JP5058387B2 - 水面清掃装置、およびこの水面清掃装置を用いた水面清掃方法 - Google Patents

Description

本発明は、水面に浮かぶ流木や瓦礫などを除去するための水面清掃装置、およびこの水面清掃装置を用いた水面清掃方法に関する。

台風が通過した後の貯水ダムの水面には、その上流の河川から流れてきた大量の流木や瓦礫など（以下、瓦礫等という）が堆積する。従来、これらの瓦礫等を水面から除去するために、移動式クレーンを用いてこれらの瓦礫等をすくい上げていた。より詳細には、個々に上下に巻き上げ可能な２本のワイヤーロープを移動式クレーンに設置し、この２本のワイヤーロープの下端にすくいかごの左右両端部を固定し、この２本のワイヤーロープを上下に個々に巻き上げ操作することによって、すくいかごを上下左右に巧みに操りながら瓦礫等をすくい上げていた。

一方、移動式クレーンとしては、クレーンの先端にクラムシェルバケットを設置した土砂掘削用のクローラー型移動式クレーンが知られている。このクローラー型移動式クレーンは、工事現場などの凹凸がある荒れ地をスムーズに移動するために、クローラー（トラックベルト、キャタピラー）で走行するように設計されている。

例えば、特許文献１に記載されているクローラー型移動式クレーンは、伸縮するブームの先端から垂下する２本のワイヤーロープのうちの一本をクラムシェルバケットに固定して、クラムシェルバケットを上下方向に移動可能に吊り下げると共に、他の一本をクラムシェルバケットの左右のバケット部を開閉するために使用している。また、特許文献２のクローラー型車両は、いわゆる「バックホー」と呼ばれるものであり、本体に設けられた油圧ユニットを用いて複数関節のアームの屈曲を行う。このアームの先端に土砂掘削用のクラムシェルバケットを取り付け、左右のバケット部を車両側の油圧で開閉するようにしたものである。

また、土砂を掘削するために使用されるクラムシェルバケットも一般的に知られている。例えば、特許文献１（特に図２参照）および特許文献２（特に図２参照）に記載のクラムシェルバケットは、深穴での掘削作業を行うためのものであり、左右に開閉可能なバケット部を有し、このバケット部を閉じた状態（土砂を掴み上げた状態）でその内部の側部および下部が密閉されるようになる。これにより、掴み上げた土砂がバケット部の下側にこぼれ落ちないような構造になっている。

特開２００３−２６７６６２号公報 特開２００２−３７１５８５号公報

しかしながら、上述したすくいかごで瓦礫等をすくい上げる装置および方法では、２本のワイヤーロープを個々に巧みに操作しなければならないために、熟練した作業者でも操作が難しく、作業効率が悪い。そのため、除去・回収をするための作業に時間がかかり、作業期間を数週間に亘って確保しなければならなかった。

また、特許文献１に記載されているクローラー型移動式クレーンを使用する場合であっても、やはり２本のワイヤーロープを操作してクラムシェルバケットの上下位置および開閉を操作しなければならない。特に、従来のホイールクレーンでは、クラムシェルバケットを下降させるのに自重で落下させてブレーキ操作で位置を決めることができたが、近年では自重で落下させる機能を安全性の観点から廃止したため、操作の手間がかかるようになっている。そのため、２本のワイヤーロープを操作する上記方法では、操作性が良いとは言えない。

また、特許文献１および特許文献２に記載されている土砂掘削用のクラムシェルバケットを水面清掃作業に使用すると、瓦礫等を掴んだ状態でバケット内部がほぼ密閉された状態になるので、瓦礫等と一緒に貯水ダムの水も一緒に掴み上げて（汲み上げて）しまうことになる。このとき、左右のバケット部の噛み合いの隙間から少しの水が排出されるとしても、排水を目的とした隙間ではないため、掴み上げた状態ではほとんどの水がバケット内に溜まったままの状態になる。そのため、瓦礫等を引き上げるために必要以上の動力が必要になり、効率が悪い。また、瓦礫等のみを回収するためには、瓦礫等と水を分けるために掴み取った水を除去する工程或いは設備が必要になる。そのため、作業に無駄が生じてしまう。

さらに、上述した土砂掘削用のクラムシェルバケットでは、掴んだ状態でクラムシェルバケットの内部が密閉される構造であるため、クラムシェルバケットの幅寸法を超える長い瓦礫等を掴み上げることが困難であった。

他方、貯水ダムは、山岳地帯など起伏の激しい土地に建設されている。そのため、移動式クレーンを貯水ダムの水面の近くまで移動させることができず、貯水ダムの水面から高さ方向或いは水平方向において離れた位置に停車させざるを得ない場合が多い。そのため、移動式クレーンから水面までの距離が非常に長いので、特許文献２のようなバックホーを使用するには特にアームの長いものが必要になり、現実的ではない。

