JP2006028748A

JP2006028748A - 浚渫装置および浚渫方法

Info

Publication number: JP2006028748A
Application number: JP2004204740A
Authority: JP
Inventors: Tetsuzo Iwatsuki; 哲三岩月; Yataro Nakamura; 弥太郎中村; Haruhisa Wada; 晴久和田; Isao Togo; 伊佐夫東郷
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】浚渫対象となる土砂等を拡散させて水中を汚濁させることなく浚渫を可能とする浚渫方法および浚渫装置を提供する。
【解決手段】潜水台船２を水没させて、固定用スパッド１１によって、水底近傍で水底地盤２５に固定した状態として、船体２上に載置した水中バックホウ２０のブーム２１先端部に取付けた、送泥ポンプ２３に接続された浚渫ヘッド２２を浚渫管通路１５を挿通させて、水底に接地させつつ、浚渫管通路１５に沿って船体長手方向に移動させて吸引浚渫するので、船体２が揺れることがなく、浚渫ヘッド２２を揺動させずに水底に接地させることができるので、土砂等Ｍを拡散させず、水中を汚濁させずに浚渫が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、浚渫方法および浚渫装置に関し、さらに詳しくは、浚渫対象となる土砂等を拡散させず、水中を汚濁させることなく浚渫を可能とする浚渫方法および浚渫装置に関するものである。

一般に、水底を浚渫するには、グラブバケットや浚渫ポンプなどが用いられている。浚渫作業においては、水中の汚濁を最小限にすることが必要であり、特に浚渫対象がダイオキシンなどの有害物質を含む土砂等の場合は、これらが拡散しないように汚濁対策に万全を期す必要がある。

グラブバケットによる浚渫では、バケットを閉じる際や浚渫した土砂等を水上に移すために水中移動させる際に、ある程度の汚濁が避けられない。ポンプによる浚渫では、比較的汚濁を抑制することができるが、浚渫吸入部の水底への接地具合によって汚濁が生じる。

浚渫ポンプを用いた浚渫装置および浚渫方法としては、浚渫吸入部をバックホウのアームの先端部に取り付けて、このアームを水中に進入させて浚渫吸入部を水底に近づけて浚渫ポンプで土砂等を吸引浚渫するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案では、小さな浚渫現場以外の通常の浚渫現場では、バックホウは水上に浮かべた台船に設置されて浚渫作業をすることになる。そのため、台船の揺れは避けることができず、浚渫吸入部がこの揺れによって揺動して水底の土砂等を拡散させて水中の汚濁が生じる。浚渫する水深が深くなると益々、揺動が大きくなるので水中の汚濁もひどくなる。

このように、従来の浚渫装置や方法では、浚渫対象となる土砂等を拡散させず、水中を汚濁させることなく浚渫を行なうことは困難であり、解決が望まれていた。
特許３３３０３０１号公報

本発明の目的は、浚渫対象となる土砂等を拡散させず、水中を汚濁させることなく浚渫を可能とする浚渫方法および浚渫装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の浚渫装置は、沈降可能な台船に送泥ポンプに接続された浚渫ヘッドを移動可能に設け、該台船を水没させて水底近傍で水底地盤に固定した状態で、前記浚渫ヘッドを水底に接地させて吸引浚渫する浚渫装置であって、前記台船は、該台船を水底地盤に固定する船体固定装置と、該台船を水中で船体幅方向に移動させる船体移動装置とを備え、前記船体固定装置は、前記台船に上下方向に移動可能に保持された固定用スパッドと、該固定用スパッドを上下方向に移動させる固定用スパッド昇降装置とから構成され、前記船体移動装置は、先端部に移動用スパッドを上下方向に移動可能に保持しつつ、船体幅方向において前記台船から外側に突出して伸縮移動可能な作動ロッドと、該移動用スパッドを上下方向に移動させる移動用スパッド昇降装置とから構成されることを特徴とするものである。

また、本発明の浚渫方法は沈降可能な台船に送泥ポンプに接続された浚渫ヘッドを移動可能に設け、該台船を水没させて水底近傍で水底地盤に固定した状態で、前記浚渫ヘッドを接地させて吸引浚渫する浚渫方法であって、前記台船を浚渫区域に移動させ、前記台船に保持された固定用スパッドを水底地盤に貫入させて、前記台船を前記固定用スパッドに沿わせて沈降させて水底近傍で固定する位置決めステップと、前記位置決めの後、前記台船に船体長手方向に細長形状に形成された浚渫管通路に、前記浚渫ヘッドを挿通させて水底に接地させつつ、該浚渫管通路に沿って移動させて、前記送泥ポンプによって水底を吸引浚渫するステップとを有することを特徴とするものである。

