tc.
Eコ

報

没深バケットの開発と技術動向
ミノツ鉄工株式会社
要旨

波深ノミケットは、その時代背景及び用途に応じて様々な種類のものが造られてきた。ここでは、俊深パケットの簡単な開発の歴史と、最近の技術動向及び今後の取り組みについて述べる 。

キーワード

凌深パケット、グラブi如来船、グラブ俊諜機、安全性、環境対応

2 愛渓パケットの歴史

1. はじめ L
話~t:長パケットは、クレ ー ンをはじめ各種建設機械

波探船としては、 150C
年頃水路工事に従事したイのアタッチメントとして、泊地及び航路の造成目的

タリアのレオナルド・ダ・ピンチの波探船(写真一1)のi如来工事から、大型船化による深度拡大及び深度が記録として残されている 。

維持目的の波深工事に使用されてきた。最近では、

土を回転するパケ ットで議ぃ小舟に釆せる 。j とな泊地及び航路の深度拡大及び深度維持目的の波深工っている 九r
J
I底や港の堆積した事以外に、汚染底泥除去目的の波深工事等にも使用

i
費深パケットとしては、 1
591
年クロアチアのファされている。しかし俊深業界を取り巻く状況の変ウストブェランズィオ設計のフローティング・ク化から、余掘量の低減、波探時に発生する濁りの低ラムシェル掘削機(図1)が、オーストリアのベラ減、また波深時に俊深パケット内に発生する余水のテイウス司教のスケッチにより記録されている o低減等、数多くの課題をかかえているのも事実であ「中間と後ろの 2台の巻き上げ機によ りショベルでる。効率良く精度の高い凌深ができ 、環境問題にも川底を淡い、 大きな車輸を踏んでショベルを上下し対応するため 、新しい機能を持ったハケットの開発て波深するりとなっている九現在のバケットが二に取り組んでいる 。

つに割れて土砂をすくう構造は、この時代にすでに本稿では、 i変深ハケットの開発と技術動向という考案されていた事がわかる。

課題を説明する為に、 I
主深パケットの現状に至るまでの簡単な歴史を紹介するとともに、新しい機能を持った i
変深パケットの現状と、今後の取り組みについて述べる。

図 l オ ストリアのベラティウス司教のスケ yチした

ショベ jレ式波深船 (1591年)

1781年ワットによる蒸気機関の発明で、あらゆる機械に利用される動力革命が始まった。 その後、 19写
真一l イ女リアのレオナ jレ
ド ・ず・ピンチの浸漠船

世紀末に波深機械の動力と Lて蒸気機関が利用され0470‑1510年)る事になる 。蒸気クラムシェルは、 1896年に 2本チ

2013年 4月

17ェーン式のものが英国プリーストマンによって造ら)れ、それを改良した 2 ドラムのクラムシェル(図 2の特間を M
enk&Hambrock'sが)r~ 得している 九 ロ
ープ開閉式波諜パケットの基本的な構造は、この時代に確立されたものである 。

写真 2 英プリ

ストマン社ヲラムシ工 Jレ浅濃船の函館港浅深作業(1897年)

図ー 2 2ドラム蒸気ヲラムシェル

わが国での i
主深工事は、 1831年(天保 2年)に入空機工事
力(じよれん等使用)による大阪安治川の i(天保の大波え)が記録されている 。当時のわが国て、00石は鎖国政治が行われていた為、大きな船でも 5(lOOt位)程度であった。その後 1859年 (安政 6年)

1年竣工)
写真 3 大阪築港工事(明治 3には横浜、長崎、函館の港が、諸外国の圧力により868年(明治元年) には大阪、神戸の開港となり、 1港が開港となる 。その年に!1i!J力として蒸気機関を据それから 1945年(昭和 20年) 頃までに、国内でえ付けた波深船の記録が残されているが、連続式パ150隻以上のハケット波探船(連続式パケットを含ケ ットを採用し た波探船となっている九む)が建造された。 そして、内燃機関の発明により0年代に入 ってか国内での本格的な築港は、明治 2

建設機械は更なる躍進を遂げ、トルクコンパー夕、897年(明治29年)には英プリ ーストマらである。 1l.
l
圧機器等の要素技術の発明とともに目覚ましい発il

ン社製クラムシェル淡深船による函館港波深工事が展をしてきた ω。 それに伴いアタッチメントである行われている九 (写真 2)1899年(明治 31年)の大波諜パケットも、より広範囲に、より深〈、より掘阪港築港工事では別の型のプリーストマン社製クラ削力を高める為の改良を重ねる事になる 。

