JP3294107B2 - 水中作業機用堆積物取込み装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下空間やウォー
ターフロント等の開発のために、遠隔制御を受けながら
水底を走行して、堆積物の掘削のほかヘドロの浚渫も行
なえるようにした水中作業機のための堆積物取込み装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のバケットホイール式水中作業機の
側面図を図４に、平面図を図５に示す。この水中作業機
を図に即して説明すると、本機が走行するためのクロー
ラ35の上部に、フレーム39が設けられるほか、旋回テー
ブル36や搬送ポンプ40が配設されている。旋回テーブル
36には、先端に堆積物としての軟岩を掘削するためのバ
ケットホイール８を装着されたラダー12が設けられてお
り、ラダー上下シリンダ37やラダー旋回シリンダ38の作
用により、バケットホイール８の上下移動や旋回を可能
としている。

【０００３】この水中作業機による軟岩掘削順序を説明
すると以下のとおりである。まず、バケットホイール８
を回転させながらラダー上下シリンダ37を調節して、掘
削しようとする軟岩の所定の位置にセットし、ついでラ
ダー旋回シリンダ38を作動させ、バケットホイール８を
水平軸線のまわりに旋回させて軟岩を掘削する。そし
て、バケットホイール８の右旋回または左旋回を終えた
ならば、クローラ35によりバケットホイール８を前進さ
せて、再び旋回操作が行なわれる。このようにしてバケ
ットホイール８の旋回と前進とを繰り返すことによっ
て、水中作業機前方の軟岩の掘削が行なわれる。そし
て、掘削中に破砕されてバケット内に取り込まれた掘削
物は、バケットが装着されている円筒部材41に設けられ
た開口部を通じ、重力と搬送ポンプ吸引力との両作用に
より、サクションマウス11内に水と共に流れ込み、搬送
配管18内を通って、搬送ポンプ40により地上へ搬送され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な水中作業機におけるバケットホイール式の堆積物取込
み装置では、次のような不具合がある。 (１) バケットホイールにより掘削された掘削物が小片
に破砕されていれば、サクションマウスで閉塞すること
なくスムーズに搬送可能であるが、軟岩の種類によって
は、掘削物に大塊が混入する場合があり、サクションマ
ウスから配管系および搬送ポンプ等を経由する途中で、
大塊による閉塞事故を起こす恐れがある。 (２) 掘削用のバケットホイールがラダーを中心として
片側に装着されているため、円形状に掘削作業を行なう
場合は良いが、自由に方向を変えて掘削する場合は作業
能率が低下する。 (３) 従来の作業装置ではシルト層に付着しているヘド
ロ等をバケットホイールの回転により浚渫・搬送する際
には、バケットホイールへのヘドロの粘着により浚渫量
が減少するほか、バケットホイール近傍の汚濁を拡散す
るようになり、しかもバケットおよびバケットティース
に付着したシルト・ヘドロ等は除去し難いという問題点
がある。

【０００５】そこで、本発明は、水底における堆積物の
掘削や破砕を効率よく行なえるようにするとともに、掘
削物の搬送中における配管の詰まりを防止できるように
し、かつ付近の水中への汚濁の拡散も防止できるように
した、水中作業機用堆積物取込み装置を提供することを
課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明の水中作業機用堆積物取込み装置は、水中作
業機に俯仰旋回可能に設けられたラダーの先端部に装着
される堆積物取込み装置において、上記ラダーの先端部
で水平軸線のまわりに回転しうるバケットホイールと、
同バケットホイールの上半分を覆うようにして上記ラダ
ー先端部に取付けられるカバーと、上記バケットホイー
ルの回転に伴う水底堆積物の掘削により掬い上げられた
掘削物を上記カバーの内部で破砕するクラッシャーと、
同クラッシャーによる破砕物を水と共に吸引すべく上記
ラダーに沿う搬送配管の先端に接続されるサクションマ
ウスとをそなえ、上記バケットホイールが、上記ラダー
の先端部で水平軸線のまわりに回転駆動可能に設けられ
た円筒部材と、同円筒部材の内部に連通するように同円
筒部材の外周に沿い等間隔に固着された多数の掘削用テ
ィース付きバケットとで構成されるとともに、上記クラ
ッシャーが、上記円筒部材の内周壁から上記水平軸線へ
向け突設されて同円筒部材と一体に旋回しうる並列型の
複数の旋回棒と、同旋回棒が微小隙間をあけて通過しう
るように上記カバーの内部で上記サクションマウスの外
周壁に固着されたスリット部材とで構成されていること
を特徴としている。

