JP4472012B1 - パワーショベル及び浚渫施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バケット内の汚泥や土砂等を、周囲に飛散させることなく運ぶことができる環境性能の高い浚渫用パワーショベルを提供すること。
【解決手段】バケット２０３の開口端部と蓋２１０との間にパッキン２３０を設けてバケット内部を密閉することにより、バケット２０３によって掬われた汚泥や土砂を、パッキン２３０により密閉されたバケット内部に確実に保持する。また、蓋２１０には空気抜孔２１３を設けてバケット内部に残った空気を外部に逃がす構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば河川の浚渫工事に用いられるパワーショベル（バックホウ）及び浚渫施工方法に関する。

従来、河川等における浚渫工事に用いられる浚渫船（バックホウ船）においては、船上にバックホウと呼ばれるパワーショベルを設置し、このパワーショベルによって川底の汚泥を取り除くようになされている。

パワーショベルは、先端部を上下左右に移動自在のアームを有し、その先端部にバケットを備えている。このバケットによって川底等の汚泥や土砂を掬い上げて、土運船等に降ろすようになされている。

ところで、浚渫工事においては、河川の川底に堆積した汚泥等をバケットで掬い上げて取り除く際に、バケットによって汚泥等を掬い上げた後、アームを移動して土運船等に移動する必要があり、この際に、バケット内の汚泥が周辺にこぼれたり、又は川底から掬った汚泥等を引き上げる際に、掬われたバケット内の汚泥等が水中において拡散して、周囲の水質が劣化する問題があった。

かかる問題点を解決するための一つの方策として、バケットの開口部を蓋によって閉塞可能な構成とし、バケットによって汚泥等を掬った状態において、蓋により開口部を閉塞することにより、汚泥等がこぼれたり、水中において周囲に拡散することを低減するようになされたものが提案されている（特許文献１参照）。

図１６は、従来の蓋付のパワーショベルの構成を示す斜視図である。図１６に示すように、従来のパワーショベルでは、アーム１の先端部に碗型のバケット２が装着されている。バケット２の背面はＨリング３及びメガネリング４を介して、さらにバケットシリンダ５に連結されている。バケットシリンダが伸縮すると、その伸縮がＨリング３及びメガネリング４を介してバケット２に伝わり、バケット２が、矢印６のように、弧を描くように傾動できるようになされている。

アーム１の先端部には、蓋８が固定されている。この蓋８は、バケット開口部９を塞ぐ台座部分８ａ、その台座部分８ａをアーム１に固定する、四角錐部分８ｂ、及び台座８ａの上に形成された翼状部分８ｃから構成されている。さらに、台座部分８ａは、台座の上板部８ａ−ａと台座の側面部８ａ−ｂからなり、上板部８ａ−ａの下で、台座の側面部８ａ−ｂに囲まれた部分は空洞になっている。四角錐部分８ｂは、バケットシリンダが伸び、その動きがＨリング３及びメガネリング４を介してバケット２に伝わり、バケット２が弧を描くように動くことにより、バケット開口部９が上を向いたときに、台座部分８ａがバケット開口部９を塞ぐようになされている。

特開２００５−３３０７９３号公報

しかしながら、前述した従来のパワーショベルでは、バケット開口部９と蓋８との間が密閉されておらず、水中においてバケット２によって汚泥等を掬った後、蓋８を閉じ、その状態でバケット２を水上に引き上げると、水底、水面及び水上にかけてバケット周囲の圧力が低くなることにより、バケット内部とバケット外部との圧力差によって、バケット内の汚泥等がバケット外部に飛散して、周囲の水質を劣化させる問題があった。

そこで、本発明は、バケット内の汚泥や土砂等を、周囲に飛散させることなく運ぶことができる環境性能の高いパワーショベル及び浚渫施工方法を提供することを目的とする。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、バケットの開口端部と蓋との間にパッキンを設けてバケット内部を密閉することにより、バケットによって掬われた汚泥や土砂を、パッキンにより密閉されたバケット内部に確実に保持する。また、蓋には空気抜孔を設けてバケット内部に残った空気を外部に逃がす構成とすることにより、バケットを水底から水上へ引き上げる際に、密閉されたバケット内部と外部との圧力差が大きくなる前に、空気抜孔からバケット内部に残った空気を外部に逃がす。これらにより、バケット内部の汚泥等がパッキンによる密閉状態に抗して外部に噴き出すことを防止することができる。

より具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
（１）先端部が移動可能なアームと、前記アームの先端部に装着され、傾動可能な碗型のバケットと、前記アームに固定され、前記バケットの前記傾動に応じて前記バケットの開口部を閉塞する蓋と、前記バケットの開口端部と前記蓋との間を密閉するパッキンと、前記蓋に設けられた空気抜孔と、前記空気抜孔の前記バケットに対向する側とは反対側の空気抜孔開口部を開閉する開閉板と、前記開閉板と前記蓋とを繋ぐ接続部材と、を備え、前記開閉板は、前記空気抜孔開口部を少なくとも前記開閉板の自重によって閉塞し、また前記バケットの内部圧の前記自重に抗する上昇に応じて前記空気抜孔開口部を開くことを特徴とするパワーショベル。

