(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の幅方向両端側から中央へ向かって下方へと傾斜する２つの傾斜面から成る底面を有し、前記船体の幅方向中央で前後に延びる回転軸を中心に、前記底面の少なくとも一部が両開きとなり、前記２つの傾斜面の境界が割けるようにして、水中への開口部が形成される船倉と、
該船倉の前記２つの傾斜面上に、船体の前後方向及び幅方向に並列配置された、水底に人工構造物を構築するための複数のブロックを、所定数のブロック毎に前記船倉内に固縛する複数の固縛手段と、
該複数の固縛手段による固縛状態を、任意の１つ以上の固縛手段毎に解除する固縛解除手段と、を有し、
前記複数の固縛手段の各々は、固縛ワイヤと前記船倉内に設置される可動式フックとを含み、該可動式フックは、前記固縛ワイヤが掛止される掛止位置と、前記固縛ワイヤの掛止を解除する解除位置との間を変位し、前記固縛ワイヤは、前記所定数のブロックの周囲に掛け回された状態で、一端が船体に固定されると共に他端が前記可動式フックに掛止され、
前記固縛解除手段は、各固縛手段の前記可動式フックを、前記掛止位置から前記解除位置へと変位させるフック変位機構と、固縛状態の解除対象となる固縛手段が選択入力されると共に、固縛解除の実行指示が入力される操作部と、該操作部に選択入力された固縛手段の可動式フックに対応する前記フック変位機構を、前記操作部に入力された固縛解除の実行指示を受けて作動させる制御部と、を含むことを特徴とするブロック運搬船。
【請求項２】
前記フック変位機構が、動力源にエアシリンダーを備えることを特徴とする請求項１記載のブロック運搬船。
【請求項３】
予め設定されたブロック投入位置まで船体を誘導するための、衛星測位システムを利用する誘導システムを搭載したことを特徴とする請求項１又は２記載のブロック運搬船。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のブロック運搬船を用い、所定のブロック投入位置で、前記所定数のブロック単位で任意のブロックの固縛状態を解除して、前記開口部から水底へブロックを投入することを特徴とするブロック投入方法。
【請求項５】
前記所定のブロック投入位置とブロックの投入個数とを、個別要素法を利用して予め算出することを特徴とする請求項４記載のブロック投入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水底に人工構造物を構築するためのブロックを運搬及び投入するブロック運搬船と、このブロック運搬船を用いるブロック投入方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、湧昇マウンド礁等の人口構造物を水底に構築する際、コンクリート製や石炭灰製等のブロックを運搬船で沖合に運搬し、運搬船から直接水底にブロックを投入して、所定の形状に堆積させることが行われる。例えば、特許文献１には、水底へ投入する複数のブロックを、複数個毎に複数のブロック群に分け、ブロック群単位でブロックを束縛し、時間的間隔を置いて各ブロック群の束縛を解放することで、ブロック群単位で順次にブロックを水底に投入する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の投入方法では、ブロック群単位でブロックを投入する際に、運搬船の外側に船体に沿って、船体の幅方向両側に１本ずつ設置したスライドロッドを、ロッド軸方向にスライドさせることで、ロープ状物による各ブロック群の束縛を解放している。従って、水底へ投入するブロック群の、投入順序や組み合わせの自由度が小さく、状況によっては、ブロックを所定形状に堆積させるために、多くの時間を要することが想定される。更には、船外に設置したスライドロッドによってロープ状物による束縛を解放する構成であるため、各ロープ状物を船外まで引きまわすための複数の穴を運搬船の船体に設けるといった、船体の基本構造に係る改造を施す必要があった。
【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、水底に人口構造物を効率よく構築することにある。