【０００７】上述の本発明の水中作業機用堆積物取込み
装置では、水底の堆積物に押し付けられたバケットホイ
ールの回転駆動に伴い、ティース付きバケットで掘削さ
れ掬い上げられた掘削物は、カバーの内部で次のように
してクラッシャーにより破砕処理された後、サクション
マウスへ吸い込まれる。

【０００８】すなわち、バケットホイールの各バケット
内は同バケットを支持する円筒部材の内部へ連通してい
るので、バケットホイールの回転に伴いティース付きバ
ケットで掘削され掬い上げられた掘削物は、上記円筒部
材の内部へ落下し、同円筒部材と共に旋回する旋回棒と
固定されたスリット部材との間に挟み込まれて効率よく
破砕され、サクションマウスへ吸い込まれるようにな
る。

【０００９】そして、上述のようなバケットからの掘削
物の落下作用や、落下した掘削物のクラッシャーによる
破砕は、すべてカバー内で行なわれ、外部への漏洩を極
力減少させた状態でサクションマウスによる吸引が行な
われるので、付近の水中の汚濁を抑制することができ
る。

【００１０】本発明の装置では、上記サクションマウス
へ水と共に流入しようとする掘削物から粗大物を排除す
るためのスクリーンが、同サクションマウスの吸入口に
設けられたことを特徴としており、これにより上記スク
リーンを通過しサクションマウスへ流入した掘削物と水
との混合物には粗大物が含まれないので、上記混合物の
搬送系に詰まりを生じることはない。

【００１１】また本発明の水中作業機用堆積物取込み装
置は、上記バケットホイールの回転に伴い掬い上げた掘
削物を上記円筒部材の内部へ落下させた直後の空バケッ
トを洗浄するウォータージェットノズルが、上記カバー
の内部に開口するように配設されたことを特徴としてい
る。

【００１２】上述の本発明の水中作業機用堆積物取込み
装置では、上記バケットホイールの回転に伴いティース
付きバケットが堆積物を掘削したりヘドロを掻き上げた
りする際に、粘着性の成分がティース付きバケットに付
着して、同バケットから掘削物が落下した後も残存しよ
うとするが、その直後にウオータージェットノズルから
の噴流で空バケットの洗浄が行なわれ、付設のティース
も洗浄されるので、バケットホイールの掘削性能や掬い
上げ容量が低下せず、効率のよい堆積物取込み作業が維
持されるようになる。

【００１３】また、ティース付きバケットの洗浄がカバ
ー内で行なわれ、その洗浄流は破砕された掘削物と混合
してサクションマウスに吸い込まれるので、付近の水中
を汚濁させることもない。

【００１４】さらに、本発明の水中作業機用堆積物取込
み装置は、上記ラダーの先端部を横方向に貫通する回転
軸が設けられて、同回転軸の左右へ突出した各端部に上
記バケットホイールが対をなして設けられるとともに、
上記のカバー，クラッシャーおよびサクションマウスも
左右に対をなして設けられたことを特徴としている。

【００１５】このようにラダー先端部の両側にバケット
ホイールやカバー，クラッシャーおよびサクションマウ
スが対をなして設けられると、ラダーの左右への旋回に
伴う水中作業が、ラダー先端部の片側にのみバケットホ
イールを有する従来の装置の場合と比べて、きわめて能
率よく行なえるようになる。例えば、水底から立ち上が
った堆積物の側面を掘削する場合に、従来の装置ではラ
ダー先端部自体の幅のサイズ分だけ堆積物へのアクセス
を妨げられることがあるが、本発明の装置のようにバケ
ットホイールがラダー先端部の両側にそれぞれ設けられ
ていると、上述のような支障が全く無くなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての水中作業機用堆積物取込み装置について説
明すると、図１は本装置の側面図、図２は図１のＡ−Ａ
矢視断面図、図３は本装置をそなえた水中作業機の側面
図である。

