JP2022019515A - 洗掘防止構造の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】砕石ユニットを安全且つ効率的に設置することができる洗掘防止工の施工方法を提供する。【解決手段】吊り治具２９ｃに接続された複数の吊下げワイヤ３５のそれぞれに砕石ユニット２１ｂを吊り下げる。砕石ユニット２１ｂは、平面視において互いに重なり合うように且つ吊り高さが互いに異なるように吊り下げられる。そして、吊り治具２９ｃを揚重機７によって吊り下ろし、隣り合う砕石ユニット２１ｂ同士が互いに重なり合うように砕石ユニット２１ｂを水中地盤１に設置する。このとき、ＧＰＳアンテナ１３で起重機船５の位置を取得して把握した砕石ユニット２１ｂの管理位置２２１ｂと、起重機船５の水中ソナー１５で把握した水中の砕石ユニット２１ｂや吊り治具２９ｃの実際の位置とのずれを確認して位置合わせをする。【選択図】図１４

Description

本発明は、洗掘防止工の施工方法、供用中の管理方法および洗掘防止工設置装置に関するものである。

従来、洋上風力発電設備などの基礎を水中に設置する構造物では、水の流れによって構造物周辺の水底面に発生する洗掘現象から構造物を保護するために洗掘防止工を設置している。洗掘防止工としては、海底面上にフィルター層と呼ばれる水底の砂よりやや粒径の粗い砕石等を設置し、袋体の中に砕石などの塊状物を充填した砕石ユニットをフィルター層の上に敷き詰めるものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

砕石ユニットは水底面に設置すると平面が円形に近い形となるため、隣り合う砕石ユニット同士の間に隙間ができる。隙間があるとフィルター層が部分的に露出して洗掘防止工としての役割を十分に果たさなくなるため、一般的には砕石ユニットを水底面に複数層に重ねて設置し上段と下段の砕石ユニットを噛み合わせて隙間を解消している。

砕石ユニットは揚重機で吊り下げて設置される。砕石ユニットの玉外しは、潜水士が水中で砕石ユニットの位置や重なり具合を確認し、船上の指揮者と連絡を取りつつ行っている。また、洋上風力発電設備では送電に用いる海底ケーブルの保護の観点から砕石ユニットの下方のフィルター層の表面の凹凸の均し精度が要求されるが、均し作業中は潜水士が確認をし、作業後の出来形は音波探査などを行って確認している。

特許第３８７１９２５号公報

しかしながら、潜水士による水中作業は、作業時間が制約されているうえ、波や潮流の影響による潜水士と構造物との接触なども想定される危険作業である。近年採用されている大型の洋上風力発電設備では、基礎も大型であり広範囲に洗掘防止工を敷設する必要があることから、潜水士作業を極力減らして工事の安全性を高めるとともに、工事を効率化することが課題となっている。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、砕石ユニットを安全且つ効率的に設置することができる洗掘防止工の施工方法、供用中の管理方法および洗掘防止工設置装置を提供することである。

前述した目的を達成するために第１の発明は、水中構造体の周囲に、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットを設置する洗掘防止工の設置方法であって、吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げる工程ａと、前記吊り治具を揚重機によって吊り下げる工程ｂと、前記吊り治具を吊り下ろして、前記砕石ユニットを水中地盤に設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットは、平面視において互いに重なり合うように配置され、前記工程ｃにおいて、隣り合う前記砕石ユニット同士が互いに重なり合うように設置されることを特徴とする洗掘防止工の施工方法である。

第１の発明では、吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げることにより、砕石ユニットを１つずつ吊り下ろす場合と比較して作業時間を短縮することができる。また、隣り合う砕石ユニット同士が互いに重なり合うように設置することにより、砕石ユニット同士の間の隙間をなくして洗掘防止機能を維持できる洗掘防止工を施工することができる。

前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットが仮置きされた仮置きスペースの側方に架台を設置し、前記架台の上に前記吊り治具を設置した状態で、前記吊り治具の下方で、複数の前記砕石ユニットを前記吊り治具に接続することが望ましい。
これにより、吊り治具の落下による作業者の怪我や吊り荷の損傷を防止し、複数の吊り荷を吊り治具に安全に接続することができる。

前記砕石ユニットは、複数列に吊り下げられ、隣り合う列の前記砕石ユニットの吊り高さが異なることが望ましい。
これにより、複数列の砕石ユニットを、地盤に設置された時に適度な重なり具合が得られるように吊り下げることができる。

前記砕石ユニットは、前記吊り治具に対して、フックを介して吊り下げられ、前記工程ｃの後、水上からの操作で前記フックを開放して前記砕石ユニットを前記吊り治具から取り外すことが望ましい。
これにより、潜水士による水中での玉外し作業が不要になり、工事の安全性が高まる。

砕石ユニットを吊り治具に対してフックを介して吊下げる場合、例えば、前記吊り治具上に張力付与装置が配置され、前記フックを開放するための操作ワイヤが前記張力付与装置に接続され、水上からの操作で前記張力付与装置を作動させ、前記張力付与装置で前記操作ワイヤを引張ることにより、複数の前記フックを同時に開放する。
これにより、水上からの操作で吊り治具から複数の砕石ユニットを同時に取り外して設置することができる。

前記揚重機にはＧＰＳが設置され、前記工程ｃにおいて、あらかじめ決められた位置に合わせて前記吊り治具を配置し、水中ソナーによって、水中における前記砕石ユニットの実際の位置を把握して、あらかじめ定められた管理位置に位置を合わせて前記砕石ユニットを設置することが望ましい。この場合、前記水中ソナーは、例えば、船体に固定されたレールに沿って上下に昇降する支柱の下端付近に取り付けられ、使用する時に水中に配置され、使用しない時には水上に配置される。また、前記水中ソナーによって得られる画像中に、あらかじめ定められた前記管理位置から直上に延びる柱状の範囲を表示し、画像中の前記吊り治具を前記柱状の範囲に合わせるようにして吊り下げて位置合わせを行うことが望ましい。あるいは、前記水中ソナーによって得られる画像中に、あらかじめ定められた前記管理位置を表示し、画像中の前記砕石ユニットを前記管理位置に合わせるようにして位置合わせを行ってもよい。
水中ソナーを用いることにより、濁水中であっても超音波で水中での砕石ユニットの位置をリアルタイムで把握できるので、砕石ユニットを短時間で精度よく設置することができる。また、潜水士による水中での確認作業が不要になり工事の安全性が高まる。水中ソナーをレールに沿って昇降可能とすれば、水中ソナーの較正や管理が簡単になる。画像を用いれば、水中における砕石ユニットの位置合わせがより容易になる。

前記工程ａの前に、前記砕石ユニットの内部の前記中詰め材よりも粒径の小さな砕石を水上から管体を用いて配置してフィルター層を形成し、ブロック又はグラブバケットを吊り下げて前記フィルター層の表面を均してもよい。この場合、例えば、前記管体は伸縮可能であり、前記砕石を配置する時に所定の水深まで伸ばした状態とする。また、前記管体は船体に保持された砕石投入部に対して着脱可能であり、前記砕石を配置する時に前記砕石投入部に取り付けられてもよい。
これにより、フィルター層の表面を効率よく均すことができる。管体を伸縮可能としたり、着脱可能としたりすれば、管体を他の作業の妨げにならない状態で保管できる。

前記工程ｃにおいて、スラスターを用いて前記吊り治具の向きを制御してもよい。前記工程ｃにおいて、ウインチおよび姿勢制御ワイヤを用いて前記吊り治具の向きを制御してもよい。
吊り治具の向きを制御すれば、波や潮流の影響による吊り治具の位置ずれを防止することができる。

前記水中構造体は、例えば着床式又はモノパイル式の洋上風力基礎である。
第１の発明によれば、大型の洋上風力基礎の周囲の広範囲の地盤に短時間で安全に洗掘防止工を敷設することができる。

