JP6202658B1 - 引上げ構造体、作業船及び枢動アンカー設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水底の状態にかかわらずより確実に、高い作業効率で、水底に設置された物体の上方への引っ張りを行うことができる引上げ構造体を提供する。【解決手段】水底に設置された物体を引上げるための引上げ構造体は、引上げ軸を有し該引上げ軸に沿って前記物体を引上げる引上げ装置と、前記引上げ装置による前記物体の引上げ時に前記水底を押圧する底面を有する反力板と、前記引上げ装置と前記反力板とを前記引上げ軸に対して前記底面が回動可能に連結する連結部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、引上げ装置を備える引上げ構造体、該引上げ構造体を備える作業船、及び該引上げ構造体を用いる枢動アンカー設置方法に関する。

近年、水面上にソーラーパネルを配列した水上メガソーラーの設置が進んでいる。水上メガソーラーにおいては、水面に浮かぶソーラーパネルと水底に設置したアンカーとをワイヤで連結し、ソーラーパネルを水上の定位置に保持している。水底に設置されるアンカーとして、枢動アンカーも用いられている。

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に打込み用ロッド９３の一端を挿入し、打込み用ロッド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の一部を地中に打込む（図８（ｂ））。次いで打込み用ロッド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１に記載されている。

枢動アンカーを効率良く水底に設置する方法として、本出願人に発行された特許文献２に記載の方法が用いられている。特許文献２に記載の方法によれば、台船により容易に移動可能な反力板を用いて、油圧ハンドブレーカー等を用いたアンカー部の水底への打込み、及び中空油圧ジャッキ等を用いたロッド部の上方への引っ張りを高い作業効率で行うことができる。

米国特許第７７８９５９４号公報 特許第５６４１２７０号公報

枢動アンカーの設置作業において、水底の状態においては作業が容易ではないことも分かった。

本発明は、水底の状態にかかわらずより確実に、高い作業効率で、水底に設置された物体の上方への引っ張りを行うことができる引上げ構造体、該引上げ構造体を備える作業船、及び該引上げ構造体を用いる枢動アンカー設置方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の第１の態様に従えば、
水底に設置された物体を引上げるための引上げ構造体であって、
引上げ軸を有し、該引上げ軸に沿って前記物体を引上げる引上げ装置と
前記引上げ装置による前記物体の引上げ時に前記水底を押圧する底面を有する反力板と、
前記引上げ装置と前記反力板とを、前記引上げ軸に対して前記底面が回動可能に連結する連結部とを備える引上げ構造体が提供される。

第１の態様の引上げ構造体において、前記反力板は、前記底面と、前記底面と対向する上面との間に渡る貫通部を有してもよく、前記引上げ装置と前記反力板とは、前記引上げ装置が前記貫通部を介して前記物体を引上げるように連結されていてもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記貫通部は、前記反力板の縁から延びる切込みであってもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記連結部が、前記引上げ装置と前記反力板との間に、前記物体を前記引上げ装置へと案内するための案内空間を画成（ｄｅｆｉｎｅ）してもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記連結部は、前記反力板から直立する複数の脚部と、前記脚部により前記反力板と平行に保持され且つ開口を有する板部とを備えてもよく、前記案内空間が、前記複数の脚部、前記板部及び前記反力板の間に画成されてもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記連結部は、前記案内空間の、前記反力板の前記底面に直交する方向の寸法を変更可能であってもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記連結部と前記反力板とは着脱可能であってもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記反力板に対して回動する前記引上げ装置の回動中心が、前記反力板の前記底面を含む面内、又は前記面の前記引上げ装置とは反対側にあってもよい。

第１の態様の引上げ構造体において、前記引上げ装置が中空油圧ジャッキであってもよい。

本発明の第２の態様に従えば、
水底に設置された物体を引上げるための作業船であって、
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た第１の態様の引上げ構造体と、
前記引上げ構造体を前記台船に対して移動させる移動機構とを備える作業船が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、
アンカー部と該アンカー部に枢動可能に連結されたロッド部とを有する枢動アンカーを水底に設置する枢動アンカー設置方法であって、
前記アンカー部を前記水底に打ち込むことと、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の引上げ構造体を、該引上げ構造体の反力板を前記水底に接地させて前記水底に配置することと、
前記引上げ構造体の引上げ装置によって前記ロッド部を引上げ、前記アンカー部を枢動させることとを含む枢動アンカー設置方法が提供される。

第３の態様の枢動アンカー設置方法において、前記引上げ構造体を前記水底に配置することは、前記引上げ装置と前記ロッド部とを係合（ｅｎｇａｇｅ）することと、前記反力板を前記引上げ装置に対して回動させて前記反力板を前記水底に接地させることとを含んでもよい。

