JP5460469B2 - グラブバケット - Google Patents

Description

本発明は、浚渫用のグラブバケットに係り、更に詳しくは、湾岸，河川，湖沼の浚渫工事において、グラブバケットを平坦に閉じることにより浚渫掘削跡を平坦にすると共に余堀を少なくする浚渫用のグラブバケットに関するものである。

従来、浚渫用グラブバケットは、その構造は図１０に示すように、浚渫船の起重機におけるワイヤドラムから繰り出される吊りワイヤー２１の端部に吊持される上部支持部材２２に、左右のアーム２３，２４が揺動自在にピン結合で上部支軸２２ａ，２２ｂに連結され、そのアーム２３，２４の下端部にピン結合のバケット支軸２５がそれぞれ設けられ、該バケット支軸２５にバケット２６ａ，２６ｂの後端部が連結されている。該バケット２６ａ、２６ｂの上部はそれぞれ連結軸２７に連結されている。この連結軸２７は、下部支持部材２８の下端部に設けられており、当該下部支持部材２８は、前記浚渫船の開閉用ワイヤー２９によって吊持されている。

このようなグラブバケット２６を使用して、前記吊りワイヤー２１で上部支持部材２２を上下方向で位置固定して、開閉用ワイヤー２９を巻き上げて下部支持部材２８を上昇させて、それによりバケット２６ａ，２６ｂを連結軸２７を中心にして回転させることで掘削する。すると、図１０に示すバケットの開状態から図１１に示すようにグラブバケット２６が閉じた状態になるまで、バケットの刃先の軌跡は、図１２に示すようになる。

前記グラブバケット２６は、図１１のＹ軸を中心線として、開状態で水平方向（Ｘ軸）に４．５ｍ（×２＝９．０ｍ）で、刃先の上下方向の軌跡の変化幅はＸ軸を基準として０．７５ｍ＋０．２ｍ＝０．９５ｍである。このように、刃先の軌跡が平坦でなく、掘削後に凹凸ができるとともに、掘削土量が多くなり、その凹凸を地ならししたり掘削土量を処分する土地を確保したりするにもコストが嵩むという問題がある。

そこで、余分な掘削量を発生させないように、ウインチ制御により刃先の位置を水平に制御する方法として、バケット昇降位置検出器，支持ロープ繰り出し検出器，バケット刃先高さ移動量計算器，バケット開度検出器，減算器，目標値設定器，制御装置などにより、昇降装置の昇降動作を制御してグラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させるようにする水平掘削制御装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−１２８４６５号公報

しかし、上記グラブバケットの水平掘削制御装置は、自動制御装置を構成するために装置の構成が複雑になり一部の浚渫船にしか適用できないものであり且つコストが飛躍的に嵩むという課題がある。本発明に係るグラブバケットは、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るグラブバケットの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、支持用ワイヤーで上部支持部材と該上部支持部材に連結位置を固定しつつ揺動自在に一端部を連結され他端部をバケットの下端部に揺動自在に連結された左右のアームとを介してグラブバケットを吊持し、開閉用ワイヤーで前記グラブバケットを構成する左右一対の対向したバケットを開閉させるために当該一対のバケットの上部同士を回転自在に連結する連結軸を上下方向に昇降させる浚渫用グラブバケットにおいて、
前記左右のアームは、バケットの開状態における連結軸と上部支持部材における連結位置を固定されているアーム一端部の連結部との上下方向の位置の間において、当該両アームをＸ状に交差させているとともに、両アームの交差させている左右方向の位置は、左右一対の対向したバケットの連結軸と該バケットの閉状態の刃先を通る直線上にそれぞれ位置していて、左右一対の対向したバケットの刃先の上下方向位置は、該バケットの開状態と閉状態との位置が同じ水平位置にあって水平掘削が可能であることである。

本発明のグラブバケットによれば、上部支持部材におけるアームの一端部を連結する位置を、左右一対の対向したバケットの連結軸と該バケットの閉状態の刃先を通る直線上にすることで、簡易な構成でバケットの刃先を略水平掘削させることが可能となる。掘削させるときは、支持用ワイヤーは昇降させず、開閉用ワイヤーのみ上昇させればよいので、操作が簡単で熟練を要さず、一般の浚渫船や起重機船，クレーン付き台船などに簡単に装備することができる。従来の水平掘削バケットのように精密測定装置や制御装置等を複雑に要する設備コストに比較して、本発明のグラブバケットで従来の水平掘削バケットと同等の性能を発揮しつつ、製作コストは大幅に削減されることになる。