さらに、移動式クレーンは、水面から離れた作業場所を適宜移動しながら作業を行うことがあるが、特許文献１または特許文献２のようなクローラー型車両では公道を自由に走行することができないため、状況に応じて迅速に移動することができない。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、水面に浮かぶ瓦礫等をより効率的に除去することのできる水面清掃装置、およびこの水面清掃装置を用いた水面清掃方法を提供することにある。

上述課題を解決するために、本発明では、水面上に浮かぶ瓦礫等を除去するための水面清掃装置であって、移動式クレーン或いはバックホーに、左右のバケット部を開閉するための油圧シリンダを有し、前記瓦礫等と一緒に掴み取った水を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケットを取り付け、前記油圧シリンダに作動油を供給するための油圧ユニットを、前記移動式クレーン或いはバックホーよりも水面に近い岸辺に配置したことを特徴とする。
この構成によれば、より簡便に瓦礫等を掴み上げることができるようになる。また、掴み取った水をバケット内部に留めたままクラムシェルバケットを引き上げることがなくなる。さらに、油圧を利用してより確実に瓦礫等を掴むことができるようになると共に、作業現場である水面に近い岸辺で作業者が油圧ユニットを操作できるようになる。また、移動式クレーンのワイヤーロープの操作によって、クラムシェルバケットを開閉させる作業が不要になる。

さらに、水面清掃装置の前記移動式クレーン或いはバックホーには、公道を自走可能なホイールクレーン、トラッククレーン、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン、または車両積載型トラッククレーンを使用することもできる。
この構成によれば、瓦礫等の除去作業に合わせて、公道を利用して適宜クレーンを移動させることができる。

また、前記水面清掃用クラムシェルバケットの左右に開閉するバケット部が複数の縦梁および横梁によって構成され、これらの縦梁および横梁を略格子状に組み合わせて形成された格子穴から前記水を排水するようにしてもよい。
この構成によれば、瓦礫等を掴み上げた状態で、格子穴から水のみを排出し、略格子状の縦梁および横梁で瓦礫等をそのまま保持することができるようになる。

さらにまた、水面清掃装置は、前記バケット部の幅方向における側端部が開口していてもよい。
この構成によれば、クラムシェルバケットの幅寸法を超える長い瓦礫等を、バケット部の両端の開口からはみ出させた状態で掴み上げることができるようになる。

また、水面清掃用クラムシェルバケットは、掴み上げた前記瓦礫等の重量などによって前記縦梁に押圧力が作用したときに、前記縦梁が前記横梁に対して幅方向へずれて前記押圧力を逃がすように構成することもできる。
この構成によれば、瓦礫等の重量などによって縦梁または横梁が変形したり歪んだりすることを防止することができる。

他方、水面上に浮かぶ瓦礫等を除去するための水面清掃方法であって、移動式クレーン或いはバックホーに、左右のバケット部を開閉するための油圧シリンダを有し、前記瓦礫等と一緒に掴み取った水を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケットを取り付け、前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧ユニットを前記移動式クレーン或いはバックホーよりも水面に近い岸辺に配置した水面清掃装置を用いて、前記水面上に浮かぶ前記瓦礫等を前記水面清掃用クラムシェルバケットを用いて油圧操作によって掴み取り、掴んだ状態で前記水面清掃用クラムシェルバケットの内部から排水された後の前記瓦礫等を前記移動式クレーン或いはバックホーで引き上げることを特徴とする。
この構成によれば、より簡便に瓦礫等を掴み上げることができるようになる。また、掴み取った水をバケット内部に留めたままクラムシェルバケットを引き上げることがなくなる。さらに、油圧を利用してより確実に瓦礫等を掴むことができるようになる。また、瓦礫等が堆積している水面に近い岸辺で作業者が油圧ユニットを操作することができるようになる。さらには、移動式クレーンのワイヤーロープの操作によって、クラムシェルバケットを開閉させる作業が不要になる。

本発明に係る水面清掃装置では、移動式クレーン或いはバックホーに、左右のバケット部を開閉するための油圧シリンダを有し、前記瓦礫等と一緒に掴み取った水を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケットを取り付け、前記油圧シリンダに作動油を供給するための油圧ユニットを、前記移動式クレーン或いはバックホーよりも水面に近い岸辺に配置しているので、従来技術のようにすくいかごを用いて除去作業を行う場合と比較して作業を容易に行えるようになり、効率的に短時間で水面清掃作業を行うことができる。また、掴み取った水をバケット内部に留めたままクラムシェルバケットを引き上げることがないので、瓦礫等のみを水面上から効率よく除去・回収することができる。さらに、瓦礫等のみを引き上げることができるので、掴み取った水と一緒に引き上げる場合と比較して、無駄な引き上げ動力を必要としない。また、油圧を利用してより確実に瓦礫等を掴むことができるようになる。これらから、従来に比べて作業を効率よく行うことができ、作業期間（工期）を短縮することができる。
さらに、作業現場である水面に近い岸辺で作業者が油圧ユニットを操作できるようになるので、作業者が瓦礫等を目視で確認しながら作業を行うことができる。そのため、より効率的に水面清掃作業を行うことができる。さらにまた、移動式クレーン或いはバックホーの操縦者は、水面清掃用クラムシェルバケットを上下に移動させる操作のみを行うだけで良くなり、操作が軽減される。

