(57)【要約】【課題】ケーソンの位置調整をより精度よく行う。【解決手段】ケーソン位置調整システム１０は、ＡＣサーボモータ式の４台のウィンチ２０、各ウィンチ２０により巻き取り及び繰り出しされる４本のワイヤ２２、ケーソン６０の平面方向の位置及び向きを計測する位置計測手段１２、各ウィンチ２０の動作を制御するウィンチ制御手段２８、及び、位置計測手段１２の計測結果から、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きまで移動するための、各ウィンチ２０の動作を導出するシステム制御部３２を含んでいる。これにより、ケーソン６０の位置及び向きの計測、各ウィンチ２０の動作の導出、及び、各ウィンチ２０の動作制御の、自動化を実現することができ、更に、ＡＣサーボモータ式のウィンチ２０の採用により、ウィンチ制御を高精度に行うことができる。このため、ケーソン６０の位置調整をより精度よく行うことが可能となる。【選択図】図１
2019007194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面に浮上した複数の側面を有するケーソンの平面方向の位置及び向きを調整するシステムであって、
前記ケーソン上に設置されるＡＣサーボモータ式の４台のウィンチと、
一端が前記ケーソンの周囲４箇所の水底に沈設されたシンカーの各々に固定され、他端が前記４台のウィンチの各々により巻き取り及び繰り出しされる４本のワイヤと、
前記ケーソンの平面方向の位置及び向きを計測する位置計測手段と、
前記４台のウィンチの動作を制御するウィンチ制御手段と、
前記位置計測手段の計測結果に基づき、前記ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための、前記４台のウィンチの各々の動作を導出し、該導出した動作を前記４台のウィンチに行わせるための動作指令を、前記ウィンチ制御手段に出力するシステム制御部と、を含むことを特徴とするケーソン位置調整システム。
【請求項２】
前記システム制御部は、前記４台のウィンチの各々の動作として、ブレーキをかけて前記ワイヤの巻き取りと繰り出しとの双方を抑止するホールド動作と、ウィンチのトルク値を上げて前記ワイヤの巻き取りを可能な状態にするトルクアップ動作と、ウィンチのトルク値を下げて前記ワイヤの繰り出しを可能な状態にするトルクダウン動作との、３つの動作の中のいずれか１つを導出し、この際、前記トルクアップ動作を行うウィンチと、前記トルクダウン動作を行うウィンチとが、少なくとも１台ずつ含まれるように導出することを特徴とする請求項１記載のケーソン位置調整システム。
【請求項３】
前記４台のウィンチの各々からの前記ワイヤの繰り出し量を計測する繰り出し量計測手段を含み、
前記システム制御部は、前記繰り出し量計測手段の計測結果に基づき、前記トルクアップ動作或いは前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチの各々が、前記動作指令の通りに作動しているか否かを判定し、前記動作指令の通りに作動していないウィンチが１台以上存在する場合に、前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチのトルク値を更に下げる指令を、前記ウィンチ制御手段に出力することを特徴とする請求項２記載のケーソン位置調整システム。
【請求項４】
前記システム制御部は、前記４台のウィンチの各々の動作を導出する際に、前記所定の目標位置及び向きにある状態の前記ケーソンの、任意の１つの側面の法線と平行な方向を前後方向、該前後方向と水平面上で直交する方向を左右方向とした場合の平面視で、ケーソンの右回転と、ケーソンの左回転と、ケーソンの右移動と、ケーソンの左移動と、ケーソンの前移動と、ケーソンの後移動との、６つの移動形態の中から、前記ケーソンを前記所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態を少なくとも１つ選択し、該選択したケーソンの移動形態が実行されるように、前記４台のウィンチの各々の動作を導出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のケーソン位置調整システム。
【請求項５】
前記システム制御部は、ケーソンの前記６つの移動形態毎に、該移動形態を実行するための前記４台のウィンチの各々の動作が予め設定されていることを特徴とする請求項４記載のケーソン位置調整システム。
【請求項６】
水面に浮上した複数の側面を有するケーソンの平面方向の位置及び向きを調整する方法であって、
前記ケーソン上にＡＣサーボモータ式の４台のウィンチを設置すると共に、該４台のウィンチの各々から繰り出されるワイヤの先端を、前記ケーソンの周囲４箇所の水底に沈設させたシンカーの各々に固定し、
前記ケーソンの平面方向の位置及び向きを計測する位置計測手段と、前記４台のウィンチの動作を制御するウィンチ制御手段と、システム制御部とを利用し、
該システム制御部により、前記位置計測手段の計測結果に基づき、前記ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための、前記４台のウィンチの各々の動作を導出し、該導出した動作を前記４台のウィンチに行わせるための動作指令を、前記システム制御部から前記ウィンチ制御手段へ出力することを特徴とするケーソン位置調整方法。
【請求項７】
前記システム制御部により、前記４台のウィンチの各々の動作として、ブレーキをかけて前記ワイヤの巻き取りと繰り出しとの双方を抑止するホールド動作と、ウィンチのトルク値を上げて前記ワイヤの巻き取りを可能な状態にするトルクアップ動作と、ウィンチのトルク値を下げて前記ワイヤの繰り出しを可能な状態にするトルクダウン動作との、３つの動作の中のいずれか１つを導出し、この際、前記トルクアップ動作を行うウィンチと、前記トルクダウン動作を行うウィンチとが、少なくとも１台ずつ含まれるように導出することを特徴とする請求項６記載のケーソン位置調整方法。
【請求項８】
前記４台のウィンチの各々からの前記ワイヤの繰り出し量を計測する繰り出し量計測手段を更に利用し、
前記システム制御部により、前記繰り出し量計測手段の計測結果に基づき、前記トルクアップ動作或いは前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチの各々が、前記動作指令の通りに作動しているか否かを判定し、前記動作指令の通りに作動していないウィンチが１台以上存在する場合に、前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチのトルク値を更に下げる指令を、前記システム制御部から前記ウィンチ制御手段へ出力することを特徴とする請求項７記載のケーソン位置調整方法。
【請求項９】
前記システム制御部により、前記４台のウィンチの各々の動作を導出する際に、前記所定の目標位置及び向きにある状態の前記ケーソンの、任意の１つの側面の法線と平行な方向を前後方向、該前後方向と水平面上で直交する方向を左右方向とした場合の平面視で、ケーソンの右回転と、ケーソンの左回転と、ケーソンの右移動と、ケーソンの左移動と、ケーソンの前移動と、ケーソンの後移動との、６つの移動形態の中から、前記ケーソンを前記所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態を少なくとも１つ選択し、該選択したケーソンの移動形態が実行されるように、前記４台のウィンチの各々の動作を導出することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項記載のケーソン位置調整方法。
【請求項１０】
ケーソンの前記６つの移動形態毎に、該移動形態を実行するための前記４台のウィンチの各々の動作を、前記システム制御部に対して予め設定することを特徴とする請求項４記載のケーソン位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面に浮上した平面視矩形のケーソンの平面方向の位置及び向きを調整するケーソン位置調整システム及びケーソン位置調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ケーソンを水中等の所定の位置に据付ける際には、一般的に、浮上状態で水中ポンプによりケーソンの枡への注水を行い、ケーソンを所定の重量にして安定させ、所定の位置へケーソンを曳航、誘導した後、更に注水を行ってケーソンを沈降させ、据付を行う方法が用いられる。この際、ケーソンを目標とする位置に可能な限り正確に据付けることが要求されるため、作業管理者は、ケーソンの枡への注水管理を行うと共に、ケーソンの傾斜等の計測結果に基づいて、ケーソンの誘導を行っている。このようなケーソンの据付に関し、本出願人は、ケーソンを所定の位置に誘導するために必要な情報と、ケーソンの全ての枡への注水を管理するために必要な情報とを算出して、ケーソンの誘導を補助するシステム及び方法について、先に出願をしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３１３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述した従来のシステム及び方法において、ケーソンを移動するための手段として複数のワイヤ及びウィンチを利用する場合は、ケーソンを移動する際、システムによって算出された情報が作業指揮者により確認され、ウィンチを遠隔操作する作業員に対して作業指揮者から指示が出されることになる。このように、作業者による伝達作業を介し、更に作業者によりウィンチが操作されると、情報の算出から実際にウィンチが作動するまでの間にタイムラグが生じ、又、作業者による誤操作の虞もあるため、適切な位置にケーソンを移動できない場合がある。更に、作業者のウィンチ操作によるケーソンの移動は、ケーソンを移動させる方向と反対方向にあるワイヤがウィンチの繰り出し操作を受けて緩められた状態で、ケーソンを移動させる方向にあるワイヤが、ウィンチの巻き取り操作を受けて巻き取られることによって行われる。このような作業が、ケーソンの移動量に応じて繰り返し実行されるため、ワイヤの絡まりやキンクの発生が懸念される。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ケーソンの位置調整をより精度よく行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）水面に浮上した複数の側面を有するケーソンの平面方向の位置及び向きを調整するシステムであって、前記ケーソン上に設置されるＡＣサーボモータ式の４台のウィンチと、一端が前記ケーソンの周囲４箇所の水底に沈設されたシンカーの各々に固定され、他端が前記４台のウィンチの各々により巻き取り及び繰り出しされる４本のワイヤと、前記ケーソンの平面方向の位置及び向きを計測する位置計測手段と、前記４台のウィンチの動作を制御するウィンチ制御手段と、前記位置計測手段の計測結果に基づき、前記ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための、前記４台のウィンチの各々の動作を導出し、該導出した動作を前記４台のウィンチに行わせるための動作指令を、前記ウィンチ制御手段に出力するシステム制御部と、を含むケーソン位置調整システム（請求項１）。
