JP6231034B2 - Anchor block installation method with underwater weight change - Google Patents

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Description

本発明は、海洋などの潮流のある水域において、海洋構造物、ダム付帯設備、浮体構造物を係留する場合に用いるアンカーブロックの沈設方法に関する。   The present invention relates to a method for sinking an anchor block used when a marine structure, a dam-attached facility, or a floating structure is moored in a tidal current area such as the ocean.

従来、海洋などの深度によって潮流の強さや向きが違う水域では、アンカー等の投下物を投下する際に投下物が潮流によって流され、目標の沈設位置からのずれが生じることがある。この沈設目標位置からのずれを修正するために、再度投下物を引き上げ、作業従事者の経験により投下位置の調整をしながら投下を行う。しかしながら、潮流の強さや向きが深度によって一定でない水域において、経験による調整では困難であり、沈設目標位置へ沈設されるまで沈設作業を繰り返さなければならないため大変手間がかかる。そこで、潮流による沈設位置への影響を抑える方法として、投下物自体の重量を増やし、クレーン船による投下物を吊り下げながら沈設する方法などが考えられる。しかしながら、投下物の重量を増やす場合には移送手段に大型の作業船などが必要になることや、吊り下げるためのクレーン船を用意する必要があり、沈設作業にかかる手間や費用が増大する。また、いずれの方法においても、沈設目標位置の水深もしくはその水域周辺の潮流が大きくなるにつれて、潮流による投下物への沈設目標位置へのずれをなくすことは困難になる。そのため、作業従事者の経験によらない水域での潮流を考慮した投下物の運動シミュレーションに基づいた投下方法として特許文献１又は２の発明がある。   Conventionally, in the water area where the strength and direction of the tidal current are different depending on the depth of the ocean or the like, when the dropped object such as an anchor is dropped, the dropped object is washed away by the tidal current, and the deviation from the target setting position may occur. In order to correct the deviation from the set target position, the dropped object is pulled up again and dropped while adjusting the dropping position based on the experience of the worker. However, in water areas where the strength and direction of the tidal current is not constant depending on the depth, it is difficult to adjust by experience, and it takes a lot of work because the sinking operation must be repeated until the sinking target position is set. Therefore, as a method of suppressing the influence of the tidal current on the set position, a method of increasing the weight of the dropped object itself and laying it while hanging the dropped object by the crane ship can be considered. However, in order to increase the weight of the dropped object, it is necessary to use a large work ship or the like as the transfer means, and it is necessary to prepare a crane ship for suspending, which increases the labor and cost for the setting work. In any of the methods, it becomes difficult to eliminate the displacement of the drop target to the set target position due to the tidal current as the water depth at the set target position or the tidal current around the water area increases. Therefore, there is an invention of Patent Document 1 or 2 as a dropping method based on a motion simulation of a dropped object considering a tidal current in a water area that does not depend on the experience of a worker.

特許文献１の記載によれば、 船を進行させることによって海上で船を安定させ、投下最適位置に達したときに海中へ投下物を自由落下させる方法であり、その最適投下位置を目標位置と流向・流速と土運船の進行方向・速度とに基づき解析し算出するものである。   According to the description in Patent Literature 1, the ship is stabilized at sea by advancing the ship, and when the optimal drop position is reached, the dropped object is freely dropped into the sea. It is analyzed and calculated based on the flow direction / velocity and the traveling direction / velocity of the ship.

また、特許文献２によれば、アンカーに連結されたワイヤーを用いてアンカーを吊り下げて目標位置に投下する方法であって、潮流の流向・流速の測定データに基づいてアンカーに作用する抗力を演算し、連結部材に作用する抗力・重力による連結部材の張力を演算し、アンカーの抗力・重力および連結部材の張力に基づく力の釣り合いからアンカー投入から着底までの移動方向・時間を演算し、アンカーの目標投入位置を演算するものである。   Further, according to Patent Document 2, a method of hanging an anchor using a wire connected to the anchor and dropping it to a target position, the drag acting on the anchor based on the measurement data of the flow direction / velocity of the tidal current is obtained. Calculates the tension of the connecting member due to the drag and gravity acting on the connecting member, and calculates the moving direction and time from the balance of the force based on the drag and gravity of the anchor and the tension of the connecting member to the anchoring to the bottom. The target insertion position of the anchor is calculated.

