JP2017198067A - Underwater chamber for dredging - Google Patents
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Abstract
Description
取水路、小運河、農業用水路、池等の水底に堆積しているヘドロ、土砂等を浚渫して地上に排出する目的で支援デッキ(M)に浚渫用水中チャンバー(1)を懸架装備して、同デッキに取り付けられている複数の推進用水中スクリュー(DS1〜DS8)の作動によって水面を7前後、左右に移動、或いは、360°回転移動することによって効率的に浚渫作業を行うことを目的とする。Suspended underwater chamber (1) is suspended on support deck (M) for the purpose of draining sludge, sediments, etc. deposited on the bottom of intakes, small canals, agricultural canals, ponds, etc. The purpose is to perform dredging work efficiently by moving the water surface back and forth 7 or left and right or by rotating 360 ° by operating multiple propulsion submersible screws (DS1 to DS8) attached to the deck. And
水底に堆積している土砂を浚渫する目的の技術は水中排砂ロボット(実開平6−49300)、或いは、同目的の水陸両用清掃装置(特許第4521986号)及び、浚渫用水中チャンバー(実用新案登録第3191448号)により公知である。
然しながら、水中の土面がヘドロを例として堆積高さが大きい場合、水中ブルドーザーのキャタピラーがスリップして走行不能となる。これは、車を運転している時にぬかるみに嵌り込んでタイヤがスリップして走行不能になる現象と同じ経験的事象である。
斯様な場合、水中ブルドーザー方式による浚渫作業は不可能となり、これが問題解決の課題となる。However, if the underwater soil surface has a large accumulation height, such as sludge, the caterpillar of the underwater bulldozer slips and cannot run. This is the same empirical phenomenon as the phenomenon that the vehicle slips into the mud when driving and the tire slips and cannot run.
In such a case, the dredging work by the underwater bulldozer method becomes impossible, and this becomes a problem solving problem.
そこで、本発明は、上記の問題を解決するために、水中土面がヘドロ等で軟弱な場合は、支援デッキ(M)に水中チャンバー(1)を搭載懸架して同デッキを任意に水面走行させて浚渫作業を行うものである。図1参照Therefore, in order to solve the above-described problem, the present invention is configured to mount the underwater chamber (1) on the support deck (M) and suspend the underwater soil surface when the underwater soil surface is soft, such as sludge. Let's do the dredging work. See Figure 1
同デッキ(M)は立方体をなすものでその水没側面の両端に各一基、合計8基(DS1〜DS8)の推進用水中電動スクリュー(以下、DSスクリューと称する)を備える。
同DSスクリューを作動させることによって、同デッキを前後、左右、に移動、又、360°回転移動させて効率的に浚渫作業を行うものである。図1参照
即ち、:−
スクリュー(符号) 進行方向
DS1,DS2のみ作動 前進移動
DS5,DS6のみ作動 後進移動
DS7,DS8のみ作動 右移動
DS3,DS4のみ作動 左移動
DS3,DS7のみ作動 左回転移動
DS4,DS8のみ作動 右回転移動
(注)デッキに水中チャンバーが装備されている側を前方とするThe deck (M) is a cube, and is provided with a total of eight propulsion submersible electric screws (hereinafter referred to as DS screws), one at each end of the submerged side surface.
By operating the DS screw, the deck is moved back and forth, left and right, or rotated 360 ° to efficiently perform the dredging work. See FIG. 1, ie:-
Screw (symbol) travel direction
Only DS1 and DS2 operate
Only DS5 and DS6 work Backward movement
DS7, DS8 only works Move right
DS3 and DS4 only work Left move
DS3 and DS7 only work
Only DS4 and DS8 work.
Note: The side where the deck is equipped with an underwater chamber is the front.