第２の発明は、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットが水底に設置された洗掘防止工の供用中の管理方法であって、ＧＰＳで船体の位置を取得し、前記船体に設置された水中ソナーで水中における前記砕石ユニットの実際の位置を把握して、前記洗掘防止工の供用開始時における前記砕石ユニットの設置位置である管理位置と前記実際の位置とのずれを確認することを特徴とする洗掘防止工の供用中の管理方法である。

第２の発明によれば、ＧＰＳで船体の位置を取得したり、水中ソナーで水中における砕石ユニットの実際の位置を把握したりすることにより、潜水士による砕石ユニットの位置確認が不要となる。そのため、供用中の洗掘防止工の安全かつ効率的な品質管理が可能となる。

第３の発明は、吊り治具と、前記吊り治具に接続された複数の吊下げワイヤと、前記吊下げワイヤの端部に接続されたフックと、前記吊り治具に配置されたスラスターと、を具備し、複数の砕石ユニットを互いに高さを変えて吊り下げることが可能であることを特徴とする洗掘防止工設置装置である。
第４の発明は、吊り治具と、前記吊り治具に接続された複数の吊下げワイヤと、前記吊下げワイヤの端部に接続されたフックと、前記吊り治具に配置されたウインチおよび姿勢制御ワイヤと、を具備し、複数の砕石ユニットを互いに高さを変えて吊り下げることが可能であることを特徴とする洗掘防止工設置装置である。

第３、第４の発明の洗掘防止工設置装置を用いれば、砕石ユニットの高さを互いに変えて吊り下げることにより、複数の砕石ユニットを短時間で隙間なく設置することができる。また、吊り治具にスラスターやウインチおよび姿勢制御ワイヤを配置することにより、吊り治具の向きを制御して波や潮流の影響による吊り治具の位置ずれを防止することができる。

本発明によれば、砕石ユニットを安全且つ効率的に設置することができる洗掘防止工の施工方法、供用中の管理方法および洗掘防止工設置装置を提供することができる。

洗掘防止工のフィルター層３を形成する工程を示す図。 トレミー管９の例を示す図。 水中ソナー１５の起重機船５への取り付け方法を示す図。 砕石ユニット２１ａを設置する工程を示す図。 砕石ユニット２１ａの吊り下げ方法を示す図。 砕石ユニット２１ｂを設置する工程を示す図。 吊り治具２９を用いた砕石ユニット２１ｂの吊り下げ方法を示す図。 吊り治具２９ａを用いた砕石ユニット２１ｂの吊り下げ方法を示す図。 洗掘防止工４２の平面図。 吊り治具２９への砕石ユニット２１ｂの他の吊り下げ方法を示す図。 吊り治具２９への砕石ユニット２１ｂの他の吊り下げ方法を示す図。 吊り治具２９ｃおよび架台４５を示す図。 砕石ユニット２１ｂの吊下げ方法を示す図。 砕石ユニット２１ｂを設置する工程を示す図。 他の吊り治具２９ｄおよび架台４５ａを示す図。 洗掘防止工４２の管理方法を示す図。 洗掘防止工４２の管理方法を示す図。 中間治具３１にスラスター４１を設置した例を示す図。 砕石ユニット２１ｂを他の吊り治具２９ｂを用いて設置する例を示す図。 ダミーの砕石ユニット２２を用いた例を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、モノパイル式の洋上風力基礎の周囲に洗掘防止工を設置する。図１は洗掘防止工のフィルター層３を形成する工程を示す図である。図１（ａ）は水底の地盤１上に砕石を撒き出している状態での立面図、図１（ｂ）はフィルター層３を均している状態での立面図である。

洗掘防止工は、例えば図１に示す起重機船５を用いて施工される。起重機船５には揚重機７が搭載され、揚重機７のジブトップには衛星測位システムのＧＰＳアンテナ１３が設置される。また、起重機船５の水中部には水中ソナー１５が設置される。

洗掘防止工を施工するには、まず、図１（ａ）に示すように、起重機船５で管体であるトレミー管９を保持し、揚重機７でグラブバケット１１を吊り下げる。そして、起重機船５を少しずつ移動させつつ、グラブバケット１１を用いてフィルター層３の材料である砕石をトレミー管９に投入して水底の地盤１上に撒き出す。このとき、ＧＰＳアンテナ１３によってトレミー管９の位置を把握し、水中ソナー１５によって地盤１上の砕石の投入状況を把握する。これにより、フィルター層３の形成範囲への砕石の撒き出し状況を船上で確認しながらトレミー管９による砕石の投入位置を調整することが可能になる。

次に、図１（ｂ）に示すように、揚重機７でブロック１７を吊り下げ、ブロック１７をフィルター層３上に落としたりフィルター層３の表面で引きずったりして、フィルター層３の表面の凹凸を均す。このとき、ＧＰＳアンテナ１３と水中ソナー１５によってブロック１７の位置を把握し、水中ソナー１５によってフィルター層３の表面の状況を把握する。これにより、潜水士によるフィルター層３の状況確認が不要となり、均し作業を安全に行うことができる。均し作業後の出来形も船上で確認することができる。

なお、フィルター層３の均し作業に用いる道具はブロック１７に限らない。図１に示すグラブバケット１１を水底付近まで吊り下ろして水平掘りの要領で平らに均してもよいし、揚重機７で鋤のようなものを吊り下げてフィルター層３の表面で引きずってもよい。ブロック１７やグラブバケット１１などを用いることにより、フィルター層３の表面を効率よく均すことができる。

ここで、トレミー管９について説明する。図２はトレミー管９の例を示す図である。図２（ａ）に示すトレミー管９ａは径が異なる複数の管で構成され、複数の管を軸方向に移動させることで伸縮可能である。複数の管は伸ばした時に下側に位置するものほど径が大きく、最も径が小さい管の上端に砕石投入部１０が接続される。これにより、砕石投入部１０から砕石を投入する時にトレミー管９ａの詰まりを防止できる。図１（ａ）に示す工程では、砕石投入部１０を起重機船５で保持してトレミー管９ａを所定の水深まで伸ばした状態として、フィルター層３の砕石を撒き出す。砕石の撒き出しが終了したら砕石投入部１０を起重機船５から取り外し、トレミー管９ａを縮めた状態で所定の場所で保管する。

図２（ｂ）に示すトレミー管９ｂは砕石投入部１０に対して着脱可能である。図１（ａ）に示す工程では、起重機船５で保持した砕石投入部１０にトレミー管９ｂを取り付けて、フィルター層３の砕石を撒き出す。砕石の撒き出しが終了したらトレミー管９ｂを砕石投入部１０から取り外し、砕石投入部１０を起重機船５から取り外して所定の場所で保管する。トレミー管９ａ、９ｂ等を用いれば、不使用時にトレミー管９を他の作業の妨げにならない状態で保管できる。

次に水中ソナー１５について説明する。図３は水中ソナー１５の起重機船５への取り付け方法を示す図である。図３（ａ）はレール５２に支柱５１を取り付けた状態を示す図、図３（ｂ）はレール５２から支柱５１を取り外した状態を示す図である。

図３（ｂ）に示すように、起重機船５の船上にはレール架台５９が固定され、レール架台５９は鉛直方向のレール５２の上端付近を支持する。レール５２は例えばＨ型鋼であり、下端にストッパ５４が固定され、上端に着脱可能なストッパ５５（図３（ａ）参照）が取り付けられる。図３（ａ）に示すように、水中ソナー１５は支柱５１の下端に図示しないパンチルト装置を介して取り付けられる。また、支柱５１に固定された走行部５３がワイヤ５７を介してウインチ５６に接続される。支柱５１の上端には水中ソナー１５の位置を確認するためのアンテナ５８が取り付けられる。

