JP2015058861A - スパッドキャリッジ装置および船体の移動方法 - Google Patents

スパッドキャリッジ装置および船体の移動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】船体移動作業に要するスペースを小さくでき、船体を任意の方向により迅速に移動させることができるスパッドキャリッジ装置および船体の移動方法を提供する。【解決手段】作業船13に付設される主スパッド4と、主スパッド4を上下移動させる主上下移動機構(ウインチ7a、ワイヤ7bおよび主スパッド4に内設される滑車)と、主スパッド4を船体前後方向に移動させる主前後移動機構となるアクチュエータ5と、作業船13に対して所定の定位置に付設される補助スパッド9と、補助スパッド9を上下移動させる補助上下移動機構(ウインチ10a、ワイヤおよび補助スパッド9に内設される滑車)とを備えたスパッドキャリッジ装置1に、主スパッド4を船体左右方向に移動させる主左右移動機構となるアクチュエータ6を設けることにより、主スパッド4を船体前後方向および左右方向に移動可能にした。【選択図】図2

Description

本発明は、浚渫船などに移動に用いられるスパッドキャリッジ装置および船体の移動方法に関し、さらに詳しくは、船体移動作業に要するスペースを小さくできるとともに、船体を任意の方向により迅速に移動させることができるスパッドキャリッジ装置および船体の移動方法に関するものである。
浚渫工事や水底地盤の改良工事を行なう場合には、工事範囲で浚渫船などの作業船を移動させるために、例えば、スパッドキャリッジ装置が用いられている(特許文献1〜3参照)。一般的なスパッドキャリッジ装置は、上下移動する主スパッドおよび補助スパッドを備えている。工事中に作業船を定位置に固定する場合は、下方移動させた主スパッドおよび補助スパッドを水底地盤に突き刺した状態にする。一方、作業船を移動させる場合は、主スパッドを水底地盤から引き抜いた後、この主スパッドを船体前方向に移動させ、その移動した位置で水底地盤に突き刺した状態にする。次いで、補助スパッドを水底地盤から引き抜いた状態にする。次いで、主スパッドを作業船に対して相対的に船体後方向に移動させるようにして、船体を船体前方向に移動させ、その後、補助スパッドを水底地盤に突き刺して作業船を移動させた位置に固定する。作業船を船体後方向に移動させる場合は、上記した主スパッドの船体前後方向の移動を反対方向にする。
このように、スパットキャリッジ装置は、作業船を前後方向に移動させることはできるが、左右方向に移動させることはできない。そのため、作業船を左右方向に移動させる場合は、別途、作業船から船体左右方向に延設したワイヤ等を巻き取る等によって、移動させなければならず、広いスペースおよび煩雑な作業が必要であった。
特開昭56−63582号公報 特開昭57−29735号公報 特開平5−229477号公報
本発明の目的は、船体移動作業に要するスペースを小さくできるとともに、船体を任意の方向により迅速に移動させることができるスパッドキャリッジ装置および船体の移動方法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スパッドキャリッジ装置は、船体に付設される主スパッドと、この主スパッドを上下移動させる主上下移動機構と、この主スパッドを船体前後方向に移動させる主前後移動機構と、船体に対して所定の定位置に付設される補助スパッドと、この補助スパッドを上下移動させる補助上下移動機構とを備えたスパッドキャリッジ装置において、前記主スパッドを船体左右方向に移動させる主左右移動機構を設けたことを特徴とする。
本発明の船体の移動方法は、船体に付設した上下移動する主スパッドと、この主スパッドを船体前後方向に移動させる主前後移動機構と、この船体に対して所定の定位置に付設した上下移動する補助スパッドとを備えたキャリッジ装置を用いて、この船体を所定領域内で移動させる船体の移動方法において、前記主スパッドを船体左右方向に移動させる主左右移動機構を設け、この主左右移動機構による主スパッドの船体左右方向の移動と、前記主前後移動機構による前記主スパッドの船体前後方向の移動とをそれぞれ単独でまたは組み合わせて用いることにより、前記船体を前記所定領域内で任意の位置に移動させることを特徴とする。
