JPH10292421A - 採砂装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンドポンプや採砂管の損傷を未然に防止
し、円滑かつ連続的に採砂作業を行うことができる採砂
装置を提供すること。 【解決手段】 採砂管(2) の先端にサンドポンプ(5) を
屈曲自在に連通連結するとともに、同サンドポンプ(5)
をワイヤー(7) により昇降可能に吊り下げてなる採砂装
置において、サンドポンプ(5) とワイヤー(7) との間に
ワイヤー(7)に掛かる荷重を検出するための荷重検出手
段(12)を介設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、採砂装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、採砂装置としては、海底に堆積し
た海砂を採取するものとして、例えば、特開平6-167034
号公報に開示されているように、採砂管の先端にサンド
ポンプを屈曲自在に連通連結するとともに、サンドポン
プ及び採砂管を海中にワイヤーで昇降可能に吊り下げて
構成したものがある。

【０００３】かかる採砂装置は、海砂採取船上に搭載さ
れ、海砂採取船上において操作者がワイヤーを巻上げ又
は繰り出し操作すことにより、サンドポンプ及び採砂管
を変位移動させて、サンドポンプの先端を海底に接地
し、同サンドポンプの作動により海底に堆積した海砂を
海砂採取船上まで吸い上げるものである。

【０００４】しかしながら、サンドポンプ及び採砂管が
海中にあるためその姿勢を操作者が目視により確認する
ことができず、ワイヤーの巻き上げ・繰り出し操作は困
難なものであった。

【０００５】そのため、前記公報に開示されているよう
に、サンドポンプ及び採砂管に傾斜計を取付け、ワイヤ
ーの繰出量とサンドポンプ及び採砂管の傾斜角度とから
サンドポンプ及び採砂管の姿勢を予測して映像表示する
表示装置が考えられている。

【０００６】一方、サンドポンプは、海砂と海水とを適
量づつ吸い込むことにより、海底から船上まで海砂を円
滑に吸い上げることができる構造となっているため、海
底に堆積した海砂の内部にまでサンドポンプ先端が埋没
してしまうと、海砂の吸い込み量が増加する一方、海水
の吸い込み量が減少して、サンドポンプの負荷が増大
し、更には、サンドポンプが故障してしまうといった不
具合があった。

【０００７】その対策として、特開昭58-127842 号公報
に開示されているように、サンドポンプの負荷が設定値
を越えた場合に、サンドポンプを所定距離引き上げる方
法が考えられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
6-167034号公報に開示されている採砂装置にあっては、
ワイヤーの繰出量とサンドポンプ及び採砂管の傾斜角度
とからサンドポンプ及び採砂管の姿勢を予測しているた
め、海底から突出した障害物等にサンドポンプや採砂管
が引っ掛かり、ワイヤーが撓んだ状態となってもそれを
検出することができず、撓んだワイヤーがサンドポンプ
や採砂管に巻き付き、サンドポンプ等の損傷を引き起こ
すおそれがあった。

【０００９】また、上記特開昭58-127842 号公報に開示
されている採砂装置にあっては、サンドポンプの負荷が
設定値を越えた場合に、サンドポンプを作動させたまま
所定距離だけ引き上げているため、海砂に埋没したサン
ドポンプを迅速に引き上げなければ、サンドポンプの過
負荷状態が長時間継続することとなり、サンドポンプの
故障の原因となるおそれがあった。

【００１０】しかも、サンドポンプを迅速に引き上げる
ためには、大型で高価なウインチ等が必要となるととも
に、サンドポンプを引き上げる際に、海砂との摩擦等に
よってサンドポンプを損傷させてしまうおそれがあっ
た。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、採砂
管の先端にサンドポンプを屈曲自在に連通連結するとと
もに、サンドポンプをワイヤーにより昇降可能に吊り下
げてなる採砂装置において、サンドポンプとワイヤーと
の間にワイヤーに掛かる荷重を検出するための荷重検出
手段を介設することとした。

【００１２】また、前記荷重検出手段により検出した荷
重に基づいてサンドポンプを昇降させるべく構成するこ
ととした。

【００１３】また、前記荷重検出手段により荷重が軽減
したことを検出した場合に、サンドポンプの降下を停止
させるべく構成することとした。

【００１４】また、サンドポンプの負荷を検出するため
の負荷検出手段を具備し、同負荷検出手段により負荷が
設定値よりも増大したことを検出した場合に、サンドポ
ンプの作動を停止させるべく構成することとした。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る採砂装置は、採砂管
の先端にサンドポンプを可撓性を有する連結パイプを介
して屈曲自在に連通連結し、サンドポンプ及び採砂管を
複数のワイヤーで吊り下げており、同ワイヤーを海砂採
取船の右舷に設置したウインチにより巻き上げ又は繰り
出すことによって、サンドポンプ及び採砂管を海中にお
いて昇降させるように構成している。

