(57)【要約】【課題】簡単な構造により、水中構造物の位置を正確に且つ容易に計測することができるうえ、計測にかかるコストの低減を図ることができる。【解決手段】水中構造物１に測定点Ｐ１、Ｐ２を設定し、測定点から同一距離だけ離れた少なくとも４箇所の異なる位置に、それぞれ同じ長さの連結材１２の下端１２ａを連結するとともに、水中構造物１の上方で水中に位置する浮力体１１に連結棒１２のそれぞれの上端１２ｂを連結して、これら連結棒１２を浮力体１１の浮力によって緊張させた状態とし、浮力体１１の接続プレートに水上に突出するようにして表示柱１３を固定し、表示柱１３の水上部分で水中構造物１の位置を表示し、表示柱１３の水上部分の所定箇所を測量器械で計測することで、水中構造物１の位置を計測するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中構造物の位置を水上表示する方法であって、
前記水中構造物の上方で水中に位置する浮力体を前記水中構造物の少なくとも３箇所の異なる位置に取り付けた連結材で連結して、該連結材を前記浮力体の浮力によって緊張させた状態とし、
前記浮力体に水上に一部が突出するようにして棒状体を固定し、前記棒状体の水上部分で前記水中構造物の位置を表示することを特徴とする水中構造物位置の水上表示方法。
【請求項２】
前記水中構造物に測定点を設定し、該測定点から同一距離だけ離れた少なくとも３箇所の異なる位置に、それぞれ同じ長さの連結材の一端を連結するとともに、前記浮力体に前記連結材のそれぞれの他端を連結するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の水中構造物位置の水上表示方法。
【請求項３】
水中構造物の上方で水中に位置する浮力体を前記水中構造物の少なくとも３箇所の異なる位置に取り付けた連結材で連結して、該連結材を前記浮力体の浮力によって緊張させた状態とし、前記浮力体に水上に一部が突出するようにして棒状体を固定し、前記棒状体の水上部分で前記水中構造物の位置を表示し、
前記棒状体の水上部分の所定箇所を測量器械で計測することで、前記水中構造物の位置を計測することを特徴とする水中構造物位置の計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中構造物位置の水上表示方法および計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中に沈設させる構造物（以下、水中構造物という）の水平位置を確認する場合には、波浪状態である水面から下げ振り測量や、測定角１．５度（例えば、水深１０ｍで略２５ｃｍのメッシュ）のナローマルチビーム深浅測量で測定しており、確保される精度は±５０ｃｍ程度となっている現状がある。これに対して、骨組み材からなるガイド部材を所定位置に設置し、このガイド部材に案内させて水中構造物を所定位置に沈設する方法や、水中に設置した鋼管によってその管内を波力から遮断した状態とし、下げ振りなどの鉛直測定機等を鋼管内で下げて水中構造物の位置を測定する方法が行われている。
【０００３】
また、水中構造物をより高精度で測量するための位置計測方法として、例えば特許文献１に開示されているものがある。
特許文献１には、上部にフロートを備えた計測用ポールを水中の捨石マウンド等の水中構造物上に略鉛直に起立させるようにして作業者が保持し、その計測用ポール上端にＧＰＳ測量用の受信機と、計測用ポールの傾斜角度を検出する傾斜計を設けた計測装置であって、これにより計測用ポールの、捨石マウンド上の当接部の位置を算出するようにしたものについて記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１８５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の水中構造物位置の測定方法では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１の計測用ポールを保持して計測する計測装置では、測量用ポールが水中構造物に対して設置する構成ではなく、作業員が水中で持って支持することから、測量ポールが波の影響を受けて揺動し、とくに水中構造物の水深が深い場合には正確な測量ができないといった欠点があるうえ、下方で支持する作業員の負担が大きいという現状があった。
