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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】浚渫ステーションおよび浚渫システム
(51)【国際特許分類】
E02F 3/88 20060101AFI20220720BHJP
E02F 5/00 20060101ALI20220720BHJP
E02F 3/92 20060101ALI20220720BHJP
【ＦＩ】
E02F3/88 K
E02F5/00 A
E02F3/92 C
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018122337
(22)【出願日】2018-06-27
(65)【公開番号】P2020002601
(43)【公開日】2020-01-09
【審査請求日】2021-05-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000165974
【氏名又は名称】古河機械金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】湯浅 文雄
(72)【発明者】
【氏名】林元 和智
(72)【発明者】
【氏名】塚本 佳明
【審査官】三笠 雄司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－０３０１３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０９６０７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３２００７４４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００７－１４６４８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１５３５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４９－０３５１６６（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特公昭５９－０３９３５８（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】国際公開第２０１４／１５３４９４（ＷＯ，Ａ２）
【文献】特開平０７－２６８９０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ３／８８－ ３／９４
Ｅ０２Ｂ １７／０４
Ｅ２１Ｂ １５／０２
４３／０１
Ｅ２１Ｃ ５０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダム湖の湖底に立設される浚渫用矢倉と、該浚渫用矢倉に上下および左右にスライド移動可能に装備される破砕機と、該破砕機の上部に設置される浚渫用ポンプと、を備え、前記浚渫用矢倉は、
上部フレーム、下部フレームおよびこれら上下のフレーム間に配置される中間フレームを有するプラットフォームと、水平面で互いに直交するＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方に前記プラットフォームを移動可能な水平移動機構と、前記上下のフレームそれぞれに設けられるとともに垂直移動機構を介してＺ方向に個別に相対的スライド移動が可能に構成されて各支持脚がダム湖の湖底に着底される複数の支持脚と、を有し、
前記水平移動機構は、
前記中間フレームと前記上部フレームとを、Ｘ方向およびＹ方向のうち水平方向への移動機構を介して一の方向に相対的スライド移動が可能に構成され、
前記中間フレームと前記下部フレームとを、水平方向への移動機構を介して前記一の方向と直交する他の方向に相対的スライド移動が可能に構成され、
前記破砕機は、上下二段に配置されるとともにそれぞれが一対のドラムカッタを有する二基の二軸破砕機から構成され、
上段の二軸破砕機は、前記浚渫用ポンプの吸込み側に対向する位置に一対のドラムカッタが設けられ、
下段の二軸破砕機は、前記上段二軸破砕機の一対のドラムカッタに対して前記浚渫用ポンプの吸込み側とは反対の側に自身の一対のドラムカッタが設けられ、
前記下段の二軸破砕機の一対のドラムカッタは、浚渫物を掻き込む掻き込み機能と、浚渫物を粗く破砕する粗破砕機能とを有し、
前記上段の二軸破砕機の一対のドラムカッタは、下段の二軸破砕機で粗く破砕後の浚渫物をより細かく破砕する細破砕機能を有することを特徴とする浚渫ステーション。
【請求項2】
請求項１に記載の浚渫ステーションと、ダム湖の水上に設けられる水上ステーションと、を備え、前記浚渫ステーションの前記プラットフォームが、前記水上ステーションに取り付けられた作業機に捲回されるワイヤを介して前記水上ステーションに連結されることを特徴とする浚渫システム。
【請求項3】
前記浚渫ステーションは、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能な浮体と、浚渫ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、前記水上ステーションは、相互に着脱可能に連結されて水上に浮設可能な本体部および連結体部と、前記本体部または連結体部に装備されて水上ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、
前記本体部および連結体部は、相互が連結されたときに前記浚渫ステーションを水上で収容可能なドッキングベイが画成される請求項２に記載の浚渫システム。
【請求項4】
浚渫ステーションと、ダム湖の水上に設けられる水上ステーションと、を備え、
前記浚渫ステーションは、ダム湖の湖底に立設される浚渫用矢倉と、該浚渫用矢倉に上下および左右にスライド移動可能に装備される破砕機と、該破砕機の上部に設置される浚渫用ポンプと、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能な浮体と、浚渫ステーションを推進可能なスラスタと、を備え、
前記浚渫用矢倉は、前記水上ステーションに取り付けられた作業機に捲回されるワイヤを介して前記水上ステーションに連結されるプラットフォームと、水平面で互いに直交するＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方に前記プラットフォームを移動可能な水平移動機構と、前記プラットフォームに垂直移動機構を介してＺ方向に個別に相対的スライド移動が可能に構成されて各支持脚がダム湖の湖底に着底される複数の支持脚と、を有し、
前記水上ステーションは、相互に着脱可能に連結されて水上に浮設可能な本体部および連結体部と、前記本体部または連結体部に装備されて水上ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、
前記本体部および連結体部は、相互が連結されたときに前記浚渫ステーションを水上で収容可能なドッキングベイが画成されることを特徴とする浚渫システム。
【請求項5】
走行用の複数の車輪と、該車輪の車軸とは直交する面に設けられた牽引部と、を前記浚渫ステーションと前記水上ステーションとにそれぞれ有する請求項３または４に記載の浚渫システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダム湖の湖底に堆積した堆積物を浚渫するための浚渫技術に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的なダムでは、ダム湖の底に堆積した泥や土砂、玉石、礫、沈木等の堆積物を排出するための浚渫作業がダムの貯水能力維持のために必要である。特に、水力発電用のダムでは、取水口付近の堆積物が問題となり、取水口付近の浚渫作業が適時実施される。
従来のダム浚渫工法としては、グラブバケットによって湖底の堆積物をつかみ揚げ、土運船に積載するグラブ船を用いた浚渫工法や、浚渫用ポンプにより湖底の堆積物を吸引するとともに送泥するポンプ浚渫船方式のダム浚渫工法が知られている。
これらのダム浚渫工法においては、グラブ船やポンプ浚渫船での浚渫作業において、特殊な技術を持った作業員を要するため、作業員の確保や技術継承が問題となる。また、浚渫工事のたびに、浚渫作業船を含む浚渫機器を陸上運搬してダム湖に配置しなければならないという問題がある。
従来のダム浚渫工法としては、グラブバケットによって湖底の堆積物をつかみ揚げ、土運船に積載するグラブ船を用いた浚渫工法や、浚渫用ポンプにより湖底の堆積物を吸引するとともに送泥するポンプ浚渫船方式のダム浚渫工法が知られている。
これらのダム浚渫工法においては、グラブ船やポンプ浚渫船での浚渫作業において、特殊な技術を持った作業員を要するため、作業員の確保や技術継承が問題となる。また、浚渫工事のたびに、浚渫作業船を含む浚渫機器を陸上運搬してダム湖に配置しなければならないという問題がある。
【0003】
このようなことから、例えば特許文献１では、水上を移動可能に形成された浮力体と、その浮力体上に敷設された軌道に沿って走行移動するベースマシンと、そのベースマシンから水底に昇降可能に吊降ろされて堆積物を掘削する水平多軸式カッタと、その水平多軸式カッタで掘削された堆積物を吸引して排出するためのポンプと、を備える浚渫システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００７－１４６４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１に記載の浚渫システムは、浮力体上に敷設された軌道に沿って走行移動するベースマシンから水底に吊降ろした水平多軸式カッタにより堆積物を掘削する構造である。
そのため、起伏の激しい湖底で水平多軸式カッタを湖底の形状に追従して移動させる場合、浮力体上に取り付けられたウインチによるワイヤの捲回操作と浮力体上に敷設された軌道に沿って走行移動するベースマシンの走行移動との連動操作が必要となり、その操作自体が難しいという問題がある。
そのため、起伏の激しい湖底で水平多軸式カッタを湖底の形状に追従して移動させる場合、浮力体上に取り付けられたウインチによるワイヤの捲回操作と浮力体上に敷設された軌道に沿って走行移動するベースマシンの走行移動との連動操作が必要となり、その操作自体が難しいという問題がある。