同支援デッキは浚渫を行う現地までの輸送を考慮して2分割構造とする。更に、浚渫面積に応じて、浚渫効率を上げるために同支援デッキを連結して2台の同水中チャンバーで並列運転を行う。図3参照。
同支援デッキには付属設備として、同DSスクリュー以外に、同水中チャンバー吊り下げ用ガイドレール(6)を4柱、動力・制御盤(5)、電源ターミナル(7)、移動式電動伸縮式ジブクレーン(3)、動力・制御盤(5)、電源ターミナル(7)、吐出ホース用回転自在ベンド管(13)、吐出ホース用オーム貝型ベンド管(11a)、転落防止柵(17)、衝突衝撃吸収を兼ねた浮き袋(18)、命綱(16)を装備し、更に、デッキには、移動式電動ジブクレーン(3)、同水中チャンバーのメインテナンス用スペース(19)等を設ける。図1(A)参照The support deck will be divided into two parts in consideration of transportation to the site where dredging takes place. Furthermore, according to the dredging area, in order to increase dredging efficiency, the support deck is connected and the two submerged chambers are operated in parallel. See FIG.
In addition to the DS screw, the support deck includes four guide rails (6) for suspending the underwater chamber, a power / control panel (5), a power terminal (7), and a mobile electric telescopic jib crane. (3), Power / Control panel (5), Power supply terminal (7), Discharge hose rotatable bend pipe (13), Discharge hose ohm-shell bend pipe (11a), Fall prevention fence (17), Impact impact Equipped with a float (18) and a lifeline (16) that also serve as absorption, the deck is provided with a mobile electric jib crane (3), a maintenance space (19) for the underwater chamber, and the like. Refer to FIG.
同水中チャンバーは移動式電動伸縮式ジブクレーン(3)を用いて吊上げられ同支援デッキに固定されているガイドレール(6)に沿って水中に吊り下げ懸架装備される。図4参照
同ガイドレールの水中取付けに際し事前に水深を測定し、水深に見合ったガイドレールを選別して、クレーンで吊り下げてデッキの所定の位置に取付けてガイドレール固定板(6a)にガイドレールストップバ―(6b)を以って同デッキに固定する。図5(B)参照
その上で、クレーンで同水チューチャンバーを吊り上げて、同ガイドレールに同水中チャンバーに取り付けられているワッパ(6e)を嵌め込んで同ガイドレールに沿って同水中―チャンバーを水中に沈下させるのであるが、沈下後、同水中チャンバーの下部位に取り付けられている照明燈付きの水中カメラ(4)を以って、同デッキの制御盤に備えられているモニター画面で同水中チャンバーの下部位に取り付けられている植毛(ブラシ)(9)と水中土面との接触面の位置確認を行う。尚、同位置確認は同クレーンで同水中チャンバーを吊り下げた状態で同ガイドレールを上下動させて任意に行う。又、同ガイドレールの最下部にはストッパ―(10)を設けて同水中チャンバーを同ガイドレールの下部位に固定する。
ガイドレールの長さの選別については、の水深に見合わせてガイドレールを選別するのであるが、水深が3M.の場合は、4.5M.のものを、水深が5M.の場合は6.5M.のガイドレールを選別する。即ち、水深に対して、1.5M.余裕を以って選別する。
尚、当ガイドレールの現地輸送を考慮して、その最大長さは、6.5M.とする。
即ち、当ガイドレールを使用する場合の浚渫工事は、水深が5M.以内の貯水池、池、或いは、取水路の浚渫工事を対象とする。
当水中チャンバーを適用して、水深が5M.を超える浚渫工事については、別方式(後述)で浚渫工事を行うものである。The underwater chamber is suspended and suspended in water along a guide rail (6) that is lifted using a mobile electric telescopic jib crane (3) and fixed to the support deck. Refer to Fig. 4. When the guide rail is installed in water, the water depth is measured in advance, the guide rail corresponding to the water depth is selected, suspended by a crane and mounted at a predetermined position on the deck, and guided to the guide rail fixing plate (6a). Secure to the same deck with rail stop bar (6b). See FIG. 5 (B). Then, the water Chu chamber is lifted with a crane, and a wapper (6e) attached to the water chamber is fitted into the guide rail. After sinking, the monitor screen provided on the control panel of the deck is equipped with an underwater camera (4) with a light fixture attached to the lower part of the underwater chamber. The position of the contact surface between the flock (brush) (9) attached to the lower part of the underwater chamber and the underwater soil surface is confirmed. In addition, the same position confirmation is arbitrarily performed by moving the guide rail up and down with the crane suspended the submerged chamber. A stopper (10) is provided at the lowermost part of the guide rail to fix the submerged chamber to the lower part of the guide rail.
