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河道浚渫は、水路開発の主要な方法の一つであり、水路規模の拡大と維持を図る上で極めて重要です。毎年雨期には大量の土砂が河川に流入し、河底にシルトが堆積します。そのため、水路管理者は、水路の安全で円滑な流れを確保するために、水中破砕や浚渫などの浚渫工事を定期的に実施する必要があります。
プロジェクトの背景
柳江は中国の水運にとって不可欠な水路です。近年、沿線の水運経済が急速に発展するにつれ、港湾取扱量は年々増加し、輸送船舶の需要もますます高まっており、沿線の人々は柳江の発展に期待を寄せています。
劉江に2,000トンの水路を建設することは、交通システム、地方政府、そして一般市民の共通の願いです。2021年12月に着工し、完成すれば水路の通過能力が大幅に向上し、劉江の水運のボトルネック問題を効果的に解決することができます。
ペインポイント分析
従来の浚渫工事は、主に浚渫船などの水中掘削機械を手動で操作する作業が主流です。水中の作業エリアが明確に見えないため、作業員は岩塊を正確に発見できず、破砕・浚渫作業の過程で岩塊の位置や高さを正確に制御することができません。その結果、漏水、過剰掘削、掘削不足、さらには手戻りが発生しやすく、結果として建設コストが制御不能な状態になります。また、作業は天候や光に影響を受けやすく、作業効率が保証されません。
実施プログラム
航路浚渫問題を解決するために、Hi-Targetは顧客にK20高精度分離RTK（以下、K20）を搭載したECS900掘削機3Dガイダンスシステム（以下、ECS900）のソリューションを提供します。
ECS900は、北斗の高精度測位技術を活用し、掘削機に搭載された各種角度センサーの値と主要ピボット寸法の読み取りと組み合わせることで、破砕ハンマーヘッドとバケットの歯のリアルタイムかつ正確な3D位置情報を算出します。キャブ内に設置されたフラットパネル端末に表示される3Dグラフィックと数値に基づいてオペレーターをガイドすることで、作業エリアにおける掘削の見落とし、掘り不足、掘り過ぎを防止します。視界の悪い死角や照明条件が悪い場合でも、オペレーターが正確に作業できるようにガイドします。
K20は主に4つの用途があります。第一に、センチメートルレベルのRTK測位精度に基づき、建造精度を向上させます。第二に、船のコックピットから操作者が機器をより適切に操作し、動作状況を把握できるようにします。第三に、本体をコックピットに設置することで、水上の特殊環境から保護され、耐用年数を延ばします。第四に、高精度な測位に加えて、高精度な方位も提供します。第五に、K20はHI-TARGET HiMAXソフトウェアと併用することができ、船舶のリアルタイム状態を高精度に管理するだけでなく、船舶の方向や航行軌跡を詳細に表示します。
ワークフロー
1. 調査設計
プロジェクトチームはまず、マルチビームスキャンデータに基づいて、水中の地形と砕くべき岩石、浚渫されたシルトや岩石の量を評価しました。
2. 施工図の設計
マルチビームスキャン後、チャネルクラスの要件に従って施工設計図 (CAD.dxf) が作成されます。
3. 表面浚渫
ECS900を搭載した掘削機は、表土の浚渫作業を行います。キャブに搭載されたECS900ターミナルプレートのガイドにより、オペレーターは表土上で精密な作業を行うことができます。
4. 定点破砕
ECS900を搭載した掘削機を破砕ハンマーに交換することで、岩盤全体や大岩の定点破砕が可能になります。ECS900とソフトウェアによる高精度なガイドにより、水中の岩盤や大岩を操作シーケンスに沿って正確に破砕できます。
5. 指定された標高まで掘削する
浚渫船は小石を砕いた後、所定の高さまで（シルト等も含めて）浚渫し、シルト等を水路外へ排出します。
結果
ECS900をベースに、破砕浚渫船の船種と方向をリアルタイムで表示するだけでなく、破砕ハンマーヘッドとバケットの動態操作に正確な支援とガイダンスを提供し、施工作業の精度を確保し、掘削漏れ、掘削不足、掘削過多を防止します。掘削作業は人力と物的資源の無駄を削減するだけでなく、作業レベルと効率を向上させます。
プロジェクト概要
ECS900 は、掘削機の水中での稼働方法を変え、顧客のコスト削減と効率性の向上に貢献します。
コスト削減の面では、ECS900 は作業境界を設定し、船体と掘削機の破砕ハンマーヘッド/バケットの方向と角度をリアルタイムで表示することで、オペレーターが正確に作業できるようにガイドし、掘削漏れ、掘削不足、掘削過剰によるやり直しを回避し、顧客の人力と物的資源を節約します。
効率向上の面では、夜間作業も可能なECS900は、従来の工法と比較して50%以上の効率向上を実現します。デジタル工法の導入により、航路浚渫はより高精度、高効率、低コストで完了し、水路の高品質な開発に貢献します。