【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）船体の幅方向両端側から中央へ向かって下方へと傾斜する２つの傾斜面から成る底面を有し、前記船体の幅方向中央で前後に延びる回転軸を中心に、前記底面の少なくとも一部が両開きとなり、前記２つの傾斜面の境界が割けるようにして、水中への開口部が形成される船倉と、該船倉の前記２つの傾斜面上に、船体の前後方向及び幅方向に並列配置された、水底に人工構造物を構築するための複数のブロックを、所定数のブロック毎に前記船倉内に固縛する複数の固縛手段と、該複数の固縛手段による固縛状態を、任意の１つ以上の固縛手段毎に解除する固縛解除手段と、を有するブロック運搬船。
【０００８】
本項に記載のブロック運搬船は、底面の少なくとも一部が両開きとなって、水中への開口部が形成される船倉を有する、所謂全開式や底開式のバージと呼ばれる種類の運搬船である。より詳しくは、船倉の底面が、船体の幅方向両端側から中央へ向かって下方へと傾斜する２つの傾斜面から成り、船体の幅方向中央で前後に延びる回転軸を中心に、２つの傾斜面の境界が割けるようにして底面が両開きとなり、水中への開口部が形成される。すなわち、船倉の底面は、２つの傾斜面の各々の水面に対する傾斜角度が大きくなる態様で両開きになり、船体の幅方向中央に開口部が形成される。又、船倉の２つの傾斜面上には、水底に人工構造物を構築するための複数のブロックが、船体の前後方向及び幅方向に並列配置され、それら並列配置された複数のブロックを、所定数のブロック毎に船倉内に固縛する複数の固縛手段を備えている。更に、複数の固縛手段による固縛状態を、任意の１つ以上の固縛手段毎に解除する固縛解除手段を備えている。
【０００９】
上記のような構成により、船倉の底面が開かれた状態、すなわち、水面に対する各傾斜面の傾斜角度がより大きくなると共に、水中への開口部が形成された状態で、固縛解除手段により固縛手段の固縛状態が解除されると、固縛手段によって固縛されていたブロックが、傾斜面上を滑って船体の幅方向中央へ向かって移動し、船倉の開口部を介して水中へと投入される。しかも、固縛解除手段は、複数のブロックを所定数のブロック毎に固縛している複数の固縛手段による固縛状態を、任意の１つ以上の固縛手段毎に解除する。換言すれば、各固縛手段が固縛している所定数のブロック単位で、任意のブロックの固縛状態を任意のタイミングで解除する。これにより、水底へ投入するブロックの、組み合わせや投入順序の自由度が高められるため、様々な状況に対応して、水底に人口構造物が効率よく構築されることとなる。
【００１０】
（２）上記（１）項において、前記複数の固縛手段の各々は、固縛ワイヤと前記船倉内に設置される可動式フックとを含み、該可動式フックは、前記固縛ワイヤが掛止される掛止位置と、前記固縛ワイヤの掛止を解除する解除位置との間を変位し、前記固縛ワイヤは、前記所定数のブロックの周囲に掛け回された状態で、一端が船体に固定されると共に他端が前記可動式フックに掛止され、前記固縛解除手段は、各固縛手段の前記可動式フックを、前記掛止位置から前記解除位置へと変位させるフック変位機構と、固縛状態の解除対象となる固縛手段が選択入力されると共に、固縛解除の実行指示が入力される操作部と、該操作部に選択入力された固縛手段の可動式フックに対応する前記フック変位機構を、前記操作部に入力された固縛解除の実行指示を受けて作動させる制御部と、を含むブロック運搬船（請求項１）。
【００１１】
本項に記載のブロック運搬船は、各固縛手段が、固縛ワイヤと可動式フックとを含み、固縛解除手段が、フック変位機構と操作部と制御部とを含むものである。固縛手段の可動式フックは、固縛ワイヤを掛止するための掛止位置と、固縛ワイヤの掛止を解除する解除位置との間を変位する。そして、固縛ワイヤは、一端が船体に固定され、固縛手段により固縛する所定数のブロックの周囲に掛け回された後、他端が掛止位置にある可動式フックに掛止される。これにより、複数のブロックは、２つの傾斜面上において移動しないように、所定数のブロック毎に固縛される状態となる。又、固縛解除手段のフック変位機構は、固縛手段の可動式フック毎に設置され、各可動式フックを掛止位置から解除位置へと変位させる。操作部は、作業員等により、複数の固縛手段の中から、固縛状態を解除する固縛手段が選択入力され、更に、固縛解除の実行指示が入力されるものである。制御部は、操作部に入力された情報を取得し、操作部に選択入力された固縛手段の可動式フックに対応するフック変位機構を、操作部に入力された固縛解除の実行指示を受けて作動させる。
