JPS5869941A - ポンプ式浚渫船の自動浚渫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ｐス・ぞラドキャリツノを備えるポンプ式浚渫船
の自動浚渫装置に係シ、特に浚渫場所の条件に適合する
設定値と実際の浚渫作業に際して検出される検出値とを
比較演算させその結果に基づいて浚渫機器を自動制御し
つつ前進しながら浚渫作業を行なうことができ、浚渫動
車の向上を達成することができるポンプ式浚渫船の自動
浚渫装置に関するものである。

一般に、浚渫の対象となる場所の条件（土質、出厚等）
は千差万別であり、且つ常に変動するので最適な揚土嚢
を確保しつつ浚渫作業を行なうためには、逐次浚渫場所
の条件に応じて浚渫機器を制御しなければならない。以
前は、経験豊富な運転者の判断によって浚渫作業を行な
っていたが、条件に見合った最適な浚渫状態に機器を制
御することは困難であシ、その煩雑さから運転者を解放
し、且つ浚渫効率の向上を図るべく近年、自動制御装置
が採用されている。

従来、この種の自動制御装置を備えたポンプ式浚渫船ａ
としては、第１図に示すものが知られている。この浚渫
船ａには、その船首部すに水底Ｃの土砂を掘削するカッ
タｄを有し俯仰されるラダｅが備えられると共に、船尾
部ｆに水底に打ち込まれラダｅを有する浚渫船ａｔ旋回
させる杭機のス・ぐラドｇが備えられている。また、こ
の浚渫船ａには、カッタｄによって掘削された土砂を図
示されない浚渫管を介して船上に吸い上げる図示されな
い浚渫ポンダが設けられている。従って、スイングされ
る浚渫船ａのラダｅに備えられたカッタｄは、浚渫船ａ
の旋回軌跡に沿って移動しつつ水底Ｃを掘削し、その掘
削土砂は、浚渫ポンプによって船上に吸い上げられるこ
とになる。これら浚渫ポンダ、浚渫管及びカッタｄを駆
動する図示されないカッタモータには、これらよＶ検出
された値と、予め設定された設定値とを比較演算し、そ
の結果によシスポンダ浚渫作業を制御する図示されない
自動制御装置が接続されていた。

ところで、従来の２７１式浚渫船の自動制御装置にあっ
ては、スイング浚渫作業のみが自動化され浚渫船ａを所
定の前進離距りで前進させる場合には、第１図に示す如
く、運転者がカッタｄをスイング浚渫時の深度Ｄ１　よ
り浅い深度Ｄ２まで上昇させ、前進した後カッタｄを次
の浚渫開始深度Ｄ３まで降下させるべく操縦しておシ、
全く自動化されていなかった。また、この操作は浚渫作
業を一時中断して行なわなければならず、その中断時に
費やされるラダｅの俯仰動作時間及び浚渫船ａの前進動
作時間がスイング浚渫時間に比較して大きな割合を占め
、浚渫効率を大巾に減退させていた。

本発明は、従来のポンプ式浚渫船の自動浚渫装置の問題
点に鑑み、これを有効に解決すべく創案されたものであ
る。

本発明の目的は、浚渫場所の条件に適合する設定値と実
際の浚渫作業に際して検出される検出値゛とを比較演算
させその結果に基づいて浚渫機器を自動制御することに
よシ、前進しながら浚渫作業を行なうことができ、浚渫
作業の完全な自動化を達成できると共に、可及的に浚渫
効率を向上させることができるポンプ式浚渫船の自動浚
渫装置を提供することにある。

