JP5641270B1 - 作業船及び枢動アンカー設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業環境が良好でない場所においても、水底の杭、アンカー等に好適に引張力を与えることができる作業船を提供する。【解決手段】水底に打ち込まれた部材を引き上げる引上装置を用いて前記部材を水底から引き上げる作業船は、水上を移動するための台船と、前記台船に対して移動可能に接続され、水底に設置される反力板と、前記反力板を前記台船に対して移動させる移動機構とを有する。前記反力板は、前記引上装置を支持する支持部を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、作業船、および作業船を用いて枢動アンカーを設置する方法に関する。

海洋、湖沼等の水面上に桟橋等を浮かべ、水上空間を有効に活用することが従来から行われており、近年では、水面上にソーラーパネルを設置し、水上空間をメガソーラーとして有効利用することも行われている。水上に浮かべられる桟橋やソーラーパネル等は、ワイヤーを介して水底に設置された杭やアンカー等に連結され、これにより水面上の定位置に固定されている。

杭やアンカー等の水底への打設は、杭打船によって行われるか、あるいはダイバー（潜水士）が杭打機やハンドブレーカー等の小型建設機械を水中で操作することより行われる。一方で、杭やアンカーの引き抜き（抜去）は、クレーン台船によって水上から杭等に引張力を与えて行われるか、あるいはダイバーが水中で油圧ジャッキ等を操作することにより行われる。クレーン台船を用いた杭の引き抜きは、例えば特許文献１に記載されている。

また、アンカーの一種として、枢動アンカーも使用されている。枢動アンカーの一例は図８（ａ）に示すとおりであり、アンカー部９１とロッド部９２とが連結部９１Ｐにおいて枢動可能に連結された構造を有している。

枢動アンカー９０を設置する際には、まずアンカー部９１に形成された孔９１ｈに打ち込み用ロッド９３の一端を挿入し、打ち込み用ロッド９３の他端から押圧力を付与してアンカー部９１及びロッド部９２の一部を地中に打ち込む（図８（ｂ））。次いで打ち込み棒９３を抜去し（図８（ｃ））、ロッド部９２の地上に残留する部分を油圧ジャッキ等を用いて上方に引っ張る。この引張力によりアンカー部９１がロッド部９２に対して枢動し、ロッド部９２が引っ張られる方向に対して垂直な方向に、最も大きい投影面積を有するように配置される（図８（ｄ））。これによりロッド部９２は、高い引抜き耐力を有した状態で地面ｇに固定される。なお、枢動アンカーについての更なる詳細は、例えば特許文献２に記載されている。

特開２００９−５２３２９号公報 米国特許第７７８９５９４号公報

上記のようにして固定された枢動アンカーをクレーン船によって船上から引き抜くには、かなりのパワーが必要であった。更に、水深の浅い湖沼に打設された杭、アンカー等を抜去する場合は、クレーン台船を使用することは困難であるため、ダイバーによる水中作業によることが必要であり、海洋においても、水深が浅い場所においてはクレーン台船は使用できず、湖沼と同様にダイバーによる水中作業によっている。水深が浅い場所で、枢動アンカーを設置するためにロッド部に引張力を与える作業も、ダイバーによる水中作業により行うことが必要である。

しかしながら、ダイバーが水中において杭等に引張力を与える場合、水底の地盤が軟弱であったり、泥やヘドロ等の堆積により軟弱となっていると、油圧ジャッキ等を用いた杭等の引っ張りに十分な反力を得ることが困難であった。

そこで本発明は、水深が浅い、水底が軟弱であるなど作業環境が良好でない場所においても、水底の杭、アンカー等に好適に引張力を与えることができる作業船を提供すること、及びこの作業船を用いた枢動アンカー設置方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、
水底に打ち込まれた部材を引き上げる引上装置を用いて前記部材を水底から引き上げる作業船であって、
水上を移動するための台船と、
前記台船に対して移動可能に接続され、水底に設置される反力板と、
前記反力板を前記台船に対して移動させる移動機構とを有し、
前記反力板が、前記引上装置を支持する支持部を備える作業船が提供される。

本発明の作業船は、水上を移動する台船に接続され台船と移動機構とによって水底の自在な位置に設置される反力板を有しており、該反力板は、引上装置を支持する支持部を有している。よって、水底が軟弱であっても、引上装置を反力板によって支持することで、水底に打ち込まれた部材を引き上げる引上装置に対して、引き上げを行うのに必要な反力を与えることができる。また反力板を水底に設置することで、水底からのヘドロや泥の巻き上がりを防止して、引上装置を操作するダイバーの視界を確保することができる。

本発明の作業船において、前記引上装置は、前記反力板に支持され且つ水中に配置された状態で前記部材の引き上げを行うものであってもよい。

本発明の作業船において、前記支持部は、前記反力板の上面に形成された互いに離間する２つの部分であってよく、該２つの部分の間に、平面視において前記反力板が存在しない空洞部が存在してもよい。また前記反力板は一辺の略中央部から内側に向かう切欠きを有する平面視略コ形であってよく、前記空洞部が前記切欠きであってもよい。支持部をこのような配置とすることによって、部材の引き上げ作業に適した状態で引上装置を支持することができる。

本発明の作業船において、前記反力板の上面の前記支持部の近傍に、水底に部材を打ち込むための打込装置をガイドするガイド機構が取り付けられていてもよい。枢動アンカーの打ち込みを行う打込装置をこのガイド機構により案内することで、水底に対して枢動アンカーを所望の角度で打ち込むことが容易となる。また、ガイド機構の取り付け位置を支持部の近傍とすることで、枢動アンカーを打ち込んだ後のロッド部の引上作業も好適に行うことができる。

