袋詰め土砂の沈設方法およびその装置
【課題】 袋体に無理な力をかけずに、沈設すべき箇所に正確に投入することができる袋詰め土砂の沈設方法およびその装置を提供することである。
【解決手段】 袋詰め土砂の沈設方法は、台船２において水面まで貫通した開口部３にガイドレグ７をガイドにして昇降する沈設用バケット４を収容し、該沈設用バケット４に設置した袋体４０を水中に沈めて水面下において袋体４０内に土砂４５を充填し、沈設用バケット４をガイドレグ７のガイドによって沈めた後、沈設用バケット４の底板６を開いて袋体４０を落下させることである。
【解決手段】 袋詰め土砂の沈設方法は、台船２において水面まで貫通した開口部３にガイドレグ７をガイドにして昇降する沈設用バケット４を収容し、該沈設用バケット４に設置した袋体４０を水中に沈めて水面下において袋体４０内に土砂４５を充填し、沈設用バケット４をガイドレグ７のガイドによって沈めた後、沈設用バケット４の底板６を開いて袋体４０を落下させることである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はダムや湖沼などの水底および海底に築堤を構築する際の袋詰め土砂の沈設方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダムや湖沼などの水底および海底に潜堤を構築するには、図１８に示すように、土砂などを充填した袋体４８、すなわち袋詰め土砂４９を水底５０に投入して積み上げていた。この袋詰め土砂４９の水底５０への投入は水面５１近くから行っていた。また、この他の袋詰め土砂の沈設方法としては、特公平６−４３６８８号公報の発明がある。
【特許文献１】特公平６−４３６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の袋詰め土砂の水底への投入は水面近くから行っていたため、沈設すべき箇所に正確に投入することができなかった。また、水面近くから投入すると、着底時に袋体に無理な力がかかって、袋体が破裂する恐れがあった。
【０００４】
本願発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、袋体に無理な力をかけずに、沈設すべき箇所に正確に投入することができる袋詰め土砂の沈設方法およびその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するための袋詰め土砂の沈設方法は、台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットに設置した袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填し、沈設用バケットをガイドレグのガイドによって沈めた後、沈設用バケットの底板を開いて袋体を落下させることを特徴とする。また袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することを含む。また沈設用バケットは、沈設用バケットに接続された昇降ウインチからの昇降ワイヤーと、沈設用バケットの底板に接続された開閉ウインチからの開閉ワイヤーとの繰り出しまたは巻き戻しとによって昇降するとともに、底板は開閉ウインチからの開閉ワイヤーの繰り出しまたは巻き戻しで開閉することを含む。また昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して、沈設用バケットを水中に沈降させて所定の深度で停止させた後、開閉ワイヤーを開閉ウインチから繰り出して底板を開くか、または昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを含む。また昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて、水底に着底させた後、昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設方法は、台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体に把持具で袋体を吊り下げ、該袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填した後、吊下用枠体をガイドレグのガイドによって沈めて袋体を水底に着底させた後、把持具を袋体から外すことを特徴とする。また袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設装置は、台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、沈設用バケットの底板にも開閉ウインチからの開閉ワイヤーが接続されたことを特徴とする。また台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設装置は、台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続され、沈設用バケットの底板にも開閉ワイヤーが、沈設用バケットに設置した油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端を介して接続され、該シリンダーロッドの伸縮によって底板が開閉することを特徴とする。また台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設装置は、台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体には台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、該吊下用枠体には複数の把持具が設置されたことを特徴とする。また把持具は複数を一つにまとめてユニットにしたものであることを含む。また台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを含むものである。
【発明の効果】
【０００６】
ガイドレグをガイドにして袋体を沈設するため、潮流のある海域においても沈設するべき箇所に正確に沈設することができる。また水底に近づけて底板の開放を行うため、袋体の落下高さを小さくすることができ、袋体の破損の危険性を小さくすることができる。また水面下において袋体に土砂を充填するため、袋体に浮力が働いて沈設用バケットへの負荷を小さくすることができるので、昇降設備を小さくすることができる。また沈設用バケットや吊下用枠体を気中まで引き上げることができるので、そのメンテナンスが容易に行える。また袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することにより、袋体に無理な力がかからず、沈設用バケットなどの昇降設備に作用する荷重が平均化して構造的に無理な偏荷重がかからない。また昇降ウインチと開閉ウインチとによって沈設用バケットの昇降および底板の開閉を行うため、昇降装置が機構的に簡潔になる。また昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて、水底に着底させた後、昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げて底板を開くことにより、袋体の落下高さをさらに小さくすることができる。また吊下用枠体をガイドレグのガイドによって沈めて袋体を水底に着底させた後、把持具を袋体から外すことにより、袋体を落下させる必要がなく、袋体を破損させる危険が全くなく、沈設位置も正確になる。またガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体の下側には複数の把持具を設置したことにより、昇降設備を簡潔かつ軽量にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本願発明の袋詰め土砂の沈設方法およびその装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。はじめに、袋詰め土砂の沈設装置（以下、沈設装置という）について説明し、次に、この沈設装置を使用した袋詰め土砂の沈設方法（以下、沈設方法という）について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００８】
図１〜図７は第１の実施の形態の沈設装置１である。この沈設装置１は、台船（例えば約４４×５５ｍ）２の中央部に海面まで貫通した平面長方形の開口部（例えば約１４×３４ｍ）３が開口され、該開口部３に沈設用バケット（例えば約１２×３２ｍ）４が収容されて構成されている。この台船２は、曳舟によって所定の箇所まで曳航されて、操船ウインチ１８からの操船ワイヤー２０の繰り出し、または巻き戻しによって袋体の沈設箇所の位置決めを行うものである。
【０００９】