次に本発明に係るポンプ式浚渫船の自動浚渫装置の好適
一実施例を添付図面に従って詳述する。

第２図に示す如く、ポンプ式浚渫船１の船首部−２には
、その先端部に水底３を掘削するカッタ４を有し船上に
設けられたラダウィンチ５によシワイヤローゾロ倉介し
て俯仰されるラダ７が設けられている。このラダ７０基
端部には、カッタ４を駆動するカッタモータ８が設けら
れている。これらカッタモータ８、ラグウィンチ５及び
スイングウィンチ２８．２８には、これに加わる負荷を
電流値として検出す゛べく電流計９．１０，２９．２９
が設けられる。他方、船尾部１１には、その中央部に浚
渫船１を前進させるべく水底３に打ち込まれ船体を軸承
する主ス・やラド１２が設けられている。第３図に示す
如く、この主スパッド１２は、船尾部１１に形成された
四部１３０両縁部に設けられたレール１４．１４上に摺
動自在に架設され、船上に設けられたスパッドキャリツ
ノ１５に接続されている。このスパッドキャリツノ１５
は、主ス・やラド１２を押圧すべく伸長され、その反力
によって浚渫船１を前方に移動するピストン部１５ａと
、これを駆動するシリンダ部１５ｂとから構成されてい
る。従って、浚渫船１は、水底３に打ち込まれた主ス・
母ツド１２と船体とをその前進方向に沿って離間させる
べく伸長されるピストン部１５、によｐ押圧された主ス
・やット１２からの反力によりレール１’４．１４を介
して前進されることになる。ス・母ツドキャリツジ１５
がストロークエンド迄伸長された場合、補助ス・ぐラド
１７が水底３に打込まれ主ス・ぐラド１２は水底３より
引き抜かれると共に、ピストン部ｔＳａの収縮によって
船体側に引き寄せられて船尾部１１に納められる。この
ような動作が繰り返されることによって、第５図に示す
如く、浚渫船１は所定の前進離距Ａで前進されることに
なる。また、このス・やラドキャリッジ１５には、浚渫
船１の前進に伴なって加わる負荷を圧力値として検出す
べぐス・母ツドキャリツノ圧力計１６が設けられている
。なお、スイング浚渫に際して水底３に打ち込まれ、ラ
ダ７を備える浚渫船１をスイングさせるスイング中心に
は主ス・ぐラド１２が使用される。更に、第２図に示す
如く浚渫船１の船上に拡、その前進に際してカッタ４の
前進量、水平方位及びその時の掘削深度を三次元で計測
するカッタ軌跡表示装置１８が設けられている。

ところで、浚渫船１には、第２−に示す如く、カッタ４
により掘削された土砂を船上に吸い上げると共に、排水
する浚渫ポン７”１９が設けられ、この浚渫ポンプ１９
に社、土砂を移送し排水する浚渫管２０がラダ７の先端
部より船尾部１１に亘って設けられている。仁の浚渫管
２０の浚渫ポンプ１９よシ上流側には、浚渫ポンプ１９
の吸入負圧を検出する圧力計２１、及びその吸入負圧力
を制御する自動吸入負圧制御装置２２が設けられると共
に、その下流側には、浚渫管２０内を移送される土砂の
金泥率を検出する含泥率計２３、浚渫ポンプ１９の吐出
圧力を検出する圧力計２４、及び浚渫管２０内の流速を
検出する流速計２５が設けられる。第４図に゛示す如く
、これら圧力計２１゜２４、流速計２５、含泥率計２３
、及び上記カッタ軌跡表示装置１８、カッ、タモータ電
流計９、ラダウィンチ電流計１０、スイングウィンチ電
流計２９．２９、ス〆ヂツドキャリツジ・圧力計１６に
は、これらによシ検出された諸検出値を入力すべく演算
装置２６が接続されている。他方、図示する如く、演算
装置２６には、予め浚渫場所の条件に適合する諸般定値
が設定される設定器２Ｔが接続される。この設定器２７
では、圧力計２１．２４、流速計２５、含泥率計２３、
カッタ軌跡表示装置−１８、カッタモータ電流計９、ラ
グウィンチ電流計１０、スイングウィンチ電流計−２！
１．２９及びス・Ｐツドキ−ヤリッジ圧力計１６の諸検
出値に対応させて、吸入負圧の上限値、下用値、吐出圧
の上限値、流速の下限値、金泥率の上限値、下限値、カ
ッタ４の前進距離Ａとその浚渫深度Ｄ１カッタ負荷とし
てのカッタモータ８の負荷電流上限値、ラダ負荷として
のラダウィンチ５の負荷電流上限値、スイングウィンチ
２８．２８の負荷電流上限値及びスパッドキャリッジ負
荷としてのス／４’ツドキャリツジ１５の負荷圧力上限
値の諸般定値が設定され、これら設定値を演算装置２６
に入力する上うに構成される。この演算装置２６は、設
定値と上記検出値とを比較演算処理し、その演算結果に
基づいて自動吸入負圧制御装置２２、ラグウィンチ５、
スノぐラドキャリッジ１５、スイングウィンチ２８　、
−２８及びカッタモータ８を制御して、ラダ７１％　ス
／母ツドキャリツジ１５のピストン部１５、及びカッタ
４の動作を制御することになる。

従って、浚渫作業は予期されない浚渫場所の条件の変動
に対応する洩出値を常にフィードバックし、これと設定
値との演算結果により制御される浚渫ポンプ１９の吸入
負圧、ラダ１の俯仰動作、浚渫船のスイング中心、カッ
タ４の回転数に基づいて所定の前進距離Ａを前進しつろ
行なわれる。