本発明の引上げ構造体、該引上げ構造体を備える作業船、及び該引上げ構造体を用いる枢動アンカー設置方法によれば、水底の状態にかかわらずより確実に、高い作業効率で、水底に設置された物体の上方への引っ張りを行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る引上げ構造体を含む、本発明の実施形態に係る作業船の斜視図である。 図２（ａ）は、引上げ構造体に含まれる中空油圧ジャッキの斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の中空油圧ジャッキを用いて引上げロッドを引き上げる方法を示す説明図である。 図３は、本発明の実施形態に係る枢動アンカー設置方法を示すフローチャートである。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、枢動アンカー打込み工程の作業内容を示す説明図である。 図５（ｄ）、図５（ｅ）は、引上げ構造体設置工程の作業内容を示す説明図であり、図５（ｆ）は、ロッド部引上げ工程の作業内容を示す説明図である。 図６は、案内空間のより望ましい寸法を説明するための説明図である。 図７は、本発明の変形例に係る引上げ構造体の斜視図である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は、枢動アンカーを地中に設置する手順を示す説明図である。

＜実施形態＞
本発明の実施形態に係る引上げ構造体２、引上げ構造体２を備える作業船１００、及び作業船１００を用いる枢動アンカー設置方法について、これらを用いて傾斜した水底に枢動アンカーを設置する場合を例として説明する。なお、枢動アンカーとしては例えばフォーサイト社のマンタレイ（商品名）を使用し得るが、これには限られない。

図１に示す通り、本実施形態の作業船１００は、船外機１４を含む台船１と、台船１にワイヤＷを介して連結された引上げ構造体２とを主に有する。図１において、台船１は水面に浮かんでおり、引上げ構造体２は水底に接地している。

以下の説明では、図１において船外機１４が位置する方向を、作業船１００及び台船１の後側とし、その反対側（図１中の向かって左下側）を作業船１００及び台船１の前側とする。また、前後方向に直交する水平方向を、作業船１００及び台船１の幅方向とする。

台船１は、上板１１と、上板１１の下方に配置された一対のフロート１２と、上板１１の略中央から上方に延びるマスト１３と、上板１１の側面に取り付けられた船外機１４とを主に有する。

上板１１は、略Ｕ字形の平板であり、幅方向の中央部に、前端から後方に向かう切欠き１Ｓを有する。

一対のフロート１２は、各々、略直方体の中空浮体であり、長手方向を前後方向に向けて、切欠き１Ｓを幅方向に挟むように上板１１の下面に取り付けられている。一方のフロート１２は、上板１１の幅方向の一方の縁に沿って上板１１に取り付けられており、他方のフロート１２は、上板１１の幅方向の他方の縁に沿って上板１１に取り付けられている。

マスト１３は、上板１１の上面に垂直に固定された一対の支柱１３ａと、一対の支柱１３ａの上端部を繋いで上板１１と平行に延びる梁１３ｂを含む。マスト１３は、切欠き１Ｓを幅方向に跨いでいる。マスト１３の一方の支柱１３ａには油圧ゲージＧが取り付けられており、梁１３ｂの幅方向の中央にはウインチ（移動機構）１５が取り付けられている。

船外機１４は、上板１１の後縁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ってよい。

その他、台船１は、上板１１の上に設置された油圧パワーユニット４０を備える。油圧パワーユニット４０は、後述する中空油圧ジャッキ２３や油圧ブレーカー５０の油圧源として用いられる。

引上げ構造体２は、反力板２１と、反力板２１の上面に設けられた連結部２２と、連結部２２に回動可能に接続された中空油圧ジャッキ２３を主に含む。

反力板２１は、中空油圧ジャッキ２３を用いた引上げ作業時にその底面２１１が水底に密着される板部材であり、本実施形態では、鉄、ステンレス等の金属により形成された平板である。反力板２１は略Ｕ字形であり、所定方向に延びる切欠き２Ｓを有する。

連結部２２は、反力板２１から直立する４本の脚部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄと、４本の脚部２２１ａ〜２２１ｄにより水平に保持された水平板部２２２と、水平板部２２２の上面から直立する一対の垂直板部２２３を含む。

脚部２２１ａ〜２２１ｄは、切欠き２Ｓの両側に２本ずつ設けられている。脚部２２１ａ、２２１ｂは、切欠き２Ｓの一方側において切欠き２Ｓの延びる方向に沿って反力板２１に接続されており、脚部２２１ｃ、２２１ｄは、切欠き２Ｓの他方側において切欠き２Ｓの延びる方向に沿って反力板２１に接続されている。

水平板部２２２は、正方形又は矩形であり、その四隅において、４本の脚部２２１ａ〜２２１ｄの各々の上端に一体に接続されている。これにより水平板部２２２は、反力板２１の切欠き２Ｓの上方に、反力板２１と平行に保持されている。水平板部２２２の中央部には、水平板部２２２を厚さ方向に貫通する貫通孔Ｈが設けられている。なお、図１においては貫通孔Ｈの形状は矩形であるが、貫通孔Ｈは正方形、円形等の任意の形状であってよい。

