JP6936490B2 - 水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケット - Google Patents

Description

本発明は、水底に点在する水中物体を回収するのに好適な水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケットに関するものである。

従来、魚類の生息環境整備として、数十年前から沿岸域に魚礁ブロックが海底に設置されている。数十年経過した現在でも魚礁ブロックは機能しているものの、漁場を拡張または移設等する際に、移設や回収が必要となるケースがある。また、地球温暖化などの気候変動により、対象魚類の変化や生息箇所の変化が生じているため、これらの変化に対応し魚礁ブロックを移設することが好ましいケースもある。そこで、例えば、特開２００９−１０７７４０号公報には、所定のバケットを用いて水底に設置されたブロックを回収するブロック回収方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００９−１０７７４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のブロック回収方法においては、回収しようとするブロックに、育成籠を設置する際に使用するブロック綱が取り付けられている。そして、前記ブロック綱に沿ってバケット本体を辿らせ、ブロックの略真上に近づけて回収するようになっている。このため、特許文献１の方法では、ブロック綱等が設けられておらず、単体で点在する水中物体を回収することは極めて困難であるという問題がある。

また、特許文献１に記載のバケットは、上記のとおり、ブロックの略真上に位置されることを前提とするため、放射状に設けられた複数本の把持アームによって、ブロックを一つずつ掴むように構成されている。このため、円筒形ブロックのように破損しやすい水中物体については、掴み方が悪いと引き上げる前に壊してしまうおそれがある。そうすると、壊れた水中物体が水中に拡散・放置されてしまうという問題もある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、水底に点在する多数の水中物体をできるだけ壊すことなく高効率で回収することができる水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケットを提供することを目的としている。

本発明に係る水中物体回収方法は、水底に点在する多数の水中物体をできるだけ壊すことなく高効率で回収するという課題を解決するために、所定の測深手段によって測定された水底の水深値に基づいて、水底に点在する回収対象である水中物体の物体位置を予め特定する物体位置特定工程と、前記水中物体が脱落しない格子状に形成されたスケルトンバケットを昇降可能な作業船を前記物体位置近傍に移動させる作業船移動工程と、前記スケルトンバケットに設けられた水中映像取得手段からの水中映像に基づいて、前記スケルトンバケットを前記水中物体上に降下させるバケット降下工程と、前記スケルトンバケットが前記水中物体を把持した状態で、前記スケルトンバケットを上昇させるバケット上昇工程と、を有する。

また、本発明の一態様として、水底に点在する多数の水中物体を回収するのに好適なスケルトンバケットを構成するという課題を解決するために、前記スケルトンバケットは、互いに向かい合う一対のバケット本体が開閉可能に構成されているとともに、各バケット本体は、各バケット本体を開閉可能に支持する開閉アームと、前記開閉アームに対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒と、前記各横棒と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板とを有していてもよい。

さらに、本発明の一態様として、スケルトンバケットが水底に刺さり過ぎるのを防止し、引き上げ開始直後から軽い力でも速やかに上昇するとともに、水底を過度に攪乱しないという課題を解決するために、前記各バケット本体には、前記各バケット本体によって形成される開口の端縁部近傍に設けられ、前記スケルトンバケットが水底に刺さり過ぎるのを防止する刺さり過ぎ防止パイプが設けられていてもよい。

また、本発明の一態様として、アンカーによる作業船の固定作業を省略することで回収作業を迅速化し、水底に点在する多数の水中物体をできるだけ多く回収するという課題を解決するために、前記作業船は、前記作業船の現在の位置および方向からなる船体位置を検出する船体位置検出手段と、前記スケルトンバケットを昇降させるクレーンの旋回角度、ジブ角度およびジブ長さに基づいて、前記船体位置に対する前記スケルトンバケットの相対的なバケット位置を特定するバケット位置特定部を有する水中物体回収管理装置と、前記作業船の前後位置および左右位置を補助的に調整する船体位置調整手段と、を備えており、前記バケット降下工程では、前記作業船をアンカーで固定することなく、前記船体位置調整手段によって、前記バケット位置と前記物体位置とが略一致するように保持してもよい。

さらに、本発明の一態様として、水中物体に対する作業船の誘導作業を簡易化かつ迅速化し正確性も向上させるという課題を解決するために、前記作業船は、前記作業船の現在の位置および方向からなる船体位置を検出する船体位置検出手段と、前記スケルトンバケットを昇降させるクレーンの旋回角、ジブ角およびジブ長さに基づいて、前記船体位置に対する前記スケルトンバケットの相対的なバケット位置を特定するバケット位置特定部と、前記物体位置、前記船体位置および前記バケット位置を表示手段に表示させる表示制御部とを有する水中物体回収管理装置と、を備えており、前記作業船移動工程では、前記表示制御部が、前記バケット位置とは別に、前記スケルトンバケットを降下する降下位置を仮想点として前記表示手段に表示してもよい。

また、本発明の一態様として、水流によってスケルトンバケットが流されやすい状況下や、水中映像が見えにくい状況下においても、水中物体を回収するという課題を解決するために、前記作業船は、水中における前記スケルトンバケットの水中位置を検出する水中位置検出手段を備えており、前記バケット降下工程では、前記水中位置と前記物体位置とが略一致するようにクレーンまたは作業船を操作してもよい。

さらに、本発明の一態様として、スケルトンバケットを正確に位置決めし易く、水底に到達した刃先が水中物体を破壊するのを防止するとともに、水底に到達するまでは、点在する水中物体の物体位置を正確に把握するという課題を解決するために、前記水中映像取得手段は、前記スケルトンバケットの開口における略中央部上方に設けられており、前記スケルトンバケットを最も開いた状態で、前記スケルトンバケットの刃先を含む画角を有し、水底に到達する直前の刃先を確認する刃先確認用水中カメラと、前記刃先確認用水中カメラの画角よりも狭い画角を有し、前記スケルトンバケットを降下させている間の前記物体位置を確認する物体位置確認用水中カメラとを有していてもよい。

