(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浚渫区域の水面上に停泊する作業台船（Ｓ１）と、この作業台船（Ｓ１）上に搭載されるバックホウ（ＢＨ）と、前記作業台船（Ｓ１）の近くの水面上に停泊する土運船（Ｓ２）とを備え、
前記バックホウ（ＢＨ）に俯仰可能に設けられる屈折ブーム（Ｂ）先端のグラブバケット（Ｖ）により、その内部に掻き込んだ浚渫土を、揚土して土運船（Ｓ２）内に積み込むようにした、浚渫装置であって、
前記バックホウ（ＢＨ）の屈折ブーム（Ｂ）の先端に、上向きおよび下向きに回動可能に設けられるグラブバケット（Ｖ）の出入口（１４）には、強制回動可能なフラップ（２０）が装備されており、このフラップ（２０）は、前記出入口（１４）を開閉すると共にグラブバケット（Ｖ）内を内方に向けて擦り動くようにされており、またグラブバケット（Ｖ）の上面には排出口（２６）が開口され、該排出口（２６）に逆止弁（２８）を介して連通する排送管（３０）は、前記作業台船（Ｓ１）上を経て前記土運船（Ｓ２）へと延長されており、前記グラブバケット（Ｖ）内にてフラップ（２０）により掻き上げられた浚渫土は排送管（３０）を通して土運船（Ｓ２）へ圧送されるようにしたことを特徴とする浚渫装置。
【請求項２】
前記グラブバケット（Ｖ）内に掻き込まれた浚渫土は、該グラブバケット（Ｖ）内をその内方に移動する前記フラップ（２０）により掻き上げられて、外部に散乱することなく前記排出口（２６）へ圧送されることを特徴とする、前記請求項１記載の浚渫装置。
【請求項３】
前記排送管（３０）にはエア圧送手段（３６）が接続され、該排送管（３０）内の浚渫土の、土運船（Ｓ１）への圧送を助勢するようにしたことを特徴とする、前記請求項１または２記載の浚渫装置。
【請求項４】
前記グラブバケット（Ｖ）とフラップ（２０）は、それぞれ別の駆動手段（１７，２２）により強制駆動されることを特徴とする、前記請求項１，２または３記載の浚渫装置。
【請求項５】
前記グラブバケット（Ｖ）とフラップ（２０）は、単一の駆動手段（１７）により、連動して強制駆動されることを特徴とする、前記請求項１，２または３記載の浚渫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底、川底、湖底などを浚渫する、特にバックホウを用いた浚渫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底、川底、湖底などに堆積する泥土、岩石などの浚渫土を浚渫するのに、バックホウのグラブバケットを用いて行なうようにすることは良く知られている（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】図書「土木施工管理必携」  III 土木工学編・下巻  財団法人全国建設研修センター  建設研修調査会  編集・発行  ２００３年１２月２０  ５浚渫
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、バックホウは、走行体上を３６０°旋回可能な旋回体を備えており、この旋回体に俯仰作動可能に設けた屈折ブームの先端に下向きのグラブバケットが装着されており、浚渫作業を行なうにあたっては、海底、川底、湖底などに堆積する泥土などの浚渫土を掴んだグラブバケットを、そのまま屈折ブームの仰起作動により海中、水中を持ち上げるようにしているので、その泥土などの浚渫土を掴む際、あるいは、それを持ち上げる際に、海底、川底、湖底などに堆積している浚渫土や、グラブバケットからこぼれ落ちた浚渫土が海中、水中に散乱して、海水、川水、湖水の汚染の原因になり、特の泥土などの浚渫土中に含まれるダイオキシンなどの有害成分の散乱により環境破壊を引き起こすという問題があり、さらに、泥土などを掴んだ重いグラブバケットを海底、川底、湖底などから土運船まで移送しなければならず多大な動力を無駄に消費するという他の問題もある。
【０００４】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、従来の上記問題をすべて解決できるようにした、新規な浚渫装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、浚渫区域の水面上に停泊する作業台船と、この作業台船上に搭載されるバックホウと、、前記作業台船の近くの水面上に停泊する土運船とを備え、
