JP2000008389A - ケーソン施工支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海洋におけるケーソンの設置に際して、ケー
ソンの位置や潮流等のデータを作業船と施工指揮本部と
でそれぞれ容易に確認できるようにする。 【解決手段】 ケーソン２にＧＰＳ計測局１０が設けら
れ、陸上側に誤差をなくすためのＧＰＳ基準局２０及び
ＧＰＳ精度監視局３０が配置され、これらがケーソンの
位置計測装置とされている。また、ＦＣ船１には、方位
計５１、ＦＣ船傾斜計５２、ブーム傾斜計５３等のＦＣ
船の姿勢計測装置が配置されている。また、ＦＣ船に
は、風向・風速計６１、潮流用の流向・流速計６２等の
状態計測装置が配置されている。これらの計測装置は、
各々に接続されたパソコンにデータを出力し、かつ、各
パソコンがＬＡＮにより結ばれている。また、ＬＡＮに
は、各計測装置からのデータをモニタするためのパソコ
ンが接続されている。また、モニタ用のパソコンは、少
なくともＦＣ船１と、施工指揮本部とに設置されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケーソンを海洋等
の水域に設置する際に用いられるケーソン施工支援シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ケーソンを海洋の特定の場所に
設置する際には、たとえば、ケーソンを浮かせた状態で
海洋の所定位置まで曳航した後に、たとえば、フローテ
ィングクレーン（ＦＣ船）によりケーソンを吊った状態
で、ケーソン内に注水してケーソンを沈めることによ
り、ケーソンを水底に設置する。

【０００３】この際に、ケーソンを正確な位置に設置す
るためには、ケーソンの位置を正確に計測する必要があ
り、たとえば、ケーソンに反射プリズムを設置するとと
もに、上記反射プリズムを見渡せる位置で、かつ、その
位置が計測されて既知となっている陸上に、トータルス
テーションを設置し、このトータルステーションにより
ケーソンの位置を計測する方法がとられていた。

【０００４】また、ＧＰＳを用いた位置計測装置も普及
しており、ＧＰＳによりケーソンの位置を測定すること
も行われている。しかし、ＧＰＳの衛星からのデータに
は、基本的に誤差が含まれているので、ケーソンに単独
でＧＰＳ計測装置を取り付けても、ケーソンの位置を正
確に測定することができない。そこで、通常、ＧＰＳを
用いて移動する物体の位置を正確に測定するためには、
実際に位置を計測すべき上記物体側にＧＰＳ移動受信装
置を設けるとともに、既に位置がわかっている陸上の位
置にＧＰＳ固定受信装置を設け、誤差を補正するように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば、
島と陸地を結ぶ橋を設けるために、海洋に橋脚基礎ケー
ソンを設置するような場合には、橋の長さを短くするた
めに、基本的に海峡の幅の狭い部分に橋脚基礎ケーソン
を設置することになるが、このような水域においては、
潮の満ち引きの際に生じる潮流が強くて速いものとな
る。

【０００６】そこで、橋脚基礎ケーソンの設置に際して
は、潮流が最も弱くなる時間帯（潮どまり）を選んで設
置することになるとともに、たとえば、ＦＣ船の船長等
が周囲の潮流の状態を観察し、潮流が弱まったのを確認
して、橋脚基礎ケーソンを設置する作業を開始するよう
になっている。従って、上述のような方法では、陸上側
で作業を指揮する施工指揮本部等において、実際の潮流
の状態を把握することができないという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ケーソン施工支援システムは、ケーソンを吊り下げるた
めのクレーンを有する作業船を用いて、海洋等の水域の
所定位置に上記ケーソンを設置する際に、これを支援す
るケーソン施工支援システムであって、ケーソンの位置
を測定する位置計測装置と、上記作業船の向きや傾斜等
の姿勢を測定する作業船姿勢計測装置と、ケーソンを設
置すべき水域の潮流等の周囲の状態を測定する状態計測
装置と、これら位置計測装置、作業船姿勢計測装置及び
状態計測装置に接続され、これら全ての装置から出力さ
れるデータを表示可能な表示装置とを具備してなること
を特徴とする。

【０００８】上記構成によれば、位置計測装置により計
測されたケーソンの位置のデータと、作業船姿勢計測装
置により計測された作業船の姿勢のデータと、状態計測
装置により計測された水域の状態のデータとを表示装置
に表示させて確認することができる。従って、これらの
表示装置を、たとえば、作業船の操舵室、クレーン等の
操作室、施工指揮本部等に設置すれば、それぞれの場所
においてケーソンの位置、船の姿勢、水域の状態を把握
した状態で作業を行うことが可能となる。