また、本発明の一態様として、スケルトンバケットを水中物体の下方に潜り込み易くして破壊し難くするとともに、回収した水中物体を脱落し難くするという課題を解決するために、前記スケルトンバケットを最も閉じた状態における刃先が、水平面に対して１５°以上２５°以下の角度で下向きに傾斜されていてもよい。

さらに、本発明の一態様として、水中物体の破片等も漏らさずに回収するとともに、水中物体を破壊し難くするという課題を解決するために、前記縦板は、前記各バケット本体の両端部に設けられる一対の堰板と、前記各堰板間に設けられ鉤爪状に形成された複数の鉤爪板とを有するとともに、前記各鉤爪板間には、平板状に形成された複数の平爪板が設けられており、前記スケルトンバケットを最も閉じた状態において、一方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先と、他方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先とが交差されていてもよい。

また、本発明に係るスケルトンバケットは、水底に点在する多数の水中物体を効率的に回収するという課題を解決するために、互いに向かい合う一対のバケット本体が開閉可能に構成されているとともに、各バケット本体は、各バケット本体を開閉可能に支持する開閉アームと、前記開閉アームに対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒と、前記各横棒と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板とを有している。

また、本発明の一態様として、スケルトンバケットが水底に刺さり過ぎるのを防止し、引き上げ開始直後から軽い力でも速やかに上昇するとともに、スケルトンバケットの水底を過度に攪乱しないという課題を解決するために、前記各バケット本体には、前記各バケット本体によって形成される開口の端縁部近傍に設けられ、前記スケルトンバケットが水底に刺さり過ぎるのを防止する刺さり過ぎ防止パイプが設けられていてもよい。

また、本発明の一態様として、スケルトンバケットを水中物体の下方に潜り込み易くして破壊し難くするとともに、回収した水中物体を脱落し難くするという課題を解決するために、前記スケルトンバケットを最も閉じた状態における刃先が、水平面に対して１５°以上２５°以下の角度で下向きに傾斜されていてもよい。

さらに、本発明の一態様として、水中物体の破片等も漏らさずに回収するとともに、水中物体を破壊し難くするという課題を解決するために、前記縦板は、前記各バケット本体の両端部に設けられる一対の堰板と、前記各堰板間に設けられ鉤爪状に形成された複数の鉤爪板とを有するとともに、前記各鉤爪板間には、平板状に形成された複数の平爪板が設けられており、前記スケルトンバケットを最も閉じた状態において、一方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先と、他方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先とが交差されていてもよい。

本発明によれば、水底に点在する多数の水中物体をできるだけ壊すことなく高効率で回収することができる。

本発明に係る水中物体回収方法に用いる作業船およびスケルトンバケットの一実施形態を示す全体図である。 本第１実施形態のスケルトンバケットが閉じた状態を示す（ａ）正面図および（ｂ）側面図である。 本第１実施形態のスケルトンバケットが開いた状態を示す（ａ）正面図および（ｂ）平面図である。 本第１実施形態のスケルトンバケットの実物であって、（ａ）閉じた状態、および（ｂ）開いた状態を示す写真である。 本第１実施形態の水中物体回収管理システムを示すブロック図である。 本第１実施形態の表示手段に表示される表示画面の一例である。 本第１実施形態の水中物体回収方法を示すフローチャートである。 本第２実施形態のスケルトンバケットが開いた状態を示す（ａ）正面図および（ｂ）平面図である。 本第２実施形態のスケルトンバケットが閉じた状態を示す（ａ）正面図および（ｂ）右側面図である。 スケルトンバケットが降下しながら閉じる際における、（ａ）第１実施形態の刃先の軌跡、および（ｂ）第２実施形態の刃先の軌跡を示す図である。 本第２実施形態のスケルトンバケットの実物であって、（ａ）側面上方から見た状態、および（ｂ）開いた状態を示す写真である。

以下、本発明に係る水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケットの一実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明において、水中物体とは、海底、湖底、川底等の水底に単体で点在する全ての物体を含む概念であり、例えば、魚礁ブロック、アンカー、水底構造物、消波ブロック、流木、漁網、水底に敷設される水産増養殖施設等が含まれる。

本第１実施形態では、本発明に係る水中物体回収方法を実行するに際して、図１に示すように、水中物体を回収するためのスケルトンバケット１Ａと、このスケルトンバケット１Ａを昇降ないし移動させるクレーン２が搭載された作業船３とを用いて、水中物体４としての魚礁ブロックを回収するようになっている。以下、各構成について説明する。

スケルトンバケット１Ａは、水底に点在する水中物体４を回収するためのものである。本第１実施形態において、スケルトンバケット１Ａは、作業船３に搭載されたクレーン２によって昇降可能に構成されているとともに、作業船３上のオペレータによる操作によって開閉可能に構成されている。具体的には、図２から図４に示すように、スケルトンバケット１Ａは、互いに向かい合う一対のバケット本体１１，１１と、互いに近接または離隔する上フレーム１２および下フレーム１３と、各バケット本体１１を開閉可能に支持するアームロッド１４とを有している。

各バケット本体１１は、図２から図４に示すように、各バケット本体１１を開閉可能に支持する開閉アーム１１１と、この開閉アーム１１１に対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒１１２と、各横棒１１２と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板１１３とを有しており、水中物体４が脱落しない格子状に形成されている。

