JP7505975B2 - 水中玉掛システム及び水中玉掛方法 - Google Patents

Description

本発明は、水中に設置されている物体を水上に吊り上げる技術に関する。

水中に設置されているコンクリートブロック等の物体を撤去する方法として、作業船上のクレーンから水中に下ろしたワイヤロープ等の吊索の先端付近に取り付けられたフック等の吊具を、撤去対象の物体に取り付けられている吊筋と呼ばれるＵ字の金具に引っ掛けて連結し、吊索をクレーンで吊り上げることで、撤去対象の物体を作業船上に吊り上げる方法がある。吊筋に吊具を連結する作業は「玉掛」と呼ばれる。また、連結されている吊具を吊筋から取り外す作業は「玉外し」と呼ばれる。

玉掛に関する技術を開示する特許文献として、例えば特許文献１がある。特許文献１に記載の発明によれば、水上で玉掛した物体をワイヤで水中に吊り下ろし、海底等に着底させると、吊具に取り付けられている浮体の浮力により吊具が水平軸周りに回転し吊筋から外れる。

特開２０００－２６４５７３号公報 特開２０１０－２０７１０６号公報

特許文献１に記載の発明によると、水中における玉外しの作業が容易となる。しかしながら、特許文献１に記載の発明によって、水中における玉掛作業は容易にならず、潜水士による作業が必要となる。

また、特許文献２に記載の発明によると、水中における潜水士によらない玉掛作業が可能だが、玉掛は１か所しか行うことが出来ない。建設工事で使用する水中に設置されたブロックを吊り上げるには少なくとも２カ所に玉掛を行う必要がある。また、玉掛を行う物体に事前に案内索が連結されていることが必要となる。

上述の背景に鑑み、本発明は、潜水士によらず案内索も不要で水中における複数回の玉掛を可能とする手段を提供する。

上述した課題を解決するために、本発明は、船舶に搭載されたクレーンの吊索を水中の物体に取り付けられた吊筋に連結する水中玉掛システムであって、前記吊索に、連結部材を介して連結される索体と、前記索体を介して前記吊索に連結される鉤状部材とを有する吊具と、水中で画像を撮影する撮影装置を有し、水上から受信する信号に従い水中を移動する無人潜水機と、前記無人潜水機に設けられ、前記吊具を解放可能に保持する保持機構と、前記連結部材を介して前記吊索に連結され、前記無人潜水機と連結され前記信号を伝える信号線とを備える水中玉掛システムを第１の態様として提案する。
また、本発明は、船舶に搭載されたクレーンの吊索を水中の物体に取り付けられた吊筋に連結する水中玉掛システムであって、前記吊索に、連結部材を介して連結される索体と、前記索体を介して前記吊索に連結される鉤状部材と、浮体とを有する吊具と、水中で画像を撮影する撮影装置を有し、水上から受信する信号に従い水中を移動する無人潜水機と、前記無人潜水機に設けられ、前記吊具を解放可能に保持する保持機構とを備える水中玉掛システムを第２の態様として提案する。

第１及び第２の態様に係る水中玉掛システムによれば、潜水士によらず水中における玉掛ができる。

第１の態様に係る水中玉掛システムによれば、信号線を介して確実な信号を送信することが出来る。

第１の態様に係る水中玉掛システムによれば、玉掛作業終了後に無人潜水機を引き上げる際に、無人潜水機を水中の物体と一緒にクレーンで引き上げることが出来る。

第２の態様に係る水中玉掛システムによれば、水中において吊具の重力が浮体の浮力により相殺されて、吊具を保持し運搬する無人潜水機の負荷が軽減される。

第１又は２の態様に係る水中玉掛システムにおいて、複数の前記吊具を備え、前記保持機構は前記複数の吊具の各々を個別に解放可能に保持する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

第３の態様に係る水中玉掛システムによれば、複数の吊筋が取り付けられた水中の物体に対する玉掛が個別に行える。

第３の態様に係る水中玉掛システムにおいて、前記複数の吊具の各々の前記無人潜水機から前方に延伸する部分の長さが異なるように前記複数の吊具を保持する、という構成が第４の態様として採用されてもよい。

第４の態様に係る水中玉掛システムによれば、複数の吊筋に１つずつ吊具の鉤状部材を連結させる際、他の吊具の鉤状部材が邪魔になりにくく、スムーズな連結ができる。

第１乃至第４のいずれかの態様に係る水中玉掛システムにおいて、前記保持機構は、保持している前記吊具に閾値以上の外力が加えられた場合に当該外力により前記吊具を解放する、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

第５の態様に係る水中玉掛システムによれば、無人潜水機が保持機構により保持している吊具の鉤状部材を吊筋に連結させた後、物体から離れるように移動することで、吊具が保持機構から解放される。