また、従来のガイド部材を設ける方法や鋼管内で下げ振りを下げる方法では、波の影響を受けることはないが、ガイド部材や鋼管が水中構造物から水面上までの波力に耐え得る大掛かりな構造とする必要があり、設置にかかる多大な労力と、部材にかかるコストが増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造により、水中構造物の位置を正確に且つ容易に計測することができるうえ、計測にかかるコストの低減を図ることができる水中構造物位置の水上表示方法および計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る水中構造物位置の水上表示方法では、水中構造物の位置を水上表示する方法であって、水中構造物の上方で水中に位置する浮力体を水中構造物の少なくとも３箇所の異なる位置に取り付けた連結材で連結して、連結材を浮力体の浮力によって緊張させた状態とし、浮力体に水上に一部が突出するようにして棒状体を固定し、棒状体の水上部分で水中構造物の位置を表示することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る水中構造物位置の計測方法では、水中構造物の上方で水中に位置する浮力体を水中構造物の少なくとも３箇所の異なる位置に取り付けた連結材で連結して、連結材を浮力体の浮力によって緊張させた状態とし、浮力体に水上に一部が突出するようにして棒状体を固定し、棒状体の水上部分で水中構造物の位置を表示し、棒状体の水上部分の所定箇所を測量器械で計測することで、水中構造物の位置を計測することを特徴としている。
【０００８】
本発明では、浮力体が水中構造物に対して少なくとも３本の連結材で連結されるとともに、浮力体が水中で浮力をもって配置されて各連結材が緊張状態となり、水中構造物と浮力体との相対位置が波の影響によって揺動することなく固定されることになる。そのため、水中構造物の任意の位置（水中構造物位置）を浮力体上で正確にオフセットすることができる。そして、水中に位置する浮力体のオフセット点に、一部が水上に突出するようにして棒状体を取り付けることで、棒状体の水上部分を水中構造物位置として表示させることができ、この棒状体の水上部分の所定箇所を例えばＧＰＳやトータルステーション等の測量器械を使用して計測することで、水中構造物位置を計測することができる。
【０００９】
また、本発明に係る水中構造物位置の水上表示方法では、水中構造物に測定点を設定し、測定点から同一距離だけ離れた少なくとも３箇所の異なる位置に、それぞれ同じ長さの連結材の一端を連結するとともに、浮力体に連結材のそれぞれの他端を連結するようにしたことが好ましい。
【００１０】
本発明では、例えば水中構造物の上面が水平面をなし、その上面に連結材の一端を連結する点が在る場合において、水中構造物上に設定した測定点を通る鉛直線上となる浮力体の位置にオフセットすることができる。そのため、棒状体の水上部分の所定箇所を計測することで水中構造物の測定点の位置を確認することができ、水中構造物位置の計測を確実且つ精度よく行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の水中構造物位置の水上表示方法および計測方法によれば、フロート等を使用した浮力体と丸棒等からなる連結材とから構成される簡単な構造により、水中構造物と浮力体との相対位置が固定され、水中構造物の所定の位置を浮力体に取り付けられた棒状体の水上部分で表示することができ、その棒状体の所定箇所を計測することで、水中構造物の位置を正確に且つ容易に計測することができる。そして、従来のように波力に耐え得る大掛かりな構造を水中に設置する必要がないことから、コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態による水中構造物位置の水上表示方法および計測方法について、図１乃至図６に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による水中構造物位置の水上表示方法および計測方法の全体概略を示す斜視図、図２は浮力体と表示柱の構成を示す斜視図、図３は図２に示す第１連結棒取付冶具の図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図４は図２に示す第２連結棒取付冶具の側面図、図５は（ａ）、（ｂ）は水中構造物の設置工程を示す図、図６（ａ）、（ｂ）は図５（ｂ）に続く水中構造物の設置工程を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態による水中構造物位置の水上表示方法および計測方法は、水中に設けられた水中構造物１に設定した測定点Ｐ１、Ｐ２を水上で表示するとともに、その水上表示を測量器械で計測することで、水中構造物１の位置を計測する際に採用される。ここで、本実施の形態による水中構造物１は、例えばコンクリート製の箱型形状をなしている。
【００１４】
具体的には、水上構造物１に測量用フレーム１０を取り付けるものであり、本実施の形態では２セットの測量用フレーム１０Ａ、１０Ｂを備えた構成となっている。各測量用フレーム１０Ａ、１０Ｂは、水中構造物１の上方で水中に位置する浮力体１１を水中構造物１の４箇所の異なる位置（構造物取付部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）に一端１２ａを取り付けた連結棒１２（連結材）で連結し、浮力体１１に水上に一部を突出させて測定位置を表示するための表示柱１３（棒状体）を取り付け、この表示柱１３の水上部分で水中構造物１の位置を計測できるように構成されている。ここで、符号Ｗ０は、水面の位置を示している。
