，而能够适当地设定。例如，也可以在实施方式的设置方式的基础上/或者代替实施方式的设置方式，在排砂管P的下半管部的下端Pi附近或中间部也设置止回阀15。

另外，本实施方式的止回阀15为具有单开式的单一叶片阀芯的阀构造，但特别是在将止回阀15设置于排砂管P的大径部分(例如下半管部的下端Pi附近或中间部)的情况下，也可以为具有双开(即对开)式的一对叶片阀芯的阀构造。另外，无论在何处设置止回阀15，都优选在排砂管P的内表面凹陷设置阀芯避让部(未图示)，该阀芯避让部用于避免与止回阀15的阀芯的干涉而确保阀芯的顺畅的开闭动作。另外，在排砂管P的内周面设置有能够与止回阀15的阀芯卡合的止动突起(未图示)，以免该阀芯从全闭位置随意地向下方打开转动。

另外，一对耙拢板13形成为彼此对称的形状，而且在两者闭合的状态(参照图3、图5)下形成为成为与主框架11的半球板状的底壁11b下表面接近、面对面的半球板状的形态(即，将半球板进一步二等分的形态)。并且，通过在闭合了耙拢板13的状态下相对于主框架11对升降筒12进行上升驱动，由两耙拢板13耙拢的挖掘砂土4被强制地推入到排砂管P内。

一对耙拢板13的成为相互的对合面的端缘部为了在两耙拢板13闭合时不易夹入砂土而形成为横截面稍微尖细的形状。另外，在两耙拢板13的上述端缘部(特别是下端缘部)，根据需要，也可以相互错开地固定设置能够高效地破碎水底砂土的多个爪。

在升降筒12的下端部连接设置有从升降筒12的下端向下方延展的短圆筒状的延长板部12a的基部，该延长板部12a的末端即下端在两耙拢板13闭合时与两耙拢板13的上端缘抵接。由此，能够使升降筒12的下端缘与全闭状态的两耙拢板13的上端缘之间的间隙实质上为零或极小，因此，与所述的环状密封部件18的密封效果相辅相成，能够使全闭状态的两耙拢板13与主框架11的底壁11b之间的空间40为大致密闭状态，能够有效地抑制挖掘砂土或后述的砂土流协助装置A的加压空气和加压水通过该间隙而向外部漏出。

另外，在图示例中，使延长板部12a的末端与全闭状态的两耙拢板13的上端缘直接抵接，但也可以在延长板部12a的末端和全闭状态的两耙拢板13的上端缘中的至少一方覆盖由弹性材料(例如橡胶材料)构成的未图示的密封部件，该情况下，能够进一步提高上述空间40的密闭效果。另外，在图示例中，示出了将延长板部12a与升降筒12的主体部一体形成的情况，但也可以将延长板部12a与升降筒12的主体部分体形成，通过后续安装而固定(例如焊接)于升降筒12。

另外，在图9中示出了延长板部的变形例。在该变形例中，在各耙拢板13的上端部连接设置有从各耙拢板13的上端向上方延展的圆弧板状的延长板部13a的基部，使该延长板部13a的末端即上端在两耙拢板13闭合时与升降筒12的下端缘抵接。而且，根据该变形例的延长板部13a，与所述实施方式的延长板部12a一样，能够使升降筒12的下端缘与全闭状态的两耙拢板13的上端缘之间的间隙实质上为零或极小。

另外，也可以在延长板部13a的末端和/或升降筒12的下端覆盖密封部件，该情况下，能够进一步提高上述空间40的密闭效果。另外，也可以将延长板部13a与耙拢板13分体形成，通过后续安装而固定(例如焊接)于耙拢板13。

