JPH04363417A - 捨石投入・均し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防波堤等のケーソンな
どを設置する捨石マウンドを造成する時に捨石を投入し
ながら均しを行なう捨石投入・均し装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】水底に捨石マウンドを造成するために使
用されている従来の捨石均し機には、捨石を平らに捨て
込みながら均す方式のものと、捨て込まれた捨石を強制
的に均す方式のものに分類され、何れもガット船などに
より捨石の荒投入を行なった後に、捨石面の最終仕上げ
を目的に使用されている。

【０００３】しかしながら、従来の捨石均し機は、主に
湾内等の静穏海域での稼働を目的としているため、これ
を外洋に面した波浪条件の厳しい海域において使用する
場合には、その作業能率が著しき低下することになる。 そこで、以下に従来の捨石均し機を波浪条件の厳しい場
所に適用する場合の問題点を詳述する。

【０００４】まず、捨石を平らに捨て込みながら均す、
投入均し方式のものとしては、特開昭６３−２９３２２
１号の自己浮上可動捨石供給装置に関する発明などによ
り公知であり、この均し機は、捨石供給装置と捨石均し
装置とから構成されており、これら２つの装置はそれぞ
れワイヤーロープにより連結され、捨石は別の供給台船
からベルトコンベアによって捨石供給装置のホッパーに
投入され、捨石供給装置に吊り下げられたシュートを介
して下部の捨石均し装置のホッパーに供給される。

【０００５】この場合の均しの原理は、規定の高さに調
整されたシュート口を水平に移動させることにより、捨
石を一定高さに流出させるというものであり、この捨石
均し装置は起重機船などにより吊り上げて移動し、所定
の位置で海底に着座させるものである。この均し方式の
ものを、波浪条件の厳しい海域に適用する場合には、作
業可能限界波高が低いという問題点がある。すなわち、
波周期が長い場合には、波高が低くても起重機船などが
大きく動揺するため、捨石均し装置の移動が困難となり
作業不能となるからであり、このような条件下では捨石
供給台船も大きく動揺するため、捨石の供給が困難にな
る場合もある。

【０００６】また、捨石供給装置と、水底着座部分であ
る捨石均し装置とが一体となっているため、荒天時には
起重機船などによって吊り上げて静穏海域に避難するこ
とが必要であり、さらに、波浪の影響を受け易い起重機
船による作業であるため、極めて低い波高条件で避難す
ることになり、作業時間低下をさらに悪化させることに
なるという問題がある。

【０００７】次に、捨て込まれた捨石を水底で強制的に
均す方式のものとしては、特公平２−６１５７０号の水
底捨石ならし装置に関する発明が公知であり、以下に代
表的な例として捨石均しロボットを厳しい波浪条件に適
用する場合の問題点につき説明する。このロボットは、
支援船からの有線遠隔操縦による８脚歩行式ロボットで
あり、捨石後、レーキで均し、さらに転圧ローラで転圧
を加えて均す方式である。

【０００８】この方式では、海底を歩行して捨石均し施
工をするため、波浪の影響を受けにくいが、バージによ
る捨石面は大きな不陸が生じるため、ロボットの歩行が
困難になるなど作業不能となるため、ガット船等によっ
て不陸修正を行い、ある程度捨石面を所定の高さにして
おく必要がある。しかしながら、大きな不陸に対応する
ためにはロボットの脚のストロークを長くすることが必
要であるが、この形式の均し方式がレーキによるもので
あることから、脚のストロークを長くしてロボットを高
く上げれば上げるほどその反力による転倒モーメントが
大きくなって、結果的に非常に大きなロボットとなる。

【０００９】また、この均し方式では、この不陸修正の
程度がその作業能率に大きく影響するが、波浪条件の厳
しい海域では、ガット船などによる修正作業も困難を極
めるため、総合的な均し能力は、不陸修正によって制約
されることになる。そこで、施工の合理性から判断すれ
ば、捨石の最終捨て込みと、その天端均しを同時に行う
投入均し方式が、不陸修正不要である点から優位にたつ
ことが明らかである。