この沈設用バケット４は前記開口部３に収容できる大きさの枠体５と、中央部で開閉する二枚（二つ割り）の底板６とからなり、枠体５の上面四隅にはガイドレグ（昇降用ガイドの脚柱）７が立設され、この四本のガイドレグ７が、開口部３両側の甲板上に立設した支持脚８の上板９および下板９ａに昇降自在に設置され、このガイドレグ７によって沈設用バケット４が支持脚８に支持されている。なお、このガイドレグ７は四本に限定されるものではない。
【００１０】
また、沈設用バケット４の枠体５の短辺側が、支持脚後方の甲板上に設置された一対の昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１で吊り下げられた状態になっている。この昇降ワイヤー１１の一端は、支持脚８上面の二つの滑車１２、および枠体５の短辺側上面の滑車１２を介して支持脚８に固定されている。
【００１１】
一方、沈設用バケット４の枠体５の下面に設置された二枚の底板６にも、開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４が接続されている。また昇降ウインチ１０の隣に設置された開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４の一端が、支持脚８上面における二つの滑車１２、および開閉アーム１５の連結板１６の滑車１２を介して支持脚８に固定されている。
なお底板６は二枚に限らず、一枚板であってもよい。
【００１２】
また連結板１６に回転自在に設置された二本の開閉アーム１５の先端が、底板６の先端部（底板の中央部）に回転自在に設置されている。この開閉アーム１５は枠体５内の短辺側に位置することにより、底板６の短辺方向の両側に設置されている。そのため開閉アーム１５が上下動すると、底板６が蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになっている。すなわち、開閉アーム１５を下げると底板６が観音開きとなり、この開いた状態から開閉アーム１５を引き上げると底板６が閉じるようになっている。
【００１３】
したがって、沈設用バケット４は、昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しまたは巻き戻しによって、ガイドレグ７をガイドとして昇降するようになっている。例えば、図６に示すように、昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１の繰り出しと、開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４の繰り出しによって、沈設用バケット４がガイドレグ７をガイドにして水中を沈降し、所定の深さに達したところで昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しを止めると、沈設用バケット４の沈降が止まる。そして開閉ウインチ１３から所定量の開閉ワイヤー１４を繰り出すと、底板６が自重によって蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになる。
【００１４】
またその他、昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しを止めて、沈設用バケット４の沈降を停止させた後、この状態から沈設用バケット４だけを上昇させると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになる。
【００１５】
一方、図７に示すように、昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しによって、沈設用バケット４がガイドレグ７をガイドにして水中を沈降して、水底に着底させたところで昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しを止める（昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とは停止状態）。次に、昇降ウインチ１０に昇降ワイヤー１１だけを巻き戻して沈設用バケット４を上昇させて、開閉ウインチ１３は停止状態のままにすると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになる。
【００１６】
このような昇降ウインチ１０、開閉ウインチ１３および操船ウインチ１８などの操作は操作・管理室１９からの遠隔操作で行うほか、この操作・管理室１９においては、沈設用バケット４に設置した袋体への土砂の充填操作なども行うものである。
【００１７】
また沈設装置１には、この他にも、図示はしないが、ウインチからのワイヤーの繰り出し量よる沈設用バケットの深度計、ワイヤーの端部に設置した荷重計、電動機負荷による昇降荷重計、音響測深機とＧＰＳ位置計測装置による海底深度および地盤計測装置、ＧＰＳ装置による船体位置計測システムなどが設置されている。
【００１８】
また、図８および図９は第２の実施の形態の沈設装置２１である。この沈設装置２１は、沈設用バケット４の底板６の開閉を油圧シリンダー２２で行うようにしたものであり、これ以外は上記の第１の実施の形態の沈設装置１と同じ構成である。
【００１９】
これは、図８に示すように、沈設用バケット４の枠体５の短辺側の両端部に二本の油圧シリンダー（合計四本）２２を上側に向けて内側に傾斜して設置し、この各油圧シリンダー２２のシリンダーロッド２３に開閉ワイヤー１４を引っ掛けたものである。すなわち、開閉ワイヤー１４の一端部を枠体５の上面に固定し、他端部をシリンダーロッド先端の滑車１２を介して底板６の先端側（中央部側）に固定したものである。
【００２０】
したがって、図８の（１）に示すように、シリンダーロッド２３が伸びているときは底板６が閉まっており、シリンダーロッド２３が縮んだときには、底板６の中央部が開くように蝶番１７を中心に自重で回転する。このように油圧シリンダーのシリンダーロッド２３の伸縮によって底板６の開閉を行うようにしたものであり、上記のような開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４で行うものではない。
【００２１】
また、図９は沈設用バケット４の枠体５の短辺側の中央部に一本の油圧シリンダー（合計二本）２２を下側に向けて設置し、このシリンダーロッド２３に開閉ワイヤー１４を引っ掛けたものである。すなわち、開閉ワイヤー１４の一端部を一方の底板６の先端側（中央部側）に固定すると共に、他端部をシリンダーロッド先端の滑車１２を介して他方の底板６の先端部に固定したものである。
【００２２】
したがって、図９の（１）に示すように、シリンダーロッド２３が縮んでいるときは底板６が閉まっており、シリンダーロッド２３が伸びたときには、底板６の中央部が開くように蝶番１７を中心に回転して（自重で）、シリンダーロッド２３の伸縮による底板６の開閉が行われる。なお、これらの油圧シリンダー２２の伸縮操作も上記と同じように、操作・管理室１９からの遠隔操作で行うものである。
【００２３】
また図１０〜図１３は第３の実施の形態の沈設装置２５である。この沈設装置２５は、図１０に示すように、沈設用バケット４の枠体５から底板６を撤去した吊下用枠体２６に把持具である把持クランプ２７を複数設けて構成したものであり、これ以外は第１の実施の形態の沈設装置１と同じ構成である。この沈設装置２５は、袋体２８を把持クランプ２７で吊下用枠体２６に吊り下げて投入するものである。
【００２４】
この把持クランプ２７は、図１１の（１）に示すように、袋体２８の両側を把持するために、吊下用枠体２６の長辺側の下面に吊り下げワイヤー２９によって（片方が１７個で合計３４個）吊り下げられている。また把持クランプ２７は、同図の（２）〜（４）に示すように、コ字形のクランプ３０に移動自在なピン３１が設置されて構成され、このピン３１が袋体の把持帯３２における差込孔３３に差し込まれている。
【００２５】
このように袋体２８を把持するときには、作業者がピン３１を把持帯３２の差込孔３３に手作業で差し込むが、差込孔３３からのピン３１の引き抜きは操作・管理室１９からの遠隔操作によって自動的に行われる。なお、把持クランプ２７の数は上記のものに限定されず任意に選択することができ、把持具も把持クランプに限定されるものではない。
【００２６】
また図１４は第４の実施の形態の沈設装置３５である。この沈設装置３５は、図に示すように、複数の把持クランプ２７を一つにまとめて、一辺側を三個のユニット３６にしたものであり、これ以外は第３の実施の形態の沈設装置２５と同じ構成である。この三個のユニット３６の両端は五個の把持クランプ２７を一つにしたものであり、中央部は四個の把持クランプ２７を一つにしたものである。このように複数の把持クランプ２７を一つにまとめてユニット３６にすると、取り扱いが容易になるため、クランプ２７の取り付けおよび取り外しが簡単になる。なお、ユニット３６の数も上記のものに限定されず任意に選択することができ、把持具も把持クランプ２７に限定されるものではない。
【００２７】
また図１６および図１７は第５の実施の形態の沈設装置３８である。この沈設装置３８は一隻の台船２ではなく、二隻の台船２を開口部３が形成できるように双胴に組み立てて構成したものであり、これ以外は第１の実施の形態の沈設装置１と同じ構成である。
