(57)【要約】【課題】ダム湖等の狭隘な現場であっても効率的に作業を行なうことができる浚渫方法および装置を提供する。【解決手段】浚渫対象となる水域Ａの周辺陸部に、４基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを配置し、浮体８から水中に浚渫ポンプを吊設し、浮体８に接続した４基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの各ワイヤ７の繰出しおよび巻取りにより、浚渫ポンプを任意の位置に移動制御して、水域Ａの水底土砂を吸込み管４を通じて陸上に揚送する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浚渫対象となる水域の周辺陸部に、少なくとも３基のウインチを配置し、前記水域に浮かべた浮体から水中に浚渫手段の吸込み口を吊設し、前記浮体または吸込み口に前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらウインチによるワイヤの繰出しおよび巻取りにより、前記吸込み口を移動制御して浚渫を行なうようにした浚渫方法。
【請求項２】
前記吸込み口の上下移動を制御するようにした請求項１に記載の浚渫方法。
【請求項３】
浚渫対象となる水域の周辺陸部に、少なくとも３基のウインチを配置し、前記水域の水底に浚渫手段の吸込み口を配置し、該吸込み口に前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらウインチによるワイヤの繰出しおよび巻取りにより、吸込み口を移動制御して浚渫を行なうようにした浚渫方法。
【請求項４】
予め測量した浚渫対象となる水域の水中の事前地形データに基づいて、前記吸込み口を移動させて目標地形になるように浚渫を行ない、浚渫後に測量した水中の事後地形データと目標地形データとの比較に基づいて、再度浚渫を行なう必要がある範囲を決定し、該決定した範囲の浚渫を行なうようにした請求項１〜３のいずれかに記載の浚渫方法。
【請求項５】
浚渫対象となる水域の周辺陸部に配置される少なくとも３基のウインチと、前記水域に浮かべる浮体と、該浮体から水中に吊設される吸込み口を有する浚渫手段とを設け、前記浮体または吸込み口に、前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらのウインチのワイヤの繰出しおよび巻取りを制御する制御装置を設けた浚渫装置。
【請求項６】
前記吸込み口の上下移動手段を設けるとともに、該上下移動手段を前記制御装置により制御する設定にした請求項５に記載の浚渫装置。
【請求項７】
浚渫対象となる水域の周辺陸部に配置される少なくとも３基のウインチと、前記水域の水底に配置される吸込み口を有する浚渫手段とを設け、該吸込み口に、前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらのウインチのワイヤの繰出しおよび巻取りを制御する制御装置を設けた浚渫装置。
【請求項８】
前記水域の水中の浚渫前の事前地形データ、浚渫後の事後地形データおよび目標とする目標地形データを前記制御装置に入力し、これら入力された地形データに基づいて、前記少なくとも３基のウインチのワイヤの繰出しおよび巻取りを制御する設定にした請求項５〜７のいずれかに記載の浚渫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浚渫方法および装置に関し、さらに詳しくは、ダム湖等の狭隘な現場であっても効率的に作業を行なうことができる浚渫方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川や湖沼などの堆積土砂等を吸込みポンプに接続した吸込み管により、水底から水上に揚送する浚渫方法や浚渫装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。一般に浚渫装置は、作業船や浚渫対象となる水域の周辺陸部に設置され、浚渫装置自体や浚渫手段の吸込み口を、その水域で移動させて浚渫を行なっている。
【０００３】
ところが、ダム湖などの広いスペースが確保できない狭隘な現場では、組立・可搬式の作業船であっても現場への搬入や設置が困難であり、これに伴い、多大な作業時間や費用が必要になるため、効率的な作業を行なうことができないという問題があった。