本発明の作業船において、前記反力板は、下面に形成された凹部と、該凹部から水を除去するための開口部とを有してもよい。開口部を介して凹部の水を除去し、凹部内を負圧とすることで、反力板を水底に圧着させ、かつ水底の泥やヘドロを押し固めることができる。これにより枢動アンカーの設置や杭やアンカーの除去等をより安定した作業環境で行うことが可能となる。

本発明の作業船において、前記台船は一辺の略中央部から内側に向かう切欠きを有する平面視略コ形であってよく、前記台船と前記反力板とは、前記台船の切欠きと前記反力板の切欠きとが平面視において互いに重複部を有するように接続されていてもよい。このような構成を有する作業船によれば、台船の切欠きと反力板の切欠きとの重複部に目印が位置するように作業船を配置することで、目印の位置に正確に引上装置、打込み装置を配置することができる。

本発明の作業船において、前記台船は、前記引上装置の動作状態を測定するためのゲージを備えてもよい。これにより、水中の視界が十分でない場合においても、台船上の作業者によって、引上装置の動作状態を正確に計測することができる。

本発明の作業船は、前記引上装置を更に備えてもよい。

本発明の第２の態様に従えば、
第１の態様の作業船を用いる枢動アンカー設置方法であって、
前記水底に打ち込まれた部材が、ロッドと、枢動軸を中心に枢動するアンカーとを有する枢動アンカーであり、
前記作業船を作業位置に移動することと、
前記反力板を水底に設置することと、
前記水底に前記枢動アンカーのアンカーを打ち込むことと、
前記引上装置を前記支持部によって支持して、前記枢動アンカーのロッドを水面方向に引き上げて前記アンカーを水底内で枢動させることとを有する枢動アンカー設置方法が提供される。

本発明の枢動アンカーの設置方法によれば、水底が軟弱であっても、引上装置を反力板によって支持することで、枢動アンカーのロッドを引き上げる引上装置に対して、引き上げを行うのに必要な反力を与えることができる。また反力板を水底に設置することで、水底からのヘドロや泥の巻き上がりを防止して、枢動アンカーの打ち込み、引き上げを行うダイバーの視界を確保することができる。

本発明の作業船、及び枢動アンカー設置方法によれば、作業環境が良好でない場所においても、水底の杭、アンカー等に好適に引張力を与えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る作業船の斜視図であり、反力板が降下位置にある状態を示す。 図２（ａ）は反力板の側断面図、図２（ｂ）は反力板の平面図、図２（ｃ）は反力板の底面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る作業船の斜視図であり、反力板が上昇位置にある状態を示す。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、作業船を用いて水底に枢動アンカーを設置する工程の前半部を示す。 図５（ｄ）〜図５（ｆ）は、作業船を用いて水底に枢動アンカーを設置する工程の後半部を示す。 図６は、作業船を用いて水底に枢動アンカーを設置する工程を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、台座に固定された中空油圧ジャッキの斜視図であり、図７（ｂ）は、中空油圧ジャッキを台座を介して反力板により支持する様子を示す説明図である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は、枢動アンカーを地中に設置する様子を示す説明図である。

＜第１実施形態＞
図１〜図８を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１に示すように、本実施形態の作業船１００は、台船１、反力板２、及び台船１と反力板２とを連結するワイヤＷを主に有する。図示は省略しているが、図１において、台船１は水面に浮かんでおり、反力板２は水底に接地している。

台船１は、上板１１と、上板１１の下方に配置されたフロート１２と、上板１１の略中央において上方に延びるマスト１３と、上板１１の一側面に取り付けられた船外機１４とを有する。なお以下の説明においては、図１において船外機１４が位置する方向を、作業船１００、台船１、反力板２の後側とし、その反対側（図１中の向かって右上側）を作業船１００、台船１、反力板２の前側とする。また、作業船１００、台船１、反力板２の右側、左側は、後側から前側を見た場合の右側、左側であるとする。

上板１１は、左右方向の中央部に、後側端部から前側に向かって切り込まれた切欠き１Ｓを有する略コ字形状である。フロート１２は、前後方向が長手方向である略直方体の浮体であり、上板１１の左側端部に沿って１つと、右側端部に沿ってもう１つの、計２つが配置されている。船外機１４は、上板１１の後側端部の左端近傍に取り付けられている。船外機１４は、任意の小型船舶用エンジンである。

マスト１３は、正面視が略コ字形状であり、上板１１から鉛直上方に延びる２本の支柱１３ａと、２本の支柱１３ａを上端部において水平方向に連結するビーム１３ｂとを有する。マスト１３は、支柱１３ａの一方が切欠き１Ｓの左側において上板１１に、他方が切欠き１Ｓの右側において上板１１に接続しており、切欠き１Ｓを左右方向に跨いで配置されている。

マスト１３の支柱１３ａには油圧ゲージＧが取り付けられており、ビーム１３ｂの左右方向の中央には、ウインチ１５が取り付けられている。また、上板１１の上には、油圧パワーユニット４０、コンプレッサ５０が載置されている。

