JP2010216178A - 汚濁防止装置および水中工事施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】汚濁防止膜で包囲された水域においてグラブバケットの上昇に伴う汚濁防止膜の変形発生を防止可能な汚濁防止装置およびこれを用いた水中工事施工方法を提供する。
【解決手段】この汚濁防止装置１０は、水面に浮上可能なフロート部１１と、水中での汚濁の拡散を防止するためにフロート部に連結されて水底へと垂下可能な汚濁防止膜１２と、汚濁防止膜の少なくとも下端部１２ｚを上下させるための駆動手段と、を備え、駆動手段は、汚濁防止膜により包囲された水域における水中工事のためのグラブバケットＧＢの上昇に連動して汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動する。
【選択図】図７

Description

本発明は、浚渫等の水中工事において使用可能な汚濁防止装置およびこの汚濁防止装置を用いた水中工事施工方法に関する。

従来、浚渫工事や埋立工事や水底での杭打ち工事等において発生した汚濁が周囲の水域に拡散して水質汚染の原因となることを防ぐために汚濁防止枠を水中に設置している。汚濁防止枠は、水面に浮上するフロートに汚濁防止膜をカーテン状に垂れ下がるようにして取り付け、工事水域を包囲するようにして設置される（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平０９−５３２２１号公報 特開２００５−６８９３０号公報

浚渫工事等において浚渫船で操縦されるグラブバケットを、汚濁防止枠内の水面から水中に降ろし、水底で浚渫してから上昇させるが、グラブバケットが上昇し水中から気中に出ると、グラブバケット容積分の水が汚濁防止膜で包囲された水域内（汚濁防止膜内）で減少する。汚濁防止膜内の水が減少すると、汚濁防止膜内の水面が低下し、汚濁防止膜内と汚濁防止膜外とで水位差が発生し、汚濁防止膜が内側に押されて内側に変形した状態となって、次にグラブバケットが水中に降ろされたとき、グラブバケットと汚濁防止膜との接触や干渉が問題となり、汚濁防止膜が損傷するおそれが生じ、浚渫工事の妨げ・遅延につながってしまう。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、汚濁防止膜で包囲された水域においてグラブバケットの上昇に伴う汚濁防止膜の変形発生を防止可能な汚濁防止装置およびこれを用いた水中工事施工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本実施形態による汚濁防止装置は、水面に浮上可能なフロート部と、水中での汚濁の拡散を防止するために前記フロート部に連結されて水底へと垂下可能な汚濁防止膜と、前記汚濁防止膜の少なくとも下端部を上下させるための駆動手段と、を備え、前記駆動手段は、前記汚濁防止膜により包囲された水域における水中工事のためのグラブバケットの上昇に連動して前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動することを特徴とする。

この汚濁防止装置によれば、汚濁防止膜により包囲された水域（汚濁防止膜内）において水中工事のためにグラブバケットを水中で上昇させるとき、グラブバケットの上昇に連動して汚濁防止膜の下端部が水底から離れるので、グラブバケットが気中に出て、グラブバケット容積分の水が汚濁防止膜内で減少しようとしても、汚濁防止膜の下端部と水底との間から水が汚濁防止膜内へ流入する。このため、グラブバケットの上昇に伴う汚濁防止膜内と汚濁防止膜外との間での水位差が生じないので、汚濁防止膜の内側への変形が発生することはない。したがって、グラブバケットと汚濁防止膜との接触や干渉および汚濁防止膜の損傷発生を防ぐことができる。なお、汚濁防止膜の下端部が水底から離れても、上述のように水が下端部と水底との間から汚濁防止膜内へ流入するので、汚濁防止膜内で発生した汚濁が汚濁防止膜外に拡散することはない。

上記汚濁防止装置において前記グラブバケットが水中で上昇を開始してから気中に出るまでに前記駆動手段は前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動することで、グラブバケットが気中に出たとき、汚濁防止膜の下端部と水底との間から水が汚濁防止膜内へ流入することができる。

また、前記駆動手段は、前記グラブバケットの降下に連動して前記汚濁防止膜の下端部が着底するように駆動することができる。

なお、前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れた後、前記グラブバケットが気中に出た後に前記駆動手段は前記汚濁防止膜の下端部が着底するように駆動することで、水の汚濁防止膜内への流入が収まった後に汚濁防止膜内の汚濁が汚濁防止膜外に拡散することを防止できる。

