JP3358077B2 - 水中構造物の据付・沈設方法及び装置 - Google Patents
水中構造物の据付・沈設方法及び装置Info
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- JP3358077B2 JP3358077B2 JP11747097A JP11747097A JP3358077B2 JP 3358077 B2 JP3358077 B2 JP 3358077B2 JP 11747097 A JP11747097 A JP 11747097A JP 11747097 A JP11747097 A JP 11747097A JP 3358077 B2 JP3358077 B2 JP 3358077B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全沈させる水中構
造物の据付・沈設方法及び装置に関するものである。
造物の据付・沈設方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水中構造物を作業船から据付・
沈設させる場合、水中構造物の沈設状況は水上からは直
接視認することはできない。従って水中構造物上と同構
造物を吊る吊り枠のおのおの２ヶ所に反射鏡を仮設し、
座標が既知の陸上あるいは、海上構造物に設置した２個
の光波測位儀あるいは、レーザ測位儀で同構造物が空中
にある間は同構造物上の２つの反射鏡の位置を測定す
る。また、同構造物上の反射鏡が水中に没した後は吊り
枠に設置した２つの反射鏡位置を測定する。
沈設させる場合、水中構造物の沈設状況は水上からは直
接視認することはできない。従って水中構造物上と同構
造物を吊る吊り枠のおのおの２ヶ所に反射鏡を仮設し、
座標が既知の陸上あるいは、海上構造物に設置した２個
の光波測位儀あるいは、レーザ測位儀で同構造物が空中
にある間は同構造物上の２つの反射鏡の位置を測定す
る。また、同構造物上の反射鏡が水中に没した後は吊り
枠に設置した２つの反射鏡位置を測定する。
【０００３】測位儀を使用しない場合、反射鏡の代わり
にスタッフを立て測位儀の代わりにトランシットを設置
する。
にスタッフを立て測位儀の代わりにトランシットを設置
する。
【０００４】上記測定結果から水中構造物の位置と向き
を計算し、設計位置と現在位置との差を求め、トランシ
ーバにてこの差がゼロになるよう作業船の操船者に作業
船の誘導を指示する。
を計算し、設計位置と現在位置との差を求め、トランシ
ーバにてこの差がゼロになるよう作業船の操船者に作業
船の誘導を指示する。
【０００５】図５は上記従来の方法を実施するために用
いる装置を示し、１は起重機船等の作業船、２は据付・
沈設すべき水中構造物、例えばケーソン、３はその鋼製
吊枠、４はこの鋼製吊枠３上に設けた２個の反射鏡、５
は上記ケーソン上に設けた２個の反射鏡、６は座標が既
知の２個の光波測位儀、７は送信用テレメータ、８は受
信用テレメータ、９は監視用パソコン、１０は作業船計
測室である。
いる装置を示し、１は起重機船等の作業船、２は据付・
沈設すべき水中構造物、例えばケーソン、３はその鋼製
吊枠、４はこの鋼製吊枠３上に設けた２個の反射鏡、５
は上記ケーソン上に設けた２個の反射鏡、６は座標が既
知の２個の光波測位儀、７は送信用テレメータ、８は受
信用テレメータ、９は監視用パソコン、１０は作業船計
測室である。
【０００６】図６は従来の他の装置を示し、１１は鋼製
吊枠３上に設けたスタッフ、１２はトランシットであ
る。
吊枠３上に設けたスタッフ、１２はトランシットであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来、このような水中
構造物の据付・沈設の誘導には主に次のような課題があ
った。
構造物の据付・沈設の誘導には主に次のような課題があ
った。
【０００８】１．通常、水中構造物の位置を正確に計れ
る位置に測位儀あるいは、トランシットを据え付けるの
が困難な場合が多い。
る位置に測位儀あるいは、トランシットを据え付けるの
が困難な場合が多い。
【０００９】２．作業船やその周辺の物が邪魔になって
反射鏡を直接、常時視認できない場合が多い。
反射鏡を直接、常時視認できない場合が多い。
【００１０】３．雨天になると反射鏡あるいは、トラン
シットが雨に濡れて測量作業を連続して行えないことが
ある。
シットが雨に濡れて測量作業を連続して行えないことが
ある。
【００１１】４．水中構造物が空中にある間は直接同構
造物を測定できるが、水中に没した後は吊り枠の位置を
測定して水中構造物がその直下にあると推定して同構造
物の位置を求めている。しかし、実際には水中構造物と
吊り枠、吊り枠と作業船の間を鋼線ワイヤにて連結して
いるので、潮流があれば水中構造物が吊り枠の直下には
