JP5282902B2 - 水中での重量物の吊上げ及び移設方法 - Google Patents

Description

本発明は、船上から水底の重量物を吊上げて所定の場所に移設させる方法に関するものである。

従来から、水中への建造物の設置や水底の造成等の作業を円滑確実に行うために、潜水士が多く携わっている。例えば、図３に示されるように、海底均し工の一種である被覆工においても、潜水士は重要な役割を担っている。被覆工は、水底の必要な場所に捨石１０を積み上げ、捨石１０の洗掘あるいは流失を防止するために、被覆石（或はコンクリート製ブロック）１２で捨石１０を保護するものである。この際、予めその設置範囲近傍に捨石１０を投石し、作業船１４のウィンチ１６から水中に吊り下げたワイヤーやチェーン等の索体１８を、捨石１０に巻き付けて水中に吊上げ、潜水士２０が確認しながら全体に均す作業（荒均し作業）を行う。その後、作業船１４のウィンチ１６からワイヤーやチェーン等の索体１８で被覆石１２を吊り下げ、再び潜水士２０による細かい位置決め作業を行いながら、所定の設置場所へと被覆石１２を積み上げ、捨石１０の全体を被覆する（例えば、非特許文献１）。

昭和５８年３月２５日、海洋土木大辞典編集委員会編集、「海洋土木大辞典（初版）」、ｐ４２３

ところで、上述の捨石１０の荒均し作業において、作業船１４が波によって上下に揺れると、作業船１４の揺れが索体１８を介して捨石１０に伝わり、作業船１４のウィンチ１６で捨石１０を吊上げる際に、捨石１０に不用意な昇降動作を来たし、かつ、索体１８に緩みが生じることもある。又、水中で捨石１０に索体１８を巻き付ける作業は、潜水士２０が手作業で行う必要があることから、波浪による作業船の上下動により、索体１８を巻き付ける際に潜水士２０の手先が捨石１０に挟まれる等の事故が生じるおそれがある。

このため、作業船１４の揺れが索体１８を介して捨石１０に伝わることを防ぐために、潜水士２０は、意図的に索体１８に緩みを与える必要があった。又、かかる緩みを与えることによる索体１８のズレを防ぐために、吊上げ時には捨石１０の地切りまで潜水士２０が索体１８を保持する必要があった。しかしながら、意図的に与えた索体１８の緩み以上に作業船１４が揺れると、結局は捨石１０が不意に持ち上げられることになることから、潜水士２０は、常に事故を想定し、これを回避するよう作業を進める必要があった。又、吊り作業中に捨石１０が着底してしまうと、索体１８が緩み、捨石１０が索体１８から脱落して作業の進行を遅らせる原因ともなっていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、波浪による作業船の上下動の如何に関わることなく、潜水士による水中での重量物の吊上げ、移設等の作業をより安全かつより円滑に行うことにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る水中での重量物の吊上げ及び移設方法は、水底の重量物を船上から吊上げ移設させる方法であって、水中において重量物の吊上げを可能としつつ、船の揺れを打ち消すための、ダンパー機能を具備する水中作業用吊り具を利用した方法である。
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）水底の重量物を船上から吊上げ移設させる方法であって、荷重を担持する高強度索体と、前記高強度索体の二点間を短絡するようにして両端が前記高強度索体に固定された弾性索体とを含み、前記高強度索体の、前記弾性索体によって短絡される部分の長さが、作業時に予測される水面の波高に応じて設定されると共に、前記弾性索体の引張破断長未満であり、前記高強度索体にはチェーン又はワイヤーが用いられ、前記弾性索体にはゴムバンドが用いられる水中作業用吊り具を利用し、作業船の船上から前記水中作業用吊り具を水中に吊下げ、水中の潜水士が、前記弾性索体と、前記弾性索体と前記重量物との間の前記高強度索体とに緩みが生じないように、かつ、前記弾性索体の長さが無負荷時の長さと略同一となるように、前記重量物に前記水中作業用吊り具の前記高強度索体を巻き付けた後、前記作業船の船上から前記重量物に巻き付けた前記水中作業用吊り具を吊上げる水中での重量物の吊上げ及び移設方法（請求項１）。
本項に記載の水中での重量物の吊上げ及び移設方法は、荷重を担持する高強度索体の二点間を短絡するようにして、弾性索体の両端が高強度索体に固定される水中作業用吊り具を利用する方法であり、作業船の船上から水中作業用吊り具を水中に吊下げ、水中の潜水士が、弾性索体と、弾性索体と重量物との間の高強度索体とに緩みが生じないように、かつ、弾性索体の長さが無負荷時の長さと略同一となるように、重量物に水中作業用吊り具の高強度索体を巻き付ける。この際、水中作業用吊り具の、高強度索体の弾性索体によって短絡された部分は、高強度索体の担持する荷重に応じ弾性索体が伸縮して、実質的長さが変化する。このため、船上から当該水中作業用吊り具を水中に吊り下げて、水底の捨石に巻き付けた状態で、船が波によって上下に揺れても、船の上下動を、高強度索体の弾性索体によって短絡された部分の実質的長さが弾性索体の伸縮に応じて変化することにより、吸収するものである。
更に、本項に記載の水中での重量物の吊上げ及び移設方法は、水中作業用吊り具が無付加の状態では、水中で作業を行う潜水士が、水中作業用吊り具に意図的に緩みを持たせなくとも、常に作業用吊り具の張りにゆとりを与えた安全な状態で、作業を行うものとなる。又、不意に作業船が上下に大きく揺れるような場合でも、弾性索体が伸びきって高強度索体に重量物の荷重が加わる状態になるまで時間的余裕が与えられることから、潜水士には危険回避が容易となる。
又、弾性索体の張力により、弾性索体と、弾性索体と重量物との間の高強度索体とに緩みが生じないことから、重量物と高強度索体とのズレが生じ難くなり、潜水士が、地切り前に重量物に対する安全距離を確保するものとなる。
又、潜水士が弾性索体の状態、すなわち弾性索体が緩んでいるか否かによって、重量物に対する高強度索体の巻き付け作業が確実になされているかを、目視判断するものとなる。