【００１２】
すなわち、固縛解除手段は、操作部により作業員等からの入力を受け、選択入力された固縛手段の可動式フックに対応するフック変位機構を、操作部に固縛解除の実行指示が入力されたタイミングで、制御部により作動させる。これによって、選択入力された固縛手段の可動式フックを、掛止位置から解除位置へと変位させ、可動式フックに掛止されていた固縛ワイヤの他端を解放して、固縛手段によるブロックの固縛を解除するものである。このような構成により、船倉に配置された複数のブロックが、固縛手段により固縛されている所定数のブロック単位で、任意の組み合わせかつ任意の順序で、水底へと投入される。更に、固縛ワイヤの他端を掛止する可動式フックが、船倉内に設置されることから、固縛ワイヤを船倉内から船外まで引きまわすための穴を、船体に設ける必要がなく、複数のブロックの固縛解除が、船倉内の可動式フックの動作によって行われるものである。
【００１３】
（３）上記（２）項において、前記フック変位機構が、動力源にエアシリンダーを備えるブロック運搬船（請求項２）。
本項に記載のブロック運搬船は、固縛解除手段のフック変位機構が、動力源にエアシリンダーを備えていることで、固縛解除の実行指示を受けたタイミングで、迅速にフック変位機構を作動させ、ブロックの固縛状態を解除するものである。これにより、固縛解除の実行指示を受けてから、水底へブロックが投入されるまでのタイムラグが抑制されるため、船体が潮流等の影響を受けて移動してしまう前に、所定の位置へ正確にブロックが投入されることとなる。更に、フック変位機構の動力源に油圧シリンダーを用いる場合と異なり、シリンダーから漏れる油によって、水中を汚染するリスクがないものである。
【００１４】
（４）上記（２）（３）項において、予め設定されたブロック投入位置まで船体を誘導するための、衛星測位システムを利用する誘導システムを搭載したブロック運搬船（請求項３）。
本項に記載のブロック運搬船は、衛星測位システムを利用する誘導システムを搭載したものであり、この誘導システムは、例えば、衛星測位システムの電波信号を受信する２つ以上の受信部と、受信した電波信号に基づいて船体の位置や船首方向等を算出する演算部と、算出した船体の位置や船首方向等を表示するための表示部とで構成される。そして、このような構成の誘導システムに対して、目標とする投入位置を予め設定することで、設定されたブロック投入位置まで船体を正確に誘導し、ブロックを投入する位置の精度をより一層向上させるものである。
【００１５】
（５）上記（２）から（４）項のブロック運搬船を用い、所定のブロック投入位置で、前記所定数のブロック単位で任意のブロックの固縛状態を解除して、前記開口部から水底へブロックを投入するブロック投入方法（請求項４）。
本項に記載のブロック投入方法は、上記（２）から（４）項のブロック運搬船を利用するものであり、所定のブロック投入位置において、各固縛手段により固縛している所定数のブロック単位で、任意のブロックの固縛状態を解除して、船倉に形成した開口部から水底へブロックを投入する。これにより、上記（２）から（４）項のブロック運搬船に対応する同等の作用を奏するものである。
【００１６】
（６）上記（５）項において、前記所定のブロック投入位置とブロックの投入個数とを、個別要素法を利用して予め算出するブロック投入方法（請求項５）。
