JP7489301B2 - 浮体構造物搬出方法および沈設架台 - Google Patents

Description

本発明は、浮体構造物搬出方法および沈設架台に関する。

陸上で製作した浮体構造物は、進水台船等を利用して所定の位置に輸送する。浮体構造物を進水台船に搭載する際には、進水台船を係留施設に係留させた状態で、浮体構造物を進水台船上に移動させる。このとき、浮体構造物を係留施設上から進水台船上に摺動（スキッドオン・オフまたはロールオン・オフ）させる場合がある。浮体構造物を進水台船上に摺動させる際には、進水台船の積載面と係留施設の上面との高さ位置を合わせるとともに、進水台船を係留施設（岸壁）前に着底させることで作業の安定性を図る。特許文献１には、内部に水を注入・排水可能であって、水面に対して沈降・浮上可能な作業台船（進水台船）が開示されている。特許文献１の進水台船を使用すれば、進水台船を着底させた状態で、構造物を進水台船上に移動させることができる。なお、水深が深い位置において進水台船を着底させるためには、進水台船の着底位置に捨石等によりマウンドを築造するか、杭式の水中架台を構築しておき、進水台船内にバラストを投入することで進水台船をマウンド又は水中架台上に沈設させる。
ところが、水底に所定の高さのマウンドを形成するには多量の材料（捨石等）を水中で盛り立てて整形する必要があり、手間と費用がかかる。また、水中架台を用いる場合も、杭の打設作業や水中での架台組立作業等に手間を要する。また、マウンドや水中架台の位置や高さ等を水中で修正する作業にも手間を要する。さらに、大規模なマウンドや杭基礎構造の水中架台は、撤去にも手間と費用がかかる。

特開昭６３－１４９２７号公報

本発明は、岸壁前面で進水台船を着底させた状態で浮体構造物の搭載作業を行うにあたり、大規模なマウンドや杭式の水中架台等を要しない浮体構造物搬出方法および沈設架台を提案することを課題とする。

前記課題を解決するための本発明の浮体構造物搬出方法は、前記係留施設前の水底の不陸整正を行う水底整正工程と、不陸整正を行った前記水底に沈設架台を沈設する架台沈設工程と、進水台船を前記係留施設に着岸させるとともに前記進水台船を前記沈設架台に着底させる台船着岸工程と、前記浮体構造物を摺動させて前記係留施設から前記進水台船上に移動させる構造物搭載工程と、前記進水台船を浮上させるとともに前記係留施設から離岸させる台船離岸工程とを備えている。前記構造物搭載工程では、前記沈設架台から排水し、前記台船離岸工程では、前記沈設架台に注水して前記進水台船から前記沈設架台を分離する。
このような浮体構造物搬出方法で使用する沈設架台には、水の貯留が可能なバラストタンクと、前記バラストタンクに送水管を介して接続されたポンプと、前記送水管が配置された管理通路と、前記管理通路に接続されたアクセスシャフトとを備えるものを使用すればよい。前記アクセスシャフトは、内部に階段が設けられた筒状体からなり、沈設架台を沈設させた状態で上端が水面から突出する高さを有しているのが望ましい。
かかる浮体構造物搬出方法によれば、大規模なマウンドの造成や、杭式の水中架台の施工を要することなく、進水台船を着底させた状態で、浮体構造物を進水台船に搭載させる作業を行うことができる。沈設架台を利用することで、進水台船を着底可能な架台を簡易に形成できるため、施工性に優れている。また、沈設架台は、水の出し入れにより沈降および浮上するため、着底および移動が容易である。

前記構造物搭載工程において、前記進水台船および前記沈設架台のうちの少なくとも沈設架台から排水するため、前記浮体構造物を載荷したときに増える重量を排水の重量分だけ減らすことができ、浮体構造物を進水台船に搭載させた際の荷重（衝撃）によって進水台船または沈設架台が沈下または傾斜することを防止できる。
また、前記台船離岸工程において前記沈設架台に注水して前記進水台船から前記沈設架台を分離するため、沈設架台が進水台船とともに移動することを防止できる。
さらに、前記構造物搭載工程では、前記沈設架台に作用する荷重を計測しながら、前記浮体構造物を前記進水台船上に移動させるのが望ましい。

