JP6284072B2 - 浚渫用グラブバケット - Google Patents

Description

本発明は、主として港湾における船舶の航路や泊地を浚渫するための浚渫用グラブバケットに関する。

一般に、浚渫工事は航路や泊地において船舶往来を妨げない水深を確保する目的で行われており、中でもグラブバケットを使用したグラブ浚渫工事は、工法が単純でありながらさまざまな土質の土砂に対応できることから広く用いられている。

従来使用されている浚渫用グラブバケットは、図１８に示すように、一対のシェル１，１が、その掘削開口部上側が、それぞれ水平な回動中心軸２，２を中心にして互いに対向する向きに回動するようにシェル支持フレーム３に支持され、シェル支持フレーム３と吊りフレーム４との間に掛け回した開閉用ワイヤーロープ５が掛け回されているとともに、吊りフレーム４とジェル背部との間に連結棒６が介在されており、開閉用ワイヤーロープ５の操作によって、支持フレーム３を吊りフレーム４に対して上下動させることにより、シェル１，１が開閉動作されるようになっている（たとえば特許文献１）。

尚、シェルの開閉動作のための手段として、吊りフレームを吊下げ操作する吊り用ワイヤーロープとは別に開閉用ワイヤーロープを使用した複索グラブバケット等がある。

特開２００５−１７８９６０号公報

このような従来の通常、浚渫に用いるグラブバケットにおいては、浚渫作業中において浚渫土砂を掴んだシェルが閉鎖する方向の動作途中において、水底に沈んでいる廃材や岩石などの異物が両シェル間に挟まると、両シェルの接合縁部間に隙間ができ、グラブバケットが完全に閉鎖されない状態で持ち上げられることとなる。

この時、内部に掴まれた土砂の多くはそのまま掴みあげられるが、グラブバケット内上層の余水は、流動性の高い浮遊土とともに汚濁水となって、両シェル間の隙間から流れ出ることとなる。

また、グラブバケットは浚渫作業中、水中・気中を絶えず動いており静水圧以上の水圧も作用することや、浚渫作業中には岩石や異物との接触により劣化することから長期耐久性や密閉性は完璧ではなくたびたび漏水が発生する。

一般に港湾における浚渫には、容積が２０ｍ^３以上の大型のグラブバケットも多数使用され、前述した異物を挟んだときにシェル間の隙間から流れ出る汚濁水量もバケット容積に比例して多くなる。

この結果、汚濁水が四方に飛散し、浚渫隣接水域の汚濁範囲が大きくなり、周囲の環境を大きく損ねることとなる。

また、浚渫作業時には、図１９に示すように汚濁防止枠で工事区域を囲むことによって汚濁の拡散を防止するようにしている場合が多いが、容積の大きいグラブバケットの場合、異物を挟んだシェル間の隙間からの流出水量も多く、その流速も大きいものとなる。

前述した従来の浚渫用グラブバケットでは、バケットを空中に持ち上げた際に発生する流出汚濁水の流れは横向きに勢いよく噴出され、空中で汚濁防止枠を越えて汚濁防止枠外の水域を汚濁する場合が生じる。このため、汚濁水が汚濁防止枠上よりその外側に飛散しないように作業するには、汚濁防止枠より汚濁水噴出距離分だけ内側で作業する必要が生じ、作業効率が低下する。

このような問題を防止するために、掴み後のシェル上方部分までも閉鎖した構造の密閉型のグラブバケット（例えば特許文献１）や、シェル間にゴム板を介在させるようにして掴み後のシェル間の接合を密にしたものがあるが、いずれの場合も、シェル間に異物を挟んだ場合に汚濁水が流出する隙間を抑止することはできないものであった。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、シェル間に異物が挟まったり、使用により損傷したりすることによって完全な閉鎖ができない場合においても、流出する汚濁水による近接水域への拡散を少なくできる浚渫用グラブバケットの提供を目的としてなされたものである。