開閉アーム１１１は、図２から図４に示すように、略鉤爪状に形成された鋼板等によって構成されており、本第１実施形態では、各バケット本体１１に対して二つ設けられている。横棒１１２は鋼パイプ等によって構成されており、本第１実施形態では、太さの異なる四本の横棒１１２が、バケット本体１１のそれぞれに設けられている。縦板１１３は鋼板等によって構成されており、本第１実施形態では、各バケット本体１１の両端部に設けられる一対の堰板１１３ａと、各堰板１１３ａ間に設けられる略鉤爪状の鉤爪板１１３ｂとを有している。

なお、上述した四本の横棒１１２のうち、最も下方側の横棒１１２、すなわち、各バケット本体１１によって形成される開口の端縁部近傍に沿って略水平方向に設けられる横棒１１２は、刺さり過ぎ防止パイプ１１２ａとして機能する。この刺さり過ぎ防止パイプ１１２ａは、スケルトンバケット１Ａが水底に刺さり過ぎるのを防止し、水中物体４以外の余分な砂等を回収しないようになっている。また、水底に刺さり過ぎないことで、砂等を巻き上げにくく、水底を過度に攪乱することがない。このため、ホタテガイなどの底生魚貝類に大きな影響を及ぼすことがなく、効率的に水中物体４を回収することが可能となる。

上フレーム１２の四隅には、各アームロッド１４の上端部が回動可能に取り付けられている。また、各アームロッド１４の下端部は、各開閉アーム１１１の中間部に対して回動可能に取り付けられている。さらに、各開閉アーム１１１の上端部は、下フレーム１３の四隅において回動可能に取り付けられている。そして、上フレーム１２に設けられた上シーブ１２１と、下フレーム１３に設けられた下シーブ１３１とが開閉ワイヤ１５によって巻回されて動滑車を構成している。

上記構成により、作業船３上のオペレータが、開閉ワイヤ１５を操作することにより、上フレーム１２と下フレーム１３との距離が変化し、各バケット本体１１が開閉するようになっている。具体的には、図２に示すように、上フレーム１２と下フレーム１３とが近接すると、各バケット本体１１が閉じられる。一方、図３に示すように、上フレーム１２と下フレーム１３とが離隔すると、各バケット本体１１が開かれるようになっている。

また、上フレーム１２には、スケルトンバケット１Ａを昇降させる昇降ワイヤ１６の下端が連結されており、当該昇降ワイヤ１６の上端が作業船３上のクレーン２に連結されている。このため、作業船３上のオペレータが、昇降ワイヤ１６を操作することにより、スケルトンバケット１Ａが鉛直方向に昇降し、クレーン２を操作することにより、スケルトンバケット１Ａが移動するようになっている。

さらに、下フレーム１３の略中央部には、図２（ｂ）に示すように、水中を撮影可能な水中映像取得手段１７が略鉛直下向きに設けられている。本第１実施形態において、水中映像取得手段１７は、高感度で低照度でも撮影可能な水中カメラ１７であって、パン・チルトを遠隔操作する機能と、撮影した映像信号を出力する機能とを有している。また、作業船３上には、水中カメラ１７から出力された映像信号を受信して表示する映像表示装置（図示せず）が設けられており、スケルトンバケット１Ａの開口周辺の水中映像がリアルタイムで表示されるようになっている。

また、本第１実施形態において、水中カメラ１７と映像表示装置とは、映像ケーブルによって有線接続されている。このため、スケルトンバケット１Ａを上昇させる際は、映像表示装置から映像ケーブルを取り外し、別途、巻き上げる必要がある。しかしながら、魚礁ブロックの回収作業のように、一日に何十回もスケルトンバケット１Ａを上下させる必要がある場合、作業員の負担が大きい。そこで、本第１実施形態では、作業員の負担を軽減するため、当該映像ケーブルに被覆材を施して強化するとともに、映像ケーブルを機械的に巻き上げるためのケーブル巻上装置（図示せず）を作業船３上に設けている。

このケーブル巻上装置は、電動式または油圧式等の駆動源と、当該駆動源によって回転駆動される巻上ドラムとを有している。当該巻上ドラムは、映像ケーブルを数回巻き付けるだけで被覆材との間に摩擦を発生させ、その摩擦力で巻き上げるようになっている。なお、巻き上げられた映像ケーブルは、順次、巻上ドラムから外されて作業船３上に載置される。そして、スケルトンバケット１Ａを降下させる際は、作業員の手作業によって映像ケーブルにテンションをかけながら徐々に水中に投入する。これにより、映像ケーブルが水流によって大きく流されてしまうことがないため、引っ掛かり等を防止できるとともに、繰り出すケーブル長も短くて済むため、巻き上げ作業も容易となる。また、本第１実施形態では、水中カメラ１７が有線で接続されているが、この構成に限定されるものではなく、無線によって水中映像を送信するように構成されていてもよい。

なお、スケルトンバケット１Ａの構成は、上記に限定されるものではない。すなわち、水底に点在する多数の水中物体４をできるだけ壊すことなく高効率で回収するという本発明の作用効果を奏する範囲において、形状や数量等を適宜、変更してもよい。また、光量や位置・向きを調整可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の水中ライトを併用して水中映像の光量を補完することが好ましい。さらに、本第１実施形態では、水中映像取得手段１７として水中カメラ１７を使用しているが、これに限定されるものではなく、リアルタイムに水中を映像化できるものであれば、マルチビームソナーや音響カメラ等を使用してもよい。

具体的には、音響ビームの送受波機をスケルトンバケット１Ａの下フレーム１３等に取り付け、音響通信を介して作業船３上の映像表示装置へ連続的な静止画像を送信するようにしてもよい。これにより、映像ケーブルを用いることなく、ほぼリアルタイムに水中映像が取得できる。このため、映像ケーブルの破断等によって回収作業が中断ないし中止されてしまうことがない。