台船１には、マスト１３に取り付けられたウインチ１５、及びウインチ１５によって巻き上げられるワイヤＷを介して反力板２が連結されている。

反力板２は、左反力板２１、右反力板２２、及び連結板２３を有し、左反力板２１と右反力板２２とが前側で連結板２３によって連結された略コ字形状である。連結板２３の後方には切欠き２Ｓが形成されている。ワイヤＷは、反力板２の重心（反力板２に取り付けられたガイド機構３の重量も考慮した上での重心）の鉛直上方において連結板２３の上面に連結されており、台船１と反力板２とは、台船１の切欠き１Ｓと反力板２の切欠き２Ｓとが平面視において互いに重複部を有するように連結されている。

左反力板２１は、前後方向が長手方向である箱状体であり、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す図２（ａ）、及び図２（ｃ）のとおり、下面２１ｄに矩形の凹部２６を有する。また凹部２６と上面２１ｕとは、上面２１ｕの略中央に形成された開口部２５により連通されている。また、凹部２６の下側の開口部には、フィルタ２８が取り付けられている。フィルタ２８は、水底の泥、ヘドロ等は通過させずに水だけを通過させるフィルタであり、一例として不織布で形成されている。また、左反力板２１の上面２１ｕの左前の角部、及び左後ろの角部近傍には、リング２４が形成されている。リング２４は例えば、クレーンのフックをひっかけて、反力板２を水中から引き揚げる際に使用する。

右反力板２２も、上記の左反力板２１と同様の構造を有するが、リング２４が、上面２２ｕの右前の角部、及び右後ろの角部近傍に形成されている点は左反力板２１と異なる。

反力板２の上面２ｕには、ガイド機構３が取り付けられている（図１）。ガイド機構３は、後述する油圧ハンドブレーカー７０（図４（ｃ））等を鉛直方向にガイドするための機構であり、左反力板２１に対して鉛直に取り付けられた左ガイド３１と、右反力板２２に対して鉛直に取り付けられた右ガイド３２と、左ガイド３１と右ガイド３２に摺動可能に取り付けられた摺動部３３とを有する。摺動部３３は、左右方向両端部の円管３３Ｃと、左右の円管３３Ｃを連結する板部３３Ｐと、円管３３Ｃから後方に突出する支持アーム３３Ｓを有する。摺動部３３は、支持アーム３３Ｓにより油圧ハンドブレーカー７０等を支持した状態で左右の円管３３Ｃを左右ガイド３１、３２に沿って摺動させ、これにより油圧ハンドブレーカー７０等を鉛直方向にガイドする。本実施形態においては、ガイド機構３は、２つの支持アーム３３Ｓの左右方向の中心部Ａが、切欠き２Ｓの鉛直上方に位置するように反力板２に取り付けられている。

左反力板２１の上面２１ｕの、左ガイド３１との接続箇所の後方の領域には、後述する中空油圧ジャッキ８０等の引上装置を支持する支持部２１Ｅが画成されている。また右反力板２２の上面２２ｕの、右ガイド３２との接続箇所の後方の領域には、支持部２１Ｅと協働して引上装置を支持する支持部２２Ｅが画成されている。より具体的には、支持部２１Ｅ、２２Ｅは、中間部に切欠き２Ｓを有して左右方向に離間した２つの支持部であって、支持部２１Ｅと支持部２２Ｅとの間に架け渡して配置される台座８５（図７（ｂ））を介して、中空油圧ジャッキ８０等の引上装置を支持するように画成されている。

本実施形態においては、上記の通りガイド機構３が、支持部２１Ｅ、支持部２２Ｅの近傍に取り付けられている。「ガイド機構３が支持部２１Ｅ、２２Ｅの近傍において取り付けられている」とは、ガイド機構３を用いた枢動アンカー９０のアンカー部９１の打ち込みと、支持部２１Ｅ、２２Ｅとによって支持された引上装置を用いた枢動アンカー９０のロッド部９２の引き上げとを好適に実施できる程度に、ガイド機構３が支持部２１Ｅ，２２Ｅに近接して取り付けられていることを意味する。

また本実施形態においては、支持部２１Ｅ、２２Ｅが、平面視において反力板２の重心近傍に画成されている。支持部２１Ｅ、２２Ｅを反力板２の重心近傍に画成することで、より安定した状態で引上装置を支持することが可能となる。

作業船１００は、上記の構造を有することにより、水中の自在な位置において、杭の引き抜き作業、枢動アンカーの設置作業等を行うことができる。作業船１００の移動時は、ウインチ１５によりワイヤＷを巻き上げ、反力板２を台船１に接触又は近接させた状態で移動する。この状態においては、図３に示される通り、反力板２に取り付けられたガイド機構３は台船１の切欠き１Ｓを介して台船１の上方に突出する。

次に、図４、５の説明図及び図６のフローチャートを参照して本実施形態の作業船１００の使用方法を説明する。ここでは使用方法の一例として枢動アンカー９０（図８）の設置作業について説明するが、その他、杭やアンカーの引き抜き作業においても同様に本実施形態の作業船１００を使用できることは、後述する通りである。本実施形態では、枢動アンカーとしてフォーサイト社のマンタレイ（商品名）を使用する。

本実施形態の作業船１００を用いて水底Ｂ（図４（ａ））に枢動アンカー９０を設置する工程においては、まず、枢動アンカー９０の設置位置を示す目印Ｍを水底Ｂに配置する（Ｓ１）。目印Ｍは一例として、上端部に旗を取り付け、下端部に鉄筋を連接した竹竿を用いることができる。目印Ｍを配置する工程においては、ＧＰＳ測量機及び光学式測量機器を用いてダイバーを誘導しながら、水底Ｂの枢動アンカー９０を打ち込むべき場所に目印Ｍの鉄筋を差しこんでいく。目印Ｍを配置することにより、枢動アンカー９０を設置すべき水底Ｂの位置を、水面Ｓ上で旗を視認して容易に把握することが可能となる。