【0006】
また、水平多軸式カッタによる掘削作業では、湖水の懸濁が発生するところ、懸濁した湖底の湖面形状の確認は水上からでは困難である。そのため、湖底の形状が確認できない中での水平多軸式カッタの湖底の形状への追従操作となる。したがって、水平多軸式カッタの湖底面への配置が不正確となり、湖底の礫や沈木などの堆積物を効率よく掘削しつつ浚渫することが難しいという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ダム湖の湖底の堆積物を効率よく掘削しつつ浚渫し得る浚渫ステーションおよび浚渫システムを提供することを課題とする。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ダム湖の湖底の堆積物を効率よく掘削しつつ浚渫し得る浚渫ステーションおよび浚渫システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る浚渫ステーションは、ダム湖の湖底に立設される浚渫用矢倉と、該浚渫用矢倉に上下および左右にスライド移動可能に装備される破砕機と、該破砕機の上部に設置される浚渫用ポンプと、を備え、前記浚渫用矢倉は、プラットフォームと、水平面で互いに直交するＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方に前記プラットフォームを移動可能な水平移動機構と、前記プラットフォームに垂直移動機構を介してＺ方向に個別に相対的スライド移動が可能に構成されて各支持脚がダム湖の湖底に着底される複数の支持脚と、を有することを特徴とする。
【0008】
本発明の一態様に係る浚渫ステーションによれば、浚渫用矢倉が、ダム湖の湖底に複数の支持脚で立設され、浚渫用矢倉には、上下および左右にスライド可能に破砕機が設置されその上部に浚渫用ポンプが設置されているので、起伏の激しい湖底であっても、湖底の形状に対して破砕機を正確に追従移動させることができる。そのため、湖底の堆積物を効率よく破砕（掘削）しつつ浚渫用ポンプで浚渫できる。
【0009】
ここで、本発明の一態様に係る浚渫ステーションにおいて、前記破砕機は、上下二段に配置されるとともにそれぞれが一対のドラムカッタを有する二基の二軸破砕機から構成され、上段の二軸破砕機は、前記浚渫用ポンプの吸込み側に対向する位置に一対のドラムカッタが設けられ、下段の二軸破砕機は、前記上段二軸破砕機の一対のドラムカッタに対して前記浚渫用ポンプの吸込み側とは反対の側に自身の一対のドラムカッタが設けられていることは好ましい。
【0010】
このような構成であれば、堆積物に玉石や沈木が含まれる場合であっても、一基のみの破砕機による破砕に比べ、二段構えの二軸破砕機による破砕工程により、設置されている浚渫用ポンプで吸引・吐出できる大きさまで堆積物をより確実に破砕できる。よって、湖底の堆積物を効率よく破砕しつつ浚渫用ポンプで浚渫する構成としてより好適である。
【0011】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る浚渫システムは、本発明のいずれか一の態様に係る浚渫ステーションと、ダム湖の水上に設けられる水上ステーションと、を備え、前記浚渫ステーションの前記プラットフォームが、前記水上ステーションに取り付けられた作業機に捲回されるワイヤを介して前記水上ステーションに連結されることを特徴とする。
【0012】
本発明の一態様に係る浚渫システムによれば、浚渫ステーションのプラットフォームが、ダム湖の水上に設けられる水上ステーションに取り付けられた作業機に捲回されるワイヤを介して水上ステーションに連結されているので、湖底がどのような形状であっても、浚渫ステーションの転倒を確実に防止できる。よって、湖底の堆積物を効率よく破砕しつつ浚渫用ポンプで浚渫できる。
ここで、特許文献１に記載の浚渫システムでは、浮力体上への軌道の敷設が必要なので浮力体も大型化する。また、浮力体上の装置構成も複雑となるため、大がかりで煩雑な設置作業が必要となる。さらに、同文献記載の浚渫システムの搬入時には、大型化に応じた、大型トラックやトレーラ、ラフタークレーンなどの作業機が必要となるという問題がある。
ここで、特許文献１に記載の浚渫システムでは、浮力体上への軌道の敷設が必要なので浮力体も大型化する。また、浮力体上の装置構成も複雑となるため、大がかりで煩雑な設置作業が必要となる。さらに、同文献記載の浚渫システムの搬入時には、大型化に応じた、大型トラックやトレーラ、ラフタークレーンなどの作業機が必要となるという問題がある。
【0013】
これに対し、本発明の一態様に係る浚渫システムにおいて、前記浚渫ステーションは、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能な浮体と、浚渫ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、前記水上ステーションは、相互に着脱可能に連結される水上に浮設可能な本体部および連結体部と、前記本体部または連結体部に装備されて水上ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、前記本体部および連結体部は、相互が連結されたときに前記浚渫ステーションを水上で収容可能なドッキングベイが画成されることは好ましい。
【0014】
このような構成であれば、水上ステーションは、本体部および連結体部が相互に着脱可能に連結され、相互が連結されたときに浚渫ステーションを収容可能なドッキングベイが画成されるので、本体部と連結体部とを分離すれば搬送時の小型化が可能となり、また、装置構成も簡素となるため設置作業が容易になる。よって、浚渫システムの搬入出時には、大型ラフタークレーンを使用せずとも、搬入および搬出ができる。
また、このような構成であれば、浚渫ステーションは、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能な浮体と、浚渫ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、本体部または連結体部には、水上ステーションを推進可能スラスタが装備されるので、水上での曳航船等の他の配置装置が不要である。
また、このような構成であれば、浚渫ステーションは、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能な浮体と、浚渫ステーションを推進可能なスラスタと、を有し、本体部または連結体部には、水上ステーションを推進可能スラスタが装備されるので、水上での曳航船等の他の配置装置が不要である。
【0015】
さらに、本発明の一態様に係る浚渫システムにおいて、走行用の複数の車輪と、該車輪の車軸とは直交する面に設けられた牽引部と、を前記浚渫ステーションと前記水上ステーションとにそれぞれ有することは好ましい。
このような構成であれば、大型ラフタークレーンを使用せず、例えば車両搭載型クレーンやキャリアカー等の比較的小型の搬送機器に設けられたウインチにより、湖面までのスロープを利用して、浚渫ステーションおよび水上ステーションをワイヤ等で牽引して搬出および搬入する上で好適である。そのため、このような構成であれば、比較的小型の搬送機器で装置の組立作業や搬入作業がより容易となり、狭い道路やトンネルのある山間部のダムに適応する上で好ましい。
このような構成であれば、大型ラフタークレーンを使用せず、例えば車両搭載型クレーンやキャリアカー等の比較的小型の搬送機器に設けられたウインチにより、湖面までのスロープを利用して、浚渫ステーションおよび水上ステーションをワイヤ等で牽引して搬出および搬入する上で好適である。そのため、このような構成であれば、比較的小型の搬送機器で装置の組立作業や搬入作業がより容易となり、狭い道路やトンネルのある山間部のダムに適応する上で好ましい。
【発明の効果】
【0016】
上述のように、本発明によれば、ダム湖の湖底の堆積物を効率よく掘削しつつ浚渫できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一態様に係る浚渫ステーションを用いた浚渫システムの第一実施形態を示す模式的説明図である。
【図2】本発明の一態様に係る浚渫ステーションの一実施形態を示す模式的説明図であり、同図（ａ）は浚渫時の平面図、（ｂ）はその正面図を示している。
【図3】本発明の一態様に係る浚渫ステーションの一実施形態を示す模式的斜視図である。
【図4】浚渫ステーションを構成するプラットフォームの模式的平面図である。
【図5】浚渫ステーションを構成するプラットフォームの模式的正面図である。
【図6】プラットフォームの中間フレームの模式的平面図である。
【図7】本発明の一態様に係る浚渫ステーションに装備された浚渫装置の一実施形態を示す正面図である。
【図8】本発明の一態様に係る浚渫装置の一実施形態を示す側面図である。
【図9】本発明の一態様に係る浚渫装置を装備した浚渫ステーションを用いた浚渫システムの第二実施形態を示す模式的説明図であり、同図（ａ）はその浚渫ステーションの平面図、（ｂ）は正面図である。
【図10】本発明の一態様に係る浚渫システムの第二実施形態を示す模式的説明図であり、同図（ａ）はその水上ステーションの平面図、（ｂ）は正面図である。
【図11】本発明の一態様に係る浚渫システムの第二実施形態を示す模式的説明図であり、同図（ａ）は湖上において水上ステーションのドッキングベイに浚渫ステーションが格納される過程を示す平面図、（ｂ）はその格納過程の正面図である。
【図12】本発明の一態様に係る浚渫システムの第二実施形態を示す模式的説明図であり、同図（ａ）は湖上において水上ステーションのドッキングベイに浚渫ステーションが格納されている格納状態を示す平面図、（ｂ）はその格納状態の正面図である。
【図13】本発明の一態様に係る浚渫システムの第二実施形態を示す模式的説明図であり、同図（ａ）は湖上において水上ステーションのドッキングベイから浚渫ステーションが湖底に向けて垂下されている状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。本実施形態は、ダム湖の湖底に立設され堆積物を掘削しつつ浚渫する浚渫ステーションと、ダム湖の湖上に配置される水上ステーションと、を備える浚渫システムの例である。
なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
【0019】
まず、第一実施形態の浚渫システムの全体構成について説明する。
この浚渫システムは、図１に示すように、ダム湖の湖上ＳＬに配置される水上ステーション１と、ダム湖の湖底ＳＢに配置される浚渫ステーション５０とを有する。本実施形態の浚渫ステーション５０には、二基の二軸破砕機１０，２０を上下２段に構成した浚渫装置１００が装備されている。
浚渫ステーション５０は、堆積物が堆積するダム湖の湖底ＳＢに対し、浚渫装置１００に装備された二基の二軸破砕機１０、２０でダム湖の湖底を掘削するとともに、二軸破砕機１０、２０の上部に設けられた浚渫用ポンプ３０により、掘削された堆積物を泥水とともに浚渫可能に構成されている。そして、本実施形態の浚渫システムは、浚渫装置１００で浚渫された堆積物を、浚渫ステーション５０の配置位置Ｓから、水中に配設された排水ホース７を介して湖底の移設位置Ｍに移動するように構成されている。
この浚渫システムは、図１に示すように、ダム湖の湖上ＳＬに配置される水上ステーション１と、ダム湖の湖底ＳＢに配置される浚渫ステーション５０とを有する。本実施形態の浚渫ステーション５０には、二基の二軸破砕機１０，２０を上下２段に構成した浚渫装置１００が装備されている。
浚渫ステーション５０は、堆積物が堆積するダム湖の湖底ＳＢに対し、浚渫装置１００に装備された二基の二軸破砕機１０、２０でダム湖の湖底を掘削するとともに、二軸破砕機１０、２０の上部に設けられた浚渫用ポンプ３０により、掘削された堆積物を泥水とともに浚渫可能に構成されている。そして、本実施形態の浚渫システムは、浚渫装置１００で浚渫された堆積物を、浚渫ステーション５０の配置位置Ｓから、水中に配設された排水ホース７を介して湖底の移設位置Ｍに移動するように構成されている。
【0020】
詳しくは、本実施形態の例では、水上ステーション１が湖上ＳＬの目的とする位置に停泊される。本実施形態の水上ステーション１は、浚渫ステーション５０を湖上ＳＬから吊り下げた状態で運搬（水中での移送）し、ダム湖の湖底ＳＢに架設配置するための配置用母船を兼ねている。
なお、第一実施形態の浚渫システムは、ダム湖の状況として、水上ステーション１および浚渫ステーション５０をトラック等の車両によってダム湖に至る湖岸まで運搬可能であり、さらに、クレーン等の作業機によって湖岸から湖上まで搬送可能な状況下での使用状態を想定した例である。
なお、第一実施形態の浚渫システムは、ダム湖の状況として、水上ステーション１および浚渫ステーション５０をトラック等の車両によってダム湖に至る湖岸まで運搬可能であり、さらに、クレーン等の作業機によって湖岸から湖上まで搬送可能な状況下での使用状態を想定した例である。
【0021】
水上ステーション１には、浚渫ステーション５０をダム湖の湖底ＳＢに架設配置するためのウインチやクレーン等を含む作業機６と、発電機２と、油圧源として内燃機関で駆動される可変容量タイプの油圧ポンプ３と、制御手段を構成する管理コンピュータ９と、が装備されている。水上ステーション１は、ダム湖の所定位置まで浚渫ステーション５０を水上にて曳航ないし自走により搬送し、作業機６のワイヤ５で浚渫ステーション５０を垂下してダム湖の湖底ＳＢに立設する。
【0022】
管理コンピュータ９および発電機２並びに油圧ポンプ３は、アンビリカブルケーブル８を介してダム湖の湖底ＳＢに配置された浚渫ステーション５０に接続され、水上ステーション１側から、浚渫ステーション５０および浚渫装置１００の作動に必要な電力や制御信号の供給並びに圧油の供給が可能になっている。
アンビリカブルケーブル８は、給排用の各油圧ホースと、電力ケーブルと、信号用ケーブルと、を可撓性ケーブルベア（ケーブルベアは登録商標）により一体的に囲繞保持してなるハイブリット構造を有する。なお、給排用の各油圧ホースと、電力ケーブルと、信号用ケーブルと、をそれぞれを別箇に配線および配管してもよい。
アンビリカブルケーブル８は、給排用の各油圧ホースと、電力ケーブルと、信号用ケーブルと、を可撓性ケーブルベア（ケーブルベアは登録商標）により一体的に囲繞保持してなるハイブリット構造を有する。なお、給排用の各油圧ホースと、電力ケーブルと、信号用ケーブルと、をそれぞれを別箇に配線および配管してもよい。
【0023】
次に、上記浚渫ステーション５０について、図２～図６を適宜参照しつつ詳しく説明する。この浚渫ステーション５０は、上記浚渫装置１００と、Ｘ方向およびＹ方向へ自走可能な浚渫用矢倉５２と、を備えるダム湖の湖底堆積物浚渫用の自走式浚渫機械である。
図２に示すように、本実施形態の浚渫ステーション５０は、複数の矩形枠体を有するプラットフォーム５１と、プラットフォーム５１を構成する上下の枠体の四隅を支持する複数（この例では８脚）の支持脚６６と、ジャッキ機構６９と、を有する浚渫用矢倉５２を備える。各支持脚６６は、ジャッキ機構６９を介してプラットフォーム５１に昇降可能に固定されている。
図２に示すように、本実施形態の浚渫ステーション５０は、複数の矩形枠体を有するプラットフォーム５１と、プラットフォーム５１を構成する上下の枠体の四隅を支持する複数（この例では８脚）の支持脚６６と、ジャッキ機構６９と、を有する浚渫用矢倉５２を備える。各支持脚６６は、ジャッキ機構６９を介してプラットフォーム５１に昇降可能に固定されている。
【0024】
浚渫用矢倉５２を構成するプラットフォーム５１は、平面視が矩形枠状をなす上部フレーム（Ｕｐｐｅｒ ｆｒａｍｅ）５１Ｘと、平面視が矩形枠状をなす下部フレーム（Ｌｏｗｅｒ ｆｒａｍｅ）５１Ｙと、両プラットフォーム５１Ｘ、５１Ｙの中間に設けられ平面視が矩形枠状をなす中間フレーム（Ｍｉｄｄｌｅ ｆｒａｍｅ）５１Ｍと、を有する。
この例では、上部フレーム５１Ｘには、図３に示すように、Ｙ方向に沿って二つのＸ移動フレーム５３が張り渡されている。各Ｘ移動フレーム５３の両端は、Ｘ方向用移動機構５３Ｘを介して上部フレーム５１Ｘの上面にそれぞれ支持される。Ｘ方向用移動機構５３は、不図示のモータ、減速機構およびラック・ピニオン機構を有し、モータで減速機構を介してラック・ピニオン機構を駆動することにより、二つのＸ移動フレーム５３を上部フレーム５１Ｘに沿ってＸ方向に同時にスライド移動可能になっている。
この例では、上部フレーム５１Ｘには、図３に示すように、Ｙ方向に沿って二つのＸ移動フレーム５３が張り渡されている。各Ｘ移動フレーム５３の両端は、Ｘ方向用移動機構５３Ｘを介して上部フレーム５１Ｘの上面にそれぞれ支持される。Ｘ方向用移動機構５３は、不図示のモータ、減速機構およびラック・ピニオン機構を有し、モータで減速機構を介してラック・ピニオン機構を駆動することにより、二つのＸ移動フレーム５３を上部フレーム５１Ｘに沿ってＸ方向に同時にスライド移動可能になっている。
【0025】
二つのＸ移動フレーム５３の上部には、Ｙ移動フレーム５４が張り渡されて載置されている。Ｙ移動フレーム５４は、Ｙ方向用移動機構５４Ｙを介してＸ移動フレーム５３の上面に支持され、浚渫装置１００のＹ方向の送り機構を構成している。Ｙ方向用移動機構５４は、不図示のモータ、減速機構およびラック・ピニオン機構を有し、モータで減速機構を介してラック・ピニオン機構を駆動することにより、浚渫装置１００をＸ移動フレーム５３の延在方向に沿って（つまりＹ方向に沿って）スライド移動可能になっている。
また、浚渫装置１００は、Ｙ移動フレーム５４の下面に設けられて浚渫装置１００のＺ方向の送り機構を構成する昇降装置９０を介して昇降可能に支持されており、Ｙ移動フレーム５４の下面から吊下げられた姿勢で配置される。
また、浚渫装置１００は、Ｙ移動フレーム５４の下面に設けられて浚渫装置１００のＺ方向の送り機構を構成する昇降装置９０を介して昇降可能に支持されており、Ｙ移動フレーム５４の下面から吊下げられた姿勢で配置される。
【0026】
昇降装置９０は、Ｙ移動フレーム５４の側部に設けられた左右一対の駆動部９２と、各駆動部９２に対して垂直に挿通された姿勢で立設された昇降用ラック９１と、を備える。駆動部９２は、不図示のモータ、減速機構および昇降用ラック９１と歯合するラック・ピニオン機構を有し、モータで減速機構を介してラック・ピニオン機構を駆動することにより、浚渫装置１００を昇降用ラック９１に沿って（つまりＺ方向に沿って）スライド移動可能になっている。
さらに、Ｙ移動フレーム５４の上部には、制御ユニット６０が設けられている。制御ユニット６０には、上記アンビリカブルケーブル８が接続される。
さらに、Ｙ移動フレーム５４の上部には、制御ユニット６０が設けられている。制御ユニット６０には、上記アンビリカブルケーブル８が接続される。
【0027】
制御ユニット６０には、図３に示すように、浚渫ステーション５０および浚渫装置１００を駆動するために、浚渫用矢倉５２の歩行動作を含む浚渫ステーション５０全体の作動を制御する制御部であるコントローラ６１が内蔵されている。
これにより、浚渫ステーション５０は、水上ステーション１からアンビリカブルケーブル８を介して必要な圧油の供給、並びに、電力や管理コンピュータ９の制御信号の供給を制御ユニット６０に受ける。制御ユニット６０のコントローラ６１は、水上ステーション１側の管理コンピュータ９の指令に基づいて、各ジャッキ機構６９の駆動により、浚渫ステーション５０の姿勢を制御する制御部として機能する。
これにより、浚渫ステーション５０は、水上ステーション１からアンビリカブルケーブル８を介して必要な圧油の供給、並びに、電力や管理コンピュータ９の制御信号の供給を制御ユニット６０に受ける。制御ユニット６０のコントローラ６１は、水上ステーション１側の管理コンピュータ９の指令に基づいて、各ジャッキ機構６９の駆動により、浚渫ステーション５０の姿勢を制御する制御部として機能する。
【0028】
次に、図４～図６に基づき、浚渫ステーション５０の水平移動機構を詳しく説明する。なお、図４～図６は、上記水上ステーション１からダム湖の湖底ＳＢに浚渫ステーション５０が着底させられる時の浚渫用矢倉５２の着底準備姿勢を示すもので、浚渫用矢倉５２は、着底準備姿勢にあっては、上部フレーム５１Ｘ、中間フレーム５１Ｍおよび下部フレーム５１Ｙの水平面内の中心（重心）Ｇが一致している。なお、図５において符号ＣＬは、各支持脚６６の中心軸線を示している。
