(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上に突出する構造体の底部にバイブレータを搭載しかつクレーン船のクレーンに吊り下げられて水底の捨石を叩いて平坦に均す捨石均し機と、該捨石均し機と前記クレーンとの間でこれらを連結するワイヤの張力を調整して前記クレーン船の揺動が前記捨石均し機に伝達されるのを防ぐ張力調整装置と、前記捨石均し機を捨石上に自立させる伸縮自在なシリンダの脚部を備えると共に前記捨石均し機の傾斜を検出してその傾斜度合いに応じて前記シリンダを制御し前記捨石均し機の傾斜を鉛直に保つ自動傾斜修正手段と、前記均し面の基準水面からの深さを求める自動均しレベル検出手段と、前記自動傾斜修正手段から求められる前記捨石均し機の傾きと前記自動均しレベル検出手段から求まる均し面の深さとから前記バイブレータの自動発停を制御し、均し面が所定の深さに達するまで前記バイブレータで垂直に叩いて均す自動施工手段とから成ることを特徴とする水中捨石均し装置。
【請求項２】
前記捨石均し機は、水底の均し面から水上にまで突出する構造体と、前記構造体の下部に取り付けられ鉛直方向に均し板を振動させるバイブレータと、前記バイブレータの周囲を覆い内部に空気を充填したバイブレータカバーと、前記バイブレータカバーの内部に圧縮空気を供給する給気手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の水中捨石均し装置。
【請求項３】
前記張力調整装置は、前記構造体の上部に固定したワイヤ止着部と、前記クレーンの吊りワイヤに連結された移動シーブと、前記ワイヤ止着部に一端部が止着されて前記移動シーブに巻き掛けられる調整ワイヤと、前記調整ワイヤの他端部に取り付けられ前記調整ワイヤに張力をかける重錘と、該重錘を前記構造体内で上下方向に案内する重錘案内部と、この重錘案内部の上端と上昇する重錘との間に設けられた緩衝ばねとを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の水中捨石均し装置。
【請求項４】
前記自動傾斜修正手段は、捨石の傾斜に対し全方向に追従可能な安定座を先端に有するシリンダの脚部と、前記構造体の上部に設け該構造体の傾斜状態を検出する傾斜計と、着底時には前記シリンダの脚部を自由に伸縮させると共に着底後は前記傾斜計によって求められた傾斜分を修正すべく前記シリンダを制御して前記捨石均し機の傾斜を自動的に鉛直に修正する傾斜修正手段とを備えることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の水中捨石均し装置。
【請求項５】
前記シリンダは鉛直に対して所定角度範囲内で自由に傾斜可能に前記構造体に支持され、かつシリンダロッドの先端にロッド保護カバーが設けられ、このロッド保護カバーごと前記シリンダロッドが出入りすることを特徴とする請求項４記載の水中捨石均し装置。
【請求項６】
前記自動均しレベル検出手段は、前記バイブレータの均し板の突出量を測定する測距装置と、標高が既知の位置に設置されて前記捨石均し機の水面上に突出する部分の標高を測定する標高測定手段と、前記均し板の突出量と前記捨石均し機の標高とから前記均し面の基準水面からの深さを算出する均し面標高演算手段とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の水中捨石均し装置。
【請求項７】
前記自動施工手段は、前記バイブレータの着底を検出する手段と、前記バイブレータが着底しかつ捨石均し機の傾斜角度が所定の角度内であるときにのみ前記バイブレータを駆動し、均し面の高さが目標の値に達したときに前記バイブレータを停止するバイブレータ自動発停手段とを備えたものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の水中捨石均し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中の捨石を平坦に均す捨石均し装置に関する。更に詳述すると、本発明は、防波堤等の基礎マウンド築造の際に基礎マウンド天端部の捨石を締め固めて平坦に均すことに適した捨石均し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水中の基礎マウンド天端部の捨石を締め固めるには、重錘式捨石均し機が用いられている。均し作業の際は、縦長の形状で底部に均し板を有する重錘式捨石均し機の上端部をクレーン船のクレーンで吊るし上げ、均しを行う位置で落下させて捨石を締め固めている。
【０００３】
しかし、重錘式捨石均し機は、不陸のある捨石面上で直立するのは困難である。このため、均し面が傾斜してしまうおそれがあり、これを修正するのは困難とされている。これを防止するため、均しを行う範囲の全体について荒均しを行い、その後に最終的な均しを行っている。このため、均し作業が２度手間となり、効率の向上が望まれている。