次に、図４（ａ）に示すように、目印Ｍの位置に作業船１００を移動させる（Ｓ２）。作業船１００の移動工程においては、台船１の切欠き１Ｓと反力板２の切欠き２Ｓとに目印Ｍが入り込むように作業船１００を移動することが望ましく、ガイド機構３の摺動部３３が有する２つの支持アーム３３Ｓの中心部Ａの近傍（ひいては、反力板２の支持部２１Ｅ、２２Ｅの近傍）に目印Ｍが位置するように作業船１００を位置付けることがより望ましい。枢動アンカー９０の水底Ｂへの打ち込みはガイド機構３の摺動部３３で油圧ハンドブレーカー７０を保持して行うため、このように作業船１００を配置することで、目印Ｍの位置に枢動アンカー９０を打ち込むことがより容易となる。

作業船１００を目印Ｍに対して適切に位置づけた後、図４（ｂ）に示すようにウインチ１５によりワイヤＷを繰り出し、反力板２を降下させて水底Ｂに接地する（Ｓ３）。この時、目印Ｍが示す水底Ｂの位置がガイド機構３の２つの支持アーム３３Ｓの近傍からずれないように、ダイバ―が反力板２をガイドしながら降下させることが望ましい。なお、作業船１００を停止した際に、目印Ｍと支持アーム３３Ｓとが十分に近接していなかった場合には、反力板２を降下させる工程において、目印Ｍと支持アーム３３Ｓとが近傍に位置するように、反力板２の位置、ひいてはガイド機構３の位置を調整してもよい。

反力板２を水底Ｂに接地した後に、反力板２を水底Ｂに圧着する圧着工程（Ｓ４）を行う。圧着工程においては、図４（ｂ）に示すように、ダイバーが反力板２の開口部２５にエジェクタ６０を取り付け、エジェクタ６０と台船１に載置したコンプレッサ５０とをエアホースＡＨにより連結する。また、エジェクタ６０から延びる排水ホースＷＨの開口端ＷＨａを、水面Ｓ上に配置する。この状態でコンプレッサ５０を作動してエジェクタ６０を作動させることにより、反力板２の凹部２６内の水が、開口部２５、排水ホースＷＨを介して排水ホースＷＨの開口端ＷＨａから排出される。

ここで、反力板２の裏面２ｄと水底Ｂとは互いに密着しているため、凹部２６内の水を排出することにより、凹部２６内には負圧が生じる。反力板２の凹部２６内に負圧が生じると、反力板２を鉛直下方に押圧する水圧が大きくなるため、この水圧により、反力板２は水底Ｂに圧着され、水底Ｂの泥やヘドロを押し固める。これにより反力板２は、より安定した状態で水底に設置される。なお、凹部２６の下側の開口部にフィルタ２８（図２（ａ））が取り付けられているため、水底Ｂの泥やヘドロ等が凹部２６内に吸い込まれることが防止され、開口部２５やエジェクタ６０等において詰まり等の不具合が生じることが防止されている。

圧着工程Ｓ４により反力板２を水底Ｂに圧着した後、枢動アンカー９０の打ち込み工程（Ｓ５）を行う。打ち込み工程においては、図４（ｃ）に示すように、打ち込み用ロッド９３の上端部を油圧ハンドブレーカー７０で保持するとともに、打ち込み用ロッド９３の下端部を枢動アンカー９０のアンカー部９１の孔部９１ｈ（図８（ａ））に挿入し、目印Ｍにより指示される水底Ｂの位置にアンカー部９１を押し込む。そして油圧ハンドブレーカー７０のハンドル７０Ｈを、ガイド機構３の２つの支持アーム３３Ｓにより支持する。また、油圧ハンドブレーカー７０と台船１上の油圧パワーユニット４０とを油圧ホースＨで接続する。この状態で、ダイバーが油圧ハンドブレーカー７０を作動させて、鉛直下方に押圧力を加えると、油圧ハンドブレーカー７０は、ガイド機構３にガイドされて鉛直下方に移動し、枢動アンカー９０のアンカー部９１を鉛直下方に打ち込む（図５（ｄ））。

次に、引き上げ工程（Ｓ６）を行い、枢動アンカー９０を水底Ｂに固定する。
引き上げ工程においては、図５（ｅ）に示すように、油圧ハンドブレーカー７０及び打ち込みロッド９３を取り除き、枢動アンカー９０のロッド部９２を取り囲んで中空油圧ジャッキ（引上装置）８０を配置する。

中空油圧ジャッキ８０は、図７に示すように、中空シリンダー８１とソケット８２とを有する。中空シリンダー８１は、軸Ｘを中心とする円管形状であり、半径方向の中心部に孔８１ｈを有している。中空シリンダー８１の内部には、リング状のピストン（不図示）が収容されている。ソケット８２は上方に開口したカップ状であり、底部には軸Ｘを中心とする円形の小孔８２ｈが形成されている。また、ソケット８２の内径は、下方（中空シリンダー８１に近い位置）において小さく、上方（中空シリンダー８２から遠い位置）に向かうにしたがって次第に大きくなっており、内表面８２iがテーパ状に形成されている（図７（ｂ））。中空油圧ジャッキ８０においては、中空シリンダー８１内のピストンとソケット８２とが連結されており、ピストンの移動に伴ってソケット８２も移動する。

