ＩＳＳＮ１３４６－７８４０

港湾空港技術研究所
資料
TECHNICAL NOTEOFTHE PORT AND AIRPORT RESEARCH INSTITUTE

No.1318

March 2016

網チェーン式回収装置による錨型形状ブロックの撤去方法

野口

国立研究開発法人

仁志

港湾空港技術研究所

National Research and Development Agency,

Port and Airport Research Institute, Japan

目

要

旨

次

‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥･‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3

1．はじめに ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥･････‥4
1.1

網チェーン式回収装置の概要 ･････････････････････････‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥････････ 4

1.2

網チェーン式回収装置の構造とブロックの回収･･････････････････････････････････････ 4

1.3

装置の特長及び期待される効果･･･････････････････････････････････‥‥･･････････････5

1.4

活用実績 ････････････････････････････････････････････････‥‥‥‥‥･････････････ 5

2．消波ブロックの種類と網チェーン式回収装置による回収の難易度による分類‥‥‥‥‥‥‥‥‥6
2.1

消波ブロックの種類と分類･･････････････････････････････‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥･･････ 6

2.2

最も回収が困難と想定される消波ブロック･････････････････‥‥‥‥･････････････････ 7

3．錨型ブロックの撤去方法 ････････････････････････････････････････‥‥‥････････････････8
3.1

ブロック単体としての吊り上げ ･･････････････････････････‥‥‥‥‥･･･････････････8

3.2

ブロックが絡み合った状態での吊り上げ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10

3.3

ブロック間にゴミが堆積した状態での吊り上げ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12

3.4

結果 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12

4．錨型ブロックの連続撤去模型実験 ････････････････････････････････‥‥‥･･･････････････13
4.1

実験目的 ･･････････････････････････‥‥･････‥‥‥･････‥‥‥‥‥･･･････････････13

4.2

実験方法 ‥‥‥‥･････‥‥‥‥･････‥‥‥･････‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13

4.3

実験結果 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14

4.4

4脚ブロック模型実験との比較 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15

5．実工事への適用を想定した検討････････････････････････････････････‥‥‥･･･････････････16
5.1

適用の範囲 ･･････････････････････････････････‥‥･････････‥‥‥‥･･････････････16

5.2

撤去の順番 ･･････････････････････････････････‥‥･････････‥‥‥‥･･････････････16

5.3

状況の視認 ‥‥‥‥‥･････････････････････････‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16

5.4

時 間 効 率 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ･･ ･ ･ ･ ･ ･･ ･････････････････‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ 16

5.5

ブロック間のゴミ堆積 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16

5.6

ブロックへの貝殻、海草の付着 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16

5.7

破損ブロック ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16

6．結論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥･‥‥‥17

謝辞‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥･‥‥17
参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥･‥‥17-1-

Using a Holding Device with a Chain Net:
Removal Method for Anchor-Shaped Blocks

Hitoshi NOGUCHI*

Synopsis

A holding device with a chain net was used to automate the removal of wave-dissipating blocks,
thereby reducing labor. The device has a simple structure composed of a chain net, which hangs
from the support frame and forms four meshes. It is lightweight and without a power unit and has
been applied to remove wave-dissipating blocks six times.
Shape of wave-dissipating blocks are more than 40. The most difficult block to be removed wasshaped like a combination of two anchors. This block tangled strongly with the surrounding blocks
as their legs were long.
The author tried to remove a pile of blocks in the model experiment using the holding device witha chain net. It was possible to remove blocks successively through adequate observation of thesituation, taking into account the posture change of each block during lifting to eliminate
entanglement with the surrounding blocks．
The time required for lifting was 1 min 27 s/block.

Key Words: chain net，holding device，removal，wave-dissipating block* Director for Special Research
3-1-1, Nagase, Yokosuka, Kanagawa 239-0826, JapanPort and Airport Research Institute
Phone : +81-46-844-5089
Fax : +81-46-844-0255
E-mail : noguchi-h@pari.go.jp-2-

網チェーン式回収装置による錨型形状ブロックの撤去方法
野口

仁志*

要

旨

網チェーン式回収装置は，港湾及び海岸等に設置されている既設消波ブロックを作業員や潜水士の玉掛けの作業の支援無しに，ブロック脚にチェーンを玉掛けして回収できる装置である．本装置
は，専用の駆動装置を有さず４目の網状チェーンで構成した簡易な構造の装置であり，これまで 6
件の消波ブロック撤去工事等に活用された実績がある.
消波ブロックには 40 種類以上の形状のブロックがあるが，最も回収が困難と考えられるブロック
としては，二つの錨を組み合わせたような形状の錨型ブロックである．このブロックは，脚が細長
く，周囲のブロック脚と強く絡みあっている．
このブロックの撤去に，網チェーン式回収装置を用いて模型実験により取り組んだ．
その結果，状況をよく観察してブロックの姿勢変化を考慮して周辺のブロックとの絡みを解消するように吊り上げる運用方法にて，連続的に撤去することが可能であった．吊り上げの所要時間は 1
個当たり 1 分 27 秒であった．

キーワード：網チェーン，把持装置，撤去，消波ブロック，錨型* 特別研究官〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1 港湾空港技術研究所
電話：046-844-5089 Fax：046-844-0255
e-mail:noguchi-h@pari.go.jp-3-

1. はじめに

図-1.2 にクレーンを含む全体構成を示す．網チェーン
は吊り下げ用支持フレームから吊り下げられる．この吊網チェーン式回収装置は，港湾及び海岸等に設置されり下げられた網チェーンを把持しようとする消波ブロッている既設消波ブロックを作業員や潜水士の玉掛けの作