【０００４】
また、重錘式捨石均し機の落下後は、ワイヤが弛んだ状態となる。このため、高波浪時にはクレーン船が揺動するので、弛んだワイヤが振れ回り偏倚荷重を受けるおそれがある。これにより、一部のワイヤの負担が大きくなったり、捨石均し機の傾斜を生ずるおそれがある。
【０００５】
さらに、高波浪時に重錘式捨石均し機を水中から釣り上げる場合は、クレーンが波で上下方向に揺動するためワイヤや吊り金具に張力が急激に掛けられるおそれがあり、ワイヤや吊り金具の長寿命化の妨げとなっている。
【０００６】
また、落下後の重錘式捨石均し機の水上に露出する部位の標高を作業者がレベルで測定し、この値から均し面の標高を算出する。このため、作業者は、レベルによる煩雑な測定を頻繁に行わなければならない。
【０００７】
これらの課題を解決するため、着座牽引式捨石均し機が開発されている（特公昭６１−４５７３５号）。この着座牽引式捨石均し機は、船上から補給される捨石を均しながら水平方向に牽引されて進行するものである。これによれば、１回の均し作業で完了するので、作業を効率的に行うことができる。また、均し作業時には吊り下げワイヤを必要としないので、ワイヤや吊り金具の消耗は無関係となる。さらに、水平方向に進行するため、レベルによる測定を頻繁に行う必要はない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、着座牽引式捨石均し機と捨石を補給する船とが接近して石材補給シュートを有しているため、高波浪時には作業を行うことは困難である。このため、悪天候下でも作業を行うことができる捨石均し機が望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明は、悪天候下で高波浪の状態であっても効率的に作業を行うことができる捨石均し装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明の水中捨石均し装置は、水上に突出する構造体の底部にバイブレータを搭載しかつクレーン船のクレーンに吊り下げられて水底の捨石を叩いて平坦に均す捨石均し機と、該捨石均し機とクレーンとの間でこれらを連結するワイヤの張力を調整してクレーン船の揺動が捨石均し機に伝達されるのを防ぐ張力調整装置と、捨石均し機を捨石上に自立させる伸縮自在なシリンダの脚部を備えると共に捨石均し機の傾斜を検出してその傾斜度合いに応じてシリンダを制御し捨石均し機の傾斜を鉛直に保つ自動傾斜修正手段と、均し面の基準水面からの深さを求める自動均しレベル検出手段と、自動傾斜修正手段から求められる捨石均し機の傾きと自動均しレベル検出手段から求まる均し面の深さとからバイブレータの自動発停を制御し、均し面が所定の深さに達するまで前記バイブレータで垂直に叩いて均す自動施工手段とから構成されている。
【００１１】
したがって、クレーン船のクレーンで捨石均し機を吊り、先行して水面下に投入された捨石面上に移設してから捨石均し機を降下させれば、捨石均し機の構造体の底部のバイブレータの均し板及びシリンダの脚部が捨石面上に着底し、捨石面の不陸の状況に応じて捨石均し機の傾斜を検出しながらシリンダを作動させて捨石均し機を自立させる。そして垂直状態にある時にのみ、バイブレーターが自動的に作動し均し面が所定の深さに達するまで捨石面を常に鉛直方向に締め固め水平に均す。しかも、捨石均し機とクレーンとを繋ぐワイヤの張力が張力調整装置によって自動的に調整されるため、クレーン船及びクレーンの揺動が捨石均し機に伝達されず、高波浪下でも均し作業が実施できる。
【００１２】
また、本発明の水中捨石均し装置において、捨石均し機は、水底の均し面から水上にまで突出する構造体と、構造体の下部に取り付けられ鉛直方向に均し板を振動させるバイブレータと、バイブレータの周囲を覆い内部に空気を充填したバイブレータカバーと、バイブレータカバーの内部に圧縮空気を供給する給気手段とを備えるようにしている。
【００１３】
この場合、構造体の上部は水上に突出するので、施工位置や施工高さ等の確認が水面上で容易に行われる。しかも、バイブレータは水没せずに常にバイブレータ内の圧縮空気の雰囲気中で作動するため、バイブレータとして陸上用の汎用機が使用可能である。
【００１４】
また、本発明の水中捨石均し装置において、張力調整装置は、構造体の上部に固定したワイヤ止着部と、クレーンの吊りワイヤに連結された移動シーブと、ワイヤ止着部に一端部が止着されて移動シーブに巻き掛けられる調整ワイヤと、調整ワイヤの他端部に取り付けられ調整ワイヤに張力をかける重錘と、該重錘を構造体内で上下方向に案内する重錘案内部と、この重錘案内部の上端と上昇する重錘との間に設けられた緩衝ばねとを備えている。
【００１５】
