JP5007172B2 - 作業船の姿勢安定方法 - Google Patents

Description

本発明は、沿岸部や河口域などの干潮時に作業船の船底が着底する虞がある海域において作業船の姿勢を安定させる方法に関する。

沿岸部や河口域などの海域において橋梁などを構築する際に、施工現場が陸上から近く、かつ、周囲に高架や建物などの障害物がない場合には、陸上からクレーンなどを用いて建設資材を揚重し、施工を行うことができる。一方、周囲に障害物があるなどの理由で、陸上からの揚重を行うことが出来ない場合には、揚重装置を備えた作業船を建設現場まで回航させて、作業船により建設資材を揚重している。

この場合、沿岸部や河口域などの水深が浅い海域では、図６（Ａ）に示すように、満潮時には作業船２０が安定した姿勢で揚重作業を行うことが可能であるが、同図（Ｂ）に示すように、干潮時には作業船２０の船底が海底に接触し、姿勢が不安定になることがある。このため、水深が浅い海域において施工を行う場合には、干潮時に作業船２０を付近の母港に帰港させたり、例えば、特許文献１に記載されているような浚渫装置を備えた作業船により、作業海域の海底を浚渫したりして、作業船が着底することを防止している。
特開２００１−２４７０７６号公報

しかしながら、上記のように、干潮時に作業船を母港に帰港させると、施工可能な時間が限られてしまうため、工期が長期化するとともに、作業船の回航のための燃料費がかかり、コスト高になるという問題がある。また、作業海域付近を浚渫する場合も、浚渫作業のため工期が長期化するとともに、浚渫作業にコストがかかるという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、沿岸部や河口域のような水深の浅い海域において、低コストかつ短期間で作業船の姿勢を安定させることである。

本発明の作業船の姿勢安定方法は、作業船が着底する虞がある水深の浅い水域に係留される作業船の姿勢安定方法であって、前記作業船を係留させる場所の水底に複数の土嚢を設置し、前記設置した複数の土嚢の上方に前記作業船を係留させ、前記水域の満潮時には前記作業船を水面に浮遊させ、干潮時には前記作業船を前記土壌上に着底させることを特徴とする。

また、本発明の作業船の姿勢安定方法は、作業船が着底する虞がある水深の浅い水域に係留される作業船の姿勢安定方法であって、前記作業船を係留させる場所の水底に複数の土嚢を設置し、前記設置した複数の土嚢の上方に前記作業船を係留させ、前記作業船に上下にスライド可能な鉛直方向に延びる係留部材を設け、前記係留部材の下端を前記水域の水底に貫入させることを特徴とする。
また、前記水域には水流があり、前記複数の土嚢を前記水流に沿うように並べて設置してもよい。また、前記土嚢は、砂利が封入されていてもよい。

本発明によれば、干潮時であっても作業海域に設置された土嚢により支持されるため、作業船の姿勢が不安定になることがない。このため、作業船を干潮時を避けるように回航させたり、作業海域を浚渫したりする必要がなく、施工期間を短縮し、コストを削減することができる。

以下、本発明の作業船の姿勢安定方法の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態の作業船の姿勢安定方法を説明するための図であり、（Ａ）は満潮時の様子を、（Ｂ）は干潮時の様子を夫々示す側面図である。同図に示すように、本実施形態の姿勢安定方法の適用の対象となる作業船２０は、海上において揚重作業などを行えるようにクレーン２３が搭載され、船底が平らに形成された船舶である。

同図に示すように、本実施形態の作業船の姿勢安定方法は、まず、このような作業船２０の係留位置の海底に上面高さが略一定になるように内部の土砂の量を調整した複数の大型の土嚢１１を設置する。そして、この土嚢１１の上方に作業船２０を回航させ、杭２１の下端を海底に貫入させて、杭２１を鉛直方向に延びるように設け、この杭２１をスライド架台２２により鉛直方向にスライド可能に作業船２０に取り付けることにより、作業船２０を係留するものである。

