JP4700760B1 - 仕上掘削用グラブバケット及び仕上掘削方法 - Google Patents

Abstract

【目的】水底面を粗掘した後に、水底面の凸状隆起部の土砂を削り取って近傍の凹部に移動させることができる、仕上掘削用グラブバケット及び仕上げ掘削方法を提供する。
【構成】掘削用グラブバケットにより粗掘された後に生じた水底面の凸状の隆起部の土砂を、各シェルにより掘削し、前記掘削した土砂の大部分を近傍の凹部に移動させるために使用される仕上掘削用グラブバケットであって、前記各シェルは、その底板が略平板状に形成されており、前記各シェルが互いに閉じられたときの前記各シェルの底板の底面が合わせて１つの略平坦面となるように形成されていることを特徴とするものである。また、前記閉じられた各シェルの底部（１つの略平坦面）を、掘削された後の水底面の凸状の隆起部に対して上方から押圧させることなどにより、前記凸状の隆起部を押し潰すようにした、仕上掘削方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、港湾、航路、河川、ダム、湖などの浚渫作業に使用するグラブバケットに係り、特に粗掘（荒掘）した後の凹凸状の水底面を仕上掘削する場合において、粗掘後の水底面の凸状の隆起部を効率的に略平坦化することができる仕上掘削用グラブバケット及び仕上掘削方法に関する。

従来より、海底などの浚渫工事では、浚渫船からグラブバケットを海底に沈降して土砂を掘削し掬い揚げることが行われている。図１４は、特許文献１に開示されている従来の掘削作業用に使用される爪付き丸底グラブバケット（掘削力を有するように先端に複数の爪部を有しており、底板が正面側も側面側も円弧状に形成されているシェルを有するグラブバケット）の一例を示すものである。図１４において、４１はグラブバケット全体を昇降するための支持ロープ（吊りワイヤ）、４２はグラブバケットを構成する左右一対のシェル４３を開閉するための開閉ロープ（開閉用ワイヤ）、４４はシーブ４４ａなどを含み前記支持ロープ４１がブラケットアーム４４ｂを介して連結されている上部フレーム（上部シーブボックス）、４５はその上端部がヒンジ（支軸）４６により前記上部フレーム４４の図示左右の各端部と回動可能に接続されその下端部がヒンジ（支軸）４７により前記シェル４３の図示左右の各上端部側と回動自在に接続されているタイロッド（アーム）、４８は前記開閉ロープ４２が掛け渡されたシーブ４８ａなどを含み前記開閉ロープ４２が連結されている下部フレーム（下部シーブボックス）、４９は前記各シェル４３の一部に固定された突出片５０の図示上端部を前記下部フレーム４８の図示左右の各端部と回動可能に接続するヒンジ（支軸）、４３ａは前記シェル４３の先端部に設けられた掘削用の爪部、４３ｂは前記各シェル４３の底面である。

ところで、前述の図１４で示すような従来の爪付き丸底グラブバケットを使用する場合において、前記支持ロープ４１を停止させたままで前記開閉ロープ４２を上昇させることにより前記各シェル４３を閉じて掘削したときは、各シェル４３の先端部及び爪部４３ａが円弧状に回動するため、図１４に示すように、掘削後に凸状の隆起部（掘り残し部）Ａが残存してしまう。

このように、従来の丸底グラブバケットを使用して海底の粗掘を行うときは、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、粗掘後の海底面は、多数の凸状の隆起部（掘り残し部）Ａが残存した凹凸状となりがちである（なお、従来より、各シェルの開閉方向およびそれと直交する方向にクラブ位置を少しずつ重ねて掘削することにより前述のような掘残しの隆起部Ａを少なくする操作が行なわれることもあるが、このような操作によっても、シェル底板の正面および側面が丸底構造であることから、凹凸状の掘跡を解消することは困難であった）。

浚渫工事の海底面を粗掘する段階においては、前述のように海底面が凹凸状となっていても、特に問題はない。しかし、浚渫工事の最終段階においては、海底面が多数の隆起部（掘り残し部）Ａが存在する凹凸状のままだとすると、前記隆起部（掘り残し部）Ａの上端部を掘削目標水深Ｐよりも下方にしておく必要がある。このため、従来は、海底面を粗掘する段階から、海底面を、図１５（ｃ）に示すように、前記隆起部（掘り残し部）Ａの上端部が掘削目標水深Ｐより深くなるように予め深掘しておく傾向があったが、これは、余剰浚渫土をなるべく発生させないという環境上の要請に反するものであった。余剰浚渫土などの建設発生土の抑制という環境上の要請に応えるためには、前記の凸状の隆起部（掘り残し部）Ａを掘削することにより、掘削後の凹凸状の海底面から計画深度より浅い凸部を無くし、その後の略平坦状の海底面の頂部が掘削目標水深Ｐ（計画深度より少しだけ深い水深）の下方に位置する（図１５（ｄ）参照）ようにする必要がある。