以上の構成の作用について述べる。

前進浚渫を行なうに際しては、第５因に示す如く、先ず
、主スパッド１２を水底３に打ち込み浚渫船１を軸承す
る。そして、設定器２７に予め浚渫場所に適合する設定
値を設定することにより準備が完了する。この時カッタ
４は、図示する如く以前のスイング浚渫時に降下された
深度Ｄ′に位置している。このような状態において前進
浚渫が開始されることになる。即ち、スパッドギヤリッ
ツ１５のピストン部ｔＳａを伸長させ、この抑圧によシ
主スパッド１２からの反力を利用して浚渫船１を前進さ
せると同時に、ラグ９１インチ５によりラダ７を徐々に
上昇させ、カッタ４を前進且つ上昇させながらこれに水
底３を掘削させる。掘削された土砂は、浚渫ポンプ１９
により船上に吸い上げられることになる。これに際し、
カッタ４の移動は、カッタ軌跡表示装置１８によって検
出されるカッタ４の位置と、設定された前進距離Ａ及び
浚渫深度りとが演算装置２６により演算処理されてスノ
ぐラドキャリッジ１５、スイングウィンチ２８．２８及
びラダウィンチ５を制御して行なわれる。

！た、この間における浚渫土質の変化、カッタ４による
掘削出厚の変化に対する制御は、第４図に示す如く、語
検出装置によって検出される浚渫ｆンｆ１９の吸入負圧
、吐出圧、浚渫管２０内の流速、金泥率、カッタ４に加
わるカッタ負荷と１てのカッタモータ８の負荷電流値、
上昇されるラダＴに加わるラダ負荷としてのラグウィン
チ５の負荷電流値、浚渫船１をスイングさせるスイング
ウィンチ２８．２８の負荷電流値、浚渫船１を前進させ
るスノやラドキャリッジ１５に加わるスノクツドキャリ
ツジ負荷としての圧力値と、それに対応する設定値とが
演算装置２６によって比較演算され、その結果に基づい
て浚渫ポンプ１９の吸入負圧、ラダ１の上昇、停止、ス
パントキャリッジ１５による浚渫船１の前進、停止、及
びカッタ４の回転数を制御することにより行なう。例え
ば、前進浚渫中に土質が急激に変化し含泥率計２３によ
って検出される金泥率が高くなり、金泥率上限値に達し
た場合、又はカッタモータ電流計９若しくはラダウィン
チ電流計１０により検出される電１流値が増加して、そ
の負荷電流上限値に達した場合には、スノやラドキャリ
ッジ１５による浚渫船１の前進スイングウィンチ２８．
２８による浚渫船１のスイング及びラグウィンチ５によ
るラダ１の上昇を停止する。その後、金泥率及び負荷電
流値が設定値域内に回復したならば、浚渫船１の前進及
びスイング並びにラダ７の上昇を再開する。また、例え
ば、浚渫船１′を前進すべくス・すｉ゛キヤリツジ１５
のピストン部１５ａを伸長させた時に、主ス・やラド１
２から加えられる反力とは反対方向のラダ７を介して加
えられる水底３からの作用力により、ス・母ツドキャリ
ツジ１５の負荷圧力が、その上限値に達した場合には、
浚渫船１の前進を停止し、ラダ１の上昇だけを行ない、
これを次のスイング浚渫深度りまで移動し、その後浚渫
船１．−を前進させる。更にまた、圧力計２１．２４に
よって検出される吸入負圧又は吐出圧が高くなシその上
限値に達した場合、又は流速計２５によシ検出される浚
渫管２０内の流速がその下限値に達した場合には、自動
吸入負圧制御装置２２の開動作を行ない、同時にラグウ
ィンチ５によるカッタ４の上昇、スイングウィンチ２８
．２８による浚渫船１の旋回及びス・ぐラドキャリッジ
１５による浚渫船１の前進を停止する。その後、これら
圧力値又は流速値が設定値域内に回復したならば、カッ
タ４の上昇及び浚渫船１の前進及びスイングを再開する
。

ところで、上述した如き、前進浚渫作業に際しては、掘
削出厚を浚渫土質に応じて変化させ、吸入負圧を一定に
保持して最適な浚渫を行なうべく、常時浚渫船１の前進
、停止、ラダ７の上昇、停止に対応させてカッタ４の回
転数を所定の要領に従って制御することになる。“ 本発明に係るポンプ式浚渫船の自動浚渫装置は、　　・
上述した如き制御によシスポンプ浚渫作業から連続的に
前進浚渫作業を行なうことができ、従来の如く浚渫作業
を一時中断して運転者による浚渫船１の前進及びカッタ
４の位置の設定等の機器制御を排除し得、運転者の疲労
軽減及びその作業の省力化を達成できる。また、従来浚
渫船１の前進に際して費やされていたラダ７の俯仰動作
時間、及び浚渫船１の前進動作時間を、積極的且つ有効
に浚渫作業時間に充てることができ、浚渫効率を大巾に
向上させることかできる。更に、浚渫船１の前進、停止
及びラダ７の上昇、停止に対応させてカッタ４の回転数
を制御するので、カッタ４による掘削土、厚を浚渫土質
に応じて変化させることができ・、浚渫ポンプ１９の吸
入負圧を一定に保持し得、最適な状態で前進浚渫作業を
行なうことかで　　　゛きる。

