JPS59199929A - 浚渫船 - Google Patents
浚渫船Info
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- JPS59199929A JPS59199929A JP7332083A JP7332083A JPS59199929A JP S59199929 A JPS59199929 A JP S59199929A JP 7332083 A JP7332083 A JP 7332083A JP 7332083 A JP7332083 A JP 7332083A JP S59199929 A JPS59199929 A JP S59199929A
- Authority
- JP
- Japan
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- ladder
- cutter
- rudder
- reaction force
- hull
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 16
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 208000003028 Stuttering Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
- E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
- E02F3/905—Manipulating or supporting suction pipes or ladders; Mechanical supports or floaters therefor; pipe joints for suction pipes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカッタをスイングさせて海底を掘削するポンプ
浚渫船、とくにラダーの傾斜角度およびスイング速度を
最適状態に制御して浚渫能率を向上させる掘削力測定装
置を備えた浚渫船に関する。
浚渫船、とくにラダーの傾斜角度およびスイング速度を
最適状態に制御して浚渫能率を向上させる掘削力測定装
置を備えた浚渫船に関する。
従来、ポンプ浚渫船の浚渫作業においては、もっばらカ
ッタモータの電流値を監視して浚渫土砂に対する掘削力
を推定していた。この方法バカツタトルクを監視してカ
ッタモータ出力ヲフルに発揮させることを企画している
が、カッタが効率よく作動している状態で最大トルクを
発揮するためには、カッタに作用する海底からの反力の
ラダー軸線方向の成分を小さくするようにラダー傾斜角
度およびスイング速度を制御する必要があり、また、掘
削効率を高めるためには、浚渫土質に適合した形状のカ
ッタを用いる必要がある。従って、従来のごとくカッタ
モータの電流値を監視するだけでは上記の作業指針を得
ることはできず、実際には浚渫効率を向上できない欠点
があった。
ッタモータの電流値を監視して浚渫土砂に対する掘削力
を推定していた。この方法バカツタトルクを監視してカ
ッタモータ出力ヲフルに発揮させることを企画している
が、カッタが効率よく作動している状態で最大トルクを
発揮するためには、カッタに作用する海底からの反力の
ラダー軸線方向の成分を小さくするようにラダー傾斜角
度およびスイング速度を制御する必要があり、また、掘
削効率を高めるためには、浚渫土質に適合した形状のカ
ッタを用いる必要がある。従って、従来のごとくカッタ
モータの電流値を監視するだけでは上記の作業指針を得
ることはできず、実際には浚渫効率を向上できない欠点
があった。
本発明は前述の欠点を解消するためになしたもので、船
体トリムを検出する装置と、ラダーの傾斜角度を検出す
る装置と、浚渫作業中にカッタに作用する海底からの反
力を、前記各検出装置から送られた入力データにもとづ
いて前記ラダーの軸線方向成分を含む２つの分力のベク
トル和として把握できるように演算し、その結果を表示
する装置とを備えた浚渫船に係わるものであり、これら
の装置を用いることにより、カッタに作用する反力を後
述する垂直掘削反力およびスラスト反力、あるいはトラ
ニオンに作用する垂直掘削反力および垂直スラスト反力
として把握できるため、例えば垂直掘削反力とスラスト
反力の比率を大きくするようにラダー傾斜角度、すなわ
