JP6429489B2 - 浚渫作業システム及び浚渫作業方法 - Google Patents
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Description
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
本項に記載の浚渫作業システムは、接近検出手段が第2の接近検出手段を含むものである。この第2の接近検出手段は、作業機に設置されるものであり、作業機が接触警戒対象物に近づいていくときに、作業機よりも先に、接触警戒対象物に接触するように設置される。そして、作業機よりも先に接触警戒対象物に接触することで、作業機が接触警戒対象物に接近していることを検出するものである。このような第2の接近検出手段として、例えば、接触スイッチが作業機から突出して設置される。これにより、作業機が接触警戒対象物に接触するよりも早く、作業機が接触警戒対象物に接近していることを検出するため、接触警戒対象物に対する作業機の接触防止の確実性を高めるものとなる。更に、接近検出手段として、上記(3)項に記載の第1の接近検出手段と、第2の接近検出手段との双方を具備することで、より確実に、接触警戒対象物への作業機の接触防止を図るものとなる。
本項に記載の浚渫作業システムは、作業範囲に前記構造物が含まれる場合には、接触警戒対象物として、高架物に加えて高架物を水上で支える構造物を設定することで、上記(5)項の作用を奏しながら、高架物だけではなく、構造物に対しても、作業機の接触防止を図るものである。
本項に記載の浚渫作業システムは、作業台船に搭載される重機としてバックホウを用いることで、接触警戒対象物に対するブームやアーム等の接触防止を図りながら、バックホウにより効率よく浚渫作業を行うものである。
(9)上記(8)項において、前記浚渫作業システムは、前記作業台船の位置を測定する台船位置測定手段と、前記重機の姿勢を測定する重機姿勢測定手段とを含み、前記台船位置測定手段及び前記重機姿勢測定手段の測定結果に基づいて、前記作業機が予め平面状に設定した警戒範囲内にあるか否かを判定する警戒範囲判定工程を含み、該警戒範囲判定工程において前記作業機が平面視で前記警戒範囲内にあると判定した場合に、前記接近検出工程及び前記動作制限工程を実行する浚渫作業方法。
(11)上記(10)項において、前記接近検出手段は、第2の接近検出手段を含み、前記接近検出工程において、前記作業機に設置されると共に、前記接触警戒対象物に対する接触により、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する前記第2の接近検出手段によって、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する浚渫作業方法。
(13)上記(12)項において、前記接触警戒対象物として、更に前記構造物を設定する浚渫作業方法(請求項5)。
図1は、本発明の実施の形態に係る浚渫作業システム10の構成を示している。図示のように、浚渫作業システム10は、作業台船12と、作業台船12に搭載された重機14と、システム全体を制御する制御手段30とを含むものである。重機14は、図1の例では、ブーム16a、アーム16b、バケット16cで構成される作業機16を有するバックホウである。なお、図示の重機14は、バックホウの旋回台を作業台船12に直接的に据付けたものであるが、適宜、クローラを備える汎用のバックホウを、作業台船12上に載置、固定して用いることとしても良い。制御手段30は、例えば、作業台船12の操船室等に設置されたコンピュータ等で構成される。制御手段30には、浚渫作業中に重機14の作業機16が接触することを防止する目的で、接触警戒対象物64(図5、図6参照)が予め設定されており、接触警戒対象物64の座標等が入力されている。
なお、図1では、制御手段30と第1の接近検出手段22とを別々に示しているが、これらが同一のコンピュータで構成されていてもよい。
リミットスイッチ28a〜28d、発報手段としての赤色パトライト56a、及び、注意喚起手段としての黄色パトライト56bは、夫々、図1に同符号で示したものに対応している。
図3において、ブーム用操作レバー80は、重機14のオペレータ室52(図1参照)に設置され、作業者によるブーム16aの上昇や下降の操作を、ブーム16aの油圧制御系統に入力するためのものである。
なお、アーム16bの動作制御に係るアームシリンダの油圧制御系統についても、図3と同様の回路構成となる。
S10(制御・解除選択スイッチ判定):制御手段30により、図2に示した制御・解除選択スイッチ70の状態を判定する。そして、制御・解除選択スイッチ70が制御状態、すなわち、図2においてオンである場合(NO)は、S20へ移行する。一方、制御・解除選択スイッチ70が解除状態、すなわち、図2においてオフである場合(YES)は、S90へ移行する。なお、図2に示したように、制御手段30には、制御・解除選択スイッチ70の状態が、出力ラインを介して送信されている。