【０００８】
本項に記載のケーソン位置調整システムは、ケーソンの据付作業時等に、水面に浮上したケーソンの平面方向の位置及び向きを調整するものであり、ケーソンを移動する手段として、ケーソン上に設置されるＡＣサーボモータ式の４台のウィンチと、４台のウィンチの各々により巻き取り及び繰り出しされる４本のワイヤとを備えている。４本のワイヤは、ウィンチに接続された端部と反対側の端部が、ケーソンの周囲４箇所の水底に沈設されたシンカーに固定されている。このような構成により、４台のウィンチによってワイヤの巻き取りや繰り出しが行なわれることで、主に巻き取られたワイヤが固定されたシンカーの方向へと、ケーソンが移動される。
【０００９】
更に、本項に記載のケーソン位置調整システムは、位置計測手段、ウィンチ制御手段、及び、システム制御部を含んでいる。位置計測手段は、ケーソンの平面方向の位置及び向きを計測するものであり、計測するケーソンの位置及び向きとしては、所定の位置及び向きを基準とした相対的なものであってもよく、絶対的なものであってもよい。ウィンチ制御手段は、４台のウィンチの動作を制御するものであり、後述するように、システム制御部から出力される動作指令を受けて、４台のウィンチの各々の動作を制御する。すなわち、ウィンチ制御手段は、主に、各ウィンチのＡＣサーボモータを制御するように構成されている。
【００１０】
一方、システム制御部は、位置計測手段により計測されるケーソンの平面方向の位置及び向きに基づいて、ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための、４台のウィンチの各々の動作を導出する。この際、システム制御部は、所定の目標位置及び向きが予め設定されていることで、ケーソンの現在の位置及び向きと目標位置及び向きとから、４台のウィンチの動作を導出する。そして、システム制御部は、上述したように、導出した４台のウィンチの動作を各ウィンチに行わせるための動作指令を、ウィンチ制御手段に対して出力するものである。
【００１１】
すなわち、本項に記載のケーソン位置調整システムは、位置計測手段によるケーソンの平面方向の位置及び向きの計測、システム制御部によるケーソンを所定の目標位置及び向きに移動するための各ウィンチ動作の導出、及び、ウィンチ制御手段による４台のウィンチの動作制御が、人手を介さずに実行される。これによって、ケーソンの位置調整の自動化が実現されるため、ケーソンの位置及び向きの計測から実際にウィンチが作動するまでの間のタイムラグがほとんど生じなくなり、又、作業者によるウィンチの誤操作の虞がなくなる。更に、ウィンチ制御手段によってＡＣサーボモータ式のウィンチを制御するため、ウィンチ制御が高精度に行われることになる。これらの作用が相まって、ケーソンの位置調整がより精度よく行われるものである。
【００１２】
（２）上記（１）項において、前記システム制御部は、前記４台のウィンチの各々の動作として、ブレーキをかけて前記ワイヤの巻き取りと繰り出しとの双方を抑止するホールド動作と、ウィンチのトルク値を上げて前記ワイヤの巻き取りを可能な状態にするトルクアップ動作と、ウィンチのトルク値を下げて前記ワイヤの繰り出しを可能な状態にするトルクダウン動作との、３つの動作の中のいずれか１つを導出し、この際、前記トルクアップ動作を行うウィンチと、前記トルクダウン動作を行うウィンチとが、少なくとも１台ずつ含まれるように導出するケーソン位置調整システム（請求項２）。
【００１３】
本項に記載のケーソン位置調整システムは、システム制御部が４台のウィンチの動作を導出する際に、４台のウィンチの各々の動作として、ホールド動作とトルクアップ動作とトルクダウン動作との、３つの動作の中のいずれか１つを導出するものである。ホールド動作は、ウィンチのブレーキをかけることで、ワイヤの巻き取りと繰り出しとの双方を抑止する動作である。これに対し、トルクアップ動作は、ウィンチのトルク値を上げることで、ワイヤの巻き取りを可能な状態にする動作であり、トルクダウン動作は、ウィンチのトルク値を下げることで、ワイヤの繰り出しを可能な状態にする動作である。更に、システム制御部は、４台のウィンチの中に、トルクアップ動作を行うウィンチと、トルクダウン動作を行うウィンチとが、少なくとも１台ずつ含まれるように導出する。
【００１４】
そして、システム制御部から動作指令を受けたウィンチ制御手段により、上記のような動作を行うように制御されることで、ホールド動作のウィンチは、ワイヤの巻き取り及び繰り出しを抑止し、トルクアップ動作のウィンチは、ワイヤを巻き取るように作動し、トルクダウン動作のウィンチは、ワイヤを繰り出すように作動する。このとき、トルクダウン動作のウィンチは、ワイヤが繰り出し可能な状態になるまでトルク値が下げられる制御を受けるため、ワイヤにテンションがかかった状態のまま、ワイヤが繰り出されることになる。すなわち、ホールド動作及びトルクアップ動作のウィンチだけでなく、トルクダウン動作のウィンチについても、そこから繰り出されるワイヤが弛むことはないため、ワイヤの絡まりやキンクの発生が防止されるものとなる。
【００１５】
（３）上記（２）項において、前記４台のウィンチの各々からの前記ワイヤの繰り出し量を計測する繰り出し量計測手段を含み、前記システム制御部は、前記繰り出し量計測手段の計測結果に基づき、前記トルクアップ動作或いは前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチの各々が、前記動作指令の通りに作動しているか否かを判定し、前記動作指令の通りに作動していないウィンチが１台以上存在する場合に、前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチのトルク値を更に下げる指令を、前記ウィンチ制御手段に出力するケーソン位置調整システム（請求項３）。
【００１６】
本項に記載のケーソン位置調整システムは、更に、繰り出し量計測手段を含んでおり、この繰り出し量計測手段は、各ウィンチからのワイヤの繰り出し量を計測するように、４台のウィンチの夫々に設置される。そして、システム制御部は、繰り出し量計測手段から取得する各ウィンチのワイヤの繰り出し量に基づき、トルクアップ動作或いはトルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチの各々が、夫々の動作指令の通りに作動しているか否かを判定する。すなわち、トルクアップ動作のウィンチは、トルク値が上げられることで、ワイヤを巻き取るように作動するべきであるため、このウィンチからのワイヤの繰り出し量が、トルクアップ動作の後に減っている場合は、動作指令の通りに作動していると判定され、トルクアップ動作の後に減っていない場合は、動作指令の通りに作動していないと判定される。
【００１７】
他方、トルクダウン動作のウィンチは、トルク値が下げられることで、ワイヤを繰り出すように作動するべきであるため、このウィンチからのワイヤの繰り出し量が、トルクダウン動作の後に増えている場合は、動作指令の通りに作動していると判定され、トルクダウン動作の後に増えていない場合は、動作指令の通りに作動していないと判定される。そして、システム制御部は、動作指令の通りに作動していないウィンチが１台でも存在すると、トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチのトルク値を更に下げる指令を、ウィンチ制御手段に出力する。すなわち、トルク値が上げられているにも関わらずワイヤが巻き取れていないウィンチが存在する場合は、トルク値が下げられている別のウィンチからワイヤが繰り出されていないことが原因と判断し、そのようなウィンチからワイヤが繰り出されるように、トルク値を更に下げるものである。又、トルク値が下げられているにも関わらずワイヤが繰り出せていないウィンチが存在する場合は、そのウィンチのトルク値がまだ高すぎることが原因と判断し、そのウィンチからワイヤが繰り出されるように、トルク値を更に下げるものである。
【００１８】
上記のような制御により、ワイヤの繰り出しに必要なトルク値の幅だけ、トルクダウン動作のウィンチのトルク値を下げることになるため、ワイヤの弛みがより確実に防止される。更に、動作指令の通りに作動していないウィンチが存在した場合に行う制御は、トルクダウン動作のウィンチのトルク値を更に下げることのみであるため、４台のウィンチのトルク値を調整する必要はなく、トルク制御が単純化されるものである。なお、ホールド動作のウィンチについては、ウィンチのブレーキを作動させるものであり、ワイヤの繰り出し量が変化せず、トルク値の調整も必要ないため、動作判定が行われなくても何ら問題はない。
【００１９】
（４）上記（１）から（３）項において、前記システム制御部は、前記４台のウィンチの各々の動作を導出する際に、前記所定の目標位置及び向きにある状態の前記ケーソンの、任意の１つの側面の法線と平行な方向を前後方向、該前後方向と水平面上で直交する方向を左右方向とした場合の平面視で、ケーソンの右回転と、ケーソンの左回転と、ケーソンの右移動と、ケーソンの左移動と、ケーソンの前移動と、ケーソンの後移動との、６つの移動形態の中から、前記ケーソンを前記所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態を少なくとも１つ選択し、該選択したケーソンの移動形態が実行されるように、前記４台のウィンチの各々の動作を導出するケーソン位置調整システム（請求項４）。
【００２０】
本項に記載のケーソン位置調整システムは、システム制御部が、４台のウィンチの各々の動作を導出する際に、所定の目標位置及び向きにあるケーソンの側面の法線から定まる方向に基づいた、以下のような６つの移動形態の中から、ケーソンを所定の目標位置及び向きに移動するための移動形態を、少なくとも１つ選択する。詳しくは、６つの移動形態は、所定の目標位置及び向きにある状態のケーソンの、複数の側面のうち、任意の１つの側面の法線と平行な方向を前後方向、この前後方向と水平面上で直交する方向を左右方向とした場合の平面視で定められる。
【００２１】
すなわち、６つの移動形態は、上記のような平面視で、ケーソンの右回転、ケーソンの左回転、ケーソンの右移動、ケーソンの左移動、ケーソンの前移動、及び、ケーソンの後移動であり、このような６つの移動形態の中から、ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態が少なくとも１つ選択される。そして、システム制御部は、選択したケーソンの移動形態が実行されるように、４台のウィンチの各々の動作を導出するものである。この際、ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態が２つ以上選択される場合は、予め設定された優先順位等に基づいて、選択された移動形態が順次実行されるように、選択された移動形態毎に４台のウィンチの各々の動作を導出すればよい。このように、予め設定された６つの移動形態から選択された移動形態が、必要に応じて組み合わされて実行されることで、所定の目標位置及び向きに到達するまでのケーソンの移動が、効率的かつ連続的に実行されることになる。これにより、ケーソンの位置調整作業の効率アップが図られるものである。