按各耙拢板13各设置一对第一液压缸Cy1。例如，第一液压缸Cy1的基端经由铰链托架b1而枢轴支承地连结p3于升降筒12的外周壁上部，另外，第一液压缸Cy1的末端经由能够相互弯折的由一对连杆构成的弯折连杆机构17而枢轴支承地连结p6于各耙拢板13的基部。即，弯折连杆机构17的两端分别经由铰链托架b2、b3而枢轴支承地连结p4、p5于升降筒12及各耙拢板13，另外，第一液压缸Cy1的末端枢轴支承地连结p6于弯折连杆机构17的中间部(即成为弯折点的枢轴支承连结部)。

另外，在与第一液压缸Cy1错开相位的位置，左右各设置一对第二液压缸Cy2。例如，第二液压缸Cy2的基端经由铰链托架b4而枢轴支承地连结p7于主框架11的外周壁上部，另外，第二液压缸Cy2的末端经由铰链托架b5而枢轴支承地连结p8于升降筒12的外周壁下部。

从设置于船体1上的包括液压源、控制阀的液压控制回路经由在水中通过的挠性的液压配管向第一、第二液压缸Cy1、Cy2各自供给控制工作液压。另外，上述液压控制回路及液压导管省略图示。

在抓斗G设置有砂土流协助装置A，该砂土流协助装置A通过对推入到排砂管P内的砂土4喷射加压空气及加压水，而使排砂管P内的砂土4扩散且协助砂土4从排砂管P经由砂土输送管8朝向砂土贮存场所3流动。

本实施方式的砂土流协助装置A具备：在周向及上下方向上分别隔开间隔地向内配置固定于排砂管P的周壁上的多个空气喷射嘴Na；同样地在周向及上下方向上分别隔开间隔地向内配置固定于排砂管P的周壁上的多个水喷射嘴Nw；以及对这些空气喷射嘴Na及水喷射嘴Nw分别供给加压空气及加压水的空气供给管Lai及水供给管Lwi。

各空气喷射嘴Na及水喷射嘴Nw的喷口配置成在排砂管P内朝向管的轴线稍微向下游侧(附图中为上方侧)倾斜的朝向，通过从此处喷射的加压空气及加压水的流动压力，能够使推入到排砂管P内的挖掘砂土4高效地扩散且高效地压送到下游侧(即砂土输送管8侧)。

并且，各多个空气喷射嘴Na′以及水喷射嘴Nw′在周向以及上下方向上隔开间隔地向外(更具体而言，以朝向排砂管P的径向外侧稍微向下方倾斜的朝向)配置固定在主框架11的半球板状的底壁11b的外周部。这些空气喷射嘴Na′和水喷射嘴Nw′也分别与空气供给管Lai和水供给管Lwi连接。

并且，从空气喷射嘴Na′及水喷射嘴Nw′喷射的加压空气及加压水喷射到全闭状态的耙拢板13与主框架11的底壁11b之间的狭小的空间40中，由此，能够使耙拢到耙拢板13内的挖掘砂土4在推入到排砂管P内之前在耙拢板13内高效地扩散而成为提高了流动性的状态，在此基础上，能够高效地推入到排砂管P内。

并且，空气喷射嘴Na及水喷射嘴Nw构成砂土流协助装置A中的第一喷射单元，另外，空气喷射嘴Na′及水喷射嘴Nw′构成砂土流协助装置A中的第二喷射单元。

另外，从设置于船体1上的包括加压空气源及空气控制阀的供气控制装置、以及包括加压水源及水控制阀的供水控制装置，分别经由具有挠性的空气导管Lao及水导管Lwo向空气供给管Lai及水供给管Lwi供给控制加压空气及加压水。

另外，在本实施方式中，示出了砂土流协助装置A的第一喷射单元(Na、Nb)对推入到排砂管P内的砂土4喷射加压空气及加压水双方的构造，但砂土流协助装置A的第一喷射单元(Na、Nb)也可以是对推入到排砂管P内的砂土4喷射加压空气和加压水中的任一方(例如仅加压水)的构造。另外，对于砂土流协助装置A的第二喷射单元(Na′、Nb′)，也与上述第一喷射单元相同，即，也可以是对空间40喷射加压空气和加压水中的任一方(例如仅加压水)的构造。

