(57)【要約】【課題】  組立・分解作業が容易であると共に、クレーンを安定的に保持することが可能な除塵機を提供することであり、さらには、台船上でのクレーンによる作業効率を高め、しかも自然環境にも負荷の少ない除塵機を提供すること。【解決手段】  複数の浮体ユニット１を連結した組立式台船と、該組立式台船上に旋回式クレーン１０を設置した除塵機において、複数の浮体ユニット１の上面に渡り配置固定される複数の補強ビーム２，４と、該補強ビーム上に該クレーンを設置することを特徴とする。【選択図】図２
2006028739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の浮体ユニットを連結した組立式台船と、該組立式台船上に旋回式クレーンを設置した除塵機において、
複数の浮体ユニットの上面に渡り配置固定される複数の補強ビームと、該補強ビーム上に該クレーンを設置することを特徴とする除塵機。
【請求項２】
請求項１に記載の除塵機において、各浮体ユニット間の接合は、浮体ユニットの側面に突出した係合部に連結ピンを挿入することにより行われ、浮体ユニットと補強ビームとの結合は、ボルト連結手段により固定されることを特徴とする除塵機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の除塵機において、塵芥を収容する浮遊可能な容器を該クレーンに近接可能とするため、該組立式台船は、コ字状の開口部を形成するように浮体ユニットが連結されていることを特徴とする除塵機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の除塵機において、該旋回式クレーンの先端に、旋回冶具、アタッチメントブーム、及びグラップルが取り付けられていることを特徴とする除塵機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の除塵機において、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルを駆動するための発電機式油圧ユニットを、該組立式台船上に搭載することを特徴とする除塵機。
【請求項６】
請求項５に記載の除塵機において、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルに使用する油圧作動油及び可動部のグリースには生分解性の高い材料を利用することを特徴とする除塵機。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の除塵機において、水中又は水底を観察するための観察手段を備えていることを特徴とする除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除塵機に関し、特に、ダム、河川などの水面に浮遊又は水中に堆積した塵芥を除去するための除塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム、河川等の取水口付近には、上流から流着し、浮遊又は堆積した多量の塵芥や流木などのゴミ類が存在する。これらのゴミ類は、取水口を閉鎖し取水を妨げる原因となり、また、これらを下流に放出すると産業用水や生活用水の水路を塞ぎ、橋梁を損壊し、さらには河口付近の漁業へも悪影響を与える虞がある。このため、定期的にこれらのゴミ類を除去する必要がある。
【０００３】
このようなゴミ類の除去作業は、従来では、特許文献１に記載されているように、ダムや河川の取水口付近に設けられた除塵機を利用していた。しかしながら、取水口付近の水面の位置は、季節や気候などにより大きく変動するため、これらの除塵機には昇降手段が必要であり、ダムなどの巨大な構造物においては、特にワイヤロープが利用されている。塵芥把持手段であるグラブバケットやレーキなどをワイヤロープで昇降させる場合には、目的とした位置に塵芥把持手段を位置決めすることが難しく、効率的な除塵作業が困難となっていた。しかも、除塵機を除塵スクリーン（バースクリーン）に沿って移動可能とした場合でも、除塵スクリーンの近傍の塵芥しか除去できず、水中に堆積した塵芥においては、殆ど除去が困難な状況となっていた。また、ダムなどの巨大な構造物においては、広範な範囲での除塵が必要であり、除塵機自体の構造が大型化すると共に、高コストの割には作業効率が悪いものであった。
【特許文献１】特開平７−１９７４３３号公報
【０００４】
他方、本出願人は、特許文献２のように、先の特許出願において分割組立式作業用台船を提案している。当該分割組立式作業台船は、上面天板の縦横比が２対１となる中空体のフロート部の下部にウェイト部を備えた浮体ユニットと、この浮体ユニットの短い側面に設けられた上下２段の少なくとも１対の連結プレートと、長い側面に設けられた上下２段の、前記短い側面に設けられた連結プレートの対数の２倍の対数の連結プレートとを備え、各連結プレートは連結ピンが挿入される円形の穴を有するとともに連結される連結プレートが互いに上下になるような段差を設けたことを特徴とするものである。