一方、潮流の少ない水域であるダム湖などにおいて用いられるものであって、本発明者等が発明した投下物である浮体とリーダーロープとを有するアンカーブロックは、浮桟橋や浮島の係留や流木止めの中間係留等に利用されている。特に、小型の作業船と少数の作業従事者のみで、浮力による曳航、浮力の調整によるアンカーブロックの沈設・回収やリーダーロープによる係留索の回収などの作業を行うことができるため、クレーン台船の搬入・組立が困難なダム湖などに適している。また、従来の沈設作業におけるクレーン船等の大掛かりな施工が必要でなくなったため、施工費の縮減が可能となる（特許文献３又は４参照）。   On the other hand, anchor blocks having floating bodies and leader ropes, which are used by dam lakes and the like, which are invented by the present inventors, are used for mooring of floating piers and floating islands and driftwood stoppers. Is used for intermediate mooring. In particular, only a small work boat and a small number of workers can carry out operations such as towing by buoyancy, anchor block settling / collection by adjusting buoyancy, and mooring line retrieval by a leader rope. Suitable for dam lakes where it is difficult to carry in and assemble. Moreover, since large-scale construction such as a crane ship in the conventional laying work is no longer necessary, the construction cost can be reduced (see Patent Document 3 or 4).

特許第4756643号公報Japanese Patent No. 4765443 特開2013-163395号公報JP 2013-163395 A 特開2005-96491号公報JP 2005-96491 A 特許第4570592号公報Japanese Patent No. 4570592

しかしながら、本発明者等による発明は、アンカーブロック内部の浮体から空気を排気し浮力を減じながらアンカーブロックを沈降する方法であって、アンカーブロック内部に注水されることで水中重量を増加させながら沈降させるため、潮流による影響を受けやすいことが知られている。   However, the invention by the present inventors is a method of evacuating air from the floating body inside the anchor block and sinking the anchor block while reducing the buoyancy, and sinking while increasing the weight in water by being injected into the anchor block. Therefore, it is known to be easily affected by tidal currents.

その理由として、沈降開始直後のアンカーブロックに作用する浮力はアンカーブロック内部へすべて注水して水中重量を満たした時に作用する浮力よりも大きく、水中へとゆっくり沈降する。その結果、浮力が一定の自由落下運動とした場合の着底時間に比べ、水中重量が時間変化するアンカーブロックの着底時間に遅れが生じる。その着底時間の差によって、潮流によるアンカーブロックの質量を一定とした自由落下運動による沈設目標位置とのずれが生じる。したがって、特許文献１のような、作用する浮力が一定のもとでの自由落下運動に基づいた最適投下位置を決定する方法とその沈設方法を、上記アンカーブロックの沈設に適用することはできない。   The reason is that the buoyancy acting on the anchor block immediately after the start of settling is larger than the buoyancy acting when all the water is poured into the anchor block and the weight in water is filled, and the buoyancy sinks slowly into the water. As a result, there is a delay in the bottoming time of the anchor block in which the weight in water changes with time, compared to the bottoming time in the case of a free fall movement with a constant buoyancy. Due to the difference in the bottoming time, there is a deviation from the set target position due to the free fall movement with the mass of the anchor block being constant due to the tidal current. Therefore, the method of determining the optimum dropping position based on the free-falling motion under a constant acting buoyancy and the sinking method thereof as in Patent Document 1 cannot be applied to the anchor block sinking.

