JP2016030997A - 揚土船用バックホウのバケット - Google Patents

Abstract

【課題】バケットからの土砂の零れによる周辺水域の汚濁を防止し、かつバケット内壁面への土砂の付着を原因とした揚土効率の低下を防止できる揚土船用バックホウのバケットを提供する。【解決手段】バケット１０の開口部２８の元部に、回動ピン１６と軸線が平行な回動軸３０を介して、バケット１０の開口部２８を覆う蓋板３１の元部を連結する。リフトアーム１５の先部と蓋板３１とを、バケット１０の開口部２８の閉蓋位置に位置するよう連結部材により連結する。バケット１０の開口部２８の周縁部分に、閉蓋時、開口部２８と蓋板３１との隙間を塞ぐパッキン３７を設ける。バケット１０の内壁面のみに補強リブ３５，３６を設け、バケットの内外壁面に、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布して土砂付着防止膜を形成するで、バケットの内外壁面の摩擦係数を塗料の塗布前に比較して小さくする。【選択図】図１

Description

この発明は、揚土船用バックホウのバケット、詳しくは土運船から土砂を揚土船により陸揚げする際に使用される揚土船用バックホウのバケットに関する。

例えば、港湾の浚渫作業では、グラブ式浚渫船を用いて浚渫した土砂を土運船により岸壁まで運搬し、ここで、揚土船に搭載したバックホウを利用して土運船の泥艙から土砂を浚い取り、その後、この土砂を圧送機やベルトコンベアなどの揚土機に投下し、内陸へ運搬している。
従来、揚土船に搭載されたバックホウとして、例えば特許文献１の「バックホウ式揚土船」に記載されたものが知られている。このバックホウのリフトアームの先端部には、回動ピンを介してバケットが片持ち状態で連結されている。バケットは、リフトアームに設けた油圧シリンダのロッドの突出または没入により回動操作される。

特開２００２−２７４４８５号公報

しかしながら、従来の揚土船用バックホウのバケットは、開口部が常に開いていた。そのため、土運船から掬った土砂を揚土機に移動する途中で、バケットの開口部から土砂が海面に落下し、海中に濁水が発生して湾岸環境に悪影響を与えていた。
また、従来のバケットでは、一部の土砂がバケットの内壁面や外壁面に付着して残存していた。このような場合、以下の課題が懸念される。すなわち、バックホウのリフトアームを旋回してバケットを土運船と揚土機との間で移動させる際、バケットの外壁面の付着物が海面に零れ落ちるおそれがあった。また、土砂がバケットの内壁面に付着した分だけ、次回のバケットの開閉操作で浚われる土砂の量が減少し、揚土効率が低下するおそれがあった。
また、一般的に揚土船用バックホウのバケットは大型で、１回の操作で掬い取る土砂の量は例えば４〜５ｔと多い。そこで、バケットの両側板には、強度を確保するために補強リブが配設されている。しかしながら、従来のバケットでは、その補強リブがバケットの両側板の外壁面に配設されていたため、土運船から土砂を掬ったとき、バケットの両側板に土砂が多量に付着していた。この付着した土砂がリフトアームの旋回中に海面に落下するおそれがあった。

そこで、発明者は鋭意研究の結果、バケットの開口部を閉じる蓋板を設けるとともに、開口部の周縁部分に土砂の流出を防ぐパッキンを設け、かつバケットの外壁面および内壁面に、これらの面より表面の摩擦係数が小さく土砂が付着し難くなる土砂付着防止膜を形成し、さらにはバケットの両側板の内壁面に補強リブを配設すれば、上述した問題は解消されることを知見し、この発明を完成させた。

すなわち、この発明は、バケットからの土砂の零れによる周辺水域の汚濁を防止し、かつバケット内壁面への土砂の付着を原因とした揚土効率の低下を防止することができる揚土船用バックホウのバケットを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、揚土船に設けられ、土運船の泥艙に溜まった土砂を掬うバックホウのリフトアームの先端部に、回動ピンを介して開口部の元部が連結された揚土船用バックホウのバケットにおいて、蓋板の元部を、前記バケットの開口部の元部に、前記回動ピンの軸線と平行な軸線を有する回動軸を介して連結し、前記リフトアームの先部と前記蓋板とを連結部材により連結することで、前記バケットの開口部を閉蓋する位置に前記蓋板が設けられ、前記開口部と前記蓋板とをパッキンにより隙間なく閉蓋可能とし、前記バケットを補強する補強リブを、前記バケットの内壁のみに設け、前記バケットの内外壁面に、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布して土砂付着防止膜を形成することにより、前記バケットの内外壁面の摩擦係数を前記塗料の塗布前に比較して小さくした揚土船用バックホウのバケットである。

バックホウが設けられた揚土船は、バックホウを利用して、土運船の泥艙に溜まった土砂を掬い取るもので、自走式のものでも、曳航式のものでもよい。
バックホウは、揚土船に固定式のものでも、自走式のものでもよい。
バケットは、バックホウのリフトアームの先端部に、軸線がリフトアームの長さ方向に直交する回動ピンを介して、片持ち状態で連結可能なものであれば、その形状、サイズなどは任意である。
バケットの開口部は矩形状で、その４つの辺部のうち、リフトアームが連結される辺部をバケットの開口部の元部とし、この元部と対向する辺部をバケットの開口部の先部とする。

また、リフトアームには、泥艙の形成壁付近に溜まった土砂をバケットにより掬う際、バックホウの操縦者がその掬い取り状況を視認するため、連結部材を巻き上げるウインチ（油圧式のものなど）を設けた方が望ましい。例えば、土運船の泥艙に溜まった土砂のうち、泥艙の揚土船側の形成壁付近の土砂を掬う際など、バックホウの操縦者が土砂の掬い取り状況を視認し難い場合には、リフトアームに設けたウインチを作動し、連結部材を巻き上げて、回動軸を中心にして蓋板を上方に回動させる。これにより、バケットの上方で蓋板が起立し、バックホウの操縦者が土砂の掬い取り状況を視認し易くなる。しかも、あらかじめ蓋板を立ち上げるため、泥艙の揚土船側の形成壁付近に溜まった土砂を掬う際に、蓋板が邪魔にならない。

蓋板の形状およびサイズは、バケットの開口形状およびサイズに応じて適宜変更される。
蓋板は、バケットの開口部の元部に、軸線が回動ピンの軸線と平行な回動軸を介して連結されている。
連結部材は、例えば、チェーン、ワイヤ、ロープなどであり、蓋板を吊り下げるように連結部材と蓋板とを連結することにより蓋板が所定位置に設けられる。この連結部材は、蓋板とリフトアームとが連結可能な長さを有している。そして、蓋板とリフトアームとを連結部材を介して連結すすることにより、バケットの開口部の閉蓋位置に蓋板が設けられる。これにより、蓋板は、上方への回動のみが許容された状態で、リフトアームの先端部の前方（リフトアームの引き寄せ方向または手前方向）で、連結部材により連結される。
「バケットの開口部の閉蓋位置」とは、リフトアームの後側面（バックホウの上部旋回体側の面）を基準として、この開口部が４５°〜９０°傾斜する位置である。
連結部材の使用数は、１本でも、２本以上でもよい。

パッキンとしては、例えば、流体の圧力を利用して密閉性を高めるセルフシールパッキン（Ｏリングやリップパッキン）を採用することができる。
パッキンは、バケットの開口部の全周またはその一部を除く部分に設けられる。
補強リブとしては、バケットの内壁面に直交するフィン状のリブでも、バケットの部分的な厚みを増す平板状のリブでもよい。補強リブの形成位置は任意である。例えば、バケットの両側板の内壁面でも、バケットの胴板（本体板）の内壁面でもよい。

土砂付着防止膜の原料となる合成樹脂としては、例えば、各種のエステル系樹脂（アルキド樹脂を含む）、各種のアクリル系樹脂、各種のフェノール系樹脂などを採用することができる。具体的には、メタアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、酢酸ビニル、およびエチレンから選ばれた不飽和基を含有する有機化合物と、アクリル酸などを採用することができる。その他、アルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物に、平均粒径２μｍ以下の酸化亜鉛を混合したものなどを採用することができる。

バケットの内外壁面への土砂付着防止膜による被覆方法としては、例えば、土砂付着防止塗料の塗布、その後の乾燥工程を有するものなどを採用することができる。
土砂付着防止膜の厚さは、例えば１００μｍ〜２００μｍである。
土砂付着防止膜によって被覆されるのは、バケットの内壁面の全面および外壁面の全面が好ましい。これにより、バケットの内外壁面への土砂の付着量を最小にすることができる。ただし、土砂付着防止膜による被覆部分は、これらの面の各一部でもよい。なお、蓋板の表裏面にも土砂付着防止膜を形成した方が、蓋板に付着した土砂の落下による周辺水域の汚濁防止効果が得られる。

