特許 7434058 ガイドパイプ支持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】ガイドパイプ支持装置

(51)【国際特許分類】

   E21B 17/01 20060101AFI20240213BHJP

   E21B 7/12 20060101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

E21B17/01

E21B7/12

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020088925

(22)【出願日】2020-05-21

(65)【公開番号】P2020193555

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2023-04-25

(31)【優先権主張番号】P 2019096987

(32)【優先日】2019-05-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000210908

【氏名又は名称】中央開発株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095566

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 友雄

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(72)【発明者】

【氏名】池田 政人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 丙午

(72)【発明者】

【氏名】▲瀬▼古 一郎

(72)【発明者】

【氏名】福原 誠

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５９－１３５９９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－２０２４８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６３－１９０３９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５８－１１３４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７８１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１３２０８６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｂ １／００－４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水底の地盤を水上から試錐するために、水上から前記地盤の付近まで上下方向に延びるガイドパイプを鉛直に支持するためのガイドパイプ支持装置であって、
前記地盤上に載置した状態に設置され、前記ガイドパイプの下部を固定するためのパイプ下部固定部と、
上下方向に延びるスリーブ状に形成されるとともに前記パイプ下部固定部に一体に設けられ、前記ガイドパイプが挿通した状態で、当該ガイドパイプに傾動自在に係合するスリーブ係合体と、
前記ガイドパイプの長さ方向の一部を構成し、前記スリーブ係合体に挿通するとともに当該スリーブ係合体の上端部に上方から当接した状態に係合する挿通パイプ部と、
を備え、
前記挿通パイプ部は、
前記スリーブ係合体に遊挿される円筒状のパイプ本体部と、
このパイプ本体部の外周面から径方向に広がるように形成され、前記スリーブ係合体よりも大きい外径を有する拡径部と、
この拡径部の下面に下方に凸に湾曲するように形成され、前記スリーブ係合体の上端部に摺接する湾曲面と、
を有していることを特徴とするガイドパイプ支持装置。

【請求項2】

前記パイプ下部固定部は、
前記ガイドパイプの径方向に広がる板状に形成され、前記地盤上に載置される底板と、
この底板の複数の所定部位から内側上方に傾斜して延びる複数の延設部と、
これらの複数の延設部の上端部を保持するとともに、中央部に上下方向に貫通しかつ前記挿通パイプ部が遊挿する貫通孔が設けられた連結板と、
を有し、
前記スリーブ係合体は、前記連結板上に載置された状態で、前記複数の延設部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のガイドパイプ支持装置。

【請求項3】

前記スリーブ係合体は、
上下方向に延びる円筒状のスリーブ本体部と、
このスリーブ本体部の外周面の所定位置から径方向に突出し、前記複数の延設部の上端部にそれぞれボルト止めされる複数の締結部と、
を有していることを特徴とする請求項２に記載のガイドパイプ支持装置。

【請求項4】

前記スリーブ係合体は、各々が円弧部を有する複数のスリーブ分割部材によって構成されており、
当該複数のスリーブ分割部材の前記円弧部同士が、互いに当接した状態に組み合わされることにより、前記スリーブ本体部を構成することを特徴とする請求項３に記載のガイドパイプ支持装置。

【請求項5】

前記スリーブ係合体は、互いに同一の形状及びサイズに形成され、２つの前記スリーブ分割部材によって構成されていることを特徴とする請求項４に記載のガイドパイプ支持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水底の地盤を水上から試錐するために、水上から水底の地盤付近まで上下方向に延びるガイドパイプを鉛直に支持するためのガイドパイプ支持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、上記のガイドパイプ支持装置として、例えば本出願人がすでに出願した特許文献１に記載されたものが知られている。このガイドパイプ支持装置は、平面形状が四角形の枠状に形成され、水底の地盤上に載置される枠体と、この枠体の４つの角部から中央上部に向かって斜めに延びる４つの支持材と、これらの支持材の先端部に設けられ、上下方向に貫通しかつ内面が球状に形成された球面座と、ガイドパイプの下部に固定され、球面座に係合する球関節とを備えている。支持材側の球面座は、その内周面全体がガイドパイプ側の球関節の外周面に摺接しており、それにより、枠体は、鉛直に延びるガイドパイプに対し、所定の角度範囲で傾動可能になっている。したがって、ガイドパイプを、その支持装置とともに水底の地盤上に設置する場合、その地盤が水平面に対して傾斜していても、枠体を傾斜した地盤上に載置させた状態で、ガイドパイプを鉛直に支持することが可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭５８－１１３４１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように構成されたガイドパイプ支持装置では、水中において、上下方向に延びるガイドパイプに対して支持装置の枠体を傾動させるためには、枠体側の球面座と、ガイドパイプ側の球関節が互いに円滑に摺動する必要がある。そのためには、球面座と球関節の互いの接触面を、非常に高い精度で成形する必要があり、その分、製造コストが上昇してしまう。また、ガイドパイプを水底の地盤上に設置する際に、水中のゴミなどが球面座と球関節の隙間に入り込むと、それらがロックされ、ガイドパイプに対し、枠体を適切に傾動させることができなくなるおそれもある。この場合には、傾斜した地盤に枠体が載置されると、ガイドパイプが鉛直線に対して傾斜した状態に設置されてしまうことがある。