【００２８】
この沈設装置３８は、二隻の台船２を前後の二つの支持脚８で双胴に連結し、この二隻の台船２の間に開口部３を形成し、この開口部３に沈設用バケット４を収容したものである。また、沈設用バケット４のガイドレグ７が前後二つの支持脚８に昇降自在に支持されている。
【００２９】
このように、大きな一隻の台船２の中央部に開口部３を開口しなくても、二隻の台船２を連結することにより、これらの間に大きな開口部３を簡単に形成することができる。なお、この沈設装置３８は、上記の第２、第３および第４の実施の形態の沈設装置２１、２５、３５にも適用することができる。
【００３０】
次に、上記の沈設装置を使用した沈設方法について説明する。まず、第１の実施の形態の沈設装置１を使用した、第１の実施の形態の沈設方法を図１〜図７に基づいて説明する。これは、例えば、図１５に示すように、土砂を充填した袋体４０、すなわち袋詰め土砂を海底４１に沈設し、これをピラミッド形に積み上げて潜堤４２を構築するものである。
【００３１】
まず、図１〜図３に示すように、沈設装置１の台船２の開口部３に沈設用バケット４を収容し、この沈設用バケット４に、ジオテキスタイルからなる透水性の袋体４０を設置する。この袋体４０は、上面に土砂充填口４３が等間隔ごとに三個設置された、沈設用バケット４に収納可能な円筒形のものであるが、この時点では中に何も入っていないため、沈設用バケット４内に展張した状態、すなわち大きく広げた状態で設置する。
【００３２】
次に、この袋体４０の三個の土砂充填口４３に土砂の圧入配管４４を接続する。そして、これらの作業と並行して、台船２を袋体４０の沈設箇所に曳舟で曳航して、操船ウインチ１８からの操船ワイヤー２０の繰り出し、または巻き戻しによって袋体４０の沈設箇所の位置決めを行う。このように操船ワイヤー２０によって台船２の位置決めができるため、船体の動揺を小さくして正確な位置への袋体４０の沈設が可能となる。
【００３３】
次に、圧送ポンプ（図示せず）により土砂（またはスラリー）４５を土砂充填口４３から袋体４０内に圧入するが、袋体４０のバランスを保持するために、三本の圧入配管４４から均等に圧入する。この土砂４５の圧入は、袋体４０に浮力が働くように、沈設用バケット４を降下させて水面下で行うようにする。この沈設用バケット４の降下は、昇降ウインチ１０から所定量の昇降ワイヤー１１を繰り出すと、自重によってガイドレグ７をガイドとして行われる。
【００３４】
次に、計画した量の土砂４５が袋体４０に充填されたことを確認した後、圧送ポンプを停止して、三個の土砂充填口４３から圧入配管４４を全て引き抜いて、土砂充填口４３を閉じる。このとき土砂４５が充填された袋体４０は、約３０ｍ位の長さの円筒形になり、かなりの重さになっているが、水面下にあって浮力を利用しているため、沈設用バケット４には大きな力がかからずに開閉ワイヤー１４で保持が可能となる。
【００３５】
次に、図４および図５に示すように、ガイドレグ７をガイドとして沈設用バケット４を沈降させる。これは、上記したように、昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とを操作・管理室１９からの遠隔操作で駆動させて、昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１の繰り出しと、開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４の繰り出しとによって行うものである。そして、沈設用バケット４が所定の深度、すなわち底板６が回転できる箇所（底板６が回転できる距離Ｈが確保できる箇所）に位置したところで、昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３との駆動を止めて、沈設用バケット４の沈降を停止する。
【００３６】
次に、袋体の沈設位置を再確認した後、図６に示すように、開閉ウインチ１３を操作・管理室１９から遠隔操作で駆動させて、開閉ワイヤー１４を所定量繰り出すと、袋体４０の重量によって底板６が中央部から開いて、袋体４０が海底４１に投下される。これはわずかな距離、すなわち底板６の回転できる距離Ｈであるため、袋体４０が損傷して破れるという危険性が少なくなる。
【００３７】
また、上記のように、沈設用バケット４を、底板６が回転できる箇所に位置したところで止めるのではなく、海底４１からわずかな距離（数十センチ）のところで止めた後（この時点で昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とはともに停止した状態になっている）、昇降ワイヤー１１だけを昇降ウインチ１０に巻き戻して沈設用バケット４を上昇させると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が袋体４０の重さで開放されて、袋体４０が海底４１に投入される。
【００３８】
一方、図７は、他の沈設方法を示したものであり、沈設用バケット４を一旦海底４１に着底させた後に、底板６を開放するものである。まず、上記と同じ方法で沈設用バケット４を沈降させて海底４１に着底させたところで、昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４の繰り出しを止める。この時点で、昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とは、ともに停止した状態になっている。次に、昇降ワイヤー１１だけを昇降ウインチ１０に巻き戻して沈設用バケット４を上昇させると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が袋体４０の重さで開放されて、袋体４０が海底４１に投入される。
【００３９】
これは一旦、袋体４０を海底４１に着底させてから、袋体４０をわずかに上げて落下させるため、袋体４０の損傷をさらに少なくすることができる（ほとんど損傷を与えることがない）。これは袋体４０の投入というよりも、袋体４０をわずかに動かすだけなので、袋体４０の設置といってもよい。この設置が終了した後は、空になった沈設用バケット４を上昇させながら底板６を閉じ、次の投入工程の作業に入る。
【００４０】
また、上記のように、沈設用バケット４を海底４１に着底させるのではなく、海底４１からわずかな距離（数十センチ）のところで止めた後に、上記と同じ方法で底板６を開放して袋体４０を投入することもできる。このような作業を順次繰り返すことにより、図１５に示すような、潜堤４２を構築する。
【００４１】
次に、第２の実施の形態の沈設装置２１を使用した、第２の実施の形態の沈設方法を図８および図９に基づいて説明する。
【００４２】
まず、図８の沈設装置２１における沈設用バケット４の沈降を、昇降ワイヤー１１の繰り出しのみにより行う（沈設用バケット４には開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４が接続されていない）。そして、図８の（１）に示すように、沈設用バケット４が所定の深度、底板６が回転できる箇所（底板６が回転できる距離Ｈが確保できる箇所）に位置したところで、その沈降を停止する。
【００４３】
次に、図８の（２）に示すように、油圧シリンダーのシリンダーロッド２３を操作・管理室１９からの遠隔操作で縮めると、底板６が中央部から開いて、袋体４０が海底４１に投下される。これはわずかな距離、すなわち底板６の回転できる距離Ｈであるため、袋体４０が損傷して破れるという危険性が少なくなる。この設置が終了した後は、空になった沈設用バケット４を上昇させながら底板６を閉じ、次の投入工程の作業に入る。このような作業を順次繰り返すことにより、図１５に示すような、潜堤４２を構築する。
【００４４】
また、沈設用バケット４を一旦海底４１に着底させた後に、底板６を開放する方法、および沈設用バケット４を海底４１に着底させるのではなく、海底４１からわずかな距離（数十センチ）のところで止めた後に、底板６を開放する方法も、上記の沈設装置２１において行うことができる。なお、上記の沈設方法は、図９の沈設装置２１にも適用することができる。
【００４５】
次に、第３の実施の形態の沈設装置２５を使用した、第３の実施の形態の沈設方法を図１０〜図１３に基づいて説明する。
【００４６】
まず、図１１に示すように、沈設装置２５の開口部３に吊下用枠体２６を収容し、この吊下用枠体２６に袋体２８の展張用の仮設足場（図示せず）を設置し、この仮設足場上に袋体２８を設置する。この袋体２８は上記と同じものであるが、長さ方向の両辺に、差込孔３３が等間隔ごとに開口された把持帯３２が形成されている。この袋体２８には、この時点では何も入っていないため、仮設足場上に展張した状態、すなわち大きく広げた状態で設置される。
【００４７】
そして、図１１の（１）に示すように、吊下用枠体の把持クランプ２７で袋体２８の把持帯３２を把持する。これは、同図の（２）および（３）に示すように、把持クランプ２７のピン３１を把持帯３２の差込孔３３に差し込むものである。この把持クランプ２７で把持帯３２が把持されると、袋体２８が吊下用枠体２６に吊り下げられた状態になる。