前記土砂付着防止膜としては、アルキド樹脂塗料を乾燥させた塗膜を採用することができる。この場合には、土砂に対する土砂付着防止膜の低い摩擦係数を確保しながら、土砂付着防止膜に対して高い耐水性、高い耐薬品性（一般的にｐＨ８程度の海水への対応）、高い耐衝撃性、高い耐摩耗性を付与することができる。そのため、土砂付着防止膜は、一般的な揚土作業を行った場合で、１０日前後の連続使用に耐える。
アルキド樹脂塗料としては、例えば、日本化学塗料株式会社製の「ケミカＮｏ．２クリヤー」を採用することができる。
なお、合成樹脂塗料膜の表面に重ねて、フッ素樹脂塗料などの高摺動性塗料を塗布、乾燥させてもよい。

請求項２に記載の発明は、前記蓋板の先端部に、該蓋板の幅方向に長い複数の短冊板を、下方へのみ回動可能な複数のヒンジによって隣り合う短冊板同士を連結した延長蛇腹板部を設け、該延長蛇腹板部を構成する前記複数の短冊板のうち、最も先側に配置された短冊板に、前記連結部材の下端部を連結した請求項１に記載の揚土船用バックホウのバケットである。

短冊板としては、例えば、蓋板の幅と同じ長さを有する細長い金属（鉄、鋼など）製の板材を採用することができる。短冊板の使用数は２つ以上であれば任意である。
延長蛇腹板部における蓋板の長さ方向の長さ（短冊板の連結方向の長さ）は、蓋板の長さの１０〜５０％である。なお、延長蛇腹板部だけでなく、蓋板も延長蛇腹板部と同一構造として、下方への回動のみが可能な構造としてもよい。ただし、蓋板はパッキンを介してバケットの開口部を密封する部材であるため、変形しない１枚板の方が好ましい。
下方への回動のみが可能なヒンジとしては、例えば、各種の片開き蝶番などを採用することができる。ヒンジには、構成体のすきまに土砂が流入するのを防ぐカバー部材を設けた方が望ましい。
「複数の短冊板のうち、最も先側に配置された短冊板」とは、延長蛇腹板部を構成する複数の短冊板のうちで、蓋板から最も離れた短冊板をいう。

請求項３に記載の発明は、前記蓋板の先端部は上方に湾曲し、該蓋板の湾曲部分には、前記回動軸と軸線と平行な軸線を有し、前記蓋板より先方に突出する緩衝ローラを設けた請求項１に記載の揚土船用バックホウのバケットである。

「蓋板の先端が上方に湾曲する」とは、蓋板の先端部が蓋板の表面より外方に曲がっている状態を意味する。なお、蓋板の先端部は湾曲でなく、屈曲でもよい。
緩衝ローラの素材としては、例えば船舶の着岸時の衝撃を緩和するため、舷側に固定される防舷材と同じ耐摩耗性の合成ゴムなどを採用することができる。その他、緩衝ローラの素材は金属でもよいが、緩衝性が高い合成ゴムが好ましい。

緩衝ローラの直径および長さは任意である。ただし、緩衝ローラの直径は、緩衝ローラの外周部の一部が、蓋板の湾曲した先端部から外方（蓋板の前方）へ突出するサイズでなければならない。
緩衝ローラの使用数は、１つでも２つ以上でもよい。ただし、それが複数の場合には、各緩衝ローラを蓋板の幅（蓋板の幅方向または蓋板の先端側の辺の長さ方向）に離間した方が、蓋板の先端が泥艙の揚土船側の形成壁に衝突した時の衝撃の緩和性が高まる。このローラ衝突時、蓋板は上方への回動のみ許容され、下方への回動はできない構造となっている。これは、バケットの開口部の閉蓋位置に蓋板がリフトアームの先部に連結部材によって連結されているためである。

請求項１に記載の発明によれば、土運船の泥艙内で土砂を掬ったバケットを、回動ピンを中心にして上方へ回動する。その途中、バケットの開口部が閉蓋位置に到達し、バケットの開口部が蓋板により閉蓋される。なお、バケットの上方への回動をさらに進めても、リフトアームの先部と蓋板とを連結する連結部材が緩むだけで、蓋板が開口部を塞いだ状態は維持される。この状態のまま、リフトアームを土運船の上方で旋回し、土砂を掬ったバケットを揚土機の上方まで移動する。その後、回動ピンを中心にして、バケットを下方へ回動することにより、バケットの開口部の蓋板が開蓋し、土砂が揚土機に投入される。
このように、移動中のバケットの開口部は、常時、蓋板により閉蓋されている。また、この閉蓋時、開口部と蓋板との隙間はパッキンにより塞がれる。そのため、土運船から掬った土砂を揚土機に移動する途中、バケットの開口部から零れた土砂が水面に落下し、水中に濁水が発生して環境に悪影響を与えるおそれが低減される。

また、一般的に鋼材からなるバックホウのバケットの内外壁面には、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布し、土砂付着防止膜が形成されている。この土砂付着防止膜により、塗布前に比較して、浚った土砂に対するバケットの内外壁面の摩擦抵抗が低下する（摩擦係数が小さくなる）。これにより、泥艙での土砂掬い上げ時および土砂の揚土機投入時において、バケットの内外壁面からの土砂の滑落性が高まり、バケット表面（内外壁面）対する土砂の付着量が低減する。その結果、バックホウのリフトアームを旋回してバケットを揚土機に移動する途中、バケットの外壁面に付着した土砂がバケットから零れることで発生する、揚土作業を行う水域周辺の汚濁を防止することができる。
特に、補強リブをバケットの内壁面に設けたため、バケットの外壁面に補強リブを配した従来品に比べてバケット外壁面の平坦性が高まり、このバケット外壁面に対する土砂の付着量が減少し、揚土作業を行う水域周辺の汚濁防止効果がさらに高まる。また、バケットの内壁面への土砂の付着量も減少するため、この内壁面付着を原因とした次回のバックホウによる掬い上げ作業により浚い取れる土砂量を最大に近い状態で安定化でき、揚土効率の低下を防ぐことができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、蓋板の先端部に、複数の短冊板をヒンジにより連結した、下方へのみ回動可能な多関節の延長蛇腹板部を設け、かつ各短冊板のうち、最も先側の短冊板とリフトアームの先部とを連結することで、蓋板と延長蛇腹部とは、１枚の大判板としてバケットの開口部の閉蓋位置に連結部材によって蓋板の機能を果たす。そのため、土砂を掬ったバケットの開口部が閉蓋位置に到達した際、仮に土砂が山積み状態であっても、バケットの上方回動をさらに進めるだけで、回動ピンを中心とした蓋板の上方回動が進行し（蓋板が持ち上がり）、連結部材が緩んで延長蛇腹板部が各ヒンジを中心にして蛇腹状に下方へ折れ曲がる。その結果、この延長蛇腹板部によって、バケットの開口部を越した土砂の山積み部分を被う。これにより、リフトアームの旋回途中で懸念される、この土砂の山積み部分の崩れ落ちを原因とする、揚土作業の周辺水域の汚濁を防止できる。

また、請求項３に記載の発明によれば、土運船の泥艙に溜まった土砂のうち、泥艙の揚土船側の形成壁付近に溜まった土砂をバケットにより浚う際には、バケットの開口面を略垂直にして、リフトアームを泥艙の揚土船側の形成壁へ引き寄せる。このとき、蓋板は回動軸により元部がリフトアームの先端部に連結され、かつ蓋板の先端部が連結部材によりリフトアームの先部に連結されているため、蓋板は、常に土砂の表面に接して移動する。その結果、バケットがその形成壁近くに到達すると、まず蓋板の緩衝ローラが土運船の泥艙の形成壁に衝突する。その後もこの引き寄せを続行することで、緩衝ローラが泥艙の揚土船側の形成壁を上方へ向かって転動しながら、蓋板は回動軸を中心にして徐々に上方へ回動する。すなわち、蓋板は、専用の駆動源を用いることなく、リフトアームの引き寄せ力を利用して自動的に上方へ退避する。これにより、泥艙の揚土船側の形成壁付近に溜まった土砂をバケットにより浚う際、蓋板が邪魔にならない。