なく正確な位置測量が行えない。
造物を測定できるが、水中に没した後は吊り枠の位置を
測定して水中構造物がその直下にあると推定して同構造
物の位置を求めている。しかし、実際には水中構造物と
吊り枠、吊り枠と作業船の間を鋼線ワイヤにて連結して
いるので、潮流があれば水中構造物が吊り枠の直下には
なく正確な位置測量が行えない。
【００１２】５．２個所の位置が計測できても、陸上側
計測者が水中構造物の位置を計算するのに時間がかか
り、ミスをすることもある。
計測者が水中構造物の位置を計算するのに時間がかか
り、ミスをすることもある。
【００１３】本発明は上記のような問題を改善したもの
である。
である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の水中構造物の据
付・沈設装置は、ＧＰＳ衛星を利用して作業船の位置と
高さを計測するＧＰＳ式船位計測装置と、作業船によっ
て吊下した据付・沈設すべき水中構造物の水中での位置
を作業船と既設水中地点との相対関係から計測する超音
波式水中位置計測装置と、水中構造物の測定位置と設計
位置との偏差を演算表示する手段とより成り、上記超音
波式水中位置計測装置が、既設水中地点と水中構造物に
夫々設けた位置の異なる第１，第２の超音波送波器と、
上記作業船の互いに離れた位置に設けた１〜第３の超音
波受波器と、上記第１の受波器と同じ位置に設置した、
制御用発信器とより成ることを特徴とする。
付・沈設装置は、ＧＰＳ衛星を利用して作業船の位置と
高さを計測するＧＰＳ式船位計測装置と、作業船によっ
て吊下した据付・沈設すべき水中構造物の水中での位置
を作業船と既設水中地点との相対関係から計測する超音
波式水中位置計測装置と、水中構造物の測定位置と設計
位置との偏差を演算表示する手段とより成り、上記超音
波式水中位置計測装置が、既設水中地点と水中構造物に
夫々設けた位置の異なる第１，第２の超音波送波器と、
上記作業船の互いに離れた位置に設けた１〜第３の超音
波受波器と、上記第１の受波器と同じ位置に設置した、
制御用発信器とより成ることを特徴とする。
【００１５】本発明の水中構造物の据付・沈設方法は、
ＧＰＳ衛星を利用して作業船の位置と高さを計測する工
程と、作業船によって吊下した据付・沈設すべき水中構
造物の水中での位置を超音波を用いて作業船と既設水中
地点との相対関係から計測する工程と、水中構造物の測
定位置と設計位置との偏差を演算表示する工程と、上記
偏差に応じて上記作業船を誘導する工程とより成り、上
記水中構造物の水中での位置を計測する工程が、作業船
から超音波発信指令を既設水中地点及び水中構造物の制
御用受波器に送り、これにより既設水中地点及び水中構
造物の夫々の２個所から夫々微小の時間差で作業船に超
音波を送出し、これを作業船が受け取る工程を含むこと
を特徴とする。
ＧＰＳ衛星を利用して作業船の位置と高さを計測する工
程と、作業船によって吊下した据付・沈設すべき水中構
造物の水中での位置を超音波を用いて作業船と既設水中
地点との相対関係から計測する工程と、水中構造物の測
定位置と設計位置との偏差を演算表示する工程と、上記
偏差に応じて上記作業船を誘導する工程とより成り、上
記水中構造物の水中での位置を計測する工程が、作業船
から超音波発信指令を既設水中地点及び水中構造物の制
御用受波器に送り、これにより既設水中地点及び水中構
造物の夫々の２個所から夫々微小の時間差で作業船に超
音波を送出し、これを作業船が受け取る工程を含むこと
を特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１７】本発明においては図１に示すようにＧＰＳ
衛星を利用して作業船１の位置と高さを計測するＧＰＳ
式船位計測装置１３と、ケーソン２の水中での位置を計
測する超音波式水中位置計測装置１４とを用いる。
衛星を利用して作業船１の位置と高さを計測するＧＰＳ
式船位計測装置１３と、ケーソン２の水中での位置を計
測する超音波式水中位置計測装置１４とを用いる。
【００１８】上記ＧＰＳ式船位計測装置１３では、作業
船１をＧＰＳ衛星１６で測定し、ジャイロコンパス１７
の方位及びピッチ、ロールデータで補正計算し、船１の
方位と位置を測量しつつ目標据付位置へ船１を誘導す
る。船の位置入れ後ケーソン沈設作業を行い、ケーソン
天端が海面下に沈降してからは、船上の超音波式水中位
置計測装置１４を作動し、ケーソン２の絶対位置と既設
ケーソン１５との相対位置を測量し、法線ずれや目地間
隔を管理し沈設位置に誘導する。着底後は、据付終了位
置を測量し、その結果は次の据付作業における既設ケー
ソンの座標として登録する。
船１をＧＰＳ衛星１６で測定し、ジャイロコンパス１７
の方位及びピッチ、ロールデータで補正計算し、船１の
方位と位置を測量しつつ目標据付位置へ船１を誘導す