また、本発明に係る水面清掃用クラムシェルバケットおよび水面清掃方法では、上述と同様に、掴み取った水を排水して瓦礫等のみを水面上から除去・回収することができるので、水面清掃作業を効率的に行うことができる。そのため、従来に比べて作業期間（工期）を短縮することができる。

本発明の実施の形態に係る水面清掃装置を貯水ダムの湖岸に設置した状態を示す全体概要図である。 本発明の実施の形態に係る水面清掃用クラムシェルバケットの側面図であって、左右のバケット部を閉じた状態を示す。 図２に示す水面清掃用クラムシェルバケットの左右のバケット部を開いた状態を示す側面図である。 図２に示す水面清掃用クラムシェルバケットの正面図である。 水面清掃用クラムシェルバケットで瓦礫等を掴み上げた状態を示す概要図である。

以下、本発明の実施の形態に係る水面清掃装置１、およびこの水面清掃装置１を用いた水面清掃方法について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る水面清掃装置１の全体概要図である。

なお、本明細書で使用する「流木や瓦礫」、「瓦礫等」の文言は、例えば、木の幹部分、枝、葉、根など、或いは、建築物の壊れた柱、壁、屋根部分などを含むものであり、その他に、湖面に浮かぶゴミと総称されるもの全てを含むものとする。

また、本明細書でいう「移動式クレーン」とは、自由に移動することができる全てのクレーンを含むもの（固定式クレーンは除く）であり、例えば、クレーン船、ホイールクレーン、トラッククレーン、ラフテレーンクレーン（ラフタークレーン）、オールテレーンクレーン、クローラー型クレーン、車両積載形トラッククレーン（ユニック（登録商標））、操重車などがある。

また、本明細書でいう「バックホー」とは、クローラーによって移動可能であり、複数関節を有するアームを屈曲させながら片側バケットを手前側に引き寄せて土砂などをすくい上げるものをいう。例えば、油圧ショベル、ユンボ（登録商標）などが、この「バックホー」に含まれる。上述した土砂採掘用の片側バケットは、アームの先端に着脱自在に取り付けられている。本発明では、この片側バケットを取り外し、ピンを介して水面清掃用クラムシェルバケット２０を吊り下げる態様で取り付け、この水面清掃用クラムシェルバケット２０を上下に移動させるようにしている。なお、この水面清掃用クラムシェルバケット２０の開閉のための油圧シリンダ２１（詳細は後述する）は、バックホーに装備されているものとは別個に装着されるようになる。

以下の実施形態では、「移動式クレーン或いはバックホー」の一例として、公道を自由に走行可能なラフテレーンクレーン１０を用いて説明する。

貯水用のダムの湖面２（水面）には、台風が通過した後に上流から流れ着いた流木や瓦礫（以下、瓦礫等３という）が堆積する。このような瓦礫等３は、図１に示すように、風下に位置する湖岸４ａにかたまって堆積するようになる。

また、ダムは、高低差のある湖岸壁４（或いは、自然地形を利用した崖）によって囲まれており、増水したとしても所定の水位まで貯水ができるように建築されている。そのため、平常時の水位は台風通過時の水位よりも低く、高台５から見てかなり下側にある。このような状況下で、瓦礫等３を除去・回収するための水面清掃装置１が設置される。

水面清掃装置１は、図１に示すように、高台５に設置されたラフテレーンクレーン１０と、このラフテレーンクレーン１０のブーム１１の先端から垂下する先端フック１６に取り付けられた水面清掃用クラムシェルバケット２０と、このクラムシェルバケットの開閉のために使用される油圧ユニット４０とで構成されている。

ラフテレーンクレーン１０は、４つ（或いはそれ以上）の車輪１０ａによって走行することができる移動式クレーンであり、一般公道を走行することができる点でクローラー型移動式クレーンとは異なる特徴を有している。このラフテレーンクレーン１０は、湖面２よりも上方の高台５に配置され、車両の前後左右に設けられたアウトリガ１０ｂによってリフトアップした状態で高台５に固定される。

なお、この高台５は、湖面２までの距離や、ラフテレーンクレーン１０を停車・固定可能なスペースを有することなどを考慮して適宜決定される。また、必要があれば、ラフテレーンクレーン１０を他の好条件の場所へ移動させて作業を行うことになる。

ブーム１１は、ラフテレーンクレーン１０に設けられた油圧ユニット或いはエンジンの動力によって伸縮する。また、ブーム１１の向きは、ラフテレーンクレーン１０の旋回台（図示せず）を旋回させることで、自由に調整できるようになっている。このブーム１１の長さ、ブーム段数、オフセット角、およびクレーン容量などは、作業現場の状況に合わせて決定され、これらを満たす最適な車両が選定されることになる。