更に、掘削底面の凹凸の大きい従来の掘削バケットに比較して、本発明のグラブバケットにより略水平に掘削できるので、余堀量が少なくなって掘削作業が効率的になるとともに、処分地確保も容易になる等の種々の優れた効果を奏するものである。

本発明に係るグラブバケット１の正面図である。 同本発明のグラブバケット１の側面図である。 同グラブバケット１において、開状態と閉状態における刃先の上下方向の位置が変化しないことを示す説明図である。 同グラブバケット１の開と閉とへ移行する際の上下方向の位置変化を示す軌跡図である。 同グラブバケット１と従来のグラブバケット２０との比較における、バケット容量の相違による刃先の変化を示す図（Ａ）と、変化量の図（Ｂ）とである。 本発明の第２実施例に係るグラブバケット１ａの正面図である。 同第２実施例に係るグラブバケット１ａにおいて、開状態と閉状態における刃先の上下方向の位置が変化しないことを示す説明図である。 同グラブバケット１ａの刃先５ｄの軌跡を示す図である。 同グラブバケット１ａと、グラブバケット１および従来のグラブバケット２０との比較における、バケット容量の相違による刃先の変化量を示す図である。 従来例に係るグラブバケット２０の正面図である。 同グラブバケット２０の閉状態の正面図である。 同グラブバケット２０の刃先の軌跡を示す図である。

本発明に係るグラブバケット１は、図１乃至図３に示すように、アームと上部支持部材との連結位置を、左右一対の対向したバケットの連結軸と該バケットの閉状態の刃先を通る直線上に位置するように設定するものである。また、図６乃至図７に示すように、前記左右の両アームは、バケットの開状態における連結軸と上部支持部材におけるアーム一端部の連結部との上下方向の位置の間において、当該両アームをＸ状に交差させていることである。

本発明に係るグラブバケット１の構成は、図１乃至図３に示すように、支持用ワイヤー２で上部支持部材３と該上部支持部材３に連結位置を固定しつつ揺動自在に一端部４ａを連結され他端部４ｂをバケット５ａ，５ｂの下端部に揺動自在に連結された左右の連結部材である両アーム４とを介してグラブバケット５を吊持し、開閉用ワイヤー６で前記グラブバケット５を構成する左右一対の対向したバケット５ａ，５ｂを開閉させるために当該一対のバケット５ａ，５ｂの上部５ｃ同士を回転自在に連結する連結軸７ａを上下方向に昇降させる。

前記支持ワイヤー２は浚渫船の第１巻上げ機のドラムから繰り出されるもので、グラブバケット１全体を昇降させる。前記開閉用ワイヤー６は、その一端が上部支持部材３に繋着され、連結軸７ａを支持する下部支持部材７のシーブと前記上部支持部材３のシーブとの間を何重か通り浚渫船の第２巻上げ機に他端部が巻き取られている。

前記左右の両アーム４，４の一端部４ａの左右方向における連結位置は、左右一対の対向したバケット５ａ，５ｂの連結軸７ａと該バケットの閉状態の刃先５ｄを通る直線上に位置している。なお、図５（Ａ）に示すように、前記アーム４の一端部４ａの位置が、左右方向において中心にあり、これに対して、従来例のグラブバケット２０におけるアーム２３，２４の一端部が連結される上部支軸２２ａ，２２ｂの位置が、鉛直な吊りワイヤー２１を中心にして左右方向に離れた位置にあることで、その違いが判る。

更に、前記左右一対の対向したバケット５ａ，５ｂの刃先５ｄの上下方向位置は、該バケット５ａ，５ｂの開状態と閉状態との位置が同じ水平位置ｂにある。図３（Ａ）に示すように、連結軸７ａの上下方向の位置とアーム４の他端部４ｂの上下位置とが、バケット５ａ，５ｂの開状態において、これらを結ぶ線ｃがほぼ水平になる関係にある。