上部フレーム５１Ｘは、図４に示すように、平面視が矩形枠状をなし、Ｘ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の縦ガーダーＸｂと、Ｙ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の横ガーダーＸａとを有する。２つの横ガーダーＸａの各外側面には、横ガーダーＸａの延在方向に沿って、Ｘ移動用ラックＲｘが、中央から左右対称にそれぞれ取付けられている。
上部フレーム５１Ｘは、図４に示すように、平面視が矩形枠状をなし、Ｘ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の縦ガーダーＸｂと、Ｙ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の横ガーダーＸａとを有する。２つの横ガーダーＸａの各外側面には、横ガーダーＸａの延在方向に沿って、Ｘ移動用ラックＲｘが、中央から左右対称にそれぞれ取付けられている。
【0029】
また、下部フレーム５１Ｙは、同図に示すように、平面視が矩形枠状をなし、Ｘ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の横ガーダーＹｂと、Ｙ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の縦ガーダーＹａとを有する。２つの縦ガーダーＹａの外側面には、縦ガーダーＹａの延在方向に沿って、Ｙ移動用ラックＲｙが、中央から左右対称にそれぞれ取付けられている。
中間フレーム５１Ｍは、図６に示すように、平面視が矩形枠状をなし、Ｘ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の縦ガーダーＭｂと、Ｙ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の横ガーダーＭａとを有する。中間フレーム５１Ｍの各横ガーダーＭａの延在方向の中央の位置には、横ガーダーＭａの矩形筒内に、Ｘ駆動モータＭｘがそれぞれ配置されている。また、中間フレーム５１Ｍの各縦ガーダーＭｂの延在方向の中央の位置には、縦ガーダーＭｂの矩形筒内に、Ｙ駆動モータＭｙがそれぞれ配置されている。
中間フレーム５１Ｍは、図６に示すように、平面視が矩形枠状をなし、Ｘ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の縦ガーダーＭｂと、Ｙ方向に離隔して互いに並行に設けられた矩形筒状をなす一対の横ガーダーＭａとを有する。中間フレーム５１Ｍの各横ガーダーＭａの延在方向の中央の位置には、横ガーダーＭａの矩形筒内に、Ｘ駆動モータＭｘがそれぞれ配置されている。また、中間フレーム５１Ｍの各縦ガーダーＭｂの延在方向の中央の位置には、縦ガーダーＭｂの矩形筒内に、Ｙ駆動モータＭｙがそれぞれ配置されている。
【0030】
図４に示すように、上下のフレーム２１Ｘ、２１Ｙは、４本の支持脚６６と、各支持脚６６を昇降可能なジャッキ機構６９と、をそれぞれ有する。そして、中間フレーム５１Ｍと上下のフレーム２１Ｘ、２１Ｙとは、不図示の直動案内機構を介してスライド移動可能に支持されるとともにラック＆ピニオン機構を介して係合され、水平面で互いに直交するＸ方向およびＹ方向に相対的スライド移動可能に構成されている。
より詳しくは、浚渫用矢倉５２は、図４に示すように、上部フレーム５１Ｘの矩形状の枠体の四隅それぞれと、下部フレーム５１Ｙの矩形状の枠体の四隅それぞれとに支持脚６６を有する。各支持脚６６には、Ｚ方向のスライド移動機構であるジャッキ機構６９が昇降用のジャッキングユニットとして設けられている。
より詳しくは、浚渫用矢倉５２は、図４に示すように、上部フレーム５１Ｘの矩形状の枠体の四隅それぞれと、下部フレーム５１Ｙの矩形状の枠体の四隅それぞれとに支持脚６６を有する。各支持脚６６には、Ｚ方向のスライド移動機構であるジャッキ機構６９が昇降用のジャッキングユニットとして設けられている。
【0031】
ジャッキ機構６９は、各支持脚６６の両側に１基ずつ、計二基が装備され、各支持脚６６には、図３に示すように、Ｚ移動用ラックＲｚが、各支持脚６６の軸方向に沿って周方向で対向する位置にそれぞれ取付けられている。
ジャッキ機構６９は、不図示のモータ、減速機構およびラック・ピニオン機構を有する。ラックは支持脚６６の軸方向に沿って形成されている。ジャッキ機構６９は、モータで減速機構を介してラック・ピニオン機構を駆動することにより、支持脚６６を上下方向（Ｚ方向）にスライド移動可能に且つその移動位置の保持が可能になっている。なお、ジャッキ機構６９の駆動用のモータとしては、流体圧による駆動（例えば油圧駆動）であっても、電力による駆動（例えば電磁式モータ）であってもよい（以下、他の駆動用のモータにおいて同様）。
ジャッキ機構６９は、不図示のモータ、減速機構およびラック・ピニオン機構を有する。ラックは支持脚６６の軸方向に沿って形成されている。ジャッキ機構６９は、モータで減速機構を介してラック・ピニオン機構を駆動することにより、支持脚６６を上下方向（Ｚ方向）にスライド移動可能に且つその移動位置の保持が可能になっている。なお、ジャッキ機構６９の駆動用のモータとしては、流体圧による駆動（例えば油圧駆動）であっても、電力による駆動（例えば電磁式モータ）であってもよい（以下、他の駆動用のモータにおいて同様）。
【0032】
各Ｚ移動用ラックＲｚに対応するジャッキ機構６９は、不図示のＺ駆動モータと、Ｚ駆動モータの出力軸に装着されたピニオンと、ピニオンに噛合された上記Ｚ移動用ラックＲｚを有してラック＆ピニオン機構が構成される。これにより、各支持脚６６は、自身が装着された上下の各フレーム２１Ｘ、２１Ｙに対しＺ方向に相対的スライド移動して、複数の支持脚６６の協働によって、上下のフレーム２１Ｘ、２１Ｙの上昇および下降が可能になっている。
上部フレーム５１Ｘの直動案内機構は、上部フレーム５１Ｘの横ガーダーＸａ底面に、横ガーダーＸａの延在方向に沿って取付けられた不図示のスキッディングレールを有する。スキッディングレールの上下は不図示のベアリングプレートで案内される。スキッディングレールは、上部フレーム５１Ｘの横ガーダーＸａに沿って上部フレーム５１Ｘの端から端まで取り付けられている。
上部フレーム５１Ｘの直動案内機構は、上部フレーム５１Ｘの横ガーダーＸａ底面に、横ガーダーＸａの延在方向に沿って取付けられた不図示のスキッディングレールを有する。スキッディングレールの上下は不図示のベアリングプレートで案内される。スキッディングレールは、上部フレーム５１Ｘの横ガーダーＸａに沿って上部フレーム５１Ｘの端から端まで取り付けられている。
【0033】
ベアリングプレートは、中間フレーム５１Ｍの横ガーダーＭａの角部上面に取り付けられる。また、スキッディングレールを左右から覆うように、ベアリングプレートの配置位置と同じ位置に、不図示のホールディングクローが取り付けられる。ホールディングクローは、上部フレーム５１ＸがＸ方向に移動する時に、その落下を防ぐようにスキッディングレールを両側から支持する。
上記Ｘ駆動モータＭｘの駆動軸には、不図示のＸ移動用ピニオンが装着され、Ｘ移動用ラックＲｘのラック面に対向する位置に張り出している。Ｘ移動用ピニオンは、Ｘ移動用ラックＲｘに噛合され、Ｘ駆動モータにより同期駆動されて、上部フレーム５１ＸをＸ方向にスライド移動可能に構成されている。
上記Ｘ駆動モータＭｘの駆動軸には、不図示のＸ移動用ピニオンが装着され、Ｘ移動用ラックＲｘのラック面に対向する位置に張り出している。Ｘ移動用ピニオンは、Ｘ移動用ラックＲｘに噛合され、Ｘ駆動モータにより同期駆動されて、上部フレーム５１ＸをＸ方向にスライド移動可能に構成されている。
【0034】
一方、下部フレーム５１Ｙの直動案内機構は、下部フレーム５１Ｙの縦ガーダーＹａ上面に、縦ガーダーＹａの延在方向に沿って取付けられた不図示のスキッディングレールを有する。スキッディングレールは、下部フレーム５１Ｙの縦ガーダーＹａの端から端まで取り付けられている。
下部フレーム５１Ｙは、上部フレーム５１Ｘと同様に、中間フレーム５１Ｍの縦ガーダーＭｂの角部下面に、不図示のベアリングプレートが取付けられ、ベアリングプレートによりスキッディングレールの上下を案内している。また、ベアリングプレートの配置位置と同じ位置に、スキッディングレールを左右から覆うように、ホールディングクローが取り付けられ、下部フレーム５１ＹがＹ方向に移動する時に、その落下を防ぐようにスキッディングレールを両側から支持している。
下部フレーム５１Ｙは、上部フレーム５１Ｘと同様に、中間フレーム５１Ｍの縦ガーダーＭｂの角部下面に、不図示のベアリングプレートが取付けられ、ベアリングプレートによりスキッディングレールの上下を案内している。また、ベアリングプレートの配置位置と同じ位置に、スキッディングレールを左右から覆うように、ホールディングクローが取り付けられ、下部フレーム５１ＹがＹ方向に移動する時に、その落下を防ぐようにスキッディングレールを両側から支持している。
【0035】
上記Ｙ駆動モータＭｙの駆動軸には、Ｙ移動用ピニオンＰｙが装着され、Ｙ移動用ラックＲｙのラック面に対向する位置に張り出している。Ｙ移動用ピニオンＰｙは、それぞれＹ移動用ラックＲｙに噛合され、Ｙ駆動モータＭｙにより同期駆動されて、下部フレーム５１ＹをＹ方向にスライド移動可能に構成されている。
なお、浚渫用矢倉５２の中間フレーム５１Ｍと上下のフレーム５１Ｘ、５１Ｙとは、ラック＆ピニオン機構を介して水平方向への移動が可能な例を示すが、浚渫用矢倉５２の移動機構はこれに限定されず、水平方向への移動が可能な移動機構であれば、種々の移動機構を採用可能である。
なお、浚渫用矢倉５２の中間フレーム５１Ｍと上下のフレーム５１Ｘ、５１Ｙとは、ラック＆ピニオン機構を介して水平方向への移動が可能な例を示すが、浚渫用矢倉５２の移動機構はこれに限定されず、水平方向への移動が可能な移動機構であれば、種々の移動機構を採用可能である。
【0036】
例えば、油圧シリンダ方式でスライドさせる移動機構を用いることができる。同様に、各支持脚６６は、ラック＆ピニオン機構を介してＺ方向に相対的スライド移動が可能な例を示すが、これに限定されず、例えば油圧シリンダ方式でスライドさせる移動機構とすることができる。また、油圧駆動に限定されず、電気駆動式としてもよい。
