(57)【要約】【課題】バックホウ浚渫船によって浚渫時に、高い浚渫精度の施工が可能で、バックホウのオペレータの操作が容易で、効率的な施工が可能になる浚渫における施工管理方法および装置を提供する。【解決手段】バックホウ浚渫船で水底の浚渫時に、バックホウ２の爪先３の深度の軌跡を、短時間保持可能なように、操縦室４の表示機器上にリアルタイムに表示する施工管理方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックホウ浚渫船による浚渫時に、バックホウの爪先の深度の軌跡を短時間保持可能とし、それを操縦室の表示機器上にリアルタイムに表示する浚渫における施工管理方法。
【請求項２】
バックホウの爪先の深度の軌跡がバックホウを左側面から見た方向で表示される請求項１に記載の浚渫における施工管理方法。
【請求項３】
バックホウ浚渫船上に、ＲＴＫ−ＧＰＳ、傾斜計、バックホウのブーム、アーム、バケット等の各々のシリンダー長さを検出する磁歪式ストローク計、旋回角度計等の計測機器、ならびにデータ収集装置や描画用パソコン等の演算・表示機器を装備して、バックホウの爪先の深度の軌跡を表示機器に表示する浚渫における施工管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてバックホウ浚渫船による浚渫時に、バックホウのオペレータにとって有効な情報が瞬時に得られて、適切なバックホウ操作を行なうことができる浚渫における施工管理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浚渫工事においては、バックホウを台船上に搭載したグラブ浚渫船を使用し、オペレータがバックホウを操作して水底の見えない部分を浚渫することが行なわれており、この場合、コンピュータ等の表示機器のモニター画面を見ながら、水底のどの深さをバックホウの爪先が掘削しているかを判断することが行なわれている。
【０００３】
しかしながら、近年の浚渫工事においては、環境汚染土等の薄層浚渫や傾斜護岸の斜面均し等、高い浚渫精度を求められる工事が増加しつつあり、しかもこのような高い浚渫精度を要求する工事の施工を効率良く行なうことが要請されてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、バックホウ浚渫船によって水底土砂の浚渫施工を行なう際に、高い浚渫精度の施工が可能で、しかもバックホウのオペレータの操作が容易であって、効率的な浚渫施工が可能となる浚渫における施工管理方法および装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バックホウ浚渫船による浚渫時に、バックホウの爪先の深度の軌跡を短時間保持可能とし、それを操縦室の表示機器上にリアルタイムに表示する浚渫における施工管理方法からなり、また上記のバックホウの爪先の深度の軌跡がバックホウを左側面から見た方向で表示される浚渫における施工管理方法からなる。またさらに、上記の施工管理方法に適用される本発明の施工装置は、バックホウ浚渫船上に、ＲＴＫ−ＧＰＳ、傾斜計、バックホウのブーム、アーム、バケット等の各々のシリンダー長さを検出する磁歪式ストローク計、旋回角度計等の計測機器ならびにデータ収集装置や描画用パソコン等の演算・表示機器を装備して、バックホウの爪先の深度の軌跡を表示機器に表示することからなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の浚渫における施工管理方法およびそれに適用する装置の実施の形態につき説明する。
【０００７】
図１はその一実施形態におけるバックホウ浚渫船の側面図、図２は図１の平面図である。このバックホウ浚渫船は台船１の船尾にバックホウ２を搭載している。
【０００８】
このバックホウ浚渫船上には、その船の位置および高度データを三次元座標で識ることのできるように、左右２個のＲＴＫ−ＧＰＳアンテナ５を装備すると共に、船の傾きを識るための傾斜計６を受けており、バックホウ２のブーム７、アーム８およびバケット９等の各々のシリンダー長さを検出する磁歪式ストローク計１１がそれぞれ設けられ、さらにバックホウ２の旋回角度を識るための旋回角度計１２等の計測機器が装備されている。なお、上記のブーム７、アーム８およびバケット９などの各々のシリンダー長さの間接計測は、図１に示す各コントロールワイヤ１０で行なわれるようになっており、図１において１６で示しているのはブーム７下端の連結部であり、また１７は協議会無線データ受信アンテナであり、さらに図２において１８は発電機である。
【０００９】