本発明の浚渫装置によれば、沈降可能な台船に送泥ポンプに接続された浚渫ヘッドを移動可能に設け、この台船を水没させて水底近傍で水底地盤に固定した状態で、浚渫ヘッドを水底に接地させて吸引浚渫する浚渫装置として、台船は、この台船を水底地盤に固定する船体固定装置と、台船を水中で船体幅方向に移動させる船体移動装置とを備え、船体固定装置は、台船に上下方向に移動可能に保持された固定用スパッドと、この固定用スパッドを上下方向に移動させる固定用スパッド昇降装置とから構成され、船体移動装置は、先端部に移動用スパッドを上下方向に移動可能に保持しつつ、船体幅方向において台船から外側に突出して伸縮移動可能な作動ロッドと、この移動用スパッドを上下方向に移動させる移動用スパッド昇降装置とから構成するようにしたので、台船が揺れることがなく、浚渫ヘッドを揺動させずに水底に接地させることができるので、土砂等を拡散させず、水中を汚濁させることなく浚渫が可能となる。

本発明の浚渫方法によれば、沈降可能な台船に送泥ポンプに接続された浚渫ヘッドを移動可能に設け、この台船を水没させて水底近傍で水底地盤に固定した状態で、浚渫ヘッドを接地させて吸引浚渫する浚渫方法として、台船を浚渫区域に移動させ、台船に保持された固定用スパッドを水底地盤に貫入させて、台船をこの固定用スパッドに沿わせて沈降させて水底近傍で固定する位置決めステップと、この位置決めの後、台船に船体長手方向に細長形状に形成された浚渫管通路に、浚渫ヘッドを挿通させて水底に接地させつつ、この浚渫管通路に沿って移動させて、送泥ポンプによって水底を吸引浚渫するステップとを有するので、台船が揺れることがなく、浚渫ヘッドを揺動させずに水底に接地させることができるので、土砂等を拡散させず、水中を汚濁させることなく浚渫が可能となる。

以下、本発明の浚渫装置および浚渫方法を図の実施形態に基づいて説明する。図１および図２に示すように本発明の浚渫装置１は、浚渫ヘッド２２をブーム２１の先端部に装着した水中バックホウ２０と、この水中バックホウ２０を移動可能に載置する沈降可能な潜水台船２とを備えている。

水中バックホウ２０は、既存のバックホウを水中で稼動できる仕様としたもので、有人操作および無人操作が可能となっている。浚渫ヘッド２２は、ブーム２１の先端部に回転可能に軸支され、途中に送泥ポンプ２３が装着された送泥管２４の一端が接続されている。

潜水台船２の平面方向四隅には、船体移動装置３と、それぞれの船体移動装置３に隣接して、船体固定装置１０が配置されている。なお、潜水台船２は複数の隔壁で区切られ、バラストタンクが形成されている。この船体移動装置３は、船体幅方向において中央側を固定端として、先端部を船体幅方向外側に突出して伸縮移動可能な作動ロッド６を有する油圧シリンダ５と、この作動ロッド６先端部に上下移動可能に保持される移動用スパッド４と、この移動用スパッド４を上下方向に移動させる移動用スパッド昇降装置７とから構成されている。即ち、先端部を相反する方向に向けた二対の作動ロッド６が設けられている。移動用スパッド昇降装置７は、回転駆動されるピニオンギヤ８と、移動用スパッド４の表面に上下方向に延設された、このピニオンギヤ８と噛み合うラックギヤ９とから構成されている。

船体固定装置１０は、船体２に上下方向移動可能に保持される固定用スパッド１１と、この固定用スパッド１１を上下方向に移動させる固定用スパッド昇降装置１２とから構成されている。固定用スパッド昇降装置１２は、回転駆動されるピニオンギヤ１３と、固定用スパッド１１の表面に上下方向に延設された、このピニオンギヤ１３と噛み合うラックギヤ１４とから構成されている。