【0005】

また、ガイドパイプを鉛直に設置し、そのガイドパイプにケーシングパイプや試錐ロッドを挿入して試錐作業を開始した後、例えば天候の急変などによって、試錐作業を中断しなければならないことがある。その場合、ガイドパイプは、設置された状態で放置されるものの、試錐作業を再開する際には、ガイドパイプが鉛直に保たれているか否かを確認し、ガイドパイプが許容範囲からずれて傾斜している場合には、ガイドパイプが鉛直になるよう、その姿勢を修正する必要がある。このように、ガイドパイプの姿勢を修正するために、その姿勢を容易に確認できることが求められており、特に、試錐作業の中断が長時間にわたる場合、ガイドパイプの姿勢を監視できることが好ましい。

【0006】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ガイドパイプを支持する支持装置を、ガイドパイプに対し、比較的簡易な構成によって傾動自在に連結でき、ガイドパイプを立設すべき水底の地盤が傾斜していても、その地盤に対し、ガイドパイプを鉛直に支持することができるガイドパイプ支持装置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】

【0007】

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、水底の地盤を水上から試錐するために、水上から地盤の付近まで上下方向に延びるガイドパイプを鉛直に支持するためのガイドパイプ支持装置であって、地盤上に載置した状態に設置され、ガイドパイプの下部を固定するためのパイプ下部固定部と、上下方向に延びるスリーブ状に形成されるとともにパイプ下部固定部に一体に設けられ、ガイドパイプが挿通した状態で、ガイドパイプに傾動自在に係合するスリーブ係合体と、ガイドパイプの長さ方向の一部を構成し、スリーブ係合体に挿通するとともにスリーブ係合体の上端部に上方から当接した状態に係合する挿通パイプ部と、を備え、挿通パイプ部は、スリーブ係合体に遊挿される円筒状のパイプ本体部と、このパイプ本体部の外周面から径方向に広がるように形成され、スリーブ係合体よりも大きい外径を有する拡径部と、この拡径部の下面に下方に凸に湾曲するように形成され、スリーブ係合体の上端部に摺接する湾曲面と、を有していることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、水上から水底の地盤付近まで上下方向に延びるガイドパイプを鉛直に支持するために、ガイドパイプ支持装置のパイプ下部固定部によって、ガイドパイプの下部が固定される。パイプ下部固定部は、地盤上に載置した状態に設置され、また、このパイプ下部固定部に一体に設けられたスリーブ係合体が、ガイドパイプに傾動自在に係合している。これにより、水底の地盤が傾斜していても、その傾斜に沿うように、パイプ下部固定部が地盤上に載置した状態で、ガイドパイプを鉛直に支持することができる。

【0009】

また、上記のスリーブ係合体には、ガイドパイプの長さ方向の一部を構成する挿通パイプ部が挿通した状態で係合している。具体的には、挿通パイプ部は、スリーブ係合体に遊挿される円筒状のパイプ本体部と、その外周面から径方向に広がるように形成され、スリーブ係合体よりも大きい外径を有する拡径部と、その下面に下方に凸に湾曲するように形成され、スリーブ係合体の上端部に摺接する湾曲面とを有している。このように、スリーブ係合体の上端部には、挿通パイプ部の拡径部が上方から当接することで、拡径部の下面の湾曲面が摺接するので、比較的簡易な構成のスリーブ係合体及び挿通パイプ部により、ガイドパイプに対し、パイプ下部固定部を傾動可能に連結することができる。