４本の脚部２２１ａ〜２２１ｄ、反力板２１の上面、及び水平板部２２２の下面により、直方形の案内空間ＧＳが画成（ｄｅｆｉｎｅ）される。案内空間ＧＳは、切欠き２Ｓ、貫通孔Ｈ、及び脚部２２１ａ〜２２１ｄの隣接する２本の間の隙間を介して、案内空間ＧＳの外側と連通している。

反力板２１に直交する方向から見た場合、反力板２１の切欠き２Ｓと、案内空間ＧＳと、貫通孔Ｈとは重なっている。案内空間ＧＳの寸法の詳細については後述するが、反力板２１と水平な面内において、中空油圧ジャッキ２３の外形よりも案内空間ＧＳの外形が大きいことが望ましく、案内空間ＧＳの外形と切欠き２Ｓの大きさが同一であるか、又は案内空間ＧＳの外形よりも切欠き２Ｓが大きいことが望ましい。

一対の垂直板部２２３は、水平板部２２２の貫通孔Ｈを、切欠き２Ｓの延びる方向に直交する方向に挟んで対向している。一対の垂直板部２２３の各々には、スリットＳが設けられている。スリットＳの各々は円弧形状であり、本実施形態では、円弧の中心Ｓｏは反力板２１の底面２１１を含む平面内に位置する。

中空油圧ジャッキ２３は、枢動アンカー等の引上げを行う引上げ装置であり、図２（ａ）に示すように、円筒形の中空シリンダー２３１と、中空シリンダー２３１の一端側に設けられたソケット２３２とを有する。

中空シリンダー２３１の径方向の中心部には、中心軸（引上げ軸）Ａに沿って延びる孔２３１ｈが画成されている。中空シリンダー２３１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２３２は、中空シリンダー２３１が位置する側とは反対側に開口したカップ状であり、その底部に、中心軸Ａを中心とする円形の小孔２３２ｈを有する。ソケット２３２の内表面２３２ｉ（図２（ｂ））の断面形状は中心軸Ａを中心とする円形であり、その径は、下方（中空シリンダー２３１に近い位置）において小さく、上方（中空シリンダー２３２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いる。即ち、ソケット２３２の内表面２３２ｉはテーパ状に形成されている（図２（ｂ））。

中空シリンダー２３１内の不図示のピストンとソケット２３２とは連結されており、ピストンが中心軸Ａ方向に移動すると、ソケット２３２も中心軸Ａ方向に移動する。

中空シリンダー２３１の、ソケット２３２が位置する側とは反対側の端部近傍の外周面には、互いに反対側に向かって突出する一対のボスｂが固定されている。中空油圧ジャッキ２３は、一対のボスｂを、連結部２２の垂直板部２２３の一対のスリットＳに挿入して、反力板２１及び連結部２２に回動可能に連結されている。

中空油圧ジャッキ２３の回動は、次の特徴を有する。

スリットＳはそれぞれ円弧形状であり、円弧の中心Ｓｏはそれぞれ反力板２１の底面２１１を含む平面内に位置している。したがって中空油圧ジャッキ２３は、ボスｂがスリットＳ内をスライドすることにより、一対の中心Ｓｏを結ぶ回動軸Ｘ（図１）回りに、切欠き２Ｓの延びる方向に回動する。なお回動軸Ｘは、反力板２１の底面２１１を含む平面内において、切欠き２Ｓの延びる方向に直交している。

中空油圧ジャッキ２３の回動する範囲は任意であるが、一例として、中心軸Ａが反力板２１に対して垂直である位置を基準として、両側にそれぞれ５°〜３０°程度の範囲である。この範囲の全てにおいて、中心軸Ａが案内空間ＧＳ及び切欠き２Ｓ内を通過することが望ましいが、これには限られない。

引上げ構造体２の反力板２１には、台船１のマスト１３に取り付けられたウインチ１５から延びるワイヤＷの端部が接続されている。台船１と引上げ構造体２とが連結された状態において、引上げ構造体２の切欠き２Ｓの延びる方向及び中空油圧シリンダー２３の回動方向は、台船１の前後方向に一致する。また、引上げ構造体２の中空油圧シリンダー２３の回動軸Ｘの延びる方向は、台船１の幅方向に一致する。台船１の上板１の切欠き１Ｓと反力板２１の切欠き２Ｓとは、延在方向が一致し且つ上下方向に重なる。

次に、図３のフローチャート及び図４、５を参照して、本実施形態の枢動アンカー設置方法を説明する。

本実施形態の枢動アンカー設置方法は、図３に示す通り、枢動アンカーの設置位置を示す目印を水底に配置する目印配置工程Ｓ１と、該目印の位置に枢動アンカーを打込む枢動アンカー打込み工程Ｓ２と、引上げ構造体２を水底に配置する引上げ構造体配置工程Ｓ３と、引上げ構造体２により枢動アンカーのロッド部を引上げるロッド部引上げ工程Ｓ４と、枢動アンカーの引抜き耐力を測定する引抜き耐力測定工程Ｓ５とを含む。

