JPS5880035A - ポンプ浚渫船のカツタ−軌跡表示方法及び装置 - 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】 本発明は、ポンプ浚渫船の浚渫作業時カッター装置の正
確々位置を軌跡として表示する方法及び装置、詳しくは
従来考慮の対象にされなかったラダーの撓み、あるいは
船体のトリム、ヒール、スパッドの傾斜等に帰因する計
算誤差を取除き、カッター装置の正確な位置を演算し、
これを軌跡として表示するポンプ浚渫船のカッター軌跡
表示装置に関する。

ポンプ浚渫船の浚渫作業は、カッター、スイングウィン
チ、ラダーウィンチ等を操作して行われるが、カッター
及びサクションマウスが水面下にあるため、正確な位置
の把握が困難であった。以下従来の計測方法及び問題点
について述べる。

カッターの浚渫深度は、第１図及び第２図に示すごとく
、ラダー（α）上又はトラニオン（ｂｌに設けた角度計
（ｃ）を用いて、水平線（又は鉛直線）とラダー（α）
との間の角度ｅを求め角度ｅとラダー長さｆを用いて計
算により求めているが、通常の浚渫船においては、ラダ
ー長さが４０〜５０ｍに達するため僅かな角度計測誤差
が大きな深度誤差を生ずる。又角度計Ｃを装備した位置
でのラダー角度を計測するため、カッターが海底に着地
したときラダー（α）が２点鎖線で示すごとく撓み、角
度計Ｃの計測値はｅ′となり深度誤差を生ずる。又掘削
中のラダーの振動により計測誤差が大きくなる。

船体のトリム及びヒール角度は、別に設けた角度計によ
り求めているが、船体動揺及び浚渫中の船体振動により
角度の計測誤差を生じ正確なトリム及びヒールの角度を
求めることは困難である。

又第３図に示すごとく、スパッド（ｙ）及び（Ａｌを装
備してスパッド（ｇｌ　（Ａ）を交互に打替えることに
より前進する浚渫船においては、スイング角度ψとスパ
ッド（ｇ）　（Ａ１間の間隔２ｘＳＴ　　により船体中
心線方向（矢印ｋ）の前進量を求めているが、この前進
量及びカッター位置の移動量はス・くラド（ｇ）　９ｍ
）の傾斜によって変化する。スパッド（σ）（ｈ）の傾
斜は、スーζツド（ｔｔ）　（ｈ）を海底に打込む際の
船体の傾斜、あるいはスイング中の外力により発生する
ので、予定前進量と実際の前進量との間に誤差を生じ、
又カッターの位置が予定した浚渫前進方向からずれるこ
とになる。なお浚渫作業中カッター反力等の外力により
スパッドが傾斜する場合もカッター位置がずれるため、
カッターの正確な位置を把握できない。

前記のほか、カッターの深度計測においては、１個の吃
水計をトラニオン中心軸の延長線上に設け、トリムの影
響を除去しているが、ヒールによる影響を考慮しておら
ず、又カッターの平面位置を表示していないので、カッ
ターが船首尾方向にずれ、そのための掘り残しく第２１
図参照）があっても分らない等の欠点があった。

本発明は、前述の欠点を解消し、水面下におけるカッタ
ー装置の正確な位置を把握し１把握した結果を表示する
ための方法及び装置を提供すると共に、該表示装置によ
り制御の指針を得ることによりポンプ浚渫船の浚渫精度
ならびに浚渫効率の向上を計り、ひいては自動浚渫への
足掛りを提供し浚渫作業の省力化を計る目的でなしたも
ので、水底に打込んだスパッドをスウィングの中心とし
て船体をスイングさせて浚渫作業するポンプ浚渫船にお
いて、浚渫深度計測スパッドの傾斜角度と船体のスイン
グ角度とをそれぞれ計測し、前記各計測データ及び浚渫
船の船体及びラダーの固有の寸法を用い電、ラダー先端
のカッター装置の浚渫深度と、スパッドの打替によるス
パッドの移動量と、スパッド位置から前記カッター装置
までの各スイング角度における距離とをそれぞれ演算し
、該演算値にもとづいてカッター装置の軌跡を求め、該
軌跡を表示することを特徴とするポンプ浚渫船のカッタ
ー軌跡表示方法及びその装置に係わるものである。

以下本発明の実施例につき図面にもとづいて説明する。

浚渫深度の計測要領を第４図及び第５図に示す。浚渫船
のラダー（１）は、ラダーカントリー（２）又は船体（
３）の上に装備されたラダーウィンチ（４）によりラダ
ー吊上げ用ワイヤロープ（５）を介して吊下げられる。

ラダー（１）の先端にはカッター（６）が装備されラダ
ー（１）はトラニオン（７）を軸として回動する。又カ
ッター（６）の近傍にはサクションマウス（浚渫吸込口
）（８）を装備する。