【0010】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のガイドパイプ支持装置において、パイプ下部固定部は、ガイドパイプの径方向に広がる板状に形成され、地盤上に載置される底板と、この底板の複数の所定部位から内側上方に傾斜して延びる複数の延設部と、これらの複数の延設部の上端部を保持するとともに、中央部に上下方向に貫通しかつ挿通パイプ部が遊挿する貫通孔が設けられた連結板と、を有し、スリーブ係合体は、連結板上に載置された状態で、複数の延設部に固定されていることを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、パイプ下部固定部が、上記の底板、複数の延設部及び連結板を有しており、底板の上方に、複数の延設部の上端部を保持する連結板が設けられている。この連結板には、貫通孔を介して、挿通パイプ部が遊挿されており、また、スリーブ係合体が連結板上に載置された状態で、複数の延設部に固定されている。これにより、スリーブ係合体を、ガイドパイプの下部の所定位置に安定して配置しながら、ガイドパイプの挿通パイプ部に対し、容易に傾動自在に係合させることができる。

【0012】

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のガイドパイプ支持装置において、スリーブ係合体は、上下方向に延びる円筒状のスリーブ本体部と、このスリーブ本体部の外周面の所定位置から径方向に突出し、複数の延設部の上端部にそれぞれボルト止めされる複数の締結部と、を有していることを特徴とする。

【0013】

この構成によれば、スリーブ係合体が、上下方向に延びる円筒状の本体部と、その外周面の所定位置から径方向に突出する複数の締結部とを有しており、それらの締結部が、対応する複数の延設部の上端部にそれぞれボルト止めされている。これにより、スリーブ係合体を、底板の上方に配置し、底板、複数の延設部及び連結板を有するパイプ下部固定部に、安定して一体に設けることができる。

【0014】

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のガイドパイプ支持装置において、スリーブ係合体は、各々が円弧部を有する複数のスリーブ分割部材によって構成されており、複数のスリーブ分割部材の円弧部同士が、互いに当接した状態に組み合わされることにより、スリーブ本体部を構成することを特徴とする。

【0015】

この構成によれば、複数のスリーブ分割部材の円弧部同士が、互いに当接した状態に組み合わされることにより、円筒状のスリーブ本体部を構成するので、スリーブ係合体におけるスリーブ本体部の内径が、挿通パイプ部におけるパイプ本体部の外径よりも大きくかつ拡径部の外径よりも小さくても、挿通パイプ部を挿通した状態でスリーブ係合体に係合させることができる。

【0016】

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のガイドパイプ支持装置において、スリーブ係合体は、互いに同一の形状及びサイズに形成され、２つのスリーブ分割部材によって構成されていることを特徴とする。

【0017】

この構成によれば、スリーブ係合体が、互いに同一の形状及びサイズに形成された２つのスリーブ分割部材によって構成されるので、各スリーブ分割部材の半円状の円弧部同士を、互いに当接した状態に組み合わせることにより、円筒状のスリーブ本体部を容易に構成することができる。また、スリーブ係合体を、３以上のスリーブ分割部材で構成する場合に比べて、全体の部品数を低減することができる。

【0018】

請求項６に係る発明は、水底の地盤を水上から試錐するために、水上から地盤の付近まで上下方向に延びるように設置されたガイドパイプの姿勢を監視するためのガイドパイプ監視システムであって、ガイドパイプの外周面の所定位置に、互いに上下方向に所定距離を隔てて配置され、鉛直線に対する傾斜角度をそれぞれ検出する複数の検出機と、ガイドパイプに設けられ、検出された傾斜角度を含むデータを、試錐を実行するための作業船に設置された第１中継器に送信するデータ送信機と、作業船に設置され、第１中継器から送信されたデータを受信して表示するデータ表示装置と、を備えていることを特徴とする。