目印配置工程Ｓ１では、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。目印Ｍは一例として、一端部に旗を取り付け、他端部に鉄筋を連接した竹竿を用いることができる。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。

枢動アンカー打込み工程Ｓ２では、水底Ｂの、目印Ｍによって示される位置に、枢動アンカー９０を打込む。具体的な手順の一例は次の通りである。

まず、目印Ｍの位置に作業船１００を移動し、台船１の切欠き部１Ｓ及び引上げ構造体２の切欠き部２Ｓの内部に目印Ｍが位置した状態で、作業船１００を停止する（図４（ａ））。この時、作業船１００の前後方向を、水底Ｂの傾斜方向に一致させる。

次に、図４（ｂ）に示すように、打込み用ロッド９３の上端部を油圧ハンドブレーカー５０で保持するとともに、打込み用ロッド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を押込む。この時、ロッド部９２の回動方向を、作業船１００の前後方向（即ち、引上げ構造体２の切欠き２Ｓの延びる方向及び中空油圧ジャッキ２３の回動方向）に一致させておく。

その後、油圧ハンドブレーカー５０と台船１上の油圧パワーユニット４０とを油圧ホース（不図示）で接続して油圧ハンドブレーカー５０を作動し、垂直下方に押圧力を加えると、油圧ハンドブレーカー５０は枢動アンカー９０のアンカー部９１を鉛直下方に打込む（図４（ｃ））。打込みが完了した後、油圧ハンドブレーカー５０と打込み用ロッド９３とを取り除く。

なお、本実施形態の枢動アンカー設置方法では、枢動アンカー９０のロッド部９２の端部に環部９２ｃを設け、環部９２ｃに金属製の引上げ用ロッド９４を着脱可能に接続している。引上げ用ロッド９４の接続は、例えば引上げ用ロッドの一端に設けられたロック付のフック等を環部９２ｃに係合させることにより行う。

引上げ構造体配置工程Ｓ３では、中空油圧ジャッキ２３を用いた枢動アンカー９０の引上げを行うために、引上げ構造体２を水底Ｂに配置する。

具体的には、まず台船１をわずかに前進させて、略垂直に延びる引上げ用ロッド９４が、中空油圧ジャッキ２３の中空シリンダー２３１の中心軸Ａに近接するよう調整する。次いで、台船１のウインチ１５によりワイヤＷを繰り出して引上げ構造体２を降下して、引上げ用ロッド９４を中空油圧ジャッキ２３の中空シリンダー２３１の孔２３１ｈに通し（図５（ｄ））、反力板２１を水底Ｂに接地させる（図５（ｅ））。

ここで、引上げ用ロッド９４を中空シリンダー２３１の孔２３１ｈに通す際には、引上げ用ロッド９４の上端部を、切欠き２Ｓ、案内空間ＧＳ、及び貫通孔Ｈを介して孔２３１ｈ内に導く。

枢動アンカー９０のロッド部９２は、作業船１００の前後方向、即ち切欠き２Ｓの延びる方向に回動可能であり、環部９２ｃを介してロッド部９２に接続された引上げ用ロッド９４も同様である。したがって、引上げ用ロッド９４を切欠き２Ｓの延びる方向に回動させて引上げ用ロッド９４の上端を容易に切欠き２Ｓ内に導くことができ、その後、脚部２２１ａと脚部２２１ｃとの間を介して容易に案内空間ＧＳに導くことができる。

また、引上げ用ロッド９４の上端を案内空間ＧＳから孔２３１ｈに導く際には、脚２２１ａ〜２２１ｄの間から案内空間ＧＳを視認して、引上げ用ロッド９４の上端を用意に貫通孔Ｈに案内し、その後、孔２３１ｈに容易に案内できる。

図５（ｄ）、図５（ｅ）に示すように、水底が、作業船１００の後側の水深が前側の水深よりも深くなるように傾斜している場合には、反力板２１が水底Ｂに接地する際、まず反力板２１の前端側が水底Ｂに接触する。その後、反力板２１は、後端側が更に降下するのに伴って傾斜し、最後に後端側が水底Ｂに接触する。これにより反力板２１は、傾斜した水底Ｂに密着して接地する。

作業船１００は、その前後方向が水底Ｂの傾斜方向に沿うように配置されているため、中空油圧ジャッキ２３の回動方向も水底Ｂの傾斜方向に一致している。したがって、反力板２１の傾斜に応じて中空油圧ジャッキ２３を回動させ、中空油圧ジャッキ２３の中空シリンダー２３１の中心軸Ａを垂直に保ちつつ、反力板２１を傾斜した水底Ｂに接地することができる。