浚渫深度計測用ワイヤロープ（９）は、一端をラダー（
１）に取付け、他端には適切な重さを有する１垂（イ）
を取付け、ラダー（１）の動きに合わせて前記ワイヤロ
ープ（９）が動くよう構成する。前記ワイヤロープ（９
）は、シープ０η（２）を介して張り渡してあり、シー
プ（２）には前記ワイヤロープ（９）の移動量を計測す
る浚渫深度発信器（１３を取付ける。

第５図に示すように、トラニオン（７）の中心１０１を
通り船体（３）に平行な直線１０２及びトラニオン（７
）の中心１０１とカッター（６）の先端中心１０３を結
ぶ直線１０４がつくる角度をθとすれば、第２余で表わ
される。

ここにり、：）ラニオン（７）の中心１０１とシープα
η間を結ぶ直線１０５の長さ Ｌ２：トラニオン（７）の中心１０１と浚渫深度計測用
ワイヤロープ（９）をラダー （１）に取付けた点１０６間との距離 Ｌ３：シープαｐと点１０６間の距離 θ１：トラニオン（７）の中心１０１と点１０６を結ぶ
直線１０７が直線１０４との間 につくる角度 θ２；直線１０２とトラニオン（７）の中心１０１とシ
ープαυを結ぶ直線１０５がつく る角度 である。前記のり、、Ｌ−＋、θ１、θ２は何れも浚渫
船毎に定まる固有の値であり％　Ｌ３は浚渫深度計測用
ワイヤロープ（９）の移動量を検出する発信器α葎によ
り計測される値である。また直線１０４がサクションマ
ウス（８）の中心１０９とトラニオンの中心１０１間を
結ぶ直線１１０との間につくる角度をθとすれば、直線
１０２と直線１１０がつくる角度は（θ＋♂）で表わさ
れるが、これも浚渫船毎に定まる固有の値である。更に
トラニオン（７）の中心１０１からカッター（６）の先
端中心１０３迄の距離をり、）ラニオン（７）の中心１
０１からサクションマウス（８）の中心１０９迄の距離
をＬとすれば、カッター（６）及びサクションマウスの
中心１０９の深度は前記θ、（θ十θ′）、Ｌ、Ｌ′に
より求めることができる。

次にトリム、ヒール及び吃水の計測方法について述べる
。第６図及び第７図に示すごとく船体（３）に装備した
吃水針０４（ハ）（至）Ｑのを用いてトリム角度α及び
ヒール角度βをそれぞれ計測すると共に、トラニオン（
７）の中心１０１．１０１の中点１１３における吃水ｄ
を演算する。トリム及びヒールハ次式により計算される
。

こ＼でαは、船尾トリムのとき正の値に、また船首トリ
ムのとき負の値になる。またβは左舷トリム（左舷側に
船体（３）が傾斜した場合）のとき正の値、右舷トリム
のとき負の値となる。トラニオン（７）の中心位置１０
１．１０１の中点１１３における吃水ｄは Ｂｓｔ　（ｄ３１−　ｄａ２） Ｂ３□＋１３３．　　”　ｄａｔ　　　　　　　式（４
）ラニオン中心１０．ｉ、１０１を通る直線の交点１１
１の吃水を示し またｄ４は、吃水針（ト）及びａ′？）を通る直線とト
ラニオン（７）の中心１０１．１０１を通る直線の交点
１１２の吃水を示し また７’ａ２はトラニオンの中点１１３と点１１１間の
距離を示し またβ、１は、トラニオンの中点１１３と点１１２間の
距離を示し 前記トラニオン（７）の中点１１３の吃水ｄは、吃水針
４個を装備して求めたが、３個の吃水針を使用して求め
ることも可能である。

次にスパッドの傾斜の求め方について述べる。

スパッド（１）の傾斜は、第８図囚乃至第１０図に示す
ように、トリム、ヒール及びスパッドキーパ−Ｑυ翰に
装備したスパッド傾斜距離計Ｗ（ハ）（ハ）に）を用い
て計測した距離及び吃水針を用いて計測したトリム、ヒ
ールにより求められる。スパッドαつについても同様に
スパッドキーパ−＠（ハ）に装備したスパッド傾斜距離
計−（至）０乃（２）及びトリム、ヒールにより求めら
れる。スパッド翰とスパッドキーパ−Ｑυ間の隙間のう
ち、船体中心線に平行な方向（矢印１３２）の距離に、
はスパッド傾斜距離計（ハ）によって計測され、船体中
心線と直角な方、向（矢印１３５）の距離んはスパッド
傾斜距離計＠により計測される。同様にスパッド（イ）
とスパッドキーパ−（イ）間の隙間のうち船体中心線に
平行な方向（矢印１３２）の距離にはスパッド傾斜距離
計（ハ）により、又船体中心線に直角な方向（矢印１３
５）の距離に８はスパッド傾斜距離計−により計測され
る。前述の要領で計測した民及びんの差及びキーパ−（
財）の上面からスパッドキーパ−（イ）の下面迄の距離
ＫＤからスパッド（ホ）と船体（３）の間の船体中心線
方向の角度Δαは Δα＝　ｔａｒ；　’　（Ｋ５−に、）　／　ＫＤによ
り求められる。同様に船体中心線と直角方向の角度Δβ
は　・ Δβ＝ｔば”　（Ｋ！ｌ−Ｋ４　）／ＫＤにより求めら
れる。