また、前記駆動手段は、前記フロート部に設けられたウィンチと、前記ウィンチを回転駆動するためのモータと、前記ウィンチにより巻き取りおよび巻き戻しが可能であり前記汚濁防止膜の少なくとも下端部の上げ・下げが可能なように連結されるワイヤロープと、を備えることが好ましい。ウィンチの回転駆動のためのモータとしては、エアモータや電動モータを用いることができる。

また、前記駆動手段を制御する制御部と、前記グラブバケットの昇降および／または深度を検知するグラブバケット検知手段と、を備え、前記制御部は、前記グラブバケット検知手段の検知結果に基づいて前記駆動手段を制御するように構成できる。これにより、グラブバケットの昇降状態、深度（水深位置）によって汚濁防止膜の下端部の上げ・下げを制御し自動的に駆動することができる。

なお、グラブバケット検知手段として、グラブバケットの昇降（巻き上げ・巻き下げ）を検知するには、例えば、グラブバケットの運転操作部の上昇（巻き上げ）・降下（巻き下げ）の各位置をリミットスイッチで検知する手段や運転操作部に取り付けた可変抵抗の抵抗値で運転操作部の位置を検知する手段等がある。また、グラブバケットの深度位置を検知するには、グラブバケットの巻上げ量・巻き下げ量でグラブバケット深度を検知する手段やグラブバケットに取り付けた水圧計の水深値で検知する手段等がある。

本実施形態による水中工事施工方法は、上述の汚濁防止装置を用いて所定水域に汚濁防止膜を設置し、グラブバケットを搭載する作業船により前記グラフバケットを前記汚濁防止膜によって包囲された水域に対し昇降させて水中工事を行う際に、前記グラブバケットの上昇に連動して前記汚濁防止膜の下端部を水底から離れるように駆動することを特徴とする。

この水中工事施工方法によれば、汚濁防止膜により包囲された水域（汚濁防止膜内）において水中工事のためにグラブバケットを水中で上昇させるとき、かかるグラブバケットの上昇に連動して汚濁防止膜の下端部が水底から離れるので、グラブバケットが気中に出て、グラブバケット容積分の水が汚濁防止膜内で減少しようとしても、汚濁防止膜の下端部と水底との間から水が汚濁防止膜内へ流入する。このため、グラブバケットの上昇に伴う汚濁防止膜内と汚濁防止膜外との間での水位差が生じないので、汚濁防止膜の内側への変形が発生することはない。したがって、グラブバケットと汚濁防止膜との接触や干渉および汚濁防止膜の損傷発生を防ぐことができるから、水中工事のためのグラブバケットの昇降を円滑に実行することができる。

なお、汚濁防止膜の下端部が水底から離れても、上述のように水が下端部と水底との間から汚濁防止膜内へ流入するので、汚濁防止膜内で発生した汚濁が汚濁防止膜外に拡散することはない。

上記水中工事施工方法において前記グラブバケットが水中で上昇を開始してから気中に出るまでに前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動することができる。また、前記グラブバケットの降下に連動して前記汚濁防止膜の下端部が着底するように駆動することができる。

なお、前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れた後、前記グラブバケットが気中に出た後に前記汚濁防止膜の下端部を着底させるように駆動することで、水の汚濁防止膜内への流入が収まった後に汚濁防止膜内の汚濁が汚濁防止膜外に拡散することを防止できる。

本発明によれば、汚濁防止膜で包囲された水域においてグラブバケットの上昇に伴う汚濁防止膜の変形発生を防止可能な汚濁防止装置およびこれを用いた水中工事施工方法を提供できる。