中空油圧ジャッキ８０を配置する際には、枢動アンカー９０のロッド部９２が、中空シリンダー８１の孔８１ｈ及びソケット８２の小孔８２ｈを貫通するように、中空油圧ジャッキ８０を上方から配置する。そして、中空油圧ジャッキ８０によりロッド部９２を取り囲んだ状態で、図７（ｂ）に示すように、台座８５の２つの係合片８５Ｅを、左反力板２１の支持部２１Ｅ上及び右反力板２２の支持部２２Ｅ上に配置する。これにより、中空油圧ジャッキ８０は、台座８５を介して反力板２上に安定して支持される。

中空油圧ジャッキ８０を配置した後に、図５（ｅ）に示すように、中空油圧ジャッキ８０と台船１上の油圧パワーユニット４０とを油圧ホースＨで接続する。これにより、中空シリンダー８１内に油圧を付与することが可能となる。また、中空油圧ジャッキ８０と台船１上に配置された油圧ゲージＧも油圧ホースＨで接続する。これにより、中空シリンダー８１内のピストン、ひいてはソケット部８２にかかる荷重を台船１上の油圧ゲージＧで読み取ることが可能となる。

枢動アンカー９０のロッド部９２を引き上げる際には、ロッド部９２を挟むように、ソケット８２内に２つのくさび形挟持具８３を配置する（図７（ｂ））。
くさび形挟持具８３は、一例として円錐台を中心軸に沿って２分割した形状を有しており、ソケット８２内に配置した状態では、外周面８３ｏがソケット８２の内周面８２iと接触し、内平面８３iがロッド部９２と接触している。ここで、くさび形挟持具８３の内平面８３iは、ロッド部９２に対する摺動が抑制されるよう加工されている。したがってこの状態でソケット８２を上方に移動させると、ロッド部９２を挟んで配置された２つのくさび形挟持具８３は下方に向かって次第に直径が小さくなるソケット８２の内周面８２iにより半径方向内側に押圧され、より強固にロッド部９２を挟持する。くさび形挟持具８３はこれと同時に上方にも押圧されるため、くさび形挟持具８３に挟持されたロッド部９２も、上方に引き上げられる。これにより、枢動アンカー９０のアンカー部９１が枢動し、枢動アンカー９０が水底Ｂに固定される（図５（ｆ））。

本実施形態ではこのように、中空油圧ジャッキ８０を台座８５、支持部２１Ｅ、２２Ｅを介して、反力板２によって支持した状態で、ロッド部９２の引き上げ作業を行っており、ロッド部９２の引き上げに際して生じる反力（水底Ｂを押圧する力）は、面積の大きい反力板２の底面を介して水底に与えられる。よってロッド部９２の引き上げに要する力が比較的大きくても、水底の単位面積当たりに与えられる力は小さくなり、水底が軟弱であっても、ロッド部９２の引き上げ時に生じる反力を安定して受け止めることができる。換言すれば、中空油圧ジャッキ８０の水底への貫入等を生じることなくロッド部９２の引き上げを行うことができる。

ロッド部９２の引き上げ時には、台船１上で油圧ゲージＧの示す荷重の値を確認する。油圧ゲージＧの示す荷重の値が急上昇すれば、アンカー部９１が枢動し、枢動アンカー９０が水底Ｂに固定されたものと推定することができる。台船１上で油圧ゲージＧの示す荷重の値の急上昇を確認した作業者から、水中で中空油圧ジャッキ８０を操作するダイバーへの連絡は、水中無線等を用いて行うことができる。

最後に、引抜き耐力測定工程を行い、枢動アンカー９０が十分な引抜き耐力を有して水底Ｂに設置されているか否かを確認する（Ｓ７）。引抜き耐力測定工程においては、前述した引き上げ工程で用いた中空油圧ジャッキ８０及びくさび形挟持具８３をそのまま用いる。一例として、引き抜き耐力として４０ｋＮを有することが望まれる場合は、中空油圧ジャッキ８０の油圧を上昇させて、油圧ゲージＧの示す荷重の値が４０ｋＮに至ることを確認する。この時、枢動アンカー９０が引き抜かれることなく油圧ゲージＧの示す荷重の値が４０ｋＮに到達すれば、枢動アンカー９０は、十分な引抜き耐力（４０ｋＮ）を有して水底Ｂに設置されていると判断できる。一方で、油圧ゲージＧの示す荷重の値が４０ｋＮに至ることなくアンカー部９１が引き上げられれば、枢動アンカー９０は、十分な引抜き耐力（４０ｋＮ）を有していないと判断できる。

設置した枢動アンカー９０が十分な引抜き耐力を有することが確認されれば、一本の枢動アンカー９０の配置は完了する。完了後は、反力板２の凹部２６に水を送り反力板２と水底Ｂとの圧着を解除し、ウインチ１５を作動させ反力板２を上昇させて、次の目印Ｍが示す位置へと作業船１００を移動する。次の目印Ｍに作業船１００を移動した後は、上記の工程Ｓ３〜Ｓ７を繰り返して２本目の枢動アンカー９０を設置する。

本実施形態の作業船１００、及び作業船１００を用いた枢動アンカー設置作業の効果を以下にまとめる。

本実施形態の作業船１００は、台船１と反力板２とがワイヤＷを介して連結されており、反力板２は台船１に対して水中で鉛直方向に移動可能である。したがって本実施形態の作業船１００によれば、台船１とウインチ１５とを操作するだけで、水底Ｂの任意の位置に容易に反力板２を配置することができ、ひいては水底Ｂの任意の位置において容易に杭やアンカーの打ち込み、引き抜き作業を行うことができる。

