特開 2024-146037 切離しシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024146037

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】切離しシステム

(51)【国際特許分類】

   A01K 61/78 20170101AFI20241004BHJP

   E02B 3/14 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

A01K61/78

E02B3/14 303

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058704

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000222668

【氏名又は名称】東洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】延田 篤彦

(72)【発明者】

【氏名】中川 哲也

(72)【発明者】

【氏名】草刈 成直

【テーマコード（参考）】

2B003

2D118

【Ｆターム（参考）】

2B003AA02

2B003BB01

2B003CC04

2B003DD01

2B003EE04

2D118AA11

2D118BA03

2D118CA02

2D118CA03

2D118DA05

(57)【要約】

【課題】重量物の据付工事を能率化することが可能な切離しシステムを提供する。
【解決手段】切離しユニット１が飛沫帯に位置するとき混合通信モードに設定することで、船上ユニット５０から切離しユニット１へ水中無線通信を用いた超音波指令が優先的に送信され、切離しユニット１からの応答が一定時間無かったとき、水中無線通信を用いた超音波指令に切り替えるので、確実に切離しユニット１のリリースフックの開閉状態を知る、又は切離しユニット１の電動アクチュエータ３２を開動作させてリリースフックを開放することが可能であり、消波ブロック等の重量物の据付工事を能率化することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切離しユニットと該切離しユニットを遠隔操作するための船上ユニットとを備える切離しシステムであって、
前記船上ユニットと前記切離しユニットとの間で水中無線通信を行うための水中無線通信手段と、前記船上ユニットと前記切離しユニットとの間で気中無線通信を行うための気中無線通信手段とを備え、
前記切離しユニットは、吊り下げ手段によって吊り下げられる本体フレームと、該本体フレームの下端部に設けられるリリースフックと、前記本体フレームに設けられ、前記リリースフックの開閉を切り替える電動アクチュエータとを有し、
前記船上ユニットは、前記水中無線通信手段を用いて前記切離しユニットへ超音波指令を送信する水中無線通信モードと、前記気中無線通信手段を用いて前記切離しユニットへ電波指令を送信する気中無線通信モードと、前記切離しユニットへ前記電波指令を優先的に送信し、前記切離しユニットから応答が無かったとき、前記切離しユニットへの送信を前記超音波指令に切り替える混合通信モードとの３つの通信モードを有することを特徴とする切離しシステム。

【請求項2】

請求項１に記載の切離しシステムであって、
前記切離しユニットは、消波ブロックに巻き掛けられたワイヤロープの一端側を案内する一対のワイヤガイドを有し、
前記一対のワイヤガイドは、前記本体フレームに上下に間隔をあけて配置されることを特徴とする切離しシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、消波ブロック等の重量物の据付工事に用いられ、切離しユニットを遠隔操作して吊荷を切り離す切離しシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、フレーム先端部に設けられるリリースフックと、該リリースフックを開閉させる電動アクチュエータと、船上ユニット（超音波送受信機）からの超音波指令を受信するトランスポンダとを備える水中切離し装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２４１３９３号公報

【特許文献2】特開２０２２－０５２３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、消波ブロックの据付工事では、消波ブロックを海底の基礎から海面上まで順次積み上げていくので、切離しユニットが海中に没した状態から気中に曝された状態へ移行したとき、例えば特許文献２に開示されているように、船上ユニットと切離しユニットとの間の通信を水中無線通信（超音波通信）から気中無線通信（電波無線）へ切り替える必要がある。便宜上、船上ユニットと切離しユニットとの通信を水中無線通信と気中無線通信との間で切り替え可能な従来の切離しシステムを従来のシステムと称する。

【0005】

しかし、切離しユニットが、飛沫帯、即ち海中に没した状態と気中に曝された状態との混合帯に位置するとき、いずれの通信が有効であるのか曖昧である。このため、船上ユニットと切離しユニットとの間の通信を水中無線通信から気中無線通信へ切り替えた後、船上ユニットからの指令に対して切離しユニットから応答が無かった場合、船上ユニットと切離しユニットとの間の通信を気中無線通信から水中無線通信へ再度切り替える必要があり、据付工事の能率が低下する原因になっていた。