【０００９】特に、施工指揮本部においても、潮流等の
水域の状態を把握することが可能となり、潮流が弱くな
った段階でケーソンを設置するものとした際に、作業船
側だけではなく、施工指揮本部においても、潮流に基づ
いてケーソンの設置の時期を判断することが可能とな
る。すなわち、現場で施工をする側と、現場から離れた
位置で施工を指揮する側とで同じように状況を把握でき
るので、施工を円滑に行うことが可能となる。また、ケ
ーソンの位置のデータ、船の姿勢のデータ及び水域の状
態のデータを一つの表示装置に表示させることが可能と
なることより、上述のデータを容易に確認することがで
きるので、現状を把握するのに時間がかかるようなこと
がなく、迅速に上記データに基づく判断を行うことが可
能となる。

【００１０】なお、上記位置計測装置としては、たとえ
ば、ＧＰＳを用いた位置計測装置やトータルステーショ
ン等の光学的位置計測装置を用いることができる。ま
た、上記作業船姿勢計測装置としては、たとえば、船の
方向を計測するための各種方位計（コンパス）や、船の
傾きを計測するための各種傾斜計を用いることができ
る。また、上記状態計測装置としては、海上の風向を計
測するための風向計や海上の風速を計測するための各種
風速計や、波の高さを計測するための各種波高計や、潮
流の流向を計測するための潮流用の流向計や、潮流の流
速を計測するための潮流用の流速計を用いることができ
る。

【００１１】また、上記表示装置は、少なくとも、施工
現場となる作業船上と陸上の施工を指揮する場所とにそ
れぞれ配置されることが好ましい。そして、それぞれの
配置位置に配置された表示装置において、位置計測装
置、作業船姿勢計測装置及び状態計測装置からのデータ
を確認できるように、これらのデータが表示可能となっ
ていることが好ましい。

【００１２】本発明の請求項２記載の上記位置計測装置
は、上記位置計測装置が、ＧＰＳ衛星からの送信データ
に基づくＧＰＳ方式によりケーソンの位置を計測するも
のとされ、上記ケーソン上の少なくとも二カ所で位置を
計測可能に設けられて上記ケーソンと共に移動するＧＰ
Ｓ計測局と、陸上に固定的に設けられるとともに位置が
既知であるＧＰＳ基準局及びＧＰＳ精度監視局とを備
え、これらＧＰＳ計測局、ＧＰＳ基準局及びＧＰＳ精度
監視局は、それぞれ、ＧＰＳ衛星からの送信データを受
信するとともに、送信データを処理するＧＰＳ受信処理
手段を備え、上記ＧＰＳ基準局は、その既知の位置に基
づいてＧＰＳを用いた位置計測に基本的に生じるＧＰＳ
計測局の誤差を補正するためのデータを生成して送信す
る誤差処理送信手段を備え、上記ＧＰＳ計測局は、上記
ＧＰＳ基準局から送信されたデータに基づいて誤差を補
正された位置を求める誤差補正手段を備え、上記ＧＰＳ
精度監視局は、ケーソン上の上記ＧＰＳ計測装置におい
て、上記作業船上の構造物等の障害物により一つ以上の
上記ＧＰＳ衛星からの電波が遮られる場合に、ＧＰＳ計
測局で受信可能なＧＰＳ衛星からだけのデータに基づき
位置を計測し、既知のＧＰＳ精度監視局の位置との誤差
を求める障害物誤差演算手段を備えていることを特徴と
する。

【００１３】上記構成によれば、ＧＰＳによりケーソン
の位置が計測されることになるが、ケーソンに二つ以上
のＧＰＳ計測局を設けることにより、ケーソンの位置だ
けではなく、ケーソンの向きや傾斜等を計測することが
可能となる。また、上記ＧＰＳ基準局により誤差を補正
することで、実用的なレベルでケーソンの位置を計測す
ることが可能となる。

【００１４】さらに、ＧＰＳ精度監視局によれば、たと
えば、ＧＰＳ計測局において作業船のクレーン等の構造
物や高い断崖などの障害物により一部のＧＰＳ衛星から
の電波が遮られる場合に、ＧＰＳ精度監視局において、
ＧＰＳ計測局で受信可能なＧＰＳ衛星だけを用いて位置
を求め、既知のＧＰＳ精度監視局の位置と比較すること
により、上記障害物による誤差を求めることができる。

【００１５】なお、ＧＰＳ精度監視局においても、ＧＰ
Ｓ基準局により求められるＧＰＳの基本的な誤差を修正
しておくことにより、上述の障害物の影響による誤差だ
けを求めることができる。また、上記ＧＰＳ基準局やＧ
ＰＳ精度監視局は、障害物によりＧＰＳ衛星からの電波
を遮られることがない見晴らしの良い場所に設置されて
いることが好ましいが、ＧＰＳ基準局やＧＰＳ精度監視
局からＧＰＳ計測局が見通せるようになっている必要は
ない。

【００１６】本発明の請求項３記載のケーソン施工支援
システムは、上記状態計測装置が、潮流の流速を計測す
る流速計を備え、上記流速計が、各深度における潮流の
流速を測定可能となっていることを特徴とする。