つぎに、作業船３は、起重機船（クレーン船）等によって構成されており、スケルトンバケット１Ａを用いて水中物体４を回収するものである。本第１実施形態において、作業船３には、図５に示すように、作業船３の現在の位置および方向からなる船体位置を検出する船体位置検出手段５と、作業船３の前後位置および左右位置を補助的に調整する船体位置調整手段６と、水中におけるスケルトンバケット１Ａの水中位置を検出する水中位置検出手段７と、水中物体４の回収作業を管理する水中物体回収管理装置１０とからなる水中物体回収管理システムが備えられている。

船体位置検出手段５は、作業船３の現在の位置および方向からなる船体位置を検出するものであり、本第１実施形態では、二つのＧＰＳ受信機によって構成されている。なお、船体位置検出手段５は、ＧＰＳ受信機とコンパスとによって構成されていてもよい。船体位置調整手段６は、作業船３の前後位置および左右位置を補助的に調整するものであり、本第１実施形態では、前後位置を調整する押し船と、左右位置を調整するサイドスラスターとによって構成されている。

水中位置検出手段７は、水中におけるスケルトンバケット１Ａの水中位置を検出するものである。本第１実施形態において、水中位置検出手段７は、作業船３側に設けられるトランシーバと、スケルトンバケット１Ａ側に設けられるトランスポンダとによって構成されている。そして、トランシーバーの呼びかけに応答して、トランスポンダから発信された音波信号を解析することにより、スケルトンバケット１Ａの水中位置がリアルタイムで検出される。

水中物体回収管理装置１０は、パーソナルコンピュータ等によって構成されており、水中物体４の回収作業を管理するものである。本第１実施形態において、水中物体回収管理装置１０は、操船室やオペレータ室等に設けられており、図５に示すように、主として、キーボードやマウス等の入力手段２０と、液晶ディスプレイ等の表示手段３０と、各種のデータを記憶する記憶手段４０と、これらの各手段を制御するとともに各種の演算処理を実行する演算処理手段５０とを有している。

なお、本第１実施形態では、入力手段２０と表示手段３０とを別個に有しているが、この構成に限定されるものではなく、タッチパネル等のように、データの入力機能と表示機能とを兼ね備えた表示入力手段を有していてもよい。

記憶手段４０は、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段５０が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本第１実施形態において、記憶手段４０は、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等で構成されており、図５に示すように、プログラム記憶部４１と、物体位置記憶部４２と、降下位置記憶部４３とを有している。

プログラム記憶部４１には、水中物体回収管理プログラム１０ａがインストールされている。そして、この水中物体回収管理プログラム１０ａが演算処理手段５０によって実行されることにより、パーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット端末等のコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。なお、水中物体回収管理プログラム１０ａの利用形態は、上記構成に限られるものではなく、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体から直接読み出して実行してもよく、クラウドコンピューティング方式やＡＳＰ（Application Service Provider）方式等で利用してもよい。

物体位置記憶部４２は、水底に点在する水中物体４の物体位置を記憶するものである。本第１実施形態では、後述するとおり、水中物体４を回収するに際して、事前に所定の測深手段によって水底の水深値を測深し、当該水深値に基づいて水中物体４の物体位置を予め特定する。このため、物体位置記憶部４２には、予め特定された物体位置に対応する座標値が記憶されている。なお、本第１実施形態では、測深手段としてマルチビームソナーを使用している。

降下位置記憶部４３は、スケルトンバケット１Ａを降下する降下位置を仮想点として表示するためのデータを記憶するものである。本第１実施形態において、降下位置記憶部４３には、使用するクレーン２のジブ長さと、スケルトンバケット１Ａを降下させる際に想定される、クレーン２の旋回角度およびジブ角度とが記憶されている。そして、これら三つのデータに基づいて、後述するバケット位置特定部５２が、船体位置に対するスケルトンバケット１Ａの相対的な降下位置を算出するようになっている。

演算処理手段５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されており、水中物体回収管理プログラム１０ａを実行することにより、図５に示すように、船体位置特定部５１と、バケット位置特定部５２と、水中位置特定部５３と、表示制御部５４として機能するようになっている。

船体位置特定部５１は、作業船３の現在の位置および方向からなる船体位置を特定するものである。本第１実施形態において、船体位置特定部５１は、船体位置検出手段５としての二つのＧＰＳ受信機から作業船３上における二箇所の位置情報を取得する。そして、これらの位置情報に基づいて、船体位置特定部５１が、作業船３の現在位置と、作業船３が現在向いている方向とを特定するようになっている。

バケット位置特定部５２は、船体位置に対する前記スケルトンバケット１Ａの相対的なバケット位置を特定するものである。本第１実施形態において、バケット位置特定部５２は、スケルトンバケット１Ａを昇降させるクレーン２の旋回角度、ジブ角度およびジブ長さに基づいて、スケルトンバケット１Ａの現在位置であるバケット位置や、仮想点として表示する上述の降下位置を算出するようになっている。

水中位置特定部５３は、水中におけるスケルトンバケット１Ａの水中位置を特定するものである。本第１実施形態において、水中位置特定部５３は、上述した水中位置検出手段７としてのトランシーバーで受信された、トランスポンダからの音波信号を解析し、スケルトンバケット１Ａの水中位置をリアルタイムで特定するようになっている。