本項に記載のブロック投入方法は、所定のブロック投入位置とブロックの投入個数とを、個別要素法を利用して予め算出するものである。個別要素法では、ブロックの運動と水流の運動方程式とを計算することで、ブロックの水中での挙動を算出する。更に、個別要素法では、水中へ投入するブロックの個数が１つの場合や、同時に複数のブロックを投入する場合について、ブロックの挙動を算出する。このため、同時に投入するブロックの個数を様々に変化させた場合のブロックの挙動を事前に算出しておくことで、人工構造物を形成するための所定形状に複数のブロックを堆積させるような、ブロックの投入位置及び投入個数が算出される。このように算出した投入位置及び投入個数に従い、複数のブロックを水底へ投入することで、人工構造物がより効率的に構築されるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記のような構成であるため、水底に人口構造物を効率よく構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るブロック運搬船の構成の一例を船体の平面図を利用して示した概略図である。
【図２】図１のブロック運搬船の前後方向と直交する断面のイメージ図である。
【図３】船底が開いた状態の、図１のブロック運搬船の前後方向と直交する断面のイメージ図である。
【図４】固縛手段の可動式フックと固縛解除手段のフック変位機構との一例を示す側面図及び正面図である。
【図５】図４のフック変位機構により可動式フックを変位させる様子を示すイメージ図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るブロック投入方法の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。なお、図面の全体にわたって、同一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ブロック運搬船１０の構成を概略的に示している。図示のように、ブロック運搬船１０は、水底に人工構造物を構築するための複数のブロック７０が整列配置される船倉１２と、所定数（本実施例では２個）毎に複数のブロック７０を固縛する複数の固縛手段３０と、固縛手段３０によるブロック７０の固縛を解除する固縛解除手段４０と、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を利用して船体を誘導するための誘導システム６０とを備えている。なお、ブロック運搬船１０は、所謂全開式のバージである。
【００２０】
船倉１２は、図２で確認できるように、船体の幅方向（図中左右方向）両端側から中央へ向かって下方へと傾斜する２つの傾斜面１４ａ、１４ｂから成る底面１４を有しており、各傾斜面１４ａ、１４ｂ上にブロック７０が配置されている。本実施例では、傾斜面１４ａ、１４ｂに３０個ずつ、合計で６０個のブロックが、船倉１２に積み込まれている（図１参照）。更に、船倉１２は、図３に示すように、船体の幅方向中央で前後に延びる回転軸Ｃを中心に、底面１４が両開きとなり、２つの傾斜面１４ａ、１４ｂの境界１４ｃが割けるようにして、水中８０への開口部１６が形成される構造を有している。なお、本実施例において、傾斜面１４ａ、１４ｂ上には、固縛手段３０により固縛された２個のブロック７０の、船体の前後方向両側に、ガイドバー２２が設置されている。更に、傾斜面１４ａ、１４ｂとブロック７０との間には、固縛手段３０により固縛された２個のブロック７０毎に、船体の幅方向端部側から境界１４ｃへ向かって延びる２本の滑り鋼板２４が、船体の前後方向に並んで設置されている。
【００２１】
図１及び図２を参照して、固縛手段３０は、本実施例では船倉１２内に３０組設置されており、各固縛手段３０が２個のブロック７０を固縛している。固縛手段３０の各々は、固縛ワイヤ３２と可動式フック３４とを含んでおり、可動式フック３４は、詳しくは後述するが、掛止位置Ｐ１と解除位置Ｐ２（図５参照）との間を変位するものであり、船倉１２内に設置されている。固縛ワイヤ３２は、２個のブロック７０の周囲に掛け回された状態で、一端が手摺２０上のワイヤ回収装置３６を介して船体に固定され、他端が掛止位置Ｐ１にある可動式フック３４に掛止されている。なお、１組の固縛手段３０により固縛するブロック７０の個数は、２個に限定されるものではなく、ブロック７０の大きさや船倉１２の大きさに応じて、任意の個数のブロック７０を固縛してよい。
【００２２】
