(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中施工機械の上方水面に浮遊するフローターに取り付けられたＧＰＳ装置と、前記水中施工機械に取り付けられた音響測位用発信機と、前記フローターに取り付けられて前記音響測位用発信機からの信号を受信する音響測位用受信機とを有し、前記ＧＰＳ装置から得られる情報を用いて前記フローターの位置を算出すると共に該フローターの位置情報と前記音響測位用受信機から得られる前記フローターに対する前記水中施工機械の相対位置情報とを用いて前記水中施工機械の位置を算出し、更に、前記水中施工機械の本体に取り付けられた方位センサ及び傾斜センサと、前記水中施工機械のブームに取り付けられた角度センサと、前記水中施工機械のアームに取り付けられた角度センサと、前記水中施工機械のバケットに取り付けられた角度センサと、前記水中施工機械のアームの先端部若しくは前記アームの先端に連接されたバケットの基部に取り付けられた垂直タッチセンサとを有し、前記バケットを垂直方向に降ろして前記垂直タッチセンサが垂直方向作用力を感知したときに前記バケットが海底地盤面に接触したと判断し、前記水中施工機械の位置情報並びに前記方位センサ及び傾斜センサから得られる前記本体の方位情報及び傾斜量並びに前記角度センサから得られる傾斜角度及び前記ブームと前記アームと前記バケットとの各ピン間の距離を用いて前記バケットの位置を算出して前記海底地盤面の位置及び高さを検出し、前記海底地盤面の凹凸状況を把握しながら操作されることを特徴とする遠隔操作型水中施工機械。
【請求項２】
前記アームの基部に取り付けられて前記バケットに作用する横方向作用力を感知する水平タッチセンサを更に有し、該水平タッチセンサから得られる前記バケットに作用する横方向作用力の力感情報と前記垂直タッチセンサから得られる前記バケットに作用する垂直方向作用力の力感情報とから、前記バケットが海底地盤に接触したか否かを確認しながら操作されることを特徴とする請求項１記載の遠隔操作型水中施工機械。
【請求項３】
水中施工機械の上方水面に浮遊するフローターに取り付けられたＧＰＳ装置と、前記水中施工機械に取り付けられた音響測位用発信機と、前記フローターに取り付けられて前記音響測位用発信機からの信号を受信する音響測位用受信機とを有し、前記ＧＰＳ装置から得られる情報を用いて前記フローターの位置を算出すると共に該フローターの位置情報と前記音響測位用受信機から得られる前記フローターに対する前記水中施工機械の相対位置情報とを用いて前記水中施工機械の位置を算出し、更に、前記水中施工機械の本体に取り付けられた方位センサ及び傾斜センサと、前記水中施工機械のブームに取り付けられた角度センサと、前記水中施工機械のアームに取り付けられた角度センサと、前記水中施工機械のバケットに取り付けられた角度センサと、遠隔操作室に設けられたバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置とを有し、前記バケットを垂直方向に降ろして前記バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置が垂直方向作用力を感知したときに前記バケットが海底地盤面に接触したと判断し、前記水中施工機械の位置情報並びに前記方位センサ及び傾斜センサから得られる前記本体の方位情報及び傾斜量並びに前記角度センサから得られる傾斜角度及び前記ブームと前記アームと前記バケットとの各ピン間の距離を用いて前記バケットの位置を算出して前記海底地盤面の位置及び高さを検出し、前記海底地盤面の凹凸状況を把握しながら操作されることを特徴とする遠隔操作型水中施工機械。
【請求項４】
前記バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置から得られる前記バケットに作用する横方向作用力及び垂直方向作用力の情報から、前記バケットが海底地盤に接触したか否かを確認しながら操作されることを特徴とする請求項３記載の遠隔操作型水中施工機械。
【請求項５】
陸上あるいは水上に設置され、前記海底地盤面の凹凸状況の情報と、前記バケットに作用する垂直方向作用力の力感情報を表示する遠隔表示画面を更に備えることを特徴とする請求項１記載の遠隔操作型水中施工機械。
【請求項６】
陸上あるいは水上に設置され、前記海底地盤面の凹凸状況の情報と、前記バケットに作用する垂直方向作用力及び横方向作用力の力感情報を表示する遠隔表示画面を更に備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一つに記載の遠隔操作型水中施工機械。
【請求項７】
動力源として燃料電池を用いることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の遠隔操作型水中施工機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中バックホウをはじめとする遠隔操作型の水中施工機械に関する。さらに詳述すると、本発明は、港湾工事・河川工事・湖沼工事・ダム工事等において水面下での水中施工機械による施工を無人・無索・遠隔により行うための施工支援手段の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水中（海中を含む）にて均（なら）し作業や掘削作業、建設作業などを行う例えば水中バックホウのような施工機械（本明細書ではこれを「水中施工機械」と呼ぶ）による従来の水中施工は、以下に挙げるような特徴がある。
【０００３】
▲１▼  港湾工事・河川工事等における例えば水中バックホウによる水中施工は、陸上のバックホウ同様、運転手がバックホウを操作することにより行われる場合がある。この場合、潜水士が運転手として搭乗するように設計された有人・直接操作型の水中バックホウが使用される。
【０００４】
▲２▼  図２６に示すように、水中バックホウ１０１として、水上の支援船１０２上に設置された発電機もしくは油圧装置を動力源とし、電源ケーブルもしくは油圧管等のケーブル１０３を介して電気もしくは油圧が供給されるものがある。これら水中バックホウ１０１は、有索型である。
【０００５】
▲３▼  ▲１▼▲２▼の有人・直接操作型の水中バックホウ以外に、遠隔操作可能な水中バックホウが利用されることもある（図２７参照）。このような遠隔操作型の水中バックホウ１０１の場合、均（なら）し作業や掘削作業の状況を把握しつつ水中での施工を円滑に進めるには、作業対象区域の海底地盤の詳細な地形情報をどのように把握するかが重要である。例えば図２７の示すようにＳＢＬ（Short Base Line）発信機・受信機からなる超音波測深装置１０５及びＧＰＳアンテナ１０６を利用する場合、ＧＰＳアンテナ１０６により支援船１０２の絶対位置を検知し、この支援船１０２に対する水中バックホウ１０１の相対位置を検知し、地盤面の状況を把握し、アーム１０８の先端のバケット１０７が海底面に接したかどうかを精度よく検出するようにしている。図２７に示す水中バックホウ１０１と支援船１０２とは、通信と動力のためのケーブル１０３で繋がっている。
