JP4960402B2 - Dredging method by grab dredger - Google Patents

Dredging method by grab dredger Download PDF

Info

Publication number
JP4960402B2
JP4960402B2 JP2009096772A JP2009096772A JP4960402B2 JP 4960402 B2 JP4960402 B2 JP 4960402B2 JP 2009096772 A JP2009096772 A JP 2009096772A JP 2009096772 A JP2009096772 A JP 2009096772A JP 4960402 B2 JP4960402 B2 JP 4960402B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grab bucket
grab
signal
data
jib
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009096772A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010248719A (en
Inventor
文夫 田代
Original Assignee
株式会社エス・ケー・ケー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社エス・ケー・ケー filed Critical 株式会社エス・ケー・ケー
Priority to JP2009096772A priority Critical patent/JP4960402B2/en
Publication of JP2010248719A publication Critical patent/JP2010248719A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4960402B2 publication Critical patent/JP4960402B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/907Measuring or control devices, e.g. control units, detection means or sensors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Description

本発明はグラブ浚渫船に装備されたクレーンのジブから吊支したグラブバケットによって所定水域の水底を掘削する浚渫作業において、潮流等の影響によって基準位置,基準軸及び基準方位から変位したグラブバケットの水底における実際の状態を把握することによって、浚渫作業を正確、かつ、効率的に実施することができるグラブ浚渫船による浚渫方法に関するものである。 The present invention relates to the bottom of a grab bucket displaced from the reference position , reference axis and reference direction due to the influence of tidal current etc. in dredging work where the bottom of a predetermined water area is excavated by a grab bucket suspended from a jib of a crane mounted on a grab dredger. It is related with the dredging method by the grab dredger which can implement dredging work correctly and efficiently by grasping | ascertaining the actual state in.

浚渫作業は船舶の航路確保や堆積土砂を除去するために、港湾,河川,運河などの底面を浚って土砂などを取り除くものであり、その代表的な手段としてグラブ浚渫船による浚渫方法が広く実施されている。そして、近時の浚渫作業は、その効率とともに環境に過度の負荷を与えることがないように、浚渫水域を正確、かつ、均一に必要量の土砂のみを浚渫することが求められている。そのため、未浚渫の部分があったり、浚渫量の過不足があると、再度補修作業を行うことが求められる。補修作業を実施するとなると著しく作業効率が悪化するため、何より正確な浚渫作業が求められている。 Dredging work to remove routes secure and sediment of ships, harbors, rivers, and smooth the bottom of the canal are those of removing earth, sand, dredging methods widely practiced by grab dredgers As a typical means Has been. In recent dredging work, it is required to dredge only a necessary amount of earth and sand accurately and uniformly so as not to give an excessive load to the environment as well as its efficiency. Therefore, if there is an unfinished part or there is an excess or deficiency in the amount of dredging, it is required to perform repair work again. When the repair work is performed, the work efficiency is remarkably deteriorated, so that the most accurate dredging work is required.

そこで、潮位によって水深が変化しても正確に海底の浚渫ができる浚渫船の施工支援システムとして、船体揺動やジブの傾斜角度等のデータから水深値を演算するシステムが提供されている(特許文献1)。また、掘削土厚を均一とするため、深度計を装備したグラブバケットを使用する手段も提供されている(特許文献2)。更に、グラブバケットを水中に降下させる際のグラブバケットが水中で移動する挙動傾向を把握することにより、水底の所定の位置に効率よく、かつ正しくグラブバケットを降下させるために、超音波水中位置測量装置の送波器を取り付けたグラブバケットを使用し、グラブ浚渫船の本体にその受波器を取り付ける手段も提供されている(特許文献3)。   Therefore, as a construction support system for dredgers that can perform dredging on the seabed accurately even if the water depth changes due to tide level, a system that calculates the water depth value from data such as hull swing and jib tilt angle is provided (Patent Literature) 1). Moreover, in order to make excavation soil thickness uniform, the means to use the grab bucket equipped with the depth meter is also provided (patent document 2). Furthermore, in order to lower the grab bucket efficiently and correctly to a predetermined position on the bottom of the water by grasping the behavior tendency of the grab bucket moving underwater when the grab bucket is lowered into the water, ultrasonic underwater position surveying There is also provided means for attaching a receiver to a main body of a grab dredger using a grab bucket to which a transmitter of the apparatus is attached (Patent Document 3).

特開平10−60943号Japanese Patent Laid-Open No. 10-60943 特開2004−150015JP2004-150015 特開平10−227042号JP-A-10-227042

従来のグラブ浚渫船による浚渫作業は、支持ロープ及び開閉ロープを介してクレーンのジブに吊支されたグラブバケットがジブ先端の真下に降下して、そのまま水底に着底し、かつ、ジブの位置する方位に沿ってグラブを開閉操作することによって、水底を掘削することを前提としている。この前提に基づきオペレータの操作を支援するために、作業中のグラブバケットの位置や深度をジブの旋回方位や起伏角度,潮位データ,船体位置データ、支持ロープの繰り出し長さ等の各種情報に基づいて演算し、浚渫船内に数値や画像情報として表示している。   In the dredging work by the conventional grab dredger, the grab bucket suspended from the jib of the crane via the support rope and the opening and closing rope descends directly below the tip of the jib, settles on the bottom of the water as it is, and the jib is located It is assumed that the bottom of the water is excavated by opening and closing the grab along the direction. Based on this premise, the position and depth of the grab bucket that is being worked on are determined based on various information such as the jib turning direction, undulation angle, tide level data, hull position data, and support rope extension length. Calculated and displayed as numerical values and image information in the charter.

しかしながら、浚渫水域には潮流があり、天候や季節,作業時間によってはグラブバケットが水中で流されてしまい、ジブ先端の真下に降下しないことやグラブバケットの開口部が回動してしまうことがある。また、水底には地形や掘削作業によって生じた段差があり、着底したグラブバケットが段差に乗り上げてしまい傾いてしまうこともある。そのような場合には、オペレータの認識している掘削場所と実際の掘削場所との間にズレを生じてしまうこととなる。   However, there are tidal currents in the inundation area, and depending on the weather, season, and working time, the grab bucket may be washed away in the water, so that it does not fall directly under the tip of the jib and the opening of the grab bucket may rotate. is there. In addition, there is a step caused by terrain or excavation work on the bottom of the water, and the grab bucket that has landed may climb on the step and tilt. In such a case, a deviation occurs between the excavation site recognized by the operator and the actual excavation site.

そのため、オペレータは掘削済みと認識している箇所と一定の重なり部を確保して新たな掘削場所を掘削することにより、前記したズレを解消するようにしている。ズレが小さい場合には問題ないが、ズレが大きい場合には、確保した重なり部ではカバーしきれずに未浚渫の部分として残ってしまうこととなる。その場合には、作業完了後の確認探査によって水深の相違として測定されるため、該当部分について再度補修の為の浚渫作業を実施することが必要となり、作業効率を悪化させる。一方、ズレがないか、ズレが少ない場合に、大きな重なり部を確保して浚渫作業を行うことは不必要な作業を行うこととなり、作業効率を悪化させてしまう。   For this reason, the operator secures a certain overlapping portion with a portion recognized as having been excavated and excavates a new excavation site to eliminate the above-described deviation. If the deviation is small, there is no problem, but if the deviation is large, the secured overlapping portion cannot be covered and remains as an unfinished portion. In that case, since it is measured as a difference in water depth by the confirmation exploration after the completion of the work, it is necessary to carry out dredging work for repairing the corresponding portion again, which deteriorates work efficiency. On the other hand, when there is no deviation or there is little deviation, it is unnecessary work to secure the large overlapping portion and perform the dredging work, which deteriorates the work efficiency.

特許文献1や特許文献2に示す例では、まさに潮流によってグラブバケットが流されてしまうこと等を全く考慮していない。また、特許文献3に示す超音波水中位置測量装置は、水中に濁りが生じると使用することができないし、単にグラブバケットの挙動傾向を知ることを目的とするものであり、グラブバケットの正確な位置や傾き、或いは開口部の方位を知ることはできない。   In the examples shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is not considered at all that the grab bucket is swept away by the tidal current. Further, the ultrasonic underwater position surveying device shown in Patent Document 3 cannot be used when turbidity occurs in the water, and is simply intended to know the behavior tendency of the grab bucket. The position, tilt, or orientation of the opening cannot be known.