另外，砂土输送管8的下游部分在砂土贮存槽3的附近通过设置于船体1的卷筒装置20而能够卷绕和放出地卷绕。该卷筒装置20具有与砂土输送管8的下游端连通的左右一对砂土出口管20a，在砂土输送管8中搬运来的砂土从两砂土出口管20a被投入、贮存在左右一对砂土贮存槽3内。

另外，从卷筒装置20放出的砂土输送管8的中间部穿过设置于可动支承体5的支承台5a的前后方向的贯通孔部5ah并在动臂B上部的多个第四导辊r4上向前方侧呈大致直线状延伸。该情况下，多个第四导辊r4的排列为使砂土输送管8在动臂B的特别是末端部Ba自然地向下侧弯折的排列。

另外，在支承台5a的上述贯通孔部5ah的底面形成有自然地引导砂土输送管8的中间高的弧面。另外，也可以在该贯通孔部5ah的底面覆盖顺畅地引导砂土输送管8的低摩擦系数的片材或者设置导辊(未图示)。

另外，关于与所述的第一、第二液压缸Cy1、Cy2相连的液压导管、以及空气导管Lao和水导管Lwo，可以将它们捆束起来而向船体1侧延伸，或者也可以将它们的至少一部分单独地向船体1侧延伸。

另外，在船体1的后部设置有在船体1的前后方向上推进的主推进装置21。该主推进装置21例如具备主螺杆21a和旋转驱动主螺杆21a的动力单元21u。

另外，在船体1的前部底面设置有使船体1的前部在左右方向推进的侧推力器22。该侧推力器22例如具备：设置于船体1的前部底面的左右中央部的推力水喷射部22a；和向推力水喷射部22a供给高压的推力水的高压水供给装置22s。并且，通过从侧推力器22的左右的推力水喷射部22a向左右任一侧喷射的高压的推力水的反作用，能够将船体1的前部在左右方向推进。

另外，侧推力器22并不限定于横向喷射推力水的实施方式那样的构造，例如，也可以设置成由设置于船体1前部的左右两侧部的左右的横向辅助螺杆，使船体1的前部在左右方向推进。

并且，在船体1的后部设置有：固定于船体1的支柱框24；1根长的定位桩25，其能够上下滑动且以立起姿态支承于该支柱框24，能够将尖细的下端打入、固定于水底E的砂土4中；定位桩升降驱动装置26，其能够一边使该定位桩25保持立起姿态一边对该定位桩25进行升降驱动；以及定位桩前后驱动装置27，其通过将打入、固定于水底E的砂土4中的定位桩25在前后方向推压而使船体1相对于定位桩25在规定的行程范围内精确地前后移动。

定位桩升降驱动装置26例如设置于支柱框24，构成为能够相对于船体1对定位桩25进行升降驱动的以往公知的构造。作为该构造，例如能够采用由固定于船体1或支柱框24的绞盘装置将一端与定位桩25连结的钢丝绳吊起或放下的构造。

定位桩25的中间部能够前后滑动地嵌插在设置于船体1的在前后方向上较长的引导孔1g中，另外，在船体1设置有在前后方向推压定位桩25的致动器28。该致动器28具有相对于定位桩25在前后方向上不能相对移动地卡合的输出臂部28a，通过由该输出臂部28a在前后方向推压定位桩25的反作用，能够相对于定位桩25对船体1进行前后驱动。并且，致动器28以及引导孔1g相互协作而构成定位桩前后驱动装置27。

并且，上述的定位桩25、定位桩升降驱动装置26和定位桩前后驱动装置27相互协作而构成使船体1每次以规定量高精度地前进后退的定位桩式船体推进机构SP。

另外，所述的主推进装置21、侧推力器22、定位桩式船体推进机构SP相互协作而构成所述的船体推进装置D，该船体推进装置D为了调整水中的抓斗G的水平方向位置而能够使船体1沿着水面向前后左右推进。