（１）記載のパワーショベルによれば、蓋によってバケットの開口部が閉じられた状態において、バケットの開口端部と蓋との間がパッキンにより密閉されることにより、バケット内の汚泥や土砂等が周囲に飛散することを防止することができる。また、蓋に設けられた空気抜孔によって、バケット内部に残った空気を外部に逃がす構成としたことにより、バケット内部の圧力が周囲の圧力よりも高くなって、バケットの開口端部と蓋との間のパッキンによる密閉状態に抗してバケット内部の汚泥や土砂等が外部に噴き出す前に、空気抜孔からバケット内部の空気を外部に逃がすことができ、これにより、バケット内部の圧力と外部の圧力との差が、パッキンによる密閉状態に抗する程度に大きくなることを防止することができる。これにより、バケット内部の汚泥や土砂が、バケットの開口端部と蓋との間から噴出して、周囲の水質を劣化させることを回避することができる。

（２） （１）記載のパワーショベルにおいて、前記接続部材は、複数の空気孔を有するゴム材であり、少なくとも前記開閉板の自重によって前記空気抜孔開口部を密閉することを特徴とするパワーショベル。

（２）記載のパワーショベルによれば、空気孔を有するゴム材によって開閉板と蓋とを接続し、バケット内部の圧力が外部に対して相対的に高くなった場合には、内部の空気が開閉板を押し上げて、ゴム材の空気孔を介して外部に抜け、また、バケット内部の圧力が外部に対して相対的に低くなった場合には、ゴム材がパッキンとして作用し、バケット内部を密閉状態に保つことができる。

（３） （１）記載のパワーショベルにおいて、前記接続部材は、前記開閉板と前記蓋との間に設けられた蝶番であり、前記開閉板と前記空気抜孔の開口端部との間を密閉する空気抜孔用パッキンを備えることを特徴とするパワーショベル。

（３）記載のパワーショベルによれば、蝶番によって蓋と開閉板とを接続することにより、開閉板は蝶番を介して傾動することで蓋の空気抜孔を開閉することとなる。このように開閉板を傾動させる構成としたことにより、アームの移動によって開閉板が容易に開閉することを防止することができる。また、開閉板と空気抜孔の開口端部との間には、空気抜孔用パッキンが設けられることにより、開閉板が閉じて空気抜孔を塞いだ状態においては、空気抜孔が密閉されることとなる。これにより、バケット内部の圧力が外部よりも低くなった場合には、空気抜孔は密閉され、また、前記の通り、バケットの開口部は、蓋（パッキン）によって密閉されていることにより、バケット内部が外部から密閉された状態を維持することができる。これにより、バケット内部の汚泥や土砂等が外部に飛散することを十分に防止することが可能となる。

（４）パワーショベルを用いた浚渫施工方法であって、前記パワーショベルのアーム先端部に設けられた碗型のバケットによって水底の汚泥又は土砂を掬う工程と、前記汚泥又は土砂を掬った前記バケットの開口部をパッキンを介して蓋により閉塞し密閉する工程と、前記蓋により閉塞され密閉状態となった前記バケット内部の圧力が外部の圧力に比べて高くなった場合に、前記パッキンによる閉塞部分から前記汚泥又は土砂が噴き出す前に、前記蓋に設けられた空気抜手段から前記バケット内部に残留する空気を外部へ逃がす工程と、前記空気を逃がした後に前記バケット内部を密閉状態に保つ工程と、を備えることを特徴とする浚渫施工方法。

（４）記載の浚渫施工方法によれば、バケットによって汚泥や土砂等を掬った後、該バケット内部の圧力と外部の圧力との差が、パッキンによる密閉状態に抗する程度に大きくなることを防止することができる。これにより、バケット内部の汚泥や土砂が、バケットの開口端部と蓋との間から噴出して、周囲の水質を劣化させることを回避することができる。また、空気抜手段によってバケット内部の空気が外部へ逃がされた後には、バケット内部が密閉状態に保たれることにより、この状態においても、バケット内の汚泥や土砂等が外部に飛散することを防止することができる。かくして、環境性能の高い浚渫施工方法を実現することができる。

本発明によれば、バケット内の汚泥や土砂等を、周囲に飛散させることなく運ぶことができる環境性能の高いパワーショベル及び浚渫施工方法を提供することができる。

浚渫用パワーショベルを搭載した浚渫船を示す側面図である。 浚渫用パワーショベルを搭載した浚渫船を示す側面図である。 アーム、バケット及びリンク部の構成を示す部分的拡大図である。 アーム、バケット及びリンク部の構成を示す部分的拡大図である。 蓋の正面を示す正面図である。 蓋、バケット及びアームを示す斜視図である。 バケット及び蓋の部分的縦断面を示す図である。 バケット及び蓋の部分的縦断面を示す図である。 開閉板を示す上面図である。 空気抜孔の開口部及び開閉板を示す側面図である。 動作の説明に供する断面図である。 第２の実施の形態に係るパワーショベルのバケット及び蓋を示す側面図である。 蓋の構成を示す側面図である。 蓋を示す正面図である。 開閉板を示す上面図である。 従来のパワーショベルを示す斜視図である。

本発明の浚渫用パワーショベルに係る実施の形態について、以下図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、浚渫用パワーショベル（バックホウ）２００を搭載した浚渫船（バックホウ船）１００を示す側面図である。図１に示すように、浚渫船１００は、台船１０１に浚渫用パワーショベル（以下、パワーショベルと呼ぶ）２００を搭載するようになされている。