【００１７】上記構成によれば、上記状態計測装置によ
り潮流を計測することで、単に、潮流の弱くなる時を求
めるだけではなく、流速計により各深度における潮流の
流速が測定可能となることで、ケーソンの設置に際し、
ケーソンの設置位置への潮流の影響を深度毎の流速から
詳細に推測することが可能となる。また、深度により潮
どまりの時刻が異なるような場合には、より詳細に、ケ
ーソンの設置作業の最も好ましい開始時期を決定するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例のケーソン施工支援システムを図面を参照して説明す
る。図１は、この一例のケーソン施工支援システムの概
略構成を示すものである。図１に示すように、この一例
においては、海洋である水域Ｗにおいて、ＦＣ船（作業
船）１によりケーソン２を沈めて設置する際に、ケーソ
ン施工支援システムを用いている。そして、ケーソン施
工支援システムは、位置計測装置群と、作業船姿勢計測
装置群と、状態計測装置群とを備えている。

【００１９】上記位置計測装置群は、さらにＧＰＳ位置
計測装置群と、光学的位置計測装置群とからなってい
る。上記ＧＰＳ位置計測装置群は、ケーソン２に設置さ
れたＧＰＳ計測局１０と、陸上に設けられたＧＰＳ基準
局２０及びＧＰＳ精度監視局３０とを備えたものであ
る。

【００２０】上記ＧＰＳ計測局１０は、ケーソン上の異
なる二点に設置され、かつ、ＧＰＳ衛星１１…からの電
波を受信するＧＰＳアンテナ１２，１２と、ＧＰＳアン
テナ１２にそれぞれ接続されて受信されたデータを処理
する二つのＧＰＳ受信機１３，１３と、ＧＰＳ基準局２
０から送信される後述の補正信号を受信するとともに、
二つのＧＰＳ受信機１３，１３に上記補正信号を出力す
る補正信号受信装置（補正信号受信装置のアンテナ１４
だけを図示）と、ＧＰＳ受信機１３，１３に接続されて
これらＧＰＳ受信機１３，１３から出力される位置信号
に基づいて実際の座標位置を求める座標変換パソコン１
５とを備えている。また、ＧＰＳ計測局１０には、ＧＰ
Ｓ受信機１３，１３から出力されるデータが受信可能な
ＧＰＳ衛星１１を示す信号を送信する受信可能ＧＰＳ送
信装置（図示略）が備えられている。

【００２１】上記ＧＰＳ基準局２０は、陸上の位置が既
知となっている見晴らしが良い場所（基準点）に配置さ
れ、かつ、ＧＰＳ衛星１１…からの電波を受信するＧＰ
Ｓアンテナ２１と、ＧＰＳアンテナ２１に接続されて受
信されたデータを処理するＧＰＳ受信機２２と、このＧ
ＰＳ受信機２２に接続され、このＧＰＳ受信機２２よっ
て得られる補正信号を送信する補正信号送信装置２３と
を備えている。

【００２２】なお、この一例においては、ＧＰＳ基準局
２０によりＧＰＳ計測局１０で求められる位置データの
補正に、周知のリアルタイムキネマティックＧＰＳを用
いており、ＧＰＳ計測局１０では、ＧＰＳ基準局２０か
ら送信される補正信号に基づいてＧＰＳ基準局２０のＧ
ＰＳアンテナ２１が配置された基準点からの距離と方位
が求められるようになっている。そして、座標変換パソ
コン１５においては、既知である基準点の位置と、ＧＰ
Ｓ受信機１３，１３から入力される基準点からの方位及
び距離のデータとに基づいて、ケーソン２の上記二点の
位置を算出するようになっている。また、座標変換パソ
コン１５においては、ケーソン２の上記二点の位置によ
りケーソン２の向き（スピン角）を求めるようになって
いる。

【００２３】上記ＧＰＳ精度監視局３０は、陸上の位置
が既知となっている見晴らしが良い場所に配置され、か
つ、ＧＰＳ衛星１１…からの電波を受信するＧＰＳアン
テナ３１と、ＧＰＳアンテナ３１に接続されて受信され
たデータを処理するＧＰＳ受信機３２と、ＧＰＳ基準局
２０から送信される補正信号を受信するとともに、ＧＰ
Ｓ受信機３２に上記補正信号を出力する補正信号受信装
置（補正信号受信装置のアンテナ３３だけを図示）と、
ＧＰＳ受信機３２に接続されてこれらＧＰＳ受信機３２
から出力される位置信号に基づいて座標位置を求めると
ともにＧＰＳ受信機３２を操作し、ＧＰＳ計測局の誤差
を演算する誤差演算パソコン３４とを備えている。