【００２２】
（５）上記（４）項において、前記システム制御部は、ケーソンの前記６つの移動形態毎に、該移動形態を実行するための前記４台のウィンチの各々の動作が予め設定されているケーソン位置調整システム（請求項５）。
本項に記載のケーソン位置調整システムは、上記（４）項において説明したケーソンの６つの移動形態毎に、その移動形態を実行するための４台のウィンチの各々の動作が、シンカーの沈設位置やワイヤの引き回しルート等に応じて、システム制御部に予め設定されているものである。例えば、システム制御部が、４台のウィンチの各々の動作として、上記（２）項において説明したような、ホールド動作、トルクアップ動作、トルクダウン動作のいずれか１つを導出するものである場合は、ケーソンの６つの移動形態毎に、４台のウィンチの各々の動作が、上記３つの動作の中から設定される。これにより、４台のウィンチの動作を導出する手間が省かれるため、６つの移動形態の各々がより迅速に実行され、ケーソンの位置調整作業の更なる効率アップが図られるものである。
【００２３】
（６）上記（１）から（５）項において、前記位置計測手段が、既設構造物上に設置される自動追尾機能を有する２台のトータルステーションと、前記ケーソン上に設置される２台の全方向ミラーとを含むケーソン位置調整システム。
本項に記載のケーソン位置調整システムは、位置計測手段が、既設ケーソン等の既設構造物上に設置される、自動追尾機能を有する２台のトータルステーションと、移動対象のケーソン上に設置される２台の全方向ミラーとを含むものである。トータルステーションは、目標物にレーザー光等を照射してその反射光を検知し、距離と角度とを同時に計測する機器である。このような２台のトータルステーションにより、ケーソン上に設置される２台の全方向ミラーを追尾して、角度と距離との計測を行う。これにより、２台のトータルステーションによる計測結果から、ケーソンの平面方向の相対的な位置及び向きを、リアルタイムに精度よく把握するものとなる。
【００２４】
（７）上記（１）から（６）項において、前記ケーソン上に設置される装置と前記システム制御部との間の通信を行うための無線通信手段を備えるケーソン位置調整システム。
本項に記載のケーソン位置調整システムは、ケーソン上に設置される装置、すなわち、ウィンチ制御手段、及び、本システムに含まれる場合は繰り出し量計測手段と、システム制御部との間の通信を、無線で行う無線通信手段を備えているものである。無線通信手段には、例えば、無線ＬＡＮが用いられ、システム制御部からウィンチ制御手段への動作指令の送信や、繰り出し量計測手段からシステム制御部への計測データの送信が、無線通信手段を介して行われる。これにより、システム制御部がケーソンから離れた場所に設置される場合であっても、指令やデータのやり取りが問題なく行われるものである。
【００２５】
（８）水面に浮上した複数の側面を有するケーソンの平面方向の位置及び向きを調整する方法であって、前記ケーソン上にＡＣサーボモータ式の４台のウィンチを設置すると共に、該４台のウィンチの各々から繰り出されるワイヤの先端を、前記ケーソンの周囲４箇所の水底に沈設させたシンカーの各々に固定し、前記ケーソンの平面方向の位置及び向きを計測する位置計測手段と、前記４台のウィンチの動作を制御するウィンチ制御手段と、システム制御部とを利用し、該システム制御部により、前記位置計測手段の計測結果に基づき、前記ケーソンを所定の目標位置及び向きまで移動するための、前記４台のウィンチの各々の動作を導出し、該導出した動作を前記４台のウィンチに行わせるための動作指令を、前記システム制御部から前記ウィンチ制御手段へ出力するケーソン位置調整方法（請求項６）。
【００２６】
（９）上記（８）項において、前記システム制御部により、前記４台のウィンチの各々の動作として、ブレーキをかけて前記ワイヤの巻き取りと繰り出しとの双方を抑止するホールド動作と、ウィンチのトルク値を上げて前記ワイヤの巻き取りを可能な状態にするトルクアップ動作と、ウィンチのトルク値を下げて前記ワイヤの繰り出しを可能な状態にするトルクダウン動作との、３つの動作の中のいずれか１つを導出し、この際、前記トルクアップ動作を行うウィンチと、前記トルクダウン動作を行うウィンチとが、少なくとも１台ずつ含まれるように導出するケーソン位置調整方法（請求項７）。
（１０）上記（９）項において、前記４台のウィンチの各々からの前記ワイヤの繰り出し量を計測する繰り出し量計測手段を更に利用し、前記システム制御部により、前記繰り出し量計測手段の計測結果に基づき、前記トルクアップ動作或いは前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチの各々が、前記動作指令の通りに作動しているか否かを判定し、前記動作指令の通りに作動していないウィンチが１台以上存在する場合に、前記トルクダウン動作の動作指令を受けているウィンチのトルク値を更に下げる指令を、前記システム制御部から前記ウィンチ制御手段へ出力するケーソン位置調整方法（請求項８）。
【００２７】
（１１）上記（８）から（１０）項において、前記システム制御部により、前記４台のウィンチの各々の動作を導出する際に、前記所定の目標位置及び向きにある状態の前記ケーソンの、任意の１つの側面の法線と平行な方向を前後方向、該前後方向と水平面上で直交する方向を左右方向とした場合の平面視で、ケーソンの右回転と、ケーソンの左回転と、ケーソンの右移動と、ケーソンの左移動と、ケーソンの前移動と、ケーソンの後移動との、６つの移動形態の中から、前記ケーソンを前記所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態を少なくとも１つ選択し、該選択したケーソンの移動形態が実行されるように、前記４台のウィンチの各々の動作を導出するケーソン位置調整方法（請求項９）。
（１２）上記（１１）項において、ケーソンの前記６つの移動形態毎に、該移動形態を実行するための前記４台のウィンチの各々の動作を、前記システム制御部に対して予め設定するケーソン位置調整方法（請求項１０）。
【００２８】
（１３）上記（８）から（１２）項において、前記位置計測手段として、既設構造物上に設置される自動追尾機能を有する２台のトータルステーションと、前記ケーソン上に設置される２台の全方向ミラーとを使用するケーソン位置調整方法。
（１４）上記（８）から（１３）項において、無線通信手段を用いて、前記ケーソン上に設置される装置と前記システム制御部との間の通信を行うケーソン位置調整方法。
そして、（８）〜（１４）項に記載のケーソン位置調整方法は、各々、上記（１）〜（７）項のケーソン位置調整システムを用いて実行されることで、上記（１）〜（７）項のケーソン位置調整システムに対応する同等の作用を奏するものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明はこのように構成したので、ケーソンの位置調整をより精度よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システムを平面視で概略的に示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法を実行するタイミングを示すための、ケーソンの据付作業全体のフローチャ−トである。
【図３】本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートのうち、ケーソン移動形態設定工程での処理を詳細に示すサブフローチャートである。
【図５】図３のフローチャートのうち、ウィンチ動作判定工程での処理を詳細に示すサブフローチャートである。
【図６】ケーソンの現在位置と目標位置との差分を示すイメージ図である。
【図７】ケーソンの移動形態として右回転を実行する場合の各ウィンチの動作を示すイメージ図である。
【図８】ケーソンの移動形態として左回転を実行する場合の各ウィンチの動作を示すイメージ図である。
【図９】ケーソンの移動形態として右移動を実行する場合の各ウィンチの動作を示すイメージ図である。
【図１０】ケーソンの移動形態として左移動を実行する場合の各ウィンチの動作を示すイメージ図である。
【図１１】ケーソンの移動形態として前移動を実行する場合の各ウィンチの動作を示すイメージ図である。
【図１２】ケーソンの移動形態として後移動を実行する場合の各ウィンチの動作を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略することとし、又、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は、同一符号で示している。
図１は、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０の構成を平面方向から概略的に示す概略図であり、既設ケーソン６４（既設構造物６２）に隣接する位置を目標位置として、ケーソン位置調整システム１０を用いて、水上に浮上したケーソン６０の位置調整を行う様子を示している。図示のように、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、ケーソン６０の平面方向の位置及び向きを計測する位置計測手段１２として、既設ケーソン６４上に設置された自動追尾機能を有する２台のトータルステーション１４と、ケーソン６０上に設置された２台の全方向ミラー１６とを備えている。２台のトータルステーション１４は、夫々、ケーソン６０上の２台の全方向ミラー１６を追尾して、全方向ミラー１６までの距離及び角度の計測を行うものである。
【００３２】
又、ケーソン位置調整システム１０は、ケーソン６０を移動する手段として、ケーソン６０上に設置されたＡＣサーボモータ式の４台のウィンチ２０と、一端がケーソン６０の周囲に沈設されたシンカー２４に固定され、他端が４台のウィンチ２０の各々によって巻き取り及び繰り出しされる４本のワイヤ２２とを備えている。図１の例では、４本のワイヤ２２の各々の中途部が、ケーソン６０上に設けられた滑車２６（図７〜図１２参照）に掛け回されている。又、ケーソン位置調整システム１０は、４台のウィンチ２０の動作を制御するウィンチ制御手段２８と、４台のウィンチ２０からのワイヤ２２の繰り出し量を計測する繰り出し量計測手段３０とを備えている。ウィンチ制御手段２８は、４台のウィンチ２０の近傍に設置され、繰り出し量計測手段３０は、４台のウィンチ２０の各々に設けられている。ウィンチ制御手段２８は、例えば、各ウィンチ２０のＡＣサーボモータを電気的に制御可能な制御盤によって構成される。
【００３３】