【特許文献２】特開２００２−３７１８１号公報
【０００５】
このような分割組立式作業台船は、各浮体ユニットが分割可能であるため、山間部の狭隘地にあるダムなどに対しても、分割搬送し、現地で組み立てて使用することができる利点がある上、特許文献２に記載された分割組立式作業台船は、連結ピンにより複数の浮体ユニットを容易に接合できるため、組立・解体時の作業性も格段に向上しているものであった。
【０００６】
しかしながら、上述した分割組立式作業台船を河川や湖沼に浮かべ除塵機として利用する場合には、クレーンなどの重機類を設置する必要があり、単に連結ピンで浮体ユニットを接合するだけでは、十分な機械的強度が確保できず、局所的な負荷などにより台船が分解する危険性があった。
また、浮体ユニット間の結合を強化するため、浮体ユニット間の連結部分を多くしたり、溶接などを多用することも考えられるが、これらの場合には、組立・分解作業が煩雑になると共に、後者の場合には、現地での作業が大規模になるだけでなく、水上での作業や分解作業も困難となるなどの弊害を生じることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、組立・分解作業が容易であると共に、クレーンを安定的に保持することが可能な除塵機を提供することであり、さらには、台船上でのクレーンによる作業効率を高め、しかも自然環境にも負荷の少ない除塵機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明では、複数の浮体ユニットを連結した組立式台船と、該組立式台船上に旋回式クレーンを設置した除塵機において、複数の浮体ユニットの上面に渡り配置固定される複数の補強ビームと、該補強ビーム上に該クレーンを設置することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明では、請求項１に記載の除塵機において、各浮体ユニット間の接合は、浮体ユニットの側面に突出した係合部に連結ピンを挿入することにより行われ、浮体ユニットと補強ビームとの結合は、ボルト連結手段により固定されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明では、請求項１又は２に記載の除塵機において、塵芥を収容する浮遊可能な容器を該クレーンに近接可能とするため、該組立式台船は、コ字状の開口部を形成するように浮体ユニットが連結されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載の除塵機において、該旋回式クレーンの先端に、旋回冶具、アタッチメントブーム、及びグラップルが取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明では、請求項１乃至４のいずれかに記載の除塵機において、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルを駆動するための発電機式油圧ユニットを、該組立式台船上に搭載することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明では、請求項５に記載の除塵機において、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルに使用する油圧作動油及び可動部のグリースには生分解性の高い材料を利用することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に係る発明では、請求項１乃至６のいずれかに記載の除塵機において、水中又は水底を観察するための観察手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明により、複数の浮体ユニットの上面に渡り配置固定される複数の補強ビーム上にクレーンを設置することで、補強ビームを介してクレーンの重量やクレーンの作業に伴う負荷が各浮体ユニットに分散して掛ることとなるため、複数の浮体ユニット間の接合部に掛る負荷が軽減されると共に、台船を構成する浮体ユニット全体で、クレーンの重量を支持することで、水面上においてもクレーンの位置を安定に保持することが可能となる。
【００１６】
請求項２に係る発明により、各浮体ユニット間の接合は、浮体ユニットの側面に突出した係合部に連結ピンを挿入することにより行われ、浮体ユニットと補強ビームとの結合は、ボルト連結手段により固定されているため、除塵機を構成する台船の組立・解体作業を容易に行うことが可能となる。特に、浮体ユニット間の接合を連結ピンで行うため、水上での台船の組立・解体が可能であり、陸地の広さに拠らず任意の大きさの台船を組立てて、利用することが可能となる。