【００２４】また、ＧＰＳ精度監視局３０には、ＧＰＳ
計測局１０の受信可能ＧＰＳ送信装置から送信される受
信可能なＧＰＳ衛星１１を示す信号を受信し、これを誤
差演算パソコン３４に出力する受信可能ＧＰＳ受信装置
（図示略）が備えられている。そして、ＧＰＳ精度監視
局３０のＧＰＳ受信機３２は、ＧＰＳ衛星１１からの信
号と、ＧＰＳ基準局２０からの補正信号とに基づいて、
ＧＰＳ基準局２０の基準点からの方位と距離とを求める
ようになっている。

【００２５】そして、この際に、ＧＰＳ精度監視局３０
の誤差演算パソコン３４は、電波を受信可能な全てのＧ
ＰＳ衛星１１…のうちのＧＰＳ計測局１０の受信可能Ｇ
ＰＳ送信装置から送信される信号に指定されたＧＰＳ衛
星１１…から送信される信号だけを用いて位置を求める
ようにＧＰＳ受信局３２を操作する。なお、ＧＰＳ精度
監視局３０は、基本的に見晴らしのいい位置に配置され
るので、障害物によりＧＰＳ衛星１１…からの電波が遮
られることがほとんどなく、その時点で上空を通過する
ＧＰＳ衛星１１…のほぼ全てのＧＰＳ衛星１１…からの
信号を受信可能となっている。

【００２６】一方、ケーソン２上に設けられたＧＰＳ計
測局１０においては、ＧＰＳ衛星１１…からの電波がＦ
Ｃ船１のクレーン、ワイヤ、吊り具等の構造物により遮
られる可能性が高く、また、ＦＣ船１の位置によって
は、陸上側の断崖や山等によりＧＰＳ衛星１１…からの
信号が遮られる可能性がある。従って、ＧＰＳ計測局１
０においては、位置が測定可能なだけの衛星数を確保で
きても、その時点で障害物がなければ信号を受信可能な
衛星数と比較すれば、少ないＧＰＳ衛星１１…により位
置を計測しているので、位置の計測に誤差が生じる可能
性が高くなっている。

【００２７】そこで、上述のようにＧＰＳ精度監視局３
０は、ＧＰＳ計測局１０において、信号を受信可能なＧ
ＰＳ衛星１１…だけを用いて位置を計測するとともに、
ＧＰＳ精度監視局３０の位置が既知となっているので、
計測された位置と既知の実際の位置とを比較することに
より、障害物により一部のＧＰＳ衛星１１…からの電波
が遮られることによって生じる誤差を求められるように
なっている。

【００２８】なお、ＧＰＳ精度監視局３０においては、
上述のように、ＧＰＳ基準局２０からの補正信号に基づ
いて位置を計測するようになっているので、ＧＰＳに含
まれる基本的な誤差は除去された状態となっているの
で、上述の障害物を主な要因とする誤差を求められるよ
うになっている。また、上述のように求められた誤差を
用いて、ＧＰＳ計測局１０における計測位置を補正する
ものとしても良いが、ここでは、上記誤差が予め決めら
れた許容範囲を越えるか否かを監視するようになってい
る。

【００２９】上記位置計測装置群の光学的位置計測装置
群は、ＧＰＳ位置計測装置群があれば、本来必要がない
ものである。すなわち、位置計測装置群には、光学的位
置計測装置群もしくはＧＰＳ位置計測装置群のどちらか
一方が備えられていれば良いものであるが、この一例に
おいては、ＧＰＳ位置計測装置群の精度を確認するため
に、光学的位置計測装置群及びＧＰＳ位置計測装置群の
両方を備えている。

【００３０】そして、光学的位置計測装置群には、ケー
ソン２の異なる二点に配置された反射プリズム４１，４
１と、既知の位置に設置された複数の自動追尾式トータ
ルステーション４２…と、これら複数の自動追尾式トー
タルステーション４２…に無線もしくは有線で接続され
る位置算出パソコン４３と、該位置算出パソコン４３に
より求められるケーソン２の計測位置をＦＣ船１に送信
する無線送受信装置４４とが備えられている。

【００３１】上記反射プリズム４１，４１及び自動追尾
式トータルステーション４２…は、周知のものである。
そして、自動追尾式トータルステーション４２…は、移
動する反射プリズム４１、４１を追尾して、常時、反射
プリズム４１，４１までの距離と、高度角及び水平角を
求めるものである。上記位置算出パソコン４３は、自動
追尾式トータルステーション４２…から出力されるデー
タに基づいて、上記ケーソン２の二点の位置を求めると
ともに、上記二点の位置からケーソン２の向き（スピン
角）を求めるようになっている。