したがって、クレーン船のクレーンにより捨石均し機を吊り上げている際は、移動シーブにより調整ワイヤが引っ張られて緊張される。この時、調整ワイヤの一端部に止着された重錘は、重錘案内部の最上部に位置され、緩衝ばねに押圧されている。そして、捨石均し機が均し面に着地され移動シーブとワイヤ止着部との間隔が短縮されると、重錘が重錘案内部に沿って下方に摺動される。これにより、調整ワイヤの緊張が維持されており、弛んで他の部材に引っかかる虞はない。また、この着底状態にある時、高波浪によりクレーン船のクレーンが揺動して吊りワイヤに緊張あるいは緩みを生じかつクレーンにて吊りワイヤが前後左右方向に引かれ、捨石均し装置に傾斜が起きようとしても、緊張側のワイヤは重錘が重錘案内部内を上方へ移動することで緊張を無くし、緩み側のワイヤは重錘が重錘案内部内を下方へ移動することで緩みを無くし、捨石均し機に高波浪に起因するクレーンの挙動が伝達されないようにする。また、高波浪時に着底している捨石均し機を吊り上げようとする場合、クレーン船の揺動などによって吊りワイヤに緊張や緩みが生じても、重錘により常に荷重を掛けた状態で緩やかに吊り込み、また地切り時には緩衝ばねの作用によりショックを緩和でき、ワイヤの切断やアイピース等の損傷の発生を防ぐ。そして、重錘が重錘案内部の最上部に到達した状態で、捨石均し機が吊り上げられる。
【００１６】
また、本発明の水中捨石均し装置において、自動傾斜修正手段は、捨石の傾斜に対し全方向に追従可能な安定座を先端に有するシリンダの脚部と、構造体の上部に設け該構造体の傾斜状態を検出する傾斜計と、着底時にはシリンダの脚部を自由に伸縮させると共に着底後は傾斜計によって求められた傾斜分を修正すべくシリンダを制御して捨石均し機の傾斜を自動的に鉛直に修正する傾斜修正手段とを備えたものとしている。
【００１７】
この場合、捨石面の不陸の状況によりシリンダは自動的に伸縮し安定座が確実に捨石面を捉え、捨石均し機が捨石面上に据わる。また、捨石均し機に傾斜を生じたときには、傾斜計にて検知した傾斜分に応じて自動的にシリンダの伸縮を行い、常に捨石均し機の垂直性を保持する。
【００１８】
また、本発明の水中捨石均し装置において、シリンダは鉛直に対して所定角度範囲内で自由に傾斜可能に構造体に支持され、かつシリンダロッドの先端にロッド保護カバーが設けられ、このロッド保護カバーごとシリンダロッドが出入りするようにしている。したがって、捨石均し機が水中に下降されて均し面に脚部が載置されるとき、均し面が平坦でない場合にも、シリンダおよび安定座の角度が変化して最も安定した状態で脚部が載置される。加えて、バイブレータの振動により捨石の一部が破損して跳ね飛ばされたり崩れ込んだりして、シリンダ近辺に達することがある。この時、飛んできた捨石はシリンダロッドのロッドカバーに衝突するため、シリンダロッドに直接衝突することはない。
【００１９】
さらに、本発明の水中捨石均し装置において、自動均しレベル検出手段は、バイブレータの均し板の突出量を測定する測距装置と、標高が既知の位置に設置されて捨石均し機の水面上に突出する部分の標高を測定する標高測定手段と、均し板の突出量と捨石均し機の標高とから均し面の基準水面からの深さ即ち標高を算出する均し面標高演算手段とを備えるようにしている。
【００２０】
したがって、捨石の山が均されるに伴って均し面の基準水面からの深さが変化しても、随時変化する捨石均し機の標高と捨石均し機のバイブレータの均し板の突出量が測定されて、これらの値から均し板によって締め固められた均し面の標高が自動的に算出される。
【００２１】
また、本発明の水中捨石均し装置において、自動施工手段は、均し板の着底を検出する手段と、均し板が着底しかつ捨石均し機の傾斜角度が所定の角度内であるときにのみバイブレータを駆動し、均し面の高さが目標の値に達したときにバイブレータを停止するバイブレータ自動発停手段とを備えたものとしている。
【００２２】
したがって、捨石均し機がほぼ鉛直方向に立脚している垂直状態にあるときにのみ、バイブレータが自動的に作動し均し板が捨石面を常に鉛直方向に締め固めて水平に均す。そして、捨石均し機の傾斜角度が予め定めた所定の設定角度範囲を超えると、バイブレータが自動的に停止する。その後、自動傾斜修正手段によって捨石均し機の傾斜が修正されて再び鉛直になると、再びバイブレータが自動的に駆動される。そして、均し面の基準水面からの深さ（標高）が目標の値に達したとき、バイブレータが自動的に停止するので、捨石が一定深さでかつ水平に均される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、捨石均し装置１は、水上に突出する構造体１０の底部にバイブレータ３８を搭載しかつクレーン船４のクレーン３に吊り下げられて水底の捨石を叩いて平坦に均す捨石均し機２と、該捨石均し機２とクレーン３との間でこれらを連結するワイヤの張力を調整してクレーン船４の揺動が捨石均し機２に伝達されるのを防ぐ張力調整装置１２と、捨石均し機２を捨石上に自立させる伸縮自在なシリンダ６４の脚部２０を備えると共に捨石均し機２の傾斜を検出してその傾斜度合いに応じてシリンダ６４を制御し捨石均し機２の傾斜を鉛直に保つ自動傾斜修正手段と、均し面５１の基準水面５からの深さを求める自動均しレベル検出手段と、自動傾斜修正手段から求められる捨石均し機２の傾きと自動均しレベル検出手段から求まる均し面５１の深さとからバイブレータ３８の自動発停を制御し、均し面５１が所定の深さに達するまでバイブレータ３８で垂直に叩いて均す自動施工手段とから構成されている。尚、クレーン船４の操作室６には自動傾斜修正手段と自動均しレベル検出手段および自動施工手段の一部を構成するコンピュータ部８が搭載されている。