Regarding the selection of the guide rail length, the guide rail is selected according to the water depth, but the water depth is 3M. In the case of 4.5M. The water depth is 5M. In the case of 6.5M. Sort the guide rails. That is, 1.5M. Sort with a margin.
In consideration of local transport of this guide rail, the maximum length is 6.5M. And
That is, the dredging work when using this guide rail has a water depth of 5M. It is intended for dredging construction of reservoirs, ponds or intake channels within.
Applying the underwater chamber, the water depth is 5M. For dredging work exceeding 1, the dredging work is carried out by another method (described later).
同水中チャンバーの下面部位には4基の車輪(8)を設ける。同車輪の車軸はサスペンション(8b)構造とし、水中土面の凹凸による同水中チャンバーの上下運動を吸収するものである。又、車輪はキャスター構造で360°回転自在とし、凹凸、或いは、軟弱な土面に対応出来るように二面一体型のスパイク車輪(8a)を採用する。図6参照Four wheels (8) are provided on the lower surface of the underwater chamber. The axle of the wheel has a suspension (8b) structure and absorbs the vertical movement of the submerged chamber due to the unevenness of the submerged soil surface. In addition, the wheel is a caster structure and can be rotated 360 °, and a two-sided integrated spike wheel (8a) is adopted so as to cope with unevenness or a soft soil surface. See FIG.
同水中チャンバーは、実用新案登録番号、第3191448号の水中チャンバーと構造、機能において同じくするものであるが、水中土面に堆積している対象がヘドロである場合と砂が堆積している場合とでは密度がことなるので同水中チャンバーに備えられて水中噴射ノズルよりの噴射圧を変える必要がある。このニーズに対して同水中チャンバーに積載されている水中モーターの回転数を変動させて同ノズルよりの噴射圧力を変える機能を備えるものである。
即ち、同デッキに備える動力・制御盤(5)に同モーターのスピードコントロールを行うVVVF制御を組込んで対応するものである。
一方、当デッキに搭載される動力・制御盤には次の電源ターミナル、操作スイッチ及び、水底映像モニタリング装置、等の電気設備を装備する。その装備内容は、:−
・同DSスクリュー及びCSスクリュー(後述)の動力電源用ターミナル及び個別スクリューのON−OFFスイッチ
・同水中チャンバーに備えられている水中噴射ノズルへ圧力水を送る水中モーターポンプの動力電源用ターミナル及びON−OFFスイッチ
・VVVFインバーター回転数変換装置
・同水中チャンバーに付属しているノン・クロッグポンプ(P1)並びに同デッキに搭載されている陸上送水用ブースターポンプ(P2)の動力電源用ターミナル及びON−OFFスイッチ
・同デッキに搭載されるジブクレーンの動力電源用ターミナル及びON−OFFスイッチ
・同水中チャンバーに付属している水中監視カメラ及び同カメラの水中照明燈用電源用ターミナル及びON−OFFスイッチ
・同カメラの映像のモニタリング監視装置及びON−OFFスイッチ
・各装置の過電流遮断器
・超音波発信器及び受信器
ダムの貯水池の浚渫を行う場合において同貯水池の水深が、例えば、20〜30M.の場合、アクシデントで吊下げロープ、或いは、吐出ホースの切断により同水中チャンバーが水中で行方不明となるケースが予測される。斯様なケースに備えて同水中チャンバーに発信器を備えて受信機で同水中チャンバーの位置の検出を行うものである。The underwater chamber is the same in structure and function as the utility model registration number No. 3191448 underwater chamber, but when the target deposited on the underwater soil surface is sludge and when sand is accumulated Since the density differs, it is necessary to change the injection pressure from the underwater injection nozzle provided in the underwater chamber. To meet this need, it has the function of changing the injection pressure from the nozzle by changing the rotation speed of the submersible motor loaded in the submersible chamber.
In other words, the VVVF control for controlling the speed of the motor is incorporated into the power / control panel (5) provided in the deck.
