JP5656780B2

JP5656780B2 - 浚渫グラブバケット

Info

Publication number: JP5656780B2
Application number: JP2011195423A
Authority: JP
Inventors: 琢齋藤; 坂本　暁紀; 暁紀坂本; 宏飯田; 崇信熊谷; 大樹湯浅; 隆徳久木田
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: JP2013057186A

Description

本発明は、浚渫グラブバケットに関し、さらに詳しくは、土砂をすくった際にバケット内に取り込まれる余水の量を低減させて高い含泥率を得ることが可能な浚渫グラブバケットに関するものである。

作業船等に設置されたウインチ装置によって吊りワイヤを介して昇降されるグラブバケットを用いて浚渫を行なうグラブ浚渫が広く知られている。このグラブ浚渫において、水底を平坦に仕上げることは難しく、仕上げ掘りの際には薄層掘削を行なうため一掴み当たりの土砂量が少なくなり、その分、バケット内の余水の量が多くなって含泥率が低くなり易い。そこで、この問題を解決するために、通常よりも幅広のシェルで最大掘り深さを小さくした密閉型のグラブバケットを用いることが提案されている（特許文献１参照）。この提案のグラブバケットを用いることにより、含泥率を向上させることができる。

従来の密閉型のグラブバケット１４は、例えば図１０に示すように、中央の支軸６ａによって左右一対のシェル２、２が互いに回転可能に連結されていて、それぞれのシェル２、２は別の支軸６ｂ、６ｂによって回転可能に軸支されている。それぞれのシェル２の左右方向側面にはエアおよび水抜き用の貫通孔９ａと、それを開閉する開閉扉９ｂとが設けられている。そして、支軸６ａを昇降させることにより、左右一対のシェル２、２がそれぞれの支軸６ｂを中心にして回転して開閉する。シェル２、２を閉じて土砂Ｓをすくった際には、それぞれのシェル２、２に設けたカバー部７、７どうしが当接してそれぞれシェル２、２の上部が塞がれる。この時、すくった土砂Ｓとカバー部７、７との間に余水Ｗが残留することがある。余水Ｗの量が多ければその処理に対して余分な工数、費用が必要となる。また、一度にすくえる土砂Ｓの量が少なくなるため作業効率が悪化する。それ故、余水Ｗの量を低減させて含泥率をさらに向上させることが要望されていた。

特開２０１０−１５９５４５号公報

本発明の目的は、土砂をすくった際にバケット内に取り込まれる余水の量を低減させて高い含泥率を得ることが可能な浚渫グラブバケットを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の浚渫グラブバケットは、左側端部を支軸によって回転可能に軸支された左側シェルと、右側端部を支軸によって回転可能に軸支された右側シェルとからなる左右一対のシェルと、これらシェルどうしを回転可能に連結する連結軸と、それぞれのシェルに設けられたカバー部と、それぞれのシェルの左右方向側面に設けられた貫通孔を開閉する開閉式のエアおよび水抜き機構とを備え、前記連結軸を昇降させることにより、それぞれの支軸を中心にして左右一対のシェルが左右に開閉し、シェルどうしが当接して閉じた際に前記カバー部によりそれぞれのシェルの上部が塞がれる密閉型の浚渫グラブバケットにおいて、前記それぞれのカバー部の左右方向中央部に、下方に突出してシェルの幅方向に延在する仕切り部材を設け、この仕切り部材の下端の位置を、この仕切り部材を設けた位置におけるバケット深さの中途の位置に設定し、浚渫時に前記シェルどうしが当接して閉じた際に、すくった土砂が前記仕切り部材の間に充填される構成にしたことを特徴とする。

ここで、例えば、前記仕切り部材を板状体にする。或いは、前記仕切り部材をカバー部の左右方向に所定幅を有する中空体または中実体にする。前記仕切り部材が左右方向に移動可能である仕様にすることもできる。前記貫通孔から前記仕切り部材に筒状体を延設し、この筒状体の側面に貫通穴を設けた仕様にすることもできる。前記筒状体の筒軸方向に間隔をあけて前記貫通穴を複数設け、これら複数の貫通穴のうち、所望の貫通穴を塞ぐことができる蓋部材を設けた仕様にすることもできる。

本発明によれば、左右一対のシェルが閉じた際にシェルの上部を塞ぐそれぞれのカバー部の左右方向中央部に、下方に突出してバケットの幅方向に延在する仕切り部材を設けたことにより、すくった土砂を、仕切り部材どうしの間に、密な状態でカバー部との間にすき間がないように取り込むことができる。そのため、バケット内に取り込まれる余水の量を低減して高い含泥率を確保することが可能になる。

