JPH0639787B2 - レ−ザ−レベルを使用した捨石投入高さの管理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザーレベルを使用した捨石投入高さの管理
方法に関する。

［従来技術］ 重力式ドルフィン等の基礎となる捨石マウンドは、その
品質管理上、投入均し面の均し精度を確保することが最
も重要である。

均し精度を確保するためには、潮位及び積荷とバラスト
による作業船の船体高さの変化（最大変化量４．３ｍ）
に対応して、可動シュートを伸縮し、均しホッパーの絶
対高さを一定に保つことが重要である。

しかしながら、従来の測量器による場合は、迅速性、精
度、省力化の点等で問題があった（特開昭５４−７０５
８６号公報、特開昭５６−６８２７号公報、特開昭６０
−１０５７１３号公報）。

また、特公昭６０−２３７３２号公報にはレーザー光線
を用いた海底捨石均し装置が開示されている。しかしな
がら、かかる公知技術では複数のフトセンサにより上下
位置を求めるので、フォトセンサの数が少ないと誤差が
大となり、多いと制御が面倒となるという欠点がある。

［解決する課題］ したがって本発明の目的は、比較的に簡単な装置で正確
に捨石ホッパの高さ位置を一定に保つことのできるレー
ザーレベルを使用した捨石投入高さの管理方法を提供す
るにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のレーザーレベルを使用した捨石投入高さの管理
方法によれば、均しホッパーを備えた可動シートを介し
て作業船より捨石を投入し、海底に捨石マウンドを築造
するに際し、陸上の基点に水平回転する発電源を持つレ
ーザーレベル発光体を設置し、作業船にレーザーレベル
発光体のレーザー光線を受光するレーザーレベルレシー
バーを設置し、モータにより駆動されるドライブプーリ
とアイドラプーリとの間に掛渡されたチェーンにシャト
ルを設け、前記レーザーレベル発光体からの回転するレ
ーザー光線をベースとして作業船上のレーザーレベルレ
シーバー内のシャトルがレーザー光線を追跡して受光
し、そのシャトルが受光したレーザー光線の位置の上下
方向の変化量を電気信号として出力し、その電気信号を
コンピュータに入力して設定すべきシュートの長さの所
定時間毎の平均値を演算し、かつ表示し、また、設置さ
れたシュートの長さを可動シュートを伸縮させるワイヤ
ーの繰り込み、繰り出し量をロータリーエンコーダーで
計測して電気信号として出力し、その電気信号をコンピ
ューターに入力して常時監視し、シュートの長さの上記
所定値と上記実測値に対して許容差の範囲で均しホッパ
ーの高さを一定に保ちながら捨石投入均し運転を行うよ
うになっている。

［作用効果の説明］ したがって、陸上に設けたレーザーレベル発光体からの
レーザー光線をシャトルが追跡受光するが、シャトルは
チェーンに取付けられてモータで上下動するので、レー
ザー光を中心で受光して常に上下の面積を比較してシャ
トルの中心を受光するようにモータで簡単に制御でき
る。

そしてその変化量を所定時間例えば１分毎に演算して、
シュートの長さを制御し、ホッパーを一定位置に保つの
で、正確な位置決めができる。

また実施したところ波のうねり等があっても施工誤差が
極めて小さかった。

［実施例］ 第１図において、１は捨石投入を行う作業船、２は作業
船１から海中に垂下している上部シュート、３は図示さ
れていないワイヤーの繰り込み、繰り出しにより上部シ
ュート２に対して伸縮（上下動）する可動シュート（下
部シュート）、４は可動シュート３の下端に取付けた均
しホッパーで、作業船１より上部シュート２、可動シュ
ート３、均しホッパー４を経て捨石を投入して捨石マウ
ンド５を築造する。６は陸上の起点に設置したレーザー
レベル発光体、７は作業船１に設置したレーザーレベル
レシーバーである。

第１図において、均しシュート長さは、ｌ＝Ｈ−ｈ１−
ｈ２ ただし、Ｈ：マウンドの施工基準高 ｈ１：レーザーレベルにより自動計測 ｈ２：定数 第２図に計量システムの構成の一例を示し、６はレーザ
ーレベル発光体、７はレーザーレベルレシーバー、１６
はバッテリー、１７はコントロールボックス、１８はＡ
Ｃ／ＤＣコンバーター、１９は収集制御器、２０はイン
ターフェース、２１はコンピューター、２２はディスプ
レー、２３はプロツタープリンターである。

上記システムにおいて、レーザーレベルレシーバー自体
は従来公知のものを用いればよく、その一例を第３図な
いし第５図を参照して説明する。

レーザーレベルレシーバー７はシャトル（受光センサ
ー）を備えており、シャトル８は第３図に示すようにケ
ース（１）、ケース（２）、ケース（３）と高さが変化
するものに対してその変化量を連続的に計測し、その結
果を電気信号及び数値で出力する。ａ、ｂは変化量を示
す。