一方船体（３）のトリム角度α及びヒール角度βは前述
の式（２）　（３）により求めであるので、スパッド翰
の船体中心方向の傾斜角度は（α−Δα）により、また
船体中心線に直角方向の傾斜角度は（β−Δβ）により
求めることができる。スパッドαりの傾斜も同様に求め
られる。

次に浚渫前進方向のカッターの位置を求める方法につい
て述べる。第８図（４）乃至第１１図に示すように、ス
パッド（ホ）の先端位置１１４を原点として浚渫前進方
向をＺ軸とすると、Ｚ軸方向のカッター（６）の位置ノ
は、 ）＝（−Δ）＋Ｈ−ｃｏａα＋Ｌ−ｃｏ８（θ−α＞）
ｃｏ８ψ−ｚ・８ｉｆＬψ　　　　　　　　式（９）で
表わされる。こ＼にΔＪは打込んだスパッド（ホ）の傾
斜により船体（３）が船首尾方向にずれる量（第８図（
５）参照）を示し。

Δ）＝ＳＰ−ｔａ％（α−Δα） で表わされる。こ＼にＳＰは、スパッドの深度、即ちス
パッド（１）の先端からスパッドキーパ−■（財）の中
間位置までの距離を示し１次式で表わされる。

こ＼Ｋ　　ＳＰＤニスパッド翰の全長 ＳＰニスパッドキーパ−（ハ）の上面からスパッド（イ
）の上端布の高さ ＫＤニスパッドキーパ−（ハ）の上面からスパッドキー
パ−（２）の下面 迄の高さ であり、ＳＦ５はスパッドに設けた尺度、即ちスパッド
深度計（財）により計測する。また式（９）において Ｌ：トラニオン（７）の中心１０１からカッター（６）
の先端中心１０３迄 の距離 ψ：スイング角度（Ｚ軸とスパン ド翰の先端を通り船体（３）の中 心線に平行な直線１３６とのな す角） であり、スイング角度ψは船体（３）に装備したジャイ
ロコンパス（ロ）を用いて計測する。更に式（９）にお
いて、スパッド翰の先端とカッター（６）の先端中心１
０３のずれｚ′（第１１図参照）は ｚ＝ｓＴ−ｃｏａβ−Δｚ＋Ｌ・ｇｉｎ（θ−α）ｏｓ
ｉｎβで表わされる。こ＼に ＳＴ：船体（３）の中心からスキッドキーパ−（ロ）の
中心迄の距離 Δ２　ニスパッド（イ）の傾斜により船体（３）が船の
左右舷方向にずれる 量（第８図（Ｂｌ参照）で Δ　ｗ＝ｓＰ−ｔａ％　（β−Δβ） 次にカッター（６）の先端中心１０５の浚渫前進方向に
直角な方向の位置を求める。第１１図においてスパッド
翰の先端位置１１４を原点とし前記Ｚ軸に直角方向をＹ
軸とすると 、＝（−Δ）＋Ｈａｃｏｓａ十ＬＩｌｃｏ８（θ−α）
）ａｊ％ψ＋ｚ”ｃｏｓψ　　　　　　　　式（Ｋ）で
表わされる。式（９）１式（ト）の示す通り、スパッド
先端位置１１４を基点として、カッター先端中心１０３
の平面位置は、トリム、ヒール、スパッドの傾斜、スパ
ッドの深度、スイング角度、水平線とラダーとのなす角
度、即ち俯仰角によって求めることができる。なお前述
の説明においてはスパッドキーパ−の中間位置のレベル
１３６でのΔＪ１　Δ２を算出したが、スパッドキーパ
−の中間位置のレベル１３６とトラニオン中心のレベル
１３７の高さの差ＣＴによるトリム、ヒールの補正を加
えればより精度は高くなる。

次に浚渫深度を求める方法について述べる。

第８図囚において浚渫深度方向をＹ軸とし、基準水面１
１５（潮位変動のある水域に対し、公けに定められた基
準となる水面で、実際の水面（１０７１が基準水面より
低くなる場合は少ない）からサクションマウス（８）の
中心１０９迄の深度を１とする。カッター（６）の先端
中心１０３又はカッター（６）の下端を浚渫深度としな
いのは、サクションマウス（８）の中心１０９に比べ掘
削土砂を吸い残すおそれがあることによる。浚渫深度Ｖ
は次式により表わされる。