) 国内
ムシェル波深船が使用されている九 (写真 3

その後 1 960年代を中心に約 25年間、 J変。~工事の主で現在使用されている俊様パケットの原型は、約役の座はポンプ波諜船に移行していくが、 1970年

120年前の明治 20年代である事がわかる 。

5年) 頃から俊諜工事の多様化が進み、波深(昭和 4業
パケットを使用した波探船が再び注目される 。俊j

パケットの変化 は、グラブi変深機(クレーン)の進化によるところが殆どである 。その頃からの、グラブ凌深機(クレーン)の急速な大型化と淡諜工事の多様化に伴い、波深川ケットも変化していく 。

18作 業 船 第 311号

3愛渓バケットの多緑化

i
変諜パケットの種類は、掴み総重量 (パケットの容量×掴み土砂の比重+パケットの自重) と、パケッ トの容重比 (パケ ッ トの 自重一パケットの容量)によってタイプ別に分類される 。掴み総重量については、使用しているグラブ俊深機 (クレーン) の直巻能力によって上 限が決定する 。その範囲の中で、N値) と掴み土砂の比重によ ってパ淡諜対象土質 (970年 (昭和 45年)
ケットの容量と重量を設定する 。1頃から現在に至るまで、グラブ凌深機 (クレーン )の大型化が進み、波深パケットの機種もそれに応じ

写真 4 多目的幅広ハケントて増えてきた。一般に波探パケットのタイプは、話量深対象 土 質 (N値 1O ~50程度) によって 5 段階で設4 愛渓パケットの妓術動向定されている 。(表1)

今日の港湾整備工事は、船舶航行の安全と環境対
表ーl 漫深川ケット女イプ別一覧表

策などを考え、 仕上げ掘り時の薄層波深を効率的に行う幅広淡深パケットが、環境負荷低減を優先に考[害考 l
在理問視軍式ドレッジヤ←パケットタイプと百亜比、ンタイプ

nm比 ンプヲイt
型式

プ巻きかけ輩 、注理 対象 土 質 例iをi.
1¥
Cf)目安

変諜パケットとして開発されてきた。大容量をえた i(N値)健保するために自重の軽量化が課題となるが、基本

軟らかい枯土、シルト

10的な構造を見直すとともに、数種類の鋼材を組み合普通の硬さの粘性士 、中位の土砂20わせることにより、強度を損なうことなく軽量化す。 6><2中l止の土砂30ることができた。薄層波深においての問題点として、

87x2

硬良
く
粘し土
まっ傑
たま砂
じ質りの枯
砂
土"粘土

40

濁りの発生、波探土厚の変化による余水の発生、法UHD 108x2

揖灰岩、真砂土屯
風化}{岩、土丹、砂岩切面部が効率的に掘削出来ないなどが考えられる 。現(標準) Uプ号制民

スーパーライト7イプ S
日LDヲ

4xZ

ラ
イトタイプ

LD35>
<2ミディアムデイプ

MDへピータイプHD

ウルトラJ¥ピ‑，イプt
主I
聖対象土質問在、それらの問題点を解決するための機能を持った
波深パケットが開発されている 。

1990
年 (平成 2年)頃からは、パケット波深船に4.
1 容量調節機能付幅広波探パケッ ト rSARAJ

おいても淡深工事の多様化がさらに進み、上記表の現行の容量調節機能付幅広波探パケットは 、波探設定以外にも、目的に応じて機種が増えてきている 。

土厚が変化しでも、グラブ波探機 (クレーン )の水より固い土質の波深が行えるパケット、一度に広範平掘り装置 mと容量調整ブロックの併用により、任凶に大容量の波深が行えるパケットと、より専門的意の土厚の波探を行うことができると同時に、 i安担~なパケットへとユーザーのニーズが変化してきた。

パケット内に発生する余水の低減も行うことができ如来作業
それに応えるため、重いものでは硬土般の im'(6.
002x5.140m) である 。
る。 開口面積は約 31及び、災害復旧工事等において倒壊した構造物等のこの波深パケットは、吊り環を付け替え 、 ガイドロ3を超えるパケットが破砕作業等も行える、容重比 1ーラーの角度を変える事によ って 、開閉用ワイヤ ー造られている 。軽いものでは、やわらかい粘土等の0。 回す事ができる 。 こを抜くことなくパケットを 9

俊深作業及び骨材等の荷役作業も行え、一度の切りれにより、泊地 (岸壁の間際)の波探作業を簡単、取り面積が硬土盤用バケットの約 3倍あり、最軽量0から1l0tのグ{確実に行うことができる 。直巻能力8では容重比l.3を下回るハケットも造られている 九