この発明の実施例１に係る揚土船用バックホウのバケットの開蓋状態を示す斜視図である。 この発明の実施例１に係る揚土船用バックホウのバケットの使用状態を示す全体斜視図である。 この発明の実施例１に係る揚土船用バックホウのバケットによる土砂掬い取り作業を示す斜視図である。 この発明の実施例１に係る揚土船用バックホウのバケットにより土砂を掬った状態を示す斜視図である。 この発明の実施例１に係る揚土船用バックホウのバケットにより掬った土砂の揚土機への投入直前の状態を示す斜視図である。 この発明の実施例２に係る揚土船用バックホウのバケットにより掬った土砂の揚土機への投入直前の状態を示す斜視図である。 （ａ）はこの発明の実施例２に係る揚土船用バックホウのバケットにより掬った土砂の揚土機への投入直後の状態を示す斜視図で、（ｂ）は蓋板の延長蛇腹板部の構造を示す要部拡大断面図である。 この発明の実施例３に係る揚土船用バックホウのバケットの開蓋状態を示す斜視図である。 （ａ）はこの発明の実施例３に係る揚土船用バックホウのバケットの蓋板が、土運船の泥艙の揚土船側の形成壁に当接した状態を示す要部断面図で、（ｂ）はこの蓋板が土運船の泥艙の揚土船側の形成壁をせり上がる状態を示す要部断面図である。

以下、この発明の実施例を具体的に説明する。ここでは、湾岸の浚渫作業の後処理として、土運船の泥艙に溜まった土砂を、岸壁に停泊する揚土船のバックホウによって揚土する際に使用される、揚土船用バックホウのバケットを例にとる。

図１および図２において、１０はこの発明の実施例１に係る揚土船用バックホウのバケット（以下、バケット）で、このバケット１０は、揚土船１１に搭載され、かつ土運船１２の泥艙１３に溜まった土砂を掬うバックホウ１４のリフトアーム１５の先端部に、回動ピン１６を介して片持ち状態で開口部２８の元部が連結されたものである。
以下、これらの構成体を具体的に説明する。
図１に示すように、土運船１２は自航式のもので、船体１７の内部空間の大半部分が泥艙１３となっている。この泥艙１３に、浚渫船によって湾岸の海底から浚渫された土砂が積載されている。
揚土船１１は、バックホウ１４と、湾岸の海底の土砂の陸揚げ用の揚土機１８とが甲板に搭載されている。揚土機１８には、土砂を陸揚げするベルトコンベアが連結されている。
バックホウ１４は、クローラ式の下部走行体２１を有し、その上部に上部旋回体２２が旋回可能に設けられている。上部旋回体２２の前側部分には、泥艙１３に溜まった土砂の揚土作業を行う作業装置２３が搭載されている。

作業装置２３は、上部旋回体２２に設けられたブーム２４と、ブーム２４の先端部に設けられたリフトアーム１５と、リフトアーム１５の先端部に水平な回動ピン１６を介して連結されたバケット１０と、基端部が上部旋回体２２に取り付けられ、かつロッドの先端部がブーム２４に取り付けられたブームシリンダ２５と、基端部がブーム２４に取り付けられ、かつロッドの先端部がリフトアーム１５に取り付けられたアームシリンダ２６と、基端部がリフトアーム１５に取り付けられ、かつロッドの先端部がリンク機構体２７を介してバケット１０の開口部２８の元部に取り付けられたバケットシリンダ２９とを有している。この開口部２８は、バケット１０の元先方向に長い矩形状の開口を有している。
作業装置２３による揚土作業時には、上部旋回体２２を旋回し、ブームシリンダ２５のロッドおよびアームシリンダ２６のロッドを突出または没入することにより、ブーム２４およびリフトアーム１５を介してバケット１０を水平旋回および昇降する。さらに、バケットシリンダ２９のロッドを突出または没入することで、回動軸３０を中心としてバケット１０を正回転（土砂を掬う方向の回転）、または、逆回転（土砂を落とす方向の回転）する。

図１に示すように、バケット１０の開口部２８の元部には、回動ピン１６と軸線が平行な回動軸３０を介して、開口部２８を覆う土砂零れ防止用の蓋板３１が片持ち状態で連結されている。蓋板３１は、バケット１０の開口と同一形状および同一サイズの、厚肉でかつ元先方向が幅方向よりも長い矩形状の板部材である。
蓋板３１がバケット１０の開口部２８の閉蓋位置Ｐに位置するよう、蓋板３１の先端部とリフトアーム１５の先部とが２本のチェーン（連結部材）３２により連結されている。各チェーン３２の長さは、蓋板３１をバケット１０の開口部２８の閉蓋位置Ｐに位置できる長さである。
ここでいう閉蓋位置Ｐとは、リフトアーム１５の後側面（上部旋回体２２側の面）を基準として略６０°傾斜した位置である。これにより、蓋板３１は、回動軸３０を中心とした上方への回動のみの許容状態で閉蓋位置Ｐに略６０°の傾斜状態で設けられる。蓋板はリフトアームの下面と略６０度の角度をなして吊り下げられている。

次に、図１を参照して、バケット１０を詳細に説明する。
図１に示すように、バケット１０は、開口部２８の先側の辺部に爪が存在せず、側面視して大略Ｖ字形状にして湾曲した底板３３と、底板３３の開口する両端面を塞ぐ一対の側板３４とからなる容器である。バケット１０の両側板３４の内壁面とバケット１０の底板３３の内壁面とには、複数の側板用リブ板（補強リブ）３５と、複数の底板用リブ板（補強リブ）３６とが配設されている。このうち、各側板用リブ板３５は、バケット１０の両側板３４の内壁面に溶接された円弧状の板である。また、各底板用リブ板３６は、バケット１０の幅方向に所定間隔をあけて溶接された湾曲する長板である。各側板用リブ板３５と各底板用リブ板３６とにより、両側板３４と底板３３とは、補強リブが形成された部分のみ肉厚となる。

バケット１０の開口部２８の周縁部分には、蓋板３１による開口部２８の閉蓋時、開口部２８と蓋板３１との隙間を塞ぐパッキン３７が設けられている。
また、バケット１０の内外壁面の全域は、厚さ２００μｍの土砂付着防止膜により被覆されている。
土砂付着防止膜とは、アルキド樹脂系の土砂付着防止塗料膜である、日本化学塗料株式会社製の「ケミカＮｏ．２クリヤー」を乾燥させた塗膜である。土砂付着防止膜は、その硬化を保持するため、稼働１０日ごとに再塗布するメンテナンスを行った方が好ましい。

次に、図２〜図５を参照して、実施例１に係るバケット１０を用いた揚土作業を説明する。
図２に示すように、土運船１２が揚土船１１の舷側に横付けされた後、揚土船１１の甲板上でバックホウ１４の上部旋回体２２を所定方向に旋回し、ブーム２４を土運船１２の泥艙１３の上方に移動する。その後、ブームシリンダ２５のロッドを突出してブーム２４を下方へ回動させ、アームシリンダ２６のロッドを突出してリフトアーム１５を下方へ回動させることで、バケット１０を泥艙１３に溜まった土砂に差し込む（図３）。その後、バケットシリンダ２９のロッドを突出することにより、バケット１０が回動軸３０を中心として正回動して土砂を掬う。
その後も、バケット１０の正回動を進めて行くと、バケット１０の開口部２８が閉蓋位置Ｐに到達し、開口部２８が蓋板３１により閉蓋される（図４）。このとき、開口部２８と蓋板３１との隙間はパッキン３７により塞がれる。なお、バケット１０の上方への回動をさらに進めても、リフトアーム１５の先部に上端が連結されたチェーン３２が緩むだけで、蓋板３１が開口部２８を塞いだ状態は維持される。

次に、この閉蓋状態のまま、ブームシリンダ２５のロッドを引き込ませ、かつアームシリンダ２６のロッドを引き込ませて、バケット１０を土運船１２の泥艙１３の上方に持ち上げ、さらに上部旋回体２２をリフトアーム１５とともに旋回することで、土砂を掬ったバケット１０が揚土機１８の上方に移動する（図５）。その後、回動ピン１６を中心にして、バケット１０を逆回動することにより、バケット１０の開口部２８の蓋板３１が開蓋し、土砂が揚土船１１の揚土機１８の投入口１１ａに投入される。揚土機１８に投入された土砂は、ベルトコンベアによって所定の保管場まで搬送される。

このように、移動中のバケット１０の開口部２８は、常時、蓋板３１により閉蓋され、かつこの閉蓋時、開口部２８と蓋板３１との隙間はパッキン３７により塞がれる。そのため、土運船１２から掬った土砂を揚土機１８に移動する途中、バケット１０の開口部２８から零れた土砂が水面に落下し、水中に濁水が発生して環境に悪影響を与えるおそれが低減される。
また、一般的に鋼材からなるバックホウ１４のバケット１０の内外壁面には、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布し、土砂付着防止膜が形成されている。この土砂付着防止膜により、塗布前に比較して、浚った土砂に対するバケット１０の内外壁面の摩擦抵抗が低下する。これにより、泥艙１３での土砂掬い上げ時および土砂の揚土機投入時において、バケット１０の内外壁面からの土砂の滑落性が高まり、バケット１０内外壁面対する土砂の付着量が低減する。その結果、バックホウ１４のリフトアーム１５を旋回してバケット１０を揚土機１８に移動する途中、バケット１０の外壁面に付着した土砂がバケット１０から零れることを防止でき、揚土作業を行う水域周辺の汚濁を防止することができる。

