JP2000045279A - 水底への自動砂撒布装置 - Google Patents
水底への自動砂撒布装置Info
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Abstract
範囲にわたって砂を効率よく均等に撒布することができ
る海底等への自動砂撒布装置を提供する。 【解決手段】 砂を貯蔵する複数ホッパー2と、該ホッ
パーの排出口に設けられたスライドゲート21と、排出
される砂を搬送するベルトコンベヤー3s、砂を海底に
撒布するトレミー管4とを台船1に備え、ホッパー下部
の排出口の下のベルトコンベヤーとの間に排出される砂
をコンベヤー上へ略均等に落下させるガイド用フィーダ
22を装備し、前記ベルトコンベヤー3の終端部に砂搬
送量を検出するための砂量検出装置24を備え、さらに
造成前の地盤の水深を検出する造成前地盤深度検出装置
6と、砂撒布後の造成地盤の水深を測る造成地盤深度検
出装置5とを備え、これら各検出装置による検出値によ
って、前記開閉手段の開度量、砂搬出量およびトレミー
管4の移動速度等を制御し、水底地盤上への砂撒布量を
制御するように構成する。
Description
布装置に関し、より詳細には、海底、湖底および河川底
等の地盤上に砂を所要の厚さに撒く自動砂撒布装置に関
する。
線状に傾斜させて吊り下げ、その先端部を上下方向及び
水平方向に旋回自在とし、トレミー管の下端の撒布口の
周囲に濁水吸入口を備え、該濁水吸入口にポンプを有す
る濁水循環路を連通させ、該濁水循環路に連通させて前
記トレミー管内に、その長手方向に間隔を隔てた複数位
置に循環水噴出ノズルを開口させ、各循環水噴出ノズル
を、トレミー管の内周面にあってその傾斜した下側の面
に設けて、その開口を下端側に向けて開口させるととも
に、それぞれ流量調節バルブを備えて循環水噴出ノズル
毎に噴出水量を調節自在にした水底覆土用の砂撒き装置
が知られている(例えば、特公昭60−19371号公
報参照)。
より流出されるのを防ぎ、土砂中の微細浮遊土による汚
濁を著しく減少させ、水底の軟弱土を投下砂によって掘
り起こして拡散したり、砂が軟弱土中に必要以上にめり
込んだりすることをなくし、良好な撒布状態を得ること
ができ、歩留りを向上することができる。
用砂撒き装置においては、トレミー管から水底への撒布
においては良好な撒布状態を得ることができるが、トレ
ミー管への土砂の供給が不均一になったり、覆土の水深
(砂厚)を知ることができず、均一に覆土できたのかど
うかが分からなかった。また、撒布幅が狭く、広範囲の
海底に撒布するには水深がばらつき、均一にするのが困
難であった。さらに、ホッパーからの落下がばらついた
りしてある時点での実際の撒布砂量がばらついても調整
することができず、良好な撒布状態を得るのが困難であ
った。
トレミー管へ均一に供給し、水底の広い範囲にわたって
砂を効率よく均等に撒布することができる水底の自動砂
撒布装置を提供するものである。
の自動砂撒布装置は、砂を貯蔵する複数のホッパーと、
各ホッパーの下部の排出口に設けられて該排出口の開度
量を調整できる開閉手段と、前記ホッパーから排出され
る砂を搬送するベルトコンベヤーと、該ベルトコンベヤ
ーの終端位置において搬送されてくる砂を水底に撒布す
る上下動可能なトレミー管とを台船に備え、トレミー管
を水底に対して平行移動させながら砂撒布を行なう自動
砂撒布装置であって、前記各ホッパー下部の排出口と前
記ベルトコンベヤーとの間に、排出される砂をコンベヤ
ー上へ略均等に落下させるためのガイド用フィーダを装
備し、前記ベルトコンベヤーの終端部にコンベヤー上の
砂搬送量を検出するための砂量検出装置を備え、さらに
造成前の地盤の水深を検出する造成前地盤深度検出装置
と、砂撒布後の造成地盤の水深を測る造成地盤深度検出
装置とを備え、これら各検出装置による検出値によっ
て、前記開閉手段の開度量、砂搬出量およびトレミー管
の移動速度等を制御し、水底地盤上への砂撒布量を制御
するように構成したことを特徴とする。
において、前記トレミー管を上下動させる駆動装置と、
トレミー管の下端の水深を検出するトレミー管深度検出
装置とを備え、この検出値によって水底地盤からトレミ
ー管の管端までの高さを一定に保持できるようにしたも
のである。
において、前記台船におけるベルトコンベヤーの搬送方
向後方側に、クリスマスツリー方式またはスパッド装置
による船体スイング用の固定装置を設け、他端側にウィ
ンチ方式等の船体スイング用駆動装置を設けたものであ