【００１０】しかしながら、前記のごとき従来の方式で
は、波浪の影響を受け易い起重機船や、捨石供給台船を
必要とするため、波浪条件の厳しい海域においては充分
な稼働率は確保できない。

【００１１】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決するためになされたものであり、捨石の捨
て込みと、その天端均しとを同時に行なうことにより、
捨石面の不陸修正を必要とせず、波浪条件の厳しい場所
においてもその施工を可能とする、能率的な捨石投入・
均し装置を提供することを解決課題としたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明の捨石投入・均し装置は、自在
継手により２方向に回転自在にトレミー管を装備すると
共にそのトレミー管への捨石の供給装置を装備した捨石
供給台船と、そのトレミー管の下に位置決め移動自在な
ホッパー及びそのホッパーからの捨石を水底に流出させ
るシュートを有する歩行式水中捨石均し機とから構成さ
れており、トレミー管を装備した捨石供給台船を複数の
ワイヤーロープによって係留した状態で、捨石をトレミ
ー管上部のホッパーから投入し、そのトレミー管の下に
位置決め移動自在に設けられた歩行式水中捨石均し機で
ある均しロボットのホッパーにトレミー管からの捨石を
導入すると同時に、水底上にその均しロボットを歩行さ
せ、シュートを水平に移動させながら捨石をシュートか
ら流出させるようにしたものである。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
るが、図１は本発明の捨石投入・均し装置の一実施例に
おける側面図で、図２は図１の平面図である。まず、こ
の捨石投入・均し装置は、図１及び図２に示すごとく、
複数のワイヤーロープ１によって係留された捨石供給台
船２と、歩行式水中捨石均し機である均しロボット３と
から構成されている。

【００１４】上記の捨石供給台船２には、トレミー管４
がＭで示す範囲を移動可能な走行台車５０に自在継手を
介して２方向回転自在に装備されると共に、その走行台
車５０の上部には、ホッパー６が設けられ、さらに複数
の捨石ストックヤード７から適宜な手段により捨石をホ
ッパー６内に供給する装置が装備されている。なお、図
中の１７は可搬式発電機、８は運転室兼均し装置遠隔操
作室、９は空気圧縮機及び可搬式発電機、１０はトレミ
ー管格納ウインチ、１１は操船ウインチである。

【００１５】また、トレミー管４は自在継手５を介して
走行台車５０に設けられているので波浪による捨石供給
台船２のピッチング、ローリングの影響を受けないよう
になっている。次に、トレミー管４の下部にはゴム製円
筒状の飛散防止スカート１２が取り付けられており、そ
の直下に位置決め移動自在なホッパー１３及びそのホッ
パー１３からの捨石を水底に流出させるシュート１４を
有する均しロボット３が設けられているが、このホッパ
ー１３とトレミー管４の下部とは接続されておらず、均
しロボット３の動力ケーブル２５のみが捨石供給台船２
と連絡可能となっており、荒天時にはその動力ケーブル
２５のカップラーを外し、動力ケーブル２５の上端部に
フロートなどを取付けて、海面上に浮しておくことによ
り、捨石供給台船２をその海域から容易に退避可能とし
ている。

【００１６】なお、トレミー管４を２方向に回転自在に
することについては、特開昭６０−２１２５２０の捨石
均し装置に関する公知の発明にて知られている、台車に
支持されたホッパー水平面において相互に直交する２つ
の軸を中心に回転可能とする方式を用いてもよい。次に
、図３の平面図，図４の側面図及び図５の正面図に示す
歩行式水中捨石均し機の均しロボット３は、それぞれ油
圧シリンダーで伸び縮み可能な脚を８本有する８脚歩行
式のもので、その原理は前記特公平２−６１５７０の水
底捨石ならし装置の方式と同様なものを適用することが
でき、移動脚フレーム２０に４本の脚２０Ａを有し、本
体脚フレーム２１に４本の脚２１Ａを有し、それぞれが
セットになって使われるようになっているが、ホッパー
１３が等脚フレーム２０の中だけ移動距離Ｆの範囲、移
動可能になっており、トレミー管４経由、捨石がホッパ
ー１３に投入されるとシュート１４の下部から水底に流
出するようになっている。

