ポンプ浚渫船、グラブ浚渫船などのCADデータは探すのが難しいを解決

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浚渫船(しゅんせつせん)とは、河川や港湾などの治水、航路港湾の水深確保のための不用土砂の排除、埋め立てなどを行う作業船の総称です。

浚渫船の種類は大きく分けてポンプ浚渫船、グラブ浚渫船、バックホウ浚渫船の3種類があります。
水中での施工が多い日本では、ポンプ浚渫船が主流です。
どの浚渫船を使用するかは、工事を行う港湾、河川の水深、土質、土量、地形などの要素によって決まります。

「船」と名前が付いていますが、一般的な船舶とは違い、基本的に自走能力がないため、現地までの輸送することになります。ポンプ浚渫船、グラブ浚渫船、バックホウ浚渫船は全て、押船や曳船とよばれる作業用の船舶で運びます。
また、施工能力については、データ上で公開されている能力と実際の能力とは施工条件等によって相当の差が生じるので注意が必要です。


浚渫船・作業船のCADデータは探すのが難しいのか

浚渫船・ガット船やクレーン付台船などの作業船の設計CADデータや図面は、ポンプ浚渫船、グラブ浚渫船、バックホウ浚渫船全て、株式会社青木組や山本建設工業株式会社など、浚渫工事を手がける会社のホームページで閲覧、ダウンロードすることができます。
しかし、さまざまな問題点もあります。

浚渫船・作業船のCADデータは多岐にわたります

浚渫船は大きく分けると、ポンプ浚渫船、グラブ浚渫船、バックホウ浚渫船の3種類に分類されます。
しかし、細かく分けると、浚渫船・作業船には非常に多くの種類が存在します。
たとえばポンプ式浚渫船は、カッターレスポンプ浚渫船、マイクロポンプ浚渫船、トランザクション浚渫船、軟泥浚渫船とさらに細かく分類されます。
作業船には、浚渫船の他にも、物を吊り上げて移動させることに特化した船舶である起重機船、自走できない船を押して押船、同じく自走できない船などを曳いて運ぶ曳船、ガット船やクレーン付台船などがあります。
目的とCAD図データに合致するものを探すには、かなりの労力を要することになります。ほしい浚渫船や起重機船、押船、曳船、ガット船、クレーン付台船などのCADデータはなかなか見つからないでしょう。
一方で、インターネット上に公開されているポンプ浚渫船、グラブ浚渫船、バックホウ浚渫船などの浚渫船のCAD図データはグラブ浚渫船が主で、ポンプ浚渫船のデータはさほど公開されていません。

浚渫船についての詳細な仕様が記載されていない場合もある

複数の公開サイトからダウンロードした設計CADデータは、サイズがまちまちで使いづらいというデメリットがあります。
さらに、図面のみで細かな仕様が記載されていないデータも少なくありません。

目的に合った浚渫船のCADデータを見つけるポイント

設計図書や計画書を作成するにあたっては、事前に必要なデータの仕様を確認し、目的に合った浚渫船やガット船、クレーン付台船のCAD図データを選別し、ダウンロードすることが重要です。


浚渫船の各種類の特徴を抑えることが重要

日本で使用されることの多い3種類の浚渫船について、それぞれの特徴、およびどんな場所、地層に適しているかを把握しておきましょう。

ポンプ浚渫船

船の先端にある吸水管を海底に下ろして土砂を吸い上げ、排砂管で搬送する工法です。
吸水管の先端には、土砂を切り崩すためのカッターが装備されています。
細かく分けると、カッターに変えて水ジェットで土砂を切削するカッターレスポンプ浚渫船、小型軽量化されたマイクロポンプ浚渫船、有害物質を含む軟弱な土質で使用される軟泥浚渫船があります。

グラブ浚渫船

船の先端にあるグラブバケットを海底に下ろし、土砂を掴み取ります。起重機船の役割を兼ねているものもあります。
グラブの大きさによっては、一度に土砂をつかめる量が20M3を超えるものもあります。
浚渫作業時の船体固定方式、および移動方式によって、アンカーを下ろすアンカー方式とアンカーレスのスパッド方式等があります。

バックホウ浚渫船

バックホウと呼ばれる油圧式ショベル型掘削機を船首端の低い位置に据え付けた、硬い土室の場所で使用される浚渫船がバックホウ浚渫船です。

作業現場に合わせた浚渫船を選ぶのがポイント

浚渫工事を行う現場はどのような環境なのか、事前に作業現場の特徴を知ることが重要です。
機種の選定にあたっては、浚渫土量、面積、水深、土質、土捨場、動力源等の条件を十分調査して決定しましょう。