固縛解除手段４０は、図１に示すように、固縛手段３０の可動式フック３４毎に設置されるフック変位機構４２と、作業員等により入力操作される操作部５４と、制御部５６とを含んでいる。フック変位機構４２は、詳しくは後述するが、可動式フック３４を掛止位置Ｐ１から解除位置Ｐ２へと変位させるものである。操作部５４は、例えば制御室１８内に設置され、ブロック運搬船１０に搭載された全ての固縛手段３０を、個別に選択入力できるようなスイッチや、選択入力された固縛手段３０の固縛解除の実行指示が入力されるスイッチ等が設けられた、例えばコンソール状のものである。制御部５６は、操作部５４に選択入力された固縛手段３０の可動式フック３４に対応するフック変位機構４２を、操作部５４に入力された固縛解除の実行指示を受けて作動させる等の、固縛解除手段４０の制御を担うものである。
【００２３】
一方、誘導システム６０は、本実施例では、２つの受信部６２と演算部６４と表示部６６とを備えている。２つの受信部６２は、ＧＮＳＳの電波信号を受信するためのものであり、ブロック運搬船１０上の互いに離れた位置に設置される。演算部６４は、２つの受信部６２によって受信したＧＮＳＳの電波信号に基づいて、ブロック運搬船１０の現在位置や船首方向等を算出する。又、演算部６４は、ブロック７０の投入目標位置が予め設定入力されていることで、ブロック運搬船１０の現在位置と投入目標位置との差を誘導量として算出し、更に、ブロック運搬船１０の移動速度と移動方位とから、数分後等のブロック運搬船１０の予測位置を算出する。そして、表示部６６は、演算部６４により算出された結果、すなわち、ブロック運搬船１０の現在位置及び方角、数分後の予測位置、投入目標位置までの誘導量等を表示する。演算部６４及び表示部６６は、例えば制御室１８内に設置される。
【００２４】
次に、図４には、固縛手段３０の可動式フック３４及び固縛解除手段４０のフック変位機構４２の一例を示している。上述したように、フック変位機構４２は、制御部５６による固縛解除の制御を受けて、可動式フック３４を変位させるものであり、動力源としてエアシリンダー４４を備えている。より詳しくは、図５に示すように、フック変位機構４２は、制御部５６により固縛解除の制御を受ける前は、エアシリンダー４４が退縮した状態にあることで、可動部材４６が実線で示す位置、ロック解除機構４８及びロック部材５０が破線で示す位置にあり、ロック部材５０が可動式フック３４の切欠き部３４ａに係合して、可動式フック３４を掛止位置Ｐ１に保持している。上述したように、この掛止位置Ｐ１にある可動式フック３４に、固縛ワイヤ３２の他端が掛止される。
【００２５】
一方、フック変位機構４２は、制御部５６により固縛解除の制御を受けると、エアシリンダー４４が伸長した状態になることで、可動部材４６が仮想線で示す位置に変位し、ロック部材５０よる切欠き部３４ａへの係合状態が解除される。すると、可動式フック３４は、自重によって時計回り方向に回転して、解除位置Ｐ２へと変位し、これによって、可動式フック３４に掛止されていた固縛ワイヤ３２が解放される。なお、図５では、フック変位機構４２が固縛解除の制御を受けたときの、エアシリンダー４４とロック解除機構４８とロック部材５０との図示を省略しており、更に、固縛ワイヤ３２の図示も省略している。
【００２６】
続いて、図６に示すフロー図に沿って、上述したブロック運搬船１０を用いる、本発明の実施の形態に係るブロック投入方法について説明する。なお、ブロック運搬船１０の構成については、適宜、図１から図５を参照されたい。
Ｓ１００（個別要素法による解析）：コンピュータ等を使用して、個別要素法による事前解析を行う。具体的には、ブロック７０の運動や水流の運動方程式等から、１つ或いは複数のブロック７０を同時に投入したときの、ブロック７０の水中での挙動を算出し、複数のブロック７０の水底での堆積形状を予測する。この結果から、湧昇マウンド礁等の人工構造物を、設計通りの位置及び形状に構築するための、複数のブロック７０の投入目標位置や投入個数を算出する。
【００２７】
