JPS5880035A - Method and apparatus for displaying locus of cutter of pump dredger - Google Patents

Method and apparatus for displaying locus of cutter of pump dredger

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JPS5880035A
JPS5880035A JP17737281A JP17737281A JPS5880035A JP S5880035 A JPS5880035 A JP S5880035A JP 17737281 A JP17737281 A JP 17737281A JP 17737281 A JP17737281 A JP 17737281A JP S5880035 A JPS5880035 A JP S5880035A
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cutter
dredging
hull
depth
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義幸 山下
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与喜多 徹也
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/907Measuring or control devices, e.g. control units, detection means or sensors

Abstract

PURPOSE:To exactly grasp the position of a cutter device by measuring the moving length of the metering wire for the dredging depth, the inclined angle of the hull, the inclined angle of a spud, and the swing angle of the hull. CONSTITUTION:The hull 3 of a dredger is swung over the swing angle of a spud driven into the bottom under water. A cutter 6 and a suction mouth 8 are attached to the tip of a ladder 1 pivotally and in a vertically rocking manner provided to the hull 3, and a ladder-hanging wire rop 5 and a dredging depth-measuring wire rope 9 are attached to near the tip of the ladder 1. By measuring the moving length of the rope 9, the inclined angle of the hull 3, the inclined angle of the spud, and the swing angle of the hull 3, the dredging depth of the cutter 6, the switch moving amount of the spud, and the distances between the spud and the cutter 6 are calculated.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポンプ浚渫船の浚渫作業時カッター装置の正
確々位置を軌跡として表示する方法及び装置、詳しくは
従来考慮の対象にされなかったラダーの撓み、あるいは
船体のトリム、ヒール、スパッドの傾斜等に帰因する計
算誤差を取除き、カッター装置の正確な位置を演算し、
これを軌跡として表示するポンプ浚渫船のカッター軌跡
表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for displaying the accurate position of a cutter device as a locus during dredging operations of a pump dredger, and more specifically, the invention relates to a method and a device for displaying the accurate position of a cutter device as a locus during dredging operations of a pump dredger, and more specifically, the present invention relates to a method and a device for displaying the accurate position of a cutter device as a locus during dredging work of a pump dredger. , remove calculation errors caused by heel, spud inclination, etc., calculate the exact position of the cutter device,
The present invention relates to a cutter trajectory display device for a pump dredger that displays this as a trajectory.

ポンプ浚渫船の浚渫作業は、カッター、スイングウィン
チ、ラダーウィンチ等を操作して行われるが、カッター
及びサクションマウスが水面下にあるため、正確な位置
の把握が困難であった。以下従来の計測方法及び問題点
について述べる。
Dredging work using a pump dredger is carried out by operating a cutter, swing winch, ladder winch, etc., but since the cutter and suction mouth are below the water surface, it is difficult to ascertain their exact positions. The conventional measurement method and problems will be described below.

カッターの浚渫深度は、第1図及び第2図に示すごとく
、ラダー(α)上又はトラニオン(blに設けた角度計
(c)を用いて、水平線(又は鉛直線)とラダー(α)
との間の角度eを求め角度eとラダー長さfを用いて計
算により求めているが、通常の浚渫船においては、ラダ
ー長さが40〜50mに達するため僅かな角度計測誤差
が大きな深度誤差を生ずる。又角度計Cを装備した位置
でのラダー角度を計測するため、カッターが海底に着地
したときラダー(α)が2点鎖線で示すごとく撓み、角
度計Cの計測値はe′となり深度誤差を生ずる。又掘削
中のラダーの振動により計測誤差が大きくなる。
As shown in Figures 1 and 2, the dredging depth of the cutter is determined by measuring the distance between the horizontal line (or vertical line) and the rudder (α) using the angle meter (c) installed on the rudder (α) or on the trunnion (bl).
This is calculated using the angle e and the rudder length f, but in normal dredgers, the rudder length reaches 40 to 50 m, so a small angle measurement error can lead to a large depth error. will occur. In addition, since the rudder angle is measured at the position where the angle meter C is installed, when the cutter lands on the seabed, the rudder (α) is deflected as shown by the two-dot chain line, and the measured value of the angle meter C becomes e', which causes a depth error. arise. Also, vibration of the ladder during excavation increases measurement errors.

船体のトリム及びヒール角度は、別に設けた角度計によ
り求めているが、船体動揺及び浚渫中の船体振動により
角度の計測誤差を生じ正確なトリム及びヒールの角度を
求めることは困難である。
The trim and heel angles of the hull are determined using a separately provided angle meter, but angle measurement errors occur due to the shaking of the hull and vibrations during dredging, making it difficult to determine accurate trim and heel angles.

又第3図に示すごとく、スパッド(y)及び(Alを装
備してスパッド(gl (A)を交互に打替えることに
より前進する浚渫船においては、スイング角度ψとスパ
ッド(g) (A1間の間隔2xST  により船体中
心線方向(矢印k)の前進量を求めているが、この前進
量及びカッター位置の移動量はス・くラド(g) 9m
)の傾斜によって変化する。スパッド(σ)(h)の傾
斜は、スーζツド(tt) (h)を海底に打込む際の
船体の傾斜、あるいはスイング中の外力により発生する
ので、予定前進量と実際の前進量との間に誤差を生じ、
又カッターの位置が予定した浚渫前進方向からずれるこ
とになる。なお浚渫作業中カッター反力等の外力により
スパッドが傾斜する場合もカッター位置がずれるため、
カッターの正確な位置を把握できない。
In addition, as shown in Figure 3, in a dredger equipped with spuds (y) and (Al) that moves forward by alternately replacing the spuds (gl (A)), the swing angle ψ and the spud (g) (between A1 The amount of advance in the direction of the hull centerline (arrow k) is determined by the interval 2xST, but this amount of advance and the amount of movement of the cutter position is S・Krad (g) 9m
) changes depending on the slope. The inclination of the spud (σ) (h) is caused by the inclination of the hull when driving the sud (tt) (h) into the seabed or by external force during swing, so the planned forward amount and the actual forward amount are different. An error occurs between
Moreover, the position of the cutter will deviate from the planned forward direction of dredging. Additionally, if the spud is tilted due to external force such as cutter reaction force during dredging work, the cutter position may shift.
The exact position of the cutter cannot be determined.

前記のほか、カッターの深度計測においては、1個の吃
水計をトラニオン中心軸の延長線上に設け、トリムの影
響を除去しているが、ヒールによる影響を考慮しておら
ず、又カッターの平面位置を表示していないので、カッ
ターが船首尾方向にずれ、そのための掘り残しく第21
図参照)があっても分らない等の欠点があった。
In addition to the above, when measuring the cutter depth, one water meter is installed on the extension of the trunnion center axis to eliminate the influence of trim, but the influence of the heel is not taken into account, and the flat surface of the cutter Since the position is not displayed, the cutter may shift toward the bow and stern, and the 21st
There were drawbacks such as not being able to tell even if there was a problem (see figure).

本発明は、前述の欠点を解消し、水面下におけるカッタ
ー装置の正確な位置を把握し1把握した結果を表示する
ための方法及び装置を提供すると共に、該表示装置によ
り制御の指針を得ることによりポンプ浚渫船の浚渫精度
ならびに浚渫効率の向上を計り、ひいては自動浚渫への
足掛りを提供し浚渫作業の省力化を計る目的でなしたも
ので、水底に打込んだスパッドをスウィングの中心とし
て船体をスイングさせて浚渫作業するポンプ浚渫船にお
いて、浚渫深度計測スパッドの傾斜角度と船体のスイン
グ角度とをそれぞれ計測し、前記各計測データ及び浚渫
船の船体及びラダーの固有の寸法を用い電、ラダー先端
のカッター装置の浚渫深度と、スパッドの打替によるス
パッドの移動量と、スパッド位置から前記カッター装置
までの各スイング角度における距離とをそれぞれ演算し
、該演算値にもとづいてカッター装置の軌跡を求め、該
軌跡を表示することを特徴とするポンプ浚渫船のカッタ
ー軌跡表示方法及びその装置に係わるものである。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks and provides a method and device for grasping the exact position of a cutter device under water and displaying the grasped result, and also provides control guidelines using the display device. This was done to improve the dredging accuracy and dredging efficiency of pump dredgers, and also to provide a foothold for automatic dredging and save labor in dredging work. In a pump dredger that performs dredging work by swinging a Calculating the dredging depth of the cutter device, the amount of movement of the spud due to spud replacement, and the distance at each swing angle from the spud position to the cutter device, and determining the trajectory of the cutter device based on the calculated values, The present invention relates to a method and apparatus for displaying a cutter trajectory of a pump dredger, characterized in that the trajectory is displayed.