【００３２】上記作業船姿勢計測装置群には、ＦＣ船１
の方位を計測する方位計５１と、ＦＣ船１の傾斜角を計
測するＦＣ船傾斜計５２と、ＦＣ船１のクレーンのブー
ム３、３の傾斜角を計測するブーム傾斜計５３、５３
と、ケーソン２の傾斜角を計測するケーソン傾斜計５４
と、ケーソン２の内部応力を計測する応力計（図示略）
及びひずみ計（図示略）とが備えられている。上記方位
計５１は、周知のジャイロコンパスであり、各傾斜計５
２，５３，５４、応力計及びひずみ計も周知のものであ
るが、方位計５１、傾斜計５２，５３，５４、応力計及
びひずみ計は、それぞれ計測されたデータを信号として
出力可能となっているとともに、後述するようにパソコ
ンと接続されている。

【００３３】上記状態計測装置群には、ＦＣ船１に備え
られて風向及び風速を計測する風向・風速計６１と、Ｆ
Ｃ船１に備えられて所定深度における潮流の流向及び流
速を計測する電磁流向・流速計６２と、ケーソン２より
上流側に配置された計測船６３に備えられた超音波式ド
ップラー流速計６４と、ＦＣ船１に備えられて波高を計
測するマイクロ波式波高計（図示略）とが備えられてい
る。上記風向・風速計６１、電磁流向・流速計６２、超
音波式ドップラー流速計６４及びマイクロ波式波高計
は、周知のものであるが、それぞれ計測データを信号と
して出力できるようになっているとともに、後述するよ
うにパソコンに接続されている。また、超音波式ドップ
ラー流速計６４は、各深度における潮流の流速を測定可
能となっている。なお、超音波式ドップラー流速計６４
をケーソン２の上流側の計測船６３に設置したがＦＣ船
１に設置するものとしても良い。

【００３４】また、図２は、この一例のケーソン施工支
援システムにおいて構成されたＬＡＮ（ローカルエリア
ネットワーク）の概略を示すブロック図である。図２に
示すように、ＦＣ船１上にサーバ７１となるコンピュー
タが配置され、ＦＣ船１上の各コンピュータと、ケーソ
ン２上のコンピュータとが有線で接続されるとともに、
陸上の光学的位置計測装置群の位置算出パソコン４３
と、施工指揮本部等に設けられたモニタ用のモニタリン
グパソコン７２とが無線により接続されている。

【００３５】そして、ケーソン２上には、ＧＰＳ位置計
測装置群の座標変換パソコン１５と、ケーソン傾斜計５
４に接続されたケーソン傾斜用パソコン５５とが配置さ
れ、これらがＬＡＮによりサーバ７１に接続されてい
る。なお、応力計及びひずみ計もコンピュータに接続さ
れるとともにＬＡＮに接続されるようになっている。

【００３６】また、ＦＣ船１上に上述のようにサーバ７
１が配置されるとともに、潮流用の電磁流向・流速計６
２に接続された潮流用パソコン６５と、マイクロ波式波
高計に接続された波用のパソコン６６と、方位計５１に
接続されたパソコン（図示略）と、モニタ用のモニタリ
ングパソコン６７と、入力される生データを順次表示可
能とされるとともに各データを記憶保存してデータベー
スを作成するデータベース作成用パソコン６８と、風向
・風速計６１及びＦＣ船傾斜計５２に接続されたパソコ
ン（図３に図示）６９と、ブーム傾斜計５３に接続され
たパソコン（図３に図示）７０とが配置され、これらが
ＬＡＮにより接続されている。

【００３７】また、計測船６３に配置された超音波式ド
ップラー流速計６４も無線によりＬＡＮに接続されてい
るものとしても良い。このようなケーソン施工支援シス
テムのＬＡＮにより、各計測装置から出力されたデータ
は、順次サーバ７１に出力され、サーバ７１に入力され
たデータを各所に配置されたモニタリングパソコン６
７、７２から確認できるようになっている。

【００３８】なお、モニタリングパソコン６７、７２
は、少なくともＦＣ船１と陸上側の施工指揮本部に設置
されている必要があるとともに、オペレータがいる各計
測地点等の場所にも配置することが好ましい。図３は、
この一例のケーソン施工支援システムにおけるＬＡＮ構
成のブロック図である。

【００３９】図３に示すように、ケーソン施工支援シス
テムにおいては、全体が陸上のＡ−１ブロックと、ＦＣ
船１のＡ−２ブロックと、ケーソン２のＡ−３ブロック
と、ＦＣ船１の屋上のＡ−４ブロックとの四つのブロッ
クに分けられている。そして、陸上のＡ−１ブロックに
おいては、上述のトータルステーション４２…に接続さ
れた位置算出パソコン４３と陸上側の位置計測装置のオ
ペレータ用に設置されたモニタリングパソコン７３が１
０ＢＡＳＥＴ用ハブを介してＬＡＮ用無線送受信装置で
ある無線送受信装置４４に接続されている。

【００４０】また、陸上のＡ−１ブロックにおいては、
施工指揮本部用のモニタリングパソコン７２が１０ＢＡ
ＳＥＴ用ハブを介してＬＡＮ用無線送受信装置である無
線送受信装置４５に接続されている。そして、Ａ−１ブ
ロックのＬＡＮ用の無線送受信装置４４、４５は、Ａ−
４ブロックのＬＡＮ用の無線送受信装置４６との間でデ
ータの送受を行えるようになっている。