Ｓ１１０（ブロックの積込及び固縛）：ブロック運搬船１０の船倉１２に、人工構造物を構築するための複数のブロック７０を積み込み、固縛手段３０により船底１２に固縛する。すなわち、図１に示すブロック運搬船１０に対しては、船倉１２の２つの傾斜面１４ａ、１４ｂ上に３０個ずつ、合計で６０個のブロック７０を積み込み、傾斜面１４ａ、１４ｂに設置した滑り鋼板２４の上かつガイドバー２２の間に各ブロック７０が配置されるように並列配置し、各固縛手段３０によってブロック７０を２個ずつ固縛する。なお、水底に人工構造物が完成間近な場合等、ブロック７０の投入予定個数が積載可能個数より少ない場合は、ブロック運搬船１０に対してブロック７０を満載しなくてもよい。
【００２８】
Ｓ１２０（運搬船移動）：タグボート等によってブロック運搬船１０を操船し、上記Ｓ１００で算出した投入目標位置の近傍まで、運搬船１０を移動する。この際、ブロック運搬船１０に搭載した誘導システム６０を利用しながら、運搬船１０を移動する。
Ｓ１３０（船底開扉）：図３に示したように、回転軸Ｃを中心に、運搬船１０の船底を開扉する。これにより、ブロック７０が配置された２つの傾斜面１４ａ、１４ｂの、水面８０ａに対する傾斜角度が増大すると共に、船倉１２に水中８０への開口部１６が形成される。
【００２９】
Ｓ１４０（運搬船位置調整）：次の投入指示によって水底へ投入するブロック７０が、上記Ｓ１００で算出した投入目標位置に投入されるように、誘導システム６０を利用して、ブロック運搬船６０の位置を調整する。この際、船底の開扉角度の調整を併せて行ってもよい。
Ｓ１５０（投入ブロックの選択入力）：固縛解除手段４０の操作部５４に対して、次の投入指示によって水底へ投入する（固縛手段３０による固縛状態を解除する）ブロック７０を選択入力する。具体的には、上記Ｓ１００で算出した投入個数に応じて、船倉１２に配置されている（残っている）複数のブロック７０の中から、水中８０へ投入するブロック７０を、固縛手段３０により固縛しているブロック７０の個数単位、すなわち２個単位で選択して、操作部５４に入力する。
【００３０】
Ｓ１６０（ブロック投入実施）：操作部５４に対して、上記Ｓ１５０で選択入力したブロック７０の投入の実行指示（固縛解除の実行指示）を入力し、ブロック７０の投入を実施する。操作部５４に対して固縛解除の実行指示が入力されると、固縛解除手段４０の制御部５６は、選択入力されたブロック７０を固縛している固縛手段３０の、固縛ワイヤ３２を掛止している可動式フック３４に対応する、フック変位機構４２を作動させる。これにより、可動式フック３４が掛止位置Ｐ１から解除位置Ｐ２へと変位され、可動式フック３４から固縛ワイヤ３２の端部が解放されて、固縛手段３０による固縛状態が解除される。すると、図３の右側に示した２個のブロック７０のように、解放された固縛ワイヤ３２が掛け回されていたブロック７０が、ガイドバー２２によってガイドされながら、滑り鋼板２４上を船体の幅方向中央側に向かって滑り、開口部１６から水中８０へ投入される。なお、端部が解放された固縛ワイヤ３２は、もう一方の端部側に備えられたワイヤ回収装置３６によって船上に回収する。
【００３１】
Ｓ１７０（ブロック投入個数判定）：投入予定の全てのブロック７０を投入したか否かを判定し、全てのブロック７０を投入していた場合（ＹＥＳ）は、投入作業が終了となり、まだ投入していないブロック７０が残っている場合（ＮＯ）は、上記Ｓ１４０へ復帰する。すなわち、投入予定の全てのブロック７０を投入するまで、上記Ｓ１４０から本工程Ｓ１７０までを繰り返し実行する。なお、投入予定の全てのブロック７０を投入し終えても、水底に人口構造物がまだ完成していない場合は、人工構造物が完成するまで、上記Ｓ１００から本工程Ｓ１７０までを繰り返し実行することとなる。
【００３２】