そして、このような余剰浚渫土の発生を抑制するための方法として、従来より、図１４に示すような粗掘用の丸底グラブバケットを使用しながら、各シェルを閉じるときに、各シェルの爪部を（円弧状に移動させるのではなく）水平に移動させながら閉じることにより深掘を防ぐ水平掘削法が行なわれている。この水平掘削は、例えば、前記支持ロープ（図１４の符号４１参照）を巻装した支持ドラム（図示せず）の操作レバーと、前記開閉ロープ（図１４の符号４２参照）を巻装した開閉ドラム（図示せず）の操作レバーとの双方を同時に操作して、前記開閉ロープにより各シェルを閉じながら同時に前記支持ロープを徐々に緩めて下降させることなどによって、各シェルの爪部が水平に移動しながら土砂を掘削できるようにする、という手法である。なお、図１６は、特許文献２に開示されている、従来の丸底グラブバケットを使用した水平掘削の動作の一例を示すである。

特公平３−２２４８７号公報 特開２００８−２５５６９１号公報

しかしながら、従来の粗掘用の丸底グラブバケットを使用して前述のような水平掘削を行なう場合でも、円弧状の底板を有するシェルで掘削を行なうため、海底地盤の垂直断面において溝形の掘削跡が残ってしまい、凹凸形状が残ってしまっていた（図１５（ａ）（ｂ）参照）。さらに、従来の粗掘用の丸底グラブバケットの爪は大型であるため、シェルによる掬い取り後の掘残しに起因する新たな凸部の発生も生じていた。このように、従来の粗掘用の爪付き丸底グラブバケットを使用して水平掘削を行う場合は、その水平掘削の後にも海底面に凸部が残ったり新たに生じたりしてしまうので、それらの凸部が掘削目標深度Ｐより低くなるようにするためにはやはり粗掘の段階で深掘することが避けられなかった（図１５（ｃ）参照）。このように、従来の丸底グラブバケットを使用して水平掘削を行なう場合は、有効に深掘を防止して余剰浚渫土の発生を抑制することが困難という問題があった。また、従来の丸底グラブバケットを使用して水平仕上掘削を行なう場合は、凸状の隆起部の土砂を掘削したとき、その掘削した土砂の大部分を底板が円弧状のシェルが掬い取ってしまうため、その掬い取った土砂を土運船上に引き揚げる必要があり、効率的な仕上掘削作業が困難という問題があった。

本発明はこのような従来技術の課題に着目してなされたものであって、港湾、航路、河川、ダム、湖などの浚渫作業の中で、粗掘された後の凹凸状の水底面を仕上掘削する場合において、粗掘された後に生じた水底面の凸状隆起部を掘削したときその掘削された土砂の大部分を、各シェルの底板の上に保持・収容することなく前記凸状隆起部の近傍の凹部内に移動させ、これにより前記粗掘された後の凹凸状の水底面を効率的に略平坦化できるようにする仕上掘削用グラブバケットを提供すること、及びこのようなグラブバケットを使用した効率的な仕上掘削方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決するための本発明による仕上掘削用グラブバケットは、掘削用グラブバケットにより掘削された後に生じた水底面の凸状の隆起部の土砂を、各シェルにより削り取り、その削り取られた土砂を近傍の凹部に移動させるために使用される、仕上掘削用グラブバケットであって、前記各シェルは、その底板の略全体が略平板状に形成されており、前記各シェルが互いに閉じられたときの前記各シェルの底板の略全体の底面が合わせて１つの略平坦面となるように形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明による仕上掘削用グラブバケットにおいては、前記各シェルの底板の上面側の前記対向端部以外の外周縁部に、前記各シェルが互いに閉じられたときの前記上面側の空間を周囲から囲む囲い部であって前記上面から離れる方向に突出する囲い部が備えられていることが望ましい。

また、本発明による仕上掘削用グラブバケットにおいては、前記各シェルの互いに対向する各対向端部には、前記各底板の底面と平行に突出する複数の掘削用爪部であって、前記各シェルが互いに閉じられたとき互いに噛み合うような形状に形成された掘削用爪部が備えられていることが望ましい。

