JPS584134B2 - 浚渫方法およびカツタヘツド式吸込み浚渫船 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はカツタヘツド式浚渫船を利用した浚渫方法お
よびその浚渫船に関する。

この種の浚渫方法として、吸込ノズルを有し土を分解す
るようになっているカツタヘツドが高さ可変に浮船体に
連結されており、浚渫船の左、右両舷のウインチから送
り出される側方ロープによって往復移動するとともに、
一定軌跡上で繋留されるようになっているカツタヘツド
式吸込み浚渫船の動作による浚渫方法であって、該浮船
体の船首側のウインチから送り出されるとともに地盤に
繋留される少なくとも１本の縦方向ロープと浮船体の船
尾側のウインチから送り出されるとともに地盤に繋留さ
れる少なくとも１本の縦方向ロープとによって浮船体が
維持されるように案内されながら、該浮船体が横方向に
往復運動するとともに、この縦方向ロープは浮船体の往
復運動中に、繋留手段によって巻回されるようになって
おり、地盤の縦方向の浮船体の移動は一方の縦方向ロー
プを繰り出し、他方の縦方向ロープを引き入れることに
より制御するようにしたものがある。

このような方法は米国特許第３，３５０，７９８号明細
書により知られている。

この公知の方法は、縦方向ケーブルのたるみや伸張が不
定であるために、カツタヘツドを正確に制御出来ない欠
点があった。

効率のよい浚渫作業を行なうためには船体の往復運動の
間カツタヘツドの固定スタート位置は正確であることが
重要であるので、作業中ではカッタヘッド式浚渫船をケ
ーブルによって繋留することは実際には殆んど出来なか
った。

従来はカッタヘッド式吸込み浚渫船は、カッタヘッドと
固定点との間を固定的に連結するために主としてスパツ
ド（小鋤）パイルによって繋留されているが、水深の深
い点での浚渫の際にはスパンドパイルは重いものでなけ
ればならず、また流動的な海中での浚渫作業ではスパン
ドパイルによって繋留するには高価であり、また浮船体
とスパンドパイルとの間で水位を可変に連結部で連結し
ても、スパンドパイルの回りでの行動半径は比較的小さ
な半径内に限られる。

それ故スパンドパイル位置を変更するために浚渫作業を
しばしば中断しなければならなかった。

この発明はカッタヘッドの制御を改善し、浚渫作業中で
の中断回数を低減することを目的とする。

この目的のためにこの発明の方法は、２つの縦方向のロ
ープのうち少なくとも１つのロープの張力を計測、検出
する一方、２つの縦方向のロープのうちの少なくとも１
つのロープ用のウインチは上記計測された１つの縦方向
のロープの張力にしたがって駆動される。

この発明はさらに、上記発明の方法を実施するカツタヘ
ツド式吸込み浚渫船であって、少なくとも１つの浮船体
と、高さ可変に浮船体に連結されたカツタヘッドと、ポ
ンプと、カンタヘソドの近くに設けられ、吸込みパイプ
を介してポンプと連結される吸込みノズルと、カッタヘ
ッド式浚渫船の左右両舷のウインチから送り出され、地
盤に繋留される側方ロープと、浮船体の船首側のウイン
チから送り出され、地盤に繋留される少なくとも１つの
縦方向のロープと、浮船体の船尾側のウインチから送り
出され、地盤に繋留される少なくとも１つの縦方向のロ
ープとを備えたものにおいて上記浚渫船は２つの縦方向
ロープの少なくとも１つの張力を計測する張力計と、張
力計の計測結果にしたがって少なくとも１つ縦方向ロー
プのウインチを駆動する制御手段とを備えているカツタ
ヘツド式吸込み浚渫船を提供する。

この発明の上記の態様ならびにさらに詳細な態様は以下
に添付図面を参照しつつ述べる説明により明らかとなる
であろう。

添付図面中、第１図はこの発明によるカツタヘッド式吸
込み浚渫船の好ましい１実施例を示す平面図、第２図は
第１図のＩＩの部分を拡大して詳細に示す図、第３図は
第１図のカッタヘッド式吸込み浚渫船の側面図、第４図
は第３図の■部の変形詳細図、第５図は第１図のカツタ
ヘッド式吸込み浚渫船のウインチ制御部を図式的に示し
た概略図、第６図はこの発明によるカッタヘッド式吸込
み浚渫船の他の変形を示す平面図、第７図は第６図のカ
ツタヘツド式吸込み浚渫船用の第５図の■部の変形例の
詳細図である。

