JP2019177300A - 水中金属構造物の素地調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除去された付着物による漁業者の網の破損を回避しつつ、水底へのネット設置による付着物回収を不要として効率良く素地調整を行い得る水中金属構造物の素地調整装置を提供する。【解決手段】水中金属構造物１０の表面に沿って移動自在に配設される本体部１１０と、本体部１１０に配設され且つ水中金属構造物１０の表面の付着物を除去する除去機構１２０と、除去機構１２０で除去された付着物を回収する回収機構１３０と、回収機構１３０で回収された付着物を粉砕して水中へ排出する粉砕機１４０とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、水中金属構造物の素地調整装置に関するものである。

一般に、水中金属構造物としては、岸壁等に護岸のために設けられる鋼矢板、橋梁や桟橋等に設けられる鋼管杭、或いはコンクリート構造物の表面を鉄鋼部材で被覆した鋼ケーソン等の海洋鋼構造物が含まれている。前記水中金属構造物は、海中への水没と大気露出が繰り返される、いわゆる干満帯、並びに干満にかかわらず常時水没している水中部において、海水或いは汽水（淡水と海水が混在した状態の液体）に接触する状態で設けられており、非常に錆が発生し易い環境に晒されている。

従って、このような水中金属構造物では、長期間の使用により錆が発生し減肉して強度が低下するため、補強工事或いは取替工事等を行う必要が生じる。しかし、前記補強工事或いは取替工事には多大の費用が掛かるため、前記水中金属構造物の干満帯及び水中部では電着防食、電気防食、或いはこれらの併用により、前記水中金属構造物の寿命延長を図ることが行われている。

従来、例えば、前記水中金属構造物の干満帯及び水中部に対し所要の間隔をあけて陽極を設け、該陽極と水中金属構造物との間に直流電源を設けて直流電流を通電することが行われている。これにより、海水に溶存するカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）やマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）等の陽イオンが陰極としての水中金属構造物へ向かって海水中を泳動し、該水中金属構造物において電子を得る。前記水中金属構造物の干満帯及び水中部の表面には、ＣａＣＯ_３及びＭｇ（ＯＨ）_２等を主成分とする防食電着被膜（エレクトロコーティング層）が形成され、該防食電着被膜により前記水中金属構造物の干満帯及び水中部が防食されるようになっている。

更に、前述の如く水中金属構造物の干満帯及び水中部の表面に防食電着被膜を形成した後、電気防食用陽極と水中金属構造物との間に防食電流が流れるようにすることにより、水中金属構造物の電気防食（例えば、流電陽極方式の電気防食、或いは外部電源方式の電気防食がある）を行うことも提案されている。

ところで、前記水中金属構造物の表面に貝類等の海生生物や錆といった付着物が存在していると、前記防食電着被膜の形成が阻害されたり、或いは前記電気防食用陽極と水中金属構造物との間に防食電流が流れにくくなったりする虞がある。

このため、前記水中金属構造物の表面から付着物を除去する素地調整を行う必要があり、従来、前記水中金属構造物の表面から除去された付着物は、潜水士により予め水底に設置されたネット上に沈降させ、クレーンを用いネットを引き上げて回収していた。

尚、前記水中金属構造物の素地調整と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１、２がある。

特開平２−２９８３９０号公報 特開平９−１０８６４１号公報

しかしながら、前記水底へのネットの設置及びクレーンによるネットの引き上げには、潜水士による水中作業が欠かせないため、水深が深い或いは潮流が速いといった厳しい環境では、作業効率が著しく低下する可能性があった。仮に前記水中金属構造物の表面から除去した貝殻等を水底にそのまま放置すると、該貝殻等が漁業者の網に引っ掛かり、網を破損してしまう可能性がある。このため、前記貝殻等は、前述の如く、水面上に引き上げて回収しなければならないが、費用が嵩む要因となっていた。

尚、特許文献１に開示されている装置では、掻き落としと洗浄作業により生じた貝殻等は、水中ポンプ装置により排水管を介して外部に排出される汚水とそれぞれ分離して回収しなければならず、手間と時間が掛かる。