また、浚渫水域の水底の深度は、浚渫水域の実際の水面位置から水底に着底するまでに繰り出された支持ロープの長さを基準とし、潮位や浚渫船のヒール・トリムデータ等の各種データによって補正して求めていた。そのため、潮流によって支持ロープが流されることによる支持ロープの繰り出し量の増加については何ら考慮されておらず、水深の誤差となっていた。この誤差が大きいと浚渫深度の過不足が生じ、再度補修の為の浚渫作業を実施することが必要となり、作業効率を悪化させる。   In addition, the depth of the bottom of the dredged area is based on the length of the support rope that is drawn from the actual water surface position of the dredged area to the bottom of the dredged area, and is based on various data such as tide level and dredger heel / trim data. It was calculated after correction. For this reason, no consideration is given to the increase in the amount of the support rope that is fed by the support rope being swept away by the tidal current, resulting in an error in water depth. If this error is large, the depth of the dredging will be excessive and insufficient, and it will be necessary to carry out the dredging work for repair again, thereby deteriorating the work efficiency.

そこで、本発明は上記した従来のグラブ浚渫船による浚渫方法の問題点を解決するとともに、潮流等の影響によって基準位置,基準軸及び基準方位から変位したグラブバケットの水底における実際の状態を把握することによって、浚渫作業を正確、かつ、効率的に実施することができるグラブ浚渫船による浚渫方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention solves the problems of the dredging method using the conventional grab dredger described above, and grasps the actual state of the grab bucket that is displaced from the reference position , reference axis, and reference direction due to the influence of the tidal current and the like. The purpose of the present invention is to provide a dredging method using a grab dredger that can carry out dredging work accurately and efficiently.

本発明はその目的を達成するために、グラブ浚渫船に装備されたクレーンのジブから支持ロープ及び開閉ロープを介して吊支したグラブバケットによって、所定水域の水底を掘削する浚渫方法において、グラブバケットに加速度センサ及び角速度センサを直接装備し、加速度センサによって水底における実際のグラブバケットの基準位置からの移動量を測定し、又角速度センサによって水底における実際のグラブバケットの基準軸からの傾き角度及び基準方位からの回動量を測定し、これらの移動量,傾き角度及び回動量の測定データをグラブ浚渫船に装備したデータ処理演算装置にグラブバケットの基準位置,基準軸及び基準方位からなる基準データとともに入力して演算処理し、基準データから変位した水底におけるグラブバケットの実際の位置と傾き角度及び方位の演算データを得て、該演算データに基づいてグラブバケットを操作するグラブ浚渫船による浚渫方法を基本として提供する。 For the present invention to achieve its objectives, the grab buckets Tsu支through the supporting rope and closing rope from the jib of the crane that is equipped with grab dredgers, the dredging method for drilling water bottom of a predetermined body of water, Grab buckets Directly equipped with an acceleration sensor and an angular velocity sensor, and the acceleration sensor measures the amount of movement from the reference position of the actual grab bucket at the bottom of the water, and the angular velocity sensor measures the tilt angle and the reference from the reference axis of the actual grab bucket at the bottom of the water. Measure the amount of rotation from the direction, and input the measurement data of the amount of movement, tilt angle, and amount of rotation together with the reference data of the grab bucket reference position, reference axis and reference direction to the data processing arithmetic unit equipped on the grab dredger. The grab bucket at the bottom of the water displaced from the reference data. Obtaining the position and tilt angle and orientation of the operation data, to provide the basic dredging method by grab dredgers for operating the grab bucket on the basis of the calculated data.

また、ジブ先端の座標をグラブバケットの基準位置として、垂直軸をグラブバケットの基準軸として、ジブの旋回方位をグラブバケットの基準方位として使用し、基準データに、潮位信号,グラブ浚渫船のヒール・トリム信号,ジブ起伏角度信号,ジブ旋回方位信号,グラブ浚渫船の船体寸法信号,ジブ長さ信号,グラブバケット寸法信号,GPS船体位置信号,GPS船体方位信号,支持ロープの繰り出し長さ信号を付加する。In addition, the coordinates of the tip of the jib are used as the reference position of the grab bucket, the vertical axis is used as the reference axis of the grab bucket, and the turning direction of the jib is used as the reference direction of the grab bucket. Trim signal, jib undulation angle signal, jib turning direction signal, grab dredger hull size signal, jib length signal, grab bucket size signal, GPS hull position signal, GPS hull direction signal, support rope extension length signal are added. .

そして、演算データとして、グラブバケットが変位したことによる水底の深度補正演算データを得て、該深度補正演算データに基づいて水底の深度を補正し、演算データをグラブ浚渫船において表示することにより、演算データの表示に基づいてグラブバケットを操作する。 Then, the arithmetic data, with the water bottom depth correction calculation data by the grab bucket is displaced, by correcting the water bottom depth based on the deep level correction calculation data, display the calculation data in grab dredgers, The grab bucket is operated based on the display of the calculation data.

上記構成の本発明によれば、グラブバケットに装備した加速度センサからの水底のグラブバケットの基準位置からの移動量と、角速度センサからの水底のグラブバケットの基準軸からの傾き角度及び基準方位からの回動量の測定データをグラブバケットの基準位置,基準軸及び基準方位からなる基準データとともにグラブ浚渫船に装備したデータ処理演算装置で演算することにより、基準データから変位した水底におけるグラブバケットの実際の位置と傾き角度及び方向を演算データとして得ることができる。よって、潮流等の影響によって基準位置,基準軸及び基準方位から変位したグラブバケットの水底における実際の状態を把握して浚渫作業を行うことができ、浚渫作業を正確、かつ、効率的に実施することができる。また、演算データとして、グラブバケットが変位したことによる水底の深度補正演算データを得ることにより、水底の実際の深度を補正することができる。 According to the present invention having the above configuration, the amount of movement from the reference position of the bottom grab bucket from the acceleration sensor equipped on the grab bucket, the inclination angle and the reference direction from the reference axis of the bottom grab bucket from the angular velocity sensor The measurement data of the amount of rotation of the grab bucket together with the reference data consisting of the reference position, reference axis and reference direction of the grab bucket is calculated by the data processing arithmetic unit equipped on the grab dredger, so that the actual grab bucket at the bottom of the water displaced from the reference data The position, tilt angle, and direction can be obtained as calculation data. Therefore, the dredging work can be carried out by grasping the actual condition of the bottom of the grab bucket displaced from the reference position , the reference axis and the reference direction due to the influence of the tidal current, etc., and the dredging work can be performed accurately and efficiently. be able to. Moreover, the actual depth of the water bottom can be corrected by obtaining the depth correction calculation data of the bottom of the water due to the displacement of the grab bucket.

本発明に使用するグラブ浚渫船の全体側面図。The whole side view of the grab dredger used for this invention. 本発明に使用するグラブ浚渫船の要部側面図。The principal part side view of the grab dredger used for this invention. 本発明にかかるグラブ浚渫船による浚渫方法を概略的に示す説明図 Explanatory drawing which shows roughly the dredging method by the grab dredger concerning this invention. 本発明にかかるグラブ浚渫船による浚渫方法を概略的に示す説明図 Explanatory drawing which shows roughly the dredging method by the grab dredger concerning this invention. 本発明にかかるグラブ浚渫船による浚渫方法を概略的に示す説明図 Explanatory drawing which shows roughly the dredging method by the grab dredger concerning this invention. 本発明の要部説明図。Explanatory drawing of the principal part of this invention. 本発明の作用説明図。The operation explanatory view of the present invention. 本発明に使用するグラブバケットの全体側面図。The whole side view of the grab bucket used for the present invention. 本発明に使用するグラブバケットの全体正面図。The whole front view of the grab bucket used for the present invention. 本発明の作用説明図。The operation explanatory view of the present invention. 本発明にかかる深度表示を示す説明図。Explanatory drawing which shows the depth display concerning this invention. 本発明にかかる浚渫画面表示を示す説明図。Explanatory drawing which shows the screen display concerning this invention. 従来の浚渫作業の状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state of the conventional dredging work.