ラブ波探機 (クレーン ) に装着可能である 。 また、(
写真 4)次の項からは、最近開発されている淡深密閉性も併せ持ち濁りの拡散を抑制することができ

川ケ ッ トを紹介する o)る。 (写真与、図 3

2013年 4月19安全対策としては、高所の給計JI作業を安全に行うため、ロッド上古¥
1に集中給lilJプロックを取り付けている。

写真 5 容量調節機能付幅広潰，輩パケ y ト rSARAJ

写真 6 容量調整ブロ ァヲ

4.
2 法面 i如来ワイドグラブパケット
現行の法而俊深ワイドグラブ伊パケットは、グラブ凌担~機(クレ ー ン)の水平掘り装置との併用により、薄層波深を効率的に行える関口面積を有した波深パケットとして使用し、法面部の波探 l
侍は設計の傾斜角度に調挫して設計通りの傾斜角度で波深を行うことができる 。 ￨剤口面積は約 37m'(6.
002x6.180m)である 。割目撃可能な傾斜は、 1 6、1 5，1:4、
図‑
3 容量調節機能付幅広波瀧パケ y 卜 r
SARA
J外形図

1 3である(傾斜 1 ・2の対応機種もある )。 この波深パケットは、直巻能力 100t、 1101のグラブi
変容量調整プ ロ ックは、 SUS304の薄板を用いた軽深機(クレーン)に装着可能である 。法面波諜ワイ量構造物である 。取付けない場合のパケット容量はドグラブパケットは、密閉性も併せ持ち濁りの拡散24m'で、あるが、単体の重量 70から 115kgのプロックを抑制することができる 。 (写真ー7、図‑4)を20伺(約 6m') 取り付けた場合、ハケット容量を 18m3に減らすことができる 。 (写真一6)同時に約6mJ分の余水を低減できたことになる 。容量調整
プロックの大きさを変えれば、無段階で調整可能である 。 この容量調整ブロックは内部構造の工夫により、経量構造ながら水深 25mまでの水圧に耐えることができる 。
谷f
邸周監プロックの取付け、取外し作業は、パケッ トを半聞にして安全固定器具を 取り付けて行う 。
密閉カバー上部の水抜き用パイプを取り外せば、ロツドのピースを利用してチェーンブロックで引き上げて装耕できる 。取付け、J&外し作業ともに半日税度で行うことができる 。

20

写真 7 法画法濃ワイドデラブパケ y 卜作 業 船 第 311号

図 7パケット水平時及ひ傾斜時の上部ブロッケと下部ブ口ッヲの位置関係

、i、4.
11‑
1」一 一

世

法面俊深ワイドグラブパケットの傾斜調整作業

I~L Y，.
!
i!
2」時

は、全閉状態のパケットを専用のバケットスタンド

伊堅一叩に固定して行う 。レバーブロック、油圧ジャッキ等、

図 4 法面i
費;草ワイドダラブバケ y ト外形図

人の手で持ち運びのできる工具を利用して行える 。
傾斜調整作業は 2時間程度で完了できる 。

傾斜機構の原理は、ハケット吊り仁げ用の可動式

法而波諜ワイドグラブパケットは傾斜調整を行う

上部ブロックを水平方向に移動させ、ハケットの吊ため、通常の淡淡パケットに比べて多くのヒンジ音;
1

り位置をハケット中心線上から変心させることで、を有する (通常の俊深パケットが 10カ所に対し、法パケットの傾斜をさせることができる 。ハケット水面波深ワイ￨、グラブパケットは 20カ所)。そのため、平時の上部フロック軸受位置図を(図 5)に、 13フッ素樹脂スベーサを用いた偏摩耗の防止と異音のの傾斜時の上部ブロック軸受位置図を (図‑6) に示抑制を図っている 。(写真一8) また、グリースの酸す。ハケット開閉用シ ーブはピンで本体部と連結さ化による可動不良をなくすことにも 一役買っていれているため常に鉛直方向に保持され、開閉用ワイるO フッ素樹脂スペーサには様々な形状のものがあヤーも鉛直方向からずれることがなくなり、ハケッり、 ヒンジ部以外にも上部ブロックの移動をスムー

トをスム ースに開閉することができる 。水平状態及ズに行うため、 フッ素樹脂製スベーサを上部ブロッび 1 3傾斜状態にした時の可動式上部ブロックとクと上部フレームとの接触面に取り付けた(写真一9)。