支柱５１は、ウインチ５６でワイヤ５７を巻き出したり巻き取ったりして走行部５３をレール５２に沿って走行させることにより、上下に昇降する。水中ソナー１５の使用時には、ストッパ５４に走行部５３が当接するまで支柱５１を下降させて水中ソナー１５を水中に配置する。水中ソナー１５の不使用時には、支柱５１を上昇させて水中ソナー１５を水上に引き上げてストッパ５５に支柱５１を固定する。このように、水中ソナー１５をレール５２に沿って昇降可能とすることにより、水中ソナー１５の使用時の較正が簡単になり、水中ソナー１５の不使用時に貝等の付着を防止できる。

水中ソナー１５に異常が発生した場合には、図３（ｂ）に示すようにストッパ５５をおよび支柱５１をレール５２から取り外し、船上で水中ソナー１５を点検する。または、レール上部５２ａおよびレール架台上部５９ａを可倒式とし、水中ソナー１５を水上に引き上げてストッパ５５に支柱５１を固定した状態でレール上部５２ａおよびレール架台上部５９ａを図３（ｂ）に示す点線の位置で水平方向に倒し、船上で水中ソナー１５を点検してもよい。

図４は砕石ユニット２１ａを設置する工程を示す図である。図４（ａ）は砕石ユニット２１ａを設置している状態での立面図、図４（ｂ）は砕石ユニット２１ａを設置した状態での平面図である。図５は、砕石ユニット２１の吊り下げ方法を示す図である。図５（ａ）は砕石ユニット２１を吊り下げた状態を示す図、図５（ｂ）はフック３３の詳細を示す図、図５（ｃ）（ｄ）はフック３３を開いた状態を示す図である。

フィルター層３を均し終えたら、図４に示すように水中構造体であるモノパイル１９を地盤１に打設する。そして、図４（ａ）に示すように砕石ユニット２１ａを吊り下げた吊り治具２８を揚重機７に吊り下げ、砕石ユニット２１ａを１つずつフィルター層３上に設置する。

図５（ａ）に示すように、砕石ユニット２１は、ラッセル網等を用いた袋体２３に砕石類を充填し縫合したものである。砕石ユニット２１は、袋体の２３の底部であって、平面視の略中央付近に線材２５が接合される。線材２５は、波浪による袋体２３内での砕石類の移動を抑制し、砕石類の移動による袋体２３の摩耗を防止する。砕石ユニット２１は、吊り下げられた状態においても径が高さに対して大きな偏平形状であり、これを海底に設置すると、さらに径が広がるように変形する。このため、隣接する他の砕石ユニット２１との間に隙間が生じないように重なり部分を設けて配置することができる。

砕石ユニット２１ａの袋体２３の容量は、杭周りの小さい設置半径にて、より砕石ユニット同士を馴染みやすくして隙間を埋めるため、後述する砕石ユニット２１ｂ、２１ｃの袋体２３の容量よりも小さい。

フィルター層３上に砕石ユニット２１ａを設置する際には、図５（ａ）に示すように吊り治具２８に一端が接続された吊下げワイヤ３５を線材２５のループに通し、吊り治具２８に取り付けられたフック３３で吊下げワイヤ３５の他端を保持する。そして、吊り治具２８を揚重機７で吊り下げて砕石ユニット２１ａをフィルター層３上の所定の位置に吊り下ろす。一般的に吊下げワイヤ３５は鋼製であり線材２５は繊維製であるため、吊り下ろし時に線材２５の摩耗を防止するための養生部材２６を吊下げワイヤ３５に取り付けることが望ましい。養生部材２６は例えば布製であり、ナイロンスリング等と同等の強度を有する。

フック３３は、図５（ｂ）に示すように、安全ピン操作ワイヤ３６ａが接続された安全ピン３４ａ、開閉部操作ワイヤ３６ｂが接続された開閉部３４ｂを有する。開閉部３４ｂは、フック３３に安全ピン３４ａが取り付けられた状態では開くことができず、フック３３から安全ピン３４ａが取り外されると開くことができる。すなわち、フック３３は、安全ピン操作ワイヤ３６ａを引っ張って安全ピン３４ａを抜き、開閉部操作ワイヤ３６ｂを引っ張って開閉部３４ｂを開くことによって開放される。

砕石ユニット２１ａを所定の位置に吊り下したら、水上で安全ピン操作ワイヤ３６ａおよび開閉部操作ワイヤ３６ｂを引くことによって、図５（ｃ）に示すようにフック３３を開いて吊下げワイヤ３５の保持を解除する。その後、揚重機７で吊り治具２８を巻き上げることによって図５（ｄ）に示すように吊下げワイヤ３５を線材２５のループから抜く。

図５に示すように吊り治具２８には音響カメラ５０が設置される。音響カメラ５０を用いれば、水中ソナー１５で確認できない安全ピン３４ａや開閉部３４ｂの詳細な状況を視認することができる。なお音響カメラ５０は起重機船５の船体に設置してもよい。

砕石ユニット２１ａは、図４（ｂ）に示すように、モノパイル１９の外周面に接するように環状に並べて設置される。砕石ユニット２１ａは平坦な場所に設置すると図５（ａ）に示す状態よりも扁平に変形し、隣り合う砕石ユニット２１ａ同士が互いに重なり合う。砕石ユニット２１ａを設置し終えたら、送電に用いるケーブル２７を設置する。

図６は砕石ユニット２１ｂを設置する工程を示す図である。図６（ａ）は砕石ユニット２１ｂを設置している状態での立面図、図６（ｂ）は砕石ユニット２１ｂを設置した状態での平面図である。

ケーブル２７を設置し終えたら、図６（ａ）に示すように吊り治具２９（２９ａ）を用いて砕石ユニット２１ｂをフィルター層３上に設置する。砕石ユニット２１ｂは、図６（ｂ）に示すように、砕石ユニット２１ａの外周側に平面視で略六角形状となるように並べて配置される。隣り合う砕石ユニット２１ｂ同士は互いに重なり合うように設置される。

砕石ユニット２１ｂは、平面視においてモノパイル１９を中心とする３重の略六角形状に配置される。ここでは、内側の六角形を構成するものを砕石ユニット２１ｂ－１、中間の六角形を構成するものを砕石ユニット２１ｂ－２、外側の六角形を構成するものを砕石ユニット２１ｂ－３とする。

図７は、吊り治具２９を用いた砕石ユニット２１ｂの吊り下げ方法を示す図である。図７（ａ）は吊り治具２９を示す図である。図７（ａ）に示すように、吊り治具２９は、治具本体３０と中間治具３１からなる。治具本体３０は、３本の平行な棒材である前列部材３０－１、中列部材３０－２、後列部材３０－３と、これら３本の棒材の端部同士を連結する側部部材３０－４と有する鋼製の枠体である。中間治具３１は治具本体３０と同様の構成である。なお、必要に応じて治具本体３０に図示しない補強部材を設けてもよい。

図７（ｂ）は吊り治具２９に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂを側部部材３０－４の方向から見た図、図７（ｃ）は前列部材３０－１に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－１を示す図、図７（ｄ）は中列部材３０－２に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－２を示す図、図７（ｅ）は後列部材３０－３に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－３を示す図である。

砕石ユニット２１ｂは、吊り治具２９に接続された吊下げワイヤ３５を用いて吊り下げられる。吊下げワイヤ３５は、治具本体３０と中間治具３１とを接続する吊下げワイヤ３５ａと、中間治具３１と砕石ユニット２１ｂとを接続する吊下げワイヤ３５ｂとからなり、中間治具３１は治具本体３０と砕石ユニット２１ｂとの間に配置される。砕石ユニット２１ｂは、吊り治具２９に対して、図５に示す吊り下げ方法と同様の方法によって、すなわち中間治具３１に一端が接続された吊下げワイヤ３５ｂを線材２５のループに通し、中間治具３１に取り付けられた図示しないフックで吊下げワイヤ３５ｂの他端を保持する方法によって吊り下げられる。吊下げワイヤ３５の長さは、砕石ユニット２１ｂを着底させたときに治具本体３０が水上に位置するように設定される。