前記バックホウに俯仰可能に設けられる屈曲ブーム先端のグラブバケットにより、その内部に掻き込んだ浚渫土を、揚土して土運船内に積み込むようにした、浚渫装置であって、前記バックホウの屈折ブームの先端に、上向きおよび下向きに回動可能に設けられるグラブバケットの出入口には、強制回動可能なフラップが装備されており、このフラップは、前記出入口を開閉すると共にグラブバケット内を内方に向けて擦り動くようにされており、またグラブバケットの上面には排出口が開口され、該排出口に逆止弁を介して連通する排送管は、前記作業台船上を経て前記土運船へと延長されており、前記グラブバケット内にてフラップにより掻き上げられた浚渫土は排送管を通して土運船へ圧送されるようにしたことを特徴としている。
【０００６】
また、上記目的達成のため、請求項２の発明は、前記請求項１のものにおいて、前記グラブバケット内に掻き込まれた浚渫土は、該グラブバケット内をその内方に移動する前記フラップにより掻き上げられて、外部に散乱することなく前記排出口へ圧送されることを特徴としている。
【０００７】
さらに、上記目的達成のため、請求項３の発明は、前記請求項１または２のものにおいて、  前記排送管にはエア圧送手段が接続され、該排送管内の浚渫土の、土運船への圧送を助勢するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、上記目的達成のため、請求項４の発明は、前記請求項１，２または３のものにおいて、前記グラブバケットとフラップは、それぞれ別の駆動手段により強制駆動されることを特徴としている。
【０００９】
さらにまた、上記目的達成のため、請求項５の発明は、前記請求項１，２または３のものにおいて、前記グラブバケットとフラップは、単一の駆動手段により、連動して強制駆動されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項各項の本発明によれば、バックホウのグラブバケットを上下に移動させることが殆どなく水底に保持したまま水底の浚渫土を、グラブバケット内より排送管を通して揚土することができるので、浚渫土の散乱による水の汚染を可及的に低減することができる。また、浚渫に際してグラブバケットを上下に大きく移動させないで済むので、その浚渫作業を能率良く行なうことができ、さらに省エネにも寄与することができる。
【００１１】
また、特に請求項２の発明によれば、グラブバケット内に掻き込まれた浚渫土は、該グラブバケット内をその内方に移動するフラップにより掻き上げられて、排出口へ圧送されるので、その際の浚渫土の掻き上げ作業は、外部と遮断された状態で行なうことができ、浚渫土の水中への散乱を極力抑えることができる。
【００１２】
さらに、請求項３の発明によれば、排送管内の浚渫土の、土運船への移送を迅速に能率良く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】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１４】
添付図面において、図１〜図４は、本発明の第１実施例を示すものであって、図１は、浚渫装置の要部破断全体側面図、図２は、図１の２矢視仮想線囲い部分の拡大図、図３は、図２の３矢視図、図４は、フラップを閉じた場合の図２と同じ断面図である。
【００１５】
この第１実施例は、海底の浚渫を行なう場合であって、図１において、海水面の浚渫区域に作業台船Ｓ１（非自航船であって、図示しない繋留索条により繋留）が停泊し、またその作業台船Ｓ１に近い海面上には、浚渫土の積み込まれる土運船Ｓ２が停泊する。
【００１６】