本発明の浮体構造物搬出方法および沈設架台によれば、大規模なマウンドの造成や杭式の水中架台等の施工を要することなく簡易に岸壁前面において浮体構造物の搭載作業を行うことが可能となる。

本実施形態に係る浮体構造物の搬出方法の概要を示す断面図である。 本実施形態の沈設架台を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 浮体構造物搬出方法のフローチャートである。 浮体構造物搬出方法の各工程を示す側面図であって、（ａ）は水底整正工程、（ｂ）および（ｃ）は架台沈設工程、（ｄ）は台船着岸工程である。 浮体構造物搬出方法の各工程を示す側面図であって、（ａ）は図４（ｄ）に続く台船着岸工程、（ｂ）は構造物搭載工程、（ｃ）は台船離岸工程、（ｄ）は架台撤去工程である。

本実施形態では、陸上で構築した浮体構造物１を係留施設２から搬出する際の浮体構造物搬出方法について説明する。図１に浮体構造物搬出方法の概要を示す。図１に示すように、浮体構造物１は、進水台船３に搭載することで係留施設２から搬出する。進水台船３は、係留施設２の岸壁２１の前面に係留される。進水台船３は、水を貯留するためのタンク（図示せず）を内部に備えており、タンク内に水を注水することで下降し、タンク内から水を排水することで上昇する。岸壁２１の前面の水底５には、沈設架台４を着底させておき、浮体構造物１を係留施設２から進水台船３上に移動させる際には、進水台船３を下降させて、沈設架台４上に着底させる。沈設架台４の高さ寸法は、係留施設２と進水台船３の甲板の高さ位置が同等になるような大きさに設定する。

沈設架台４は、浮体構造物１を係留施設２から進水台船３上に移送する前に、進水台船３と水底５との間に介設する。図２（ａ）および（ｂ）に沈設架台４を示す。沈設架台４は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、水Ｗを貯留可能なバラストタンク４１と、バラストタンク４１に送水管４２を介して接続されたポンプ４３と、送水管４２が配置された管理通路４４と、管理通路４４に接続されたアクセスシャフト４５とを備えている。なお、送水管４２は、沈設架台４の内部に配管されるが、図２（ａ）では実線で表している。
沈設架台４の上面は、進水台船３を上載した際に、進水台船３が傾かないよう平らに形成されている。沈設架台４は、複数のバラストタンク４１を備えている。各バラストタンク４１には、送水管４２から延設された分岐管４６が接続されていて、各バラストタンク４１への注水およびバラストタンク４１からの排水は、送水管４２を介して行われる。送水管４２の端部は、沈設架台４の外部に面していて、沈設架台４外からの水Ｗの注水および沈設架台４外への排水が可能に構成されている。送水管４２には、ポンプ４３が接続されていて、ポンプ４３の動力により水Ｗの注水および排水が行われる。管理通路４４は、沈設架台４内に配管された送水管４２やポンプ４３等のメンテナンス等を行うための通路である。管理通路４４は、沈設架台４の端部に設けられたアクセスシャフト４５に接続されている。アクセスシャフト４５は、沈設架台４の端部に設けられた筒状体からなる。アクセスシャフト４５は、沈設架台４を水底５に沈設した際に、上端が水面ＷＬから突出する高さを有している。アクセスシャフト４５内には、管理者・作業者が昇降可能な階段が設けられている。また、アクセスシャフト４５は、管理通路４４への送気管としても機能し、さらには、ポンプ４３等へ電力を供給する電力線や制御盤から延設されたケーブルなどの配線ダクトも兼ねている。すなわち、沈設架台４は、水底５に沈設させた状態で、管理者等が管理通路４４に降りてメンテナンス等を実施できるように構成されている。本実施形態のアクセスシャフト４５には、緩衝体４７が設けられている。緩衝体４７は、進水台船３を着底する際に、アクセスシャフト４５と進水台船３とが直接接触することを防止することで、アクセスシャフト４５の破損を防止する。また、沈設架台４の上面には、進水台船３が上載したことを検知するセンサ４８（例えばロードセル）が設けられており、沈設架台４の下面には、ジャッキ４９が設けられている。