【０００６】
▲４▼  また、▲３▼のような水中バックホウ１０１を水中で無人・無索・遠隔で動かすためには、水中バックホウ１０１の本体に何らかの動力源の設置が必要となる。現時点においては、水中で使用する場合のエンジンに代わるものとして水中エンジンが開発されている。
【０００７】
▲５▼  有人・直接操作型の水中バックホウ１０１の運転操作方法は、潜水士が直接水中バックホウ１０１に搭乗し例えば図２８に示すような２本の操作レバー１１０を決められた操作方向に複雑に動かして操作するというものである。この場合、操作の特殊性から、潜水士は陸上にて施工機械の運転操作を習得して運転免許を取得し、水中で操作に当たっている。
【０００８】
▲６▼  また、このような水中バックホウ１０１の操作性をより向上させるようにした装置が開発されてきている。例えば、特許第２８２４１６７号公報では、バイラテラル・マスタースレーブ式の１本レバー装置を備えた油圧ショベルの手動操作装置に関する技術が開示されている。
【０００９】
▲７▼  また、水中バックホウ１０１のアーム１０８やブーム１０９の動作角度を検出するのに、従来は、ブーム１０９とアーム１０８間及びアーム１０８とバケット１０７間をレバーにて連結しエンコーダによりそれぞれの角度を算出するようにしている。また、ブーム用シリンダ及びアーム用シリンダに外付け型ストローク計を取り付けるか、またはシリンダ埋め込み型のストローク計を用いることもある。
【００１０】
▲８▼  なお、水中バックホウ以外の水中施工機械としては例えば水中ブルドーザがある。水中ブルドーザにおけるエンジンの吸排気は、鋼製の筒内に通し機械本体に固定された吸排気管を通じて行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の水中バックホウ及びこれを利用した水中施工には以下に挙げるような問題点がある。
【００１２】
上述の▲１▼に関しては、潜水士が水中バックホウ１０１に搭乗して操作する場合、潜水病の危険性がある等、一般の潜水作業と同様に水中工事の安全性に問題がある。また、作業深度にも限界があり、深度が深くなると作業時間が極端に短くなり作業性が悪化してしまう。
【００１３】
また、潜水士が搭乗して作業を行う場合、海底地盤面の状況を把握するには潜水士が直接目で見て判断することが一般的だが、濁り等により透明度が悪い場合には目視確認ができなくなることから、透明度の良い海域でしか作業ができない。このような問題に対し、例えば濁りのある水中で地盤面を把握するために超音波測深装置１０５を用いるなどしているが、詳細な把握は困難であり、良好な遠隔操作が難しい状況にある。
【００１４】
▲２▼に関しては、有索型の場合、水上にクレーン船等の支援船１０２を配備し常駐させることが必要となるが、この場合、気象の悪化時等、緊急に水中バックホウ１０１を引き揚げるのに時間的ロスと振れ回りによる危険を伴う事態が生じうる。加えて、作業を中断する度に毎回水中バックホウ１０１を水上へ引き揚げる手間がかかれば、特に長期間にわたり水中で連続的に作業を行うような場合に効率のロスが大きくなり、コスト高となる。
【００１５】
また、▲１▼▲２▼の問題に対しては、近年、無人・遠隔操作型の水中バックホウの水中実験が試みられてはいるが、これが有索型であるに留まれば、作業性・安全面・コスト面での問題が残る。一方、水中バックホウ１０１を水中で無人・無索・遠隔で動かすためには、水中バックホウ１０１の本体に何らかの通信手段の設置が必要となってくる。
【００１６】
▲３▼に関しては、水中バックホウ１０１を遠隔操作する場合、作業対象区域の海底地盤の詳細な地形情報を得ることが必要であるが、従来は水中バックホウ１０１のバケット１０７が海底面に接した場合でも、負荷の情報が無いため接しているのかどうか判断が出来ず、均し作業や掘削作業において本当に均しているのかあるいは本当に掘削しているのか不安があり作業に支障を来している。加えて、２本の操作レバー１１０で遠隔操作する場合において、水中バックホウ１０１のブーム上下動・アーム前後動・バケット回転・機体旋回・機体前後進動作を行うための油圧ユニットのバルブの切り替えを単に信号による操作でおこなっている場合、作業時のバケット１０７に作用する水平方向負荷・垂直方向負荷を感じとることができないでいる。
【００１７】
また、水中ＴＶ映像で確認しながら作業を行うとしても、濁水中における遠隔作業や深海における暗黒での遠隔作業ではモニター上で確認することが不可能となってしまうため、実際に均し作業や掘削作業がなされているのかの判断が困難である。
【００１８】
さらに、超音波測深装置１０５を用いる方法の場合、詳細な情報が得づらく、かつ装置が高価なためコスト上不利となり、遠隔操作による水中バックホウ１０１での施工単価の高騰をきたし、現場への導入が難しいという問題がある。
【００１９】
▲４▼に関しては、現段階で開発されている水中エンジンは３ｋｗ程度の容量であり、現状では超小型のＲＯＶ（Remotely Operated Vehicleの略で、無人探査ロボットの意味）程度の動力としてしか利用できない。また、蓄電池も同程度の動力源にしか利用できず、いずれをもっても水中バックホウ１０１の動力源には成り得ない。したがって、通常のエンジンを動力源とせざるを得ない。
【００２０】
しかし、エンジンを水中で使用するには吸気を大気から導入し、排気を大気に放出する必要があるのに対し、吸排気管を水面上まで延長した場合、水深が深くなると配管の重量が増し、重心の上昇、波圧抵抗・潮流抵抗の増大等により水中バックホウ１０１の強度上の構造的問題や転倒等安全上の問題を生ずる。したがって、管路の延長が困難となり大深度での作業を行う事が難しい。
【００２１】
▲５▼に関しては、２本の操作レバー１１０を決められた操作方向に複雑に動かして操作せねばならず、熟練を要し、十分な経験を積んだ操作者（オペレータ）が必要となる。
【００２２】
この点、▲６▼のバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置によれば全て１本で操作が可能であり、操作を簡便に行えるのであるが、この装置は元来陸上用に開発されているため非防水構造となっており、現状では水中で使用することができない。
【００２３】
また、第２８２４１６７号特許にかかる手動操作装置においては、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置によって水中バックホウ１０１のブーム１０９の旋回操作をすることができないという問題がある。すなわち、この手動操作装置は、バックホウ前方の車体幅分のみをジグザグに動かす操作となっているため、捨て石均し作業を例に取ると、ランダムな位置を自由に均すつまりバケットを好きな位置に持って行くことができず、作業区域全面を均すのではなく悪い箇所のみ均すに過ぎない。加えて、力のフィードバックは１本操作桿部に力を感じ取るのみであり、水平方向や垂直方向の力のフィードバックデータを利用して海底地形情報の把握は行っていないため、遠隔操作の場合海底地形を事前に把握して施工することができない。