本発明によれば、主前後移動機構に加えて主左右移動機構を設けたことにより、これら移動機構を作動させるだけで主スパッドを迅速に所望の位置に移動させることができる。即ち、この主スパッドの移動操作に基づいて船体を移動させることができるので、別途、船体から船体左右方向にワイヤを延設した後、ワイヤを巻き取って船体を移動させる必要がなく、船体移動作業に必要なスペースが小さくて済む。また、これら移動機構による主スパッドの移動量を組み合わせることにより、主スパッドを任意の位置に移動させることができる。即ち、船体を任意の位置に移動させることが容易になる。
本発明のスパッドキャリッジ装置の実施形態を例示する側面図である。 図1のスパッドキャリッジ装置を例示する平面図である。 主スパッドを上方移動させている状態を例示する側面図である。 図3のスパッドキャリッジ装置を断面で例示する側面図である。 主スパッドを前方移動させている状態を例示する側面図である。 図5のスパッドキャリッジ装置を断面で例示する側面図である。 主スパッドを前方移動させた状態を例示する側面図である。 図7のスパッドキャリッジ装置を例示する平面図である。 主スパッドを下方移動させている状態を例示する側面図である。 図9のスパッドキャリッジ装置を断面で例示する側面図である。 補助スパッドを上方移動させている状態を例示する側面図である。 主スパッドを後方移動させて作業船を前方移動させた状態を例示する側面図である。 図12のスパッドキャリッジ装置を例示する平面図である。 主スパッドを船体右方向に移動させたスパッドキャリッジ装置を例示する平面図である。 主スパッドを船体左方向に移動させたスパッドキャリッジ装置を例示する平面図である。 スパッドキャリッジ装置の別の実施形態を例示する平面図である。
以下、本発明のスパッドキャリッジ装置および船体の移動方法を図面に示した実施形態に基づいて説明する。
図1および 図2に例示する本発明のスパッドキャリッジ装置1の実施形態は、クレーン14に吊られた浚渫用のグラブバケット15を備えた作業船13に取り付けられている。このスパッドキャリッジ装置1は、このような浚渫船に限らず、地盤改良用の作業機器を備えた船など様々な作業船13に付設することができる。
この実施形態では、スパッドキャリッジ装置1は、浮体2に搭載されていて、この浮体2は作業船13に対して連結部12によって着脱自在な構成になっている。即ち、スパッドキャリッジ装置1は、作業船13に対して装着および分離が自在になっている。本発明のスパッドキャリッジ装置1は、作業船13に直接搭載されて作業船13と一体化した構成にすることもできる。浮体2には上下に貫通する開口部2aが平面視で中央部に形成されている。
スパッドキャリッジ装置1は、主スパッド4と、この主スパッド4を上下移動させる主上下移動機構7a、7b、7cと、この主スパッド4を船体前後方向に移動させる主前後移動機構5と、補助スパッド9と、この補助スパッド9を上下移動させる補助上下移動機構10a、10b、10cとを備えていて、さらに、主スパッド4を船体左右方向に移動させる主左右移動機構6を備えている。浮体2が連結部12によって作業船13に装着されると、主スパッド4は作業船13に対して船体前後方向および左右方向に移動可能に付設され、補助スパッド9は作業船13に対して所定の定位置に付設されることになる。主スパッド4および補助スパッド9は先端を尖らせた中空管である。
主上下移動機構は、ウインチ7aとウインチ7aに巻かれるワイヤ7bと主スパッド4に内設される滑車7cとで構成されている。滑車7cは主スパッド4の内部の所定位置に回転可能に軸支されている。主前後移動機構は、船体前後方向に進退するシリンダロッド5aを有するアクチュエータ5で構成されていて、主左右移動機構は、船体左右方向に進退するシリンダロッド6aを有するアクチュエータ6で構成されている。補助上下移動機構は、ウインチ10aとウインチ10aに巻かれるワイヤ10bと補助スパッド9に内設される滑車10cとで構成されている。