S30(潮位測定):潮位測定手段48により、浚渫範囲周辺の潮位を測定する。すなわち、浚渫範囲近傍の岸壁等に設置した潮位計により潮位を測定する。この測定は、浚渫作業が終了するまで継続的に行うものとし、測定結果を、順次、第1の接近検出手段22や制御手段30等に送信する。
S50(作業機の位置算出):制御手段30により、重機14の作業機16の位置を算出する。具体的には、例えば、台船位置測定手段34から取得する作業台船12の位置データから、作業台船12に搭載された重機14の位置を特定し、更に、重機姿勢測定手段42から取得する重機14の姿勢データを加味することで、重機14の旋回動作や作業機16の上昇及び下降動作により変化する、作業機16の位置を算出する。
S80(衝突防止機能オフ):上記S60における判定の結果、作業機16が警戒範囲A外にあると判定した場合は、制御手段30により、衝突防止機能をオフとし、動作制限手段26により重機14の動作を制限する機能を無効にする。
ここで、上記S70、S80において、動作制限手段26による重機14の動作制限機能を有効又は無効にする方法として、例えば、図2に示した電気回路において、電磁バルブ76に電流を供給するラインや、第1のスイッチ機構72の制御に係るラインに、制御手段30により制御されるスイッチ機能を持たせる方法等が挙げられる。
一方、ブーム用触覚スイッチ24bとアーム用触覚スイッチ24dとが橋桁66や橋脚68に接触しておらず、作業機16が第1の接近段階にないと判定した場合(NO)は、S120へ移行する。この場合は、ブーム用触覚スイッチ24bとアーム用触覚スイッチ24dとが、橋桁66や橋脚68に接触していないため、ブーム用リミットスイッチ28bとアーム用リミットスイッチ28dとがオフとなる。
S130(作業継続):重機14の作業機16が、警戒範囲A内にはあるが、第1の接近段階ではないため、浚渫作業を続行する。なお、その後も継続的に作業機16の位置を監視するため、図4のフロー図では、説明の便宜上、S60へ復帰している。
一方、第1の接近検出手段22と第2の接近検出手段24との双方により、作業機16が第2の接近段階にないと判定した場合(NO)は、S170へ移行する。この場合は、制御手段30により、図2に示したシステム制御スイッチ78をオフとする。又、ブーム用触覚スイッチ24aとアーム用触覚スイッチ24cとが、橋桁66や橋脚68に接触していない状態であるため、ブーム用リミットスイッチ28aとアーム用リミットスイッチ28cとがオフとなる。
S180(作業継続):重機14の作業機16が、第1の接近段階ではあるが、第2の接近段階ではないため、作業機16の接触警戒対象物64に対する接近に注意を払いながら、浚渫作業を続行する。なお、その後も継続的に作業機16の位置を監視するため、図4のフロー図では、説明の便宜上、S100へ復帰している。
更に、作業台船12に搭載される重機14として、バックホウを用いているため、接触警戒対象物64に対するブーム16aやアーム16b等の接触を防止しながらも、バックホウにより効率よく浚渫作業を行うことができる。
Claims (5)
- 既設の高架物により低空頭に制限される範囲を含み、前記高架物を水上で支える構造物の周辺において、少なくとも前記高架物を接触警戒対象物に設定して浚渫作業を行うためのシステムであって、
作業台船と、該作業台船に搭載されると共に作業機を備える重機と、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する接近検出手段と、前記重機の動作を制限するための動作制限手段と、制御手段とを含み、
該制御手段は、前記接近検出手段により前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出した場合に、この接近状態が解除されるまで、前記作業機が前記接触警戒対象物に更に接近するような前記重機の動作を、前記動作制限手段により抑止するものであり、
更に、前記作業台船の位置を測定する台船位置測定手段と、前記重機の姿勢を測定する重機姿勢測定手段とを含み、
前記制御手段は、前記接触警戒対象物の周辺に予め警戒範囲を平面状に設定し、前記台船位置測定手段及び前記重機姿勢測定手段の測定結果に基づいて、前記作業機が平面視で前記警戒範囲内にあることを検出した場合に、前記動作制限手段により前記重機の動作を制限する機能を有効にし、
更に、前記作業台船の姿勢を測定する台船姿勢測定手段と、前記構造物の周辺の潮位を測定する潮位測定手段とを含み、
前記接近検出手段は、前記台船位置測定手段、前記台船姿勢測定手段、前記重機姿勢測定手段、及び、前記潮位測定手段の測定結果に基づいて算出される、前記作業機と前記接触警戒対象物との位置関係から、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する第1の接近検出手段を含み、
更に、前記接近検出手段は、前記作業機に設置されると共に、前記接触警戒対象物に対する接触により、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する第2の接近検出手段を含み、