本発明方法を行なう具体例である第１図ないし第３図に
示すカッタヘッド式吸込み浚渫船６０は浮船体１と、浮
船体１に高さのレベル調節自在に連結され、モータ７１
によって回転駆動され、かつ浮船体１に連結された梯子
２によって支持され、水平方向の軸６１に関して回転自
在に構成されたカッタヘッド３と、ポンプ６２と、カッ
タヘッド３の近くに配置され、吸込管６３を介してポン
プ６２と連通している吸込ノズル６４と、ポンプ６２と
連通している浮上圧力パイプ７０と、カンタヘンド式吸
込み浚渫船６０の左右両舷側６５と６６のウインチ３０
，２９と２５，１９からそれぞれ拡がっており、錨によ
って地盤６７に繋留される側方ロープ１０，１２，１１
と１３と浮船体１の船首６８、船首ウインチ１６から拡
がっており、錨によって地盤６７に繋留される縦方向の
ロープ６（以下船首ロープ６と称する。

）と、浮船体１の船尾４４に設けられウインチ６９から
拡がっており地盤６７に錨によって繋留される、縦方向
のロープ８（以下船尾ロープ８と称する。

）とを備えている。

上記の側方ロープ１０，１２，１１および１３は錨１４
によって地盤６７に固定され、縦方向のロープ６と８は
錨７と９によりそれぞれ固定される。

この発明によるカツタヘッド式吸込み浚渫船６０は船尾
ロープ８の張力を測定するために該船尾ロープ８に設け
られた張力計１８と、この張力計１８により制御される
船尾ロープ６の船尾ウインチ１６の制御機構により特徴
づけられるものである。

第１図から明らかなようにカッタヘッド式浚渫船６０は
側方ロープ１０，１１，１２および１３により、切削深
さａを越えて通路上に沿って往復運動する。

そして浮船体１は船尾ロープ８の錨９の周囲で揺動ずる
。

破線はカッタヘッド式浚渫船６０が錨９を中心として別
の位置に回動した状態を示す。

第２図はウインチ１６，６９，３０，２９，２５および
１９の制御部を示す。

この発明の方法によれば、同一長さ或いは実質的に同一
長さに保たれている船尾ロープ８によって、錨９を中心
とする一定の半径Ｒの円弧に沿つてカツタヘツド式浚渫
船６０を変位させるために、船首ロープ６は、張力計１
８によって計測された張力に対応して繰り出されたり、
引き入れられたりする。

この揺動半径Ｒが段階的に値ａずつ増加すると、各揺動
ストローク期間中において、掘削深さは上記値ａに等し
いか実質的に等しくなる。

このことはカッタヘッド式浚渫船６０にとっては、土地
の掘削部分の厚さａを均一にするために適正な動作をさ
せるうえで極めて重要なことである。

側方ロープによってカッタヘッド３を軌跡ｂに沿って移
動させるように、側方ロープ１２と１０とをそれぞれ出
入りすることにより、駆動信号が制御装置３１を介して
最前方の側方ロープ用ウインチ２９と３０の制御器２１
と２８に印加される。

制御装置３１は計算装置２２を介して信号を最後部の側
方ロープ用ウインチ２５と１９の制御器２３．２０に供
給し、この側方ロープ１１と１３を繰り出し或いは引き
入れる。

ロープ１０，１１．１２および１３の位置にしたがって
、側方ロープ１０，１２と側方ロープ ＝１１．１３の
錨９からの距離の差に応じて、ウインチ２９と３０が出
し入れするよりも比例的に短かい長さのロープをウイン
チ２５と１９が繰り出し、引き入れるように低い電圧が
供給される。

角度計２１は浮船体１の面７２と船尾ロープ８との間の
角度ｄを計測して、この計測値は計算装置２２に供給さ
れる。

船尾ロープ８は平面７２に最も近接した位置に保たれね
ばならないので、最後端のロープ１１と１３に関連した
ウインチ２５と１９の制御器２３と２０を制御するため
に計測した角度ｄの信号は計算装置２２内で制御装置３
１から出た信号と結合され、船尾ロープ８は調節された
面１２に実質的に不変に保持されるようになっている。