【００１７】また、本体脚フレーム２１の端部には２個
のスパッド２２が設けられ、またこの均しロボット３の
昇降用にバラストリターンのフロートタンク２３が設け
られ、さらにホッパー１３の移動用ウインチ２４及び給
電ケーブル２５が設けられている。次に、上記均しロボ
ット３の歩行動作及び歩行順序を図６に示しており、ホ
ッパー１３を例えば６ｍ移動する１サイクルを■から■
までで説明しているが、図中黒丸で示したのは着底脚で
あり、また白抜き丸で示したのは浮き脚であり、この実
施例では固定脚及び移動脚の上昇及び下降時間を含む１
サイクル当りの均し作業時間は５０分であった。

【００１８】すなわち、この均しロボット３の移動時に
は、図４の脚２１Ａを着底した状態で脚２０Ａを浮かし
、移動脚フレーム２０をスライドさせ、次に脚２０Ａを
着底し脚２１Ａを浮かす動作を繰り返し行なうが、シリ
ンダー付の脚２０Ａ，２１Ａの強度上の制約から、ホッ
パー１３の移動時の反力を取るためこの実施例ではスパ
ッド２２を設けている。なお、このスパッド２２は状況
により設けても、設けなくともかまわない。

【００１９】次に、図７の側面図及び図８の均しロボッ
ト３の拡大側面図は、この実施例における捨石投入・均
し装置に設けられる機器について記載したものである。 すてわち、この装置では上部の捨石供給台船２と下部の
均しロボット３とは連結されていないので、捨石供給台
船２の位置は電波測位器３０で陸上または海上の固定点
からの位置を無線テレメータ３１で測定し、ジャイロコ
ンパス３２により水平方向の回転角を知ることにより、
その船の位置が判明するが、そこでハイドロホン３３が
受信器となり、均しロボット３側にビーコン３４を発信
器として２個設けることにより、発信器の位置が既知で
あれば均しロボット３の均し作業位置が判る。

【００２０】すなわち、捨石供給台船２と均しロボット
３との相対的な位置関係が判れば、その海域のどの地点
を均しているかを知ることができる。なお、ホッパー１
３の縦、横方向の位置は、ロータリーエンコーダー３５
で知るが、その他に、この均しロボット３には、水圧計
３６、ジャイロコンパス３７、脚ストローク計３８、脚
リング圧力計３９、傾斜計４０、捨石投入量検出用レバ
ー及び近接スイッチ４１及び音響測深機４２が設けられ
ている。

【００２１】また、捨石供給台船２には、ホッパー６の
位置を知るためのロータリーエンコーダー４５の他、そ
の運転室には、コンピュータとインターフェイス４６及
び安定化電源４７が設けられており、海上の固定点のプ
ラットフォーム４８には潮位計４９及びソーラバッテリ
ー５０等が設けられている。以上の構成からなる捨石投
入・均し装置において、均しロボット３による１回の捨
石投入・均しが完了すると、均しロボット３は自力にて
次の場所に移動するが、それに伴ってトレミー管４の真
下に均しロボット３のホッパー１３が位置するように移
動する。

【００２２】この場合、均しロボット３の歩行及びシュ
ート１４の下端の移動は、捨石供給台船２から有線遠隔
操縦によって行なわれる。ここで最も問題となるのは、
大きな不陸に対応するため均しロボット３の脚２０Ａ，
２１Ａのストロークを長くしなければならない点と、ト
レミー管４から均しロボット３のホッパー１３に捨石を
供給できるかどうかである。

【００２３】まず、前者の問題であるが、この場合の均
し形式がシュート１４の下部を水平に移動させるだけで
あるため、それに要する力は捨石と捨石、あるいは捨石
とシュート１４の下部開口との摩擦抵抗であり，レーキ
等による強制的な均し方式に比較してそれぞれ転倒モー
メントが小さくてすみ、このことから脚２０Ａ，２１Ａ
のストロークを長くした場合でも、均しロボット３はそ
れほど大きくならない。