以下、本実施形態の浮体構造物搬出方法の説明を行う。図３に浮体構造物搬出方法のフローチャートを示す。
本実施形態の浮体構造物搬出方法は、図３に示すように、水底整正工程Ｓ１、架台沈設工程Ｓ２、台船着岸工程Ｓ３、構造物搭載工程Ｓ４、台船離岸工程Ｓ５および架台撤去工程Ｓ６を備えている。
水底整正工程Ｓ１では、係留施設２の前側において水底５の不陸整正を行う。図４（ａ）に水底整正工程Ｓ１を示す。水底５の不陸整正は、水底５に敷砂利６を敷設することにより行う。本実施形態では、砂利運搬船７より搬入した砂利を、砂利運搬船７から水底５に投入する。なお、敷砂利６は、係留施設２から重機などを利用して水底５に投入してもよい。敷砂利６を敷設することにより、水底５の不陸、傾斜および高さを整正して、水底５を平らにする。

架台沈設工程Ｓ２では、不陸整正を行った水底５に沈設架台４を沈設する。図４（ｂ）および（ｃ）に架台沈設工程Ｓ２を示す。図４（ｂ）に示すように、まず、沈設架台４を曳航等により岸壁２１前面の所定の位置まで曳航する。沈設架台４を所定の位置に配設したら、図４（ｃ）に示すように、沈設架台４を水底５に着底させる。沈設架台４の沈設作業は、ポンプ４３を作動させてバラストタンク４１内に注水することにより行う。沈設架台４は、底部に設けられたジャッキ４９により上面が略水平になるように調整する。

台船着岸工程Ｓ３では、進水台船３を沈設架台４上に着底させる。図４（ｄ）および図５（ａ）に台船着岸工程Ｓ３を示す。進水台船３は、図４（ｄ）に示すように、係留施設２に着岸させるとともに、図５（ａ）に示すように、進水台船３内に水Ｗを注入して下降させることにより沈設架台４に着底（沈設）させる。進水台船３を下降させると、水底５に配設された沈設架台４上に、進水台船３の前部（係留施設２側の端部）が上載される。

構造物搭載工程Ｓ４では、浮体構造物１を係留施設２から進水台船３上に移動させる。図５（ｂ）に構造物搭載工程Ｓ４を示す。本実施形態では、係留施設２上に設けられたレール２２と進水台船３上に設けられたレール３１とを連続させた状態で、浮体構造物１をレール２２，３１に沿って移動させることにより進水台船３上に移動させる。浮体構造物１の進水台船３上への移動は、センサ４８により沈設架台４に作用する荷重を計測しながら行う。進水台船３に浮体構造物１の重量が作用し始めたら、進水台船３および沈設架台４内の水を排水する。すなわち、浮体構造物１が進水台船３上に移動するタイミングに合わせて進水台船３および沈設架台４から排水する。こうすることで、浮体構造物１が進水台船３上に載った際の重量増加を進水台船３と沈設架台４の浮力により吸収（相殺）できる。すなわち、進水台船３および沈設架台４から排水すると、浮体構造物１を載荷したときに増える重量を排水の重量分だけ減らすことができるので、進水台船３または沈設架台４の沈下や傾斜を防止できる。

台船離岸工程Ｓ５では、進水台船３を係留施設２から離岸させる。図５（ｃ）に台船離岸工程Ｓ５を示す。まず、図５（ｃ）に示すように、進水台船３から水Ｗを排水して進水台船３を浮上させる。このとき、沈設架台４に注水して沈設架台４を下降させる（すなわち、浮上させない）ことで、進水台船３から沈設架台４を分離する。進水台船３が浮上したら、進水台船３を移動させる（図５（ｄ）参照）。

架台撤去工程Ｓ６では、岸壁２１前から沈設架台４を移動させる。図５（ｄ）に架台撤去工程Ｓ６を示す。進水台船３を離岸させたら、沈設架台４から排水して、沈設架台４を浮上させる。沈設架台４を浮上させたら、曳船により沈設架台４を移動させる。なお、複数の浮体構造物１を搬出する場合には、台船着岸工程Ｓ３～台船離岸工程Ｓ５を複数回繰り返した後（複数の浮体構造物１の搬出が終了した後）に架台撤去工程Ｓ６を実施する。なお、当該係留施設２から搬出する浮体構造物１が１つのみの場合には、台船着岸工程Ｓ３～台船離岸工程Ｓ５を繰り返すことなく、架台撤去工程Ｓ６を実施する。