クの上に覆いかぶせるように支持フレームの位置を調整業の支援無しに，ブロック脚にチェーンを玉掛けして回する．網チェーンの周囲部は自重により周囲の消波ブロ収できる装置である．これまで種々の形状の消波ブロッ

ックとの間の僅かな隙間にも滑り込み，把持しようとす

クの他，海底に沈んだ高速艇の水中翼の回収にも活用さる消波ブロックの脚を網目が捕捉する．主ワイヤーを引れてきた．

き上げると，網チェーンはチェーン引き込み管より引き

消波ブロックには数多くの種類があり，その形状も込まれ，それに伴い網目が絞り込まれブロックの脚をし様々である．これら多くの消波ブロックの中でも，消波っかり把持してブロックを吊り上げることができる．
図-1.3 に，ブロックの把持の過程の詳細を示す．図-ブロック同士の噛み合わせが強く，最も撤去が困難と思

1.3(a) では，網チェーンの形状をチェーンの自重によるわれるのが錨型形状ブロックである．
本稿では，網チェーン式回収装置の概要及びこれまで懸垂状況を考慮しない簡易な四角錐状に近似して表現しの活用実績を紹介し，本装置を用いて，錨型形状ブロッている．網チェーンの絞り込みにより，四角錘状の底辺

ク模型の撤去に取り組んだ結果について報告するものでの四つの頂点に位置する結節点は，四角錘の頂点に位置ある．

する中央のチェーン引き込み管の入り口の方向へ引き込
まれ，4 つの網目が絞り込まれる．ブロック脚を捕捉し1.1 網チェーン式回収装置の概要ている網目はブロック脚をしっかり把持した状態となり

網チェーン式回収装置は，港湾及び海岸等に設置されブロックの吊り上げが可能となる．

ている既設消波ブロックを作業員や潜水士の玉掛けの作業の支援無しに

ブロック脚にチェーンを玉掛けして回収できる装置である１）．作業員や潜水士の玉掛けの作業

クレーン(船）主巻きワイヤーの支援を必要としないため，作業の安全性が高まるとともに省力化にも寄与するものである．

支持フレーム
中央引き込み管

吊りワイヤー

1.2 網チェーン式回収装置の構造とブロックの回収装置の主要な部分となる網チェーンの構造を図-1.1

網チェーンに示す．チェーンを 4 つの網目をもつような形状に構成

消波ブロックしている．

網チェーン平面図

側面図

図-1.2 網チェーン式回収装置

チェーン引き込み管
吊り枠

中央結節点

吊り材
網チェーン

中央結節点

図-1.1 網チェーンの構造
網目の絞り込みは中央部の結節点を細い管の中に引き込むことにより行う.この網チェーンを広げた状態で，対象とするブロックの上に覆いかぶせ，網の目がブロック(a)降下脚を捕捉する状態になったところで，中央の結節点を管(b)絞り込み
図-1.3 ブロック回収の過程の中に引き込んで網目の大きさを絞り込む．

-4-(c)吊り上げ

1.3 装置の特長及び期待される効果

ブロックの解放は，ブロックの仮置き場所に角材等に本把持装置の特徴および期待される効果として下記のより凹凸を設けておき凹部に下側の網チェーンが掛かっていない脚を降ろす（写真-2.1）．その後，クレーンの主事項が挙げられる．

巻きワイヤーを緩めるだけで無人で簡単にブロックを解①無人化施工が可能
ブロックの吊り上げ及び解放作業も，人力作業の支援

放できる構造となっている．

無しに可能である．
②構造が簡易で軽量
基本構造は網チェーンとそれを吊り下げる支持フレー
ムのみであり，軽量である．
③動力部を有しないクレーンに吊し，吊りワイヤーの巻き上げ下げにて作動させるので，モータ等の動力装置は不要である．
④操作が簡単基本的に吊り下げているクレーンの操作のみである．

写真-1.1 ブロックの解放⑤安全性・効率性の向上
従来のような，潜水士がワイヤー掛けする作業が不要となり，作業の安全性および作業効率の向上が図れる．
⑥種々の形状の物体回収への活用
ブロックだけでなく，種々の形状の海面浮遊物あるいは海底落下物等の回収作業への活用が可能である．水深
枕木が深い場合，電動あるいは油圧駆動等による回収装置で
写真-1.2は耐圧構造が大きな課題となるが，本装置は，水深，水実工事における自動解放

圧に影響されない構造なので，大水深においても吊り上
げるワイヤー長を伸ばすだけで対応可能となる．

実際のブロック撤去工事では，台船上に仮置きする場
合が多い．台船上は安全で作業員も容易に近づける場所

1.4 活用実績

なので，そのような場合には，網チェーンの四つの網目の角に，それぞれフックを挿入して解放可能としている．

網チェーン回収装置について，浅海域の作業である既台船上の平面でも作業員の支援によりブロックの解放が設消波ブロック撤去工事ではこれまで表-1 に示すよう円滑に実施できる．実際の作業に要する時間は，概ね 0.5に 6 件の活用実績がある．
ブロック重量は 2～25t，ブロック形状は４脚ブロック，から 1 分程度と短時間で対応可能である．

5m 長 10 脚ブロック，
破損ブロック等である(写真-1.4)．
解放場所は海底，陸上及び台船上の各ケースがあった．
またうねりが 3m もあるような海象条件において回収したケースもあった．
表-1 網チェーン回収装置によるブロック撤去実績