本実施形態による汚濁防止装置を水中に設置した様子を概略的に示す斜視図である。 図１の汚濁防止装置の概略的な上面図である。 図１の汚濁防止装置の概略的な側面図である。 図１〜図３の汚濁防止装置１０の汚濁防止膜内に作業船からグラブバケットが降下する様子を示す側面図である。 図４の汚濁防止膜内でグラブバケットにより浚渫作業が行われる様子を示す側面図である。 図５のグラブバケットが閉じられて上昇を開始した様子を示す側面図である。 図６のグラブバケットが水中から気中に出た様子を示す側面図である。 水上における図４〜図７の汚濁防止装置のフロート部、作業船および土運船の配置例を概略的に示す上面図である。 図４〜図７の作業船の運転室内に設けられた操作レバーを概略的に示す側面図である。 図１〜図３の汚濁防止装置１０の制御系の要部を示すブロック図である。 本実施形態において作業船のグラブバケットの昇降と連動した汚濁防止装置における汚濁防止膜の下端の上げ・下げ動作および作業船による浚渫の工程例を説明するためのフローチャートである。 図１１の汚濁防止膜の下端を上げ・下げさせる別の駆動制御例を説明するためのフローチャートである。 図１〜図３の汚濁防止装置において汚濁防止膜の下端を上下させるための別の構成を示す図３と同様の側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による汚濁防止装置を水中に設置した様子を概略的に示す斜視図である。図２は図１の汚濁防止装置の概略的な上面図である。図３は図１の汚濁防止装置の概略的な側面図である。

図１〜図３に示すように、汚濁防止装置１０は、水面Ｓに浮上可能な浮力体パイプ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを長方形状に配置して構成されたフロート部１１と、フロート部１１から水中で水底Ｇまでカーテン状に垂れ下がるように浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄに取り付けられた汚濁防止膜１２と、浮力体パイプ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの上側にそれぞれ配置されたウィンチ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、を備える。

浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄは所定サイズの鋼管から構成できる。また、汚濁防止膜１２はポリエステル等の樹脂材料等からなるシートや布を用いることができる。

汚濁防止膜１２の下端１２ｚには、チェーン等からなる錘１３が取り付けらており、汚濁防止膜１２の下端１２ｚが水底Ｇに沿って着底できるようになっている。

汚濁防止装置１０が図１のように水中に設置されると、浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄからそれぞれ垂れ下がった汚濁防止膜１２が下端１２ｚで水底Ｇに定着するとともに四方の壁面を構成することで、浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄに囲まれた水面Ｓ１から水底Ｇまでの領域（工事水域）を包囲することができる。

図１〜図３のように、浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄ上にそれぞれウィンチ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが配置されている。各ウィンチ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄはモータＭによって回転駆動されるようになっている。モータＭは、電動モータやエアモータによって構成でき、遠隔操作が可能である。

図１，図３のように、汚濁防止膜１２の下端１２ｚの錘１３には、浮力体パイプ１１ａ上の複数のウィンチ２１ａ，２１ａ，２１ａの各ワイヤロープＷＲが接続されている。各ウィンチ２１ａはモータＭで回転駆動されてワイヤロープＷＲを巻き上げることで汚濁防止膜１２の下端１２ｚを吊り上げて水底Ｇから離すことができ、また、各ウィンチ２１ａを逆回転させてワイヤロープＷＲを巻き下げることで汚濁防止膜１２の下端１２ｚを下げて水底Ｇに着底させることができる。

他の浮力体パイプ１１ｂ〜１１ｄ上のウィンチ２１ｂ〜２１ｄもウィンチ２１ａと同様にしてモータＭの回転駆動によるワイヤロープＷＲの巻き上げ・巻き下げで汚濁防止膜１２の下端１２ｚの上げ・下げが可能になっている。

なお、モータＭの回転・逆回転によるワイヤロープＷＲの巻き上げ・巻き下げは、モータＭがエアモータの場合は、エアーの配管ラインを切り替えることで制御でき、また、電動機の場合は、インバータ等によって回転方向を切り替えることで制御できる。

図１のように、汚濁防止装置１０は、長方形状のフロート部１１が所定の水域で水面Ｓに浮かんでその水面Ｓ１を包囲するように設置されることで、浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄから水底Ｇまで垂れ下がる汚濁防止膜１２により水面Ｓ１から水底Ｇまでの工事水域を包囲することによって、水面Ｓ１下の工事水域（以下、「汚濁防止膜内」ともいう。）において浚渫工事や埋立工事や杭打設工事等のために汚濁が発生してもその汚濁が工事水域から拡散してしまうことを抑制できる。