台船１０１に搭載されたパワーショベル２００は、先端部を上下左右に移動可能なアーム２０１及びこのアーム２０１の先端部において上下方向に傾動可能に軸支されたアーム２０２を有し、該アーム２０２の先端部に碗型のバケット２０３を備えている。

バケット２０３は、アーム２０２の先端部において、矢印２０４で示す方向及び逆方向に傾動可能に軸支されている。このバケット２０３は、アーム２０２に設けられたバケットシリンダ２２２によって、リンク部２０６を介して傾動動作する。

図２に示すように、浚渫船１００においては、台船１０１に搭載されたパワーショベル２００を用いて川底等に堆積した汚泥や土砂等をバケット２０３によって掬い上げ、これを水上まで持ち上げて、例えば浚渫船１００に横付けされた土運船等に降ろす作業を行うようになされている。

図３及び図４は、アーム２０２、バケット２０３及びリンク部２０６の構成を示す部分的拡大図である。図３に示すように、アーム２０１の先端部には、アーム２０２が回転軸２０５を回動中心として上下方向に回動自在に枢支されており、アームシリンダ２２１を伸縮させることにより、アーム２０２を回動動作させることができる。

また、アーム２０２の先端部には、バケット２０３が回動軸２０７を回動中心として、矢印２０４で示す方向及び逆方向に傾動可能に枢支されており、バケットシリンダ２２２を伸縮させることにより、リンク部２０６を介してバケット２０３を矢印２０４方向又は逆方向に傾動させることができる。

アーム２０２の先端部には、蓋２１０が溶接等の手法によって固定されている。蓋２１０は、本体部２１１と、この本体部２１１をアーム２０２に固定するための支持部材２１２とを有している。支持部材２１２と本体部２１１との間は溶接等で固定されており、また、支持部材２１２とアーム２０２との間も溶接等によって固定されている。

アーム２０２と蓋２１０との間には、チェーン２８０が掛け渡されており、蓋２１０がアーム２０２から外れた場合においても、蓋２１０は、チェーン２８０によってアーム２０２に吊り下げられた状態となり、水中に落下することを防止する構成となっている。

図５は、蓋２１０の正面を示す正面図であり、図６は、蓋２１０、バケット２０３及びアーム２０２を示す斜視図である。図５及び図６に示すように、蓋２１０の支持部材２１２は、いわゆるＨ鋼によって構成されており、左右に補強板２１２Ａ及び２１２Ｂを有している。なお、蓋２１０の本体部２１１には、バケット２０３の爪状突起部２０３Ａの形状に合わせた切欠部２１１Ｃが形成されており、バケット２０３の開口部を蓋２１０の本体部２１１によって閉塞する場合に、切欠部２１１Ｃに爪状突起部２０３Ａが嵌り込むことにより、蓋２１０の本体部２１１がバケット２０３開口部全体を確実に閉塞するように構成されている。

蓋２１０の本体部２１１は、上板部２１１Ａと側面部２１１Ｂとからなり、上板部２１１Ａの下方には、側面部２１１Ｂに囲まれた空洞部が形成されている。すなわち、側面部２１１Ｂは、本体部２１１の周囲を囲む壁状に形成されている。この壁状の側面部２１１Ｂに囲まれた空洞部には、ゴム製のパッキン２３０が設けられている。このパッキン２３０は、平板状に形成されており、本体部２１１（上板部２１１Ａ）の下面部に固定されている。

図７及び図８は、バケット２０３及び蓋２１０の部分的縦断面を示す図である。因みに、図７は、バケット２０３及び蓋２１０の側面側の縦断面を示す図であり、図８は、バケット２０３及び蓋２１０の正面側の縦断面を示す図である。

図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、バケット２０３の開口部を蓋２１０が閉塞していない状態において、バケットシリンダ２２２(図３)によってバケット２０３を矢印２０４方向（図３）に傾動させると、バケット２０３の開口端部２０９がパッキン２３０に当接し、さらにパッキン２３０の弾性に抗して、該パッキン２３０に食い込んだ状態となる（図７（ｂ）、図８（ｂ））。この状態でバケットシリンダ２２２（図３）が動作を停止するようになされており、バケット２０３の開口端部２０９と蓋２１０の本体部２１１との間は、パッキン２３０によって密閉されることとなる。すなわち、バケット２０３の開口部を蓋２１０の本体部２１１によって密閉状態で閉塞することができる。

また、図５、図７及び図８に示すように、蓋２１０の本体部２１１には、該本体部２１１の厚み方向、すなわちバケット２０３に対向する面部から反対側の面部に貫通する２つの空気抜孔２１３が形成されている。そして、パッキン２３０には、本体部２１１の空気抜孔２１３に併せた位置に、貫通孔２１４が形成されている。これにより、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、バケット２０３を矢印２０４方向に傾動させて、バケット２０３の開口部を蓋２１０の本体部２１１によって閉塞した状態においては、バケット２０３と蓋２１０（本体部２１１）とによって形成される領域（以下これをバケット２０３の内部領域と呼ぶ）は、空気抜孔２３１によって外部に連通するように構成されている。すなわち、バケット２０３を傾動させて、該バケット２０３の開口部を蓋２１０によって閉塞した状態において、バケット２０３の内部領域の圧力が外部の圧力に比べて相対的に高くなった場合には、空気抜孔２１３を介してバケット２０３の内部領域の空気が外部に逃げるようになされており、これにより、バケット２０３の内部領域の圧力が外部に比べて過大になることを防止することができる。