更に、ケーソン位置調整システム１０は、既設ケーソン６４上に設置されたシステム制御部３２と、ケーソン６０上と既設ケーソン６４上とに設けられた無線通信手段３４とを備えている。システム制御部３２は、詳しくは後述するが、２台のトータルステーション１４から計測データを取得し、ウィンチ制御手段２８に対して４台のウィンチ２０への動作指令を出力する。システム制御部３２には、システム制御部３２が算出する各種の情報を表示するための監視モニター４６が接続され、監視モニター４６は、既設ケーソン６４上に設けられた管理室５６内に設置されている。又、システム制御部３２には、例えば、パーソナルコンピュータ等が用いられ、マウスやキーボードによる操作が可能となっている。又、無線通信手段３４には、例えば、無線ＬＡＮ等が用いられ、ケーソン６０に設置される各装置（ウィンチ制御手段２８、繰り出し量計測手段３０等）と、既設ケーソン６４に設置される各装置（システム制御部３２等）との間に、無線による通信を確立する。
【００３４】
なお、図１の例では、上述したケーソン位置調整システム１０の各構成要素に加えて、ケーソン６０に設けられた複数の枡４４の注水管理を行うための装置が設置されている。具体的に、ケーソン６０上に、二軸傾斜計４０と、ケーソン６０の枡４４毎に設置される複数の水位計４２と、複数の水位計４２の全てに接続されているデータ収録装置４８とを備えている。複数の水位計４２は、各々が設置されている枡４４の水位を計測するものであり、各水位計４２が計測した水位データは、データ収録装置４８に全て送信され、データ収録装置４８により収集及び記録される。システム制御部３２は、無線通信手段３４を介して、二軸傾斜計４０の計測データと、データ収録装置４８に収録された複数の水位計４２の計測データとを取得し、これらの計測データに基づいて、枡４４への注水管理に必要な各情報を算出し、監視モニター４６に表示する。
【００３５】
すなわち、図１の例では、ケーソン位置調整システム１０のシステム制御部３２が、注水管理に必要な情報を算出するように構成されているが、システム制御部３２とは別の制御装置を用いて、注水管理に必要な情報を算出してもよい。又、ケーソン６０の各枡４４への注水量は、４台の水中ポンプ５０により、水中の水を枡４４内へ注水、或いは、枡４４内の水を水中へ排水することにより調整される。４台の水中ポンプ５０の操作は、管理室５６内において、監視モニター４６に表示される注水管理用の各情報を確認しながら、ポンプ遠隔装置５４を用いて作業管理者により行われる。なお、ケーソン６０の各枡４４の注水管理や、それに基づく水中ポンプ５０の動作制御は、各種のコンピュータを利用して自動化させてもよい。
【００３６】
続いて、図２には、図１に示したケーソン位置調整システム１０を用いて実行する、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法を実行するタイミングを示すための、ケーソン据付作業のフローチャートを示している。このフローチャートはＳ１０〜Ｓ１１０で構成され、その中で、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法を実行するタイミングはＳ６０であるため、ここでは、Ｓ６０を除く工程について簡単に説明する。
Ｓ１０（事前測量）：据付を行うケーソン６０の事前測量をする。すなわち、ケーソン６０の曳航を行う前に、ケーソン６０の出来形測定を行い、ケーソン６０の大きさ等を正確に把握する。これらの測定結果は、必要に応じてシステム制御部３２に入力される。
【００３７】
Ｓ２０（ケーソン艤装）：ケーソン６０や既設ケーソン６４に、ケーソン位置調整システム１０の各構成要素や、ケーソン６０の注水管理を行うための各装置等の艤装を行う。
Ｓ３０（キャリブレーション）：上記Ｓ２０において設置した、各計測機器のキャリブレーションを行う。更に、各装置が正常に動作することを確認してもよい。
Ｓ４０（ケーソン曳航）：ケーソン６０を、据付の目標位置近辺まで曳航する。この際、ケーソン６０の大きさや、曳航する距離等に合わせて、浮上した状態のケーソン６０を曳航船にて曳航する方法、ケーソン６０を大型起重機にて吊り下げた状態で曳航する方法等が用いられる。
【００３８】
Ｓ５０（一次注水）：ケーソン６０に設けられている各枡４４に対して、水中ポンプ５０により注水を行う。この際、システム制御部３２により監視モニター４６に表示される、注水管理に必要な各種の情報を確認しながら、各枡４４間の水位差が過度に大きくなることのないようにバランス良く注水を行い、据付時の計画注水量の８割程度の注水量となるように、各枡４４の水位を調整する。こうすることで、ケーソン６０は、水流等の影響により大きく移動することのない安定した重量を有しながらも、据付の目標位置近辺で浮上した状態となる。なお、水中ポンプ５０の操作は、管理室５６に設置されているポンプ遠隔装置５４を用いて行う。
Ｓ６０（ケーソン位置調整）：本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法により、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きへ移動する。詳しくは後述する。
【００３９】
Ｓ７０（二次注水）：上記Ｓ６０において、ケーソン６０を目標位置まで移動した後に、再度、ケーソン６０の各枡４４に対して、水中ポンプ５０により注水を行う。この際、監視モニター４６に表示される注水管理に必要な各種の情報を確認しながら、各枡４４間の水位差が過度に大きくなることのないようにバランス良く注水を行い、据付時の計画注水量、或いは、その場で適切と判断される注水量となるように調整を行う。
Ｓ８０（ケーソン沈設）：上記Ｓ７０において注水を行い、ケーソン６０の重量を増加させることで、ケーソン６０が着底し、沈設された状態となる。
Ｓ９０（出来形測定）：沈設した状態のケーソン６０の出来形測定を行い、ケーソン６０が目標位置に正確に沈設されているか否かの判定を行う。そして、ケーソン６０が目標位置に正確に沈設されていると判定した場合（ＹＥＳ）は、Ｓ１１０へ移行し、ケーソン６０が目標位置に正確に沈設されていないと判定した場合（ＮＯ）は、Ｓ１００へ移行する。
【００４０】
Ｓ１００（排水）：上記Ｓ９０において、ケーソン６０が目標位置に正確に沈設されていないと判定した場合は、水中ポンプ５０を用いてケーソン６０の各枡４４から排水を行う。この際、監視モニター４６に表示される注水管理に必要な各種の情報を確認しながら、各枡４４間の水位差が過度に大きくなることのないようにバランス良く排水を行う。そして、各枡４４の水位を下げ、ケーソン６０の重量を減らすことで、ケーソン６０を再度浮上させる。その後、上記Ｓ６０へ復帰する。
Ｓ１１０（据付完了）：上記Ｓ９０において、ケーソン６０が目標位置に正確に沈設されていると判定した場合は、ケーソン６０の据付が完了となる。
【００４１】
次に、図２のＳ６０のケーソン位置調整工程において実行する、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法について、図３のフローチャート及び図４、図５のサブフローチャートに沿って詳しく説明する。本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法は、一例として、図３に示すＳ２００〜Ｓ３３０で構成されており、Ｓ２２０のケーソン移動形態設定工程の詳細が図４のサブフローチャートに、Ｓ２８０のウィンチ動作判定工程の詳細が図５のサブフローチャートに、夫々示されている。なお、ケーソン位置調整システム１０の構成等については、適宜、図１を参照されたい。
【００４２】
Ｓ２００（位置調整準備）：ケーソン６０を位置調整するための準備を行う。すなわち、図１に示すように、ケーソン６０の周囲４箇所の水底にシンカー２４を沈設し、４台のウィンチ２０の各々から繰り出したワイヤ２２の端部を、滑車２６（図７〜図１２参照）に掛け回した状態で、シンカー２４に固定する。そして、各ワイヤ２２が弛まないようにテンションをかけた状態で、全てのウィンチ２０にブレーキをかける。なお、シンカー２４は、ケーソン６０の現在の位置と所定の目標位置との関係や、ウィンチ２０及び滑車２６の位置等に応じた、適切な位置に沈設する。又、この時点で、ケーソン６０を移動する目標位置及び向きをシステム制御部３２へ設定してもよい。
【００４３】
Ｓ２１０（ケーソン位置計測）：位置計測手段１２により、ケーソン６０の現在の平面方向の位置及び向きを計測する。すなわち、２台のトータルステーション１４により、ケーソン６０上の２台の全方向ミラー１６までの距離及び角度を計測し、計測データをシステム制御部３２へ送信する。そして、システム制御部３２により、トータルステーション１４の計測データ、ケーソン６０上での全方向ミラー１６の位置、ケーソン１６の大きさ等から、例えば、ケーソン６０の所定の目標位置及び向きを基準とした、ケーソン６０の平面方向の相対的な位置及び向きを算出する。なお、ケーソン６０の位置計測は、位置計測手段１２及びシステム制御部３２により、継続的に行うものとする。
【００４４】
Ｓ２２０（ケーソン移動形態設定）：システム制御部３２により、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きに移動するための、ケーソン６０の移動形態を設定する。ここから、図４のサブフローチャートへ移行する。ここで、ケーソン６０の移動形態は、図６に示すような、所定の目標位置及び向きにある状態のケーソン６０ａの、任意の１つの側面の法線を基準として定められる方向に基づいて設定される。本実施例では、ケーソン６０（６０ａ）が平面視で矩形を成しているため、ケーソン６０ａの図中の上辺又は下辺に相当する側面の法線と平行な方向を前後方向、この前後方向と水平面上で直交する方向（ケーソン６０ａの図中の右辺及び左辺に相当する側面の法線と平行な方向）を左右方向として、ケーソン６０の移動形態が設定される。具体的に、ケーソン６０の移動形態とは、図６において、紙面と直交する軸を回転軸として回転させる、ケーソン６０の右回転又は左回転、図中右方向又は左方向に平行移動させる、ケーソン６０の右移動又は左移動、図中下方向又は上方向に平行移動させる、ケーソン６０の前移動又は後移動を示している。なお、図４のＳ４００〜Ｓ５２０で行われる処理は、全てシステム制御部３２により実行される。
【００４５】
Ｓ４００（位置差分算出）：ケーソン６０の現在の平面方向の位置及び向きと、ケーソン６０の所定の目標位置及び向きとの差分を算出する。具体的には、例えば、図６に示すように、平面視矩形のケーソン６０の４辺のうち、図中の上辺及び下辺上の、右辺及び左辺と平行な線と交わる位置に、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１、ＮＰ２を仮想的に設定する。同様に、所定の目標位置及び向きまで移動された状態のケーソン６０ａの、誘導点ＮＰ１、ＮＰ２に相当する位置に、目標点ＴＰ１、ＴＰ２を仮想的に設定する。図６に示すケーソン６０は、上記Ｓ２１０において位置を計測した時点でのケーソン６０であり、ケーソン６０の位置及び向きが変化すると、誘導点ＮＰ１、ＮＰ２の位置が変化するが、目標点ＴＰ１、ＴＰ２の位置は変化しない。