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ブロック運搬船１０は、図１から図３に示すように、底面１４が両開きとなって、水中８０への開口部１６が形成される船倉１２を有する、所謂全開式のバージと呼ばれる種類の運搬船である。より詳しくは、船倉１２の底面１４が、船体の幅方向両端側から中央へ向かって下方へと傾斜する２つの傾斜面１４ａ、１４ｂから成り、船体の幅方向中央で前後に延びる回転軸Ｃを中心に、２つの傾斜面１４ａ、１４ｂの境界１４ｃが割けるようにして底面１４が両開きとなり、水中８０への開口部１６が形成される。すなわち、船倉１２の底面１４は、２つの傾斜面１４ａ、１４ｂの各々の水面８０ａに対する傾斜角度が大きくなる態様で両開きになり、船体の幅方向中央に開口部１６が形成される。又、船倉１２の２つの傾斜面１４ａ、１４ｂ上には、水底に人工構造物を構築するための複数のブロック７０が、船体の前後方向及び幅方向に並列配置され、それら並列配置された複数のブロック７０を、所定数（２個）のブロック７０毎に船倉１２内に固縛する複数の固縛手段３０を備えている。更に、複数の固縛手段３０による固縛状態を、任意の１つ以上の固縛手段３０毎に解除する固縛解除手段４０を備えている。
【００３３】
上記のような構成により、船倉１２の底面１４が開かれた状態、すなわち、水面８０ａに対する各傾斜面１４ａ、１４ｂの傾斜角度がより大きくなると共に、水中８０への開口部１６が形成された状態で、固縛解除手段４０により固縛手段３０の固縛状態が解除されると、固縛手段３０によって固縛されていたブロック７０が、傾斜面１４ａ、１４ｂ上を滑って船体の幅方向中央へ向かって移動し、船倉１２の開口部１６を介して水中８０へと投入される。しかも、固縛解除手段４０は、複数のブロック７０を所定数のブロック７０毎に固縛している複数の固縛手段３０による固縛状態を、任意の１つ以上の固縛手段３０毎に解除する。換言すれば、各固縛手段３０が固縛している２個単位で、任意のブロック７０の固縛状態を任意のタイミングで解除する。これにより、水底へ投入するブロック７０の、組み合わせや投入順序の自由度を高めることができるため、様々な状況に対応して、水底に湧昇マウンド礁等の人口構造物を、効率よく構築することが可能となる。
【００３４】
又、本発明の実施の形態に係るブロック運搬船１０は、各固縛手段３０が、固縛ワイヤ３２と可動式フック３４とを含み、固縛解除手段４０が、フック変位機構４２と操作部５４と制御部５６とを含むものである。固縛手段３０の可動式フック３４は、図５に示すように、固縛ワイヤ３２を掛止するための掛止位置Ｐ１と、固縛ワイヤ３２の掛止を解除する解除位置Ｐ２との間を変位する。そして、固縛ワイヤ３２は、図２に示すように、一端が船体に固定され、固縛手段３０により固縛する２個のブロック７０の周囲に掛け回された後、他端が掛止位置Ｐ１にある可動式フック３４に掛止される。これにより、複数のブロック７０は、２つの傾斜面１４ａ、１４ｂ上において移動しないように、２個のブロック７０毎に固縛される状態となる。又、図４及び図５に示すように、固縛解除手段４０のフック変位機構４２は、固縛手段３０の可動式フック３４毎に設置され、各可動式フック３４を掛止位置Ｐ１から解除位置Ｐ２へと変位させる。操作部５４は、作業員等により、複数の固縛手段３０の中から、固縛状態を解除する固縛手段３０が選択入力され、更に、固縛解除の実行指示が入力されるものである。制御部５６は、操作部５４に入力された情報を取得し、操作部５４に選択入力された固縛手段３０の可動式フック３４に対応するフック変位機構４２を、操作部５４に入力された固縛解除の実行指示を受けて作動させる。
【００３５】
すなわち、固縛解除手段４０は、操作部５４により作業員等からの入力を受け、選択入力された固縛手段３０の可動式フック３４に対応するフック変位機構４２を、操作部５４に固縛解除の実行指示が入力されたタイミングで、制御部５６により作動させる。これによって、選択入力された固縛手段３０の可動式フック３４を、掛止位置Ｐ１から解除位置Ｐ２へと変位させ、可動式フック３４に掛止されていた固縛ワイヤ３２の他端を解放して、固縛手段３０によるブロック７０の固縛を解除するものである。このような構成により、船倉１２に配置された複数のブロック７０を、固縛手段３０により固縛されている２個単位で、任意の組み合わせかつ任意の順序で、水底へと投入することができる。更に、固縛ワイヤ３２の他端を掛止する可動式フック３４が、船倉１２内に設置されることから、固縛ワイヤ３２を船倉１２内から船外まで引きまわすための穴を、船体に設ける必要がなく、複数のブロック７０の固縛解除を、船倉１２内の可動式フック３４の動作によって行うことができる。
【００３６】