また、特許文献２に記載された発明のように、ワイヤーでアンカーを吊り下げて沈設する方法では、ワイヤーの設置やその設置するための別の船等が必要になる（特許文献２の図１参照）。すなわち、特許文献２記載の沈設方法ではワイヤー船等の複数の船が必要になるので、本発明者等による発明である浮体とリーダーロープとを有するアンカーブロックの沈設においては、小型の作業船による沈設作業を行って施工費の削減の効果を奏する方法として適していない。   Further, as in the invention described in Patent Document 2, the method of hanging and anchoring an anchor with a wire requires the installation of a wire, another ship for the installation, etc. (FIG. 1 of Patent Document 2). reference). That is, in the sinking method described in Patent Document 2, a plurality of ships such as a wire ship are required. Therefore, in anchoring of an anchor block having a floating body and a leader rope, which is an invention by the present inventors, a small work ship is used. It is not suitable as a method for reducing the construction cost by performing sunk work.

したがって、潮流のある水域において沈降中に水中重量が変化するアンカーブロックの潮流の作用を考慮した沈降運動をシミュレーションし、そのアンカーブロックの最適な沈降開始位置を示すことが必要とされた。 Therefore, to simulate the subsidence of water weight considering the effect of tidal currents of the anchor block which changes in sedimentation in waters with tide, it was required to show the optimal sedimentation starting position of the anchor block.

本発明は、上記課題に鑑み、本発明は、上記課題に鑑み、水域でアンカーブロックを水面の沈降開始位置から沈降させ水底の沈設目標位置へ沈設させる沈設方法であって、作業船の位置測定手段と、水域の流向・流速および深度測定手段と、前記沈降開始位置を求める沈降開始位置探索シミュレーションと、を備え、前記沈降開始位置探索シミュレーションは、沈降中での水中重量が時間変化に対して線形に比例して増加する前記アンカーブロックに作用する重力、浮力、抗力に基づいた運動方程式を有し、前記流向・流速および深度測定手段によって測定された水深方向の前記沈設目標位置を前記運動方程式に用いて水面から前記沈設目標位置までの前記アンカーブロックが着底する着底時間を求めること、前記着底時間と前記流向・流速および深度測定手段によって測定された深度毎の流向・流速とを前記運動方程式に用いて前記沈設目標位置からの水面方向の移動距離を求めること、前記移動距離と前記位置測定手段によって測定された水面方向の前記沈設目標位置とから前記沈降開始位置を求めること、を特徴とするものである。 In view of the above problems, the present invention has been made in view of the above problems, a sinking method of sinking into sinking target position of the bottom of the water to precipitate the anchor block from the water surface of the sedimentation starting position waters, the position of the work ship Measuring means, water flow direction / velocity and depth measuring means, and a settling start position search simulation for obtaining the settling start position, wherein the settling start position search simulation is based on a change in the weight of the water during settling against time changes. the gravitational force acting on the anchor block increases in proportion to the linear, buoyancy, includes a motion equation based on drag, the sinking target position of thus measured water depth direction to the flow direction, flow velocity and depth measuring means Te said anchor block from the water surface by using the motion equation to the sinking target position determine the bottom landing time to bottom landing, the flow direction-flow rate as the wearing sole time And that the absolute velocity of the thus each measured depth to the depth measuring unit Ru seek water surface movement distance from the sinking target position using the equation of motion, thus measuring the position measuring means and the moving distance obtaining the precipitation start position and a have been water surface direction of the sinking target position, is characterized in.

請求項１記載の発明によれば、沈降中に水中重量が時間変化するアンカーの沈設までの着底時間を演算し、その着底時間と潮流とからアンカーの水平方向移動距離を演算し、その移動距離と沈設目標位置とからアンカーの最適な沈降開始位置を示すことができるので、潮流のある水域におけるアンカーブロックの沈設作業能率が向上し、かつ、小型の作業船のみでアンカーブロック曳航から沈設までの沈設作業が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the bottoming time until the anchor is installed whose weight under water changes during subsidence is calculated, the horizontal movement distance of the anchor is calculated from the bottoming time and the tidal current, it is possible to from the travel distance and the sinking target position showing the optimum sedimentation starting position of the anchor, improved sinking work efficiency of the anchor block in waters with a trend, and, from the anchor block towing only a small work ship Sinking work up to sinking is possible.