写真-1.3 フックを挿入した網チェーン

-5-

年月

港名（場所）

ブロック形状2003.6
2004.4横須賀港（神奈川）
河下港（島根県）

2ｔ4脚ブロック
6.3ｔ4脚ブロック

2008.5

鰺ヶ沢漁港（青森県）

2008.82009.72009.8留萌港（北海道）
留萌港（北海道）
久慈港（岩手県）
計

12.5ｔ10脚ﾌﾞﾛｯｸ等
25ｔ4脚ブロック
25ｔ4脚ブロック
16ｔ4脚ブロック

撤去
個数
15
138
15
36
80
113
397

-2.1)．ブロック同士の噛み合わせはかなり小さく，ブロックをフック状の吊り具でしっかり引っ掛けることが出来れば撤去は容易と考えられる．

4 脚ブロックその１

4 脚ブロックその２

図-2.1 中空型ブロック（4 種類）
２）放射状 4-6 脚型ブロック（10 種類）
中心より放射線状に 4-6 本の脚が伸びている形状である(図-2.2)．網チェーンの網目が 2 脚の網目に掛かれば6 脚ブロック

8 脚ブロック

10 脚ブロック撤去可能である．ブロック同士の脚が噛み合っているが，吊り上げ時にブロックが放射線状の中心である重心を中心に回転することで，ブロック同士の脚の絡みが外れて撤去可能となる．なお図-2.2～2.4 において実線にて枠囲いしているブロックは実際の工事にて回収実績がある
もの，点線枠囲いは模型実験にて回収実績があるものである．

破損 4 脚ブロック

船舶の水中翼の回収（その 1，その２）
写真-1.4

種々の消波ブロック及び水中翼の回収

2. 消波ブロックの種類と網チェーン式回収装置に
図-2.2 放射状 4-6 脚型ブロック（10 種類）

よる回収の難易度による分類

3)中心塊突起型ブロック（8 種類）

2.1．消波ブロックの種類と分類
消波ブロックには数多くの種類があるが，その中で乱中心となる塊より数個の突起物が出ている形状のブロ積みした形態で使用されるケースが多い立体型と呼ばれックである(図-2.3)．網チェーンでの撤去は，放射状脚

ものは 42 種類ある２）．それらが乱積みされた状態にお型 4-６脚ブロックと同様に，突起物の 2 箇所以上に網チ

いて，網チェーン回収装置を用いて撤去する場合の難易

ェーンの網目が掛かって拘束できれば撤去可能である．

度によって分類を試みた．
１）中空型ブロック（4 種類）
突起部がないので網チェーン装置による撤去は困難と思われるが，フック状の吊り具を使用して，中空部分にフックを挿入することで撤去が可能と考えられる(図-6-

2.2 最も回収が困難と想定される消波ブロック
全種類のブロックについて模型実験等により詳細に検討したものではないが，網チェーン式回収装置での回収を想定した場合，最も困難と考えられるブロックとしては，他の方法により容易に回収が可能な中空型ブロック
を除くと，中心軸突起型ブロック型の中の，特に脚が細長い形状で，二つの錨を組み合わせたような形状のブロック（以下，錨型ブロックと記す）である（図 2-4 右下 二
重枠囲い）
．このブロックのK D 値（数値が高いほど耐波の図-2.3 中心塊突起型ブロック（8 種類）

安定性が高い定数）は 20 で，他のブロックは 13 未満であり，突出して高い3).

4)中心軸突起型ブロック（20 種類）
中心となる軸より数個の突起物あるいは脚が出ている

周囲のブロック脚との絡みが強く，絡まっている状況

形状のブロックである(図-2.4)．網チェーンでの撤去は，をよく把握して，絡みが解けるようにブロックの姿勢・

放射状脚型 4-6 脚ブロックと同様に，突起物の 2 箇所以方向を考慮して操作しないと撤去は困難である．

上に網チェーンの網目が掛かって拘束できれば撤去可能

図-2.5 に錨型ブロック（商品名ドロス）の全体図を，
図-2.6 に形状・寸法図を示す4)．

である．突起物・脚の数は多く，その中で２つの突起物・脚を拘束出来れば吊り上げ可能となるので，この点では，他の突起物・脚が少ないブロックよりは撤去しやすい．
しかし，ブロックが長いことから周囲のブロック脚との絡みも多く，ブロックの引き上げる方向，姿勢も配慮して，撤去することが必要となる．

ｈ

c
b
a

ｈ

図-2.5 錨型ブロック全体図

d

e

ｈ

d

c
b

b
c

a

ｈ

ｈ

図-2.4 中心軸突起型ブロック（20 種類）

種別
（トン型）
40
50
80

実質量
（ｔ）
41.12
51.42
82.32

実重量
（ｋＮ）
403.25504.26807.28

体積
型枠面積
（ｍ3）
（ｍ2）
17.39150.04121.73958.06734.78779.443（単位：mm）

種別

ｈ

ａ

ｂ

ｃ

ｄ

ｅ

40
50
80

4823
5196
6077

1543
1663
1945

986
1062
1242

830
894
1045

1441
1552
1816

1401
1510
1765

図-2.6 錨型ブロックの形状・寸法（概要）-7-

検討を行う．

錨型ブロックは防波堤の消波工として用いられているが，ブロック同士がしっかりと噛み合っている.撤去が困難なため、防波堤を延伸する際に，仮置きされた錨型ブ

3.1 ブロック単体状態での吊り上げ

ロックを撤去していない事例も見られる（写真-2.1）．

図-3.1 に錨型形状ブロックの全体図を示す．この図に

錨型ブロックの重量は 40tf 以上と重く,作業員あるい

おいて，鉛直上向き方向を正，下向きを負とする．4 本は潜水士による玉掛け作業により撤去する場合は、使用の脚を脚 A，脚 B，脚 C，脚 D とし，各脚の先端の方向がするワイヤーもブロック重量に合わせて太く堅いものを

脚 C，脚 A，脚 B，脚 D の順に上向きから下向きになって使用するため人力ではワイヤーをブロック脚の隙間を通置かれているとする．

して玉掛けすることは困難を伴う.またその大きさも幅

脚 A，脚 B と脚 C，脚 D は，中心軸 EH で結合されてい（h）約 4.8m 以上と大きいことから，作業員がその上をる．各脚および軸の中心線を，線分 AEB，線分 CHD，線分

歩いて移動するにも困難を伴う.