【００４６】
そして、誘導点ＮＰ１、ＮＰ２と、目標点ＴＰ１、ＴＰ２との、図中左右方向の差分ｈ１、ｈ２及び図中上下方向の差分ｖ１、ｖ２を算出する。更に、誘導点ＮＰ１とＮＰ２との、図中左右方向の差分ｈ３を算出する。なお、ここで算出する各差分は、正負を含めた差分を算出することとする。例えば、図６において、図中上方向及び右方向に増加する座標系を想定すると、誘導点ＮＰ１とＮＰ２との図中左右方向の差分ｈ３は、誘導点ＮＰ１を基準として正（プラス）の値となる。又、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中左右方向の差分ｈ１は、目標点ＴＰ１を基準として負（マイナス）の値となる。同様に、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中左右方向の差分ｈ２は、目標点ＴＰ２を基準として負（マイナス）の値、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中上下方向の差分ｖ１は、目標点ＴＰ１を基準として正（プラス）の値、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中上下方向の差分ｖ２は、目標点ＴＰ２を基準として正（プラス）の値となる。以降では、このように正負を含めて算出した差分値を利用した場合を例に説明する。又、このように算出した差分値を、監視モニター４６に表示させてもよい。
【００４７】
Ｓ４１０（右回転判定）：上記Ｓ４００において算出した、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１とＮＰ２との差分ｈ３が、予め設定された右回転の閾値以上か否かを判定する。本実施例では、図６の右方向に増加する座標系において、誘導点ＮＰ１を基準とした誘導点ＮＰ１とＮＰ２との図中左右方向の差分ｈ３が正（プラス）の値であり、かつ、その値が右回転の閾値以上である場合（ＹＥＳ）に、Ｓ４２０へ移行し、それ以外の場合（ＮＯ）に、Ｓ４３０へ移行する。
Ｓ４２０（右回転設定）：ケーソン６０の移動形態として右回転を設定し、図３のＳ２３０へ移行する。
【００４８】
Ｓ４３０（左回転判定）：上記Ｓ４００において算出した、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１とＮＰ２との差分ｈ３が、予め設定された左回転の閾値以上か否かを判定する。本実施例では、図６の右方向に増加する座標系において、誘導点ＮＰ１を基準とした誘導点ＮＰ１とＮＰ２との図中左右方向の差分ｈ３が負（マイナス）の値であり、かつ、その絶対値が左回転の閾値以上である場合（ＹＥＳ）に、Ｓ４４０へ移行し、それ以外の場合（ＮＯ）に、Ｓ４５０へ移行する。
Ｓ４４０（左回転設定）：ケーソン６０の移動形態として左回転を設定し、図３のＳ２３０へ移行する。
【００４９】
Ｓ４５０（右移動判定）：上記Ｓ４００において算出した、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１、ＮＰ２と目標点ＴＰ１、ＴＰ２との差分ｈ１、ｈ２が、予め設定された右移動の閾値以上か否かを判定する。本実施例では、図６の右方向に増加する座標系において、目標点ＴＰ１を基準とした誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中左右方向の差分ｈ１が負（マイナス）の値であり、かつ、その絶対値が右移動の閾値以上である場合、或いは、目標点ＴＰ２を基準とした誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中左右方向の差分ｈ２が負（マイナス）の値であり、かつ、その絶対値が右移動の閾値以上である場合（ＹＥＳ）に、Ｓ４６０へ移行し、それ以外の場合（ＮＯ）に、Ｓ４７０へ移行する。なお、本工程は、上記Ｓ４１０及びＳ４３０の回転の判定を通過した（ＮＯ）場合に実施されるため、誘導点ＮＰ１とＮＰ２との図６の左右方向における差分は、ほとんどないものと考えられる。このため、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中左右方向の差分ｈ１と、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中左右方向の差分ｈ２との、いずれか一方のみを、本工程での判定に利用してもよい。
Ｓ４６０（右移動設定）：ケーソン６０の移動形態として右移動を設定し、図３のＳ２３０へ移行する。
【００５０】
Ｓ４７０（左移動判定）：上記Ｓ４００において算出した、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１、ＮＰ２と目標点ＴＰ１、ＴＰ２との差分ｈ１、ｈ２が、予め設定された左移動の閾値以上か否かを判定する。本実施例では、図６の右方向に増加する座標系において、目標点ＴＰ１を基準とした誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中左右方向の差分ｈ１が正（プラス）の値であり、かつ、その値が左移動の閾値以上である場合、或いは、目標点ＴＰ２を基準とした誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中左右方向の差分ｈ２が正（プラス）の値であり、かつ、その値が左移動の閾値以上である場合（ＹＥＳ）に、Ｓ４８０へ移行し、それ以外の場合（ＮＯ）に、Ｓ４９０へ移行する。なお、上記Ｓ４５０と同様に、本工程は、上記Ｓ４１０及びＳ４３０の回転の判定を通過した（ＮＯ）場合に実施されるため、誘導点ＮＰ１とＮＰ２との図６の左右方向における差分は、ほとんどないものと考えられる。このため、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中左右方向の差分ｈ１と、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中左右方向の差分ｈ２との、いずれか一方のみを、本工程での判定に利用してもよい。
Ｓ４８０（左移動設定）：ケーソン６０の移動形態として左移動を設定し、図３のＳ２３０へ移行する。
【００５１】
Ｓ４９０（前移動判定）：上記Ｓ４００において算出した、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１、ＮＰ２と目標点ＴＰ１、ＴＰ２との差分ｖ１、ｖ２が、予め設定された前移動の閾値以上か否かを判定する。本実施例では、図６の上方向に増加する座標系において、目標点ＴＰ１を基準とした誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中上下方向の差分ｖ１が正（プラス）の値であり、かつ、その値が前移動の閾値以上である場合、或いは、目標点ＴＰ２を基準とした誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中上下方向の差分ｖ２が正（プラス）の値であり、かつ、その値が前移動の閾値以上である場合（ＹＥＳ）に、Ｓ５００へ移行し、それ以外の場合（ＮＯ）に、Ｓ５１０へ移行する。なお、本工程は、上記Ｓ４１０及びＳ４３０の回転の判定を通過した（ＮＯ）場合に実施されるため、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との差分ｖ１と、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との差分ｖ２とは、略等しいと考えられる。このため、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との差分ｖ１と、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との差分ｖ２との、いずれか一方のみを、本工程での判定に利用してもよい。
Ｓ５００（前移動設定）：ケーソン６０の移動形態として前移動を設定し、図３のＳ２３０へ移行する。
【００５２】
Ｓ５１０（後移動判定）：上記Ｓ４００において算出した、ケーソン６０の誘導点ＮＰ１、ＮＰ２と目標点ＴＰ１、ＴＰ２との差分ｖ１、ｖ２が、予め設定された後移動の閾値以上か否かを判定する。本実施例では、図６の上方向に増加する座標系において、目標点ＴＰ１を基準とした誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との図中上下方向の差分ｖ１が負（マイナス）の値であり、かつ、その絶対値が後移動の閾値以上である場合、或いは、目標点ＴＰ２を基準とした誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との図中上下方向の差分ｖ２が負（マイナス）の値であり、かつ、その絶対値が後移動の閾値以上である場合（ＹＥＳ）に、Ｓ５２０へ移行し、それ以外の場合（ＮＯ）に、図３のＳ２３０へ移行する。なお、上記Ｓ４９０と同様に、本工程は、上記Ｓ４１０及びＳ４３０の回転の判定を通過した（ＮＯ）場合に実施されるため、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との差分ｖ１と、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との差分ｖ２とは、略等しいと考えられる。このため、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との差分ｖ１と、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との差分ｖ２との、いずれか一方のみを、本工程での判定に利用してもよい。
Ｓ５２０（後移動設定）：ケーソン６０の移動形態として後移動を設定し、図３のＳ２３０へ移行する。
【００５３】
なお、上述した各移動形態の判定の際に用いる各移動形態の閾値には、ケーソン６０の大きさや各移動形態の特徴を考慮した、適切な値を設定するものとする。又、図６における座標系の正負の方向、誘導点や目標点の設定位置、算出する差分の内容等は、上記の実施形態に限定されるものではなく、別の方向、位置、内容等であってもよい。更に、上記Ｓ４００〜Ｓ５２０において説明したケーソン６０の移動形態の設定方法は、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法で用いられる移動形態の設定方法の一例であり、他の設定方法によって、ケーソン６０の移動形態を設定してもよい。
ここで、図３のフローチャートに復帰する。
【００５４】