【００１５】
図２に示すように、浮力体１１は、上述したように水面Ｗに近い水中に配置され、複数（本実施の形態では８つ）の樽形状のフロート１４、１４、…を平面方向に並べた上に鋼板などからなる平面視四角形状の接続プレート１５を固定させたものであり、水中にフロート１４を浮かせた状態で接続プレート１５が水平となるように配置されている。
フロート１４は、発泡ポリエチレン製などの材料からなる周知のものが使用され、浮力を与えることにより、連結棒１２の軸方向（長手方向）に作用する内部応力を緊張状態とし、これにより水中構造物１と浮力体１１との相対位置を固定する構成となっている。つまり、浮力体１１のフロート１４は、上述したように連結する４本の連結棒１２、１２、…を緊張できるだけの浮力をもたせたものとされる。
【００１６】
接続プレート１５は、その４つの角部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄで図１に示す水中構造物１の所定位置に一端（下端１２ａ）を連結させた連結棒１２の上端１２ｂ（他端）を連結するためのものであり、それぞれの角部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄには、連結棒１２の上端１２ｂを連結させるための第１連結棒取付冶具１６（図３参照）が例えば溶接等の固定手段によって固定されている。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１連結棒取付冶具１６は、一端に凹部１６ａを形成した二枚一組の板状部材からなり、互いに所定間隔をもって配置されるとともに凹部１６ａを接続プレート１５の下面側縁部に固定され、凹部１６ａの開口側が接続プレート１５の中心に向くようにして配置されている。
【００１７】
この第１連結棒取付冶具１６は、一対の凹部１６ａ、１６ａの奥部に連結棒１２の一端に設けられている係止ピン１２ｃが係止するようになっている。連結棒１２は上述したように浮力体１１によって水中構造物１との間で緊張状態で取り付けられており、つまり連結棒１２が接続プレート１５に対して斜め下方外側（図３（ａ）に示す矢印Ｅ１方向）に向けて緊張され、係止ピン１２ｃが凹部１６ａから外れないようになっている。
【００１８】
連結棒１２は、各測量用フレーム１０Ａ、１０Ｂにおいて同じ長さのものが４本設けられ、水中構造物１と浮力体１１とを連結するためのものであり、その部材として丸鋼が採用され、両端には図３及び図４に示すように丸鋼の径方向に突出した係止ピン１２ｃ、１２ｄが設けられている。つまり、上端側の係止ピン１２ｃが上述した第１連結棒取付冶具１６の凹部１６ａに係止され、下端側の係止ピン１２ｄが第２連結棒取付冶具１７の凹部１７ａに係止される構成となっている。
【００１９】
図４に示す第２連結棒取付冶具１７は、水中構造物１上に例えばボルト締結や、水中構造物１に固定された鋼板に溶接によって固定され、その構造は上述した第１連結棒取付冶具１６と同じ構造であるので詳しい説明は省略するが、凹部１７ａを形成させた二枚一組の板状部材からなり、その凹部１７ａを水中構造物１の外方に向けて配置させている。そして、凹部１７ａに係止ピン１２ｄを係止させた連結棒１２は、斜め上方（矢印Ｅ２方向）に向けて緊張された状態となっている。第２連結棒取付冶具１７の水中構造物１に対する４箇所の取付位置（すなわち、図１に示す構造部取付部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）は、設定した測定点Ｐ１、Ｐ２のそれぞれの点から同一距離となる位置となっている。
これにより、図１および図２に示すように、４本の連結棒１２、１２、…の上端１２ｂを連結した浮力体１１の中心位置は、水中構造物１の測定点Ｐ１、Ｐ２を通る鉛直線上にオフセットしたオフセット点Ｏ（Ｏ１、Ｏ２）となる。
【００２０】
図２に示すように、表示柱１３は、長尺棒状をなし、一端を浮力体１１の接続プレート１５の平面視中心位置（オフセット点Ｏ（Ｏ１、Ｏ２）の位置）で、その軸方向を接続プレート１５の平面方向に対して直交する方向に配し、接続プレート１１に対して例えばねじ込み構造により固定可能な構成となっている。表示柱１３の長さ寸法は、浮力体１１が水中に設けられた状態で、少なくとも表示柱１３の上端１３ａが水上に突出する寸法とされる。
【００２１】