前記作業台船Ｓ１上には、バックホウＢＨが搭載されている。このバックホウＢＨは、自走可能な走行体１上に、鉛直軸Ｖ−Ｖ回りに３６０°旋回可能な旋回台２が搭載されている。旋回台２の前部には、屈折ブームＢが俯仰可能に設けられ、この屈折ブームＢの先端に下向きのグラブバケットＶが上下方向（上向きおよび下向き）に回動可能に支持されている。屈折ブームＢは、側面視く状に屈折される基ブーム５と先部ブーム６とよりなり、基部ブーム５の基端は旋回台２に上下に回動自在に軸支されていて、基部ブーム５と旋回台２間には基部シリンダ７が連結されている。また基部ブーム５の先端には、先部ブーム６の基端が上下に回動自在に連結され、基部ブーム５と先部ブーム６との間には先部シリンダ８が連結されており、基部および先部シリンダ７，８の伸縮制御により、屈折ブームは、図１に実線位置と鎖線位置に示すように俯仰作動される。
【００１７】
先部ブーム６の先部には、グラブバケットＶが上下方向に回動可能に支持されている。このグラブバケットＶは、図２〜４に示すように、平坦な上面１０、上下方向に円弧凹面状の底面１１、平坦な左右側面１２，１３および前記底面１１に対面する出入口１４を有するバケットを備える。グラブバケットＶの上面に一体に設けたブラケット１５の基部は、前記先部ブーム６の先端に水平軸回りに回動自在に軸支１６され、また、ブラケット１５と、先部ブーム６との間には、駆動手段としてのグラブシリンダ１７がピン連結１９，１８されており、このグラブシリンダ１７の伸縮作動によれば、グラブバケットＶを軸支１６点回りに強制回動させることができる。
【００１８】
グラブバケットＶの出入口１４の上部には、フラップ２０が上下方向に回動自在に軸支２１されている。この軸支２１点は、前記底面１１の円弧凹面の中心と一致していて、フラップ２０が軸支２１点回りに回動するとき、そのフラップ２０の先端は、底面１１を擦り動くようにされている。フラップ２０の中間部と前記先部ブーム６の間には、駆動手段としてのフラップシリンダ２２がピン連結２４，２３されており、このフラップシリンダ２２の伸縮作動によれば、フラップ２０はグラブバケットＶに対して進退可能に強制回動される。
【００１９】
しかして、このフラップ２０は、グラブバケットＶ内を前後に回動するようにされており、後に述べるように、グラブバケットＶ内に掻き上げられた泥土などの浚渫土を、該グラブバケットＶ内でその排出口２６（後述）に向けて押し込むようにされていて、その際に、泥土などの浚渫土がグラブバケットＶの外に散乱するのを極力抑えることができる。
【００２０】
図２〜４に示すように、グラブバケットＶの上面１０の、出入口１４の近くには、排出口２６が開口されている。この排出口２６には、排出管２７が一体に接続されており、その接続部には、フラップ弁よりなる逆止弁２８が開閉可能に設けられる。この逆止弁２８は、泥土などの浚渫土がグラブバケットＶ内から排出管２７へ排出するのを許容するが、排出管２７からグラブバケットＶ内へ逆流するのを阻止するようにされている。
【００２１】
前記排出管２７には、ゴムホースなどの可撓管よりなる排送管３０の入口が接続されている。図１に示すように、この排送管３０は、前記バックホウＢＨの屈折ブームＢに沿って延びていて、前記作業台船Ｓ１上を縦走し、さらにそこから、作業台船Ｓ１に近づけて停泊する土運船Ｓ２上に達しており、その出口３０ｄが土運船Ｓのホッパ上に臨んでいる。そして、この排送管３０は、屈折ブームＢの基部ブーム５に吊下部材３３を介して懸吊支持され、さらに、作業台船Ｓ１および土運船Ｓ２上に受部材３４，３５を介して支持される。
【００２２】
また、図１に示すように、作業台船Ｓ１上において、排送管３０の途中には、エア圧送手段３６が接続される。そして、このエア圧送手段３６からの圧力エアは、排送管３０へと圧送されて、排送管３０内の浚渫土の移送を助勢する。
【００２３】
なお、エア圧送手段３６は、従来公知のものが使用されるので、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
つぎに、この第１実施例の作用について説明する。
【００２５】
(1) 図１に示すように、バックホウＢＨを搭載した作業台船Ｓ１を、浚渫すべき海域に停泊させ、また土運船Ｓ２を作業台船Ｓ１に近づけて停泊させる。
【００２６】
(2) ここで、図１実線に示すように、バックホウＢＨの屈折ブームＢを俯伏作動して、該屈折ブームＢの先部を、グラブバケットＶと共に海中に進入させる。このとき、グラブバケットＶは上向きの回動させて、その出入口１４を下向きとし、またフラップ２０は、開いたままとする。