主スパッド4、主上下移動機構7a、7b、7cおよび主前後移動機構(アクチュエータ5)は、主左右移動機構(アクチュエータ6)により船体左右方向に移動可能なベース3に載置されている。ベース3は、浮体2の開口部2aに船体前後方向に掛け渡されるように設置されていて、主スパッド4が上下に貫通する貫通穴3aが形成されている。
ワイヤ7bは、一方端側がベース3に固定されて船体前後方向に張設されていて、このワイヤ7bの他方端側がウインチ7aに巻き付けられている。そして、このワイヤ7bは主スパッド4を船体前後方向に貫通するとともに滑車7cの下方側周面に巻き付いている。主スパッド4の船体前後方向近傍にはガイドローラ8が設置されていて、これらガイドローラ8にワイヤ7bが掛け回されてガイドされることにより、ワイヤ7bは主スパッド4の周面に形成された貫通孔を円滑に貫通する構成になっている。ワイヤ7bがウインチ7aに巻き取られることにより主スパッド4が上方移動し、ワイヤ7bがウインチ7aから繰り出されることにより主スパッド4が下方移動する。
補助上下移動機構は、ウインチ10aとウインチ10aに巻かれるワイヤ10bと補助スパッド9に内設される滑車10cとで構成されている。滑車10cは補助スパッド9の内部の所定位置に回転可能に軸支されている。
補助上下移動機構10a、10b、10cおよび補助スパッド9は、浮体2の所定位置に設置されている。浮体2には補助スパッド9が上下に貫通する貫通穴2bが形成されている。ワイヤ10bは、一方端側が浮体2に固定されて船体前後方向に張設されていて、このワイヤ10bの他方端側がウインチ10aに巻き付けられている。そして、このワイヤ10bは補助スパッド9を船体前後方向に貫通するとともに滑車10cの下方側周面に巻き付いている。主スパッド4と同様に、補助スパッド9の船体前後方向近傍にはガイドローラ11が設置されていて、これらガイドローラ11にワイヤ10bが掛け回されてガイドされることにより、ワイヤ10bは補助スパッド9の周面に形成された貫通孔を円滑に貫通する構成になっている。ワイヤ10bがウインチ10aに巻き取られることにより補助スパッド9が上方移動し、ワイヤ10bがウインチ10aから繰り出されることにより補助スパッド9が下方移動する。
主上下移動機構7a、7b、7cは、この実施形態で例示した構成に限らず、その他の様々な構成を採用することができる。例えば、主スパッド4にラックを設けてラックアンドピニオン方式を用いた構成を採用することができる。或いは、一端部が主スパッド4に巻回して取付けられ、他端部が所定位置に固定されたスリングワイヤの長さ方向中途を、油圧シリンダの先端部に取り付けられた回転ローラで支持する油圧シリンダおよびスリングワイヤ方式を用いた構成を採用することもできる。この構成では、回転ローラの上下移動に伴って主スパッド4を上下移動させる。補助上下移動機構10a、10b、10cについても、主上下移動機構と同様の様々な構成を採用することができる。
次に、このスパッドキャリッジ装置1を用いて作業船13を移動させる本発明の船体の移動方法の手順を説明する。
図1では、スパッドキャリッジ装置1の主スパッド4および補助スパッド9を水底地盤Sに突き刺した状態にすることにより、作業船13が所定の位置に固定されている。この状態で、クレーン用ウインチ16等によりグラブバケット15の上下移動、開閉動作を操作することにより、この位置での浚渫作業を行なう。この位置での作業が終了した後は、次の位置で同様に浚渫作業を行なうために、作業船13を前方向に移動させる。
そこで、図3、図4に例示するように、ウインチ7aを作動させてワイヤ7bを巻き取る。これにより、ワイヤ7bが下方側周面に巻き付いている滑車7cに上向きの力が作用して主スパッド4は上方移動し、水底地盤Sから引き抜かれた状態になる。この状態では、補助スパッド9が水底地盤Sに突き刺さっているので、作業船13の意図しない移動は防止される。
滑車7cは主スパッド4が水底地盤Sに突き刺さった状態でも水底地盤Sに埋もれない位置に設定する。主スパッド4の打込み量は土質等によって異なるが、例えば、スパッド径の3倍程度である。したがって、主スパッド4の下端からスパッド径の3倍の寸法以上上方の位置に滑車7cを配置することが好ましい。これにより、滑車7cが土砂詰まりなどによって回転しなくなる不具合を回避でき、円滑な回転が確保し易くなって主スパッド4を円滑に上下移動させるには有利になる。補助スパッド9に内設される滑車10cについても同様の理由から、補助スパッド9において、上述した滑車7cと同様の位置に配置することが好ましい。