さらに、本発明による仕上掘削方法は、掘削用グラブバケットに備えられた各シェルを開閉することにより、水底面を掘削する、掘削ステップと、前記掘削ステップで使用された掘削用グラブバケットとは異なる仕上掘削用グラブバケットに備えられた各シェルの底板の底面であって、底板の略全体が略平板状に形成されている各シェルを互いに閉じることにより前記各シェルの底板の略全体の底面が合わせて１つの略平坦面となるように形成されて成る各シェルの底板の底面を、前記仕上掘削用グラブバケットの自重により、前記掘削ステップで掘削された後に生じた水底面の凸状隆起部に対して、その上方から押圧させて、前記凸状隆起部を押し潰す、押し潰しステップと、を含むことを特徴とするものである。

本発明の仕上掘削用グラブバケットにおいては、前述のように、前記各シェルの各底板が略平板状に形成されている（すなわち、前記各シェルの各底板の上面と底面とが共に略平面状に形成されている）。したがって、本発明によれば、前記粗掘の後に生じた水底面の凸状の隆起部の上で各シェルの先端部（対向端部）を水平移動させる作業、すなわち前記凸状の隆起部を削り取る水平仕上掘削の作業を行うとき、前記削られた隆起部の土砂は、（土砂は傾斜した平面の上ではその大部分が保持・収容されることはないため）その一部が前記各シェルの略平面状の各上面の上に保持・収容されるだけで（図５（ｂ）参照）、他の大部分は前記各シェルの略平面状の各上面に押されて近傍の凹部内に移動されるので（図５（ａ）参照）、前記凹凸状の水底面を略平坦化すること（図１５（ｅ）参照）が極めて効率的にできるようになる（これに対して、従来の底板が円弧状のシェルを有する丸底グラブバケットにより前記凸状の隆起部を掘削するときは、前記掘削された土砂の大部分が前記円弧状＝凹状の底板の上に掬い取られて保持・収容されてしまうので（図５（ｃ）参照）、前記掘削された土砂の大部分を近傍の凹部に移動させることはできない（図１５（ｄ）参照））。

また、本発明の仕上掘削用グラブバケットによれば、前述のように、前記各シェルの各底板の底面を、各シェルを閉じたときの各底部が合わせて１つの略平坦面となるように、略平面状に形成するようにしているので、前記粗掘の後に生じた水底面の凸状の隆起部を、その上方から、前記グラブバケットの自重により、前記各シェルが閉じられた状態にあるときの各底部（前記合わせて１つの略平坦面）により押圧するだけで、前記隆起部を容易に押し潰して略平坦化させることができるようになる（図８参照）。

また、本発明の仕上掘削用グラブバケットによれば、前述のように、前記各シェルの底板の底面を略平面状に形成するようにしているので、前記粗掘の後に生じた水底面の凸状の隆起部を削るための水平仕上掘削を行なう場合において、例えば、船上のオペレータが、前記水平仕上掘削作業時における各シェルの実際の動作を擬似的に示すシェル画像をディスプレイで視認しているとき、前記オペレータは、前記シェル画像を見るだけで、その各シェルの略平面状の底面の傾き（図７（ａ）及び（ｂ）参照）を示す画像から、前記水平仕上掘削の実際の進行状況を直感的に容易に把握することができるようになる（これに対して、従来の図１４に示すような丸底グラブバケットにおいては、各シェルの底面が円弧状に形成されているため、船上のオペレータは、前記水平仕上掘削作業時における各シェルの動作を擬似的に示すシェル画像をディスプレイで見るだけでは、各シェルの円弧状の底面を示す画像から前記水平仕上掘削の実際の進行状況を直感的に容易に把握することは、到底できなかった）。

また、本発明の仕上掘削用グラブバケットにおいて、前記各シェルの互いに対向する各対向端部を、前記凹凸状の水底面の凸状の隆起部を掘削および掬い取り可能に構成し、且つ前記各シェルの各上面側の前記各対向端部以外の各外周縁部に前記囲い部を備えるようにしたときは、前記各シェルが前記凹凸状の水底面の隆起部を掬い取った後に互いに閉じられたとき、前記掬い取られた土砂は、前記上面側の前記囲い部により囲まれた空間内に収容されるので、前記対向端部により掬い取られた土砂を、前記各シェルの上面側の空間内に、前記外周縁部から外側に容易に脱落させることなく安定的に、収容できるようになる（なお、前記空間に収容した土砂は、その後、土運船上に移動される）。

また、本発明の仕上掘削用グラブバケットにおいて、前記各シェルの互いに対向する各対向端部に、前記各底板の底面と略平行に突出する複数の掘削用爪部であって、前記各シェルが互いに閉じられたとき互いに噛み合うような形状に形成された爪部を備えるようにしたときは、前記各シェルを互いに近づけ閉じる過程で前記水底の土砂を掘削または掬うことを、より容易に行なえるようになると共に、前記各シェルを閉じたとき、前記掘削し掬った土砂が前記爪部の間から漏出することを防げるようになる。