又、特許文献２に開示されている装置では、除去された貝殻等の処理については何ら考慮されていない。

そこで、本開示においては、上記従来の問題点に鑑み、除去された付着物による漁業者の網の破損を回避しつつ、水底へのネット設置による付着物回収を不要として効率良く素地調整を行い得る水中金属構造物の素地調整装置を説明する。

本開示は、水中金属構造物の表面に沿って移動機構により配設される本体部と、
該本体部に配設され且つ前記水中金属構造物の表面の付着物を除去する除去機構と、
該除去機構で除去された付着物を回収する回収機構と、
該回収機構で回収された付着物を粉砕して水中へ排出する粉砕機と
を備えた水中金属構造物の素地調整装置に係るものである。

前記水中金属構造物の素地調整装置において、前記移動機構は、
前記水中金属構造物の非水没部において幅方向へ延びる横行ガイドレールに配設される横行体と、
該横行体に搭載され且つ前記本体部を索状体で吊り下げる吊機構と
を備えることができる。

前記水中金属構造物の素地調整装置において、前記除去機構は、前記本体部に本体内移動機構により配設され、
前記本体内移動機構は、前記本体部の内部空間において上下方向へ延びる昇降ガイドレールに配設される架台と、該架台に水中金属構造物の幅方向へ延びるよう敷設され且つ前記除去機構が搭載される横行補助レールとを備えることが好ましい。

前記水中金属構造物の素地調整装置において、前記除去機構は、前記水中金属構造物の表面に高圧水を噴射する高圧洗浄機とすることができる。

前記水中金属構造物の素地調整装置において、前記回収機構は、前記本体部の底部に形成され且つ該本体部の内部空間において前記粉砕機へ向け下り勾配となる傾斜面を備え
ることができる。

前記水中金属構造物の素地調整装置において、前記回収機構は、前記本体部の底部に配設され且つ前記除去機構で除去された付着物を粉砕機へ搬送するベルトコンベヤを備えても良い。

前記水中金属構造物の素地調整装置において、前記本体部は、前記水中金属構造物の表面に当接して該水中金属構造物の表面と除去機構との間隔を設定値に保持する間隔保持部材を備えることが好ましい。

前記間隔保持部材は導電体とすることができる。

本発明の水中金属構造物の素地調整装置によれば、除去された付着物による漁業者の網の破損を回避しつつ、水底へのネット設置による付着物回収を不要として効率良く素地調整を行い得るという優れた効果を奏し得る。

本開示の実施例による水中金属構造物の素地調整装置の形態を説明する概要構成側面図である。 本開示の実施例による水中金属構造物の素地調整装置の形態を説明する要部側断面図である。 本開示の実施例による水中金属構造物の素地調整装置の形態を説明する要部正面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。

以下、本開示における本発明の実施例の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本開示の実施例による水中金属構造物の素地調整装置の形態を示している。

本実施例では、海洋鋼構造物を含む水中金属構造物１０として岸壁に設けられる鋼矢板１１を示している。前記水中金属構造物１０としての鋼矢板１１は、海中への水没と大気露出が繰り返される干満帯、並びに干満にかかわらず常時水没している水中部において、海水或いは汽水に接触する状態で設けられている。尚、前記水中金属構造物１０としての鋼矢板１１の干満帯より上側は、非水没部として水には接触しない部分となっている。但し、前記水中金属構造物１０は、鋼矢板１１に限らず、鋼管杭や鋼ケーソン等であっても良い。

尚、図１には、仮想線で示す如く、前記岸壁に直流の電源２０が設置され、該電源２０のマイナス端子２０Ａには、配線４０Ａを介して前記水中金属構造物１０が接続されている。前記電源２０のプラス端子２０Ｂには、配線４０Ｂを介して陽極３０が接続され、該陽極３０の下端には固定用の錘５０が吊り下げられている。これにより、前記水中金属構造物１０の干満帯及び水中部の表面には、ＣａＣＯ_３及びＭｇ（ＯＨ）_２等を主成分とする防食電着被膜（エレクトロコーティング層）が形成され、防食が行われるようになっている。