この主スパッド4は、浮体2の後方向に位置しているので、次いで、図5、図6に例示するように水底地盤Sから引き抜いた状態の主スパッド4を、アクチュエータ5のシリンダロッド5aを船体前方向に前進(伸長)させることにより前方向に移動させる。この際に、ウインチ7aには回転に対するブレーキを適度に効かせておくと、主スパッド4の前進移動とともにワイヤ7bが適度に繰り出されて主スパッド4を同じ高さ位置で円滑に前進移動させることができる。
図7、図8に例示するように、主スパッド4を所定の前方位置まで移動させた後は、その位置でウインチ7aを回転自在にする(ブレーキを解除する)。これにより、図9、図10に例示するように主スパッド4の重さによってワイヤ7bがウインチ7aから繰り出され、主スパッド4は水底地盤Sに突き刺さる。
次いで、図11に例示するように、ウインチ10aを作動させてワイヤ10bを巻き取る。これにより、ワイヤ10bが下方側周面に巻き付いている滑車10cに上向きの力が作用して補助スパッド9は上方移動し、水底地盤Sから引き抜かれた状態になる。この状態では、主スパッド4が水底地盤Sに突き刺さっているので、作業船13の意図しない移動は防止される。
次いで、補助スパッド9を水底地盤Sから引き抜いた状態で、図12、図13に例示するように、水底地盤Sに突き刺さった状態で浮体2の前方に位置している主スパッド4を、アクチュエータ5のシリンダロッド5aを船体後方向に後退(縮小)させることにより浮体2に対して後方向に移動させる。即ち、主スパッド4を作業船13に対して相対的に船体後方向に移動させるようにして、作業船13を前方向に移動させる。この際に、ウインチ7aは回転しないようにブレーキをかけていてもよいが、ワイヤ7bが弛まないように適度に巻き取るようにするよい。
主スパッド4を浮体2に対して所定の後方位置まで移動させた後は、その位置でウインチ10aを回転自在にする(ブレーキを解除する)。これにより、補助スパッド9の重さによってワイヤ10bがウインチ10aから繰り出され、補助スパッド9は水底地盤Sに突き刺さる。これにより、主スパッド4および補助スパッド9が、新たな位置で水底地盤Sに突き刺さった状態になり、作業船13は前進した新たな所定の位置に固定される。この位置での浚渫作業が終了した後は、同様の手順で作業船13を前方向に移動させる。尚、作業船13を後方向に移動させる場合は、上記した主スパッド4の船体前後方向の移動を反対方向にする手順を行なえばよい。
作業船13を船体左右方向に移動させる場合は、主左右移動機構となるアクチュエータ6を用いてベース3を船体左右方向に移動させることにより行なう。主スパッド4および補助スパッド9の基本操作は、作業船13を船体前後方向に移動させる場合と同じであるが、主スパッド4をアクチュエータ5を用いて前後方向に移動させる代わりに、アクチュエータ6を用いて左右方向に移動させることになる。具体的な手順は以下のとおりである。
図1、図2に例示するように主スパッド4および補助スパッド9が水底地盤Sに突き刺さった状態で所定の位置に固定されている作業船13において、図3、図4に例示するように、ウインチ7aを作動させてワイヤ7bを巻き取り、主スパッド4を水底地盤Sから引き抜かれた状態にする。この状態では、補助スパッド9が水底地盤Sに突き刺さっているので、作業船13の意図しない移動は防止される。
この主スパッド4は、浮体2の左右方向一方側(図2では左方向)に位置しているので、主スパッド4を水底地盤Sから引き抜いた状態で図14に例示するように、ベース3をアクチュエータ6のシリンダロッド6aを浮体2の右方向に後退(縮小)させることにより主スパッド4を右方向に移動させる。ベース3ごと移動させるので、ウインチ7aは回転しないようにブレーキをかけたままの状態でよい。主スパッド4を所定の右側位置まで移動させた後は、その位置でウインチ7aを回転自在にする(ブレーキを解除する)。これにより、主スパッド4の重さによってワイヤ7bがウインチ7aから繰り出され、主スパッド4は水底地盤Sに突き刺さる。