【００２５】
捨石均し機２は、水底の均し面５１から水上にまで突出する構造体１０と、構造体１０の下部に取り付けられ鉛直方向に均し板５０を振動させるバイブレータ３８と、バイブレータ３８の周囲を覆い内部に空気を充填したバイブレータカバー４０と、バイブレータカバー４０の内部に圧縮空気を供給する給気手段例えばクレーン船４上のコンプレッサ（図示省略）に連結された空気管４２とを備えている。この捨石均し機２のトラス構造体１０には、さらに自動傾斜修正手段を構成する傾斜計１４とシリンダ６４からなる脚部２０、自動均しレベル検出手段を構成する測距ミラー１６とが備えられている。ここで、構造体１０としてはトラス構造体が軽量で強固で組立が容易なため採用されているが、他の構造体であっても構わない。なお、傾斜計１４としては、２方向検知の傾斜計の採用が好ましく、傾斜方向と傾斜角とを検知してその信号をシーケンサ・コンピュータ部８に送る。また、傾斜計として１方向の傾斜を検出するものを採用することも可能であり、この場合には複数設けることによって、トラス構造体１０のあらゆる方向への傾斜を検出する。
【００２６】
張力調整装置１２は、図２に示すように、トラス構造体１０の上部に固定したワイヤ止着部２２と、このワイヤ止着部２２に一端部を止着した調整ワイヤ２４と、この調整ワイヤ２４の他端部を取り付けた重錘２６と、トラス構造体１０に上下方向を長手方向として設けられ内部で重錘２６を上下方向に案内する重錘案内部としての重錘案内管２８と、この重錘案内管２８の最上部に設け重錘２６の衝突を防止する緩衝ばね３０と、調整ワイヤ２４に回転可能に係合する調整プーリ３２と、調整プーリ３２を保持しクレーン船４のクレーンに連結されるプーリホルダ３４と、調整ワイヤ２４を重錘案内管２８の内部に案内する固定プーリ３６とを有している。なお、調整プーリ３２とプーリホルダ３４とにより、移動シーブが構成されている。
【００２７】
ここで、プーリホルダ３４がトラス構造体１０に対して鉛直方向または水平方向に移動される場合は、重錘２６に止着された調整ワイヤ２４が重錘案内管２８の内部を摺動される。この時、調整ワイヤ２４は固定プーリ３６により案内されるので、重錘案内管２８の内部に確実に案内される。このため、調整ワイヤ２４と重錘案内管２８の縁部との間で摩擦を生ずることはなく、重錘２６の摺動が円滑に行われる。
【００２８】
また、図３に示すように、トラス構造体１０の底部には基部支持枠４４が設けられ、そこに鉛直方向に振動するバイブレータ３８を備えたバイブロ部１８が搭載されている。バイブレータ３８の周りには、底部にのみ開口部を有する釣り鐘状のバイブレータカバー４０が被せられるように設置されている。そして、バイブレータ４０の下部の空気管４２からバイブレータカバー４０内にクレーン船４の上の図示していないコンプレッサから供給される圧縮空気が導入されて内部を圧縮空気で充満させるように設けられている。したがって、バイブレータ３８としては、圧縮空気の雰囲気下で使用されて水没することがないので、陸上用の汎用機を使用することが可能である。
【００２９】
また、基部支持枠４４にはバイブレータ軸受４６が設けられ、バイブレータ３８の振動軸４８を摺動可能に支持する。また、振動軸４８の下部には、水平な底面部を有する均し板５０が取り付けられている。均し板５０の底面部には、均し面５１の捨石に引っかかる細かな突起部５３が形成されている。これにより、均し作業の際に均し板５０の底面が捨石に確実に噛み合い、捨石が跳ね飛ぶことなく確実に締め固められる。
【００３０】
さらに、均し板５０の上部には、複数のガイド棒５２が鉛直に設けられている。各ガイド棒５２は、基部支持枠４４に取り付けられたガイド棒軸受５４に摺動自在に支持されている。また、各ガイド棒５２の上端部には、フランジ部５５が形成されている。そして、基部支持枠４４とフランジ部５５との間には、押圧コイルばねによる緩衝ばね５６が介在されている。このため、バイブレータ３８の駆動により振動軸４８が最下部に達したときや、バイブレータ３８を停止して重力により振動軸４８が最下部に達したときに、フランジ部５５と基部支持枠４４とが直接衝突することが防止される。
【００３１】