另外，第一绞盘装置M1能够经由第一钢丝绳W1使动臂B上下倾动，由此，使抓斗G升降，另外，第二绞盘装置M2能够经由第二钢丝绳W2使抓斗G升降。因此，任一绞盘装置M1、M2均能够作为针对抓斗G的在水中的升降驱动单元而发挥功能，因此，这些绞盘装置M1、M2、悬吊抓斗G的动臂B及第二钢丝绳W2、上述船体推进装置D相互协作，从而构成使抓斗G在水中移动的驱动单元K。

另外，在靠近船体1的后部设置的作业指令室30中，设置有进行疏浚作业船S的操舵的操舵系统、用于操作疏浚作业船S的各部(例如，主推进装置21、侧推力器22、定位桩式船体推进机构SP、第一、第二绞盘装置M1、M2、第一、第二液压缸Cy1、Cy2等)的、操舵系统以外的各种操作系统(未图示)、以及与该各操作系统关联的、以微型计算机为主要部分的控制装置C。

控制装置C能够基于船体1、动臂B及抓斗G中的至少一方的GPS位置信息，对船体推进装置D进行动作控制从而控制船体1的位置，使抓斗G能够在水底E的挖掘对象区域(区划)沿规定的挖掘路线以规定的小区域(小区划)(以下，简称为规定区域(规定区划))移动，该控制装置C预先装有能够根据对上述操作系统的操作输入来执行该控制的控制程序。

例如，在动臂B的末端部Ba安装有GPS天线，根据由该天线接收到的GPS信号来检测动臂B的末端部Ba的位置信息(因此，末端部Ba正下方的抓斗G的位置信息)而对船体推进装置D进行动作控制，由此，能够按将上述挖掘对象区域分割为多个而形成的规定区域高精度地依次执行基于抓斗G的疏浚作业。

另外，例如，在船体1的适当场所安装有GPS天线，在根据由该天线接收到的GPS信号来检测船体1的位置信息的情况下，根据该船体1的位置信息、船体1的GPS天线安装部位及动臂末端部Ba彼此的位置偏移信息来推定动臂末端部Ba的位置(因此，末端部Ba正下方的抓斗G的位置信息)，根据该推定值来对船体推进装置D进行动作控制，由此，能够按将上述挖掘对象区域分割为多个而形成的规定区域高精度地依次执行基于抓斗G的疏浚作业。

该情况下，上述位置偏移信息还考虑动臂B的长度、倾动角(该倾动角能够由角度传感器直接测定，或者也能够根据第一绞盘装置M1的钢丝绳W1的卷绕量来推定)，由此，能够更高精度地进行推定。

另外，在船体1设置有能够以非接触的方式测定水底E的深度和抓斗G的深度的未图示的深度传感器(例如，超声波传感器)31，该深度传感器31的检测信息也输出到控制装置C而用于抓斗G的控制。

接下来，对第一实施方式的作用进行说明。

在疏浚作业时，首先，操纵疏浚作业船S自行行驶至疏浚水域，此时，动臂B保持在水上的待机位置(例如，图1的X位置或Y位置)。

然后，在疏浚作业船S到达疏浚水域后，使定位桩25下降而打入、固定于水底E。此时，通过定位桩前后驱动装置27，船体1相对于定位桩25预先在引导孔1g内保持在规定的后退极限。另外，通过调整从侧推力器22的推力水喷射部22a喷射的向左右各方向的水流，抑制船体1绕定位桩25回转。

接着，通过从第一绞盘装置M1放出第一钢丝绳W1，使动臂B向下方摆动而处于水面下的倾动姿态(例如，图1中的Z位置)。然后，通过从第二绞盘装置M2放出第二钢丝绳W2，使第二钢丝绳W2从存在于水中的动臂B的末端部Ba垂下而使抓斗G下沉至水底E，从而开始下文所说明的基于抓斗G的水底砂土的挖掘作业，即疏浚作业。