かかる構成により、図１（Ａ）に示すように、満潮時には作業船２０は着底せずに、海面に浮遊することとなる。この際、作業船２０は下端が海底に貫入された杭２１に係留されているため、波風により動揺することなく、安定した姿勢で作業を行うことができる。また、水位が変化しても、作業船２０はスライド架台２２により上下方向に杭２１により案内されるため、水平方向に安定な姿勢のまま、作業船２０は水位の変化に合わせて上下方向に変位することができる。

このように、作業船２０は水位が変化するとその変化に合わせて杭２１に沿って上下する。そして、図１（Ｂ）に示すように、干潮時には作業船２０は土嚢１１上に着底することとなる。同図に示すように、土嚢１１は上面が略一定の高さとなるように内部の土砂の量が調整されているため、作業船２０は着底しても傾くことなく土嚢１１により支持される。このため、干潮時であっても、作業船２０は安定した姿勢で揚重作業を行うことができる。

以下、上記の作業船２０の姿勢安定方法を用いて、橋梁を構築する方法を説明する。以下の説明では、図２に示すような河口域において、図中中央に示す垂直に屈曲した橋梁１０を構築する場合を例として説明する。
図２に示すように、橋梁１０を構築する海域は沿岸部の海域であり、図中右上から左下に向かって河川が流れ込み、また、図中右から左に延びるカルバートボックス内を通る水路が流れ込んでいる。図中の下方には交通量の多い道路が通っているため、地上からのクレーンによる揚重作業を行うことができない。また、この海域は水深が浅く、干潮時には作業船２０の船底が着底してしまう虞がある。

図３は、橋梁１０を構築する工程を示すフローチャートである。
同図に示すように、まず、ステップ１において、地上より作業海域の測量を行う。
次に、ステップ２において、作業海域の深浅測量及び海底の状況の調査を行う。
次に、ステップ３において、これらの測量結果及び調査結果に基づき、土嚢１１の配置を計画する。図４は、土嚢１１の配置計画の一例を示す図である。同図に示すように、本実施形態では、作業船２０の重量、作業船２０に搭載されたクレーン２３の重量及びクレーン２３の吊荷重等を考慮して、土嚢１１の数及び強度を決定し、これらの土嚢１１を分散して配置する。また、これらの土嚢１１は、河川及びカルバートから作業海域に流れ込む水流に対して障害にならないように、水流に沿って並ぶように配置されている。

次に、ステップ４において、土嚢１１の設置後に他の船舶が進入して土嚢１１と接触事故を起こさないように、灯浮標１２を設置する。
次に、ステップ５において、施工中の作業海域外への汚染を防止するため、作業海域の周囲に汚染防止膜１３を設置する。なお、上記のように作業海域は、潮の干満により水深が大きく変化するので、この水深変化に対応できるような汚染防止膜１３を用いるとよい。
次に、ＳＴＥＰ６において、土嚢１１を積んだ作業船２０を作業海域に回航させる。

次に、ＳＴＥＰ７において、作業船２０のクレーン２３により土嚢１１を作業海域に配置し、大雨時などに土嚢１１が流出しないように、土嚢１１をロープにより結束する。この際、土嚢１１の内部に封入する土砂の量を適宜調整し、土嚢１１の上面の高さが略一定になるようにするとよい。なお、土嚢１１に封入する土砂としては、水路からの流れを阻害することなく、また、地盤形状を乱さぬように、透水性の優れたバラス（砂利）を用いるとよい。

次に、ＳＴＥＰ８において、図５に示すように、土嚢１１上に作業船２０を配置した状態で、スライド架台２２を貫通するようにＨ型鋼からなる杭２１を設けることにより、作業船２０を鉛直方向に移動可能に杭２１に係留する。これにより、上記説明したように、作業船２０は、満潮時などの作業船２０が着底していない状態では、杭２１により波や風による動揺を抑えられ、また、干潮時には土嚢１１上に着底し、土嚢１１により支持されるため、常に安定した姿勢で作業を行うことができる。