特に、補強リブをバケット１０の内壁面に設けたため、バケット１０の外壁面に補強リブを配した従来品に比べてバケット外壁面の平坦性が高まり、このバケット外壁面に対する土砂の付着量が減少し、揚土作業を行う水域周辺の汚濁防止効果がさらに高まる。また、バケット内壁面への土砂の付着量も減少するため、この内壁面付着を原因とした次回のバックホウ１４による掬い上げ作業により浚い取れる土砂量を最大に近い状態で安定化でき、揚土効率の低下を防ぐことができる。

次に、図６および図７を参照して、この発明の実施例２に係る揚土船用バックホウのバケットについて説明する。
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、実施例２の揚土船用バックホウのバケット（以下、バケット）１０Ａの特徴は、蓋板３１の先端部に、蓋板３１の幅方向に長い３枚の短冊板４０を、下方への回動のみが可能な複数のヒンジ４１によって、隣合う短冊板同士を連結した延長蛇腹板部４２を設け、延長蛇腹板部４２を構成する複数の短冊板４０のうち、最も先側に配置された短冊板４０に、一対のチェーン３２の下端部を連結し、また蓋板３１の内外壁面の全域に土砂付着防止膜を形成した点である。具体的には、３枚の短冊板のうちの１枚目の短冊板は、蓋板の長さ方向にヒンジを介して蓋板に取り付けられることにより、蓋板の長さが延長されるように設けられている。２枚目の短冊板は、１枚目の短冊板にヒンジを介して取り付けられることにより、蓋板の長さがさらに延長されるように取り付けられている。３枚目の短冊板は２枚目の短冊板にヒンジを介して取り付けられることにより、さらに蓋板の長さが延長されるように取り付けられている。このような取り付け構成により、蓋板に延長蛇腹板部が設けられた形状は平面視して矩形状となる。

延長蛇腹板部４２における蓋板３１の長さ方向の長さは、蓋板３１の長さの約３分の１で、細長い各短冊板４０における長さは、蓋板３１の幅方向の長さと同一である。
各ヒンジ４１としては、一対の連結板片４３の元部に有する軸筒４４に軸体４５が挿通された片開き構造の長蝶番が採用されている（図７（ｂ））。各ヒンジ４１は、短冊板４０の下方へのみ回動が許容されるように、隣接する一対の短冊板４０の下面（裏面）に、一対の連結板片４３がそれぞれ固定されている。各連結板片４３の最大回動角は略９０°である。
また、一対の連結部材は、リフトアームの先部と最も先側に配置された短冊板４０の中央部とに、蓋板３１の幅方向に離間してそれぞれ固定されている。

以上の構成とすることで、蓋板３１と延長蛇腹板部４２とは、１枚の大判板としてバケット１０Ａの開口部２８の閉蓋位置Ｐに一対のチェーン３２によって吊り下げられている。そのため、土砂を掬ったバケット１０Ａの開口部２８が閉蓋位置Ｐに到達した際、仮に土砂が山積み状態であっても、バケット１０Ａの上方回動をさらに進めるだけで、回動ピン１６を中心とした蓋板３１の上方回動が進行し（蓋板３１が持ち上がり）、チェーン３２が緩んで延長蛇腹板部４２が各ヒンジ４１を中心にして蛇腹状に下方へ折れ曲がる。
その結果、バケット１０Ａの開口部２８を越した土砂の山積み部分ａが、延長蛇腹板部４２によって被われる。これにより、リフトアーム１５の旋回途中で懸念される、土砂の山積み部分ａの崩落を原因とした揚土作業の周辺水域の汚濁を防止することができる。
また、蓋板３１の内外壁面の全域に土砂付着防止膜を形成したため、蓋板３１に付着した土砂の滑落による周辺水域の汚濁防止効果が得られる。
その他の構成、作用および効果は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

次に、図８および図９を参照して、この発明の実施例３に係る揚土船用バックホウのバケットについて説明する。
図８に示すように、この実施例３の揚土船用バックホウのバケット（以下、バケット）１０Ｂの特徴は、蓋板３１の先端部が上方に湾曲し、この蓋板３１の湾曲部分３１ａに、各ローラ軸５０の軸線が回動軸３０の軸線と平行で、かつ蓋板３１より先方に外周部の一部が突出した２つの緩衝ローラ５１を、対配置の軸受５２を介して、互いに蓋板３１の幅方向に所定ピッチで離間して設けた点である。各緩衝ローラ５１は、蓋板３１の湾曲部分３１ａの裏面のうち、蓋板３１の幅方向の両端部に離間して配置されている。

次に、図９を参照して、実施例３のバケット１０Ｂによる、泥艙１３の揚土船１１側の形成壁付近に溜まった土砂の掬い取り作業を説明する。
この作業時には、まずバケット１０Ｂの開口部２８を略垂直にして、リフトアーム１５を泥艙１３の揚土船１１側の形成壁へ引き寄せる。このとき、蓋板３１は回動軸３０により元部がリフトアーム１５の先端部に連結され、かつ蓋板３１の先端部が湾曲自在な各チェーン３２によりリフトアーム１５の先部に吊られているため、蓋板３１は、常に土砂の表面に接して移動する。その結果、バケット１０Ｂがその形成壁近くに到達すると、まず蓋板３１の緩衝ローラ５１が土運船１２の泥艙１３の形成壁に衝突する（図９（ａ））。その後も、この引き寄せを続行することで、緩衝ローラ５１が泥艙１３の揚土船１１側の形成壁を上方へ向かって転動しながら、蓋板３１は回動軸３０を中心にして徐々に上方へ回動する。すなわち、蓋板３１は、専用の駆動源を用いることなく、リフトアーム１５の引き寄せ力を利用して自動的に上方へ退避する（図９（ｂ））。これにより、泥艙１３の揚土船１１側の形成壁付近に溜まった土砂をバケット１０Ｂにより浚う際、蓋板３１が邪魔にならない。
なお、バケット１０Ｂが土運船１２の泥艙１３の形成壁に近接した後は、バケットシリンダ２９のロッドを突出することにより、回動軸３０を中心としてバケット１０をその開口部２８の先端が泥艙１３の形成壁に当接するまで矢印Ｓ１方向に正回動する。その後、土砂をバケット１０Ｂを垂直に所定距離だけ上昇させて残りの土砂を掬い取り（矢印Ｓ２）、その直後、回動軸３０を中心としてバケット１０をその開口部２８が水平状態となるまで正回動するとともに、この正回動をしながらアームシリンダ２６のロッドを引き込ませてリフトアーム１５を矢印Ｓ３方向に移動させる。この移動中、開口部２８の先端は常に泥艙１３の形成壁に当接するように操作した方が、開口部の先端からの土砂の零れが少なくなるために好ましい。
その他の構成、作用および効果は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

この発明の揚土船用バックホウのバケットは、海底、湖底または河底から浚渫された土砂を陸揚げする際に用いられる揚土船に搭載された、バックホウ用のバケットとして有用である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 揚土船用バックホウのバケット、
１１ 揚土船、
１３ 泥艙、
１４ バックホウ、
１５ リフトアーム、
１６ 回動ピン、
２８ 開口部、
３０ 回動軸、
３１ 蓋板、
３１ａ 湾曲部分、
３２ チェーン（連結部材）、
３７ パッキン、
３５ 側板用リブ板（補強リブ）、
３６ 底板用リブ板（補強リブ）、
４０ 短冊板、
４１ ヒンジ、
４２ 延長蛇腹板部、
５１ 緩衝ローラ、
Ｐ 閉蓋位置。

この発明は、揚土船用バックホウのバケット、詳しくは土運船から土砂を揚土船により陸揚げする際に使用される揚土船用バックホウのバケットに関する。

例えば、港湾の浚渫作業では、グラブ式浚渫船を用いて浚渫した土砂を土運船により岸壁まで運搬し、ここで、揚土船に搭載したバックホウを利用して土運船の泥艙から土砂を浚い取り、その後、この土砂を圧送機やベルトコンベアなどの揚土機に投下し、内陸へ運搬している。
従来、揚土船に搭載されたバックホウとして、例えば特許文献１の「バックホウ式揚土船」に記載されたものが知られている。このバックホウのリフトアームの先端部には、回動ピンを介してバケットが片持ち状態で連結されている。バケットは、リフトアームに設けた油圧シリンダのロッドの突出または没入により回動操作される。