以下本発明の実施例につき図面にもとづいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

浚渫深度の計測要領を第4図及び第5図に示す。浚渫船
のラダー(1)は、ラダーカントリー(2)又は船体(
3)の上に装備されたラダーウィンチ(4)によりラダ
ー吊上げ用ワイヤロープ(5)を介して吊下げられる。
The method for measuring dredging depth is shown in Figures 4 and 5. The rudder (1) of the dredger is located either in the rudder country (2) or in the hull (
3) is suspended via a wire rope for lifting the ladder (5) by a ladder winch (4) installed on top of the ladder.

ラダー(1)の先端にはカッター(6)が装備されラダ
ー(1)はトラニオン(7)を軸として回動する。又カ
ッター(6)の近傍にはサクションマウス(浚渫吸込口
)(8)を装備する。
A cutter (6) is equipped at the tip of the rudder (1), and the rudder (1) rotates around the trunnion (7). A suction mouth (dredging suction port) (8) is also installed near the cutter (6).

浚渫深度計測用ワイヤロープ(9)は、一端をラダー(
1)に取付け、他端には適切な重さを有する1垂(イ)
を取付け、ラダー(1)の動きに合わせて前記ワイヤロ
ープ(9)が動くよう構成する。前記ワイヤロープ(9
)は、シープ0η(2)を介して張り渡してあり、シー
プ(2)には前記ワイヤロープ(9)の移動量を計測す
る浚渫深度発信器(13を取付ける。
The wire rope for dredging depth measurement (9) has one end attached to the ladder (
1), and the other end has a 1-hook (A) with appropriate weight.
is attached so that the wire rope (9) moves in accordance with the movement of the ladder (1). The wire rope (9
) is stretched through a sheep (2), and a dredging depth transmitter (13) is attached to the sheep (2) to measure the amount of movement of the wire rope (9).

第5図に示すように、トラニオン(7)の中心101を
通り船体(3)に平行な直線102及びトラニオン(7
)の中心101とカッター(6)の先端中心103を結
ぶ直線104がつくる角度をθとすれば、第2余で表わ
される。
As shown in FIG. 5, a straight line 102 passing through the center 101 of the trunnion (7) and parallel to the hull (3),
) is the angle formed by the straight line 104 connecting the center 101 of the cutter (6) and the center 103 of the tip of the cutter (6).

ここにり、:)ラニオン(7)の中心101とシープα
η間を結ぶ直線105の長さ L2:トラニオン(7)の中心101と浚渫深度計測用
ワイヤロープ(9)をラダー (1)に取付けた点106間との距離 L3:シープαpと点106間の距離 θ1:トラニオン(7)の中心101と点106を結ぶ
直線107が直線104との間 につくる角度 θ2;直線102とトラニオン(7)の中心101とシ
ープαυを結ぶ直線105がつく る角度 である。前記のり、、L−+、θ1、θ2は何れも浚渫
船毎に定まる固有の値であり% L3は浚渫深度計測用
ワイヤロープ(9)の移動量を検出する発信器α葎によ
り計測される値である。また直線104がサクションマ
ウス(8)の中心109とトラニオンの中心101間を
結ぶ直線110との間につくる角度をθとすれば、直線
102と直線110がつくる角度は(θ+♂)で表わさ
れるが、これも浚渫船毎に定まる固有の値である。更に
トラニオン(7)の中心101からカッター(6)の先
端中心103迄の距離をり、)ラニオン(7)の中心1
01からサクションマウス(8)の中心109迄の距離
をLとすれば、カッター(6)及びサクションマウスの
中心109の深度は前記θ、(θ十θ′)、L、L′に
より求めることができる。
Here we are:) Center 101 of Runion (7) and Sheep α
Length L2 of the straight line 105 connecting η: Distance between the center 101 of the trunnion (7) and the point 106 where the dredging depth measurement wire rope (9) is attached to the ladder (1) L3: Between the sheep αp and the point 106 Distance θ1: Angle θ2 between the straight line 107 connecting the center 101 of the trunnion (7) and the point 106 and the straight line 104; An angle created by the straight line 102 and the straight line 105 connecting the center 101 of the trunnion (7) and the sheep αυ be. The above-mentioned glue, L-+, θ1, and θ2 are all unique values determined for each dredger, and %L3 is the value measured by the transmitter α that detects the amount of movement of the wire rope (9) for measuring dredging depth. It is. Furthermore, if the angle that the straight line 104 makes with the straight line 110 connecting the center 109 of the suction mouse (8) and the center 101 of the trunnion is θ, then the angle made by the straight line 102 and the straight line 110 is expressed as (θ+♂). However, this is also a unique value determined for each dredger. Furthermore, calculate the distance from the center 101 of the trunnion (7) to the center 103 of the tip of the cutter (6), and
If the distance from 01 to the center 109 of the suction mouth (8) is L, the depth of the center 109 of the cutter (6) and the suction mouth can be found from the above θ, (θ + θ'), L, and L'. can.

次にトリム、ヒール及び吃水の計測方法について述べる
。第6図及び第7図に示すごとく船体(3)に装備した
吃水針04(ハ)(至)Qのを用いてトリム角度α及び
ヒール角度βをそれぞれ計測すると共に、トラニオン(
7)の中心101.101の中点113における吃水d
を演算する。トリム及びヒールハ次式により計算される
Next, we will discuss how to measure trim, heel, and hiccups. As shown in Figures 6 and 7, the trim angle α and the heel angle β are measured using the water swamp needles 04 (C) (To) Q installed on the hull (3), and the trunnion (
7) The center 101. The stuttering d at the midpoint 113 of 101
Calculate. The trim and heel values are calculated using the following equations.

こ\でαは、船尾トリムのとき正の値に、また船首トリ
ムのとき負の値になる。またβは左舷トリム(左舷側に
船体(3)が傾斜した場合)のとき正の値、右舷トリム
のとき負の値となる。トラニオン(7)の中心位置10
1.101の中点113における吃水dは Bst (d31− da2) B3□+133.  ” dat       式(4
)ラニオン中心10.i、101を通る直線の交点11
1の吃水を示し またd4は、吃水針(ト)及びa′?)を通る直線とト
ラニオン(7)の中心101.101を通る直線の交点
112の吃水を示し また7’a2はトラニオンの中点113と点111間の
距離を示し またβ、1は、トラニオンの中点113と点112間の
距離を示し 前記トラニオン(7)の中点113の吃水dは、吃水針
4個を装備して求めたが、3個の吃水針を使用して求め
ることも可能である。
Here, α takes a positive value when trimming the stern and a negative value when trimming the bow. Further, β takes a positive value when the ship is trimmed to the port side (when the hull (3) is tilted to the port side), and takes a negative value when the ship is trimmed to the starboard side. Center position 10 of trunnion (7)
The hiccup d at the midpoint 113 of 1.101 is Bst (d31- da2) B3□+133. ” dat expression (4
) Runion center 10. Intersection point 11 of straight lines passing through i, 101
1 indicates hiccup, and d4 is the hiccup needle (g) and a'? ) and the center 101 of the trunnion (7). 7'a2 represents the distance between the midpoint 113 of the trunnion and the point 111, and β, 1 represents the The hiccup d at the midpoint 113 of the trunnion (7), which indicates the distance between the midpoint 113 and the point 112, was obtained by equipping with four hiccup needles, but it is also possible to find it using three hiccup needles. It is.

次にスパッドの傾斜の求め方について述べる。Next, we will discuss how to find the slope of the spud.