又、高強度索体の、弾性索体によって短絡される部分の長さが、作業時に予測される水面の波高に応じて設定された水中作業用吊り具を用いることで、船上から当該水中作業用吊り具を水中に吊り下げて、水底の捨石に巻き付けた状態で、船が波によって上下に揺れても、高強度索体の弾性索体によって短絡された部分の実質的長さが弾性索体の伸縮に応じて変化することにより、船の上下動を確実に吸収して、船の揺れが高強度索体を介して捨石に伝わることを防ぐものである。

更に、水中作業用吊り具の高強度索体の、弾性索体によって短絡される部分の長さが弾性索体の引張破断長未満であることから、高強度索体の弾性索体によって短絡された部分の実質的長さが伸長する際に、弾性索体が破断する前段階で高強度索体によって荷重を全て担持し、弾性索体の破断を回避するものである。従って、弾性索体に必要な柔軟性を与えることができる。

又、重量物の吊上げ及び移設に用いる水中作業用吊り具が、高強度索体にはチェーン又はワイヤーが用いられ、弾性索体にはゴムバンドが用いられることで、特殊な構成部品を調達することなく、上述したような機能を発揮するものとなる。
なお、弾性索体には、潜水士が水中で作業を行うに適した伸縮性や、入手の容易性の観点から、天然ゴム（アメゴム）からなるゴムバンドを用いることが望ましい。

本発明はこのように構成したので、波浪による作業船の上下動の如何に関わることなく、潜水士による水中での重量物の吊上げ、移設等の作業をより安全かつより円滑に行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係る水中での重量物の吊上げ及び移設方法に用いる水中作業用吊り具を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る水中での重量物の吊上げ及び移設方法による、重量物の吊上げ作業の様子を示す説明図である。 従来の、潜水士による被覆工の作業の様子を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係る水中での重量物の吊上げ及び移設方法に用いる水中作業用吊り具２２は、図１に示されるように、荷重を担持する高強度索体としてのチェーン２４と、チェーン２４の二点間を短絡するようにして両端がチェーン２４に固定された弾性索体としてのゴムバンド２６を含んでいる。チェーン２４は、従来から水底の捨石１０の荒均し作業を行う際に用いられているものを、そのまま用いることが出来る。又、ゴムバンド２６は、いわゆるアメゴムを、捨石１０の重さに応じて折り返して束ねた状態で、チェーン２４に固定する。アメゴムは天然ゴム素材を用いたものであり、様々なゴム幅のものを容易に入手することが可能である。そして、チェーン２４の適切な二箇所にシャックルを装着して、このシャックルにゴムバンド２６の両端を縛り付けることで、簡単かつ確実に水中作業用吊り具２２を構成することができる。なお、高強度索体としては、チェーン２４のみならず、ワイヤー１８を用いることも可能である。