ｙ　＝　（Ｌ・５ｉｓ（θ＋θ−α）−ｄＴ”ｃｏｔｔ
α）・ω８β＋ｄ−Ｔ式αη こ＼に　Ｌ：トラニオン（７）の中心１０１からサクシ
ョンマウス（８）の中心１０９迄 の距離 句；船体（３）の船底からトラニオン（７）の中心１０
１迄の高さ Ｔ：潮位 潮位Ｔは、第１２図に示すごとく、海岸又は海上に設置
した潮位計（至）によって得た潮位信号をテレメータ送
信機（至）で発信し、船体（３）上に装備したテレメー
タ受信機（ロ）で受信する。式ａυに示すように、浚渫
深度はトリム、ヒール、吃水、サクションマウス（８）
の俯仰角が分れば求められ、更に潮位計による補正を行
うことにより、浚渫船が浮かぶ海面の水位の高低に拘わ
らず、掘削すべき海底（至）に対するカッター（６）の
到達の度合いを把握することができる。

次にスパッドを打替えて浚渫船が前進する場合のスパッ
ドの移動量の求め方について述べ゛る。

浚渫船が次の浚渫に移るため前進する場合、左右舷のス
パッドを交互に打替えながらスイングを行って前進する
。第１３図、第１４図においてスパッド（ホ）を打込み
、スパッドα呻を吊上げて浚渫中前進を行う場合は、左
舷方向（矢印１５４）に角度ψ、だけスイングを行い、
この位置でスパッドａ呻を打込みその後でスパッド（ホ
）をＳ上ケル。

この状態で反対側方向（矢印１３５）にψ２だけスイン
グを行い、この位置でスパッド翰を打込みその後でスパ
ッドα呻を吊上げる。次に９３だけ左舷側方向（矢印１
３６）にスイングすると、船体する。″こ＼で通常の浚
渫船では、ψ１＝ψ２／！＝ψ３になるようスイングす
る場合が多い。しかしながら、船体（３）がトリム及び
ヒールにより傾斜していた場合には、スパッドα呻翰は
鉛直線に対し斜め方向に打込まれ、予定した前進量と相
違したり、あるいは予定前進方向からずれを生ずる。

本発明の方法及び装置は、スパッドＱｌ）が傾斜して打
込まれたときのスパッドＯＩ（イ）の先端の位置、スイ
ング後のスパッドの傾斜にもとづく船体（３）のずれ及
び打替後のスパッドの先端位置を算出する。第１５図に
おいて１１６はスパッド翰を打込み、スパッドＱｌを帛
上げている状態を示す。この状態からスパッド翰を中心
としてψ１だけ左舷側にスイングし、スパッドα場を打
込んだ状態を１１７とする。次にこの状態１１７からス
パッドに）を吊上げスメッドα場を中心としてψ２だけ
右舷側にスイングし、スパッド翰を打込んだ状態を１１
８とする。

第１６図に状態１１７におけるスパッドａつ（イ）の先
端位置を示す。いまスパッド翰の先端位置を、（Ｊｌ、
２．）（符号１１４）とする。第１６図には説明の便宜
上（、ｈ　、Ｚｌ　）は２軸及びＸ軸の原点にあるもの
とした。スパッド０呻の先端位置をり２．カ）とすると
１ 、ｈ＝−（２訂・ｃｏｓβｌ１８ｉ％ψ＋）ｌ’）＋７
２　　　式（２）ｚ２＝２ＳＴ−ＣＯ８β”ｃｏｓψ−
、；＋、；　　　　式（至）で表わされる。

こ＼でスパッド翰を吊上げ、スパッドａつを軸としてス
イングしたのち、再びスパッド翰を打込んで状態１１８
に移ったときのスパッド翰の先端位置（）３ｔ　ｍ３　
）を求める。第１７図に示すごとく、スパッド翰の位置
は、０ｔｓＺ＋）　（符号１１４）より（）ｓｓ　ｘｓ
　）に−動する。スパッドα呻の先端位置（７２％　１
２　）は不変である。この状態１１８においては、スパ
ッドＯＩの傾斜による。スパッドＱ’ｌの先端位置とス
パッドキーパ−翰及び（ホ）の中間位〜 置の間のずれ量はそれぞれＪ２及びｚ２であり、スパッ
ド翰の傾斜による、スパッド翰の先端位置とスパッドキ
ーパ−（ハ）及びに）の中間位置の間のずれはそれぞれ
Ｊ３及びｘ３である。前述のずれ量、２２％ｆｆｉ＊ｓ
）ｓ及びｚ３′は、スパッド傾斜距離計（ホ）（ハ）（
ホ）（ホ）ｉ（至）（ロ）及び（財）吃水計にょるトリ
ム、ヒール及びスパッド深度計（財）によって求められ
゛たΔｉ、ΔＺ２ｈΔＪ３及びΔｚ３により求めること
ができる。