蓋２１０の本体部２１１の上面側においては、空気抜孔２１３の開口部に金属製の開閉板２５１が設けられており、必要に応じて空気抜孔２１３の開口部を開いてバケット２０３の内部領域の空気を外部に逃がすように構成されている。図９は、開閉板２５１を示す上面図であり、また図１０（ａ）及び（ｂ）は、空気抜孔２１３の開口部及び開閉板２１５を示す側面図である。

図９及び図１０に示すように、空気抜孔２１３の開口部の周囲には、ゴム材で形成されたメッシュ状の接続部材２６１が設けられている。この接続部材２６１は、空気抜孔２１３の開口部に設けられた台座部２５２（蓋２１０と固定関係）と開閉板２５１とに接続されている。図１０（ａ）に示すように、開閉板２５１が上方に持ち上がった状態においては、接続部材２６１のメッシュが開いた状態となり、これに対して図１０（ｂ）に示すように、開閉板２５１が下方に下がった状態においては、接続部材２５１のメッシュが閉じた状態となる。すなわち、開閉板２５１が持ち上がった状態では、接続部材２６１の開いたメッシュが空気孔となって、該メッシュを介して、空気抜孔２１３と外部とが連通する状態となり、これに対して開閉板２５１が下がった状態においては、メッシュが閉じて接続部材２６１が空気抜孔２１３と開閉板２５１との間を密閉するパッキンとして機能することになる。

これにより、バケット２０３の内部領域の圧力が外部に比べて高くなった場合には、開閉板２５１がバケット２０３の内部領域の圧力によって持ち上がり（図１０（ａ））、接続部材２６１の開いたメッシュを介してバケット２０３の内部領域の空気が外部に逃げることになる。そして、バケット２０３の内部領域の圧力が外部と同等となると、開閉板２５１はその自重によって下がり（図１０（ｂ）、接続部材２６１がパッキンとなってバケット２０３の内部領域が外部から密閉される。

このように、蓋２１０には空気抜孔２１３が設けられ、さらにこの空気抜孔２１３の開口部には接続部材２６１が設けられていることにより、バケット２０３の内部領域の圧力が高くなった場合には、内部領域の空気を外部に逃がして内部領域の圧力が高くなり過ぎることを防止することができ、また、内部領域の圧力が開閉板２５１を押し上げる程度に高くなっていない場合又は外気に比べて低くなっている場合（負圧状態）には、接続部材２６１がパッキンとして機能することにより、内部領域を外部から密閉することができる。

以上説明した構成において、浚渫船１００（図１及び図２）に搭載されたパワーショベル２００のアーム２０１及び２０２を下方に傾動させることにより、バケット２０３を水中に降下させる。その際、バケット２０３を矢印２０４と反対方向に傾動させる。そして、バケット２０３が水底に達する位置において、バケット２０３を矢印２０４で示す方向に傾動させることにより、水底の汚泥又は土砂等を掬うことができる。

バケット２０３に汚泥又は土砂等が掬われた状態において、さらにバケット２０３を矢印２０４で示す方向に傾動させると、バケット２０３の開口部が蓋２１０によって閉塞される。この際、バケット２０３の内部領域の圧力が一時的に高くなると、空気抜孔２１３からバケット２０３の内部領域に残っている空気等が周囲の水中へ逃げることとなる。

このようにして、バケット２０３の内部領域の圧力が、バケット２０３の傾動動作によって大きくなった場合には、空気抜孔２１３から外部に逃げることにより、バケット２０３の内部領域の圧力が過大になることが防止される。

そして、バケット２０３の開口部が蓋２１０によって閉塞された状態となると、バケット２０３の内部領域は、バケット２０３の開口部と蓋２１０との間に設けられるパッキン２３０によって密閉されることとなる。この状態においては、空気抜孔２１３は、その開口部に設けられた開閉板２５１及び接続部材２６１によって、開閉板２５１の自重により外部から密閉された状態となる。なお、バケット２０３の内部領域には、掬われた汚泥や土砂等に加えて、バケット２０３を水上から水中に下ろした際に巻き込んだ空気も残留している。

蓋２１０によってバケット２０３の内部領域が閉塞された状態を保ったまま、アーム２０２を持ち上げてバケット２０３を水底から水面に上昇させ、さらに水上に持ち上げる。この場合、水底、水面及び水上の順にバケット２０３の周囲の圧力（水中にあっては、水圧であり、水上にあっては、気圧）が低下することにより、バケット２０３の内部領域の圧力は、相対的に外部の圧力よりも高くなっていく（図１１（ａ））。

そして、バケット２０３の内部領域の圧力が開閉板２５１を持ち上げる程度に大きくなると、開閉板２５１が持ち上げられて、バケット２３０の内部領域に残っている空気が接続部材２６１を介して外部に逃げることとなる（図１１（ｂ））。開閉板２５１が持ち上げられる場合の内部空間の圧力は、開閉板２５１の自重及び外部の圧力（少なくとも自重）によって決定され、この圧力は、バケット２０３の開口部と蓋２１０との間のパッキン２３０による密閉状態を打ち破る圧力よりも小さいため、このパッキン２３０の合わせ部分からバケット内部の汚泥や土砂等が噴き出す前に、空気抜孔２１３を介して内部領域の空気が外部に逃げ、この結果、バケット２０３の内部領域の圧力は、外部の圧力と同等になって、開閉板２５１はその自重によって下がり、空気抜孔２１３を閉塞する。この場合、接続部材２６１によって空気抜孔２１３の開口部と開閉板２５１との間は密閉状態となる。この際、内部の空気が外部へ逃げたことやパッキン２３０の弾性力による戻りの発生、またはバケットシリンダ２２２のバックラッシュ等の影響によって、バケット２０３の内部領域の圧力が負圧になり（図１１（ｃ））、その結果、当該内部領域は確実に密閉される。これにより、バケット内部の汚泥や土砂等がバケット２０３の外部に撒き散らされるといった不都合が回避され、浚渫工事箇所周辺の水質が劣化することを防止することができる。かくして、環境性能の高いパワーショベルを実現することができる。