さらに、この浚渫ステーション５０は、管理コンピュータ９の管理下、コントローラ６１によるＸ方向用移動機構５３およびＹ方向用移動機構５４の駆動制御により、浚渫装置１００をプラットフォーム５１の所定区画内でＸ方向およびＹ方向に移動するとともに、浚渫用ポンプ３０の駆動により、浚渫物とともに取水した泥水を高圧の泥水として排出ホース７から排出可能になっている。
さらに、この浚渫ステーション５０は、管理コンピュータ９の管理下、コントローラ６１によるＸ方向用移動機構５３およびＹ方向用移動機構５４の駆動制御により、浚渫装置１００をプラットフォーム５１の所定区画内でＸ方向およびＹ方向に移動するとともに、浚渫用ポンプ３０の駆動により、浚渫物とともに取水した泥水を高圧の泥水として排出ホース７から排出可能になっている。
【0037】
これにより、浚渫ステーション５０は、上下のフレーム２１Ｘ、２１ＹをＸ方向およびＹ方向にスライド移動させる水平スライド移動機構、並びに各支持脚６６をＺ方向にスライド移動させるスライド移動機構により、歩行制御処理の手順に従い、予定浚渫区域をＸ方向およびＹ方向それぞれに浚渫用矢倉５２により歩行するとともに、浚渫装置１００をＸ方向およびＹ方向に移動させて、所定区画を順次に浚渫可能になっている。
ここで、ダム湖の湖底ＳＢにおいて、浚渫ステーション５０は、ダム湖の湖底に堆積する軟弱な地盤や、傾斜や起伏に対応する必要がある。これに対し、本実施形態の浚渫ステーション５０は、図３に示すように、制御ユニット６０が、浚渫用矢倉５２のプラットフォーム５１の随時の姿勢を検出する姿勢検出センサとしての慣性センサ８０を有する。
ここで、ダム湖の湖底ＳＢにおいて、浚渫ステーション５０は、ダム湖の湖底に堆積する軟弱な地盤や、傾斜や起伏に対応する必要がある。これに対し、本実施形態の浚渫ステーション５０は、図３に示すように、制御ユニット６０が、浚渫用矢倉５２のプラットフォーム５１の随時の姿勢を検出する姿勢検出センサとしての慣性センサ８０を有する。
【0038】
また、本実施形態では、各支持脚６６を駆動するジャッキ機構６９には、不図示のトルク検出器が装備されている。各トルク検出器は、対応する各ジャッキ機構６９のラック＆ピニオン機構のピニオンを駆動する各駆動モータのトルクを検出可能なトルク計である。各トルク検出器は、各駆動モータの随時のモータトルクを検出し、検出したトルク情報を制御ユニット６０のコントローラ６１に出力可能になっている。
コントローラ６１は、コンピュータと、姿勢制御処理を実行するためのプログラムとを含み、浚渫用矢倉５２の歩行制御処理および浚渫用矢倉５２の姿勢制御処理、並びに、浚渫ステーション５０の浚渫制御処理およびその他必要な処理を実行する。
コントローラ６１は、コンピュータと、姿勢制御処理を実行するためのプログラムとを含み、浚渫用矢倉５２の歩行制御処理および浚渫用矢倉５２の姿勢制御処理、並びに、浚渫ステーション５０の浚渫制御処理およびその他必要な処理を実行する。
【0039】
コントローラ６１は、浚渫ステーション５０の姿勢制御処理が実行されると、慣性センサ８０の出力に基づいて、浚渫ステーション５０自体の姿勢の不均衡の程度を判定し、ジャッキ機構６９のラック＆ピニオン機構のピニオンを駆動する各駆動モータの調整により、姿勢安定を維持する姿勢安定制御を行う。
特に、本実施形態の浚渫ステーション５０は、ダム湖の湖底に堆積する軟弱な地盤や、傾斜や起伏に対応する必要がある上、大きな礫や沈木がバラ積みされた湖底を歩くので、礫や沈木の崩れ等により生じる動的姿勢変化を加速度計およびジャイロスコープ等の角加速度計を含めた慣性センサ８０で計測する。
特に、本実施形態の浚渫ステーション５０は、ダム湖の湖底に堆積する軟弱な地盤や、傾斜や起伏に対応する必要がある上、大きな礫や沈木がバラ積みされた湖底を歩くので、礫や沈木の崩れ等により生じる動的姿勢変化を加速度計およびジャイロスコープ等の角加速度計を含めた慣性センサ８０で計測する。
【0040】
なお、静的姿勢を計る傾斜センサを併せて用いることもできる。また、姿勢制御用として、スラスタやウォータジェットを用いて姿勢の安定性を維持する制御を行ってもよい。コントローラ６１は、慣性センサ８０の姿勢検出情報に基づいて、浚渫ステーション５０の姿勢が水平になるように各支持脚６６の脚長を調整する。これにより、浚渫ステーション５０は、ダム湖の湖底に安定した姿勢で着底できる。
【0041】
次に、上記浚渫ステーション５０の浚渫用矢倉５２に装備された浚渫装置１００について図７および図８を参照しつつ詳しく説明する。
本実施形態の浚渫装置１００は、図７および図８に示すように、直方枠体状の筐体３８と、筐体３８の枠体内部に設けられた、浚渫用ポンプ３０および二基の二軸破砕機１０、２０と、を備える。
二基の二軸破砕機１０、２０は、浚渫用ポンプ３０の吸込口３６の側に設けられ、筐体３８の長手方向に沿って上下２段に配置されている。筐体３８の上部は、図３に示すように、Ｙ移動フレーム５４の下面の位置に、昇降装置９０を介して昇降可能に支持され、昇降装置９０の駆動により、左右の昇降用ラック９１に沿ってＺ方向にスライド移動可能になっている。
本実施形態の浚渫装置１００は、図７および図８に示すように、直方枠体状の筐体３８と、筐体３８の枠体内部に設けられた、浚渫用ポンプ３０および二基の二軸破砕機１０、２０と、を備える。
二基の二軸破砕機１０、２０は、浚渫用ポンプ３０の吸込口３６の側に設けられ、筐体３８の長手方向に沿って上下２段に配置されている。筐体３８の上部は、図３に示すように、Ｙ移動フレーム５４の下面の位置に、昇降装置９０を介して昇降可能に支持され、昇降装置９０の駆動により、左右の昇降用ラック９１に沿ってＺ方向にスライド移動可能になっている。
【0042】
本実施形態の浚渫用ポンプ３０は、水中サンドポンプを採用している。
浚渫用ポンプ３０は、ポンプ駆動部３１と、ポンプ駆動部３１の下部に設けられたケーシング３４とを備える。ケーシング３４には、底面に吸込口３６が設けられ、吸込口３６には、下方に向けて拡径するサクションホッパ４０が装着されている。ケーシング３４の側面には排水管３７が接続され、排水管３７は、湖底に沿って延設された可撓性を有する排水ホース７に連結されている。
ポンプ駆動部３１には水中モータ３２が内蔵されている。ポンプ駆動部３１の上部には、制御ユニット６０からキャプタイヤケーブル３９が接続され、湖上の水上ステーション１に設けられた発電機２から供給される電力が、制御ユニット６０からキャプタイヤケーブル３９を介して水中モータ３２に供給される。
浚渫用ポンプ３０は、ポンプ駆動部３１と、ポンプ駆動部３１の下部に設けられたケーシング３４とを備える。ケーシング３４には、底面に吸込口３６が設けられ、吸込口３６には、下方に向けて拡径するサクションホッパ４０が装着されている。ケーシング３４の側面には排水管３７が接続され、排水管３７は、湖底に沿って延設された可撓性を有する排水ホース７に連結されている。
ポンプ駆動部３１には水中モータ３２が内蔵されている。ポンプ駆動部３１の上部には、制御ユニット６０からキャプタイヤケーブル３９が接続され、湖上の水上ステーション１に設けられた発電機２から供給される電力が、制御ユニット６０からキャプタイヤケーブル３９を介して水中モータ３２に供給される。
【0043】
水中モータ３２の駆動軸３３は、駆動軸３３上下が軸受４１Ａ、４１Ｂで回転自在に支持されるとともに、駆動軸３３下端が、ケーシング３４の上部中央から下方に向けて突設されている。ケーシング３４内には、駆動軸３３の先端にインペラ３５が同軸に装着されている。なお、ポンプ駆動部３１とケーシング３４との間は、水中モータ３２の駆動軸３３の周囲の位置にメカニカルシールやオイルシール等の軸封部４２が設けられている。
これにより、本実施形態の浚渫用ポンプ３０は、水中モータ３２が駆動されると、インペラ３５が所定方向に回転してケーシング３４内で渦流を発生させ、湖底側を向くサクションホッパ４０からポンプ排水量に応じて破砕された浚渫物とともに泥水を吸引し、吸込口３６から排出管３７を介して排水ホース３８に排出可能になっている。
これにより、本実施形態の浚渫用ポンプ３０は、水中モータ３２が駆動されると、インペラ３５が所定方向に回転してケーシング３４内で渦流を発生させ、湖底側を向くサクションホッパ４０からポンプ排水量に応じて破砕された浚渫物とともに泥水を吸引し、吸込口３６から排出管３７を介して排水ホース３８に排出可能になっている。
【0044】
本実施形態の二基の二軸破砕機１０、２０は、スリットカッタ方式で破砕する二軸破砕機をそれぞれ採用している。
二基の二軸破砕機１０、２０のうち、下段二軸破砕機１０は、その一対のドラムカッタ１２、１３が、礫や沈木等の浚渫物の掻き込み機能と荒破砕機能を有する。これに対し、上段二軸破砕機２０は、その一対のドラムカッタ２２、２３が、所定寸法以下の大きさに更に細かく破砕する破砕するツイン・スリットカッタによる細破砕機能を有する。
詳しくは、図８に示すように、下段二軸破砕機１０は、筐体３８を立ち上げた姿勢でその下端部のフレーム４５内の下段に、互いに平行な一対をなす２本の水平回転軸１４，１５がフレーム４５にそれぞれ支持されるとともに、各水平回転軸１４，１５に一対をなす円柱状のドラムカッタ１２、１３が装着される。両回転軸１１、１２の先端は、軸受１９を介してフレーム４５に回転自在に支承されている。中空円筒状の回転軸１１、１２の基端部には、両回転軸１１、１２を回転駆動する油圧モータ１１が装着されている。
二基の二軸破砕機１０、２０のうち、下段二軸破砕機１０は、その一対のドラムカッタ１２、１３が、礫や沈木等の浚渫物の掻き込み機能と荒破砕機能を有する。これに対し、上段二軸破砕機２０は、その一対のドラムカッタ２２、２３が、所定寸法以下の大きさに更に細かく破砕する破砕するツイン・スリットカッタによる細破砕機能を有する。
詳しくは、図８に示すように、下段二軸破砕機１０は、筐体３８を立ち上げた姿勢でその下端部のフレーム４５内の下段に、互いに平行な一対をなす２本の水平回転軸１４，１５がフレーム４５にそれぞれ支持されるとともに、各水平回転軸１４，１５に一対をなす円柱状のドラムカッタ１２、１３が装着される。両回転軸１１、１２の先端は、軸受１９を介してフレーム４５に回転自在に支承されている。中空円筒状の回転軸１１、１２の基端部には、両回転軸１１、１２を回転駆動する油圧モータ１１が装着されている。
【0045】