次に、工事水域において作業船により浚渫工事を行う際に汚濁防止膜１２の下端１２ｚの上げ・下げの動作を駆動する制御について図４〜図１０を参照して説明する。

図４〜図７は、図１〜図３の汚濁防止装置１０を水中に設置し、汚濁防止膜内で作業船で操縦されるグラブバケットにより浚渫作業を行う様子を概略的に示す側面図であって、図４は図１〜図３の汚濁防止装置１０の汚濁防止膜内に作業船からグラブバケットが降下する様子を示す側面図、図５は図４の汚濁防止膜内でグラブバケットにより浚渫作業が行われる様子を示す側面図、図６は図５のグラブバケットが閉じられて上昇を開始した様子を示す側面図、図７は図６のグラブバケットが水中から気中に出た様子を示す側面図である。

図８は水上における図４〜図７の汚濁防止装置のフロート部、作業船および土運船の配置例を概略的に示す上面図である。なお、図４〜図８では、図１〜図３のウィンチ２１ａ〜２１ｄ、モータＭおよびワイヤロープＷＲの図示を省略している。

図９は図４〜図７の作業船の運転室内に設けられた操作レバーを概略的に示す側面図である。図１０は図１〜図３の汚濁防止装置１０の制御系の要部を示すブロック図である。

図４〜図８に示すように、浚渫工事の対象水域に設置された汚濁防止装置１０と、汚濁防止装置１０のフロート部１１の近傍の作業船ＷＳと、作業船ＷＳによる浚渫工事で生じた土砂等の浚渫物を運搬する土運船ＤＳとが、浚渫工事の対象水域に配置される。作業船ＷＳは、必要に応じてアンカー等により係留され、フロート部１１により包囲された水面Ｓ１で、クレーンＣＲによりワイヤＷで吊り下げられたグラブバケットＧＢの昇降を行いながら浚渫作業を行う。

具体的には、作業船ＷＳは、油圧源（図示省略）と、油圧源により駆動されてワイヤＷの巻き上げおよび巻き下げを行う油圧駆動ウィンチ（図示省略）と、油圧駆動ウィンチの駆動制御のための電磁制御弁（図示省略）と、を備え、クレーンＣＲで支持されたワイヤＷを巻き上げ、巻き下げることで、グラブバケットＧＢを昇降させることができ、これらは公知のものを用いることができる。

図９のように、図４〜図７の作業船ＷＳの運転室ＣＴ内に設けられた操作レバーＬＢを運転士が上昇方向Ｕに操作すると、油圧駆動ウィンチが駆動されてワイヤＷを巻き上げてグラブバケットＧＢを上昇させ、また、操作レバーＬＢを降下方向Ｄに操作すると、電磁制御弁の切り替えにより油圧駆動ウィンチがワイヤＷを巻き下げてグラブバケットＧＢを降下させるようになっている。

操作レバーＬＢの下側近傍には、図９のように、リミットスイッチ２６，２７が配置されており、操作レバーＬＢが実線のような中立位置であるとオフである。ここで、操作レバーＬＢが図の破線のように上昇方向Ｕに操作されるとリミットスイッチ２６に接触することで、リミットスイッチ２６がオフからオンとなり、このオン信号によりグラブバケットＧＢの上昇状態を検知できる。また、操作レバーＬＢが降下方向Ｄに図の一点鎖線のように操作されるとリミットスイッチ２７に接触することで、リミットスイッチ２７がオフからオンとなり、このオン信号によりグラブバケットＧＢの降下状態を検知できる。

また、作業船ＷＳでは、別の操作レバーの操作により図４〜図７のグラブバケットＧＢの開閉を制御できるようになっている。グラブバケットＧＢには水圧計からなる水深センサ２５が取り付けられており、グラブバケットＧＢの深度（水深位置）を検知できるようになっている。

図４〜図８のように、作業船ＷＳは、船上の平面で回動して旋回する旋回台ＲＴを有し、旋回台ＲＴ上のクレーンＣＲおよび運転室ＣＴ等が旋回台ＲＴの旋回により図８の旋回方向ｒ、ｒ’に旋回可能になっている。クレーンＣＲを旋回させてグラブバケットＧＢの位置を変えることで、グラブバケットＧＢが保持した土砂等の浚渫物を作業船ＷＳに接近した土運船ＤＳに移すことができる。