る。
のホッパーに貯蔵しておいて、該ホッパーの下部の排出
口に設けられた開閉手段により開度量を調整しながら砂
を排出する。この際、ホッパーから排出された砂はガイ
ド用フィーダを介して、適当にならして略均等な量にし
てベルトコンベヤー上に落下させる。この場合、砂は1
つのホッパーから排出してもよいし、複数のホッパーか
ら同時に排出してもよい。こうしてホッパーから排出し
た砂をベルトコンベヤーで略均等な量で連続してトレミ
ー管に送り水底の地盤上に撒布する。ベルトコンベヤー
の終端部には砂量検出装置が設けられており、この検出
装置で砂量を検出して、砂搬出の状態を監視しており、
検出される砂量に応じて所定の砂搬出量になるように開
閉手段の開度量を調整し制御する。
高さ、すなわち砂撒布量は、造成前の地盤の水深を検出
する造成前地盤深度検出装置と、砂撒布後の造成地盤の
水深を検出する造成地盤深度検出装置の、それぞれの検
出値による深度から算出して求め、所要の砂撒布高さに
なるように、開閉手段の開度量やコンベヤーによる砂搬
出量およびトレミー管の移動速度を調節し制御する。こ
れにより砂は一定量が排出されるように制御され、トレ
ミー管が一定の速度で移動しながら砂を撒布するので、
効率よく、所定の厚さに撒布することができる。
示す実施例に基いて具体的に説明する。
を示し、図1は本発明に係る水底、例えば海底への砂撒
布装置を説明するための概略略示構成図、図2は船体ス
イング装置の機構を説明するための要部の略示平面図で
ある。
(1)に、水底に撒布する砂を貯蔵する複数のホッパー
(2)と、各ホッパー(2)から排出された砂を搬送す
るベルトコンベヤー(3)と、砂を水底に撒布するトレ
ミー管(4)と、水底に撒いた砂の表面の水深を検出す
る造成地盤深度検出装置(5)と、造成前の地盤(E)
の水深を検出する造成前地盤深度検出装置(6)と、ト
レミー管(4)の下端の水深を検出するトレミー管深度
検出装置(7)と、トレミー管(4)の反対側を支点に
スイングさせるように台船(1)を固定する船体スイン
グ用の固定装置(8)と、台船(1)のトレミー管
(4)側をスイングさせるための船体スイング用駆動装
置(9)と、所定の設定値及び検出装置による検出値等
に対応して駆動装置を制御する制御装置(10)等が設
けられて概略構成されている。
首尾方向に複数並べて設け、水底に撒布する砂を貯蔵
し、順次一つのホッパー(2)から個別に、又は複数の
ホッパー(2)から同時に砂を排出する。各ホッパー
(2)の下部の排出口(2a)には開閉手段の1具体例
としてのスライドゲート(21)を設け、排出口の開口
面積つまり開度量を増減でき、砂の排出量を調整できる
ようにしている。前記スライドゲート(21)は、油圧
シリンダー、エアシリンダー、モータ等により駆動して
開度量を調整し制御できるようになっている。
ト(21)を開いて排出された砂は、ベルトコンベヤー
(3)上に落下して乗載し、船首方向に搬送される。各
ホッパー(2)のスライドゲート(21)と、下方のベ
ルトコンベヤー(3)との間には、ホッパー(2)から
排出される砂の飛散を防止するとともに、ベルトコンベ
ヤー(3)上へ砂を均等に流すためのガイド用フィーダ
(22)が設けられている。このフィーダ(22)には
振動等による送り機能を持たせてベルトコンベヤー
(3)上へ砂をスムーズに落すようにする。このフィー
ダ(22)により、砂がベルトコンベヤー(3)上に略
同じ厚みに広がって載り、その搬送方向先端のトレミー
管(4)の部分に搬送されるとともに、トレミー管
(4)から水底に撒布されるように構成されている。
1)のやや上方に監視用のTVカメラ(23)が設けら
れており、スライドゲート(21)の開閉状態すなわち
砂の排出状態を監視できるようになっている。
に、砂搬送量を検出する砂量検出装置(24)が設けら
れ、実際の砂撒布量を把握できるようにされている。こ
の砂量検出装置(24)としては、重量を測定する方
法、ベルトコンベヤー(3)上の砂の厚みを測定して体
積を算出する方法等が用いられる。測定重量から体積
(m3 /Hr)を算出するには、ベルトコンベヤー
(3)上に載置されている砂重量(kg/m)を計測
し、ベルトコンベヤー速度(m/Hr)と比重(kg/
m3 )から単位時間に搬送する体積を算出する。ベルト
コンベヤー(3)の終端部には監視用TVカメラ(2
5)が設けられ、土の供給が途切れていないか、高さが
均一にされているかどうか、砂と水分の状態等を監視し