本実施形態の浮体構造物搬出方法によれば、沈設架台４を介して進水台船３を着底させるため、浮体構造物１を進水台船３に搭載させる際の安定性が確保されている。
また、沈設架台４を利用することで、大規模なマウンドの造成や、杭式の水中架台の施工が不要となるため、作業性に優れている。さらに、水底５の整地作業も、敷砂利６を敷設するのみで済む。また、進水台船３を着底可能な架台を簡易に形成できるため、施工性に優れている。
また、沈設架台４は、水Ｗ（バラスト）の出し入れにより沈降および浮上するため、着底および移動が容易である。
また、構造物搭載工程Ｓ４において、進水台船３および沈設架台４から排水することで、浮体構造物１を載荷したときに増える重量を排水の重量分だけ減らすことができるので、浮体構造物１を進水台船３に搭載させた際の荷重（衝撃）によって進水台船３または沈設架台４が沈下や傾斜することを防止できる。
また、台船離岸工程Ｓ５においては、沈設架台４に注水して沈設架台４を沈めることで、進水台船３から沈設架台４を分離するので、沈設架台４が進水台船３とともに移動することを防止できる。
さらに、進水台船３の離岸後に、沈設架台４内の水を排水して浮上させれば、沈設架台４を他の出荷係留施設（岸壁２１）に移動させる（再利用する）ことができ、経済的である。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限らず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
前記実施形態では、構造物搭載工程Ｓ４において、進水台船３および沈設架台４から排水するものとしたが、浮体構造物１を載荷する際の排水は、必要に応じて行えばよい。また、浮体構造物１を載荷する際の排水は、必ずしも進水台船３および沈設架台４の両方から行う必要はなく、いずれか一方のみから行ってもよい。
また、前記実施形態では、台船離岸工程Ｓ５において、沈設架台４に注水するものとしたが、台船離岸工程Ｓ５における沈設架台４への注水は必要に応じて行えばよい。すなわち、進水台船３を浮上させた際に沈設架台４が進水台船３と一緒に浮上しない場合には、沈設架台４に注水する必要はない。
前記実施形態では、沈設架台４の上面が平らな場合について説明したが、沈設架台４の形状は限定されるものではなく、進水台船３の底面形状に応じた形状とすることができる。
また、沈設架台４のアクセスシャフト４５は、必要に応じて設ければよい。

１ 浮体構造物
２ 係留施設
２１ 岸壁
３ 進水台船
４ 沈設架台
５ 水底
Ｓ１ 水底整正工程
Ｓ２ 架台沈設工程
Ｓ３ 台船着岸工程
Ｓ４ 構造物搭載工程
Ｓ５ 台船離岸工程
Ｓ６ 架台撤去工程

Claims (4)

1. 陸上で構築した浮体構造物を係留施設から搬出する浮体構造物搬出方法であって、
   前記係留施設前の水底の不陸整正を行う水底整正工程と、
   不陸整正を行った前記水底に沈設架台を沈設する架台沈設工程と、
   進水台船を前記係留施設に着岸させるとともに前記進水台船を前記沈設架台に着底させる台船着岸工程と、
   前記浮体構造物を前記係留施設から前記進水台船上に移動させる構造物搭載工程と、
   前記進水台船を浮上させるとともに前記係留施設から離岸させる台船離岸工程と、を備え、
   前記構造物搭載工程では、前記沈設架台から排水し、
   前記台船離岸工程では、前記沈設架台に注水して前記進水台船から前記沈設架台を分離することを特徴とする、浮体構造物搬出方法。
2. 前記構造物搭載工程では、前記進水台船から排水することを特徴とする、請求項１に記載の浮体構造物搬出方法。
3. 前記構造物搭載工程では、前記沈設架台に作用する荷重を計測しながら、前記浮体構造物を前記進水台船上に移動させることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の浮体構造物搬出方法。
4. 浮体構造物を進水台船上に移送する際に、前記進水台船と水底との間に介設されて当該進水台船を支持する沈設架台であって、
   水の貯留が可能なバラストタンクと、
   前記バラストタンクに送水管を介して接続されたポンプと、
   前記送水管が配置された管理通路と、
   前記管理通路の端部に接続されたアクセスシャフトと、を備え、
   前記アクセスシャフトは、内部に階段が設けられた筒状体からなり、沈設架台を沈設させた状態で上端が水面から突出する高さを有していることを特徴とする、沈設架台。

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