図８のように、作業船ＷＳと汚濁防止装置１０のフロート部１１とは、連結部ＣＢで連結されており、浚渫作業の進行に伴って、フロート部１１と水中の汚濁防止膜１２とが作業船ＷＳとともに移動することで、次の隣接する浚渫工事の対象水域に移ることができる。

図１０のように、図１〜図３の汚濁防止装置１０は、制御系として制御部２４を有し、制御部２４にリミットスイッチ２６，２７および水深センサ２５の検知信号が入力すると、制御部２４はこれらの検知信号に基づいて汚濁防止装置１０の各ウィンチ２１ａ〜２１ｄを駆動するモータＭを制御するようになっている。制御部２４は、例えば、パーソナルコンピュータ（パソコン）から構成可能である。

次に、上述の作業船ＷＳのグラブバケットＧＢの昇降と連動した汚濁防止装置１０における汚濁防止膜１２の下端１２ｚの上げ・下げ動作および作業船ＷＳによる浚渫の工程例について図１１のフローチャート（ステップＳ０１〜Ｓ１２）を参照して説明する。

図４のように、作業船ＷＳのクレーンＣＲとワイヤＷとが操作されて、グラブバケットＧＢがフロート部１１内の水面Ｓ１の上方の気中に位置する（Ｓ０１）。このとき、汚濁防止膜１２の下端１２ｚが各ウィンチ２１ａ〜２１ｄでワイヤロープＷＲが巻き上げられることで水底Ｇから離れている。

次に、図９の操作レバーＬＢが降下方向Ｄに操作されると、図４のようにワイヤＷで吊り下げられたグラブバケットＧＢが下方向ａに降下を開始する（Ｓ０２）。このときの操作レバーＬＢの操作によりリミットスイッチ２７からオン信号が発生し、図１０の制御部２４に入力すると、制御部２４は、図１〜図３のモータＭを駆動させ、各ウィンチ２１ａ〜２１ｄが逆回転駆動されて巻き上げられたワイヤロープＷＲが巻き下げられることで、汚濁防止膜１２の下端１２ｚが図４の下方向ｂに下がり、図５のように錘１３とともに水底Ｇに着底する（Ｓ０３）。

開状態のグラブバケットＧＢは、水面Ｓ１から水中を降下し、図５のように水底Ｇに着底し（Ｓ０３）、次に、図５の閉方向ｃに駆動されて閉じられる（Ｓ０５）。これにより、グラブバケットＧＢ内に水底Ｇの土砂等が収容される。

次に、図９の操作レバーＬＢが上昇方向Ｕに操作されると、図６のように閉状態のグラブバケットＧＢが上方向ｄに上昇を開始する（Ｓ０６）。このときの操作レバーＬＢの操作によりリミットスイッチ２６からオン信号が発生し、図１０の制御部２４に入力すると、制御部２４は、図１〜図３のモータＭを駆動させ、各ウィンチ２１ａ〜２１ｄが回転駆動されてワイヤロープＷＲが巻き上げられることで、汚濁防止膜１２の下端１２ｚが錘１３とともに図６の上方向ｅに上がり、図６のように水底Ｇから離れる（Ｓ０７）。これにより、汚濁防止膜１２の下端１２ｚと水底Ｇとの間に隙間３０が形成される。

閉状態のグラブバケットＧＢは、水中を上昇し、図７のように上方向ｆに上昇しフロート部１１内の水面Ｓ１から気中に出る（Ｓ０８）。グラブバケットＧＢが水中から気中に出ると、汚濁防止膜１２内においてグラブバケットＧＢの容積分の水が減少し汚濁防止膜１２内の水面Ｓ１が低下しようとするが、このとき、汚濁防止膜１２の下端１２ｚと水底Ｇとの間に形成された隙間３０から図７の方向ｇのように水が汚濁防止膜１２内へ流入する（Ｓ０９）。かかる汚濁防止膜１２内への水の流入により、グラブバケットＧＢの気中への上昇に伴う汚濁防止膜１２の内外での水位差が生じないので、汚濁防止膜１２が内側へ変形してしまうことはなく、また、汚濁防止膜１２内でグラブバケットＧＢによる浚渫作業により発生した汚濁が汚濁防止膜１２の外部に拡散することはない。