【００２４】
▲７▼に関しては、エンコーダのレバー部分が可動状態となり防水化が困難となってしまう問題がある。
【００２５】
また、外付け型ストローク計を取り付ける方法では、防水型市販品のストローク範囲が少なくシリンダのストローク長に合わせるためには、特注品の製作が必要であり高価となる。また、取り付けが煩雑でありかつストローク長により固定されるため、他への転用も難しい。
【００２６】
さらに、シリンダ埋め込み型のストローク計の取り付け方法では、水中バックホウ１０１に取り付けてあるシリンダが使用できないため、新規に同シリンダ寸法に合致させたシリンダ埋め込み型のストローク計を特注する必要が生じ、高価であるとともにストローク長により固定され、さらに取り付け寸法及び取り付け部の構造へも影響するため、他への転用は困難となる。
【００２７】
▲８▼に関しては、水中ブルドーザの場合、機械本体寸法が小さいと、施工水深が深くなった場合に管路の重量、重心の上昇、波圧抵抗・潮流抵抗の増大による強度の問題等で構造的に管路延長が難しくなり、施工水深を大きくできないという問題がある。具体的には、水中ブルドーザによる最大作業水深は９ｍ程度に留まる。
【００２８】
本発明は、水中での長期間作業を行える水中施工機械として、有人・有索・直接操作型の水中バックホウなどの水中施工機械に代わり安全性の向上、作業性の向上とコスト低減を図れる無人・無索の遠隔操作型水中施工機械を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明の遠隔操作型水中施工機械は、水中施工機械の上方水面に浮遊するフローターに取り付けられたＧＰＳ装置と、水中施工機械に取り付けられた音響測位用発信機と、フローターに取り付けられて音響測位用発信機からの信号を受信する音響測位用受信機とを有し、ＧＰＳ装置から得られる情報を用いてフローターの位置を算出すると共にフローターの位置情報と音響測位用受信機から得られるフローターに対する水中施工機械の相対位置情報とを用いて水中施工機械の位置を算出し、更に、水中施工機械の本体に取り付けられた方位センサ及び傾斜センサと、水中施工機械のブームに取り付けられた角度センサと、水中施工機械のアームに取り付けられた角度センサと、水中施工機械のバケットに取り付けられた角度センサと、水中施工機械のアームの先端部若しくはアームの先端に連接されたバケットの基部に取り付けられた垂直タッチセンサとを有し、バケットを垂直方向に降ろして垂直タッチセンサが垂直方向作用力を感知したときにバケットが海底地盤面に接触したと判断し、水中施工機械の位置情報並びに方位センサ及び傾斜センサから得られる本体の方位情報及び傾斜量並びに角度センサから得られる傾斜角度及びブームとアームとバケットとの各ピン間の距離を用いてバケットの位置を算出して海底地盤面の位置及び高さを検出し、海底地盤面の凹凸状況を把握しながら操作されることを特徴とするものである。
【００３０】
したがって、この遠隔操作型水中施工機械によると、ＧＰＳ装置から得られる情報と音響測位用受信機から得られる情報とを用いて水中施工機械の位置を算出することができる。さらに、バケットを海底地盤面に降ろしたときに垂直タッチセンサから得られるバケットに作用する垂直方向作用力並びに水中施工機械の位置並びに角度センサから得られる傾斜角度等の情報を用いてバケットの三次元位置を算出して海底地盤面の位置及び高さを検出し、海底地盤面の凹凸状況を把握することができる。
【００３１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の遠隔操作型水中施工機械において、アームの基部に取り付けられてバケットに作用する横方向作用力を感知する水平タッチセンサを更に有し、水平タッチセンサから得られるバケットに作用する横方向作用力の力感情報と垂直タッチセンサから得られるバケットに作用する垂直方向作用力の力感情報とから、バケットが海底地盤に接触したか否かを確認しながら操作されることを特徴としている。この場合、水平タッチセンサによって水中施工機械（例えば水中バックホウ）のバケットに作用する横方向作用力を感知することができ、バケット横方向にある物を検知することや横方向への捨石均し等の作業を確認することができる。また、垂直タッチセンサによって、水中施工機械のバケットに作用する垂直方向作用力を感知することができ、バケットの垂直方向の物への接触を検知することができる。
【００３２】
請求項３記載の遠隔操作型水中施工機械は、水中施工機械の上方水面に浮遊するフローターに取り付けられたＧＰＳ装置と、水中施工機械に取り付けられた音響測位用発信機と、フローターに取り付けられて音響測位用発信機からの信号を受信する音響測位用受信機とを有し、ＧＰＳ装置から得られる情報を用いてフローターの位置を算出すると共にフローターの位置情報と音響測位用受信機から得られるフローターに対する水中施工機械の相対位置情報とを用いて水中施工機械の位置を算出し、更に、水中施工機械の本体に取り付けられた方位センサ及び傾斜センサと、水中施工機械のブームに取り付けられた角度センサと、水中施工機械のアームに取り付けられた角度センサと、水中施工機械のバケットに取り付けられた角度センサと、遠隔操作室に設けられたバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置とを有し、バケットを垂直方向に降ろしてバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置が垂直方向作用力を感知したときにバケットが海底地盤面に接触したと判断し、水中施工機械の位置情報並びに方位センサ及び傾斜センサから得られる本体の方位情報及び傾斜量並びに角度センサから得られる傾斜角度及びブームとアームとバケットとの各ピン間の距離を用いてバケットの位置を算出して海底地盤面の位置及び高さを検出し、海底地盤面の凹凸状況を把握しながら操作されることを特徴としている。したがって、この遠隔操作型水中施工機械によると、ＧＰＳ装置から得られる情報と音響測位用受信機から得られる情報とを用いて水中施工機械の位置を算出することができる。さらに、バケットを海底地盤面に降ろしたときにバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置から得られるバケットに作用する垂直方向作用力並びに水中施工機械の位置並びに角度センサから得られる傾斜角度等の情報を用いてバケットの位置を算出して海底地盤面の位置及び高さを検出し、海底地盤面の凹凸状況を把握することができる。