また本実施形態の作業船１００は、大きい底面積を有する反力板２に支持部２１Ｅ、２２Ｅが画成されており、支持部２１Ｅ、２２Ｅを介して反力板２によって中空油圧ジャッキ８０を支持することができる。よって水底Ｂが軟弱であっても、杭やアンカーの引抜き作業に必要な十分な反力を中空油圧ジャッキ８０に与えることができる。また、反力板２の底面積が大きいため、杭やアンカーの打ち込み、引き抜き作業時に、作業箇所の周囲の水底Ｂから泥やヘドロが巻き上がることを防止することができ、ダイバーの視界を確保することができる。

本実施形態の作業船１００は、軽量であり喫水の小さい台船１を用いているため、水深が７０センチ程度の浅瀬にも侵入することができ、浅瀬において杭やアンカーの打ち込み、引き抜き作業を好適に行うことができる。

本実施形態の作業船１００は、切欠き１Ｓを有する平面視略コ形の台船１と、切欠き２Ｓを有する平面視略コ形の反力板２を有しており、切欠き１Ｓと切欠き２Ｓとは平面視において互いに重複する領域を有している。また、ガイド機構３は、２つの支持アーム３３Ｓの左右方向の中心部Ａが、切欠き２Ｓの上方に位置するように反力板２に取り付けられている。したがって本実施形態の作業船１００によれば、目印Ｍとガイド機構３とを容易に接近させることができ、目印Ｍによって示された水底Ｂの位置に、正確に枢動アンカー９０を打ち込むことができる。

本実施形態の作業船１００は、ガイド機構３が支持部２１Ｅ、２２Ｅの近傍に設けられている。したがって、ガイド機構３を用いた枢動アンカー９０の打ち込み作業と、支持部２１Ｅ、２２Ｅによって中空油圧ジャッキ８０を支持して行う枢動アンカー９０の引き上げ作業とを、互いに近接した位置で行うことができ、枢動アンカー９０を正確な位置に設置することができる。

本実施形態の作業船１００は、支持部２１Ｅ、２２Ｅが、平面視において反力板２の重心の近傍に画成されているため、安定した状態で引上装置を支持することが可能である。

本実施形態の作業船１００は、反力板２が凹部２６を有しており、開口部２５を介して凹部２６の内部に負圧を与えることが可能となっている。したがって凹部２６内を負圧とすることにより、反力板２を水底Ｂに圧着させ、かつ水底の泥やヘドロを押し固めることができる。よって枢動アンカー９０の設置や杭やアンカーの除去等をより安定した作業環境で行うことが可能である。

また本実施形態の作業船１００は、台船１の上に油圧ゲージＧが配置されており、この油圧ゲージＧを中空油圧ジャッキ８０に接続することで、中空油圧ジャッキ８０の荷重を読み取れるよう構成されている。したがって本実施形態の作業船１００によれば、ヘドロや泥等によって水中の視界が十分でない場合であっても、中空ジャッキ８０の荷重の読み取りを良好に行うことができ、ひいては、アンカー部９１の枢動の検知、設置した枢動アンカ−９０の引張耐力の測定を、容易かつ正確に行うことができる。

作業船１００を用いた本実施形態の枢動アンカー設置方法においても、作業船１００について記載した上記の効果を得ることができる。

次に、本実施形態の作業船１００の製造方法を説明する。

作業船１００の台船１は、２つのフロート１２を、山形鋼などの鋼材で組んだフレーム（不図示）により連結し、該フレーム上に上板１１を取り付けることにより得られる。上板１１は、木、アルミ等の任意の材質であってよいが、軽量であることが好ましい。フロート１２は、ポリエチレン等任意の材質で形成することができる。マスト１３は一例として、３本の鋼管を略コ字状に溶接して得ることができ、フロート１２を連結する前記のフレームに対して挿脱可能に取り付けることができる。

作業船１００の反力板２は、一例として鋼材（スチール）により形成することができる。本実施形態では、左反力板２１、右反力板２２、連結板２３を別個に形成して、これらを溶接により一体に連結しているが、これらは一体に成形されていてもよい。

本実施形態の作業船１００、及び枢動アンカー設置方法は、下記の通り変更されたものであってもよい。

本実施形態の作業船１００において、上板１１、フロート１２、マスト１３、及び不図示のフレームをそれぞれ取り外し可能とし、また、マスト１３からウインチ１５を、フレームから船外機１４を取り外し可能としてもよい。また、ワイヤＷと反力板２とを取り外し可能としてもよい。これにより、現場で組み立て可能な作業船１００を得ることができ、使用前、使用後の作業船１００の運搬を、コンパクトに行うことが可能となる。なお、上板１１、フロート１２は一体ではなく、いくつかの部分から構成されていてもよい。これにより、作業船１００の運搬をよりコンパクトに行うことが可能となる。

上記の実施形態の作業船１００において、台船１の上板１１は切欠き１Ｓを有さなくてもよく、また平面視略コの字状ではなく平面視略ロの字状であってもよい。このような台船１によっても、反力板２を台船１に接触又は近接させた時にガイド機構３がロ形の中央部の開口を介して上方に突出するように台船１と反力板２とを接続すれば、反力板２にガイド機構３を取り付けた状態のまま、反力板２の引き揚げ、降下を行うことができる。平面視略ロの字状の台船１を用いた場合には、台船１の端部に目印Ｍが来るように台船１を移動させた状態で反力板２を降下することで、目印Ｍの近傍に反力板２のガイド機構３、支持部２１Ｅ、２２Ｅを配置することができる。