従って状態１１８におけるスパント翰の先端位置（Ｊｓ
、ｚｓ　）は ）、＝２　ＳＴ’　ｃｏａｌｌ・ｓｉｘψ−２２＋７２
　”ｉｓ　　　式ａ＜２３　＝　−（２ｓ’ｒ−ｅｏｓ
β譬ｃｏａｑ）　＋　ｑ２　）＋ｚ２＋　Ｊ式α均で表
わされる。式Ｑ４（ト）で求めた（ＪｓｂＺ３）と鰭−
ｚ＋）との差がスパッド（ホ）の移動量を示し、この移
動量バスバッド（ホ）α呻の傾斜、船体のヒール、スイ
ング角度によって求めることができる。２本のスパッド
を交互に打替えて前進する形式の浚渫船のほかに、スパ
ッドキャリッジを有する浚渫船においても前進時のスパ
ッドの傾斜を考裏したスパッドの移動量を求めることが
できる。

以上に述べたことを要約すると、浚渫深度は、ラダー先
端近傍に取付けた浚渫深度計測用ワイヤロープを用いて
従来のラダーの撓みによる誤差を除去し、また弐〇ηを
用いて船体の傾斜を考慮した浚渫深度を求めることがで
きる。またカッターの平面位置は、式Ｑ４及び式（ト）
を用いてスパッド打替前進時のスパッド先端位置を求め
、また式（９）及びαＱを用いてスパッド先端位置に対
する任意のスイング角度におけるカッター位置を求める
という二つの演算操作を組合わせることにより略連続的
な軌跡として求めることができ、しかもこの軌跡は船体
の傾斜、スパッドの傾斜を考慮して求められたものであ
る。従って前述の浚渫深度と組合わせることにより極め
て精度の高い三次元的な軌跡を求めることができる。

次に表示装置について述べる。表示装置は浚渫計画にも
とづいて、予め設定した設定条件の表示、浚渫船に関連
する諸定数及び計測データ及び前述の計算式にもとづい
てカッター装置の位置及び深度を演算するコンピュータ
（至）、後述の表示要領に従って前述の設定条件及び演
算結果を表示するＣＲＴ等の表示装置（２）並びにＸ−
Ｙプツター等″の記録装置−等よりなる。

表示装置（２）は、設定値表示、浚渫予定断面図及び平
面図の表示、カッター装置の軌跡、即ち浚渫断面図及び
平面図の表示、カッタ±位置表示等により構成される。

以下台表示毎に説明する。

設定値表示は、予定浚渫断面及び平面図を規定する設定
値を表示すると共に、主スパッド（前述の説明における
スパッド翰）、カッター先端中心１０３及びサクション
マウス中心１ｏ９ノソレぞれの位置を原点、即ち浚渫開
始前の所定位置からの距離で示す。

浚渫予定断面図（第１８図）及び浚渫予定平面図（第１
９図）は前述の設定値を図によって表示したものである
。

第１８図において折れ１１！１１９は浚渫予定断面基準
水面を示す。なお傾斜部分を広く表示するため、水平部
分と傾斜部分の縮尺度を任意の値に設定できるようにす
るか、又はいくつかの縮尺度のうちから選択できるよう
にしておくと便利である。第１９図は浚渫予定平面図を
示す。

図においてＸ軸は浚渫前進方向、Ｘ軸は前進方向に直角
方向の座標軸を示し、線１２２．１２２間の部分は水平
部分、線１２２，１２３間及び＠　１２２，１２５間は
傾斜部分を示す。Ｘ軸方向の傾斜部分及び水平部分の縮
尺度は、浚渫予定断面図で選択した縮尺度と同じものと
する。又２軸方向の縮尺度は任意に設定できるようにす
るか、又はいくつかの縮尺度のうちから選択できるよう
にしておくと便利である。

カッター軌跡表示は、演算により求めたカッター（６）
の先端中心位置１０３及びサクションマウス（８）の中
心位置１０９をそれぞれ浚渫平面図（Ｎ２０図）及び断
面図（図示せず）を示す画面に軌跡として表示し、また
状況によっては図示表示の代りに前記位置１０３．１（
Ｊ９をデータ表示してもよい。また軌跡を示す画面は、
浚渫予定断面図（第１８図）及び平面図（第１９図）と
は別の画面に表示するか、又は同一画面に重ねて表示し
てもよく、あるいは予定図と実際の軌跡をカラー表示装
置を用いて色別は表示してもよい、又浚渫平面図（第２
０図）にはカッターの軌跡１５０の他に演算によって求
めた主スパッド位置の軌跡１５１を浚渫中心線１２８に
沿って表示する。