表示制御部５４は、上述した物体位置、船体位置およびバケット位置を表示手段３０に表示させるものである。本第１実施形態において、表示制御部５４は、図６に示すように、物体位置記憶部４２に記憶されている座標値に基づいて、予め特定された水中物体４の物体位置を表示手段３０に表示させる。また、表示制御部５４は、船体位置特定部５１によって特定された船体位置を表示手段３０に表示させる。さらに、表示制御部５４は、バケット位置特定部５２によって特定されたバケット位置を表示手段３０に表示させるようになっている。

また、本第１実施形態において、表示制御部５４は、作業船３を物体位置近傍に移動させる際、図６に示すように、上記バケット位置とは別に、スケルトンバケット１Ａを降下する降下位置を仮想点として表示手段３０に表示させる。このため、作業船３の移動時におけるバケット位置が、降下位置とは異なる場合であっても、降下位置が仮想点として常に表示される。よって、当該降下位置が物体位置と略一致するように作業船３を誘導することで、迅速な位置合わせが可能となる。

つぎに、本発明に係る水中物体回収方法およびスケルトンバケット１Ａの作用について、図７を参照しつつ説明する。

本第１実施形態の水中物体回収方法を実行する場合、まず、所定の測深手段によって測定された水深値に基づいて、水底に点在する回収対象である水中物体４の物体位置を予め特定する（ステップＳ１：物体位置特定工程）。これにより、多数の水中物体４が点在するような水域においても、水中物体４の分布状況が正確に把握される。このとき、測深手段による計測ピッチを小さくし、測深手段の直下のデータを使用することで、計測精度が向上する。

つぎに、回収しようとする水中物体４の物体位置近傍に作業船３を移動させる（ステップＳ２：作業船移動工程）。このとき、水中物体回収管理装置１０の表示制御部５４が、水中物体４の物体位置と、作業船３の船体位置とを表示手段３０にプロット表示する。このため、作業船３は、回収しようとする水中物体４に対して迅速かつ正確に誘導される。

また、本第１実施形態において、上記作業船移動工程では、表示制御部５４が、バケット位置とは別に降下位置を仮想点として表示手段３０にプロット表示する。このため、スケルトンバケット１Ａの実際の位置が降下位置とは異なる場合でも、当該降下位置が物体位置と略一致するように作業船３を誘導するだけで位置合わせが完了するため、誘導作業が簡易化かつ迅速化し正確性も向上する。

つづいて、回収しようとする水中物体４上にスケルトンバケット１Ａを開いた状態で降下させる（ステップＳ３：バケット降下工程）。このとき、オペレータは、スケルトンバケット１Ａに設けられた水中カメラ１７からのリアルタイムな水中映像に基づいて、スケルトンバケット１Ａを操作する。このため、水中物体４の実際の位置が予め特定されていた物体位置と多少ずれていた場合でも、水中物体４に対してスケルトンバケット１Ａを確実に誘導する。

また、本第１実施形態では、水底に点在する多数の魚礁ブロックをできるだけ多く回収することを想定している。このため、上記バケット降下工程では、作業船３をアンカーで固定することなく、船体位置調整手段６によって、バケット位置と物体位置とが略一致するように保持する。これにより、アンカーで固定しなくても作業船３の船体位置が保持されるため、スケルトンバケット１Ａを正確に水中物体４上へ誘導する。また、アンカーによる固定作業を省略することで、一箇所あたりの回収作業時間が短縮するため、限られた時間でより多くの水中物体４を回収することが可能となる。

さらに、本第１実施形態において、上記バケット降下工程では、スケルトンバケット１Ａの水中位置と水中物体４の物体位置とが略一致するようにクレーン２または作業船３を操作する。これにより、水流によってスケルトンバケット１Ａが流されやすい状況や、水中映像が見えにくい状況においても、スケルトンバケット１Ａを水中物体４に誘導することが可能となる。また、上記物体位置特定工程で特定された物体位置の信頼性が極めて高い場合には、水中映像を確認しなくても、スケルトンバケット１Ａを水中物体４に誘導できる可能性があり、回収率も向上する。

なお、スケルトンバケット１Ａが水中物体４を被覆するように水底に到達した後、オペレータが開閉ワイヤ１５を操作することにより、スケルトンバケット１Ａが閉じる。これにより、各バケット本体１１が、水中物体４を包み込むように把持する。このとき、スケルトンバケット１Ａは、互いに向かい合う一対のバケット本体１１で構成されるため、複数の把持アームを放射状に備えた従来のバケットと比較して、水中物体４を破壊しにくく、逃しにくい。また、格子状のスケルトンバケット１Ａは、自重が軽量化されて把持力が適度に抑制されるため、脆くなった水中物体４でも壊しにくく、回収率が向上する。また、格子状のスケルトンバケット１Ａは、重量を増大させることなく大きな開口面積を確保することが可能となる。このため、水中物体４に対する位置が多少ずれていても回収するとともに、小さい水中物体４であれば一度に複数個回収できるため、回収率が向上する。

また、本第１実施形態では、スケルトンバケット１Ａの開口に設けられた刺さり過ぎ防止パイプ１１２ａが、水底に刺さり過ぎるのを防止する。このため、スケルトンバケット１Ａを閉じる際に、水底に存在する余分な砂等をスケルトンバケット１Ａ内に入れさせない。このため、スケルトンバケット１Ａは、引き上げ開始直後から軽い力でも速やかに上昇する。また、スケルトンバケット１Ａが水底を過度に攪乱しないため、ホタテガイなどの底生魚貝類に大きな影響を及ぼすことなく水中物体４が効率的に回収される。

つぎに、スケルトンバケット１Ａが水中物体４を把持した状態で、スケルトンバケット１Ａを上昇させる（ステップＳ４：バケット上昇工程）。このとき、格子状のスケルトンバケット１Ａは、水中物体４を確実に把持する一方、不可避的に包み込んでしまう砂やゴミ等の不要物を篩い落とす。このため、スケルトンバケット１Ａを引き上げる際の総重量が抑制され、昇降ワイヤ１６の巻き取り能力を超えてしまう心配がない。また、作業船３上に回収してしまう不要物の量が抑制される。