このような構成のグラブバケット１は、前記支持ワイヤー２を巻下げずに上部支持部材３を上下方向でａ位置に位置固定して、前記開閉様ワイヤー６を第２巻上げ機で巻き上げると、図３（Ａ）から同図３（Ｂ）に示す状態になり、刃先５ｄの軌跡は、図４に示すようになる。この結果、上下方向の刃先の変化幅は約１５ｃｍ程度である。このグラブバケット１の全開時の幅が９ｍなので、その全体の大きさに比較すると、刃先５ｄの上下方向の変動はほとんど無視し得ると言える。

このように、グラブバケット１のバケットの刃先５ｄをほぼ水平に移動させて、汚泥層のみを効率的に掘削できるようになる。浚渫後の底面が凹凸の少ない掘削跡となる。

本発明の第２実施例に係るグラブバケット１ａは、図６に示すように、連結部材である両アーム８，９の上部支持部材３に揺動自在に連結する位置を、当該連結位置を固定しつつ水平方向において変えたものである。即ち、図６に示すバケットの開状態における、連結軸７ａと上部支持部材３における連結位置を固定されているアーム一端部８ａ，９ａの連結部との上下方向の位置の間において、正面視して当該両アームをＸ状に交差させている。尚、バケット５ａ，５ｂは、上記第１実施例と同じ条件である。

図７に示すように、バケット５ａ，５ｂの下端部に連結されたアームの他端部８ｂ，９ｂから上方に、連結軸７ａと閉じた状態の刃先５ｄとを通る直線上を超えて、アームの一端部８ａ，９ａが上部支持部材３に連結されている。また、両アーム８，９が交差する位置は、左右対称形なので、連結軸７ａと閉じた状態の刃先５ｄとを通る直線上にある。

なお、更に第３実施例として、前記アーム８，９は、通常、同じ長さとしているが、同じ長さでない場合で、かつ、アーム８，９の一端部８ａ，９ａの水平位置および上下位置が異なっている場合も含むものである。

この第２実施例によるグラブバケット１ａの刃先５ｄの軌跡の変化幅は、図８乃至図９に示すように、バケットの開口幅ａを最大の９．０ｍとした時でも、上下で約１１ｃｍ程度に収まっている。揺動バーとしての両アーム８，９の長さが長くなり、上記第１実施例の場合よりも改良された変化幅の数値を示している。

本発明に係るグラブバケットは、港湾等における浚渫工事のグラブバケットのほか、一般のグラブバケットとして粒状体や粉体等を掬い上げることにも適用できる。

１ グラブバケット、 １ａ グラブバケット、
２ 支持用ワイヤー、
３ 上部支持部材、
４ アーム、 ４ａ 一端部、
４ｂ 他端部、
５ グラブバケット、 ５ａ，５ｂ バケット、
５ｃ 上部、 ５ｄ 刃先、
６ 開閉用ワイヤー、
７ 下部支持部材、 ７ａ 連結軸、
８ アーム、 ８ａ 一端部、
８ｂ 他端部、
９ アーム、 ９ａ 一端部、
９ｂ 他端部、
２０ 従来例に係るグラブバケット、
２１ 吊りワイヤー、
２２ 上部支持部材、
２３、２４ アーム、
２５ バケット支軸、
２６ グラブバケット、 ２６ａ，２６ｂ バケット、
２７ 連結軸、
２８ 下部支持部材、
２９ 開閉用ワイヤー。

Claims (1)

1. 支持用ワイヤーで上部支持部材と該上部支持部材に連結位置を固定しつつ揺動自在に一端部を連結され他端部をバケットの下端部に揺動自在に連結された左右のアームとを介してグラブバケットを吊持し、開閉用ワイヤーで前記グラブバケットを構成する左右一対の対向したバケットを開閉させるために当該一対のバケットの上部同士を回転自在に連結する連結軸を上下方向に昇降させる浚渫用グラブバケットにおいて、
   前記左右のアームは、バケットの開状態における連結軸と上部支持部材における連結位置を固定されているアーム一端部の連結部との上下方向の位置の間において、当該両アームをＸ状に交差させているとともに、両アームの交差させている左右方向の位置は、左右一対の対向したバケットの連結軸と該バケットの閉状態の刃先を通る直線上にそれぞれ位置していて、左右一対の対向したバケットの刃先の上下方向位置は、該バケットの開状態と閉状態との位置が同じ水平位置にあって水平掘削が可能であること、
   を特徴とするグラブバケット。

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