さらに、本発明による仕上掘削方法において、前記粗掘の後に生じた水底面の凸状の隆起部に対して、その上方から、前記各シェルが閉じられて前記の略水平面状の各底面が合わせて１つの略平坦面とされた左右一対のシェルで押圧するようにしたときは、前記グラブバケットの自重により前記凸状の隆起部が押し潰される（前記押し潰された土砂の一部は近傍の凹部内に移動する）ので、前記凸状の隆起部を容易に押し潰し略平坦化できるようになる。

本発明の実施例１による仕上掘削用グラブバケットを示す概略斜視図である。 本実施例１による仕上掘削用グラブバケットを示す概略正面図である。 本実施例１の爪部を説明するための概略図である。 本実施例１による仕上掘削動作の一例を説明するための図で、本実施例１において各シェルが開かれた状態を示す概略図である。 本実施例１による仕上掘削動作の一例を説明するための図で、本実施例１において各シェルが閉じられる途中の状態を示す概略図である。 本実施例１による仕上掘削動作の一例を説明するための図で、本実施例１において各シェルが閉じられた状態を示す概略図である。 本実施例１による作用効果の１つを説明するための概略図である。 本実施例１による他の仕上掘削動作の例を説明するための概略図である。 本実施例１の詳細を示す正面図である。 本実施例１の詳細を示す側面図である。 本発明の実施例２において各シェルが最も開かれたときの状態を示す斜視図である。 本実施例２において各シェルが閉じられる途中の状態を示す図である。 本実施例２において各シェルが閉じられた状態を示す図である。 本実施例２において各シェルの底板をその底面側から見た斜視図である。 従来の丸底グラブバケットの一例を説明するための図である。 従来の丸底グラブバケットによる掘削作業の問題点及び本実施例１の効果を説明するための図である 従来の丸底グラブバケットを使用した水平掘削の動作の一例を示すである

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１について述べるような形態である。

以下、図面を参照して本発明の実施例１による仕上掘削用グラブバケットを説明する。図１は本実施例１の概略斜視図、図２は本実施例１の概略正面図（各シェルの開閉方向と直交する方向から見たときの図）である。なお図１，２において、グラブバケット全体を昇降するための支持ロープ（吊りワイヤ）、及びグラブバケットを構成する左右一対の各シェルを開閉するための開閉ロープ（開閉用ワイヤ）は図示を省略している（これらについては従来技術の説明を参照）。

図１，２において、３は互いに開閉することにより海底の土砂を掘削したり掬い上げたりする左右一対のシェル（例えば鋼製）、４はシーブなどを含み前記支持ロープ（吊りワイヤ）が連結されている上部フレーム（上部シーブボックス）、５はその上端部がヒンジ（支軸）６により前記上部フレーム４の図示左右の各端部と回動可能に接続されその下端部がヒンジ（支軸）７により前記各シェル３の図示左右（前記シェルの開閉方向における左右）の各端部側と回動自在に接続されているタイロッド（アーム）、８は前記開閉ロープ（開閉用ワイヤ）が連結されている下部フレーム（下部シーブボックス）、９は前記各シェル３の一部から図示上方に突出する突出片１０の上端部を前記下部フレーム８の図示左右（前記シェルの開閉方向における左右）の各端部と回動可能に接続するヒンジ（支軸）、１１は前記各シェル３の各対向端部３ｂの先端部分（端面）に備えられた掘削用の爪部、１２，１３は前記各シェル３の上面に固定されたシェル補強材である。

また、図１−３において、３ａは前記各シェル３の本体となる略平板状の底板、３ｂは前記各シェル３の各底板３ａの互いに対向する部分である対向端部、３ｃは前記各シェル３の底板３ａの底面、３ｄは前記各シェル３の底板３ａの上面、３ｅは前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄの外周縁部（前記上面３ｄの４つの辺の中の前記対向端部３ｂを除く他の３辺）に連続的に設けられた囲い部である。前記各シェル３の対向端部３ｂには、それぞれ土砂を容易に掘削できるように爪部１１が外付けまたは一体に形成されている。前記各シェル３の底面３ｃと上面３ｄは、それぞれ略平面状に形成されている。

前記各シェル３の囲い部３ｅは、前記各シェル３が互いに閉じられたとき、前記各対向端部３ｂ及び各爪部１１により掘削された土砂が前記各上面３ｄの上に安定的に収容できるように（前記土砂が前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄの外周縁部から容易に外側に脱落しないように）、前記各上面３ｄの周囲を囲うことにより前記土砂の収容空間を形成するためのものである。