図７（ｂ）に示すように、砕石ユニット２１ｂは吊り治具２９に３列に吊り下げられ、隣り合う列の砕石ユニット２１ｂは吊り高さが異なる。前列部材３０－１に吊り下げられる砕石ユニット２１ｂ－１と後列部材３０－３に吊り下げられる砕石ユニット２１ｂ－３との吊り高さは同じであり、両者の間の中列部材３０－２に吊り下げられる砕石ユニット２１ｂ－２の吊り高さはそれより高い。

図７（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すように、同じ列に吊り下げられる複数の砕石ユニット２１ｂは、同じ吊り高さである。また、同じ列において隣り合う砕石ユニット２１ｂ同士は、適切に重なり合うような間隔で吊り下げられる。

図８は、吊り治具２９ａを用いた砕石ユニット２１ｂの吊り下げ方法を示す図である。図８（ａ）は吊り治具２９ａを示す図である。図８（ａ）に示すように、吊り治具２９ａは、治具本体３０ａと中間治具３１ａからなる。治具本体３０ａ、中間治具３１ａは、それぞれ１本の鋼製の棒材である。

図８（ｂ）は吊り治具２９ａに吊り下げられた砕石ユニット２１ｂを示す図である。砕石ユニット２１ｂは、吊り治具２９ａに対して、中間治具３１ａに一端が接続された吊下げワイヤ３５ｂを線材２５のループに通し、中間治具３１ａに取り付けられた図示しないフックで吊下げワイヤ３５ｂの他端を保持することによって吊り下げられる。中間治具３１ａは治具本体３０ａと砕石ユニット２１ｂとの間に配置され、治具本体３０ａと吊下げワイヤ３５ａで接続される。砕石ユニット２１ｂ－１と砕石ユニット２１ｂ－３との吊り高さは同じであり、両者の間の砕石ユニット２１ｂ－２の吊り高さはそれより高い。

砕石ユニット２１ｂは、図６（ｂ）に点線で示すように吊り治具２９と吊り治具２９ａを組み合わせて設置される。吊り治具２９を用いれば、複数の砕石ユニット２１ｂを平面視で略台形状となるように並べて設置することができる。吊り治具２９ａを用いれば、複数の砕石ユニット２１ｂを平面視で線状となるように並べて設置することができる。

図７に示す吊り治具２９を用いて砕石ユニット２１ｂを設置するには、砕石ユニット２１ｂを図７（ｂ）から図７（ｅ）に示すように吊り治具２９に吊り下げる。次に、図６（ａ）に示すように吊り治具２９を揚重機７に吊り下げる。そして、砕石ユニット２１ｂが図６（ａ）に点線で示す設置予定位置の直上に位置するように、揚重機７で吊り治具２９を吊り下ろす。

吊下げワイヤ３５の長さは上記したように設定されるので、図６（ａ）に示すように、砕石ユニット２１ｂがフィルター層３付近に到達したとき、治具本体３０は水上に位置する。治具本体３０は、姿勢制御ワイヤ３８によって起重機船５上のウインチ３７に接続される。作業者は、ウインチ３７を用いて姿勢制御ワイヤ３８の巻取りや巻出しを実施することによって、治具本体３０の向きや位置を水上で確認しながら調整できる。中間治具３１は水中に配置される。中間治具３１を設けることにより、施工水域の水深が深く吊下げワイヤ３５が長い場合でも、水中における吊下げワイヤ３５ｂ同士の間隔を保持して砕石ユニット２１ｂの位置のずれを小さくすることができる。

治具本体３０の向きや位置の調整が終了したら、砕石ユニット２１ｂをフィルター層３に着底させた後、図示しないフックを開いて吊り治具２９から砕石ユニット２１ｂを取り外し、フィルター層３上に設置する。ここで、砕石ユニット２１ｂ－１、２１ｂ－２、２１ｂ－３は吊り治具２９に上記した吊り高さで吊り下げられているので、前列部材３０－１に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－１および後列部材３０－３に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－３が先に同時にフィルター層３上に着底し、設置される。その後、中列部材３０－２に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－２が設置される。

なお、中間治具３１に、あらかじめガイド棒（中間治具３１からの距離がわかるものであって、例えば伸縮可能な棒）を突き出すように配置してもよい。この場合、このガイド棒をモノパイルに接触させることで、モノパイルと中間治具３１との距離を一定に保つようにしてもよい。

このように、吊り治具２９に外側の砕石ユニット２１ｂ－１、２１ｂ－３を同じ吊り高さで深く吊り下げて中央の砕石ユニット２１ｂ－２をそれより高く吊り下げることにより、複数の砕石ユニット２１ｂを設置途上のバランスを考慮した順序で設置できる。そのため、砕石ユニット２１ｂを順次着底させて設置する時に、未設置の砕石ユニット２１ｂが吊り下げられた吊り治具２９全体のバランスが崩れることがなく、吊り治具２９の回転や位置ずれを防止できる。

吊り治具２９ａを用いて砕石ユニット２１ｂを設置する場合にも、同様に低い位置の同じ高さに吊り下げた外側の砕石ユニット２１ｂ－１および砕石ユニット２１ｂ－３の設置後に高い位置に吊り下げた中央の砕石ユニット２１ｂ－２を設置することにより、吊り治具２９ａの回転や位置ずれを防止できる。砕石ユニット２１ｂは、砕石ユニット２１ａと同様に平坦な場所に設置すると図７に示す状態よりも扁平に変形する。これにより、隣り合う砕石ユニット２１ｂ同士に十分な重なりが得られる。

図９は、洗掘防止工４２の平面図である。砕石ユニット２１ｂを設置し終えたら、図９に示すように、砕石ユニット２１ａと砕石ユニット２１ｂとの境界部に、複数の砕石ユニット２１ｃを隣接する砕石ユニット２１ｃ同士が互いに重なり合うように配置して洗掘防止工４２を完成する。砕石ユニット２１ｃは、砕石ユニット２１ａと砕石ユニット２１ｂとの間の隙間を塞ぐ。砕石ユニット２１ｃは、例えば砕石ユニット２１ａと同様に１つずつ揚重機７で吊り下ろして設置される。

このように、第１の実施形態では、吊り治具２９、２９ａに複数の砕石ユニット２１ｂを吊り下げることにより、砕石ユニット２１を１つずつ吊り下ろす場合と比較してフィルター層３上への設置に要する時間を短縮することができる。特に吊り治具２９を用いて砕石ユニット２１ｂを３列に且つ隣り合う列の砕石ユニット２１ｂの吊り高さが異なるように吊り下げることにより、施工時間の大幅な短縮が可能になる。また、隣り合う砕石ユニット２１同士が互いに重なり合うように設置することにより、砕石ユニット２１同士の間の隙間をなくして洗掘防止機能を維持できる洗掘防止工４２を施工することができる。

さらに、砕石ユニット２１をフック３３を介して吊り治具に吊り下げ、水上からの操作でフック３３を開いて砕石ユニット２１を吊り治具から取り外すことにより、潜水士による水中での玉外し作業が不要になり、工事の安全性が高まる。

なお、フック３３は図５等に示したものに限らず、水上からの操作で開放できるものであればオートリリースフックなどでもよい。また、吊り治具２９への砕石ユニット２１ｂの吊り下げ方法は、図７に示したものに限らない。図１０、図１１は、吊り治具２９への砕石ユニット２１ｂの他の吊り下げ方法を示す図である。

図１０（ａ）、図１１（ａ）は吊り治具２９に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂを側部部材３０－４の方向から見た図、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）は前列部材３０－１に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－１を示す図、図１０（ｃ）、図１１（ｃ）は中列部材３０－２に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－２を示す図、図１０（ｄ）、図１１（ｄ）は後列部材３０－３に吊り下げられた砕石ユニット２１ｂ－３を示す図である。

図１０、図１１に示す例では、同一の列に吊り下げられる砕石ユニット２１ｂの吊り高さが異なる。図１０、図１１に示すような方法で砕石ユニット２１ｂを吊り下げた場合においても、水中に吊り下ろした砕石ユニット２１の設置順序（砕石ユニット２１ｂを吊り治具２９から取り外す順序）を工夫することにより、吊り治具２９の回転や位置のずれを防止しつつ、砕石ユニット２１ｂをあらかじめ定められた位置に設置することができる。

