JP2008087526A - 曳船を利用した作業船の操舵システム - Google Patents

Abstract

【課題】自航船による方法のように煩雑な手続きやコストの問題がなく、また操舵を単一の人間で行うことのできる曳船を利用した作業船の操舵システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る曳船を利用した作業船の操舵システムは、作業船にもやいで連結された複数の曳船と、該複数の曳船を遠隔操作する操作盤とを備えたことを特徴とするものである。また、上記において、曳船は船尾に２個の推進用プロペラを有しており、各推進用プロペラはペラ角を０〜３６０度の範囲に設定できることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、曳船を利用した作業船の操舵システムに関する。

本明細書において作業船とは、海または河川の水上に構造物を建設する場合に比較的大規模の構造要素、例えば橋梁の桁ブロックなどを運搬する台船、クレーン船、クレーン以外の装置・機器を搭載した艤装船を含む。

作業船は水上の所定位置にて作業をするために、作業船を水上の所定の位置に停止させる必要がある。このように作業船を水上の所定位置に停止させることを本明細書では定点保持という。
また、例えば作業船が旋回機能を有していないクレーンを搭載している場合など、作業船を定位置にて旋回させることが必要になる。このように作業船を定位置にて旋回させることを本明細書では定点旋回という。

作業船を定点保持又は定点旋回させるための方法として一般的には以下の２つの方法がある。
一つは、作業船自体が推進機能を有する自航船とし、通常の船舶と同様に操舵する方法である。
他の方法は、作業船自体は非自航船とし、複数の曳船で作業船を操舵する方法である。

上記２つの方法のうち作業船を自航船とする方法としては、例えば台船としての船体の両端に２個ずつ合計４個の全方向旋回式推進器が装備したものがある（特許文献１参照）。
また、複数の曳船で作業船を操舵する方法に関しては、台船を挟んで相対向して配置された一対のタグボートと、台船を挟んで配置された一対の推力装置と、前記各推進装置と台船とを連結する連結装置と、少なくともいずれか一方のタグボートの推進力の方向を変化させる方向変換装置からなる台船の位置決め装置がある（特許文献２参照）。
特開平９−２６７７９８号公報（図１） 特開平２−２０８２００号公報（図１、図６）

特許文献１に示された自航船の場合には、一般船舶と同じく船舶安全法を主体とする海事法規によって包括され、船級の取得等その運行には種々の規制があり、その規制を満たすためには煩雑な手続きやコストがかかるという問題がある。

他方、特許文献２に開示された非自航船の場合には、自航船のような煩雑な手続きやコストの問題はない。
しかしながら、特許文献２に開示されたものでも、複数のタグボートを操舵するために操作員が少なくとも２名は必要となり、これらの操作員が例えばトランシーバ等で情報交換しながら操作しなければならないという操作の煩雑さの問題がある（特許文献２の第４頁左下欄第１３行〜第１７行参照）。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、自航船による方法のように煩雑な手続きやコストの問題がなく、また操舵を単一の人間で行うことのできる曳船を利用した作業船の操舵システムを提供することにある。

（１）本発明に係る曳船を利用した作業船の操舵システムは、作業船にもやいで連結された複数の曳船と、該複数の曳船を遠隔操作する操作盤とを備えたことを特徴とするものである。
遠隔操作には有線の場合と無線の場合の両方を含む。

（２）また、上記（１）において、曳船は船尾に２個の推進用プロペラを有しており、各推進用プロペラはペラ角を０〜３６０度の範囲に設定できることを特徴とするものである。
このように推進用プロペラを配置することで、２個の推進用プロペラのうちの一方を推進用として機能させ、他方をブレーキ用として機能させることができ、きめ細かい操舵が可能となる。

（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、曳船は作業船の対角線上に２隻配置されていることを特徴とするものである。
である。

（４）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、曳船は作業船の前後にそれぞれ２台ずつ配置されていることを特徴とするものである。

本発明においては、作業船にもやいで連結された複数の曳船と、該複数の曳船を遠隔操作する操作盤とを備えたことにより、各曳船の操舵を操作盤から遠隔で行うことができるので、各曳船に人が乗船する必要がなく、また各曳船に乗船した者同士がトランシーバ等で情報交換しながら操舵するという煩雑さもない。
また、曳船はもやいで作業船に連結するので、その数、曳船の設置の向きなどを作業内容や作業環境に合わせていかようにでも対応でき、その場合であっても各曳船を遠隔操作できるので便利である。

［実施の形態１］
図１は本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムの説明図である。本実施の形態に係る作業船の操舵システムは、図１に示されるように、旋回機能のないクレーン１を搭載したクレーン船３と、該クレーン船３の側部に対角線上にもやいで連結した２台の第１、第２曳船５、７と、これら２台の第１、第２曳船５、７を操舵する操作盤９とを備えてなるものである。
以下、各構成を詳細に説明する。