スパッド(1)の傾斜は、第8図囚乃至第10図に示す
ように、トリム、ヒール及びスパッドキーパ−Qυ翰に
装備したスパッド傾斜距離計W(ハ)(ハ)に)を用い
て計測した距離及び吃水針を用いて計測したトリム、ヒ
ールにより求められる。スパッドαつについても同様に
スパッドキーパ−@(ハ)に装備したスパッド傾斜距離
計−(至)0乃(2)及びトリム、ヒールにより求めら
れる。スパッド翰とスパッドキーパ−Qυ間の隙間のう
ち、船体中心線に平行な方向(矢印132)の距離に、
はスパッド傾斜距離計(ハ)によって計測され、船体中
心線と直角な方、向(矢印135)の距離んはスパッド
傾斜距離計@により計測される。同様にスパッド(イ)
とスパッドキーパ−(イ)間の隙間のうち船体中心線に
平行な方向(矢印132)の距離にはスパッド傾斜距離
計(ハ)により、又船体中心線に直角な方向(矢印13
5)の距離に8はスパッド傾斜距離計−により計測され
る。前述の要領で計測した民及びんの差及びキーパ−(
財)の上面からスパッドキーパ−(イ)の下面迄の距離
KDからスパッド(ホ)と船体(3)の間の船体中心線
方向の角度Δαは Δα= tar; ’ (K5−に、) / KDによ
り求められる。同様に船体中心線と直角方向の角度Δβ
は ・ Δβ=tば” (K!l−K4 )/KDにより求めら
れる。
The inclination of the spud (1) was measured using a spud inclination distance meter W (c) (c) attached to the trim, heel and spud keeper Qυ, as shown in Figures 8 to 10. Determined by distance, trim and heel measured using a hiccup needle. The spud α is similarly determined using the spud inclination distance meter (to) 0 to (2) equipped on the spud keeper @ (c), trim, and heel. In the gap between the spud keeper and the spud keeper Qυ, in the distance parallel to the hull centerline (arrow 132),
is measured by the spud inclination distance meter (c), and the distance in the direction perpendicular to the hull centerline (arrow 135) is measured by the spud inclination distance meter @. Similarly spud (a)
In the gap between the and spud keeper (A), the distance in the direction parallel to the hull centerline (arrow 132) is measured using the spud slope range meter (c), and the distance in the direction perpendicular to the hull centerline (arrow 13) is measured.
5) Distance 8 is measured using a spud slope distance meter. The difference between the people and the keeper measured as described above and the keeper (
The angle Δα in the direction of the hull center line between the spud (E) and the hull (3) from the distance KD from the top surface of the spud keeper (A) to the bottom surface of the spud keeper (A) is Δα= tar; ' (K5-, ) / KD It is determined by Similarly, the angle Δβ perpendicular to the hull centerline
is determined by Δβ=tba'' (K!l-K4)/KD.

一方船体(3)のトリム角度α及びヒール角度βは前述
の式(2) (3)により求めであるので、スパッド翰
の船体中心方向の傾斜角度は(α−Δα)により、また
船体中心線に直角方向の傾斜角度は(β−Δβ)により
求めることができる。スパッドαりの傾斜も同様に求め
られる。
On the other hand, the trim angle α and heel angle β of the hull (3) are determined by the above equations (2) and (3), so the inclination angle of the spud head toward the hull center is determined by (α − Δα), and the hull center line The inclination angle in the direction perpendicular to can be determined by (β-Δβ). The slope of the spud α can be found in the same way.

次に浚渫前進方向のカッターの位置を求める方法につい
て述べる。第8図(4)乃至第11図に示すように、ス
パッド(ホ)の先端位置114を原点として浚渫前進方
向をZ軸とすると、Z軸方向のカッター(6)の位置ノ
は、 )=(−Δ)+H−coaα+L−co8(θ−α>)
co8ψ−z・8ifLψ        式(9)で
表わされる。こ\にΔJは打込んだスパッド(ホ)の傾
斜により船体(3)が船首尾方向にずれる量(第8図(
5)参照)を示し。
Next, we will discuss how to find the cutter position in the dredging forward direction. As shown in FIG. 8 (4) to FIG. 11, if the tip position 114 of the spud (E) is the origin and the dredging forward direction is the Z axis, the position of the cutter (6) in the Z axis direction is: )= (-Δ)+H-coaα+L-co8(θ-α>)
co8ψ−z·8ifLψ It is expressed by equation (9). Here, ΔJ is the amount by which the hull (3) shifts in the bow and stern direction due to the inclination of the driven spud (E) (see Figure 8).
5)).

Δ)=SP−ta%(α−Δα) で表わされる。こ\にSPは、スパッドの深度、即ちス
パッド(1)の先端からスパッドキーパ−■(財)の中
間位置までの距離を示し1次式で表わされる。
Δ)=SP-ta%(α-Δα). Here, SP indicates the depth of the spud, that is, the distance from the tip of the spud (1) to the intermediate position of the spud keeper (1), and is expressed by a linear equation.

こ\K  SPDニスパッド翰の全長 SPニスパッドキーパ−(ハ)の上面からスパッド(イ
)の上端布の高さ KDニスパッドキーパ−(ハ)の上面からスパッドキー
パ−(2)の下面 迄の高さ であり、SF5はスパッドに設けた尺度、即ちスパッド
深度計(財)により計測する。また式(9)において L:トラニオン(7)の中心101からカッター(6)
の先端中心103迄 の距離 ψ:スイング角度(Z軸とスパン ド翰の先端を通り船体(3)の中 心線に平行な直線136とのな す角) であり、スイング角度ψは船体(3)に装備したジャイ
ロコンパス(ロ)を用いて計測する。更に式(9)にお
いて、スパッド翰の先端とカッター(6)の先端中心1
03のずれz′(第11図参照)は z=sT−coaβ−Δz+L・gin(θ−α)os
inβで表わされる。こ\に ST:船体(3)の中心からスキッドキーパ−(ロ)の
中心迄の距離 Δ2 ニスパッド(イ)の傾斜により船体(3)が船の
左右舷方向にずれる 量(第8図(Bl参照)で Δ w=sP−ta% (β−Δβ) 次にカッター(6)の先端中心105の浚渫前進方向に
直角な方向の位置を求める。第11図においてスパッド
翰の先端位置114を原点とし前記Z軸に直角方向をY
軸とすると 、=(−Δ)+Hacosa十LIlco8(θ−α)
)aj%ψ+z”cosψ        式(K)で
表わされる。式(9)1式(ト)の示す通り、スパッド
先端位置114を基点として、カッター先端中心103
の平面位置は、トリム、ヒール、スパッドの傾斜、スパ
ッドの深度、スイング角度、水平線とラダーとのなす角
度、即ち俯仰角によって求めることができる。なお前述
の説明においてはスパッドキーパ−の中間位置のレベル
136でのΔJ1 Δ2を算出したが、スパッドキーパ
−の中間位置のレベル136とトラニオン中心のレベル
137の高さの差CTによるトリム、ヒールの補正を加
えればより精度は高くなる。
\K Total length of SPD varnish pad holder Height from the top of SP varnish pad keeper (C) to the top edge cloth of spud (A) KD Height from the top of varnish pad keeper (C) to the bottom of spud keeper (2) The SF5 is measured using a scale provided on the spud, that is, a spud depth meter (manufactured). In addition, in formula (9), L: from the center 101 of the trunnion (7) to the cutter (6)
The distance ψ to the tip center 103 of the spanned wing is the swing angle (the angle formed by the Z axis and the straight line 136 passing through the tip of the spanned wing and parallel to the center line of the hull (3)), and the swing angle ψ is Measure using the equipped gyro compass (b). Furthermore, in equation (9), the center 1 of the tip of the spud and the tip of the cutter (6)
The deviation z' of 03 (see Figure 11) is z=sT-coaβ-Δz+L・gin(θ-α)os
It is expressed as inβ. Here, ST: Distance Δ2 from the center of the hull (3) to the center of the skid keeper (B) The amount by which the hull (3) shifts in the port and starboard direction due to the inclination of the varnish pad (A) (Figure 8 (Bl) Δw=sP-ta% (β-Δβ) Next, find the position of the tip center 105 of the cutter (6) in the direction perpendicular to the dredging forward direction.In FIG. Let the direction perpendicular to the Z axis be Y
If the axis is = (-Δ) + Hacosa + LIlco8 (θ-α)
) aj%ψ+z”cosψ It is expressed by equation (K). As shown in equation (9) 1 (g), the cutter tip center 103 is
The plane position of can be determined from the trim, heel, spud inclination, spud depth, swing angle, and the angle between the horizontal line and the rudder, that is, the elevation angle. In the above explanation, ΔJ1 and Δ2 were calculated at level 136 at the intermediate position of the spud keeper, but trim and heel corrections based on the height difference CT between level 136 at the intermediate position of the spud keeper and level 137 at the center of the trunnion were calculated. If you add more, the accuracy will be higher.

次に浚渫深度を求める方法について述べる。Next, we will discuss how to determine the dredging depth.