上述した従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、水平な回動中心軸を中心にして互いに対向する向きに回動する一対のシェルを有し、該各シェルは、シェル底板と、該シェル底板の両側に一体化させた両シェル側板を有し、前記シェル底板の先端縁と前記両シェル側板の先端縁とで掘削開口を構成し、前記両シェルの掘削開口部が対向して接合されることによって閉じ状態を構成するようにしてなる浚渫用グラブバケットにおいて、前記両シェルの両シェル側板の先端縁が互いに接近した状態で、該両シェルの外側にあって互いに接近したシェル側板先端縁部間にまたがった位置に、該シェル側板先端縁部間の隙間から漏れ出る水流の流れ方向を下向きに変換させる漏水ガイドを備え、該漏水ガイドは、一方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受け又はガイド板とが接合されて下端が開口した縦向き半筒状に形成されてなることにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記漏水ガイドは、円筒形状を縦割りにした半筒状に形成され、一方の縁部が前記両シェルの内の一方のシェルのシェル側板外面に固着された半筒状ガイド板からなる前記ガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受けとが接合されてなることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記漏水ガイドは、角筒を縦割りにした半筒状に形成され、一方の縁部が前記両シェルの内の一方のシェルのシェル側板外面に固着された半筒状ガイド板からなる前記ガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受けとが接合されてなることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記漏水ガイドは、両シェルの各両シェル側板の外面にあって、先端縁を他方のシェル側に向けて固着された縦向きの一対の半ガイド板をそれぞれ前記ガイド板とし、前記両シェルの各シェル側板先端縁の接近によって、その各シェル側板の前記両ガイド板が内外に重なり合うように接合されてなることにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記漏水ガイドは、一方のシェルのシェル側板外側面にその上端部が枢支され、該シェルの浚渫土の掴み動作時の水底地盤への接触圧によって後退可能にし、且つ、両シェルが閉鎖側に動作された際に自重によって両シェルのシェル側板間にまたがる位置に移動するようにした１つの揺動ガイド板からなる前記ガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受けとが接合されてなることにある。

本発明においては、請求項１に記載のように、水平な回動中心軸を中心にして互いに対向する向きに回動する一対のシェルを有し、該各シェルは、シェル底板と、該シェル底板の両側に一体化させた両シェル側板を有し、前記シェル底板の先端縁と前記両シェル側板の先端縁とで掘削開口を構成し、前記両シェルの掘削開口部が対向して接合されることによって閉じ状態を構成するようにしてなる浚渫用グラブバケットにおいて、前記両シェルの両シェル側板の先端縁が互いに接近した状態で、該両シェルの外側にあって互いに接近したシェル側板先端縁部間にまたがった位置に、該シェル側板先端縁部間の隙間から漏れ出る水流の流れ方向を下向きに変換させる漏水ガイドを備え、該漏水ガイドは、一方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受け又はガイド板とが接合されて下端が開口した縦向き半筒状に形成されてなることにより、浚渫時の掴み操作時におけるシェル間への異物の挟みや、使用による損傷によってシェル間に隙間が生じた場合であっても、その隙間から漏出する泥土を含んだ余水は、漏水ガイドによって水平方向の噴出が阻止され、下向きに落下されることとなるため、水面上に水平方向の流れが生じなくなり、水域の汚濁の広がりを小さくできる。
また、空中で汚濁防止枠を超えて隣接水域を汚濁することを防止でき、汚濁防止枠の間近での浚渫作業であっても、浚渫作業が可能となり、汚濁防止枠内での作業効率が良化する。

本発明は、請求項２に記載のように、前記漏水ガイドは、円筒形状を縦割りにした半筒状に形成された半筒状ガイド板をもって構成され、該半筒状ガイド板の一方の縁部を前記両シェルの内の一方のシェルのシェル側板外面に固着することにより構成したことにより、簡単な構造で漏水ガイドが設置できる。

本発明は、請求項３に記載のように、前記漏水ガイドは、角筒を縦割りにした半筒状ガイド板をもって構成され、該半筒状ガイド板の一方の縁部を前記両シェルの内の一方のシェルのシェル側板外面に固着することにより構成したことにより、簡単な構造で漏水ガイドが設置できる。

本発明は請求項４に記載のように、前記漏水ガイドは、両シェルの各両シェル側板の外面にあって、先端縁を他方のシェル側に向けて固着された縦向きの一対の半ガイド板をもって構成され、前記両シェルの各シェル側板先端縁の接近によって、その各シェル側板のガイド板が内外に重なり合うように接合されるようにしたことにより、小型の部材の固着によって作業性良く漏水ガイドの設置ができる。