特開２００２−２７４４８５号公報

しかしながら、従来の揚土船用バックホウのバケットは、開口部が常に開いていた。そのため、土運船から掬った土砂を揚土機に移動する途中で、バケットの開口部から土砂が海面に落下し、海中に濁水が発生して湾岸環境に悪影響を与えていた。
また、従来のバケットでは、一部の土砂がバケットの内壁面や外壁面に付着して残存していた。このような場合、以下の課題が懸念される。すなわち、バックホウのリフトアームを旋回してバケットを土運船と揚土機との間で移動させる際、バケットの外壁面の付着物が海面に零れ落ちるおそれがあった。また、土砂がバケットの内壁面に付着した分だけ、次回のバケットの開閉操作で浚われる土砂の量が減少し、揚土効率が低下するおそれがあった。
また、一般的に揚土船用バックホウのバケットは大型で、１回の操作で掬い取る土砂の量は例えば４〜５ｔと多い。そこで、バケットの両側板には、強度を確保するために補強リブが配設されている。しかしながら、従来のバケットでは、その補強リブがバケットの両側板の外壁面に配設されていたため、土運船から土砂を掬ったとき、バケットの両側板に土砂が多量に付着していた。この付着した土砂がリフトアームの旋回中に海面に落下するおそれがあった。

そこで、発明者は鋭意研究の結果、バケットの開口部を閉じる蓋板を設けるとともに、開口部の周縁部分に土砂の流出を防ぐパッキンを設け、かつバケットの外壁面および内壁面に、これらの面より表面の摩擦係数が小さく土砂が付着し難くなる土砂付着防止膜を形成し、さらにはバケットの両側板の内壁面に補強リブを配設すれば、上述した問題は解消されることを知見し、この発明を完成させた。

すなわち、この発明は、バケットからの土砂の零れによる周辺水域の汚濁を防止し、かつバケット内壁面への土砂の付着を原因とした揚土効率の低下を防止することができる揚土船用バックホウのバケットを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、揚土船に設けられ、土運船の泥艙に溜まった土砂を掬うバックホウにあって、このバックホウのリフトアームの先端部に、回動ピンを介してその開口部の元部が連結された揚土船用バックホウのバケットにおいて、蓋板の元部を、前記バケットの開口部の元部に、前記回動ピンの軸線と平行な軸線を有する回動軸を介して連結し、前記リフトアームの先部と前記蓋板とを連結部材により連結することで、前記バケットの開口部を閉蓋する位置に前記蓋板が設けられ、前記開口部と前記蓋板とをパッキンにより隙間なく閉蓋可能とし、前記バケットを補強する補強リブを、前記バケットの内壁のみに設け、前記バケットの内外壁面に、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布して土砂付着防止膜を形成することにより、前記バケットの内外壁面の摩擦係数を前記塗料の塗布前に比較して小さくした揚土船用バックホウのバケットであって、該蓋板の幅方向に長い複数の短冊板を有し、前記蓋板の先端部に、下方へのみ回動可能な複数のヒンジによって隣り合う短冊板同士を連結した延長蛇腹板部を設け、該延長蛇腹板部を構成する前記複数の短冊板のうち、最も先側に配置された短冊板に、前記連結部材の下端部を連結した揚土船用バックホウのバケットである。

バックホウが設けられた揚土船は、バックホウを利用して、土運船の泥艙に溜まった土砂を掬い取るもので、自走式のものでも、曳航式のものでもよい。
バックホウは、揚土船に固定式のものでも、自走式のものでもよい。
バケットは、バックホウのリフトアームの先端部に、軸線がリフトアームの長さ方向に直交する回動ピンを介して、片持ち状態で連結可能なものであれば、その形状、サイズなどは任意である。
バケットの開口部は矩形状で、その４つの辺部のうち、リフトアームが連結される辺部をバケットの開口部の元部とし、この元部と対向する辺部をバケットの開口部の先部とする。

また、リフトアームには、泥艙の形成壁付近に溜まった土砂をバケットにより掬う際、バックホウの操縦者がその掬い取り状況を視認するため、連結部材を巻き上げるウインチ（油圧式のものなど）を設けた方が望ましい。例えば、土運船の泥艙に溜まった土砂のうち、泥艙の揚土船側の形成壁付近の土砂を掬う際など、バックホウの操縦者が土砂の掬い取り状況を視認し難い場合には、リフトアームに設けたウインチを作動し、連結部材を巻き上げて、回動軸を中心にして蓋板を上方に回動させる。これにより、バケットの上方で蓋板が起立し、バックホウの操縦者が土砂の掬い取り状況を視認し易くなる。しかも、あらかじめ蓋板を立ち上げるため、泥艙の揚土船側の形成壁付近に溜まった土砂を掬う際に、蓋板が邪魔にならない。

蓋板の形状およびサイズは、バケットの開口形状およびサイズに応じて適宜変更される。
蓋板は、バケットの開口部の元部に、軸線が回動ピンの軸線と平行な回動軸を介して連結されている。
連結部材は、例えば、チェーン、ワイヤ、ロープなどであり、蓋板を吊り下げるように連結部材と蓋板とを連結することにより蓋板が所定位置に設けられる。この連結部材は、蓋板とリフトアームとが連結可能な長さを有している。そして、蓋板とリフトアームとを連結部材を介して連結すすることにより、バケットの開口部の閉蓋位置に蓋板が設けられる。これにより、蓋板は、上方への回動のみが許容された状態で、リフトアームの先端部の前方（リフトアームの引き寄せ方向または手前方向）で、連結部材により連結される。
「バケットの開口部の閉蓋位置」とは、リフトアームの後側面（バックホウの上部旋回体側の面）を基準として、この開口部が４５°〜９０°傾斜する位置である。
連結部材の使用数は、１本でも、２本以上でもよい。

パッキンとしては、例えば、流体の圧力を利用して密閉性を高めるセルフシールパッキン（Ｏリングやリップパッキン）を採用することができる。
パッキンは、バケットの開口部の全周またはその一部を除く部分に設けられる。
補強リブとしては、バケットの内壁面に直交するフィン状のリブでも、バケットの部分的な厚みを増す平板状のリブでもよい。補強リブの形成位置は任意である。例えば、バケットの両側板の内壁面でも、バケットの胴板（本体板）の内壁面でもよい。

土砂付着防止膜の原料となる合成樹脂としては、例えば、各種のエステル系樹脂（アルキド樹脂を含む）、各種のアクリル系樹脂、各種のフェノール系樹脂などを採用することができる。具体的には、メタアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、酢酸ビニル、およびエチレンから選ばれた不飽和基を含有する有機化合物と、アクリル酸などを採用することができる。その他、アルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物に、平均粒径２μｍ以下の酸化亜鉛を混合したものなどを採用することができる。

バケットの内外壁面への土砂付着防止膜による被覆方法としては、例えば、土砂付着防止塗料の塗布、その後の乾燥工程を有するものなどを採用することができる。
土砂付着防止膜の厚さは、例えば１００μｍ〜２００μｍである。
土砂付着防止膜によって被覆されるのは、バケットの内壁面の全面および外壁面の全面が好ましい。これにより、バケットの内外壁面への土砂の付着量を最小にすることができる。ただし、土砂付着防止膜による被覆部分は、これらの面の各一部でもよい。なお、蓋板の表裏面にも土砂付着防止膜を形成した方が、蓋板に付着した土砂の落下による周辺水域の汚濁防止効果が得られる。

前記土砂付着防止膜としては、アルキド樹脂塗料を乾燥させた塗膜を採用することができる。この場合には、土砂に対する土砂付着防止膜の低い摩擦係数を確保しながら、土砂付着防止膜に対して高い耐水性、高い耐薬品性（一般的にｐＨ８程度の海水への対応）、高い耐衝撃性、高い耐摩耗性を付与することができる。そのため、土砂付着防止膜は、一般的な揚土作業を行った場合で、１０日前後の連続使用に耐える。
アルキド樹脂塗料としては、例えば、日本化学塗料株式会社製の「ケミカＮｏ．２クリヤー」を採用することができる。
なお、合成樹脂塗料膜の表面に重ねて、フッ素樹脂塗料などの高摺動性塗料を塗布、乾燥させてもよい。