本発明のグラブバケットを例示する正面図である。図１のグラブバケットの側面図である。図１のグラブバケットがシェルを全開した状態を例示する正面図である。仕上げ掘り工程を例示する説明図である。図１のグラブバケットで土砂をすくった際のシェルの内部を例示する説明図である。別の仕切り部材を設けて土砂をすくった際のシェルの内部を例示する説明図である。別の実施形態のグラブバケットがシェルを全開した状態を例示する正面図である。図７のグラブバケットで土砂をすくった際のシェルの内部を例示する説明図である。図８のグラブバケットの側面図である。従来の密閉型のグラブバケットで土砂をすくった際のシェルの内部を例示する説明図である。

以下、本発明の浚渫グラブバケットを、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。

図１〜図３に例示するように、本発明の密閉型の浚渫グラブバケット１（以下、バケット１という）は、吊りワイヤ１１ａに接続された上フレーム３を有し、上フレーム３には、２つのアーム５、５がそれぞれの一端部を支軸６ｃを介して回転自在に支持されている。それぞれのアーム５、５の他端部には、支軸６ｂを介してそれぞれのシェル２、２が回転自在に支持されている。それぞれのシェル２、２の上端部は、下フレーム４に設けられた支軸６ａによって回転自在に支持されている。即ち、左側端部を支軸６ｂによって回転可能に軸支された左側シェル２と、右側端部を支軸６ｂによって回転可能に軸支された右側シェル２とからなる左右一対のシェル２、２が、支軸６ａによって互いに回転可能に連結されている。

下フレーム４は開閉ワイヤ１１ｂによって上フレーム３に対して上下移動するようになっている。そして、下フレーム４を下方移動させると、支軸６ａが下方移動して、それぞれのシェル２、２が支軸６ｂ、６ｂを中心に回転して、図３に例示するように開口した状態になる。

下方移動させた下フレーム４を、開閉ワイヤ１１ｂによって上方移動させると、支軸６ａが上方移動して、それぞれのシェル２、２が支軸６ｂ、６ｂを中心に回転して、互いの対向する部分を当接させて閉じた状態になる。それぞれのシェル２、２には、カバー部７、７が設けられていて、一対のシェル２、２が閉じた際に、カバー部７、７によってそれぞれのシェル２、２の上部が塞がれるようになっている。

尚、それぞれのシェル２、２の内部に固定アングルを設けて、固定アングルにカバー部７を着脱自在に設ける構造にすることもできる。固定アングルを複数の異なる位置（上下位置）に設け、或いは、形状の異なるカバー部７を取り付けることにより、バケット容量を変えることができる。

一対のシェル２、２が閉じた際には、一対のシェル２、２およびカバー部７、７によって形成された密閉空間には、土砂Ｓが取り込まれることになる。一対のシェル２、２の互いの対向する部分には、密閉性を確保するシール部材を設けるとよい。この密閉空間の容積がバケット容量になる。

図２に例示するように、一対のシェル２、２は幅Ｂ、バケット深さはｄになっている。また、それぞれのシェル２、２の左右方向側面には、この側面に形成された貫通孔９ａを開閉する開閉扉９ｂが設けられている。この貫通孔９ａおよび開閉扉９ｂが開閉式のエアおよび水抜き機構になっている。

それぞれのカバー部７、７の左右方向中央部には、下方に突出してシェル２、２の幅方向に延在する仕切り部材８が設けられている。この実施形態では、仕切り部材８が板状体であり、シェル２、２が閉じた状態で鉛直下向き（鉛直に対して０°）にカバー部７、７に突設されている。この仕切り部材８の向きは、例えば、鉛直に対して±３０°の範囲で適宜設定することができる。この仕切り部材８は、実質的にシェル２の幅方向全長に延在している。

図４に例示するように作業船１３の上にはクレーンが備わり、そのクレーンのウインチ装置１２によって、吊りワイヤ１１ａが巻取りおよび繰り出されるようになっている。吊りワイヤ１１ａにはバケット１（上フレーム３）が取り付けられている。そして、このバケット１を用いて、例えば、仕上げ深さｔで仕上げ掘りを行なう。バケット深さｄは、仕上げ深さｔよりも大きくなっている。

掘削を行なう際には、図３に例示するように一対のシェル２、２を開いた状態にしてバケット１を水底に投入する。この際に、開閉扉９ｂが開いて貫通孔９ａを通じて水が通過するので円滑な投下が可能になっている。この時、一対のシェル２、２の内部は水で充填された状態になる。