【００４１】また、位置算出パソコン４３及びモニタリ
ングパソコン７２、７３には、それぞれデータ送受用の
無線送受信装置８１…が接続されており、ＬＡＮ用の無
線送受信装置４４がダウンした場合や、電波状態が悪い
場合に、無線送受信装置８１…と、Ａ−４ブロックの無
線送受信装置８２、８２との間でデータの送受を行える
ようになっている。

【００４２】上記ＦＣ船１の船内のＡ−２ブロックにお
いては、上述の潮流用の電磁流向・流速計６２に接続さ
れた潮流用パソコン６５と、方位計５１に接続されたパ
ソコン（図示略）と、モニタ用のモニタリングパソコン
６７と、データベース作成用パソコン６８と、風向・風
速計６１及びＦＣ船傾斜計５２に接続されたパソコン６
９とが１０ＢＡＳＥＴ用ハブに接続され、同じく１０Ｂ
ＡＳＥＴ用ハブに接続されたサーバ７１と接続されてい
る。

【００４３】また、ＦＣ船１のクレーン側に配置されて
いるパソコン、すなわち、ブーム傾斜計５３に接続され
たパソコン７０と、マイクロ波式波高計に接続された波
用のパソコン６６とが１０ＢＡＳＥ５により接続され、
該１０ＢＡＳＥ５が上記１０ＢＡＳＥＴ用ハブに接続さ
れることで、サーバ７１に接続されている。また、ケー
ソン２のＡ−３ブロックにおいては、上述のＧＰＳの座
標変換パソコン１５とケーソン傾斜計５３，５３に接続
されたパソコン５５とが互いに１０ＢＡＳＥ２により接
続され、かつ、これらパソコン１５，５５が１０ＢＡＳ
Ｅ２とメディア交換リピータとを介してＡ−２ブロック
の１０ＢＡＳＥ５に接続されている。

【００４４】そして、ケーソン２のパソコン１５，５５
は、さらに、Ａ−２ブロックの１０ＢＡＳＥＴハブを介
してサーバ７１に接続されている。また、Ａ−４ブロッ
クには、後述するように無線により入力されたトータル
ステーション用の位置検出パソコン４３からのデータが
入力されるパソコン７４と、上記無線送受信装置８２、
８２に接続されたデータ送受信用のパソコン７５と、そ
の他のパソコン７６とが１０ＢＡＳＥ２により接続され
るとともに、これらパソコン７４，７５，７６に、メデ
ィア変換リピータを介してＬＡＮ用の無線送受信装置４
５が１０ＢＡＳＥ２により接続されている。

【００４５】さらに、上記１０ＢＡＳＥ２によりメディ
ア変換リピータを介してＡ−４ブロックのパソコン７
４，７５，７６及び無線送受信装置４５がＡ−２ブロッ
クの１０ＢＡＳＥＴ用ハブに接続され、これにより、サ
ーバ７１に接続される。従って、Ａ−２ブロック、Ａ−
３ブロック及びＡ−４ブロックに配置されたサーバ７１
を含むパソコンと無線送受信装置４５とは互いにイーサ
ネットにより接続され、さらに、これらパソコンにＡ−
１ブロックのパソコンが、無線ＬＡＮを介して接続さ
れ、場合によっては、個別の無線送受信装置８１…によ
り接続されるようになっている。なお、順次、各計測装
置から入力されるデータは、一秒ごとにサンプリングさ
れて最終的にデータベース作成用パソコン６８に保存さ
れるようになっている。

【００４６】上記構成を有するケーソン施工支援システ
ムによれば、ケーソン２の設置に際して、ケーソン２の
位置と、ＦＣ船１の傾斜、ＦＣ船１の方位、ブーム３の
傾斜及びケーソン２の傾斜等の姿勢のデータと、風向、
風速、潮流の流向、潮流の流速及び波高などの周囲の状
況のデータとをサーバ７１に入力し、入力されたこれら
のデータをモニタリングパソコン６７、７２、７３に表
示することができる。

【００４７】従って、モニタリングパソコン６７、７
２、７３を、施工現場となるＦＣ船と、施工を指揮する
施工指揮本部とに設置することにより、施工現場と施工
指揮本部とにおいて、ケーソン２の位置のデータと、Ｆ
Ｃ船１の姿勢のデータ、潮流等の周囲のデータとを同時
に確認することができるので、ケーソン２の設置に、影
響を与えるようなデータのほぼ全部をモニタリングパソ
コン６７，７２，７３の表示画面を見るだけで確認する
ことができる。これにより、ケーソン２の設置におい
て、作業性を極めて向上することができる。