なお、砕石ユニット２１ｂの下方に、チェーンやガイド棒などの位置決め部材を配置してもよい。この場合、砕石ユニット２１ｂが着底する前に、位置決め部材を海底に着底させることで、砕石ユニット２１ｂを吊り治具２９から取り外す前に、砕石ユニット２１ｂの海底の着底位置をある程度位置決めすることができる。このため、吊り治具２９から砕石ユニット２１ｂを取り外した後に、設置位置が目標からずれることを抑制することができる。

以下、本発明の別の例について、第２～第６の実施形態として説明する。以下の実施形態はそれまでに説明した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。また、第１の実施形態も含め、各実施形態で説明する構成は必要に応じて組み合わせることができる。

［第２の実施形態］
図１２は吊り治具２９ｃおよび架台４５を示す図、図１３は砕石ユニット２１ｂの吊下げ方法を示す図、図１４は砕石ユニット２１ｂを設置する工程を示す図である。第２の実施形態は、吊り治具２９ｃが中間治具を有しない点、砕石ユニット２１ｂを接続する際に吊り治具２９ｃを架台４５で支持する点、複数の砕石ユニット２１ｂを吊り治具２９ｃから同時に取り外す点で第１の実施形態と主に異なる。

図１２（ａ）に示すように、吊り治具２９ｃの治具本体３０は、図７に示す吊り治具２９の治具本体３０に補強部材を追加したものである。図１２（ａ）、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、治具本体３０の上面には滑車４３および張力付与装置４４が配置され、下面にはフック３３および吊下げワイヤ３５が接続される。フック３３の安全ピン操作ワイヤ３６ａおよび開閉部操作ワイヤ３６ｂは、滑車４３を介して張力付与装置４４に連結される。

図１２（ｂ）に示すように、架台４５は、複数の受桁４６を有し、受桁４６は回転機構４７に連結される。回転機構４７は受桁４６を支えつつ回転させる。架台４５は、例えば作業者が線材４８を操作することによって複数の受桁４６を同時に回転させることができる。

架台４５を用いて吊り治具２９ｃに複数の砕石ユニット２１ｂを接続するには、図１３（ａ）に示すように複数の砕石ユニット２１ｂが仮置きされた仮置きスペース４９を挟んで２台の架台４５を設置し、２台の架台４５の受桁４６を互いに近づく向きに張り出すように配置する。この際、対向する受桁４６同士の間隔が、吊り治具２９ｃの幅よりも狭くなる。この状態で、受桁４６上に吊り治具２９ｃを設置する。

次に、図１３（ｂ）に示すように受桁４６上に設置された吊り治具２９ｃに所定の間隔で複数の砕石ユニット２１ｂを接続する。すなわち第１の実施形態と同様に吊下げワイヤ３５を砕石ユニット２１ｂの線材２５のループに通して吊下げワイヤ３５の他端をフック３３で保持する。その後、揚重機７（図１４（ａ））を用いて吊り治具２９ｃを架台４５の受桁４６からわずかに浮かした状態として受桁４６を回動させて砕石ユニット２１ｂの上方から退避させ、図１３（ｃ）に示すように吊り治具２９ｃをさらに吊り上げる。

このように、架台４５は、回転機構４７を有することにより工程の内容に応じて受桁４６の向きを変えることができる。例えば、仮置きスペース４９に砕石ユニット２１ｂを配置する際や、吊り治具２９ｃによって砕石ユニット２１ｂを吊り上げる際には、受桁４６を作業の妨げとならない向きに退避させることができる。一方、砕石ユニット２１ｂを吊り治具２９ｃに接続する際には、受桁４６を砕石ユニット２１ｂ上に配置させて吊り治具２９ｃを支えることができる。回転機構４７は、受桁４６を所定の向きに固定するための図示しない回転防止機構を有することが望ましい。

図１３（ｃ）に示すように吊り治具２９ｃを吊り上げたら、図１４（ａ）に示すように揚重機７で吊り治具２９ｃを吊り下ろし、砕石ユニット２１ｂを点線で示す設置予定位置の直上に位置させる。第２の実施形態では、吊下げワイヤ３５の長さが、砕石ユニット２１ｂを着底させたときに治具本体３０が水中に位置するように設定される。作業者は、ウインチ３７を用いて姿勢制御ワイヤ３８の巻取りや巻出しを実施することによって、治具本体３０の向きや位置を調整する。

治具本体３０の向きや位置の調整が終了したら、図１４（ｂ）に示すように砕石ユニット２１ｂをフィルター層３上に配置する。そして、水上からの操作で張力付与装置４４を作動させて図１４（ｃ）に示すように複数のフック３３を同時に開く。すなわち、水上からの操作でゴムチューブ等の張力付与装置４４に図示しないホースで空気を入れて張力付与装置４４を吊り治具２９ｃから浮き上がらせることにより、張力付与装置４４に連結された全ての安全ピン操作ワイヤ３６ａおよび開閉部操作ワイヤ３６ｂを引っ張り、安全ピン３４ａを抜いて開閉部３４ｂを開き、複数のフック３３を同時に開放する。すると、複数の砕石ユニット２１ｂが吊り治具２９ｃから同時に取り外され、フィルター層３上に一括して設置される。

このように、第２の実施形態においても、吊り治具２９ｃに複数の砕石ユニット２１ｂを吊り下げることにより、砕石ユニット２１を１つずつ吊り下ろす場合と比較してフィルター層３上への設置に要する時間を短縮することができる。また、第２の実施形態では複数のフック３３を同時に開いて複数の砕石ユニット２１ｂを一括して設置するので、第１の実施形態のように複数の砕石ユニット２１ｂを吊り治具から順に取り外して設置する場合と比較して、砕石ユニット２１ｂのバランスの変化による吊り治具２９ｃの回転や位置ずれを確実に防止でき、複数の砕石ユニット２１ｂの設置に要する時間を更に短縮できる。

第２の実施形態で用いられる吊り治具２９ｃは、中間治具を介さずに砕石ユニット２１ｂを接続するので、中間治具を有する吊り治具２９と比較して扱いが容易である。また、吊り治具２９ｃを架台４５の受桁４６で支持することにより、吊り治具２９ｃの下方で作業者が砕石ユニット２１ｂを吊り治具２９ｃに接続する時に、吊り治具２９ｃが落下して作業者や砕石ユニット２１に接触することを防止できる。

なお、吊り治具の治具本体が図８に示すような１本の棒材である場合にも、仮置きスペースを挟んで設置した２台の架台で治具本体３０ａを支持すれば、複数の砕石ユニット２１ｂを吊り治具に安全に接続できる。また、治具本体３０ａに配置した張力付与装置を水上から操作して複数のフックを同時開放すれば、複数の砕石ユニット２１ｂを一括で設置できる。

第２の実施形態では張力付与装置４４として空気の注入で浮き上がるタイヤチューブの浮力を用いたが、張力付与装置４４は水上からの操作で安全ピン操作ワイヤ３６ａや開閉部操作ワイヤ３６ｂを引っ張ることができるものであればよい。

また、吊り治具や架台は上述したものに限らない。図１５は他の吊り治具２９ｄおよび架台４５ａを示す図である。図１５に示すように、吊り治具２９ｄは腕部１８が治具本体３０の外側に張り出して固定されている。架台４５ａは、複数の脚部に受桁４６ａが架け渡されている。図１５に示す例では、砕石ユニットの仮置きスペースを挟み込むように架台４５ａを設置し、受桁４６ａ上に吊り治具２９ｄの腕部１８を設置することにより、吊り治具２９ｄを架台４５ａで支持できる。

［第３の実施形態］
図１６、図１７は、洗掘防止工４２の施工管理方法を示す図である。第３の実施形態は、揚重機７に設置されたＧＰＳアンテナ１３、起重機船５に設置された水中ソナー１５、図１６、図１７に示す表示装置３９などを用いて砕石ユニット２１の設置位置を管理する点で第１、第２の実施形態と主に異なる。