本実施例の素地調整装置１００は、本体部１１０と、除去機構１２０と、回収機構１３０と、粉砕機１４０とを備えている。

前記本体部１１０は、図１に示す如く、岸壁の上に配設された移動機構としてのベースユニット１１１から水中へ吊り下げられ、水中金属構造物１０の表面に沿って移動自在に配設されている。因みに、前記ベースユニット１１１は、前記岸壁の上に限らず、該岸壁の上から水上に張り出すように設けられた構造物（図示せず）に配設されるようにしても良い。前記本体部１１０は、鋼製の枠部材のみで構成されるフレーム構造とすることが可能であるが、水中金属構造物１０への対向面のみを開放したボックス構造とすることも可能である。前記ベースユニット１１１は、前記水中金属構造物１０の非水没部における幅方向、即ち図１の紙面と直交する方向（横行方向）へ延びる横行ガイドレール１１２に対し横行スライドブロック１１３を介して横行駆動機構（図示せず）により横行自在に配設された横行体としてのベースプレート１１４を備えている。該ベースプレート１１４の上には、吊機構としてのウインチ１１５が設置され、該ウインチ１１５から巻上・巻下自在に繰り出される索状体１１６がシーブ１１７に掛け回されて水中へ延び、前記本体部１１０に接続されている。前記索状体１１６としては、通常のワイヤロープを使用することができるが、芳香族ポリアミド系の繊維と他の繊維・樹脂とを組み合わせて製作された高強度・高弾性の有機繊維ロープを使用することもできる。即ち、前記移動機構は、ベースユニット１１１と、横行ガイドレール１１２と、横行スライドブロック１１３と、横行駆動機構（図示せず）と、横行体としてのベースプレート１１４と、吊機構としてのウインチ１１５と、索状体１１６と、シーブ１１７とから構成されている。尚、図示を省略した前記横行駆動機構は、例えば、前記横行ガイドレール１１２に沿って延びるラックを設け、該ラックに駆動ピニオンを噛合させ、該駆動ピニオンを電動機で駆動する方式を採用することができる。但し、それ以外の方式を採用できることは言うまでもない。

前記除去機構１２０は、図２及び図３に示す如く、前記本体部１１０に本体内移動機構により横行自在且つ昇降自在に配設され、例えば、前記水中金属構造物１０の表面に対しノズル１２１から高圧水（２０〜７０［ＭＰａ］程度）を噴射する高圧洗浄機１２２とすることができる。前記除去機構１２０として高圧洗浄機１２２を採用した場合、前記ベースプレート１１４の上にはエアコンプレッサ等を含む高圧洗浄ユニット１２３（図１参照）が設けられ、該高圧洗浄ユニット１２３と高圧洗浄機１２２とが図示していないエアホースで接続される。前記高圧洗浄ユニット１２３は、前記ベースプレート１１４の上ではなく、その付近に設けても良い。又、前記本体部１１０の内部空間には、本体内移動機構として上下方向へ延びる昇降ガイドレール１２４が配設され、該昇降ガイドレール１２４に対し昇降スライドブロック１２５を介して昇降補助駆動機構（図示せず）により架台１２６が昇降自在に取り付けられている。該架台１２６には、前記本体部１１０の幅方向へ延びる横行補助レール１２７が敷設され、該横行補助レール１２７に対し横行補助ブロック１２８を介して横行補助駆動機構（図示せず）により前記除去機構１２０が横行自在に配設されている。即ち、前記本体内移動機構は、昇降ガイドレール１２４と、昇降スライドブロック１２５と、昇降補助駆動機構（図示せず）と、架台１２６と、横行補助レール１２７と、横行補助ブロック１２８とから構成されている。尚、図示を省略した前記横行補助駆動機構は、例えば、以下のような方式を採用することができる。即ち、前記横行補助レール１２７の両端部に駆動スプロケットと従動スプロケットとをそれぞれ回転自在に配設し、該駆動スプロケットと従動スプロケットとの間に無端状チェーンを掛け回し、該無端状チェーンと前記横行補助ブロック１２８とを連結し、前記駆動スプロケットを電動機で駆動する方式である。但し、それ以外の方式を採用できることは勿論である。又、前記除去機構１２０は、前記水中金属構造物１０の表面の付着物を除去できるものであれば、ノズルから砂や金属等の研掃材を水中金属構造物１０の表面に噴射するショットブラスト装置を採用することもできる。