首先，关于抓斗G，在其到达水底E之前，通过使第一液压缸Cy1收缩而使一对耙拢板13全开，并且通过使第二液压缸Cy2伸长而使升降筒12相对于主框架11下降至下降极限。并且，两耙拢板13如图7所示咬入水底E的砂土，然后利用第一液压缸Cy1使两耙拢板13如图8的(a)～(b)所示向闭合方向强制转动，由此，将水底砂土耙拢到两耙拢板13内而进行挖掘。

随着该疏浚作业的开始，从砂土流协助装置A的空气喷射嘴Na、Na′及水喷射嘴Nw、Nw′分别喷射加压空气及加压水。另外，这些加压空气及加压水特别是在两耙拢板13闭合的状态下从排砂管P仅向砂土输送管8侧流动，用于在砂土输送管8内朝向上方侧(即砂土贮存槽3侧)搬运挖掘砂土。

并且，在两耙拢板13如图8的(b)所示闭合至全闭位置时，利用第二液压缸Cy2使升降筒12如图8的(c)所示上升至上升极限，随着该上升，两耙拢板13接近主框架11的底壁11b，将两耙拢板13内(即空间40内)的挖掘砂土4从排砂管P的开口下端Pi机械且强制地推入到排砂管P内。另外，在两耙拢板13闭合的状态下，耙拢到两耙拢板13内的砂土特别是被来自空气喷射嘴Na′及水喷射嘴Nw′的加压空气及加压水以喷射压力充分地进行搅拌而增加流动性，因此，通过随着升降筒12的上升的两耙拢板13的推入作用，砂土被高效且顺畅地推入到排砂管P内。

另外，刚推入到排砂管P内之后的砂土受到来自空气喷射嘴Na及水喷射嘴Nw的加压空气及加压水的喷射压力的协助而经由止回阀15向上游侧即砂土输送管8侧顺畅地压送、流动。

这样，基于抓斗G的一次挖掘循环结束，因此，接下来，通过定位桩前后驱动装置27将定位桩25向后方推压而使船体1前进规定量。并且，在形成使两耙拢板13再次开放摆动至全开位置的状态后再次下降，如图7所示，咬入到水底E的砂土中。然后，使两耙拢板13再次向闭合方向摆动而执行所述的挖掘循环。在此期间，利用所述的加压空气及加压水的喷射压力，经由砂土输送管8将推入到排砂管P内的挖掘砂土4压送、贮存至船体1的砂土贮存槽3内。然后，通过反复多次这样的挖掘循环，针对水底E的1个规定区域的疏浚作业结束。

接着，通过从侧推力器22的推力水喷射部22a喷射的左右方向的水流调整，使船体1绕定位桩25以规定的小角度回转后，使船体1静止在该回转位置。并且，通过定位桩前后驱动装置27在前后方向上推压定位桩25而使船体1每次前进或后退规定量，在此期间反复进行与前述同样的挖掘循环，由此，执行针对与之前的规定区域相邻的下一规定区域的疏浚作业。

并且，通过按相邻的规定区域依次反复进行这样的疏浚作业，从而能够对以定位桩25为中心的所希望的回转角度范围(最大360度)内的扇形或圆环状的挖掘对象区域进行疏浚。

在这样1个挖掘对象区域的疏浚作业结束时，使船体1移动到下一挖掘对象区域。在该移动时，将定位桩25暂时从水底E提起，然后，通过主推进装置21使船体1前进或后退规定距离后，将定位桩25再次打入、固定于水底E。

并且，以与针对前一个挖掘对象区域的疏浚作业同样的步骤，在下一个挖掘对象区域内依次执行各规定区域的疏浚作业。该情况下，动臂B的末端部Ba(因此末端部Ba正下方的抓斗G)的位置信息的履历全部存储在控制装置C的存储部中，因此，对于根据该位置信息履历推定为与以前的(即已完成疏浚作业的)规定区域重叠的规定区域，能够省略疏浚作业而转移到下一规定区域。