第１乃至第４のいずれかの態様に係る水中玉掛システムにおいて、前記保持機構は、水上から受信する信号に従い保持している前記吊具を解放する、という構成が第６の態様として採用されてもよい。

第６の態様に係る水中玉掛システムによれば、無人潜水機が保持機構により保持している吊具の鉤状部材を吊筋に連結させた後、水上から無人潜水機に対し信号を送信することで、吊具が保持機構から解放される。

第１乃至第６のいずれかの態様に係る水中玉掛システムにおいて、前記保持機構は、水上から受信する信号に従い動く可動部を備える、という構成が第７の態様として採用されてもよい。

第７の態様に係る水中玉掛システムによれば、保持機構を動かすことにより、無人潜水機全体を移動させるよりも容易に、吊筋と吊具の鉤状部材との連結が行える。

また、本発明は、第１乃至第７のいずれかの水中玉掛システムを用いて船舶に搭載されたクレーンの吊索を水中の物体に取り付けられた吊筋に連結する水中玉掛方法であって、前記無人潜水機に設けられた前記保持機構により保持された前記吊具が連結された前記吊索を前記クレーンから水中に吊り下ろす工程と、前記吊り下ろす工程において前記吊具と共に水中を下降した前記無人潜水機が前記撮影装置により撮影する画像に基づき、水上から前記無人潜水機に信号を送信し、前記無人潜水機を移動させて、前記水中の物体に取り付けられた前記吊筋に前記吊具を連結する工程とを備える水中玉掛方法を第８の態様として提案する。

第８の態様に係る水中玉掛方法によれば、潜水士によらず海上から水中における玉掛作業ができる。

一実施形態に係る水中玉掛システムの全体構成を示した図。 一実施形態に係る無人潜水機の構成を示した図。 一実施形態に係る吊具の構成を示した図。 一実施形態に係る保持機構の構成を示した図。 一実施形態に係る水中玉掛方法の手順を説明するための図。 一実施形態に係る水中玉掛方法の手順を説明するための図。 一実施形態に係る水中玉掛方法の手順を説明するための図。 一実施形態に係る水中玉掛方法の手順を説明するための図。 一実施形態に係る水中玉掛方法の手順を説明するための図。 一変形例に係る保持機構の構造の例を示した図。 一変形例に係る水中玉掛システムの全体構成を示した図。 一変形例に係る水中玉掛システムの全体構成を示した図。 一変形例に係る水中玉掛システムの全体構成を示した図。

［実施形態］
以下に本発明の一実施形態に係る水中玉掛システム１と、水中玉掛システム１を用いて水中玉掛を行う方法（以下、水中玉掛方法Ｍという）を説明する。

図１は、水中玉掛システム１の全体構成を示した図である。水中玉掛システム１は、水上を移動可能な作業船８（船舶の一例）に搭載されたクレーン９により水中に吊り下ろされて、水中において海底Ｇ上に設置されているコンクリートブロック７（水中の物体の一例）に対し玉掛を行うシステムである。

クレーン９は、基台９１と、基台９１上で垂直方向の軸周りに旋回する旋回体９２と、旋回体９２上に取り付けられたリール９３及びジブ９４と、リール９３により巻き取り及び巻き出しが行われ、ジブ９４の先端に取り付けられた滑車９５を通って吊り下げされるクレーンワイヤ９６（吊索の一例）と、クレーンワイヤ９６の先端に取り付けられたクレーンフック９７（連結部材の一例）を備える。

コンクリートブロック７は、ブロック本体７１と、ブロック本体７１の上面に取り付けられた複数の吊筋７２を備える。以下、コンクリートブロック７が備える吊筋７２の数は２つであるものとするが、この数は２つに限られない。

コンクリートブロック７の位置（例えば、緯度、経度、水深）は、ナローマルチビーム探査等の方法により、予め特定されている。

作業船８には、クレーン９に加え、リール４とコントローラ５が設置されている。リール４は、後述するケーブル１４の巻き取り及び巻き出しを行うためのリールである。

コントローラ５は、例えばプログラムに従い各種データ処理を行うコンピュータにより実現され、例えば、操作者による操作に応じて、後述する無人潜水機１１に対し各種制御信号を送信することで、操作者による無人潜水機１１の操作を可能とする装置である。

また、クレーンワイヤ９６を海底に降下させる位置については事前に特定した座標位置に基づき作業船８に設置したＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）（図示略）を利用して設定する。

水中玉掛システム１は、無人潜水機１１と、複数の吊具１２と、無人潜水機１１に設けられ、複数の吊具１２を解放可能に保持する保持機構１３（図１において図示略）と、無人潜水機１１とコントローラ５及び電源（図示略）とを接続するケーブル１４と、ケーブル１４の途中に取り付けられケーブル１４をクレーンフック９７に連結させる連結リング１５を備える。

