JPS62202119A - 水中作業装置の水平レベル検出方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は海底に支持脚を着座させ、この支持脚により海
底作業用の躯体が支持された捨石均し装置のような水中
作業装置の躯体の水平レベルを検出する水中作業装置の
水平レベル検出方式に関する。

〔従来の技術〕

不整地の海底に支持脚を固定し、この支持脚により海底
作業用の躯体が支持された捨石均し装置等の水中作業装
置においては、作業を行なう場合に長尺の躯体の水平レ
ベルを検出して躯体を水平に維持する姿勢制御が必要で
ある。このため、従来においては第６図に示すようない
わゆる振子方式や第７図に示すようないわゆるバーチカ
ルジャイロ方式と呼ばれる水平レベル検出方式が用いら
れていた。

−〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、振子方式は回転中心に振子を取付けないと慣性
力の影響を受け、正確な計測ができず、さらに水平取付
はスパンが略１００震であるために、例えば２５ｍのよ
うな長尺物の水平レベルを検出するには誤差が大きく実
用的でないという欠点があった。さらに、バーチカルジ
ャイロ方式も同様に水平取付はス・やンが小さく例えば
２５ｍのような長尺物の水平レベルを検出するには誤差
が大きく実用的でなく高価であるという欠点があった。

つまり、いずれの方式を用いた検出器は上記躯体の一部
に取付けられるため、検出器が躯体の剛性による影響を
受け、真の水中空間でのレベルが検出できないことによ
る。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は海底
に伸縮可能な支持脚を着座させ、この支持脚により海底
作業用の躯体が支持された水中作業装置において、上記
支持脚軸上における上記躯体上の各定点に水没式密閉液
体タンクに連結された水圧式相対沈下計を設け、上記沈
下計から出力される各定点間のレベル差を検出して対応
する上記支持脚を伸縮させる制御量を算出するようにし
て微少な水平レベルの偏差を高精度にかつ応答性良く検
出することができる水中作業装置の水平レベル検出方式
を提供することにある。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。まず、第１図を用いて本方式が用いられる水中作業
装置としての捨石均し装置を例にとシその構造について
簡単に説明する。

第１図において、１１は本装置の躯体である水平架台で
ある。この水平架台１１は４つの伸縮自在な支持脚１２
１〜１２ｄにより支持されており、各支持脚１２ａ〜１
２ｄの下端は着底板１３ａ〜１３ｄにより海底に着座さ
れる。また、上記水平架台１１にはこの上を走行する走
行架台１４が設けられると共に、この走行架台１４上を
走行するシュート１５が設げられる。また、上記水平架
台１１の各支持脚１２ａ〜１２ｄ上には水平レベルを検
出するためのレベル検出器１６ａ〜１６ｄが設けられて
いる。そして、本装置は上記シュート１５の下端に設け
られたジュードロ１７の水平レベルを走行時に制御し、
走行範囲全域においてその水平度を維持し、海底への捨
石作業を適確に行なうようにしている。

このような水平維持に遂行するにあたって、上記レベル
検出器１６ｈ〜１６ｄからの信号に基づいて上記支持脚
１２＆〜１２ｄが伸縮制御されて、水平架台１１が水平
に保たれる。

次に、本方式に水没式密閉液体タンクに結合された水圧
式相対沈下計によって水平レベルを検出するようにした
ことを特徴としたもので、その原理について第２図を用
いて説明する。まず、第１図の支持脚１２！Ｌ〜１２ｄ
軸上の水平架台１１上、つまり上記レベル検出器１６ａ
〜１６ｄの位置にそれぞれ沈下筒２１ａ〜２１ｄが取付
けられており、以下支持脚１２ａ及び１２ｂ軸上の水平
架台１１に取付けられる沈下筒２１ａ及び２１ｂｔ−例
にとり、水平レベル検出の原理について説明する。上記
沈下筒２１ａと上記沈下筒２１ｂは水管２２により連結
されている。なお、図示はしないが沈下筒２１ｂと沈下
筒２１ｃ、沈下筒２１ｃと沈下筒２１ｄ。