ている。もし、不均一等が検知されたら、制御装置(1
0)に異常を出力し、制御装置(10)からホッパー
(2)の排出口の開閉手段であるスライドゲート(2
1)を調節して砂排出量を制御して砂搬出量が均一にな
るようにする。
は、過去の経験に基づいて所定の排出量となるように予
め設定しておき、砂撒布を開始してスライドゲート開の
信号が入ったなら、予め設定した初期開度まで自動的に
開くようにしている。運転中に砂量の増/減を行ないた
いときは、予め設定された砂の排出量となる開度位置に
なるように駆動手段が遠隔作動される。現在の排出量を
基に増減の判断は、前記砂量検出装置(24)による検
出値、必要な場合にはTVカメラ(25)による監視さ
れる状態が、所定の量と比べて少ないか/多いかの結果
に基づいて行なわれる。
には、ベルトコンベヤー(3)により搬送されてくる砂
を受けて、水底に案内するトレミー管(4)が配されて
いる。トレミー管(4)は、従来公知のテレスコープ式
の伸縮管が用いられ、トレミー管(4)の上下動のため
の駆動手段であるウィンチ(26)により伸縮され、水
底の一定高さで砂を放出するようにしている。一定高さ
の制御は造成前地盤深度検出装置とトレミー管深度検出
装置との深度差を演算してトレミー管を上下させて行な
う。砂を水底の一定高さで放出することにより、砂の降
下時の拡散や潮流により流出されるのを防ぎ、撒布範囲
を一定にし、砂中の微細浮遊土による汚濁を著しく減少
させ、水底の軟弱土を投下砂によって掘り起こして拡散
したり、砂が軟弱土中に必要以上にめり込んだりするこ
とをなくし、良好な撒布状態を得ることができ、歩留り
を向上することができる。
水深(h3 )を測る造成地盤深度検出装置(5)、及び
造成前の地盤(E)の水深(h0 )を検出する造成前深
度検出装置(6)、及びトレミー管(4)の下端の水深
(h1 )を検出するトレミー管深度検出装置(7)は、
いずれも水深に応じて加わる水圧を測定し、これを電気
信号に置換して検出する装置、あるいは重錘を降下させ
て水底に着地した時のワイヤー長さ(重錘の移動量)を
計測して水深を計測する装置が使用される。これらの検
出装置(5)(6)(7)で測定された水深(h0 )
(h1 )(h3 )は制御装置(10)に出力される。造
成地盤深度検出装置(5)および造成前深度検出装置
(6)による測定は常時行い、この水深の差によって得
られる砂撒布量が求める量になるように砂量の制御をす
る。
終端部近くの砂量検出装置(24)により検出される砂
重量(kg/m)とベルトコンベヤー(3)の速度(m
/Hr)と砂比重(kg/m3 )から単位時間に搬送さ
れる砂量(m3 /Hr)を算出し、トレミー管の移動速
度及びこれと前記水深の差に応じた必要な砂量とを比較
して、砂搬送量が必要な砂量になるようにスライドゲー
ト(21)を開閉して開度量、つまりはホッパー(2)
からの砂排出量を調整し制御する。
動させるスイング用駆動装置(9)は、図2に示すよう
に左右一対のスイングウインチ(31a)(31b)
と、これにより巻込み可能なアンカーワイヤ(32a)
(32b)と図示しないアンカー等とから構成されてい
る。そして、図示しないアンカーをスイング運動範囲よ
り充分遠くに固定したあと、一方のスイングウィンチ
(31a)でアンカーワイヤ(32a)を巻き上げ、他
方のスイングウィンチ(31b)でアンカーワイヤ(3
2b)を巻き出すことにより、台船(1)を前記支持ポ
スト(28)を支点にしてスイングさせる。
の片スイング、右から左への片スイング、左からの往復
スイング、右からの往復スイング等を予め定めておく。
そしてトレミー管(4)が1行程進んだら、クリスマス
ツリー(27)のウィンチ(29)を駆動してワイヤ
(30a)(30b)(30c)を巻き込んで、前記砂
撒布幅分だけ台船(1)を移動させて、トレミー管
(4)を前の行程で砂を撒布した場所に隣接した場所に
移動し、同様にして砂を撒布する。
(28)とトレミー管(4)間の距離をL(m),回動
角度を(2θ)とすると、これらの関係は、B=2L・
sinθになる関係があるので、制御装置(10)によ
りスイング幅を一定になるようにスイングウィンチ(3
1a)(31b)の駆動を制御する。このスイング幅
(B)は当初計画された一往復での作業範囲により決定
され、所定の数値を制御装置(10)に入力することに
より自動的に指定角度(2θ)までスイングウィンチ
(31a)(31b)が作動する。この時の角度(船
位)はGPS,ジャイロ等で計測された角度とする。