ちラダー下げ量およびスイング速度を制御して浚渫能率
を向上させることができ、また、上記反力の比率は、浚
渫土質によって固有の数値を示すので、土質の性状を把
握でき、従って土質に適合した形状のカッタを選定し得
るなどの利点を有す企ものである。
体トリムを検出する装置と、ラダーの傾斜角度を検出す
る装置と、浚渫作業中にカッタに作用する海底からの反
力を、前記各検出装置から送られた入力データにもとづ
いて前記ラダーの軸線方向成分を含む２つの分力のベク
トル和として把握できるように演算し、その結果を表示
する装置とを備えた浚渫船に係わるものであり、これら
の装置を用いることにより、カッタに作用する反力を後
述する垂直掘削反力およびスラスト反力、あるいはトラ
ニオンに作用する垂直掘削反力および垂直スラスト反力
として把握できるため、例えば垂直掘削反力とスラスト
反力の比率を大きくするようにラダー傾斜角度、すなわ
ちラダー下げ量およびスイング速度を制御して浚渫能率
を向上させることができ、また、上記反力の比率は、浚
渫土質によって固有の数値を示すので、土質の性状を把
握でき、従って土質に適合した形状のカッタを選定し得
るなどの利点を有す企ものである。
以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明する。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
図中、符号（１）はポンプ浚渫船の船体、（２）はカッ
タ、（３）はラダー、（４）はトラニオン、（５）はラ
ダーの傾斜角度検出器、（６）はカッタモータ、（７）
はカッタモータの電流検出器、（８）は船側吃水針、（
９）は蜆側吃水計、叫は方位測定装置、αＶはスパッド
、（イ）は水面〜ａ３は海底、α→は浚渫船の浮面上を
示す。
図中、符号（１）はポンプ浚渫船の船体、（２）はカッ
タ、（３）はラダー、（４）はトラニオン、（５）はラ
ダーの傾斜角度検出器、（６）はカッタモータ、（７）
はカッタモータの電流検出器、（８）は船側吃水針、（
９）は蜆側吃水計、叫は方位測定装置、αＶはスパッド
、（イ）は水面〜ａ３は海底、α→は浚渫船の浮面上を
示す。
ポンプ浚渫船がスイング浚渫を行う場合、カッタ（２）
に作用する海底ａ■からの反力は、一般にスイング方向
によって相違する。以下、第４図に示すようにカッタ（
２）の回転方向（矢印α）に対し図示の方向（矢印ｂ）
にスイングする場合（以下、カッタ回転方向と同一方向
にスイングすると称す）および第５図に示すようにカッ
タ（２）の回転方向（矢印α）に対し“図示の方向（矢
印Ｃ）にスイングする場合（以下、カッタ回転方向と反
対方向にスイングすると称す）の２つがある。
に作用する海底ａ■からの反力は、一般にスイング方向
によって相違する。以下、第４図に示すようにカッタ（
２）の回転方向（矢印α）に対し図示の方向（矢印ｂ）
にスイングする場合（以下、カッタ回転方向と同一方向
にスイングすると称す）および第５図に示すようにカッ
タ（２）の回転方向（矢印α）に対し“図示の方向（矢
印Ｃ）にスイングする場合（以下、カッタ回転方向と反
対方向にスイングすると称す）の２つがある。
カッタ回転方向と同方向にスイングする場合は、第１図
に示すようにカッタ（２）の掘刷力Ｆに対し海底α萄に
垂直方向に、また、海底ａ３が水平な場合には水面（６
）に対して゛も垂直な方向に作用する ｊ・垂直
掘削反力Ｔｖおよびラダー軸線ｄ１すなわちカッタ中心
ｅおよびトラニオン（４）を結ぶ軸線方向に作用するス
ラスト反力ＴＴＲが発生し、前記ＴＶ、Ｔ’ＪＲはトラ
ニオン（４）において鉛直方向に垂直掘削反力Ｒｖ、垂
直スラスト反カＲＴＩＩを生じ（以下反力Ｒｖ、反力Ｒ
ＴＩ（と称す）、反力ＲｖＸＲＴＲは船首部を持ち上げ
て船体トリムを変化させる（水面（６）の相対的変化を
２点鎖線で示す）。なお、反力ＲＶ、 ＲＴＨは式（１
）および（２）によって表わされ、反力ＲＶ、 ＲＴＩ
Ｉと船体トリム変化量の間には式＋３１ （４）で示さ
れる関係がある。
に示すようにカッタ（２）の掘刷力Ｆに対し海底α萄に
垂直方向に、また、海底ａ３が水平な場合には水面（６
）に対して゛も垂直な方向に作用する ｊ・垂直
掘削反力Ｔｖおよびラダー軸線ｄ１すなわちカッタ中心
ｅおよびトラニオン（４）を結ぶ軸線方向に作用するス
ラスト反力ＴＴＲが発生し、前記ＴＶ、Ｔ’ＪＲはトラ
ニオン（４）において鉛直方向に垂直掘削反力Ｒｖ、垂