第8図囚において浚渫深度方向をY軸とし、基準水面1
15(潮位変動のある水域に対し、公けに定められた基
準となる水面で、実際の水面(1071が基準水面より
低くなる場合は少ない)からサクションマウス(8)の
中心109迄の深度を1とする。カッター(6)の先端
中心103又はカッター(6)の下端を浚渫深度としな
いのは、サクションマウス(8)の中心109に比べ掘
削土砂を吸い残すおそれがあることによる。浚渫深度V
は次式により表わされる。
In Figure 8, the dredging depth direction is the Y axis, and the reference water surface 1
15 (For water areas with tidal level fluctuations, the water surface is a publicly established reference water surface, and the depth from the actual water surface (1071 is rarely lower than the reference water surface) to the center 109 of the suction mouth (8). 1.The reason why the tip center 103 of the cutter (6) or the lower end of the cutter (6) is not set as the dredging depth is because there is a risk of sucking up excavated soil compared to the center 109 of the suction mouth (8).Dredging depth V
is expressed by the following equation.

y = (L・5is(θ+θ−α)−dT”cott
α)・ω8β+d−T式αη こ\に L:トラニオン(7)の中心101からサクシ
ョンマウス(8)の中心109迄 の距離 句;船体(3)の船底からトラニオン(7)の中心10
1迄の高さ T:潮位 潮位Tは、第12図に示すごとく、海岸又は海上に設置
した潮位計(至)によって得た潮位信号をテレメータ送
信機(至)で発信し、船体(3)上に装備したテレメー
タ受信機(ロ)で受信する。式aυに示すように、浚渫
深度はトリム、ヒール、吃水、サクションマウス(8)
の俯仰角が分れば求められ、更に潮位計による補正を行
うことにより、浚渫船が浮かぶ海面の水位の高低に拘わ
らず、掘削すべき海底(至)に対するカッター(6)の
到達の度合いを把握することができる。
y = (L・5is(θ+θ−α)−dT”cott
α)・ω8β+d−T formula αη Here L: Distance from the center 101 of the trunnion (7) to the center 109 of the suction mouth (8); From the bottom of the hull (3) to the center 10 of the trunnion (7)
1 Height T: Tide level As shown in Figure 12, the tide level T is determined by transmitting the tide level signal obtained from the tide gauge (to) installed on the coast or the sea using a telemeter transmitter (to), Receive with the telemeter receiver (b) installed above. As shown in equation aυ, the dredging depth is trim, heel, dredge, suction mouth (8)
It can be determined by knowing the angle of elevation and elevation, and by making corrections using a tide gauge, the degree to which the cutter (6) has reached the seabed to be excavated can be determined, regardless of the height of the sea surface on which the dredger is floating. can do.

次にスパッドを打替えて浚渫船が前進する場合のスパッ
ドの移動量の求め方について述べ゛る。
Next, we will discuss how to calculate the amount of spud movement when the dredger moves forward by replacing the spud.

浚渫船が次の浚渫に移るため前進する場合、左右舷のス
パッドを交互に打替えながらスイングを行って前進する
。第13図、第14図においてスパッド(ホ)を打込み
、スパッドα呻を吊上げて浚渫中前進を行う場合は、左
舷方向(矢印154)に角度ψ、だけスイングを行い、
この位置でスパッドa呻を打込みその後でスパッド(ホ
)をS上ケル。
When the dredger moves forward to move on to the next dredge, it moves forward by swinging the port and starboard spuds alternately. In Figures 13 and 14, when driving the spud (E) and lifting the spud α to move forward during dredging, swing in the port direction (arrow 154) by an angle ψ.
At this position, hit spud a groan and then spud (ho) to S top kel.

この状態で反対側方向(矢印135)にψ2だけスイン
グを行い、この位置でスパッド翰を打込みその後でスパ
ッドα呻を吊上げる。次に93だけ左舷側方向(矢印1
36)にスイングすると、船体する。″こ\で通常の浚
渫船では、ψ1=ψ2/!=ψ3になるようスイングす
る場合が多い。しかしながら、船体(3)がトリム及び
ヒールにより傾斜していた場合には、スパッドα呻翰は
鉛直線に対し斜め方向に打込まれ、予定した前進量と相
違したり、あるいは予定前進方向からずれを生ずる。
In this state, the swing is made by ψ2 in the opposite direction (arrow 135), the spud is driven in at this position, and the spud α is then lifted. Next, 93 towards the port side (arrow 1
When you swing to 36), it will become a ship. ``In a normal dredger, it is often swung so that ψ1 = ψ2/! = ψ3. However, if the hull (3) is tilted due to trim and heel, the spud α will not be vertical. It is driven in a diagonal direction to the line, and the amount of advance is different from the planned advance amount, or the advance direction is deviated from the planned advance direction.

本発明の方法及び装置は、スパッドQl)が傾斜して打
込まれたときのスパッドOI(イ)の先端の位置、スイ
ング後のスパッドの傾斜にもとづく船体(3)のずれ及
び打替後のスパッドの先端位置を算出する。第15図に
おいて116はスパッド翰を打込み、スパッドQlを帛
上げている状態を示す。この状態からスパッド翰を中心
としてψ1だけ左舷側にスイングし、スパッドα場を打
込んだ状態を117とする。次にこの状態117からス
パッドに)を吊上げスメッドα場を中心としてψ2だけ
右舷側にスイングし、スパッド翰を打込んだ状態を11
8とする。
The method and device of the present invention are characterized by the position of the tip of the spud OI (a) when the spud Ql) is driven in at an angle, the displacement of the hull (3) based on the inclination of the spud after swinging, and the Calculate the spud tip position. In FIG. 15, reference numeral 116 shows a state in which the spud rod is driven in and the spud Ql is raised. From this state, the spud is swung to the port side by ψ1 with the spud as the center, and the state in which the spud α field is driven is designated as 117. Next, from this state 117, lift the spud (117) and swing it to starboard by ψ2 centering on the Smed α field, and drive the spud rod into the state 11
8.

第16図に状態117におけるスパッドaつ(イ)の先
端位置を示す。いまスパッド翰の先端位置を、(Jl、
2.)(符号114)とする。第16図には説明の便宜
上(、h 、Zl )は2軸及びX軸の原点にあるもの
とした。スパッド0呻の先端位置をり2.カ)とすると
1 、h=−(2訂・cosβl18i%ψ+)l’)+7
2   式(2)z2=2ST−CO8β”cosψ−
、;+、;    式(至)で表わされる。
FIG. 16 shows the position of the tip of spud A in state 117. Now, the tip position of the spud wire is (Jl,
2. ) (symbol 114). In FIG. 16, for convenience of explanation, it is assumed that (, h , Zl ) are located at the origins of the two axes and the X axis. Position the tip of the spud 0 groan 2. f) then 1, h=-(2nd edition, cosβl18i%ψ+)l')+7
2 Formula (2) z2=2ST-CO8β"cosψ-
,;+,; It is expressed by the formula (to).

こ\でスパッド翰を吊上げ、スパッドaつを軸としてス
イングしたのち、再びスパッド翰を打込んで状態118
に移ったときのスパッド翰の先端位置()3t m3 
)を求める。第17図に示すごとく、スパッド翰の位置
は、0tsZ+) (符号114)より()ss xs
 )に−動する。スパッドα呻の先端位置(72% 1
2 )は不変である。この状態118においては、スパ
ッドOIの傾斜による。スパッドQ’lの先端位置とス
パッドキーパ−翰及び(ホ)の中間位〜 置の間のずれ量はそれぞれJ2及びz2であり、スパッ
ド翰の傾斜による、スパッド翰の先端位置とスパッドキ
ーパ−(ハ)及びに)の中間位置の間のずれはそれぞれ
J3及びx3である。前述のずれ量、22%ffi*s
)s及びz3′は、スパッド傾斜距離計(ホ)(ハ)(
ホ)(ホ)i(至)(ロ)及び(財)吃水計にょるトリ
ム、ヒール及びスパッド深度計(財)によって求められ
゛たΔi、ΔZ2hΔJ3及びΔz3により求めること
ができる。
At this point, lift up the spud kiln, swing with one spud as the axis, and then drive the spud kiln again to get to state 118.
The position of the tip of the spud when it moves to () 3t m3
). As shown in Fig. 17, the position of the spud kiln is 0tsZ+) from (symbol 114) ()ss xs
) to move. Spud α tip position (72% 1
2) remains unchanged. This state 118 is due to the inclination of the spud OI. The amount of deviation between the tip position of the spud Q'l and the intermediate position of the spud keeper (E) and the spud keeper (E) is J2 and z2, respectively. The deviations between the intermediate positions of and) are J3 and x3, respectively. The aforementioned deviation amount, 22%ffi*s
)s and z3' are the spud inclination distance meter (e)(c)(
It can be determined from Δi, ΔZ2hΔJ3, and Δz3 determined by the trim, heel, and spud depth gauges using the water meter.