【００１６】サンドポンプには、負荷検出手段を設けて
おり、同負荷検出手段は、サンドポンプに供給する電力
に基づいてサンドポンプの負荷を検出するようにしてい
る。

【００１７】ワイヤー先端とサンドポンプ及び採砂管と
の間には、ワイヤーに掛かる荷重を検出する荷重検出手
段を介設している。

【００１８】すなわち、ワイヤーの先端を箱型のケーシ
ングの上部に荷重を検出するためのピン型のロードセル
を介して連結するとともに、同ケーシングの下部にサン
ドポンプの外周面上部を連結している。

【００１９】そして、採砂装置は、以下のようにして使
用される。

【００２０】(1) 海砂採取船の右側方にサンドポンプ及
び採砂管を水平状態にして吊り下げる。

【００２１】(2) 各ウインチを適宜作動させて、サンド
ポンプ及び採砂管を直線状態を保持したままサンドポン
プの先端を海底に向けて降下させる。

【００２２】その際に、海底から突出した障害物等にサ
ンドポンプや採砂管が引っ掛かり、ワイヤーが撓んだ状
態となると、荷重検出手段により検出される荷重が軽減
される。

【００２３】従って、荷重検出手段により荷重が軽減し
たことを検出した場合には、サンドポンプ及び採砂管の
降下を停止することにより、撓んだワイヤーがサンドポ
ンプや採砂管に巻き付くことによるサンドポンプや採砂
管の損傷を未然に防止することができる。

【００２４】一方、サンドポンプ及び採砂管を降下させ
る際に、海底から突出した障害物等にワイヤーが引っ掛
かり、ワイヤーが引張した状態となると、荷重検出手段
により検出される荷重が増加する。

【００２５】従って、荷重検出手段により荷重が増加し
たことを検出した場合には、サンドポンプ及び採砂管の
降下を停止することにより、ワイヤーの切断を未然に防
止することができる。

【００２６】(3) さらに、サンドポンプ及び採砂管を降
下させ、サンドポンプの先端が海底に近接すると、サン
ドポンプのみを先端を海底に向けて降下させる。

【００２７】そして、サンドポンプの先端が海底に接地
すると、サンドポンプとワイヤーとの間に介設した荷重
検出手段により検出される荷重が軽減される。

【００２８】従って、荷重検出手段により荷重が軽減さ
れたことを検出した時に、サンドポンプの降下を停止す
ることにより、サンドポンプの先端を確実に海底に接地
させることができ、海底に堆積した海砂内部にサンドポ
ンプの先端が埋没するのを防止できる。

【００２９】(4) サンドポンプが海底に接地した後、サ
ンドポンプを作動させて海底に堆積した海砂を海水とと
もに海砂採取船まで吸い上げ、海砂採取船上において海
砂以外の貝殻等の異物を除去するとともに海水を除去
し、海砂のみを船倉に蓄積する。

【００３０】サンドポンプにより海砂を吸い上げると、
サンドポンプの先端周辺の海底が深く掘られることとな
り、サンドポンプの先端が海底に接地しなくなる。その
際には、荷重検出手段により検出される荷重が増加す
る。

【００３１】従って、荷重が増加した場合に、さらに荷
重が軽減するまでサンドポンプの先端を降下させること
により、サンドポンプの先端を常に海底に接地させるこ
とができ、採砂作業を連続的かつ円滑に行うことができ
る。

【００３２】また、サンドポンプは、海砂と海水とを適
量吸い込むことにより、海底から船上まで海砂を円滑に
吸い上げることができる構造となっているため、採砂作
業中にサンドポンプの先端周辺の海砂が崩れ、サンドポ
ンプの先端が海砂に埋設してしまうと、海砂の吸い込み
量が増加する一方、海水の吸い込み量が減少する。その
際には、サンドポンプに設けた負荷検出手段により検出
される負荷が増大する。

【００３３】従って、負荷検出手段によりサンドポンプ
の負荷が増大したことを検出した場合に、サンドポンプ
の作動を停止することにより、サンドポンプの故障を未
然に防止することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付図面を
参照して具体的に説明する。