以下図面に基づいて本発明にかかるグラブ浚渫船による浚渫方法の実施形態を説明する。図1は本発明に使用するグラブ浚渫船の全体側面図、図2はその要部側面図である。図において、1はグラブ浚渫船であり、非自航式の作業台船2に装備したクレーン3のジブ4からグラブバケット5を昇降自在に吊支している。6は作業台船2に設置された操船室であり、7はクレーン操作室である。 Embodiments of a dredging method using a grab dredger according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall side view of a grab dredger used in the present invention, and FIG. 2 is a side view of an essential part thereof. In the figure, reference numeral 1 denotes a grab dredger, which suspends a grab bucket 5 from a jib 4 of a crane 3 mounted on a non-self-propelled work platform ship 2 so as to be movable up and down. 6 is a maneuvering room installed on the work table ship 2, and 7 is a crane operation room.

グラブバケット5は図8に示すように、左右一対のシェル8を下部フレーム9に軸10を介して回動自在に軸支し、タイロッド11の下端部をシェル8に、上端部を上部フレーム12にそれぞれ回動自在に軸支してシェル8と上部フレーム12を連結している。上部フレーム12の上面にはグラブバケット5全体を前記クレーン3から昇降自在に吊支するための2本の支持ロープ13が吊環14を介して連結されている。下部フレーム9及び上部フレーム12にはそれぞれ所定個数の下シーブ15と上シーブ(図示略)が回転自在に軸支されていて、これらの下シーブ15と上シーブ間には左右対称で2本の開閉ロープ16が掛け回され、シェル8の開閉操作をする。この開閉ロープ16は上部フレーム12の上面に配置されたガイドローラを介して上方へ延び、クレーン3のジブ4から吊支されている。上記したグラブバケット5の基本構成は従来公知のものである。   As shown in FIG. 8, the grab bucket 5 pivotally supports a pair of left and right shells 8 on a lower frame 9 via a shaft 10 so that the lower end portion of the tie rod 11 is on the shell 8 and the upper end portion is on the upper frame 12. The shell 8 and the upper frame 12 are connected to each other by being pivotally supported. Two support ropes 13 for suspending the entire grab bucket 5 from the crane 3 so as to be movable up and down are connected to the upper surface of the upper frame 12 via a suspension ring 14. A predetermined number of lower sheaves 15 and upper sheaves (not shown) are rotatably supported on the lower frame 9 and the upper frame 12 respectively, and two symmetrically between the lower sheave 15 and the upper sheave. The opening / closing rope 16 is hung and the shell 8 is opened / closed. The open / close rope 16 extends upward through a guide roller disposed on the upper surface of the upper frame 12 and is suspended from the jib 4 of the crane 3. The basic configuration of the grab bucket 5 described above is conventionally known.

浚渫作業に際しては、所定の浚渫水域の水底17にスパッド18を打ち込んで作業台船2を固定した後、グラブバケット5に固定した支持ロープ13及び開閉ロープ16をクレーン3によって繰り出して、シェル8を開いた状態でグラブバケット5を水底17まで下降させて着底させ、その後開閉ロープ16を巻き上げてシェル8を閉じて水底17を所定厚さで掘削し、支持ロープ13及び開閉ロープ16を巻き上げることによりグラブバケット5を上昇させて、掘削した土砂を揚上して浚渫する。そして、この作業を浚渫水域の全域にわたって反復する。   In dredging work, a spud 18 is driven into the bottom 17 of a predetermined dredging area to fix the work table ship 2, and then the support rope 13 and the opening / closing rope 16 fixed to the grab bucket 5 are unwound by the crane 3, In the open state, the grab bucket 5 is lowered to the bottom 17 and then settled, and then the open / close rope 16 is wound up, the shell 8 is closed, the bottom 17 is excavated with a predetermined thickness, and the support rope 13 and the open / close rope 16 are wound up. To raise the grab bucket 5 and lift the excavated earth and sand. Then, this operation is repeated throughout the flooded area.

従来の浚渫作業においてグラブバケット5は、図2に仮想線で示したようにジブ4の先端に位置するトップシーブ4aの真下に降下して、そのまま水底17に着底し、かつ、ジブ4の位置する方位に沿ってシェル8を開閉操作することによって、水底17を掘削することを前提としている。この前提に基づきオペレータの操作を支援するために、作業中のグラブバケット5の位置や深度をジブ4の旋回方位や起伏角度,潮位データ,船体位置データ、支持ロープの繰り出し長さ等の各種情報に基づいて演算し、作業台船2の操船室6内やクレーン操作室7内において数値情報や画像情報として表示している。   In the conventional dredging operation, the grab bucket 5 descends directly below the top sheave 4a located at the tip of the jib 4 as shown by the phantom line in FIG. It is assumed that the bottom 17 is excavated by opening and closing the shell 8 along the azimuth. Based on this premise, the position and depth of the grab bucket 5 that is being worked on, various information such as the turning direction of the jib 4, the undulation angle, tide level data, hull position data, and the length of the support rope extended And is displayed as numerical information or image information in the ship maneuvering room 6 or the crane operation room 7 of the work platform ship 2.

しかしながら、浚渫水域には潮流があるため、天候や季節,作業時間によってはグラブバケット5が、水中で矢印19に示すように潮流に流されてしまい、図2に実線で示したようにジブ4先端のトップシーブ4aの真下に降下しないことやグラブバケット5の開口したシェル8の開口部が回動してしまうことがある。図6においてA,Bはグラブバケット5の一回あたりの掘削領域を示しており、20はクレーン3の旋回中心を、21はジブ4の方位を、22はクレーン3の旋回方向を示している。仮想線で示した掘削領域Aは潮流の影響を受けないとした場合に、シェル8を開口したグラブバケット5が水底17に着底する位置と方向の領域を示しており、従来はこの掘削領域Aを基準位置及び基準方位として浚渫作業を施工していた。   However, since there is a tidal current in the inundation area, depending on the weather, season, and working time, the grab bucket 5 is swept into the tidal current as shown by the arrow 19 in the water, and the jib 4 as shown by the solid line in FIG. There is a case where it does not descend directly below the top sheave 4a at the tip, and the opening of the shell 8 where the grab bucket 5 is opened may turn. 6, A and B indicate excavation areas per grab bucket 5, 20 indicates the turning center of the crane 3, 21 indicates the direction of the jib 4, and 22 indicates the turning direction of the crane 3. . The digging area A indicated by the phantom line indicates a position and direction area where the grab bucket 5 having the shell 8 opened reaches the water bottom 17 when it is not affected by the tidal current. Dredging work was performed with A as the reference position and reference orientation.

ところが、実際にはグラブバケット5は水中の潮流によって流されることがあり、ジブ4先端のトップシーブ4aの真下の水底17に着底することなく、矢印19に示すように潮流の流れに沿って変位し、又シェル8の開口方向も矢印23に示すように回動してしまい、結局掘削領域Bの位置に着底することがある。このような場合には、オペレータの認識している掘削領域Aと実際の掘削領域Bとの間にズレを生じてしまう。なお、24はグラブバケット5の中心位置を示している。   In reality, however, the grab bucket 5 may be swept away by underwater tides, and does not land on the bottom 17 just below the top sheave 4a at the tip of the jib 4 but along the tidal currents as shown by the arrow 19. The shell 8 is displaced and the opening direction of the shell 8 is also rotated as indicated by the arrow 23, and eventually reaches the bottom of the excavation region B. In such a case, a deviation occurs between the excavation area A recognized by the operator and the actual excavation area B. Reference numeral 24 denotes the center position of the grab bucket 5.

