(57)【要約】【課題】  グラブバケットを用いる浚渫作業をより効率よく行うとともに、水質汚濁を減らす。【解決手段】  水底の土砂を浚渫するグラブバケット１０を備える浚渫装置である。グラブバケット１０内に吸引口を有するサンドポンプ２３と、前記サンドポンプ２３に一端が接続され、他端が水上に設けられる土砂圧送配管２２とを備える。グラブバケット１０内の土砂をサンドポンプ２３で吸引して土砂圧送配管２２で水上に排土するので、グラブバケット１０を水上まで上げることなく連続して掘削することができる。また掘削をグラブバケット１０で行うので、N値の大きい、硬くしまった土質の土砂でも掘削し、浚渫することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底の土砂を浚渫するグラブバケットを備える浚渫装置において、前記グラブバケット内に吸引口を有するサンドポンプと、前記サンドポンプに一端が接続され、他端が水上に設けられる土砂圧送配管とを備える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内に噴出口を有し水上から送水される攪拌水ホースを備えることを特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。
【請求項３】
グラブバケットで水底の土砂を浚渫する浚渫方法において、グラブバケットで水底の土砂を掘削し、次いでグラブバケットを閉じた状態でグラブバケット内部に水を噴出して土砂を攪拌し、攪拌した土砂をグラブバケット内部のサンドポンプで水上に搬送することを繰り返すことを特徴とする浚渫方法。
【請求項４】
前記グラブバケットの周囲に汚濁防止カーテンを設置することを特徴とする請求項３に記載の浚渫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラブバケットで水底を掘削する浚渫装置及び浚渫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川やダム、海等の堆積土砂を浚渫する方法としては、ポンプ船やグラブ船、バケット船、ディッパ船等を用いて行う一般浚渫や、一般浚渫では施工困難な固い地盤を砕岩船あるいは火薬を用いて破砕した後に一般浚渫を行う方法等がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
一般の河川工事の場合には、ポンプ船がよく用いられている。ポンプ船による浚渫は、水底の土砂を吸引し、排砂管を通じてストックヤードや埋立地に排土するもので、ポンプ自体はヘドロや砂質土等の比較的やわらかい土砂が対象であり、Ｎ値で１０以上の土砂を浚渫する場合は、別途カッター装置を併用して行うことが多い。ポンプ浚渫は、連続的な浚渫ができ作業能率が高い等の利点を有している。
【０００４】
また、グラブ船はグラブバケットで土砂を掘削する浚渫船であって、大水深の浚渫が可能であり、軟泥から硬土盤までの土質に対応できる。例えば図４に示すように、グラブ船１により浚渫された土砂は、処理プラント船２で砂礫、粘土、沈木、雑多ゴミ等に分別した後に、土運船３により岸まで運搬され、岸からトラック４等で処分場へ運搬される。グラブ船１を用いた浚渫方法は、土砂を土運船３により運搬するので、排土する距離が非常に長く、ポンプ船が適用できない場合などに用いることができる。
【非特許文献１】土木学会編，「土木工学ハンドブックII」，第四版，技報堂出版，１９８９年１１月１８日，ｐ．１６２６−１６２７、１８２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、グラブ船を用いて浚渫する場合には、掘削した土砂をグラブバケットごと水上まで持ち上げて排土するため、グラブの昇降に時間を要し、連続的な浚渫ができず、大水深などの場合、作業能率が低かった。また、グラブバケットを持ち上げる際に、グラブからこぼれ出た土砂が周辺水と混じり、水質汚濁を防止するための措置をとらなければならなかった。
【０００６】
ポンプ船を用いる方法では、連続的な浚渫を行うことができるが、水底が固い場合には適用することができなかった。また水底のゴミや大きな石等の吸引口よりも大きな障害物を取り除くことができず、その障害物により吸引口を塞がれる恐れもあった。
【０００７】
本発明の課題は、グラブバケットを用いる浚渫作業をより効率よく行うとともに、水質汚濁を減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、水底の土砂を浚渫するグラブバケット１０を備える浚渫装置において、例えば、図１に示すように、前記グラブバケット１０内に吸引口を有するサンドポンプ２３と、前記サンドポンプ２３に一端が接続され、他端が水上に設けられる土砂圧送配管２２とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、グラブバケット１０内の土砂をサンドポンプ２３で吸引して土砂圧送配管２２で水上に排土するので、グラブバケット１０を水上まで上げることなく連続して掘削することができる。