なお、スケルトンバケット１Ａを作業船３上まで引き上げた後、各バケット本体１１を開くことにより水中物体４が作業船３上に回収される。このとき、本第１実施形態では、回収した水中物体４を載置する載置エリアに、水中物体４が破損するのを防止するための破損防止用敷砂を敷設している。このため、スケルトンバケット１Ａを開いて載置する際の衝撃が緩和されるとともに、転がりにくくなるため、作業船３上での破損が防止される。

また、本第１実施形態では、水中物体４として魚礁ブロックを想定しているため、作業船３上に回収した後、必要に応じて清掃し、漁場の邪魔にならない水域に再投下する（ステップＳ５：水中物体再投下工程）。具体的には、作業船３上に回収した水中物体４をスケルトンバケット１Ａで再度把持して所望の水域に再投下する。このとき、本第１実施形態では、スケルトンバケット１Ａの刃先が破損防止用敷砂に潜り込んで下から包み込む。このため、スケルトンバケット１Ａが水中物体４を側方から把持して破損してしまうことが抑制される。

以上のような本第１実施形態の水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケット１Ａによれば、以下のような効果を奏する。
１．水底に点在する多数の水中物体４をできるだけ壊すことなく高効率で回収することができ、所望の水域に漁場を拡張または移設することができる。
２．水底に点在する多数の水中物体４を回収するのに好適なスケルトンバケット１Ａを構成することができる。
３．スケルトンバケット１Ａが水底に刺さり過ぎるのを防止し、引き上げ開始直後から軽い力でも速やかに上昇することができる。
４．アンカーによる固定作業を省略することで回収作業を迅速化し、水底に点在する多数の水中物体４をできるだけ多く回収することができる。
５．水中物体４に対する作業船３の誘導作業を簡易化かつ迅速化し正確性も向上することができる。
６．水流によってスケルトンバケット１Ａが流されやすい状況下や、水中映像が見えにくい状況下においても、水中物体４を回収することができる。

つぎに、本発明に係る水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケットの第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態における構成のうち、上述した第１実施形態と同一もしくは相当する構成については同一の符号を付し、再度の説明を省略する。

本第２実施形態の特徴は、主として、水中映像取得手段１７として画角の異なる２つの水中カメラを採用した点、およびスケルトンバケット１Ｂの構成を改良した点にある。

具体的には、水中映像取得手段１７は、図８に示すように、スケルトンバケット１Ｂの開口における略中央部上方にある下フレーム１３に設けられており、画角の異なる刃先確認用水中カメラ１７ａと、物体位置確認用水中カメラ１７ｂとを有している。刃先確認用水中カメラ１７ａは、スケルトンバケット１Ｂを最も開いた状態で、スケルトンバケット１Ｂの刃先を含む広角な画角を有しており、水底に到達する直前の刃先を確認しうるようになっている。一方、物体位置確認用水中カメラ１７ｂは、刃先確認用水中カメラ１７ａの画角よりも狭い多少広角な画角を有し、スケルトンバケット１Ｂを降下させている間の物体位置を確認しうるようになっている。

以上のような構成により、スケルトンバケット１Ｂの開口における略中央部上方に設けられた水中映像取得手段１７は、その直下にある水中物体４を撮影するため、スケルトンバケット１Ｂを正確に位置決めし易くなる。また、刃先確認用水中カメラ１７ａは、最も開いたスケルトンバケット１Ｂの刃先を撮影するため、水底に到達した刃先の下に水中物体４があるか否かを確認でき、破壊してしまうのを防止する。さらに、物体位置確認用水中カメラ１７ｂは、水底に到達するまでの間、刃先確認用水中カメラ１７ａよりも狭い画角によって、点在する水中物体４の物体位置を正確に把握させるため、スケルトンバケット１Ｂを迅速に誘導させることが可能となる。

また、本第２実施形態において、スケルトンバケット１Ｂは、図９（ａ）に示すように、スケルトンバケット１Ｂを最も閉じた状態における刃先が、水平面に対して約２０°の角度で下向きに傾斜されている。これにより、図１０（ａ）に示すように、第１実施形態では、スケルトンバケット１Ａを閉じる際、刃先が略水平方向を向く軌跡を描くのに対し、本第２実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、刃先が水底の深くまで潜る軌跡を描く。このため、水底の土砂に埋没している水中物体４の回収率が向上する。

なお、刃先の傾斜角度は２０°に限定されるものではなく、１５°以上２５°以下であればよい。傾斜角度を１５°以上とすることで、スケルトンバケット１Ｂを閉じる際、刃先が水中物体４の側面に沿って下方に潜り込み易くなり、破壊し難くなる。また、水底の土砂に埋没している水中物体４でも、すくい上げ易くなる。一方、傾斜角度を２５°以下にすることで、スケルトンバケット１Ｂを閉じた後は、回収した水中物体４の自重によって開いてしまうのを抑制し、水中物体４の脱落を防止する。

さらに、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、本第２実施形態において、スケルトンバケット１Ｂの縦板１１３は、第１実施形態と同様、各バケット本体１１の両端部に設けられる一対の堰板１１３ａと、前記各堰板１１３ａ間に設けられ鉤爪状に形成された複数の鉤爪板１１３ｂとを有している。そして、本第２実施形態に特有の構成として、各鉤爪板１１３ｂ間には、平板状に形成された複数の平爪板１１３ｃが設けられている。

