JPH0354740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の技術分野〕 本発明は、浚渫船によつて掘り取る水底土盤の
土質を判定しこの土質判定結果に応じてラダー深
度を調整する浚渫船のラダー深度制御方法に関す
る。

〔従来の技術〕

この種の浚渫船は、川底または海底等の水底土
盤を削り取つて航路、港湾等の水深を確保した
り、汚泥等を除去するときに用いられるが、この
場合に土盤の土質が浚渫作業上重要な問題となつ
てくる。その理由は、バケツトまたはカツタを有
するラダーにより土盤を削り取つて進行する途中
において例えば硬土盤等にぶつかつているにも拘
らず無理に前進させると、浚渫作業の能率を著し
く低下させ、またバケツト等が損傷して浚渫作業
を一時停止させざるを得なくなる場合があるため
である。

そこで、近年、浚渫船の浚渫制御方法として、
スイング制動側の直流電動機の出力トルクが設定
トルクと等しくなるように、該直流電動機の電機
子電流を界磁電流値に基づいて制御する浚渫制御
方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、その方法は、浚渫船のスイング
速度とウインチの巻取り／繰出し速度との差異の
影響を直接受け、土厚、土質等の変化に応じた最
適なラダー深度で浚渫制御をすることができない
問題がある。

本発明は以上のような点に着目してなされたも
ので、より土質の変化に対応したラダー深度で適
確に浚渫作業を行い得る浚渫船のラダー深度制御
方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水底土盤を掘り取る浚渫船におい
て、船体の振動、ヒールおよびバケツトまたはカ
ツタ駆動源の負荷電流のうち１つまたは複数を検
出して前記土盤の土質を判定し、この土質判定結
果に応じて前記浚渫船の現在ラダー深度に修正用
ラダー深度を加算または減算して修正ラダー深度
を得るラダー深度修正手段と、このラダー深度修
正手段によつてこの加算修正された加算修正ラダ
ー深度と予め設定された標準ラダー深度とを比較
しその加算修正ラダー深度が小さい場合にはその
修正ラダー深度を、大きい場合には前記標準ラダ
ー深度をそれぞれ出力する深度比較出力手段とを
有し、この深度比較出力手段によつて得られた出
力または前記減算修正ラダー深度を用いて前記現
在ラダー深度を調整するようにしたものである。

〔作用〕

従つて、以上のような手段とすることにより、
土盤の土質を正確に判定してこの判定結果に応じ
て浚渫船の現在ラダー深土に予め定められた比較
的小さい修正用深度を与えながらラダー深度を調
整するので、土質の変化に十分対応した適確なラ
ダー深度で浚渫制御を行い得るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について第１図ないし第
５図を参照して説明する。先ず、バケツト付きラ
ダーを持つたバケツト浚渫船は、第１図および第
２図に示すように、船体１から数10個のエンドレ
スのバケツト２ａ…を持つたラダー４ａが所定の
傾斜をもつて降下せられ、そのラダー４ａ先端部
が水底３に接触する如く設置されるものである。
２はバケツト駆動源、５はラダー支持体、４は例
えばギア、油圧機構等によつてラダー４ａを上下
動させるラダー首振り機能を持つたラダー駆動源
である。従つて、以上のような構成によれば、バ
ケツト駆動源２を駆動することにより、タンブラ
シヤフト２ｂが回転し、これに伴つてバケツト２
ａが回転移動してラダー最下端のバケツト２ａに
よる水底３の土砂等を削り取つて浚渫することに
なる。

また、この浚渫船においてその船体１の船首側
Ａおよび船尾側Ｂよりそれぞれ３方向へアンカリ
ングされたワイヤまたは鎖６Ａ１〜６Ａ３、６Ｂ
１〜６Ｂ３が張られ、船上において各鎖等６Ａ１
〜６Ａ３、６Ｂ１〜６Ｂ３は各別にウインチ７…
により巻取りまたは繰出し可能に巻付けられてい
る。これらの鎖等において６Ａ１は船首左ライ
ン、６Ａ２はヘツドライン、６Ａ３は船首右ライ
ン、６Ｂ１は船尾左ライン、６Ｂ２はスタンライ
ン、６Ｂ３は船尾右ラインと指称する。従つて、
バケツト浚渫船は、各方向へ張られた各ライン６
Ａ１〜６Ａ３および６Ｂ１〜６Ｂ３により所定の
位置に確実に位置決めされる。そして、通常、浚
渫中の船体１の移動は、船首左ライン６Ａ１、船
尾左ライン６Ｂ３を繰出しながらライン６Ａ３、
６Ｂ３を巻取ることにより、第３図に示すスイン
グ動作８を行つてラダー４ａ先端に位置するバケ
ツト２ａ…で水底３の土砂等を浚渫し、このとき
ヘツドライン６Ａ２にはブレーキがかけられ、ス
タンライン６Ｂ２は繰り出されあるいは巻き取ら
れる。さら、スタンライン６ｂ２等を繰り出しな
がらヘツドライン６Ａ２等を巻き取ることによ
り、第３図に示す前進動作９を行い。こうして水
底３の土砂等を浚渫し、よつて浚渫船は第３図に
示すようにスイング動作８と前進動作９を繰り返
しながら円弧状の軌跡を描きながら区画１０に亙
つて土砂等を浚渫するものである。この間、バケ
ツト２ａ内の土砂は船体１中央部のベルトコンベ
ア１１により土運船等に積載されて運搬される。