【００３５】図１は本発明に係る採砂装置を搭載した海
砂採取船を示しており、採砂装置１は、複数の円筒状の
採砂管2,3 を可撓性を有する連結パイプ４を介して屈曲
自在に連通連結するとともに、先端側の採砂管２の先端
に円筒状のサンドポンプ５を可撓性を有する連結パイプ
６を介して屈曲自在に連通連結し、サンドポンプ５及び
採砂管2,3 を複数のワイヤー７で吊り下げており、同ワ
イヤー７を海砂採取船８の右舷に設置したウインチ９に
より巻き上げ又は繰り出すことによって、サンドポンプ
５及び採砂管2,3 を海中において昇降させるように構成
している。

【００３６】サンドポンプ５は、図１に示すように、先
端を下方に向けて屈曲して形成しており、先端に吸引孔
10を形成している。また、サンドポンプ５には、図示し
ていないが、負荷検出手段を設けており、同負荷検出手
段は、サンドポンプ５に供給する電力に基づいてサンド
ポンプ５の負荷を検出するようにしている。

【００３７】サンドポンプ５及び採砂管2,3 は、図１に
示すように、ワイヤー７により吊り下げられており、ワ
イヤー７は、サンドポンプ５の中途部、先端側の採砂管
２の両端部、基端側の採砂管３の基端部にそれぞれ取付
けている。

【００３８】しかも、ワイヤー７の先端とサンドポンプ
５及び採砂管2,3 との間には、図２に示すように、ワイ
ヤー７に掛かる荷重を検出する荷重検出手段12を介設し
ている。

【００３９】すなわち、ワイヤー７の先端を箱型のケー
シング13の上部に荷重を検出するためのピン型のロード
セル14を介して連結するとともに、同ケーシング13の下
部にサンドポンプ５の外周面上部を連結しており、ケー
シング13の内部には、ロードセル14を配設するとともに
発信機15を配設し、ロードセル14により検出した荷重を
無線で海砂採取船８上の制御装置16に伝送できるように
している。図中、17はアンテナ、18は接続ワイヤー、19
はブラケット、38は吊り下げアームである。

【００４０】ワイヤー７は、図２に示すように、クレー
ン20の基部に設けたウインチ９により巻き上げられ又は
繰り出され、その繰出量は、ウインチ９の回動軸に設け
たポテンショメータ21により測定している。また、ウイ
ンチ９は、海砂採取船８上の制御装置16により制御され
ている。

【００４１】制御装置16は、図３に示すように、本体22
の前面上部にサンドポンプ５及び採砂管2,3 の姿勢を表
示する液晶ディスプレイ23等の各種表示器24を配設する
とともに、本体22の前面中途部に各ウインチ９を操作す
るための操作レバー25等の各種操作部材26を配設してい
る。

【００４２】そして、制御装置16により各ウインチ９を
自動制御してサンドポンプ５及び採砂管2,3 を海中にお
いて昇降するようにしている。また、制御装置16の各操
作レバー25を手動操作することによっても、各ウインチ
９を作動させることができるようにしている。

【００４３】また、制御装置16は、各ワイヤー７の繰出
量に基づいてサンドポンプ５及び採砂管2,3 の姿勢を予
測し、液晶ディスプレイ23に映像表示するようにしてい
る。

【００４４】従って、操作者は、海中におけるサンドポ
ンプ５及び採砂管2,3 の姿勢を液晶ディスプレイ23の表
示から確認することができるとともに、液晶ディスプレ
イ23の表示を見ながらサンドポンプ５及び採砂管2,3 の
昇降を手動により円滑かつ容易に行うことができる。

【００４５】本発明に係る採砂装置１は、以上のように
構成しており、その使用方法について図４を参照して以
下に説明する。

【００４６】まず、海砂採取船８の右側方にサンドポン
プ５及び採砂管2,3 を水平状態にして吊り下げる（図４
中(a) 参照）。液晶ディスプレイ23には、図５に示すよ
うな表示がされる。尚、海砂採取船８には、水深測定器
が設けられており、同水深測定器により測定した海面28
から海底27までの水深29を液晶ディスプレイ23の右側に
併せて表示している。図５中、33はサンドポンプ５の姿
勢を模式的に表示したライン、34,35 は採砂管2,3 の姿
勢を模式的に表示したライン、36は船底を模式的に表示
したラインである。