一対のドラムカッタ１２、１３は、各々複数枚の破砕刃１６が、軸方向で密着状態の環状のスペーサ１７を介して一定間隔に交互に嵌装され固定キー１８で固定されている。破砕刃１６は、略円盤状をなすとともに、その外周部に複数の爪が一定間隔で設けられている。一対のドラムカッタ１２、１３相互は、各破砕刃１６を他方のスペーサ１７の位置に構成される環状溝に嵌合する位置で水平姿勢で並設されている。
そして、一対のドラムカッタ１２、１３相互は、両回転軸１１、１２の回転駆動によりフレーム４５内に掻き込まれた浚渫物を両軸の破砕刃１６が噛み合う部分にて常時密接してせん断するスリットカッタ方式で破砕するようになっている。これにより、両破砕刃１６が正回転時に浚渫物を掻き込む作用と、相対するスペーサ１７の外周面に摺接するように接近して剪断作用により浚渫物を破砕する作用を奏する。そして、浚渫物は、両破砕刃１６によってケーシングの下方から掻き込まれ、スリットカッタの剪断作用によって破砕されつつ上方の上段二軸破砕機２０に向けて移動するようになっている。
そして、一対のドラムカッタ１２、１３相互は、両回転軸１１、１２の回転駆動によりフレーム４５内に掻き込まれた浚渫物を両軸の破砕刃１６が噛み合う部分にて常時密接してせん断するスリットカッタ方式で破砕するようになっている。これにより、両破砕刃１６が正回転時に浚渫物を掻き込む作用と、相対するスペーサ１７の外周面に摺接するように接近して剪断作用により浚渫物を破砕する作用を奏する。そして、浚渫物は、両破砕刃１６によってケーシングの下方から掻き込まれ、スリットカッタの剪断作用によって破砕されつつ上方の上段二軸破砕機２０に向けて移動するようになっている。
【0046】
同様にして、上段二軸破砕機２０は、上記フレーム４５内の上段に、互いに平行な一対をなす２本の水平回転軸２４，２５がフレーム４５にそれぞれ支持されるとともに、各水平回転軸２４，２５に一対をなす円柱状のドラムカッタ２２、２３が装着される。両回転軸２１、２２の先端は、軸受２９を介してフレーム４５に回転自在に支承されている。中空円筒状の回転軸２１、２２の基端部には、両回転軸２１、２２を回転駆動する油圧モータ２１が装着されている。
そして、一対のドラムカッタ２２、２３相互は、両回転軸２１、２２の回転駆動によりフレーム４５内に掻き込まれた浚渫物を両軸の破砕刃２６が噛み合う部分にて常時密接してせん断するスリットカッタ方式で破砕するようになっている。これにより、両破砕刃２６が正回転時に浚渫物を掻き込む作用と、相対するスペーサ２７の外周面に摺接するように接近して剪断作用により浚渫物を破砕する作用を奏する。そして、浚渫物は、両破砕刃２６によってケーシングの下方から掻き込まれ、スリットカッタの剪断作用によって破砕されつつ上方の浚渫用ポンプ３０のサクションホッパ４０に向けて移動するようになっている。
そして、一対のドラムカッタ２２、２３相互は、両回転軸２１、２２の回転駆動によりフレーム４５内に掻き込まれた浚渫物を両軸の破砕刃２６が噛み合う部分にて常時密接してせん断するスリットカッタ方式で破砕するようになっている。これにより、両破砕刃２６が正回転時に浚渫物を掻き込む作用と、相対するスペーサ２７の外周面に摺接するように接近して剪断作用により浚渫物を破砕する作用を奏する。そして、浚渫物は、両破砕刃２６によってケーシングの下方から掻き込まれ、スリットカッタの剪断作用によって破砕されつつ上方の浚渫用ポンプ３０のサクションホッパ４０に向けて移動するようになっている。
【0047】
ここで、本実施形態の浚渫用破砕機では、下段二軸破砕機１０の一対のドラムカッタ１２，１３は、浚渫物を隣接する破砕刃間の環状溝に通過させる大きさまで粗破砕（一次破砕）するように各部の寸法が設定されている。そして、上段二軸破砕機２０の一対のドラムカッタ２２，２３は、その粗破砕した浚渫物を所定寸法以下の大きさに更に細かく細破砕（二次破砕）するように各部の寸法が設定されている。
なお、上段二軸破砕機２０の一対のドラムカッタ２２，２３には、図７に示すように、破砕刃２６およびスペーサ２７に対向する位置に、スクレーパ４４が設けられている。スクレーパ４４は、フレーム４５の側部から破砕刃２６とフレーム４５内面との隙間を埋めるように突設して配置され、一対のドラムカッタ２２，２３の両破砕刃２６に挟まった浚渫物をかき取るようになっている。
なお、上段二軸破砕機２０の一対のドラムカッタ２２，２３には、図７に示すように、破砕刃２６およびスペーサ２７に対向する位置に、スクレーパ４４が設けられている。スクレーパ４４は、フレーム４５の側部から破砕刃２６とフレーム４５内面との隙間を埋めるように突設して配置され、一対のドラムカッタ２２，２３の両破砕刃２６に挟まった浚渫物をかき取るようになっている。
【0048】
ここで、本実施形態の下段二軸破砕機１０は、水平回転軸１４、１５の回転速度および回転方向を変えられるように構成され、また、上段二軸破砕機２０は、水平回転軸２４、２５の回転速度および回転方向を変えられるように構成されている。
詳しくは、本実施形態の二基の二軸破砕機１０，２０の各駆動部は、一対のドラムカッタ１２、１３、および２２、２３を駆動する駆動モータとして、図８に示すように、可変容量タイプの油圧モータ１１、２１をそれぞれ備える。各油圧モータ１１、２１は、不図示の斜板が設けられ、この斜板を傾転させることにより、吐出する圧油の流れ方向を変えるとともに、圧油の吐出流量を変えられるようになっている。さらに、水上ステーション１の油圧ポンプ３側から供給する圧油の圧力を制御することでトルク制御が可能であり、また、油圧ポンプ３側から供給する流量を制御することで出力（回転速度）制御が可能になっている。
詳しくは、本実施形態の二基の二軸破砕機１０，２０の各駆動部は、一対のドラムカッタ１２、１３、および２２、２３を駆動する駆動モータとして、図８に示すように、可変容量タイプの油圧モータ１１、２１をそれぞれ備える。各油圧モータ１１、２１は、不図示の斜板が設けられ、この斜板を傾転させることにより、吐出する圧油の流れ方向を変えるとともに、圧油の吐出流量を変えられるようになっている。さらに、水上ステーション１の油圧ポンプ３側から供給する圧油の圧力を制御することでトルク制御が可能であり、また、油圧ポンプ３側から供給する流量を制御することで出力（回転速度）制御が可能になっている。
【0049】
これにより、本実施形態の二基の二軸破砕機１０，２０では、破砕抵抗が大きい浚渫物が掻き込まれたときは、自動的に回転数が低下して、破砕に必要な出力トルクが大きくなるように制御され、破砕抵抗が小さい浚渫物が掻き込まれたときは、自動的に回転数が上昇して、破砕に必要な出力トルクを保ちながら回転速度が大きくなるように各油圧モータ１１、２１が定馬力制御される。
【0050】
次に、上述した浚渫ステーション５０および水上ステーション１を備える浚渫システムによって、ダム湖の湖底ＳＢから堆積物を浚渫する手順、並びにこの浚渫システム並びに浚渫装置１００による堆積物の浚渫方法の作用・効果について説明する。
まず、図１に示したように、浚渫ステーション５０を垂下した水上ステーション１を湖上ＳＬの目的とする位置に停泊する。次いで、水上ステーション１に設置されているクレーン等の作業機６を用い、浚渫ステーション５０を水中に降ろし、浚渫ステーション５０が図１に示す配置となるようにダム湖の湖底ＳＢの適切な位置に設置する。
まず、図１に示したように、浚渫ステーション５０を垂下した水上ステーション１を湖上ＳＬの目的とする位置に停泊する。次いで、水上ステーション１に設置されているクレーン等の作業機６を用い、浚渫ステーション５０を水中に降ろし、浚渫ステーション５０が図１に示す配置となるようにダム湖の湖底ＳＢの適切な位置に設置する。
【0051】
浚渫ステーション５０の稼動時は、水上ステーション１からアンビリカブルケーブル８を介してコントローラ６１に必要な圧油の供給、並びに、電力や制御信号を供給し、浚渫ステーション５０および浚渫装置１００を駆動し、掘削された堆積物を泥水とともに吸引し、浚渫ステーション５０の配置位置から、水中に配設された排水ホース７を介して湖底の移設位置に移動する。
浚渫ステーション５０のコントローラ６１は、管理コンピュータ９から浚渫開始命令を受けると、中間フレーム５１Ｍの内側の所定領域を浚渫装置１００により浚渫する。なお、以下、この中間フレーム５１Ｍの内側の所定領域を「一の区画」とも称する。
浚渫ステーション５０のコントローラ６１は、管理コンピュータ９から浚渫開始命令を受けると、中間フレーム５１Ｍの内側の所定領域を浚渫装置１００により浚渫する。なお、以下、この中間フレーム５１Ｍの内側の所定領域を「一の区画」とも称する。
【0052】
本実施形態では、まず、プラットフォーム５１に対して浚渫装置１００の垂直姿勢を確実に保持した状態で浚渫を開始する。浚渫装置１００は、二基の二軸破砕機１０，２０の対をなすドラムカッタの動きにより、ダム湖の湖底ＳＢを略長方形断面に掘削しつつ浚渫用ポンプ３０によりの駆動により、浚渫物とともに取水した泥水を高圧の泥水として排出ホース７から排出する。浚渫後には「一の区画」に掘削溝ＶＨが地中に形成される。
ここで、ダム湖の湖底ＳＢにおいては、湖底に堆積する軟弱な地盤や傾斜や起伏に対応する必要がある。これに対し、本実施形態によれば、各支持脚６６を個別に昇降可能なので、湖底に堆積する軟弱な地盤や傾斜や起伏に対応しつつ、浚渫用矢倉５２に対して浚渫装置１００の垂直姿勢を確実に保持した状態で安定して掘削できる。
ここで、ダム湖の湖底ＳＢにおいては、湖底に堆積する軟弱な地盤や傾斜や起伏に対応する必要がある。これに対し、本実施形態によれば、各支持脚６６を個別に昇降可能なので、湖底に堆積する軟弱な地盤や傾斜や起伏に対応しつつ、浚渫用矢倉５２に対して浚渫装置１００の垂直姿勢を確実に保持した状態で安定して掘削できる。
【0053】
浚渫装置１００は、いずれの二軸破砕機１０，２０も、使用時には、各軸に設けられ互いに噛合する破砕刃は、ともに内方に向かって回転（正転）している。すなわち、対向する一対の破砕刃は、両軸が互いに逆方向に回転している。下段二軸破砕機１０により浚渫物がフレーム４５内に掻き込まれると、下段二軸破砕機１０の一対の破砕刃が浚渫物を一次破砕しつつ上部の上段二軸破砕機２０に向けて送り出す。