ところで、バケツト浚渫船は、比較的硬い土質
であつても浚渫が可能であるという特徴を有して
いるが、これが反つて浚渫作業の自動化の障害と
なつているとともに、度々バケツト２ａを損傷す
る原因ともなつている。

そこで、本発明においては、以上のような浚渫
船において第４図に示すラダー深度制御手段を設
け、第５図に示す動作に基づいて土質の変化に応
じたラダー深度により浚渫を行うことにある。先
ず、第４図において２１は土質判定手段であつ
て、これには例えば振動検出器、ヒール検出器お
よびバケツト駆動源２の振荷電流検出装置の何れ
か１つまた複数から土質検出信号が入力されるよ
うになつている。前記振動検出器は従来から一般
的に使用されているものを用いる。即ち、浚渫中
にバケツト２ａが硬土盤または粘土盤にぶつかる
と、ラダー４ａ全体が振動を発生させるので、そ
れを振動検出器によつて検出しこの振動検出信号
を土質検出信号として土質判定手段２１に供給す
るものである。また、ヒール検出器は浚渫船のス
イング動作８中におけるスイング方向のヒールつ
まり船体１の左右の傾きを検出するものであつ
て、このヒール検出器としては種々のものが考え
られるが、例えばジヤイロの動きをポテンシヨン
メータで検出するとか、気泡管の気泡の移動状態
を光学的に検出するとかあるいは浚渫船の両側に
吃水計をそれぞれ設けこれを両吃水計の出力差を
検出するもの等が使用される。さらに、負荷電流
検出装置は、バケツト駆動源２であるバケツト回
転電動機の負荷電流を検出するものである。即
ち、バケツト２ａは浚渫中に所定の回転数で回転
しているが、バケツト２ａが硬土盤または粘土盤
にぶつかると、電動機の負荷電流が増加しそれに
伴つて電動機のトルクが急激に上昇するので、こ
の負荷電流を負荷電流検出装置により検出しこれ
を土質検出信号として土質判定手段２１に供給す
るものである。この土質判定手段２１は上記土質
検出信号を受けてこの検出値が予め定められた上
限値を越える時、つまり例えば硬土質、粘度質等
のときスイツチ２２，２３を図示位置とは反対側
へ切替え制御する。２４は減算演算部、２５は加
算演算部であつて、これらは例えばラダー上下動
アームの長さとバケツト駆動源２によるバケツト
傾斜角度等とにより求まる現在ラダー深度信号
DVと予め定められた比較的小さな修正用ラダー
深度信号ΔDとが入力されており、各演算部２
４，２５においてそれぞれ減算演算および加算演
算によりラダー深度の修正を行う。２６はスイツ
チ２２，２３が図示のような位置にあるときの加
算演算部２５の出力と標準ラダー深度設定部２７
からの標準ラダー深度とを比較する深度比較出力
手段で、ここで加算修正されたラダー深度が大き
いと判断された場合には標準ラダー深度信号を、
逆に小さいと判断された場合には修正ラダー深度
信号を出力するものである。なお、標準ラダー深
度設定部２７は浚渫開始時にその周辺の海図、過
去の浚渫経験その他土質の状態等を考慮して所定
のラダー深度が定められる。２８はラダー駆動源
４を制御するラダー深度駆動制御部である。

次に、第５図を参照しながらラダー深度の制御
について説明する。先ず、土質判定手段２１にお
いてステツプＳ１〜Ｓ３に示すように、振動検出
器、ヒール検出器および負荷電流検出装置でそれ
ぞれ検出された検出値がそれぞれ各別に定めた上
限値を越えたか否かを所定の順序により判断し、
何れかが上限値を越えている時つまり土質が例え
ば硬土質である時にはスイツチ２２，２３を図示
位置とは反対側に閉成して前期減算演算部２４へ
判定結果を送出する。ここで減算演算部２４はス
テツプＳ４に示すように、現在ラダー深Dvから
修正用ラダー進度ΔDを減算しこの減算修正され
たラダー深度信号をラダー深度駆動制御部２８に
供給する。よつて、ラダー深度駆動制御部２８は
その減算修正されたラダー深度信号に基づいて前
記ラダー駆動源４を制御し、ラダー最下端が修正
用深度ΔDだけ上側に首を振るようにラダー４ａ
の傾斜角度を制御し、各バケツト２ａ…により掘
る土砂等の量を少なくする。