従って状態118におけるスパント翰の先端位置(Js
、zs )は )、=2 ST’ coall・sixψ−22+72
 ”is   式a<23 = −(2s’r−eos
β譬coaq) + q2 )+z2+ J式α均で表
わされる。式Q4(ト)で求めた(JsbZ3)と鰭−
z+)との差がスパッド(ホ)の移動量を示し、この移
動量バスバッド(ホ)α呻の傾斜、船体のヒール、スイ
ング角度によって求めることができる。2本のスパッド
を交互に打替えて前進する形式の浚渫船のほかに、スパ
ッドキャリッジを有する浚渫船においても前進時のスパ
ッドの傾斜を考裏したスパッドの移動量を求めることが
できる。
Therefore, the tip position of the spunt in state 118 (Js
, zs ) is), = 2 ST' call・sixψ−22+72
"is formula a<23 = -(2s'r-eos
β coaq) + q2 ) + z2+ It is expressed by the J formula α coaq) + q2 ) + z2+. (JsbZ3) obtained by formula Q4 (g) and fin -
The difference from z+) indicates the amount of movement of the spud (e), and this amount of movement can be determined from the inclination of the bass bud (e), the heel of the hull, and the swing angle. In addition to a dredger that moves forward by alternating two spuds, it is also possible to determine the amount of spud movement for a dredger that has a spud carriage, taking into account the inclination of the spud during forward movement.

以上に述べたことを要約すると、浚渫深度は、ラダー先
端近傍に取付けた浚渫深度計測用ワイヤロープを用いて
従来のラダーの撓みによる誤差を除去し、また弐〇ηを
用いて船体の傾斜を考慮した浚渫深度を求めることがで
きる。またカッターの平面位置は、式Q4及び式(ト)
を用いてスパッド打替前進時のスパッド先端位置を求め
、また式(9)及びαQを用いてスパッド先端位置に対
する任意のスイング角度におけるカッター位置を求める
という二つの演算操作を組合わせることにより略連続的
な軌跡として求めることができ、しかもこの軌跡は船体
の傾斜、スパッドの傾斜を考慮して求められたものであ
る。従って前述の浚渫深度と組合わせることにより極め
て精度の高い三次元的な軌跡を求めることができる。
To summarize what has been said above, the dredging depth is determined by using a wire rope for measuring dredging depth attached near the tip of the rudder to eliminate errors caused by the deflection of the conventional rudder, and by using the 2〇η to measure the inclination of the ship. It is possible to determine the dredging depth taking into consideration. In addition, the plane position of the cutter is calculated using formula Q4 and formula (g).
By combining two calculation operations: finding the spud tip position when the spud is replaced and moving forward, and using equation (9) and αQ to find the cutter position at an arbitrary swing angle with respect to the spud tip position, it is almost continuous. Moreover, this trajectory was determined by taking into account the inclination of the hull and the spud. Therefore, by combining this with the above-mentioned dredging depth, it is possible to obtain a three-dimensional trajectory with extremely high accuracy.

次に表示装置について述べる。表示装置は浚渫計画にも
とづいて、予め設定した設定条件の表示、浚渫船に関連
する諸定数及び計測データ及び前述の計算式にもとづい
てカッター装置の位置及び深度を演算するコンピュータ
(至)、後述の表示要領に従って前述の設定条件及び演
算結果を表示するCRT等の表示装置(2)並びにX−
Yプツター等″の記録装置−等よりなる。
Next, the display device will be described. The display device displays preset setting conditions based on the dredging plan, a computer (up to) that calculates the position and depth of the cutter device based on various constants and measurement data related to the dredger and the above-mentioned calculation formula, and a computer (to be described later). A display device (2) such as a CRT, which displays the above-mentioned setting conditions and calculation results according to the display instructions, and an X-
It consists of a recording device such as a Y-Putter, etc.

表示装置(2)は、設定値表示、浚渫予定断面図及び平
面図の表示、カッター装置の軌跡、即ち浚渫断面図及び
平面図の表示、カッタ±位置表示等により構成される。
The display device (2) is configured to display set values, display a planned dredging cross-sectional view and a plan view, display the locus of the cutter device, that is, a dredging cross-sectional view and a plan view, and display the cutter ± position.

以下台表示毎に説明する。Each display will be explained below.

設定値表示は、予定浚渫断面及び平面図を規定する設定
値を表示すると共に、主スパッド(前述の説明における
スパッド翰)、カッター先端中心103及びサクション
マウス中心1o9ノソレぞれの位置を原点、即ち浚渫開
始前の所定位置からの距離で示す。
The setting value display displays the setting values that define the planned dredging cross section and plan view, and also displays the positions of the main spud (the spud head in the above explanation), the center of the cutter tip 103, and the center of the suction mouse 1o9 as the origin, i.e. It is expressed as the distance from the predetermined position before the start of dredging.

浚渫予定断面図(第18図)及び浚渫予定平面図(第1
9図)は前述の設定値を図によって表示したものである
Planned dredging cross section (Figure 18) and dredged plan (Figure 1)
Figure 9) is a graphical representation of the aforementioned setting values.

第18図において折れ11!119は浚渫予定断面基準
水面を示す。なお傾斜部分を広く表示するため、水平部
分と傾斜部分の縮尺度を任意の値に設定できるようにす
るか、又はいくつかの縮尺度のうちから選択できるよう
にしておくと便利である。第19図は浚渫予定平面図を
示す。
In Fig. 18, folds 11 to 119 indicate the reference water surface of the planned dredging section. Note that in order to display the sloping part widely, it is convenient to be able to set the scale scales of the horizontal part and the slanted part to arbitrary values, or to be able to select from several scale scales. Figure 19 shows a plan view of the dredging plan.

図においてX軸は浚渫前進方向、X軸は前進方向に直角
方向の座標軸を示し、線122.122間の部分は水平
部分、線122,123間及び@ 122,125間は
傾斜部分を示す。X軸方向の傾斜部分及び水平部分の縮
尺度は、浚渫予定断面図で選択した縮尺度と同じものと
する。又2軸方向の縮尺度は任意に設定できるようにす
るか、又はいくつかの縮尺度のうちから選択できるよう
にしておくと便利である。
In the figure, the X-axis indicates the forward direction of dredging, the X-axis indicates the coordinate axis perpendicular to the forward direction, the portion between lines 122 and 122 represents a horizontal portion, and the portion between lines 122 and 123 and @ 122 and 125 represents an inclined portion. The scale scale of the inclined part and the horizontal part in the X-axis direction shall be the same as the scale scale selected in the planned dredging cross section. Furthermore, it is convenient to be able to set the scale scales in the two-axis directions arbitrarily, or to be able to select one of several scale scales.

カッター軌跡表示は、演算により求めたカッター(6)
の先端中心位置103及びサクションマウス(8)の中
心位置109をそれぞれ浚渫平面図(N20図)及び断
面図(図示せず)を示す画面に軌跡として表示し、また
状況によっては図示表示の代りに前記位置103.1(
J9をデータ表示してもよい。また軌跡を示す画面は、
浚渫予定断面図(第18図)及び平面図(第19図)と
は別の画面に表示するか、又は同一画面に重ねて表示し
てもよく、あるいは予定図と実際の軌跡をカラー表示装
置を用いて色別は表示してもよい、又浚渫平面図(第2
0図)にはカッターの軌跡150の他に演算によって求
めた主スパッド位置の軌跡151を浚渫中心線128に
沿って表示する。
The cutter trajectory display is the cutter (6) determined by calculation.
The tip center position 103 of the suction mouse (8) and the center position 109 of the suction mouse (8) are displayed as a trajectory on the screen showing the dredging plan view (N20 drawing) and cross-sectional view (not shown), respectively. Said position 103.1 (
J9 may be displayed as data. Also, the screen showing the trajectory is
The planned dredging cross section (Fig. 18) and plan view (Fig. 19) may be displayed on a separate screen, or may be displayed overlappingly on the same screen, or the planned dredging drawing and the actual trajectory may be displayed on a color display device. The dredging plan (second
In addition to the locus 150 of the cutter, a locus 151 of the main spud position determined by calculation is displayed along the dredging center line 128 (Figure 0).

なお浚渫平面図(第20図)には掘り残しの有無を確認
できるよう、同一深度の平面をプロットできるようにす
る。即ち第21図に示すごとく主スパッドが第20図に
示す位置124,125゜126.127で浚渫した場
合の同一深度におけるカッ、ター軌跡は、それぞれ12
4%125.126.127で表示される。こ\で12
5’、127.のように主スパッドの傾斜により円弧の
内側又は外側にカッタ!位置がずれた場合、・・ツチン
グした部分は掘り残されていることを示す。
In addition, the dredging plan (Figure 20) will allow plotting of planes at the same depth so that it can be confirmed whether there is any leftover excavation. That is, as shown in Fig. 21, when the main spud dredges at positions 124, 125°, 126, and 127 as shown in Fig. 20, the cutter and tar trajectories at the same depth are 12, respectively.
It is displayed as 4% 125.126.127. Ko\de 12
5', 127. Cut inside or outside the arc depending on the inclination of the main spud! If the position shifts, this indicates that the pinched part remains unexcavated.