なお、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡される部分の長さは、作業時に予測される水面の波高に応じて設定される。又、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡される部分２４ａの長さＬｓは、ゴムバンド２６の引張破断長未満となっている。
本発明者らの試行によれば、ゴム厚１ｍｍ、ゴム幅１６ｍｍ〜６０ｍｍのアメゴムのうち、特にゴム幅４０ｍｍのものの弾性が、本作業に最も適していた。
より具体的には、２００ｋｇ／個の捨石１０の荒均し作業において、ゴム幅４０ｍｍのアメゴムを４重に折り曲げて束ね（弾性係数：２３ｋｇｆ／ｍ程度）、かつ、無負荷時のゴムバンド２６の長さＬｆ（図２（ａ）参照）と、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡される部分２４の長さＬｓ（図２（ｃ）参照）とが、１：２（例えば、Ｌｆ＝５００ｍｍ、Ｌｓ＝１０００ｍｍ）となるように構成することで、ゴムバンド２６が適切な弾性を発揮し、作業が円滑に行われるものとなった。

図２には、本発明の実施の形態に係る水中での重量物の吊上げ及び移設方法による、捨石１０の吊上げ作業の様子を模式的に示している。図２（ａ）は水底の荒均し作業を行う捨石１０に水中作業用吊り具２２のチェーン２４を巻き付け、かつ、水中作業用吊り具２２に捨石１０の荷重が加わっていない無負荷の状態を示している。
このとき、ゴムバンド２６と、ゴムバンド２６下方のチェーン２４に緩みが生じないように、チェーン２４を捨石１０に巻き付ける。なお、ゴムバンド２６には、捨石１０とゴムバンド２６の下端部との間のチェーン２４の重量しか加わっていないことから、ゴムバンド２６の長さＬｆは無負荷時の長さと同一ないし略同一である。

図２（ａ）の状態から、作業船１４のウィンチ１６（図３参照）によりワイヤー１８を巻き上げると、図２（ｂ）に示されるようにゴムバンド２６が延び、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡された部分２４ａの実質的長さが、ゴムバンド２６の伸張に応じて延びる。この状態は、作業船１４（図１、図３参照）が波によって上下に揺れた場合も同様となる。

そして、作業船１４のウィンチ１６によるワイヤー１８の巻き上げが進行すると、ゴムバンド２６は、図２（ｃ）に示されるように、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡される部分２４の長さＬｓまで伸び、チェーン２４に捨石１０の荷重の全てが掛かることで、捨石１０が水中に吊上げられる。なお、図２（ａ）の状態において、作業船１４（図１、図３参照）の上下の揺れ幅が、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡される部分２４の長さＬｓを超えるような場合も、同様となる。

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る水中での重量物の吊上げ及び移設方法は、荷重を担持するチェーン２４の二点間を短絡するようにして、ゴムバンド２６の両端がチェーン２４に固定されている水中作業用吊り具２２を利用する方法であり、作業船１４の船上から水中作業用吊り具２２を水中に吊下げ、水中の潜水士２０が、ゴムバンド２６と、ゴムバンド２６下方のチェーン２４とに緩みが生じないように、かつ、ゴムバンド２６の長さが無負荷時の長さと略同一となるように、捨石１０に水中作業用吊り具２２のチェーン２４を巻き付ける。この際、水中作業用吊り具２２の、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡された部分２４ａは、図２（ａ）から（ｃ）に示されるように、チェーン２４の担持する荷重に応じゴムバンド２６が伸縮して、実質的長さが変化する。このため、作業船１４の船上から水中作業用吊り具２２を水中に吊り下げて、水底の捨石１０に巻き付けた状態で、作業船１４が波によって上下に揺れても、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡された部分２４ａの実質的長さがゴムバンド２６の伸縮に応じて変化することにより、作業船１４の上下動を吸収することができる。