【００１７】図３に示すように、本発明の一実施形態と
しての堆積物取込み装置を、ラダー12の先端機構７とし
て装備された水中作業機１は、走行装置２の上部に、シ
ールシステム６付き旋回ベアリング７を介して、上部フ
レーム４を旋回可能にそなえている。そして、上部フレ
ーム４上における上部構造３として、搬送管18や搬送ポ
ンプ21が設けられるほか、上部フレーム４と一体のサポ
ートフレーム４ａが設けられている。

【００１８】サポートフレーム４ａの上部にはアーム13
の基端部が装着され、同アーム13の俯仰のため先端を同
アーム13に枢着されたアームシリンダ20の基端は、サポ
ートフレーム４ａの下部に枢着されている。

【００１９】また、アーム13の先端部にはラダー12の基
端部が枢着され、同ラダー12の俯仰のため同ラダー12に
先端を枢着されたラダーシリンダ19の基端は、サポート
フレーム４ａの下部に枢着されている。

【００２０】このようにして、ラダー12はアーム13と共
に２リンク機構を構成しているので、ラダー12の先端部
の位置決めが容易となり、例えば図示のごとくアームシ
リンダ20でアーム13の俯仰角を設定してから、ラダーシ
リンダ19の伸縮作動により水底の堆積物表面に、掘削用
ティース10付きバケット９を外周部にそなえたバケット
ホイール８を押し付けながら前後移動させる操作が、き
わめて能率よく、しかも力強く行なわれるようになる。

【００２１】ところで、ラダー12の先端部に装着される
本発明の一実施形態としての水中作業機用堆積物取込み
装置は、図１および図２に示すように、ラダー12の先端
部に、軸受24を介し横方向に貫通する回転軸23をそな
え、同回転軸23はラダー12の内部に設けられた回転駆動
機構により歯車25などを介して回転駆動されるようにな
っている。そして、回転軸23の両端部に、バケットホイ
ール８の本体としての円筒部材27が固着されている。

【００２２】また、円筒部材27の内部に連通するように
同円筒部材27の外周に沿い等間隔に固着された多数の掘
削用ティース10付きバケット９が設けられ、このように
して円筒部材27とティース10付きバケット９とで構成さ
れるバケットホイール８が、ラダー12の先端部の両側に
対をなして設けられている。

【００２３】バケットホイール８の上半分は、回転軸23
に軸受26を介して相対回転可能に設けられたカバー14で
覆われており、同カバー14はラダー12に固定されてい
る。バケットホイール８で掘削され掬い上げられて円筒
部材27の内部へ落下した掘削物は、カバー14の内部でク
ラッシャー15により破砕される。

【００２４】クラッシャー15は、円筒部材27の内周壁か
ら回転軸23へ向けて突設され同円筒部材27と一体に旋回
する複数の旋回棒29と、同旋回棒29が微小隙間をあけて
通過するのを許容するスリット部材32とで構成され、ス
リット部材32はサクションマウス11の外周壁上に固定さ
れている。

【００２５】そして、サクションマウス11は、軸受33を
介して回転軸23に支持され、ラダー12に沿う搬送配管18
の先端に接続されるようになっている。また、サクショ
ンマウス11は、クラッシャー15で破砕され水と混合して
同サクションマウス11の内部へ流入しようとする混合物
から粗大物を排除するため、同サクションマウス11の吸
入口に、プレート31で保持され軸受34で回転軸23に支持
されたスクリーン30をそなえている。

【００２６】さらに、バケットホイール８の回転に伴い
掬い上げた掘削物を円筒部材27の内部へ落下させた直後
の空バケット９を洗浄するウオータージェットノズル16
がカバー14の内部に開口しており、同ノズル16への送水
は、ラダー12に沿い止め金22で取り付けられたウオータ
ージェット用配管17を通じて行なわれる。本実施形態で
は、特に、バケットホイール８のほか、カバー14やクラ
ッシャー15，サクションマウス11なども、ラダー12の先
端部の両側に左右対称に設けられている。

【００２７】上述の本実施形態の水中作業機用堆積物取
込み装置では、水底の堆積物に押し付けられたバケット
ホイール８の回転駆動に伴い、ティース10付きバケット
９で掘削され掬い上げられた掘削物は、カバー14の内部
で次のようにしてクラッシャー15により破砕処理された
後、サクションマウス11へ吸い込まれる。