以上に説明した各計測機器で計測した各データは、図１及び図２に示す２個のインターフェースユニット１５およびＲＴＫ−ＧＰＳアンテナ５や協議会無線データ受信アンテナ１７からの各信号をバックホウ２の操縦室４内のデータ収集装置や描画用パソコン等の演算表示機器のモニタ画面で表示するようになっている。それらのバックホウ浚渫船施工支援システムの各装置間の関係を図５が示している。
【００１０】
そこで本発明では、バックホウ２の操縦室４内の図３に示すような表示機器のモニタ画面２０上に、浚渫施工エリアに対するバックホウ浚渫船の係船位置や、搭載されたバックホウ２の掘削位置と掘削状況が図３の矢印Ａで示す平面表示や、矢印Ｂで示すバックホウ２の左側面からの描画表示、さらには矢印Ｃで示す数値表示でリアルタイムに表示される。
【００１１】
また、図３の矢印Ｂで示すバックホウ２の左側面の描画表示の拡大図である図４に示すように、矢印Ｄで示す目標浚渫深度の表示および矢印Ｅで示す爪先の軌跡の点線表示で示すと共に、特に爪先の深度の軌跡を短時間、例えば数十秒間保持可能なようにしている。
【００１２】
すなわち、本発明では、水底の土砂の浚渫作業を、操縦室４内でオペレータがモニタ画面２０を見ながら水底のどの深度で浚渫しているかをリアルタイムに注視しながら操作することができると共に、バケット９の爪先３の向きが下向きに掘っているか、上向きに掘っているかの状況を常時注視できる。つまりバケット９の爪先３の直前の位置とその動きを知ることにより直後の動きな適切にコントロール可能なので精密な深さの浚渫を行なうことができる。
【００１３】
また、事前に測量した地形データをあらかじめ入力することにより、バックホウ２の旋回方向に対する各々の地形断面を表現することにより効率的な浚渫施工が可能である。
【００１４】
また、本発明では、図４に示すように、バックホウ２の爪先３の深度の軌跡がバックホウ２を左側から見た方向で表示されているが、バックホウ２の操縦室４はバックホウ２の前面に向かって左側に付いており、オペレータはその左側から乗り降りしているので、図４に表示されるバックホウ２の向きはオペレータにとって見なれた向きであり、安心した状態で操縦ができると共に、正確な浚渫制御が可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の浚渫における施工管理方法および装置によれば、バックホウのバケット爪先の深度と軌跡の表示機能を有し、この軌跡は数十秒間等の短時間は保持されるため、波浪により爪先の動揺や、バケットの掻き込み時の挙動特性など、オペレータにとって有効な情報が瞬時に判断でき、これによりブーム、アーム、バケットの修正操作が的鉄にかつ容易に行なうことができ、正確な深度の浚渫が可能である。
【００１６】
また、モニタ画面の断面表示では、地形断面や事前設定の目標浚渫線を描画し、これに対するバックホウのブーム、アーム、バケットの姿勢が常時表示されるので、オペレータの操作がより容易になると共に、正確に行なうことができる。
【００１７】
さらに、本発明の視認用モニタは、バックホウの左側面から見た姿勢情報を表示しているので、左側に設置されている操縦室でバックホウを操作するオペレータの視覚に合致した表示により、ブーム、アーム、バケットの姿勢が容易、確実にイメージできる。
【００１８】
また通常、作業船では潮位値や船体乾舷値を高さ基準としているが、本発明の装置では、ＲＴＫ−ＧＰＳをバックホウ本体に設置することにより、その位置と高度データより、爪先高さを直接的に演算しており、これによりバックホウの掻き込み時、旋回時、波浪等による乾舷値の影響を最小限に押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるバックホウ浚渫船の側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の操縦室内のモニタ画面の正面図である。
【図４】図３のモニタ画面のバックホウ側面表示の拡大図である。
【図５】本発明の浚渫船施工支援システムの各装置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２    バックホウ
３    爪先
４    操縦室
６    傾斜計
７    ブーム
８    アーム
９    バケット
１１    磁歪式ストローク計
１２    旋回角度計
【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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