经以上那样的过程，抓斗G能够在大范围内对成为挖掘对象的水底E进行疏浚。

在上述的本实施方式的疏浚作业船S中，轴支承于船体1的动臂B构成为不但能够在水上在上下方向倾动，在水中也能够在上下方向倾动。并且，从船体1上的第二绞盘装置M2放出的第二钢丝绳W2在疏浚作业过程中从处于水中的动臂B的末端部Ba垂下而能够悬吊抓斗G。

由此，抓斗G能够在产生利用其较大的自重而高效地挖掘水底砂土这样的、基于钢丝绳悬吊的抓斗G的本来的优点的同时，能够极力缩短第二钢丝绳W2从动臂末端部Ba垂下的长度，因此，第二钢丝绳W2能够排除或不易受到水面上的风、波浪的影响、或水中(特别是水面附近的水中)的潮流的影响。其结果为，能够有效地减小抓斗G的水平方向位置相对于船体1的位置(因此，动臂末端部Ba的水平方向位置)的偏移，因此，与船体1的位置控制关联起来实现了抓斗G的位置控制的精度提高。

另外，特别是本实施方式的疏浚作业船S具备：船体推进装置D，其能够沿着水面推进船体1从而调整水中的抓斗G的水平方向位置；以及控制装置C，其控制船体推进装置D的动作，控制装置C根据船体1、动臂B以及抓斗G中的至少一方的GPS位置信息使船体推进装置D进行动作来控制船体1的位置，由此，能够使抓斗G在水底E的挖掘对象区域沿着规定的挖掘路线按规定区域移动。

由此，能够在不将船体1固定于水底E的情况下，以船体1的位置信息即上述GPS位置信息为线索，使抓斗G在水底E的挖掘对象区域沿着规定的挖掘路线按规定区域移动，因此，能够在水底E的大范围内无遗漏地进行基于抓斗G的疏浚作业。而且，与如上所述使第二钢丝绳W2特别是从水中的动臂末端部Ba垂下而排除或不易受到波浪、潮流等的影响的效果相辅相成，能够高精度地执行该疏浚作业时的抓斗G的位置控制。

另外，在本实施方式的疏浚作业船S的船体1设置有砂土贮存槽3，因此，即使未使砂土搬运船停靠在疏浚作业船S进行待机，疏浚作业船S自身也能够贮存疏浚砂土4。由此，例如，即使在砂土搬运船未处于待机中的情况下，也能够继续进行疏浚作业，另外，即使在抓斗G等发生故障而使得疏浚作业中断时，也能够将在之前的疏浚作业中贮存在砂土贮存槽3内的砂土转移到砂土搬运船上，作为整体而实现作业效率提高。

另外，本实施方式的抓斗G在相对于主框架11能够升降驱动的升降筒12的下端，能够开闭摆动地轴支承p2一对耙拢板13，耙拢到这两个耙拢板13内的挖掘砂土4通过在闭合了两耙拢板13的状态下相对于主框架11对升降筒12进行上升驱动而被强制地推入到排砂管P内。由此，耙拢板13承担针对水底砂土的耙拢(即挖掘)功能，另外，主要由升降筒12承担耙拢砂土向排砂管P内的推入功能，因此，耙拢板13及升降筒12能够根据各自的功能而最佳地设计，整体设计自由度得以提高。另外，上述耙拢砂土向排砂管P内的推入量由升降筒12的升降行程决定，因此，即使不使耙拢板13特别大型化或在开闭方向上大行程化，也能够确保充分的推入量。

而且，主框架11的底壁11b形成为向下方凸出的半球面，排砂管P的一端Pi在该底壁11b的中央顶部开口。并且，一对耙拢板13在它们的闭合状态下，形成为与底壁11b的半球形态对应的半球板状，在升降筒12到达上升极限的状态下，两耙拢板13的内表面与底壁11b下表面之间的空间40被充分填满，即，两耙拢板13接近底壁11b下表面并与之面对面。由此，能够将耙拢到一对耙拢板13内的挖掘砂土无偏置地高效地推入到排砂管P内，能够提高其推入效率。