また、バイブレータカバー４０の内壁には、超音波により測距を行う測距装置としてのクリアランス計５８が設置されている。これにより、バイブレータ３８の振動軸４８の摺動量を検出することができ、トラス構造体１０に対する均し板５０の突出量を測定することができる。なお、クリアランス計５８はバイブレータカバー４０の内部に設けられているので、防水構造を必要とせず部品代を増大させることはない。また、測距装置としては、超音波による装置に限られず、ポテンショメータ等の電気的に測定する装置であっても構わない。
【００３２】
一方、図３及び図４に示すように、トラス構造体１０には４台以上の油圧シリンダ６４からなる脚部２０，…，２０が設けられている。この油圧シリンダ６４は捨て石面の不陸での安定と波浪時の安定上４台以上必要であり、３台では不安定となる。また、この脚部２０は、トラス構造体１０から離れた位置に配置されることが更に安定度を増す。そこで、トラス構造体１０から張り出した基部支持枠４４の４隅に一体的に設けられた固定腕６０にそれぞれ油圧シリンダ６４，…，６４が取り付けられている。各固定腕６０には、シリンダロッド６２が下方に向けて突き出るように油圧シリンダ６４が吊り下げられ、ストッパ枠６１内での僅かな角度例えば外側へ開くように５°の範囲で揺動可能に取り付けられている。また、各シリンダロッド６２の先端部には、球面軸受け６６を介して安定座６８が取り付けられている。安定座６８は捨石の傾斜に対し全方向に追従可能である。したがって、均し面５１が平坦でなくとも、シリンダ６４と安定座６８の傾きによって最も安定した状態で脚部２０，…，２０が載置される。
【００３３】
また、各シリンダ６４のシリンダロッド６２の先端にはロッド保護カバー７０が取り付けられている。このロッド保護カバー７０は、シリンダ６４ごと覆う筒から成り、シリンダロッド６２が突き出される際にシリンダロッドごと移動してシリンダロッドの周りを囲繞して保護する。ロッドカバー７０の上部には、ロッドカバー７０を上方に移動させた際に固定腕６０に接触しないよう切欠部７１が形成されている。また、シリンダロッド６２を最も引き込んだ時のロッドカバー７０の切欠部７１の下方のカバー側壁７３に対向して、シリンダ位置検出センサ７２がシリンダ６４に取り付けられている。このため、シリンダ位置検出センサ７２は、シリンダロッド６２が完全に引き込まれた状態に位置することを検出する。なお、シリンダ位置検出センサ７２としては、非接触の近接スイッチの使用が好ましいが、光波などを利用したその他の非接触スイッチや、ロッドカバー７０に接触する機械的接点を利用したスイッチ等を使用することも可能である。
【００３４】
他方、図１に示すように、既設の防波堤７４等には、標高測定手段としての自動追尾式光波測距儀（例えば商品名ジオジメータで呼ばれている自動追尾式光波測距儀）７６が設置されている。そして、トラス構造体１０の上部の測距ミラー１６との間で、距離及び仰角の測定が自動的に行われる。測定結果は、例えばテレメトリ送信機７８により無線でクレーン船４上のテレメトリ受信機９２を介してコンピュータ部８へ送信される。
【００３５】
また、捨石均し機２を吊り上げるクレーン船４には、操作室６とクレーンオペレータ室８０とを備えている。操作室６には、自動傾斜修正手段と、自動均しレベル検出手段と、自動施工手段とをプログラムソフトとの間で構築するコンピュータ部８が設置されている。コンピュータ部８には、図５に示すように、演算処理部たるＣＰＵ８２に必要に応じてモニタ８４やプリンタ８６、プロッタ８８、Ｉ／Ｏ拡張ユニット９０などが接続されている。また、Ｉ／Ｏ拡張ユニット９０には、ＲＳ−２３２Ｃボード９０ａやグラフィックボード９０ｂ、ＡＤ変換ボード９０ｃ、信号出力用ボード９０ｄなどが必要に応じて差し込まれ、標高測定手段たるジオジメータ７６の測定値や傾斜計１４の測定値、クリアランス計５８の測定値などがコンピュータ部８へ入力される。
【００３６】
一方、操作室６にはテレメトリ受信機９２が設置され、テレメトリ送信機７８からの電波を受信する。このテレメトリ受信機９２は、コンピュータ部８のＲＳ−２３２Ｃボード９０ａに接続され、標高測定手段たるジオジメータ７６の測定値が入力される。また、操作室６には姿勢制御装置操作盤９４が配設され、作業の集中管理を行っている。即ち、作業者は姿勢制御装置操作盤９４を操作することにより、捨石均し機２の操作を行うことができる。この姿勢制御装置操作盤９４は、コンピュータ部８の信号出力用ボード９０ｄに接続されている。また、姿勢制御装置操作盤９４には、シリンダ位置検出センサ７２が接続され、その測定値が入力されている。
【００３７】
ここで、自動傾斜修正手段は、捨石の傾斜に対し全方向に追従可能な安定座６８を先端に有するシリンダ６４からなる４本の脚部２０，…，２０と、構造体１０の頂部中央に設置され構造体１０の傾斜状態すなわち傾斜方向と傾斜角度とを２方向検知によって求める傾斜計１４と、着底時にはシリンダ６４の脚部２０を自由に伸縮させると共に傾斜計１４によって求められた傾斜分を修正すべくシリンダ２０，…，２０を制御して捨石均し機２の傾斜を自動的に鉛直に修正する傾斜修正手段１５とから構成されている。傾斜修正手段１５は、コンピュータ８と図６から図７に示すプログラムソフトで構築され、傾斜計１４から入力される傾斜方向と傾斜角度を基に構造体１０の傾斜が所定の角度例えばほぼ鉛直と考えられる０．５゜以内であるか否かを判断し、０．５゜以内でなければ構造体１０の傾斜方向に近い側のシリンダ６４のロッド６２を傾斜角に見合った量だけ伸張させ、捨て石均し装置の傾斜を自動的に姿勢制御するように設けられている。