【００４８】
次に、図１２の（１）に示すように、この袋体２８の三個の土砂充填口４３に土砂の圧入配管４４を接続するとともに、吊下用枠体２６を上記と同じ方法で降下させて袋体２８を水面下に位置させる。また、これらの作業と並行して、台船２を曳舟で沈設箇所に曳航して、上記と同じ方法で位置決めを行う。
【００４９】
次に、図１２の（２）および（３）に示すように、圧送ポンプにより土砂（またはスラリー）４５を土砂充填口４３から袋体２８内に圧入するが、袋体２８のバランスを保ちながら三本の圧入配管４４から均等に圧入する。そして、計画した量の土砂４５が袋体２８に充填されたことを確認した後に、圧送ポンプを停止して、三個の土砂充填口４３から圧入配管４４を全て引き抜いて土砂充填口４３を閉じる。このとき土砂４５が充填された袋体２８は、約３０ｍ位の長さの半円筒形になり、かなりの重さになっているが、水面下において浮力を利用しているため、吊下用枠体２６には大きな力がかからずに、把持クランプ２７での保持が可能となっている。
【００５０】
次に、図１３の（１）に示すように、吊下用枠体２６をガイドレグ７によって沈降させる。これは、上記したように、昇降ウインチ１０を操作・管理室１９からの遠隔操作により駆動させて、昇降ウインチ１０から昇降ワイヤー１１を繰り出して行うものである。そして、袋体２８が海底４０に着底した後に、昇降ウインチ１０の駆動を止めて吊下用枠体２６の沈降を停止する。
【００５１】
次に、袋体の沈設位置を再確認した後、図１３の（２）に示すように、操作・管理室１９からの遠隔操作によって把持クランプ２７のピン３１を差込孔３３から引き抜いて、把持クランプ２７を把持帯３２から取り外すして、袋体２８を海底４１に設置する。これは袋体２８の海底４１への投下ではなく、袋体２８の海底４１への設置であるため、袋体２８を損傷させることがない。この設置が終了した後、袋体２８が取り外された吊下用枠体２６を上昇して、次の投入工程の作業に入る。このような作業を順次繰り返すことにより、図１５に示すような、潜堤４２を構築することができる。
【００５２】
次に、第４の実施の形態の沈設装置３５を使用した、第４の実施の形態の沈設方法を図１４に基づいて説明するが、この沈設方法は把持クランプ２７がユニット３６になった点のみが異なり、それ以外は第３の実施の形態の沈設方法と同じ方法である。
【００５３】
また、上記の第１〜第４の実施の形態の沈設方法による一連の作業は、作業者による一部の手作業を除いて操作・管理室１９からの遠隔操作によって行うものである。
【００５４】
なお、上記の第１〜第４の実施の形態の沈設方法は、図１５および図１６に示す第５の実施の形態の沈設装置３８にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施の形態の沈設装置の平面図である。
【図２】第１の実施の形態の沈設装置の要部の斜視図である。
【図３】（１）は沈設用バケットの平面図、（２）は沈設用バケットの断面図である。
【図４】第１の実施の形態の沈設装置の側面図である。
【図５】第１の実施の形態の沈設装置の正面図である。
【図６】（１）〜（３）は沈設用バケットによる袋体の投入を示す断面図である。
【図７】（１）〜（３）は沈設用バケットによる袋体の投入を示す断面図である。
【図８】（１）および（２）は第２の実施の形態の沈設装置の沈設用バケットの正面図である。
【図９】（１）および（２）は第２の実施の形態の沈設装置の沈設用バケットの正面図である。
【図１０】第３の実施の形態の沈設装置の正面図である。
【図１１】第３の実施の形態の沈設装置の吊下用枠体であり、（１）は平面図、（２）は把持クランプの平面図、（３）および（４）は同側面図である。
【図１２】（１）〜（３）は吊下用枠体による袋体の投入を示す断面図である。
【図１３】（１）および（２）は吊下用枠体による袋体の投入を示す断面図である。
【図１４】第４の実施の形態の沈設装置の吊下用枠体であり、（１）は平面図、（２）は把持クランプの平面図、（３）は同側面図である。
【図１５】海底に構築された潜堤の断面図である。
【図１６】第５の実施の形態の沈設装置の平面図である。
【図１７】第５の実施の形態の沈設装置であり、（１）は正面図、（２）は沈設バケットが沈降した断面図である。
【図１８】従来の沈設方法の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２１、２５、３５、３８ 沈設装置
２ 台船
３ 開口部
４ 沈設用バケット
５ 枠体
６ 底板
７ ガイドレグ
９ 上板
９ａ 下板
１０ 昇降ウインチ
１１ 昇降ワイヤー
１２ 滑車
１３ 開閉ウインチ
１４ 開閉ワイヤー
１５ 開閉アーム
１６ 連結板
１７ 蝶番
１８ 操船ウインチ
１９ 操作・管理室
２０ 操船ワイヤー
２２ 油圧シリンダー
２３ シリンダーロッド
２６ 吊下用枠体
２７ 把持クランプ
２８、４０、４８ 袋体
２９ 吊り下げワイヤー
３０ クランプ
３１ ピン
３２ 把持帯
３３ 差込孔
３６ ユニット
４１ 海底
４２ 潜堤
４３ 土砂充填口
４４ 圧入配管
４５、４９ 土砂
５０ 水底
５１ 水面
【技術分野】
【０００１】
本願発明はダムや湖沼などの水底および海底に築堤を構築する際の袋詰め土砂の沈設方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダムや湖沼などの水底および海底に潜堤を構築するには、図１８に示すように、土砂などを充填した袋体４８、すなわち袋詰め土砂４９を水底５０に投入して積み上げていた。この袋詰め土砂４９の水底５０への投入は水面５１近くから行っていた。また、この他の袋詰め土砂の沈設方法としては、特公平６−４３６８８号公報の発明がある。
【特許文献１】特公平６−４３６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の袋詰め土砂の水底への投入は水面近くから行っていたため、沈設すべき箇所に正確に投入することができなかった。また、水面近くから投入すると、着底時に袋体に無理な力がかかって、袋体が破裂する恐れがあった。
【０００４】
本願発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、袋体に無理な力をかけずに、沈設すべき箇所に正確に投入することができる袋詰め土砂の沈設方法およびその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するための袋詰め土砂の沈設方法は、台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットに設置した袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填し、沈設用バケットをガイドレグのガイドによって沈めた後、沈設用バケットの底板を開いて袋体を落下させることを特徴とする。また袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することを含む。また沈設用バケットは、沈設用バケットに接続された昇降ウインチからの昇降ワイヤーと、沈設用バケットの底板に接続された開閉ウインチからの開閉ワイヤーとの繰り出しまたは巻き戻しとによって昇降するとともに、底板は開閉ウインチからの開閉ワイヤーの繰り出しまたは巻き戻しで開閉することを含む。また昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して、沈設用バケットを水中に沈降させて所定の深度で停止させた後、開閉ワイヤーを開閉ウインチから繰り出して底板を開くか、または昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを含む。また昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて、水底に着底させた後、昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設方法は、台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体に把持具で袋体を吊り下げ、該袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填した後、吊下用枠体をガイドレグのガイドによって沈めて袋体を水底に着底させた後、把持具を袋体から外すことを特徴とする。また袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設装置は、台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、沈設用バケットの底板にも開閉ウインチからの開閉ワイヤーが接続されたことを特徴とする。また台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設装置は、台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続され、沈設用バケットの底板にも開閉ワイヤーが、沈設用バケットに設置した油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端を介して接続され、該シリンダーロッドの伸縮によって底板が開閉することを特徴とする。また台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを含むものである。