ながら1行程の2θ分スイングしたら、クリスマスツリ
ー(27)のウィンチ(29)を駆動してアンカーワイ
ヤ(30a)(30b)(30c)を巻き込み、あるい
は巻き出して、台船(1)を1行程の砂撒布幅に相当す
る距離だけ移動させる。そして、前記同様にスイング用
固定装置(8)を固定し、スイング用駆動装置(9)を
駆動してトレミー管(4)を前の行程で進行した部分に
隣接させて移動させながら砂を撒布する。
ウィンチ(31a)(31b)のアンカーワイヤ(32
a)(32b)の巻き込み、撒き出しの速度、換言すれ
ば、スイングウィンチ(31a)(31b)のドラムの
回転速度を制御装置(10)で制御する。トレミー管
(4)を移動させる速度は、水底への砂撒布量に対する
ベルトコンベヤー(3)の砂搬出量、台船(1)の移動
に影響する潮流、風向、風速等の要素を制御装置で加味
しながら自動運転するか、オペレータが経験に基づいて
制御装置(10)に予め入力した要素に基づいて、制御
装置(10)から出されるスピードになるように自動運
転される。
撒布装置の操業方法について説明する。制御装置(1
0)には、ホッパー(2)からの砂の排出量とスライド
ゲート(21)の開度量を調節する駆動手段との関係、
砂の増減量とスライドゲート(21)の開度量の変更量
との関係、当初計画された一往復での作業範囲とトレミ
ー管(4)のスイング角度、砂の排出量とトレミー管
(4)の移動速度と砂撒布量(高さ)等との関係等の、
制御のための操業プロセス、データ等が予め入力されて
いる。
あるクリスマスツリー(27)のアンカーワイヤ(30
a)(30b)(30c)および(32a)(32b)
を張り、台船(1)を固定する。土砂の撒布を開始する
ようにスイッチをオンしてスライドゲート(21)を初
期設定の開度状態まで開いて砂をベルトコンベヤー
(3)に排出する。この際、ホッパー(2)から排出さ
れる砂はガイド用フィーダ(22)によりほぼ均一厚み
にされて、ベルトコンベヤー(3)上に載り、搬送され
る。砂搬送量はベルトコンベヤー(3)の終端部に設け
られた砂量検出装置(24)に検出され、制御装置(1
0)に砂量に比例した検出信号が入力され、設定値と比
較されると共に体積が算出される。砂の検出量が設定値
から所定量以上離れたら、スライドゲート(21)の駆
動手段を駆動して、設定値になるようにスライドゲート
(21)を開度調節する。また一つのホッパー(2)の
砂が完全に排出されてなくなった場合には、次のホッパ
ー(2)が開いて、同様に砂排出を行なう。
は、トレミー管(4)に送られ、水底に撒布される。造
成地盤の水深は造成地盤深度検出装置(5)により、ま
た造成前の地盤の水深は造成前地盤深度検出装置(6)
によりそれぞれ測定され、電気信号に変えられて制御装
置(10)に入力されて水深に換算されて表示される。
トレミー管(4)の下端は、トレミー管深度検出装置
(7)により測定され、電気信号に変えられて制御装置
10で水深に換算されて表示されると共に、設定値と比
較される。トレミー管(4)の下端の水深が設定値と所
定以上離れると、制御装置(10)からの制御信号によ
りトレミー管上下動用の駆動装置であるウィンチ(2
6)を駆動し、設定値になるように制御する。
地盤(E1 )の水深とから砂撒布厚が算出されると共
に、それが設定値になっているか否か比較される。砂の
撒布厚が設定値からずれたなら、トレミー管(4)の移
動速度、すなわち前記台船(1)のスイング速度を、ス
インング用駆動装置(9)のスイングウィンチ(31
a)(31b)の速度を調節して設定撒布厚になるよう
に調節する。この場合、トレミー管(4)の下端と地盤
(E)との距離(k1 )はトレミー管(4)の下端の水
深(h1 )と地盤(E)の水深(h0 )とから算出さ
れ、施工者により経験的に設定する。
は、土砂を一定量が取り出されるようにスライドゲート
つまりは開閉手段が制御装置により制御されて開閉およ
び開度量が調節され、またトレミー管の下端はトレミー
管深度検出装置により測定され、トレミー管上下動ウィ
ンチが制御されて、水底から所定の距離に維持され、さ
らにトレミー管の速度をスインングウィンチの速度調節
により、撒布量に応じた移動速度に調整しながら砂を撒
布するので、効率よく、所定の厚さに撒布することがで
きる。
のではなく、その主旨を逸脱しない範囲で変更実施する
ことができる。因みに、上述においては、トレミー管の
移動をスイングにより移動させる例で説明したが、この