【００４８】たとえば、潮どまりを待って、ケーソン２
を設置するような場合には、潮流が弱くなるタイミング
を見計らってケーソン２を設置位置に配置して沈める必
要があり、モニタリングパソコン６８、７２、７３の一
つの表示画面にケーソン２の位置と、潮流の流速とを表
示させておくことで、潮流の速い水域におけるケーソン
２の設置を容易なものとすることができる。

【００４９】また、施工現場となるＦＣ船１と、施工指
揮本部とにそれぞれモニタリングパソコン６８、７２を
配置することにより、上述のようなデータを、施工現場
と施工指揮本部とにおいて同時に確認することができる
ので、施工現場と施工指揮本部とにおいて、ほぼ同じよ
うに状況を把握することができる。従って、施工現場と
施工指揮本部とで、状況の把握の状態が著しく異なるよ
うなことがなく、円滑に施工を行うことができる。

【００５０】また、ＦＣ船１を用いたケーソン２の設置
に際して、ＧＰＳによりケーソン２の位置を計測する場
合には、クレーンのブーム３等による電波障害により計
測誤差が生じることになるが、この誤差を上述のように
ＧＰＳ精度監視局で求めることにより、少なくとも上記
誤差が許容範囲内か否かを判断することができるととも
に、求められた誤差を用いて計測位置の補正を行うこと
もできる。

【００５１】これにより、トータルステーション４２等
を用いた光学的位置計測装置を用いなくともＧＰＳだけ
で、確実にケーソン２の位置を計測することができる。
また、潮流の流速計として、超音波式ドップラー流速計
６４を用いることにより、各深度における潮流の速度を
計測することができるので、深度により、流速や潮どま
りの時期が異なるような場合に、深度毎の影響を考慮し
てケーソン２の設置開示時間を決めることができる。従
って、ケーソン２をより精度高く正確な位置に設置する
ことができる。

【００５２】また、上述のように各計測装置にそれぞれ
パソコンを接続し、これらのパソコンとサーバ７１とモ
ニタリングパソコン６８，７２，７３とをＬＡＮでつな
ぐことにより以下のような効果を奏することができる。
たとえば、使用するパソコン等のメーカーやＯＳへの制
限を小さくすることできる。また、各計測装置を単独使
用する際の制御プログラムをほとんど変更することなく
使用できるとともに、単独使用への切り替えを容易に行
うことができる。また、各計測装置、データ処理用のパ
ソコン、モニタリング用のパソコン等の配置の自由度を
高めることができる。また、ハブの利用により配線を容
易にすることができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のケーソン施工支
援システムによれば、位置計測装置により計測されたケ
ーソンの位置のデータと、作業船姿勢計測装置により計
測された作業船の姿勢のデータと、状態計測装置により
計測された水域の状態のデータとを表示装置に表示させ
て確認することができる。従って、これらの表示装置
を、たとえば、作業船の操舵室、クレーン等の操作室、
施工指揮本部等に設置すれば、それぞれの場所において
ケーソンの位置、船の姿勢、水域の状態を把握した状態
で作業を行うことが可能となる。

【００５４】特に、施工指揮本部においても、潮流等の
水域の状態を把握することが可能となり、潮流が弱くな
った段階でケーソンを設置するものとした際に、作業船
側だけではなく、施工指揮本部においても、潮流に基づ
いてケーソンの設置の時期を判断することが可能とな
る。また、ケーソンの位置のデータ、船の姿勢のデータ
及び水域の状態のデータを一つの表示装置に表示させる
ことが可能となることより、上述のデータを容易に確認
することができるので、現状を把握するのに時間がかか
るようなことがなく、迅速に上記データに基づく判断を
行うことが可能となる。また、上述のように表示装置を
配置すれば、施工を行う現場側と、施工を指揮する側と
で、同じように状況を把握することができるので、施工
を円滑に行うことができる。

【００５５】本発明の請求項２記載の上記位置計測装置
によれば、ＧＰＳによりケーソンの位置が計測されるこ
とになるが、ケーソンに二つ以上のＧＰＳ計測局を設け
ることにより、ケーソンの位置だけではなく、ケーソン
の向きや傾斜等を計測することが可能となる。また、上
記ＧＰＳ基準局により誤差を補正することで、実用的な
レベルでケーソンの位置を計測することが可能となる。

【００５６】さらに、ＧＰＳ精度監視局によれば、たと
えば、ＧＰＳ計測局において作業船のクレーン等の構造
物や高い断崖などの障害物により一部のＧＰＳ衛星から
の電波が遮られる場合に、ＧＰＳ精度監視局において、
ＧＰＳ計測局で受信可能なＧＰＳ衛星だけを用いて位置
を求め、既知の自信の位置と比較することにより、上記
障害物による誤差を求めることができる。