ロッド部引上げ工程Ｓ４では、中空油圧ジャッキ２３を用いて引き上げ用ロッド９４を引上げ、枢動アンカー９０を水底Ｂに固定する。

具体的にはまず、中空油圧ジャッキ２３と台船１上の油圧パワーユニット４０とを油圧ホース（不図示）で接続する。これにより、中空シリンダー２３１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２３と台船１上に配置された油圧ゲージＧも油圧ホース（不図示）で接続する。これにより、中空シリンダー２３１内のピストン、ひいてはソケット部２３２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、図２（ｂ）に示すように、ロッド部９２に連結された引上げ用ロッド９４を挟むように、ソケット２３２内に２つのくさび形挟持具２３３を配置する。くさび形挟持具２３３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２３２内に配置した状態では、外周面２３３ｏがソケット２３２の内周面２３２ｉと接触し、内平面２３３ｉが引上げ用ロッド９４と接触している。

ここで、くさび形挟持具２３３の内平面２３３ｉは、引上げ用ロッド９４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２３２を上方に移動させると、引上げ用ロッド９４を挟んで配置された２つのくさび形挟持具２３３は下方に向かって次第に直径が小さくなるソケット２３２の内周面２３２ｉにより半径方向内側に押圧され、より強固に引上げ用ロッド９４を挟持する。くさび形挟持具２３３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２３３に挟持された引上げ用ロッド９４も、上方に引き上げられる。これにより、引上げ用ロッド９４に接続されたロッド部９２が引き上げられて枢動アンカー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））。

ロッド部９２の引上げ時には、ロッド部９２及び引上げ用ロッド９４は上方に移動し、ロッド９２の環部９２ｃと、これに接続された引上げ用ロッド９４のロック付きフックは切欠き２Ｓ及び案内空間ＧＳ内を上方に移動する。このように、案内空間ＧＳを有することにより、環部９２ｃやロック付きフックと中空油圧シリンダー２３１との衝突が抑制されている。

なお、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２３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。このように油圧ゲージＧを台船１上に配置することで、水中の視界が良好でない場合も、正確に油圧ゲージＧの値を把握できる。

引抜き耐力測定工程Ｓ５では、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。

引抜き耐力測定工程Ｓ５は、ロッド部引上げ工程Ｓ４で用いた中空油圧ジャッキ２３及びくさび形挟持具２３３をそのまま用いる。一例として、引抜き耐力として４０ｋＮを有することが望まれる場合は、中空油圧ジャッキ２３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。ウインチ１５によりワイヤＷを巻き上げて引上げ構造体２を上昇させ、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Ｓ２〜Ｓ５を繰り返して２本目の枢動アンカー９０を設置する。

本実施形態の引上げ構造体２、作業船１００、及び枢動アンカー設置方法の効果を以下にまとめる。

本実施形態の引上げ構造体２は、中空油圧ジャッキ２３が反力板２１に対して回動可能に連結されているため、水底の状態にかかわらずより確実に、高い作業効率で中空油圧ジャッキ（引上げ装置）２３を用いたロッド部の上方への引っ張りを行うことができる。

具体的には例えば、本発明の発明者の知見によれば、枢動アンカーのアンカー部を水底に打込んだ際、ロッド部は必ずしも水底に対して垂直に延びるものではなく、水底に対して９０°以外の様々な角度を有し得る。特に傾斜面である水底にロッド部を垂直に設置する場合には、ロッド部は水底に対しては垂直ではない。

本実施形態の引上げ構造体２は、中空油圧ジャッキ２３が反力板２１に対して回動可能に連結されているため、傾斜した水底においても、中空油圧ジャッキ２３を垂直に配置し、且つ反力板２１の底面を水底に密着して接地させることができる。また、このように配置された引上げ構造体２により、水底に対して垂直ではないロッド部の引っ張りを容易に行うことができる。

本実施形態の引上げ構造体２は、中空油圧ジャッキ２３の中空シリンダー２３１の孔２３１ｈの下方に案内空間ＧＳが画成されており、案内空間ＧＳと切欠き２Ｓとが連通している。したがって、引上げ用ロッド９４を孔２３１ｈに通す際には、切欠き２Ｓ及び案内空間ＧＳをガイドとして用いることができ、視界の悪い水中であっても、引上げ用ロッド９４の端部を容易に孔２３１ｈに導くことができる。

また、本実施形態の引上げ構造体２は、中空油圧ジャッキ２３の中空シリンダー２３１の孔２３１ｈの下端部と反力板２１との間に案内空間ＧＳを有するため、地盤が緩く、引上げ時にロッド部９２が大きく上方に移動する場合であっても、ロッド部９２の端部に設けられた環部９２ｃと中空油圧ジャッキ２３とが衝突し難い。

本実施形態の引上げ構造体２は、中空油圧ジャッキ２３を反力板２１によって支持した状態で、ロッド部９２の引上げ作業を行っており、ロッド部９２の引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２１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２３の水底への貫入等を生じることなくロッド部９２の引上げを行うことができる。