また、本実施例１においては、前記各シェル３を構成する略平板状で平面略長方形状の底板３ａは、その側面側の幅であるシェル口幅（各シェル３の底板３ａのシェル開閉方向と直交する方向の長さ）が、その正面側の幅であるシェル正面幅（各シェル３を閉じたときの２つの底板３ａを合わせた開閉方向の長さ）よりも大きくなるように、形成されている（図１参照）。このように形成したのは、前記各シェル３の一度の開閉動作により仕上掘削できる海底面の面積をより大きくして仕上掘削の効率をより向上させるためである。

また、図３は本実施例１の爪部１１を説明するための図である。本実施例１では、前述のように、前記各シェル３の本体である各底板３ａの対向端部３ｂ側の先端部に、それぞれ、前記各底板３ａよりも厚い鋼板から成る歯型形状ないしは波形状の爪部１１が固定されている。前記各爪部１１の互いに対向する部分（歯型形状部分）は、図３（ａ）に示すように、前記各シェル３が互いに閉じられたとき、互いに噛み合うような形状に、形成されている。本実施例１では、このように、前記爪部１１は、前記各シェル３が閉じられたとき、互いに噛み合うように形成されているので、前記各シェル３により掘削され掬い取られた土砂が前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄの上に収容されたとき、前記土砂が前記各爪部１１の間から漏出することが防止されるようになっている。

次に本実施例１による仕上掘削用グラブバケットを使用した仕上掘削方法の一例を説明する。図４において、Ｐは海中での掘削目標となる掘削目標水深を示している。図中の斜線部分は、従来の底面が円弧状に形成されているシェルを有する丸底グラブバケットを使用しての掘削作業が行われた後の凹凸状の海底地盤を示している。また、図中のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、前記凹凸状の海底地盤の前記掘削目標水深Ｐよりも上方にある凸状の隆起部（仕上掘削の主たる対象となる部分）を示している。

従来の丸底グラブバケットを使用しての粗掘が終了した後の凹凸状の海底面に対して本実施例１のグラブバケットを使用して仕上掘削をするときは、まず、図４に示すように、本実施例１の各シェル３を開いて、前記各シェル３の各対向端部３ｂに設けられた爪部１１を前記海底地盤（斜線部分）の前記掘削目標水深Ｐより少し低い位置に配置させる。なお、前記各シェル３を開くための動作に関しては、従来より行われている方法と同様の方法により可能である。すなわち、例えば、支持ロープを固定しながら開閉ロープを繰り出して行くようにすれば、前記シェル３及び下部フレーム（下部シーブボックス）８が自重により下降するので、前記各シェル３が開かれる。

次に、図５（ａ）に示すように、前記開かれた前記各シェル３を、前記各シェル３の対向端部３ｂ及びそれに固定された爪部１１を略水平方向に移動させながら、徐々に閉じるようにする（水平仕上掘削）。前記各シェル３が閉じる途中の過程で、前記凹凸状の海底地盤の凸状隆起部Ａ２，Ａ３（前記掘削目標水深Ｐより少し低い位置から上方の部分）の土砂が、前記各爪部１１及び各対向端部３ｂによって掘削されほぐされる。そして、この掘削されほぐされた土砂は、その大部分が前記の閉じる方向に移動中のシェル３の底板３ａの上面３ａに押されて前記隆起部Ａ２，Ａ３の近傍の凹部Ｂの中に移動され、その一部が前記底板３ａの上面３ｄの上に移動される（図５（ａ）において符号Ｔは前記上面３ｂの上にいったん移動した土砂を示す）。なお、前記各シェル３が閉じる方向に移動しているとき、図５（ｂ）に示すように、前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄが略平面状に形成されているため、前記隆起部Ａ２，Ａ３から掘削されほぐされた土砂Ｔは、その一部が前記略平面状の上面３ｄの上に移動し収容されるが、他の大部分は前記略平面状の上面３ｄに押されて近傍の凹部Ｂ内に移動する。これに対して、従来の底板が円弧状のシェルを有する丸底グラブバケット（図１４参照）により前記隆起部Ａ２，Ａ３を掘削する場合は、図５（ｃ）に示すように、前記従来のシェルの底板３ａ’の底面３ｃ’及び上面３ｄ’が円弧状に形成されているので、前記凸状隆起部Ａ２，Ａ３から掘削された土砂Ｔの大部分が前記円弧状の上面３ｄ’の上に移動しそこで保持・収容されてしまうため、前記凸状隆起部Ａ２，Ａ３から掘削された土砂の大部分を近傍の凹部Ｂ内に移動させることはできない。なお、図５（ｂ）及び（ｃ）では、爪部などは便宜上図示を省略している。

