JPH0119012B2

JPH0119012B2 -

Info

Publication number: JPH0119012B2
Application number: JP57056911A
Authority: JP
Inventors: Shingo Fujino; Takeo Hotsuta; Masayuki Toda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1982-04-06
Filing date: 1982-04-06
Publication date: 1989-04-10
Also published as: JPS58176326A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ドラグサクシヨン型ドレツジヤー
（浚渫船）に関し、特にそのドラグヘツドの深度
を自動的に制御できるようにした装置に関する。

従来より、自航式のドラグサクシヨン型ドレツ
ジヤーにおいては、浚渫用ドラグヘツド１（第１
図参照）の深度調節を、ドラグアームを吊り下げ
ているウインチやスウエルコンペンセータ２（第
１図参照）の作用により行なつている。

このようなドラグヘツドの制御を行なう自動浚
渫装置として、特公昭51−45169号公報に示され
るものがある。

しかしながら、従来は、ドラグヘツド１の深度
制御が第１図に示すように堆積土砂３の表面凹凸
にほぼ沿うように行なわれるので、設定された浚
渫深度４よりも窪んだ部分ｐにある堆積土砂３′
までも浚渫してしまい、このような不要な土砂
３′を浚渫することにより、浚渫現場と土砂捨て
場とのドレツジヤーの往復回数が増えて、作業能
率が大幅に低下するという問題点がある。

なお、第１図は、下方に堆積土砂３に沿つて移
動するドラグヘツド１の軌跡を示すとともに上方
にスウエルコンペンセータ２の位置をドラグヘツ
ド１の軌跡に対応させて示したもので、第１図中
の符号ａはスウエルコンペンセータ２が、下限制
御点を通過したときから所定の時間τ１後にウイ
ンチの巻下げを開始する時点、ｂはスウエルコン
ペンセータ２が中立点となつてウインチを停止さ
せる時点、ｃはスウエルコンペンセータ２が上限
制御点となつてウインチを巻上げる時点、ｄはス
ウエルコンペンセータ２が中立点となつてウイン
チを停止させる時点、ｅはスウエルコンペンセー
タ２が下限制御点を通過し、所定の時間τ１後に
ウインチを巻下げる時点、ｆはスウエルコンペン
セータ２が中立点となつてウインチを停止させる
時点を示している。

そこで、オペレータの操作によつて、その都
度、不要な土砂３′を浚渫しないようにすること
も考えられるが、これは極めて面倒な作業とな
る。

このような従来公知の技術として、特公昭44−
2139号公報に示されるものがあり、この技術は、
ポンプ浚渫船のラダーの傾斜角、ラダーの枢軸位
置付近の船体喫水、船外の任意の水域の潮位をそ
れぞれ自動計測し、それらの計測値に応じた３つ
の信号を素子として自動的に基準海面からラダー
先端部カツターまでの深度を計算する計算機構
と、該深度を標示するゲージとを具えたものであ
るが、この技術は、ラダーの傾斜角や船体喫水を
計測しなければならないという面倒があるばかり
でなく、計測結果に応じたオペレータ操作を必要
とするという面倒がある。

また、従来は、ドレツジヤーの喫水の変化に対
しても、ドラグヘツド１を上下して調整しなけれ
ばならないという問題点がある。

本発明は、上述の従来装置の問題点を解決しよ
うとするもので、不要な土砂を浚渫しないよう
に、するとともに、喫水の変化に対する補正も自
動的に行なわれるように、ドラグヘツドの深度を
自動制御できるようにした装置を提供することを
目的とする。

このため、本発明のドラグヘツド深度自動制御
装置は、船体に基端を枢着され先端にドラグヘツ
ドを有するドラグアームと、同ドラグアームをワ
イヤを介し駆動してそのドラグヘツドの深度を調
整しうる船上のウインチと、上記ワイヤの途中部
分を船上で支持して同ワイヤの張力を自動調節し
うるスウエルコンペンセータとをそなえ、上記ド
ラグヘツドに深度検出器が設けられるとともに、
上記スウエルコンペンセータに作動端の位置検出
器が設けられて、上記深度検出器からの検出信号
と設定深度信号との差信号と上記位置検出器から
の位置信号とに応じて、上記差信号が規定の上限
値を上まわり、上記位置信号が規定の上限値をこ
える時に、上記ウインチの高速巻上げ用の信号を
上記ウインチの制御盤へ出力し、上記差信号が規
定の上限値を上まわり、上記位置信号が規定の下
限値をこえる時に、上記ウインチの低速巻下げ用
の信号を上記制御盤へ出力し、さらに、上記差信
号が規定の下限値を下まわる時に、上記ウインチ
の低速巻上げ用の信号を上記ウインチの上記制御
盤へ出力するドラグヘツド深度制御手段が設けら
れたことを特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としてのド
ラグヘツド深度自動制御装置について説明する
と、第２図はその作用を示す説明図、第３図はそ
の全体構成図、第４図は本装置を装備するドレツ
ジヤーを示す側面図、第５図はその要部を示すブ
ロツク線図、第６図はその作用を説明するための
フローチヤート、第７図はそのスウエルコンペン
セータの作用を示す模式図、第８図はその作用を
示す説明図、第９図はそのスウエルコンペンセー
タの位置によつてウインチの制御を行なう回路の
ブロツク線図であり、各図中、第１図と同じ符号
はほぼ同様の部分を示している。