次に、図８のように、クレーンＣＲを旋回台ＲＴで図の旋回方向ｒに旋回させてからグラブバケットＧＢを開放することで、土運船ＤＳに土砂等の浚渫物を積む（Ｓ１０）。

次に、クレーンＣＲを図８の旋回方向ｒと逆の旋回方向ｒ’に旋回させ（Ｓ１１）、浚渫作業を続けて行う場合は（Ｓ１２）、上記のステップＳ０１に戻る。この後、ステップＳ０２でグラブバケットＧＢは再度水中を降下するが、このとき、汚濁防止膜１２が内側へ変形していないので、グラブバケットＧＢが汚濁防止膜１２と接触したり干渉したりすることがない。

以上のように、本実施形態の汚濁防止装置１０および浚渫工事施工方法によれば、汚濁防止膜１２内で浚渫工事のためにグラブバケットＧＢを水中で上昇させるとき、グラブバケットＧＢの上昇に連動して汚濁防止膜１２の下端１２ｚが水底Ｇから離れて水底Ｇとの間に隙間３０が形成されるので、グラブバケットＧＢが気中に出て、グラブバケットＧＢの容積分の水が汚濁防止膜１２内で減少しようとしても、汚濁防止膜１２の下端１２ｚの隙間３０から水が汚濁防止膜１２内へ流入し、このため、グラブバケットＧＢの上昇に伴う汚濁防止膜１２の内外での水位差が生じないので、汚濁防止膜１２の内側への変形が発生することはない。したがって、グラブバケットＧＢと汚濁防止膜１２との接触や干渉および汚濁防止膜１２の損傷発生を防ぐことができるから、水中工事のためのグラブバケットＧＢの昇降を円滑に実行することができる。

浚渫工事の効率化のためにグラブバケットが大型化すると、グラブバケットの容積が大きくなり、上述のように発生する水位差が大きくなってしまうのであるが、本実施形態によれば、大型のグラブバケットを使用しても、グラブバケットと汚濁防止膜との接触や干渉の問題を効果的に防止でき、浚渫工事の効率化を実現できる。

また、汚濁防止装置１０のフロート部１１の浮力体パイプ１１ａ〜１１ｄを長くし、フロート部１１により包囲する面積を広くすることで、発生する水位差を小さく抑えることが考えられるが、フロート部１１は汚濁防止膜１２とともに作業船ＷＳにより隣接する浚渫工事の対象水域に移動させる必要があること、土運船ＤＳは作業船ＷＳと比べて大きいため、広くしたフロート部と干渉してしまい作業船ＷＳへの接近が困難になってしまうこと、等の理由からフロート部１１を広く構成できないことを考慮すると、グラブバケットと汚濁防止膜との接触や干渉および汚濁防止膜の損傷の問題を解決できる本実施形態による汚濁防止装置１０はきわめて有用である。

次に、汚濁防止膜１２の下端１２ｚを上げ・下げさせる別の駆動制御例について図１２のフローチャート（ステップＳ２１〜Ｓ２９）を参照して説明する。図１１ではグラブバケットＧＢの昇降を図９の操作レバーＬＢの位置で判断しグラブバケットＧＢの昇降と連動して汚濁防止膜１２の下端１２ｚを上下させたが、図１２ではグラブバケットＧＢに取り付けた水深センサ２５で検知したグラブバケットＧＢの深度に基づいて図１０のように制御部２４が汚濁防止膜１２の下端１２ｚの上げ・下げを制御する。

すなわち、グラブバケットＧＢが気中に位置した状態（Ｓ２１）から、グラブバケットＧＢが降下し（Ｓ２２）、水中に入り、グラブバケットＧＢの深度が水深センサ２５により水面（ゼロ）近くの比較的浅い所定の深度と検知されると（Ｓ２３）、汚濁防止膜１２の下端１２ｚを着底させる（Ｓ２４）。