直スラスト反カＲＴＩＩを生じ（以下反力Ｒｖ、反力Ｒ
ＴＩ（と称す）、反力ＲｖＸＲＴＲは船首部を持ち上げ
て船体トリムを変化させる（水面（６）の相対的変化を
２点鎖線で示す）。なお、反力ＲＶ、 ＲＴＨは式（１
）および（２）によって表わされ、反力ＲＶ、 ＲＴＩ
Ｉと船体トリム変化量の間には式＋３１ （４）で示さ
れる関係がある。
Ｒｖ ＝ Ｔｖ Ｘ ｋ／’ｈ 式（１）
ＲＴＨ＝ Ｔｍ・ ｓｉｎθ 式（２）式
（１１（２１において、 ｌＬ：浮面上α→がらカッタ中心（１）までの距離ｌＴ
：浮面ノひ（Ｊ４）がらトラニオン◇０までの距離θ：
ラダー傾斜角度、すなわち水面ＯＺとラダー軸線ｄが挾
む角度 ｄＴ−ｊＭ １■ＴＣ式（３） ％式％（） ＝ｌｌＴ−ＤＦ 式（４）式（３１（
４１において ｄＴ：カッタ回転方向と同一方向にスイングする場合の
船体トリム変化量 ＴＭ：カッタ回転方向と同一方向にスイングする場合の
トリムモーメント ＭＴＣ：吃水変化毎センチメートル当りのトリム変化量 ＤＦ二カッタ回転方向と同一方向にスイングする場合の
浚渫土砂掘削力（ＤＦ ＝ ＲＶ＋ ＲＴＨ）である。
ＲＴＨ＝ Ｔｍ・ ｓｉｎθ 式（２）式
（１１（２１において、 ｌＬ：浮面上α→がらカッタ中心（１）までの距離ｌＴ
：浮面ノひ（Ｊ４）がらトラニオン◇０までの距離θ：
ラダー傾斜角度、すなわち水面ＯＺとラダー軸線ｄが挾
む角度 ｄＴ−ｊＭ １■ＴＣ式（３） ％式％（） ＝ｌｌＴ−ＤＦ 式（４）式（３１（
４１において ｄＴ：カッタ回転方向と同一方向にスイングする場合の
船体トリム変化量 ＴＭ：カッタ回転方向と同一方向にスイングする場合の
トリムモーメント ＭＴＣ：吃水変化毎センチメートル当りのトリム変化量 ＤＦ二カッタ回転方向と同一方向にスイングする場合の
浚渫土砂掘削力（ＤＦ ＝ ＲＶ＋ ＲＴＨ）である。
式（３） （４）より
ＤＦ ＝ （ＭＴ Ｃｘ ｄＴ） ／ ｌｌＴ
式（５）ＤＫｒＣＸｌＴはいずれも船体固有の常数で
あるから、ｄＴを吃水計（８）（９）を用いて検出する
ことにより、ＤＦを求めるととができる。
式（５）ＤＫｒＣＸｌＴはいずれも船体固有の常数で
あるから、ｄＴを吃水計（８）（９）を用いて検出する
ことにより、ＤＦを求めるととができる。
また、カッタ回転方向と反対方向にスイングする場合は
、第５図に示すようにカッタ（２）の掘削力Ｆは水平方
向に作用し、海底（１３からの反力としてはスラスト反
力ＴＴＨのみが作用し、トリム、ｔ ７ Ｑ５Ｋ ｉｌ
： 反力ＲＴＨ（＝ ’ＡＨ・ｓｉｎ （ｆ）ヲ生シ、
船体トリムが式（３’＋ （４ｉで示すように変化する
（第２図参ＴＭ ＝ ６７−ＤＦ −ｌＴ−ＲＩｒＨ式（４） 式（３）、（４）において、ｃｌｒ、ＴＭおよびＤＦは
いずれもカッタ回転方向と反対方向にスイングする場合
の船体トリム量、トリムモーメントおよび浚渫ることに
よって求められる。
、第５図に示すようにカッタ（２）の掘削力Ｆは水平方
向に作用し、海底（１３からの反力としてはスラスト反
力ＴＴＨのみが作用し、トリム、ｔ ７ Ｑ５Ｋ ｉｌ
： 反力ＲＴＨ（＝ ’ＡＨ・ｓｉｎ （ｆ）ヲ生シ、
船体トリムが式（３’＋ （４ｉで示すように変化する
（第２図参ＴＭ ＝ ６７−ＤＦ −ｌＴ−ＲＩｒＨ式（４） 式（３）、（４）において、ｃｌｒ、ＴＭおよびＤＦは
いずれもカッタ回転方向と反対方向にスイングする場合
の船体トリム量、トリムモーメントおよび浚渫ることに
よって求められる。
一方、反力ＲＴＨおよびＲＴＨの値は、カッタトルクお
よびラダー傾斜角度に変化がなければ同じ値になる（
ＲＴＨ＝ＲＴＨ）。従って、演算装置（ｌｅ （第３図
参照）にＤＦまたはＤＦを記憶させておき、次にスイン
グ方向を変えて浚渫した場合に得られる浚渫土砂掘削力
ＤＦまだはＤＦを差引くことにより、式（６１（７）に
示すとおシ反力Ｒｖ ｆ求めることができる。
よびラダー傾斜角度に変化がなければ同じ値になる（
ＲＴＨ＝ＲＴＨ）。従って、演算装置（ｌｅ （第３図
参照）にＤＦまたはＤＦを記憶させておき、次にスイン
グ方向を変えて浚渫した場合に得られる浚渫土砂掘削力
ＤＦまだはＤＦを差引くことにより、式（６１（７）に
示すとおシ反力Ｒｖ ｆ求めることができる。
ＤＦ −ＤＦ ＝ （ＲＶ＋ ＲＴＨ）−’ＲＴＨ＝
Ｒｖ 式（６）θ′Ｆ−ＤＦ＝ ＲＴＨ−（ＲＶ＋
ＲＴＨ） ＝ −Ｒｖ 式（７ン力ノタ回転方向と
同一方向にスイングした場合とカッタ回転方向と反対方
向にスイングした場合でカッタトルクおよびラダー傾斜