【0006】

本発明は、重量物の据付工事を能率化することが可能な切離しシステムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の切離しシステムは、切離しユニットと該切離しユニットを遠隔操作するための船上ユニットとを備える切離しシステムであって、前記船上ユニットと前記切離しユニットとの間で水中無線通信を行うための水中無線通信手段と、前記船上ユニットと前記切離しユニットとの間で気中無線通信を行うための気中無線通信手段とを備え、前記切離しユニットは、吊り下げ手段によって吊り下げられる本体フレームと、該本体フレームの下端部に設けられるリリースフックと、前記本体フレームに設けられ、前記リリースフックの開閉を切り替える電動アクチュエータとを有し、前記船上ユニットは、前記水中無線通信手段を用いて前記切離しユニットへ超音波指令を送信する水中無線通信モードと、前記気中無線通信手段を用いて前記切離しユニットへ電波指令を送信する気中無線通信モードと、前記切離しユニットへ前記電波指令を優先的に送信し、前記切離しユニットから応答が無かったとき、前記切離しユニットへの送信を前記超音波指令に切り替える混合通信モードとの３つの通信モードを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、切離しシステムを用いた重量物の据付工事を能率化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る切離しユニットの正面図であって、プレートの一部を切り欠いた図である。

【図2】本実施形態に係る切離しユニットの側面図である。

【図3】本実施形態に係る切離しシステムの構成図である。

【図4】本実施形態の説明図であって、操作パネルの一例を示す図である。

【図5】本実施形態の説明図であって、消波ブロックの据付工事のフロー図である。

【図6】本実施形態に係る切離しユニットの説明図であって、ワイヤガイドによってワイヤロープが案内されている状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
本実施形態に係る切離しシステム（以下「本システム」と称する）は、例えば、起重機船（図示省略）のクレーン（吊り下げ手段）を用いて消波ブロック１５（図６参照）等の重量物を据付ける海上工事に適用される。ここで、図１は本システムに用いられる切離しユニット１の正面図を示し、図２は当該切離しユニット１の側面図を示す。

【0011】

図１又は図２に示されるように、切離しユニット１は、一定間隔をあけて対向配置された一対のプレート４，４を含む本体フレーム３を備える。本体フレーム３の上端部には、クレーン側のワイヤロープ６（図６参照）を連結するためのシャックル５が設けられる。図６に示されるように、正面側のプレート４には、消波ブロック１５に巻き掛けられたワイヤロープ７の、シャックル５に接続される一端部８（一端側）を案内するワイヤガイド１６，１７が設けられる。ワイヤガイド１６，１７は、上下方向に間隔をあけて配置されている。

【0012】

本体フレーム３の下端部には、ワイヤロープ７の他端部９（他端側）を開放可能に拘束するリリースフック１１が設けられる。リリースフック１１は、プレート４，４の下端に開口して上方向に向かって延びるＵ字形の切欠き１２，１２（図１に１つのみ表示）を有する。リリースフック１１は、プレート４，４を貫通する軸２２を中心に回転可能な可動プレート２１を有する。可動プレート２１には、プレート４，４の切欠き１２，１２と協働してワイヤロープ７の他端部９を拘束又は開放する切欠き２３が設けられる。

【0013】

切離しユニット１は、可動プレート２１を、プレート４，４の切欠き１２，１２の開口が閉じられた状態、換言すれば、リリースフック１１によってワイヤロープ７の他端部９が拘束された状態で保持する保持機構３１を備える。保持機構３１は、可動プレート２１の軸２２を中心とする回転位置を、プレート４，４の切欠き１２，１２の開口が閉じられた位置（以下「拘束位置」と称する）と開かれた位置（以下「開放位置」と称する）との間で切り替える電動アクチュエータ３２（ソレノイド）を有する。電動アクチュエータ３２は、ステー３３を介して本体フレーム３に縦に設けられる。電動アクチュエータ３２の下端部には、可動プレート２１に対して平行に配置されたブラケット３４が設けられる。

【0014】

保持機構３１は、ブラケット３４に設けられたＵ字形の切欠き３５を有する。切欠き３５は、ブラケット３４の下端に開口して上方向に向かって延びる。保持機構３１は、ブラケット３４に設けられた軸３８を中心に回転可能なフックプレート３７を有する。フックプレート３７には、ブラケット３４の切欠き３５と協働して可動プレート２１に形成されたキー２４を拘束又は開放する切欠き３９が設けられる。