【００３３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の遠隔操作型水中施工機械において、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置から得られるバケットに作用する横方向作用力及び垂直方向作用力の情報から、バケットが海底地盤に接触したか否かを確認しながら操作されることを特徴とするものである。この場合、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置によって水中施工機械のバケットに作用する横方向作用力を感知することができ、バケット横方向にある物を検知することや横方向への捨石均し等の作業を確認することができる。また、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置によって、水中施工機械のバケットに作用する垂直方向作用力を感知することができ、バケットの垂直方向の物への接触を検知することができる。
【００３５】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の遠隔操作型水中施工機械において、陸上あるいは水上に設置され、海底地盤面の凹凸状況の情報と、バケットに作用する垂直方向作用力の力感情報を表示する遠隔表示画面を更に備えることを特徴とするものである。また、請求項６記載の発明は、請求項２から４のいずれか一つに記載の遠隔操作型水中施工機械において、陸上あるいは水上に設置され、海底地盤面の凹凸状況の情報と、バケットに作用する垂直方向作用力及び横方向作用力の力感情報を表示する遠隔表示画面を更に備えることを特徴とするものである。これらの場合には、施工前後の海底地盤面の凹凸状況を遠隔操作画面に作画表示可能であり、施工の能率向上と施工精度の向上を図ることができる。
【００３８】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一つに記載の遠隔操作型水中施工機械において、動力源として燃料電池を用いることを特徴とするものである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
図１〜図６に本発明を水中バックホウに適用した第一の実施形態を示す。本実施形態における遠隔操作型水中バックホウは、水中バックホウ１と、該水中バックホウ１の動力源であるエンジンの吸気管（以下、「機関冷却吸気管」という）２５、機関冷却排気管２６、機関排気管２７、燃料油補給管２８、燃料タンク排気管２９、ファン動力ケーブル４９及び水中バックホウ１に対し情報伝送し遠隔操作するための双方向通信伝送ケーブル３０を一体化した可撓管２と、該可撓管２を浮遊させるための浮力材３と、可撓管２の水中バックホウ１への絡みつきを防止するガードリング４と、可撓管２の吸排気口及び燃料油補給管２８の補給口２８ａを備える吸排気ファーナー６と、該吸排気ファーナー６と一体のフローター７と、該フローター７の浮遊力による可撓管２へのテンションを軽減するクリスマス５と、フローター７に設置されたＧＰＳアンテナ８及びＧＰＳ補正情報を取得するＧＰＳテレメータアンテナ９と、このフローター７に設置された遠隔操作・情報伝送アンテナ１０と、水中バックホウ１に設置された音響型測位用発信機１２と、フローター７に設置されこの音響型測位用発信機１２からの信号を受信する音響型測位用受信機１１と、水中バックホウ１に設置された防水型１本レバー操作装置１３と、吸排気ファーナー６の吸排気を促進する吸排気助勢装置１４と、水中バックホウ１のブーム１９およびアーム２０の角度を検出する角度センサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、水中バックホウ１の本体に取り付けられたセンサ類１６とを備え、陸上あるいは水上に設置された遠隔操作桿３３、遠隔表示画面３４、ＧＰＳ基準局３５及び情報伝送装置３６からなる遠隔操作手段１７によって遠隔操作されるものである。符号７７は海底等を照らす照明手段である。センサ類１６は具体的には方位センサ１６ａや傾斜センサ１６ｂなどからなる。傾斜センサ１６ｂは水中バックホウ１の本体上面に取り付けられた傾斜計からなり、水中バックホウ１の本体の傾斜量を検出する。なお、水中バックホウ１の上部本体が下部（クローラー部分）を支点として旋回する場合、上下の相対位置を知る必要があり、このための方法は色々考えられるが、一方法として本体上部の下面に近接スイッチ（図示省略）を２個取り付け、下部（クローラー部分）の旋回ベアリング周辺に凸部（図示省略）を数個設け、近接スイッチで旋回時の凸部の数を検出してから演算して旋回角度をだし、相対位置を出すことができる。なお、近接スイッチが２個なのは旋回方向を知るためである。
【００４１】
本実施形態の深海域タイプの無人・無索・遠隔操作型水中バックホウの場合、水中バックホウ１のエンジンの機関冷却吸気管２５、機関冷却排気管２６、機関排気管２７、燃料油補給管２８、燃料タンク排気管２９のそれぞれが可撓管とされ、これら全体が可撓管２によって延長され、かつ双方向通信伝送ケーブル３０等と一体化した構造とされている。可撓管２は、浮力材３によって浮力が与えられているため、水深が深くなるのに伴い機関冷却吸気管２５等を延長した場合に重量が極度に増加するのが抑えられる。また、図２に示すように、可撓管２を浮遊させる断熱兼浮力可撓材３１がこれら各管２５〜２９及び双方向通信伝送ケーブル３０の隙間に充填されている。断熱兼浮力可撓材３１として好適な材質例を示すと、水中バックホウ１側の断熱が必要な部分については球径0.1mm程度の中空耐圧ガラス球とエポキシ樹脂とを混合したもの、これ以外の部分についてはウレタン、発泡ゴムなどが適する。また浮力不足分は例えばＦＲＰ製のボンデンを装着するなどにより補うことができる。可撓管２の水中バックホウ１側の出口には、水中バックホウ１へ可撓管２が絡みつくのを防止するガードリング４が図４に示すように設けられている。可撓管２は吸排気ファーナー６と一体となったフローター７と連結され、大気から吸排気ファーナー６を介して機関冷却吸気管２５への吸気を行い、また機関冷却排気管２６から機関室４１の排気を大気へ放出する。なお本実施形態では防水箱で覆われた機関室４１側にも排気ファン７８が設けられている。吸排気ファーナー６には吸気あるいは排気を強制的に行わせるため例えばジェット送風機からなる吸排気助勢装置１４が設置されている。ファン動力ケーブル４９はフローター７に搭載される吸気ファン（図示省略）のための動力ケーブルであり、水中バックホウ１の駆動源によりカウンター駆動される発電機から吸気ファンまで送電する。
【００４２】