【００３８】
また、自動均しレベル検出手段は、バイブレータ３８の均し板５０の突出量を測定する測距装置と、標高が既知の位置に設置されて捨石均し機の水面上に突出する部分の標高を測定する標高測定手段と、均し板５０の突出量と捨石均し機の標高とから均し面の基準水面からの深さ即ち標高を算出する均し面標高演算手段１７とから構成されている。ここで、本実施例の場合、測距装置としては例えばクリアランス計５８が、標高測定手段としては例えばジオジメータ即ち自動追尾式光波測距儀７６と測距ミラー１６とが採用されている。そして、均し面標高演算手段１７は、例えばコンピュータ８と図６から図７に示すプログラムソフトで構築される。この構成の自動均しレベル検出手段によると、基準水面５から防波堤７４までの高さ（標高）Ｈ１およびジオジメータ７６の高さＨ２並びにトラス構造体１０の底部から測定距離ミラー１６までの高さＨ３はいずれも既知でありかつ一定であるため、これを固定量としてコンピュータプログラムに予めインプットしておいてから、未知でありかつ変動するジオジメータ７６から測定距離ミラー１６までの高さＨ４とバイブレータ３８の均し板５０の突出量Ｈ５とを測定してその値をプログラムに入力することによって、均し面の基準水面からの深さすなわち均し面標高Ｈがコンピュータ８内での演算処理Ｈ＝（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ４）−（Ｈ３＋Ｈ５）から求められる。したがって、捨石の山が均されるに伴って均し面の基準水面からの深さが変化しても、随時変化する捨石均し機２の標高と捨石均し機２のバイブレータ３８の均し板５０の突出量Ｈ５が測定されて、これらの値から均し板５０によって締め固められた均し面５１の標高が自動的に算出される。
【００３９】
また、自動施工手段は、バイブレータ３８の着底を検出する手段２１と、バイブレータ３８が着底しかつ捨石均し機２の傾斜角度が所定の角度内であるときにのみバイブレータ３８を駆動し、均し面５１の高さが目標の値に達したときにバイブレータ３８を停止するバイブレータ自動発停手段１９とから構成されている。着底検出手段２１とバイブレータ自動発停手段１９とは、例えば、コンピュータ８と図６から図７に示すプログラムソフトで構築され、捨石均し機２を吊り下ろす際に伸びきったバイブレータ３８の均し板５０が捨て石に当たって少し縮んだ状態、具体的にはクリアランス計５８がリアルタイムで検出する均し板５０のストロークが１００ｃｍのときに着底と推定し、さらに同ストロークが任意に設定された値例えば１０ｃｍとなった時において捨て石均し機２の傾斜が０．５度以内でかつ均し面のレベル（標高）が計画レベルよりも高いときにはバイブレータ３８の運転を開始し、計画レベルよりも高い間は捨て石均し機２の傾斜が０．５度以内であるときにのみバイブレータ３８の運転を続行して均し、計画レベルに達すると自動的にバイブレータ３８の運転を停止するように設けられ、常に均し面５１が水平に平坦に仕上がるように管理されている。
【００４０】
尚、傾斜計１４やクリアランス計５８は、コンピュータ部８の中継ＢＯＸに設けられた端子台９６に接続されている。特に、傾斜計１４は、端子台９６を介して姿勢制御装置操作盤９４に接続されている。また、端子台９６は、ＡＤ変換ボード９０ｃに接続されている。
【００４１】
また、クレーン３の操作を行うクレーンオペレータ室８０にも、モニタ９８やリモコン盤１００が設置されている。モニタ９８は、グラフィックボード９０ｂを介してコンピュータ部８に接続され、操作室６のモニタ８４と等しい内容の画像を映し出すことができる。そして、リモコン盤１００は操作室６の姿勢制御装置操作盤９４に接続され、その操作状況を表示する。従って、クレーンオペレータ室８０の作業者は、操作室６の作業者と同等の作業情報を得ることができる。
【００４２】
なお、捨石均し装置１の操作は、主としてクレーン船４の操作室６で行われる。但し、クレーン３の操作はクレーンオペレータ室８０で行われる。そして、操作室６からクレーンオペレータ室８０への情報の伝達は、モニタ９８とリモコン盤１００とにより行われる。また、操作室６とクレーンオペレータ室８０とは、無線で連絡を取ることができる。
【００４３】
以上により構成した捨石均し装置の作動を、図６および図７に示したフローチャートに基づいて説明する。
【００４４】