【００１７】
請求項３に係る発明により、塵芥を収容する浮遊可能な容器をクレーンに近接可能とするため、組立式台船にはコ字状の開口部が形成されており、クレーンの先端部が塵芥を保持し、該容器に該塵芥を移す際に、塵芥を保持した該先端部をクレーンの固定位置に可能な限り近づけることができるため、重量のある塵芥を移す場合でも、クレーンの固定部に掛かる水平軸周りの負荷を軽減することが可能となる。これにより、クレーンと補強ビーム間、また、補強ビームと浮体ユニット間、さらには各浮体ユニット間に加わる機械的負荷を軽減することが可能となる。しかも、クレーンの足元付近まで開口部が形成されていることにより、該足元付近の直下での作業を可能とし、水中のより深い深度での作業を可能とする。
【００１８】
請求項４に係る発明により、旋回式クレーンの先端に、旋回冶具、アタッチメントブーム、及びグラップルが取り付けられており、旋回冶具による塵芥を把持する把持手段であるグラップルの鉛直軸周りの回転を可能とし、塵芥をより適切な方向からの把持し、引き上げ、塵芥収容容器に移すことが可能となる。また、アタッチメントブームを接続することにより、アタッチメントブームの長さ分だけ深い深度まで除塵作業を行うことが可能となる。しかも、アタッチメントブームは、ワイヤロープと比較し、把持手段であるグラップルを水底の塵芥に押し付ける動作を行うことが可能となるため、塵芥除去作業の効率を一層向上させることが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明により、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルを駆動するための発電機式油圧ユニットを、組立式台船上に搭載しているため、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルに動力源を配置する必要が無く、動力源による重量の増加や機械的振動の影響を除去することができ、特にクレーンと補強ビームとの接合部に掛かる負荷を軽減することが可能となる。また、旋回冶具やグラップルが油圧により作動するため、クレーンのブームに補助ブームを接続する場合やアタッチメントブームの長さを変更する場合でも、例えば、着脱可能な接続ホースを用いて油圧ホースの長さを調整するだけで、旋回冶具やグラップルを動作させることが可能となり、用途に応じたこれらの各種部材の調整が極めて容易になる。さらに、グラップルを油圧動作させることにより、塵芥に対するより強力な把持作業を可能とする。
【００２０】
請求項６に係る発明により、旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルに使用する油圧作動油及び可動部のグリースには生分解性の高い材料を利用するため、油圧作動油やグリースが水中に放出された場合でも、自然環境に与える影響を最小限に抑制することが可能となる。
【００２１】
請求項７に係る発明により、水中又は水底を観察するための観察手段を備えているため、水中での作業においても、該観察手段を利用して塵芥の位置・形状などを判別し、グラップルの位置を適切に設定できるため、塵芥除去作業の効率を一層向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る除塵機について実施例を参考に説明する。
本発明の除塵機は、複数の浮体ユニットを連結した組立式台船と、該組立式台船上に旋回式クレーンを設置した除塵機において、複数の浮体ユニットの上面に渡り配置固定される複数の補強ビームと、該補強ビーム上に該クレーンを設置することを特徴とする。
【００２３】
（浮体ユニット）
浮体ユニットの構成としては、特許文献２に開示されている浮体ユニットを利用することが可能である。具体的には、図３（ａ）に示すように、浮体ユニット１は、中空体のフロート部３０と、該フロート部の上部に取付けられた縦横比が２対１となる上面天板３１から構成される。上面天板３１の縦横比は、縦の長さが横の長さの整数倍となるよう設計されているなら、２対１の比に限定されるものではない。
【００２４】
浮体ユニット１の下部には、特許文献２に示すようにウェイト部を設けることも可能であるが、後述するように、２つ以上の浮体ユニットを連結ピンで固定、特に、浮体ユニット１の長辺側を対向させて固定するだけで、浮体ユニットが水上で回転し、横向き又は逆向きになる虞は無いため、ウエイト部を図３（ａ）のように省略することも可能である。
また、浮体ユニットの喫水の調整に際しては、上面天板に設けられた開閉可能な開口部（不図示）より砂利や水等を所定量投入し、浮体ユニットの喫水の調整が可能なように構成されている。
【００２５】