次いで、ウインチ10aを作動させてワイヤ10bを巻き取り、補助スパッド9を水底地盤Sから引き抜いた状態にする。この状態では、主スパッド4が水底地盤Sに突き刺さっているので、作業船13の意図しない移動は防止される。
補助スパッド9を水底地盤Sから引き抜いた状態で、次いで、図15に例示するようにアクチュエータ6のシリンダロッド6aを船体左方向に前進(伸長)させることにより浮体2に対してベース3を左方向に移動させる。これにより、水底地盤Sに突き刺さった状態で浮体2の右側に位置している主スパッド4を左側に移動させる。即ち、主スパッド4を作業船13に対して相対的に船体左方向に移動させるようにして、作業船13を右方向に移動させる。この際にベース3ごと浮体2の左方向に移動させるので、ウインチ7aは回転しないようにブレーキをかけたままの状態でよい。
主スパッド4を浮体2に対して所定の左側位置まで移動させた後は、その位置でウインチ10aを回転自在にする(ブレーキを解除する)。これにより、補助スパッド9の重さによってワイヤ10bがウインチ10aから繰り出され、補助スパッド9は水底地盤Sに突き刺さる。これにより、主スパッド4および補助スパッド9が、新たな位置で水底地盤Sに突き刺さった状態になり、作業船13は右側に移動した新たな所定の位置に固定される。作業船13をさらに右方向に移動させる場合は、同様の手順を行なう。尚、作業船13を左方向に移動させる場合は、上記した主スパッド4の船体左右方向の移動を反対方向にする手順を行なえばよい。
上述したように、本発明は、主前後移動機構(アクチュエータ5)に加えて主左右移動機構(アクチュエータ6)を設けたことにより、アクチュエータ5、6を作動させるだけで主スパッド4を迅速に所望の位置に移動させることができる。そして、主スパッド4の移動操作によって作業船13を移動させることができるので、別途、作業船13からワイヤ等を船体左右方向に延設した後、このワイヤを巻き取って作業船13を船体左右方向に移動させる必要がなく、船体移動作業に必要なスペースが小さくて済む。また、主スパッド4の前後および左右の移動量を組み合わせることにより、主スパッド4を任意の位置に移動させることができる。即ち、煩雑な作業を行なうことなく、作業船13を従来に比して容易に任意の位置(前後、左右および斜めの位置)に移動させることが可能になる。
尚、実際には主前後移動機構5による主スパッド4の移動操作によって、作業船13が前後方向に対して斜めに移動したり、主左右移動機構6による主スパッド4の移動操作によって、作業船13が左右方向に対して斜めに移動することもある。また、作業船13から別途、外側に向けて張り出したワイヤの巻取りや繰り出し操作も組み合わせることにより、作業船13を所望の位置に精度よく移動させることができる。
主前後移動機構や主左右移動機構は他の手段(機構)を用いることもできるが、アクチュエータ5、6を用いると簡素にすることができるので好ましい。アクチュエータ5、6としては、例えば油圧シリンダを用いる。この実施形態のようにスパッドキャリッジ装置1を作業船13に対して着脱自在の浮体2に設けた仕様にすると、様々な作業船13に適用できるので汎用性が高くなる。
また、スパッドキャリッジ装置1は、図16に例示するようにベース3を主前後移動機構(アクチュエータ5)により前後方向に移動させる構成にすることもできる。即ち、主スパッド4、主上下移動機構および主左右移動機構(アクチュエータ6)が載置されたベース3を主前後移動機構(アクチュエータ5)により船体前後方向に移動可能にする。そして、主上下移動機構を、一方端側がベース3に固定されて船体左右方向に張設されるワイヤ7bと、このワイヤ7bの他方端側が巻き付けられたウインチ7aと、主スパッド4に内設された滑車7cで構成する。ワイヤ7bは主スパッド4を船体左右方向に貫通するとともに滑車7cの下方側周面に巻き付いていて、ワイヤ7bがウインチ7aに巻き取られることにより主スパッド4が上方移動し、ワイヤ7bがウインチ7aから繰り出されることにより主スパッド4が下方移動するようにする。また、主スパッド4は、ベース3上で主左右移動機構(アクチュエータ6)によって船体左右方向に移動する。