水中重量が変化するアンカーブロックの沈設方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the sinking method of the anchor block from which underwater weight changes. 本実施形態における沈設方法のフローチャートである。It is a flowchart of the settling method in this embodiment. 本実施形態における沈降開始位置探索シミュレーションのフローチャートである。It is a flowchart of a starting position searching simulation sedimentation in this embodiment.

本発明による実施形態について、図１に基づいて、潮流のある水域における水中重量が時間変化するアンカーブロックの沈設方法を詳細に説明する。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 as to the anchor block laying method in which the weight of water in a tidal water area changes over time.

図１に、アンカーブロック１内部の有する浮体によってアンカーブロックを水面１０に浮遊させた状態で沈設目標位置６の上方周辺へと作業船２で曳航し、水面１０からアンカーブロック１の沈設作業を行う方法の概念図を示す。   In FIG. 1, the anchor block is floated on the water surface 10 by the floating body inside the anchor block 1, and the work ship 2 is towed to the upper periphery of the set target position 6, and the anchor block 1 is set from the water surface 10. A conceptual diagram of the method is shown.

水面下では、アンカーブロック１の沈降中の状態を表しており、アンカーブロック１内部の破線は沈降するとともに浮体に注水されていること、アンカーブロック１上部の白丸は浮体から空気を排気していること、この水域における潮流７（矢印方向）によってアンカーブロック１は流されていること、を表している。最終的に、アンカーブロック１は沈設目標位置６に沈設され、アンカーブロック内部の浮体にすべて注水され、沈設が完了する。   Below the surface of the water, the anchor block 1 is sinking. The broken line inside the anchor block 1 sinks and water is poured into the floating body. The white circle above the anchor block 1 exhausts air from the floating body. This means that the anchor block 1 is being swept away by the tidal current 7 (in the direction of the arrow) in this water area. Finally, the anchor block 1 is sunk at the sunk target position 6 and all the water is poured into the floating body inside the anchor block, and the sunk is completed.

水面上の小型の作業船２には、作業従事者３と、Differential Global Positioning System（DGPS）の受信機とアンテナによる位置測定手段（図示しない）と、多層流向流速計とよばれるAcoustic Doppler Current Profiler（ADCP）による流向・流速及び深度測定手段（図示しない）と、沈降開始位置探索シミュレーションと沈降開始位置などの位置情報表示手段が組み込まれたソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータ(PC)端末４と、が備えられている。また、浮体を有するアンカーブロック１、DGPS受信機及びADCPは小型作業船２に曳航されている状態で備えている。 A small work boat 2 on the surface of the water includes a worker 3, a differential global positioning system (DGPS) receiver and antenna position measuring means (not shown), and an acoustic Doppler Current Profiler called a multi-layer flow direction anemometer. (ADCP) by absolute velocity and depth measuring device (not shown), sedimentation starting position searching simulation and sedimentation starting position personal computer positional information software display unit is incorporated is installed, such as (PC) terminal 4 And are provided. The anchor block 1 having a floating body, the DGPS receiver, and the ADCP are provided while being towed by the small work ship 2.

DGPSとは、地上の基地局から発信する電波を利用してGPSの測位における誤差を修正して精度を高める技術である。そのDGPSアンテナとDGPS受信機とがPC端末に接続され、DGPS受信機による測位した位置のデータを送信するように構成されている。このDGPS受信機とアンテナのユニットはニコン・トリンブル社の製品を使用することができる。   DGPS is a technology that improves accuracy by correcting errors in GPS positioning using radio waves transmitted from a base station on the ground. The DGPS antenna and the DGPS receiver are connected to the PC terminal, and are configured to transmit the data of the position measured by the DGPS receiver. This DGPS receiver and antenna unit can use Nikon Trimble products.

ADCPとは、水中に超音波パルスを発信し、水中を浮遊する散乱体からの反射音波の周波数変化から深度毎の流向・流速を測定するものであり、水域の流向・流速及び深度の測定したデータが送信され、PC端末へと受信するように構成されている。このADCPはTeledyne RD Instruments 社の製品を使用することができる。   ADCP measures the flow direction and flow velocity at each depth from the frequency change of the reflected sound wave from a scatterer floating in the water by sending an ultrasonic pulse into the water. Data is transmitted and configured to be received by the PC terminal. This ADCP can use Teledyne RD Instruments products.