また、バケット２０３によって過剰な汚泥や土砂等が掬われた場合、バケット２０３を傾動させて該バケット２０３の開口部を蓋２１０によって閉塞しようとすると、蓋２１０がバケット２０３内の汚泥や土砂等によって押され、アーム２０２から外れる虞がある。この場合、蓋２１０とアーム２０２との間は、チェーン２８０によって繋がれていることにより、蓋２１０がアーム２０２から外れた場合であっても、水中に落下することが防止される。なお、例えば、連結棒等で蓋２１０とアーム２０２とを固定した場合、蓋２１０に過大な力が加わって外れた場合には、その力が当該連結棒にも伝わって該連結棒も外れる虞があるが、本実施の形態のように、自由度のあるチェーン２８０によって蓋２１０とアーム２０２とを繋ぐことにより、チェーン２８０が外れる虞はなくなる。

なお、上述の実施の形態においては、図９に示したように、空気抜孔２１３の周囲全体に亘って接続部材２６１を設ける場合について述べたが、これに限られるものではなく、一部に設けるようにしてもよい。例えば、空気抜孔２１３の形状が図９に示すように方形形状である場合には、その３方向の周囲又は２方向の周囲に設けるようにしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、メッシュ状の接続部材２６１を用いる場合について述べたが、これに限られるものではなく、例えば、紐状の接続部材を用いたり、又は複数の孔が形成された蛇腹を用いるようにしてもよく、要は、開閉板２５１が持ち上がった場合に空気抜孔２１３から外部に空気が抜け、また持ち上がった開閉板２５１が元の位置に戻って空気抜孔２１３を閉塞することができる構成であればよい。

また、上述の実施の形態においては、ゴム材で形成された接続部材２６１を用いる場合について述べたが、これに限られるものではなく、要は弾性を有する材料であれば、他の種々の材料を用いることができる。

（第２の実施の形態）
上述の第１の実施の形態においては、接続部材２６１によって蓋２１０と接続された開閉板２５１を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、蝶番を介して開閉板２５１を開閉する構成としてもよい。以下、図面について、第２の実施の形態を説明する。

図３及び図４との対応部分に同一符号を付して示す図１２は、第２の実施の形態に係るパワーショベル５００のバケット２０３及び蓋５１０を示す側面図であり、図１３は、蓋５１０の構成を示す側面図であり、また図１４は、蓋５１０を示す正面図である。

図１２〜図１４に示すように、本実施の形態に係るパワーショベル５００においては、第１の実施の形態のパワーショベル２００と比べて、バケット２０３の開口部を閉塞する蓋５１０の空気抜孔５１３の開口部を閉塞するための開閉板５５１の取付け構造が異なる。なお、蓋５１０においては、第１の実施の形態の蓋２１０と比べて、開閉板５５１の取付け構造が異なる他は、基本的な構成は同一である。すなわち、バケット２０３の開口部を閉塞するための蓋５１０の本体部５１１と、バケット２０３の開口部と本体部５１１との間を密閉するためのパッキン５３０と、蓋５１０の本体部５１１に形成された空気抜孔５１３と、空気抜孔５１３の開口部を開閉する開閉板５５１とを備えている。

蓋５１０は、支持部材５１２によってアーム２０２に固定されている。支持部材５１２は、その左右に補強板５１２Ａ及び５１２Ｂを有している。蓋５１０とアーム２０２との間は、チェーン２８０によって繋がれており、蓋５１０がアーム２０２から外れた場合であっても、蓋５１０が水中に落下することを防止している。

バケット２０３の開口端部は、蓋５１０の本体部５１１の下面部に設けられたパッキン５３０に当接して、バケット２０３の内部領域を密閉する。また、空気抜孔５１３の上部開口部には、開閉板５５１が蝶番を介して矢印５０４方向に傾動自在に枢支されている。これにより、開閉板５５１が空気抜孔５１３の開口部を閉じた場合には、空気抜孔５１３を外部から遮蔽することができ、開閉板５５１が開いた場合には、空気抜孔５１３が外部と連通状態とすることができる。なお、開閉板５５１の下面部（空気抜孔５１３の開口部を閉じる面部）には、パッキン（空気抜孔用パッキン）５５２が設けられており、開閉板５５１が閉じた場合に、空気抜孔５１３を外部から密閉するようになされている。

図１５は、開閉板５５１を示す上面図である。図１５に示すように、この開閉板５５１は、全体が方形形状の平板によって構成されており、その１つの側縁部５５１Ａは、蝶番５５５によって、蓋５１０の本体部５１１（空気抜孔５１３の上部開口部）に傾動自在に枢支されている。