第４図及び第５図にシャトルの詳細を示す。シャトルは
前後、左右の４箇所ある。したがってレシーバーの位置
が光源に対してどの方向にあっても計測可能である（４
箇所のうち１箇所受光できれば計測できる）。図面では
前方シャトル８ａと後方シャトル８ｂとが示されてい
る。シャトル８ａ、８ｂはレーザー光を検知するためレ
シーバーの測定範囲（２．４ｍ）内を上下する。シャト
ル８ａ、８ｂがレーザー光を検知したら、シャトルはレ
ーザー光を中心で受光しようと常に上、下の面積を比較
をする。比較を行いレーザー光をシャトルの中心で受光
する。

第５図に駆動機構を示し、モーター９によりドライブプ
ーリー１０が駆動され、このドライブプーリー１０とア
イドルプーリー１１との間にドライブチェーン１２が掛
渡されており、ドライブチェーン１２に前方シャトルマ
スト８ａ及び後方シャトルマスト８ｂが取付けられてい
る。１３はメカニカルカウンターであって、アイドルギ
ヤ１４を介してドライブプーリー１０により駆動され
る。１５は機構を支持するスプリングである。

計量システムの機能につき第１図及び第２図を参照して
説明する。

投入均しの凹凸精度は、±５０cm以内が要求されるもの
とする。このためレーザー測量器を含めた測量システム
の精度は５cm以内として計画する。船体の高さはレーザ
ーレベルで計測し、シュートの長さは船体の基準点から
ロターリーエンコダーを使用して計測する。

（１）水平に回転する（最大６００ｒ．ｐ．ｍ）発光源
を持つレーザーレベルを陸上起点に設置する。回転する
レーザー光線をベースとして作業船上のレシーバー内の
シャトルがレーザー光線を追跡し、その上下方向の変化
量を電気信号として出力する。これをコンピューターに
入力し設定すべきシュートの長さを例えば１分毎に演算
し、表示する。

（２）設置されたシュートの長さも、可動シュートのワ
イヤーの繰り込み、繰り出し量をロータリーエンコーダ
ーで計測し、コンピューターに入力して常時監視する。

（３）上記の（１）と（３）で表示されたシュート長の
設定値と実測値に対して、許容差の範囲で均しホッパー
の高さを一定に保ちながら捨石投入均し運転を行う。

使用実績について述べると、 （１）シャトルは使用にあたってうねり等による船体の
微少な動揺に対しても正確に上下方向に作動する機能を
持っている。シャトルの位置の測点はコンピュータによ
り自動的に平均値を求め、連続的にシュート長さの管理
値を表示する。表示にしたがってシュート長さを設定す
ることによって均し面の施工誤差を第６図に示すように
＋５cm〜−１５cmにとどめることができた。

（２）レーザー測量器の現場での最大到達距離の使用実
績は９００ｍであった。また海象、気象の影響をほとん
ど受けず安定した計測ができた。なお、精度の上から到
達距離の標準仕様である３００ｍ以内で使用することが
望ましい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば下記のすぐれた効果を奏す
る。

(i)シャトルがモータ駆動のチェーンに取付けられてい
るので、追従性がよく、モータの回転位置をコンピュー
タに入力すればよく、制御が容易である。

(ii)シャトルを設けてその中心でレーザー光線を受光し
たようにしたので、正確に高さ位置を検知できる。

(iii)コンピュータ処理が容易なため、信頼性が向上
し、作業精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は均しシュート長さの管理の態様を示す説明図、
第２図は計量システムのブロック図、第３図はレーザー
レベルレシーバーのシャトルの動作説明図、第４図はシ
ャトルの正面図、第５図シャトルの駆動機構を示す図、
第６図は各層の設定高さと平均施工高さとの差の分布を
示す図である。 １……作業船、２……上記シュート、３……可動シュー
ト、４……均しホッパー、５……捨石マウンド、６……
レーザーレベル発光体 ７……レーザーレベルレシーバー、８……シャトル

フロントページの続き (72)発明者 鹿子島 隆二 福岡県福岡市博多区博多駅前３−12−10 鹿島建設株式会社九州支店内 (56)参考文献 特開 昭60−105713（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−23732（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】均しホッパーを備えた可動シートを介して
   作業船より捨石を投入し、海底に捨石マウンドを築造す
   るに際し、陸上の基点に水平回転する発電源を持つレー
   ザーレベル発光体を設置し、作業船にレーザーレベル発
   光体のレーザー光線を受光するレーザーレベルレシーバ
   ーを設置し、モータにより駆動されるドライブプーリと
   アイドラプーリとの間に掛渡されたチェーンにシャトル
   を設け、前記レーザーレベル発光体からの回転するレー
   ザー光線をベースとして作業船上のレーザーレベルレシ
   ーバー内のシャトルがレーザー光線を追跡して受光し、
   そのシャトルが受光したレーザー光線の位置の上下方向
   の変化量を電気信号として出力し、その電気信号をコン
   ピューターに入力して設定すべきシュートの長さの所定
   時間毎の平均値を演算し、かつ表示し、また、設置され
   たシュートの長さを可動シュートを伸縮させるワイヤー
   の繰り込み、繰り出し量をロータリーエンコーダーで計
   測して電気信号として出力し、その電気信号をコンピュ
   ーターに入力して常時監視し、シュートの長さの上記所
   定値と上記実測値に対して、許容差の範囲で均しホッパ
   ーの高さを一定に保ちながら捨石投入均し運転を行うこ
   とを特徴とするレーザーレベルを使用した捨石投入高さ
   の管理方法。