また、地形による段差や掘削作業によって水底17に段差が生じていることもある。そのため、グラブバケット5は平面的な位置の変位だけでなく、図9に示すように水底17において段差25に乗り上げて、垂直方向に変位して傾いてしまうこともある。そのような場合にもオペレータの認識している掘削領域Aと実際の掘削領域Bとの間にズレを生じてしまうこととなる。例えば、浚渫済み水底17aは平面状に浚われているが、未浚渫の水底17bとの境界面には段差25が形成されることとなり、この段差25にグラブバケット5が乗り上げて傾いてしまうことがある。また、未浚渫の水底17bそのものに段差25が存在する場合も同様である。   Further, there may be a step in the bottom 17 due to a step due to topography or excavation work. For this reason, the grab bucket 5 may not only be displaced in a planar position but also climb on the step 25 at the bottom 17 as shown in FIG. Even in such a case, a deviation occurs between the excavation area A recognized by the operator and the actual excavation area B. For example, the drowned water bottom 17a is flattened, but a step 25 is formed on the boundary surface with the undrained water bottom 17b, and the grab bucket 5 rides on the step 25 and tilts. There is. The same applies to the case where the step 25 exists in the undisturbed water bottom 17b itself.

そのため、オペレータは掘削済みと認識している掘削領域と一定の重なり部を確保して新たな掘削領域を掘削することにより、前記したズレを解消するようにしている。ズレが小さい場合には問題ないが、ズレが大きくなると確保した重なり部ではカバーしきれずに、図13に示すように掘削領域において、グラブバケット5が潮流によって矢印26に示す浚渫方向へ変位することによって生じた未掘削領域Cや、グラブバケット5の開口部の回動による未掘削領域Dが未浚渫の部分として残ってしまうこととなる。その場合には、作業完了後の確認探査によって水深の相違として未掘削領域CやDとして測定されるため、この未掘削領域CやDについて再度補修の為の浚渫作業を実施することが必要となり、作業効率を悪化させることとなる。一方、ズレがないか、ズレが少ない場合に、大きな重なり部を確保して浚渫作業を行うことは不必要な作業を行うこととなり、これも作業効率を悪化させてしまう。   For this reason, the operator secures a certain overlap with the excavation area recognized as being excavated and excavates a new excavation area, thereby eliminating the above-described deviation. If the deviation is small, there is no problem, but if the deviation is large, it cannot be covered by the secured overlapping portion, and the grab bucket 5 is displaced in the dredging direction indicated by the arrow 26 by the tide in the excavation area as shown in FIG. As a result, the unexcavated region C generated by the above-described operation and the unexcavated region D due to the rotation of the opening of the grab bucket 5 remain as unexposed portions. In that case, since the difference in water depth is measured as the difference in water depth by the confirmation exploration after the completion of the work, it is necessary to carry out dredging work for repairing the unexcavated areas C and D again. The work efficiency will be deteriorated. On the other hand, when there is no deviation or there is little deviation, it is unnecessary work to secure a large overlapping portion and perform the dredging work, which also deteriorates the work efficiency.

一方、水底17の深度は、グラブバケット5を浚渫水域の実際の水面27の位置まで降下させ、水面27における支持ロープ13の位置を基準点として設定し、水面27から水底17に着底するまでに繰り出された支持ロープ13の長さL1を基準とし、この支持ロープ13の繰り出し長さL1にグラブバケット5の高さ寸法Bhを加えた数値を潮位や作業台船2のヒール・トリムデータ等の各種データによって補正することにより求めている。しかしながら、図7に示すようにグラブバケット5が潮流によって流されてジブ4のトップシーブ4aの真下の水底17cから座標BLだけズレた位置に着底した場合においても、水深はトップシーブの真下に位置する水底17cに着底した場合と同一となってしまう。即ち、水深はグラブバケット5の着底位置にかかわらず、支持ロープ13の繰り出し長さL1にグラブバケット5の高さ寸法Bhを加えた数値が基準となるため、グラブバケット5の実際の着底位置の深度Hとの誤差を生じる(「L1+Bh」>H)。その結果、グラブバケット5は実際の深度Hよりも深い水深に着底したものとして、掘削作業を行うこととなる。   On the other hand, the depth of the water bottom 17 is lowered until the grab bucket 5 is lowered to the position of the actual water surface 27 in the inundation area, the position of the support rope 13 on the water surface 27 is set as a reference point, and the water bottom 17 reaches the water bottom 17. Based on the length L1 of the support rope 13 fed out to the base, the numerical value obtained by adding the height dimension Bh of the grab bucket 5 to the feed length L1 of the support rope 13 is the tide level, heel / trim data of the work platform ship 2, etc. It is obtained by correcting with various data. However, as shown in FIG. 7, even when the grab bucket 5 is swept away by the tidal current and landed at a position shifted by the coordinate BL from the bottom 17c of the jib 4 just below the top sheave 4a, the water depth is just below the top sheave. This is the same as when the water bottom 17c is landed. That is, since the water depth is based on the value obtained by adding the height Bh of the grab bucket 5 to the feed length L1 of the support rope 13 regardless of the bottom position of the grab bucket 5, the actual bottom of the grab bucket 5 An error from the position depth H is generated ("L1 + Bh"> H). As a result, the grab bucket 5 is subjected to excavation work, assuming that the grab bucket 5 has landed at a depth deeper than the actual depth H.

また、図9に示すように水底17bにおいて段差25に乗り上げて、グラブバケット5が垂直方向に変位して傾いてしまうと、図10に示すようにグラブバケット5の中心軸28は、垂直軸29に対して角度θだけ傾斜して着底することとなる。この傾斜した状態におけるグラブバケット5の高さ寸法Bhαは、垂直状態に着底したグラブバケット5の高さ寸法Bhよりも低くなってしまうが(Bhα<Bh)、深度の表示においてはあくまで垂直状態に着底したグラブバケット5の高さ寸法を基準としているため、これも水深の誤差の原因となり、グラブバケット5は実際の水深よりも深い水深に着底したものとして、掘削作業を行うこととなる。   As shown in FIG. 9, when the grab bucket 5 rides on the step 25 at the bottom 17b and is displaced and tilted in the vertical direction, the central axis 28 of the grab bucket 5 is shifted to the vertical axis 29 as shown in FIG. Therefore, the bottom is inclined by an angle θ. The height dimension Bhα of the grab bucket 5 in this inclined state is lower than the height dimension Bh of the grab bucket 5 that has settled in the vertical state (Bhα <Bh), but in the depth display, it is only in the vertical state. Since this is based on the height dimension of the grab bucket 5 that has settled on the ground, this also causes an error in water depth, and it is assumed that the grab bucket 5 is grounded at a depth deeper than the actual water depth and that excavation work is performed. Become.

上記した潮流等の影響によって基準位置からグラブバケット5が変位したり、深度の誤差による弊害を解消するため、本発明ではグラブバケット5に加速度センサ30及び角速度センサ31を直接装備し、加速度センサ30及び角速度センサ31の測定データに基づいて、グラブバケットの水底における実際の状態を把握し、その状態に基づいて浚渫時におけるグラブバケット5を操作するグラブ浚渫船による浚渫方法を提供する。 The grab bucket 5 is displaced from the reference position due to the influence of the tide or the like, or the adverse effect due to the error in depth is eliminated. In the present invention, the acceleration sensor 30 and the angular velocity sensor 31 are directly mounted on the grab bucket 5. And a dredging method using a grab dredger that grasps the actual state of the bottom of the grab bucket based on the measurement data of the angular velocity sensor 31 and operates the grab bucket 5 during dredging based on the state.

加速度センサ30及び角速度センサ31は、液密性の収納ボックス32に収納されて、図8、図9に示すようにグラブバケット5の上部フレーム12に直接装備されている。この収納ボックス32は上部フレーム12の中心位置、即ち図6に示すグラブバケット5の中心位置24に設置されている(なお、図示例では説明の都合上、中心位置から若干変位させた位置に図示している)。そして、加速度センサ30及び角速度センサ31の測定データを送信するための送信ケーブル33が、収納ボックス32から延長されてジブ4のケーブルシーブ4bを介してクレーン3にグラブバケット5の昇降動作に連動して巻き取り・繰り出し自在に巻回されている。よって、クレーン操作室7に加速度センサ30及び角速度センサ31の測定データを随時送信することができる。   The acceleration sensor 30 and the angular velocity sensor 31 are housed in a liquid-tight housing box 32 and are directly mounted on the upper frame 12 of the grab bucket 5 as shown in FIGS. The storage box 32 is installed at the center position of the upper frame 12, that is, the center position 24 of the grab bucket 5 shown in FIG. 6 (in the illustrated example, for convenience of explanation, the storage box 32 is shown in a position slightly displaced from the center position. Shown). A transmission cable 33 for transmitting measurement data of the acceleration sensor 30 and the angular velocity sensor 31 is extended from the storage box 32 and linked to the crane 3 via the cable sheave 4b of the jib 4 in conjunction with the lifting and lowering operation of the grab bucket 5. It is wound so that it can be wound and unwound freely. Therefore, the measurement data of the acceleration sensor 30 and the angular velocity sensor 31 can be transmitted to the crane operation room 7 as needed.