【００２７】
屈折ブームＢの俯伏作動に伴い、グラブバケットＶの外面を海底に着地させ、その出入口１４を泥土などの浚渫土内に食い込ませる。
【００２８】
(3) つぎに、グラブシリンダ１７の伸長作動によりグラブバケットＶを下向きに回動（図２矢印ａ方向）させると、グラブバケットＶの円弧凹面よりなる底面１１により、海底の泥土などの浚渫土は該グラブバケットＶ内に掻き込まれる（図２参照）。
【００２９】
(4) グラブバケットＶの下向き回動を継続しながら、フラップシリンダ２２を伸長作動すれば、フラップ２０はグラブバケットＶ内を閉じ方向（図２矢印ｂ方向）に回動し、該グラブバケットＶ内の泥土などの浚渫土を掻き上げる。このとき、フラップ２０の先部は、グラブバケットＶの底面１１を擦り動くので、グラブバケットＶとフラップ２０により囲まれる容積が次第に減じて浚渫土はグラブバケットＶ内を掻き上げられて加圧状態となり、逆止弁２８を開弁してグラブバケットＶ内の泥土などの浚渫土は海水と共に排送管３０へと圧送され、フラップ３０は、図４に示すように、閉じ位置まで回動される。。
【００３０】
(5) つぎに、バックホウＢＨの屈折ブームＢの作動によりグラブバケットＶを海底から離れる位置まで引き上げたのち、グラブシリンダ１７の収縮作動によりグラブバケットＶを上向きに回動（図２矢印ａ方向と逆方向）させると共にフラップシリンダ２２の収縮作動によりフラップ２０を開き方向に回動（図２矢印ｂ方と逆方向）させる。このとき、水よりも重い泥土などは、その自重により逆止弁２８が閉じられるので、排送管３０内の泥土などがグラブバケットＶ内に逆流することがない。以上によりグラブバケットＶとフラップ２０との協働による、排送管３０への泥土などの押込の一工程が終了する。
【００３１】
(6) つぎに、バックホウＢＨの屈折ブームＢの作動により、グラブバケットＶをつぎの浚渫位置まで移動して、再び海底まで落としてつぎの作業が行なわれる。
【００３２】
以上(2) 〜(6) の工程を繰り返すことにより海底の泥土などはグラブバケットＶから排送管３０内を逐次押し上げられて、土運船Ｓ２に移送される。
【００３３】
排送管３０の途中に設けられるエア圧送手段３６からの加圧エアを、排送管３０に圧送することにより、前記泥土などの移送を助勢することができる。
【００３４】
つぎに、図５を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００３５】
図５は、前記第１実施例の図２に対応した図であり、図５中、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００３６】
この第２実施例は、グラブシリンダ１７により、グラブバケットＶとフラップ２０とが連動して駆動されるようにしたものであり、基端を屈折ブームＢの先部ブーム６にピン連結１８されるグラブシリンダ１７の先端に、リンク１５０の一端およびアーム１５１の一端が共にピン連結１１９されている。リンク１５０の他端は、グラブバケットＶのブラケット１５にピン連結１２０され、一方アーム１５１の他端は、先部ブーム５１に設けたギヤ軸１５２に駆動セクタギヤ１５３と一体に回転できるように支持されている。一方、前記フラップ２０の外面の中間部には、他のリンク１５５の一端がピン連結１５７され、この他のリンク１５５の他端に他のアーム１５６の一端がピン連結１５８されており、この他のアーム１５６の他端は、先部ブーム６と一体のブラケット１５９に設けられる他のギヤ軸１６０に、被動セクタギヤ１５４と一体に回転できるように支持されている。そして、前記駆動セクタギヤ１５３と被動セクタギヤ１５４とは噛合されている。
【００３７】
図５に示すように、グラブシリンダ１７の収縮時には、このグラブシリンダ１７によりグラブバケットＶはリンク１５０を介して下向き位置に支持され、一方フラップ２０は、グラブシリンダ１７により、アーム１５１、互いに噛合する駆動、被動セクタギヤ１５３，１５４、他のアーム１５６および他のリンク１５５を介して開き位置に保持される。
【００３８】