カッター位置表示は、スイング方向のカッター位置を正
確に表示し、且スイング動作の状態をデータ表示するた
めのもので、カッター位置表示装置(ロ)によって行わ
れる。カッター位置はスイングの中心位置、左舷側の停
止位置右舷側の停止位置における各位置をデータで表示
する。スイング状態表示は、スイング中におけるスイン
グ動作の減速開始位置及び停止位置を左舷側及び右舷側
に分けて表示する。なおりツタ−位置の表示は、カッタ
ー位置指示装置θめを用いる代りに表示装置(2)の画
面に表示してもよい。
The cutter position display is for accurately displaying the cutter position in the swing direction and for displaying data on the state of the swing operation, and is performed by a cutter position display device (b). The cutter position is the center position of the swing, the stop position on the port side, and the stop position on the starboard side, and each position is displayed as data. The swing state display displays the deceleration start position and stop position of the swing motion during the swing, divided into port and starboard sides. The position of the cutter may be displayed on the screen of the display device (2) instead of using the cutter position indicating device θ.

データの記録は、ノ・−トコビー又はプロッター等で構
成される記録装置に)によって行(・、浚渫予定断面図
(第18図)及び浚渫後の浚渫断面図(図示せず)、浚
渫予定平面図(第19図)及び浚渫後の浚渫平面図(第
20図)等を記録する。
The data is recorded by a recording device such as a notebook or a plotter. Record a diagram (Figure 19) and a plan view of the dredged area after dredging (Figure 20).

次に監視装置及び浚渫作業の修正方法につ(・て述べる
。前述のごとくカッターの軌跡を極めて正確に把握する
ことができるが、各種計濱1j装置、演算装置の万一の
故障又は誤動作に備えて監視装置を備えることにより更
に完全な浚渫作業を行うことができる。監視装置として
は浚渫ファイラ、サーチライ)Zナー等を、又浚渫船の
位−置あるいは主スパッドの位置を監視するための船位
測定装置、例えば電波式又は光波式等を備えることが好
ましい。これ等の監視装置自体は後述のごとく公知のも
のであるが、浚渫作業への適用の方法について述べる。
Next, we will discuss the monitoring equipment and how to correct the dredging work.As mentioned above, it is possible to grasp the trajectory of the cutter extremely accurately, but in the unlikely event of a failure or malfunction of the various metering equipment or calculation equipment, A more complete dredging operation can be carried out by equipping the dredger with monitoring equipment.Monitoring equipment includes dredging filers, search lights, Z-ners, etc. It is preferable to provide a ship position measuring device, for example, a radio wave type or a light wave type. Although these monitoring devices themselves are well known as will be described later, a method of applying them to dredging work will be described.

音響測深機拗及びグロファイラー又はサーチライト(財
)等の深度信号は第26図に示すごとく、それぞれA/
D変換器■及び(ハ)を介して入力インターフェースに
)にインプットすることにより浚渫平面図又は浚渫断面
上に押必測深図又は深度分布図(第23図参照)を描く
。掘跡測深図に予定浚渫深度より浅い所、即ち掘り残し
が示された場合、掘り残し位置にカッターが来るよう所
要の主スパッド位置、スイング角、ラダー角をそれぞれ
演算して操縦者に指示し掘り残しを除去するための修正
作業を正確に且つ容易に実施できる。
As shown in Figure 26, depth signals from acoustic sounding instruments, Grofilar, Searchlight, etc.
A required depth survey or depth distribution map (see FIG. 23) is drawn on the dredging plan or dredged cross section by inputting the data to the input interface via the D converters (1) and (3). If the excavation sounding map shows an area shallower than the planned dredging depth, that is, unexcavated areas, instruct the operator to calculate the required main spud position, swing angle, and rudder angle so that the cutter will come to the unexcavated position. It is possible to accurately and easily carry out correction work to remove unearthed parts.

船位測定装置&71で計測された位置信号は第26図に
示すごとく直接にインターフェース■にインプットする
ことにより、別にスイング角度、即ちジャイロ信号をも
とに演算された主スノ(ラドの位置と比較し、ずれを生
じた場合、正しい位置へ移動させるため操船に必要なデ
ータを演算し操縦者に指示を与える。これ等の修正のた
めの演算を行う計算式は、船体の傾斜及びスノ(ラドの
傾斜等による計算誤差の要因が除去されるので、極めて
正確なデータを指示することができる。更にこれらの修
正に必要な信号をう°ダーウインチ等の自動制御装置の
設定信号に組込むことによる、通常の浚渫操作のほかに
修正操作を含め極めて広範囲の操作の自動化をはかるこ
とができる。
By directly inputting the position signal measured by the ship position measuring device &71 to the interface ■ as shown in Fig. 26, the swing angle, that is, the position of the main snowboard (rad) calculated based on the gyro signal, can be compared. If a deviation occurs, calculate the data necessary for maneuvering the ship and give instructions to the operator in order to move it to the correct position.The calculation formula for calculating these corrections takes into account the inclination of the ship and the slope Because the causes of calculation errors due to inclination, etc. are removed, extremely accurate data can be indicated.Furthermore, by incorporating the signals necessary for these corrections into the setting signals of automatic control devices such as winches, normal In addition to dredging operations, it is possible to automate a wide range of operations, including correction operations.

次に音響測深機に)を用いてカッターが通過した掘跡を
追尾し、掘跡測深図を作成する要領を示す。第22図及
び第23図に示すごとく、音響測深機0は船底θ呻又は
浚渫船に装備した図示しないブーム上に設ける。第2−
3図に示す円弧129は船体(3)が第22図の実線で
示す位置にあるとき、船体のスノ・ングに従って音測し
た位置の軌跡であり、円弧129′は、船体(3)が2
点鎖線の位置にあるときの音測位置の軌跡である。一方
力ツタ−の先端中心103もスイングた従って円弧状の
軌跡130,130’を描いて浚渫するので、この円弧
130と音測位置の軌跡の円弧129が一致する位置で
のデータを照合することにより、演算で求めたカッター
深度、即ちサクションマウス−の深度と音測による実測
値を比較できる。
Next, we will show you how to track the excavation path passed by the cutter using an acoustic sounder (acoustic sounder) and create a depth sounding map of the excavation path. As shown in FIGS. 22 and 23, the echo sounder 0 is installed on the bottom of the ship or on a boom (not shown) installed on the dredger. 2nd-
The arc 129 shown in Figure 3 is the locus of the position measured according to the hull's snoring when the hull (3) is at the position shown by the solid line in Figure 22, and the arc 129' is the locus of the position when the hull (3) is at the position shown by the solid line in Figure 22.
This is the locus of the sound measurement position at the position indicated by the dashed dotted line. On the other hand, since the tip center 103 of the power ivy also swings, dredging is performed by drawing arc-shaped trajectories 130, 130', so data at the position where this arc 130 and the arc 129 of the trajectory of the sound measurement position coincide are compared. This makes it possible to compare the calculated cutter depth, that is, the depth of the suction mouth, with the actual value measured by sound measurement.

なお演算回路に補正係数を設けておけば、浚渫深度の演
算の補正に役立てることができる。
Note that if a correction coefficient is provided in the calculation circuit, it can be used to correct the calculation of the dredging depth.

次に電波式船位測定装置による船位の測定方法について
述べる。第24図及び第25図に示すごとく、通常は浚
渫船に主局、即ち船位測定装置に)、陸上の固定点に従
局−及び(51)を装備する。従局−及び(50の間の
距離は一定であり、従局員及び(51)の位置は既知で
ある。こ\で電波を使用して主局的と従局(4)の間の
一距離及び主局(L4カと従局φl)の間の距離をそれ
ぞれ計測し、浚渫船(5場の位置を求める。こ\で浚渫
船の位置とは。
Next, we will discuss how to measure the ship's position using a radio wave ship position measuring device. As shown in FIGS. 24 and 25, a dredger is usually equipped with a main station (ie, a ship position measuring device), a slave station (51) at a fixed point on land. The distance between the slave station and (50) is constant, and the positions of the slave and (51) are known.Here, using radio waves, the distance between the master station and the slave station (4) and the position of the slave member (51) are known. Measure the distance between the stations (L4 and slave station φl) and find the position of the dredger (5).What is the position of the dredger?