本実施形態の引上げ構造体２は、中空油圧ジャッキ２３と反力板２１とが一体に接続された構成を有するため、水中において反力板２１上に中空油圧ジャッキ２３を配置する手間がない。また、台船１を用いた反力板２１と中空油圧ジャッキ２３の移動、配置を一度に行うことができる。

本実施形態の引上げ構造体２は、反力板２１により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も、引上げ構造体２を備えるため、引上げ構造体２と同じ効果を奏することができる。また、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、一例として水深が７０センチ程度の浅瀬にも進入することができ、浅瀬において杭やアンカーの打込み、引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Ｕ字形の台船１と、切欠き２Ｓを有する平面視略Ｕ字形の反力板２１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。したがって本実施形態の作業船１００によれば、切欠き１Ｓ、２Ｓ内に目印Ｍを位置させることで、目印Ｍの真上に作業船１００を配置することができ、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。

本実施形態の枢動アンカー設置方法も作業船１００を用いるため、作業船１００と同様の効果を奏することができる。

本実施形態の引上げ構造体２、作業船１００、及び枢動アンカー設置方法において、次の変形態様を採用してもよい。

引上げ構造体２は、必ずしも台船１に連結されている必要はない。台船１を有さない引上げ構造体２を、クレーン船等で移動しながら使用することも可能である。

上記実施形態の引上げ構造体２においては、反力板２１は、切欠き２Ｓを有する略Ｕ字形であったが、反力板２１の形状はこれには限られない。反力板２１は、矩形又は正方形の中央部に開口部が設けられた略Ｏ字形状であっても良い。その他、任意の形状の板部材に、任意の形状の開口や切込みを設けることによっても、使用可能な反力板を得ることができる。また、反力板は必ずしも１枚ではなくてもよく、連結部２２又は中空油圧ジャッキ２３に対して接続された複数枚の板部であってもよい。即ち反力板は、中空油圧ジャッキ２３に対して反力を提供しうる限り、任意の数及び形状とし得る。

上記実施形態の引上げ構造体２において、反力板２１の底面２１１は平坦面であってよいがこれには限られず、例えば底面２１１に凹凸を設けてすべり止めとしてもよい。また、反力板２１の底面２１１の一部（例えば外縁沿い）に、木製や金属製の角柱を長手方向が反力板２１に沿うように固定してすべり止めとしてもよい。

上記実施形態の引上げ構造体２においては、連結部２２の垂直板部２２３のスリットＳは円弧状であり、円弧の中心Ｓｏは反力板２１の底面２１１を含む平面内にあったがこれには限られない。中心Ｓｏの位置は任意であるが、反力板２１の底面２１１の、スリットＳとは反対側であることがより好ましい。より具体的には、使用時に中心Ｓｏが枢動アンカー９０の回動の中心（即ち、連結部９１Ｐ）の近傍となるようにスリットＳの形状を決定することが好ましい。

上記実施形態の引上げ構造体２においては、連結部２２の脚部２２１ａ〜２２１ｄは反力板２１から直立していたがこれには限られない。脚部２２１ａ〜２２１ｄは、反力板２１に対して傾斜していても良い。連結部２２の脚部２２１ａ〜２２１ｄが反力板２１に対して傾斜している引上げ構造体２は、より傾斜角の大きい水底に対して好適に使用することができる。

また、脚部２２１ａ〜２２１ｄの長さ及び／又は脚部２２１ａ〜２２１ｄの反力板２１に対する角度は変更可能であってもよい。脚部２２１ａ〜２２１ｄの長さを変更可能とすれば、水底の地盤が軟らかい場合は脚部２２１ａ〜２２１ｄを長くしてロッド部９２の環部９２ｃの上方への大きな移動に対応でき、且つ不使用時には脚部２２１ａ〜２２１ｄを短くして引上げ構造体２をコンパクトにできる。脚部２２１ａ〜２２１ｄの角度を変更可能とすれば、水底の傾斜角に応じて角度を調整できるため、引上げ構造体２を様々な傾斜角の水底に対して使用可能とすることができる。

連結部２２は、反力板２１に対して着脱可能であってもよい。これにより、水底の地盤の固さに応じて、反力板２１を付け替えることができる。水底の地盤が軟弱である場合には面積の大きな反力板２１を使用し、水底の地盤が強固である場合には面積の小さな反力板２１を使用する。なお、連結部２２と分離された反力板２１を容易に移動可能なように、反力板２１に、クレーン等のフックを係合するためのリング等を設けても良い。

連結部２２の脚部２２１ａ〜２２１ｄの間の隙間は、板等で塞がれていてもよい。また、案内空間ＧＳが外部から視認できるように、透明な板を用いて塞いでも良い。

上記実施形態の引上げ構造体２においては、連結部２２は４本の脚部２２１ａ〜２２１ｄと、水平板部２２２と、垂直板部２２３とにより構成されていたが、これには限られない。連結部２２は、反力板２１と中空油圧シリンダー２３との間に所定の案内空間を与え、且つ反力板２１と中空油圧シリンダーを回動可能に連結する任意の構成であってよい。具体的には例えば、４本の脚部２２１ａ〜２２１ｄに代えて、円筒状又は円錐筒状の台部により、水平板部２２２及び垂直板部２２３を支持してもよい。この場合は、筒状の台部の内側に案内空間が画成される。