尚、上記実施例にあっては、スイング負荷、カッタ負荷
及びラダ負荷としてそれらを駆動するスイングウィンチ
２８．２Ｂ、カッタモータ８及びラグウィンチ５の負荷
電流値を検出し、又スフ４ツドキヤリツジ負荷としてピ
ストン部１５８に加わる負荷圧力値を検出したが、これ
らに限ることなく、他の検出装置によってこれら負荷を
検出しても良いことは勿論である。また尚、浚渫ポンダ
が複数台装備された浚渫船に対しても同様に制御し得る
ことは勿論である。

以上要するに本発明によれば、以下の如き優れた効果を
発揮する。

（リ　ス・母ツドキャリッジによシ前進されるポンプ式
浚渫船において、この前進時に浚渫作業に際して得られ
る検出値と、予め設定された設定値とを比較演算して、
浚渫船の前進、ラグの上昇及びカッタの掘削土環を制御
することによ〕、以前のスイング浚渫作業から連続的に
前進浚渫作業をなし得、運転者による浚渫船の前進、カ
ッタ位置：の設定等の機器制御を排除できるので、運転
者の疲労軽減及び作業の省力化を達成できる。

（２）従来、浚渫船あ前進に際して費やされていたラグ
の俯仰動作時間及び浚渫船の前進動作時間を積極的且つ
有効に浚渫作業時間に充てることができ、浚渫効率を大
巾に向上させることができる。

（３）前進浚渫作業において、浚渫船の前進、停止及び
ラグの上昇、停止に対応させてカッタの回転数を制御す
るので、カッタによる掘削土環を浚渫土質に応じて変化
させることができ、浚渫ポンプの吸入負圧を一定に保持
し得、最適な状態で前進浚渫作業を行なうことがでへる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のポンプ式浚渫船の前進状態を示す概略側
面図、第２図は本発明に係るポンプ式浚渫船を示す・開
面図、第３−図は第２□□□におけるｍ−■線矢視図、
第４図は本発明に係るポンプ式浚渫船の自動後！ＪＪｋ
装置の制御系を示す系統図、第５図は、その前進浚渫状
態を示す概略側断面図である。 図中、１はポンプ式浚渫船、２は船首部、４はカッタ、
１はシダ、９．１０．１６，１８．２１゜２３．２４，
２５４−を検出器、１１は船尾部、１２は主ス・やラド
、１５はス・母ツドキャリッジ、１９は浚渫ポンプ、２
０は浚渫管、２６は演算装置、２１は設定器である。 特　許　１）願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人　弁理士　　絹　谷　信　雄 一 第１図 ぶ 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 船首部に水底土砂等を掘削するカッタを有し俯仰される
   ラグを備え、船尾部に海底に打ち込まれ船体を軸承する
   ス・（ラドと該ス・母ツドと上記船体との間に伸縮自在
   なス・ンツドキャリツノとを備えると共に、上記カッタ
   より掘削された土砂を浚渫ポンプにより吸入移送する浚
   渫管とを備えて、上記スｉｅツドキャリツノを伸長させ
   ス・平ツドと船体との間を離間させることにより前進す
   るポンプ式浚渫船において、該浚渫船の前進によシス／
   ＩＰツドキャリツジに加わるス・やラドキャリッジ負荷
   、俯仰するラグに加わるラグ負荷、土砂を掘削するカッ
   タに加わるカッタ負荷、スイングされる浚渫船に加わる
   スイング負荷、浚渫ポンプあ吸入負圧と吐出圧、浚渫管
   内を流れる泥水の流速、該泥水の金泥率及びカッタ位置
   を検出する検出器を設けると共に、浚渫場所の条件に適
   合する設定値として上記各値に上限値及び下限値並びに
   カッタの移動範囲を設定する設定器を設け、更に該設定
   値と上記検出値とを比較演算する演算装置を設けて、該
   演算装置の演算結果に基づいて上記ス・セソドキャリッ
   ジ、スイングウィンチ及びラグの動作を自動制御して、
   前進しつつ浚渫作業を行なうように構成したことを特徴
   とするポンプ式浚渫船の自−勲浚渫、装置。