【0015】

なお、保持機構３１は、従来の切離しユニットにおけるストッパと同一の機構が採用されており、可動プレート２１に形成されたキー２４がフックプレート３７の切欠き３９に掛止されることで当該可動プレート２１の回転が抑止され、この状態から電動アクチュエータ３２を作動させて切欠き３９によるキー２４の掛止を解除することで、可動プレート２１が自重によって回転する。

【0016】

本システムは、切離しユニット１を遠隔操作するための船上ユニット５０を有する。また、本システムは、船上ユニット５０と切離しユニット１との間で水中無線通信を行うための水中無線通信装置（水中無線通信手段）と、船上ユニット５０と切離しユニット１との間で気中無線通信を行うための気中無線通信装置（気中無線通信手段）とを有する。

【0017】

図１又は図３に示されるように、水中無線通信装置は、船上ユニット５０のトランスデューサ接続部５６（図４参照）にケーブル（図示省略）を介して接続される超音波送受信機７１と、切離しユニット１に設けられるトランスポンダ７２とを有する。他方、気中無線装置は、船上ユニット５０のモデム接続部５８（図４参照）にケーブル（図示省略）を介して接続される無線モデム７５と、切離しユニット１の制御筐体４０に格納された制御部４１に接続される無線モデム７６とを有する。なお、切離しユニット１の制御筐体４０の上面には、トランスポンダ７２の水中無線アンテナ４２と無線モデム７６の気中無線アンテナ４３とが左右方向に間隔をあけて平行に設けられている。

【0018】

図３を参照すると、制御部４１には、電動アクチュエータ３２、開位置検出センサ４４、閉位置検出センサ４５、バッテリ４６、及びバッテリ残量表示ランプ４７が接続される。開位置検出センサ４４は、電動アクチュエータ３２に設けられ、電動アクチュエータ３２の作動ロッド３６（図１参照）が開位置に位置する、延いてはリリースフック１１の切欠き１２，１２（図１参照）が開いた状態を検出する。閉位置検出センサ４５は、電動アクチュエータ３２に設けられ、電動アクチュエータ３２の作動ロッド３６が閉位置に位置する、延いてはリリースフック１１の切欠き１２，１２が閉じた状態を検出する。バッテリ残量表示ランプ４７は、制御筐体４０（図１参照）の正面に設けられ、バッテリ４６の残量を５段階で表示する。

【0019】

図４に船上ユニット５０の操作パネル５５の一例を示す。図３又は図４を参照すると、操作パネル５５の左下部には、前述した超音波送受信機７１が接続されるトランスデューサ接続部５６が設けられる。トランスデューサ接続部５６の右側には、電源ケーブル（図示省略）が接続される電源接続部５７が設けられる。電源接続部５７の右側には、前述した無線モデム７５が接続されるモデム接続部５８が設けられる。

【0020】

操作パネル５５の左中央部には、例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの複数の切離しユニット１のうち、各切離しユニット１の単一操作を選択、又は全ての切離しシステム１の同時操作を選択するためのコード選択スイッチ５９が設けられる。コード選択スイッチ５９の上側には、各切離しユニット１におけるリリースフック１１の開閉状態を表示するインジケータ６０が設けられる。コード選択スイッチ５９の右側には、船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信モードを選択するための通信モード選択スイッチ６１が設けられる。

【0021】

ここで、船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信は、水中無線モード、気中無線モード、及び混合無線モードの３つの通信モードを有する。水中無線モードでは、水中無線通信装置を用いた水中無線通信が行われ、船上ユニット５０側の超音波送受信機７１から切離しユニット１側のトランスポンダ７２へ超音波指令が送信される。気中無線モードでは、気中無線通信装置を用いた気中無線通信が行われ、船上ユニット５０側の無線モデム７５から切離しユニット１側の無線モデム７６へ電波指令が送信される。

【0022】

混合通信モードでは、気中無線通信が優先的に行われ、切離しユニット１から応答が無かったとき、水中無線通信に切り替わる。換言すれば、船上ユニット５０から切離しユニット１へ気中無線通信を用いた電波指令が優先的に送信され、切離しユニット１から応答が無かったとき、水中無線通信を用いた超音波指令へ切り替わる。