このブーム１１の先端には、ワイヤーロープ１３を吊り下げるための滑車１２が取り付けられており、この滑車１２からワイヤーロープ１３が下側に垂下される。このワイヤーロープ１３は、ラフテレーンクレーン１０の本体に設けられたホイストウインチ１４によって巻き上げられる。本実施の形態では、ワイヤーロープ１３の本数は、後述する水面清掃用クラムシェルバケット２０を吊り下げるための１本で構成されている。そのため、運転席１５（キャブ）内の作業者は、１本のワイヤーロープ１３を上下に移動させる操作のみでよく、運転が簡単である。

このワイヤーロープ１３の先端フック１６には、図２〜図４に示すように、水面清掃用クラムシェルバケット２０が取り付けられている。
図２は、水面清掃用クラムシェルバケットの側面図であって、左右のバケット部を閉じた状態を示したものである。また、図３は、図２の状態から左右のバケット部を開いた状態を示す側面図、図４は、水面清掃用クラムシェルバケットの正面図である。さらに、図５は、水面清掃用クラムシェルバケット２０で瓦礫等３を掴み、水面２よりも上方に引き上げた状態を示している。
なお、以下で使用する「前後」「左右」の方向は、図２の紙面手前側から見た方向をいい、「幅方向」とは、図２の紙面奥行き方向（図４の紙面左右方向）をいうものとする。

水面清掃用クラムシェルバケット２０は、図２および図３に示すように、左側バケット部２３Ｌおよび右側バケット部２３Ｒと、これらの左右のバケット部２３Ｌ、２３Ｒの上側に設けられた油圧シリンダ２１と、リンク機構を構成する２本の開閉アーム２４、２４とで構成されている。

油圧シリンダ２１は、図２および図３に示すように、油圧で押圧されるシリンダロッド２２を備えており、このシリンダロッド２２は、油圧シリンダ２１の延在方向（上下方向）に沿って移動可能に構成されている。また、シリンダロッド２２の下端部には、開閉座部２６が設けられている。さらに、この開閉座部２６の左右には、バケット部回動軸２７Ｌ、２７Ｒがそれぞれ対称に設けられている。この左側のバケット部回動軸２７Ｌには、左側バケット部２３Ｌの一部である上側支持梁２８Ｌの右端部が回動自在に連結されており、右側のバケット部回動軸２７Ｒには、右側バケット部２３Ｒの一部である上側支持梁２８Ｒの左端部が回動自在に連結されている。

左右の開閉アーム２４は、図２および図３に示すように、その上端部が油圧シリンダ２１の本体部に回動軸２５ａを介して回動自在に連結されている。また、開閉アーム２４の下端部は、上側支持梁２８Ｌおよび上側支持梁２８Ｒに回動軸２５ｂを介してそれぞれ回動自在に連結されている。この開閉アーム２４、２４は、図４に示す正面側から見て、上側の回動軸２５ａ側を頂点とする二等辺三角形をなす形状に形成されており、開閉アーム２４に作用する応力に対して剛性を高めている。また、二等辺三角形の下側の２つの頂点部分には、それぞれ２つの回動軸２５ｂ、２５ｂが同軸上に設けられている。

油圧シリンダ２１は、詳細は後述する油圧ユニット４０から注油管４１を介して作動油が供給されると、シリンダロッド２２を上側に押し上げる。これにより、左右のバケット部２３Ｌ、２３Ｒが閉じた状態（掴んだ状態）を保持するようになる（図２参照）。
一方、図２の状態から作動油を解放すると、油圧シリンダ２１は、シリンダロッド２２を下側（図２の矢印ＤＮ方向）へと押し下げる。これにより、図３に示すように、開閉アーム２４、２４が上側へと引き上げられ、左側バケット部２３Ｌおよび右側バケット部２３Ｒが、リンク機構によって左右のバケット部回動軸２７Ｌ、２７Ｒを中心に回動し、図２の矢印Ｌ方向および矢印Ｒ方向へと開くようになる。
さらに、図３の状態から再度、作動油を供給すると、上述した開動作と逆の動作でバケット部２３Ｌ、２３Ｒが閉じるようになる。

左側バケット部２３Ｌおよび右側バケット部２３Ｒの構造は、図２〜図４に示すように、それぞれ左右対称に構成されている。そのため、以下の説明では、左側バケット部２３Ｌの構造についてのみ説明し、右側バケット部２３Ｒについての説明を省略する。

上側支持梁２８Ｌの左端部には、図２〜図４に示すように、左側バケット部２３Ｌの幅寸法Ｌ１の全長に亘って延在する上梁２９が設けられている。また、この上梁２９には、図４に示すように、外枠３０、補強縦梁３２、内側縦梁３３（これらを総称して縦梁という）が幅方向に間隔を空けてそれぞれ取り付けられている。