かかる構成において、バケット２０３が傾動してその開口部が蓋５１０の本体部５１１によって閉塞され、バケット２０３の内部領域の圧力が外部の圧力に比べて相対的に高くなると、開閉板５５１は、蝶番５５５を中心として傾動し、空気抜孔５１３の開口部が開いた状態となり、バケット２０３の内部領域が空気抜孔５１３を介して外部と連通する。これにより、バケット２０３の内部領域の空気が外部に逃げ、内部領域の圧力の上昇が抑えられる。

バケット２０３の内部領域の圧力が外部と同等となると、開閉板５５１は、蝶番５５５を中心として傾動することにより、空気抜孔５１３の開口部が閉じられる。この場合、開閉板５５１の下面側に設けられたパッキン５５２によって、空気抜孔５１３の開口部が密閉される。

本実施の形態においては、開閉板５５１のうち、アーム２０２に近い側の側縁部５５１Ａに蝶番５５５を設けていることにより、アーム２０２を移動させた場合においてもその動きによって開閉板５５１が容易に開かないようになされている。すなわち、蓋５１０の本体部５１１は、アーム２０２に対して鋭角に取り付けられていることにより、本体部５１１のアーム２０２に近い側が、アーム２０２から遠い側に比べて常に鉛直下方に位置する状態となる。このような構成においては、開閉板５５１のアーム２０２に違い側の側縁部５５１Ａに蝶番５５５を設けて該開閉板５５１の傾動中心とすることにより、この開閉板５５１の蝶番５５５が設けられた側の側縁部５５５は、対向する側縁部５５１Ｂ（図１５）よりも常に鉛直下方に位置することとなる。これにより、アーム２０２が上下動等の動作を行った場合においても、開閉板５５１が容易に開くことを防止することができる。これにより、バケット２０３の内部の汚泥や土砂等が外部に飛散することを防止することができる。かくして、環境性能の高いパワーショベルを実現することができる。

（他の実施の形態）
上述の第１及び第２実施の形態においては、開閉板２５１、５５１を方形形状とする場合について述べたが、これに限られるものではなく、円形形状等、種々の形状を適用することができる。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、蓋２１０（５１０）の本体部２１１（５１１）の下面部の空気抜孔２１３（５１３）を除く全面にパッキン２３０（５３０）を設ける場合について述べたが、これに限られるものではなく、バケット２０３の開口端部２０９に当接する位置のみに設けるようにしてもよい。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、２つの空気抜孔２１３（５１３）を設ける場合について述べたが、これに限られるものではなく、１つ又は３つ以上の空気抜孔を設けるようにしてもよい。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、ゴム材によって形成されたパッキン２３０（５３０）を用いる場合について述べたが、これに限られるものではなく、要は弾性を有する部材であれば、他の種々の材料を用いることができる。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、開閉板２５１、５５１が少なくともその自重によって空気抜孔２１３、５１３を閉塞する場合について述べたが、これに加えて、例えばばね等の弾性体によって所定の押圧力（付勢力）を開閉板２５１、５５１に加えながら空気抜孔２１３、５１３を閉塞するようにしてもよい。このような付勢手段と開閉板２５１、５５１とを備えた閉塞手段を用いれば、開閉板２５１、５５１が容易に開かないようにすることができる。この場合、開閉板の自重と弾性体による付勢力とによって開閉板２５１、５５１が開く際の内部圧を決定することができる。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、浚渫船１００（台船１０１）に搭載される自走可能なパワーショベル２００（５００）について述べたが、これに限られるものではなく、台船１０１に固定されたパワーショベルとしてもよい。

（浚渫用パワーショベルの概要）
実施の形態における浚渫用パワーショベル２００（５００）は、水中の土砂又は汚泥を掬い上げる浚渫用パワーショベルであって、先端部が移動可能なアーム２０２と、アーム２０２の先端部に装着され、傾動可能な碗型のバケット２０３と、アーム２０２に固定され、バケット２０３の傾動に応じてバケット２０３の開口部を閉塞する蓋と、バケット２０３の開口端部２０９と蓋との間を密閉するパッキン２３０（５３０）と、蓋２１０（５１０）に設けられた空気抜孔２１３（５１３）と、空気抜孔２１３（５１３）のバケット２０３に対向する側とは反対側の空気抜孔開口部を開閉する開閉板２５１（５５１）と、開閉板２５１（５５１）と蓋２１０（５１０）とを繋ぐ接続部材２６１（５５５）と、を備え、開閉板２５１（５５１）は、空気抜孔開口部を少なくとも開閉板２５１（５５１）の自重によって閉塞し、またバケット２０３の内部圧の自重に抗する上昇に応じて空気抜孔開口部を開くことを特徴とする。

この構成によれば、蓋２１０（５１０）によってバケット２０３の開口部が閉じられた状態において、バケット２０３の開口端部２０９と蓋２１０（５１０）との間がパッキン２３０（５３０）により密閉されることにより、バケット内の汚泥や土砂等が周囲に飛散することを防止することができる。また、蓋に設けられた空気抜孔２１３（５１３）によって、バケット内部に残った空気を外部に逃がす構成としたことにより、バケット内部の圧力が周囲の圧力よりも高くなって、バケット２０３の開口端部２０９と蓋２１０（５１０）との間のパッキン２３０（５３０）による密閉状態に抗してバケット内部の汚泥や土砂等が外部に噴き出す前に、空気抜孔２１３（５１３）からバケット内部の空気を外部に逃がすことができ、これにより、バケット内部の圧力と外部の圧力との差が、パッキン２３０（５３０）による密閉状態に抗する程度に大きくなることを防止することができる。これにより、バケット内部の汚泥や土砂が、バケット２０３の開口端部２０９と蓋２１０（５１０）との間から噴出して、周囲の水質を劣化させることを回避することができる。