る。船の位置入れ後ケーソン沈設作業を行い、ケーソン
天端が海面下に沈降してからは、船上の超音波式水中位
置計測装置１４を作動し、ケーソン２の絶対位置と既設
ケーソン１５との相対位置を測量し、法線ずれや目地間
隔を管理し沈設位置に誘導する。着底後は、据付終了位
置を測量し、その結果は次の据付作業における既設ケー
ソンの座標として登録する。
【００１９】なお図１において１８はＧＰＳ固定局、１
９はＧＰＳ移動局である。
９はＧＰＳ移動局である。
【００２０】実際にケーソン２の位置と方位及び相対位
置を測量するには、図２に示すように、沈設函ケーソン
２と既設ケーソン１５上には、それぞれ送波器Ａ1 、Ａ
2 とＢ1 、Ｂ2 を取付ける。沈設ケーソン２についての
み説明すると、船１上の制御用発信器Ｃから超音波発信
指令（超音波パルス）を発射し、ケーソン上の制御用受
信器ＣＡで受け、微小の決められた時間差で送波器
Ａ1 、Ａ2 から超音波パルスを送出し、船１上の受波器
Ｐ，Ｑ，Ｒでこれを受け、往復にかかった時間を計測す
る。
置を測量するには、図２に示すように、沈設函ケーソン
２と既設ケーソン１５上には、それぞれ送波器Ａ1 、Ａ
2 とＢ1 、Ｂ2 を取付ける。沈設ケーソン２についての
み説明すると、船１上の制御用発信器Ｃから超音波発信
指令（超音波パルス）を発射し、ケーソン上の制御用受
信器ＣＡで受け、微小の決められた時間差で送波器
Ａ1 、Ａ2 から超音波パルスを送出し、船１上の受波器
Ｐ，Ｑ，Ｒでこれを受け、往復にかかった時間を計測す
る。
【００２１】ここで、制御用発信器Ｃは、船上の受波器
Ｐと同じ位置に設置し、制御用受信器ＣＡを送波器Ａ1
と同じ位置に設置する。
Ｐと同じ位置に設置し、制御用受信器ＣＡを送波器Ａ1
と同じ位置に設置する。
【００２２】従って、受波器Ｐ〜送波器Ａ1 までの距離
＝ＴＰ×１／２×音速（ＴＰ：発信器Ｃから送波器Ａ1
を介して受波器Ｐまでの超音波パルスの到達時間），
＝ＴＰ×１／２×音速（ＴＰ：発信器Ｃから送波器Ａ1
を介して受波器Ｐまでの超音波パルスの到達時間），
【００２３】受波器Ｑ〜送波器Ａ1 までの距離＝（ＴＱ
−ＴＰ×１／２）×音速（ＴＱ：発信器Ｃから送波器Ａ
1 を介して受波器Ｑまでの超音波パルスの到達時間），
−ＴＰ×１／２）×音速（ＴＱ：発信器Ｃから送波器Ａ
1 を介して受波器Ｑまでの超音波パルスの到達時間），
【００２４】受波器Ｒ〜送波器Ａ1 までの距離＝（ＴＲ
−ＴＰ×１／２）×音速（ＴＲ：発信器Ｃから送波器Ａ
1 を介して受波器Ｒまでの超音波パルスの到達時間）が
得られる。
−ＴＰ×１／２）×音速（ＴＲ：発信器Ｃから送波器Ａ
1 を介して受波器Ｒまでの超音波パルスの到達時間）が
得られる。
【００２５】このようにして船１上の受波器Ｐ，Ｑ，Ｒ
から送波器Ａ1 、Ａ2 、Ｂ1 、Ｂ2までの計１２の距離
を計測し、送波器の３次元座標を計算する。ケーソン上
の２点の座標からは、ケーソンの位置及び方位が計算さ
れ、２つのケーソンの座標差から相対位置が計算され
る。
から送波器Ａ1 、Ａ2 、Ｂ1 、Ｂ2までの計１２の距離
を計測し、送波器の３次元座標を計算する。ケーソン上
の２点の座標からは、ケーソンの位置及び方位が計算さ
れ、２つのケーソンの座標差から相対位置が計算され
る。
【００２６】図３は本発明装置のブロック図、図４は夫
々本発明方法のフローチャートである。
々本発明方法のフローチャートである。
【００２７】なお、本発明方法における本船位置決め時
は、登録された既設ケーソンとの相対位置を表示し、船
を誘導し、ケーソン沈設時は、計測した既設ケーソンと
の相対位置を表示し、沈設ケーソンを誘導し、以上を繰
り返し、連続してケーソンを据え付ける。
は、登録された既設ケーソンとの相対位置を表示し、船
を誘導し、ケーソン沈設時は、計測した既設ケーソンと
の相対位置を表示し、沈設ケーソンを誘導し、以上を繰
り返し、連続してケーソンを据え付ける。
【００２８】なお、上記実施例では船上にＧＰＳ受信器
とジャイロコンパスを設置しているが、これをケーソン
上に設置し、その測量データを、シリアルポートから無
線伝送することにより、曳航式ケーソン据付工事に適用
することができる。
とジャイロコンパスを設置しているが、これをケーソン
上に設置し、その測量データを、シリアルポートから無
線伝送することにより、曳航式ケーソン据付工事に適用
することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の水中構造物の据付・沈設方法及
び装置は上記の通りであるから、次のような効果が得ら
れる。
び装置は上記の通りであるから、次のような効果が得ら
れる。
【００３０】（１）作業船の位置入れ時には、工事区域
内の船の現在位置と目標据付位置との関係をリアルタイ
ムで表示し、船を誘導するので船の操船と位置決めが容
易になる。