姿勢制御装置操作盤９４の電源がオンされる（ステップ１）。そして、自動か手動かの選択を行う（ステップ２）。ここで、手動を選択すると、捨石均し機２の自動傾斜修正手段は作動されない。自動を選択してから、施行管理コンピュータ８２の電源をオンする（ステップ３）。そして、クレーン３により捨石均し機２を施工位置に誘導するよう、クレーンオペレータ室８０に指示を与える（ステップ４）。この指示により、クレーンオペレータ室８０では、モニタ９８を見ながら、捨石均し機２を施工位置に誘導する（ステップ５）。
【００４５】
誘導が完了すると（ステップ６）、操作室６から捨石均し機２の下降可能の指示が出される（ステップ７）。これにより、クレーンオペレータ室８０では、クレーン３を操作して捨石均し機２を水中に下降させる（ステップ８）。この時、バイブレータ３８は停止されているため、均し板５０及び振動軸４８の重量で均し板５０が最下部に位置している。また、各シリンダ６４のシリンダロッド６２は、最も縮んだ状態とされている。
【００４６】
そして、均し板５０が均し面５１に当接して、振動軸４８が押し込まれる。ここで、均し板５０及び振動軸４８の最も押し込まれた状態までの残りのストロークが１００ｃｍとなったときに、着底１００ｃｍの状態となる（ステップ９）。さらに捨石均し機２は下降され、振動軸４８が押し込まれ、残りのストロークが任意に設定された値例えば１０ｃｍとなった時（着底１０ｃｍの状態）に、各シリンダロッド６２は、油圧がフリーとなって自重及び安定座６８の重量で下方に伸びる（ステップ１０）。
【００４７】
そして、捨石均し機２はさらに下降される。これにより、振動軸４８が押し込まれる。ここで、安定座６８が均し面５１に当接すると、シリンダロッド６２がシリンダ６４の内部に押し込まれる。そして、振動軸４８及び均し板５０が最も上部に位置し残りストロークが０ｃｍであることがクリアランス計５８により検出されると、この状態が着底０ｃｍと判断される（ステップ１１）。この状態になると、各シリンダ６４の油圧がロックされ、捨石均し機２を支持脚部２０で支えることになる。同時に、クレーンオペレータ室８０に捨石均し機２の下降停止の指示が出され、実行される（ステップ１２）。なお、着底後も、クレーン３は捨石均し機２の重量の一部を支持している。
【００４８】
ここで、均し面不陸がシリンダ６４のストローク以上の場合には、ステップ１１において最大に伸びきったシリンダロッド６２の安定座６８が捨石面に着かないので、シリンダロッド６２が伸びきった状態（フリー状態）のままとなる。このことは、例えば油圧回路の圧力スイッチなどから検出され、モニタあるいは操作盤上に表示される。そこで、ステップ２において自動、手動選択を手動に切り替え、捨石均し機２をクレーン３で吊り下げたままシリンダロッド６２を引き込み、手動でバイブレータ３８を作動させ、捨石面の均し作業を開始する。そして、ある程度捨石面が低くなった時点でステップ２に戻り自動に切り替え、ステップ８以降の作業が行われる。
【００４９】
着底後、一定時間が経過すると、自動傾斜修正手段が作動され（ステップ１３）、各傾斜計１４により捨石均し機２の傾斜がほぼ鉛直であると考えられ予め設定された所定の角度例えば０．５度以内であるか否か判断される（ステップ１４）。なお、本実施形態では微少設定角度を０．５度に設定しているが、その他の微少な角度であっても構わない。そして、０．５度以内でないと判断された場合は、ステップ１３でシリンダロッド６２の突出量の調整が行われて傾斜が修正され、再び傾斜角度が算出される（ステップ１４）。０．５度以内であると判断された場合は、バイブレータ３８が作動される（ステップ１５）。これにより、均し面５１の締め固めが行われる。また、バイブレータ３８の作動中も自動傾斜修正手段が作動されている。これにより、捨石均し機２の傾斜が０．５度以内であるか判断され（ステップ１６）、０．５度以内でなければバイブレータ３８が停止されて（ステップ１７）、ステップ１３で傾斜が修正される。
【００５０】
さらに、バイブレータ３８の作動中は自動均しレベル算出手段が作動されているので、均し面５１の標高が目標の値か否かが判断される（ステップ１８）。目標の値に達していなければ、ステップ１４でバイブレータ３８の作動が続けられる。目標の値に達するまで、バイブレータ３８が停止されて均し作業が終了される（ステップ１９）。
【００５１】