図２は、無人潜水機１１の構成を示した図である。なお、図２には、無人潜水機１１に加え、無人潜水機１１に一方の端部が接続されたケーブル１４と、ケーブル１４の途中に取り付けられた連結リング１５も示されている。

無人潜水機１１は、筐体１１１と、カメラ１１２（撮影装置の一例）と、ライト１１３と、複数のスラスタ１１４と、制御ユニット１１５を備える。

カメラ１１２は、例えば光学カメラであり、水中で画像を継続的に撮影する。ライト１１３は水中で発光し、水中の物体に光を照射する。スラスタ１１４は、モータと、モータにより駆動され回転するプロペラを備え、無人潜水機１１に推進力を与える推進装置である。また、スラスタ１１４は筐体１１１に対する姿勢を変更する姿勢変更機構を備え、姿勢を変更することで、無人潜水機１１に与える推進力の方向を変更できる。制御ユニット１１５は筐体１１１内に配置され、ケーブル１４を介してコントローラ５から受信する信号に従い、カメラ１１２、ライト１１３、スラスタ１１４の動作を制御する。

水中玉掛システム１が備える吊具１２の数は２以上である。既述のように、本実施形態の説明において、コンクリートブロック７が備える吊筋７２の数は２つであるものとするため、本説明においては水中玉掛システム１が備える吊具１２の数も２つであるものとするが、吊筋７２の数は３以上であってもよい。以下、２つの吊具１２を区別するために、無人潜水機１１の右側に保持されている吊具１２を吊具１２（１）と呼び、左側に保持されている吊具１２を吊具１２（２）と呼ぶ。ただし、これらの吊具を区別しない場合は、単に吊具１２という。

図３は、吊具１２の構成を示した図である。吊具１２は、鉤状部材１２１と、鉤状部材１２１に引っ掛けられた吊筋７２が意図せず鉤状部材１２１から外れるのを防止するための外れ止め金具１２２と、鉤状部材１２１の尾部（鉤状でない側の端部）から延伸するように鉤状部材１２１に連結された所定長さ（例えば、０．５ｍ）のパイプ１２３と、鉤状部材１２１の尾部に連結された所定長さ（例えば、２ｍ）の索体１２４と、索体１２４の鉤状部材１２１と連結されていない側の端部に取り付けられた連結リング１２５と、鉤状部材１２１に取り付けられた浮体１２６を備える。索体１２４の鉤状部材１２１に連結される側の端部から所定長さ（例えば、０．５ｍ）の部分は、パイプ１２３に覆われている。なお、浮体１２６は、図３以外の図において図示が省略されている。

鉤状部材１２１は鉤状（Ｕ字形状）の部材であり、例えば金属製である。鉤状部材１２１は、吊筋７２に引っ掛けられ、コンクリートブロック７と索体１２４を連結する役割を果たす。外れ止め金具１２２は、バネ等により図３の矢印Ａの方向に付勢されており、矢印Ａと反対の方向に力が加えられるとその方向に回動し鉤状部材１２１の内側に向かう経路を開き、その力から解放されると矢印Ａの方向に回動し、図３の状態（鉤状部材１２１の内側に向かう経路を塞ぐ状態）に戻る。

パイプ１２３は管状の部材であり、例えば金属製である。パイプ１２３は、保持機構１３により保持される部材である。

索体１２４は、例えばワイヤロープである。連結リング１２５は、例えば金属製のリング形状の部材であり、索体１２４をクレーンフック９７に連結させる役割を果たし、索体１２４の先端部分に固着されている。浮体１２６は、例えば発泡スチロール等の水中で浮力を生じる部材であり、水中で吊具１２の重力を軽減して、吊具１２を保持し運搬する無人潜水機１１の負荷を軽減する役割を果たす。なお、浮体１２６は、吊具１２の重心付近、又は、吊具１２の重心より鉤状部材１２１側に配置されていることが望ましい。その場合、図３に示すように鉤状部材１２１の開いている部分が下側となる姿勢が保たれ易く、無人潜水機１１による玉掛の作業が容易に行える。

図４は、無人潜水機１１を底面側から見た図であり、保持機構１３の構成を示している。本実施形態において、保持機構１３は、無人潜水機１１の底面上に取り付けられた複数のクリップ１３１により構成される。保持機構１３を構成するクリップ１３１は、吊具１２（図４において浮体１２６は図示略）のパイプ１２３を挟み込むことによって吊具１２を保持する。そして、吊具１２の鉤状部材１２１に対し図４に示す矢印Ｂの方向に所定の閾値以上の外力が加えられた場合、吊具１２がクリップから外れることにより、保持機構１３による吊具１２の解放が行われる。なお、パイプ１２３の材料は、一定の強度が保持されるのであればプレスチック、金属、ゴム、木材等のいずれであっても構わない。