ここで、吸排気管２５〜２７、燃料油補給管２８、燃料タンク排気管２９及び双方向通信伝送ケーブル３０の接続例を示すと図３のとおりである。すなわち、機関冷却吸気管２５がバックホウ駆動機関３８の機関室４１に接続され、機関排気管２７がバックホウ駆動機関３８に直接接続されている。機関冷却排気管２６は排気ファン７８に接続されている。また、燃料タンク３９には燃料油補給管２８が接続されるとともに、同じく燃料タンク３９に接続された燃料タンク排気管２９が機関冷却排気管２６の途中で一本化されている。燃料油補給管２８の途中には電磁遠隔弁４０が設けられている。また、バックホウ駆動機関３８、燃料タンク３９、電磁遠隔弁４０は機関室４１内に覆われ遮へいされているが、ラジエータ３７は高深度及び海水による腐食に耐え得る材質で形成されて機関室４１の外側に設置され、周辺海水で直接冷却するか、または機関室４１の外部に冷却用清水タンク８４を設け、この冷却用清水タンク８４内に別のラジエータ７９が設置され、清水で冷却されるようになっている（図３（Ｂ）参照）。ラジエータ７９を海水または清水で直接冷却する場合、機関室４１に送り込む空気量が減らせ、機関冷却吸気管２５の管径の縮小と吸気ファンの容量減少が可能となる点で好ましい。なお、図３（Ａ）に示すように、各管２５〜２９および双方向通信伝送ケーブル３０のうち水中バックホウ１側の部分は断熱材によって覆われている。なお、機関室４１を冷却する形態は図３（Ｂ）に示したものに限られない。図２３〜図２５に新設の冷却管８１、別のラジエータ７９、新設の冷却戻り管８３の別の接続形態を示す。いずれも別のラジエータ７９を清水で冷却するようにしたものである。なお、符号８０は既設管、８２は既設の冷却戻り管を示す。
【００４３】
このように、各管２５〜２９及び双方向通信伝送ケーブル３０を可撓管構造として浮遊させることにより、機関冷却吸気管２５等に作用する潮流力・波力を低減しかつ水中バックホウ１の本体に加わる荷重も低減し、更には重心を低くすることができるため、水中バックホウ１の強度上の問題の軽減と転倒の防止が図れる。さらに吸排気管２５〜２７等を長く延長できるため大深度下での作業が可能となる。
【００４４】
また、フローター７の浮遊力による可撓管２へのテンションを軽減するため、図４に示すように、可撓管２の下部は例えばチェーンやワイヤなどからなるクリスマス５によりガードリング４に強固に取り付けられている。可撓管２には燃料油補給管２８が一体化されているため、吸排気ファーナー６に設置された燃料油補給口２８ａから燃料を補給することにより、水中バックホウ１を揚収すること無く長期間に渡り水中における連続作業を可能としている。
【００４５】
また、フローター７上では、可撓管２の水上側端末に極小のポンツーン（図示省略）が連結され、このポンツーン上にフローター７の位置を算出するためのＧＰＳ受信機４２、ＧＰＳアンテナ８、ＧＰＳ補正情報を取得するためのＧＰＳテレメータアンテナ９、双方向遠隔操作を行うための遠隔操縦・情報伝送アンテナ１０が設置され、さらにフローター７の水中に例えばＳＢＬ受信機からなる音響型測位用受信機１１が設置されている（図１及び図５参照）。また、水中バックホウ１には例えばＳＢＬ発信機からなる音響型測位用発信機１２が搭載されている。水中バックホウ１の水中における位置は、フローター７のＧＰＳ受信機４２、ＧＰＳアンテナ８及びＧＰＳテレメータアンテナ９により算出され、この情報を基に音響型測位用受信機１１と音響型測位用発信機１２とから得られる情報が演算処理されて決定された後、遠隔操縦・情報伝送アンテナ１０を介して陸上の遠隔操作手段１７に情報が伝送される。遠隔操作手段１７は、例えば遠隔操作室３２に装備された遠隔操作桿３３、遠隔表示画面３４、ＧＰＳ基準局３５、情報伝送装置３６などによって構成されている。水中バックホウ１を遠隔操作するには、遠隔操作室３２に設置された遠隔操作桿３３を遠隔表示画面３４を見ながら操作し、情報伝送装置３６を介して情報を伝送する。
【００４６】
なお、図５に示すフローター７において、符号４３はソーラーパネル、４４はバッテリー、４５はフローター７に搭載された遠隔操縦・情報伝送装置、４６は防水型管・ケーブル着脱装置を示す。防水型管・ケーブル着脱装置４６は、図６に示すように、各管２５〜２９、双方向通信伝送ケーブル３０及びファン動力ケーブル４９のそれぞれを防水コネクタ４７によってフローター７にワンタッチでジョイントできるようにするものである。
【００４７】
ここで、水中バックホウ１の水中降下およびフローター７の浮遊手順について説明しておく。まず、図７に示すようにクレーン船５０のクレーン５１の吊り索５２によって水中バックホウ１を吊り下げ、リール５３に巻き取られた可撓管２の端末が取り出せるまでこの水中バックホウ１を降下させる。次に、水中バックホウ１の降下を停止し、図８に示すように可撓管２の端末をリール５３から取り外しフローター７の下部に設置された防水型管・ケーブル着脱装置４６に連結する。そうしたら水中バックホウ１を再降下させ、着底させた後、フローター７を吊り海上に浮遊させる（図９参照）。この時点でクレーン船５０の常駐が不要となり（図１０参照）、あとは陸上の遠隔操作室３２より水中バックホウ１を遠隔運転し作業を行えばよい。なお、水中バックホウ１を撤収する場合は以上の手順の逆となる。また、水中で作業を行っている水中バックホウ１に対し燃料補給する場合は、燃料油補給船５４の燃料油補給管５５をフローター７の補給口２８ａに接続し、燃料油補給管２８を使って補給する（図１１参照）。
【００４８】
続いて、本発明の第２の実施形態を示す。
【００４９】
本実施形態は、本発明を水陸両用タイプの無人・無索・遠隔操作型水中バックホウに適用したものである。図１２に示すように、本実施形態の水中バックホウ１は上部に昇降式マスト装置１８を備えている。この昇降式マスト装置１８にはＧＰＳアンテナ８、ＧＰＳテレメータアンテナ９、遠隔操作・情報伝送アンテナ１０がそれぞれ設けられさらに機関へ燃料を補給するための燃料油補給管（図示省略）が併設され、マスト上部に燃料油補給口を備えている。昇降式マスト装置１８は作業区域の水深に合わせ高さを自在に調節できる構造となっている。また、水中バックホウ１が水面上を施工する際（つまり水面下以外における作業区域を施工する際）にはワンタッチ操作により可撓管２及びフローター７を取り外す事が出来るようになっている。
【００５０】
続いて、本発明の第３の実施形態を示す。
【００５１】