従って、水中作業用吊り具２２が無付加の状態（図２（ａ）参照）では、潜水士２０（図３参照）は、水中作業用吊り具２２に意図的に緩みを持たせなくとも、常に作業用吊り具２２の張りにゆとりを与えた安全な状態で、作業を行うことができる。又、不意に作業船が上下に大きく揺れるような場合でも、ゴムバンド２６が伸びきってチェーン２４に捨石１０の荷重が加わる状態になるまで時間的余裕が与えられることから、潜水士２０には危険回避が容易となる。
又、ゴムバンド２６の張力により、ゴムバンド２６と、ゴムバンド２６下方のチェーン２４とに緩みが生じないことから、捨石１０とチェーン２４とのズレが生じ難くなり、潜水士２０は、地切り前に捨石１０に対する安全距離を確保することができる。

又、潜水士２０はゴムバンド２６の状態、すなわちゴムバンド２６が緩んでいるか否かによって、捨石１０に対するチェーン２４の巻き付け作業が確実になされているかを、目視判断することが出来る。
更には、吊り作業中に捨石１０が着底しても、ゴムバンド２６の張力が作用して、ゴムバンド２６とゴムバンド２６下方のチェーン２４に緩みが生じないことから、捨石１０がチェーン２４から脱落することを回避することができる。

なお、本発明の実施の形態では、チェーン２４の、ゴムバンド２６によって短絡される部分２４ａの長さＬｓ（図２（ｃ）参照）が、作業時に予測される水面の波高に応じて設定されることで、作業船１４が波によって上下に揺れても、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡された部分２４ａの実質的長さがゴムバンド２６の伸縮に応じて変化することにより、作業船１４の上下動を確実に吸収して、作業船１４の揺れがチェーン２４を介して捨石１０に伝わることを、可能な限り防ぐことができる。

又、チェーン２４の、ゴムバンド２６によって短絡される部分２４ａの長さＬｓをゴムバンド２６の引張破断長未満とすることで、チェーン２４のゴムバンド２６によって短絡された部分２４ａの実質的長さが伸長する際に、ゴムバンド２６が破断する前段階でチェーン２４によって荷重を全て担持し、ゴムバンド２６の破断を回避することができる。従って、ゴムバンド２６に必要な柔軟性を与えることができる。
しかも、本発明の実施の形態に係る重量物の吊上げ及び移設方法に用いる水中作業用吊り具２２は、チェーン２２又はワイヤー１８とゴムバンド２６とにより構成されることから、特殊な構成部品を調達することなく上記作用効果を得ることが可能となる。又、必要に応じてゴムバンド２６を油圧ショックアブソーバー等に交換することで、水中作業用吊り具２２の耐久性を向上させることも可能である。

１０：捨石、１２：被覆石、１４：作業船、１６：ウィンチ、１８：ワイヤー、２０：潜水士、２２：水中作業用吊り具、２４：チェーン、２４ａ：ゴムバンドによって短絡される部分、２６：ゴムバンド、Ｌｆ：無負荷時のゴムバンドの長さ、Ｌｓ：チェーンのゴムバンドによって短絡される部分の長さ

Claims (1)

1. 水底の重量物を船上から吊上げ移設させる方法であって、
   荷重を担持する高強度索体と、前記高強度索体の二点間を短絡するようにして両端が前記高強度索体に固定された弾性索体とを含み、前記高強度索体の、前記弾性索体によって短絡される部分の長さが、作業時に予測される水面の波高に応じて設定されると共に、前記弾性索体の引張破断長未満であり、前記高強度索体にはチェーン又はワイヤーが用いられ、前記弾性索体にはゴムバンドが用いられる水中作業用吊り具を利用し、
   作業船の船上から前記水中作業用吊り具を水中に吊下げ、水中の潜水士が、前記弾性索体と、前記弾性索体と前記重量物との間の前記高強度索体とに緩みが生じないように、かつ、前記弾性索体の長さが無負荷時の長さと略同一となるように、前記重量物に前記水中作業用吊り具の前記高強度索体を巻き付けた後、前記作業船の船上から前記重量物に巻き付けた前記水中作業用吊り具を吊上げることを特徴とする水中での重量物の吊上げ及び移設方法。

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