＜クレーン船＞
本実施の形態に係るクレーン船３は、旋回機能のないクレーン１を搭載した非自航船である。クレーン船３は、海上橋を作る際に定点保持した状態でクレーン１によって橋梁の桁ブロックなどを吊り上げる作業を行う。

＜曳船＞
第１、第２曳船５、７は、図１に示されるように、クレーン船３の舷側部に、クレーン船３に対して対角線上にもやいで連結されている。クレーン船３の船首側の左舷部には船首をクレーン船３の船尾に向けて第１曳船５が設置され、クレーン船３の船尾側の右舷部には船首をクレーン船３の船首に向けて第２曳船７が設置されている。なお、第１、第２曳船５、７の船尾とクレーン船３の前後辺とは距離Ｌ（＝１．５ｍ）だけ離して設置されている。各曳船の推力がクレーン船３の壁にぶつからないようにするためである。
各曳船は、推進装置として船尾に２個のプロペラユニットを備えており、２個のプロペラユニットは左右に並べて配置されている。図１において、第１曳船５にはプロペラユニット１１ａ、１１ｂが設置され、第２曳船７にはプロペラユニット１３ａ、１３ｂが設置されている。
図２はこのプロペラユニットの駆動装置の説明図である。

プロペラユニットの駆動装置は、プロペラ１５を回転させるメインモータ１７と、プロペラユニットの角度（以下、「ペラ角度」という。）を操作する油圧ユニット１９と、油圧ユニット１９を駆動する油圧モータ２１と、作動油を貯留する油タンク２３と、メインモータ１７及び油圧モータ２１を操作するモータコントロールパネル２５と、を備えている。そして、モータコントロールパネル２５、油圧ユニット１９、油タンク２３、及びプロペラユニットを遠隔操作するリモートコントロールパネル２７を備えている。

＜操作盤＞
操作盤９は各曳船のリモートコントロールパネル２７に信号線２９で接続されており、２台の第１、第２曳船５、７を操舵する機能を有している。操作盤９は、図１に示されるように、クレーン船３の中心部に設置されている。
図３は操作盤９の説明図である。操作盤９は各曳船のプロペラの回転数と、ペラ角を操作できるようになっている。また、図３に示すように、各曳船のプロペラユニットの駆動状態を示す運転ランプ３１と、各プロペラの回転数を示す回転数計３３と、ペラ角を示すペラ角計（図示なし）が搭載されている。
操作盤９の操作によって、各曳船の各プロペラユニットの回転数及びペラ角を操作することができる。

以上のように構成された本実施の形態に係る作業船の操舵システムの動作を説明する。
図１は、定点旋回のうちの左旋回をする場合の説明図である。
なお、第１、第２曳船５、７の船尾に設けたプロペラユニット１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂはその駆動状態を示す記号を付記して記載しているので、まずこの記号の説明をする。
三角形の頂点の向きがペラ角の向きであり推進方向を示している。三角形のうちの黒塗りのあるプロペラユニットは駆動していることを示し、白抜きは駆動していないニュートラル状態であることを示している。丸の外側に設けた複数の線は推力の強さ（回転数）を示している。

クレーン船３を定点左旋回する場合には、第１曳船５の左側のプロペラユニット１１ａ及び第２曳船７の左側のプロペラユニット１３ａのペラ角を９０度に設定し、第１曳船５の右側のプロペラユニット１１ｂ及び第２曳船７の右側のプロペラユニット１３ｂのペラ角を２７０度に設定する。そして、第１、第２曳船の左側のプロペラユニット１１ａ、１３ａを駆動することによって左旋回を行う。
右側のプロペラユニット１１ｂ、１３ｂは必要に応じてブレーキとして機能させる。これら第１曳船５及び第２曳船７の操舵を、一つの操作盤９で行う。したがって、各曳船には人が乗船する必要がない。
なお、図１にはクレーン船３の船軸（＝曳船の船軸）と各プロペラユニットのペラ角の関係を分かりやすくするために、クレーン船３の船軸を一点鎖線を示すと共にこの一点鎖線の近傍に各プロペラユニットを併記してある（図４、図５において同じ）。

このように、定点旋回を行うことで、クレーン１に旋回機能がない場合でも旋回機能があるのと同様の動作が可能となり、作業効率の向上を図ることができる。

図４は右旋回の場合の操舵方法の説明図である。右旋回の場合には、第１曳船５の右側のプロペラユニット１１ｂ及び第２曳船７の右側のプロペラユニット１３ｂのペラ角を２７０度に設定し、第１曳船５の左側のプロペラユニット１１ａ及び第２曳船７の左側のプロペラユニット１３ａのペラ角を９０度に設定する。そして、第１、第２曳船の右側のプロペラユニット１１ｂ、１３ｂを駆動して旋回を行い、左側のプロペラユニット１１ａ、１３ｂは必要に応じてブレーキとして機能させる。