【0019】

この構成によれば、水上から水底の地盤付近まで上下方向に延びるように設置されたガイドパイプの外周面の所定位置に、複数の検出機が互いに上下方向に所定距離を隔てて配置されている。これらの検出機により、各検出機が取り付けられたガイドパイプの部位の鉛直線に対する傾斜角度が検出される。これらの検出された傾斜角度を含むデータは、ガイドパイプに設けられたデータ送信機により、試錐を実行するための作業船に設置された第１中継器に送信される。そして、この第１中継器から送信されたデータ、すなわち、ガイドパイプの所定部位の傾斜角度を含むデータが、上記作業船に設置されたデータ表示装置に受信され、表示される。これにより、ガイドパイプの姿勢等を、作業船において容易に監視することができ、試錐作業の開始前などにおいて、ガイドパイプが適正な姿勢の許容範囲からずれている場合に、その姿勢の修正を迅速かつ適切に行うことができる。

【0020】

請求項７に係る発明は、請求項６に記載のガイドパイプ監視システムにおいて、作業船に設置され、第１中継器から送信されたデータを受信してインターネット上の所定のサーバに送信するための第２中継器と、サーバにアクセスすることにより、サーバに送信されたデータを受信して表示する受信表示端末と、をさらに備えていることを特徴とする。

【0021】

この構成によれば、前記第１中継器から送信されたデータが、作業船に設置された第２中継器によって受信され、インターネット上の所定のサーバに送信される。そして、受信表示端末を用いて、サーバにアクセスすることにより、サーバに送信されたデータ、すなわち、ガイドパイプの所定部位の傾斜角度を含むデータが、受信表示端末に受信され、表示される。これにより、ガイドパイプの姿勢を監視すべき作業者が、受信表示端末を携帯し、インターネットに接続することにより、例えば、その作業者は、作業船に乗らず、陸上からでも、ガイドパイプの姿勢を容易に監視することができる。

【0022】

請求項８に係る発明は、請求項６又は７に記載のガイドパイプ監視システムにおいて、ガイドパイプの位置を、ガイドパイプ位置データとして検出するガイドパイプ位置検出機と、作業船の位置を、作業船位置データとして検出する作業船位置検出機と、作業船上における風向及び風速を、風向・風速データとして検出する風向・風速検出機と、をさらに備え、データ送信機は、検出されたガイドパイプ位置データを、傾斜角度を含むデータとともに送信するように構成されており、第１中継器は、検出された作業船位置データ並びに検出された風向・風速データを、ガイドパイプ位置データ及び傾斜角度を含むデータとともに送信するように構成されていることを特徴とする。

【0023】

この構成によれば、ガイドパイプ位置検出機によってガイドパイプの位置（ガイドパイプ位置データ）が検出され、作業船位置検出機によって作業船の位置（作業船位置データ）が検出され、風向・風速検出機によって作業船上における風向及び風速（風向・風速データ）が検出される。また、ガイドパイプに設けられたデータ送信機により、上記ガイドパイプ位置データが、前記傾斜角度を含むデータとともに第１中継器に送信される。そして、この第１中継器により、上記作業船位置データ及び風向・風速データが、前記ガイドパイプ位置データ及び傾斜角度を含むデータとともに、データ表示装置及び／又は第２中継器に送信される。これにより、ガイドパイプの傾斜角度に加えて、上記の各種データが、データ表示装置及び／又は受信表示端末に表示されるので、ガイドパイプの姿勢に加えて、ガイドパイプ及び作業船の位置や風向、風速なども容易に監視することができる。

【0024】

請求項９に係る発明は、水底の地盤を水上から試錐するために、水上から地盤の付近まで上下方向に延びるように設置されるガイドパイプの構造であって、ガイドパイプは、各々が所定の長さを有しかつ互いに長さ方向に連結された複数のユニットパイプで構成されており、複数のユニットパイプの各々は、炭素繊維強化プラスチックから成り、所定長さを有する筒状に形成されたパイプ本体と、所定種類の金属から成り、パイプ本体の一端部及び他端部にそれぞれ設けられた第１連結体及び第２連結体と、を有し、互いに連結すべき２つのユニットパイプにおいて、一方のユニットパイプの第１連結体と、他方のユニットパイプの第２連結体とが、互いに嵌合した状態で連結されるように構成されていることを特徴とする。