これらの外枠３０、補強縦梁３２、および内側縦梁３３を側面側から見た形状（図２を紙面正面から見た形状）は、上梁２９から下側に向かうに従い内側中央へと徐々に湾曲する弓形の形状に形成されている。これら縦梁（外枠３０、補強縦梁３２、内側縦梁３３）の下端部Ｓは、水面清掃用クラムシェルバケット２０を閉じた状態（図２の状態）で、左右の下端部Ｓが一致或いは少し重なるように形成されている。また、下端部Ｓは、瓦礫等３を掴むときにこの下端部Ｓが瓦礫等３の中に入り込み易いように、先端が尖った形状に形成されている。

外枠３０は、図４に示すように、左側バケット部２３Ｌの幅方向左右の両端にそれぞれ配置されている。この外枠３０は、左側バケット部２３Ｌの両側部の外郭を構成するものであり、他の梁（補強縦梁３２、内側縦梁３３）と比較して、板厚を厚くして剛性を高めている。

補強縦梁３２は、２つの外枠３０の間に間隔を空けて複数設けられている。この補強縦梁３２は、内側縦梁３３と比較して板厚を厚くしてあり、左側バケット部２３Ｌの内側の強度を確保している。また、内側縦梁３３は、外枠３０と補強縦梁３２の間、および隣り合う補強縦梁３２の間に間隔を空けて複数設けられている。この内側縦梁３３は、掴み上げた瓦礫等３を掴んだ状態で保持するように機能している。

また、これらの外枠３０、補強縦梁３２、および内側縦梁３３を貫通する態様で、左側バケット部２３Ｌの幅方向の全長に亘って延在する横梁３１（上梁２９を含め、横梁と総称する）が設けられている。この横梁３１は、図２および図３に示すように、外枠３０、補強縦梁３２、および内側縦梁３３の弓形の形状に沿って間隔を空けて複数設けられている。この横梁３１は、上述した内側縦梁３３と同様に、掴み上げた瓦礫等３を掴んだ状態で保持するように機能する。

これらの縦梁（外枠３０、補強縦梁３２、内側縦梁３３）と横梁（上梁２９、横梁３１）とは、図４に示すように、正面から見て略格子状に組み合わされており、それぞれが溶接によって固定されているが、横梁３１と補強縦梁３２、および、横梁３１と内側縦梁３３とは溶接されていない。より詳細に説明すると、補強縦梁３２および内側縦梁３３に形成された通し穴に丸棒状の横梁３１を挿通・嵌合させているだけであり、補強縦梁３２および内側縦梁３３が横梁３１に対して幅方向に移動できるようになっている。これは、掴み上げた瓦礫等３の重量などによって補強縦梁３２および内側縦梁３３に負荷（押圧力）が作用したとしても、これらの補強縦梁３２および内側縦梁３３が幅方向にずれて、負荷（押圧力）を逃がすようにするためである。

また、縦梁と横梁とを略格子状に組み合わせることで、隣り合う縦梁と横梁との間に複数の格子穴３４が形成される。この格子穴３４は、図４および図５に示すように、左側バケット部２３Ｌの幅方向および上下方向において満遍なく形成されており、幅方向のどの部分で瓦礫等３を掴み上げたとしても、一緒に掴み取った水２がいずれかの格子穴３４から左側バケット部２３Ｌの外部へ排出されるようになっている。

さらに、左側バケット部２３Ｌの幅方向における側面部には、図２および図３に示すように、上述した外枠３０を湾曲する弓形の形状に形成することで、側部開口３５が形成されている。この側部開口３５は、掴み上げた水２が排出される排水口として機能すると共に、図５に示すように、左側バケット部２３Ｌの幅寸法Ｌ１を超える長さＬ２の瓦礫等３（特に、全長の長い流木３ａ、或いは、建物の柱などの長尺物）が、この側部開口３５からはみ出すような態様で掴み上げられるようになる。そのため、幅寸法Ｌ１を超える長さＬ２の瓦礫等３であっても、この水面清掃用クラムシェルバケット２０で容易に掴み上げることができる。

なお、これらの補強縦梁３２や内側縦梁３３の本数および横梁３１の本数は、水面清掃用クラムシェルバケット２０の幅寸法Ｌ１に合わせて適宜決定することができる。また、隣り合う縦梁の間隔および横梁の間隔についても、掴み上げる瓦礫等３の大きさ、重量、種類などに合わせて適宜決定することができる。さらには、細かいゴミまでも除去するために、格子穴３４に網状体（図示せず）を取り付けるようにしてもよい。

実際に、水面清掃用クラムシェルバケット２０の幅寸法Ｌ１（図４または図５参照）を約３０００ｍｍ、左右方向の寸法Ｌ３（図２参照）を約１５００〜１７００ｍｍ、高さ寸法Ｌ４（図２参照）を約１０００ｍｍ程度に決定して試作・試験を行った結果、瓦礫等３を掴み上げるのに十分な機能を有し、かつ効率的に除去作業が行えることを確認することができた。