図５は定点保持の場合の操舵方法の説明図である。定点保持の場合には、第１曳船５の右側のプロペラユニット１１ｂ及び第２曳船７の右側のプロペラユニット１３ｂのペラ角を２７０度に設定し、第１曳船５の左側のプロペラユニット１１ａ及び第２曳船７の左側のプロペラユニット１３ａのペラ角を９０度に設定する。そして、第１、第２曳船の左右のプロペラユニット１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂを同数の回転数で駆動することで、定点保持を行う。

以上のように、本実施の形態によれば、非自航船であるクレーン船３の定点旋回及び定点保持を一台の操作盤９で操作できる。
したがって、従来のように複数の人間が曳船に乗船してトランシーバ等で連絡を取り合って操作するという手間がなく、極めてスムーズな操作が可能となる。
また、曳船はもやいでクレーン船３に連結しているので、曳船の数、連結の向き等は後述するようにいかようにでも設定することができ、作業内容や作業環境にフレキシブルに対応させることができる。

上記の実施の形態においては、第１、第２曳船５、７をクレーン船３の左右対角線上に各１台設置した例を示した。しかし、曳船の設置台数や設置の向きはこれに限られるものではなく各種の態様が含まれる。
図６は曳船を４隻設置する場合の例である。クレーン船３の船首側の左右両舷側部に船首をクレーン船３の船尾に向けて各１隻の曳船３５、３７を設置し、クレーン船３の船尾側の左右両舷側部に船首をクレーン船３の船首に向けて各１隻の曳船３９、４１を設置した例である。この場合には、左右旋回及び定点保持に加えて前進後進ができる。

なお、曳船を４隻設置する場合には図６に示す配置の他種々の態様が考えられる。図７、図８はこの他の態様の説明図である。図７に示す例では、クレーン船３の前辺右側に船尾を外側に向けて一隻の曳船４３を設置し、クレーン船３の船首左舷部に船首をクレーン船３の船尾に向けて一隻の曳船４５を設置し、クレーン船３の船尾右舷部に船尾を後方に向けて一隻の曳船４７を設置し、クレーン船３の後辺左側に船尾を外側に向けて一隻の曳船４９を設置したものである。

図８に示す例では、クレーン船３の前辺に船尾を外に向けて２台の曳船５１、５３を対向設置し、クレーン船３の船尾両側部に船尾を後方に向けて２台の曳船５５、５７を設置したものである。

なお、上記の実施の形態では作業船の例として旋回機能を有していないクレーンを搭載したクレーン船３を例に挙げて説明したが、本発明の作業船は、旋回機能を有するクレーンを搭載したクレーン船の他、台船やクレーン以外の装置・機器を搭載した艤装船を含む。
また、上記の実施の形態では各曳船のリモートコントロールパネル２７と操作盤９とを信号線２９で連結する例を示したが、リモートコントロールパネル２７を操作盤９から無線で操作できるようにしてもよい。

また、上記の実施の形態に示した各曳船はプロペラユニットを船尾に各２個設置したものを示した。しかし、各曳船に設けるプロペラユニットの数は１個でもよいし、３個以上でもよい。また、プロペラユニットを設ける位置は曳船の船尾に限らず、舷側部でもよい。

本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムの説明図である。 本発明の一実施の形態に係る曳船のプロペラユニットの駆動装置の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る曳船の操作盤の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムの動作説明図である。 本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムの動作説明図である。 本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムにおける曳船の配置の他の態様の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムにおける曳船の配置の他の態様の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る作業船の操舵システムにおける曳船の配置の他の態様の説明図である。

符号の説明

１ クレーン
３ クレーン船
５ 第１曳船
７ 第２曳船
９ 操作盤
１１ａ、１１ｂ 第１曳船のプロペラユニット
１３ａ、１３ｂ 第２曳船のプロペラユニット
２９ 信号線

Claims (4)

1. 作業船にもやいで連結された複数の曳船と、該複数の曳船を遠隔操作する操作盤とを備えたことを特徴とする曳船を利用した作業船の操舵システム。
2. 曳船は船尾に２個の推進用プロペラを有しており、各推進用プロペラはペラ角を０〜３６０度の範囲に設定できることを特徴とする請求項１に記載の作業船の操舵システム。
3. 曳船は作業船の対角線上に２隻配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の曳船を利用した作業船の操舵システム。
4. 曳船は作業船の前後にそれぞれ２台ずつ配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の曳船を利用した作業船の操舵システム。

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