なお、前記各シェル３の対向端部３ｂ及びそれに固定された爪部１１を略水平方向に移動させながら前記各シェル３を閉じるための動作（水平仕上掘削のための動作）に関しては、従来より行われている水平掘削の手法と同様の手法が採用され得る。すなわち、例えば、図５において、人によるか又はコンピュータ制御による操作で、開閉ロープを引き上げることにより前記シェル３が閉じて行き前記対向端部３ｂ及び爪部１１が互いに近づく方向に円弧状に移動する動作を行なわせながら、これと並行的に、支持ロープを少しずつ緩めることにより前記対向端部３ｂ及び爪部１１の位置を少しずつ下降させる動作を行なわせるようにすれば、前記対向端部３ｂ及び爪部１１を、互いに近づく方向で且つ略水平方向に移動させること（水平仕上掘削）が可能である。

次に、図６は、図５に示す前記各シェル３が互いに閉じる途中（仕上掘削の途中）の段階を経て、互いに閉じた状態（前記各爪部１１が互いに噛み合った状態）を示す図である。前記各シェル３が閉じる動作の途中において前記各シェル３により掘削されほぐされた土砂Ｔは、その大部分が近傍の凹部（谷部）Ｂ内に移動し、他の一部が前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄに移動しそこに収容される。この場合、前述のように、前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄの外周縁部には囲い部３ｅが備えられているので、前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄに移動した土砂が前記上面３ｄの外周縁部から外側に脱落してしまうことが防止される。また、この場合、前述のように、前記各シェル３の各爪部１１は前記各シェルが閉じられたとき互いに噛み合うように形成されているので、前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄに移動した土砂が前記各爪部１１の間から外に漏出してしまうことが防止される。なお、シェル内の土砂が多量の場合には前記各シェル３の底板３ａの上面３ｄ上に収容された土砂は、支持ロープの巻き上げにより本実施例１を海上に上昇され、土運船上に移動される。

以上のように、本実施例１の仕上掘削用グラブバケットにおいては、前記各シェル３の各底板３ａの底面３ｃが、それぞれ略平面状に形成されている。よって、本実施例１の仕上掘削用グラブバケットを使用して仕上掘削を行なうときは、従来と比べて、海底面の凸状の隆起部を削って略平坦化することが極めて効率的に行なえるようになる。

すなわち、本実施例１によれば、前述のように、前記各シェル３の各底板３ａの上面３ｄを略平面状に形成するようにしている。よって、本実施例１によれば、前記粗掘の後に生じた水底面の凸状の隆起部Ａ２，Ａ３の上で各シェル３の先端部を水平移動させる作業、すなわち前記凸状の隆起部Ａ２，Ａ３を削る水平仕上掘削の作業を行うとき、前記削られた隆起部Ａ２，Ａ３の土砂Ｔは、（土砂Ｔは、傾斜した平面３ｄの上では、その大部分が保持・収容されることはないため）その一部が前記各シェル３の略平面状の各上面３ｄの上に保持・収容されるだけで（図５（ｂ）参照）、他の大部分は前記各シェル３の略平面状の各上面３ｄに押されて近傍の凹部Ｂ内に移動される（図５（ａ）参照）ので、前記凹凸状の水底面を全体として略平坦化することが極めて効率的にできるようになる（図１５（ｅ）参照）。これに対して、従来の底板が円弧状のシェルを有する丸底グラブバケットにより前記凸状の隆起部Ａ２，Ａ３を掘削するときは、必要な目標水深Ｐより深掘りされる上に、前記掘削された土砂の大部分が前記円弧状＝凹状の底板の上に保持・収容されてしまう（図５（ｃ）参照）ので、前記掘削された土砂の大部分を近傍の凹部Ｂに移動させることはできない（図１５（ｃ）の仕上前、図１５（ｄ）の仕上後の図を参照））。なお、図１５（ｄ）及び（ｅ）において符号Ａ’は前記隆起部Ａの上側の余分な土砂が各シェル３により削り取られた後の部分、図１５において符号Ｔは前記隆起部Ａから削り取られて近傍の凹部Ｂ内に移動された土砂を示している。

また、本実施例１によれば、前述のように、前記各シェル３の各底板３ａの底面３ｃを略平面状に形成するようにしているので、前記粗掘の後に生じた水底面の凸状の隆起部Ａ２，Ａ３を削るための水平仕上掘削を行なう場合において、例えば、船上のオペレータが、前記水平仕上掘削作業時における各シェル３の実際の動作を擬似的に示すシェル画像をディスプレイで視認しているとき、前記オペレータは、前記シェル３の画像を見るだけで、すなわち、例えば図７の（ａ）から（ｂ）へ、さらに（ｃ）へ至る動作を示すシェル画像を見るだけで、その各シェル３の略平面状の底面３ｃの傾き（図７（ａ）及び（ｂ）参照）を示す画像から、前記水平仕上掘削の実際の状況を直感的に容易に把握することができるようになる（これに対して、従来の図１４に示すような底板が円弧状のシェルを有する丸底グラブバケットを使用して水平掘削を行なうときは、各シェルの底面が円弧状に形成されているため、船上のオペレータは、前記水平仕上掘削作業時における各シェルの動作を擬似的に示すシェル画像をディスプレイで見るだけでは、すなわち、各シェルの円弧状の底面を示す画像を見るだけでは、前記水平仕上掘削の実際の状況を直感的に容易に把握することは、到底できなかった）。