加速度センサ30は物体の加速度(1秒あたりの速度の変化)を測定することにより、水平方向における基準位置からの移動量を測定することができる。その結果、測定した場所における位置の座標を基準位置から演算することができる。一方、角速度センサ31は物体の角度や角速度(1秒あたり物体の回転量)を測定することにより、基準軸からの傾き角度及び基準方位からの回動量を測定することができる。その結果、測定した位置における傾き角度及び方位を基準軸及び基準方位から演算することができる。本実施形態では加速度センサ30及び角速度センサ31として、加速度センサと角速度センサが一体として組み込まれ、収納ボックス32に収納して容易にグラブバケット5の中心位置24に設置することができる市販品を使用した。   The acceleration sensor 30 can measure the amount of movement from the reference position in the horizontal direction by measuring the acceleration of the object (change in speed per second). As a result, the coordinates of the position at the measured location can be calculated from the reference position. On the other hand, the angular velocity sensor 31 can measure the tilt angle from the reference axis and the rotation amount from the reference azimuth by measuring the angle and angular velocity of the object (the amount of rotation of the object per second). As a result, the tilt angle and orientation at the measured position can be calculated from the reference axis and the reference orientation. In the present embodiment, as the acceleration sensor 30 and the angular velocity sensor 31, commercially available products that are integrated with the acceleration sensor and the angular velocity sensor and that can be stored in the storage box 32 and easily installed at the center position 24 of the grab bucket 5 are used. did.

次に、水底17におけるグラブバケット5の実際の位置と傾き角度及び方向の演算データを得るための浚渫方法の概要について図3に基づき説明する。図3に示すように、グラブバケット5に直接装備した加速度センサ30によって測定したグラブバケットの位置信号34(水平方向における位置座標)と、同様にグラブバケット5に直接装備した角速度センサ31によって測定したグラブバケットの傾き信号35及び方位信号36をそれぞれ送信ケーブル33を介して、作業台船2内に装備したデータ処理演算装置37に入力する。即ち、加速度センサ30によって水底17のグラブバケット5の水平方向における基準位置からの移動量を測定し、又角速度センサ31によって水底17のグラブバケット5の基準軸からの傾き角度及び基準方位からの回動量を測定し、これらの測定データをデータ処理演算装置37に入力する。 Next, an outline of a dredging method for obtaining calculation data of the actual position, inclination angle, and direction of the grab bucket 5 at the bottom 17 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the grab bucket position signal 34 (horizontal position coordinates) measured by the acceleration sensor 30 directly mounted on the grab bucket 5 and the angular velocity sensor 31 directly mounted on the grab bucket 5 were measured. The grab bucket inclination signal 35 and the azimuth signal 36 are input to the data processing arithmetic unit 37 installed in the work platform ship 2 via the transmission cable 33, respectively. That is, the acceleration sensor 30 measures the movement amount of the bottom 17 of the grab bucket 5 from the reference position in the horizontal direction, and the angular velocity sensor 31 measures the inclination angle of the bottom 17 of the grab bucket 5 from the reference axis and the reference azimuth. The amount of movement is measured, and these measurement data are input to the data processing arithmetic unit 37.

また、データ処理演算装置37には基準データ38として、グラブバケット5の基準位置39と基準軸40及び基準方位41を入力する。なお、グラブバケット5の基準位置39としてはジブ4先端のトップシーブ4aの水平方向における座標を使用し、グラブバケット5の基準軸40としては垂直軸を使用し、グラブバケット5の基準方位41としてはジブ4の旋回方位を使用する。   Further, the reference position 39, the reference axis 40, and the reference azimuth 41 of the grab bucket 5 are input to the data processing arithmetic unit 37 as the reference data 38. Note that the horizontal position of the top sheave 4a at the tip of the jib 4 is used as the reference position 39 of the grab bucket 5, the vertical axis is used as the reference axis 40 of the grab bucket 5, and the reference orientation 41 of the grab bucket 5 is used. Uses the turning orientation of jib 4.

更に、基準データ38として、潮位信号42,作業台船2のヒール・トリム信号43,浚渫水域に隣接する陸上基準局位置信号44,作業台船2のGPS船体信号45,作業台船2のGPS船体方位信号46,作業台船2のGPSアンテナ位置47,作業台船2の船体寸法48,グラブバケット5の寸法49,ジブ4の長さ50,ジブ4の起伏角度信号51,ジブ4の旋回方位信号52,グラブバケット5の着底信号53,グラブバケット5の補正深度信号54その他の浚渫作業において得られるデータから選択されたデータを使用する。   Further, as the reference data 38, the tide level signal 42, the heel trim signal 43 of the work table ship 2, the land reference station position signal 44 adjacent to the inundation area, the GPS hull signal 45 of the work table ship 2, the GPS hull of the work table ship 2 Direction signal 46, GPS antenna position 47 of work table ship 2, hull size 48 of work table ship 2, size 49 of grab bucket 5, length 50 of jib 4, undulation angle signal 51 of jib 4, turning direction of jib 4 Data selected from the signal 52, the bottom signal 53 of the grab bucket 5, the corrected depth signal 54 of the grab bucket 5, and other data obtained in other dredging operations are used.

そして、データ処理演算装置37において演算処理し、水底17におけるグラブバケット5の実際の位置と傾き角度及び方位の演算データ55を得て、該演算データ55に基づく浚渫画面表示56を操船室6内及び/又はクレーン操作室7に表示し、オペレータは浚渫画面表示56に基づいてグラブバケット5を操作する。   Then, calculation processing is performed in the data processing calculation device 37 to obtain calculation data 55 of the actual position, inclination angle, and direction of the grab bucket 5 in the bottom 17, and a dredging screen display 56 based on the calculation data 55 is displayed in the cockpit 6. In addition, the operator operates the grab bucket 5 on the basis of the screen display 56.

図12は浚渫画面表示56の一例を示すものであり、操船室6内やクレーン操作室7内その他の必要箇所において表示され、又必要に応じてプリントアウトが可能である。この浚渫画面表示56の左欄には水底17におけるグラブバケット5の実際の掘削領域Bを画像として表示するとともに、これまでの掘削済みの領域Eを画像として表示している。よって、オペレータは未掘削の領域Dが生じないように、掘削領域Bと掘削済みの領域Eを視認しながら効率的に、即ち図13に示すような未掘削の領域C,Dを残すことなく、かつ、不必要な重なり部を掘削することなく浚渫作業を実施することができる。図12において、矢印64は今回の浚渫エリアの幅領域を示すものであり、浚渫ライン65,66の範囲の水底17を設計深度に従って掘削するものである。なお、図12において、掘削済みの領域Eが左側の浚渫ラインを65を超えて掘削しているが、これは一定範囲で余掘りを行っているものである。   FIG. 12 shows an example of the dredging screen display 56, which is displayed in the ship maneuvering room 6, the crane operating room 7, and other necessary places, and can be printed out as necessary. In the left column of the dredge screen display 56, the actual excavation area B of the grab bucket 5 at the bottom 17 is displayed as an image, and the excavated area E so far is displayed as an image. Therefore, the operator can efficiently view the excavated area B and the excavated area E without leaving the unexcavated areas D, that is, without leaving the unexcavated areas C and D as shown in FIG. And dredging work can be carried out without excavating unnecessary overlapping portions. In FIG. 12, an arrow 64 indicates the width region of the dredging area this time, and the water bottom 17 in the range of dredging lines 65 and 66 is excavated according to the design depth. In FIG. 12, the excavated region E excavates the left dredging line beyond 65, which is overexcavated within a certain range.