主局θカのアンテナ(5→の位置であるため、浚渫船上
の任意の位置を求めるには方位信号、例えばジャイロコ
ンパスC31による方位信号を用いて位置の補正を行う
。光波式船位測定装置は、浚渫船上に装備された光波距
離計から発光された変調をかけた光が陸上に装備した反
射鏡により反射され再び光波距離計に戻ってくるのを受
光し、発光と受光の位相差から距離を求める。この光波
距離計と反射鏡を2組又は3組装備して浚渫船の位置を
求めることができる。
The antenna of the main station θ (position 5), so to find any position on the dredger, the position is corrected using a direction signal, for example, a direction signal from a gyro compass C31.The light wave ship position measurement device , the modulated light emitted from the light wave range meter installed on the dredger is reflected by the reflector installed on land and returned to the light wave range meter, and the distance is determined from the phase difference between the light emission and reception. The position of the dredger can be determined by equipping two or three sets of this light wave distance meter and a reflector.

最後に本装置の構成を第26図のブロック図に示す。吃
水計04)乃至0η、浚渫深度発信器α葎、スパッド傾
斜距離計@乃至(ホ)及び翰乃至(2)、スパッド深度
計(財)からの出力信号は、 A/D変換器φ5)を介
して入力インターフェースに)に入り、潮位計(至)か
らの出力信号はテレメータ送信機(至)、テレメータ受
信機(ロ)を介し、ジャイロコンパス(ロ)の出力信号
はS/D変換器(56)を介し、船位測定装置θカから
の出力信号は直接に、音響測深機(6)からの出力信号
はVD変換器−を介し、プロフ信号はA/D変換器に)
を介してそれぞれ入力インターフェース■に入力し、コ
ンピュータ(至)で演算され、出力インターフェース(
5つを介して、表示装置(2)、記録装置に)及びカッ
ター位置指示装置@乃にそれぞれ出力される。
Finally, the configuration of this device is shown in the block diagram of FIG. 26. The output signals from the dredging water gauges 04) to 0η, the dredging depth transmitter α, the spud slope distance meters @ to (e) and the kanji (2), and the spud depth gauges are sent to the A/D converter φ5). The output signal from the tide gauge (to) goes through the telemeter transmitter (to) and the telemeter receiver (b), and the output signal from the gyro compass (b) goes to the S/D converter ( 56), the output signal from the ship position measuring device θ is directly transmitted, the output signal from the echo sounder (6) is transmitted through the VD converter, and the profile signal is transmitted to the A/D converter).
are input to the input interface ■ through the computer, calculated by the computer (to), and output to the output interface (
The data is output to a display device (2), a recording device), and a cutter position indicating device @no, respectively.

なお本発明は、前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加え得ることは勿論である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方法及び装置
は、前述の構成を有するので次の優れた効果を発揮する
The cutter locus display method and device for a pump dredger of the present invention has the above-described configuration, and therefore exhibits the following excellent effects.

(L)  従来考慮されていなかった船体の傾斜(トリ
ム、ヒール)、スパッドの傾斜等をカッター装置の位置
を推定する計算式に組込んだので、計算誤差を生ずるこ
とがなくカッター装置の位置を正確に把握することがで
きる。
(L) Since the inclination of the hull (trim, heel), the inclination of the spud, etc., which were not considered in the past, have been incorporated into the calculation formula for estimating the position of the cutter device, the position of the cutter device can be determined without causing calculation errors. can be accurately grasped.

(11)  カッター装置の位置を軌跡として表示した
ので、浚渫計画にもとづく予定断面図及び平面図と比較
することにより、計画通りの無駄のない浚渫作業を行い
、また容易に修正作業に対する指針を得ることができ、
浚渫精度及び浚渫効率を向上させることができる。
(11) Since the position of the cutter device is displayed as a trajectory, by comparing it with the planned cross-sectional view and plan view based on the dredging plan, dredging work can be carried out as planned without waste, and guidelines for correction work can easily be obtained. It is possible,
Dredging accuracy and dredging efficiency can be improved.

(m)  カッター装置の軌跡を電気的に演算し前記第
(11)項の修正作業指針をラダーウィンチ等の自動制
御装置の設定信号に組込むことにより。
(m) By electrically calculating the locus of the cutter device and incorporating the correction work guideline in item (11) above into the setting signal of an automatic control device such as a ladder winch.

自動浚渫への足掛りを提供し、浚渫作業の省力化を計り
得る。
It provides a stepping stone to automatic dredging and can save labor in dredging work.

(1v)  ラダー先端部近傍に取付けた浚渫深度計測
用ワイヤロープの移動長さを計測して浚渫深度を求める
ので、従来のごとくラダーの撓みによる計測誤差を取除
き、計測精度を高めることができる。
(1v) Since the dredging depth is determined by measuring the moving length of the wire rope for measuring dredging depth that is attached near the tip of the rudder, it is possible to eliminate measurement errors caused by deflection of the ladder and improve measurement accuracy. .

M  船体の傾斜(トリム、ヒール)を船体の異なる位
置に取付けた3個以上の吃水計を用いて計測するので、
船体の傾斜を正確に測定することができ、又トラニオン
中心位置の吃水を求めることにより、吃水誤差を除去す
ることができる。
M Because the hull heel (trim, heel) is measured using three or more stuttering meters installed at different locations on the hull,
The inclination of the hull can be accurately measured, and by determining the stuttering at the trunnion center position, the stuttering error can be removed.

(vO各スパッド及びスノ;ツドキーノ<−間の隙間を
計測し、吃水計により求めた船体傾斜と組合わせるので
、スノくラドの傾斜角度を正確に計測することができる
(VO The gap between each spud and snow; Tsudokino<- is measured and combined with the hull inclination determined by the stutter meter, so the inclination angle of the snow can be accurately measured.

(vii)  船位測定装置及び音響測深機等を設け、
スパッドの位置、カッターの位置及び浚渫深度を直接的
に計測し、計算によって求めたものと比較し、必要に応
じ補正を加えることにより、より正確にカッターの位置
を把握することができる。
(vii) Install ship position measuring equipment, echo sounders, etc.
By directly measuring the spud position, cutter position, and dredging depth, comparing them with those determined by calculation, and making corrections as necessary, the cutter position can be determined more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は従来の浚渫深度の計測方法の説明図
、第3図はス、Cツド打替によるスノ;ツド前進量の説
明図、第4図及び第5図は本発明の実施例を示す浚渫深
度の計測方法を示す説明図、第6図及び第7図は同じく
吃水の計測方法を示す説明図、第8図へ)及び第8図山
)は同じくスパッドの傾斜角度の計測方法を示す説明図
、第9図及び第10図はそれぞれ第8図囚における■−
IK方向及びX−X方向からの拡大切断平面図、第11
図は本発明の実施例を示すスパッドの傾斜にもとづく船
体のずれの説明図、第12図は潮位信号の送受要領を示
す説明図、第13図及び第14図はスパッドの打替によ
るスパッドの移動を示す説明図、第15図はスパッドの
打替順序を示す説明図、第16図及び第17図は本発明
実施例を示すスパッド打替後のスパッドの移動量を示す
説明図、第18図は同じく浚渫予定断面図、第19図は
同じく浚渫予定平面図、第20図は同じくカッターの軌
跡を表示した浚渫平面図、第21図は掘り残しの有無の
判別方法の説明図、第22図及び第23図は本発明の実
施例を示す音響測深機による掘跡測深図の作成要領の説
明図、第24図及び第25図は電波式船位測定装置によ
る船位測定方法の説明図、第26図は本発明の実施例を
示す計測装置、演算装置及び表示装置等の構成を示すブ
ロック図である。 図中、(1)はラダー、(3)は船体、(6)はカッタ
ー。 (8)はサクションマウス、(9)は浚渫深度計測用ワ
i、Q4α*MQηは咋水計、(ハ)は海底、a9(イ
)はスパッド、(ハ)(財)@に)はスパンl−1−パ
ー、(ホ)@(イ)(ホ)IJ H01) Hはスパッ
ド傾斜距離計、■はジャイロコンパス、(至)はコンピ
ュータ、(至)は表示装置。 ■は音響測深機、θ力は船位測定装置、(財)はスパッ
ド深度計を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 特許出願人代理人 特許出願人代理人 第15図 1 第22図 30 第24図
Figures 1 and 2 are explanatory diagrams of the conventional method of measuring dredging depth, Figure 3 is an explanatory diagram of the amount of dredging advancement by replacing the dredging depth, and Figures 4 and 5 are diagrams of the method of measuring the dredging depth of the present invention. Figures 6 and 7 are explanatory diagrams showing how to measure dredging depth, and Figures 8 and 8 are explanatory diagrams showing how to measure dredging depth. Figures 9 and 10 are explanatory diagrams showing the measurement method, respectively.
Enlarged cutaway plan view from the IK direction and the X-X direction, No. 11
The figure shows an embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram of the displacement of the hull due to the inclination of the spud. Figure 12 is an explanatory diagram showing the procedure for transmitting and receiving tide level signals. Figures 13 and 14 are illustrations of the displacement of the hull due to the inclination of the spud. FIG. 15 is an explanatory diagram showing the spud replacement order; FIGS. 16 and 17 are explanatory diagrams showing the amount of spud movement after spud replacement according to the embodiment of the present invention; FIG. Figure 19 is a plan view of the planned dredging, Figure 20 is a plan view of the dredging showing the locus of the cutter, Figure 21 is an explanatory diagram of how to determine whether there is any leftover excavation, and Figure 22 is a plan view of the dredging plan. 23 and 23 are explanatory diagrams of the procedure for creating an excavation sounding map using an acoustic sounder showing an embodiment of the present invention. FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of a measuring device, an arithmetic device, a display device, etc., showing an embodiment of the present invention. In the diagram, (1) is the rudder, (3) is the hull, and (6) is the cutter. (8) is a suction mouse, (9) is a dredging depth measuring wire, Q4α*MQη is a water meter, (c) is a seabed, a9 (a) is a spud, (c) is a span l-1-Par, (E) @ (I) (E) IJ H01) H is a spud inclinometer, ■ is a gyro compass, (to) is a computer, (to) is a display device. ■ indicates an acoustic depth sounder, θ force indicates a ship position measuring device, and (Foundation) indicates a spud depth meter. Patent applicant Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Patent applicant agent Patent applicant agent Figure 15 1 Figure 22 30 Figure 24