EGH，重心（中心）を G とする．線分 AEB，線分 CHD，線
分 EGH は直線に，線分 AEB と線分 CHD は直交している．
各脚は先端が細く狭まった八角錐台形状をしている．

拡大写真２

脚C C

拡大写真１

脚A
A 中心軸ＥＨ
E
脚B B

G

H

D
脚D

図-3.1 錨型ブロックの部位名称
拡大写真１
網チェーン装置を用いた錨型ブロックの吊り上げについて検討する．先ず，ブロックは他のブロックと絡まっていない単体で存在する状況において検討する．
錨型ブロックは重く大きいことから網チェーンの１つの網目では１つの脚しか把持しないケースと，ケースとしては少ないかも知れないが２つ以上の脚を把持するケースに分けて検討する．
１）１つの網目では，１つの脚しか把持しないケース①１本の脚を把持するケース

拡大写真２

網チェーンの１つの網目が，1 本の脚を把持するケースについて考える．各脚は先端が細く狭まった八角錐台

写真-2.1 錨型ブロックの設置例(Google earth より)形状をしているので，上向きの脚 A，脚 C を把持しても3. 錨型ブロックの撤去方法

吊り上げの過程で網目は脚からすり抜けて外れ，吊り上げることは出来ない．脚 B,脚 D を把持して吊り上げる場

網チェーン回収装置による錨型ブロックの撤去方法に

合は，吊り上げの過程でブロックが反転して把持した脚ついて検討する．最初にブロック単体としての検討を行の先端は上側を向いて，網目は把持した脚からすり抜け

い，次に周囲のブロックと絡み合っている状態におけるて外れ，吊り上げることは出来ない(図-3.2)．

-8-

する．脚 A と脚 C は重心 G を挟んで反対側に位置するので，ブロックは，概ね最初の姿勢を保ったまま吊り上げられる(図-3.4)．

図-3.2 1 本の脚把持②同一直線上の 2 本の脚を把持するケース
図-3.4 2 つの網目で同一直線上にない 2 本の脚把持

次に網チェーンの網目が，２本の脚を把持するパターンについて考える．２つの網目がその中心線が同一直線上にある場合，つまり脚 A と脚 B，あるいは脚 C と脚 D

④３あるいは４本の脚を把持するケースを把持するケースを考える．

上述したように，2 本の脚を把持するケースで，ブロ

先ず，脚 A と脚 B を把持する場合について考える．脚ックを吊り上げることが可能となるため，それ以上に脚A，
脚 B とも中心線は，概ね水平方向に向いているとして，を把持することは作業が困難となるので，実用上はあま網チェーンの 2 つの網目が，それぞれ脚 A,脚 B に掛かっり想定されない運用形態と考えられる．またパターンとたものとする．

しては，2 本の脚を把持するパターンに含まれるものである．

網チェーンの網目が２本の脚に掛かった状態において，

２）１つの網目で２つの脚を把持するケース

網目が吊り上げの過程で脚からすり抜けないようにする

次に網チェーン１つの網目が，２本の脚を把持するパには，網目が脚に掛かる位置を各々の脚の根元側（点 E

ターンについて考える．

の側）に寄るように，適宜，網チェーン装置全体の位置①同一直線上の 2 本の脚を把持するケース調整および網目の絞る操作と緩める操作を行う．
吊り上げを開始すると，ブロックの脚 A,脚 B の側が持脚 A と脚 B を把持する場合について考える．脚 A，脚 B

ち上がり，ブロックは回転しながら吊り上がり始める(図とも中心線は，概ね水平方向に向いているとして，網チ-3.3)．

ェーンの 1 つの網目が，それぞれ脚 A,脚 B に掛かったものとする．そうすると，網目を絞り，吊り上げる時には，脚 C と脚 D を把持するケースについては，最初は，下網目は中心軸 EH に掛かって吊り上げることになる．

側を向いている脚 D に掛かった吊り上げ力が作用するが，脚 C と脚 D を把持するケースにおいても同様に，中心脚 D が吊り上げられてブロックの姿勢が起きるにつれて軸 EH に掛かることになる (図-3.5) ．

線分 CHD は水平となり，
図-3.3 右図と同様の姿勢となり，吊り上がり始める．

図-3.5 １つの網目で同一直線上の 2 本の脚把持図-3.3 2 つの網目で同一直線上の 2 本の脚把持②同一直線上にない 2 本の脚の把持するケース
脚 A と脚 C を把持する場合について考える．網チェ③同一直線上にない 2 本の脚の把持するケース
脚 A と脚 C を把持する場合について考える．網チェーーンの 1 つの網目が，それぞれ脚 A,脚 C に掛かったもの

ンの 2 つの網目が，それぞれ脚 A,脚 C に掛かったものととする．脚 A と脚 C は重心 G を挟んで反対側に位置する-9-

ので，ブロックは，概ね最初の姿勢を保ったまま吊り上の網目で２つの脚を把持して吊り上げるケースと比較しげられる(図-3.6)．

て，一つの網目に掛かる荷重は 2 倍となり，その荷重に耐えるチェーンを用いる必要があるため実用上は避けた
い吊り上げパターンであることより，次節以降では 2 つの網目で 2 つの脚を把持するケースを主体に検討する．
3.2 ブロックが絡み合った状態での吊り上げ
前節においは，ブロック単体としての吊り上げ可能なパターンについて検討を行った．しかし，乱積みされた状態においては，ブロックが絡み合っており，ブロック間の隙間が狭く，網チェーンのチェーンがブロックの脚