このように、本実施形態の浚渫装置１００によれば、二基の二軸破砕機１０，２０を上下２段に構成し、下段二軸破砕機１０の一対のドラムカッタは、礫や沈木等の堆積物の掻き込み機能と荒破砕機能を有し、上段二軸破砕機２０の一対のドラムカッタは、所定寸法以下の大きさに破砕するツイン・スリットカッタによる細破砕機能を有するので、堆積物に玉石や沈木が含まれる場合でも、上段二軸破砕機２０の上部に設置されている浚渫用ポンプ３０で吸引・吐出できる大きさまで確実に堆積物を破砕できる。よって、浚渫用ポンプ３０の閉塞を防止または抑制する上で優れている。
このように、本実施形態の浚渫装置１００によれば、二基の二軸破砕機１０，２０を上下２段に構成し、下段二軸破砕機１０の一対のドラムカッタは、礫や沈木等の堆積物の掻き込み機能と荒破砕機能を有し、上段二軸破砕機２０の一対のドラムカッタは、所定寸法以下の大きさに破砕するツイン・スリットカッタによる細破砕機能を有するので、堆積物に玉石や沈木が含まれる場合でも、上段二軸破砕機２０の上部に設置されている浚渫用ポンプ３０で吸引・吐出できる大きさまで確実に堆積物を破砕できる。よって、浚渫用ポンプ３０の閉塞を防止または抑制する上で優れている。
【0054】
次いで、浚渫装置１００を、ＸおよびＹ移動フレーム５３、５４によるＸないしＹ方向への移動により、浚渫装置１００を最初の浚渫位置から特定距離だけ一の区画内で移動する。その後に、二軸破砕機１０，２０の昇降による垂下浚渫、並びに、ＸおよびＹ移動フレーム５３、５４によるＸないしＹ方向への水平移動浚渫による手順を繰り返すことにより一の区画内での浚渫を継続する。
区画内での浚渫以降の浚渫において、各支持脚６６を立設する位置は、掘削溝ＶＨの幅やダム湖の湖底状況に応じて適宜昇降させる。つまり、図２において、掘削溝ＶＨの溝幅が狭いときや溝幅が拡がったとき、掘削溝ＶＨの幅やダム湖の湖底状況に応じて、浚渫用矢倉５２の着底姿勢が安定するように各支持脚６６を接地させる。
区画内での浚渫以降の浚渫において、各支持脚６６を立設する位置は、掘削溝ＶＨの幅やダム湖の湖底状況に応じて適宜昇降させる。つまり、図２において、掘削溝ＶＨの溝幅が狭いときや溝幅が拡がったとき、掘削溝ＶＨの幅やダム湖の湖底状況に応じて、浚渫用矢倉５２の着底姿勢が安定するように各支持脚６６を接地させる。
【0055】
そして、浚渫ステーション５０の姿勢が安定している状態で、垂下浚渫工程から水平浚渫工程による浚渫手順を繰り返すことにより、一の区画内での浚渫を安定して継続できる。さらに、各支持脚６６の昇降動作位により浚渫用矢倉５２の高さを調整し、垂下浚渫工程から水平浚渫工程による浚渫手順を繰り返すことで、一段下の高さにて、上述した各工程での浚渫を継続することができる。
そして、上述した二基の二軸破砕機１０、２０による掘削と同時に、浚渫用ポンプ３０が駆動されることにより、掘削された堆積物が排水管３７から排水ホース７を介して湖底での所定の移設位置Ｍに連続して移動させることができる。浚渫ステーション５０は、一の区画において、浚渫装置１００の最大浚渫深度まで浚渫したら、浚渫装置１００を後退した後に、浚渫ステーション５０自身をＸ－Ｙ平面で移動して、次の区画でのＸ－Ｙ平面全体を走査するように順次に浚渫を行う。このようにして、この浚渫装置１００によれば、一の区画において、ダム湖の湖底ＳＢにて堆積物の浚渫を継続できる。
そして、上述した二基の二軸破砕機１０、２０による掘削と同時に、浚渫用ポンプ３０が駆動されることにより、掘削された堆積物が排水管３７から排水ホース７を介して湖底での所定の移設位置Ｍに連続して移動させることができる。浚渫ステーション５０は、一の区画において、浚渫装置１００の最大浚渫深度まで浚渫したら、浚渫装置１００を後退した後に、浚渫ステーション５０自身をＸ－Ｙ平面で移動して、次の区画でのＸ－Ｙ平面全体を走査するように順次に浚渫を行う。このようにして、この浚渫装置１００によれば、一の区画において、ダム湖の湖底ＳＢにて堆積物の浚渫を継続できる。
【0056】
一の区画でのＸ－Ｙ平面での移動および移動後の浚渫は、コンピュータ（上記管理コンピュータ９、およびコントローラ６１等）により自動的に行ってもよいし、浚渫ステーション５０の状況をオペレータが湖上の水上ステーション１から監視しつつ、オペレータの手動操作によって行ってもよい。
このように、本実施形態の浚渫ステーション５０およびこれを用いた浚渫システムによれば、浚渫用矢倉５２がダム湖の湖底ＳＢに複数の支持脚６６で立設され、この浚渫用矢倉５２に上下および左右にスライド可能に二軸破砕機１０、２０が設置されるとともに、その上部に浚渫用ポンプ３０が設置されているので、起伏の激しい湖底ＳＢであっても、湖底の形状に対して二軸破砕機１０、２０を正確に追従移動させることができる。そのため、湖底ＳＢの堆積物を効率よく破砕しつつ浚渫できる。
このように、本実施形態の浚渫ステーション５０およびこれを用いた浚渫システムによれば、浚渫用矢倉５２がダム湖の湖底ＳＢに複数の支持脚６６で立設され、この浚渫用矢倉５２に上下および左右にスライド可能に二軸破砕機１０、２０が設置されるとともに、その上部に浚渫用ポンプ３０が設置されているので、起伏の激しい湖底ＳＢであっても、湖底の形状に対して二軸破砕機１０、２０を正確に追従移動させることができる。そのため、湖底ＳＢの堆積物を効率よく破砕しつつ浚渫できる。
【0057】
また、本実施形態の浚渫ステーション５０およびこれを用いた浚渫システムによれば、浚渫用矢倉５２が、ダム湖の水上に設けられる水上ステーション１に装備された作業機６に捲回されるワイヤ５を介して水上ステーション１に連結されているので、湖底ＳＢがどのような形状であっても、浚渫ステーション５０の転倒を確実に防止できる。
なお、本発明に係る浚渫装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上述した第一実施形態の浚渫システムでは、浚渫システムをトラック等の車両によってダム湖に至る湖岸まで運搬し、ダム湖の湖上ＳＬの目的とする位置まで、クレーン等の作業機によって搬送する例を説明したが、本発明に係る浚渫システムは、ダム湖の状況に応じて、種々の搬送方法や停泊方法を採用することができる。以下、ダム湖の状況に応じた搬送方法および停泊方法を実施する他の例として、浚渫システムの第二実施形態について説明する。
なお、本発明に係る浚渫装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上述した第一実施形態の浚渫システムでは、浚渫システムをトラック等の車両によってダム湖に至る湖岸まで運搬し、ダム湖の湖上ＳＬの目的とする位置まで、クレーン等の作業機によって搬送する例を説明したが、本発明に係る浚渫システムは、ダム湖の状況に応じて、種々の搬送方法や停泊方法を採用することができる。以下、ダム湖の状況に応じた搬送方法および停泊方法を実施する他の例として、浚渫システムの第二実施形態について説明する。
【0058】
第二実施形態の浚渫システムは、ダム湖の状況として、浚渫システムに必要な機器のうち、浚渫ステーションをトラック等の車両によってダム湖に至る湖岸まで運搬可能であり、水上ステーションについては、以下に説明する分割状態での運搬が可能な例である。また、第二実施形態では、ダム湖の湖岸が、水上ステーションおよび浚渫ステーションを搬入可能な広さを有するとともに、その搬入場所からダム湖に至る湖岸の斜面が、水上ステーションおよび浚渫ステーションを安全に搬送可能な状態（例えばなだらかな斜面）を有する場合を想定した例である。
【0059】
第二実施形態の浚渫システムは、第一実施形態の浚渫システムに対して、水上ステーションが分割構造を備えるとともに、湖岸斜面を滑走するための車輪と、水上移動用のスラスタと、を有し、浚渫ステーションが、注排水が可能な浮体と、湖岸斜面を滑走するための車輪と、水上移動用のスラスタと、を備える点が相違する。その他の構成は第一実施形態と同様なので、以下、相違点について説明し、その他の構成については同一符号を付すとともにその説明は省略する。
図９に示すように、第二実施形態の浚渫ステーション５０Ｂは、同図において、上部フレーム５１Ｘの左右の外側面それぞれに、直方体状の浮体７１が装着されている。浮体７１は、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能に構成されている。
図９に示すように、第二実施形態の浚渫ステーション５０Ｂは、同図において、上部フレーム５１Ｘの左右の外側面それぞれに、直方体状の浮体７１が装着されている。浮体７１は、水上での浚渫ステーションの浮設並びに注水により浚渫ステーションの沈降が可能に構成されている。
【0060】
一方（同図では右側）の浮体７１の外側面には、浮体７１の長手方向に離隔して二基のスラスタ７３が設けられるとともに、二基のスラスタ７３の中央の位置に牽引部７４が設けられている。第二実施形態の浚渫ステーション５０Ｂは、水上に浮上したときに、二基のスラスタ７３の駆動により、水上で浚渫ステーション５０Ｂを推進可能になっている。
さらに、上部フレーム５１Ｘの前後左右の四隅には、浮体７１が装着されている面とは直交する側の浮体７１の側面に、４つの車輪７２が設けられている。４つの車輪７２は、全ての支持脚６６を最も短縮した状態のときに、側方に水平に張り出す支軸に回転自在に支持された４つの車輪７２が浚渫ステーション５０を支持して牽引により走行可能なように設けられている。
さらに、上部フレーム５１Ｘの前後左右の四隅には、浮体７１が装着されている面とは直交する側の浮体７１の側面に、４つの車輪７２が設けられている。４つの車輪７２は、全ての支持脚６６を最も短縮した状態のときに、側方に水平に張り出す支軸に回転自在に支持された４つの車輪７２が浚渫ステーション５０を支持して牽引により走行可能なように設けられている。
【0061】
一方、図１０に示すように、第二実施形態の水上ステーション１Ｂは、相互に着脱可能に連結されて水上に浮設可能な本体部４および二つの連結体部８１を有する。本体部４および二つの連結体部８１が一体とされた状態が、上記第一実施形態の水上ステーション１と同様の構成になっている。
二つの連結体部８１は、符号８１ｊに示す着脱位置において着脱可能な直方体状の連結用浮体であって、本体部４の同図右外側面の両端に、ボルトナット等によって着脱可能に装着される。装着状態では、水上ステーション１の本体部４の同図右外側面の上下の端の位置から右側に向けて水平に張り出し、これにより、平面視がコ字状の凹部が、浚渫ステーション５０ＢのドッキングベイＤＢとして画成される。なお、本体部４も浮体を有し、本体部４単独でも水上に浮設可能である。