短冊板としては、例えば、蓋板の幅と同じ長さを有する細長い金属（鉄、鋼など）製の板材を採用することができる。短冊板の使用数は２つ以上であれば任意である。
延長蛇腹板部における蓋板の長さ方向の長さ（短冊板の連結方向の長さ）は、蓋板の長さの１０〜５０％である。なお、延長蛇腹板部だけでなく、蓋板も延長蛇腹板部と同一構造として、下方への回動のみが可能な構造としてもよい。ただし、蓋板はパッキンを介してバケットの開口部を密封する部材であるため、変形しない１枚板の方が好ましい。
下方への回動のみが可能なヒンジとしては、例えば、各種の片開き蝶番などを採用することができる。ヒンジには、構成体のすきまに土砂が流入するのを防ぐカバー部材を設けた方が望ましい。
「複数の短冊板のうち、最も先側に配置された短冊板」とは、延長蛇腹板部を構成する複数の短冊板のうちで、蓋板から最も離れた短冊板をいう。

請求項２に記載の発明は、揚土船に設けられ、土運船の泥艙に溜まった土砂を掬うバックホウにあって、このバックホウのリフトアームの先端部に、回動ピンを介してその開口部の元部が連結された揚土船用バックホウのバケットにおいて、蓋板の元部を、前記バケットの開口部の元部に、前記回動ピンの軸線と平行な軸線を有する回動軸を介して連結し、前記リフトアームの先部と前記蓋板とを連結部材により連結することで、前記バケットの開口部を閉蓋する位置に前記蓋板が設けられ、前記開口部と前記蓋板とをパッキンにより隙間なく閉蓋可能とし、前記バケットを補強する補強リブを、前記バケットの内壁のみに設け、前記バケットの内外壁面に、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布して土砂付着防止膜を形成することにより、前記バケットの内外壁面の摩擦係数を前記塗料の塗布前に比較して小さくした揚土船用バックホウのバケットであって、前記蓋板の先端部は上方に湾曲し、該蓋板の湾曲部分には、前記回動軸の軸線と平行な軸線の回転軸を有し、前記蓋板より先方に突出する緩衝ローラを設けた揚土船用バックホウのバケットである。

「蓋板の先端が上方に湾曲する」とは、蓋板の先端部が蓋板の表面より外方に曲がっている状態を意味する。なお、蓋板の先端部は湾曲でなく、屈曲でもよい。
緩衝ローラの素材としては、例えば船舶の着岸時の衝撃を緩和するため、舷側に固定される防舷材と同じ耐摩耗性の合成ゴムなどを採用することができる。その他、緩衝ローラの素材は金属でもよいが、緩衝性が高い合成ゴムが好ましい。

緩衝ローラの直径および長さは任意である。ただし、緩衝ローラの直径は、緩衝ローラの外周部の一部が、蓋板の湾曲した先端部から外方（蓋板の前方）へ突出するサイズでなければならない。
緩衝ローラの使用数は、１つでも２つ以上でもよい。ただし、それが複数の場合には、各緩衝ローラを蓋板の幅（蓋板の幅方向または蓋板の先端側の辺の長さ方向）に離間した方が、蓋板の先端が泥艙の揚土船側の形成壁に衝突した時の衝撃の緩和性が高まる。このローラ衝突時、蓋板は上方への回動のみ許容され、下方への回動はできない構造となっている。これは、バケットの開口部の閉蓋位置に蓋板がリフトアームの先部に連結部材によって連結されているためである。

請求項１に記載の発明によれば、土運船の泥艙内で土砂を掬ったバケットを、回動ピンを中心にして上方へ回動する。その途中、バケットの開口部が閉蓋位置に到達し、バケットの開口部が蓋板により閉蓋される。なお、バケットの上方への回動をさらに進めても、リフトアームの先部と蓋板とを連結する連結部材が緩むだけで、蓋板が開口部を塞いだ状態は維持される。この状態のまま、リフトアームを土運船の上方で旋回し、土砂を掬ったバケットを揚土機の上方まで移動する。その後、回動ピンを中心にして、バケットを下方へ回動することにより、バケットの開口部の蓋板が開蓋し、土砂が揚土機に投入される。
このように、移動中のバケットの開口部は、常時、蓋板により閉蓋されている。また、この閉蓋時、開口部と蓋板との隙間はパッキンにより塞がれる。そのため、土運船から掬った土砂を揚土機に移動する途中、バケットの開口部から零れた土砂が水面に落下し、水中に濁水が発生して環境に悪影響を与えるおそれが低減される。

また、一般的に鋼材からなるバックホウのバケットの内外壁面には、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布し、土砂付着防止膜が形成されている。この土砂付着防止膜により、塗布前に比較して、浚った土砂に対するバケットの内外壁面の摩擦抵抗が低下する（摩擦係数が小さくなる）。これにより、泥艙での土砂掬い上げ時および土砂の揚土機投入時において、バケットの内外壁面からの土砂の滑落性が高まり、バケット表面（内外壁面）対する土砂の付着量が低減する。その結果、バックホウのリフトアームを旋回してバケットを揚土機に移動する途中、バケットの外壁面に付着した土砂がバケットから零れることで発生する、揚土作業を行う水域周辺の汚濁を防止することができる。
特に、補強リブをバケットの内壁面に設けたため、バケットの外壁面に補強リブを配した従来品に比べてバケット外壁面の平坦性が高まり、このバケット外壁面に対する土砂の付着量が減少し、揚土作業を行う水域周辺の汚濁防止効果がさらに高まる。また、バケットの内壁面への土砂の付着量も減少するため、この内壁面付着を原因とした次回のバックホウによる掬い上げ作業により浚い取れる土砂量を最大に近い状態で安定化でき、揚土効率の低下を防ぐことができる。

特に、請求項１に記載の発明によれば、蓋板の先端部に、複数の短冊板をヒンジにより連結した、下方へのみ回動可能な多関節の延長蛇腹板部を設け、かつ各短冊板のうち、最も先側の短冊板とリフトアームの先部とを連結することで、蓋板と延長蛇腹部とは、１枚の大判板としてバケットの開口部の閉蓋位置に連結部材によって蓋板の機能を果たす。そのため、土砂を掬ったバケットの開口部が閉蓋位置に到達した際、仮に土砂が山積み状態であっても、バケットの上方回動をさらに進めるだけで、回動ピンを中心とした蓋板の上方回動が進行し（蓋板が持ち上がり）、連結部材が緩んで延長蛇腹板部が各ヒンジを中心にして蛇腹状に下方へ折れ曲がる。その結果、この延長蛇腹板部によって、バケットの開口部を越した土砂の山積み部分を被う。これにより、リフトアームの旋回途中で懸念される、この土砂の山積み部分の崩れ落ちを原因とする、揚土作業の周辺水域の汚濁を防止できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、土運船の泥艙に溜まった土砂のうち、泥艙の揚土船側の形成壁付近に溜まった土砂をバケットにより浚う際には、バケットの開口面を略垂直にして、リフトアームを泥艙の揚土船側の形成壁へ引き寄せる。このとき、蓋板は回動軸により元部がリフトアームの先端部に連結され、かつ蓋板の先端部が連結部材によりリフトアームの先部に連結されているため、蓋板は、常に土砂の表面に接して移動する。その結果、バケットがその形成壁近くに到達すると、まず蓋板の緩衝ローラが土運船の泥艙の形成壁に衝突する。その後もこの引き寄せを続行することで、緩衝ローラが泥艙の揚土船側の形成壁を上方へ向かって転動しながら、蓋板は回動軸を中心にして徐々に上方へ回動する。すなわち、蓋板は、専用の駆動源を用いることなく、リフトアームの引き寄せ力を利用して自動的に上方へ退避する。これにより、泥艙の揚土船側の形成壁付近に溜まった土砂をバケットにより浚う際、蓋板が邪魔にならない。

この発明の参考例１に係る揚土船用バックホウのバケットの開蓋状態を示す斜視図である。 この発明の参考例１に係る揚土船用バックホウのバケットの使用状態を示す全体斜視図である。 この発明の参考例１に係る揚土船用バックホウのバケットによる土砂掬い取り作業を示す斜視図である。 この発明の参考例１に係る揚土船用バックホウのバケットにより土砂を掬った状態を示す斜視図である。 この発明の参考例１に係る揚土船用バックホウのバケットにより掬った土砂の揚土機への投入直前の状態を示す斜視図である。 この発明の実施例２に係る揚土船用バックホウのバケットにより掬った土砂の揚土機への投入直前の状態を示す斜視図である。 （ａ）はこの発明の実施例２に係る揚土船用バックホウのバケットにより掬った土砂の揚土機への投入直後の状態を示す斜視図で、（ｂ）は蓋板の延長蛇腹板部の構造を示す要部拡大断面図である。 この発明の実施例３に係る揚土船用バックホウのバケットの開蓋状態を示す斜視図である。 （ａ）はこの発明の実施例３に係る揚土船用バックホウのバケットの蓋板が、土運船の泥艙の揚土船側の形成壁に当接した状態を示す要部断面図で、（ｂ）はこの蓋板が土運船の泥艙の揚土船側の形成壁をせり上がる状態を示す要部断面図である。