更に、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近状態を作業者に伝える注意喚起手段及び発報手段を含み、
前記接近検出手段は、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を、少なくとも前記第2の接近検出手段により、第1の接近段階と、該第1の接近段階よりも前記接触警戒対象物に対する前記作業機の距離が近い第2の接近段階との2段階で検出するものであり、
前記制御手段は、前記接近検出手段により前記第1の接近段階を検出した場合に、前記注意喚起手段により作業者に注意を促し、前記接近検出手段により前記第2の接近段階を検出した場合に、該第2の接近段階が解除されるまで、前記発報手段により前記作業機の前記接触警戒対象物への接近を知らせると共に、前記動作制限手段により前記重機の動作を制限するものであることを特徴とする浚渫作業システム。 - 前記接触警戒対象物として、更に前記構造物を設定することを特徴とする請求項1記載の浚渫作業システム。
- 前記重機がバックホウであることを特徴とする請求項1又は2記載の浚渫作業システム。
- 既設の高架物により低空頭に制限される範囲を含み、前記高架物を水上で支える構造物の周辺において、少なくとも前記高架物を接触警戒対象物に設定して浚渫作業を行うための方法であって、
作業台船と、該作業台船に搭載されると共に作業機を備える重機と、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する接近検出手段と、前記重機の動作を制限するための動作制限手段と、制御手段とを含む浚渫作業システムを用いて、
前記接近検出手段により前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する接近検出工程と、前記接触警戒対象物に前記作業機が接近している状態が解除されるまで、前記作業機が前記接触警戒対象物に更に接近するような前記重機の動作を、前記動作制限手段により抑止する動作制限工程とを含み、
前記浚渫作業システムは、前記作業台船の位置を測定する台船位置測定手段と、前記重機の姿勢を測定する重機姿勢測定手段とを含み、
前記台船位置測定手段及び前記重機姿勢測定手段の測定結果に基づいて、前記作業機が予め平面状に設定した警戒範囲内にあるか否かを判定する警戒範囲判定工程を含み、該警戒範囲判定工程において前記作業機が平面視で前記警戒範囲内にあると判定した場合に、前記接近検出工程及び前記動作制限工程を実行し、
前記浚渫作業システムは、前記作業台船の姿勢を測定する台船姿勢測定手段と、前記構造物の周辺の潮位を測定する潮位測定手段とを含み、前記接近検出手段は、第1の接近検出手段を含み、
前記接近検出工程において、前記第1の接近検出手段により、前記台船位置測定手段、前記台船姿勢測定手段、前記重機姿勢測定手段、及び、前記潮位測定手段の測定結果に基づいて、前記作業機と前記接触警戒対象物との位置関係を算出し、該位置関係から、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出し、
前記接近検出手段は、第2の接近検出手段を含み、
前記接近検出工程において、前記作業機に設置されると共に、前記接触警戒対象物に対する接触により、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出する前記第2の接近検出手段によって、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を検出し、
前記浚渫作業システムは、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近状態を作業者に伝える注意喚起手段及び発報手段を含み、前記接近検出手段は、前記接触警戒対象物に対する前記作業機の接近を、少なくとも前記第2の接近検出手段により、第1の接近段階と、該第1の接近段階よりも前記接触警戒対象物に対する前記作業機の距離が近い第2の接近段階との2段階で検出するものであり、
前記接近検出工程は、前記接近検出手段により前記第1の接近段階を検出する第1の接近検出工程と、前記接近検出手段により前記第2の接近段階を検出する第2の接近検出工程とを含み、
前記第1の接近検出工程において、前記接近検出手段により前記第1の接近段階を検出した場合に、前記注意喚起手段により作業者に注意を促す注意喚起工程を含み、
前記第2の接近検出工程において、前記接近検出手段により前記第2の接近段階を検出した場合に、該第2の接近段階が解除されるまで、前記発報手段により前記作業機の前記接触警戒対象物への接近を知らせると共に、前記動作制限工程を実行することを特徴とする浚渫作業方法。 - 前記接触警戒対象物として、更に前記構造物を設定することを特徴とする請求項4記載の浚渫作業方法。
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