また、アンカーブロック１は内部の中央部に中空状の浮体を有し、浮体とその内部に連通する排気バルブと、浮体下部に注水孔を設けたことを特徴としている。前記排気バルブを開放することによって、浮体の空気を減らしアンカーブロック内部に注水を行うことで、アンカーブロックに作用する浮力が減少し水中へと沈降を開始することができる（図示しない）。   The anchor block 1 has a hollow floating body at the center of the inside, and is characterized by providing a floating body, an exhaust valve communicating with the inside of the floating body, and a water injection hole at the bottom of the floating body. By opening the exhaust valve, the air in the floating body is reduced and water is injected into the anchor block, so that the buoyancy acting on the anchor block is reduced, and sedimentation into the water can be started (not shown).

次に、沈設方法の手順について、図２のフローチャートに基づき詳細に説明をする。   Next, the procedure of the setting method will be described in detail based on the flowchart of FIG.

まず、小型の作業船２によってアンカーブロック１を沈設目標位置６上方に曳航する（S1）。このとき、アンカーブロック１は内部の浮体の浮力によって小型の作業船２による曳航が可能である。また、沈設目標位置６上方は予め決定したものをPC端末４へ入力し、小型の作業船２の現在位置をDGPSによって取得しておく。現在位置及び沈設目標位置６上方はPC端末４に常に表示しながら、沈設目標位置６上方へ移動する。 First, the anchor block 1 is towed above the set target position 6 by the small work boat 2 (S1). At this time, the anchor block 1 can be towed by the small work ship 2 by the buoyancy of the floating body inside. In addition, a predetermined position above the set target position 6 is input to the PC terminal 4, and the current position of the small work boat 2 is acquired by DGPS. The current position and the upper target position 6 are always displayed on the PC terminal 4 while moving to the upper target position 6.

沈設目標位置６上方の水面１０に作業船２が到着後、ADCPを用いて沈設目標位置６上方から水底１１までの深度毎の流向・流速の測定を行う（S2）。その深度毎の流向・流速の測定データをADCPからPC端末４へ送信する（S3）。   After the work boat 2 arrives at the water surface 10 above the set target position 6, the flow direction and the flow velocity are measured for each depth from the set target position 6 to the bottom 11 using ADCP (S2). The flow direction / flow velocity measurement data for each depth is transmitted from the ADCP to the PC terminal 4 (S3).

アンカーブロック１の形状、重量、単位時間あたりの流入量、沈設目標位置６上方の位置などを沈降開始位置探索シミュレーションへ予め入力しておき、沈設目標位置６における深度毎の流向・流速の測定データを用いて沈降開始位置探索シミュレーションの演算を実行し、沈降開始位置５を出力する（S4）。このとき、沈設目標位置６における深度毎の流向・流速をその沈設目標位置６周辺水域の流向・流速の代表とする。 The shape of the anchor block 1, by weight, flow rate per unit time, and then enter sinking in advance and the target position 6 the position above the sedimentation starting position searching simulation, measurements of absolute velocity for each depth in the sinking target position 6 It performs an operation of settling starting position searching simulation using the data, and outputs a start position 5 sedimentation (S4). At this time, the flow direction / velocity for each depth at the settling target position 6 is set as a representative of the flow direction / velocity in the water area around the settling target position 6.

沈降開始位置５に移動するため、DGPSによる作業船２の現在位置を逐次取得し、現在位置、沈設目標位置６、及び、沈降開始位置５の位置をPC端末４に表示する（S5）。その表示にしたがって、作業船２によってアンカーブロック１を沈降開始位置５へと移動する（S6）。 To move to the start position 5 sedimentation, sequentially obtains the current position of the work ship 2 by DGPS, the current position, sinking target position 6, and displays the position of the sedimentation start position 5 to the PC terminal 4 (S5) . In accordance with the display, it moves to the start position 5 later precipitation of the anchor block 1 by work ship 2 (S6).