潜水台船２の船体幅方向中央部には、船体２を上下方向に貫通し、ブーム２１が貫通可能な浚渫貫通路１５が船体長手方向に細長形状に形成され、この一端側には浚渫ヘッド２２を貫通可能とする浚渫ヘッド貫通部１６を設けられている。
船体２上には、船体２の位置を検知するためのＲＴＫ−ＧＰＳ測量装置１７、船体２の傾斜を検知する傾斜検知装置１８、水中バックホウ２０の移動量を検知する移動ストローク計１９が設置されている。

尚、浚渫ヘッド２２は、水中バックホウ２０のブーム２１の先端部に取付けることに限定されず、潜水台船２に上下方向および船体長手方向に移動可能に設ければよい。

以下、本発明による浚渫方法を説明する。まず、この浚渫装置１を曳船によって浚渫区域に曳航し、浚渫区域に到着後、ＲＴＫ−ＧＰＳ測定装置１７によって浚渫位置を確認して船体２四隅の固定用スパッド１１を浚渫区域内の第１区画の水底地盤２５に貫入させる。この貫入は、固定用スパッド１１を自重によって水底地盤２５に接地させた後、固定用スパッド昇降装置１２によって行なう。具体的には、固定用スパッド１１表面に延設されたラックギヤ１４に噛み合わせたピニオンギヤ１３を回転駆動させて固定用スパッド１１を下方に移動させて、貫入させる。これにより、固定用スパッド１１を水底地盤２５に緩やかに貫入させることができ、土砂等Ｍの拡散や水中の汚濁を発生させずに船体２を水底地盤２５に固定することができる。

その後、船体２の中空状内部にバラスト（水）注入を行いながら、固定用スパッド１１に沿わせて、水底近傍まで沈降させる。例えば、ダイオキシン等の有害物質が堆積した浚渫区域は水深２０〜３０ｍ程度であり、この場合、船体２を水底から１〜３ｍ上方の位置まで沈降させて、傾斜検知装置１８で船体２の水平を確認して、船体２を固定用スパッド１１に固定させる（位置決めステップ）。

この状態で、水中バックホウ２０を浚渫貫通路１５の一端側に配置して、ブーム２１を下げて浚渫ヘッド２２を浚渫ヘッド貫通部１６から船体２底部に突出させて水底地盤２５に着底させる。送泥ポンプ２３を稼動させることにより、浚渫ヘッド２２から浚渫対象の土砂等Ｍが吸引されて、送泥管２４を経て水上に送られる。

送泥ポンプ２３を稼動させながら、水中バックホウ２０を浚渫貫通路１５に沿って船体長手方向に移動させると、浚渫ヘッド２２が移動した第１区画が、浚渫されることとなる。このように、船体２を水底近傍で水底地盤２５に固定するので、船体２が揺れることがなく、これにより浚渫ヘッド２２が揺動を防ぐことができ、土砂等Ｍを拡散させず、水中の汚濁を発生させずに浚渫が可能となる。

また、浚渫貫通路１５を船体幅方向中央部に設けることによって、水中バックホウ２０を安定して船体長手方向に移動させることができる。

水中バックホウ２０は、船体長手方向移動量を移動ストローク計１９で検知しながら有人または無人で移動させ、浚渫対象の土砂等Ｍの厚みに応じて適宜、往復移動を繰り返すようにする。船体長手方向に移動させる際に、浚渫ヘッド２２を上下方向に回転させて、進行方向側を水底地盤２５から離すように少し高くして傾斜させると、土砂等Ｍの拡散や水中汚濁を防ぎつつ、効率よく浚渫ができる。このようにして、第１区画の浚渫が完了する（浚渫ステップ）。

その後、船体２を船体幅方向に移動させて、隣接する第２区画の浚渫を行なう。この船体幅方向への移動方法を図３に基づいて説明するが、図３では固定用スパッド１１、固定用スパッド昇降装置１２および移動用スパッド昇降装置７を省略している。この実施形態では、船体２を右舷方向（図では上側）に移動させる場合について説明する。

図３ａに示すように、船体２が固定用スパッド１１によって、水底地盤２５に固定されている状態において、船上右側（図では上側）２つの船体移動装置３ａの作動ロッド６ａを伸張方向に移動させる。この状態で、移動用スパッド４ａを自重で、水底地盤２５に接地させ、その後、移動用スパッド昇降装置７によって、上述した固定用スパッド１１と同じ要領で水底地盤２５に貫入させる。一方、船上左側（図では下側）２つの船体移動装置３ｂの作動ロッド６ｂを収縮方向に移動させた状態で、右側と同様に移動用スパッド４ｂを水底地盤２５に貫入させる。これにより、土砂等Ｍの拡散や水中の汚濁を発生させずに移動用スパッド４を水底地盤２５に緩やかに貫入させることができる。図中のＣＬ１は、この状態での船体２の幅方向中心線である。