このような構成にして先の実施形態と同様の手順によって、主スパッド4および補助スパッド9を操作する。これにより、同様に、煩雑な作業を行なうことなく、作業船13を従来に比して容易に任意の位置に移動させることが可能になる。
1 スパッドキャリッジ装置
2 浮体
2a 開口部
2b 貫通穴
3 ベース
3a 貫通穴
4 主スパッド
5 アクチュエータ(主前後移動機構)
5a シリンダロッド
6 アクチュエータ(主左右移動機構)
6a シリンダロッド
7a ウインチ
7b ワイヤ
7c 滑車
8 ガイドローラ
9 補助スパッド
10a ウインチ
10b ワイヤ
10c 滑車
11 ガイドローラ
12 連結部
13 作業船
14 クレーン
15 グラブバケット
16 クレーン用ウインチ
S 水底地盤

Claims (7)

  1. 船体に付設される主スパッドと、この主スパッドを上下移動させる主上下移動機構と、この主スパッドを船体前後方向に移動させる主前後移動機構と、船体に対して所定の定位置に付設される補助スパッドと、この補助スパッドを上下移動させる補助上下移動機構とを備えたスパッドキャリッジ装置において、前記主スパッドを船体左右方向に移動させる主左右移動機構を設けたことを特徴とするスパッドキャリッジ装置。
  2. 前記主左右移動機構により船体左右方向に移動されるベースを設け、このベースに前記主スパッド、前記主上下移動機構および前記主前後移動機構が載置され、前記主上下移動機構が、一方端側が前記ベースに固定されて船体前後方向に張設されるワイヤと、このワイヤの他方端側が巻き付けられたウインチと、前記主スパッドに内設された滑車とを有し、前記ワイヤが前記主スパッドを船体前後方向に貫通するとともに前記滑車の下方側周面に巻き付いていて、このワイヤが前記ウインチに巻き取られることにより前記主スパッドが上方移動し、このワイヤが前記ウインチから繰り出されることにより前記主スパッドが下方移動する構成にした請求項1に記載のスパッドキャリッジ装置。
  3. 前記主前後移動機構により船体前後方向に移動されるベースを設け、このベースに前記主スパッド、前記主上下移動機構および前記主左右移動機構が載置され、前記主上下移動機構が、一方端側が前記ベースに固定されて船体左右方向に張設されるワイヤと、このワイヤの他方端側が巻き付けられたウインチと、前記主スパッドに内設された滑車とを有し、前記ワイヤが前記主スパッドを船体左右方向に貫通するとともに前記滑車の下方側周面に巻き付いていて、このワイヤが前記ウインチに巻き取られることにより前記主スパッドが上方移動し、このワイヤが前記ウインチから繰り出されることにより前記主スパッドが下方移動する構成にした請求項1に記載のスパッドキャリッジ装置。
  4. 前記主前後移動機構が、船体前後方向に進退するシリンダロッドを有するアクチュエータであり、前記主左右移動機構が、船体左右方向に進退するシリンダロッドを有するアクチュエータである請求項1〜3のいずれかに記載のスパッドキャリッジ装置。
  5. 前記滑車が、前記主スパッドが水底地盤に突き刺さった状態になる際に、水底地盤よりも上方になる位置に配置された請求項1〜4のいずれかに記載のスパッドキャリッジ装置。
  6. 船体に対して着脱自在の浮体に設けられている請求項1〜5のいずれかに記載のスパッドキャリッジ装置。
  7. 船体に付設した上下移動する主スパッドと、この主スパッドを船体前後方向に移動させる主前後移動機構と、この船体に対して所定の定位置に付設した上下移動する補助スパッドとを備えたキャリッジ装置を用いて、この船体を所定領域内で移動させる船体の移動方法において、前記主スパッドを船体左右方向に移動させる主左右移動機構を設け、この主左右移動機構による主スパッドの船体左右方向の移動と、前記主前後移動機構による前記主スパッドの船体前後方向の移動とをそれぞれ単独で、または、組み合わせて用いることにより、前記船体を前記所定領域内で任意の位置に移動させることを特徴とする船体の移動方法。
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