作業船２が沈降開始位置５へ到着後、ADCPによる深度毎の流向・流速を測定し、沈降開始位置５から水底１１までの深度毎の流向・流速と一致することを確認する（S7）。 After arriving work ship 2 to start position 5 later precipitation, measuring the absolute velocity of each depth by ADCP, it confirms that matches the absolute velocity depth each of the start position 5 sedimentation to the sea bed 11 (S7 ).

アンカーブロック１の沈設作業を開始する。作業従事者３によってアンカーブロック１の排気バルブ及び注水孔を開放し、浮体に注水を行って浮力を減少させる、すなわち、アンカーブロック１の水中重量を増加させて沈降し始める（S8）。このとき、排気孔及び注水孔を開放したままにすることで、沈降しながら水中重量を増加させ、沈設後もアンカーブロック１の浮体の空気を完全に排出させることができる。   The installation work of the anchor block 1 is started. The worker 3 opens the exhaust valve and the water injection hole of the anchor block 1 to inject water into the floating body to decrease the buoyancy, that is, increase the underwater weight of the anchor block 1 and start to sink (S8). At this time, by leaving the exhaust hole and the water injection hole open, the weight of the water in the water can be increased while sinking, and the air in the floating body of the anchor block 1 can be completely discharged even after the sinking.

アンカーブロック１が水底１１の沈設目標位置６に設置されたかどうかを音響測深技術の使用や目視などで確認後（S9）、アンカーブロック１の沈設作業を終了する（S10）。   After confirming whether or not the anchor block 1 has been installed at the target position 6 of the water bottom 11 by using an acoustic sounding technique or by visual inspection (S9), the anchor block 1 is completed (S10).

次に、本実施形態における図２のステップS４の沈設開始位置５の沈降開始位置探索シミュレーションの演算の重要な数式について、数式１ないし３を示す。 Next, Formulas 1 to 3 are shown as important formulas for the calculation of the sedimentation start position search simulation for the sedimentation start position 5 in Step S4 of FIG. 2 in the present embodiment.

まず、水中重量が時間変化するアンカーブロック１の水深９方向の運動方程式は、次の数式１のように与える   First, the equation of motion in the depth 9 direction of the anchor block 1 whose underwater weight changes with time is given by the following equation 1.

Figure 0006231034
Figure 0006231034

この水深９方向の運動方程式は、地球の重力、アンカーブロックの浮力、及び、水中抗力がアンカーブロックに作用していることを表している。   This equation of motion in the depth 9 direction indicates that the gravity of the earth, the buoyancy of the anchor block, and the drag in the water act on the anchor block.

また、潮流７がアンカーブロック１に作用するとともに水中重量が時間変化するアンカーブロック１の水面１０方向の運動方程式は、次の数式２のように与える。   Further, the equation of motion in the direction of the water surface 10 of the anchor block 1 in which the tidal current 7 acts on the anchor block 1 and the underwater weight changes with time is given by the following equation 2.

Figure 0006231034
Figure 0006231034

この水面１０方向の運動方程式は、潮流とアンカーブロックの水面１０方向の速度の相対速度の自乗に比例する力が作用していることを表している。   This equation of motion in the direction of the water surface 10 represents that a force proportional to the square of the relative speed of the tidal current and the speed of the anchor block in the direction of the water surface 10 is acting.

また、アンカーブロック１内部に流入する水の質量を次の数式３のように与える。   Further, the mass of water flowing into the anchor block 1 is given by the following Equation 3.

Figure 0006231034
Figure 0006231034

ここで、アンカーブロックの水中重量が時間に対して線形に比例することを表している。   Here, the underwater weight of the anchor block is linearly proportional to time.

上記の数式１ないし３を用いた沈降開始位置探索シミュレーションの演算について、図３のフローチャートを基に詳しく説明する。 For the calculation of Equation 1 to sedimentation starting position searching simulation using a 3 above, will be described in detail based on the flowchart of FIG.

アンカーブロック１の重量や形状から決まる固有のパラメータを数式１ないし３へ入力をする（S４０１）。   The unique parameters determined from the weight and shape of the anchor block 1 are input to Equations 1 to 3 (S401).