On the other hand, the power and control panel mounted on this deck will be equipped with electrical equipment such as the following power terminals, operation switches, and water bottom video monitoring devices. The equipment is:-
・ Power supply terminal for the DS screw and CS screw (described later) and ON / OFF switch for individual screw ・ Power supply terminal for the submersible motor pump that sends pressure water to the submersible injection nozzle provided in the submersible chamber and ON -OFF switch, VVVF inverter rotation speed converter, non-clog pump (P1) attached to the submersible chamber and onshore power supply booster pump (P2) mounted on the deck and ON- OFF switch ・ Power terminal and ON-OFF switch for the jib crane mounted on the deck ・ Underwater monitoring camera attached to the underwater chamber and power terminal for the underwater lighting lamp and ON-OFF switch ・ Same Camera video monitoring and monitoring equipment And depth of the reservoir in the case of the dredging of the overcurrent breaker-ultrasonic transmitter and receiver dam reservoirs ON-OFF switch each device, for example, 20 to 30 m. In this case, it is predicted that the underwater chamber will be missing underwater due to the accidental suspension of the rope or the discharge hose. In preparation for such a case, a transmitter is provided in the underwater chamber, and the position of the underwater chamber is detected by a receiver.
同デッキには同水中チャンバーより排出されるヘドロ等の汚泥水を地上に排出する排水ホース(15)、オーム貝型90°ベンド管(11a)、同ホースに接続する仕切弁(SV)及び逆流防止弁(CV)並びに回転自在ベンド管(13)、動力ケーブル用回転リール(7)を備える。図1参照The deck has a drain hose (15) that discharges sludge such as sludge discharged from the submersible chamber to the ground, an ohm shell-shaped 90 ° bend pipe (11a), a gate valve (SV) connected to the hose, and a reverse flow. A prevention valve (CV), a rotatable bend pipe (13), and a power cable rotating reel (7) are provided. See Figure 1
オーム貝型90°ベンド管(11a)に関わる詳細は、図7参照。同ベンド管は立ち上がりホースの水流を同デッキ上においてスムーズに水平方向に変換させるものである。吐出ホース(15)と同ベンド管の接続は、先ず、吸込側を接続後、吐出側を接続するが、同ベンド管はホースの接続を容易にするために同ベンド管本体は回転自在型(オーム貝型)の構造になっている。Refer to FIG. 7 for details regarding the seashell-shaped 90 ° bend pipe (11a). The bend pipe smoothly converts the water flow of the rising hose into the horizontal direction on the deck. To connect the discharge hose (15) and the bend pipe, first connect the suction side and then the discharge side, but the bend pipe body is rotatable to facilitate the connection of the hose ( Ohm shell type).
水深が大きい場合、例えば、ダムの貯水池のように水深が、20M、或いは、30Mの場合、ガイドレールを採用する浚渫方式はガイドレールの現地への輸送の問題、或いは、同デッキの取付上の問題が生じる。従って、当ガイドレールを採用しない浚渫方式を採用する。即ち、当発明の水中チャンバー自体に複数の水中クリュー(以下、CSスクリューと称する)を装備することによって同デッキ上に装備されている制御盤の操作により同CSスクリューの選別稼働を行い当水中チャンバー自体を水底で任意に走行させて浚渫作業を行うものである。図8参照
当水中チャンバーは長方立方体の形状をなすものであるが、その四方側面にそれぞれ4基の同CSスクリュー、4面で計16基(CS1〜CS16)の水中スクリューを装備して、同CSスクリューを個別に稼働させて水底を前方、後方、左右、回転と任意に走行させるものであるが、同時に照明燈付き水中カメラで水底の土面の状況を同デッキの監視盤にモニタリングしながら効率的に浚渫作業を行うものである。図9参照
更に、当水中チャンバー下部位には4基のキャスター付きスパイク型車輪(8a)を設けて、当水中チャンバーの水底運動を自在とし、任意に走行させて浚渫作業の効率化を図ったものである。図9(B)参照When the water depth is large, for example, when the water depth is 20M or 30M like a dam reservoir, the dredging method using the guide rail is a problem of transportation of the guide rail to the site, or the installation of the deck Problems arise. Therefore, the saddle method that does not use this guide rail is adopted. That is, by installing a plurality of underwater clews (hereinafter referred to as CS screws) in the underwater chamber of the present invention, the operation of the control panel mounted on the deck is performed to select the CS screws and the underwater chamber. It is intended to perform dredging work by running itself at the bottom of the water. See FIG. 8 The underwater chamber has a rectangular cube shape, and each side has four same CS screws on each side of the four sides, and a total of 16 submersible screws (CS1 to CS16) on each side. The CS screw is operated individually to move the water bottom forward, backward, left and right, and rotate freely. At the same time, the underwater camera with a lighting rod is used to monitor the condition of the bottom surface of the water on the monitoring board of the deck. However, the dredging work is performed efficiently. See FIG. 9. Furthermore, four spike-type wheels (8a) with casters are provided at the lower part of the underwater chamber to freely move the water bottom of the underwater chamber, and it can be arbitrarily driven to improve the efficiency of dredging work. Is. Refer to FIG.