【００２８】すなわち、バケットホイール８の各バケッ
ト９内は同バケット９を支持する円筒部材27の内部へ連
通しているので、バケットホイール８の回転に伴いティ
ース10付きバケット９で掘削され掬い上げられた掘削物
は、円筒部材27の内部へ落下し、同円筒部材27と共に旋
回する旋回棒29と固定されたスリット部材32との間に挟
み込まれて破砕され、水と混合した状態でサクションマ
ウス11へ吸い込まれるようになる。

【００２９】そして、上述のようなバケット９からの掘
削物の落下作用や、落下した掘削物のクラッシャー15に
よる破砕は、すべてカバー14内で行なわれ、外部への漏
洩を極力減少させた状態でサクションマウスによる吸引
が行なわれるので、付近の水中の汚濁を抑制することが
できる。

【００３０】スクリーン30を通過しサクションマウス11
へ流入した掘削物と水との混合物には粗大物が含まれな
いので、上記混合物の搬送系に詰まりを生じることはな
い。さらに、上述の本実施形態の装置では、バケットホ
イール８の回転に伴いティース10付きバケット９が堆積
物を掘削したりヘドロを掻き上げたりする際に、粘着性
の成分がティース10付きバケット９に付着して、同バケ
ット９から掘削物が落下した後も残存しようとするが、
その直後にウオータージェットノズル16からの噴流で空
バケットの洗浄が行なわれ、付設のティース10も洗浄さ
れるので、バケットホイール８の掘削性能や掬い上げ容
量が低下せず、効率のよい堆積物取込み作業が維持され
るようになる。

【００３１】また、ティース10付きバケット９の洗浄は
カバー10内で行なわれ、その洗浄流は破砕された掘削物
と混合してサクションマウス11に吸い込まれるので、付
近の水中を汚濁させることもない。

【００３２】さらに、ラダー12の先端部の両側にバケッ
トホイール８やカバー14，クラッシャー15およびサクシ
ョンマウス11が対をなして設けられるので、ラダー12の
左右への旋回に伴う水中作業が、ラダー先端部の片側に
のみバケットホイール８を有する従来の装置の場合と比
べて、きわめて能率よく行なえるようになる。例えば水
底から立ち上がった堆積物の側面を掘削する場合に、従
来の装置ではラダー先端部自体の幅のサイズ分だけ堆積
物へのアクセスを妨げられることがあるが、本装置のよ
うにバケットホイール８がラダー12の先端部の両側にそ
れぞれ設けられていると、上述のような支障が全く無く
なる。また、カバー14やクラッシャー15，サクションマ
ウス11が左右にそれぞれ設けられていると、２系統の掘
削，破砕および搬送機能により、作業能率が大幅に向上
するようになる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の水中作業
機用堆積物取込み装置によれば、次のような効果が得ら
れる。 (1)バケットホイールの回転に伴いティース付きバケッ
トで掘削され掬い上げられた掘削物は、円筒部材の内部
へ落下し、同円筒部材と共に旋回する旋回棒と固定され
たスリット部材との間に挟み込まれて効率よく破砕さ
れ、サクションマウスへ吸い込まれるようになる。 (2) バケットからの掘削物の落下作用や、落下した掘削
物のクラッシャーによる破砕は、すべてカバー内で行な
われ、外部への漏洩を極力減少させた状態でサクション
マウスによる吸引が行なわれるので、付近の水中の汚濁
を抑制することができる。 (3) スクリーンを通過しサクションマウスへ流入した
掘削物と水との混合物には粗大物が含まれないので、上
記混合物の搬送系に詰まりを生じることはない。 (4) バケットホイールの回転に伴いティース付きバケッ
トが堆積物を掘削したりヘドロを掻き上げたりする際
に、粘着性の成分がティース付きバケットに付着して、
同バケットから掘削物が落下した後も残存しようとする
が、その直後にウオータージェットノズルからの噴流で
空バケットの洗浄が行なわれ、付設のティースも洗浄さ
れるので、バケットホイールの掘削性能や掬い上げ容量
が低下せず、効率のよい堆積物取込み作業が維持される
ようになる。 (5) ティース付きバケットの洗浄がカバー内で行なわ
れ、その洗浄流は破砕された掘削物と混合してサクショ
ンマウスに吸い込まれるので、付近の水中を汚濁させる
こともない。 (6) ラダー先端部の両側にバケットホイールやカバー，
クラッシャーおよびサクションマウスが対をなして設け
られると、ラダーの左右への旋回に伴う水中作業が、ラ
ダー先端部の片側にのみバケットホイールを有する従来
の装置の場合と比べて、きわめて能率よく行なえるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての水中作業機用堆積
物取込み装置の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図１の装置をそなえた水中作業機の側面図であ
る。