各平爪板１１３ｃは鋼板等によって構成されており、図１１に示すように、各鉤爪板１１３ｂの間に、それぞれ平爪板１１３ｃが２枚づつ設けられている。この構成により、平爪板１１３ｃが、各鉤爪板１１３ｂの間隔を狭小にするため、水中物体４の破片等を漏らし難くする。また、平爪板１１３ｃは平板状に形成されているため、水底の土砂を掻き上げ過ぎることがなく、水中の視界を良好に保持する。

なお、本第２実施形態では、一方のバケット本体１１（図１１（ａ）の奥側）における平爪板１１３ｃのみが、鉤爪板１１３ｂと同程度に下方へ突出されているが、他方のバケット本体１１における平爪板１１３ｃも同様に突出させてもよい。また、各バケット本体１１においては、鉤爪板１１３ｂの刃先のみ、または平爪板１１３ｃの刃先のみ、あるいは両者の刃先が下方に突出していてもよい。

そして、図９（ａ）に示すように、スケルトンバケット１Ｂを最も閉じた状態において、一方のバケット本体１１に設けられた鉤爪板１１３ｂおよび平爪板１１３ｃの刃先と、他方のバケット本体１１に設けられた鉤爪板１１３ｂの刃先とが交差されている。この構成により、回収した水中物体４が重くても、スケルトンバケット１Ｂの開口が開き気味になり難い。このため、スケルトンバケット１Ｂを閉じる力を抑え気味に設定できるため、水中物体４が壊れ難くなる。

以上のような本第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果に加えて、以下のような効果を奏する。
１．スケルトンバケット１Ｂを正確に位置決めし易く、水底に到達した刃先が水中物体４を破壊するのを防止するとともに、水底に到達するまでは、点在する水中物体４の物体位置を正確に把握することができる。
２．スケルトンバケット１Ｂを水中物体４の下方に潜り込み易くして破壊し難くするとともに、回収した水中物体４を脱落し難くすることができる。
３．水中物体４の破片等も漏らさずに回収するとともに、水中物体４を破壊し難くすることができる。

なお、本発明に係る水中物体回収方法およびこれに用いるスケルトンバケット１Ａ，１Ｂは、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

例えば、上述した各実施形態の水中物体回収管理装置１０において、水中物体４を回収した位置を記憶する回収位置記憶部を別途設けてもよい。当該回収位置記憶部に水中物体４を回収した際の位置情報を記憶させ、表示手段３０上にプロット表示することにより、回収作業の出来形を管理することができる。

また、上述した各実施形態では、動滑車を構成するシーブ数を減らして三条掛けにすることで把持力を抑制し、水中物体４の破損を抑制している。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、適宜、シーブ数等を増減してもよい。

１Ａ，１Ｂ スケルトンバケット
２ クレーン
３ 作業船
４ 水中物体
５ 船体位置検出手段
６ 船体位置調整手段
７ 水中位置検出手段
１０ 水中物体回収管理装置
１０ａ 水中物体回収管理プログラム
１１ バケット本体
１２ 上フレーム
１３ 下フレーム
１４ アームロッド
１５ 開閉ワイヤ
１６ 昇降ワイヤ
１７ 水中映像取得手段（水中カメラ）
１７ａ 刃先確認用水中カメラ
１７ｂ 物体位置確認用水中カメラ
２０ 入力手段
３０ 表示手段
４０ 記憶手段
４１ プログラム記憶部
４２ 物体位置記憶部
４３ 降下位置記憶部
５０ 演算処理手段
５１ 船体位置特定部
５２ バケット位置特定部
５３ 水中位置特定部
５４ 表示制御部
１１１ 開閉アーム
１１２ 横棒
１１２ａ 刺さり過ぎ防止パイプ
１１３ 縦板
１１３ａ 堰板
１１３ｂ 鉤爪板
１１３ｃ 平爪板
１２１ 上シーブ
１３１ 下シーブ

Claims (11)