また、浚渫画面表示56の右欄にはグラブバケット5の垂直軸からなる基準軸40に対する傾き角度(図示例では左5.0°)及びジブ4の旋回方位からなる基準方位41に対する回動方位(図示例では左5.0°)を数値と画像で表示している。この傾き角度と回動方位によってグラブバケット5の姿勢を正確に認識して浚渫作業を実施することができる。また、潮流等の影響によって基準位置から変位したグラブバケットの水底における実際の状態を把握する参考資料として、ジブ4の起伏角度(図示例では60.0°)、ジブ4の旋回方位(図示例では2.0°)及び潮位(図示例では1.20m)並びに深度(図示例では10.0m)を表示している。   Further, in the right column of the screen display 56, the tilt angle with respect to the reference axis 40 consisting of the vertical axis of the grab bucket 5 (left 5.0 ° in the illustrated example) and the rotation direction relative to the reference direction 41 consisting of the turning direction of the jib 4 (Left 5.0 ° in the illustrated example) is displayed as a numerical value and an image. It is possible to perform the dredging operation by accurately recognizing the posture of the grab bucket 5 based on the tilt angle and the rotation direction. In addition, as reference data for grasping the actual state of the bottom of the grab bucket displaced from the reference position due to the influence of the tidal current etc., the undulation angle of the jib 4 (60.0 ° in the example shown), the turning direction of the jib 4 (example shown) Is 2.0 °), the tide level (1.20 m in the illustrated example), and the depth (10.0 m in the illustrated example).

次に図7に示すようにグラブバケット5が潮流によって流されて水平方向に変位したり、図9に示すように水底17において段差25に乗り上げて、垂直方向に傾いて変位した場合の補正水深データを得るための浚渫方法の概要について図4に基づき説明する。なお、図3に示すグラブバケット5の実際の位置と傾き角度及び方位の演算データ55を得る方法と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。 Next, as shown in FIG. 7, the corrected water depth when the grab bucket 5 is displaced by the tidal current and is displaced in the horizontal direction, or climbs on the step 25 at the bottom 17 and is displaced in the vertical direction as shown in FIG. An outline of the wrinkle method for obtaining data will be described with reference to FIG. In addition, about the structure same as the method of obtaining the calculation data 55 of the actual position of the grab bucket 5 shown in FIG. 3, inclination angle, and direction, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図4に示すように、グラブバケット5に直接装備した加速度センサ30によって測定したグラブバケットの位置信号34(水平方向における位置座標)と、同様にグラブバケット5に直接装備した角速度センサ31によって測定したグラブバケットの傾き信号35及び方位信号36をそれぞれ送信ケーブル33を介して、作業台船2内に装備したデータ処理演算装置60に入力する。また、データ処理演算装置60には基準データ38として、グラブバケット5の基準位置39と基準軸40及び基準方位41を入力する。なお、データ処理演算装置60は、図3に示すデータ処理演算装置37と別個に設けても、或いはデータ処理演算装置37を使用してもよい。   As shown in FIG. 4, the grab bucket position signal 34 (position coordinate in the horizontal direction) measured by the acceleration sensor 30 directly mounted on the grab bucket 5 and the angular velocity sensor 31 mounted directly on the grab bucket 5 were measured. The grab bucket inclination signal 35 and the azimuth signal 36 are input via the transmission cable 33 to the data processing arithmetic unit 60 installed in the work table ship 2. Further, the reference position 39, the reference axis 40, and the reference azimuth 41 of the grab bucket 5 are input to the data processing arithmetic unit 60 as the reference data 38. The data processing arithmetic device 60 may be provided separately from the data processing arithmetic device 37 shown in FIG. 3, or the data processing arithmetic device 37 may be used.

更に、基準データ38として、潮位信号42,作業台船2のヒール・トリム信号43,グラブバケット5の寸法49,ジブ4の長さ50,ジブ4の起伏角度信号51,ジブ4の旋回方位信号52,グラブバケット5の着底信号53その他の浚渫作業において得られるデータから選択されたデータを使用する。   Further, as the reference data 38, the tide level signal 42, the heel / trim signal 43 of the work table ship 2, the size 49 of the grab bucket 5, the length 50 of the jib 4, the undulation angle signal 51 of the jib 4, and the turning direction signal of the jib 4 52, the data selected from the bottom signal 53 of the grab bucket 5 and other data obtained in the dredging operation is used.

そして、データ処理演算装置60において演算処理し、水底17の深度補正演算データ61を得て、該深度補正演算データ61に基づき補正深度62を得て、該補正深度62を深度表示63として操船室6内及び/又はクレーン操作室7に表示するとともに、図3に示す浚渫画面表示56にも表示して、オペレータは深度表示63を認識してグラブバケット5を操作する。   Then, calculation processing is performed in the data processing calculation device 60 to obtain depth correction calculation data 61 of the bottom 17, obtain a correction depth 62 based on the depth correction calculation data 61, and use the correction depth 62 as a depth display 63. 6 and / or displayed on the crane operation room 7 and also on the screen 56 shown in FIG. 3, the operator recognizes the depth display 63 and operates the grab bucket 5.

この深度補正演算データ61を得るための原理を図7、図9に基づいて説明する。図7に示すように、グラブバケット5がトップシーブ4aの真下の水底17cから座標BLだけズレた位置に着底した場合、グラブバケット5の実際の着底位置の深度Hは、トップシーブ4aから水面27までの高さ寸法Jhと、支持ロープ13の繰り出し長さL1と、垂直状態に着底したグラブバケット5の高さ寸法Bhと、グラブバケット5が実際に着底した位置の座標BLから下記の数式1によって求めることができる。   The principle for obtaining the depth correction calculation data 61 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, when the grab bucket 5 has landed at a position shifted by the coordinate BL from the bottom 17c directly below the top sheave 4a, the depth H of the actual bottom position of the grab bucket 5 is from the top sheave 4a. From the height dimension Jh to the water surface 27, the feeding length L1 of the support rope 13, the height dimension Bh of the grab bucket 5 that has settled vertically, and the coordinates BL of the position where the grab bucket 5 actually landed It can obtain | require by the following Numerical formula 1.

Figure 0004960402
Figure 0004960402

また、図10に示すように、グラブバケット5が垂直軸29に対して角度θだけ傾斜して着底した場合、傾斜した状態におけるグラブバケット5の高さ寸法Bhα及びグラブバケット5の中心軸の座標BLαは、垂直状態に着底したグラブバケット5の高さ寸法Bhと傾斜角度θから次式によって求めることができる。
Bhα=sinθ・Bh
BLα=cosθ・Bh
Further, as shown in FIG. 10, when the grab bucket 5 is grounded at an angle θ with respect to the vertical axis 29, the height dimension Bhα of the grab bucket 5 in the inclined state and the central axis of the grab bucket 5 The coordinate BLα can be obtained by the following equation from the height dimension Bh of the grab bucket 5 that has settled in the vertical state and the inclination angle θ.
Bhα = sinθ ・ Bh
BLα = cos θ · Bh

このようにして求めたグラブバケット5の実際の着底位置の深度H、傾斜した状態におけるグラブバケット5の高さ寸法Bhα及びグラブバケット5の中心軸の座標BLαをデータ処理演算装置60に入力し、基準データ38とともに演算処理することにより、実際の深度である補正深度62を求めることができる。   The depth H of the actual bottom position of the grab bucket 5 obtained in this way, the height dimension Bhα of the grab bucket 5 in the inclined state, and the coordinate BLα of the central axis of the grab bucket 5 are input to the data processing arithmetic device 60. By performing arithmetic processing together with the reference data 38, the correction depth 62 that is the actual depth can be obtained.