保持機構１３は、複数の吊具１２の各々を、無人潜水機１１から前方に延伸する部分の長さが異なるように保持する。図４の例では、保持機構１３に保持されている状態において、吊具１２（１）の無人潜水機１１から前方に延伸する部分の長さは、吊具１２（２）の無人潜水機１１から前方に延伸する部分の長さより長い。すなわち、吊具１２（１）の鉤状部材１２１は、吊具１２（２）の鉤状部材１２１よりも無人潜水機１１の前方に位置している。このように、複数の吊具１２の鉤状部材１２１の位置が異なるように吊具１２が保持機構１３により保持される結果、例えば、吊具１２（１）が吊筋７２の１つに連結される際、吊具１２（２）がその連結の邪魔になりにくく、吊具１２（２）が吊筋７２の１つに連結される際には吊具１２（１）がすでに玉掛けされ無人潜水機１１上からなくなっているので連結の邪魔にならない。

ケーブル１４（図１、図２参照）は、作業船８上に設けられた電源（図示略）から無人潜水機１１に電力を供給する電力線と、コントローラ５と無人潜水機１１との間で制御信号等の各種信号を送受信するための信号線と、補強線とを複合した複合ケーブルである。ケーブル１４の一方の端部は無人潜水機１１に接続されており、他方の端部のうち電力線は電源に接続され、信号線はコントローラ５に接続されている。なお、ケーブル１４は無人潜水機１１を吊る吊索の役割も果たす。ケーブル１４は、リール９３によるクレーンワイヤ９６の巻き出し又は巻き取りに応じて、リール４により巻き出し又は巻き取りが行われる。

連結リング１５（図２参照）は、ケーブル１４の無人潜水機１１に接続されている端部から他方の端部に向い所定の長さ（連結リング１５の取り付け位置は、索体１２４の長さを勘案して定めるが、例えば、５ｍ）の位置においてケーブル１４に取り付けられている。連結リング１５は、例えば金属製のリング形状の部材であり、ケーブル１４をクレーンフック９７に連結させる役割を果たす。

図５Ａ～図５Ｅは、上述した水中玉掛システム１を用いて行われる水中玉掛方法Ｍの手順を説明するための図である。

無人潜水機１１の操作者（以下、操作者Ａとする）は、作業船８の船上において、吊具１２を保持機構１３に保持させる。具体的には、吊具１２（１）及び吊具１２（２）のパイプ１２３を、保持機構１３のクリップ１３１に挟み込ませる。

続いて、操作者Ａは、クレーンフック９７に、２つの吊具１２の各々の連結リング１２５と、連結リング１５とを取り付ける。なお、クレーンフック９７には外れ止め金具が設けられており、取り付けられた連結リング１２５と連結リング１５が意図せず外れることはない。

上記のクレーンフック９７に対する連結リング１２５の取り付けにより、吊具１２の鉤状部材１２１が索体１２４及びクレーンフック９７を介してクレーンワイヤ９６に連結された状態となる。また、上記のクレーンフック９７に対する連結リング１５の取り付けにより、無人潜水機１１がケーブル１４及びクレーンフック９７を介してクレーンワイヤ９６に連結された状態となる。

続いて、クレーン９を操作する操作者（以下、操作者Ｂとする）は、クレーンフック９７が作業船８の甲板から１ｍ程度高い位置にぶら下がるように、ジブ９４の位置及び姿勢を調整すると共に、クレーンワイヤ９６の巻き出し量を調整し、無人潜水機１１の固定状態を確認する。

続いて、操作者Ｂは、クレーンワイヤ９６を数メートル程、巻き上げて、吊具１２が取り付けられた無人潜水機１１をクレーン９で吊り上げた後、ジブ９４を倒して、無人潜水機１１が作業船８の外側で吊り下げられた状態とする（図５Ａ）。なお、この状態において無人潜水機１１は動作していない。なお、このとき操作者Ａは、クレーン９の巻き上げに伴い無人潜水機１１のケーブル１４の巻き出しを行う。以後も、操作者Ｂによるクレーン９の操作に応じて、操作者Ａは無人潜水機１１のケーブル１４の巻き出し量の調整等の必要な対応を行う。

続いて、作業船８を操作する操作者Ｃは、コントローラ５のディスプレイに表示される作業船８の位置（ＧＮＳＳにより測定される位置）を見ながら、既知のコンクリートブロック７の位置の概ね直上となるように作業船８を移動させ、その位置で作業船８を錨泊させる。なお、作業船８の位置決め方法は前記記載の方法以外を用いてもよく、本記載に制限されない。

続いて、操作者Ｂは、クレーンフック９７の水深が、概ね既知のコンクリートブロック７の水深より所定距離（例えば、１０ｍ）だけ高い（浅い）水深に至るまで、クレーンワイヤ９６の巻き出しを行う。これにより、無人潜水機１１に設けられた保持機構１３により保持された吊具１２が連結されたクレーンワイヤ９６が、クレーン９から水中に吊り下ろされる。なお、クレーンワイヤ９６の先端の水深は、例えば、リール９３によるクレーンワイヤ９６の巻き出し量により特定される。このクレーンワイヤ９６の巻き出しに伴い、リール４によるケーブル１４の巻き出しも行われる。