当水中チャンバーは水底を任意に走行するのであるが、単独走行して当水中チャンバーが遠方に離脱すると吐出ホース、パワーケーブル、吊り上げロープを延長する必要が生じる。従って、それぞれを巻きつける回転リール(7a)及び(15a)をむやみに大きくする必要性が生じる。そこで、同デッキのDSスクリューを作動させて、同デッキを当水中チャンバーと併走させることによって同回転リールの長大化を避けるものである。
一方、陸上に設置される吐出ホースと動力ケーブル用の回転リールは同支援デッキの行動範囲より長さを勘案して同リールの大きさを選定するものである。The underwater chamber travels arbitrarily along the bottom of the water, but if the underwater chamber is disengaged far away by traveling alone, it is necessary to extend the discharge hose, power cable, and lifting rope. Therefore, it becomes necessary to unnecessarily enlarge the rotating reels (7a) and (15a) around which the reels are wound. Therefore, the DS reel of the same deck is operated to run the same deck along with the underwater chamber so as to avoid an increase in the length of the reel.
On the other hand, the discharge hose installed on land and the rotating reel for the power cable are selected in consideration of the length of the support deck and the size of the reel.
当該水中チャンバーによる浚渫工事は浚渫業者によって次のシステムで行われるものである。図10参照
同支援デッキを水上走行させて同デッキに懸架されている同水中チャンバーに付属している複数の照明燈付き水中カメラで水中土面の状態を同デッキに取り付けられている監視盤にモニタリングしてその土面の映像をDVDに収録して工事発注者に提示する。尚、このモニタリング中は同水中チャンバーに付属している噴射ノズルの作動はストップ状態とする。
▲1▼水中に沈下している粗大物(投棄された自転車、沈木、ドラムカン、石、ンクリートブロック、衣服類,等々)の除去工事はフォークバケット(F)を使用て行うのであるが、当工事は発注者の同意を得て行うものである。
同除去作業は浚渫工事の費用の増大に繋がるために事前に工事の発注者の同意を得る必要がある。
▼2▼同DVDの映像に従って粗大物の水中の場所の確認を行い、或いは、同水中カメラで位置の再確認を行いつつ、フォークバケットでバージに粗大物を吊り揚げ投棄して、同バージを接岸させてバックホー(H)で陸揚げする。
▼3▼水底の粗大物除去後、クレーンで同水中チャンバーを同デッキの所定の位置に降ろして同水中チャンバー、吐出ホース、動力ケーブルの取付作業を行う。
▼4▼同デッキに設備されている制御盤で同デッキのDSスクリューを作動させて同デッキを5M.を超える場合は、ガイドレールを使用しない方式であるが、同水中チャンバーに備えられているCSスクリュ―を作動させて、又、同デッキと同水中チャンバーを併走させて浚渫作業を行うものである。
▼5▼浚渫工事完了後は、再度、同水中カメラで水中土面状態をモニタリングしてDVDに収録して発注者に提出して工事完了用確認を行うものである。Dredging work by the submerged chamber is carried out by a dredger in the following system. See FIG. 10. The underwater soil surface is attached to the same monitoring deck attached to the same deck with a plurality of underwater cameras attached to the same underwater chamber suspended on the same deck. Monitor and record the ground image on a DVD and present it to the contractor. During this monitoring, the operation of the injection nozzle attached to the underwater chamber is stopped.
(1) The removal work of oversized objects (discarded bicycles, sinking trees, drum cans, stones, ncleet blocks, clothes, etc.) submerged in water is carried out using fork buckets (F). Is done with the consent of the client.