図11は深度表示63の一例を示すものであり、操船室6内やクレーン操作室7内その他の必要箇所において表示され、又必要に応じてプリントアウトが可能である。この深度表示63の左欄にはグラブバケット5の開口度が数値(%)と指針で表示されている。また、深度補正演算データ61、潮位及び支持ロープ13の繰り出し長さが数値で表示されるとともに、支持ロープ13の繰り出し長さと潮位及び深度補正演算データ61によって補正した深度を表示している。   FIG. 11 shows an example of the depth display 63, which is displayed at other necessary locations in the boat maneuvering room 6 and the crane operating room 7, and can be printed out as necessary. In the left column of the depth display 63, the opening degree of the grab bucket 5 is displayed with a numerical value (%) and a pointer. Further, the depth correction calculation data 61, the tide level and the extension length of the support rope 13 are displayed as numerical values, and the extension length of the support rope 13, the tide level and the depth corrected by the depth correction calculation data 61 are displayed.

次に図3に示すグラブバケット5の実際の位置と傾き角度及び方位の演算データ55を得るための浚渫方法と、図4に示す深度補正演算データ61を得るための浚渫方法を一体として構築した浚渫方法の概要について図5に基づき説明する。なお、図3及び図4に示す浚渫方法と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。本方法においてはデータ処理演算装置として1つのデータ処理演算装置37を使用している。 Then the dredging method for obtaining the actual position and tilt angle and azimuth calculation data 55 of the grab buckets 5 shown in FIG. 3, was constructed dredging method for obtaining a depth correction operation data 61 shown in FIG. 4 as an integral An outline of the scissors method will be described with reference to FIG. In addition, about the structure same as the scissors method shown in FIG.3 and FIG.4, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. In this method , one data processing arithmetic device 37 is used as the data processing arithmetic device.

図5に示すように、グラブバケット5に直接装備した加速度センサ30によって測定したグラブバケットの位置信号34(水平方向における位置座標)と、同様にグラブバケット5に直接装備した角速度センサ31によって測定したグラブバケットの傾き信号35及び方位信号36をそれぞれ送信ケーブル33を介して、作業台船2内に装備したデータ処理演算装置37に入力する。また、データ処理演算装置37には基準データ38として、グラブバケット5の基準位置39と基準軸40及び基準方位41を入力する。更に、基準データ38として、潮位信号42,作業台船2のヒール・トリム信号43,浚渫水域に隣接する陸上基準局位置信号44,作業台船2のGPS船体信号45,作業台船2のGPS船体方位信号46,作業台船2のGPSアンテナ位置47,作業台船2の船体寸法48,グラブバケット5の寸法49,ジブ4の長さ50,ジブ4の起伏角度信号51,ジブ4の旋回方位信号52,グラブバケット5の着底信号53,グラブバケット5の補正深度信号54その他の浚渫作業において得られるデータから選択されたデータを使用する。   As shown in FIG. 5, the grab bucket position signal 34 (position coordinates in the horizontal direction) measured by the acceleration sensor 30 directly mounted on the grab bucket 5 and the angular velocity sensor 31 mounted directly on the grab bucket 5 were measured. The grab bucket inclination signal 35 and the azimuth signal 36 are input to the data processing arithmetic unit 37 installed in the work platform ship 2 via the transmission cable 33, respectively. Further, the reference position 39, the reference axis 40, and the reference azimuth 41 of the grab bucket 5 are input to the data processing arithmetic unit 37 as the reference data 38. Further, as the reference data 38, the tide level signal 42, the heel trim signal 43 of the work table ship 2, the land reference station position signal 44 adjacent to the inundation area, the GPS hull signal 45 of the work table ship 2, the GPS hull of the work table ship 2 Direction signal 46, GPS antenna position 47 of work table ship 2, hull size 48 of work table ship 2, size 49 of grab bucket 5, length 50 of jib 4, undulation angle signal 51 of jib 4, turning direction of jib 4 Data selected from the signal 52, the bottom signal 53 of the grab bucket 5, the corrected depth signal 54 of the grab bucket 5, and other data obtained in other dredging operations are used.

そして、データ処理演算装置37において演算処理し、水底17におけるグラブバケット5の実際の位置と傾き角度及び方位の演算データ55を得て、該演算データ55に基づく浚渫画面表示56を操船室6内及び/又はクレーン操作室7に表示し、オペレータは浚渫画面表示56に基づいてグラブバケット5を操作する。併せて、データ処理演算装置37の演算処理によって、水底17の深度補正演算データ61を得て、該深度補正演算データ61に基づき補正深度62を得て、該補正深度62を深度表示63として操船室6内及び/又はクレーン操作室7に表示するとともに、浚渫画面表示56にも表示して、オペレータは深度表示63を認識してグラブバケット5を操作するようにする。更に、浚渫方法において利用される各種データを基準データとしてデータ演算処理装置37内に入力して、各種のデータと組み合わせて演算することにより、必要なデータを得ることもできる。 Then, calculation processing is performed in the data processing calculation device 37 to obtain calculation data 55 of the actual position, inclination angle, and direction of the grab bucket 5 in the bottom 17, and a dredging screen display 56 based on the calculation data 55 is displayed in the cockpit 6. In addition, the operator operates the grab bucket 5 on the basis of the screen display 56. At the same time, the depth correction calculation data 61 of the bottom 17 is obtained by the calculation processing of the data processing calculation device 37, the correction depth 62 is obtained based on the depth correction calculation data 61, and the ship is operated as the depth display 63. In addition to displaying in the room 6 and / or the crane operation room 7, the operator also recognizes the depth display 63 and operates the grab bucket 5 by displaying it on the screen display 56. Furthermore, necessary data can be obtained by inputting various data used in the dredging method as reference data into the data arithmetic processing unit 37 and performing calculations in combination with various data.

本発明にかかるグラブ浚渫船による浚渫方法によれば、潮流等の影響によって基準位置,基準軸及び基準方位から変位したグラブバケットの水底における実際の状態を把握することができるため、オペレータが認識している掘削箇所と実際の掘削箇所のズレをなくすことがでる。また、無駄な重なり部を確保して掘削作業を行う必要がなく、補修のための掘削作業を少なくすることができる。更に、浚渫水域の水底の深度を正確に知ることができる。そのため、浚渫作業を正確、かつ、効率的に実施することができるグラブ浚渫船による浚渫方法を提供することができる。 According to the dredging method using the grab dredger according to the present invention, the operator can recognize the actual state at the bottom of the grab bucket displaced from the reference position , reference axis and reference direction due to the influence of tidal currents, etc. It is possible to eliminate the gap between the existing excavation site and the actual excavation site. Further, it is not necessary to secure a useless overlapping portion and perform excavation work, and the excavation work for repair can be reduced. Furthermore, it is possible to accurately know the depth of the bottom of the flooded area. Therefore, it is possible to provide a dredging method using a grab dredger that can carry out dredging work accurately and efficiently.

1…グラブ浚渫船
2…作業台船
3…クレーン
4…ジブ
4a…トップシーブ
4b…ケーブルシーブ
5…グラブバケット
6…操船室
7…クレーン操作室
8…シェル
9…下部フレーム
11…タイロッド
12…上部フレーム
13…支持ロープ
15…下シーブ
16…開閉ロープ
17,17a,17b,17c…水底
24…(グラブバケットの)中心位置
25…段差
27…水面
28…(グラブバケットの)中心軸
29…垂直軸
30…加速度センサ
31…角速度センサ
32…収納ボックス
33…送信ケーブル
34…位置信号
35…傾き信号
36…方位信号
37,60…データ処理演算装置
38…基準データ
39…基準位置
40…基準軸
41…基準方位
55…演算データ
56…浚渫画面表示
61…深度補正演算データ
62…補正深度
63…深度表示
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Grab dredger 2 ... Work table ship 3 ... Crane 4 ... Jib 4a ... Top sheave 4b ... Cable sheave 5 ... Grab bucket 6 ... Ship control room 7 ... Crane operation room 8 ... Shell 9 ... Lower frame 11 ... Tie rod 12 ... Upper frame DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Support rope 15 ... Lower sheave 16 ... Opening and closing rope 17, 17a, 17b, 17c ... Water bottom 24 ... Center position (of grab bucket) 25 ... Step 27 ... Water surface 28 ... Center axis of 29 (grab bucket) 29 ... Vertical axis 30 ... Acceleration sensor 31 ... Angular velocity sensor 32 ... Storage box 33 ... Transmission cable 34 ... Position signal 35 ... Tilt signal 36 ... Direction signal 37, 60 ... Data processing arithmetic unit 38 ... Reference data 39 ... Reference position 40 ... Reference axis 41 ... Reference Azimuth 55 ... Calculation data 56 ... 浚 渫 Screen display 61 ... Depth correction calculation data 62 ... Correction depth 63 ... Depth display