次いで、一対のシェル２、２を閉じてバケット１で土砂Ｓをすくう。バケット１の内部に形成された密閉空間には、図５に例示するように土砂Ｓが取り込まれる。それぞれのカバー部７、７の左右方向中央部に仕切り部材８を設けたので、すくった土砂Ｓが仕切り部材８、８どうしの間に密な状態で取り込まれる。これにより、仕切り部材８、８の間では、取り込んだ土砂Ｓがカバー部７との間に、ほとんどすき間をあけることなく充填された状態になる。

左側シェル２の仕切り部材８を設けた位置よりも左側および右側シェル２の仕切り部材８を設けた位置よりも右側には、余水Ｗが残留する。余水Ｗの下側レベルは、凡そ仕切り部材８の下端と同じレベルになる。このように、バケット１には余水Ｗが残留するが、図９に例示した従来のバケットに比して、余水Ｗの量を低減させることが可能になり、これに伴って高い含泥率を確保できる。

残留する余水Ｗの量を低減させ、含泥率を向上させるには、一対のシェル２、２を閉じた状態のカバー部７の左右方向長さをＬとすると、仕切り部材８の左右方向位置は、それぞれのカバー部７において、カバー部７の左右方向中心に対して左右に０．３Ｌ程度の範囲内（即ち、範囲の幅としては０．６Ｌ程度）にすることがより好ましい。この左右に０．３Ｌの範囲に複数（例えば、２、３枚）の仕切り部材８を取り付けることもできる。また、仕切り部材８の長さ（カバー部７からの下方への突出長さ）は、バケット深さｄの０．３〜０．６倍（０．３ｄ〜０．６ｄ）程度の範囲にすることがより好ましい。

仕切り部材８は溶接等により、カバー部７の一定位置に不動状態に固定することもできる。或いは、左右方向に移動可能に設けることもできる。また、仕切り部材８は、カバー部７からの下方への突出長さが異なる仕様のものを備えて、適切な仕様のものを選択して取り付けるようにすることもできる。

土砂Ｓを取り込んだ後は、一対のシェル２、２を閉じた状態でバケット１を水上に引き上げる。この際に、開閉扉９ｂが貫通孔９ａを閉じて取り込んだ土砂Ｓが外部に漏れないようになっている。

上述したように本発明では、バケット１に残留する余水Ｗの量を従来に比して低減できるので、余水Ｗを処理するための工数や費用の削減には有利になる。また、含泥率を向上させることができるので、作業効率の向上にも有利である。

仕切り部材８は板状体に限らず、図６に例示するように、カバー部７の左右方向に所定幅Ｃを有する中空体または中実体の仕切り部材８ａにすることもできる。この所定幅Ｃは、例えば、カバー部７の左右方向長さＬの０．１倍〜０．３倍（０．１Ｌ〜０．３Ｌ）程度である。この仕切り部材８ａと、図５の仕切り部材８との相違点は、断面形状が異なることのみである。

この仕切り部材８ａを設けると、仕切り部材８ａを設けた部分がデッドスペースになり、先の実施形態と同様に、すくった土砂Ｓが仕切り部材８ａ、８ａどうしの間に密な状態で取り込まれる。これにより、仕切り部材８ａ、８ａの間では、取り込んだ土砂Ｓがカバー部７との間に、ほぼすき間をあけることなく充填された状態になる。

左側シェル２の仕切り部材８ａを設けた位置よりも左側および右側シェル２の仕切り部材８ａを設けた位置よりも右側には、余水Ｗが残留する。余水Ｗの下側レベルは、凡そ仕切り部材８ａの下端と同じレベルになる。それ故、余水Ｗの量を低減させることが可能になり、これに伴って高い含泥率を確保できる。

この仕切り部材８ａのより好ましい配置は、上述した板状体の仕切り部材８と同じである。また、上述した板状体の仕切り部材８と同じアレンジを、この仕切り部材８ａにも適用することができる。

図７〜図９に例示する実施形態は、図５に例示したバケット１に対して、それぞれの貫通孔９ａから仕切り部材８に筒状体１０を延設して、筒状体１０の側面に貫通穴１０ａを設けたものである。筒状体１０は円筒状でも角筒状でもよく、筒状体１０の一端開口が貫通孔９ａよりも大径になっていて貫通孔９ａに連通し、他端開口が仕切り部材８によって塞がれている。

この実施形態では、筒状体１０の筒軸方向に間隔をあけて複数の貫通穴１０ａが設けられている。即ち、一対のシェル２、２を全開した状態において、筒状体１０の上下方向に間隔をあけて複数の貫通穴１０ａが設けられている。そして、これら複数の貫通穴１０ａのうち、所望の貫通穴１０ａを塞ぐことができる蓋部材１０ｂが設けられている。貫通穴１０ａの数、大きさ、配置は適宜決定することができる。