Ｓ２３０（移動形態設定判定）：システム制御部３２により、上記Ｓ２２０（Ｓ４００〜Ｓ５２０）において、ケーソン６０の移動形態が何かしら設定されたか否かを判定する。そして、ケーソン６０の移動形態として何かしらの移動形態が設定されている場合、すなわち、上記Ｓ４２０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４８０、Ｓ５００、Ｓ５２０の何れかの処理を通過している場合（ＹＥＳ）は、Ｓ２４０へ移行する。これに対し、ケーソン６０の移動形態として何も設定されていない場合、すなわち、上記Ｓ４２０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４８０、Ｓ５００、Ｓ５２０の何れの処理も通過していない場合（ＮＯ）は、ケーソン６０が所定の目標位置及び向きまで移動された状態にあると判断され、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法が終了となる。
【００５５】
Ｓ２４０（ウィンチ動作導出）：システム制御部３２により、上記Ｓ２２０において設定されたケーソン６０の移動形態を実行するための、４台のウィンチ２０の各々の動作を導出する。本実施例では、ウィンチ２０の各々の動作として、ウィンチ２０のブレーキをかけてワイヤ２２の巻き取りと繰り出しとの双方を抑止するホールド動作と、ウィンチ２０のトルク値を上げてワイヤ２２の巻き取りを可能な状態にするトルクアップ動作と、ウィンチ２０のトルク値を下げてワイヤ２２の繰り出しを可能な状態にするトルクダウン動作との、何れかの動作を導出する。更に、本実施例では、ケーソン６０の６つの移動形態毎に、４台のウィンチ２０の各々の動作が予め設定されている。このため、本工程では、予め設定された移動形態毎のウィンチ２０の動作の中から、上記Ｓ２２０において設定されたケーソン６０の移動形態に対応する、４台のウィンチ２０の各々の動作を選択すればよい。
【００５６】
ここで、ケーソン６０の６つの移動形態毎に設定されている、４台のウィンチ２０の各々の動作について説明する。図７〜図１２には、ケーソン６０の６つの移動形態の各々に対応した、４台のウィンチ２０の各々の動作を図示している。これらの各図では、図中左上のシンカー２４に固定されたワイヤ２２を繰り出しているウィンチをウィンチ２０Ａ、図中右下のシンカー２４に固定されたワイヤ２２を繰り出しているウィンチをウィンチ２０Ｂ、図中左下のシンカー２４に固定されたワイヤ２２を繰り出しているウィンチをウィンチ２０Ｃ、図中右上のシンカー２４に固定されたワイヤ２２を繰り出しているウィンチをウィンチ２０Ｄとしている。まず、図７はケーソン６０の右回転に対応する動作を示しており、ウィンチ２０Ａにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｂにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｃにホールド動作Ｍ１、ウィンチ２０Ｄにトルクダウン動作Ｍ３が設定される。又、図８はケーソン６０の左回転に対応する動作を示しており、ウィンチ２０Ａにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｂにホールド動作Ｍ１、ウィンチ２０Ｃにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｄにトルクアップ動作Ｍ２が設定される。
【００５７】
同様に、ケーソン６０の右移動に対応する動作を示す図９では、ウィンチ２０Ａにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｂにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｃにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｄにトルクアップ動作Ｍ２が設定され、ケーソン６０の左移動に対応する動作を示す図１０では、ウィンチ２０Ａにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｂにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｃにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｄにトルクダウン動作Ｍ３が設定される。更に、ケーソン６０の前移動に対応する動作を示す図１１では、ウィンチ２０Ａにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｂにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｃにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｄにトルクダウン動作Ｍ３が設定され、ケーソン６０の後移動に対応する動作を示す図１２では、ウィンチ２０Ａにトルクアップ動作Ｍ２、ウィンチ２０Ｂにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｃにトルクダウン動作Ｍ３、ウィンチ２０Ｄにトルクアップ動作Ｍ２が設定される。
【００５８】
Ｓ２５０（動作指令出力）：上記Ｓ２４０において導出した４台のウィンチ２０の動作を、４台のウィンチ２０の各々に行わせるための動作指令を、無線通信手段３４を介して、システム制御部３２からウィンチ制御手段２８へ出力する。この動作指令を受けたウィンチ制御手段２８により動作制御される前の時点で、４台のウィンチ２０は、上記Ｓ２００或いは後述するＳ３３０での処理により、ブレーキがかけられた状態になっている。このため、動作指令の出力は、トルクアップ動作Ｍ２及びトルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けるウィンチ２０についてのみ行えばよい。更に、トルクダウン動作Ｍ３よりも先にトルクアップ動作Ｍ２が行われるように、各動作指令に優先度や順番を付与する。
【００５９】
Ｓ２６０（ウィンチ動作開始）：上記Ｓ２５０において出力された動作指令を受けて、ウィンチ制御手段２８により４台のウィンチ２０の動作を制御し、各ウィンチ２０を作動させる。まず、上記Ｓ２４０においてホールド動作Ｍ１が導出されたウィンチ２０は、ブレーキをかけた状態を維持し、ワイヤ２２の巻き取り及び繰り出しを抑止する。次に、トルクアップ動作Ｍ２の動作指令を受けたウィンチ２０は、ウィンチ制御手段２８により、ブレーキが解除された後、トルク値が最大まで上げられる。ここでは、最大トルク値を１０ｔとし、トルクアップ動作Ｍ２の動作指令を受けたウィンチ２０のトルク値を１０ｔまで上げ、このトルク値に固定する。続いて、トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けたウィンチ２０は、ウィンチ制御手段２８により、ブレーキが解除された後、トルク値が一旦１０ｔまで上げられ、その後、トルク値が１段階下げられる（−１ｔ）。なお、ケーソン６０の６つの移動形態毎の、各ウィンチ２０の動作は、右回転については図７、左回転については図８、右移動については図９、左移動については図１０、前移動については図１１、後移動については図１２を、夫々参照のこと。
【００６０】
Ｓ２７０（ウィンチ状態計測）：繰り出し量計測手段３０により、４台のウィンチ２０の各々からのワイヤ２２の繰り出し量を計測する。この繰り出し量計測手段３０による計測は、継続的に行うものとする。更に、ウィンチ制御手段２８によって各ウィンチ２０が動作制御される前及び後のタイミング（上記Ｓ２６０の前及び後のタイミング）で、システム制御部３２により、無線通信手段３４を介して、繰り出し量計測手段３０から計測結果を取得する。そして、システム制御部３２により、ウィンチ制御手段２８によって各ウィンチ２０が動作制御される前後間での、各ウィンチ２０におけるワイヤ２２の繰り出し量の変化（増減）を算出する。なお、繰り出し量計測手段３０からの計測結果の取得、及び、繰り出し量の変化の算出は、ホールド動作Ｍ１のウィンチ２０については省いてもよく、又、ワイヤ２２の繰り出し量に代えて巻き取り量を取り扱ってもよい。更に、継続的に計測される各ウィンチ２０におけるワイヤ２２の繰り出し量を、各ウィンチ２０のトルク値等と併せて、監視モニター４６に表示させてもよい。
【００６１】
Ｓ２８０（ウィンチ動作判定）：システム制御部３２により、４台のウィンチ２０の各々が、動作指令の通りに作動しているか否かを判定する。ここから、図５のサブフローチャートへ移行する。なお、図５のＳ６００〜Ｓ６８０で行われる処理は、全てシステム制御部３２により実行される。
Ｓ６００（判定ウィンチ設定）：４台のウィンチ２０の中から、まだ動作判定を行っていない１台のウィンチ２０を選択して、動作判定対象のウィンチ２０として設定する。
【００６２】
Ｓ６１０（ホールド動作ウィンチ判定）：動作判定対象のウィンチ２０が、ホールド動作Ｍ１の動作指令を受けたウィンチ２０であるか否かを判定する。そして、ホールド動作Ｍ１の動作指令を受けたウィンチ２０である場合（ＹＥＳ）は、Ｓ６５０へ移行し、ホールド動作Ｍ１ではない別の動作指令を受けたウィンチ２０である場合（ＮＯ）は、Ｓ６２０へ移行する。
Ｓ６２０（トルクアップ動作ウィンチ判定）：動作判定対象のウィンチ２０が、トルクアップ動作Ｍ２の動作指令を受けたウィンチ２０であるか否かを判定する。そして、トルクアップ動作Ｍ２の動作指令を受けたウィンチ２０である場合（ＹＥＳ）は、Ｓ６３０へ移行し、トルクアップ動作Ｍ２ではない別の動作指令、すなわち、トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けたウィンチ２０である場合（ＮＯ）は、Ｓ６４０へ移行する。
【００６３】
Ｓ６３０（ワイヤ巻き取り判定）：トルクアップ動作Ｍ２の動作指令を受けている、動作判定対象のウィンチ２０において、ワイヤ２２が巻き取れているか否かを判定する。具体的には、上記Ｓ２７０において算出した各ウィンチ２０におけるワイヤ２２の繰り出し量の変化の中から、動作判定対象のウィンチ２０での変化を参照する。そして、それがワイヤ２２の繰り出し量が減っている（すなわち、ワイヤ２２が巻き取られている）ことを示す場合（ＹＥＳ）は、Ｓ６５０へ移行し、ワイヤ２２の繰り出し量が減っていない（すなわち、ワイヤ２２が巻き取られていない）ことを示す場合（ＮＯ）は、Ｓ６６０へ移行する。
【００６４】
Ｓ６４０（ワイヤ繰り出し判定）：トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けている、動作判定対象のウィンチ２０において、ワイヤ２２が繰り出せているか否かを判定する。具体的には、上記Ｓ２７０において算出した各ウィンチ２０におけるワイヤ２２の繰り出し量の変化の中から、動作判定対象のウィンチ２０での変化を参照する。そして、それがワイヤ２２の繰り出し量が増えている（すなわち、ワイヤ２２が繰り出されている）ことを示す場合（ＹＥＳ）は、Ｓ６７０へ移行し、ワイヤ２２の繰り出し量が増えていない（すなわち、ワイヤ２２が繰り出されていない）ことを示す場合（ＮＯ）は、Ｓ６６０へ移行する。
【００６５】