1. 所定の測深手段によって測定された水底の水深値に基づいて、水底に点在する回収対象である水中物体の物体位置を予め特定する物体位置特定工程と、
   前記水中物体が脱落しない格子状に形成されたスケルトンバケットを昇降可能な作業船を前記物体位置近傍に移動させる作業船移動工程と、
   前記スケルトンバケットに設けられた水中映像取得手段からの水中映像に基づいて、前記スケルトンバケットを前記水中物体上に降下させるバケット降下工程と、
   前記スケルトンバケットが前記水中物体を把持した状態で、前記スケルトンバケットを上昇させるバケット上昇工程と、
   を有する、水中物体回収方法であって、
   前記スケルトンバケットは、互いに向かい合う一対のバケット本体が開閉可能に構成されているとともに、各バケット本体は、各バケット本体を開閉可能に支持する開閉アームと、前記開閉アームに対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒と、前記各横棒と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板とを有し、
   前記横棒のうち最も下方側の横棒が、前記各バケット本体によって形成される開口の端縁部に設けられ、前記スケルトンバケットが水底に刺さり過ぎるのを防止する刺さり過ぎ防止パイプとして機能する、水中物体回収方法。
2. 前記作業船は、
   前記作業船の現在の位置および方向からなる船体位置を検出する船体位置検出手段と、
   前記スケルトンバケットを昇降させるクレーンの旋回角度、ジブ角度およびジブ長さに基づいて、前記船体位置に対する前記スケルトンバケットの相対的なバケット位置を特定するバケット位置特定部を有する水中物体回収管理装置と、
   前記作業船の前後位置および左右位置を補助的に調整する船体位置調整手段と、
   を備えており、
   前記バケット降下工程では、前記作業船をアンカーで固定することなく、前記船体位置調整手段によって、前記バケット位置と前記物体位置とが略一致するように保持する、請求項１に記載の水中物体回収方法。
3. 所定の測深手段によって測定された水底の水深値に基づいて、水底に点在する回収対象である水中物体の物体位置を予め特定する物体位置特定工程と、
   前記水中物体が脱落しない格子状に形成されたスケルトンバケットを昇降可能な作業船を前記物体位置近傍に移動させる作業船移動工程と、
   前記スケルトンバケットに設けられた水中映像取得手段からの水中映像に基づいて、前記スケルトンバケットを前記水中物体上に降下させるバケット降下工程と、
   前記スケルトンバケットが前記水中物体を把持した状態で、前記スケルトンバケットを上昇させるバケット上昇工程と、
   を有する、水中物体回収方法であって、
   前記作業船は、
   前記作業船の現在の位置および方向からなる船体位置を検出する船体位置検出手段と、
   前記スケルトンバケットを昇降させるクレーンの旋回角、ジブ角およびジブ長さに基づいて、前記船体位置に対する前記スケルトンバケットの相対的なバケット位置を特定するバケット位置特定部と、前記物体位置、前記船体位置および前記バケット位置を表示手段に表示させる表示制御部とを有する水中物体回収管理装置と、
   を備えており、
   前記作業船移動工程では、前記表示制御部が、前記スケルトンバケットの現在位置である前記バケット位置とは別に、前記スケルトンバケットを降下する際の降下位置を仮想点として前記表示手段に表示させる、水中物体回収方法。
4. 前記作業船は、水中における前記スケルトンバケットの水中位置を検出する水中位置検出手段を備えており、
   前記バケット降下工程では、前記水中位置と前記物体位置とが略一致するようにクレーンまたは作業船を操作する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の水中物体回収方法。
5. 前記水中映像取得手段は、前記スケルトンバケットの開口における略中央部上方に設けられており、
   前記スケルトンバケットを最も開いた状態で、前記スケルトンバケットの刃先を含む画角を有し、水底に到達する直前の刃先を確認する刃先確認用水中カメラと、
   前記刃先確認用水中カメラの画角よりも狭い画角を有し、前記スケルトンバケットを降下させている間の前記物体位置を確認する物体位置確認用水中カメラとを有している、請求項１から請求項４のいずれかに記載の水中物体回収方法。
6. 前記スケルトンバケットを最も閉じた状態における刃先が、水平面に対して１５°以上２５°以下の角度で下向きに傾斜されている、請求項１から請求項５に記載の水中物体回収方法。
7. 所定の測深手段によって測定された水底の水深値に基づいて、水底に点在する回収対象である水中物体の物体位置を予め特定する物体位置特定工程と、
   前記水中物体が脱落しない格子状に形成されたスケルトンバケットを昇降可能な作業船を前記物体位置近傍に移動させる作業船移動工程と、
   前記スケルトンバケットに設けられた水中映像取得手段からの水中映像に基づいて、前記スケルトンバケットを前記水中物体上に降下させるバケット降下工程と、
   前記スケルトンバケットが前記水中物体を把持した状態で、前記スケルトンバケットを上昇させるバケット上昇工程と、
   を有する、水中物体回収方法であって、
   前記スケルトンバケットは、互いに向かい合う一対のバケット本体が開閉可能に構成されているとともに、各バケット本体は、各バケット本体を開閉可能に支持する開閉アームと、前記開閉アームに対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒と、前記各横棒と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板とを有し、
   前記縦板は、前記各バケット本体の両端部に設けられる一対の堰板と、前記各堰板間に設けられ鉤爪状の平板に形成された複数の鉤爪板とを有するとともに、
   前記各鉤爪板間には、平板状に形成された複数の平爪板が設けられており、
   前記スケルトンバケットを最も閉じた状態において、一方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先と、他方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先とが交差されている、水中物体回収方法。
8. 前記作業船には、電動式または油圧式の駆動源と、前記駆動源によって回転駆動される巻上ドラムとを有し、前記水中映像取得手段に接続された映像ケーブルを機械的に巻き上げるケーブル巻上装置が設けられている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の水中物体回収方法。
9. 水底に点在する水中物体を回収するためのスケルトンバケットであって、互いに向かい合う一対のバケット本体が開閉可能に構成されているとともに、各バケット本体は、各バケット本体を開閉可能に支持する開閉アームと、前記開閉アームに対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒と、前記各横棒と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板とを有し、
   前記横棒のうち最も下方側の横棒が、前記各バケット本体によって形成される開口の端縁部に設けられ、前記スケルトンバケットが水底に刺さり過ぎるのを防止する刺さり過ぎ防止パイプとして機能する、スケルトンバケット。
10. 前記スケルトンバケットを最も閉じた状態における刃先が、水平面に対して１５°以上２５°以下の角度で下向きに傾斜されている、請求項９に記載のスケルトンバケット。
11. 水底に点在する水中物体を回収するためのスケルトンバケットであって、互いに向かい合う一対のバケット本体が開閉可能に構成されているとともに、各バケット本体は、各バケット本体を開閉可能に支持する開閉アームと、前記開閉アームに対して略水平方向に支持され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数本の横棒と、前記各横棒と略直交するように貫通され所定の間隔を隔てて略平行に設けられる複数枚の縦板とを有し、
    前記縦板は、前記各バケット本体の両端部に設けられる一対の堰板と、前記各堰板間に設けられ鉤爪状の平板に形成された複数の鉤爪板とを有するとともに、
    前記各鉤爪板間には、平板状に形成された複数の平爪板が設けられており、
    前記スケルトンバケットを最も閉じた状態において、一方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先と、他方の前記バケット本体に設けられた前記鉤爪板および／または前記平爪板の刃先とが交差されている、スケルトンバケット。

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