浮体ユニットの側面には、浮体ユニットを連結するための係合部として、少なくとも上下２段の１対の連結プレート３３，３２が配置されており、長い側面に設けられた連結プレート対の数は、短い側面に設けられた連結プレート対の整数倍となっている。
連結プレート３３，３２には開口が形成されており、図３（ｂ）に示すように連結ピン４０を挿入可能なように構成されている。特に、連結ピン４０の挿入を容易にするため、連結プレート３３の開口は、連結プレート３２の開口より大きく形成されており、連結ピンもこれに対応して、上部側が下部側より太くなっている。（なお、符号３０’〜３３’は他の浮体ユニットの構成要素を示す。）
また、連結ピン４０の上端部には、連結ピンの脱落を防止するため、楕円形ツバが形成されており、これらの取扱い方法については特許文献２に詳述されているため、ここでは省略する。
【００２６】
浮体ユニット１の連結方法としては、複数の浮体ユニット１を水上に浮かべ、所望の形状となるように、順次、各浮体ユニット１を連結ピン４０で固定する。このように、本発明で利用する浮体ユニットの連結作業は水上で行うことが可能であり、台船全体を地上で組立ることが困難な狭隘地であっても、本発明の除塵機に係る台船を組立することが可能となる。
【００２７】
（組立式台船）
台船の形状としては、正方形、長方形など任意の形状が可能であるが、旋回式クレーンを設置することを考慮して、図１のＨ字状又は図４のコ字状のように、塵芥を収容する浮遊可能な容器をクレーンに近接することを可能とするため、組立式台船は、コ字状の開口部を形成するように浮体ユニット１を連結することが好ましい。
【００２８】
台船上に旋回式クレーンなどの重機を設置するためには、連結ピン４０のみで固定した台船では機械的強度が不足する。このため、本発明の除塵機では、補強ビームを複数の浮体ユニットの上面に渡り配置固定し、該補強ビーム上にクレーンを設置している。このように、補強ビームを介してクレーンの重量やクレーンの作業に伴う負荷が各浮体ユニットに分散して掛るよう構成することで、複数の浮体ユニット間の接合部に掛る負荷が軽減されると共に、台船を構成する浮体ユニット全体で、クレーンの重量を支持することで、水面上においてもクレーンの位置を安定に保持することが可能となる。なお、クレーンの固定に際しては、上述の補強ビームへの固定に加え、浮体ユニットへの固定も併用することが可能であることは言うまでも無い。
【００２９】
補強ビームの数及び配置については、旋回式クレーンを安定に保持すると共に、クレーンの重量やクレーンによる作業に係る負荷が、可能な限り浮体ユニット全体に分散するよう構成することが好ましい。
例えば、図１（ｂ）に示すように、浮体ユニット１を連結したＨ字状の台船に対し、補強ビーム２を２本、各浮体ユニット１にボルトやナットなどのボルト連結手段により固定する。次に、補強ビーム２と同様の高さを有するスペーサ用のビーム３を、必要とする浮体ユニット毎に配置固定し、補強ビーム２及びビーム３を橋渡しするように補強ビーム４を補強ビーム２及びビーム３に固定する。
【００３０】
旋回式クレーンは図１（ｂ）の点線円の位置で、補強ビーム２上に配置固定されるため、複数の補強ビーム２間の位置関係を安定させることが重要であり、図１（ｂ）に示すように、複数の補強ビーム２を同一の浮体ユニット上に配置させることが、より好ましい。
補強ビーム２，４やスペーサ用ビーム３の材料としては、Ｈ型鋼などのように捩れや曲げに対する高い強度を有するものが望ましい。
【００３１】
（旋回式クレーン）
組立式台船に設置する旋回式クレーン１０としては、図２に示すように、支持部１１、第１アーム１３、第２アーム１４を有する多関節型のクレーンが好ましい。支持部１１は、クレーンを補強ビーム２に固定する固定部分と、第１アームを支持しながら該固定部分に対して３６０度回転可能な旋回部分とで構成される。
また、旋回部分には、操作者用椅子１２が固定されており、クレーンの旋回と共に操作者も該固定部分の周りを回転するよう構成されている。
【００３２】
第２アーム１４には伸縮可能な補助ブーム１５が取付けられている。補助ブーム１５の長さを長くするには、補助ブーム１５の先端部の接続部材２１を取り外し、延長用の補助ブームを別途固定することも可能である。
接続部材２１には、旋回冶具として全旋回ローテータ１６が取付けられ、更に、アタッチメントブーム１７と塵芥を把持する把持手段であるグラップル１８が連結されている。
【００３３】
水中や水底の塵芥を除去する場合には、グラップル１８が水中深くまで移動することが必要であり、このためには、図２のように、アタッチメントブーム１７が不可欠なものとなる。ただし、水上に浮遊する木材などを除去する場合には、アタッチメントブーム１７を取り除き、ローテータ１６にグラップルを直接接続するよう構成することが、好ましい。
【００３４】