前記回収機構１３０は、前記除去機構１２０で除去された付着物を回収するようになっている。前記回収機構１３０は、前記本体部１１０の底部に形成され且つ前記除去機構１２０で除去された付着物を粉砕機１４０へ導く傾斜面１３１を備えている。該傾斜面１３１は、前記本体部１１０の内部空間において前記粉砕機１４０へ向け下り勾配となるよう形成されている。更に、前記回収機構１３０は、前記本体部１１０の底部に配設され且つ前記除去機構１２０で除去された付着物を粉砕機１４０へ搬送するベルトコンベヤ１３２を備えている。但し、前記傾斜面１３１のみで付着物が粉砕機１４０へ導かれるのであれば、前記ベルトコンベヤ１３２は必ずしも設ける必要はない。又、前記傾斜面１３１を形成せずにベルトコンベヤ１３２のみを配設しても良い。

前記粉砕機１４０は、前記回収機構１３０で回収された付着物を粉砕して水中へ排出するようになっている。前記粉砕機１４０としては、例えば、前記付着物が投入口（図示せず）から導入されて回転駆動される円筒容器１４１と、該円筒容器１４１の内部に装填された粉砕用の硬質球体（図示せず）とを備えたボールミル１４２を採用することができる。但し、前記粉砕機１４０は、前記付着物を粉砕できるものであればボールミル１４２に限定されるものではない。

又、前記本体部１１０は、前記水中金属構造物１０の表面に当接して該水中金属構造物１０の表面と除去機構１２０との間隔を設定値に保持する間隔保持部材１１８を備えている。該間隔保持部材１１８は、前記本体部１１０から張り出すブラケット１１８ａと、該ブラケット１１８ａの先端部に水中金属構造物１０の表面に沿って転動自在となるよう取り付けられたガイドローラ１１８ｂとを備えている。

前記間隔保持部材１１８は、前記ブラケット１１８ａ及びガイドローラ１１８ｂが導電体で形成されている。

尚、前記ベルトコンベヤ１３２やその他の駆動用の電動機等への給電ケーブル並びに制御ケーブルは図示を省略している。

次に、上記実施例の作用を説明する。

素地調整装置１００のベースユニット１１１の横行体としてのベースプレート１１４は、横行ガイドレール１１２に対し横行スライドブロック１１３を介して横行駆動機構（図示せず）により横行される。前記ベースプレート１１４上のウインチ１１５から繰り出される索状体１１６を巻き下げると、本体部１１０が水中金属構造物１０（鋼矢板１１）の表面に沿って下降する。前記ウインチ１１５により索状体１１６を巻き上げると、本体部１１０が水中金属構造物１０の表面に沿って上昇する。本実施例では、間隔保持部材１１８としてブラケット１１８ａの先端部にガイドローラ１１８ｂを取り付けてあるため、水中金属構造物１０の表面に突起物や段差等があっても、前記本体部１１０の昇降を円滑に行うことができる。

前記本体部１１０を水中金属構造物１０に対する所望の位置にセットした状態で、除去機構１２０を構成する高圧洗浄機１２２のノズル１２１から高圧水を噴射すると、水中金属構造物１０の表面から付着物が除去される。ここで、前記高圧洗浄機１２２が載置される架台１２６は、昇降ガイドレール１２４に対し昇降スライドブロック１２５を介して昇降補助駆動機構（図示せず）により昇降される。同時に、前記高圧洗浄機１２２は、前記架台１２６上の横行補助レール１２７に対し横行補助ブロック１２８を介して横行補助駆動機構（図示せず）により横行される。これにより、本体部１１０がセットされている位置の略全面における付着物が水中金属構造物１０の表面から効率良く除去される。

前記水中金属構造物１０の表面から除去された付着物は、前記本体部１１０の底部に形成された傾斜面１３１と、該傾斜面１３１に沿って配設されたベルトコンベヤ１３２とを備えた回収機構１３０により粉砕機１４０へ導かれる。