下部ブロックの位置関係を (図7)に示す。

フッ素樹脂の摩擦係数は、銅と銅の摩擦係数 (035‑0.4)に比べ非常に低く、フッ素樹脂とフッ素樹脂で一般的には摩擦係数0.
04であるヘ‑ 水平

図 5 可動式上部ブロ y ケ軸受位置(デラブパケン卜水平時)

口

写真 B ヒンジ部 7'/素樹脂製スベサ1:3

ヅラフパケッ卜 1:3傾主判寺)
図 6 可動式上部ブ口 yケ軸受位置 (2013年 4月

写真 9 滑り面の 7'/素樹脂製ス ペ サ21r去而波諜ワイドグラブパケットで傾斜掘削を行うのため、土砂の供給による自然環境の保全と土砂撤

1寺、各フレーム、シェル、各ヒンジ部に偏荷重の発去を両立する 必嬰がある 則。 航路などの市1持俊深は生が予想できる 。既存の幅広波浪パケットの形状で定期的に最小￨浪行う 必要がある 。 しかし、後深したは、大きな偏 った力が作用し、シェル部の変形が懸土砂の処分場所も限定されてきており、波深土砂の念された。そのため、 上部 フレームとシェルを接続発生霊を減らすことや俊深した土砂の有効利用などするロッドフレームを幅広にし、シェル幅とロッドが考えられている 。今後、波深パケットも更なる進フレームの隔を同等にした。この対策をすることで、化をし、水際のインフラ強制liに貢献していきたいとシェルの掘削土砂からの作用点に掛かるモ ーメン ト

考える 。

を小さくすることが可能となり、シェルの変形を抑制することができた。

最後に、資料提供等ご協力頂いた共同開発者である東亜建設工業株式会材、りんかい 日産建設株式

安全対策としては、挟まれ事故防止のための延長
グリ ースホースの取付け、日書下防止のための脱着式

会社はじめ、関係各位に 紙面を 借り てお礼申し上げます。

落下防止柵、傾斜調整作業専用足場を採用している 。

( 文 責 桃田信弘)

容量調節機能付幅広波 i
来パケット S
ARA、法 1m波
深ワイドグラブパケットともに、陸上運搬できるパ参考文献ーツで構成きれているため、迩搬費を抑えながら、

1) 社団法人日本建設機械化協会大川聡

日本全国に運ぶことができる 。

「写真でたどる建設機械200年」三木書房
2) http://hwOOl.spaaqs.
nej.
p/geomov
er/hstry/
inv
tn.
ht
m

5. 今後の取り組み

建設機械史発明と技術革新より今日の波深工事に求められている課題として、ま3) 五洋建設株式会社

ず環境への対応があげられる 。 クレーンをはじめ各

土木本部機械部室田恭宏

建設機械メーカーは、エンジンの割￨出ガス規制への「土木むかしいま対応、省エネルギー化への技術開発等様々な諜題に取り組んでいる 。その技術進歩には目覚ましいものがある 。

淡i
葉の話その日)J4) 社団法人日本建設機械化協会大川聡「写真でたどる建設機械 200年」三木告ー房
5) 時 ・人 ・大林

1892‑
1991大林組広報室

だ劇的な変化が見られない。アタッチメントである6) 建設機械の歴史 (建設の施工企画 '08.
])
7) 有明海砂撒き工事写真 久保建株式会相がゆえに、耐久性、作業性、経済性だけを求められ

8) 株式会社 SKK 久 保 内 高 幸

それに比べて話世話~パケッ ト は、約 120年 ものあいてきたようである 。 しかし近年あらゆる環境対応に「
報告 海 上 クレ ーンの現状と今後の技術動向」

せまられるなか、 i
主深パケットにも何かできること

号、 40P、2012.
4)(作業船・第307があると考えられる 。大胆な構造の変更と解析、効9) ht
tp://www.
md‑
fluoro.
co.
jp/products/
fluoropolymer

率的な鋼材の選定や i
寄緩技術の向上、非鉄素材との/about̲polyful
oroca
rbons/propert
y06.
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組み合わせなどで、様々な環境問題に対応していこ三重1・・テ'ユポンプロロケミカル株式会社

うと考えている 。

ホーム ページより

10) 末次忠司、藤田光一、諏訪義雄、横山勝英

6. おわりに「
沖積河川 の河口域における土砂動態と地形・川の水が海に流れ込む河口付近では、上流から供l
反質変化に関する研究 J(
国土技術政策総合研

給される 土砂が常時堆積する 。この堆積する土砂は、究 所 資 料 第 32号、国土交通省国土技術製作総自然環境にはなくてはならないものであるが、洪水合研究所、 200
2.
3)の疎通能力や航路を維持することも必要である 。そ22

作 業 船 第 311号