【００５７】本発明の請求項３記載のケーソン施工支援
システムによれば、上記状態計測装置により潮流を計測
することで、深度により潮どまりの時刻が異なるような
場合でも、潮どまりの時期を正確に求めることができる
とともに、ケーソンの設置に際し、ケーソンの設置位置
への潮流の影響をより詳細に推測することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例のケーソン施工支援
システムの概略構成を示す図面である。

【図２】上記例のケーソン施工支援システムの概略構成
を示すブロック図である。

【図３】上記例のケーソン施工支援システムにおいて構
築されたＬＡＮを示すブロック図である。

【符号の説明】 １ ＦＣ船（作業船） ２ ケーソン １０ ＧＰＳ計測局（位置計測装置） １１ ＧＰＳ衛星 １３ ＧＰＳ受信機（ＧＰＳ受信処理手段、誤差補
正手段） ２０ ＧＰＳ基準局（位置計測装置） ２２ ＧＰＳ受信機（ＧＰＳ受信処理手段、誤差処
理送信手段） ２３ 補正信号送信装置（誤差処理送信手段） ３０ ＧＰＳ精度監視局（位置計測装置） ３２ ＧＰＳ受信機（障害物誤差演算手段） ３４ 誤差演算パソコン（障害物誤差演算手段） ４１ 反射プリズム（位置計測装置） ４２ 自動追尾式トータルステーション（位置計測
装置） ５１ 方位計（作業船姿勢計測装置） ５２ ＦＣ船傾斜計（作業船姿勢計測装置） ５３ ブーム傾斜計（作業船姿勢計測装置） ５４ ケーソン傾斜計（作業船姿勢計測装置） ６１ 風向・風速計（状態計測装置） ６２ 電磁流向・流速計（状態計測装置） ６４ 超音波式ドップラー流速計（状態計測装置） ６８ モニタリングパソコン（表示装置） ７２ モニタリングパソコン（表示装置） ７３ モニタリングパソコン（表示装置） ７４ パソコン（データ送受信用） ７５ パソコン（データ送受信用） ７６ パソコン（その他用） ８１ 無線送受信装置 ８２ 無線送受信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小栗 利夫 神奈川県大和市下鶴間2570−４ 西松建設 株式会社技術研究所内 (72)発明者 岡本 修 神奈川県大和市下鶴間2570−４ 西松建設 株式会社技術研究所内 (72)発明者 高村 浩彰 神奈川県大和市下鶴間2570−４ 西松建設 株式会社技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーソンを吊り下げるためのクレーンを
   有する作業船を用いて、海洋等の水域の所定位置に上記
   ケーソンを設置する際に、これを支援するケーソン施工
   支援システムであって、 ケーソンの位置を測定する位置計測装置と、上記作業船
   の向きや傾斜等の姿勢を測定する作業船姿勢計測装置
   と、ケーソンを設置すべき水域の潮流等の周囲の状態を
   測定する状態計測装置と、 これら位置計測装置、作業船姿勢計測装置及び状態計測
   装置に接続され、これら全ての装置から出力されるデー
   タを表示可能な表示装置とを具備してなることを特徴と
   するケーソン施工支援システム。
2. 【請求項２】 上記位置計測装置が、ＧＰＳ衛星からの
   送信データに基づくＧＰＳ方式によりケーソンの位置を
   計測するものとされ、 上記ケーソン上の少なくとも二カ所で位置を計測可能に
   設けられて上記ケーソンと共に移動するＧＰＳ計測局
   と、陸上に固定的に設けられるとともに位置が既知であ
   るＧＰＳ基準局及びＧＰＳ精度監視局とを備え、 これらＧＰＳ計測局、ＧＰＳ基準局及びＧＰＳ精度監視
   局は、それぞれ、ＧＰＳ衛星からの送信データを受信す
   るとともに、送信データを処理するＧＰＳ受信処理手段
   を備え、 上記ＧＰＳ基準局は、その既知の位置に基づいてＧＰＳ
   を用いた位置計測に基本的に生じるＧＰＳ計測局の誤差
   を補正するためのデータを生成して送信する誤差処理送
   信手段を備え、 上記ＧＰＳ計測局は、上記ＧＰＳ基準局から送信された
   データに基づいて誤差を補正された位置を求める誤差補
   正手段を備え、 上記ＧＰＳ精度監視局は、ケーソン上の上記ＧＰＳ計測
   局において、上記作業船上の構造物等の障害物により一
   つ以上の上記ＧＰＳ衛星からの電波が遮られる場合に、
   ＧＰＳ計測局で受信可能なＧＰＳ衛星からだけのデータ
   に基づき位置を計測し、既知のＧＰＳ精度監視局の位置
   との誤差を求める障害物誤差演算手段を備えていること
   を特徴とする請求項１記載のケーソン施工支援システ
   ム。
3. 【請求項３】 上記状態計測装置が、潮流の流速を計測
   する流速計を備え、 上記流速計が、各深度における潮流の流速を測定可能と
   なっていることを特徴とする請求項１または２記載のケ
   ーソン施工支援システム。