連結部２２により画成される案内空間の上下方向（反力板２１に垂直な方向）の寸法は、ロッド部９２を引き上げる際に、上方に移動する環部９２ｃが中空油圧シリンダー２３に接触しないような寸法とすることが望ましく、具体的には例えば５０ｃｍ〜１５０ｃｍ程度とし得る。

連結部２２により画成される案内空間の、反力板２１に水平な面内における径は、ロッド部９２を引き上げる際に、下方から上昇してくる環部９２ｃが案内空間の内部を良好に通過できるような寸法とすることが望ましい。具体的には例えば、図６に示すように、中空油圧ジャッキ２３が反力板２１の垂直方向に対して傾斜している場合、案内空間が、中空油圧ジャッキ２３の外径Ｄと同程度の径ｄ１を有する案内空間ＧＳ１であると、ロッド部９２の環部９２ｃは、案内空間ＧＳ１を画成する外周壁（例えば、脚部２２１ａ〜２２１ｄの間の板や円筒状、円錐筒状の台部）に衝突し、上方への移動が妨げられる恐れがある。

一方で、案内空間が、中空油圧ジャッキ２３の外径Ｄよりも大きい径ｄ２を有する案内空間ＧＳ２であると、ロッド部９２の環部９２ｃは、案内空間ＧＳ２を画成する外周壁に衝突することなく、案内空間ＧＳ２内を、良好に上方に移動する。このように、案内空間の径は中空油圧ジャッキ２３の外径Ｄよりも大きいことが望ましく、案内空間の径を中空油圧ジャッキ２３の外径Ｄの１．２倍〜２倍程度とすることがより望ましい。なお、このような中空油圧ジャッキ２３の外径Ｄと案内空間の径との大小関係は、少なくとも中空油圧ジャッキ２３の回動方向において成立していればよい。

上記実施形態の引上げ構造体２において、連結部２２は案内空間ＧＳを画成しなくてもよい。そのような連結部は、例えば、図７に示すように、脚部２２１ａ〜２２１ｄを有さず、水平板部２２２が反力板２１に直接取り付けられた構造を有する。更に、連結部２２は、水平板部２２２を有さなくてもよく、この場合は、垂直板部２２３が反力板２１に直接取り付けられた構造を有する。その他、連結部２２に代えて、中空油圧ジャッキ２３と反力板２１とを、中心軸Ａに対して反力板２１の底面を回動可能に連結する任意の構成を有する部分を連結部とし得る。案内空間を形成しない引上げ構造体も、環部９２ｃを有さないロッド部９２の引上げ等には好適に使用し得る。

上記実施形態の引上げ構造体２においては、中空油圧ジャッキ２３は、所定の１方向にのみ回動可能に連結部２２に連結されていたが、これには限られない。中空油圧ジャッキ２３と反力板２１との連結にボールジョイント等を用いて、中空油圧ジャッキ２３を、反力板２１に水平な任意の軸周りに回動可能としてもよい。この構成によれば、引上げ構造体２を水底に配置する際に、中空油圧ジャッキ２３の回動方向が水底の傾斜方向に一致するよう調整する必要がない。

上記実施形態の引上げ構造体２においては、引上げ装置として中空油圧ジャッキ２３を用いているがこれには限られない。引上げ装置はロッド部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２３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。

上記実施形態の作業船１００では、ワイヤＷは、引上げ構造体２の重心位置において反力板２１に接続されているため、１本のワイヤにより引上げ構造体２の浮上及び降下を安定して行うことができる。しかしながら、台船１と引上げ構造体２との接続は、複数のワイヤＷを用いて行っても良い。また、移動機構として、ウインチ１５に代えてレバーブロック（登録商標）等の手動でワイヤＷを巻き取る機構を用いても良い。

上記実施形態の枢動アンカー設置方法では、枢動アンカー９０の打込みを台船１の上から行っていたが、枢動アンカー９０の打込みを水中で行ってもよく、特許文献２に開示される作業船を用いて行ってもよい。

上記実施形態の枢動アンカー設置方法では、枢動アンカー９０のロッド部９２に引上げ用ロッド９４を連結して、中空油圧ジャッキ２３により引上げ用ロッド９４を介してロッド部９２を引上げているがこれには限られない。引上げ用ロッド９４に代えてワイヤを用いても良く、引上げ用ロッド９４を用いず中空油圧ジャッキ２３により直接ロッド部９２を引上げてもよい。

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ーを設置する方法を説明したが、既に設置された杭・アンカー等を抜去する場合に、引上げ構造体２又は作業船１００を使用することも可能である。特に、引上げ構造体２又は作業船１００は、水底に対して垂直から傾いて設置されている杭・アンカーの抜去に好適に用い得る。