なお浚渫平面図（第２０図）には掘り残しの有無を確認
できるよう、同一深度の平面をプロットできるようにす
る。即ち第２１図に示すごとく主スパッドが第２０図に
示す位置１２４，１２５゜１２６．１２７で浚渫した場
合の同一深度におけるカッ、ター軌跡は、それぞれ１２
４％１２５．１２６．１２７で表示される。こ＼で１２
５’、１２７．のように主スパッドの傾斜により円弧の
内側又は外側にカッタ！位置がずれた場合、・・ツチン
グした部分は掘り残されていることを示す。

カッター位置表示は、スイング方向のカッター位置を正
確に表示し、且スイング動作の状態をデータ表示するた
めのもので、カッター位置表示装置（ロ）によって行わ
れる。カッター位置はスイングの中心位置、左舷側の停
止位置右舷側の停止位置における各位置をデータで表示
する。スイング状態表示は、スイング中におけるスイン
グ動作の減速開始位置及び停止位置を左舷側及び右舷側
に分けて表示する。なおりツタ−位置の表示は、カッタ
ー位置指示装置θめを用いる代りに表示装置（２）の画
面に表示してもよい。

データの記録は、ノ・−トコビー又はプロッター等で構
成される記録装置に）によって行（・、浚渫予定断面図
（第１８図）及び浚渫後の浚渫断面図（図示せず）、浚
渫予定平面図（第１９図）及び浚渫後の浚渫平面図（第
２０図）等を記録する。

次に監視装置及び浚渫作業の修正方法につ（・て述べる
。前述のごとくカッターの軌跡を極めて正確に把握する
ことができるが、各種計濱１ｊ装置、演算装置の万一の
故障又は誤動作に備えて監視装置を備えることにより更
に完全な浚渫作業を行うことができる。監視装置として
は浚渫ファイラ、サーチライ）Ｚナー等を、又浚渫船の
位−置あるいは主スパッドの位置を監視するための船位
測定装置、例えば電波式又は光波式等を備えることが好
ましい。これ等の監視装置自体は後述のごとく公知のも
のであるが、浚渫作業への適用の方法について述べる。

音響測深機拗及びグロファイラー又はサーチライト（財
）等の深度信号は第２６図に示すごとく、それぞれＡ／
Ｄ変換器■及び（ハ）を介して入力インターフェースに
）にインプットすることにより浚渫平面図又は浚渫断面
上に押必測深図又は深度分布図（第２３図参照）を描く
。掘跡測深図に予定浚渫深度より浅い所、即ち掘り残し
が示された場合、掘り残し位置にカッターが来るよう所
要の主スパッド位置、スイング角、ラダー角をそれぞれ
演算して操縦者に指示し掘り残しを除去するための修正
作業を正確に且つ容易に実施できる。

船位測定装置＆７１で計測された位置信号は第２６図に
示すごとく直接にインターフェース■にインプットする
ことにより、別にスイング角度、即ちジャイロ信号をも
とに演算された主スノ（ラドの位置と比較し、ずれを生
じた場合、正しい位置へ移動させるため操船に必要なデ
ータを演算し操縦者に指示を与える。これ等の修正のた
めの演算を行う計算式は、船体の傾斜及びスノ（ラドの
傾斜等による計算誤差の要因が除去されるので、極めて
正確なデータを指示することができる。更にこれらの修
正に必要な信号をう°ダーウインチ等の自動制御装置の
設定信号に組込むことによる、通常の浚渫操作のほかに
修正操作を含め極めて広範囲の操作の自動化をはかるこ
とができる。

次に音響測深機に）を用いてカッターが通過した掘跡を
追尾し、掘跡測深図を作成する要領を示す。第２２図及
び第２３図に示すごとく、音響測深機０は船底θ呻又は
浚渫船に装備した図示しないブーム上に設ける。第２−
３図に示す円弧１２９は船体（３）が第２２図の実線で
示す位置にあるとき、船体のスノ・ングに従って音測し
た位置の軌跡であり、円弧１２９′は、船体（３）が２
点鎖線の位置にあるときの音測位置の軌跡である。一方
力ツタ−の先端中心１０３もスイングた従って円弧状の
軌跡１３０，１３０’を描いて浚渫するので、この円弧
１３０と音測位置の軌跡の円弧１２９が一致する位置で
のデータを照合することにより、演算で求めたカッター
深度、即ちサクションマウス−の深度と音測による実測
値を比較できる。

なお演算回路に補正係数を設けておけば、浚渫深度の演
算の補正に役立てることができる。

次に電波式船位測定装置による船位の測定方法について
述べる。第２４図及び第２５図に示すごとく、通常は浚
渫船に主局、即ち船位測定装置に）、陸上の固定点に従
局−及び（５１）を装備する。従局−及び（５０の間の
距離は一定であり、従局員及び（５１）の位置は既知で
ある。こ＼で電波を使用して主局的と従局（４）の間の
一距離及び主局（Ｌ４カと従局φｌ）の間の距離をそれ
ぞれ計測し、浚渫船（５場の位置を求める。こ＼で浚渫
船の位置とは。