上述したＬ１、Ｌ３、Ｌ４寸法は、一般的な土砂掘削用のクラムシェルバケットの寸法よりも大きい。これにより、より多くの瓦礫等３を一度に効率良く掴み上げることができる。また、土砂に比べて瓦礫等３は軽いため、大きな外形寸法の水面清掃用クラムシェルバケット２０で一度に多くの瓦礫等３を引き上げたとしても、クレーンの揚重に影響は及ばない。さらに、水面清掃用クラムシェルバケット２０は、格子穴３４が複数形成されていことから、土砂採掘用のクラムシェルバケットよりも軽量であるため、外形寸法を大きくしたとしても揚重に影響は及ばない。なお、これらの寸法Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４は、当然に、一般的な土砂掘削用のクラムシェルバケットの外形寸法よりも小さくすることもできる。

他方、図１に戻って、油圧ユニット４０は、瓦礫等３が浮かぶ水面２の近くの岸辺６に配置されている。この油圧ユニット４０は、注油管４１を介して油圧シリンダ２１に接続されており、この油圧シリンダ２１へ作動油を供給することで、シリンダロッド２２を上下に移動させている。

岸辺６は、ラフテレーンクレーン１０よりも水面２に近い場所であって、油圧ユニット４０を設置できるスペースがあれば、任意に選定することができる。特に、岸辺６は、油圧ユニット４０を操作する作業者が、水面２を目視で確認できる場所が好ましい。すなわち、水面２に近い位置で水面清掃用クラムシェルバケット２０の開閉を確認しながら油圧操作することで、クレーン操縦者が目視確認できない位置で開閉操作する場合と比較して、作業効率を向上させることができる。また、岸辺６の作業者が水面清掃用クラムシェルバケット２０の開閉操作を行うことで、ラフテレーンクレーン１０の操縦者は、水面清掃用クラムシェルバケット２０を上下に移動させる操作のみ（１本のワイヤーロープ１３の操作のみ）を行うだけで良くなる。そのため、ワイヤーロープ１３の操作が簡単になる。

また、ラフテレーンクレーン１０本体に常設された油圧ユニットを用いて作動油を供給する場合と比較して、注油管４１をより短く構成することができ、かつ、油圧ユニット４０内の油圧ポンプの容量を小さく抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る水面清掃装置１によれば、ラフテレーンクレーン１０に、瓦礫等３と一緒に掴み取った水２を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケット２０を取り付けているので、従来技術のようにすくいかごを用いて除去作業を行う場合と比較して作業を容易に行えるようになるので、効率的に短時間で水面清掃作業を行うことができる。
また、掴み取った水２を左右のバケット部２３Ｌ、２３Ｒ内部に留めたまま水面清掃用クラムシェルバケット２０を引き上げることがないので、瓦礫等３のみを水面上から効率よく除去・回収することができる。そのため、水面清掃作業を効率的に行うことができる。
さらに、瓦礫等３のみを引き上げることができるので、掴み取った水２と一緒に引き上げる場合と比較して、無駄な動力を必要としない。
これらから、従来に比べて作業を効率よく行うことができ、作業期間（工期）を短縮することができる。

また、水面清掃用クラムシェルバケット２０には、左右のバケット部２３Ｌ、２３Ｒを開閉するための油圧シリンダ２１が設けられ、この油圧シリンダ２１に作動油を供給するための油圧ユニット４０を、ラフテレーンクレーン１０よりも水面２に近い位置に配置しているので、従来のようにすくいかごですくい上げる方法と比較して、油圧を利用してより確実にかつ効率的に瓦礫等３を掴むことができるようになる。
また、水面２に近い位置で油圧ユニット４０を操作できるので、作業者が瓦礫等３を目視で確認しながら作業を行うことができる。そのため、より効率的に水面清掃作業を行うことができる。さらに、ラフテレーンクレーン１０の操縦者は、水面清掃用クラムシェルバケット２０を上下に移動させる操作のみ（１本のワイヤーロープ１３の操作のみ）を行うだけで良くなる。そのため、ワイヤーロープ１３の操作を容易に行うことができる。

さらに、移動式クレーンとして、公道を自走可能なラフテレーンクレーン１０を使用しているので、水面清掃作業に適した場所（高台５）に適宜移動して作業を行うことができる。その結果、現場移動に時間がかからず、瓦礫等３の除去作業をより効率的に行うことができる。

また、水面清掃用クラムシェルバケット２０の左右に開閉するバケット部２３Ｌ、２３Ｒが複数の縦梁（外枠３０、補強縦梁３２、内側縦梁３３）および横梁（上梁２９、横梁３１）によって構成され、これらの縦梁（３０、３２、３３）および横梁（２９、３１）を略格子状に組み合わせて形成された格子穴３４から水２を排水するようにしているので、瓦礫等３を掴み上げた状態で、格子穴３４から水２のみを排出し、略格子状に組まれた縦梁（３０、３２、３３）および横梁（２９、３１）で瓦礫等３をそのまま保持することができる。また、左側バケット部２３Ｌおよび右側バケット部２３Ｒの表面全体に満遍なく格子穴３４が形成されるので、幅方向のどの部分で瓦礫等３を掴み上げたとしても、一緒に掴み取った水２がいずれかの格子穴３４から左側バケット部２３Ｌの外部へ排出されるようになる。そのため、排水が確実にかつ迅速に行われ、瓦礫等３のみを水面２上から除去することができ、作業効率がさらに向上する。