次に、船体２の四隅で水底地盤２５に貫入されている固定用スパッド１１を固定用スパッド昇降装置１２によって、上方に移動させて、水底地盤２５から引き抜く。この際も、土砂等Ｍの拡散や水中の汚濁を発生させずに、緩やかに引き抜くことができる。この状態で、図３ｂに示すように、船上右側の２つの作動ロッド６ａを収縮方向に距離Ｗだけ移動させ、これに同調させて、船上左側の２つの作動ロッド６ｂを伸張方向に距離Ｗだけ移動させる。図中のＣＬ２は、この状態での船体２の幅方向中心線である。この作動ロッド６の船体幅方向の移動によって、船体２を右舷方向に距離Ｗだけ移動させることができる。この移動距離Ｗを浚渫ヘッド２２の幅方向寸法Ｈとほぼ同じとすれば、浚渫区画がすき間なく、重複しないので効率良く浚渫することが可能となる（移動ステップ）。

移動後のこの第２区画において、船体２四隅に位置する固定用スパッド１１を前回同様に、水底地盤２５に貫入させて、船体２が水平になるように固定用スパッド１１に固定させる（移動後の位置決めステップ）。

第２区画でも、第１区画同様に浚渫を行なう。以後、浚渫区域の残りの区画についても上記した浚渫ステップから移動後の位置決めステップを繰り返して実施する。
浚渫貫通路１５を外周から取り囲むように水底地盤２５に向けて隔壁を設けると、より一層、浚渫する際の土砂等Ｍの拡散や水中の汚濁を防ぐことができる。

すべての区画の浚渫作業が終了した後は、固定用スパッド１１を水底地盤２５に貫入した状態で、船体２内部のバラスト（水）を外部に排出して、船体２を浮上させる。その後、固定用スパッド１１を引き抜いてから曳船で曳航する。

尚、本発明の浚渫装置１は、固定用スパッド１１および移動用スパッド４を水底地盤２５に貫入させ、引き抜くには十分な重量を有している。

本発明の浚渫装置１、浚渫方法によれば、浚渫区域の水底近傍で船体２を水底地盤２５に固定するので、船体２の揺れがなく、浚渫ヘッド２２を揺動させることなく接地させることができ、土砂等Ｍの拡散および水中の汚濁を防いで浚渫ができる。

また、送泥ポンプ２３を用いて、その場で土砂等Ｍを吸引して、送泥管２４を介して水上に送泥するので土砂等Ｍの拡散および水中汚濁の問題もほとんど発生しない。

実施形態では、移動用スパッド昇降装置７および固定用スパッド昇降装置１２には、ピニオンギヤ８、１３およびラックギヤ９、１４を用いているが、緩やかに固定用スパッド１１および移動用スパッド４を水底地盤２５に貫入させることができ、引き抜くこともできれば、この構成に限定されない。

また、浚渫貫通路１５を複数設けることもでき、浚渫貫通路１５を設けずに船体２の外側に浚渫ヘッド２２を突出させて、水底を浚渫するようにもできる。

本発明の浚渫装置による浚渫方法を示す全体概要側面図である。本発明の浚渫装置の一例を示す平面図である。浚渫装置を船体幅方向に移動する方法を示す説明図である。本発明の浚渫方法の一例を示すフローチャート図である。

符号の説明

１浚渫装置
２潜水台船（船体）
３船体移動装置
３ａ船上右側船体移動装置３ｂ船上左側船体移動装置
４移動用スパッド
４ａ船上右側移動用スパッド４ｂ船上左側移動用スパッド
５油圧シリンダ
６作動ロッド
６ａ船上右側作動ロッド６ｂ船上左側作動ロッド
７移動用スパッド昇降装置
８（移動用スパッド用）ピニオンギヤ
９（移動用スパッド用）ラックギヤ
１０船体固定装置
１１固定用スパッド
１２固定用スパッド昇降装置
１３（固定用スパッド用）ピニオンギヤ
１４（固定用スパッド用）ラックギヤ
１５浚渫貫通路
１６浚渫ヘッド貫通部
１７ＲＴＫ−ＧＰＳ測量装置
１８傾斜検知装置
１９移動ストローク計
２０水中バックホウ
２１ブーム
２２浚渫ヘッド
２３送泥ポンプ
２４送泥管
２５水底地盤