次に本実施例１による仕上掘削用グラブバケットを使用した他の仕上掘削方法の例を、図８を参照して説明する。本実施例１を使用するときは、図８に示すように、前記粗掘の後に生じた海底面の凸状の隆起部に対して、その上方から、本実施例１の各シェル３が互いに閉じられた状態にあるグラブバケットを自重で降下させる。すると、前記凸状の隆起部は、前記各シェル３の略平面状の底面３ｃにより押圧（転圧）されて押し潰される。そして、その押し潰され崩された土砂は、前記隆起部の近傍の凹部の中に移動される。

以上のように、本実施例１の仕上掘削用グラブバケットにおいては、前記各シェル３の各底板３ａの底面３ｃが、前記各シェル３が互いに閉じられたとき合わせて１つの略平坦面となるような略平面状に形成されている。よって、本実施例１の仕上掘削用グラブバケットを使用して仕上掘削を行なうときは、「前記各シェル３が互いに閉じられたとき合わせて１つの略平坦面となっている、底面３ｃ」を、掘削の後に生じた海底面の凸状の隆起部に対してその上方から、前記グラブバケットの自重により押し付けることなどにより、前記隆起部の土砂を下方に押し潰し近傍の凹部に移動させて、海底面の前記隆起部を無くすことができる（従来の底面が円弧状のシェルを有する丸底グラブバケットを使用するときは、このような動作により平面を得ることは不可能であった）。

なお、図９Ａは本実施例１の詳細を示す正面図、図９Ｂは本実施例１の詳細を示す側面図（本実施例１を前記シェル３の開閉方向と直交する方向から見たときの図）である。図９Ａ，９Ｂは設計用の詳細図面であるため、本実施例１の概略を示す図１，２とは一部で異なっている。

次に、本発明の実施例２を図１０−１３を参照して説明する。なお、図１０−１３は、本発明者側において本発明の動作を確認するために作成した模型に基づいて作成されたもので、図１０は各シェルが最も開かれたときの状態を示す斜視図、図１１は各シェルが図１０に示す状態から閉じられて行く途中の状態を示す斜視図、図１２は各シェルが図１１に示す状態からほぼ完全に閉じられた状態を示す斜視図、図１３は各シェルの本体を構成する底板をその底面側から見た斜視図である。なお図１０−１３において、グラブバケット全体を昇降するための支持ロープ（吊りワイヤ）、及びグラブバケットを構成する左右一対の各シェルを開閉するための開閉ロープ（開閉用ワイヤ）は図示を省略している（これらについては従来技術の説明を参照）。

図１０−１２において、２３は互いに開閉することにより海底の土砂を掘削したり掬い上げたりする左右一対のシェル、２４はシーブなどを含み前記支持ロープ（吊りワイヤ）が連結されている上部フレーム（上部シーブボックス）、２５はその上端部がヒンジ（支軸）２６により前記上部フレーム２４の図示左右の各端部と回動可能に接続されその下端部がヒンジ（支軸）２７により前記各シェル２３の各端部（前記各シェル２３が互いに離れる側の端部）と回動自在に接続されているタイロッド（アーム）、２８は前記開閉ロープが連結されている下部フレーム（下部シーブボックス）、２９は前記各シェル２３の各対向端部（前記各シェル２３が互いに対向する側の端部）２３ｂの近傍部分から上方に突出する突出片３０の上端部を前記下部フレーム２８の図示左右の各端部と回動可能に接続するヒンジ（支軸）である。

また、図１０−１２において、２３ａは前記各シェル２３の本体となる略平板状の底板、２３ｂは前記各シェル２３の各底板３ａの前記各シェル２３が閉じたとき互いに対向する部分である対向端部、２３ｃは前記各シェル３３の各底板２３ａの底面、２３ｄは前記各シェル２３の底板２３ａの上面、２３ｅは前記各シェル２３の底板２３ａの上面２３ｄの外周縁部（前記上面２３ｄの前記対向端部２３ｂの辺を除く他の３辺）から上方に突出するように設けられた囲い部、２３ｆは前記囲い部２３ｅの前記各タイロッド２５と対向する箇所に形成された凹部であって前記各シェル２３の開き角度をより大きくするために形成された凹部である。前記各シェル２３の底板２３ａの底面２３ｃと上面２３ｄは、それぞれ略平面状に形成されている。前記各シェル２３の囲い部２３ｅは、前記各シェル２３が互いに閉じられたとき、前記各対向端部２３ｂにより掘削された土砂が前記各上面２３ｄの上に安定的に収容されるように（前記土砂が前記各シェル２３の底板２３ａの各上面２３ｄの外周縁部から容易に外側に脱落しないように）、前記各上面２３ｄの周囲を囲うことにより土砂の収容空間を形成するためのものである。