また、従来のような大掛かりな浚渫装置では、局部的な狭い水域の浚渫を行なうには機動性に欠け、効率よく浚渫を行なうことが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−４９６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ダム湖等の狭隘な現場であっても効率的に作業を行なうことができる浚渫方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明の浚渫方法は、浚渫対象となる水域の周辺陸部に、少なくとも３基のウインチを配置し、前記水域に浮かべた浮体から水中に浚渫手段の吸込み口を吊設し、前記浮体または吸込み口に前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらウインチによるワイヤの繰出しおよび巻取りにより、前記吸込み口を移動制御して浚渫を行なうようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の別の浚渫方法は、浚渫対象となる水域の周辺陸部に、少なくとも３基のウインチを配置し、前記水域の水底に浚渫手段の吸込み口を配置し、該吸込み口に前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらウインチによるワイヤの繰出しおよび巻取りにより、吸込み口を移動制御して浚渫を行なうようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前者の浚渫方法においては、前記吸込み口の上下移動を制御するようにすることもできる。また、前者および後者の浚渫方法においては、予め測量した浚渫対象となる水域の水中の事前地形データに基づいて、前記吸込み口を移動させて目標地形になるように浚渫を行ない、浚渫後に測量した水中の事後地形データと目標地形データとの比較に基づいて、再度浚渫を行なう必要がある範囲を決定し、該決定した範囲の浚渫を行なうようにすることもできる。
【０００８】
本発明の浚渫装置は、浚渫対象となる水域の周辺陸部に配置される少なくとも３基のウインチと、前記水域に浮かべる浮体と、該浮体から水中に吊設される吸込み口を有する浚渫手段とを設け、前記浮体または吸込み口に、前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらのウインチのワイヤの繰出しおよび巻取りを制御する制御装置を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の別の浚渫装置は、浚渫対象となる水域の周辺陸部に配置される少なくとも３基のウインチと、前記水域の水底に配置される吸込み口を有する浚渫手段とを設け、該吸込み口に、前記少なくとも３基のウインチのワイヤを接続し、これらのウインチのワイヤの繰出しおよび巻取りを制御する制御装置を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前者の浚渫装置においては、前記吸込み口の上下移動手段を設けるとともに、該上下移動手段を前記制御装置により制御する設定にすることもできる。また、前者および後者の浚渫装置においては、前記水域の水中の浚渫前の事前地形データ、浚渫後の事後地形データおよび目標とする目標地形データを前記制御装置に入力し、これら入力された地形データに基づいて、前記少なくとも３基のウインチのワイヤの繰出しおよび巻取りを制御する設定にすることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の前者の浚渫方法および装置では、浚渫対象となる水域に浮かべた浮体から水中に浚渫手段の吸込み口を吊設し、浮体または吸込み口に、この水域の周辺陸部に配置した少なくとも３基のウインチのワイヤを接続することにより、浚渫装置をコンパクトにでき、作業スペースの制約がある現場でも搬入や設置を容易に行なうことが可能になる。また、本発明の後者の浚渫方法および装置では、前者の浚渫方法および装置に対して、浮体が不要になるため、さらに浚渫装置をコンパクトにできる。そのため、本発明によれば、ダム湖などの狭隘な現場であっても、多大な時間や費用をかけることなく作業を行なうことができる。
【００１２】
また、本発明では、ウインチによるワイヤの繰出しおよび巻取りにより、吸込み口を浮体を介して、または直接的に移動制御することで、浚渫手段の吸込み口を機動的に任意の位置に移動させることができるので、局部的な狭い水域であっても効率的に浚渫を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の浚渫方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１４】
図１、図２に例示する本発明の浚渫装置１は、浚渫対象となる水域Ａの周辺陸部に配置される４基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有している。４基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから延びるそれぞれのワイヤ７は、この水域Ａに浮かぶ浮体８に接続されている。この実施形態では、浮体８として双胴船を用いている。
【００１５】
浮体８からは、吊りワイヤ１１を介して浚渫ポンプ２が水中に吊設されている。この吊りワイヤ１１は、浮体８に立設された支持フレーム９に取り付られた上下移動用ウインチ１０のチェーン１０ａに接続されている。上下移動用ウインチ１０に架け回されたチェーン１０ａが、上下移動用ウインチ１０により繰出しおよび巻取りされることにより、浚渫ポンプ２が吊りワイヤ１１を介して上下移動するようになっている。この上下移動用ウインチ１０には、架け回されたチェーン１０ａの繰出し長さおよび巻取り長さを検知する上下移動量検出器１２が設けられている。