Claims

沈降可能な台船に送泥ポンプに接続された浚渫ヘッドを移動可能に設け、該台船を水没させて水底近傍で水底地盤に固定した状態で、前記浚渫ヘッドを水底に接地させて吸引浚渫する浚渫装置であって、前記台船は、該台船を水底地盤に固定する船体固定装置と、該台船を水中で船体幅方向に移動させる船体移動装置とを備え、前記船体固定装置は、前記台船に上下方向に移動可能に保持された固定用スパッドと、該固定用スパッドを上下方向に移動させる固定用スパッド昇降装置とから構成され、前記船体移動装置は、先端部に移動用スパッドを上下方向に移動可能に保持しつつ、船体幅方向において前記台船から外側に突出して伸縮移動可能な作動ロッドと、該移動用スパッドを上下方向に移動させる移動用スパッド昇降装置とから構成される浚渫装置。
前記作動ロッドが、先端部を相反する方向に向けた少なくとも一対の作動ロッドからなる請求項１に記載の浚渫装置。
前記浚渫ヘッドが、前記台船上に積置された水中バックホウのブームの先端部に回転可能に軸支され、上下方向および船体長手方向に移動可能である請求項１または２に記載の浚渫装置。
前記固定用スパッド昇降装置は、前記台船に設置された回転駆動可能なピニオンギヤと、該ピニオンギヤに噛み合う、前記固定用スパッド表面に上下方向に延設されたラックギヤとから構成され、前記移動用スパッド昇降装置は、前記作動ロッド先端部に設置された回転駆動可能なピニオンギヤと、該ピニオンギヤに噛み合う、前記移動用スパッド表面に上下方向に延設されたラックギヤとから構成される請求項１〜３のいずれかに記載の浚渫装置。
前記台船に、船体長手方向に延設した細長形状の浚渫貫通路を設け、該浚渫通路は前記浚渫ヘッドが挿通可能な貫通部を有し、かつ前記浚渫ヘッドが挿通して水底に接地した状態で船体長手方向に移動可能とした請求項１〜４のいずれかに記載の浚渫装置。
沈降可能な台船に送泥ポンプに接続された浚渫ヘッドを移動可能に設け、該台船を水没させて水底近傍で水底地盤に固定した状態で、前記浚渫ヘッドを水底に接地させて吸引浚渫する浚渫方法であって、前記台船を浚渫区域に移動させ、前記台船に保持された固定用スパッドを水底地盤に貫入させて、前記台船を前記固定用スパッドに沿わせて沈降させて水底近傍で固定する位置決めステップと、前記位置決めの後、前記台船に船体長手方向に細長形状に形成された浚渫管通路に、前記浚渫ヘッドを挿通させて水底に接地させつつ、該浚渫管通路に沿って移動させて、前記送泥ポンプによって水底を吸引浚渫するステップとを有する浚渫方法。
さらに、前記浚渫の後、前記台船から船体幅方向外側へ突出して移動可能な作動ロッドの先端部に保持された移動用スパッドを水底地盤に貫入させてから、前記固定用スパッドを水底地盤から引き抜いた後、前記作動ロッドを船体幅方向に移動させることによって前記台船を水中で船体幅方向に移動させるステップと、前記台船が幅方向に移動した後、前記固定用スパッドを水底地盤に貫入させて前記台船を水底近傍で固定する移動後の位置決めステップとを有し、前記浚渫区域で前記浚渫ステップから前記移動後の位置決めステップまでを順次、繰り返して実施する請求項６に記載の浚渫方法。
前記浚渫ヘッドが、前記台船上に積置された水中バックホウのブームの先端部に回転可能に軸支され、上下方向および船体長手方向に移動可能である請求項６または７に記載の浚渫方法。
前記固定用スパッドは、前記台船に設置された回転駆動可能なピニオンギヤを、前記固定用スパッド表面に上下方向に延設されたラックギヤに噛み合わせて上下方向に移動可能とされ、前記移動用スパッドは、前記作動ロッド先端部に設置された回転駆動可能なピニオンギヤを、前記移動用スパッド表面に上下方向に延設されたラックギヤに噛み合わせて上下方向に移動可能とされた請求項７または８に記載の浚渫方法。