図-3.6 1 つの網目で同一直線上にない 2 本の脚把持の下側に入り込めず脚に網目が掛からない，あるいは，網目が掛かっても吊り上げる際に他のブロックが障害と

上記１）２）より，網チェーン装置で本ブロックを吊なって吊り上げ不能となるケースが多い．

り上げようとするには，2 本の脚を把持する必要があり，そのパターンとして，2 つの網目で各々，同一直線上に特に，錨型ブロックは，中心柱突起型の中でも，脚がない 2 本の脚の把持するケースと同一直線上にない 2 本

細長いため網目がブロック脚に掛かっても，他のブロッの脚の把持するケース，及び 1 つの網目で各々，同一直クが障害となって吊り上げ不可となるケースが多い．そ

線上にない 2 本の脚の把持するケースと同一直線上になのため，乱積みした錨型ブロック模型を用いて，撤去方

い 2 本の脚の把持するケース，の計 4 ケースがある．以法の検討を行った（写真-3.1,3.2）．
以下，作業の過程に沿って順番に記す．

降これら４ケースについて，そのブロック姿勢及び網チ
ェーン形状が似ているアルファベットを用いて吊り上げ

１）撤去ブロックの選定

パターン I,H,U,C と記す（写真-3.7）．

上方からの乱積み状況より，ブロックの２つの脚に網目を掛けることが容易そうで、かつ、周囲とのブロックとの絡みが少ないブロック，つまり上方から視認した場
合，他のブロックの陰にならずブロックの全体が概ね視認できるものに着目して選定する．

吊り上げパターン I

吊り上げパターン U

吊り上げパターン H

吊り上げパターン C

図-3.7 ４つの吊り上げパターン

写真-3.1 錨型ブロック乱積み状態（上方より）

１つの網目で２つの脚を把持するケースについては，
１つの網目の大きさは，1 つの脚を把持することを想定しておりあまり大きくないこと，及び 1 つの網目で２つの脚を把持するため操作が複雑になること，さらに 2 つ- 10 -

吊り上げ工程の開始

網目を掛け易く、かつ周囲との絡みが少ない
ブロックの選定
１脚把持のまま脚を把持出来ず脚への網目掛け

１脚を
把持

２脚を把持

脚を持ち上げ、ブロックの姿勢・位置を変化
２脚を把持
絡み解消
せず

写真-3.2 錨型ブロック乱積み状態（側方より）ブロック吊り上げ
吊り上げ
不可

少し持ち上げ、ブロックの姿勢・位置を変化

吊り上げ可能

２）ブロック脚への網目掛け

絡み解消

網チェーン装置の網目を広げて降下して，対象とする
吊り上げ成功ブロックに覆い被せる．２脚に掛かって把持できれば，吊り上げの過程に移行．他のブロックが支障となり１脚

図-3.8 吊り上げ作業フロー図にしか掛からない場合には，その１脚だけを少し吊り上げてブロックの姿勢・位置を変化させることが可能な場
合には変化させてブロック脚の隙間を広げ，網目が 2 脚に掛かるように試みる．困難な場合には諦めて，１）の過程に戻り，他のブロックを選定する．
３）ブロックの吊り上げ
２）において把持したブロックをそのまま上方に吊り上げることが出来る状況では，そのまま吊り上げる．他のブロックが支障となって吊り上げられない場合には，①網掛け②ブロックの姿勢・位置変化③2 脚への網掛け④吊り上げ

少しだけ吊り上げた状態にして網チェーン装置を水平移動させブロックの姿勢・位置を変化させることが可能な場合には，変化させて他のブロックとの絡みから解放されるように試みる．困難な場合には諦めて，１）の過程に戻り，他のブロックを選定する．
上記の作業過程をフロー図に示すと，図-3.8 のようになる．また，２つの吊り上げパターン I,T における状況の例を図-3.9,3.10 に示す．
4 脚ブロック等の他のブロックの作業過程と比較する

図-3.9と,他のブロックでは網目を掛けやすいかどうかがブロック選定の重要な要素であり,ブロック脚に網掛けが出来ればほとんど支障なく吊り上げが可能であった.絡み解消は課題として特に意識することはなかった.

- 11 -

H 型パターンの吊り上げ例

新たな隙間が出来て，その箇所へゴミが流れ込むことで，閉塞が解消され，隙間が生じる.
写真-3.4 は，数個のブロックを撤去した状態であるが，閉塞させていたゴミは，側方あるいは下方に流れ落ち込
むものもあり，上方からの状況では，視認出来るゴミの量が減っている.
さらに撤去を行い，上層のブロックを撤去した状況を①網掛け

写真-3.5 に，全ブロックを撤去した後の状況を写真-3.6②2 脚への網掛け

に示す.

③絡み解消
図-3.10④吊り上げ

写真-3.4数個のブロックを撤去した状態（上方より）

写真-3.5上層部ブロックを撤去した状態（上方より）

I 型パターンの吊り上げ例

3.3 ブロック間にゴミが堆積した状態での吊り上げ設置されてから相当の年月を経たブロックでは，漂流ゴミがブロック間に堆積して，ブロック間の隙間が狭くなっているケースも想定される.
そのような状況も想定して，ブロック間にゴミが堆積した状態の模型実験を行った.