Claims (5)

グラブ浚渫船に装備されたクレーンのジブから支持ロープ及び開閉ロープを介して吊支したグラブバケットによって、所定水域の水底を掘削する浚渫方法において、
グラブバケットに加速度センサ及び角速度センサを直接装備し、加速度センサによって水底における実際のグラブバケットの基準位置からの移動量を測定し、又角速度センサによって水底における実際のグラブバケットの基準軸からの傾き角度及び基準方位からの回動量を測定し、これらの移動量,傾き角度及び回動量の測定データをグラブ浚渫船に装備したデータ処理演算装置にグラブバケットの基準位置,基準軸及び基準方位からなる基準データとともに入力して演算処理し、基準データから変位した水底におけるグラブバケットの実際の位置と傾き角度及び方位の演算データを得て、該演算データに基づいてグラブバケットを操作することを特徴とするグラブ浚渫船による浚渫方法
In a dredging method for excavating the bottom of a predetermined water area by a grab bucket suspended from a jib of a crane equipped with a grab dredger via a support rope and an opening / closing rope,
Equipped with an acceleration sensor and angular velocity sensor to grab bucket directly, the inclination angle from the actual measured amount of movement from the reference position of the grab bucket, also the reference axis of the actual grab bucket in the sea bed by the angular velocity sensor in the bottom of the water by the acceleration sensor Measure the amount of rotation from the reference azimuth and measure the amount of movement, tilt angle, and amount of rotation . The data processing arithmetic unit equipped with the grab dredger is the reference data consisting of the reference position, reference axis and reference azimuth of the grab bucket. And calculating the actual position, tilt angle, and direction of the grab bucket at the bottom of the water displaced from the reference data , and operating the grab bucket based on the calculated data Dredging method by dredger.
ブ先端の座標をグラブバケットの基準位置として、垂直軸をグラブバケットの基準軸として、ジブの旋回方位をグラブバケットの基準方位として使用する請求項記載のグラブ浚渫船による浚渫方法The coordinates of di blanking tip as a reference position of the grab bucket, the vertical axis as a reference axis of the grab bucket, dredging method according to claim 1, wherein the grab dredgers which use pivoting orientation of the jib as a reference orientation of the grab bucket. 基準データに、潮位信号,グラブ浚渫船のヒール・トリム信号,ジブ起伏角度信号,ジブ旋回方位信号,グラブ浚渫船の船体寸法信号,ジブ長さ信号,グラブバケット寸法信号,GPS船体位置信号,GPS船体方位信号,支持ロープの繰り出し長さ信号を付加した請求項1又は2記載のグラブ浚渫船による浚渫方法Reference data includes tide level signal, grab dredger heel trim signal, jib undulation angle signal, jib turning direction signal, grab dredger hull size signal, jib length signal, grab bucket size signal, GPS hull position signal, GPS hull direction The dredging method by a grab dredger according to claim 1 or 2, wherein a signal and a feeding length signal of the support rope are added. 演算データとして、グラブバケットが変位したことによる水底の深度補正演算データを得て、該深度補正演算データに基づいて水底の深度を補正する請求項1,2又は記載のグラブ浚渫船による浚渫方法4. A dredging method using a grab dredger according to claim 1, 2 or 3 , wherein as the calculation data, depth correction calculation data of the bottom of the water due to the displacement of the grab bucket is obtained, and the depth of the bottom of the water is corrected based on the depth correction calculation data. 演算データをグラブ浚渫船において表示することにより、演算データの表示に基づいてグラブバケットを操作する請求項1,2,3又は記載のグラブ浚渫船による浚渫方法By displaying the operation data in grab dredgers, dredging method according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the grab dredgers operating the grab bucket based on the display of the operation data.
JP2009096772A 2009-04-13 2009-04-13 Dredging method by grab dredger Active JP4960402B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009096772A JP4960402B2 (en) 2009-04-13 2009-04-13 Dredging method by grab dredger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009096772A JP4960402B2 (en) 2009-04-13 2009-04-13 Dredging method by grab dredger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010248719A JP2010248719A (en) 2010-11-04
JP4960402B2 true JP4960402B2 (en) 2012-06-27

Family

ID=43311352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009096772A Active JP4960402B2 (en) 2009-04-13 2009-04-13 Dredging method by grab dredger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4960402B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015017897A (en) * 2013-07-11 2015-01-29 五洋建設株式会社 Rotation amount calculation device and rotation amount calculation method

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102175473B (en) * 2011-01-04 2014-04-16 江苏科技大学 System and method for estimating dredging property of drag suction dredger
JP5866723B2 (en) * 2011-02-01 2016-02-17 五洋建設株式会社 Thin layer method and leveling tool used for the method
JP5972745B2 (en) * 2012-10-11 2016-08-17 五洋建設株式会社 浚 渫 Management device, 浚 渫 management method and program
JP6374288B2 (en) * 2014-10-06 2018-08-15 東亜建設工業株式会社 Dredge device and method
JP6544944B2 (en) * 2015-03-02 2019-07-17 東洋建設株式会社 Method and system for measuring position of suspended object
CN110082786B (en) * 2018-01-25 2024-02-27 天津市水利科学研究院 Real-time monitoring system for dredging effect of small dredging ship with rigid mechanical arm
CN115288221B (en) * 2022-08-19 2023-12-15 中交广州航道局有限公司 Accurate positioning system of hydraulic impact hammer

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1060943A (en) * 1997-04-17 1998-03-03 Ikehatagumi:Kk Work execution management system for grab dredger
JP2001090101A (en) * 1999-09-20 2001-04-03 Toa Harbor Works Co Ltd Dredging method
JP2004150015A (en) * 2002-10-28 2004-05-27 Penta Ocean Constr Co Ltd Dredge construction management method and apparatus
JP2006062825A (en) * 2004-08-27 2006-03-09 Hitachi Kiden Kogyo Ltd Detection method for swing angle, torsion angle, and fall angle of crane
JP4978100B2 (en) * 2006-08-04 2012-07-18 株式会社日立製作所 Positioning device and initialization method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015017897A (en) * 2013-07-11 2015-01-29 五洋建設株式会社 Rotation amount calculation device and rotation amount calculation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010248719A (en) 2010-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4960402B2 (en) Dredging method by grab dredger
EP2322728B1 (en) Backhoe dredger for dredging soil material under water
JP5565957B2 (en) Construction management method and construction management device using 3D sonar
JP2012092561A (en) Water bottom leveling device
JP4883494B2 (en) Underwater dangerous goods recovery device and recovery method
WO2024037120A1 (en) Precise positioning system for hydraulic impact hammer
JP7017948B2 (en) Pump dredging vessel and pump dredging method
JP5612980B2 (en) Underwater drilling apparatus and underwater drilling method
JP2004150015A (en) Dredge construction management method and apparatus
JP2007308904A (en) Grab bucket dredger and dredging method using the same
JP4261610B1 (en) Dredger and dredging method
JP5510648B2 (en) Dredger
JP2007070988A (en) Pump-dredging method
JP6526395B2 (en) Underwater working apparatus and underwater working method
JP2003278158A (en) Construction management method for back hoe barge
JP2961212B2 (en) Dredging method by underwater dredging robot
JP2012026190A (en) Underwater work method near existing structure and device for underwater work
JP5793362B2 (en) How to excavate underwater ground slopes
CN105926629A (en) Underwater foundation bed riprap leveling ship
CN108411969B (en) Shallow sweeping device and shallow sweeping method for dredger
JP2006027830A (en) Grab dredge construction support device and dredge method
KR101755383B1 (en) Apparatus and method for recognizing topography using bucket of underwater construction equipment for rubble mound leveling work
JPH1060943A (en) Work execution management system for grab dredger
JP2632942B2 (en) Dredger construction support system
JPH05171659A (en) Execution assisting system and execution control system of dredger

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110506

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120308

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120322

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4960402

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250