また袋詰め土砂の沈設装置は、台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体には台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、該吊下用枠体には複数の把持具が設置されたことを特徴とする。また把持具は複数を一つにまとめてユニットにしたものであることを含む。また台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを含むものである。
【発明の効果】
【０００６】
ガイドレグをガイドにして袋体を沈設するため、潮流のある海域においても沈設するべき箇所に正確に沈設することができる。また水底に近づけて底板の開放を行うため、袋体の落下高さを小さくすることができ、袋体の破損の危険性を小さくすることができる。また水面下において袋体に土砂を充填するため、袋体に浮力が働いて沈設用バケットへの負荷を小さくすることができるので、昇降設備を小さくすることができる。また沈設用バケットや吊下用枠体を気中まで引き上げることができるので、そのメンテナンスが容易に行える。また袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することにより、袋体に無理な力がかからず、沈設用バケットなどの昇降設備に作用する荷重が平均化して構造的に無理な偏荷重がかからない。また昇降ウインチと開閉ウインチとによって沈設用バケットの昇降および底板の開閉を行うため、昇降装置が機構的に簡潔になる。また昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて、水底に着底させた後、昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げて底板を開くことにより、袋体の落下高さをさらに小さくすることができる。また吊下用枠体をガイドレグのガイドによって沈めて袋体を水底に着底させた後、把持具を袋体から外すことにより、袋体を落下させる必要がなく、袋体を破損させる危険が全くなく、沈設位置も正確になる。またガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体の下側には複数の把持具を設置したことにより、昇降設備を簡潔かつ軽量にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本願発明の袋詰め土砂の沈設方法およびその装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。はじめに、袋詰め土砂の沈設装置（以下、沈設装置という）について説明し、次に、この沈設装置を使用した袋詰め土砂の沈設方法（以下、沈設方法という）について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００８】
図１〜図７は第１の実施の形態の沈設装置１である。この沈設装置１は、台船（例えば約４４×５５ｍ）２の中央部に海面まで貫通した平面長方形の開口部（例えば約１４×３４ｍ）３が開口され、該開口部３に沈設用バケット（例えば約１２×３２ｍ）４が収容されて構成されている。この台船２は、曳舟によって所定の箇所まで曳航されて、操船ウインチ１８からの操船ワイヤー２０の繰り出し、または巻き戻しによって袋体の沈設箇所の位置決めを行うものである。
【０００９】
この沈設用バケット４は前記開口部３に収容できる大きさの枠体５と、中央部で開閉する二枚（二つ割り）の底板６とからなり、枠体５の上面四隅にはガイドレグ（昇降用ガイドの脚柱）７が立設され、この四本のガイドレグ７が、開口部３両側の甲板上に立設した支持脚８の上板９および下板９ａに昇降自在に設置され、このガイドレグ７によって沈設用バケット４が支持脚８に支持されている。なお、このガイドレグ７は四本に限定されるものではない。
【００１０】
また、沈設用バケット４の枠体５の短辺側が、支持脚後方の甲板上に設置された一対の昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１で吊り下げられた状態になっている。この昇降ワイヤー１１の一端は、支持脚８上面の二つの滑車１２、および枠体５の短辺側上面の滑車１２を介して支持脚８に固定されている。
【００１１】
一方、沈設用バケット４の枠体５の下面に設置された二枚の底板６にも、開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４が接続されている。また昇降ウインチ１０の隣に設置された開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４の一端が、支持脚８上面における二つの滑車１２、および開閉アーム１５の連結板１６の滑車１２を介して支持脚８に固定されている。
なお底板６は二枚に限らず、一枚板であってもよい。
【００１２】
また連結板１６に回転自在に設置された二本の開閉アーム１５の先端が、底板６の先端部（底板の中央部）に回転自在に設置されている。この開閉アーム１５は枠体５内の短辺側に位置することにより、底板６の短辺方向の両側に設置されている。そのため開閉アーム１５が上下動すると、底板６が蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになっている。すなわち、開閉アーム１５を下げると底板６が観音開きとなり、この開いた状態から開閉アーム１５を引き上げると底板６が閉じるようになっている。
【００１３】
したがって、沈設用バケット４は、昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しまたは巻き戻しによって、ガイドレグ７をガイドとして昇降するようになっている。例えば、図６に示すように、昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１の繰り出しと、開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４の繰り出しによって、沈設用バケット４がガイドレグ７をガイドにして水中を沈降し、所定の深さに達したところで昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しを止めると、沈設用バケット４の沈降が止まる。そして開閉ウインチ１３から所定量の開閉ワイヤー１４を繰り出すと、底板６が自重によって蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになる。
【００１４】
またその他、昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しを止めて、沈設用バケット４の沈降を停止させた後、この状態から沈設用バケット４だけを上昇させると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになる。
【００１５】
一方、図７に示すように、昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しによって、沈設用バケット４がガイドレグ７をガイドにして水中を沈降して、水底に着底させたところで昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４との繰り出しを止める（昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とは停止状態）。次に、昇降ウインチ１０に昇降ワイヤー１１だけを巻き戻して沈設用バケット４を上昇させて、開閉ウインチ１３は停止状態のままにすると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が蝶番１７を中心に回転して中央部から開くようになる。
【００１６】
このような昇降ウインチ１０、開閉ウインチ１３および操船ウインチ１８などの操作は操作・管理室１９からの遠隔操作で行うほか、この操作・管理室１９においては、沈設用バケット４に設置した袋体への土砂の充填操作なども行うものである。
【００１７】
また沈設装置１には、この他にも、図示はしないが、ウインチからのワイヤーの繰り出し量よる沈設用バケットの深度計、ワイヤーの端部に設置した荷重計、電動機負荷による昇降荷重計、音響測深機とＧＰＳ位置計測装置による海底深度および地盤計測装置、ＧＰＳ装置による船体位置計測システムなどが設置されている。
【００１８】
また、図８および図９は第２の実施の形態の沈設装置２１である。この沈設装置２１は、沈設用バケット４の底板６の開閉を油圧シリンダー２２で行うようにしたものであり、これ以外は上記の第１の実施の形態の沈設装置１と同じ構成である。