本発明は、請求項５に記載のように、前記漏水ガイドは、１つの搖動ガイド板をもって構成され、該搖動ガイド板を一方のシェルのシェル側板外側面にその上端部を枢支させ、該搖動ガイド板が、両シェルが閉鎖側に動作された際に自重によって両シェルのシェル側板間にまたがる位置に移動し、該シェルの浚渫土の掴み動作時の水底地盤への接触圧によって後退可能にしたことにより、浚渫時におけるガイド板の飛び出し長さを小さくでき、浚渫時の掘削抵抗を小さいものとできる。

本発明に係る浚渫用グラブバケットの第一実施例の完全閉鎖時の側面図である。 同上のシェル部分の横断平面図である。 図２中のＡ-Ａ線断面図である。 図１に示す浚渫用グラブバケットの掴み状態時にシェル間に隙間が生じた状態の側面図である。 同上のシェル部分の横断平面図である。 同上の空中での漏水状態を示す正面図である。 本発明に係る浚渫用グラブバケットの第二実施例における完全閉鎖時のシェル部分の横断平面図である。 同上の浚渫用グラブバケットの掴み状態時にシェル間に隙間が生じた状態のシェル部分の横断平面図である。 本発明に係る浚渫用グラブバケットの第三実施例における完全閉鎖時のシェル部分の横断平面図である。 同上のシェル部分の横断平面図である。 同上の浚渫用グラブバケットの掴み状態時にシェル間に隙間が生じた状態のシェル部分の横断平面図である。 同上のシェル部分の横断平面図である。 本発明に係る浚渫用グラブバケットの第四実施例の完全閉鎖時の側面図である。 同上のシェル部分の横断平面図である。 同上の空中でのシェル全開時の状態を示す側面図である。 同上の浚渫時の掴み始めの状態を示す側面図である。 第四実施例の変形である第五実施例の完全閉鎖時におけるシェル部分の横断平面図である。 従来の浚渫用グラブバケットの側面図である。 同上のシェル間の隙間からの余水噴出状態を示す正面図である。

次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の第一実施例を示している。図において符号１０はシェルである。この例では、一対のシェル１０，１０が、シェル支持フレーム１１に対し、それぞれ別々の平行な枢支軸１２，１２によって、互いに対向する向きに回動できるように支持されている。

シェル支持フレーム１１の上方には、これとは別の吊りフレーム１３を有し、両フレーム１１，１３にはそれぞれ滑車（図示せず）が内装され、その滑車間に開閉用ワイヤーロープ１４が掛け回されている。この開閉用ワイヤーロープ１４をウインチ（図示せず）によって巻き取り巻き戻し操作することによって吊りフレーム１３に対するシェル支持フレーム１１の相対間隔を変化させるようになっている。

吊りフレーム１３と各シェル１０の背部上縁との間には連結棒１５が介在されており、連結棒１５の上端が吊りフレーム１３に、下端がシェル１０に枢支軸１６，１７によって回動可能に連結されており、シェル支持フレーム１１を吊りフレーム１３から離れる方向に移動させることによって両シェル１０が互いに開き方向に動作し、開き動作後、シェル支持フレーム１１を吊りフレーム１３に接近させる方向に動作させることによって、両シェル１０が互いに閉じる方向に動作されるようになっている。

各シェル１０は、弧状に湾曲したシェル底板２０と、その両縁部に一体化させた一対のシェル側板２１とによって構成されており、シェル底板２０の先端縁、即ちシェル底板先端縁２０ａと両シェル側板２１の先端縁、即ちシェル側板先端縁２１ａとをコ字状に連続させて掘削開口２２を形成している。

両シェル１０，１０の両シェル側板２１，２１外に漏水ガイド２５、２５が備えられている。この漏水ガイド２５は、両シェル１０，１０間において互いに対向配置にあるシェル側板２１，２１の内の一方シェル側板外に固定された半円筒状の半筒状ガイド板２６と、他方のシェル側板外に固定されたガイド板受け２７とをもって構成されている。

半筒状ガイド板２６は、両シェル１０，１０が閉鎖側位置にあるときに、互いに対向配置のシェル側板シェル底板先端縁２０ａ，２１ａ間にまたがる位置にあるように設置されている。また、半筒状ガイド板２６は、上側が細いテーパー状に形成されている。

