JP2012158928A

JP2012158928A - 薄層浚渫方法及びその方法に使用する均し用具

Info

Publication number: JP2012158928A
Application number: JP2011019853A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Yamamoto; 正治山本; Masao Hiraki; 正男平木; Toshihiro Harada; 智弘原田; Shigeyuki Aihara; 茂之藍原; Naoki Amaya; 直樹天谷; Kiyoshi Sato; 喜代志佐藤
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2031-02-01
Also published as: JP5866723B2

Abstract

【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。
【選択図】図１０

Description

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。

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。

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。

特開２００９−２７０３４３号公報特開平１０−２８０４６８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。（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。本発明に係る均し用具の一例を示す正面図である。同上の拡大側面図である。（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。同上の均し用部材の拡大側面図である。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。掘削終了後の水底面の状態の概略を示す断面図である。同上の均し作業工程の概略を示す側面図である。同上の均し作業部分の拡大側面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
１２Ｈ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

Claims

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。
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。
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。
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。
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。