また、実施の形態の浚渫用パワーショベル２００は、上記構成に加えて、接続部材２６１は、複数の空気孔（メッシュ）を有するゴム材であり、少なくとも開閉板２５１の自重によって空気抜孔開口部を密閉することを特徴とする。

この構成によれば、空気孔（メッシュ）を有するゴム材によって開閉板２５１と蓋２１０とを接続し、バケット内部の圧力が外部に対して相対的に高くなった場合には、内部の空気が開閉板を押し上げて、ゴム材の空気孔を介して外部に抜け、また、バケット内部の圧力が外部に対して相対的に低くなった場合には、ゴム材がパッキンとして作用し、バケット内部を密閉状態に保つことができる。

また、実施の形態の浚渫用パワーショベル２００は、上記構成に加えて、接続部材は、開閉板５５１と蓋５１０との間に設けられた蝶番５５５であり、開閉板５５１と空気抜孔５１３の開口端部との間を密閉する空気抜孔用パッキン５５２を備えることを特徴とする。

この構成によれば、蝶番５５５によって蓋５１０と開閉板５５１とを接続することにより、開閉板５５１は蝶番５５５を介して傾動することで蓋５１０の空気抜孔５１３を開閉することとなる。このように開閉板５５１を傾動させる構成としたことにより、アーム２０２の移動によって開閉板５５１が容易に開閉することを防止することができる。また、開閉板５５１と空気抜孔５１３の開口端部との間には、空気抜孔用パッキン５５２が設けられることにより、開閉板５５１が閉じて空気抜孔５１３を塞いだ状態においては、空気抜孔５１３が密閉されることとなる。これにより、バケット内部の圧力が外部よりも低くなった場合には、空気抜孔５１３は密閉され、また、前記の通り、バケット２０３の開口部は、蓋５１０（パッキン５３０）によって密閉されていることにより、バケット内部が外部から密閉された状態を維持することができる。これにより、バケット内部の汚泥や土砂等が外部に飛散することを十分に防止することが可能となる。

実施の形態における浚渫用パワーショベル２００（５００）を用いた浚渫施工方法は、パワーショベル２００（５００）のアーム先端部に設けられた碗型のバケット２０３によって水底の汚泥又は土砂を掬う工程と、汚泥又は土砂を掬ったバケット２０３の開口部をパッキン２３０（５３０）を介して蓋２１０（５１０）により閉塞し密閉する工程と、蓋２１０（５１０）により閉塞され密閉状態となったバケット内部の圧力が外部の圧力に比べて高くなった場合に、パッキン２３０（５３０）による閉塞部分から汚泥又は土砂が噴き出す前に、蓋２１０（５１０）に設けられた空気抜手段２１３（５１３）、２５１（５５１）からバケット内部に残留する空気を外部へ逃がす工程と、空気を逃がした後にバケット内部を密閉状態に保つ工程と、を備えることを特徴とする。

この浚渫施工方法によれば、バケット２０３によって汚泥や土砂等を掬った後、該バケット内部の圧力と外部の圧力との差が、パッキン２３０（５３０）による密閉状態に抗する程度に大きくなることを防止することができる。これにより、バケット内部の汚泥や土砂が、バケットの開口端部と蓋２１０（５１０）との間から噴出して、周囲の水質を劣化させることを回避することができる。また、空気抜手段によってバケット内部の空気が外部へ逃がされた後には、バケット内部が密閉状態に保たれることにより、この状態においても、バケット内の汚泥や土砂等が外部に飛散することを防止することができる。かくして、環境性能の高い浚渫施工方法を実現することができる。

１００ 浚渫船
１０１ 台船
２００ パワーショベル
２０１、２０２ アーム
２０３ バケット
２０５ バケットシリンダ
２０６ リンク部
２１０、５１０ 蓋
２１１、５１１ 本体部
２１２、５１２ 支持部材
２１３、５１３ 空気抜孔
２３０、５３０ パッキン
２５１、５５１ 開閉板
２６１ 接続部材
２８０ チェーン
５５２ 空気抜孔用パッキン
５５５ 蝶番

Claims (9)