【００１９】
これは、図８に示すように、沈設用バケット４の枠体５の短辺側の両端部に二本の油圧シリンダー（合計四本）２２を上側に向けて内側に傾斜して設置し、この各油圧シリンダー２２のシリンダーロッド２３に開閉ワイヤー１４を引っ掛けたものである。すなわち、開閉ワイヤー１４の一端部を枠体５の上面に固定し、他端部をシリンダーロッド先端の滑車１２を介して底板６の先端側（中央部側）に固定したものである。
【００２０】
したがって、図８の（１）に示すように、シリンダーロッド２３が伸びているときは底板６が閉まっており、シリンダーロッド２３が縮んだときには、底板６の中央部が開くように蝶番１７を中心に自重で回転する。このように油圧シリンダーのシリンダーロッド２３の伸縮によって底板６の開閉を行うようにしたものであり、上記のような開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４で行うものではない。
【００２１】
また、図９は沈設用バケット４の枠体５の短辺側の中央部に一本の油圧シリンダー（合計二本）２２を下側に向けて設置し、このシリンダーロッド２３に開閉ワイヤー１４を引っ掛けたものである。すなわち、開閉ワイヤー１４の一端部を一方の底板６の先端側（中央部側）に固定すると共に、他端部をシリンダーロッド先端の滑車１２を介して他方の底板６の先端部に固定したものである。
【００２２】
したがって、図９の（１）に示すように、シリンダーロッド２３が縮んでいるときは底板６が閉まっており、シリンダーロッド２３が伸びたときには、底板６の中央部が開くように蝶番１７を中心に回転して（自重で）、シリンダーロッド２３の伸縮による底板６の開閉が行われる。なお、これらの油圧シリンダー２２の伸縮操作も上記と同じように、操作・管理室１９からの遠隔操作で行うものである。
【００２３】
また図１０〜図１３は第３の実施の形態の沈設装置２５である。この沈設装置２５は、図１０に示すように、沈設用バケット４の枠体５から底板６を撤去した吊下用枠体２６に把持具である把持クランプ２７を複数設けて構成したものであり、これ以外は第１の実施の形態の沈設装置１と同じ構成である。この沈設装置２５は、袋体２８を把持クランプ２７で吊下用枠体２６に吊り下げて投入するものである。
【００２４】
この把持クランプ２７は、図１１の（１）に示すように、袋体２８の両側を把持するために、吊下用枠体２６の長辺側の下面に吊り下げワイヤー２９によって（片方が１７個で合計３４個）吊り下げられている。また把持クランプ２７は、同図の（２）〜（４）に示すように、コ字形のクランプ３０に移動自在なピン３１が設置されて構成され、このピン３１が袋体の把持帯３２における差込孔３３に差し込まれている。
【００２５】
このように袋体２８を把持するときには、作業者がピン３１を把持帯３２の差込孔３３に手作業で差し込むが、差込孔３３からのピン３１の引き抜きは操作・管理室１９からの遠隔操作によって自動的に行われる。なお、把持クランプ２７の数は上記のものに限定されず任意に選択することができ、把持具も把持クランプに限定されるものではない。
【００２６】
また図１４は第４の実施の形態の沈設装置３５である。この沈設装置３５は、図に示すように、複数の把持クランプ２７を一つにまとめて、一辺側を三個のユニット３６にしたものであり、これ以外は第３の実施の形態の沈設装置２５と同じ構成である。この三個のユニット３６の両端は五個の把持クランプ２７を一つにしたものであり、中央部は四個の把持クランプ２７を一つにしたものである。このように複数の把持クランプ２７を一つにまとめてユニット３６にすると、取り扱いが容易になるため、クランプ２７の取り付けおよび取り外しが簡単になる。なお、ユニット３６の数も上記のものに限定されず任意に選択することができ、把持具も把持クランプ２７に限定されるものではない。
【００２７】
また図１６および図１７は第５の実施の形態の沈設装置３８である。この沈設装置３８は一隻の台船２ではなく、二隻の台船２を開口部３が形成できるように双胴に組み立てて構成したものであり、これ以外は第１の実施の形態の沈設装置１と同じ構成である。
【００２８】
この沈設装置３８は、二隻の台船２を前後の二つの支持脚８で双胴に連結し、この二隻の台船２の間に開口部３を形成し、この開口部３に沈設用バケット４を収容したものである。また、沈設用バケット４のガイドレグ７が前後二つの支持脚８に昇降自在に支持されている。
【００２９】
このように、大きな一隻の台船２の中央部に開口部３を開口しなくても、二隻の台船２を連結することにより、これらの間に大きな開口部３を簡単に形成することができる。なお、この沈設装置３８は、上記の第２、第３および第４の実施の形態の沈設装置２１、２５、３５にも適用することができる。
【００３０】
次に、上記の沈設装置を使用した沈設方法について説明する。まず、第１の実施の形態の沈設装置１を使用した、第１の実施の形態の沈設方法を図１〜図７に基づいて説明する。これは、例えば、図１５に示すように、土砂を充填した袋体４０、すなわち袋詰め土砂を海底４１に沈設し、これをピラミッド形に積み上げて潜堤４２を構築するものである。
【００３１】
まず、図１〜図３に示すように、沈設装置１の台船２の開口部３に沈設用バケット４を収容し、この沈設用バケット４に、ジオテキスタイルからなる透水性の袋体４０を設置する。この袋体４０は、上面に土砂充填口４３が等間隔ごとに三個設置された、沈設用バケット４に収納可能な円筒形のものであるが、この時点では中に何も入っていないため、沈設用バケット４内に展張した状態、すなわち大きく広げた状態で設置する。
【００３２】
次に、この袋体４０の三個の土砂充填口４３に土砂の圧入配管４４を接続する。そして、これらの作業と並行して、台船２を袋体４０の沈設箇所に曳舟で曳航して、操船ウインチ１８からの操船ワイヤー２０の繰り出し、または巻き戻しによって袋体４０の沈設箇所の位置決めを行う。このように操船ワイヤー２０によって台船２の位置決めができるため、船体の動揺を小さくして正確な位置への袋体４０の沈設が可能となる。
【００３３】
次に、圧送ポンプ（図示せず）により土砂（またはスラリー）４５を土砂充填口４３から袋体４０内に圧入するが、袋体４０のバランスを保持するために、三本の圧入配管４４から均等に圧入する。この土砂４５の圧入は、袋体４０に浮力が働くように、沈設用バケット４を降下させて水面下で行うようにする。この沈設用バケット４の降下は、昇降ウインチ１０から所定量の昇降ワイヤー１１を繰り出すと、自重によってガイドレグ７をガイドとして行われる。
【００３４】
次に、計画した量の土砂４５が袋体４０に充填されたことを確認した後、圧送ポンプを停止して、三個の土砂充填口４３から圧入配管４４を全て引き抜いて、土砂充填口４３を閉じる。このとき土砂４５が充填された袋体４０は、約３０ｍ位の長さの円筒形になり、かなりの重さになっているが、水面下にあって浮力を利用しているため、沈設用バケット４には大きな力がかからずに開閉ワイヤー１４で保持が可能となる。
【００３５】
次に、図４および図５に示すように、ガイドレグ７をガイドとして沈設用バケット４を沈降させる。これは、上記したように、昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とを操作・管理室１９からの遠隔操作で駆動させて、昇降ウインチ１０からの昇降ワイヤー１１の繰り出しと、開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４の繰り出しとによって行うものである。そして、沈設用バケット４が所定の深度、すなわち底板６が回転できる箇所（底板６が回転できる距離Ｈが確保できる箇所）に位置したところで、昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３との駆動を止めて、沈設用バケット４の沈降を停止する。
【００３６】
次に、袋体の沈設位置を再確認した後、図６に示すように、開閉ウインチ１３を操作・管理室１９から遠隔操作で駆動させて、開閉ワイヤー１４を所定量繰り出すと、袋体４０の重量によって底板６が中央部から開いて、袋体４０が海底４１に投下される。これはわずかな距離、すなわち底板６の回転できる距離Ｈであるため、袋体４０が損傷して破れるという危険性が少なくなる。
【００３７】
また、上記のように、沈設用バケット４を、底板６が回転できる箇所に位置したところで止めるのではなく、海底４１からわずかな距離（数十センチ）のところで止めた後（この時点で昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とはともに停止した状態になっている）、昇降ワイヤー１１だけを昇降ウインチ１０に巻き戻して沈設用バケット４を上昇させると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が袋体４０の重さで開放されて、袋体４０が海底４１に投入される。
【００３８】