ポンプ浚渫船・・・面積が広く、比較的柔らかい大量の土砂を取り除く場合に適している。
グラブ浚渫船・・・狭い場所での工事が可能で、比較的硬い土砂、岩盤でも作業できる。
バックホウ浚渫船・・・粘土質、砂質、レキ混じりの土砂を取り除く作業に向いている。

浚渫船の問い合わせサービスを利用する

設計CADデータを公開している会社のホームページには、浚渫船やガット船やクレーン付台船の仕様等に関する問い合わせを受け付けているところもあります。
詳しい情報を知りたい場合は、問い合わせサービスを利用することも一つの方法です。


浚渫船のCADデータを無料ダウンロードするポイント

浚渫(しゅんせつ)という言葉にあまりなじみのない方も多いかもしれませんが、浚渫工事とは船舶が安全に航行できるよう、海底の土砂をすくい取る工事のことです。もし航路や停泊地の水深が足りないと、船舶の腹の部分が海底にぶつかってしまいます。船舶を傷つけないためにも、航路や湾内を十分な深さに保つことが大切になります。
特に近年では、クルーズ船など船舶の大型化が進み、港湾部の整備も欠かせない作業となっています。こうした作業で活躍する作業船が浚渫船です。浚渫工事で土砂をすくい上げる浚渫船や起重機船、すくい上げた土砂を運ぶ土運船、ガット船やクレーン付台船など、浚渫工事の現場では他にもさまざまな作業船が活躍しています。
ここでは、そんな作業船のなかでも浚渫工事の中心を担う作業船である浚渫船やガット船、クレーン付台船のCADデータを無料ダウンロードする際のポイントをご紹介します。

浚渫船はポンプ浚渫船とグラブ浚渫船に分類される

浚渫船は、主に「ポンプ浚渫船」と「グラブ浚渫船」の2種類に分類されます。
まずポンプ浚渫とは、ストローで吸い上げるように、土砂と海水を一気に吸い上げて海底を掘り下げていく工事のことです。面積が広く大量の土砂を救う必要がある場合に適しています。
工事の流れを簡単に説明すると、まずポンプ浚渫船の先端にある吸水管を海底に下ろして作業を始め、吸水管の先端についているカッターが回転して、海底の土砂を切り崩していきます。切り崩された土砂は、浚渫船に内蔵されているポンプの力によって海水と一緒に吸い込まれ、船の後ろに続く長い排砂管の中を通って、埋立地へと運び出されます。
一方グラブ浚渫は、海底の土砂をつかみ取って掘り下げていく工事のことです。岸壁などの構造物の近くといった狭い場所での工事も可能で、ポンプ浚渫船ではすくい上げられない固い土でもつかむことができます。
グラブ浚渫工事の流れは、まずグラブ浚渫船の先端に搭載されている大きなグラブバケットを海底に下ろして、クレーンゲームのように海底の土砂をつかみ取っていきます。グラブの大きさはさまざまですが、一度で2~5立法メートルの土砂をつかむものから、20立法メートルを超す大型のものなどもあります。
つかみ取られた土砂は、土運船に積み込んで埋立地へと運び出されていきます。
浚渫船には、自ら航行可能な自航式ほか、押船や曳船を必要とする非航式がありますが、その大多数は非航式となっています。
設計CADを作成する際は、まず作業する場所がどのような場所かを把握し、ポンプ式、グラブ式どちらでの作業が適しているかを把握してから、CAD図面をダウンロードすることが最初のポイントとなります。

ポンプ浚渫船の最大の特徴は施工能力の高さ

ポンプ浚渫船の歴史は古く、資料によると明治19年(1886年)にオランダから輸入された「第一大浚丸」が最初のポンプ浚渫船であるとされています。ポンプ浚渫の原理は、船体の後部に設置したスパッドを固定点とし、スイングアンカーを反力にスイングワイヤーを操作して船体を左右にスイングさせます。そして、ラダーの先端に取り付けられたカッターヘッドを回転させて海底地盤を掘削し、土砂を船内にある浚渫ポンプで海水とともに吸引します。吸引された土砂は、排砂管を通じて埋立地まで排送する方法になります。その最大の特徴は施工能力の高さで、大規模な浚渫工事で威力を発揮します。設計CADを利用してCADデータを無料でダウンロードして図面を作成する場合、船舶の形状だけでなく排砂管の長さにも注意が必要です。

ポンプ浚渫船のバケット型のカッターヘッド

ポンプ浚渫船のカッターヘッドには、軟土質用のオープン型と硬土質用のバケット型の2種類があり、最近ではほとんどバケット型が採用されています。硬土盤や岩盤などを浚渫する必要があるときは、カッターブレードに着脱容易なチップが取り付けられたカッターヘッドが用いられていまず。CADで図面を作成する際も、どちらのカッターヘッドの種類が適しているか、しっかり確認することをおすすめします。