并且，根据本实施方式的抓斗G，通过从砂土流协助装置A的空气喷射嘴Na、Na′及水喷射嘴Nw、Nw′分别对即将推入到排砂管P内之前及刚推入之后的挖掘砂土喷射加压空气及加压水，能够使该砂土充分扩散而提高流动性，能够充分协助砂土从排砂管P经由砂土输送管8朝向砂土贮存槽3流动。而且，能够将该砂土扩散(流动性提高)用的加压空气及加压水的喷射压力有效地灵活运用为砂土输送管8内的砂土的输送压力。由此，能够有效地提高通过排砂管P及砂土输送管8的砂土压送效率。

另外，在图10～图12中示出了本发明的第二实施方式，这与第一实施方式的不同之处仅在于抓斗的构造。即，在第一实施方式中是将抓斗G的主框架11设为圆筒状并且将其底壁11b设为半球板状，另外将升降筒12也设为圆筒状，并且一对耙拢板13、13在闭合状态下为半球板状的形态(即，将半球板二等分的形态)，与之相对地，在第二实施方式中，将抓斗G’的主框架11’设为横截面矩形(更具体而言为正方形)的方筒状，并且将其底壁11b’设为半圆筒状，另外将升降筒12’也设为横截面矩形(更具体而言为正方形)的方筒状，并且一对耙拢板13’、13’在闭合状态下为半圆筒状的形态(即，将半圆筒板以母线方向的切断面二等分的形态)。

第二实施方式的其他构造与第一实施方式一样，因此，仅对第二实施方式的各构成要素标注第一实施方式的对应的构成要素的参照标号，并省略进一步的说明。

并且，在第二实施方式中，也能够达成与第一实施方式一样的作用效果。

以上，对本发明的第一、第二实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

例如，在所述实施方式中，示出了这样的结构：船体推进装置D除了主推进装置21及侧推力器22之外，还具备定位桩式船体推进机构SP，通过定位桩式船体推进机构SP使船体1每次前进后退规定量，并且通过侧推力器22使船体1以定位桩25为中心每次回转转动规定角度，挖斗装置V能够在水底E的扇形或圆环状的挖掘对象区域按规定区域移动进行疏浚。但是，在本发明中，也可以是：不使用这样的定位桩式船体推进机构SP，而根据船体1、动臂B及抓斗G中的至少一方的GPS位置信息对主推进装置21及侧推力器22进行动作控制而使船体1每次前进或后退规定量、或者向左右任一方向横向移动，由此，在水底E的挖掘对象区域沿着规定的挖掘路线按规定区域移动进行疏浚。另外，该情况下，侧推力器22不仅如所述实施方式那样配设于船体1底部的前部，还配设于船体1底部的后部。

另外，在所述实施方式中，示出了船体推进装置D在疏浚作业时，根据船体1、动臂B及抓斗G中的至少一方的GPS位置信息进行动作控制来进行船体1的位置控制的情况，但也可以代替GPS位置信息，或者在此基础上，根据来自能够检测船体位置的其他位置传感器的位置信息来对船体推进装置D进行动作控制，从而进行船体1的位置控制。

另外，在所述实施方式中，示出了利用来自设置于抓斗G(例如排砂管P)的砂土流协助装置A的加压空气及加压水的喷射压力，经由砂土输送管8向船体1的砂土贮存槽3内压送挖掘砂土的情况，但也可以在该砂土流协助装置A的基础上，在砂土输送管8的中途安插例如日本特开2008-115610号公报的图2所示那样的喷射泵单元(JP)，对砂土输送管8内的砂土流进行协助。该情况下，除了从砂土流协助装置A喷射到排砂管P内的加压空气及加压水的喷射压力之外，来自喷射泵单元(JP)的加压空气及加压水的喷射压力也用于砂土输送管8内的砂土搬运压力，因此，能够向船体1的砂土贮存槽3内更高效地压送挖掘砂土。