ステップS3で測定した水面１０から沈設目標位置６までの距離を数式１の境界条件として入力をする（S４０２）。そして数式１を演算し、水中重量が時間変化するアンカーブロックの沈設目標位置６まで着底時間を求める（S４０３）。   The distance from the water surface 10 measured in step S3 to the set target position 6 is input as the boundary condition of Formula 1 (S402). Then, Formula 1 is calculated, and the bottoming time is obtained up to the anchoring target position 6 of the anchor block whose underwater weight changes with time (S403).

次に、その着底時間を境界条件として、ステップS２で測定した深度毎の流向・流速を入力し（S４０４）、水面１０から沈設目標位置６まで沈降中にアンカーブロック１の水平方向の移動距離８を演算する（S４０５）。   Next, using the bottoming time as a boundary condition, the flow direction / velocity at each depth measured in step S2 is input (S404), and the horizontal movement distance of the anchor block 1 during subsidence from the water surface 10 to the set target position 6 8 is calculated (S405).

その水平方向の移動距離８と沈設目標位置６とから適切なアンカーブロック１の沈降開始位置５を算出し、沈降開始位置５として出力する（S４０６）。 Its horizontal direction to calculate the sedimentation starting position 5 of the appropriate anchor block 1 from moving distance 8 and sinking target position 6 which, and outputs a start position 5 sedimentation (S406).

この時、アンカーブロック１への流入量とは数式３で定義され、単位時間あたりアンカーブロックへ流入する水の重量であり、浮体の深度や注水孔の大きさに依存し、おおよそ時間に線形で比例することがわかっている。この比例定数はあらかじめ実験等によって決定されるものである。   At this time, the amount of inflow into the anchor block 1 is defined by Equation 3 and is the weight of water flowing into the anchor block per unit time, and is approximately linear with time depending on the depth of the floating body and the size of the water injection hole. It is known to be proportional. This proportionality constant is determined in advance by experiments or the like.

次に、沈降開始位置探索シミュレーションを用いて、アンカーブロックへの単位時間あたりの流入量(L/min)及び流速ごとのアンカーブロックの移動距離を表１に示す。 Next, using a sedimentation starting position searching simulation shows inflow amount per unit time to the anchor block (L / min) and the moving distance of the anchor block for each flow rate in Table 1.

Figure 0006231034
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具体的には、潮流の流速を0.21m/s、0.31m/s、0.42m/sと単位時間あたりのアンカーブロックへの流入量を4L/min、８L/min、12L/min、16L/minとした場合のアンカーブロックの移動距離８のシミュレーション結果である。例えば、流速0.21m/sの場合、単位時間あたりの流入量16L/minのときアンカーブロックの移動距離は560mmであり、単位時間あたりの流入量4L/minのときアンカーブロックの移動距離は1152mmである。このことから、アンカーブロック１の水平方向の移動距離８は単位時間あたりの流入量に大きく依存する。   Specifically, the flow velocity of the tidal current is 0.21m / s, 0.31m / s, 0.42m / s and the inflow rate to the anchor block per unit time is 4L / min, 8L / min, 12L / min, 16L / min It is a simulation result of the movement distance 8 of the anchor block in the case of For example, when the flow rate is 0.21 m / s, the moving distance of the anchor block is 560 mm when the inflow rate per unit time is 16 L / min, and the moving distance of the anchor block is 1152 mm when the inflow rate per unit time is 4 L / min. is there. From this, the horizontal movement distance 8 of the anchor block 1 greatly depends on the inflow amount per unit time.

実際の海洋などの水域でアンカーブロックの沈設を行う場合、水深はより深くなり、潮流の流速はさらに速くなり、また、アンカーブロックの大きさは大きくなるため、単位時間あたりの流入量はさらに増加し、アンカーブロックの移動距離はより大きくなる。したがって、適切にアンカーブロック１への単位時間あたりの流入量を決定し、沈降開始位置探索シミュレーションすることが沈設目標位置６への着底を可能にすることが期待できる。 When anchor blocks are submerged in actual waters such as the ocean, the depth of water becomes deeper, the flow velocity of the tidal current becomes faster, and the size of the anchor block becomes larger, so the inflow per unit time further increases. However, the moving distance of the anchor block becomes larger. Thus, appropriately determining the flow rate per unit time to the anchor block 1, be sedimentation starting position searching simulation can be expected to allow grounding of the sinking target position 6.