そして、グラブバケットＧＢが着底し（Ｓ２５）、浚渫作業を行い閉じてから（Ｓ２６）、グラブバケットＧＢが水中で上昇し（Ｓ２７）、グラブバケットＧＢの深度が水深センサ２５により水底に近い比較的深い深度と検知されると（Ｓ２８）、汚濁防止膜１２の下端１２ｚが水底Ｇから離れるようにする（Ｓ２９）。以降、図１１のステップＳ０８〜Ｓ１２と同様にして浚渫工程が行われる。

以上のようにして、汚濁防止膜１２の下端１２ｚを図１１と同様にして駆動制御することができる。

なお、図１２では、グラブバケットＧＢの深度を水深センサ２５で検知したが、他の手段によって検知してもよい。例えば、グラブバケットＧＢを昇降させるワイヤＷの巻上げ量・巻き下げ量を検知することで、グラブバケットＧＢの深度を検知するようにしてもよい。ワイヤＷの巻上げ量・巻き下げ量の検知のために例えば油圧駆動ウィンチのワイヤドラムの回転数の積算値で検知する等の手段がある。

また、水深センサ２５で検知したグラブバケットＧＢの深度に基づいて汚濁防止膜１２の下端１２ｚの上下を次のように制御してもよい。すなわち、図１１のステップＳ０２において水深センサ２５で検知したグラブバケットＧＢの深度が水面（ゼロ）から次第に増加した（深くなった）場合、ステップＳ０３で汚濁防止膜１２の下端１２ｚを着底させるようにする。また、ステップＳ０６で水深センサ２５で検知したグラブバケットＧＢの深度が最深位置（水底の水深）から次第に減少した（浅くなった）場合、ステップＳ０７で汚濁防止膜１２の下端１２ｚが水底Ｇから離れるようにする。

また、図６のように汚濁防止膜１２の下端１２ｚが水底Ｇから離れる図１１のステップＳ０７から、次の浚渫作業のためにグラブバケットＧＢが再降下し下端１２ｚが着底するステップＳ０３までの間に、下端１２ｚの隙間３０から汚濁が汚濁防止膜１２外に拡散するおそれがある場合には、ステップＳ０９で図７のように隙間３０から汚濁防止膜１２内への水の流入がほぼ終了した後に、汚濁防止膜１２の下端１２ｚを着底させるように制御することが好ましい。

このため、例えば、図１０の破線のように汚濁防止装置１０の制御系にタイマ２８を備え、水深センサ２５がグラブバケットＧＢが上昇し水中から出てグラブバケットＧＢの深度がほぼゼロであることを検知した時点からタイマ２８が時間計測し、所定時間経過後に汚濁防止膜１２の下端１２ｚを着底させるように制御する。所定時間は、ステップＳ０９で汚濁防止膜１２内への水の流入がほぼ収まる時間よりも短い時間が好ましい。

次に、図１〜図３の汚濁防止装置において汚濁防止膜１２の下端１２ｚを上下させる別の構成について図１３を参照して説明する。図１３は図１〜図３の汚濁防止装置において汚濁防止膜の下端を上下させるための別の構成を示す図３と同様の側面図である。

図３では複数のウィンチ２１ａ〜２１ｄで汚濁防止膜１２の下端１２ｚをワイヤロープＷＲで吊り上げ・下げることで下端１２ｚを上下させたが、図１３のように、汚濁防止膜１２の中間に設けた枠状体３１を上下させることで汚濁防止膜１２を上下させるようにしてもよい。

すなわち、図１３のように、鋼管等からなる枠状体３１を汚濁防止膜１２の四面を包囲するように設け、枠状体３１は汚濁防止膜１２に連結され、枠状体３１には各ワイヤロープＷＲが接続される。図１，図２，図１３の各ウィンチ２１ａ〜２１ｄがモータＭで回転駆動されてワイヤロープＷＲを巻き上げて枠状体３１が持ち上げられると、枠状体３１よりも下方の汚濁防止膜１２全体が一緒に持ち上げられることで、汚濁防止膜１２の下端１２ｚを上げることができ、また、各ウィンチ２１ａ〜２１ｄを逆回転させてワイヤロープＷＲを巻き下げて枠状体３１が汚濁防止膜１２とともに下げられることで汚濁防止膜１２の下端１２ｚを下げて水底Ｇに着底させることができる。なお、枠状体３１の上下方向の位置は、汚濁防止膜１２の上下の任意の位置に設定可能である。