次に、上述した水中構造物位置の水上表示方法および計測方法について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態による水中構造物位置の水上表示方法は、位置決めさせながら所定位置に沈設する際に、水中構造物１の測定点Ｐ１、Ｐ２をオフセットした点（オフセット点Ｏ１、Ｏ２）を有する接続プレート１５と水中構造物１とを４本の連結棒１２、１２、…で連結し、フロート１４によって接続プレート１５に浮力を加えることで、各連結棒１２の軸方向に作用する内部応力に緊張を与えた状態とし、接続プレート１５上の表示柱１３を水上に表示させ、この水上部分の所定箇所を計測するための方法である。
【００２２】
先ず、図５（ａ）に示すように、計測対象物である水中構造物１を、クレーン等を使用して一旦、予め整地しておいた水中の設置位置に仮置きする。このときの水中構造物１には、クレーンフックに掛止されるワイヤ４の一端を係止するための係止金具３を取り付けておく。
【００２３】
そして、図５（ｂ）に示すように、潜水士により水中構造物１に対して測量用フレーム１０（１０Ａ、１０Ｂ）を取り付ける。具体的には、沈設予定の水中構造物１上に測定点Ｐ１、Ｐ２を設定し、各測定点Ｐ１、Ｐ２から同一距離だけ離れた異なる４箇所のポイント（構造物取付部Ｔ１〜Ｔ４）のそれぞれに第２連結棒取付冶具１７（図４参照）を設置する。なお、これら第２連結棒取付冶具１７、１７、…は、水中構造物１を水中に入れる前に陸上或いは船上において水中構造物１の構造物取付部Ｔ１〜Ｔ４に設置しておいてもよい。
【００２４】
その後、図４に示すように、各第２連結棒取付冶具１７の凹部１７ａに連結棒１２の係止ピン１２ｄを係止させて取り付け、取り付けた連結棒１２の軸方向（長手方向）の途中の位置に操作用フロート１８をロープなどを介して取り付ける。操作用フロート１８は、略卵形状をなす周知の浮子などが採用され、連結棒１２が水中の底に倒れないようにするとともに、その上端１２ｂを水面付近に位置させることで、次工程で連結棒１２の上端１２ｂを浮力体１１に取り付ける作業を容易に行うためのものである。
【００２５】
次いで、図６（ａ）に示すように、図示しない起重機船上において接続プレート１５とフロート１４とを固定するとともに、浮力がゼロとなるように調整した重し１９をフロート１４の下側に取り付けて一体化させた一対の浮力体１１、１１を水中に下ろし、各浮力体１１に連結させた４本の連結棒１２、１２、…の上端１２ｂ（図２）を連結する。つまり、図３に示すように、連結棒１２の上端１２ｂの係止ピン１２ｃを、接続プレート１５に予め固定させた第１連結棒取付冶具１６の凹部１６ａに係止させることで、浮力体１１に連結棒１２を連結させる。
【００２６】
その後、図６（ｂ）に示すように、フロート１４の下側の重し１９（図６（ａ）参照）を撤去することで、浮力体１１が水中で浮力をもって配置されて各連結棒１２が緊張状態となり、水中構造物１と浮力体１１との相対位置が波の影響によって揺動することなく固定されることになる。そのため、水中構造物１の任意の位置（水中構造物位置）を浮力体１１上で正確にオフセットすることができる。つまり、水中構造物１が水平（水中構造物１の上面が水平）に設置されている状態で、水中構造物１上に設定した測定点Ｐ１、Ｐ２を通る鉛直線上となる浮力体１１の位置（すなわち、各接続プレート１５の中心位置）にオフセットすることができる。
さらに、表示柱１３を、その上端１３ａが水上に突出するようにして接続プレート１５の平面視中心位置（オフセット点Ｏ１、Ｏ２に相当）にねじ込み等によって取り付ける。このとき、各表示柱１３の軸線方向は、測定点Ｐ１、Ｐ２のそれぞれの鉛直方向に一致することになる。
【００２７】
つまり、水中構造物１上の設定した各測定点Ｐ１、Ｐ２から同一距離だけ離れた点（構造物取付部Ｔ１〜Ｔ４）と、接続プレート１５の４つの角部（図２に示す符号１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）とを同じ長さの４本の連結棒１２、１２、…で連結することにより、接続プレート１５の平面視中心位置を測定点Ｐ１、Ｐ２のオフセット点Ｏ１、Ｏ２として確保することができる。そして、オフセット点Ｏ１、Ｏ２には表示柱１３、１３が取り付けられており、これら表示柱１３、１３の水上部分を水中構造物位置（測定点Ｐ１、Ｐ２）として正確に表示させることができる。これら表示柱１３をトータルステーション等の測量器械で視準測量したり、表示柱１３に取り付けた図１に示すＧＰＳ用アンテナ３でＧＰＳ用衛星２を受信することで測量し、オフセット点Ｏ１、Ｏ２のＸＹＺ座標を測定することで、水中構造物位置の計測を確実且つ精度よく行うことができ、水中構造物１の３次元的位置を把握することができる。
また、表示柱１３により水中構造物１の据え付け鉛直度も確認することができる構成となっている。
【００２８】
そして、上述した測量を行いながら水中構造物１を所定の位置に収まるようにして位置決め作業を行い、正規の位置に据え付けるようにする。所定の位置に水中構造物１が設置された後には、ワイヤ４を取り外すとともに、表示柱１３、フロート１４、接続プレート１５、および連結棒１２を水中構造物１から取り外して作業が完了となる。