続いて、操作者Ａは、コントローラ５の操作装置に対する操作を行い、無人潜水機１１に対し動作の開始を指示する。その指示に応じて動作を開始した無人潜水機１１は、ライト１１３により光を照射すると共に、カメラ１１２により継続的に画像の撮影を行い、撮影した画像を表す画像データを順次、ケーブル１４を介してコントローラ５に送信する。コントローラ５のディスプレイには、カメラ１１２により撮影される画像が表示される。なお、無人潜水機１１の稼働に伴い、操作者Ｂは操作者Ａと連携してクレーンワイヤ９６の巻き出しを随時行う。

続いて、操作者Ａは、コントローラ５のディスプレイに表示される画像、すなわち、吊具１２と共に水中を下降した無人潜水機１１がカメラ１１２により撮影する画像にコンクリートブロック７が写っているか否かを確認する。

既知のコンクリートブロック７の位置及び水深の情報が正しく、作業船８が正しくコンクリートブロック７の直上に錨泊され、クレーンフック９７の水深がコンクリートブロック７の水深より所定距離だけ高い水深となるように正しくクレーンワイヤ９６の巻き出しが行われていれば、カメラ１１２が撮影する画像にコンクリートブロック７が写る。

ただし、既知のコンクリートブロック７の位置及び水深の情報が不正確であったり、作業船８がコンクリートブロック７の直上から外れた位置に錨泊されていなかったり、クレーンフック９７の水深がコンクリートブロック７の水深よりかなり浅い水深となるようにクレーンワイヤ９６の巻き出しが行われていたりすると、無人潜水機１１は動作を開始した時点における位置及び姿勢においてカメラ１１２の画角からコンクリートブロック７が外れる場合がある。その場合、操作者Ａは、カメラ１１２が撮影する画像に基づき、コンクリートブロック７の探索を行う。具体的には、操作者Ａは、コントローラ５の操作装置に対する操作を行い水上から無人潜水機１１に対し信号を送信して、カメラ１１２が撮影する画像にコンクリートブロック７が写るように無人潜水機１１を移動させる（図５Ｂ）。この場合、無人潜水機１１の移動とは、無人潜水機１１の姿勢の変更を含む。

カメラ１１２が撮影する画像にコンクリートブロック７が写ると、操作者Ａは、コントローラ５の操作装置に対する操作を行うことで無人潜水機１１を遠隔操縦し、無人潜水機１１をコンクリートブロック７に近付かせ、吊具１２（１）の鉤状部材１２１を吊筋７２の１つに引っ掛けさせる（図５Ｃ）。その後、操作者Ａは無人潜水機１１を保持機構１３のクリップ１３１に所定の閾値以上の外力が加えられクリップ１３１からパイプ１２３（つまり吊具１２）が解放される方向（例えば斜め上後方）に移動させる。その結果、吊具１２（１）が保持機構１３から外れる。これにより、吊筋７２に対する吊具１２（１）の玉掛が完了する。

続いて、操作者Ａは、コントローラ５の操作装置に対する操作を行うことで無人潜水機１１を遠隔操縦し、無人潜水機１１を再びコンクリートブロック７に近付かせ、吊具１２（２）の鉤状部材１２１をもう１つの吊筋７２に引っ掛けさせる。その後、操作者Ａは無人潜水機１１を斜め上後方に移動させる。その結果、吊具１２（２）が保持機構１３から外れる。これにより、吊筋７２に対する吊具１２（２）の玉掛が完了する。

上記のように、複数の吊具１２の全てに関し、吊筋７２に対する吊具１２の玉掛が完了すると、操作者Ａは、コントローラ５の操作装置に対する操作を行い、無人潜水機１１を、海底Ｇ上のコンクリートブロック７から少し離れた位置に移動させて、無人潜水機１１の動作を停止させる（図５Ｄ）。

続いて、操作者Ａから連絡を受けた操作者Ｂは、クレーンワイヤ９６の巻き取りを行わせる。クレーンワイヤ９６の巻き取りに伴い、リール４によるケーブル１４の巻き取りも行われる。クレーンワイヤ９６の巻き取りにより、吊具１２を介してクレーンワイヤ９６に連結されたコンクリートブロック７と、ケーブル１４を介してクレーンワイヤ９６に連結された無人潜水機１１が水上へと吊り上げられる（図５Ｅ）。