漂流ゴミとして，発泡ス

チロール，段ボール，木材（割り箸）等の破片を，乱積みした錨型ブロック模型のブロック間に堆積させ，隙間を閉塞させた（写真-3.3）．

写真-3.6

全ブロックを撤去した状態（上方より）

3.4 結果錨型ブロックはブロック同士がしっかりと絡み合っていて，当初は網チェーン式回収装置での撤去は困難かと思われたが，乱積みされたブロック群の上層の周囲との絡みが小さいブロックから撤去することで，連続的に撤

写真-3.3 ブロック間がゴミで閉塞した状態（上方より）去することが可能であった．
以下，各作業過程，項目における留意点等を記す．

この状態で，ブロックの連続した撤去に取り組んだ.

（１）ブロック脚への網目掛けゴミで閉塞した隙間には，網チェーンの網目は入り込まないので，閉塞していない場所，すなわち乱積みしたブ

ブロック脚は細長いので，周囲のブロック脚と絡み合

ロックの山の斜面側において，撤去しやすいブロックよっていても網チェーンのチェーンが滑り込んでいく隙間

り撤去を開始した．１つのブロックを撤去することで，があり，ブロック脚への網チェーンの網目掛けについて- 12 -

は，想定よりは困難性は低かった．作業上，留意しなけ

そして網チェーン式回収装置の模型を，ラジコンのトればならない点は，チェーンがブロック脚の隙間に滑りラッククレーン車模型に取り付けた（写真-4.1）．網チェ

込んだ後，周囲のブロック脚に絡みつくことである．

ーン式回収装置模型の支持フレームはクレーン先端よりチェーンがブロック脚の隙間に滑り込むと，その状況

吊り下げ，クレーンのブームの仰角の操作により把持装が視認出来なくなるので，視認出来ない周囲のブロック

置模型全体の上下をコントロールした．クレーンの操縦脚の位置・向き等も想定して，それらに網チェーンが絡

は，ブームの上げ下げ，伸縮，左右旋回，及びワイヤー

みつかないように作業をすることが重要である．もし周の巻き上げ巻き下げの 4 操作である（写真-4.2）．クレー

囲のブロック脚に絡みつくとその状況が視認できないた

ン模型の性能を表 4.1 に示す．

め外すのに時間を要する．
そのため，網チェーンの網は，

錨型ブロック群の山をトラッククレーンのラジコン操

なるべく広げないようにして，狙ったブロック脚にだけ

縦のみにより連続的に撤去した．ブロックの移設先はク網目がかかるように操作することが必要である．

レーンのブームを約 45°旋回した位置とした．

また錨型ブロックの脚は，八角錐台形状で先端が細く今回の実験においては，錨型ブロックの吊り上げ作業なっているがその頂角は小さく八角柱に近い形状であり，の開始から，ブロックを網チェーンで拘束して吊り上げ

網目がブロック脚にかかると，吊り上げの過程ではブロるまでの作業に着目したものである．ブロック吊り上げ

ックの姿勢が大きく変化しない限り外れにくい状況であ後の解放作業については，従来のブロックの解放作業とった．

同様に対応出来るので，本模型実験での検討の対象外とした．
実際の解放作業に関して 1 章 2 節で述べたように，（２）周辺ブロックとの絡みの解消
3 章で分類した放射状脚型のブロックでは，網チェー

網チェーンにフックを挿入して解放する形態等が適用さンでブロック脚を把持出来た後の吊り上げの過程では，れると思われるが，この工程に関しては他のブロックと周辺ブロックとの絡みの解消が問題となることはほとん同様のためである．

ど生じなかった．吊り上げの状況が全く視認出来ない状

ラジコン操縦者は，状況を直接目視しながら操作を行

況でも，ブロックを把持出来れば吊り上げが可能であっった．ラジコンの操縦は，本装置の特性を熟知した同一

た．

人が行った．

しかし錨型ブロックでは，周囲のブロックとの絡みつ

ブロック群の上層のブロックより，周囲のブロックのきが大きく，またブロック形状が点対称ではなく細長い脚と密接に絡まっておらず撤去が容易と思われるブロッ形状であることから，吊り上げるときは，ブロックの姿

クから順番に撤去を行った．
そして連続して撤去を行い，その状況をデジタルビデ

勢がどのように変化するかを配慮しながら吊り上げる必
要がある．

オカメラにより記録した．記録した動画データより，移（３）ブロック間のゴミ堆積への対応

設作業状況及び所要時間等を分析した．

ブロックの山の斜面側において撤去しやすいブロッ
クより撤去を開始し，ブロックを撤去することでゴミがその跡の空間に流れ込むことで隙間が広がり，対応が可能であった．

4. 錨型ブロックの連続撤去模型実験
4.1 実験目的
網チェーン把持装置を用いて，錨型ブロック模型の撤去を連続的に行い，撤去の可否及び時間効率の検討に資することを目的とする．
4.2 実験方法