沈下筒２１ｄと沈下筒２１ａ間にもそれぞれ水管が設け
られている。また、上記沈下筒２１ａ〜２１ｄ内には水
頭検出用圧力計２３がそれぞれ設けられている。つまり
、上記沈下筒２１ａ〜２１ｄと圧力計２３等により沈下
計２１ａ′〜２１ｄ′が構成される。ここで、この圧力
計２３は水頭で数箇を検出する高感度圧力計で、気圧変
化も同時に検出する能力を持っているものであり、圧力
計２３の受圧ダイヤフラムの反対側は大気に解放されて
、気圧変化分に対する自己補正がなされる。また、上記
沈下筒２１ｂは基準となる沈下筒であり、この沈下筒２
１ｂから鉛直方向に基準水管２４が水没式密閉液体タン
ク２５まで伸びて配設される。この液体タンク２５内の
内圧はＰｔであり、この液体タンク２５内の水面は基準
面とされる。この基準水管２４により沈下筒２１ｂ内の
圧力計２３に一定圧力が与えられる。

ところで、沈下筒２ノ＋Ｌと沈下筒２１ｂが第２図の実
線で示すように同一レベルである場合には、沈下筒２１
ｂの圧力計２３で受感する水頭Ｈ（１）　（＝Ｐｔ＋　
ｈ（１））と沈下筒２１ａの圧力計２３で受感する水頭
Ｈ（２）　（＝Ｐｔ　＋ｈ　（２）　）は等しい。

つまり、Ｈ（１）−Ｈ（２）＝　Ｏとなる。

ところで、一対の沈下筒２１＆、２１ｂ間が破線で示す
ように角度θだけ傾斜した場合には、沈下筒２１ａ内の
圧力計２３の受圧水頭はＨ’（２）（＝ｐｔ＋ｈ（２）
＋Δｈ（１２））となる。

つま９、ΔＨ＝　Ｈ’（２）−Ｈ（１）＝Δｈ　（１２
）たけ水平レベル差が発生する。この水平レベル差Δ■
に相当する量だけ対応する支持脚１２ａを伸ばすように
制御することによｐ沈下筒２１１Ｉと沈下筒２１ｂ’ｆ
ｆ同一レベルにもってくることができる。このことによ
り、沈下筒２１ａ及び２１ｂにより挾まれる水平架台１
１のレベルを水平に維持することができる。以下同様に
基準となる沈下筒２１ｂと沈下筒２１ｃ、沈下筒２１ｂ
と沈下筒２１ｄのレベル差をそれぞれ検出し、そのレベ
ル差に応じた量だけ対応する支持脚１２ｃ、１２ｄを伸
縮制御することにより、沈下筒２１ｂ及び２１ｃにより
挾まれる水平架台１１のレベル及び沈下筒２１ｂ及び２
１ｄにより挾まれる水平架台１１のレベルを水平に維持
することができる。

つまり、第３図に示すように基準となる沈下計２１ｂ′
から出力される受感水頭を演算出力装置３０の増幅器３
１で増幅し、増幅器３２により沈下計２１ａ′から出力
される受感水頭との差を求めて制御量θを求め、増幅器
３３により沈下計２１ｃ′から出力される受感水頭との
差を求めて制御量θを求め、増幅器３４により沈下計２
１ｄ′から出力される受感水頭との差を求めて制御量α
を求めることができる。これら制御量θ、φ、αを捨石
均し装置のフィードバック信号として、対応する支持脚
１２＆、１２ｃ。

１２ｄを伸縮制御することにより水平架台１ノを水平に
維持することができる。

なお、第３図において θ＝ΔＨ（Ｏｔ　）　＝　Ｈ（０）−Ｈ（１）φ＝ΔＩ
（（０２）　＝Ｈ（０）−Ｈ（２）α＝ΔＨ（０３）　
＝　Ｈ（０）−Ｈ（３）なお、第４図に上記制御量θ、
φ、αと沈下計２１ａ′〜２１ｄ′との関係を示してお
く。