その後、操作者Ｂは、クレーンワイヤ９６の巻き上げとジブ９４の起立を行いコンクリートブロック７と無人潜水機１１を作業船８の甲板の上方に吊り上げた状態とし、クレーンワイヤ９６をゆっくりと巻き出させて、無人潜水機１１が甲板上に到達した時点でいったん、クレーンワイヤ９６の巻き出しを停止する。その状態で、操作者Ａは無人潜水機１１をコンクリートブロック７の周辺位置から退避させる。

続いて、操作者Ｂは、再び、クレーンワイヤ９６をゆっくりと巻き出させて、コンクリートブロック７を甲板上に下ろす。

続いて、操作者Ａは、吊具１２の鉤状部材１２１をコンクリートブロック７の吊筋７２から取り外すと共に、連結リング１５及び連結リング１２５をクレーンフック９７から取り外す。以上が、水中玉掛方法Ｍの説明である。

上述した水中玉掛システム１及び水中玉掛方法Ｍによれば、潜水士によらず水中玉掛を行うことができる。

また、上述した水中玉掛システム１及び水中玉掛方法Ｍによれば、無人潜水機１１がクレーン９によりコンクリートブロック７の近傍まで吊り下ろされるため、無人潜水機１１は水面からコンクリートブロック７の近傍まで自走する必要がない。また、上述した水中玉掛システム１及び水中玉掛方法Ｍによれば、水中で玉掛が完了した後、無人潜水機１１はクレーン９により水上まで吊り上げられるため、無人潜水機１１は海底Ｇ付近から水面まで自走する必要がない。その結果、操作者Ａが無人潜水機１１を操縦する手間が軽減されると共に、無人潜水機１１が消費するエネルギーが削減される。

さらに、無人潜水機１１が、水中音響測位装置、慣性航法装置等の自装置の位置を水中で測定する装置を備える必要がない。

［変形例］
上述の実施形態は様々に変形され得る。以下に、それらの変形の例を示す。なお、以下に示す２以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。

（１）保持機構１３が、水上から受信する信号に従い動く可動部を備えてもよい。図６は、この変形例に係る保持機構２１の構造の例を示した図（無人潜水機１１を底面側から見た図）である。図６に示される保持機構２１は、無人潜水機１１の筐体１１１の底面上に取り付けられた旋回台２１１と、旋回台２１１に取り付けられ無人潜水機１１の前方へと延伸する主アーム２１２と、主アーム２１２から右方向に延伸する副アーム２１３（１）及び主アーム２１２から左方向に延伸する副アーム２１３（２）と、副アーム２１３（１）の先端付近に配置され開閉するクリップ２１４（１）と、副アーム２１３（２）の先端付近に配置され開閉するクリップ２１４（２）を備える。なお、クリップ２１４（１）又はクリップ２１４（２）が閉じた状態とは、対向する２つの部材が互いに近付く方向に移動し、吊具１２（図６において浮体１２６は図示略）を挟み込んで保持する状態を意味する。また、クリップ２１４（１）又はクリップ２１４（２）が開いた状態とは、対向する２つの部材が互いに離れる方向に移動し、吊具１２を保持しない（挟み込んで保持していた吊具１２を解放する）状態を意味する。

旋回台２１１は、コントローラ５からの制御信号に従い動作する制御ユニット１１５の制御下で、鉛直方向の軸周り（図６に矢印Ｃで示される方向）に回動する。主アーム２１２は、コントローラ５からの制御信号に従い動作する制御ユニット１１５の制御下で、無人潜水機１１の前後方向（図６に矢印Ｄで示される方向）に移動する。クリップ２１４（１）及びクリップ２１４（２）は、コントローラ５からの制御信号に従い動作する制御ユニット１１５の制御下で、個別に開閉する。

例えば、操作者Ａは、コントローラ５の操作装置に対する操作によって、水中玉掛システム１に以下の動作を行わせる。まず、操作者Ａは、無人潜水機１１をコンクリートブロック７の近傍まで移動した後、無人潜水機１１をその位置に停止する。続いて、操作者Ａは、吊筋７２の１つに吊具１２（１）の鉤状部材１２１が向かう方向となるように保持機構２１の旋回台２１１を旋回する。続いて、操作者Ａは、主アーム２１２を前方に移動して吊具１２（１）の鉤状部材１２１を吊筋７２の上に載せた後、主アーム２１２を後方に移動する。これにより、鉤状部材１２１が吊筋７２に引っ掛ける。その後、操作者Ａは、クリップ２１４（１）を開く。これにより、吊具１２（１）の吊筋７２に対する玉掛が完了する。操作者Ａは、吊具１２（２）に関しても同様の作業を行う。

保持機構２１を備える水中玉掛システム１によれば、操作者Ａは、吊具１２を吊筋７２に引っ掛けるための作業を、無人潜水機１１の操縦により全て行う場合と比較し、容易に行うことができる。