前記粉砕機１４０において、前記回収機構１３０で回収された付着物は粉砕されて水中へ排出される。ここで、前記粉砕機１４０としてボールミル１４２が採用されている場合、硬質球体が装填されている円筒容器１４１の内部に前記付着物が投入口（図示せず）から導入され、前記円筒容器１４１が回転駆動されると、前記硬質球体により前記付着物が粉砕される。粉砕された付着物は、硬質球体と分離され円筒容器１４１の図示していない排出口から排出される。

本実施例の場合、前記付着物を回収するための水底へのネットの設置及びクレーンによるネットの引き上げは不要となり、潜水士による水中作業も行わなくて済み、水深が深い或いは潮流が速いといった厳しい環境であっても、作業効率が低下する心配はない。又、前記水中金属構造物の表面から除去された貝殻等の付着物を水底にそのまま放置しても、該貝殻等の付着物は、粉砕されているため、漁業者の網に引っ掛かりにくく、網を破損してしまうことも避けられる。

尚、本実施例の場合、特許文献１に開示されている装置と比較しても、前記水中金属構造物の表面から除去された貝殻等の付着物は、水中ポンプ装置により排水管を介して外部に排出される汚水とそれぞれ分離して回収しなくて済み、手間と時間も掛からない。

こうして、除去された付着物による漁業者の網の破損を回避しつつ、水底へのネット設置による付着物回収を不要として効率良く素地調整を行い得る。

そして、本実施例では、前記移動機構は、前記水中金属構造物１０の非水没部において幅方向へ延びる横行ガイドレール１１２に配設される横行体（ベースプレート１１４）と、該横行体に搭載され且つ前記本体部１１０を索状体１１６で吊り下げる吊機構（ウインチ１１５）とを備えている。このように構成すると、前記本体部１１０を水中金属構造物１０の表面全体に沿って移動させ、素地調整を行うことができる。

前記除去機構１２０は、前記本体部１１０に本体内移動機構により配設され、前記本体内移動機構は、前記本体部１１０の内部空間において上下方向へ延びる昇降ガイドレール１２４に配設される架台１２６と、該架台１２６に水中金属構造物１０の幅方向へ延びるよう敷設され且つ前記除去機構１２０が搭載される横行補助レール１２７とを備えている。このように構成すると、前記本体部１１０の中で除去機構１２０を水中金属構造物１０の表面に沿って細密に移動させ、素地調整を行うことができる。

又、前記除去機構１２０は、前記水中金属構造物１０の表面に高圧水を噴射する高圧洗浄機１２２である。このように構成すると、前記高圧洗浄機１２２から噴射される高圧水により水中金属構造物１０の付着物を効率良く取り除くことができる。

前記回収機構１３０は、前記本体部１１０の底部に形成され且つ該本体部１１０の内部空間において前記粉砕機１４０へ向け下り勾配となる傾斜面１３１を備えている。このように構成すると、前記除去機構１２０で除去された付着物を傾斜面１３１に沿って粉砕機１４０へ安定して導くことができる。

又、前記回収機構１３０は、前記本体部１１０の底部に配設され且つ前記除去機構１２０で除去された付着物を粉砕機１４０へ搬送するベルトコンベヤ１３２を備えることもできる。このように構成しても、前記除去機構１２０で除去された付着物をベルトコンベヤ１３２により粉砕機１４０へ安定して導くことができる。

前記本体部１１０は、前記水中金属構造物１０の表面に当接して該水中金属構造物１０の表面と除去機構１２０との間隔を設定値に保持する間隔保持部材１１８を備えている。このように構成すると、例えば、前記除去機構１２０と水中金属構造物１０の表面との距離を一定に保つことができ、除去機構１２０で付着物を除去するための条件を整備し、付着物除去の効率を高める上で有効となる。特に前記除去機構１２０を高圧洗浄機１２２とした場合、ノズル１２１と水中金属構造物１０の表面との距離は、吐出水の圧力、鉛直方向のピッチ、水平方向の移動速度と共に、付着物除去に関する重要な条件であることが本発明者等の研究により判明している。