【００４７】次に、各ウインチ９を適宜作動させて、サ
ンドポンプ５及び採砂管2,3 を直線状態を保持したまま
サンドポンプ５の先端を海底27に向けて降下させる（図
４中(b) 参照）。液晶ディスプレイ23には、図６に示す
ような表示がされる。図６中、37は海底27を模式的に表
示したラインである。

【００４８】サンドポンプ５及び採砂管2,3 を降下させ
る際に、海底27から突出した障害物や海中に浮遊する障
害物等にサンドポンプ５や採砂管2,3 が引っ掛かり、ワ
イヤー７が撓んだ状態となると、荷重検出手段12により
検出される荷重が軽減される。

【００４９】従って、荷重検出手段12により荷重が軽減
したことを検出した場合に、サンドポンプ５及び採砂管
2,3 の降下を停止することにより、撓んだワイヤー７が
サンドポンプ５や採砂管2,3 に巻き付くことによるサン
ドポンプ５や採砂管2,3 の損傷を未然に防止することが
できる。

【００５０】一方、サンドポンプ５及び採砂管2,3 を降
下させる際に、海中の障害物等にワイヤー７が引っ掛か
り、ワイヤー７が引張した状態となると、荷重検出手段
12により検出される荷重が増加する。

【００５１】このように、ワイヤー７に過大な荷重が掛
かると、クレーン20の吊り下げアーム38が折曲又は切断
するおそれがあるとともに、ワイヤー７自体が切断する
おそれがあるばかりでなく、一のワイヤー７の切断によ
って他のワイヤー７にも過大な荷重が掛り、他のワイヤ
ー７やクレーン20を連鎖的に破損させてしまうおそれが
ある。

【００５２】しかしながら、荷重検出手段12により荷重
が増加したことを検出した場合に、サンドポンプ５及び
採砂管2,3 の降下を停止することにより、或いは、サン
ドポンプ５及び採砂管2,3 を上昇させることにより、ワ
イヤー７に掛かる荷重を軽減させることができるため、
ワイヤー７に過大な荷重が掛かることに起因するクレー
ン20の吊り下げアーム38の折曲又は切断、更には、ワイ
ヤー７自体の切断を未然に防止することができる。

【００５３】さらに、サンドポンプ５の先端が海底27に
近接すると、サンドポンプ５のみを先端を海底27に向け
て降下させる（図４中(c) 参照）。液晶ディスプレイ23
には、図７に示すような表示がされる。

【００５４】サンドポンプ５の先端が海底27に接地する
と、サンドポンプ５とワイヤー７との間に介設した荷重
検出手段12により検出される荷重が軽減される。

【００５５】従って、荷重検出手段12により荷重が軽減
されたことを検出した時に、サンドポンプ５の降下を停
止することにより、サンドポンプ５の先端を確実に海底
27に接地させることができ、海底27に堆積した海砂30の
内部にサンドポンプ５の先端が埋没するのを防止でき
る。

【００５６】そして、サンドポンプ５を作動させて海底
27に堆積した海砂30を海水31とともに海砂採取船８まで
吸い上げ、海砂採取船８上において海砂以外の貝殻等の
異物を除去するとともに海水31を除去し、海砂30のみを
船倉32に蓄積する。

【００５７】尚、サンドポンプ５を採砂管2,3 に対して
所定角度以上に屈曲すると、連結パイプ4,6 が破損する
おそれがあるため、その際には、図８に示すように、液
晶ディスプレイ23に警告38を表示するようにしている。

【００５８】また、サンドポンプ５により海砂30を吸い
上げると、サンドポンプ５の先端周辺の海底27が深く掘
られることとなり、サンドポンプ５の先端が海底27に接
地しなくなる。その際には、荷重検出手段12により検出
される荷重が増加する。

【００５９】従って、荷重検出手段12により検出されん
る荷重が増加した場合に、さらに荷重が軽減するまでサ
ンドポンプ５の先端を降下させることにより、サンドポ
ンプ５の先端を常に海底27に接地させることができ、採
砂作業を連続的かつ円滑に行うことができる。

【００６０】さらに、サンドポンプ５は、海砂30と海水
31とを適量吸い込むことにより、海底27から船上まで海
砂を円滑に吸い上げることができる構造となっているた
め、採砂作業中にサンドポンプ５の先端周辺の海砂30が
崩れ、サンドポンプ５の先端が海砂30に埋設してしまう
と、海水31の吸い込み量が減少する。その際には、サン
ドポンプ５に設けた負荷検出手段により検出される負荷
が増大する。