【００２４】次に、後者の問題に対しては次のことがい
える。つまり、捨石供給台船２は、波浪によって前後、
左右および上下に動揺し、また捨石供給台船２から吊り
下げられたトレミー管４も台船の動揺と、トレミー管自
身が波力を受けることによって、前後、左右及び上下に
運動し、トレミー管４の運動を捨石供給台船２側から拘
束すれば、トレミー管４は船体と同じ運動となるが、こ
こでは台船から吊り下げられているだけである。

【００２５】この場合、トレミー管４は捨石供給台船２
から吊られた水中実体振り子であり、その固有周期は次
式で与えられる。

【００２６】Ｔ　　：トレミー管の固有周期Ｍ　　：Ｍ
＝Ｉ＋Ｉａ　 Ｉ　　：空中での慣性モーメント Ｉａ　：水中での付加慣性モーメント Ｉａ　＝ρνｌ２　・ＣＭ　 ρ　　：流体比重 ν　　：トレミー管の堆積（内部流体含む）ｌ　　：ト
レミー管の水中中心と吊点の距離ＣＭ　：質量係数 Ｋ：Ｋ＝ＷｌＧ　−ＢＬＢ　 Ｗ　　：トレミー管の重量 ｌＧ　：トレミー管重心と吊点の距離 Ｂ　　：トレミー管の浮力 ＬＢ　：トレミー管の浮力中心と吊点の距離つまり、そ
の長さ及び重量、すなわち慣性モーメント、重心位置に
よって水平運動の固有周期が変化する。

【００２７】例えば、トレミー管４の直径が１．５ｍ、
長さが１０〜２０ｍ　の固有周期を上式によって求める
と、１２〜１６秒であり、波の周期範囲（４〜１０秒）
から離れているため、その水平運動は微少である。従っ
て、捨石供給台船２は運動してもトレミー管４自身の運
動は小さく、波浪中でも均しロボット３のホッパー１３
の捨石の供給は可能である。

【００２８】なお、捨石供給台船２の位置検知は、前記
実施例のような電波方式、あるいはレーザー方式など、
どのような方式を用いてもよく、トレミー管４の下端及
び均しロボット３の位置を前記実施例のような音響方式
などによって検知することにより、均しロボット３の位
置およびトレミー管４の下端と均しロボット３のホッパ
ー１３の相対位置の管理が可能である。

【００２９】また、水深が浅い場合には、捨石供給台船
２を用いずに、その機能をガット船などで代用すること
も可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の捨石投入・均し装置によれば、
捨石マウンドの造成時に、捨石の捨て込みとその天端均
しとを同時に行なうことになるので、捨石面の不陸修正
を必要としないので、その作業能率を向上する上で極め
て有効である。また、捨石供給台船と捨石均し機とが一
体化されていないので、波浪の影響を受けにくく、波浪
中でも捨石の供給が可能であり、波浪条件の厳しい場所
においても、捨石均し施工を可能にすることができると
共に、荒天時には動力ケーブルの連結を外すだけでただ
ちに退避できるという利点がある。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の捨石投入・均し装置の一実施例におけ
る側面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の均しロボットの拡大平面図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】図４の正面図である。

【図６】図３の均しロボットの歩行動作及び歩行順序を
説明する一連の概略平面図である。

【図７】図１の捨石投入・均し装置に設けられる機器を
記載した側面図である。

【図８】図４の均しロボットに設けられる機器を記載し
た側面図である。

【符号の説明】

２……捨石供給台船、３……均しロボット、４……トレ
ミー管、６……ホッパー、１３……ホッパー、１４……
シュート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　自在継手により２方向に回転自在にト
   レミー管を装備すると共に、そのトレミー管への捨石の
   供給装置を装備した捨石供給台船と、上記トレミー管の
   下に位置決め移動自在なホッパー及びそのホッパーから
   の捨石を水底に流出させるシュートを有する歩行式水中
   捨石均し機とからなる捨石投入・均し装置。