内の船の現在位置と目標据付位置との関係をリアルタイ
ムで表示し、船を誘導するので船の操船と位置決めが容
易になる。
【００３１】（２）ケーソン沈設中には、既設ケーソン
との相対位置を測量しつつケーソンを沈設位置に誘導す
るので、既設ケーソンとの間隔を正確に把握し、潜水士
の支援なしで安全な据付作業を実施できる。
との相対位置を測量しつつケーソンを沈設位置に誘導す
るので、既設ケーソンとの間隔を正確に把握し、潜水士
の支援なしで安全な据付作業を実施できる。
【図１】本発明の水中構造物の据付・沈設方法及び装置
の説明図である。
の説明図である。
【図２】ケーソンの位置等測定方法の説明図である。
【図３】本発明の水中構造物の据付・沈設方法及び装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図４】本発明の水中構造物の据付・沈設方法のフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】従来の方法及び装置の説明図である。
【図６】従来の他の方法及び装置の説明図である。
１ 作業船 ２ ケーソン ３ 鋼製吊枠 ４ 反射鏡 ５ 反射鏡 ６ 光波測位儀 ７ 送信用テレメータ ８ 受信用テレメータ ９ 監視用パソコン １０ 作業船計測室 １１ スタッフ １２ トランシット １３ ＧＰＳ式船位計測装置 １４ 超音波式水中位置計測装置 １５ 既設ケーソン １６ ＧＰＳ衛星 １７ ジャイロコンパス １８ ＧＰＳ固定局 １９ ＧＰＳ移動局
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−319622（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−331395（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−35836（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−285589（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−110380（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−270519（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−165732（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−115522（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−60904（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−123247（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 29/09 E02D 23/02
Claims (6)
- 【請求項１】 ＧＰＳ衛星を利用して作業船の位置と高
さを計測するＧＰＳ式船位計測装置と、作業船によって
吊下した据付・沈設すべき水中構造物の水中での位置を
作業船と既設水中地点との相対関係から計測する超音波
式水中位置計測装置と、水中構造物の測定位置と設計位
置との偏差を演算表示する手段とより成り、上記超音波
式水中位置計測装置が、既設水中地点と水中構造物に夫
々設けた位置の異なる第１，第２の超音波送波器と、上
記作業船の互いに離れた位置に設けた第１〜第３の超音
波受波器と、上記第１の受波器と同じ位置に設置した、
制御用発信器とより成ることを特徴とする水中構造物の
据付・沈設装置。 - 【請求項２】 上記既設水中地点が水底である請求項１
記載の水中構造物の据付・沈設装置。 - 【請求項３】 上記既設水中地点が既設ケーソンに形成
されている請求項１記載の水中構造物の据付・沈設装
置。 - 【請求項４】 ＧＰＳ衛星を利用して作業船の位置と高
さを計測する工程と、作業船によって吊下した据付・沈
設すべき水中構造物の水中での位置を超音波を用いて作
業船と既設水中地点との相対関係から計測する工程と、
水中構造物の測定位置と設計位置との偏差を演算表示す
る工程と、上記偏差に応じて上記作業船を誘導する工程
とより成り、上記水中構造物の水中での位置を計測する
工程が、作業船から超音波発信指令を既設水中地点及び
水中構造物の制御用受波器に送り、これにより既設水中
地点及び水中構造物の夫々の２個所から夫々微小の時間
差で作業船に超音波を送出し、これを作業船が受け取る
工程を含むことを特徴とする水中構造物の据付・沈設方
法。 - 【請求項５】 上記既設水中地点が水底である請求項４