一方、前記ステツプＳ１〜Ｓ３において検出値
が上限値以下の場合には土質が軟土質であると判
定するとその判定結果を加算演算部２５に供給す
る。この加算演算部２５はステツプＳ５に示すよ
うに現在ラダー深度Dvに修正用ラダー深度ΔSを
加えてラダー深度を加算修正し、これを深度比較
出力手段２６に供給する。この深度比較出力手段
２６では加算修正されたラダー深度と前述した標
準ラダー深度Dnとを比較し（ステツプＳ６）、標
準ラダー深度が大きい場合には修正ラダー深度を
ラダー深度駆動制御部２８に供給し、逆に修正ラ
ダー深度が大きい場合にはステツプＳ７により標
準ラダー深度Dnをラダー深度駆動制御部２８に
供給し、標準ラダー深度を越えない範囲で標準ラ
ダー深度に近づけるようにラダー駆動源４を介し
てラダー４ａの傾斜角度を大きくするものであ
る。

従つて、以上のような実施例の構成によれば、
１つまたは複数の土質検出信号を用いてその検出
値を土質判定手段２１に供給し土質判定を行つて
いるので、土質が正確に判定でき、しかも土質判
定結果に応じて例えば硬土質の場合には現在ラダ
ー深度から比較的小さい修正用ラダー深度を減算
修正してラダー深度を制御しているので、バケツ
トを損傷させずに必要な土砂等を掘り取ることが
でき、浚渫作業を円滑に行うことができる。ま
た、軟土質と判定した場合には現在ラダー深度に
修正用ラダー深度を加算修正してラダー深度を求
めるとともに、予め定めた標準ラダー深度よりも
小さい場合には修正ラダー深度により浚渫作業を
行い、逆の場合には標準ラダー深度により浚渫制
御を行うので、スムーズに浚渫作業ができる。

なお、上記実施例では減算演算部２４と加算演
算部２５に同じ修正用ラダー深度ΔDを供給した
が、異なる値ものを用いてもよい。また、上記実
施例はバケツト付きのラダー２を用いたが、これ
に代えてカツタ付きラダーを用いてもよい。さら
に、土質判定手段２１で２値化した論理信号に変
換して出力すればスイツチ２２，２３を不要とす
ることができ、さらに土質判定手段２１から２値
化信号あるいは正負信号を出力しこの信号に基づ
いて減算、加算機能を行うようにすれば演算部２
４，２５は１個でもよいものである。その他、本
発明は上記実施例に限定されずに種々変形して実
施できる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、土質に対
応して適確なラダー深度で浚渫船を移動させて土
砂等を浚渫でき、しかもバケツト等を損傷される
ことなく円滑に浚渫作業を行い得る浚渫船のラダ
ー深度制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を説明
するために示したもので、第１図は浚渫状態を示
す模式的な図、第２図は浚渫時の平面図、第３図
は浚渫作業の軌跡を示す図、第４図は本発明方法
を実現すめるための模式的なブロツク図、第５図
はラダー深度制御の動作説明図である。 １……船体、２ａ……バケツト、２……バケツ
ト駆動源、４ａ……ラダー、４……ラダー駆動
源、６Ａ１〜６Ａ３，６Ｂ１〜６Ｂ３……鎖等の
ライン、７……ウインチ、２１……土質判定手
段、２４……減算演算部、２５……加算演算部、
２６……深度比較出力手段、２７……標準ラダー
深度設定部、２８……ラダー深度駆動制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ラダーを降下させて水底土盤を掘り取る浚渫
   船において、 船体に振動、ヒールおよびバケツトまたはカツ
   タ駆動源の負荷電流の何れか１つまたは複数の信
   号から硬土質、粘土質に属するか軟土質に属する
   かを判定する土質判定手段と、この土質判定手段
   によつて硬土質、粘土質に属する土質と判定した
   とき、前記浚渫船の現在ラダー深度に修正用ラダ
   ー深度を減算して修正ラダー深度を得るラダー深
   度減算修正手段と、前記土質判定手段によつて軟
   土質に属すると判定したとき、現在ラダー深度に
   修正用ラダー深度を加算して修正ラダー深度を得
   るラダー深度加算修正手段と、このラダー深度加
   算修正手段によつて加算修正された加算修正ラダ
   ー深度と予め設定された標準ラダー深度とを比較
   し、その加算修正ラダー深度が小さい場合にはそ
   の修正ラダー深度を、大きい場合には前記標準ラ
   ダー深度をそれぞれ出力する深度比較出力手段と
   を有し、 この深度比較出力手段によつて得られた出力ま
   たは前記減算修正ラダー深度を用いてラダー深度
   駆動制御部により前記ラダーの傾斜角度を調整す
   ることを特徴とする浚渫船のラダー深度制御方
   法。