次に、図１３は本実施例２の前記各シェル２３の底板２３ａをその底面側から示した斜視図である。本実施例２では、前記各シェル２３の本体である底板２３ａはその全体が略平板状であるが、その中の前記対向端部２３ｂは、図１３に示すように、他の部分よりも薄く先端が尖った形状に形成されている。これは、前記各シェル２３が互いに閉じるとき、その閉じて行く動作の過程で、前記各シェル２３の先端に位置する前記対向端部２３ｂが、前記凹凸状の海底面の凸状の隆起部を構成する土砂を掘削したり掬い上げたりし易くするためのものである。

本実施例２の構成は以上のようなものであり、その基本的構成は前記実施例１とほぼ同様である。よって、本実施例２によっても、前記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。なお、本実施例２では、前述のように、前記囲い部２３ｅの前記タイロッド２５と対向する箇所に凹部２３ｆが形成されているので、前記各シェル２３が開かれるとき、前記各シェル２３（前記底板２３ａ）の開き角度をより大きくすることができる。

以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明は前記の各実施例として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施例１，２においては、いずれも本発明による仕上掘削用グラブバケットを、海底を粗掘した後に生じる凸状の隆起部を無くして深度を確保するための仕上掘削に使用する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、河川やダムや湖の水底の粗掘後の仕上掘削の他、サンドウェーブ（波状の海底土砂の堆積）、深掘りできない薄層浚渫や広範囲な水底に点在する凸部浚渫のためにも使用できることはもちろんである。

３，２３，３３ シェル
３ａ，２３ａ 底板
３ｂ，２３ｂ 対向端部
３ｃ，２３ｃ 底面
３ｄ，２３ｄ 上面
３ｅ，２３ｅ 囲い部
４，２４ 上部フレーム
５ タイロッド（アーム）
６，７，９ ヒンジ
８，２８ 下部フレーム
１０，３０ 突出片
１１ 爪部
１２，１３ シェル補強打
Ｐ 目標掘削水深
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 凸状の隆起部
Ｂ 凹部

Claims (4)

1. 掘削用グラブバケットにより掘削された後に生じた水底面の凸状の隆起部の土砂を、各シェルにより削り取り、その削り取られた土砂を近傍の凹部に移動させるために使用される、仕上掘削用グラブバケットであって、
   前記各シェルは、その底板の略全体が略平板状に形成されており、前記各シェルが互いに閉じられたときの前記各シェルの底板の略全体の底面が合わせて１つの略平坦面となるように形成されていることを特徴とする仕上掘削用グラブバケット。
2. 請求項１において、さらに、
   前記各シェルの互いに対向する各対向端部は、前記水底面の凸状の隆起部の土砂を掘削および掬い取り可能に構成されており、
   前記各シェルの底板の上面側の前記対向端部以外の外周縁部には、前記各シェルが互いに閉じられたときの前記上面側の空間を周囲から囲む囲い部であって前記上面から離れる方向に突出する囲い部が備えられていることを特徴とする仕上掘削用グラブバケット。
3. 請求項１または２において、
   前記各シェルの互いに対向する各対向端部には、前記各底板の底面と平行に突出する複数の掘削用爪部であって、前記各シェルが互いに閉じられたときに互いに噛み合うような形状に形成された掘削用爪部が備えられていることを特徴とする仕上掘削用グラブバケット。
4. 掘削用グラブバケットに備えられた各シェルを開閉することにより、水底面を掘削する、掘削ステップと、
   前記掘削ステップで使用された掘削用グラブバケットとは異なる仕上掘削用グラブバケットに備えられた各シェルの底板の底面であって、底板の略全体が略平板状に形成されている各シェルを互いに閉じることにより前記各シェルの底板の略全体の底面が合わせて１つの略平坦面となるように形成されて成る各シェルの底板の底面を、前記仕上掘削用グラブバケットの自重により、前記掘削ステップで掘削された後に生じた水底面の凸状隆起部に対して、その上方から押圧させて、前記凸状隆起部を押し潰す、押し潰しステップと、
   を含むことを特徴とする、仕上掘削方法。

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