場合において往行程のみで砂を撒布し、復行程は戻しの
みとしてもよい。また、台船をスイングさせるのでな
く、前後方向に移動させることにより、トレミー管を前
後方向に移動させても良いし、また左右方向へ移動させ
るようにしてもよい。
移動速度で調節する例で説明したが、土砂の撒布量を増
減して調節しても良いし、移動速度と土砂の撒布量とを
併せて調節するようにしてもよい。ホッパーの排出口の
開閉手段としてはスライドゲートのほか、ダンパー方式
とすることも可能である。
を使用した場合には、砂は一定量が排出されるように制
御され、また砂撒布前後の地盤深度を検出して撒布量を
求めながら、移動速度や砂搬出量を制御しながら撒布す
るので、効率よく、所定の厚さに撒布することができ
る。
るための概略構成図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】砂を貯蔵する複数のホッパーと、各ホッパ
ーの下部の排出口に設けられて該排出口の開度量を調整
できる開閉手段と、前記ホッパーから排出される砂を搬
送するベルトコンベヤーと、該ベルトコンベヤーの終端
位置において搬送されてくる砂を水底に撒布する上下動
可能なトレミー管とを台船に備え、トレミー管を水底に
対して平行移動させながら砂撒布を行なう自動砂撒布装
置であって、 前記各ホッパー下部の排出口と前記ベルトコンベヤーと
の間に、排出される砂をコンベヤー上へ略均等に落下さ
せるためのガイド用フィーダを装備し、前記ベルトコン
ベヤーの終端部に砂搬送量を検出するための砂量検出装
置を備え、さらに造成前の地盤の水深を検出する造成前
地盤深度検出装置と、砂撒布後の造成地盤の水深を測る
造成地盤深度検出装置とを備え、これら各検出装置によ
る検出値によって、前記開閉手段の開度量、砂搬出量お
よびトレミー管の移動速度等を制御し、水底地盤上への
砂撒布量を制御するように構成したことを特徴とする水
底への自動砂撒布装置。 - 【請求項2】前記トレミー管を上下動させる駆動装置
と、トレミー管の下端の水深を検出するトレミー管深度
検出装置とを備え、この検出値によって水底地盤からト
レミー管の管端までの高さを一定に保持できるようにし
た請求項1に記載の水底への自動砂撒布装置。 - 【請求項3】前記台船において、ベルトコンベヤーの搬
送方向後方側に、クリスマスツリー方式またはスパッド
装置による船体スイング用の固定装置を設け、他端側に
ウィンチ方式等の船体スイング用駆動装置を設けた請求
項1または2に記載の水底への自動砂撒布装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10212699A JP2000045279A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 水底への自動砂撒布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10212699A JP2000045279A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 水底への自動砂撒布装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000045279A true JP2000045279A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16626972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10212699A Pending JP2000045279A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 水底への自動砂撒布装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000045279A (ja) |
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-
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- 1998-07-28 JP JP10212699A patent/JP2000045279A/ja active Pending
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