主局θカのアンテナ（５→の位置であるため、浚渫船上
の任意の位置を求めるには方位信号、例えばジャイロコ
ンパスＣ３１による方位信号を用いて位置の補正を行う
。光波式船位測定装置は、浚渫船上に装備された光波距
離計から発光された変調をかけた光が陸上に装備した反
射鏡により反射され再び光波距離計に戻ってくるのを受
光し、発光と受光の位相差から距離を求める。この光波
距離計と反射鏡を２組又は３組装備して浚渫船の位置を
求めることができる。

最後に本装置の構成を第２６図のブロック図に示す。吃
水計０４）乃至０η、浚渫深度発信器α葎、スパッド傾
斜距離計＠乃至（ホ）及び翰乃至（２）、スパッド深度
計（財）からの出力信号は、　Ａ／Ｄ変換器φ５）を介
して入力インターフェースに）に入り、潮位計（至）か
らの出力信号はテレメータ送信機（至）、テレメータ受
信機（ロ）を介し、ジャイロコンパス（ロ）の出力信号
はＳ／Ｄ変換器（５６）を介し、船位測定装置θカから
の出力信号は直接に、音響測深機（６）からの出力信号
はＶＤ変換器−を介し、プロフ信号はＡ／Ｄ変換器に）
を介してそれぞれ入力インターフェース■に入力し、コ
ンピュータ（至）で演算され、出力インターフェース（
５つを介して、表示装置（２）、記録装置に）及びカッ
ター位置指示装置＠乃にそれぞれ出力される。

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。

本発明のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方法及び装置
は、前述の構成を有するので次の優れた効果を発揮する
。

（Ｌ）　　従来考慮されていなかった船体の傾斜（トリ
ム、ヒール）、スパッドの傾斜等をカッター装置の位置
を推定する計算式に組込んだので、計算誤差を生ずるこ
とがなくカッター装置の位置を正確に把握することがで
きる。

（１１）　　カッター装置の位置を軌跡として表示した
ので、浚渫計画にもとづく予定断面図及び平面図と比較
することにより、計画通りの無駄のない浚渫作業を行い
、また容易に修正作業に対する指針を得ることができ、
浚渫精度及び浚渫効率を向上させることができる。

（ｍ）　　カッター装置の軌跡を電気的に演算し前記第
（１１）項の修正作業指針をラダーウィンチ等の自動制
御装置の設定信号に組込むことにより。

自動浚渫への足掛りを提供し、浚渫作業の省力化を計り
得る。

（１ｖ）　　ラダー先端部近傍に取付けた浚渫深度計測
用ワイヤロープの移動長さを計測して浚渫深度を求める
ので、従来のごとくラダーの撓みによる計測誤差を取除
き、計測精度を高めることができる。

Ｍ　　船体の傾斜（トリム、ヒール）を船体の異なる位
置に取付けた３個以上の吃水計を用いて計測するので、
船体の傾斜を正確に測定することができ、又トラニオン
中心位置の吃水を求めることにより、吃水誤差を除去す
ることができる。