Since this removal work leads to an increase in the cost of dredging work, it is necessary to obtain the consent of the contractor in advance.
▼ 2 Check the location of the oversized object underwater according to the video on the DVD, or re-confirm the position with the underwater camera, lift the oversized barge with a fork bucket and dump it. Bring to shore and land at Backhoe (H).
(3) After removing the coarse substance from the bottom of the water, the submersible chamber is lowered to a predetermined position on the deck with a crane, and the submerged chamber, discharge hose and power cable are attached.
▼ 4 ▼ Control the deck equipped with the control panel and operate the DS screw of the deck to bring the deck to 5M. In the case of exceeding this, the guide rail is not used, but the CS screw provided in the underwater chamber is operated, and the dredging operation is performed by running the underwater chamber together with the deck. .
(5) After completion of the dredging work, the underwater soil condition is again monitored by the underwater camera, recorded on a DVD, and submitted to the orderer to confirm the completion of the work.
1 浚渫用水中チャンバー
1a バンパー、水中チャンバー
2 水中モーターポンプ、水噴射ノズル用
3 電動ジブクレーン
3a 水中チャンバー吊下げロープ
4 照明燈付き水中カメラ
5 動力・制御盤
5a パワーケーブル
6 ガイドレール、同チャンバー上下作動用
6a ガイドレール固定板
6b ガイドレール固定ねじ
6c ガイドレール吊下げストッパ―
6d 吊上げフック
6e ワッパ
6f 回転子、ワッパ
6g ターンバックル
7 回転リール、動力ケーブル
7a 回転リール、水中チャンバー吊下げ
8 回転キャスター付き車輪、水中チャンバー
8a スパイク型車輪
8b サスペンション、車輪
9 植毛(ナイロンブラシ)
10 下部ストッパー、ガイドレール
11 ノンクロッグポンプ、同チャンバー付属
(別称 P1ポンプ)
11a オーム貝型ベンド管
12 ブースターポンプ
(別称 P2ポンプ)
13 回転自在ベンド管
14 フック、同チャンバー吊上げ、吊下げ用
15 吐出ホース
15a 回転リール、吐出ホース
15b 陸上回転リール、吐出ホース
16 命綱
17 転落防止柵
18 空気浮き袋
18a ベビーコンプレッサー、同浮き袋の空気充填用
19 メインテナンススペース、同水中チャンバー用
SV 仕切弁
CV 逆流防止弁
M 支援デッキ
DS1〜DS8
水中スクリュー、支援デッキ
CS1〜CS16
水中スクリュー、水中チャンバー
F フォークバケット
J バージ
H バックホー
R フロート、吐出ホース
N 粗大物
WL 喫水線1 Underwater chamber for dredging 1a Bumper, underwater chamber 2 Underwater motor pump, for water injection nozzle 3 Electric jib crane 3a Underwater chamber hanging rope 4 Underwater camera with lighting rod 5 Power / control panel 5a Power cable 6 Guide rail, Up and down operation of the same chamber 6a Guide rail fixing plate 6b Guide rail fixing screw 6c Guide rail hanging stopper
6d Lifting hook 6e Wapper 6f Rotor, Wapper 6g Turnbuckle 7 Rotating reel, Power cable 7a Rotating reel, Underwater chamber hanging 8 Wheel with rotating caster, Underwater chamber 8a Spike type wheel 8b Suspension, Wheel 9 Flocking (nylon brush)
10 Lower stopper, guide rail 11 Non-clog pump, chamber attached (also called P1 pump)
11a ohm shell type bend pipe 12 booster pump (also called P2 pump)
13 Rotating bend pipe 14 Hook, lifting chamber, hanging 15 Discharge hose 15a Rotating reel, Discharging hose 15b Land rotating reel, Discharging hose 16 Lifeline 17 Fall prevention fence 18 Air floating bag 18a Baby compressor, for filling air in the floating bag 19 Maintenance space, SV for the submersible chamber Gate valve CV Backflow prevention valve M Support deck DS1-DS8
Underwater screw, support deck CS1-CS16
Submersible screw, submerged chamber F fork bucket J barge H backhoe R float, discharge hose N oversized WL waterline
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