以下に、吊り治具２９または２９ｃを用いて砕石ユニット２１ｂを設置する場合を例として洗掘防止工４２の施工時の管理方法を説明する。船上の指揮者は、ＧＰＳアンテナ１３を用いて起重機船５の位置（揚重機７のジブトップの位置）を取得し、起重機船５の位置と水中ソナー１５の方向等に基づいて、海底における砕石ユニット２１ｂの管理位置２１１ｂを算出する。管理位置２１１ｂは、フィルター層３上におけるそれぞれの砕石ユニット２１ｂに対して、あらかじめ定められた設置予定位置に応じて算出される。図１６（ａ）に示すように、管理位置２１１ｂは表示装置３９の画像中に表示される。

管理位置２１１ｂを把握したら、あらかじめ決められた管理位置２１１ｂに合わせて吊り治具２９または２９ｃを配置する。すなわち管理位置２１１ｂの直上に砕石ユニット２１ｂが位置するように揚重機７に吊り治具２９または２９ｃを吊り下げる。その後、砕石ユニット２１ｂを水中に吊り下げつつ、水中ソナー１５によって水中における砕石ユニット２１ｂの実際の位置を把握する。水中ソナー１５は、起重機船５から、所定の方向に向けて配置される。水中ソナー１５は、例えば３Ｄソナーであって、所定の範囲内における海底近傍の様子をリアルタイムで把握することができる。なお、水中ソナー１５によってリアルタイムで把握可能な海底の領域は、少なくとも砕石ユニット２１ｂの設置範囲が分かる程度でよい。

図１６（ａ）に示すように、砕石ユニット２１ｂの実際の位置は表示装置３９の画像中に砕石ユニット２１ｂとして表示される。指揮者は、表示装置３９の画像によって砕石ユニット２１ｂの管理位置２１１ｂと実際の位置とのずれの有無を確認する。ずれがあることを確認したら、砕石ユニット２１ｂの実際の位置を管理位置２１１ｂに寄せるようにして位置合わせを行う。ずれがないことを確認したら、砕石ユニット２１ｂを吊り治具２９または２９ｃから取り外す。

なお、図１６（ａ）では表示装置３９には設置済みのモノパイル１９や砕石ユニット２１ａの位置を表示したが、先行して設置済みの砕石ユニット２１ｂがあればこれらの位置も表示される。

表示装置３９の画像中には、砕石ユニット２１ｂの実際の位置の代わりに、図１６（ｂ）に示すように吊り治具２９の中間治具３１や吊り治具２９ｃの治具本体３０の実際の位置を表示してもよい。砕石ユニット２１ｂは吊り治具２９では中間治具３１の所定の位置に、吊り治具２９ｃでは治具本体３０の所定の位置に吊り下げられている。そのため、水中ソナー１５によって水中における中間治具３１や治具本体３０の実際の位置を把握して砕石ユニット２１ｂの管理位置２１１ｂに寄せるように位置合わせすれば、砕石ユニット２１ｂの実際の位置を管理位置２１１ｂに合わせることができる。

表示装置３９の画像中には、図１７に示すように水中ソナー１５によって把握した中間治具３１や治具本体３０の実際の位置と、砕石ユニット２１ｂの管理位置２１１ｂから算出される中間治具や治具本体の管理位置２９１とを表示してもよい。管理位置２９１は、砕石ユニット２１ｂの管理位置２１１ｂから鉛直上に延びる柱状の範囲で表示される。指揮者は、いずれの深さにおいても、表示装置３９の画像によって中間治具３１や治具本体３０の実際の位置と管理位置２９１とのずれの有無を確認することができる。ずれがあることを確認したら、中間治具３１や治具本体３０の実際の位置を柱状の管理位置２９１に合わせた後に管理位置２９１に沿って吊り下げることで、砕石ユニット２１ｂの実際の位置を管理位置２１１ｂに合わせることができる。

砕石ユニット２１ａ、２１ｃを１つずつ設置する場合にも、図１６（ａ）の方法で管理が可能である。この場合は、ＧＰＳアンテナ１３で把握した砕石ユニット２１ａ、２１ｃの管理位置の直上に、揚重機７によって砕石ユニット２１ａ、２１ｃを吊り下げる。そして、砕石ユニット２１ａ、２１ｃを水中に吊り下げつつ、水中ソナー１５によって砕石ユニット２１ａ、２１ｃの実際の位置を把握し、管理位置とのずれの有無を確認する。

第３の実施形態では、ＧＰＳで起重機船５の位置を取得したり、水中ソナー１５で水中における砕石ユニット２１の実際の位置を把握したりすることにより、潜水士による砕石ユニット２１の位置確認が不要となり、安全かつ効率的な施工管理が可能となる。この際、３Ｄソナーを用いることで、狭い領域であってもリアルタイムに海底近傍の状況を把握することができる。また、表示装置３９の画像中に砕石ユニット２１の管理位置２１１ｂと実際の位置や、中間治具３１または治具本体３０の管理位置２９１と実際の位置を表示することにより、起重機船５上において水中での砕石ユニット２１の位置をリアルタイムで把握しながら砕石ユニット２１を短時間で精度よく位置合わせして設置することができる。特に図１７に示すように中間治具３１や治具本体３０の管理位置２９１を柱状の範囲で表示すれば、高さ方向の軌道に沿って位置合わせしながら吊り治具を吊り下ろすことができる。

[第４の実施形態]
図１８は、中間治具３１または治具本体３０にスラスター４１を設置した例を示す図である。第４の実施形態は、吊り治具２９の中間治具３１、吊り治具２９ｃの治具本体３０の向きや位置の制御が可能である点で第１、第２の実施形態と異なる。

第４の実施形態では、図１８に示すように水中に配置される中間治具３１または治具本体３０にスラスター４１が設置される。スラスター４１は、例えば旋回式であり、中間治具３１または治具本体３０の四隅に設置される。各スラスター４１は、矢印に示す方向に３６０度回転可能であり、スラスター４１の向きを変えることによって任意の方向の推力が得られる。各スラスター４１は個別に作動可能である。

作業域の水が濁っている場合には、四隅に配置したスラスター４１を内側に向けて中間治具３１または治具本体３０の旋回のバランスを取った状態で、スラスター４１の近傍に船上から透明度の高い清水あるいは生態系に影響の小さい凝集剤を混合した溶液を吐出させてもよい。すると、スラスター４１からの噴流によって、濁水が清水と置換されたり、凝集剤と濁水の混合により濁水が沈殿したりして、中間治具３１または治具本体３０の枠内の下方の水の透明度が向上し、フック３３の取り外し状況や砕石ユニット２１の着底、重なり状況がより見やすくなる。

第４の実施形態では、砕石ユニット２１ｂを設置するために水中に吊り下ろした中間治具３１または治具本体３０が波や潮流で回転して図１７に示す管理位置２９１等に対して位置ずれが生じた場合に、スラスター４１を作動させることによって、中間治具３１または治具本体３０を回転させて向きを制御したり、中間治具３１または治具本体３０の平面位置を制御したりすることができる。

[第５の実施形態]
図１９は、砕石ユニット２１ｂを他の吊り治具２９ｂを用いて設置する例を示す図である。第５の実施形態は、砕石ユニット２１ｂを複数列に吊り下げる吊り治具を用いない点で第１の実施形態と主に異なる。

図１９（ａ）は５つの砕石ユニット２１ｂを吊り下げた吊り治具２９ｂを示す。図１９（ａ）に示すように、吊り治具２９ｂは、治具本体３０ｂと中間治具３１ｂからなる。治具本体３０ｂ、中間治具３１ｂは、それぞれ１本の鋼製の棒材である。