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)水底に打込んだスパッドをスイングの中心として船
体をスイングさせて浚渫作業するポンプ浚渫船において
、浚渫深度計測用ワイヤロープの移動長さと船体の傾斜
角度とスパッドの傾斜角度と船体のスイング角度とをそ
れぞれ計測し、前記各計測データ及び浚渫船の船体及び
ラダーの固有の寸法を用いて、ラダー先端のカッター装
置の浚渫深度と、スパッドの打替によるスパッドの移動
量と、スノ(ラド位置から前記カッター装置までの各ス
イング角度における距離とをそれぞれ演算し、該演算値
にもとづいてカッター装置の軌跡を求め、該軌跡を表示
することを特徴とするポンプ浚渫船のカッター軌跡表示
方法。 2)船体の傾斜角度を、船体上の異なる3個所以上の位
置に配置した吃水計により計測する特許請求の範囲第1
)項記載のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方法。 3)スパッドの傾斜角度をスパッドとスパッドキーパ−
間の隙間及び船体の傾斜角度によって計測する特許請求
の範囲第1)項又は第2)項記載のポンプ浚渫船のカッ
ター軌跡表示方法。 4)各糧計測データが電気信号として出力されるよう各
計測装量を構成し、カッター装置の軌跡を電気的に演算
する特許請求の範囲第1)項又は第5)項記載のポンプ
浚渫船のカッター軌跡表示方法。 つ カッター装置の表示が、浚渫計画にもとすく予定浚
渫断面図及び予定浚渫平面図と対比可能に図形的に表示
することを含む特許請求の範囲第1)項又は第4)項記
載のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方法。 6) カッター装置の軌跡をラダー先端に設けたカッタ
ー先端中心位置及びサクションマウス中心位置について
それぞれ表示する特許請求の範囲第1)項又は第3)項
又は第5)項記載のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方
法。 7)スパッドを水底に打込んで前進し船体をスイングさ
せて浚渫作業するポンプ浚渫船において、一端をラダー
先端近傍に取付はラダー上方に固定したシープを介して
張り渡した浚渫深度計測用ワイヤロープと、該ワイヤロ
ープの移動長さを検出する浚渫深度発信器と、船体上の
異なる3個所以上の位置に配置した吃水計と、各スパッ
ド毎に設けたスパッド及びスパントキーパ−間の隙間を
計測する隙間計と、スパッド先端の深度を計測するスパ
ッド深度計と、スイング角度計測装置と、前記各計測デ
ータを用い所定の計算式にもとづいてカッター装置の軌
跡を演算するための演算装置と、前記軌跡を表示する装
置とを備えたことを特徴とするポンプ浚渫船のカッター
軌跡表示装置。 8)スパッドを水底に打込んで前進し船体をスイングさ
せて浚渫作業するポンプ浚渫船において、一端をラダー
先端近傍に取付はラダーガントリーに固定したシープを
介して張り渡した浚渫深度計測用ワイヤロープと、該ワ
イヤロープの移動長さを検出する浚渫深度発信器と、船
体上の異なる3個所以上の位置に配置した吃水計と、各
スパッド毎に設けたスパッド及びスパッドキーパ−間の
隙間を計測する隙間計と、スパッド先端の深度を計測す
るスパッド深度計と、スイング角度計測装置と、前記各
計測データを用い所定の計算式にもとづいてカッター装
置の軌跡を演算するための演算装置と、前記軌跡を表示
する装置と、前記演算結果を監視するための船位及び浚
渫深度を実測する装置とを備えたことを特徴とするポン
プ浚渫船のカッター軌跡表示装置。
[Claims] 1) In a pump dredger that performs dredging work by swinging the hull using a spud driven into the water bottom as the center of swing, the moving length of a wire rope for measuring dredging depth, the inclination angle of the hull, and the inclination angle of the spud and the swing angle of the hull, and using each of the measurement data and the specific dimensions of the hull and rudder of the dredger, determine the dredging depth of the cutter device at the tip of the rudder and the amount of movement of the spud by replacing the spud, A cutter trajectory display for a pump dredger, characterized in that the distance at each swing angle from the rad position to the cutter device is calculated, the trajectory of the cutter device is determined based on the computed values, and the trajectory is displayed. Method. 2) Claim 1 in which the angle of inclination of the hull is measured by stutter meters placed at three or more different positions on the hull.
) How to display the cutter trajectory of a pump dredger as described in section 2. 3) Adjust the inclination angle of the spud with the spud keeper.
A method for displaying a cutter locus of a pump dredger according to claim 1) or 2), wherein the cutter locus is measured based on the gap between the two and the inclination angle of the hull. 4) The pump dredger according to claim 1) or 5), wherein each measuring device is configured so that each food measurement data is output as an electrical signal, and the locus of the cutter device is electrically calculated. Cutter path display method. The pump according to claim 1) or 4), wherein the display of the cutter device is graphically displayed so as to be able to be compared with the planned dredging cross-sectional view and the planned dredging plan view in the dredging plan. How to display the cutter trajectory of a dredger. 6) A cutter trajectory of a pump dredger according to claim 1), 3) or 5), in which the locus of the cutter device is displayed with respect to the center position of the cutter tip and the center position of the suction mouth provided at the tip of the rudder, respectively. Display method. 7) In a pump dredger that drives a spud into the water bottom, moves forward, and swings the hull to carry out dredging work, one end is attached near the tip of the rudder, and a wire rope for measuring dredging depth is strung through a sheep fixed above the rudder. , a dredging depth transmitter that detects the moving length of the wire rope, a stutter meter placed at three or more different locations on the ship's hull, and a gap that measures the gap between the spud and spant keeper provided for each spud. a spud depth meter for measuring the depth of the tip of the spud; a swing angle measuring device; a calculation device for calculating the trajectory of the cutter device based on a predetermined calculation formula using each of the measurement data; A cutter trajectory display device for a pump dredger, characterized by comprising a display device. 8) In a pump dredger that drives a spud into the water bottom, moves forward, and swings the hull to carry out dredging work, one end is attached near the tip of the rudder, and a wire rope for measuring dredging depth is stretched through a sheep fixed to the rudder gantry. , a dredging depth transmitter that detects the moving length of the wire rope, a stuttering meter placed at three or more different locations on the hull, and a gap that measures the gap between the spud and spud keeper provided for each spud. a spud depth meter for measuring the depth of the tip of the spud; a swing angle measuring device; a calculation device for calculating the trajectory of the cutter device based on a predetermined calculation formula using each of the measurement data; A cutter trajectory display device for a pump dredger, comprising a display device and a device to actually measure the ship position and dredging depth for monitoring the calculation results.
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JP2020056250A (en) * 2018-10-03 2020-04-09 東洋建設株式会社 Dredging management system and dredging management method

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