以下、この発明の実施例を具体的に説明する。ここでは、湾岸の浚渫作業の後処理として、土運船の泥艙に溜まった土砂を、岸壁に停泊する揚土船のバックホウによって揚土する際に使用される、揚土船用バックホウのバケットを例にとる。

図１および図２において、１０はこの発明の参考例１に係る揚土船用バックホウのバケット（以下、バケット）で、このバケット１０は、揚土船１１に搭載され、かつ土運船１２の泥艙１３に溜まった土砂を掬うバックホウ１４のリフトアーム１５の先端部に、回動ピン１６を介して片持ち状態で開口部２８の元部が連結されたものである。
以下、これらの構成体を具体的に説明する。
図１に示すように、土運船１２は自航式のもので、船体１７の内部空間の大半部分が泥艙１３となっている。この泥艙１３に、浚渫船によって湾岸の海底から浚渫された土砂が積載されている。
揚土船１１は、バックホウ１４と、湾岸の海底の土砂の陸揚げ用の揚土機１８とが甲板に搭載されている。揚土機１８には、土砂を陸揚げするベルトコンベアが連結されている。
バックホウ１４は、クローラ式の下部走行体２１を有し、その上部に上部旋回体２２が旋回可能に設けられている。上部旋回体２２の前側部分には、泥艙１３に溜まった土砂の揚土作業を行う作業装置２３が搭載されている。

作業装置２３は、上部旋回体２２に設けられたブーム２４と、ブーム２４の先端部に設けられたリフトアーム１５と、リフトアーム１５の先端部に水平な回動ピン１６を介して連結されたバケット１０と、基端部が上部旋回体２２に取り付けられ、かつロッドの先端部がブーム２４に取り付けられたブームシリンダ２５と、基端部がブーム２４に取り付けられ、かつロッドの先端部がリフトアーム１５に取り付けられたアームシリンダ２６と、基端部がリフトアーム１５に取り付けられ、かつロッドの先端部がリンク機構体２７を介してバケット１０の開口部２８の元部に取り付けられたバケットシリンダ２９とを有している。この開口部２８は、バケット１０の元先方向に長い矩形状の開口を有している。
作業装置２３による揚土作業時には、上部旋回体２２を旋回し、ブームシリンダ２５のロッドおよびアームシリンダ２６のロッドを突出または没入することにより、ブーム２４およびリフトアーム１５を介してバケット１０を水平旋回および昇降する。さらに、バケットシリンダ２９のロッドを突出または没入することで、回動軸３０を中心としてバケット１０を正回転（土砂を掬う方向の回転）、または、逆回転（土砂を落とす方向の回転）する。

図１に示すように、バケット１０の開口部２８の元部には、回動ピン１６と軸線が平行な回動軸３０を介して、開口部２８を覆う土砂零れ防止用の蓋板３１が片持ち状態で連結されている。蓋板３１は、バケット１０の開口と同一形状および同一サイズの、厚肉でかつ元先方向が幅方向よりも長い矩形状の板部材である。
蓋板３１がバケット１０の開口部２８の閉蓋位置Ｐに位置するよう、蓋板３１の先端部とリフトアーム１５の先部とが２本のチェーン（連結部材）３２により連結されている。各チェーン３２の長さは、蓋板３１をバケット１０の開口部２８の閉蓋位置Ｐに位置できる長さである。
ここでいう閉蓋位置Ｐとは、リフトアーム１５の後側面（上部旋回体２２側の面）を基準として略６０°傾斜した位置である。これにより、蓋板３１は、回動軸３０を中心とした上方への回動のみの許容状態で閉蓋位置Ｐに略６０°の傾斜状態で設けられる。蓋板はリフトアームの下面と略６０度の角度をなして吊り下げられている。

次に、図１を参照して、バケット１０を詳細に説明する。
図１に示すように、バケット１０は、開口部２８の先側の辺部に爪が存在せず、側面視して大略Ｖ字形状にして湾曲した底板３３と、底板３３の開口する両端面を塞ぐ一対の側板３４とからなる容器である。バケット１０の両側板３４の内壁面とバケット１０の底板３３の内壁面とには、複数の側板用リブ板（補強リブ）３５と、複数の底板用リブ板（補強リブ）３６とが配設されている。このうち、各側板用リブ板３５は、バケット１０の両側板３４の内壁面に溶接された円弧状の板である。また、各底板用リブ板３６は、バケット１０の幅方向に所定間隔をあけて溶接された湾曲する長板である。各側板用リブ板３５と各底板用リブ板３６とにより、両側板３４と底板３３とは、補強リブが形成された部分のみ肉厚となる。

バケット１０の開口部２８の周縁部分には、蓋板３１による開口部２８の閉蓋時、開口部２８と蓋板３１との隙間を塞ぐパッキン３７が設けられている。
また、バケット１０の内外壁面の全域は、厚さ２００μｍの土砂付着防止膜により被覆されている。
土砂付着防止膜とは、アルキド樹脂系の土砂付着防止塗料膜である、日本化学塗料株式会社製の「ケミカＮｏ．２クリヤー」を乾燥させた塗膜である。土砂付着防止膜は、その硬化を保持するため、稼働１０日ごとに再塗布するメンテナンスを行った方が好ましい。

次に、図２〜図５を参照して、参考例１に係るバケット１０を用いた揚土作業を説明する。
図２に示すように、土運船１２が揚土船１１の舷側に横付けされた後、揚土船１１の甲板上でバックホウ１４の上部旋回体２２を所定方向に旋回し、ブーム２４を土運船１２の泥艙１３の上方に移動する。その後、ブームシリンダ２５のロッドを突出してブーム２４を下方へ回動させ、アームシリンダ２６のロッドを突出してリフトアーム１５を下方へ回動させることで、バケット１０を泥艙１３に溜まった土砂に差し込む（図３）。その後、バケットシリンダ２９のロッドを突出することにより、バケット１０が回動軸３０を中心として正回動して土砂を掬う。
その後も、バケット１０の正回動を進めて行くと、バケット１０の開口部２８が閉蓋位置Ｐに到達し、開口部２８が蓋板３１により閉蓋される（図４）。このとき、開口部２８と蓋板３１との隙間はパッキン３７により塞がれる。なお、バケット１０の上方への回動をさらに進めても、リフトアーム１５の先部に上端が連結されたチェーン３２が緩むだけで、蓋板３１が開口部２８を塞いだ状態は維持される。

次に、この閉蓋状態のまま、ブームシリンダ２５のロッドを引き込ませ、かつアームシリンダ２６のロッドを引き込ませて、バケット１０を土運船１２の泥艙１３の上方に持ち上げ、さらに上部旋回体２２をリフトアーム１５とともに旋回することで、土砂を掬ったバケット１０が揚土機１８の上方に移動する（図５）。その後、回動ピン１６を中心にして、バケット１０を逆回動することにより、バケット１０の開口部２８の蓋板３１が開蓋し、土砂が揚土船１１の揚土機１８の投入口１１ａに投入される。揚土機１８に投入された土砂は、ベルトコンベアによって所定の保管場まで搬送される。

このように、移動中のバケット１０の開口部２８は、常時、蓋板３１により閉蓋され、かつこの閉蓋時、開口部２８と蓋板３１との隙間はパッキン３７により塞がれる。そのため、土運船１２から掬った土砂を揚土機１８に移動する途中、バケット１０の開口部２８から零れた土砂が水面に落下し、水中に濁水が発生して環境に悪影響を与えるおそれが低減される。
また、一般的に鋼材からなるバックホウ１４のバケット１０の内外壁面には、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布し、土砂付着防止膜が形成されている。この土砂付着防止膜により、塗布前に比較して、浚った土砂に対するバケット１０の内外壁面の摩擦抵抗が低下する。これにより、泥艙１３での土砂掬い上げ時および土砂の揚土機投入時において、バケット１０の内外壁面からの土砂の滑落性が高まり、バケット１０内外壁面対する土砂の付着量が低減する。その結果、バックホウ１４のリフトアーム１５を旋回してバケット１０を揚土機１８に移動する途中、バケット１０の外壁面に付着した土砂がバケット１０から零れることを防止でき、揚土作業を行う水域周辺の汚濁を防止することができる。

特に、補強リブをバケット１０の内壁面に設けたため、バケット１０の外壁面に補強リブを配した従来品に比べてバケット外壁面の平坦性が高まり、このバケット外壁面に対する土砂の付着量が減少し、揚土作業を行う水域周辺の汚濁防止効果がさらに高まる。また、バケット内壁面への土砂の付着量も減少するため、この内壁面付着を原因とした次回のバックホウ１４による掬い上げ作業により浚い取れる土砂量を最大に近い状態で安定化でき、揚土効率の低下を防ぐことができる。