另外，在所述实施方式中，示出了在距疏浚水域较远的情况下操纵疏浚作业船S而自行行驶至疏浚水域的情况，但这样的情况下，也可以使其他船拖曳疏浚作业船S而移动至疏浚水域。

另外，在所述实施方式中，作为水上的砂土贮存场所，例示了设置于疏浚作业船S的船体1的砂土贮存槽3，但也可以将设置于与疏浚作业船S不同的船(例如砂土搬运船)或水上设施的砂土贮存槽作为砂土贮存场所。

另外，在第一实施方式中，示出了将主框架11的底壁11b形成为半球板状，并在第二实施方式中，示出了将主框架11′的底壁11b′形成为半球板状的情况，但在本发明中，主框架的底壁形状并不限定于实施方式，能够使闭合状态的一对耙拢板根据形状而形成为适当形状，例如也可以是水平的平板状。

Claims (5)

1.一种疏浚作业船，其具备：船体(1)；挖斗装置(G、G′)，其能够耙拢水底(E)的砂土而进行挖掘；驱动单元(K)，其设置在所述挖斗装置(G、G′)及所述船体(1)之间，使该挖斗装置(G、G′)在水中移动；以及砂土输送管(8)，其用于将所述挖斗装置(G、G′)挖掘出的砂土(4)输送至水上的砂土贮存场所(3)，其特征在于，

所述挖斗装置(G、G′)具有：有底筒状的主框架(11、11′)，其连结支承于所述驱动单元(K)且能够在水中在水平方向及铅直方向上驱动；升降体(12、12′)，其形成为上下端开放的筒状，能够上下滑动地嵌合于所述主框架(11、11′)的外周；一对耙拢板(13、13′)，其轴支承于所述升降体(12、12′)的下端部以开闭所述升降体(12、12′)的开放下端而能够耙拢水底(E)的砂土；开闭驱动装置(Cy1)，其对这两个耙拢板(13、13′)进行开闭驱动；升降驱动装置(Cy2)，其相对于所述主框架(11、11′)对所述升降体(12、12′)进行升降驱动；排砂管(P)，其固定于所述主框架(11、11′)内，使一端(Pi)在所述主框架(11、11′)的底壁(11b、11b′)开口且使另一端(Po)与所述砂土输送管(8)的上游端连接；以及止回阀(15)，其阻止从所述排砂管(P)向所述砂土输送管(8)侧推出的砂土(4)倒流，

由所述一对耙拢板(13、13′)耙拢的挖掘砂土(4)通过在闭合了该耙拢板(13、13′)的状态下相对于所述主框架(11、11′)对所述升降体(12、12′)进行上升驱动而被强制地推入到所述排砂管(P)内。

2.根据权利要求1所述的疏浚作业船，其特征在于，

所述主框架(11、11′)的底壁(11b、11b′)形成为向下方凸出的弯曲面，所述排砂管(P)的所述一端(Pi)在该底壁(11b、11b′)的中央顶部开口。

3.根据权利要求1所述的疏浚作业船，其特征在于，

在所述挖斗装置(G、G′)设置有砂土流协助装置(A)，该砂土流协助装置(A)通过对推入到所述排砂管(P)内的挖掘砂土(4)喷射加压空气和/或加压水，使该排砂管(P)内的砂土(4)扩散，且协助砂土(4)从该排砂管(P)经由所述砂土输送管(8)朝向所述砂土贮存场所(3)流动。

4.根据权利要求3所述的疏浚作业船，其特征在于，

所述砂土流协助装置(A)包括：第一喷射单元(Na、Nw)，其对推入到所述排砂管(P)内的挖掘砂土(4)喷射加压空气和/或加压水；以及第二喷射单元(Na′、Nw′)，其能够对闭合状态的所述一对耙拢板(13、13′)与所述底壁(11b、11b′)之间的空间(40)喷射加压空气和/或加压水。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的疏浚作业船，其特征在于，

在所述船体(1)设置有成为所述砂土贮存场所的砂土贮存槽(3)。

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