ガイド板受け２７は、ゴム状の弾性材をもって形成され、図４、図５に示すように互いに対向配置のシェル側板先端縁２１ａ，２１ａが一定間隔まで接近した状態のとき、半筒状ガイド板２６が当接するようになっている。

尚、半筒状ガイド板２６が接合した後、シェル側板先端縁２１ａ，２１ａが接合された状態まで移動する際、即ち両シェル１０，１０の掘削開口部２２，２２が閉鎖された状態となるときは、図２に示すようにその移動長さ分だけ逃げる側に弾性変形するようになっている。

このように構成される浚渫用グラブバケットは、図４及び図５に示すように、浚渫土３０を掴んだ時に、水底に沈下していた岩石、木材、金属材その他の異物を挟み、互いに対向しているシェル側板先端縁２１ａ，２１ａ間に隙間３１ができると、その隙間３１から、浚渫土３０と共に掴んだ余水３２が、浚渫土３０の上層の浮遊物とともに汚泥水となって流出する。

この流出汚泥水３３は、図６に示すように半筒状ガイド板２６によって水平方向の噴出が阻止され、該半筒状ガイド板２６内を下向きに落下する。これによって流出汚泥水３３は、水面上に垂直に落下し、水面の上層に水平方向の強い流れを作ることなく水中に落ちる。この時、比重の大きい粒子部分は、汚泥水から分離して水底へ真下に向けて落下する。

尚、図１に示すように、半筒状ガイド板２６が、上側が細いテーパー状に形成されていることにより、横向きの水流が下向きになり易くなっている。

上述した例では半筒状ガイド板２６が半円筒状であるが、この他、図７、図８に示す第二実施例のように、半筒状ガイド板２６を断面が長方形の角筒を縦割りにした半角筒状に形成したものを使用してもよい。

尚、第一実施例と同じ部分には同じ符号を付して重複説明を省略する（以下同じ）。

図９〜図１２は本発明の第三実施例を示している。この実施例は、漏水ガイド２５を両シェル１０，１０のシェル側板の外面にそれぞれ突設した互いに対をなす半ガイド板３５ａ，３５ｂをもってしている。この半ガイド板３５ａ，３５ｂは、それぞれシェル側板２１の外面が立ち上がらせた立ち上がり部３６ａ，３６ｂとその先端縁を他方のシェル側板外に向けて延長した接合部３７ａ，３７ｂとから構成されており、シェル１０，１０の掘削開口２２，２２が所定の間隔まで接近した時に、一方の接合部３７ａが他方の接合部３７ｂの内側に入って互いに重なり合って接合され、ほぼ半円筒状の漏水ガイド２５となるようにしている。

尚、この例では半ガイド板３５ａ，３５ｂを横断面が弧状に形成された形状となっているが、立ち上がり部３６ａ，３６ｂを直線的に立ち上がらせ、その先端を角型に折り曲げた形状の¬型に形成したものを使用してもよい。

図１３〜図１６は、本発明の第四実施例を示している。この実施例では、互いに対向する各シェル側板２１，２１の一方側に自重にて搖動する搖動ガイド板４０にて漏水ガイド２５を構成している。

この搖動ガイド板４０は、両シェル１０，１０が閉鎖側に動作された際に自重によって両シェルのシェル側板２１，２１間にまたがる位置に移動し、該シェル１０，１０の浚渫土の掴み動作時の水底地盤４３に対する接触圧によって後退可能になっている。

この搖動ガイド板４０は、角筒を縦割りにした形状の断面コ字状に形成されており、その上端が一方のシェル側板２１に枢支軸４１を持って取り付けられている。この枢支軸４１の位置は、両シェル１０，１０が所定の間隔まで閉じられたとき、図１３に示すように、両シェル１０，１０のシェル側板先端縁２１ａ，２１ａの外側にまたがった位置に垂下されるように、搖動ガイド板４０が直立状態にあるときに、その重心を通る鉛直線よりシェル側板先端縁２１ａ側に片寄せた位置となっている。
シェル１０，１０が所定の間隔までとじられると、対向する他方のシェル側板２１に突設した弾性材からなるガイド板受け４４に接合されるようになっている。