次に、図６および図７を参照して、この発明の実施例２に係る揚土船用バックホウのバケットについて説明する。
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、実施例２の揚土船用バックホウのバケット（以下、バケット）１０Ａの特徴は、蓋板３１の先端部に、蓋板３１の幅方向に長い３枚の短冊板４０を、下方への回動のみが可能な複数のヒンジ４１によって、隣合う短冊板同士を連結した延長蛇腹板部４２を設け、延長蛇腹板部４２を構成する複数の短冊板４０のうち、最も先側に配置された短冊板４０に、一対のチェーン３２の下端部を連結し、また蓋板３１の内外壁面の全域に土砂付着防止膜を形成した点である。具体的には、３枚の短冊板のうちの１枚目の短冊板は、蓋板の長さ方向にヒンジを介して蓋板に取り付けられることにより、蓋板の長さが延長されるように設けられている。２枚目の短冊板は、１枚目の短冊板にヒンジを介して取り付けられることにより、蓋板の長さがさらに延長されるように取り付けられている。３枚目の短冊板は２枚目の短冊板にヒンジを介して取り付けられることにより、さらに蓋板の長さが延長されるように取り付けられている。このような取り付け構成により、蓋板に延長蛇腹板部が設けられた形状は平面視して矩形状となる。

延長蛇腹板部４２における蓋板３１の長さ方向の長さは、蓋板３１の長さの約３分の１で、細長い各短冊板４０における長さは、蓋板３１の幅方向の長さと同一である。
各ヒンジ４１としては、一対の連結板片４３の元部に有する軸筒４４に軸体４５が挿通された片開き構造の長蝶番が採用されている（図７（ｂ））。各ヒンジ４１は、短冊板４０の下方へのみ回動が許容されるように、隣接する一対の短冊板４０の下面（裏面）に、一対の連結板片４３がそれぞれ固定されている。各連結板片４３の最大回動角は略９０°である。
また、一対の連結部材は、リフトアームの先部と最も先側に配置された短冊板４０の中央部とに、蓋板３１の幅方向に離間してそれぞれ固定されている。

以上の構成とすることで、蓋板３１と延長蛇腹板部４２とは、１枚の大判板としてバケット１０Ａの開口部２８の閉蓋位置Ｐに一対のチェーン３２によって吊り下げられている。そのため、土砂を掬ったバケット１０Ａの開口部２８が閉蓋位置Ｐに到達した際、仮に土砂が山積み状態であっても、バケット１０Ａの上方回動をさらに進めるだけで、回動ピン１６を中心とした蓋板３１の上方回動が進行し（蓋板３１が持ち上がり）、チェーン３２が緩んで延長蛇腹板部４２が各ヒンジ４１を中心にして蛇腹状に下方へ折れ曲がる。
その結果、バケット１０Ａの開口部２８を越した土砂の山積み部分ａが、延長蛇腹板部４２によって被われる。これにより、リフトアーム１５の旋回途中で懸念される、土砂の山積み部分ａの崩落を原因とした揚土作業の周辺水域の汚濁を防止することができる。
また、蓋板３１の内外壁面の全域に土砂付着防止膜を形成したため、蓋板３１に付着した土砂の滑落による周辺水域の汚濁防止効果が得られる。
その他の構成、作用および効果は、参考例１と同じであるため、説明を省略する。

次に、図８および図９を参照して、この発明の実施例３に係る揚土船用バックホウのバケットについて説明する。
図８に示すように、この実施例３の揚土船用バックホウのバケット（以下、バケット）１０Ｂの特徴は、蓋板３１の先端部が上方に湾曲し、この蓋板３１の湾曲部分３１ａに、各ローラ軸５０の軸線が回動軸３０の軸線と平行で、かつ蓋板３１より先方に外周部の一部が突出した２つの緩衝ローラ５１を、対配置の軸受５２を介して、互いに蓋板３１の幅方向に所定ピッチで離間して設けた点である。各緩衝ローラ５１は、蓋板３１の湾曲部分３１ａの裏面のうち、蓋板３１の幅方向の両端部に離間して配置されている。

次に、図９を参照して、実施例３のバケット１０Ｂによる、泥艙１３の揚土船１１側の形成壁付近に溜まった土砂の掬い取り作業を説明する。
この作業時には、まずバケット１０Ｂの開口部２８を略垂直にして、リフトアーム１５を泥艙１３の揚土船１１側の形成壁へ引き寄せる。このとき、蓋板３１は回動軸３０により元部がリフトアーム１５の先端部に連結され、かつ蓋板３１の先端部が湾曲自在な各チェーン３２によりリフトアーム１５の先部に吊られているため、蓋板３１は、常に土砂の表面に接して移動する。その結果、バケット１０Ｂがその形成壁近くに到達すると、まず蓋板３１の緩衝ローラ５１が土運船１２の泥艙１３の形成壁に衝突する（図９（ａ））。その後も、この引き寄せを続行することで、緩衝ローラ５１が泥艙１３の揚土船１１側の形成壁を上方へ向かって転動しながら、蓋板３１は回動軸３０を中心にして徐々に上方へ回動する。すなわち、蓋板３１は、専用の駆動源を用いることなく、リフトアーム１５の引き寄せ力を利用して自動的に上方へ退避する（図９（ｂ））。これにより、泥艙１３の揚土船１１側の形成壁付近に溜まった土砂をバケット１０Ｂにより浚う際、蓋板３１が邪魔にならない。
なお、バケット１０Ｂが土運船１２の泥艙１３の形成壁に近接した後は、バケットシリンダ２９のロッドを突出することにより、回動軸３０を中心としてバケット１０をその開口部２８の先端が泥艙１３の形成壁に当接するまで矢印Ｓ１方向に正回動する。その後、土砂をバケット１０Ｂを垂直に所定距離だけ上昇させて残りの土砂を掬い取り（矢印Ｓ２）、その直後、回動軸３０を中心としてバケット１０をその開口部２８が水平状態となるまで正回動するとともに、この正回動をしながらアームシリンダ２６のロッドを引き込ませてリフトアーム１５を矢印Ｓ３方向に移動させる。この移動中、開口部２８の先端は常に泥艙１３の形成壁に当接するように操作した方が、開口部の先端からの土砂の零れが少なくなるために好ましい。
その他の構成、作用および効果は、参考例１と同じであるため、説明を省略する。

この発明の揚土船用バックホウのバケットは、海底、湖底または河底から浚渫された土砂を陸揚げする際に用いられる揚土船に搭載された、バックホウ用のバケットとして有用である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 揚土船用バックホウのバケット、
１１ 揚土船、
１３ 泥艙、
１４ バックホウ、
１５ リフトアーム、
１６ 回動ピン、
２８ 開口部、
３０ 回動軸、
３１ 蓋板、
３１ａ 湾曲部分、
３２ チェーン（連結部材）、
３７ パッキン、
３５ 側板用リブ板（補強リブ）、
３６ 底板用リブ板（補強リブ）、
４０ 短冊板、
４１ ヒンジ、
４２ 延長蛇腹板部、
５１ 緩衝ローラ、
Ｐ 閉蓋位置。

Claims (3)

1. 揚土船に設けられ、土運船の泥艙に溜まった土砂を掬うバックホウのリフトアームの先端部に、回動ピンを介して開口部の元部が連結された揚土船用バックホウのバケットにおいて、
   蓋板の元部を、前記バケットの開口部の元部に、前記回動ピンの軸線と平行な軸線を有する回動軸を介して連結し、
   前記リフトアームの先部と前記蓋板とを連結部材により連結することで、前記バケットの開口部を閉蓋する位置に前記蓋板が設けられ、
   前記開口部と前記蓋板とをパッキンにより隙間なく閉蓋可能とし、
   前記バケットを補強する補強リブを、前記バケットの内壁のみに設け、
   前記バケットの内外壁面に、合成樹脂を主成分とする塗料を塗布して土砂付着防止膜を形成することにより、前記バケットの内外壁面の摩擦係数を前記塗料の塗布前に比較して小さくした揚土船用バックホウのバケット。
2. 前記蓋板の先端部に、該蓋板の幅方向に長い複数の短冊板を、下方へのみ回動可能な複数のヒンジによって隣り合う短冊板同士を連結した延長蛇腹板部を設け、
   該延長蛇腹板部を構成する前記複数の短冊板のうち、最も先側に配置された短冊板に、前記連結部材の下端部を連結した請求項１に記載の揚土船用バックホウのバケット。
3. 前記蓋板の先端部は上方に湾曲し、
   該蓋板の湾曲部分には、前記回動軸と軸線と平行な軸線を有し、前記蓋板より先方に突出する緩衝ローラを設けた請求項１に記載の揚土船用バックホウのバケット。

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