角度が変化するときは、式（８）に示すようにカッタト
ルクおよびラダー傾斜角度の増減率を乗じてＲＴＢを補
正し、反力Ｒｖ ｆｚ正確に求める。
Ｒｖ 式（６）θ′Ｆ−ＤＦ＝ ＲＴＨ−（ＲＶ＋
ＲＴＨ） ＝ −Ｒｖ 式（７ン力ノタ回転方向と
同一方向にスイングした場合とカッタ回転方向と反対方
向にスイングした場合でカッタトルクおよびラダー傾斜
角度が変化するときは、式（８）に示すようにカッタト
ルクおよびラダー傾斜角度の増減率を乗じてＲＴＢを補
正し、反力Ｒｖ ｆｚ正確に求める。
とメに、θおよびＴはいずれもカッタ回転方向と同一方
向にスイングする場合のラダー傾斜角度およびカッタモ
ーター・ルクを示し、θ′、Ｔ′はいずれもカッタ回転
方向と反対方向にスイングする場合のラダー傾斜角度お
よびカッタ香−タトルクである。
向にスイングする場合のラダー傾斜角度およびカッタモ
ーター・ルクを示し、θ′、Ｔ′はいずれもカッタ回転
方向と反対方向にスイングする場合のラダー傾斜角度お
よびカッタ香−タトルクである。
カッタモータトルクＴＸＴはカッタモータ電流検出器（
７）によって、また、ラダー傾斜角度θ、θはラダー傾
斜角度検出器（５）によって検出され・７ るので、これらの検出値を演算装置ａｅｊに入れてＲｖ
を算出する。まだ、方位測定装置αＧを用いてスイング
角度を測定することにより、各スイング角度におけるＤ
Ｆ、 ＤＦおよびＲｖを求める。なお、Ｒｖが求まれば
■よりＲｖを差引いてＲπ（が求まるので、式（１１＋
２１を用いて垂直掘削反力ＴＶおよびスラスト反力ＴＴ
Ｈを求めることができる。以上の演算操作はすべて演算
装置（１（９によって実施され、演算結果が指示計α力
（第３図参照）に表示される。
７）によって、また、ラダー傾斜角度θ、θはラダー傾
斜角度検出器（５）によって検出され・７ るので、これらの検出値を演算装置ａｅｊに入れてＲｖ
を算出する。まだ、方位測定装置αＧを用いてスイング
角度を測定することにより、各スイング角度におけるＤ
Ｆ、 ＤＦおよびＲｖを求める。なお、Ｒｖが求まれば
■よりＲｖを差引いてＲπ（が求まるので、式（１１＋
２１を用いて垂直掘削反力ＴＶおよびスラスト反力ＴＴ
Ｈを求めることができる。以上の演算操作はすべて演算
装置（１（９によって実施され、演算結果が指示計α力
（第３図参照）に表示される。
かくして、カッタに作用する垂直掘削反力Ｔｖおよびス
ラスト反力ＴＴＨが把握できれば、ＴＴＨを少くするよ
うにラダー傾斜角度θ（ラダー下げ量）およびスイング
速度を制御することができ、従って、カッタを効率よく
作動させることができる。
ラスト反力ＴＴＨが把握できれば、ＴＴＨを少くするよ
うにラダー傾斜角度θ（ラダー下げ量）およびスイング
速度を制御することができ、従って、カッタを効率よく
作動させることができる。
また、ＴＶおよびＴＴＨの比率が分るので、浚渫作業を
行う前に予めサンプル調査を行って浚渫土質の性状を把
握し、ＴＶとＴＴＨの比率が大きくなるような形状のカ
ッタを選定し、且つラダー下げ量およびスイング速度を
制御することにより浚渫能率を最大限に向上させること
ができる。
行う前に予めサンプル調査を行って浚渫土質の性状を把
握し、ＴＶとＴＴＨの比率が大きくなるような形状のカ
ッタを選定し、且つラダー下げ量およびスイング速度を
制御することにより浚渫能率を最大限に向上させること
ができる。
前述の垂直掘削反力１゛■、スラスト反力ＴＨ，浚渫土
質の性状は必要に応じ記録計（ト）を用いて記録し、ま
た、ラダー下げ量およびスイング速度は指示計ａカによ
って表示されるようになっているので、ポンプ浚渫船の
操船を容易に行うことができ、また浚渫作業および浚渫
海域のデータを蒐集することができる。
質の性状は必要に応じ記録計（ト）を用いて記録し、ま
た、ラダー下げ量およびスイング速度は指示計ａカによ
って表示されるようになっているので、ポンプ浚渫船の
操船を容易に行うことができ、また浚渫作業および浚渫
海域のデータを蒐集することができる。
なお、本発明は前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加え得ることは勿論である。
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加え得ることは勿論である。
本発明のポンプ浚渫船は、前述の構成を有するので次の
優れた効果を発揮する。
優れた効果を発揮する。
（１） カッタの負荷を垂直掘削反力和およびスラス