【0023】

操作パネル５５の中央部には、コールボタン６２が設けられる。コード選択スイッチ５９によって切離しユニット１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を選択し、コールボタン６２を操作することで、選択された切離しユニット１のリリースフック１１の開閉状態をインジケータ６０の表示によって知ることができる。なお、本システムでは、コールボタン６２の操作によって、スリープ状態のシステム（制御部５１）を起動させることができる。これにより、システムをバッテリ６９で駆動しているとき、当該バッテリ６９の電力消費を低減することが可能であり、バッテリ６９による駆動時間を延ばすことができる。

【0024】

コールボタン６の右側には、コマンド送信ボタン６３が設けられる。コード選択スイッチ５９によって切離しユニット１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を選択し、コマンド送信ボタン６３を操作することで、選択された切離しユニット１の電動アクチュエータ３２を開動作させてリリースフック１１を開放することができる。なお、コマンド送信ボタン６３には、安全カバー６４が設けられる。また、本システムでは、コマンド送信ボタン６３を押した状態でコールボタン６２を押すことによってコマンド指令が送信されるようにすることで安全性を向上させている。また、コマンド送信ボタン６２の下側には、電源スイッチ６５が設けられる。

【0025】

操作パネル５５の左上部には、表示器６６が設けられる。表示器６６には、コールボタン６２が操作されたとき、超音波送受信機７１とトランスポンダ７２との超音波通信を利用して測定された起重機船のクレーンのブームトップ（図示省略）と各切離しユニット１との距離が表示される。ここでの測距は、通信モード選択スイッチ６１が水中無線通信モードに設定されているとき、かつコード選択スイッチ５９が単一の切離しユニット１に設定されているときにのみ有効である。なお、操作パネル５５の中央上部には、船上ユニット５０からの指令に対する切離しユニット１の応答を音で知らせるスピーカ６７及び音量調整ノブ６８が設けられる。

【0026】

次に本システムを用いて消波ブロック１５を据付ける手順を図５に基づき説明する。便宜上、基礎マウンド、起重機船、クレーン等の図示を省略する。
まず、複数個の消波ブロック１５が積載された起重機船を工事海域に係留する（図５における「ステップ１」）。なお、工事海域の海底には、基礎マウンドが構築されている。次に、衛星航行システムを用いて起重機船を既定位置に位置決めする（図５における「ステップ２」）。

【0027】

次に、起重機船の甲板上で消波ブロック１５（吊荷）にワイヤロープ７を玉掛けし、該ワイヤロープ７の他端部９（他端側）を切離しユニット１のリリースフック１１で拘束する（図５における「ステップ３」）。このとき、可動プレート２１に装着したシャフト２５を操作して切欠き１２を閉じることにより、当該切欠き１２に挿入されたワイヤロープ７の他端部９を拘束する。さらに、プレート４，４と可動プレート２１とにストッパピン２６を挿通することにより、リリースフック１１によるワイヤロープ７の他端部９の拘束状態を保持する。なお、ワイヤロープ７の一端部８（一端側）は、シャックル５に接続されるとともに２つのワイヤガイド１６，１７によって案内されている。

【0028】

次に、船上ユニット５０の操作パネル５５を操作して電動アクチュエータ３２を作動させることにより、電動アクチュエータ３２のブラケット３４の切欠き３５に挿入された可動プレート２１のキー２４をフックプレート３７の切欠き３９によって掛止する。このときの船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信は気中無線通信モードを選択する。なお、シャフト２５及びストッパピン２６を所定のタイミングで取り外す。

【0029】

次に、消波ブロック１５を起重機船のクレーンによって吊り上げ、クレーンのブームトップを衛星航行システムを用いて目標位置に位置決めする（図５における「ステップ４」）。位置決め完了後、クレーン側のワイヤロープ６を繰り出して消波ブロック１５を海底の基礎マウンドに向かって沈下させる（図５における「ステップ５」）。消波ブロック１５が基礎マウンドに着底したことを確認した後、クレーン側のワイヤロープ６を一定量だけ巻き上げて当該ワイヤロープ６に一定のテンションを付与する。このときの切離しユニット１は水中に没した状態にある。