図１９（ｂ）は、砕石ユニット２１ｂを設置した状態での平面図である。第５の実施形態では、砕石ユニット２１ｂを、図８（ｂ）に示す吊り治具２９ａで３つの砕石ユニット２１ｂを吊り下げる方法と、図１９（ａ）に示す吊り治具２９ｂで５つの砕石ユニット２１ｂを吊り下げる方法と、揚重機７で１つの砕石ユニット２１ｂを吊り下げる方法とを組み合わせて設置する。吊り治具２９ａ、２９ｂによる設置位置は図１９（ｂ）に点線で示される。

第５の実施形態によれば、砕石ユニット２１ｂを１列に吊り下げる吊り治具２９ａ、２９ｂのみを用いるため、複数列に吊り下げる吊り治具２９を用いる場合と比較して、砕石ユニット２１ｂの吊り下げ方法（砕石ユニット２１ｂ同士の間隔や高低差）や水中に吊り下ろした砕石ユニット２１の設置順序（砕石ユニット２１ｂを吊り治具から取り外す順序）の検討が容易である。

なお、第１から第５の実施形態ではダミーの砕石ユニット２２を用いてもよい。図２０は、ダミーの砕石ユニット２２を用いた例を示す図である。図２０の例ではモノパイル１９の上端からステージ２０が張り出している。このような場合には、吊り治具２９ｅのモノパイル１９に近い側に砕石ユニット２１を接続し、遠い側にダミーの砕石ユニット２２を接続して重量のバランスをとることで、砕石ユニット２１をモノパイル１９に近接する位置に設置することができる。なおダミーの砕石ユニット２２は、吊り治具２９ｅを用いて複数の砕石ユニット２１を設置する場合にも適用できる。

[第６の実施形態]
第６の実施形態では、図９に示す洗掘防止工４２の供用中の管理方法について説明する。第６の実施形態では、供用開始時における砕石ユニット２１の設置位置を管理位置としてあらかじめ記録しておく。例えば、第１、第２の実施形態によって洗掘防止工４２を施工する場合、砕石ユニット２１が設置された位置をＧＰＳアンテナ１３と水中ソナー１５とを用いて把握して管理位置として記録する。また、第３の実施形態によって洗掘防止工４２を施工する場合、あらかじめ定められた設置予定位置に応じて算出した砕石ユニット２１の管理位置を実際の設置位置と見なして記録してもよい。

第６の実施形態では、洗掘防止工４２の供用開始から所定の期間が経過した後に、定期管理用の船体に取り付けたＧＰＳアンテナと水中ソナーとを用いて砕石ユニット２１の現状の位置を把握する。そして、上述した方法等であらかじめ記録した管理位置と現状の位置とを表示装置に表示させ、管理位置と現状の位置との差から砕石ユニット２１の位置ずれの有無を確認する。これにより、潜水士による砕石ユニット２１の位置確認が不要となるので、供用中の洗掘防止工４２の安全かつ効率的な定期管理が可能となり、品質の維持につながる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、フィルター層３の設置は必須ではない。砕石ユニット２１の上層に粒径の大きい中詰め材を、下層に粒径の小さい中詰め材を収容すれば、砕石ユニット２１の下層をフィルター層３の代替とすることができる。また、水中構造体はモノパイル１９に限らず、着床式の洋上風力基礎などでもよい。

１………地盤
３………フィルター層
５………起重機船
７………揚重機
９、９ａ、９ｂ………トレミー管
１１………グラブバケット
１３………ＧＰＳアンテナ
１５………水中ソナー
１７………ブロック
１８………腕部
１９………モノパイル
２０………ステージ
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｂ－１、２１ｂ－２、２１ｂ－３、２１ｃ………砕石ユニット
２３………袋体
２５………線材
２６………養生部材
２７………ケーブル
２８、２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅ………吊り治具
３０、３０ａ、３０ｂ………治具本体
３０－１………前列部材
３０－２………中列部材
３０－３………後列部材
３０－４………側部部材
３１、３１ａ、３１ｂ………中間治具
３３………フック
３４ａ………安全ピン
３４ｂ………開閉部
３５、３５ａ、３５ｂ………吊下げワイヤ
３６ａ………安全ピン操作ワイヤ
３６ｂ………開閉部操作ワイヤ
３７、５６………ウインチ
３８………姿勢制御ワイヤ
３９………表示装置
４１………スラスター
４２………洗掘防止工
４３………滑車
４４………張力付与装置
４５、４５ａ………架台
４６、４６ａ………受桁
４７………回転機構
４９………仮置きスペース
５０………音響カメラ
５１………支柱
５２………レール
５２ａ………レール上部
５３………走行部
５４、５５………ストッパ
５７………ワイヤ
５８………アンテナ
５９………レール架台
５９ａ………架台上部
２１１ｂ、２９１………管理位置

本発明は、洗掘防止工の施工方法に関するものである。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、砕石ユニットを安全且つ効率的に設置することができる洗掘防止工の施工方法を提供することである。

前述した目的を達成するために第１の発明は、水中構造体の周囲に、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットを設置する洗掘防止工の設置方法であって、吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げる工程ａと、前記吊り治具を揚重機によって吊り下げる工程ｂと、前記吊り治具を吊り下ろして、前記砕石ユニットを水中地盤に設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットは、平面視において互いに重なり合うように配置され、前記工程ｃにおいて、隣り合う前記砕石ユニット同士が互いに重なり合うように設置され、前記砕石ユニットは、前記吊り治具に対して、フックを介して吊り下げられ、前記工程ｃの後、水上からの操作で前記フックを開放して前記砕石ユニットを前記吊り治具から取り外すことを特徴とする洗掘防止工の施工方法である。
第２の発明は、水中構造体の周囲に、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットを設置する洗掘防止工の設置方法であって、吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げる工程ａと、前記吊り治具を揚重機によって吊り下げる工程ｂと、前記吊り治具を吊り下ろして、前記砕石ユニットを水中地盤に設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットは、平面視において互いに重なり合うように配置され、前記工程ｃにおいて、隣り合う前記砕石ユニット同士が互いに重なり合うように設置され、前記揚重機にはＧＰＳが設置され、前記工程ｃにおいて、あらかじめ決められた位置に合わせて前記吊り治具を配置し、水中ソナーによって、水中における前記砕石ユニットの実際の位置を把握して、あらかじめ定められた管理位置に位置を合わせて前記砕石ユニットを設置し、前記水中ソナーは、船体に固定されたレールに沿って上下に昇降する支柱の下端付近に取り付けられ、使用する時に水中に配置され、使用しない時には水上に配置されることを特徴とする洗掘防止工の施工方法である。
第３の発明は、水中構造体の周囲に、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットを設置する洗掘防止工の設置方法であって、吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げる工程ａと、前記吊り治具を揚重機によって吊り下げる工程ｂと、前記吊り治具を吊り下ろして、前記砕石ユニットを水中地盤に設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットは、平面視において互いに重なり合うように配置され、前記工程ｃにおいて、隣り合う前記砕石ユニット同士が互いに重なり合うように設置され、前記工程ａの前に、前記砕石ユニットの内部の前記中詰め材よりも粒径の小さな砕石を水上から管体を用いて配置してフィルター層を形成し、ブロック又はグラブバケットを吊り下げて前記フィルター層の表面を均すことを特徴とする洗掘防止工の施工方法である。
第４の発明は、水中構造体の周囲に、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットを設置する洗掘防止工の設置方法であって、吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げる工程ａと、前記吊り治具を揚重機によって吊り下げる工程ｂと、前記吊り治具を吊り下ろして、前記砕石ユニットを水中地盤に設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットは、平面視において互いに重なり合うように配置され、前記工程ｃにおいて、前記水中地盤上で隣り合う前記砕石ユニット同士が互いに重なり合うように隙間なく設置されることを特徴とする洗掘防止工の施工方法である。

第１の発明では、前記砕石ユニットは、前記吊り治具に対して、フックを介して吊り下げられ、前記工程ｃの後、水上からの操作で前記フックを開放して前記砕石ユニットを前記吊り治具から取り外す。
これにより、潜水士による水中での玉外し作業が不要になり、工事の安全性が高まる。