さらにまた、水面清掃用クラムシェルバケット２０は、左右のバケット部２３Ｌ、２３Ｒの幅方向における側端部に側部開口３５が設けられているので、水面清掃用クラムシェルバケット２０の幅寸法Ｌ１を超える長さＬ２の瓦礫等３を、バケット部２３Ｌ、２３Ｒの両端の側部開口３５からはみ出させた状態で掴み上げることができる。そのため、より確実に瓦礫等３（特に、全長Ｌ２の長い流木３ａなど）を掴み上げることができる。

また、掴み上げた瓦礫等３の重量などによって補強縦梁３２および内側縦梁３３に押圧力が作用したときに、補強縦梁３２および内側縦梁３３が横梁３１に対して幅方向Ｌ１へずれて押圧力を逃がすようにしているので、補強縦梁３２および内側縦梁３３または横梁３１が変形したり歪んだりすることを防止することができる。

一方、本発明の実施の形態に係る水面清掃方法では、ラフテレーンクレーン１０に、瓦礫等３と一緒に掴み取った水２を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケット２０を取り付け、水面２上に浮かぶ瓦礫等３を水面清掃用クラムシェルバケット２０を用いて掴み上げ、水面清掃用クラムシェルバケット２０の内部から排水された後の瓦礫等３をラフテレーンクレーン１０で引き上げるようにしているので、従来のようにすくいかごですくい上げる作業と比較して、効率的に作業を行うことができる。
また、ラフテレーンクレーン１０のクレーン性能としては、水面清掃用クラムシェルバケット２０と瓦礫等３のみを引き上げるだけの定格を備えていればよく、掴み上げた水２を一緒に引き上げる場合と比較して、必要動力が小さくなる。そのため、小型のラフテレーンクレーン１０を使用することができる。
さらに、ラフテレーンクレーン１０の操縦者は、水面清掃用クラムシェルバケット２０の上下動の操作のみを行うだけでよく、熟練した操縦技術を必要とせず、容易に操作することができる。

以上、本発明の実施の形態に係る水面清掃装置、およびこの水面清掃装置を用いた水面清掃方法について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、貯水ダムの湖面２に堆積した瓦礫等３を除去することについて記載しているが、貯水ダムでの除去作業のみに限定されるものではない。例えば、河川の河口まで流れて堆積した瓦礫等３、或いは、海岸線に沿って打ち上げられて堆積した瓦礫等３を除去するために、本発明の水面清掃装置１、水面清掃用クラムシェルバケット２０、および水面清掃方法を使用することもできる。

また、本実施の形態では、移動式クレーンとして公道を走行可能な移動性に優れたラフテレーンクレーン１０を用いているが、これに限定されない。例えば、ラフテレーンクレーン１０の代わりに、同様に公道を自由に走行可能なホイールクレーン、トラッククレーン、オールテレーンクレーン、車両積載型トラッククレーンなどを用いるようにしてもよい。

また、クレーンを１カ所で固定して作業を行う場合などには、ラフテレーンクレーン１０の代わりに、公道を走行できないクローラー型クレーンを用いて水面清掃装置を構成することもできる。この場合、クローラー型クレーンは、輸送用のトラックなどによって作業場所に運搬されることになる。
さらに、移動式クレーン１０と水面２との距離が近い場合（長いアームを必要としない場合）には、油圧でアームの屈曲を操作する、いわゆる「バックホー」のような移動式車両に水面清掃用クラムシェルバケット２０を取り付けて使用することもできる。この場合には、本実施の形態で説明した油圧ユニット４０を岸辺６に設けて作動油を供給する方法も使用できるが、その他に、移動式クレーン１０に装備された油圧ユニットを用いて左右のバケット部２３Ｌ、２３Ｒの開閉を行うようにしてもよい。水面２までの距離が近いため、操縦者が瓦礫等３を目視で確認し易いためである。

このように、現場の立地状況などに合わせて、最適な移動式クレーン或いはバックホーを適宜選択して使用することができる。

さらには、移動式クレーンとして、地上を走行するものの他に、湖面を走行可能なクレーン船に水面清掃用クラムシェルバケット２０を取り付けて使用することもできる。
これらの構成によっても、水面２上に浮かぶ瓦礫等３を効率よく除去することで、除去の作業期間を短縮することができる。