Ｓ６５０（作動ＯＫ判定設定）：上記Ｓ６１０において、動作判定対象のウィンチ２０がホールド動作Ｍ１のウィンチ２０であると判定された場合や、上記Ｓ６３０において、動作判定対象のトルクアップ動作Ｍ２のウィンチ２０が、ワイヤ２２を巻き取っていると判定された場合は、それら動作判定対象のウィンチ２０が、動作指令通りに作動していると判断し、作動ＯＫであることを設定する。
Ｓ６６０（作動ＮＧ判定設定）：上記Ｓ６３０において、動作判定対象のトルクアップ動作Ｍ２のウィンチ２０が、ワイヤ２２を巻き取っていないと判定された場合や、上記Ｓ６４０において、動作判定対象のトルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０が、ワイヤ２２を繰り出していないと判定された場合は、それら動作判定対象のウィンチ２０が、動作指令通りに作動していないと判断し、作動ＮＧであることを設定する。
【００６６】
Ｓ６７０（作動ＯＫ判定設定）：上記Ｓ６４０において、動作判定対象のトルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０が、ワイヤ２２を繰り出していると判定された場合は、その動作判定対象のウィンチ２０が、動作指令通りに作動していると判断し、作動ＯＫであることを設定する。
Ｓ６８０（判定ウィンチ確認）：４台のウィンチ２０の全てについて、動作判定を行ったか否かを判定する。そして、４台全てのウィンチ２０について動作判定を行った場合（ＹＥＳ）は、図３のＳ２９０へ移行し、動作判定を行っていないウィンチ２０が残っている場合（ＮＯ）は、上記Ｓ６００へ復帰する。すなわち、４台全てのウィンチ２０について動作判定を行うまで、上記Ｓ６００〜Ｓ６７０を繰り返し実行する。
【００６７】
ここから、図３のフローチャートに復帰する。
Ｓ２９０（動作判定確認）：システム制御部３２により、上記Ｓ２８０におけるウィンチ動作判定において、作動ＮＧと設定されたウィンチ２０が存在するか否かを判定する。そして、作動ＮＧと設定されたウィンチ２０が１台でも存在する場合（ＹＥＳ）は、Ｓ３００へ移行し、作動ＮＧと設定されたウィンチ２０が存在せず、全てのウィンチ２０が作動ＯＫと設定された場合（ＮＯ）は、各ウィンチ２０に現在設定されている動作及びトルク値をそのまま維持し、Ｓ３１０へ移行する。
【００６８】
Ｓ３００（トルク調整）：上記Ｓ２９０において作動ＮＧと設定されたウィンチ２０が存在すると判定された場合は、４台のウィンチ２０のうち、トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けているウィンチ２０のトルク値を、更に１段階下げる（−１ｔ）指令を、システム制御部３２からウィンチ制御手段２８へ出力する。そして、ウィンチ制御手段２８により、トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けているウィンチ２０のトルク値を１段階下げる。その後、上記Ｓ２７０へ復帰する。すなわち、作動ＮＧのウィンチ２０が存在しなくなるまで、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０のトルク調整、ウィンチ状態の計測、ウィンチ２０の動作判定を、繰り返し実行する。なお、トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けているウィンチ２０が２台存在するケースでは、それら２台のウィンチ２０の中に作動ＮＧと設定されたウィンチ２０がある場合はそのウィンチ２０について、ない場合は各ウィンチ２０やシンカー２４の位置関係等に応じて、作動ＮＧの原因と考えられるトルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０について、トルク値を下げる指令を出力すればよい。
【００６９】
Ｓ３１０（ケーソン位置計測）：上記Ｓ２１０に記載したように、ケーソン６０の位置計測は、位置計測手段１２及びシステム制御部３２により継続的に行っているため、本工程では、現時点でのケーソン６０の位置及び向きのデータを取得する。
Ｓ３２０（位置差分判定）：上記Ｓ４００と同様に、システム制御部３２により、ケーソン６０の現在の平面方向の位置及び向きと、ケーソン６０の所定の目標位置及び向きとの差分を算出する。すなわち、図６に示すような、誘導点ＮＰ１と目標点ＴＰ１との、図中左右方向の差分ｈ１及び図中上下方向の差分ｖ１、誘導点ＮＰ２と目標点ＴＰ２との、図中左右方向の差分ｈ２及び図中上下方向の差分ｖ２、及び、誘導点ＮＰ１とＮＰ２との、図中左右方向の差分ｈ３を算出する。
【００７０】
更に、システム制御部３２により、算出した差分が、上記Ｓ２２０において設定されたケーソン６０の移動形態についての閾値以上か否かを判定する。各移動形態の閾値と差分との比較は、上記Ｓ４１０、Ｓ４３０、Ｓ４５０、Ｓ４７０、Ｓ４９０、Ｓ５１０に記載した通りであるため、ここでの説明は省略する。そして、算出した差分が、現在設定されているケーソン６０の移動形態の閾値以上である場合（ＹＥＳ）は、上記Ｓ３１０へ復帰する。すなわち、ケーソン６０の現在位置と目標位置との差分が、各移動形態の閾値より小さくなるまで、現在設定されている移動形態を継続して実行する。そして、ケーソン６０の現在位置と目標位置との差分が、現在設定されているケーソン６０の移動形態の閾値より小さくなった場合（ＮＯ）は、Ｓ３３０へ移行する。
【００７１】
Ｓ３３０（全ウィンチブレーキ）：上記Ｓ３２０において、ケーソン６０の現在位置と目標位置との差分が、現在設定されているケーソン６０の移動形態の閾値より小さいと判定された場合は、システム制御部３２により、現在設定されている移動形態での移動が十分行われたと判断し、ウィンチ制御手段２８へ、４台全てのウィンチ２０にブレーキをかける指令を出力する。そして、ウィンチ制御手段２８の制御によって、４台全てのウィンチ２０にブレーキをかける。その後、上記Ｓ２１０へ復帰する。
すなわち、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法は、ケーソン６０が所定の目標位置に移動されるまで、図７〜図１２に示すような６つの移動形態の中から、必要な移動形態を繰り返し選択して実行するものである。
【００７２】
なお、上述した実施例では、ケーソン６０を移動させる所定の目標位置及び向きが、既設ケーソン６４（既設構造物６２）に隣接して設定されているが、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム及びケーソン位置調整方法は、これに限定されることなく、ケーソン６０を既設構造物６２から離れた位置に据付ける場合や、単独でケーソン６０を据付ける場合等に利用してもよいものである。この場合は、図１において既設ケーソン６４上に設置されている各装置（トータルステーション１４、システム制御部３２等）を、例えば、ケーソン６０の所定の目標位置の近傍に浮かべた台船等の上や、ケーソン６０の所定の目標位置の近傍にある陸上等に設置すればよい。更に、位置調整を行うケーソン６０の形状も、上述した実施例のような平面視矩形に限定されるものではなく、複数の側面を有する形状であれば、例えば、平面視で台形、五角形、他の多角形等であってもよい。
【００７３】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、図１に示すように、ケーソン６０の据付作業時（図２参照）等に、水面に浮上したケーソン６０の平面方向の位置及び向きを調整するものである。そして、ケーソン６０を移動する手段として、ケーソン６０上に設置されるＡＣサーボモータ式の４台のウィンチ２０と、４台のウィンチ２０の各々により巻き取り及び繰り出しされる４本のワイヤ２２とを備えている。４本のワイヤ２２は、ウィンチ２０に接続された端部と反対側の端部が、ケーソン６０の周囲４箇所の水底に沈設されたシンカー２４に固定されている。このような構成により、４台のウィンチ２０によってワイヤ２２の巻き取りや繰り出しが行なわれることで、主に巻き取られたワイヤ２２が固定されたシンカー２４の方向へと、ケーソン６０を移動することができる。
【００７４】
更に、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、位置計測手段１２、ウィンチ制御手段２８、及び、システム制御部３２を含んでいる。位置計測手段１２は、ケーソン６０の平面方向の位置及び向きを計測するものであり、計測するケーソン６０の位置及び向きとしては、所定の位置及び向きを基準とした相対的なものであってもよく、絶対的なものであってもよい。ウィンチ制御手段２８は、４台のウィンチ２０の動作を制御するものであり、後述するように、システム制御部３２から出力される動作指令を受けて、４台のウィンチ２０の各々の動作を制御する。すなわち、ウィンチ制御手段２８は、主に、各ウィンチ２０のＡＣサーボモータを制御するように構成されている。
【００７５】
一方、システム制御部３２は、位置計測手段１２により計測されるケーソン６０の平面方向の位置及び向きに基づいて、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きまで移動するための、４台のウィンチ２０の各々の動作を導出する（図３のＳ２４０参照）。この際、システム制御部３２は、所定の目標位置及び向きが予め設定されていることで、ケーソン６０の現在の位置及び向きと目標位置及び向きとから、４台のウィンチ２０の動作を導出する。そして、システム制御部３２は、上述したように、導出した４台のウィンチ２０の動作を各ウィンチ２０に行わせるための動作指令を、ウィンチ制御手段２８に対して出力するものである（図３のＳ２５０参照）。
【００７６】
すなわち、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、位置計測手段１２によるケーソン６０の平面方向の位置及び向きの計測、システム制御部３２によるケーソン６０を所定の目標位置及び向きに移動するための各ウィンチ２０の動作の導出、及び、ウィンチ制御手段２８による４台のウィンチ２０の動作制御を、人手を介さずに実行することができる。これによって、ケーソン６０の位置調整の自動化を実現することができるため、ケーソン６０の位置及び向きの計測から実際にウィンチ２０が作動するまでの間のタイムラグがほとんど生じなくなり、又、作業者によるウィンチ２０の誤操作の虞がなくなる。更に、ウィンチ制御手段２８によってＡＣサーボモータ式のウィンチ２０を制御するため、ウィンチ制御を高精度に行うことができる。これらの作用効果が相まって、ケーソン６０の位置調整をより精度よく行うことが可能となる。
【００７７】
更に、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、位置計測手段１２が、既設ケーソン６４等の既設構造物６２上に設置される、自動追尾機能を有する２台のトータルステーション１４と、移動対象のケーソン６０上に設置される２台の全方向ミラー１６とを含むものである。トータルステーション１４は、目標物にレーザー光等を照射してその反射光を検知し、距離と角度とを同時に計測する機器である。このような２台のトータルステーション１４により、ケーソン６０上に設置される２台の全方向ミラー１６を追尾して、角度と距離との計測を行う。これにより、２台のトータルステーション１４による計測結果から、ケーソン６０の平面方向の相対的な位置及び向きを、リアルタイムに精度よく把握することができる。