なお、図６に示した保持機構２１は水上から受信する信号に従い動く可動部を備える保持機構の一例であって、可動する位置や方向、可動部の数等が異なる他の様々な保持機構が採用されてもよい。例えば、ロボットアームと呼ばれる三次元的に複雑な動きを行える装置が、保持機構として採用されてもよい。

（２）コントローラ５と無人潜水機１１との間の通信が無線により行われてもよい。その場合、無人潜水機１１がバッテリを備え、バッテリから供給される電力により動作してもよい。コントローラ５と無人潜水機１１との間の通信が無線により行われ、かつ、無人潜水機１１が備えるバッテリから供給される電力により動作する場合、ケーブル１４に代えて、無人潜水機１１をクレーンフック９７に連結させるための索体が用いられてもよい。図７は、そのような変形例に係る水中玉掛システム１の全体構成を示した図である。なお、図７において、ケーブル１４に代えて、無人潜水機１１をクレーンフック９７に連結させるための索体には符号２２が付されている。

なお、コントローラ５と無人潜水機１１との間で行われる無線通信の方式は、水中で無線通信を行えるものであれば、音波（超音波を含む）を用いる方式、光を用いる方式（光無線）等のいずれであってもよい。

（３）上述した実施形態においては、ケーブル１４が連結リング１５を介してクレーンフック９７に連結される。しかしながら、ケーブル１４はクレーンフック９７に連結されなくてもよい。図８は、この変形例に係る水中玉掛システム１の全体構成を示した図である。

図８に示す構成の水中玉掛システム１による場合、無人潜水機１１は玉掛作業が完了するまでは、保持機構１３が保持する吊具１２を介してクレーンフック９７に連結されている。従って、上述した実施形態における場合と同様に、無人潜水機１１は作業船８からコンクリートブロック７の近傍までクレーン９により吊り下ろされる。

一方、図８に示す構成の水中玉掛システム１による場合、玉掛作業が完了すると、無人潜水機１１とクレーンフック９７の連結は解かれる。従って、クレーン９の吊り上げにより、無人潜水機１１の回収を行うことはできない。ただし、無人潜水機１１はケーブル１４を介して作業船８上のリール４に連結されている。従って、操作者Ａがリール４にケーブル１４を巻き上げさせることで、無人潜水機１１を水面まで吊り上げ、無人潜水機１１を回収することができる。

この変形例による場合、無人潜水機１１とコンクリートブロック７の吊り上げが個別に行われるため、例えば、吊り上げ時に無人潜水機１１がコンクリートブロック７と接触して破損するような事故が生じにくい。

また、コンクリートブロック７が吊り上げられている状況を確認しやすい位置に無人潜水機１１を移動して、コンクリートブロック７の吊り上げ状況を無人潜水機１１のカメラ１１２で船上から確認することもできる。

また、玉掛の完了まではケーブル１４をクレーンフック９７に連結し、玉掛の完了後にその連結を解放する構成が採用されてもよい。例えば、水中玉掛システム１が、ケーブル１４の電力線から供給される電力により磁力を発する電磁石を有する連結機構を備え、その連結機構が磁力により連結リング１５とケーブル１４の連結を維持する構成が採用されてもよい。この場合、作業船８における操作者（例えば、操作者Ａ）の操作に応じてケーブル１４から連結機構の電磁石への電力供給が停止されると、連結リング１５がケーブル１４から外れる。これにより、無人潜水機１１とクレーンフック９７との連結が解かれるため、無人潜水機１１はリール４によるケーブル１４の巻き上げにより回収可能となる。

なお、連結リング１５とケーブル１４との連結を解放する機能を備える連結機構の方式は電磁石を用いるものに限られない。例えば、ケーブル１４の信号線を介してコントローラ５から送信される信号に従い動作するアクチュエータにより連結の解放を行う方式の連結機構が採用されてもよい。

（４）上述した変形例（２）に係る水中玉掛システム１において採用されるものとした索体２２は無くてもよい。

図９は、この変形例に係る水中玉掛システム１の全体構成を示した図である。この変形例に係る水中玉掛システム１による場合、玉掛作業が完了すると、無人潜水機１１は水中でいずれの索体にも拘束されない。従って、クレーン９やリール４によって無人潜水機１１を水面まで吊り上げることはできない。すなわち、無人潜水機１１は、海底Ｇ付近から水面まで自走する必要がある。ただし、操作者Ａは、無人潜水機１１に対し単純に直上に移動するように指示を与えた後、その指示に従い作業船８の近傍の水面に浮上した無人潜水機１１を回収すればよい。従って、操作者Ａは無人潜水機１１の回収のために、無人潜水機１１を操縦する必要はない。また、無人潜水機１１は、自装置の位置を測定する装置を備える必要はない。

（５）上述した実施形態において、カメラ１１２は光学カメラであるものとしたが、水中の構造物の形状を表す画像を生成できる撮影装置であれば、光学カメラ以外の方式の撮影装置（例えば、超音波カメラや水中ソナー）がカメラ１１２として採用されてもよい。