第３図の側面図を参照すると、錨９は浮船体１から比較
的遠い位置に配置される。

そして浮船体１と錨９との間においてロープ８が地面に
全く接しないか或いは殆んど接しない程度にロープの垂
下状態を保証するように、上記ロープには高い張力が加
えられる。

同様の調節がロープ６．１０，１１．１２および１３に
加えられ、その張力は上記と同様に制御され、正確な位
置ぎめが行なわれる。

第４図に詳細に示した投錨手段３８は錨用ロープ４０に
よって地盤６７Ｋ連結されたフロート３９を備え、投下
杭３６を地盤６γ内に保持しており、この杭３６の下部
にはロープ８用の固定リング３７が設けられている。

この投下杭３６は上昇装置７３によって、案内管７４中
を垂直に案内されながら引上げられるようになっている
。

圧力パイプ７０が都合よくフロート３９を通って所望の
作業点に延長されており、またカツタヘツド式吸込み浚
渫船６０とフロート３９との間のパイプ７６は可撓性が
大であり、一方フロート３９の後方部７１は実質的に剛
体とすることが出来る。

この発明の方法の上記したー実施例によって、幅ｔ（第
１図）を有する溝８１を浚渫する場合には、錨１と９と
は溝８１の実質的に縦方向の中央面８０内に配設され、
錨１４はカッタヘッド式浚渫船６０の側部に設置される
。

カッタヘッド式浚渫船６０は縦方向中央面８０内のスタ
ート位置に停泊され、その後ロープ６，８，１０，１１
．１２および１３が所定張力で緊張され側方ロープ１０
，１１，１２，１３がウインチ１９，２５，２９，３０
によって緊張され、船尾ロープ８は船首ロープ６によっ
て緊張される。

そこでこのカツタヘツド式浚渫船６０は第１図における
実線で示される作業位置へ移動され、梯子２をカツタヘ
ツド３とともに所定深さまで降下すると最初の掘削４を
実行出来るようになる。

このロープ１０と１１とはゆっくりと繰り出され、一方
ロープ１２と１３は、カツタヘツド式浚渫船６０が分解
する土壌の性質に応じて賦課される割合で引き入れられ
る。

完全な揺動の間に船尾ロープ８の張力は張力計１８によ
って計測された値にしたがって一定値に保たれる。

増幅器５２で増幅された計測値は制御パネル４３の指示
計５１によって表示され、かつ増幅された計測値はリー
ド線６２を介して制御器１１に供給される。

この制御器１１は、この計測値を設定器４８によって調
節された船尾ロープ８の張力と比較した後に制御信号を
船首ウインチ１６に供給する。

制御器５８から前側のロープウインチ２９と３０の制御
装置３１に供給された信号により、前側のウインチの制
御器２８に加えられ、ロープ１２を引き入れるとともに
前側ウインチの制御器２１に印加され、ウインチ３０か
らロープ１０を繰り出し、残留張力が維持される。

パネル４３の制御器５８の信号は後側の側方ウインチ２
５と１９の引入れ割合アダプタ４９に供給されるととも
に、上記の信号は後側ロープ用ウインチ２５と１９用の
計算装置２２に供給される。

この計算装置２２には増幅器５５によって増幅された角
度計２１の信号も印加される。

角度計２１のレバー５６の位置に応じて、コンピュータ
２２から送出された信号はロープ引き入れ用のウインチ
１９の制御器２０に供給され、カンタヘソド式浚渫船６
０の後端４４は正しい割合で右へ変位し、また後側の側
方ロープ用ウインチ２５の制御器２３にも供給され、該
ウインチ２５は所定の残留張力を有しつつロープ１１を
繰り出す。

掘削部４が浚渫された後、カンタヘンド式浚渫船６０は
、制御パネル４３の設定器５９を長さａに調節設定する
ことによって切込深さａだけ前進する。

設定器５９の信号は船尾ウインチ６９の制御器５７に印
加され、このウインチ６９はスイッチングノブ５０の補
助により駆動されてロープ８を長さａ以上に繰り出す。

船尾ロープ８の張力が消滅すると張力計１８により検出
され、この検出結果は増幅器５２を介して船首ウ，イン
チ１６のｉｌＪ御器１１に供給され、船首ウインチ１６
は直ちに駆動され船尾ロープ８に、調節された張力が再
び加えられる。