【００２９】
このようにして設置される水中構造物１は、据え付け箇所を高精度で整地することで、平面測量精度として±数十ｍｍの測量が可能となる。そして、本実施の形態による一対の測量用フレーム１０Ａ、１０Ｂに使用する部材も丸鋼とフロートが主体であり、例えば略３００ｋｇｆ程度の鋼材と浮力４００ｋｇｆのフロート１６個程度から構成される簡単な構造であり、鋼材の加工についても簡易なものとなる。また、水深が同程度となる施工条件においては、撤去後の測量用フレーム１０を繰り返し使用することが可能である。さらに、強風時において設定以上の波力が予測される場合には、連結棒１２の着脱により表示柱１３を備えた浮力体１１を容易に撤去したり復旧することが可能となっている。
【００３０】
上述のように本実施の形態による水中構造物位置の水上表示方法および計測方法では、フロート１４を使用した浮力体１１と丸棒からなる連結棒１２とから構成される簡単な構造をなす測量用フレーム１０により、水中構造物１と浮力体１１との相対位置が固定され、水中構造物１の所定の位置（測定点Ｐ１、Ｐ２）を浮力体１１に取り付けられた表示柱１３の水上部分で表示することができ、その表示柱１３の所定箇所を計測することで、水中構造物１の位置を正確に且つ容易に計測することができる。
そして、従来のように波力に耐え得る大掛かりな構造を水中に設置する必要がないことから、コストの低減を図ることができる。
【００３１】
以上、本発明による水中構造物位置の水上表示方法および計測方法の実施の形態および変形例について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では１箇所の測量用フレーム１０において構造物取付部Ｔ１〜Ｔ４を４箇所とし、４本の連結棒１２を設けた構成としているが、４箇所（４本）であることに限定されることはなく、３箇所以上で異なる位置に設けられればよい。そして、接続プレート１５の形状を平面視四角形状としているが、この形状に限定されることはなく、例えば構造物取付部が３箇所で連結棒１２が３本の場合には、平面視三角形状の接続プレートを使用することができる。
【００３２】
また、浮力体１１（フロート１４、接続プレート１５）、連結棒１２、第１連結棒取付冶具１６、第２連結棒取付冶具１７、表示柱１３の構造、大きさ、取付位置、部材等は、水中構造物１の形状、大きさ、重量などに応じて任意に設定することができる。例えば、本実施の形態では連結棒１２に丸鋼を採用しているが、Ｌ型鋼、Ｃ型鋼（チャンネル材）などを使用してもかまわない。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、水中構造物１に測定点Ｐ１、Ｐ２を設定し、それら測定点Ｐ１、Ｐ２から同一距離だけ離れた４箇所の異なる位置に、それぞれ同じ長さの連結棒１２、１２、…の下端１２ａを連結し、浮力体１１に連結棒１２の上端１２ｂを連結する構成とし、測定点Ｐ１、Ｐ２を通る鉛直線上となる浮力体１１の位置にオフセットしているが、このような形態であることに制限されることはない。要は、浮力体の水中構造物に対する相対位置が連結材を介して固定されていればよく、これにより、浮力体に固定される棒状体の水上部分を計測して水中構造物の位置を把握することが可能となる構成であればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態による水中構造物位置の水上表示方法および計測方法の全体概略を示す斜視図である。
【図２】浮力体と表示柱の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す第１連結棒取付冶具の図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２に示す第２連結棒取付冶具の側面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は水中構造物の設置工程を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は図５（ｂ）に続く水中構造物の設置工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  水中構造物
１０  測量用フレーム
１１  浮力体
１２  連結棒（連結材）
１２ａ  下端（一端）
１２ｂ  上端（他端）
１３  表示柱（棒状体）
１４  フロート
１５  接続プレート
１６  第１連結棒取付冶具
１７  第２連結棒取付冶具
１８  操作用フロート
１９  重し
Ｐ１、Ｐ２  測定点
Ｏ１、Ｏ２  オフセット点
【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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