更に、本発明の実施の形態に係るブロック運搬船１０は、固縛解除手段４０のフック変位機構４２が、動力源にエアシリンダー４４を備えていることで、固縛解除の実行指示を受けたタイミングで、迅速にフック変位機構４２を作動させ、ブロック７０の固縛状態を解除するものである。これにより、固縛解除の実行指示を受けてから、水底へブロック７０が投入されるまでのタイムラグを抑制することができるため、船体が潮流等の影響を受けて移動してしまう前に、所定の位置へ正確にブロック７０を投入することができる。更に、フック変位機構４２の動力源に油圧シリンダーを用いる場合と異なり、シリンダーから漏れる油によって、水中８０を汚染するリスクがないものである。
【００３７】
又、本発明の実施の形態に係るブロック運搬船１０は、衛星測位システムを利用する誘導システム６０を搭載したものであり、この誘導システム６０は、図１の例では、衛星測位システムの電波信号を受信する２つの受信部６２と、受信した電波信号に基づいて船体の位置や船首方向等を算出する演算部６４と、算出した船体の位置や船首方向等を表示するための表示部６６とで構成される。そして、このような構成の誘導システム６０に対して、目標とする投入位置を予め設定することで、設定されたブロック７０の投入位置まで船体を正確に誘導することができ、ブロック７０を投入する位置の精度を、より一層向上させることが可能となる。なお、ブロック運搬船１０の所定位置を基準とした、船倉１２内の各ブロック７０の相対位置を、演算部６４に予め設定入力しておき、それらを利用して各演算を行うこととすれば、更に精度よくブロック７０を投入することができる。
【００３８】
一方、本発明の実施の形態に係るブロック投入方法は、上述したブロック運搬船１０を利用するものであり、具体的には、図６に示すように、船倉１２に複数のブロック７０を積み込んで固縛手段３０により固縛し（Ｓ１１０）、誘導システム６０を利用してブロック運搬船１０を移動する（Ｓ１２０）。そして、ブロック運搬船１０の船底を開扉し（Ｓ１３０）、所定のブロック投入位置へとブロック運搬船１０の位置を調整した後（Ｓ１４０）、各固縛手段３０により固縛している２個単位で、任意のブロック７０を選択し（Ｓ１５０）、選択したブロック７０の固縛状態を解除して、船倉１２に形成した開口部１６から水底へブロック７０を投入する（Ｓ１６０）。これにより、本発明の実施の形態に係るブロック運搬船１０に対応する同等の作用効果を奏するものである。
【００３９】
又、本発明の実施の形態に係るブロック投入方法は、所定のブロック投入位置とブロック７０の投入個数とを、個別要素法を利用して予め算出するものである（Ｓ１００）。個別要素法では、ブロック７０の運動と水流の運動方程式とを計算することで、ブロック７０の水中８０での挙動を算出する。更に、個別要素法では、水中８０へ投入するブロック７０の個数が１つの場合や、同時に複数のブロック７０を投入する場合について、ブロック７０の挙動を算出する。このため、同時に投入するブロック７０の個数を様々に変化させた場合の、ブロック７０の挙動を事前に算出しておくことで、人工構造物を形成するための所定形状に複数のブロック７０を堆積させるような、ブロック７０の投入位置及び投入個数が算出される。このように算出した投入位置及び投入個数に従い、複数のブロック７０を水底へ投入することで、人工構造物をより効率的に構築することが可能となり、延いては、事前に投入位置や投入個数を算出しない場合と比較して、ブロック７０の総投入個数を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０：ブロック運搬船、１２：船倉、１４：底面、１４ａ、１４ｂ：２つの傾斜面、１４ｃ：境界、１６：開口部、３０：固縛手段、３２：固縛ワイヤ、３４：可動式フック、４０：固縛解除手段、４２：フック変位機構、４４：エアシリンダー、５４：操作部、５６：制御部、６０：誘導システム、７０：ブロック、８０：水中、Ｃ：回転軸、Ｐ１：掛止位置、Ｐ２：解除位置
【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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