ここでは、図１３に示すように、水中バックホウ１のアーム２０の基部には図１３に示す水平タッチセンサ（ストレインゲージが貼付されたもので、防水加工されている）２２を取り付け、バケット２１が横方向に抵抗を受けた時にブーム１９に作用する曲げモーメントにより、水平タッチセンサ２２に歪みを生ずることによりバケット２１に作用する横方向の力を感知することを可能としている。また、アーム２０の先端部（もしくはバケット２１の基部）には図１３に示す垂直タッチセンサ（ストレインゲージが貼付されたもので、防水加工されている）２３を取り付け、バケット２１が垂直方向に抵抗を受けた時にアーム２０に作用する圧縮力により、垂直タッチセンサ２３に歪みを生ずることによりバケット２１に作用する垂直方向の力を感知することを可能としている。本実施形態で用いられている水平タッチセンサ２２及び垂直タッチセンサ２３は公知のもので構わない。これらに関する力感情報伝達の接続模式図、配線図、貼付方法の一例について、水平タッチセンサ２２に関しては図１４に、垂直タッチセンサ２３に関しては図１５にそれぞれ示す。また、図１６に示すように、この情報を情報伝送装置３６を介して陸上の遠隔操作室３２内に設けた遠隔表示画面３４に表示すれば、水中バックホウ１のバケット２１が海底地盤に接触したのかどうかの判断が可能となるため、遠隔による作業性を飛躍的に向上させることができる。またバケット２１を垂直方向に降ろした時に海底地盤面にこのバケット２１が当たれば垂直タッチセンサ２３が感知する。この場合、ＧＰＳ装置（ＧＰＳアンテナ８、ＧＰＳテレメータアンテナ９）及び音響型測位用受信機１１、音響型測位用発信機１２が得る情報と組み合わせることにより接触海底地盤面の位置（Ｘ，Ｙ）、高さ（Ｚ）が検出できる。したがって、施工前後においてバケット２１を等間隔で横移動させることにより接触海底地盤面の凹凸状況が把握でき、陸上の遠隔操作室３２内に設けた遠隔表示画面３４にグラフィック表示すれば、濁水中においても精密な海底地形状況・位置を目で見て把握しながら作業することが可能となり、施工精度の向上と施工能率の向上が図れる。また、施工の出来形を迅速に処理できる。さらに、海底地盤状況を把握するための高価なマルチビームソナー等の機器設備が不要となるため、設備の簡素化とコストの低減を図れる。
【００５２】
ここで、施工の出来形を迅速に処理することについて詳しく説明しておく。海底地形を把握するのに、現状において、通常の音響測深機では１回に１点しか測深できないがマルチビームソナーならば１回に水深の３倍の幅をいっきに測深できる。したがって短時間に海底地形を把握するにはマルチビームソナーしかない。ところがこの場合、１回に多くの情報を取り込むため、短時間といっても処理に時間がかかりリアルタイムとは云えず施工状況を即時に把握することは困難である。これに対し、本実施形態ではタッチセンサ（あるいは第４の実施形態で説明するマスタースレーブ式１本レバー操作装置２４）等により触覚機能が得られるため、施工状況は即時に刻々と把握でき、このデータをつなげていけばリアルタイムに出来形（施工の仕上がり状態）が得られ、平面図、断面図も即時に描くことができる。通常施工区域は広いが、施工しているのは水中バックホウ１のバケット２１の位置のみなので、この情報があれば十分といえる。また、マルチビームソナーはソナー直下の精度は比較的良い（施工に支障ない程度に良い）が、両サイドへ離れるにしたがい極端に悪くなるし、濁りがひどいと音波の乱反射で測量不能とさえなるが、触覚機能を使えば精度良く測量することができる。
【００５３】
続いて、本発明の第４の実施形態を示す。
【００５４】
ここでは、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置２４に水中バックホウ１のブーム１９の旋回操作機構を付加し、旋回操作を可能とすることで操作性の向上を図っている（図１７、図１８参照）。なお、ここでいうバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置２４は本明細書では詳しく説明しないが例えば特許第２８２４１６７号にかかる装置が該当する。この特許２８２４１６７号にかかる装置に対しては、例えばこの装置で現在使用されているブームの真横スライド機能を無くして旋回操作機構を付加するという手段を採りうる。なお、符号５６はグリップ、５７はＸ回転軸、５８，５９はＸ減速歯車、６０はＸモータ、６１はブラケット、６２はＹ回転軸、６３はＹ減速歯車、６４はＹモータ、６５はフレーム、６６は跨ぎ軸、６７はφ減歯車、６８はφモータ、６９はφ回転軸、７０は台盤、７１はＺ回転軸、７２はＺ減速歯車、７３はＺモータを示す。さらに、符号１９ａは第１ブーム、１９ｂは第２ブーム、１９ｃはオフセットブーム、７４はクローラ部、７５は走行モータを示す。
【００５５】
ここでマスタースレーブ制御について説明しておく。マスタースレーブ制御は、対象となるスレーブアーム（水中バックホウ１のブーム１９、アーム２０、バケット２１等）を動かすための操作桿としてマスターアームを用意しておき、オペレーターがこのマスターアームを操作したときの動きにスレーブアームを忠実に追従させ、これらスレーブアームの位置と姿勢を自由自在に操作制御するというものである。バイラテラルとは双方向という意味で、スレーブアームが受けた重量や反力（接触感）をマスターアームに重さとして伝える制御方式であり、スレーブアームが物に触っているときに感じている力をマスターアームを通じてあたかも操作するオペレーターが触っているように感じることができる。なお、本明細書におけるバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置２４はこのマスターアームに相当し、１本のレバーにて水中バックホウ１のブーム１９、アーム２０、バケット２１の操作及び旋回操作が行え、かつ上記のように力を感じるため触覚としての役目を果たす。
【００５６】
また本実施形態では力のフィードバックデータ（水平、垂直）をパソコンに取り込み、演算により海底面の凹凸状況等の地形情報を遠隔表示画面３４に表示し、海底地形を事前に把握して遠隔操作による施工を可能としている。本実施形態では、このバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置２４から側方に突出する単一のコントロールレバー２４ａによって複合的に駆動されるシリンダ４８の内部の圧力を圧力検出器で検出し（図１９参照）、コントロールレバー２４ａ側と油圧ショベル（バックホウ）側との異なる関節構造間の座標変換を行ってバイラテラル制御するようにしているので、バケット２１に加えられる外界からの反力が単一のコントロールレバー２４ａを通して操作者にフィードバックされ、しかもその反力が単一のコントロールレバー２４ａにおける４自由度の方向に作用するので、コントロールレバー２４ａを通して操作者がバケット２１に作用する外界の力情報をその方向を含めて感じ取ることが可能となっている。このため、バケット２１に作用する横方向、垂直方向作用力を感知することが可能である。したがって、図２０に示すように、この情報を情報伝送装置３６を介して陸上の遠隔操作室３２に設けた例えば施工管理システムモニタなどのような遠隔表示画面３４に表示すれば、水中バックホウ１のバケット２１が海底地盤に接触したかどうかの判断が可能となるため、遠隔による作業性を飛躍的に向上させることができる。またバケット２１を垂直方向に降ろした時に海底地盤面にバケット２１が当たれば垂直方向に作用する力を感知するため、ＧＰＳ装置（ＧＰＳアンテナ８、ＧＰＳテレメータアンテナ９）及び音響型測位用受信機１１、音響型測位用発信機１２によって得られる情報と組み合わせることにより接触海底地盤面の位置（Ｘ，Ｙ）、高さ（Ｚ）が検出できる。よって、施工前後においてバケット２１を等間隔で横移動させることにより接触海底地盤面の凹凸状況が把握でき、遠隔表示画面３４にグラフィック表示すれば、濁水中においても精密な海底地形状況・位置を把握しながらの作業が可能となり、施工精度の向上と施工能率の向上が図れる。また施工の出来形を迅速に処理できる。さらに、海底地盤状況を把握するための高価なマルチビームソナー等の器機や設備が不要となるため、設備の簡素化とコストの低減を図れる。