上記実施形態の作業船１００において、反力板２は、切欠き２Ｓを有さなくてもよい。この場合、反力板２は平面視略コの字状ではなく平面視略ロの字状であってもよい。この場合は、ガイド機構３は、支持アーム３３Ｓの左右方向の中央部Ａがロ形の中央部の開口の上方に位置するように反力板２に取り付けられ、支持部２１Ｅ、２２Ｅは、ロ形の中央部の開口を画成する対向する２辺上に画成される。目印Ｍを用いずに枢動アンカー９０の設置を行う場合や、既に設置された杭や枢動アンカー９０を除去する場合などは、平面視がロ形の台船１や平面視がロ形の反力板２であっても、適切な位置で作業を行うことができる。なお平面視が略ロ形の反力板を用いた場合は、平面視が略コ形の反力板２を用いた場合よりも、更に良好に泥やヘドロの巻き上がりを防止し得る。

上記実施形態の作業船１００においては、支持部２１Ｅ、２２Ｅが、平面視において反力板２の重心の近傍に画成されているが、支持部２１Ｅ、２２Ｅの位置はこれには限られない。反力板２上の支持部２１Ｅ、２２Ｅの位置は任意である。また支持部２１Ｅ、２２Ｅは、平面視において反力板２の外縁から突出して設けられたアーム等の上に画成されていてもよい。この場合反力板２は、切欠き２Ｓや開口部を有さない矩形であってもよい。

上記実施形態の作業船１００においては、ガイド機構３は反力板２に対して直交して取り付けられていたが、ガイド機構３は、反力板２に対して所定の傾斜角を有して取り付けられていてもよい。このようなガイド機構３によれば、水底Ｂに対して所定の傾斜角で、枢動アンカー９０を打ち込むことができる。またガイド機構３と反力板２との間の角度が調節可能であってもよい。なお、反力板２にガイド機構３が取り付けられていなくてもよい。枢動アンカー９０を鉛直に打ち込む必要のない場合や、作業者の熟練度が高い場合は、枢動アンカー９０をガイド機構３を用いずに打ち込んでも、使用に耐えうる状態で枢動アンカー９０を設置することができる。

上記実施形態の作業船１００において、反力板２は開口部２５、凹部２６を有さなくてもよい。

上記実施形態の作業船１００においては、ウインチ１５はマスト１３に固定されているが、ウインチ１５に代えて、マスト１３のビーム１３ｂに吊り下げ式ホイストを着脱可能に吊り下げてもよい。また、レバーブロック（登録商標）を用いて人力で反力板２を昇降する構造としてもよい。また、台船１と反力板２との連結は、ワイヤＷに代えてチェーンでなされていてもよい。ワイヤ、チェーン等の索状部材は１本には限られず、２本以上の複数本の索状部材を用いて反力板２を鉛直方向に移動させる構造であってもよい。

上記実施形態の枢動アンカー設置方法においては、ハンドブレーカー７０を用いた枢動アンカー９０の打ち込み作業をすべて水中にて行っているが、水深が浅い場合や、枢動アンカ−９０を地中深くまで埋め込む必要がある場合は、枢動アンカー９０の打ち込みを、水上と水中とで共同して行うことも可能である。例えば水深が浅い場合は、反力板２を水底Ｂに接地した状態でもなおガイド機構３の支持アーム３３Ｓが水面Ｓ上に出ていることがある。この場合は、まず、台船１の上の作業者が、油圧ハンドブレーカー７０を操作し、枢動アンカー９０を所定距離だけ水底Ｂに打ち込む。これにより、油圧ハンドブレーカー７０及び支持アーム３３Ｓが降下する。その後、油圧ハンドブレーカー７０のハンドル７０Ｈが水中に至れば、ダイバーが油圧ハンドブレーカー７０を受け取り、残りの打ち込み作業を行う。上記実施形態の作業船１００は、反力板２を台船１に近接させた状態において、反力板２に取り付けられたガイド機構３が台船１の切欠き１Ｓを介して台船１の上方に突出する構造である。よって台船１上の作業者は切欠き１Ｓをまたぎ、水中へ落下する恐れなく油圧ハンドブレーカー７０を操作できる。また油圧ハンドブレーカー７０のダイバーへの受け渡しも、切欠き１Ｓを介して安全に行うことができる。

また、枢動アンカー９０を水底深くまで打ち込む必要があるときは、長い打ち込みロッド９３を使用する。この場合、打ち込みロッド９３が作業地点の水深より長い場合は、打ち込み作業の開始時点においては、油圧ハンドブレーカー７０は水上に位置している。したがって台船１上の作業者と水中のダイバーとによって、上記と同様の分担によって打ち込み作業を行う。

上記実施形態の枢動アンカー設置方法においては、枢動アンカー９０の打ち込みを油圧ハンドブレーカー７０を用いて行ったが、油圧ハンドブレーカー７０に代えて油圧杭打ち機、機械式杭打ち機（モンケン式）等を用いることもできる。また、上記実施形態の枢動アンカー設置方法において、ロッド部９２の引き上げを中空油圧ジャッキ８０を用いて行ったが、引上装置は、ロッド部９２等の水底に設置された部材を水面方向に引き上げ可能な装置であればよく、中空油圧ジャッキ８０に代えてチェーンブロック、ウインチ等を用いることもできる。また、上記実施形態において、引上装置は作業船１に備えられたものであってもよい。また、上記実施形態で用いた枢動アンカ―９０は、ロッド部９２がワイヤーで形成されていてもよい。