制御器１１は非常に早く応答出来るので、船尾ロープ８
を繰り出すと船首ロープ６は、船尾ロープ８に一定の張
力を維，持させるために、直ちに引き入れられる。

ウインチ６９は、さらに、船尾ロープ８の長さを示す信
号を増幅器５４を介して指示計５３に送る一方、後側ウ
インチ２５と１９の制御器４９にも送る。

ロープを必要以上の長さに亘って地面に沿って引１きず
ることなしに錨９に対する揺動が主来なくなるような長
さに船尾ロープ８゛が達するとすぐに、カッタヘッド式
浚渫船６０は錨１４，７および９によって定泊され、新
らしい位置に定置される。

設定器７５は船尾ロープ８のウインチ６９を駆．動する
。

そしてカソタヘッド式浚渫船６０は新らしいスタート位
置へ移動する。

この発明によるカソタヘッド式浚渫船６０の作動により
、地面６７は水平方向の層８４（第３図）に沿ってはが
され、カッタヘッド３は所定の同レベルに一定に保たれ
る。

この方法で浚渫作業は高い効率で行なわれる。

カンタヘッド式浚渫船の揺動の間に船首ロープ６に過負
荷がかかるのを避げるために、第６図に示す好ましいカ
ッタヘッド式浚渫船６０の実施例においては、相互に鋭
角ｆをなす２本の船首ロープ４８と４５を備え、それぞ
れのロープには協動ずるウインチ４６と４１と、船尾ロ
ープが１本の場合よりも相対的に離隔した位置に錨７８
と７９を設けてある。

もし２本の船首ロープ４８と４５（第６図）を設ける場
合には、第５図における機構の詳細部■は第７図に示す
ように構成される。

第７図の制御器１１は、さらに、コンパス８６の偏向信
号発生器４２により作動し、この制御器１７はウインチ
４６と４７を制御する。

張力計１８はたとえばフレーム８３に設けた２つのロー
ラ８２と、このフレーム８３に回動自在に枢支され、１
つのガイドローラ４１を有する補助フレーム８５とを備
えている。