写真-4.1 ブロック把持模型実験装置

錨型ブロックの模型（高さ 7.2cm 重量約 127g）を乱積にした山を上方から押さえてブロック同士がしっかりと噛み合うようにした．

- 13 -

各ブロックの吊り上げ開始時間，吊り上げ終了時間，
及びそれらの差の吊り上げに要した所要時間の経過を表

ブーム回転
（左右）

ブーム伸縮

-4.2,図-4.1 に示す．
１個当たりの移設平均時間は，1 分 27 秒であり，最小値は 30 秒，最大値は 2 分 17 秒であった．吊り上げパタ

ブーム上下ーンとしては，パターン H が 11 個，パターン I は 6 個，

フック上下パターン U は 1 個であった．

写真-4.2

No.1

No.2

N0.3

No.4

No.5

N0.6

No.7

No.8

N0.9

No.10

No.11

N0.12

No.13

No.14

N0.15

No.16

No.17

N0.18

トラッククレーン模型と操縦装置

表-4.1 クレーン模型の性能
トラッククレーン模型の性能
主フック巻き上げ速度
1.7m/min
ブーム伸縮速度0.025m/s
ブーム起伏速度
7.6 度/s
ブーム長0.5～0.7m
旋回速度
2.3rpm
4.3 実験結果
ブロック同士がしっかりと絡みあって容易に撤去出来そうなブロックはほとんど無かった．しかし，その中から比較的撤去が容易そうなブロックを選んで，図 3-8 に示す作業フローを繰り返した．１つのブロックを撤去することで，その撤去跡が空間となり，周辺のブロックとの絡みが無くなることで周囲のブロックが撤去しやすい
状況に変化する．このようにして，中断することなく連続的にブロックを撤去することが可能であった．
そして連続的に 18 個のブロックを，37 分 30 秒で撤去した（写真-4.3,4.4）．

写真-4.318 個目のブロック吊り上げ

写真-4.4- 14 -

錨型ブロック模型の吊り上げ状態

表-4.2 錨型ブロック模型の移設時間経過
ブロ
ック
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

なお、本稿では連続的に撤去した 18 個のブロックのデ

吊り上げ
開始時間

吊り上げ
終了時間

吊り上げ
所要時間

0:00:26
0:01:47
0:04:35
0:06:31
0:08:32
0:10:43
0:13:12
0:15:17
0:16:48
0:19:19
0:21:59
0:24:01
0:26:47
0:28:18
0:29:08
0:31:21
0:33:40
0:35:33

0:01:15
0:03:46
0:05:49
0:07:41
0:09:36
0:12:28
0:14:55
0:16:18
0:18:55
0:21:36
0:23:35
0:25:58
0:27:53
0:28:48
0:30:49
0:32:49
0:35:09
0:36:51

0:00:49
0:01:59
0:01:14
0:01:10
0:01:04
0:01:45
0:01:43
0:01:01
0:02:07
0:02:17
0:01:36
0:01:57
0:01:06
0:00:30
0:01:41
0:01:28
0:01:29
0:01:18

I
H
H
I
H
H
U
H
H
H
H
I
I
H
I
H
H
I

平均

0:01:2７
0:00:30
0:02:17

H:11個
I : 6個U: 1個

吊り上げ所
要時間等集計

最小
最大

ータだけを示しているが、これら以外にも数百個のブロ

吊り上げ
パターン

ック撤去実験を繰り返し、本稿で示したようにブロックが撤去出来ることを確認している.
4.4

4 脚ブロック模型実験との比較

4 脚ブロック模型で実施した同様の模型実験結果（表-4.3）と比較する．使用したトラッククレーン車等は同じものである．

写真-4.6

4 脚ブロック模型実験

ブロックの吊り上げ開始から終了までの時間について比較した（表-4.4）．4 脚ブロックでは１個当たりの吊り上げ所要時間は平均 35 秒であり，錨形ブロックはそれより 52 秒増加している．
表-4.3 ４脚ブロック模型の移設時間総括表
項目

所要時間

吊り上げ所
要時間

吊り上げ
以外の所
要時間

備考

(合計)
平均値
最小値
最大値

37 分 44 秒
1 分 15 秒
39 秒
2 分 35 秒

17 分 36 秒
35 秒
13 秒
1 分 55 秒

20 分 8 秒
40 秒
24 秒
1分9秒

30 個計

表-4.4 錨型ブロックと４脚ブロックの吊り上げ所要時間の比較
項 目
錨型ﾌﾞﾛｯｸ
４脚ﾌﾞﾛｯｸ
差

図-4.1 錨型ブロック模型の吊り上げ所要時間- 15 -

平均吊り上げ所要時間
1 分 27 秒
35 秒
52 秒

最大値
2 分 17 秒
1 分 55 秒

最 小 データ数
値
30 秒 18 個
13 秒 30 個

5. 実工事への適用を想定した検討

5.4 時間効率
時間効率の点では，模型実験においては錨型ブロック

4 章の連続撤去模型実験においては，錨型ブロックはの吊り上げ所要時間は約 1.5 分/個であった．この値は，ブロック同士がしっかりと絡み合っていて，当初は撤去

比較的撤去が容易な 4 脚ブロックでの所要時間より約

困難と思われたが，作業を中断することなく連続的に撤

0.9 分多いものである．なお時間スケールとしては，ク

去すること可能であった. 以下，本章では実工事への適レーンの性能に依存するもので，クレーン模型と実際の用を想定して留意される事項について記す.

クレーンの旋回速度（rad/s）は同等，巻き上げ速度（m/s）
はスケールの縮尺と同等とすれば，基本的には模型実験と実作業での時間は同等となる．

5.1 適用の範囲
網チェーン回収装置は,従来の人力による玉掛け作業

なお，
ブロック撤去の標準歩掛かりにおいては，
40-80tと比較すると,無人にてブロックへの玉掛け作業が可能の消波ブロック 1 個あたりの人力による玉掛け作業によとなることである.ブロック脚の隙間がチェーンの太さ

る撤去時間は 10～12 分とされている5)．なおこの値は，以上であれば、チェーンの自重により隙間に滑り込んで撤去及び仮置きまでを含めた時間であり，またブロック

網目がブロック脚に掛かるものである.そのためゴミ等の形状による差異は無く一律の値である.

によりチェーンが滑り込める隙間がないような箇所では
網目掛けは困難である.