第４図に示すごとく、左右舷用の一対のドラグ
アーム５がその各基端をドレツジヤー船体６に枢
着されている。

また、各ドラグアーム５の先端には、ドラグヘ
ツド１が設けられており、これによりこのドラグ
ヘツド１を通じドラグアーム５を経て堆積土砂３
が船体６内へ吸い込まれるようになつている。

さらに、ドラグアーム５を回動させてドラグヘ
ツド１の深度を調整しうる駆動機構７が設けられ
ており、この駆動機構７はドラグヘツドウインチ
８と中間ジヨイントウインチ９とをそなえて構成
されている。

ドラグヘツドウインチ８は、ドラグヘツド１に
連結されたワイヤ１０を巻上げたり巻下げたりす
るためのもので、ワイヤ１０の途中部分は船上の
スウエルコンペンセータ２で支持されている。

スウエルコンペンセータ２は図示しないアクチ
ユエータのシリンダに封入された空気圧を加減す
ることによりピストン２ｂを上下動させてワイヤ
１０の張力を変化させるもので、第２，７図に示
すように、上限から中立を経て下限またはその逆
の姿勢をとることができるようになつている。

また、中間ジヨイントウインチ９は、ドラグア
ーム５の中間ジヨイント５ａの付近に連結された
ワイヤ１１を巻上げたり巻下げたりするためのも
のである。

ところで、各ドラグヘツド１には、深度検出器
１２が設けられており、この深度検出器１２は例
えば水圧等をこれに対応する電気信号に変換して
出力するものである。なお変換される電気信号の
値は、水深が０〜22ｍに対して例えば４〜20ｍＡ
程度である。

また、深度検出器１２からの検出信号SDを受
けてこの検出信号SDと設定深度信号SSとの差に
応じ制御信号を駆動機構７へ出力する深度制御手
段１３が設けられており、この深度制御手段１３
は、第３図に示すごとく、左舷および右舷用の自
動制御盤１４，１４、中央制御盤１５および左舷
おおよび右舷用のウインチ制御盤１６，１６をそ
なえて構成されている。

なお符号１７はドラグヘツド１の深度変化や潮
位の変化を記録するためのペンレコーダ、１８は
ドラグアーム操作盤を示している。

ここで、自動制御盤１４、中央制御盤１５、ペ
ンレコーダ１７およびドラグアーム操作盤１８は
操舵室１９内に装備されており、ウインチ制御盤
１６はポンプ室２０内に装備されている。

なお、自動制御盤１４からウインチ制御盤１６
への信号ラインの内上甲板２１上の部分は、フレ
キシブルチユーブ２２で保護されている。

自動制御盤１４は、第５図に示すごとく、その
盤面２３に、ドラグヘツド１の設定深度を入力す
る設定深度つまみ２４と、潮位変動値を入力する
潮位つまみ２５とをそなえている。

そして、設定深度つまみ２４の値に応じて例え
ば０〜22ｍに対応する設定深度信号を出力する設
定深度信号発生器２７が設けられており、更に潮
位つまみ２５の値に応じて例えば＋９〜−１ｍに
対応する潮位補正信号を出力する潮位信号発生器
２８が設けられている。

なお潮位の補正は所定時間ごとに手動又は自動
で行なわれる。

さらに、発生器２７，２８からの信号は加算器
２９で加算されて、設定深度信号SSとして引算
器３０へ入力されるようになつている。

この引算器３０は、設定深度信号SSから、深
度検出器１２からの検出信号SDを引いてその偏
差信号Sεを出力するもので、引算器３０の出力
は、コンパレータ３１，３２，３３からなるコン
パレータ群へ供給される。