一方、図７は、他の沈設方法を示したものであり、沈設用バケット４を一旦海底４１に着底させた後に、底板６を開放するものである。まず、上記と同じ方法で沈設用バケット４を沈降させて海底４１に着底させたところで、昇降ワイヤー１１と開閉ワイヤー１４の繰り出しを止める。この時点で、昇降ウインチ１０と開閉ウインチ１３とは、ともに停止した状態になっている。次に、昇降ワイヤー１１だけを昇降ウインチ１０に巻き戻して沈設用バケット４を上昇させると、所定量の開閉ワイヤー１４が繰り出された状態になるため、底板６が袋体４０の重さで開放されて、袋体４０が海底４１に投入される。
【００３９】
これは一旦、袋体４０を海底４１に着底させてから、袋体４０をわずかに上げて落下させるため、袋体４０の損傷をさらに少なくすることができる（ほとんど損傷を与えることがない）。これは袋体４０の投入というよりも、袋体４０をわずかに動かすだけなので、袋体４０の設置といってもよい。この設置が終了した後は、空になった沈設用バケット４を上昇させながら底板６を閉じ、次の投入工程の作業に入る。
【００４０】
また、上記のように、沈設用バケット４を海底４１に着底させるのではなく、海底４１からわずかな距離（数十センチ）のところで止めた後に、上記と同じ方法で底板６を開放して袋体４０を投入することもできる。このような作業を順次繰り返すことにより、図１５に示すような、潜堤４２を構築する。
【００４１】
次に、第２の実施の形態の沈設装置２１を使用した、第２の実施の形態の沈設方法を図８および図９に基づいて説明する。
【００４２】
まず、図８の沈設装置２１における沈設用バケット４の沈降を、昇降ワイヤー１１の繰り出しのみにより行う（沈設用バケット４には開閉ウインチ１３からの開閉ワイヤー１４が接続されていない）。そして、図８の（１）に示すように、沈設用バケット４が所定の深度、底板６が回転できる箇所（底板６が回転できる距離Ｈが確保できる箇所）に位置したところで、その沈降を停止する。
【００４３】
次に、図８の（２）に示すように、油圧シリンダーのシリンダーロッド２３を操作・管理室１９からの遠隔操作で縮めると、底板６が中央部から開いて、袋体４０が海底４１に投下される。これはわずかな距離、すなわち底板６の回転できる距離Ｈであるため、袋体４０が損傷して破れるという危険性が少なくなる。この設置が終了した後は、空になった沈設用バケット４を上昇させながら底板６を閉じ、次の投入工程の作業に入る。このような作業を順次繰り返すことにより、図１５に示すような、潜堤４２を構築する。
【００４４】
また、沈設用バケット４を一旦海底４１に着底させた後に、底板６を開放する方法、および沈設用バケット４を海底４１に着底させるのではなく、海底４１からわずかな距離（数十センチ）のところで止めた後に、底板６を開放する方法も、上記の沈設装置２１において行うことができる。なお、上記の沈設方法は、図９の沈設装置２１にも適用することができる。
【００４５】
次に、第３の実施の形態の沈設装置２５を使用した、第３の実施の形態の沈設方法を図１０〜図１３に基づいて説明する。
【００４６】
まず、図１１に示すように、沈設装置２５の開口部３に吊下用枠体２６を収容し、この吊下用枠体２６に袋体２８の展張用の仮設足場（図示せず）を設置し、この仮設足場上に袋体２８を設置する。この袋体２８は上記と同じものであるが、長さ方向の両辺に、差込孔３３が等間隔ごとに開口された把持帯３２が形成されている。この袋体２８には、この時点では何も入っていないため、仮設足場上に展張した状態、すなわち大きく広げた状態で設置される。
【００４７】
そして、図１１の（１）に示すように、吊下用枠体の把持クランプ２７で袋体２８の把持帯３２を把持する。これは、同図の（２）および（３）に示すように、把持クランプ２７のピン３１を把持帯３２の差込孔３３に差し込むものである。この把持クランプ２７で把持帯３２が把持されると、袋体２８が吊下用枠体２６に吊り下げられた状態になる。
【００４８】
次に、図１２の（１）に示すように、この袋体２８の三個の土砂充填口４３に土砂の圧入配管４４を接続するとともに、吊下用枠体２６を上記と同じ方法で降下させて袋体２８を水面下に位置させる。また、これらの作業と並行して、台船２を曳舟で沈設箇所に曳航して、上記と同じ方法で位置決めを行う。
【００４９】
次に、図１２の（２）および（３）に示すように、圧送ポンプにより土砂（またはスラリー）４５を土砂充填口４３から袋体２８内に圧入するが、袋体２８のバランスを保ちながら三本の圧入配管４４から均等に圧入する。そして、計画した量の土砂４５が袋体２８に充填されたことを確認した後に、圧送ポンプを停止して、三個の土砂充填口４３から圧入配管４４を全て引き抜いて土砂充填口４３を閉じる。このとき土砂４５が充填された袋体２８は、約３０ｍ位の長さの半円筒形になり、かなりの重さになっているが、水面下において浮力を利用しているため、吊下用枠体２６には大きな力がかからずに、把持クランプ２７での保持が可能となっている。
【００５０】
次に、図１３の（１）に示すように、吊下用枠体２６をガイドレグ７によって沈降させる。これは、上記したように、昇降ウインチ１０を操作・管理室１９からの遠隔操作により駆動させて、昇降ウインチ１０から昇降ワイヤー１１を繰り出して行うものである。そして、袋体２８が海底４０に着底した後に、昇降ウインチ１０の駆動を止めて吊下用枠体２６の沈降を停止する。
【００５１】
次に、袋体の沈設位置を再確認した後、図１３の（２）に示すように、操作・管理室１９からの遠隔操作によって把持クランプ２７のピン３１を差込孔３３から引き抜いて、把持クランプ２７を把持帯３２から取り外すして、袋体２８を海底４１に設置する。これは袋体２８の海底４１への投下ではなく、袋体２８の海底４１への設置であるため、袋体２８を損傷させることがない。この設置が終了した後、袋体２８が取り外された吊下用枠体２６を上昇して、次の投入工程の作業に入る。このような作業を順次繰り返すことにより、図１５に示すような、潜堤４２を構築することができる。
【００５２】
次に、第４の実施の形態の沈設装置３５を使用した、第４の実施の形態の沈設方法を図１４に基づいて説明するが、この沈設方法は把持クランプ２７がユニット３６になった点のみが異なり、それ以外は第３の実施の形態の沈設方法と同じ方法である。
【００５３】
また、上記の第１〜第４の実施の形態の沈設方法による一連の作業は、作業者による一部の手作業を除いて操作・管理室１９からの遠隔操作によって行うものである。
【００５４】
なお、上記の第１〜第４の実施の形態の沈設方法は、図１５および図１６に示す第５の実施の形態の沈設装置３８にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施の形態の沈設装置の平面図である。
【図２】第１の実施の形態の沈設装置の要部の斜視図である。
【図３】（１）は沈設用バケットの平面図、（２）は沈設用バケットの断面図である。
【図４】第１の実施の形態の沈設装置の側面図である。
【図５】第１の実施の形態の沈設装置の正面図である。
【図６】（１）〜（３）は沈設用バケットによる袋体の投入を示す断面図である。
【図７】（１）〜（３）は沈設用バケットによる袋体の投入を示す断面図である。
【図８】（１）および（２）は第２の実施の形態の沈設装置の沈設用バケットの正面図である。
【図９】（１）および（２）は第２の実施の形態の沈設装置の沈設用バケットの正面図である。
【図１０】第３の実施の形態の沈設装置の正面図である。
【図１１】第３の実施の形態の沈設装置の吊下用枠体であり、（１）は平面図、（２）は把持クランプの平面図、（３）および（４）は同側面図である。
【図１２】（１）〜（３）は吊下用枠体による袋体の投入を示す断面図である。
【図１３】（１）および（２）は吊下用枠体による袋体の投入を示す断面図である。
【図１４】第４の実施の形態の沈設装置の吊下用枠体であり、（１）は平面図、（２）は把持クランプの平面図、（３）は同側面図である。
【図１５】海底に構築された潜堤の断面図である。
【図１６】第５の実施の形態の沈設装置の平面図である。
【図１７】第５の実施の形態の沈設装置であり、（１）は正面図、（２）は沈設バケットが沈降した断面図である。
【図１８】従来の沈設方法の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２１、２５、３５、３８ 沈設装置
２ 台船
３ 開口部
４ 沈設用バケット
５ 枠体
６ 底板
７ ガイドレグ
９ 上板
９ａ 下板
１０ 昇降ウインチ
１１ 昇降ワイヤー
１２ 滑車
１３ 開閉ウインチ
１４ 開閉ワイヤー
１５ 開閉アーム
１６ 連結板
１７ 蝶番
１８ 操船ウインチ
１９ 操作・管理室
２０ 操船ワイヤー
２２ 油圧シリンダー
２３ シリンダーロッド
２６ 吊下用枠体
２７ 把持クランプ
２８、４０、４８ 袋体
２９ 吊り下げワイヤー
３０ クランプ
３１ ピン
３２ 把持帯
３３ 差込孔
３６ ユニット
４１ 海底
４２ 潜堤
４３ 土砂充填口
４４ 圧入配管
４５、４９ 土砂
５０ 水底
５１ 水面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットに設置した袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填し、沈設用バケットをガイドレグのガイドによって沈めた後、沈設用バケットの底板を開いて袋体を落下させることを特徴とする袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項２】