【0030】

次に、船上ユニット５０の操作パネル５５を操作して切離しユニット１の電動アクチュエータ３２を作動させることにより、フックプレート３７の切欠き３９による可動プレート２１のキー２４の掛止を解除する（図５における「ステップ６」）。これにより、可動プレート２１が図１における時計回り方向へ回転し、リリースフック１１が開放される。このときの船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信は水中無線通信モードを選択する。

【0031】

次に、操作パネル５５のインジケータ６０によってリリースフック１１が開放されていることを確認後、クレーン側のワイヤロープ６を巻き上げて切離しユニット１を起重機船の甲板に戻す（図５における「ステップ７」）。前述したステップ３からステップ７の工程を繰り返し、基礎マウンド上に消波ブロック１５を順次積み上げていく。その過程において、切離しユニット１が飛沫帯に位置しているとき、換言すれば、切離しユニット１に取り付けられた水中無線アンテナ４２及び気中無線アンテナ４３が、海中に没した状態と気中に曝された状態との混合帯に位置しているとき、操作パネル５５の通信モード選択スイッチ６１を操作して船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信を混合通信モードに切り替える。

【0032】

これにより、気中無線通信が優先的に行われ、切離しユニット１から応答が無かったとき、水中無線通信に切り替わる。換言すれば、まず、船上ユニット５０から切離しユニット１へ気中無線通信を用いた電波指令を送信し、切離しユニット１から応答が無かったとき、水中無線通信を用いた超音波指令へ切り替える。そして、切離しユニット１が飛沫帯よりも高い位置にあるとき、操作パネル５５を操作して船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信を気中無線通信モードに切り替える。

【0033】

ここで、従来のシステムでは、切離しユニットが海中に没した状態から気中に曝された状態へ移行したとき、操作パネルを操作して船上ユニットと切離しユニットとの間の通信を水中無線通信（超音波通信）から気中無線通信（電波無線）へ切り替えていたので、いずれの通信が有効であるのか曖昧な飛沫帯に切離しユニットが位置しているとき、水中無線通信から気中無線通信へ切り替えた後に船上ユニットからの指令に対して切離しユニットからの応答が無い場合、気中無線通信から水中無線通信へ再度切り替える必要があり、据付工事の能率が低下する原因になっていた。

【0034】

これに対し、本システムでは、切離しユニット１が飛沫帯に位置しているとき、船上ユニット５０の操作パネル５５の通信モード選択スイッチ６１を操作して船上ユニット５０と切離しユニット１との間の通信を混合通信モードに切り替えることにより、気中無線通信が優先的に行われ、切離しユニット１から応答が無かったとき、水中無線通信に切り替わる。換言すれば、気中無線通信を用いた電波指令が優先的に送信され、切離しユニット１から応答が無かったとき、水中無線通信を用いた超音波指令に切り替わる。

【0035】

本システムによれば、切離しユニット１が飛沫帯に位置するときであっても１度のコールボタン又はコマンド送信ボタン６３の操作で、確実に、切離しユニット１のリリースフック１１の開閉状態を知る、又は切離しユニット１の電動アクチュエータ３２を開動作させてリリースフック１１を開放することが可能であり、消波ブロック１５の据付工事を能率化することができる。

【0036】

ところで、消波ブロック１５を正面姿勢（４脚のうち１脚が直立した状態）で吊る場合、当該消波ブロック１５の頭部（直立した脚）をワイヤロープ７の一端側と他端側との両側で支持する（挟み込む）必要がある。一方、本システムでは、切離しユニット１の破損を防ぐため、消波ブロック１５の上で玉掛けする必要がある。本システムでは、これらの条件を両立させるため、切離しユニット１に設けられた一対のワイヤガイド１６，１７により、シャックル５に接続されたワイヤロープ７の一端部８（一端側）を消波ブロック１５の頭部に押し付けるように案内、換言すれば、ワイヤロープ７の両端側を絞って消波ブロック１５の頭部に当接させるように案内した。これにより、ワイヤロープ７の両端側で消波ブロック１５の頭部を支持することが可能となり、かつ切離しユニット１の破損を防ぐことができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 切離しユニット、３ 本体フレーム、１１ リリースフック、３２ 電動アクチュエータ、５０ 船上ユニット、７１ 超音波送受信機（水中無線通信手段）、７２ トランスポンダ（水中無線通信手段）、７５ 無線モデム（気中無線通信手段）、７６ 無線モデム（気中無線通信手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】