グラブシリンダの伸長作動によれば、リンク１５０を介してグラブバケットＶが下向きに回動されると共にアーム１５１、駆動、被動セクタギヤ１５３，１５４、他のアーム１５６および他のリンク１５５を介してフラップ２０は閉じ方向に回動される。よって、この第２実施例のものでは、グラブシリンダ１７の伸縮作動により、グラブバケットＶを下向きおよび上向きに回動させると共にフラップ２０を閉じ方向および開き方向に回動させることができる。
【００３９】
したがって、この第２実施例によれば、前記第１実施例のフラップシリンダ２２を省略してグラブバケットＶとフラップ２０とを、第１実施例のものと同じように作動させることができる。
【００４０】
つぎに、図６を参照して、本発明の第３実施例について説明する。
【００４１】
図６は、前記第１実施例の図２に対応した図であり、図６中、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００４２】
この第３実施例は、グラブシリンダ１７により、グラブバケットＶとフラップ２０とが連動するようにしたものであり、基端を屈折ブームＢの先部ブーム６にピン連結１８されるグラブシリンダ１７の先端に、リンク２５０の一端およびレバー２５１の一端が共にピン連結２１９されている。リンク２５０の他端は、グラブバケットＶのブラケット１５にピン連結２２０され、またレバー２５１は、その中間部が先部ブーム６に回動自在に軸支２５２されると共にその他端が連動リンク２５３の一端にピン連結２５４されている。一方、前記フラップ２０の外面の中間部には、他のリンク２５９の一端がピン連結２５７され、この他のリンク２５９の他端に、中間部が先部ブーム６に回動自在に軸支２６０される他のレバー２５６の一端がピン連結２５８されており、この他のレバー２５６の他端に、前記連動リンク２５３の他端がピン連結２５５されている。
【００４３】
図６に示すように、グラブシリンダ１７の収縮時には、グラブバケットＶはリンク２５０を介して下向き位置に支持され、一方フラップ２０は、グラブシリンダ１７によりレバー２５１、連動リンク２５３、他のレバー２５６、および他のリンク２５９を介して開き位置に保持される。
【００４４】
グラブシリンダの伸長作動によれば、リンク２５０を介してグラブバケットＶが下向きに回動されると共にレバー２５１、連動リンク２５３、他のレバー２５６および他のリンク２５９を介してフラップ２０は閉じ方向に回動される。よって、この第３実施例のものでは、グラブシリンダ１７の伸縮作動によりグラブバケットＶの下向きおよび上向き回動に連動してフラップ２０を閉じ方向および開き方向に回動させることができる。
【００４５】
したがって、この第３実施例によれば、前記第１実施例のフラップシリンダ２０を省略してグラブバケットＶとフラップ２０とを、第１実施例のものと同じように作動させることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４７】
たとえば、前記実施例では、グラブバケットおよびフラップは屈折ブームに設けたグラブシリンダおよびフラップシリンダあるいは、グラブシリンダにより強制駆動するようにしているが、グラブバケットおよびフラップは、作業台船に設けた駆動手段により遠隔操作手段を介して強制駆動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施例に係る浚渫装置の要部破断全体側面図
【図２】図１の２矢視仮想線囲い部分の拡大図
【図３】図２の３矢視図
【図４】フラップを閉じた場合の図２と同じ断面図
【図５】本発明の第２実施例に係る、図２対応図
【図６】本発明の第３実施例に係る、図２対応図
【符号の説明】
【００４９】
ＢＨ・・・バックホウ
Ｂ・・・・屈折ブーム
Ｓ１・・・作業台船
Ｓ２・・・土運船
Ｖ・・・・グラブバケット
１４・・・出入口
１７・・・駆動手段（グラブシリンダ）
２０・・・フラップ
２２・・・駆動手段（フラップシリンダ）
２６・・・排出口
３０・・・排送管
２８・・・逆止弁
３６・・・エア圧送手段
【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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