この実施形態では、図７に例示するように一対のシェル２、２を開いた状態にしてバケット１を水底に投入すると、一対のシェル２、２の内部のエアＡと水は、蓋部材１０ｂによって塞がれていない貫通穴１０ａおよび貫通孔９ａを通じてシェル２の外部に流出する。

次いで、図８に例示するように一対のシェル２、２を閉じてバケット１で土砂Ｓをすくう。バケット１の内部に形成された密閉空間には土砂Ｓが取り込まれる。それぞれのカバー部７、７の左右方向中央部に仕切り部材８を設けたので、すくった土砂Ｓが仕切り部材８、８どうしの間に密な状態で取り込まれる。これにより、仕切り部材８、８の間では、取り込んだ土砂Ｓがカバー部７との間に、ほぼすき間をあけることなく充填された状態になる。

一方で、蓋部材１０ｂによって塞がれていない貫通穴１０ａおよび貫通孔９ａを通じてシェル２の内部から抜けきらないエアＡが残留した状態になる。例えば、図９の破線で囲まれた範囲にエアＡが残留することになる。

これにより、図８の実施形態を図５の実施形態と比較すると、残留したエアＡの分だけ、余水Ｗの量を低減させることが可能になる。これに伴って、含泥率を向上させることができる。即ち、この実施形態では、一対のシェル２、２の内部に意図的にエア溜まりを設けることにより余水Ｗの量を低減させている。

一対のシェル２、２の内部に残留するエアＡの量が過大であると、掘削時に多量のエアＡが漏出し、これに起因してその水域に濁りが生じる。貫通穴１０ａの位置を変える、或いは、複数の貫通穴１０ａがある場合は、蓋部材１０ｂによって塞ぐ貫通穴１０ａの位置を変えることによって、残留するエアＡの量が変化する。例えば、図７の状態において開口されている貫通穴１０ａの位置が下方位置にある程、一対のシェル２、２を閉じた際にシェル２の内部に残留するエアＡの量が多くなる。そのため、貫通穴１０ａを設ける位置、或いは、蓋部材１０ｂによって塞ぐ貫通穴１０ａの位置を、様々な現場状況に応じて適切な位置に設定するとよい。

この実施形態においても、仕切り部材８のより好ましい配置は、上述した板状体の仕切り部材８と同じである。また、上述した板状体の仕切り部材８と同じアレンジを、この仕切り部材８にも適用することができる。

本発明のバケット１は、仕上げ掘りだけでなく通常の掘削にも使用することができる。

１グラブバケット
２シェル
３上部フレーム
４下部フレーム
５アーム
６ａ、６ｂ、６ｃ支軸
７カバー部
８、８ａ仕切り部材
９ａ貫通孔
９ｂ開閉扉
１０筒状体
１０ａ貫通穴
１０ｂ蓋部材
１１ａ吊りワイヤ
１１ｂ開閉ワイヤ
１２ウインチ装置
１３作業船
１４従来のグラブバケット

Claims

左側端部を支軸によって回転可能に軸支された左側シェルと、右側端部を支軸によって回転可能に軸支された右側シェルとからなる左右一対のシェルと、これらシェルどうしを回転可能に連結する連結軸と、それぞれのシェルに設けられたカバー部と、それぞれのシェルの左右方向側面に設けられた貫通孔を開閉する開閉式のエアおよび水抜き機構とを備え、前記連結軸を昇降させることにより、それぞれの支軸を中心にして左右一対のシェルが左右に開閉し、シェルどうしが当接して閉じた際に前記カバー部によりそれぞれのシェルの上部が塞がれる密閉型の浚渫グラブバケットにおいて、前記それぞれのカバー部の左右方向中央部に、下方に突出してシェルの幅方向に延在する仕切り部材を設け、この仕切り部材の下端の位置を、この仕切り部材を設けた位置におけるバケット深さの中途の位置に設定し、浚渫時に前記シェルどうしが当接して閉じた際に、すくった土砂が前記仕切り部材の間に充填される構成にしたことを特徴とする浚渫グラブバケット。
前記仕切り部材が、板状体である請求項１に記載の浚渫グラブバケット。
前記仕切り部材が、カバー部の左右方向に所定幅を有する中空体または中実体である請求項１に記載の浚渫グラブバケット。
前記仕切り部材が左右方向に移動可能である請求項１〜３のいずれかに記載の浚渫グラブバケット。
前記貫通孔から前記仕切り部材に筒状体を延設し、この筒状体の側面に貫通穴を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の浚渫グラブバケット。
前記筒状体の筒軸方向に間隔をあけて前記貫通穴を複数設け、これら複数の貫通穴のうち、所望の貫通穴を塞ぐことができる蓋部材を設けた請求項５に記載の浚渫グラブバケット。