（６）上述した実施形態において、吊具１２の索体１２４及び無人潜水機１１を吊り上げる吊索の役割を果たすケーブル１４はクレーンフック９７に連結されるものとしたが、クレーンフック９７を介さずに、索体１２４又はケーブル１４が直接、クレーンワイヤ９６に連結されてもよい。

（７）上述した実施形態において、コンクリートブロック７は水中から水上へ吊り上げられた後、作業船８の甲板上に下ろされるものとしたが、水中から吊り上げられた撤去対象の物体を下ろす先は作業船８に限られない。例えば、作業船８とは異なる台船上に撤去対象の物体が下ろされてもよい。その場合、水中から回収された物体は台船により目的地まで運搬される。

（８）上述した実施形態において、吊具１２は管状の部材であるパイプ１２３を備えるものとしたが、吊具１２がパイプ１２３に代えて、例えば棒状の部材を備えてもよい。この場合、索体１２４は棒状の部材に沿わされた状態で棒状の部材に固定されてもよい。また、保持機構１３が鉤状部材１２１を保持できれば、パイプ１２３やその代替の部材は無くてもよい。

（９）上述した実施形態において、吊具１２のパイプ１２３を保持する保持機構１３を無人潜水機１１の底面に取り付けるものとしたが、無人潜水機１１の上面等、底面以外の場所に取り付けるようにしてもよい。

１…水中玉掛システム、４…リール、５…コントローラ、７…コンクリートブロック、８…作業船、９…クレーン、１１…無人潜水機、１２…吊具、１３…保持機構、１４…ケーブル、１５…連結リング、２１…保持機構、２２…索体、７１…ブロック本体、７２…吊筋、９１…基台、９２…旋回体、９３…リール、９４…ジブ、９５…滑車、９６…クレーンワイヤ、９７…クレーンフック、１１１…筐体、１１２…カメラ、１１３…ライト、１１４…スラスタ、１１５…制御ユニット、１２１…鉤状部材、１２２…外れ止め金具、１２３…パイプ、１２４…索体、１２５…連結リング、１２６…浮体、１３１…クリップ、２１１…旋回台、２１２…主アーム、２１３（１）・２１３（２）…副アーム、２１４…クリップ。

Claims (8)

1. 船舶に搭載されたクレーンの吊索を水中の物体に取り付けられた吊筋に連結する水中玉掛システムであって、
   前記吊索に、連結部材を介して連結される索体と、前記索体を介して前記吊索に連結される鉤状部材とを有する吊具と、
   水中で画像を撮影する撮影装置を有し、水上から受信する信号に従い水中を移動する無人潜水機と、
   前記無人潜水機に設けられ、前記吊具を解放可能に保持する保持機構と、
   前記連結部材を介して前記吊索に連結され、前記無人潜水機と連結され前記信号を伝える信号線と
   を備える水中玉掛システム。
2. 船舶に搭載されたクレーンの吊索を水中の物体に取り付けられた吊筋に連結する水中玉掛システムであって、
   前記吊索に、連結部材を介して連結される索体と、前記索体を介して前記吊索に連結される鉤状部材と、浮体とを有する吊具と、
   水中で画像を撮影する撮影装置を有し、水上から受信する信号に従い水中を移動する無人潜水機と、
   前記無人潜水機に設けられ、前記吊具を解放可能に保持する保持機構と
   を備える水中玉掛システム。
3. 複数の前記吊具を備え、
   前記保持機構は前記複数の吊具の各々を個別に解放可能に保持する
   請求項１又は２に記載の水中玉掛システム。
4. 前記保持機構は、前記複数の吊具の各々の前記無人潜水機から前方に延伸する部分の長さが異なるように前記複数の吊具を保持する
   請求項３に記載の水中玉掛システム。
5. 前記保持機構は、保持している前記吊具に閾値以上の外力が加えられた場合に当該外力により前記吊具を解放する
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水中玉掛システム。
6. 前記保持機構は、水上から受信する信号に従い保持している前記吊具を解放する
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水中玉掛システム。
7. 前記保持機構は、水上から受信する信号に従い動く可動部を備える
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水中玉掛システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水中玉掛システムを用いて船舶に搭載されたクレーンの吊索を水中の物体に取り付けられた吊筋に連結する水中玉掛方法であって、
   前記無人潜水機に設けられた前記保持機構により保持された前記吊具が連結された前記吊索を前記クレーンから水中に吊り下ろす工程と、
   前記吊り下ろす工程において前記吊具と共に水中を下降した前記無人潜水機が前記撮影装置により撮影する画像に基づき、水上から前記無人潜水機に信号を送信し、前記無人潜水機を移動させて、前記水中の物体に取り付けられた前記吊筋に前記吊具を連結する工程と
   を備える水中玉掛方法。