補助フレーム８５は、たとえばストレインゲージのよう
な張力計測体３２を備えた張力ロツド３３を介してフレ
ーム８３に連結される。

【図面の簡単な説明】

添付図面中、第１図はこの発明によるカツタヘツド式吸
込み浚渫船の好ましい１実施例を示す平面図、第２図は
第１図のＨの部分を拡大して詳細に示す図、第３図は第
１図のカッタヘッド式吸込み浚渫船の側面図、第４図は
第３図の■部の変形詳細図、第５図は第１図のカッタヘ
ッド式吸込み浚渫船のウインチ制御部の図式的な概略図
、第６図はこの発明によるカッタヘツド式吸込み浚渫船
の他の変形を示す平面図、第１図は第６図のカンタヘツ
ド式吸込み浚渫船用の第５図の■部の変形例の詳細図で
ある。 １・・・浮船体、６・・・船首ロープ、７・・・錨、８
・・・船尾ロープ、９・・・錨、１０，１１，１２，１
３・・・側方ロープ、１４・・・錨、１６・・・船首ウ
インチ、１８・・・張力計、１９・・・ウインチ、２０
・・・制御盤、２１・・・角度計、２２・・・計算装置
、２３・・・制御器、２５・・・ウインチ、２７・・・
制御器、２９・・・ウインチ、３０・・・ウインチ、３
１・・・制御装置、３６・・・投下杭、３７・・・固定
リング、３８・・・投錨手段、３９・・・フロート、４
４・・・（船の）後端、４９・・・引き入れ割合アダプ
タ、６０・・・カツタヘッド式吸込み浚渫船、６１・・
・水平方向の軸、６５・・・左舷、６６・・・右舷、６
７・・・地盤、６８・・・船首、７０・・・浮上圧力パ
イプ、７１・・・モータ、７３・・・上昇装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸込ノズルを有し土を分解するようになっているカ
   ソタヘッドが高さ可変に浮船体に連結されており、浚渫
   船の左、右両舷のウインチから送り出される側方ロープ
   によって往復移動するとともに、一定軌跡上で繋留され
   るようになっているカンタヘソド式吸込み浚渫船の動作
   による浚渫方法であって、該浮船体の船首側のウインチ
   から送り出されるとともに地盤に繋留される少なくとも
   １本の縦方向ロープと浮船体の船尾側のウインチから送
   り出されるとともに地盤に繋留される少なくとも１本の
   縦方向ロープとによって浮船体が維持されるように案内
   されながら、該浮船体が横方向に往復運動するとともに
   、この縦方向ロープは浮船体の往復運動中に、繋留手段
   によって巻回されるようになっており、地盤の縦方向の
   浮船体の移動は一方の縦方向ロープを繰り出し、他方の
   縦方向ロープを引き入れることにより制御するようにし
   た浚渫方法において、両縦方向ロープの少なくとも１方
   のロープの張力を計測する一方、縦方向ロープの少なく
   とも１方のロープは、上記計測された張力に依存して応
   動ずることを特徴とする浚渫方法。 ２ 特許請求の範囲第１項の浚渫方法において、他方の
   縦方向ロープのウインチは１つの縦方向ロープで計測さ
   れた張力にしたがって駆動されるようにした浚渫方法。 ３ ％許請求の範囲第１項或いは第２項の浚渫方法にお
   いて、１つの縦方向ロープは船尾ロープである浚渫方法
   。 ４ 特許請求の範囲第１，２，３項のいずれかの浚渫方
   法において、カンタヘンド式吸込み浚渫船は、一定長さ
   の船尾ロープの繋留地点を中心とする円弧上で揺動する
   ものである浚渫方法。 ５ 特許請求の範囲の前記いずれかの項に記載の浚渫方
   法において、浮船体は船首側のウインチから送り出され
   底地に繋留される少なくとも２本の船首ロープによって
   維持される浚渫方法。 ６ 特許請求の範囲の前記いずれかの項に記載の浚渫方
   法であって、浮船体と１つの縦方向ロープの間の角度を
   計測し、ロープの少なくとも１つのウインチはこの計測
   した角度位置に応じて駆動されるようにした浚渫方法。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の浚渫方法において角
   度位置が実質的に一定となるようにウインチが駆動され
   るようにした浚渫方法。 ８ 特許請求の範囲の前記いずれかの項に記載の方法を
   実施するカツタヘンド式吸込み浚渫船であって、少なく
   とも１つの浮船体と、高さ可変に浮船体に連結されたカ
   ツタヘンドと、ポンプと、カツタヘンドの近くに設けら
   れ、吸込みパイプを介してポンプと連結される吸込みノ
   ズルと、カツタヘンド式浚渫船の左右両舷のウインチか
   ら送り出され、地盤に繋留される側方ロープと、浮船体
   の船首側のウインチから送り出され、地盤に繋留される
   少なくとも１つの縦方向のロープと、浮船体の船尾側の
   ウインチから送り出され、地盤に繋留される少なくとも
   １つの縦方向のロープとを備えており、２つの縦方向ロ
   ープの少なくとも１つのロープの張力を計測する張力計
   と、張力計の計測結果にしたがって、縦方向ロープの少
   なくとも１つのウインチを制御する手段とを備えたこと
   を特徴とするカッタヘッド式吸込み浚渫船。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の浚渫船において、張
   力計は２つの縦方向ロープの一方に設けられ、他方側の
   ロープ用のウインチの制御手段は上記張力計に応動ずる
   ようにした浚渫船。 １０ 特許請求の範囲第８項或いは第９項に記載の浚渫
   船において、張力計は船尾ロープに設けられたものであ
   る浚渫船。 １１ 特許請求の範囲第８，９或いは１０項記載の浚渫
   船において、２条の船首ロープを有する浚渫船。 １２ 特許請求の範囲第８項ないし第１１項に記載の浚
   渫船において、１つの縦方向ロープに対する浮船体の角
   度位置を計測する角度位置検出計を備え、角度位置検出
   計は浮船体の角度位置を修正するために前記少なくとも
   横方向ロープのウインチを制御する浚渫船。 １３ 特許請求の範囲第８項ないし第１２項のいずれか
   に記載の浚渫船において、２つの縦方向ロープのうちの
   少なくとも１方に１つのフロートと、上昇手段によって
   フロートに連結された投下杭と、カッタヘッド式浚渫船
   の縦方向ロープを投下杭に固定する連結手段とを備えた
   投錨手段ガ設けられている浚渫船。 １４ 特許請求の範囲第１３項記載の浚渫船において、
   圧力パイプが浮船体のポンプからフロートを通って延在
   するようにした浚渫船。