コンパレータ３１は、偏差信号Sεがあるプラ
スのしきい値よりも大きければリレー３４を作動
させて、制御用電源に接続されたスイツチ３７を
オンにし、それ以外でリレー３４を不作動にし
て、スイツチ３７をオフにする偏差プラス成分検
出用コンパレータである。

コンパレータ３３は、偏差信号Sεがあるマイ
ナスのしきい値よりも小さければ、リレー３６を
作動させて、ウインチ低速巻上げ用制御電源に接
続されたスイツチ３８をオンにし、それ以外でリ
レー３６を不作動にして、スイツチ３８をオフに
する偏差マイナス成分検出用コンパレータであ
る。

なお、偏差がプラスである部分とマイナスであ
る部分とを模式的に示すと、第８図のようにな
る。

さらに、コンパレータ３２は、偏差信号Sεが
上記の各しきい値間にあるときにリレー３５を作
動させ、それ以外でリレー３５を不作動にする偏
差中立状態検出用コンパレータである。

なお、リレー３４，３５，３６がそれぞれ作動
すると、盤面２３上の表示ランプ群２６のうちの
偏差表示ランプ２６ｂ，２６ｃ，２６ｄがそれぞ
れ点灯して、現在の偏差状態を知らせるようにな
つている。

また、電源が入つているときは、ランプ２６ａ
が点灯するさらに、スイツチ３７からの信号Ｓ１は、スウ
エルコンペンセータ２の作動端位置（以下単に
「位置」という）によつてウインチ８，９の巻上
げ巻下げおよび停止の制御を行なう制御回路３９
へ入力される。

この制御回路３９は、第９図に示すごとく、ス
イツチ３７からの信号Ｓ１を受けてオンになり、
それ以外でオフになる連動スイツチ４０，４１を
そなえている。

また、この制御回路３９は、スウエルコンペン
セータ２の位置を検出するスウエルコンペンセー
タ位置検出器４２からの信号を受けるコンパレー
タ４３，４４，４５からなるコンパレータ群をそ
なえている。

コンパレータ４３はスウエルコンペンセータ２
の位置が上限をこえると、リレー４６を作動させ
て、ウインチ高速巻上げ用制御電源にスイツチ４
０を介して接続されたスイツチ４９をオンにし、
それ以外でリレー４６を不作動にして、スイツチ
４９をオフにするものである。

コンパレータ４５はスウエルコンペンセータ２
の位置が下限よりも下まわると、リレー４８を作
動させて、ウインチ低速巻下げ用制御電源にスイ
ツチ４１を介して接続されたスイツチ５０をオン
にし、それ以外でリレー４８を不作動にして、ス
イツチ５０をオフにするものである。

コンパレータ４４はスウエルコンペンセータ２
の位置が中立点を含む上限と下限との間にあると
きに、リレー４７を作動させるものである。

なお、リレー４６，４７，４８がそれぞれ作動
すると、盤面上の図示しない表示ランプがスウエ
ルコンペンセータ２の位置を表示するようになつ
ている。

また、スイツチ４９，５０のオンオフ制御は、
スウエルコンペンセータ２の上限位置や下限位置
を検出するリミツトスイツチの作動によつて行な
うこともできる。

これにより、偏差信号Sεがあるプラスのしき
い値よりも大きいときは、更にスウエルコンペン
セータ２の位置によつてウインチ８，９の巻上
げ、巻下げおよび停止を制御することができる。

すなわち、スウエルコンペンセータ２の位置が
中立点を含む上限と下限との間にあるときは、ウ
インチ８，９を停止させ、スウエルコンペンセー
タ２の位置が上限にあるときは、ウインチ８，９
を高速で巻上げ、スウエルコンペンセータ２の位
置が下限にあるときは、ウインチ８，９を低速で
巻下げるように制御できるようになつている。

そして、スイツチ４９，５０からの信号Ｓ３，
Ｓ４およびスイツチ３８からの信号Ｓ２はそれぞ
れウインチ制御盤１６へ出力される。

すなわち、この自動制御盤１４によつて、ドラ
グヘツドの深度と設定深度との偏差を判定して、
ウインチ８，９の巻上げ、巻下げおよび停止のた
めの信号をウインチ制御盤１６へ供給することが
できる。

なお、自動制御盤１４には、前述の潮位補正機
能のほか、各種の状態表示、ドラグアーム５の回
頭の際のドラグヘツド１の持上げ用スイツチ等の
制御機能をそなえている。

すなわち、回頭時には、自動制御盤１４からウ
インチへドラグアーム持上げのための制御信号が
出力され、これによりドラグヘツド１が浚渫深度
より浅い深度位置まで持上げられるようになつて
いる。これによつてドラグヘツド１は、凹凸の激
しいところでも、損傷事故を起こすことはなく、
その結果極めて安全な回頭作業を行なえる。