そして、シリンダロッド６２を引き込む。最も引き込まれた状態となったことがシリンダスイッチ７２により検知されると、油圧回路が停止される（ステップ２０）。これにより、クレーンオペレータ室８０に、捨石均し機２の上昇可能の指示が出される（ステップ２１）。そして、クレーン３を操作して、捨石均し機２を上昇させる（ステップ２２）。次いで、次の施工位置があるか否か判断され（ステップ２３）、ある場合にはステップ４に戻され、次の均し作業が行われる。また、次の施行位置がない場合は、捨石均し機２をクレーン船４の甲板上に戻す（ステップ２４）。そして、姿勢制御装置操作盤９４及び施行管理コンピュータ８２の電源をオフにして、均し作業が終了される（ステップ２５）。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１の捨石均し装置によると、捨石面の不陸の状況に応じて捨石均し機の傾斜を検出しながらシリンダを作動させて捨石均し機を自立させると共に、垂直状態にある時にのみバイブレーターが自動的に作動し均し面が所定の深さに達するまで捨石面を常に鉛直方向に締め固め水平に均すので、水平な均し面が自動的に短時間で形成される。しかも、捨石均し機とクレーンとを繋ぐワイヤの張力が張力調整装置によって自動的に調整されるため、クレーン船及びクレーンの揺動が捨石均し機に伝達されず、高波浪下でも均し作業が実施できる。このため、どんな捨石面の不陸状況下でも、また高波浪時のように均し機に作用する波力が大きな場合にも、常に均し機の鉛直状態を自動で保持し均し面を平坦に締め固め均すことができる。依って、強固に締め固められたマウンドが効率的に短時間で築造でき、作業性が向上すると共に作業日程や作業工程の短縮化・簡略化により、工費の低減を可能とする。
【００５３】
また、請求項２記載の発明によると、バイブレータが常に空気中に位置されるので、防水機能を有しない陸上用の汎用バイブレータを用いることができる。このため、使用可能な装置の種類が極めて多くなり、最も適した装置を選択することができる。さらに、均し板と共にガイド棒が摺動されるので、均し板の捻れを防止することができる。
【００５４】
また、請求項３の捨石均し装置では、捨石均し機を水中に設置した時に、クレーンが揺動しても斜め方向に過度な外力が作用することはなく傾斜することはない。このため、波浪の有無に拘らず捨石均し機は常に安定して設置され、均し面の水平性が確実に確保される。また、一部の調整ワイヤにのみ負担が掛けられることもなく、調整ワイヤの長寿命化を図ることができる。さらに、調整ワイヤは重錘により軽く緊張されているので、他の部材に引っかかることはない。このため、他の部材を損傷したり、他の部材により捨石均し機が傾斜されてしまうことはない。しかも、波浪時に捨石均し機を吊り上げる際に、調整ワイヤに急激に力が加わっても、重錘が緩衝ばねに当接して衝突が緩衝される。このため、調整ワイヤに急激な負担が掛けられることはなく、寿命の長期化を図ることができる。
【００５５】
また、請求項４の捨石均し装置では、捨石均し機の傾斜が自動的に修正されるので、均し面の水平性を確実に維持することができる。また、自動的に行われることにより、作業者による煩雑な作業を省略することができ、作業の簡易化を図ることができる。
【００５６】
また、請求項５の発明によると、シリンダと安定座の角度が変化するので、均し面が平坦でなくても最も安定した状態で脚部が載置される。このため、捨石均し機の安定性が向上する。しかも、均し作業により飛ばされたり崩れ込んだ捨石はシリンダロッドに直接衝突することはないので、シリンダロッドを傷めて傾斜修正作業に影響を受けることはない。
【００５７】
さらに、請求項６の捨石均し装置では、均し板及び均し面の標高が自動的に算出されるので、均し作業の進行状況がリアルタイムで容易に把握でき、均し面が目標値に達した時点で均し作業を適切に停止させることができる。
【００５８】
しかも、請求項７の捨石均し装置では、捨石均し機がほぼ鉛直方向に立脚している垂直状態にあるときにのみ、バイブレータが自動的に作動し均し板が捨石面を常に鉛直方向に締め固めるので、均し面は確実にほぼ水平でかつ所望とする深さに形成される。また、この作業を自動的に行うことができるので、作業工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の捨石均し装置の実施例を示す概要図である。
【図２】捨石均し機の張力調整装置を示す側面図である。
【図３】捨石均し機のバイブロ部及び支持脚部を示す側面図である。
【図４】捨石均し機の支持脚部を示す側面図である。
【図５】操作室とクレーンオペレータ室と制御系のブロック図である。
【図６】均し作業の手順を示すフローチャートである。
【図７】均し作業の手順を示す図６のフローチャートの続きである。
【符号の説明】
１  捨石均し装置
２  捨石均し機
３  クレーン
４  クレーン船
５  基準水面
８  コンピュータ部
１０  構造体
１２  張力調整装置
１４  傾斜計
１６  標高測定手段を構成する測距ミラー
１７  標高演算手段
１９  バイブレータ自動発停手段
２０  脚部
２１  着底検出手段
３８  バイブレータ
５０  均し板
６４  脚部を構成するシリンダ
６８  安定座
７０  ロッド保護カバー
７６  標高測定手段を構成するジオジメータ（自動追尾式光波測距儀）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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