記載の水中構造物の据付・沈設方法。 - 【請求項６】 上記既設水中地点が既設ケーソンに形成
されている請求項４記載の水中構造物の据付・沈設方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11747097A JP3358077B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 水中構造物の据付・沈設方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11747097A JP3358077B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 水中構造物の据付・沈設方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299020A JPH10299020A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3358077B2 true JP3358077B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=14712490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11747097A Expired - Lifetime JP3358077B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 水中構造物の据付・沈設方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358077B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002195828A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 沈埋函沈設における沈埋函の位置姿勢計測方法及びその装置 |
| JP4522917B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2010-08-11 | 深田サルベージ建設株式会社 | 大型構造物の運搬制御システム |
| JP4854810B1 (ja) * | 2011-01-07 | 2012-01-18 | 株式会社池間組 | ケーソン据付け位置管理システムおよびケーソン据付方法 |
| JP6047054B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-12-21 | あおみ建設株式会社 | 構造体の沈設誘導方法 |
| JP6356487B2 (ja) * | 2014-05-22 | 2018-07-11 | 五洋建設株式会社 | 水中で対象物を目標位置に誘導するための方法 |
| JP6231034B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2017-11-15 | ゼニヤ海洋サービス株式会社 | 水中重量が変化するアンカーブロックの沈設方法 |
| CN105862658B (zh) * | 2016-03-31 | 2018-04-17 | 中交第三航务工程局有限公司江苏分公司 | 一种防波堤桶式构件的双船对拉定位方法 |
| CN105862896B (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-13 | 中交第三航务工程局有限公司江苏分公司 | 一种防波堤桶式构件的安装方法 |
| CN110466697A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-19 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种沉管隧道专用沉放船及其使用方法 |
| CN115162390A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种位于海床泥面下的油气生产湿式沉箱对接安装方法 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP11747097A patent/JP3358077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10299020A (ja) | 1998-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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