台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体に把持具で袋体を吊り下げ、該袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填した後、吊下用枠体をガイドレグのガイドによって沈めて袋体を水底に着底させた後、把持具を袋体から外すことを特徴とする袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項３】
袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することを特徴とする請求項１または２に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項４】
沈設用バケットは、沈設用バケットに接続された昇降ウインチからの昇降ワイヤーと、沈設用バケットの底板に接続された開閉ウインチからの開閉ワイヤーとの繰り出しまたは巻き戻しとによって昇降するとともに、底板は開閉ウインチからの開閉ワイヤーの繰り出しまたは巻き戻しで開閉することを特徴とする請求項１に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項５】
昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて所定の深度で停止させた後、開閉ワイヤーを開閉ウインチから繰り出して底板を開くか、または昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを特徴とする請求項４に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項６】
昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて、水底に着底させた後、昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを特徴とする請求項４に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項７】
台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、沈設用バケットの底板にも開閉ウインチからの開閉ワイヤーが接続されたことを特徴とする袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項８】
台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続され、沈設用バケットの底板にも開閉ワイヤーが、沈設用バケットに設置した油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端を介して接続され、該シリンダーロッドの伸縮によって底板が開閉することを特徴とする袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項９】
台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体には台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、該吊下用枠体には複数の把持具が設置されたことを特徴とする袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項１０】
把持具は複数を一つにまとめてユニットにしたものであることを特徴とする請求項９に記載の袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項１１】
台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項１】
台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットに設置した袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填し、沈設用バケットをガイドレグのガイドによって沈めた後、沈設用バケットの底板を開いて袋体を落下させることを特徴とする袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項２】
台船において水面まで貫通した開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体に把持具で袋体を吊り下げ、該袋体を水中に沈めて水面下において袋体内に土砂を充填した後、吊下用枠体をガイドレグのガイドによって沈めて袋体を水底に着底させた後、把持具を袋体から外すことを特徴とする袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項３】
袋体内には複数の土砂充填口から土砂を均等に充填することを特徴とする請求項１または２に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項４】
沈設用バケットは、沈設用バケットに接続された昇降ウインチからの昇降ワイヤーと、沈設用バケットの底板に接続された開閉ウインチからの開閉ワイヤーとの繰り出しまたは巻き戻しとによって昇降するとともに、底板は開閉ウインチからの開閉ワイヤーの繰り出しまたは巻き戻しで開閉することを特徴とする請求項１に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項５】
昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて所定の深度で停止させた後、開閉ワイヤーを開閉ウインチから繰り出して底板を開くか、または昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを特徴とする請求項４に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項６】
昇降ワイヤーと開閉ワイヤーとを繰り出して沈設用バケットを水中に沈降させて、水底に着底させた後、昇降ワイヤーだけを巻き戻して沈設用バケットを引き上げることにより、底板を開くことを特徴とする請求項４に記載の袋詰め土砂の沈設方法。
【請求項７】
台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、沈設用バケットの底板にも開閉ウインチからの開閉ワイヤーが接続されたことを特徴とする袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項８】
台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する沈設用バケットを収容し、該沈設用バケットには台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続され、沈設用バケットの底板にも開閉ワイヤーが、沈設用バケットに設置した油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端を介して接続され、該シリンダーロッドの伸縮によって底板が開閉することを特徴とする袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項９】
台船において水面まで貫通した開口部を設け、該開口部にガイドレグをガイドにして昇降する吊下用枠体を収容し、該吊下用枠体には台船上の昇降ウインチからの昇降ワイヤーが接続されるとともに、該吊下用枠体には複数の把持具が設置されたことを特徴とする袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項１０】
把持具は複数を一つにまとめてユニットにしたものであることを特徴とする請求項９に記載の袋詰め土砂の沈設装置。
【請求項１１】
台船は、二隻の台船を開口部が形成できるように双胴に組み立てたことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の袋詰め土砂の沈設装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１４４３５９（Ｐ２００９−１４４３５９Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２０６６９（Ｐ２００７−３２０６６９）
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【Ｆターム（参考）】
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