グラップル１８が水中に位置する場合には、操作者の視野からグラップルが外れるため、グラップルの爪の開閉方向を確認することができない。このため、アタッチメントブーム１７に対するローテータ１６の取付け方向と、アタッチメントブーム１７に対するグラップル１８の取付け方向との位置関係から、例えば、各々の両者を固定する取付けピン１９，２０の位置、又はアタッチメントブーム１７に設けたマークなどを目印として、グラップルの爪の開閉方向を特定することが可能である。
【００３５】
上述した支持部１１における旋回部分の回転動作、各アームの回転動作、補助ブーム１５の伸縮動作、更には、ローテータ１６の回転動作、及びグラップル１８の開閉動作は、いずれも油圧動作で行われており、各動作機構には台船上に別途設置された発電機式油圧ユニットから油圧ホースを介して作動油が供給されている。
また、補助ブームや、アタッチメントブーム１７を接続する際には、油圧ホースの長さを変更する必要があり、例えばクイック・ジョイント式の継手部を有する油圧ホースを利用することにより、これらの作業を効率よく行うことが可能となる。
【００３６】
旋回式クレーン、旋回冶具、又はグラップルに使用する油圧作動油及び可動部のグリースには生分解性の高い材料を利用するため、油圧作動油やグリースが水中に放出された場合でも、自然環境に与える影響を最小限に抑制することが可能となる。例えば、生分解性を有する油圧作動油としては脂肪酸エステル系合成油（製品名ハイランドジネン４６、新日本石油株式会社製）や、グリースとしては植物油を利用した生分解性グリース（製品名バイオノックジネン、新日本石油株式会社製）などが好適に利用することが可能である。
【００３７】
（塵芥の収納容器）
除塵機で回収した塵芥を、水上から地上に搬送するには、組立式台船上に設置された旋回式クレーンにより、塵芥を直接移動させることも可能であるが、グラップルにより把持した塵芥を一時的に蓄え、まとめて搬送可能な収納容器６（図１（ｂ）参照）を設けることも可能である。収納容器６の構成としては上面に開口部を有する容器であり、容器側面に開閉式扉を設置し、容器を傾けることにより、容器内に収容された塵芥を排出できるよう構成することが好ましい。
収納容器６は、例えば、２つの浮体ユニット１を固定手段７（固定手段は浮体ユニットの側面に取付けるだけでなく、底面側に配置することも可能である）で固定配置した浮遊体に着脱自在に配置することが可能である。
また、収納容器６の底部には、水抜き孔を設け、収納容器６を、地上に配置したクレーンなどで持ち上げた際に、余分な水を排出可能なように構成することもできる。
【００３８】
（観察手段）
本発明の除塵機には、水中又は水底を観察するための観察手段を備えているため、水中での作業においても、該観察手段を利用して塵芥の位置・形状などを判別し、グラップルの位置を適切に設定できるため、塵芥除去作業の効率を一層向上させることが可能となる。
観察手段としては、可視光又は赤外光を検知する水中カメラやソナーなどが利用可能である。水中カメラの設置方法は、アタッチメントブームの途中に固定する方法や、ソナーなどのように台船の一部に固定する方法、又は台船から水中に垂らす方法などがある。
【００３９】
本発明の除塵機は、上述したものに限らず、例えば、船外機を台船に取付け、組立式台船自体を自走式のものとするなど、当該技術分野において公知の技術を適用可能であることは言うまでも無い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明の除塵機により、組立・分解作業が容易であると共に、クレーンを安定的に保持することが可能な除塵機を提供することが可能となり、さらには、台船上でのクレーンによる作業効率を高め、しかも自然環境にも負荷の少ない除塵機を提供することが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の除塵機に利用可能な組立式台船の上面図であり、（ａ）は浮体ユニットの配置図、（ｂ）は台船上の補強ビームの配置及び塵芥収納容器等を示す図である。
【図２】本発明の除塵機に係る側面図である。
【図３】浮体ユニットの概略図であり、（ａ）は浮体ユニットの斜視図、（ｂ）は浮体ユニットの連結部分の断面図である。
【図４】本発明に係る組立式台船を構成する浮体ユニットの他の配置図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  浮体ユニット
２，４  補強ビーム
６  塵芥収納容器
１０  旋回式クレーン
１６  ローテータ
１７  アタッチメントブーム
１８  グラップル
【図１】
2006028739.tif 000003
【図２】
2006028739.tif 000004
【図３】
2006028739.tif 000005
【図４】
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