次に、第５図を参照して本方式が用いられた水平作業装
置の水平姿勢制御システムについて説明する。つまり、
水平架台１１′ｆ−支持する伸縮可能な支持脚１２ａ〜
１２ｄの高さを脚アクチュエータ４１ａ〜４１ｔｌによ
シ制御することにより行われる。そして、これらアクチ
ュエータ４１ｈ　〜４１ｔｌは駆動回路４２　ａ　〜４
２　ｄにより駆動されるもので、これら駆動回路４２ａ
。

４２ｃ　、４２ｄの制御は上記演算出力装置３０からの
制御量に従って行われ、駆動回路４２ｂの、駆動は外部
設定手段（図示せず）により設定される基準となる支持
脚１２ｂの長さを決定する信号Ｈｒｅｆに基づいて行な
われる。そして、この信号Ｈｒｅｆと上記基準となる支
持脚１２ｂの長さを検出する検出手段（図示せず）から
信号の差が無くなるように駆動回路４２ｂが駆動される
。このようにして基準となる支持脚１２ｂの長さが確定
され、残りの支持脚１２　ａ　、　Ｉ　２　ｃ。

１２Ｃ１の長さは演算出力装置３０からの出力信号ΔＨ
（０１）〜ΔＨ（０３，１に応じて駆動回路４２ａ。

４２ｃ　、４２ｒｌが駆動され、支持脚１２ａ。

１２ｃ、１２ｄの長さを可変させることによジ水平架台
１１を水平になるように制御している。

〔発明の効果〕

以上詳述し念ように本発明によれば、例えば捨石均し装
置のように長尺の躯体を持つ水中作業装置の水平レベル
を各支持脚軸上における躯体上に取付けられた水没式密
閉液体タンクに連結された水圧式相対沈下計を用いて検
出するようにし九ので、Ｉ！体の柔剛性に無関係にしか
も波等の外乱の影響を受けないで躯体の水平レベルを検
出することができる。さらに、水圧式相対沈下計を用い
ることにより微少な水平レベルの偏差を高精度な応答性
の良−フィードバック信号として得ることができ、この
フィードバック信号により躯体を支持する支持脚の伸縮
制御を正確迅速に行なって、躯体の水平レベルの維持を
迅速しかも適確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本方式を用いた捨石均し装置金子す斜視図、Ｗ
、２図は本児明に係わる方式の原理を示す原理図、第３
図は本方式に用いられる制御回路を示す図、第４図は制
御量θ、φ、αと沈下計２１１Ｌ′〜２１ｄ′との関係
を示す図、第５図は本方式を採用した水平作業装置の水
平姿勢制御システムを示す図、第６図は従来の振子方式
をゝ説明するための原理図、第７図は従来のバーチカル
ジャイロ方式を説明するための原理図である。 １１・・・水平架台、１２ａ〜１２ｄ・・・支持脚、２
１　ａ　〜２１　ｄ　・＝沈下筒、２１　ａ’〜２１　
ｄ’−水圧式相対沈下計、２２・・・水管、２３・・・
圧力計、２４・・・基準水管、２５・・・水没式密閉液
体タンク、３１〜３４・・・増幅器。 出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 Ｈ′（２）　　第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 海底に伸縮可能な支持脚を着座させ、この支持脚により
   海底作業用の躯体が支持された水中作業装置において、
   上記支持脚軸上における上記躯体上の各定点に水没式密
   閉液体タンクに連結された水圧式相対沈下計を設け、上
   記沈下計から出力される各定点間のレベル差を検出して
   対応する上記支持脚を伸縮させる制御量を算出するよう
   にしたことを特徴とする水中作業装置の水平レベル検出
   方式。