ポンプ浚渫船の遠心渦巻ポンプ

一般的なポンプ浚渫船の浚渫ポンプには、遠心渦巻ポンプが使用されています。インペラと呼ばれるポンプ内にある羽根車を原動機に直結して回転させ、回転による遠心力の働きにより土砂を吸い込みます。吸い込まれた土砂は、圧力と速度の両エネルギーを受け、ケーシング内を通過する間に、その速度エネルギーが効率よく圧力エネルギーに変換され、排砂管を通じて目的地まで排送されていきます。浚渫ポンプの特徴には大きく二つあり、まず掘削した土砂ごとインペラ内を通過させる必要があるため、インペラの羽根の枚数を減らしインペラの幅を土砂が通過しやすいよう広く設計されています。そして土砂との接触によって摩耗しやすいため、ポンプ各部の 材料に耐摩耗材を使用しているほか、摩耗度の特に激しい部分には適宜取り換えしやすいように消耗部品が使用されています。なお浚渫ポンプの駆動方法としてはタービン駆動式、ディーゼル式、電動式や油圧駆動式が使用されています。CAD図面をダウンロードする際、ポンプの形状のほかこちらの駆動方式も注意が必要です。

ポンプ浚渫船の施工管理システム

ポンプ浚渫船の施工管理システムは、GPSを使用したGNSS、潮位計、傾斜計および深度計(水圧計)などから船体の位置やカッターヘッドの平面や深度などをモニター上でリアルタイムに把握することができます。このほかモニターには事前に測量した原地盤および目標の浚渫深度を表示させることができ、オペレーターはこの表示を見ながら操作することができます。

グラブ浚渫船は深さの変化が多い場所でも効率よく浚渫できる

グラブ浚渫船はポンプ浚渫船よりも歴史は古く、明治4年(1870年)にイギリスから4隻輸入された記録が残っています。グラブ浚渫は、グラブ浚渫船に装備されたグラブバケットで海底に堆積した土砂を掘削する浚渫方式です。浚渫深度はバケットを吊るロープの長さで調節するため、大深度や深さの変化が多い場所でも効率よく浚渫することができるというメリットがあります。またバケット容量とバケット重量の比率を大きくすることによって、硬度盤地質でも浚渫することが可能です。グラブ式浚渫船は、一般的に船体上に旋回式のクレーンを搭載し、ワイヤーロープによってグラブバケットを吊り下げた構造となっています。
作業時の船体固定および移動方式は、船体をアンカーで係留するアンカーチェーン方式と、船体から海底へ脚柱を立てて船体の移動を止めるアンカーレス方式があります。
グラブ式浚渫船には、自ら航行可能な自航式と他船によるえい航又は押船や曳船を必要とする非航式がありますが、その大多数は非航式となっています。
CADで図面を作成する場合は、クレーンの高さやグラブバケットのほか、非航式を設置する際は押船、曳船のスペースも必要となりますので、現場の状況をあらかじめ把握しておくことも重要なポイントとなります。

グラブ浚渫船のクラムシェル型のグラブバケット

グラブバケットにはクラムシェル型とオレンジピール型の2種類があり、オレンジピール型は岩石や玉石、転石などの浚渫に使用され、海底の浚渫用にはほとんどの場合クラムシェル型が使用されています。クラムシェル型のグラブは、1立法メートルの容量のものから200立法メートルのものまで、大小さまざまなサイズのグラブが存在しています。また近年では、海底の土砂をつかみ揚げる際に発生する濁りの軽減を目的として密閉式グラブなど、様々な環境対策も行われています。

起重機船にグラブ浚渫船用の船体誘導システムを搭載する

グラブ浚渫船は大きなクレーンを用いて海底の土砂をすくい上げる船舶ですが、大型クレーンが搭載されている起重機船にグラブバケットを装備し、浚渫作業もこなすことができるグラブ浚渫船兼起重機船という船舶も存在します。一般の起重機船は浚渫作業には使うことができませんが、起重機船にグラブ浚渫船用の船体誘導システムを搭載することにより、浚渫作業も可能となっています。
CADデータをダウンロードする場合、クレーンの旋回角度が船の種類によって異なることがありますので、設計CADを作成する場合は図面をしっかり確認するように注意が必要です。


浚渫船・起重機船・作業船のCADデータのリンク集まとめ
次のページでは、浚渫船・起重機船・作業船のCADデータのリンク集をまとめて紹介しています。
浚渫船・起重機船・ガット船やクレーン付台船などの作業船のCADデータのリンク集まとめ




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