また、ウインチ制御盤１６は自動制御盤１４か
らの信号を受けて、ウインチ８，９用の電動機を
制御するためのものである。

さらに、中央制御盤１５は、自動制御盤１４の
延長制御端末で、この中央制御盤１５によつて左
右両舷のドラグアーム５を一括制御できる。

本発明の装置は上述のごとく構成されているの
で、ドラグヘツド１の深度制御は次のようにして
自動的に行なわれる。

まず、ドレツジヤーを移動させることにより、
ドラグヘツド１を第２図に矢印ｍで示すように移
動させ、設定深度４よりも下方に土砂３′がある
部分に入ることにより、ドラグヘツド１が設定深
度４の下限値４Ｌを通過すると（符号Ａで示す位
置参照）、偏差がマイナスとなるため、時間τ２
後に（符号Ｂで示す位置参照）、ウインチ８，９
の巻上げが低速で開始される。

これにより、ドラグヘツド１が徐々に持上が
り、ドラグヘツド１が設定深度４に達すると（符
号Ｃで示す位置参照）、ウインチ８，９の巻上げ
を停止する。

その後ドレツジヤーの喫水が増えて、ドラグヘ
ツド１が下限値４Ｌを通過すると（符号Ｄで示す
位置参照）、再び偏差がマイナスとなるため、ド
ラグヘツド１が設定深度４になるまでウインチ
８，９が低速で巻上げられる。

逆にドレツジヤーの喫水が減つて、ドラグヘツ
ド１が上限値４Ｕを通過すると（符号Ｅで示す位
置参照）、偏差がプラスになるが、このときスウ
エルコンペンセータ２の位置が下限アラーム点に
あるので、ドラグヘツド１が設定深度４になるま
で、ウインチ８，９が低速で巻下げられる。

このようにして、設定深度４よりも窪んだ部分
に堆積土砂３′がある所では、ドラグヘツド１が
ほぼ設定深度４付近を保ちながらスキツプ移動す
るため、不要な土砂３′を浚渫することはない。

次に、設定深度４よりも上方に堆積土砂３があ
るところまでドラグヘツド１が移動して、設定深
度４の上限値４Ｕを通過すると（符号Ｆで示す位
置参照）、偏差がプラスになるが、このときはス
ウエルコンペンセータ２の位置が下限アラーム点
にあるので、時間τ３だけ遅れて（符号Ｇで示す
位置参照）、ウインチ８，９の巻下げが低速で開
始される。

これによりドラグヘツド１が徐々に持上がり、
ワイヤ１０の張力が緩んでスウエルコンペンセー
タ２が上がつて中立点にくると（符号Ｈで示す位
置参照）、ウインチ８，９の作動が停止される。

堆積土砂３によつて更にドラグヘツド１が持上
がつて、スウエルコンペンセータ２が上限制御点
までくると（符号Ｉで示す位置参照）、ウインチ
８，９が高速で巻上げられて、ワイヤ１０が引張
られるため、スウエルコンペンセータ２が速やか
に下がり、再びスウエルコンペンセータ２が中立
点にくると（符号Ｊで示す位置参照）、ウインチ
８，９が停止される。

その後、堆積土砂３′の隆起ピークを過ぎて、
ドラグヘツド１が下がつてゆくと、スウエルコン
ペンセータ２も下がつてゆくが、スウエルコンペ
ンセータ２が下限制御点にくると（符号Ｋで示す
位置参照）、ウインチ８，９が低速で巻下げられ
る。

これにより、スウエルコンペンセータ２が再び
中立点にくるが（符号Ｌで示す位置参照）、この
ときウインチ８，９はその作動を停止される。

再び設定深度４より下方に堆積土砂３′がある
所にドラグヘツド１が移動して、設定深度４の下
限値４Ｌを通過すると（符号Ｍで示す位置参照）、
時間τ４後に（符号Ｎで示す位置参照）、ウイン
チ８，９の巻上げが低速で開始される。

これにより、ドラグヘツド１が徐々に持上が
り、ドラグヘツド１が設定深度４に達すると（符
号Ｐで示す位置参照）、ウインチ８，９の巻上げ
を停止する。

以降は前述の手順とほぼ同様にしてドラグヘツ
ド１が窪んだ部分をスキツプしてゆくため、不要
の土砂３′を浚渫することはない。

なお、上述の作業の状態をフローチヤートで示
すと、第６図のようになる。

また、ドラグヘツド１の深度維持の機能の中に
は、ドレツジヤーの喫水変化も含まれているの
で、積荷の状態が変化して、喫水が変わつても、
ドラグヘツド１の深度を再調整する必要はない。