また、搖動ガイド板４０は、一対のストッパー４２ａ，４２ｂによって搖動幅、換言すると、枢支軸４１を中心にした回動角が規制されている。即ち図１５に示すように、シェル１０，１０が空中で開き状態にあるときは、一方のストッパー４２ａによって垂下方向の回動が規制され、シェル側板先端縁２１ａから一定以上下側に回動しないようにしているとともに、シェル１０，１０による掘削動作時には、図１６に示すように水底地盤４３に対する接触圧によって一定角度以上、上側に回動しないようになっている。
この第四実施例では搖動ガイド板４０が断面コ字状の角型に形成されているが、図１７に示す第五実施例のように半円筒の断面形状であってもよい。

以上の第二実施例〜第五実施例とも、浚渫土を掴んだ時にシェル１０，１０間に異物が挟まり、完全に閉鎖されない状態で空中に持ち上げられた際には、前述した図６に示す第一実施例と同様に、それぞれの漏水ガイド２５によって水平方向の噴出が阻止され、漏水ガイド２５内を下向きに落下し、流出汚泥水３３は、水面上に垂直に落下し、水面の上層に水平方向の強い流れを作ることなく水中に落ちることとなる。

１０ シェル
１１ シェル支持フレーム
１２ 枢支軸
１３ 吊りフレーム
１４ 開閉用ワイヤーロープ
１５ 連結棒
１６，１７ 枢支軸
２０ シェル底板
２０ａ シェル底板先端縁
２１ シェル側板
２１ａ シェル側板先端縁
２２ 掘削開口
２５ 漏水ガイド
２６ 半筒状ガイド板
２７ ガイド板受け
３０ 浚渫土
３１ 隙間
３２ 余水
３３ 流出汚泥水
３５ａ，３５ｂ 半ガイド板
３６ａ，３６ｂ 立ち上がり部
３７ａ，３７ｂ 接合部
４０ 搖動ガイド板
４１ 枢支軸
４２ａ，４２ｂ ストッパー
４３ 水底地盤
４４ ガイド板受け

Claims (5)

1. 水平な回動中心軸を中心にして互いに対向する向きに回動する一対のシェルを有し、該各シェルは、シェル底板と、該シェル底板の両側に一体化させた両シェル側板を有し、前記シェル底板の先端縁と前記両シェル側板の先端縁とで掘削開口を構成し、前記両シェルの掘削開口部が対向して接合されることによって閉じ状態を構成するようにしてなる浚渫用グラブバケットにおいて、
   前記両シェルの両シェル側板の先端縁が互いに接近した状態で、該両シェルの外側にあって互いに接近したシェル側板先端縁部間にまたがった位置に、該シェル側板先端縁部間の隙間から漏れ出る水流の流れ方向を下向きに変換させる漏水ガイドを備え、
   該漏水ガイドは、一方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受け又はガイド板とが接合されて下端が開口した縦向き半筒状に形成されてなることを特徴としてなる浚渫用グラブバケット。
2. 前記漏水ガイドは、円筒形状を縦割りにした半筒状に形成され、一方の縁部が前記両シェルの内の一方のシェルのシェル側板外面に固着された半筒状ガイド板からなる前記ガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受けとが接合されてなる請求項１に記載の浚渫用グラブバケット。
3. 前記漏水ガイドは、角筒を縦割りにした半筒状に形成され、一方の縁部が前記両シェルの内の一方のシェルのシェル側板外面に固着された半筒状ガイド板からなる前記ガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受けとが接合されてなる請求項１に記載の浚渫用グラブバケット。
4. 前記漏水ガイドは、両シェルの各両シェル側板の外面にあって、先端縁を他方のシェル側に向けて固着された縦向きの一対の半ガイド板をそれぞれ前記ガイド板とし、前記両シェルの各シェル側板先端縁の接近によって、その各シェル側板の前記両ガイド板が内外に重なり合うように接合されてなる請求項１に記載の浚渫用グラブバケット。
5. 前記漏水ガイドは、一方のシェルのシェル側板外側面にその上端部が枢支され、該シェルの浚渫土の掴み動作時の水底地盤への接触圧によって後退可能にし、且つ、両シェルが閉鎖側に動作された際に自重によって両シェルのシェル側板間にまたがる位置に移動するようにした１つの揺動ガイド板からなる前記ガイド板と、他方のシェルの前記シェル側板外面に固着されたガイド板受けとが接合されてなる請求項１に記載の浚渫用グラブバケット。

Images