又、前記間隔保持部材１１８は導電体としてある。このように構成すると、前記本体部１１０は電気的に水中金属構造物１０と導通させることができる。これにより、図１の仮想線で示す如く、直流の電源２０から水中金属構造物１０と陽極３０とに通電を行って該水中金属構造物１０に防食電着被膜を形成しながら素地調整を行っても、前記本体部１１０に迷走電流による腐食（stray current corrosion）が発生することを抑制できる。因みに、前記索状体１１６に関しては、鋼製のワイヤロープを用いると、前述と同様に水中金属構造物１０に防食電着被膜を形成しながら素地調整を行った場合、迷走電流による腐食が生じる可能性があるが、有機繊維ロープを用いれば、迷走電流による腐食が回避される。

尚、本発明の水中金属構造物の素地調整装置は、本開示にて説明した上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内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０ 水中金属構造物
１１ 鋼矢板
２０ 電源
２０Ａ マイナス端子
２０Ｂ プラス端子
３０ 陽極
４０Ａ 配線
４０Ｂ 配線
５０ 錘
１００ 素地調整装置
１１０ 本体部
１１１ ベースユニット（移動機構）
１１２ 横行ガイドレール（移動機構）
１１３ 横行スライドブロック（移動機構）
１１４ ベースプレート（移動機構）（横行体）
１１５ ウインチ（移動機構）（吊機構）
１１６ 索状体（移動機構）
１１７ シーブ（移動機構）
１１８ 間隔保持部材
１１８ａ ブラケット
１１８ｂ ガイドローラ
１２０ 除去機構
１２１ ノズル
１２２ 高圧洗浄機
１２３ 高圧洗浄ユニット
１２４ 昇降ガイドレール（本体内移動機構）
１２５ 昇降スライドブロック（本体内移動機構）
１２６ 架台（本体内移動機構）
１２７ 横行補助レール（本体内移動機構）
１２８ 横行補助ブロック（本体内移動機構）
１３０ 回収機構
１３１ 傾斜面
１３２ ベルトコンベヤ
１４０ 粉砕機
１４１ 円筒容器
１４２ ボールミル

Claims (8)

1. 水中金属構造物の表面に沿って移動機構により配設される本体部と、
   該本体部に配設され且つ前記水中金属構造物の表面の付着物を除去する除去機構と、
   該除去機構で除去された付着物を回収する回収機構と、
   該回収機構で回収された付着物を粉砕して水中へ排出する粉砕機と
   を備えた水中金属構造物の素地調整装置。
2. 前記移動機構は、
   前記水中金属構造物の非水没部において幅方向へ延びる横行ガイドレールに配設される横行体と、
   該横行体に搭載され且つ前記本体部を索状体で吊り下げる吊機構と
   を備えた請求項１記載の水中金属構造物の素地調整装置。
3. 前記除去機構は、前記本体部に本体内移動機構により配設され、
   前記本体内移動機構は、前記本体部の内部空間において上下方向へ延びる昇降ガイドレールに配設される架台と、該架台に水中金属構造物の幅方向へ延びるよう敷設され且つ前記除去機構が搭載される横行補助レールとを備えた請求項１又は２記載の水中金属構造物の素地調整装置。
4. 前記除去機構は、前記水中金属構造物の表面に高圧水を噴射する高圧洗浄機である請求項１〜３の何れか一項に記載の水中金属構造物の素地調整装置。
5. 前記回収機構は、前記本体部の底部に形成され且つ該本体部の内部空間において前記粉砕機へ向け下り勾配となる傾斜面を備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の水中金属構造物の素地調整装置。
6. 前記回収機構は、前記本体部の底部に配設され且つ前記除去機構で除去された付着物を粉砕機へ搬送するベルトコンベヤを備えた請求項１〜５の何れか一項に記載の水中金属構造物の素地調整装置。
7. 前記本体部は、前記水中金属構造物の表面に当接して該水中金属構造物の表面と除去機構との間隔を設定値に保持する間隔保持部材を備えた請求項１〜６の何れか一項に記載の水中金属構造物の素地調整装置。
8. 前記間隔保持部材は導電体である請求項７記載の水中金属構造物の素地調整装置。

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