上記実施形態の枢動アンカー設置方法においては、中空油圧ジャッキ８０に固定された台座８５を用いたが、台座８５は、中空油圧ジャッキ８０等の引上装置に固定されていなくてもよい。この場合は、反力板２の支持部２１Ｅ、２２Ｅに台座８５を載置してこれを支持し、かつ台座８５に引上装置を載置してこれを支持する。または、台座８５を用いることなく、支持部２１Ｅ、２２Ｅと引上装置の一部とを接触させ、支持部２１Ｅ、２２Ｅにより直接引上装置を支持してもよい。また、上記の実施形態における凹部２６からの水の除去は、エジェクタ６０を用いた方法に限られず、他のポンプシステムを用いた任意の方法で行うことができる。

上記の実施形態においては、作業船１００を用いて枢動アンカを設置する方法を説明したが、作業船１００を用いて、既に設置された杭・アンカー等を抜去する場合に、作業船１００を使用することも可能である。この場合は、特に上記の引き上げ工程Ｓ６を行って杭・アンカーに引張力を与え、杭・アンカーを抜去する。

本発明の作業船１００及び作業船１００を用いた枢動アンカー設置方法によれば、浅瀬や軟弱な水底など不利な作業環境においても、杭・アンカーの抜去作業や、枢動アンカーの設置作業を容易に行うことができる。したがって本発明の作業船１００及び作業船１００を用いた枢動アンカー設置方法によれば、水上空間の有効利用をより一層促進することができる。

１００ 作業船
１ 台船
１１ 上板
１２ フロート
１３ マスト
１４ 船外機
１５ ウインチ
１Ｓ 切欠き
２ 反力板
２１ 左反力板
２２ 右反力板
２３ 連結板
２１Ｅ、２２Ｅ 支持部
２Ｓ 切欠き
３ ガイド機構
４０ 油圧パワーユニット
５０ コンプレッサ
６０ エジェクタ
７０ 油圧ハンドブレーカー
８０ 中空油圧シリンダー
８５ 台座
９０ 枢動アンカー
Ｗ ワイヤ

Claims (12)

1. 水底に打ち込まれた部材を引き上げる引上装置を用いて前記部材を水底から引き上げる作業船であって、
   水上を移動するための台船と、
   前記台船に対して移動可能に接続され、水底に設置される反力板と、
   前記反力板を前記台船に対して移動させる移動機構とを有し、
   前記反力板が、前記引上装置を支持する支持部を備え、
   前記支持部は、前記反力板の上面に形成された互いに離間する２つの部分であり、該２つの部分の間に、平面視において前記反力板が存在しない空洞部が存在する作業船。
2. 前記反力板は一辺の略中央部から内側に向かう切欠きを有する平面視略コ形であって、前記空洞部が前記切欠きである請求項１に記載の作業船。
3. 前記反力板の上面の前記支持部の近傍に、水底に部材を打ち込むための打込装置をガイドするガイド機構が取り付けられている請求項１又は２に記載の作業船。
4. 前記反力板は、下面に形成された凹部と、該凹部から水を除去するための開口部とを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業船。
5. 水底に打ち込まれた部材を引き上げる引上装置を用いて前記部材を水底から引き上げる作業船であって、
   水上を移動するための台船と、
   前記台船に対して移動可能に接続され、水底に設置される反力板と、
   前記反力板を前記台船に対して移動させる移動機構とを有し、
   前記反力板が、前記引上装置を支持する支持部を備え、
   前記反力板の上面の前記支持部の近傍に、水底に部材を打ち込むための打込装置をガイドするガイド機構が取り付けられている作業船。
6. 水底に打ち込まれた部材を引き上げる引上装置を用いて前記部材を水底から引き上げる作業船であって、
   水上を移動するための台船と、
   前記台船に対して移動可能に接続され、水底に設置される反力板と、
   前記反力板を前記台船に対して移動させる移動機構とを有し、
   前記反力板が、前記引上装置を支持する支持部を備え、
   前記反力板は、下面に形成された凹部と、該凹部から水を除去するための開口部とを有する作業船。
7. 前記引上装置は、前記反力板に支持され且つ水中に配置された状態で前記部材の引き上げを行う請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業船。
8. 前記台船は一辺の略中央部から内側に向かう切欠きを有する平面視略コ形であり、前記反力板は一辺の略中央部から内側に向かう切欠きを有する平面視略コ形であり、前記台船と前記反力板とは、前記台船の切欠きと前記反力板の切欠きとが平面視において互いに重複部を有するように接続されている請求項１、５及び６のいずれか一項に記載の作業船。
9. 前記台船は一辺の略中央部から内側に向かう切欠きを有する平面視略コ形であって、前記台船と前記反力板とは、前記台船の切欠きと前記反力板の切欠きとが平面視において互いに重複部を有するように接続されている請求項２に記載の作業船。
10. 前記台船が、前記引上装置の動作状態を測定するためのゲージを備える請求項１〜９のいずれか一項に記載の作業船。
11. 前記引上装置を更に備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の作業船。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の作業船を用いる枢動アンカー設置方法であって、
    前記水底に打ち込まれた部材が、ロッドと、枢動軸を中心に枢動するアンカーとを有する枢動アンカーであり、
    前記作業船を作業位置に移動することと、
    前記反力板を水底に設置することと、
    前記水底に前記枢動アンカーのアンカーを打ち込むことと、
    前記引上装置を前記支持部によって支持して、前記枢動アンカーのロッドを水面方向に引き上げて前記アンカーを水底内で枢動させることとを有する枢動アンカー設置方法。

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