【００１６】
また、浮体８には、浚渫対象となる水域Ａの水中地形を、ナローマルチビームを用いて測量し、３次元の水中地形データを取得する水中地形測量器１６が設置されている。浚渫ホンプ２に接続された吸込み管４は、長さの中途位置を複数のブイ１５により保持され、排出口側は陸上まで延設されている。浚渫対象の水底土砂は、浚渫ポンプ２の吸込み口３から吸込まれ、吸込み管４を通じて陸上に揚送される。
【００１７】
それぞれのウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄには、ワイヤ７の繰出し長さおよび巻取り長さを検知するワイヤ長さ検出器６が設けられている。このワイヤ長さ検出器６および上下移動量検出器１２の検出データは、無線ＬＡＮを通じて陸部の所定位置に置かれた制御装置１３に入力されるように設定されている。この制御装置１３により、各ウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄおよび上下移動用ウインチ１０が、無線ＬＡＮを通じて制御されるように設定されている。また、制御装置１３には、水中地形測量器１６の測定データも無線ＬＡＮを通じて入力されるように設定されている。
【００１８】
以下、この浚渫装置１による浚渫工程を説明する。
各ウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの正回転および逆回転、それぞれのワイヤ７の繰出し量および巻取り量を制御することにより、浚渫を開始する所定の位置に浮体８を移動させる。これにより、浮体８から水中に吊下げられている浚渫ポンプ２の吸込み口３も所定の位置に移動する。この位置で、上下移動用ウインチ１０の正回転および逆回転、チェーン１０ａの繰出し量および巻取り量を制御することにより、浚渫ポンプ２を上下移動させて吸込み口３を土砂の上に配置させる。次いで、稼動する浚渫ポンプ２により土砂を吸込んで浚渫作業を開始する。
【００１９】
浚渫作業の開始後、各ウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを制御することにより、浮体８を介して浚渫ポンプ２の吸込み口３を、二点鎖線で示す水域Ａ内で移動させる。４基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの制御(正回転および逆回転、ワイヤ７の繰出し量および巻取り量の制御)を様々に組み合わせることにより、浮体８（吸込み口３）を任意の位置（Ｘ方向位置およびＹ方向位置）に容易に移動制御することができる。
【００２０】
この移動制御は、ワイヤ長さ検出器６から制御装置１３に入力されたデータに基づいて行なわれ、水域Ａ内を網羅するように、浚渫ポンプ２の吸込み口３を移動させて、水域Ａの水底土砂を浚渫する。必要に応じて上下移動用ウインチ１０の制御も併せて行なう。
【００２１】
ここで例えば、浚渫前に予め水中地形測量器１６により、水域Ａの水中地形を測量しておき、これを３次元の事前地形データとして制御装置１３に入力しておく。また、浚渫後の目標とする３次元の目標地形データも入力しておく。そして、所定範囲の浚渫を行なった後に水中地形測量器１６により、水域Ａの水中地形を測量して、これを３次元の事後水中地形データとして制御装置１３に入力する。
【００２２】
次いで、事後地形データと目標地形データとを比較して、両データの差異が基準値よりも大きいか否かを判断して、浚渫が不十分である範囲が有るか否かを決定する。これにより、浚渫が不十分であり、更に土砂を吸込んで浚渫する必要があると決定した範囲に対して、再度、浚渫作業を行なう。即ち、事後地形データと目標地形データとの比較に基づいて特定した範囲に、各ウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを制御して浮体８（吸込み口３）を移動させて浚渫を行なう。これによれば、一段と精度よく、目標地形になるように浚渫することができる。
【００２３】
浚渫装置１は、図３に例示するように、６基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆを水域Ａの周辺陸部に配置するとともに、シーブブロック（滑車）１４ａ、１４ｂを用いて構成することもできる。この実施形態では、対向する一組のウインチ５ａ、５ｃのそれぞれのワイヤ７は、一方のシーブブロック１４ａに接続されている。同様に、他方の対向する一組のウインチ５ｂ、５ｄのそれぞれのワイヤ７は、別のシーブブロック１４ｂに接続されている。一方のシーブブロック１４ａには、１つのウインチ５ａに並置されたウインチ５ｅのワイヤ７ａが架け回され、そのワイヤ７ａが浮体８に接続されている。同様に、他方のシーブブロック１４ｂには、別の１つのウインチ５ｄに並置されたウインチ５ｆのワイヤ７ａが架け回されて、そのワイヤ７ａが浮体８に接続されている。並置したウインチ５ａと５ｅ、ウインチ５ｆと５ｄは、それぞれを一体化して複胴ウインチにすることもできる。
【００２４】