以上詳述したように、本発明のドラグヘツド深
度自動制御装置によれば、次のような効果ないし
利点が得られる。

(1) 海底の起伏に対し、必要な深度の浚渫を行な
い、不要な部分については、とびこしてゆくの
で、浚渫される土砂量を必要最低減に抑えるこ
とができる。

(2) 不要な土砂を積み込まないので、土砂捨て場
への往復回数が減少され、作業効率を改善する
ことができる。

(3) 浚渫開始時の浅喫水時から、完了間際の深喫
水まで、喫水の変化の影響を受けないので、オ
ペレータが常時監視し、手動で補正する必要が
なくなる。

(4) 深度検出器が、水面からドラグヘツドまでの
深度を直接計測して出力するため、傾斜計や喫
水計の設置を必要としないばかりでなく、補正
の必要もない。

(5) ドラグヘツドの深度が深度検出器からの検出
信号と設定深度信号との差信号と、スウエルコ
ンペンセータの作動端の位置信号とに応じて制
御されるばかりでなく、深度の変更速度も制御
されるので、ドラグヘツドの海底の起伏への対
応が迅速に行なわれるとともに、浚渫の不要な
部分でのとびこしもスムーズに行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のドラグヘツド深度制御手段の作
用を示す説明図であり、第２〜９図は本発明の一
実施例としてのドラグヘツド深度自動制御装置を
示すもので、第２図はその作用を示す説明図、第
３図はその全体構成図、第４図は本装置を装備す
るドレツジヤーを示す側面図、第５図はその要部
を示すブロツク線図、第６図はその作用を説明す
るためのフローチヤート、第７図はそのスウエル
コンペンセータの作用を示す模式図、第８図はそ
の作用を示す説明図、第９図はそのスウエルコン
ペンセータの位置によつてウインチの制御を行な
う回路のブロツク線図である。１……ドラグヘツド、２……スウエルコンペン
セータ、２ｂ……ピストン、３，３′……土砂、
４……設定深度、４Ｌ……設定深度の下限値、４
Ｕ……設定深度の上限値、５……ドラグアーム、
６……船体、７……駆動機構、８，９……ウイン
チ、１０，１１……ワイヤ、１２……深度検出
器、１３……深度制御手段、１４……自動制御
盤、１５……中央制御盤、１６……ウインチ制御
盤、１７……ペンレコーダ、１８……ドラグアー
ム操作盤、１９……操舵室、２０……ポンプ室、
２１……上甲板、２２……フレキシブルチユー
ブ、２３……盤面、２４……設定深度つまみ、２
５……潮位つまみ、２６……表示ランプ群、２６
ａ〜２６ｄ……表示ランプ、２７……設定深度信
号発生器、２８……潮位信号発生器、２９……加
算器、３０……引算器、３１〜３３……コンパレ
ータ、３４〜３６……リレー、３７，３８……ス
イツチ、３９……制御回路、４０，４１……スイ
ツチ、４２……スウエルコンペンセータ位置検出
器、４３〜４５……コンパレータ、４６〜４８…
…リレー、４９，５０……スイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１船体に基端を枢着され先端にドラグヘツドを
有するドラグアームと、同ドラグアームをワイヤ
を介し駆動してそのドラグヘツドの深度を調整し
うる船上のウインチと、上記ワイヤの途中部分を
船上で支持して同ワイヤの張力を自動調節しうる
スウエルコンペンセータとをそなえ、上記ドラグ
ヘツドに深度検出器が設けられるとともに、上記
スウエルコンペンセータに作動端の位置検出器が
設けられて、上記深度検出器からの検出信号と設
定深度信号との差信号と上記位置検出器からの位
置信号とに応じて、上記差信号が規定の上限値を
上まわり、上記位置信号が規定の上限値をこえる
時に、上記ウインチの高速巻上げ用の信号を上記
ウインチの制御盤へ出力し、上記差信号が規定の
上限値を上まわり、上記位置信号が規定の下限値
をこえる時に、上記ウインチの低速巻下げ用の信
号を上記制御盤へ出力し、さらに、上記差信号が
規定の下限値を下まわる時に、上記ウインチの低
速巻上げ用の信号を上記ウインチの上記制御盤へ
出力するドラグヘツド深度制御手段が設けられた
ことを特徴とする、ドラグヘツド深度自動制御装
置。