【００５７】
続いて、本発明の第５の実施形態を示す。
【００５８】
ここでは、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置２４のコントロールレバー２４ａ、モータ（減速機を含む）、エンコーダや配線など、運転席７６を全て図２１に示すように完全防水構造に改良し、水中バックホウ１に装着している。この場合、操作者は、水中バックホウ１の複雑な操作は不要であり、アーム２０等に自己の手の動きと同じ動作をさせることができるため、簡単な操作が可能となり熟練を必要とせず水中バックホウ１を誰もが動かすことが可能となる。
【００５９】
続いて、本発明の第６の実施形態を示す。
【００６０】
図２２に示すように、水中バックホウ１のブーム１９、アーム２０の側壁にそれぞれ防水加工した角度センサ１５ａ，１５ｂを取り付け、さらにバケット２１に防水加工した角度センサ１５ｃを取り付け、傾斜角度と予め設計製作されたブーム１９、アーム２０のピン間の距離とからバケット２１の位置の算出を可能としている。角度センサ１５ａ〜１５ｃとしては例えば公知の傾斜計などが用いられる。ここでいうピンは、図２２では詳しく図示していないが例えば駆動軸などが該当する。
【００６１】
なお、上述の各実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施形態では水中施工の好適例として深海域にて作業する場合について説明したが特に海域に限られることはなく、例えば河口、湖沼、ダムなどにおいても適用可能であることはいうまでもない。
【００６２】
また、上述した実施形態では本発明を水中バックホウ１に適用した形態を説明したが、水中バックホウ１は水中施工機械の一例に過ぎず、水中バックホウ以外の水中施工機械たとえばモータスクレーパー、ローダー、クローラドリルなどにおいても適用可能である。また、上述した実施形態における水中バックホウ１のブーム１９、アーム２０、バケット２１等は、水中バックホウ以外の水中施工機械にあってはそれぞれ対応するパーツに置き換わることはいうまでもない。
【００６３】
さらに、上述した実施形態では動力源としてエンジン（内燃機関）を用いていたがこれに代えて例えば燃料電池のような他の動力源を用いることが可能である。自動車等の分野で利用されている燃料電池は現時点では水中施工機械の動力源として不十分であるが、今後の開発が進み大容量と持久性とが実現されればこのような燃料電池を動力源として取り入れることが期待される。
【００６４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１記載の遠隔操作型水中施工機械によると、ＧＰＳ装置から得られる情報と音響測位用受信機から得られる情報とを用いて水中施工機械の位置が算出可能であると共に、バケットを海底地盤面に降ろしたときに垂直タッチセンサから得られるバケットに作用する垂直方向作用力並びに水中施工機械の位置並びに角度センサから得られる傾斜角度等の情報を用いてバケットの三次元位置を算出可能である。したがって、施工前後においてバケット位置を等間隔で横移動させることにより接触海底地盤面の凹凸状況が詳細に把握でき、海底地盤面の凹凸状況を把握しながら作業することが可能となり、施工精度の向上と施工能率の向上が図れる。また施工の出来形を迅速に処理できる。さらに、ブーム、アーム及びバケットにそれぞれ防水加工した市販品の角度センサを取り付けるだけで済むため、取り付け等の作業が容易で水中施工を簡単に行うことができる。また、他への転用や取り替えも簡単に行える。また、水中施工機械の寸法に合わせた特注品を製作する必要はなく、市販品の防水改造で済むため安価であり、コスト削減が図れる。加えて、特注品でないため構造は至って簡単であり、メンテナンス管理も容易である。
【００６５】
なお、本発明の遠隔操作型水中施工機械によると、水中施工機械を無人化し、陸上からの双方向による遠隔操作を可能としているので、潜水士によらずとも水中施工機械を操作することが可能となる。また、大深度下における無人・遠隔運転を実現できる。したがって、危険な水中作業を回避して安全性の格段の向上を図ることができるし、潜水士が水中施工機械を直接操作する場合に比べてコスト低減を図ることができる。さらに、潜水士が水中施工機械を直接操作する場合には水深に応じた減圧時間が必要であり、水深が深くなると１日に作業できる時間は僅かとなるが、本発明によると、遠隔操作により時間的制約を受けずに施工が可能となる。
【００６６】
さらに、請求項２記載の遠隔操作型水中施工機械によると、水平タッチセンサと垂直タッチセンサとによって水中施工機械のバケットが海底地盤に接触したか否かの判断が可能となるため、遠隔による作業性を飛躍的に向上させることができる。さらに、水平タッチセンサ及び垂直タッチセンサはストレインゲージを組み合わせた簡素なシステムとすれば安価であり、海底地盤状況を把握すための高価なマルチビームソナー等の器機や設備が不要となるため、設備の簡素化とコストの低減を図れる。
【００６７】
また、請求項３記載の遠隔操作型水中施工機械によると、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置を利用して遠隔操作を行うことにより、コントロールレバーを通して操作者がバケットに作用する外界の力情報をその方向を含めて感じ取ることが可能となっているため、バケットに作用する横方向、垂直方向作用力を感知することが可能となる。そして、ＧＰＳ装置から得られる情報と音響測位用受信機から得られる情報とを用いて水中施工機械の位置が算出可能であると共に、バケットを海底地盤面に降ろしたときにバイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置から得られるバケットに作用する垂直方向作用力並びに水中施工機械の位置並びに角度センサから得られる傾斜角度等の情報を用いてバケットの位置を算出可能である。したがって、施工前後においてバケット位置を等間隔で横移動させることにより接触海底地盤面の凹凸状況が詳細に把握でき、海底地盤面の凹凸状況を把握しながら作業することが可能となり、施工精度の向上と施工能率の向上が図れる。また施工の出来形を迅速に処理できる。
【００６８】