本発明によって、浮体を有するアンカーブロックに注水され浮力が減ずること、すなわち、水中重量の増加するアンカーブロックの運動方程式に基づきアンカーブロックが沈設位置までの着底時間を精度よく見積もり、その着底時間と深度毎の流速・流向の測定データに基づいて沈設位置の水面方向への移動距離を予測し、潮流のある水域での最適な沈降開始位置を決定することが可能である。特に、従来のアンカーブロックの沈設作業に関わるクレーン船等が必要でなくなり、小型の作業船と少数の作業従事者によってアンカーブロックの沈設を容易に施行することができ、施工費が大幅に縮減できる。 According to the present invention, buoyancy is reduced by pouring water into an anchor block having a floating body, that is, the anchor block accurately estimates the bottoming time until the anchor block is set based on the equation of motion of the anchor block whose weight in water increases, and the bottoming time based on the measured data of flow velocity and current direction for each depth and predicts a moving distance of the water surface direction of sinking position, it is possible to determine the optimal sedimentation starting position of waters with tide. In particular, a crane ship or the like related to the conventional anchor block setting work is no longer required, and the anchor block can be easily set by a small work ship and a small number of workers, and the construction cost can be greatly reduced. .

１・・・アンカーブロック、２・・・作業船、３・・・作業従事者、４・・・PC端末、５・・・沈降開始位置、６・・・沈設目標位置、７・・・潮流、８・・・移動距離、９・・・水深、１０・・・水面、１１・・・水底

1 ... anchor block, 2 ... work boats, 3 ... workers, 4 ... PC terminal, 5 ... sedimentation starting position, 6 ... sinking target position, 7 ... Tidal current, 8 ... travel distance, 9 ... water depth, 10 ... water surface, 11 ... water bottom

Claims (1)

水域でアンカーブロックを水面の沈降開始位置から沈降させ水底の沈設目標位置へ沈設させる沈設方法であって、作業船の位置測定手段と、水域の流向・流速および深度測定手段と、前記沈降開始位置を求める沈降開始位置探索シミュレーションと、を備え、前記沈降開始位置探索シミュレーションは、沈降中での水中重量が時間変化に対して線形に比例して増加する前記アンカーブロックに作用する重力、浮力、抗力に基づいた運動方程式を有し、前記流向・流速および深度測定手段によって測定された水深方向の前記沈設目標位置を前記運動方程式に用いて水面から前記沈設目標位置までの前記アンカーブロックが着底する着底時間を求めること、前記着底時間と前記流向・流速および深度測定手段によって測定された深度毎の流向・流速とを前記運動方程式に用いて前記沈設目標位置からの水面方向の移動距離を求めること、前記移動距離と前記位置測定手段によって測定された水面方向の前記沈設目標位置とから前記沈降開始位置を求めること、を特徴とするアンカーブロックの沈設方法。 A sinking method for sinking the sinking target position underwater was water with precipitated anchor block from the water surface of the sedimentation starting position, a position measuring means work boats, and absolute velocity and depth measurement means of water, the precipitation start comprising position and sedimentation starting position searching simulation seek, and the precipitated starting position searching simulation, gravity acting on the anchor block water weight in precipitation increases in proportion linearly with time change, buoyancy has a kinetic equation based on drag, the anchor block of the sinking target position of thus measured water depth direction to the flow direction, flow velocity and depth measuring means from the water surface by using the motion equation to the sinking target position obtaining a bottom landing time to bottom landing, the adhesive bottom time and the flow direction, flow velocity and depth measuring means thus measured flow direction, flow per depth The precipitated starting position since asking you to moving distance of the water surface direction, and the sinking target position thus measured water surface direction on the position measuring means and the moving distance from bets the sinking target position using the equation of motion A method for sinking an anchor block.
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