この対向するウインチ５ａと５ｃ、ウインチ５ｂと５ｄを制御することにより、浮体８（吸込み口３）のＹ方向位置を制御することができる。また、追加的に設けた２つのウインチ５ｅ、５ｆのワイヤ７ａを制御することにより、シーブブロック１４ａ、１４ｂを介して浮体８（吸込み口３）のＸ方向位置を制御することができる。
【００２５】
そこで、図３に二点鎖線で示したように、浮体８（吸込み口３）を、一定のＹ方向位置でＸ方向に平行移動させ、その平行移動後に別の一定のＹ方向位置に移動させてから、同様にＸ方向に平行移動させ、順次、同様の制御を繰り返す。このようにして、浮体８（吸込み口３）を移動制御して隙間なく水域Ａを浚渫することができる。
【００２６】
水域Ａの周辺陸部に４基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを配置すると、浮体８（吸込み口３）の移動可能範囲を最大限に広くすることができ、効率的に浚渫を行なうことができるが、図４に例示するように、３基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃを用いて浚渫装置１を構成することもできる。それぞれのウインチ５ａ、５ｂ、５ｃの制御は、既述した実施形態と同様である。
【００２７】
この実施形態では、浮体８（吸込み口３）の移動可能な範囲は、二点鎖線で示した三角形の水域Ａになる。そのため、一度に浚渫する範囲がこの三角形の水域Ａで網羅できる場合には、最小限の数の３基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃにできるので有益である。
【００２８】
上記したそれぞれの実施形態では、さらに別の水域Ａを浚渫する場合は、ウインチ５ａ〜５ｆを別の位置に再配置して、同様の浚渫作業を行なう。
【００２９】
このように本発明の浚渫装置１によれば、浮体８に作業者が乗り込むことなく、無人の状態で陸上から無線操作により浮体８（吸込み口３）を移動制御することができるので、大きな作業船は不要となり小規模な浮体８で足りる。また、ウインチ５ａ〜５ｆを配置するためには、わずかなスペースで十分であるので、浚渫装置１がコンパクトな構成になる。
【００３０】
これにより、周辺に平坦な土地がなく、作業スペースが狭くて通常の作業船や設備を用いることが困難なダム湖等の現場であっても、多大な時間や費用をかけずに浚渫装置１の搬入や設置を行なうことができる。しかも、各ウインチ５ａ〜５ｆを制御することにより、浚渫ポンプ２の吸込み口４を機動的に任意の位置に移動させることができるので、局部的な狭い水域であっても効率的に浚渫を行なうことができる。
【００３１】
上記したそれぞれの実施形態では、ワイヤ７、７ａを直接、浚渫ポンプ２（吸込み口３）に接続するようにしてもよい。また、浮体８は単胴船でもよく、その他、浚渫ポンプ２を水中に吊設できるフロータ類を用いることもできる。
【００３２】
また、浮体８にＧＰＳアンテナを設置し、ＧＰＳアンテナからの位置情報を無線ＬＡＮを通じて制御装置１３に入力する設定にすることもできる。この設定にした場合には、高精度の浮体８の位置情報に基づいて、各ウインチ５ａ〜５ｆを制御することにより、さらに精度よく、浮体８（吸込み口３）を移動制御することが可能になる。
【００３３】
浚渫装置１は、上記のそれぞれの実施形態で示した浮体８を省略して構成することもできる。即ち、吸込み管４に接続された浚渫ポンプ２（吸込み口３）を直接、水域Ａの水底に配置し、水域Ａの周辺陸部に配置した少なくとも３基のウインチ５ａ、５ｂ、５ｃのワイヤ７を浚渫ポンプ２（吸込み口３）に接続する。使用する各ウインチ５ａ、５ｂ、５ｃ等の制御は、上記した実施形態と同様に行ない、それぞれのワイヤ７の繰出しおよび巻取りにより、浚渫ポンプ２（吸込み口３）を水底で引きずるように移動制御して浚渫を行なう。この実施形態では、浚渫ポンプ２を吊下げる浮体８を不要にすることができるので、構成がさらに簡素でコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の浚渫装置の実施形態を例示する平面説明図である。
【図２】図１の浮体およびその下方部を示す側面図である。
【図３】別の実施形態を例示する平面説明図である。
【図４】別の実施形態を例示する平面説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  浚渫装置
２  浚渫ポンプ
３  吸込み口
４  吸込み管
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ  ウインチ
６  ワイヤ長さ検出器
７、７ａ  ワイヤ
８  浮体
９  支持フレーム
１０  上下移動用ウインチ
１０ａ  チェーン
１１  吊りワイヤ
１２  上下移動量検出器
１３  制御装置
１４ａ、１４ｂ  シーブブロック(滑車)
１５  ブイ
１６  水中地形測量器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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