1. 先端部が移動可能なアームと、
   前記アームの先端部に装着され、回動軸を回動中心にして傾動可能な碗型のバケットと、
   前記アームに固定され、前記バケットの前記傾動に応じて前記バケットの開口部を閉塞する蓋と、
   前記バケットの開口端部と前記蓋との間を密閉するパッキンと、
   前記蓋に設けられた空気抜孔と、
   水中の泥を前記バケットにより掬い、前記バケットの開口部を前記蓋により閉塞した状態で前記バケットを水中から引き上げる際に、前記蓋により閉塞された前記バケット内に前記泥と共に残留する空気を前記バケット内から外部へ抜くための空気抜手段であって、開閉部と、前記空気抜孔の空気抜孔開口部と前記開閉部との間に設けられたゴム部とを有する空気抜手段と、
   を備え、前記バケットを水中から引き上げる際の前記バケットの内部圧上昇に応じて前記ゴム部を変形させて前記空気抜孔開口部と外部との間に複数の空隙を形成し、前記バケット内の空気を外部に逃がすことを特徴とするパワーショベル。
2. 前記空気抜孔は、前記蓋において、前記バケットの前記回動軸に沿う方向に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパワーショベル。
3. 前記ゴム部は、前記開閉部の自重に抗する前記バケットの内圧上昇に応じて、前記空隙を開くことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパワーショベル。
4. 前記ゴム部は、少なくとも前記開閉部の自重によって前記空気抜孔開口部を閉塞することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパワーショベル。
5. 前記ゴム部は、前記複数の空隙を有するメッシュ状の部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のパワーショベル。
6. 先端部が移動可能なアームと、
   前記アームの先端部に装着され、傾動可能な碗型のバケットと、
   前記アームに固定され、前記バケットの前記傾動に応じて前記バケットの開口部を閉塞する蓋と、
   前記バケットの開口端部と前記蓋との間を密閉するパッキンと、
   前記蓋に設けられた空気抜孔と、
   水中の泥を前記バケットにより掬った後、前記開口部を前記蓋により閉塞した状態で前記バケットを水中から引き上げる際に、前記蓋により閉塞された前記バケット内に前記泥と共に残留する空気を前記バケット内から外部へ抜くための空気抜手段であって、前記空気抜孔の空気抜孔開口部を開閉する開閉板と、前記開閉板と共に設けられ、前記開閉板と前記蓋とを繋ぐゴム材とを有する空気抜手段と、
   を備え、前記バケットを水中から引き上げる際の前記バケットの内部圧の上昇により、前記ゴム材を変形させて前記空気抜孔開口部と外部との間に複数の空隙を形成して前記バケット内の空気を外部に逃がすことを特徴とするパワーショベル。
7. 先端部が移動可能なアームと、
   前記アームの先端部に装着され、傾動可能な碗型のバケットと、
   前記アームに固定され、前記バケットの前記傾動に応じて前記バケットの開口部を閉塞する蓋と、
   前記バケットの開口端部と前記蓋との間を密閉するパッキンと、
   前記蓋に設けられた空気抜孔と、
   水中の泥を前記バケットにより掬い、前記開口部を前記蓋により閉塞した状態で前記バケットを水中から引き上げる際に、前記蓋により閉塞された前記バケット内に前記泥と共に残留する空気を前記バケット内から外部へ抜くための空気抜手段であって、前記空気抜孔の空気抜孔開口部を少なくとも自重により閉塞し、また前記バケットの内部圧の前記自重に抗する上昇に応じて前記空気抜孔開口部を開く開閉板と、前記開閉板と共に設けられ、前記開閉板と前記蓋とを繋ぐゴム材とを有する空気抜手段と、
   を備え、前記バケットを水中から引き上げる際の前記バケットの内部圧の上昇により、前記ゴム材を変形させて前記空気抜孔開口部と外部との間に複数の空隙を形成して前記バケット内の空気を外部に逃がすことを特徴とするパワーショベル。
8. 先端部が移動可能なアームと、
   前記アームの先端部に装着され、回動軸を回動中心にして傾動可能な碗型のバケットと、
   前記アームに固定され、前記バケットの前記傾動に応じて前記バケットの開口部を閉塞する蓋と、
   前記バケットの開口端部と前記蓋との間を密閉するパッキンと、
   前記蓋において、前記バケットの前記回動軸に沿う方向に複数配置された空気抜孔と、
   前記各空気抜孔の前記バケットに対向する側とは反対側の空気抜孔開口部を各々開閉する複数の開閉板と、
   前記各開閉板と前記蓋とを繋ぐ複数の接続部材と、を備え、
   前記各開閉板は、前記各空気抜孔開口部を少なくとも前記各開閉板の自重によって閉塞し、また前記バケットの内部圧の前記自重に抗する上昇に応じて前記各空気抜孔開口部を開き、
   前記各接続部材は、複数の空気孔を有するゴム材であり、少なくとも前記各開閉板の自重によって前記各空気抜孔開口部の周囲を密閉するものであることを特徴とするパワーショベル。
9. パワーショベルを用いた浚渫施工方法であって、
   前記パワーショベルのアーム先端部に設けられた碗型のバケットによって水底の汚泥又は土砂を掬う工程と、
   前記汚泥又は土砂を掬った前記バケットの開口部をパッキンを介して蓋により閉塞し密閉する工程と、
   前記蓋により閉塞され密閉状態となった前記バケット内部の圧力が外部の圧力に比べて高くなった場合に、前記パッキンによる閉塞部分から前記汚泥又は土砂が噴き出す前に、前記蓋に設けられた空気抜手段から前記バケット内部に残留する空気を外部へ逃がす工程と、
   前記空気を逃がした後に前記バケット内部を密閉状態に保つ工程と、を備え、
   前記空気を外部へ逃がす工程では、前記蓋に設けられた空気抜孔の開口部を開閉する開閉部及び当該開閉部と前記空気抜孔の開口部との間に設けられたゴム部を有する前記空気抜手段において、前記バケット内部の圧力の上昇に応じて、前記ゴム部を変形させて前記空気抜孔開口部と外部との間に複数の空隙を形成し、前記バケット内の空気を外部に逃がすことを特徴とする浚渫施工方法。

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