【００７８】
又、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、システム制御部３２が４台のウィンチ２０の動作を導出する際に、４台のウィンチ２０の各々の動作として、ホールド動作Ｍ１とトルクアップ動作Ｍ２とトルクダウン動作Ｍ３（図７〜図１２参照）との、３つの動作の中のいずれか１つを導出するものである。ホールド動作Ｍ１は、ウィンチ２０のブレーキをかけることで、ワイヤ２２の巻き取りと繰り出しとの双方を抑止する動作である。これに対し、トルクアップ動作Ｍ２は、ウィンチ２０のトルク値を上げることで、ワイヤ２２の巻き取りを可能な状態にする動作であり、トルクダウン動作Ｍ３は、ウィンチ２０のトルク値を下げることで、ワイヤ２２の繰り出しを可能な状態にする動作である。更に、システム制御部３２は、４台のウィンチ２０の中に、トルクアップ動作Ｍ２を行うウィンチ２０と、トルクダウン動作Ｍ３を行うウィンチ２０とが、少なくとも１台ずつ含まれるように導出する。
【００７９】
そして、システム制御部３２から動作指令を受けたウィンチ制御手段２８により、上記のような動作を行うように制御されることで、ホールド動作Ｍ１のウィンチ２０は、ワイヤ２２の巻き取り及び繰り出しを抑止し、トルクアップ動作Ｍ２のウィンチ２０は、ワイヤ２２を巻き取るように作動し、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０は、ワイヤ２２を繰り出すように作動する。このとき、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０は、ワイヤ２２が繰り出し可能な状態になるまでトルク値が下げられる制御を受けるため、ワイヤ２２にテンションがかかった状態のまま、ワイヤ２２を繰り出すことができる。すなわち、ホールド動作Ｍ１及びトルクアップ動作Ｍ２のウィンチ２０だけでなく、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０についても、そこから繰り出されるワイヤ２２が弛むことはないため、ワイヤ２２の絡まりやキンクの発生を防止することが可能となる。
【００８０】
更に、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、繰り出し量計測手段３０を含んでおり、この繰り出し量計測手段３０は、各ウィンチ２０からのワイヤ２２の繰り出し量を計測するように、４台のウィンチ２０の夫々に設置される。そして、システム制御部３２は、繰り出し量計測手段３０から取得する各ウィンチ２０のワイヤ２２の繰り出し量に基づき、トルクアップ動作Ｍ２或いはトルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けているウィンチ２０の各々が、夫々の動作指令の通りに作動しているか否かを判定する（図３のＳ２８０、図５参照）。すなわち、トルクアップ動作Ｍ２のウィンチ２０は、トルク値が上げられることで、ワイヤ２２を巻き取るように作動するべきであるため、このウィンチ２０からのワイヤ２２の繰り出し量が、トルクアップ動作Ｍ２の後に減っている場合は、動作指令の通りに作動していると判定され、トルクアップ動作Ｍ２の後に減っていない場合は、動作指令の通りに作動していないと判定される（図５のＳ６３０、Ｓ６５０、Ｓ６６０参照）。
【００８１】
他方、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０は、トルク値が下げられることで、ワイヤ２２を繰り出すように作動するべきであるため、このウィンチ２０からのワイヤ２２の繰り出し量が、トルクダウン動作Ｍ３の後に増えている場合は、動作指令の通りに作動していると判定され、トルクダウン動作Ｍ３の後に増えていない場合は、動作指令の通りに作動していないと判定される（図５のＳ６４０、Ｓ６６０、Ｓ６７０参照）。そして、システム制御部３２は、動作指令の通りに作動していないウィンチ２０が１台でも存在すると、トルクダウン動作Ｍ３の動作指令を受けているウィンチ２０のトルク値を更に下げる指令を、ウィンチ制御手段２８に出力する（図３のＳ２９０、Ｓ３００参照）。すなわち、トルク値が上げられているにも関わらずワイヤ２２が巻き取れていないウィンチ２０が存在する場合は、トルク値が下げられている別のウィンチ２０からワイヤ２２が繰り出されていないことが原因と判断し、そのようなウィンチ２０からワイヤ２２が繰り出されるように、トルク値を更に下げるものである。又、トルク値が下げられているにも関わらずワイヤ２２が繰り出せていないウィンチ２０が存在する場合は、そのウィンチ２０のトルク値がまだ高すぎることが原因と判断し、そのウィンチ２０からワイヤ２２が繰り出されるように、トルク値を更に下げるものである。
【００８２】
上記のような制御により、ワイヤ２２の繰り出しに必要なトルク値の幅だけ、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０のトルク値を下げることになるため、ワイヤ２２の弛みをより確実に防止することができる。更に、動作指令の通りに作動していないウィンチ２０が存在した場合に行う制御は、トルクダウン動作Ｍ３のウィンチ２０のトルク値を更に下げることのみであるため、４台のウィンチ２０のトルク値を調整する必要はなく、トルク制御を単純化することができる。なお、ホールド動作Ｍ１のウィンチ２０については、ウィンチ２０のブレーキを作動させるものであり、ワイヤ２２の繰り出し量が変化せず、トルク値の調整も必要ないため、動作判定が行われなくても問題ないものである（図５のＳ６１０、Ｓ６５０参照）。
【００８３】
又、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、ケーソン６０上に設置される装置、すなわち、ウィンチ制御手段２８及び繰り出し量計測手段３０と、システム制御部３２との間の通信を、無線で行う無線通信手段３４を備えているものである。無線通信手段３４には、例えば、無線ＬＡＮが用いられ、システム制御部３２からウィンチ制御手段２８への動作指令の送信や、繰り出し量計測手段３０からシステム制御部３２への計測データの送信が、無線通信手段３４を介して行われる。これにより、システム制御部３２がケーソン６０から離れた場所に設置される場合であっても、指令やデータのやり取りを問題なく行うことができる。
【００８４】
又、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、システム制御部３２が、４台のウィンチ２０の各々の動作を導出する際に、所定の目標位置及び向きにあるケーソン６０ａの側面の法線から定まる方向に基づいた、図７〜図１２に示す６つの移動形態の中から、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きに移動するための移動形態を、少なくとも１つ選択する（図３のＳ２２０、図４参照）。例えば、図６の例において、６つの移動形態は、所定の目標位置及び向きにある状態のケーソン６０ａの、図６における上辺、下辺、右辺、左辺に相当する４つの側面のうち、図６における上辺又は下辺に相当する側面の法線と平行な方向を前後方向（図６における下側を前方向、上側を後方向）、この前後方向と水平面上で直交する方向を左右方向（図６における右側を右方向、左側を左方向）とした場合の平面視で定められる。
【００８５】
すなわち、６つの移動形態は、図７〜図１２の夫々において、図中の左右方向をそのまま左右方向、図中の下方向を前方向、図中の上方向を後方向として、図７に示すケーソン６０の右回転、図８に示すケーソン６０の左回転、図９に示すケーソン６０の右移動、図１０に示すケーソン６０の左移動、図１１に示すケーソン６０の前移動、及び、図１２に示すケーソン６０の後移動である。このような６つの移動形態の中から、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態が、少なくとも１つ選択される。そして、システム制御部３２は、選択したケーソン６０の移動形態が実行されるように、４台のウィンチ２０の各々の動作を導出するものである。この際、ケーソン６０を所定の目標位置及び向きまで移動するための移動形態が２つ以上選択される場合は、予め設定された優先順位等に基づいて、選択された移動形態が順次実行されるように、選択された移動形態毎に４台のウィンチ２０の各々の動作を導出すればよい。このように、予め設定された６つの移動形態から選択された移動形態が、必要に応じて組み合わされて実行されることで、所定の目標位置及び向きに到達するまでのケーソン６０の移動を、効率的かつ連続的に実行することができる。これにより、ケーソン６０の位置調整作業の効率アップを図ることができる。
【００８６】
しかも、本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整システム１０は、上記のようなケーソン６０の６つの移動形態毎に、その移動形態を実行するための４台のウィンチ２０の各々の動作が、シンカー２４の沈設位置やワイヤ２２の引き回しルート等に応じて、システム制御部３２に予め設定されていてもよいものである。例えば、システム制御部３２が、４台のウィンチ２０の各々の動作として、上述したようなホールド動作Ｍ１、トルクアップ動作Ｍ２、トルクダウン動作Ｍ３のいずれか１つを導出するものである場合は、図７〜図１２に示すように、ケーソン６０の６つの移動形態毎に、４台のウィンチ２０の各々の動作が、上記３つの動作の中から設定される。これにより、４台のウィンチ２０の動作を導出する手間を省くことができるため、６つの移動形態の各々をより迅速に実行することができ、ケーソン６０の位置調整作業の更なる効率アップを図ることが可能となる。
なお、図３〜図５に示す本発明の実施の形態に係るケーソン位置調整方法は、上述したようなケーソン位置調整システム１０を用いて実行されることで、ケーソン位置調整システム１０に対応する同等の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０：ケーソン位置調整システム、１２：位置計測手段、２０（２０Ａ〜２０Ｄ）：ウィンチ、２２：ワイヤ、２４：シンカー、２８：ウィンチ制御手段、３０：繰り出し量計測手段、３２：システム制御部、６０：ケーソン、６２：既設構造物、Ｍ１：ホールド動作、Ｍ２：トルクアップ動作、Ｍ３：トルクダウン動作
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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