（ｖＯ各スパッド及びスノ；ツドキーノ＜−間の隙間を
計測し、吃水計により求めた船体傾斜と組合わせるので
、スノくラドの傾斜角度を正確に計測することができる
。

（ｖｉｉ）　　船位測定装置及び音響測深機等を設け、
スパッドの位置、カッターの位置及び浚渫深度を直接的
に計測し、計算によって求めたものと比較し、必要に応
じ補正を加えることにより、より正確にカッターの位置
を把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の浚渫深度の計測方法の説明図
、第３図はス、Ｃツド打替によるスノ；ツド前進量の説
明図、第４図及び第５図は本発明の実施例を示す浚渫深
度の計測方法を示す説明図、第６図及び第７図は同じく
吃水の計測方法を示す説明図、第８図へ）及び第８図山
）は同じくスパッドの傾斜角度の計測方法を示す説明図
、第９図及び第１０図はそれぞれ第８図囚における■−
ＩＫ方向及びＸ−Ｘ方向からの拡大切断平面図、第１１
図は本発明の実施例を示すスパッドの傾斜にもとづく船
体のずれの説明図、第１２図は潮位信号の送受要領を示
す説明図、第１３図及び第１４図はスパッドの打替によ
るスパッドの移動を示す説明図、第１５図はスパッドの
打替順序を示す説明図、第１６図及び第１７図は本発明
実施例を示すスパッド打替後のスパッドの移動量を示す
説明図、第１８図は同じく浚渫予定断面図、第１９図は
同じく浚渫予定平面図、第２０図は同じくカッターの軌
跡を表示した浚渫平面図、第２１図は掘り残しの有無の
判別方法の説明図、第２２図及び第２３図は本発明の実
施例を示す音響測深機による掘跡測深図の作成要領の説
明図、第２４図及び第２５図は電波式船位測定装置によ
る船位測定方法の説明図、第２６図は本発明の実施例を
示す計測装置、演算装置及び表示装置等の構成を示すブ
ロック図である。 図中、（１）はラダー、（３）は船体、（６）はカッタ
ー。 （８）はサクションマウス、（９）は浚渫深度計測用ワ
ｉ、Ｑ４α＊ＭＱηは咋水計、（ハ）は海底、ａ９（イ
）はスパッド、（ハ）（財）＠に）はスパンｌ−１−パ
ー、（ホ）＠（イ）（ホ）ＩＪ　Ｈ０１）　Ｈはスパッ
ド傾斜距離計、■はジャイロコンパス、（至）はコンピ
ュータ、（至）は表示装置。 ■は音響測深機、θ力は船位測定装置、（財）はスパッ
ド深度計を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 特許出願人代理人 特許出願人代理人 第１５図 １ 第２２図 ３０ 第２４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水底に打込んだスパッドをスイングの中心として船
   体をスイングさせて浚渫作業するポンプ浚渫船において
   、浚渫深度計測用ワイヤロープの移動長さと船体の傾斜
   角度とスパッドの傾斜角度と船体のスイング角度とをそ
   れぞれ計測し、前記各計測データ及び浚渫船の船体及び
   ラダーの固有の寸法を用いて、ラダー先端のカッター装
   置の浚渫深度と、スパッドの打替によるスパッドの移動
   量と、スノ（ラド位置から前記カッター装置までの各ス
   イング角度における距離とをそれぞれ演算し、該演算値
   にもとづいてカッター装置の軌跡を求め、該軌跡を表示
   することを特徴とするポンプ浚渫船のカッター軌跡表示
   方法。 ２）船体の傾斜角度を、船体上の異なる３個所以上の位
   置に配置した吃水計により計測する特許請求の範囲第１
   ）項記載のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方法。 ３）スパッドの傾斜角度をスパッドとスパッドキーパ−
   間の隙間及び船体の傾斜角度によって計測する特許請求
   の範囲第１）項又は第２）項記載のポンプ浚渫船のカッ
   ター軌跡表示方法。 ４）各糧計測データが電気信号として出力されるよう各
   計測装量を構成し、カッター装置の軌跡を電気的に演算
   する特許請求の範囲第１）項又は第５）項記載のポンプ
   浚渫船のカッター軌跡表示方法。 つ　カッター装置の表示が、浚渫計画にもとすく予定浚
   渫断面図及び予定浚渫平面図と対比可能に図形的に表示
   することを含む特許請求の範囲第１）項又は第４）項記
   載のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方法。 ６）　カッター装置の軌跡をラダー先端に設けたカッタ
   ー先端中心位置及びサクションマウス中心位置について
   それぞれ表示する特許請求の範囲第１）項又は第３）項
   又は第５）項記載のポンプ浚渫船のカッター軌跡表示方
   法。 ７）スパッドを水底に打込んで前進し船体をスイングさ
   せて浚渫作業するポンプ浚渫船において、一端をラダー
   先端近傍に取付はラダー上方に固定したシープを介して
   張り渡した浚渫深度計測用ワイヤロープと、該ワイヤロ
   ープの移動長さを検出する浚渫深度発信器と、船体上の
   異なる３個所以上の位置に配置した吃水計と、各スパッ
   ド毎に設けたスパッド及びスパントキーパ−間の隙間を
   計測する隙間計と、スパッド先端の深度を計測するスパ
   ッド深度計と、スイング角度計測装置と、前記各計測デ
   ータを用い所定の計算式にもとづいてカッター装置の軌
   跡を演算するための演算装置と、前記軌跡を表示する装
   置とを備えたことを特徴とするポンプ浚渫船のカッター
   軌跡表示装置。 ８）スパッドを水底に打込んで前進し船体をスイングさ
   せて浚渫作業するポンプ浚渫船において、一端をラダー
   先端近傍に取付はラダーガントリーに固定したシープを
   介して張り渡した浚渫深度計測用ワイヤロープと、該ワ
   イヤロープの移動長さを検出する浚渫深度発信器と、船
   体上の異なる３個所以上の位置に配置した吃水計と、各
   スパッド毎に設けたスパッド及びスパッドキーパ−間の
   隙間を計測する隙間計と、スパッド先端の深度を計測す
   るスパッド深度計と、スイング角度計測装置と、前記各
   計測データを用い所定の計算式にもとづいてカッター装
   置の軌跡を演算するための演算装置と、前記軌跡を表示
   する装置と、前記演算結果を監視するための船位及び浚
   渫深度を実測する装置とを備えたことを特徴とするポン
   プ浚渫船のカッター軌跡表示装置。