【００６１】従って、負荷検出手段によりサンドポンプ
５の負荷が増大したことを検出した場合に、サンドポン
プ５の作動を停止することにより、サンドポンプ５の故
障を未然に防止することができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、以上説明してきたような形態
で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６３】(1) 請求項１記載の本発明では、サンドポ
ンプとワイヤーとの間にワイヤーに掛かる荷重を検出す
るための荷重検出手段を介設しているため、サンドポン
プを降下させる際に、障害物等にサンドポンプが引っ掛
かり、ワイヤーが撓んだ状態となると、荷重検出手段に
より検出される荷重が軽減される。

【００６４】従って、荷重検出手段により荷重が軽減し
たことを検出した場合には、サンドポンプの降下を停止
することにより、撓んだワイヤーがサンドポンプや採砂
管に巻き付くことによるサンドポンプや採砂管の損傷を
未然に防止することができる。

【００６５】一方、サンドポンプを降下させる際に、障
害物等にワイヤーが引っ掛かり、ワイヤーが引張した状
態となると、荷重検出手段により検出される荷重が増加
する。

【００６６】従って、荷重検出手段により荷重が増加し
たことを検出した場合には、サンドポンプの降下を停止
することにより、ワイヤーやクレーンの破損を未然に防
止することができる。

【００６７】(2) 請求項２記載の本発明では、前記荷重
検出手段により検出した荷重に基づいてサンドポンプを
昇降させるべく構成しているため、荷重検出手段により
検出される荷重が増加した場合に、再び荷重が軽減する
までサンドポンプの先端を降下させることにより、サン
ドポンプの先端を常に接地させることができ、採砂作業
を連続的かつ円滑に行うことができる。

【００６８】(3) 請求項３記載の本発明では、前記荷重
検出手段により荷重が軽減したことを検出した場合に、
サンドポンプの降下を停止させるべく構成しているた
め、サンドポンプの先端を確実に接地させることができ
る。

【００６９】(4) 請求項４記載の本発明では、サンドポ
ンプの負荷を検出するための負荷検出手段を具備し、同
負荷検出手段により負荷が設定値よりも増大したこと検
出した場合に、サンドポンプの作動を停止させるべく構
成しているため、サンドポンプの故障を未然に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る採砂装置を搭載した海砂採取船を
示す側面図。

【図２】サンドポンプとワイヤーとの接続部を示す説明
図。

【図３】制御装置を示す斜視図。

【図４】採砂装置の使用方法を示す説明図。

【図５】採砂装置の降下前における液晶ディスプレイの
表示を示す説明図。

【図６】採砂装置の降下後における液晶ディスプレイの
表示を示す説明図。

【図７】採砂装置の接地時における液晶ディスプレイの
表示を示す説明図。

【図８】採砂装置の異常時における液晶ディスプレイの
表示を示す説明図。

【符号の説明】

１ 採砂装置 2,3 採砂管 ５ サンドポンプ ７ ワイヤー ８ 海砂採取船 ９ ウインチ 12 荷重検出手段 16 制御装置 20 クレーン 23 液晶ディスプレイ 25 操作レバー 27 海底 30 海砂

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 採砂管(2) の先端にサンドポンプ(5) を
   屈曲自在に連通連結するとともに、同サンドポンプ(5)
   をワイヤー(7) により昇降可能に吊り下げてなる採砂装
   置において、 サンドポンプ(5) とワイヤー(7) との間にワイヤー(7)
   に掛かる荷重を検出するための荷重検出手段(12)を介設
   したことを特徴とする採砂装置。
2. 【請求項２】 前記荷重検出手段(12)により検出した荷
   重に基づいてサンドポンプ(5) を昇降させるべく構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の採砂装置。
3. 【請求項３】 前記荷重検出手段(12)により荷重が軽減
   したことを検出した場合に、サンドポンプ(5) の降下を
   停止させるべく構成したことを特徴とする請求項１記載
   の採砂装置。
4. 【請求項４】 採砂管(2) の先端にサンドポンプ(5) を
   屈曲自在に連通連結するとともに、同サンドポンプ(5)
   をワイヤー(7) により昇降可能に吊り下げてなる採砂装
   置において、 サンドポンプ(5) の負荷を検出するための負荷検出手段
   を具備し、同負荷検出手段により負荷が設定値よりも増
   大したことを検出した場合に、サンドポンプ(5) の作動
   を停止させるべく構成したことを特徴とする海砂採取装
   置。