また掘削をグラブバケット１０で行うので、N値の大きい、硬くしまった土質の土砂でも掘削し、浚渫することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の浚渫装置において、前記グラブバケット１０内に噴出口を有し水上から送水される攪拌水ホース２１を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、攪拌水ホース２１の噴出口から噴出する水により、グラブバケット１０内の土砂を攪拌するので、グラブバケット１０内に泥水の流れを形成し、サンドポンプ２３の吸引口が閉塞されるのを防止し、グラブバケット１０内の排土をより効率よく行うことができる。またグラブバケット１０を閉じた状態でグラブバケット１０内に水を噴出して土砂を攪拌することで、泥水をサンドポンプ２３での排出に最適な濃度にし、安定した排土を行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、グラブバケット１０で水底の土砂を浚渫する浚渫方法において、グラブバケット１０で水底４０の土砂を掘削し、次いでグラブバケット１０を閉じた状態でグラブバケット１０内に水を噴出して土砂を攪拌し、攪拌した土砂をグラブバケット１０内部のサンドポンプ２３で水上に搬送することを繰り返すことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、グラブバケット１０内に水を噴出して土砂を攪拌するので、グラブバケット１０内に泥水の流れを形成し、サンドポンプ２３の吸引口が閉塞されるのを防止し、グラブバケット１０内の排土をより効率よく行うことができる。またグラブバケット１０を閉じた状態でグラブバケット１０内に水を噴出して土砂を攪拌することで、泥水をサンドポンプ２３での排出に最適な濃度にし、安定した排土を行うことができる。またサンドポンプ２３で吸引して土砂圧送配管２２で水上に排土するので、グラブバケット１０を水上まで上げることなく連続して掘削することができ、大水深の場合、１掘削当たりのサイクルタイムを短縮することができる。また掘削をグラブバケット１０で行うので、N値の大きい、硬くしまった土質の土砂でも掘削し、浚渫することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の浚渫方法において、前記グラブバケット１０の周囲に汚濁防止カーテン３０を設置することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、周囲に汚濁防止カーテン３０を設置した状態で、グラブバケット１０で水底の土砂を掘削するので、グラブバケット１０で水底４０の土砂を掘削する際に発生する水質の汚濁をさらに減らすことができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、グラブバケット内の土砂をサンドポンプで吸引して土砂圧送配管で水上に排土するので、グラブバケットを水上まで上げることなく連続して掘削することができる。また掘削をグラブバケットで行うので、N値の大きい、硬くしまった土質の土砂でも掘削し、浚渫することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、攪拌水ホースの噴出口から噴出する水により、グラブバケット内の土砂を攪拌するので、サンドポンプによるグラブバケット内の排土をより効率よく行うことができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、グラブバケットを閉じた状態でグラブバケット内部に水を噴出して土砂を攪拌し、攪拌した土砂をサンドポンプで水上に搬送することを繰り返すことで、グラブバケットを水上まで上げることなく連続して掘削することができる。また掘削をグラブバケットで行うので、N値の大きい、硬くしまった土質の土砂でも掘削し、浚渫することができる。またグラブバケット内の土砂を攪拌するので、サンドポンプによるグラブバケット内の排土をより効率よく行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、周囲に汚濁防止カーテンを設置した状態で、グラブバケットで水底の土砂を掘削するので、グラブバケットで水底の土砂を掘削する際に発生する水質の汚濁をさらに減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
本発明の浚渫装置は、水上の作業船と、水中のグラブバケット１０とからなる。
【００２２】
図１、図２は、それぞれ本発明の浚渫装置の閉じた状態のグラブバケット１０の形態例を示す正面図、側面図である。
【００２３】
グラブバケット１０は、基部１１と１対のバケット１２、１２とからなる。
【００２４】
基部１１には、各バケット１２、１２がそれぞれ取り付けられる１対の平行な軸１４、１４と、各バケット１２、１２を各軸１４、１４に対して同時に反対方向に回動させる図示しない回動機構が設けられている。また基部１１の上端には、吊り下げ部材１５が設けられている。吊り下げ部材１５は、作業船に設けられたクレーンからグラブバケット１０を水中に吊り下げている。
【００２５】
バケット１２、１２は、図ではその刃先１３、１３が互いに嵌み合って閉じているが、各軸１４、１４に対して同時に反対方向に回動して開閉する。