第１の発明では、例えば、前記吊り治具上に張力付与装置が配置され、前記フックを開放するための操作ワイヤが前記張力付与装置に接続され、水上からの操作で前記張力付与装置を作動させ、前記張力付与装置で前記操作ワイヤを引張ることにより、複数の前記フックを同時に開放する。
これにより、水上からの操作で吊り治具から複数の砕石ユニットを同時に取り外して設置することができる。

第２の発明では、前記揚重機にはＧＰＳが設置され、前記工程ｃにおいて、あらかじめ決められた位置に合わせて前記吊り治具を配置し、水中ソナーによって、水中における前記砕石ユニットの実際の位置を把握して、あらかじめ定められた管理位置に位置を合わせて前記砕石ユニットを設置し、前記水中ソナーは、船体に固定されたレールに沿って上下に昇降する支柱の下端付近に取り付けられ、使用する時に水中に配置され、使用しない時には水上に配置される。
第２の発明では、前記水中ソナーによって得られる画像中に、あらかじめ定められた前記管理位置から直上に延びる柱状の範囲を表示し、画像中の前記吊り治具を前記柱状の範囲に合わせるようにして吊り下げて位置合わせを行うことが望ましい。あるいは、前記水中ソナーによって得られる画像中に、あらかじめ定められた前記管理位置を表示し、画像中の前記砕石ユニットを前記管理位置に合わせるようにして位置合わせを行ってもよい。
第２の発明では、水中ソナーを用いることにより、濁水中であっても超音波で水中での砕石ユニットの位置をリアルタイムで把握できるので、砕石ユニットを短時間で精度よく設置することができる。また、潜水士による水中での確認作業が不要になり工事の安全性が高まる。水中ソナーをレールに沿って昇降可能とすれば、水中ソナーの較正や管理が簡単になる。画像を用いれば、水中における砕石ユニットの位置合わせがより容易になる。

第３の発明では、前記工程ａの前に、前記砕石ユニットの内部の前記中詰め材よりも粒径の小さな砕石を水上から管体を用いて配置してフィルター層を形成し、ブロック又はグラブバケットを吊り下げて前記フィルター層の表面を均す。
第３の発明では、例えば、前記管体は伸縮可能であり、前記砕石を配置する時に所定の水深まで伸ばした状態とする。また、前記管体は船体に保持された砕石投入部に対して着脱可能であり、前記砕石を配置する時に前記砕石投入部に取り付けられてもよい。
第３の発明では、フィルター層の表面を効率よく均すことができる。管体を伸縮可能としたり、着脱可能としたりすれば、管体を他の作業の妨げにならない状態で保管できる。

本発明によれば、砕石ユニットを安全且つ効率的に設置することができる洗掘防止工の施工方法を提供することができる。

Claims (18)

1. 水中構造体の周囲に、中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットを設置する洗掘防止工の設置方法であって、
   吊り治具に複数の砕石ユニットを吊り下げる工程ａと、
   前記吊り治具を揚重機によって吊り下げる工程ｂと、
   前記吊り治具を吊り下ろして、前記砕石ユニットを水中地盤に設置する工程ｃと、
   を具備し、
   前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットは、平面視において互いに重なり合うように配置され、前記工程ｃにおいて、隣り合う前記砕石ユニット同士が互いに重なり合うように設置されることを特徴とする洗掘防止工の施工方法。
2. 前記工程ａにおいて、複数の前記砕石ユニットが仮置きされた仮置きスペースの側方に架台を設置し、前記架台の上に前記吊り治具を設置した状態で、前記吊り治具の下方で、複数の前記砕石ユニットを前記吊り治具に接続することを特徴とする請求項１記載の洗掘防止工の施工方法。
3. 前記砕石ユニットは、複数列に吊り下げられ、隣り合う列の前記砕石ユニットの吊り高さが異なることを特徴とする請求項１または請求項２記載の洗掘防止工の施工方法。
4. 前記砕石ユニットは、前記吊り治具に対して、フックを介して吊り下げられ、
   前記工程ｃの後、水上からの操作で前記フックを開放して前記砕石ユニットを前記吊り治具から取り外すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の洗掘防止工の施工方法。
5. 前記吊り治具上に張力付与装置が配置され、
   前記フックを開放するための操作ワイヤが前記張力付与装置に接続され、
   水上からの操作で前記張力付与装置を作動させ、前記張力付与装置で前記操作ワイヤを引張ることにより、複数の前記フックを同時に開放することを特徴とする請求項４記載の洗掘防止工の施工方法。
6. 前記揚重機にはＧＰＳが設置され、前記工程ｃにおいて、あらかじめ決められた位置に合わせて前記吊り治具を配置し、
   水中ソナーによって、水中における前記砕石ユニットの実際の位置を把握して、あらかじめ定められた管理位置に位置を合わせて前記砕石ユニットを設置することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の洗掘防止工の施工方法。
7. 前記水中ソナーは、船体に固定されたレールに沿って上下に昇降する支柱の下端付近に取り付けられ、使用する時に水中に配置され、使用しない時には水上に配置されることを特徴とする請求項６記載の洗掘防止工の施工方法。
8. 前記水中ソナーによって得られる画像中に、あらかじめ定められた前記管理位置から直上に延びる柱状の範囲を表示し、画像中の前記吊り治具を前記柱状の範囲に合わせるようにして吊り下げて位置合わせを行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載の洗掘防止工の施工方法。
9. 前記水中ソナーによって得られる画像中に、あらかじめ定められた前記管理位置を表示し、画像中の前記砕石ユニットを前記管理位置に合わせるようにして位置合わせを行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載の洗掘防止工の施工方法。
10. 前記工程ａの前に、前記砕石ユニットの内部の前記中詰め材よりも粒径の小さな砕石を水上から管体を用いて配置してフィルター層を形成し、ブロック又はグラブバケットを吊り下げて前記フィルター層の表面を均すことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の洗掘防止工の施工方法。
11. 前記管体は伸縮可能であり、前記砕石を配置する時に所定の水深まで伸ばした状態とすることを特徴とする請求項１０記載の洗掘防止工の施工方法。
12. 前記管体は船体に保持された砕石投入部に対して着脱可能であり、前記砕石を配置する時に前記砕石投入部に取り付けられることを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の洗掘防止工の施工方法。
13. 前記工程ｃにおいて、スラスターを用いて前記吊り治具の向きを制御することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の洗掘防止工の施工方法。
14. 前記工程ｃにおいて、ウインチおよび姿勢制御ワイヤを用いて前記吊り治具の向きを制御することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の洗掘防止工の施工方法。
15. 前記水中構造体が、着床式又はモノパイル式の洋上風力基礎であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の洗掘防止工の施工方法。
16. 中詰め材が袋体に収容された砕石ユニットが水底に設置された洗掘防止工の供用中の管理方法であって、
    ＧＰＳで船体の位置を取得し、前記船体に設置された水中ソナーで水中における前記砕石ユニットの実際の位置を把握して、前記洗掘防止工の供用開始時における前記砕石ユニットの設置位置である管理位置と前記実際の位置とのずれを確認することを特徴とする洗掘防止工の供用中の管理方法。
17. 吊り治具と、
    前記吊り治具に接続された複数の吊下げワイヤと、
    前記吊下げワイヤの端部に接続されたフックと、
    前記吊り治具に配置されたスラスターと、
    を具備し、
    複数の砕石ユニットを互いに高さを変えて吊り下げることが可能であることを特徴とする洗掘防止工設置装置。
18. 吊り治具と、
    前記吊り治具に接続された複数の吊下げワイヤと、
    前記吊下げワイヤの端部に接続されたフックと、
    前記吊り治具に配置されたウインチおよび姿勢制御ワイヤと、
    を具備し、
    複数の砕石ユニットを互いに高さを変えて吊り下げることが可能であることを特徴とする洗掘防止工設置装置。

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