次に、ＳＴＥＰ９において、作業船２０のクレーン２３により、橋脚の構築を行う。
次に、ＳＴＥＰ１０において、構築した橋脚の上に架橋を構築する工事を行う。以上の工程により、橋梁１０が完成する。
次に、ＳＴＥＰ１１において、杭２１を引抜き、作業船２０を移動させる。そして、作業船２０を支持していた土嚢１１を撤去する。

次に、ＳＴＥＰ１２において、作業船２０を帰港させる。
次に、ＳＴＥＰ１３において、汚濁防止膜１３を撤去する。
次に、ＳＴＥＰ１４において、灯浮標１２を撤去する。以上の工程により橋梁１０を構築する工事が完了する、

本実施形態の作業船の姿勢安定方法によれば、干潮時に作業船２０の船底が海底に接触してしまうような水深の浅い海域であっても、海底に土嚢１１を配置することにより、作業船２０はこれらの土嚢１１に支持され、安定した姿勢を保つことができ、揚重作業を行うことが可能となる。このため、干潮時に作業船２０を帰港させたり、浚渫作業を行ったりする必要がなくなり、施工期間を短縮することができるとともに、施工コストを削減することができる。
また、土嚢１１は中の土砂の量を調整することにより容易に高さを変更することができるため、現場において容易にレベル調整を行うことができる。さらに、土嚢１１を河川の流れに沿って分散させて配置することで、浚渫を行う場合に比べて、河川等の流れの変化を抑えることができる。

なお、本実施形態では、沿岸域において橋梁１０を構築する場合について説明したが、これに限らず、干潮時に作業船２０が着底する虞があるような水域で作業を行う場合であれば、本発明を適用することができる。

また、本実施形態では、クレーン２３を備えた作業船２０の姿勢を安定させる場合を例として説明したが、これに限らず、干潮時に着底する虞がある作業船に対しては本発明を適用することができる。また、本実施形態では、船底が平らな作業船２０の姿勢を安定させる場合を例として説明したが、これに限らず、船底がＶ字型等の形状の作業船であっても、この形状に合わせて土嚢を設置することにより、姿勢を安定させることが可能である。

本実施形態の作業船の姿勢安定方法を説明するための図であり、（Ａ）は満潮時の様子を、（Ｂ）は干潮時の様子を示す。 橋梁を構築する海域を示す図である。 橋梁を構築する工程を示すフローチャートである。 土嚢の配置計画の一例を示す図である。 作業海域に作業船を係留させた様子を示す図である。 従来の作業船による施工中の様子を示す図であり、（Ａ）は満潮時の様子を、（Ｂ）は干潮時の様子を示す。

符号の説明

１０ 橋梁
１１ 土嚢
１２ 灯浮標
１３ 汚染防止膜
２０ 作業船
２１ Ｈ型鋼
２２ スライド架台
２３ クレーン

Claims (4)

1. 作業船が着底する虞がある水深の浅い水域に係留される作業船の姿勢安定方法であって、
   前記作業船を係留させる場所の水底に複数の土嚢を設置し、
   前記設置した複数の土嚢の上方に前記作業船を係留させ、
   前記水域の満潮時には前記作業船を水面に浮遊させ、干潮時には前記作業船を前記土壌上に着底させることを特徴とする作業船の姿勢安定方法。
2. 作業船が着底する虞がある水深の浅い水域に係留される作業船の姿勢安定方法であって、
   前記作業船を係留させる場所の水底に複数の土嚢を設置し、
   前記設置した複数の土嚢の上方に前記作業船を係留させ、
   前記作業船に上下にスライド可能な鉛直方向に延びる係留部材を設け、
   前記係留部材の下端を前記水域の水底に貫入させることを特徴とする作業船の姿勢安定方法。
3. 前記水域には水流があり、
   前記複数の土嚢を前記水流に沿うように並べて設置することを特徴とする請求項１又は２記載の作業船の姿勢安定方法。
4. 前記土嚢は、砂利が封入されていることを特徴とする請求項１から３何れかに記載の作業船の姿勢安定方法。

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