二つの連結体部８１は、符号８１ｊに示す着脱位置において着脱可能な直方体状の連結用浮体であって、本体部４の同図右外側面の両端に、ボルトナット等によって着脱可能に装着される。装着状態では、水上ステーション１の本体部４の同図右外側面の上下の端の位置から右側に向けて水平に張り出し、これにより、平面視がコ字状の凹部が、浚渫ステーション５０ＢのドッキングベイＤＢとして画成される。なお、本体部４も浮体を有し、本体部４単独でも水上に浮設可能である。
【0062】
各連結体部８１の同図右側の端面にはスラスタ８３がそれぞれ設けられている。第二実施形態の水上ステーション１は、連結体部８１と本体部４とが一体とされた状態で、二基のスラスタ８３の駆動により水上で推進可能になっている。
また、連結体部８１と本体部４とが一体とされた状態で、その前後左右側面の四隅には、各連結体部８１が装着されている面とは直交する側の面に、４つの車輪８２が装備されている。４つの車輪８２は、側方に水平に張り出す支軸に回転自在に支持され、水上ステーション１Ｂを支持した状態で、牽引されることで走行可能になっている。
また、連結体部８１と本体部４とが一体とされた状態で、その前後左右側面の四隅には、各連結体部８１が装着されている面とは直交する側の面に、４つの車輪８２が装備されている。４つの車輪８２は、側方に水平に張り出す支軸に回転自在に支持され、水上ステーション１Ｂを支持した状態で、牽引されることで走行可能になっている。
【0063】
このように、第二実施形態の浚渫システムによれば、連結された状態の水上ステーション１Ｂおよび浚渫ステーション５０Ｂは、それぞれの４つの車輪８２，８３を有するので、連結された状態の水上ステーション１Ｂおよび浚渫ステーション５０Ｂそれぞれを４つの車輪８２，８３で支持した状態で、例えばウインチ等を用いてワイヤで牽引しつつ、湖岸斜面に沿ってゆっくりと滑走させることで、ダム湖の湖上まで容易に搬送することができる。そして、ダム湖の湖上に、連結用浮体を装着した水上ステーション１、および浚渫ステーション５０を浮かせた状態で搬入することができる。
【0064】
そして、水上ステーション１ＢにはドッキングベイＤＢが設けられているので、湖上に搬入後には、図１１に示すように、浚渫ステーション５０Ｂのスラスタ７３を駆動して、水上ステーション１Ｂ側のドッキングベイＤＢに浚渫ステーション５０Ｂを収容し（図１２参照）、水上ステーション１Ｂとともに湖上ＳＬの目的とする位置に浚渫ステーション５０Ｂを移動して停泊させることができる。
次いで、湖上ＳＬの目的とする位置に停泊後は、図１２に示すように、浚渫ステーション５０Ｂを作業機６のワイヤ５で垂下し、その後、浚渫ステーション５０の浮体７１に注水した後に、図１３に示すように、上記第一実施形態同様に、浚渫ステーション５０Ｂを、作業機６のワイヤ５繰り出して吊り下げ、ダム湖の湖底ＳＢに立設することができる。
次いで、湖上ＳＬの目的とする位置に停泊後は、図１２に示すように、浚渫ステーション５０Ｂを作業機６のワイヤ５で垂下し、その後、浚渫ステーション５０の浮体７１に注水した後に、図１３に示すように、上記第一実施形態同様に、浚渫ステーション５０Ｂを、作業機６のワイヤ５繰り出して吊り下げ、ダム湖の湖底ＳＢに立設することができる。
【0065】
このように、第二実施形態浚渫システムによれば、浚渫ステーション５０Ｂは、上記第一実施形態と共通する構成を有するので、起伏の激しい湖底ＳＢであっても、湖底ＳＢの形状に対して破砕機を正確に追従移動させることができる。そのため、湖底の堆積物を効率よく破砕しつつ浚渫用ポンプで浚渫できる。そして、水上ステーション１Ｂは、浚渫ステーション５０Ｂを、ワイヤ５を介して昇降可能な作業機６を有するので、湖底ＳＢがどのような形状であっても、浚渫ステーション５０Ｂの転倒を確実に防止できる。
ここで、上述した特許文献１に記載の浚渫システムでは、浮力体上への軌道の敷設が必要なので浮力体も大型化するという問題があり、また、浮力体上の装置構成も複雑となるため、大がかりで煩雑な設置作業が必要となる。さらに、同文献記載の浚渫システムの搬入時には、大型化に応じた、大型トラックやトレーラ、ラフタークレーンなどが必要となるという問題がある。
ここで、上述した特許文献１に記載の浚渫システムでは、浮力体上への軌道の敷設が必要なので浮力体も大型化するという問題があり、また、浮力体上の装置構成も複雑となるため、大がかりで煩雑な設置作業が必要となる。さらに、同文献記載の浚渫システムの搬入時には、大型化に応じた、大型トラックやトレーラ、ラフタークレーンなどが必要となるという問題がある。
【0066】
これに対し、第二実施形態の浚渫システムであれば、水上ステーション１Ｂは、相互に着脱可能に連結される連結体部８１と本体部４とを有するので、本体部４と連結体部８１とを分離すれば搬送時の小型化が可能となり、また、装置構成も簡素となり、設置作業が容易になる。さらに、浚渫システムの搬入出時には、大型ラフタークレーンを使用せずとも、搬出および搬入ができる。
また、浚渫ステーション５０Ｂは、水上での浚渫ステーション５０Ｂの浮設並びに注水により浚渫ステーション５０Ｂの沈降が可能な浮体７１と、水上で浚渫ステーション５０Ｂを推進可能なスラスタ７３と、を有し、水上ステーション１Ｂには、水上で水上ステーション１Ｂを推進可能スラスタ８３が装備されるので、水上での曳航船等の他の配置装置が不要である。
また、浚渫ステーション５０Ｂは、水上での浚渫ステーション５０Ｂの浮設並びに注水により浚渫ステーション５０Ｂの沈降が可能な浮体７１と、水上で浚渫ステーション５０Ｂを推進可能なスラスタ７３と、を有し、水上ステーション１Ｂには、水上で水上ステーション１Ｂを推進可能スラスタ８３が装備されるので、水上での曳航船等の他の配置装置が不要である。
【0067】
また、本実施形態浚渫システムにおいて、浚渫ステーション１Ｂは、複数の車輪７２と、車輪７２の車軸とは直交する面に設けられた牽引部７４と、を有するので、大型ラフタークレーンを使用せず、例えば車両搭載型クレーンやキャリアカー等の比較的小型の搬送機器に設けられたウインチにより、湖面までのスロープを利用して、浚渫ステーション１Ｂをワイヤで牽引して搬出および搬入することができる。
また、水上ステーション１Ｂにおいても同様に、複数の車輪８２を有し、ワイヤ５を巻回可能な作業機６を有するので、水上ステーション１Ｂ自身をワイヤ５で牽引して搬出および搬入することができる。そのため、このような構成であれば、比較的小型の搬送機器で装置の組立作業や搬入作業が可能となり、狭い道路やトンネルのある山間部のダムにも適応できる。つまり、この例では、作業機６が牽引部として機能することになる。
また、水上ステーション１Ｂにおいても同様に、複数の車輪８２を有し、ワイヤ５を巻回可能な作業機６を有するので、水上ステーション１Ｂ自身をワイヤ５で牽引して搬出および搬入することができる。そのため、このような構成であれば、比較的小型の搬送機器で装置の組立作業や搬入作業が可能となり、狭い道路やトンネルのある山間部のダムにも適応できる。つまり、この例では、作業機６が牽引部として機能することになる。
【符号の説明】
【0068】
１ 水上ステーション
２ 発電機
３ 油圧ポンプ
４ 本体部
５ ワイヤ
６ 作業機（牽引部）
７ 排水ホース
８ アンビリカブルケーブル
９ 管理コンピュータ（制御手段）
１０ 下段二軸破砕機
１１ 油圧モータ
１２ ドラムカッタ
１３ ドラムカッタ
１４ 水平回転軸
１５ 水平回転軸
１６ 破砕刃
１７ スペーサ
１８ 固定キー
１９ 軸受
２０ 上段二軸破砕機
２１ 油圧モータ
２２ ドラムカッタ
２３ ドラムカッタ
２４ 水平回転軸
２５ 水平回転軸
２６ 破砕刃
２７ スペーサ
２８ 固定キー
２９ 軸受
３０ 浚渫用ポンプ
３１ ポンプ駆動部
３２ 水中モータ
３３ 駆動軸
３４ ケーシング
３５ インペラ
３６ 吸込口
３７ 排水管
３８ 筐体
３９ キャプタイヤケーブル
４０ サクションホッパ
４１Ａ、４１Ｂ 軸受
４２ 軸封部
４４ スクレーパ
４５ （破砕機の）フレーム
４６ 制御バルブ部
４７ モータ部
４８ 駆動部
４９
５０ 浚渫ステーション
５１ プラットフォーム
５１Ｘ 上部フレーム
５１Ｙ 下部フレーム
５１Ｍ 中間フレーム
５２ 浚渫用矢倉
５３ Ｘ移動フレーム
５３Ｘ Ｘ方向用移動機構
５４ Ｙ移動フレーム
５４Ｙ Ｙ方向用移動機構
６０ 制御ユニット
６１ コントローラ
６６ 支持脚
６９ ジャッキ機構
７１ 浮体
７２ 車輪
７３ スラスタ
７４ 牽引部
８０ 慣性センサ
８１ 連結体部
８２ 車輪
８３ スラスタ
８４ 牽引部
９０ 昇降装置
９１ 昇降用ラック
９２ 駆動部
１００ 浚渫装置
Ｓ 配置位置
Ｍ 移設位置
２ 発電機
３ 油圧ポンプ
４ 本体部
５ ワイヤ
６ 作業機（牽引部）
７ 排水ホース
８ アンビリカブルケーブル
９ 管理コンピュータ（制御手段）
１０ 下段二軸破砕機
１１ 油圧モータ
１２ ドラムカッタ
１３ ドラムカッタ
１４ 水平回転軸
１５ 水平回転軸
１６ 破砕刃
１７ スペーサ
１８ 固定キー
１９ 軸受
２０ 上段二軸破砕機
２１ 油圧モータ
２２ ドラムカッタ
２３ ドラムカッタ
２４ 水平回転軸
２５ 水平回転軸
２６ 破砕刃
２７ スペーサ
２８ 固定キー
２９ 軸受
３０ 浚渫用ポンプ
３１ ポンプ駆動部
３２ 水中モータ
３３ 駆動軸
３４ ケーシング
３５ インペラ
３６ 吸込口
３７ 排水管
３８ 筐体
３９ キャプタイヤケーブル
４０ サクションホッパ
４１Ａ、４１Ｂ 軸受
４２ 軸封部
４４ スクレーパ
４５ （破砕機の）フレーム
４６ 制御バルブ部
４７ モータ部
４８ 駆動部
４９
５０ 浚渫ステーション
５１ プラットフォーム
５１Ｘ 上部フレーム
５１Ｙ 下部フレーム
５１Ｍ 中間フレーム
５２ 浚渫用矢倉
５３ Ｘ移動フレーム
５３Ｘ Ｘ方向用移動機構
５４ Ｙ移動フレーム
５４Ｙ Ｙ方向用移動機構
６０ 制御ユニット
６１ コントローラ
６６ 支持脚
６９ ジャッキ機構
７１ 浮体
７２ 車輪
７３ スラスタ
７４ 牽引部
８０ 慣性センサ
８１ 連結体部
８２ 車輪
８３ スラスタ
８４ 牽引部
９０ 昇降装置
９１ 昇降用ラック
９２ 駆動部
１００ 浚渫装置
Ｓ 配置位置
Ｍ 移設位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】