なお、本発明の遠隔操作型水中施工機械によると、水中施工機械を無人化し、陸上からの双方向による遠隔操作を可能としているので、潜水士によらずとも水中施工機械を操作することが可能となる。また、大深度下における無人・遠隔運転を実現できる。したがって、危険な水中作業を回避して安全性の格段の向上を図ることができるし、潜水士が水中施工機械を直接操作する場合に比べてコスト低減を図ることができる。さらに、潜水士が水中施工機械を直接操作する場合には、水深に応じた減圧時間が必要であり、水深が深くなると１日に作業できる時間は僅かとなるが、遠隔操作により時間的制約を受けずに施工が可能となる。
【００６９】
さらに、請求項４記載の遠隔操作型水中施工機械によると、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置から得られる情報によって水中施工機械のバケットが海底地盤に接触したか否かの判断が可能となるため、遠隔による作業性を飛躍的に向上させることができる。
【００７０】
また、請求項５並びに６記載の遠隔操作型水中施工機械によると、海底地盤面の凹凸状況の情報を遠隔表示画面に表示させることができるので、水中施工機械のバケットが海底地盤に接触したのかどうかの判断が容易となるため、遠隔による作業性を飛躍的に向上させることができる。さらに、バケットに作用する垂直方向作用力や横方向作用力の力感情報を遠隔表示画面に表示させることができるので、濁水中においても精密な海底地形状況・位置をモニタで把握しながら作業することが可能となり、施工精度の向上と施工能率の向上が図れる。また施工の出来形を迅速に処理できる。
【００７３】
請求項７記載の遠隔操作型水中施工機械によると、燃料電池を動力源として動作可能であるから従来のようなエンジン（内燃機関）が不要である。したがって、例えば吸排気管や燃料油補給管などエンジンに必要な付随設備を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図で、無人・無索の遠隔操作型水中バックホウによる深海域における水中施工の概要を示すものである。
【図２】可撓管の構造例を示す断面図である。
【図３】（Ａ）可撓管において断熱範囲を設ける場合の一例を示す図、（Ｂ）機関室に接続される可撓管の接続例を示す概略図である。
【図４】可撓管の水中バックホウ側出口の周辺における構成例を示す図である。
【図５】フローターの構成例を示す図である。
【図６】フローターの全体図とその防水型管・ケーブル着脱装置の拡大図である。
【図７】水中バックホウを降下させるときの様子を示す図である。
【図８】水中バックホウの降下中の様子を示す図である。
【図９】水中バックホウを再降下させ、着底させたときの様子を示す図である。
【図１０】水中バックホウの着底後、フローターを吊り海上に浮遊させたときの様子を示す図である。
【図１１】水中で作業を行っている水中バックホウに対し燃料油補給船により燃料油を補給するときの様子を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における遠隔操作型水中バックホウを示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態を示す図で、水平タッチセンサ及び垂直タッチセンサが設けられた水中バックホウの一例を表す。
【図１４】水平タッチセンサの力感情報伝達例を示す（Ａ）接続模式図と（Ｂ）配線図、及び水平タッチセンサの貼付例を示すアームの（Ｃ）左側面図、（Ｄ）断面図、（Ｅ）右側面図である。
【図１５】垂直タッチセンサの力感情報伝達例を示す（Ａ）接続模式図と（Ｂ）配線図、及び（Ｃ）垂直タッチセンサの貼付例を示す拡大図である。
【図１６】力感情報を伝達する水中バックホウ等を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態を示す図で、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置の外観を示す斜視図である。
【図１８】バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置を備えた水中バックホウの一例を示す斜視図である。
【図１９】バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置による操作の概念図である。
【図２０】バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置を用いた遠隔操作時の力感情報伝達の模式を示す図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態を示す図で、バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置が防水加工された水中バックホウの概要を示す図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態を示す図で、角度センサが取り付けられた水中バックホウの一例を示す図である。
【図２３】機関室におけるラジエータ、冷却管および冷却戻り管の別の接続形態を示す概略図である。
【図２４】機関室におけるラジエータ、冷却管および冷却戻り管のさらに別の接続形態を示す概略図である。
【図２５】機関室におけるラジエータ、冷却管および冷却戻り管のさらに別の接続形態を示す概略図である。
【図２６】従来の有人・有索・直接操作式の水中バックホウを示す図である。
【図２７】従来の無人・有索・遠隔操作式の水中バックホウを示す図である。
【図２８】従来の有人・有索・直接操作式の水中バックホウにおける２本操作レバーの概要を示す図である。
【符号の説明】
１  水中バックホウ（水中施工機械）
２  可撓管
３  浮力材
６  吸排気ファーナー
７  フローター
８  ＧＰＳアンテナ
９  ＧＰＳテレメータアンテナ
１０  遠隔操作・情報伝送アンテナ
１１  音響型測位用受信機
１２  音響型測位用発信機
１３  防水型１本レバー操作装置
１５  角度センサ
１６  センサ類
１７  遠隔操作室
１８  昇降式マスト装置
１９  ブーム
２０  アーム
２１  バケット
２２  水平タッチセンサ
２３  垂直タッチセンサ
２４  バイラテラル・マスタースレーブ式１本レバー操作装置
２５  機関冷却吸気管（吸気管）
２６  機関冷却排気管
２７  機関排気管
２８  燃料油補給管
２８ａ  （燃料油補給管の）補給口
２９  燃料タンク排気管
３０  双方向通信伝送ケーブル
３３  遠隔操作卓
３４  遠隔表示画面
３５  ＧＰＳ基準局
３６  情報伝送装置
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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