【図４】従来の堆積物取込み装置をそなえた水中作業機
の側面図である。

【図５】図４の水中作業機の平面図である。

【符号の説明】

１ 水中作業機 ２ 走行装置 ３ 上部構造 ４ 上部フレーム ４ａ サポートフレーム ５ 旋回ベアリング ６ シールシステム ７ 先端機構 ８ バケットホイール ９ バケット 10 ティース 11 サクションマウス 12 ラダー 13 アーム 14 カバー 15 クラッシャー 16 ウオータージェットノズル 17 ウオータージェット用配管 18 搬送配管 19 ラダーシリンダ 20 アームシリンダ 21 搬送ポンプ 22 止め金 23 回転軸 24 軸受 25 歯車 26 カバー軸受 27 円筒部材 29 旋回棒 30 スクリーン 31 プレート 32 スリット部材 33 サクションマウス軸受 34 スクリーン軸受 35 クローラ 36 旋回テーブル 37 ラダー上下シリンダ 38 ラダー旋回シリンダ 39 フレーム 40 搬送ポンプ 41 円筒部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−68071（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3003396（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭45−3968（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 3/88 - 3/92

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中作業機に俯仰旋回可能に設けられた
   ラダーの先端部に装着される堆積物取込み装置におい
   て、上記ラダーの先端部で水平軸線のまわりに回転しう
   るバケットホイールと、同バケットホイールの上半分を
   覆うようにして上記ラダー先端部に取付けられるカバー
   と、上記バケットホイールの回転に伴う水底堆積物の掘
   削により掬い上げられた掘削物を上記カバーの内部で破
   砕するクラッシャーと、同クラッシャーによる破砕物を
   水と共に吸引すべく上記ラダーに沿う搬送配管の先端に
   接続されるサクションマウスとをそなえ、上記バケット
   ホイールが、上記ラダーの先端部で水平軸線のまわりに
   回転駆動可能に設けられた円筒部材と、同円筒部材の内
   部に連通するように同円筒部材の外周に沿い等間隔に固
   着された多数の掘削用ティース付きバケットとで構成さ
   れるとともに、上記クラッシャーが、上記円筒部材の内
   周壁から上記水平軸線へ向け突設されて同円筒部材と一
   体に旋回しうる並列型の複数の旋回棒と、同旋回棒が微
   小隙間をあけて通過しうるように上記カバーの内部で上
   記サクションマウスの外周壁に固着されたスリット部材
   とで構成されていることを特徴とする、水中作業機用堆
   積物取込み装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水中作業機用堆積物取
   込み装置において、上記サクションマウスへ水と共に流
   入しようとする掘削物から粗大物を排除するためのスク
   リーンが、同サクションマウスの吸入口に設けられたこ
   とを特徴とする、水中作業機用堆積物取込み装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の水中作業機用
   堆積物取込み装置において、上記バケットホイールの回
   転に伴い掬い上げた掘削物を上記円筒部材の内部へ落下
   させた直後の空バケットを洗浄するウォータージェット
   ノズルが、上記カバーの内部に開口するように配設され
   たことを特徴とする、水中作業機用堆積物取込み装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の水
   中作業機用堆積物取込み装置において、上記ラダーの先
   端部を横方向に貫通する回転軸が設けられて、同回転軸
   の左右へ突出した各端部に上記バケットホイールが対を
   なして設けられるとともに、上記のカバー，クラッシャ
   ーおよびサクションマウスも左右に対をなして設けられ
   たことを特徴とする、水中作業機用堆積物取込み装置。