【００２６】
バケット１２、１２には、それぞれ攪拌水ホース２１、土砂圧送配管２２、サンドポンプ２３が設けられている。
【００２７】
攪拌水ホース２１は、水上の作業船まで伸びており、作業船に設けられた図示しない送水ポンプから水が供給され、その先端部に設けられた噴出口から水を噴出する。噴出口は、バケット１２の刃先１３付近に設けられている。
【００２８】
土砂圧送配管２２は一端がサンドポンプ２３に取り付けられており、他端が水上の作業船まで伸び、作業船からさらに処理プラントの受け槽まで伸びている。
【００２９】
サンドポンプ２３は、バケット１２内に設けられた吸引口から土砂を吸引し、土砂圧送配管２２を介して水上の作業船へ送る。なお吸引口には金網が設置されており、サンドポンプ２３が障害物を吸引することによるトラブルを回避することができる。
【００３０】
作業船には、グラブバケット１０を動かすクレーンや、攪拌水ホース２１に送水する送水ポンプが設けられている。また、攪拌水ホース２１や土砂圧送配管２２を巻き取る巻き取り装置や、土砂の処理設備が設けられている。
【００３１】
次に、浚渫方法について説明する。まず図３に示すように、バケット１２、１２が開いた状態のグラブバケット１０を水底４０まで下降させる。
【００３２】
次にバケット１２、１２を回動させ、刃先１３、１３で水底４０を掘削する。さらにバケット１２、１２をその刃先１３、１３が嵌み合うまで回動させて閉じる。
【００３３】
次に、攪拌水ホース２１から水を噴出し、閉じたバケット１２内部の土砂を攪拌するとともに、攪拌された土砂をサンドポンプ２３で吸引し、土砂圧送配管２２を介して水上の作業船へ排土する。
【００３４】
土砂圧送配管２２から出る土砂が減ったら、送水ポンプ及びサンドポンプ２３を止め、バケット１２、１２を再び開く。次にグラブバケット１０をさらに下降させ、あるいは水平方向に移動させて水底４０を掘削し、以上の操作を繰り返す。
【００３５】
吸引口の金網の目よりも大きなゴミや大きな石等の障害物がバケット１２内に混入した場合には、まず土砂を吸引し、バケット１２内に障害物だけを残す。次いで送水ポンプ及びサンドポンプ２３を止め、バケット１２を閉じたままグラブバケット１０を水上に持ち上げ、障害物を取り除く。グラブバケット１０を水上まで持ち上げる際に内部に土砂がないので、水質汚濁の恐れがない。
【００３６】
このように本発明の浚渫方法によれば、グラブバケット１０を水上まで持ち上げずに掘削した土砂を排土することができるため、グラブバケット１０の昇降に伴う水質の汚濁を減らすことができる。またグラブバケット１０を昇降しないで連続して掘削することができるので、大深度でも浚渫の作業効率が低下しない。また掘削をグラブバケット１０で行うので、N値の大きい、硬くしまった土質の土砂でも掘削し、浚渫することができる。
【００３７】
なお、浚渫を行う際には、土質や水流等を考慮し、グラブバケット１０による掘削箇所の周囲に汚濁防止カーテン３０を設ける。汚濁防止カーテン３０を設けることで、グラブバケット１０で水底４０の土砂を掘削する際に発生する水質の汚濁をさらに減らすことができる。従来のグラブバケットによる浚渫では、土砂をグラブバケットで水上に持ち上げるため、汚濁防止カーテンを水面まで設ける必要があったが、本発明の浚渫方法では、グラブバケットの昇降時には水質汚濁が生じないので、汚濁防止カーテン３０を水面まで設ける必要がなく、その高さは掘削時の水質汚濁を防止するのに充分な高さであればよい。このため汚濁防止カーテン３０の設置範囲（高さ）を低くしてコストを削減することができる。
【００３８】
また、グラブバケット１０の形状も、本実施の形態例に限らず、任意のものを使用することができる。また、攪拌水ホース２１の配置も、掘削の妨げとならず、グラブバケット１０内の土砂を攪拌できるのであれば任意の配置にすることができる。サンドポンプ２３、その他の具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の浚渫装置の閉じた状態のグラブバケットの形態例を示す正面図である。
【図２】本発明の浚渫装置の閉じた状態のグラブバケットの形態例を示す側面図である。
【図３】本発明の浚渫方法を示す模式図である。
【図４】従来の浚渫方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    グラブ船
２    処理プラント船
３    土運船
４    トラック
１０  グラブバケット
１１  基部
１２  バケット
１３  刃先
１４  軸
１５  吊り下げ部材
２１  攪拌水ホース
２２  土砂圧送配管
２３  サンドポンプ
３０  汚濁防止カーテン
４０  水底
【図１】
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【図２】
2005030135.tif 000004
【図３】
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【図４】
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