さらに、本実施の形態では、水面清掃用クラムシェルバケット２０を縦梁（外枠３０、補強縦梁３２、内側縦梁３３）と横梁（上梁２９、横梁３１）とで略格子状に組み合わせたもので構成しているが、瓦礫等３を掴んだ状態（水面清掃用クラムシェルバケット２０を閉じた状態）でバケット内部の水を外部へ排水可能な構造であればよい。例えば、水面清掃用クラムシェルバケット２０の幅方向の側端部に側部開口３５を設けるようにするだけでも、この開口からバケット内部の水を外部へ排水可能に構成することができる。しかしながら、バケット内部の幅方向の中央部に位置する水が排水され難くなるので、排水の効率を良くするためにはバケット部２３Ｌ、２３Ｒを略格子状に組み合わせたものを使用する方が好ましい。

また、略格子状に組み合わせる構造の他に、土砂掘削用クラムシェルバケットを流用して、バケット部の全体または一部に、複数或いは１つの排水穴を穿設して、この穴から外部へ排水するようにしてもよい。すなわち、バケット内部の水を外部へ排水可能にする構造を具備したものは、すべて本発明の技術的思想の範囲に含まれる。

さらに、本実施の形態では、クラムシェルバケット２０の縦梁（外枠３０、補強縦梁３２、内側縦梁３３）および横梁（上梁２９、横梁３１）を略格子状に組み合わせているが、この略格子状としては、様々な態様で組み合わせることが考えられる。例えば、本実施の形状のように、矩形の格子穴３４が形成されるようなものの他、複数の梁を斜めに組み合わせてひし形状の格子穴を形成したもの、或いは三角形状の格子穴を形成したものなども考えられる。これらのように変形した格子穴ができるように縦梁および横梁を配置して組み合わせたものも、「略格子状」に含まれるものとする。

１ 水面清掃装置
２ 湖面（水面）、水
３ 瓦礫等
３ａ 流木
４ 湖岸壁
４ａ 湖岸
５ 高台
６ 岸辺
１０ ラフテレーンクレーン（移動式クレーン）
１０ａ 車輪
１０ｂ アウトリガ
１１ ブーム
１２ ブームの先端
１３ ワイヤーロープ
１４ ホイストウインチ
１５ 運転席
１６ フック
２０ 水面清掃用クラムシェルバケット
２１ 油圧シリンダ
２２ シリンダロッド
２３Ｌ 左側バケット部
２３Ｒ 右側バケット部
２４ 開閉アーム
２５ａ、２５ｂ 回動軸
２６ 開閉座部
２７Ｌ、２７Ｒ バケット部回動軸
２８Ｌ、２８Ｒ 上側支持梁
２９ 上梁
３０ 外枠
３０ａ 縦梁の先端部
３１ 横梁
３２ 補強縦梁
３３ 内側縦梁
３４ 格子穴
３５ 側部開口
４０ 油圧ユニット
４１ 注油管
Ｌ１ バケット部の幅寸法
Ｌ２ 掴み上げた瓦礫等の全長寸法
Ｌ３ 水面清掃用クラムシェルバケットの左右寸法
Ｌ４ 水面清掃用クラムシェルバケットの高さ寸法
Ｓ 下端部

Claims (6)

1. 水面上に浮かぶ瓦礫等を除去するための水面清掃装置であって、
   移動式クレーン或いはバックホーに、左右のバケット部を開閉するための油圧シリンダを有し、前記瓦礫等と一緒に掴み取った水を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケットを取り付け、
   前記油圧シリンダに作動油を供給するための油圧ユニットを、前記移動式クレーン或いはバックホーよりも水面に近い岸辺に配置したことを特徴とする水面清掃装置。
2. 前記バケット部の幅方向における側端部が開口していることを特徴とする請求項１に記載の水面清掃装置。
3. 前記水面清掃用クラムシェルバケットの左右に開閉するバケット部が複数の縦梁および横梁によって構成され、これらの縦梁および横梁を略格子状に組み合わせて形成された格子穴から前記水を排水することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水面清掃装置。
4. 掴み上げた前記瓦礫等の重量などによって前記縦梁に押圧力が作用したときに、前記縦梁が前記横梁に対して幅方向へずれて前記押圧力を逃がすように構成したことを特徴とする請求項３に記載の水面清掃装置。
5. 前記移動式クレーン或いはバックホーは、公道を自走可能なホイールクレーン、トラッククレーン、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン、または車両積載型トラッククレーンであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の水面清掃装置。
6. 水面上に浮かぶ瓦礫等を除去するための水面清掃方法であって、
   移動式クレーン或いはバックホーに、左右のバケット部を開閉するための油圧シリンダを有し、前記瓦礫等と一緒に掴み取った水を、掴んだ状態で外側に排水可能な水面清掃用クラムシェルバケットを取り付け、前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧ユニットを前記移動式クレーン或いはバックホーよりも水面に近い岸辺に配置した水面清掃装置を用いて、
   前記水面上に浮かぶ前記瓦礫等を前記水面清掃用クラムシェルバケットを用いて油圧操作によって掴み取り、
   掴んだ状態で前記水面清掃用クラムシェルバケットの内部から排水された後の前記瓦礫等を前記移動式クレーン或いはバックホーで引き上げることを特徴とする水面清掃方法。
   

Images