本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

本発明の引上げ構造体、作業船及び枢動アンカー設置方法によれば、水底が傾斜した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引上げ構造体、作業船及び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 引上げ構造体
２１ 反力板
２２ 連結部
２３ 中空油圧ジャッキ
４０ 油圧パワーユニット
５０ 油圧ハンドブレーカー
９０ 枢動アンカー
Ｗ ワイヤ

Claims (15)

1. 水底に設置された物体を引上げるための引上げ構造体であって、
   引上げ軸を有し、該引上げ軸に沿って前記物体を引上げる引上げ装置と
   前記引上げ装置による前記物体の引上げ時に前記水底を押圧する底面を有する反力板と、
   前記引上げ装置と前記反力板とを、前記引上げ軸に対して前記底面が回動可能に連結する連結部とを備え、
   前記反力板に対して回動する前記引上げ装置の回動中心が、前記反力板の前記底面を含む面内、又は前記面の前記引上げ装置とは反対側にある引上げ構造体。
2. 前記反力板は、前記底面と、前記底面と対向する上面との間に渡る貫通部を有し、
   前記引上げ装置と前記反力板とは、前記引上げ装置が前記貫通部を介して前記物体を引上げるように連結されている請求項１に記載の引上げ構造体。
3. 前記貫通部は、前記反力板の縁から延びる切込みである請求項２に記載の引上げ構造体。
4. 前記連結部が、前記引上げ装置と前記反力板との間に、前記物体を前記引上げ装置へと案内するための案内空間を画成する請求項１〜３のいずれか一項に記載の引上げ構造体。
5. 前記連結部は、前記反力板から直立する複数の脚部と、前記脚部により前記反力板と平行に保持され且つ開口を有する板部とを備え、前記案内空間が、前記複数の脚部、前記板部及び前記反力板の間に画成される請求項４に記載の引上げ構造体。
6. 前記連結部は、前記案内空間の、前記反力板の前記底面に直交する方向の寸法を変更可能である請求項４又は５に記載の引上げ構造体。
7. 水底に設置された物体を引上げるための引上げ構造体であって、
   引上げ軸を有し、該引上げ軸に沿って前記物体を引上げる引上げ装置と
   前記引上げ装置による前記物体の引上げ時に前記水底を押圧する底面を有する反力板と、
   前記引上げ装置と前記反力板とを、前記引上げ軸に対して前記底面が回動可能に連結する連結部とを備え、
   前記連結部が、前記引上げ装置と前記反力板との間に、前記物体を前記引上げ装置へと案内するための案内空間を画成する引上げ構造体。
8. 前記連結部は、前記反力板から直立する複数の脚部と、前記脚部により前記反力板と平行に保持され且つ開口を有する板部とを備え、前記案内空間が、前記複数の脚部、前記板部及び前記反力板の間に画成される請求項７に記載の引上げ構造体。
9. 水底に設置された物体を引上げるための引上げ構造体であって、
   引上げ軸を有し、該引上げ軸に沿って前記物体を引上げる引上げ装置と
   前記引上げ装置による前記物体の引上げ時に前記水底を押圧する底面を有する反力板と、
   前記引上げ装置と前記反力板とを、前記引上げ軸に対して前記底面が回動可能に連結する連結部とを備え、
   前記連結部と前記反力板とは着脱可能である引上げ構造体。
10. 前記連結部と前記反力板とは着脱可能である請求項１〜８のいずれか一項に記載の引上げ構造体。
11. 前記反力板に対して回動する前記引上げ装置の回動中心が、前記反力板の前記底面を含む面内、又は前記面の前記引上げ装置とは反対側にある請求項７〜９のいずれか一項に記載の引上げ構造体。
12. 前記引上げ装置が中空油圧ジャッキである請求項１〜１１のいずれか一項に記載の引上げ構造体。
13. 水底に設置された物体を引上げるための作業船であって、
    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た請求項１〜１２のいずれか一項に記載の引上げ構造体と、
    前記引上げ構造体を前記台船に対して移動させる移動機構とを備える作業船。
14. アンカー部と該アンカー部に枢動可能に連結されたロッド部とを有する枢動アンカーを水底に設置する枢動アンカー設置方法であって、
    前記アンカー部を前記水底に打ち込むことと、
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の引上げ構造体を、該引上げ構造体の反力板を前記水底に接地させて前記水底に配置することと、
    前記引上げ構造体の引上げ装置によって前記ロッド部を引上げ、前記アンカー部を枢動させることとを含む枢動アンカー設置方法。
15. 前記引上げ構造体を前記水底に配置することは、前記引上げ装置と前記ロッド部とを係合することと、前記反力板を前記引上げ装置に対して回動させて前記反力板を前記水底に接地させることとを含む請求項１４に記載の枢動アンカー設置方法。

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