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、グラブバケットの昇降状態を検知する手段として、図９のようなリミットスイッチに限定されず、他の手段であってもよく、例えば、図９の操作レバーに回転形ポテンショメータを取り付け、操作レバーの操作で回動する回転軸とともに回転する摺動片と、摺動片と接触する抵抗体との間の抵抗変化により操作レバーの位置（上昇・降下）を検出するようにしてもよい。

また、図１〜図３，図１３のフロート部１１上に設置するウィンチ・モータの台数は適宜変更可能である。また、図１０の破線で示すように、作業船ＷＳの旋回台ＲＴに旋回位置センサ２９を配置し、クレーンＣＲの旋回位置を検出することで、グラブバケットＧＢの旋回位置を検知するようにしてもよい。

本発明の汚濁防止装置および水中工事施工方法によれば、汚濁防止膜により包囲された水域で浚渫工事等の水中工事においてグラブバケットの上昇に伴う汚濁防止膜の内側への変形が発生せず、グラブバケットと汚濁防止膜との接触や干渉および汚濁防止膜の損傷発生を防ぐことができ、グラブバケットの昇降を円滑に実行できるので、水中工事の遅延等が生じない。

１０ 汚濁防止装置
１１ フロート部
１２ 汚濁防止膜
１２ｚ 汚濁防止膜の下端、下端部
２１ａ〜２１ｄ ウィンチ
２４ 制御部
２５ 水深センサ
２６，２７ リミットスイッチ
３０ 隙間
ＷＳ 作業船
ＣＲ クレーン
Ｗ ワイヤ
ＧＢ グラブバケット
ＬＢ 操作レバー（運転操作部）
Ｍ モータ
ＷＲ ワイヤロープ
Ｇ 水底
Ｓ 水面
Ｓ１ フロート部１１内の水面

Claims (8)

1. 水面に浮上可能なフロート部と、
   水中での汚濁の拡散を防止するために前記フロート部に連結されて水底へと垂下可能な汚濁防止膜と、
   前記汚濁防止膜の少なくとも下端部を上下させるための駆動手段と、を備え、
   前記駆動手段は、前記汚濁防止膜により包囲された水域における水中工事のためのグラブバケットの上昇に連動して前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動することを特徴とする汚濁防止装置。
2. 前記グラブバケットが水中で上昇を開始してから気中に出るまでに前記駆動手段が前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動する請求項１に記載の汚濁防止装置。
3. 前記駆動手段は、前記グラブバケットの降下に連動して前記汚濁防止膜の下端部が着底するように駆動する請求項１または２に記載の汚濁防止装置。
4. 前記駆動手段は、前記フロート部に設けられたウィンチと、前記ウィンチを回転駆動するためのモータと、前記ウィンチにより巻き取りおよび巻き戻しが可能であり前記汚濁防止膜の少なくとも下端部の上げ・下げが可能なように連結されるワイヤロープと、を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の汚濁防止装置。
5. 前記駆動手段を制御する制御部と、
   前記グラブバケットの昇降および／または深度を検知するグラブバケット検知手段と、を備え、
   前記制御部は、前記グラブバケット検知手段の検知結果に基づいて前記駆動手段を制御する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の汚濁防止装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の汚濁防止装置を用いて所定水域に汚濁防止膜を設置し、
   グラブバケットを搭載する作業船により前記グラフバケットを前記汚濁防止膜によって包囲された水域に対し昇降させて水中工事を行う際に、前記グラブバケットの上昇に連動して前記汚濁防止膜の下端部を水底から離れるように駆動することを特徴とする水中工事施工方法。
7. 前記グラブバケットが水中で上昇を開始してから気中に出るまでに前記汚濁防止膜の下端部が水底から離れるように駆動する請求項６に記載の水中工事施工方法。
8. 前記グラブバケットの降下に連動して前記汚濁防止膜の下端部が着底するように駆動する請求項６または７に記載の水中工事施工方法。

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