5.5 ブロック間のゴミ堆積

また撤去作業は原則としてブロック 1 個毎を想定して「3.3

ブロック間にゴミが堆積した状態での吊り上いる.そのため長期間設置されて二つ以上のブロックがげ」においては，気中のブロック群の隙間にゴミを堆積

密着して固まったような状態で,ブロック重量の 1.5 倍させた状態で行っており，実際の状況等は異なる．

程度の吊り上げ荷重まで作用させても全く動かない状況

これまでの 4 脚ブロック等の撤去工事では，ゴミが堆では撤去は困難である.

積している場合は浮遊ゴミが多く，ブロックの隙間に入り混んでいる。しかし，海側のブロックより撤去してい5.2 撤去の順番くことで，隙間に波が打ち寄せる状況となりゴミが散逸

クレーンのリーチの到達範囲内で，撤去が容易そうなして特に撤去作業の支障にはならないようだが，海面上ブロックより順次撤去していくことが重要である.ブロにゴミが散逸するのは好ましくないことから適宜，回収ック脚への網目掛けの容易さのみからブロックを選択すがなされていた．

ると周囲のブロックとの絡みが解消できず撤去が不可の

錨型ブロックに関しては，乱積み状態での空隙率は場合には非効率となるので，網目掛けだけでなく絡み解57.5％と大きいためブロック間の隙間の閉塞に関する懸消の容易さも踏まえて，撤去が容易そうなブロックを選

念は，他のブロックより小さいかもしれない.

定して，順次撤去していくことが重要である．
5.6 ブロックへの貝類，海藻の付着5.3 状況の視認設置されてから相当の年月を経たブロックでは，
貝類，

4 脚ブロックの撤去においては，視認不可の状況でも海藻が付着しているケースがある．貝類は，浮遊ゴミと1)

効率は低下するが撤去が可能であったが ，錨型ブロッ

異なり波が作用しても散逸せずブロックに付着している

クでは，状況が視認出来ないと撤去は困難である.

が，ブロックの大きさに比べてかなり小さいもので，特網目掛け，及び絡み解消の容易さの判断，及びその作に撤去の支障となるようなことは無かった．また海藻等業においては，状況を十分視認出来ることが不可欠であがブロック全体に付着しているものは海面下数ｍ程度にる.

位置するブロック群の斜面の表面に位置するもので，個数も少なかった．

クレーンの操作席から十分に視認出来ないケースでは，カメラ映像による視認等により状況を把握できるように

錨型ブロックの撤去においては，ブロック全面に海藻努める．透明度の低い海域の水中部のブロックに対してが付着していると海藻が水中で揺らいで状況の視認に影

は，複数の水中カメラの使用，蛍光塗料の塗布等による響があるかもしれない点を留意しておく必要がある．

網チェーンの視認性を向上させることも必要と考える．
5.7 破損ブロック
これまでの 4 脚ブロック等の施工実績では，破損ブロ- 16 -

ックが多い場合，破損したブロック脚の先端部を現場にそのままにしておくと，ブロック脚の隙間に挟まってチェーンがブロック脚の隙間に入り込まなくなるので，撤去する必要があった．ブロックを撤去していくと，隙間のゴミ等の異物は下側に落下していく．浮遊ゴミなら海面までしか落下しないが，破損したブロック脚の先端部は，そのまま海中部のブロックの隙間に落ち込んでいく
のでその量，数が多い場合には撤去する必要がある．
なお，錨型ブロックに関しては，鉄筋が入っているた
め破損しても破損部が離れにくいと思われる．

6.結論
網チェーン式回収装置を用いて，消波ブロックの中でも，ブロックの脚がかみ合わさって最も撤去が困難と思われる錨型ブロックの撤去に，模型実験により取り組ん
だ．
その結果，運用方法において絡みを解消する要素・工程を付加することにより，網チェーン式回収装置を用いて乱積みした錨型ブロック模型を，連続的に撤去することが可能であった．吊り上げの所要時間は 1 個当たり 1
分 27 秒にて，撤去が可能であった．
(2015 年 11 月 6 日受付)
謝辞
本研究は科研費（26420219）の助成を受けたものである．ここに記し感謝の意を表す.
参考文献
1) 野口仁志：網チェーン把持装置による海中物体回収とそのモデリングに関する研究，港湾空港技術研究所資料，No.1221，2010 年.
2) 日本消波根固ブロック協会，
http://www.shouha.jp/products/100/101/
3)安田誠広・間瀬肇・高橋真弘・松下紘資・徳永誠之：高耐波安定性消波ブロックの開発および性能照査に関する実験的研究，京都大学防災研究所年報，N0.53B，2010
年.
4)(株)不動テトラ，ドロス
http://www.fudotetra.co.jp/products/dolos.html#sec
015) 国土交通省港湾局監修：港湾土木請負工事積算基準，
公益社団法人日本港湾協会，2014- 17 -

港湾空港技術研究所資料

No.1318

２０１６．３

編集兼発行人

国立研究開発法人港湾空港技術研究所

発

行

所

国立研究開発法人港湾空港技術研究所
横 須 賀 市 長 瀬 ３ 丁 目 １ 番 １ 号
TEL. 046(844)5040 URL. http://www.pari.go.jp/

印

刷

所

株

式

会

社

ワ

コ

ー

C （2016）by PARI
Copyright ○All rights reserved. No part of this book must be reproduced by any means without the written
permission of the President of PARI
この資料は、港湾空港技術研究所理事長の承認を得て刊行したものである。したがって、本報告書の全部または一部の転載、複写は港湾空港技術研究所理事長の文書による承認を得ずしてこれを行ってはならない。