ト反力ＴＴＨとして把握するようにしたので、ラダー下
げ量およびスイング速度を制御してカッタを効率よく作
動させることができ、浚渫能率が向上する。
ト反力ＴＴＨとして把握するようにしたので、ラダー下
げ量およびスイング速度を制御してカッタを効率よく作
動させることができ、浚渫能率が向上する。
（１１） 第（１）項と同じ理由により浚渫土質、の
性状、すな土質の硬度、粘度などを知ることができる。
性状、すな土質の硬度、粘度などを知ることができる。
（ｉｉｉ） 垂直掘削力Ｒｖが大きく、垂直スラスト
反力が小さくなるようなカッタ形状を選定でき、浚渫土
砂掘削効率が向上する。
反力が小さくなるようなカッタ形状を選定でき、浚渫土
砂掘削効率が向上する。
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
ポンプ浚渫船の側面図、第２図は第１図における部分説
明図、第３図は第１図における掘削力測定装置のブロッ
ク図、第４図および第５図はスイング方向と掘削力の関
係を示す説明図である。 図中、（１）は船体、（３）はラダー、（５）はラダー
の傾斜角度検出器、（８）は船側吃水針、（９）は廓側
吃水計、αＧは演算装置、ｄはラダー線を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 浪 （ 第４図
ポンプ浚渫船の側面図、第２図は第１図における部分説
明図、第３図は第１図における掘削力測定装置のブロッ
ク図、第４図および第５図はスイング方向と掘削力の関
係を示す説明図である。 図中、（１）は船体、（３）はラダー、（５）はラダー
の傾斜角度検出器、（８）は船側吃水針、（９）は廓側
吃水計、αＧは演算装置、ｄはラダー線を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 浪 （ 第４図
Claims (1)
- １）船体のトリムを検出する装置と、ラダーの傾斜角度
を検出する装置と、浚渫作業中にカッタに作用する海底
からの反力を、前記各検出装置から送られた入力データ
にもとづいて前記ラダーの軸線方向を含む２つの分力の
ベクトル和として把握できるように演算し、演算結果を
表示する装置とを備えたことを特徴とする浚渫船。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332083A JPS59199929A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 浚渫船 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332083A JPS59199929A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 浚渫船 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59199929A true JPS59199929A (ja) | 1984-11-13 |
Family
ID=13514757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7332083A Pending JPS59199929A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 浚渫船 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59199929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023036309A (ja) * | 2021-09-02 | 2023-03-14 | 東洋建設株式会社 | 浚渫施工管理システム及び浚渫施工管理方法 |
-
1983
- 1983-04-26 JP JP7332083A patent/JPS59199929A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023036309A (ja) * | 2021-09-02 | 2023-03-14 | 東洋建設株式会社 | 浚渫施工管理システム及び浚渫施工管理方法 |
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