【0025】

この構成によれば、水上から水底の地盤付近まで上下方向に延びるように設置されるガイドパイプが、互いに長さ方向に連結された複数のユニットパイプで構成されている。また、各ユニットパイプは、所定長さを有する筒状に形成された炭素繊維強化プラスチック製のパイプ本体を有していて、その一端部及び他端部にそれぞれ、所定種類の金属製の第１連結体及び第２連結体が設けられている。一般に、炭素繊維強化プラスチックは、高い強度を有するとともに、鋼鉄などの金属に比べて比重が低い。したがって、ユニットパイプの大部分を構成するパイプ本体を、炭素繊維強化プラスチックで構成することにより、ユニットパイプ全体を金属で構成する場合に比べて、ユニットパイプの軽量化を図ることができる。その結果、ユニットパイプの取り扱いや搬送を、比較的容易に行うことができる。

【0026】

また、ユニットパイプの両端部の第１及び第２連結体は、互いに連結すべき２つのユニットパイプにおいて、一方のユニットパイプの第１連結体と他方のユニットパイプの第２連結体とが、互いに嵌合した状態で連結されるように構成されている。したがって、複数のユニットパイプを、同軸上に順に継ぎ足しながら連結することにより、所望の長さを有するガイドパイプを容易に構成することができる。

【0027】

請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のガイドパイプの構造において、第１連結体は、パイプ本体と同軸上に延びる第１筒部と、この第１筒部のパイプ本体と反対側の端部に設けられた第１フランジとを有し、第２連結体は、パイプ本体と同軸上に延びる第２筒部と、この第２筒部のパイプ本体と反対側の端部からパイプ本体と同軸上に延び、一方のユニットパイプに設けられた第１連結体の第１筒部に嵌入可能な嵌入部と、第２筒部と嵌入部の境界部分に設けられ、一方のユニットパイプに設けられた第１連結体の第１フランジに当接した状態でボルト止めされる第２フランジとを有していることを特徴とする。

【0028】

この構成によれば、２つのユニットパイプを連結する場合、一方のユニットパイプに設けられた第１連結体の第１筒部に、他方のユニットパイプに設けられた第２連結体の嵌入部を嵌入させる。次いで、他方のユニットパイプの第２連結体の第２フランジを、一方のユニットパイプの第１連結体の第１フランジに当接させ、この第１フランジにボルト止めする。このように、一方のユニットパイプの第１連結体と、他方のユニットパイプの第２連結体とを、嵌合及びボルト止めによって連結するので、互いに連結すべき２つのユニットパイプを、同軸上で強固にかつ安定した状態に連結することができる。

【0029】

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のガイドパイプの構造において、複数のユニットパイプの各々は、所定の長さを有するスリーブ状に形成され、パイプ本体の一端部と第１連結体の第１筒部の端部とを、互いに反対方向から嵌入させた状態で、パイプ本体に第１連結体を固定する第１固定スリーブと、所定の長さを有するスリーブ状に形成され、パイプ本体の他端部と第２連結体の第２筒部の端部とを、互いに反対方向から嵌入させた状態で、パイプ本体に第２連結体を固定する第２固定スリーブと、をさらに、有していることを特徴とする。

【0030】

この構成によれば、上記の第１固定スリーブに対し、パイプ本体の一端部と第１連結体の第１筒部の端部とを、互いに反対方向から嵌入させることにより、パイプ本体の一端部に第１連結体を同軸上に容易に固定することができる。また、上記の第２固定スリーブに対し、パイプ本体の他端部と第２連結体の第２筒部の端部とを、互いに反対方向から嵌入させることにより、パイプ本体の他端部に第２連結体を同軸上に容易に固定することができる。

【0031】

請求項１２に係る発明は、請求項９～１１のいずれかに記載のガイドパイプの構造において、パイプ本体は、複数のパイプ本体で構成されており、複数のパイプ本体の互いに連結された２つのパイプ本体は、所定の長さを有するスリーブ状に形成された連結スリーブに、２つのパイプ本体の端部が互いに反対方向から嵌入した状態で連結固定されていることを特徴とする。

【0032】

この構成によれば、パイプ本体を複数のパイプ本体で構成する場合、上記の連結スリーブに対し、互いに連結すべき２つのパイプ本体の端部を、互いに反対方向から嵌入させることにより、両パイプ本体を同軸上に容易に連結固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の一実施形態によるガイドパイプ支持装置を適用した傾動自在型試錐装置を、作業船などとともに示す図である。

【図2】ガイドパイプの下部とともに、それを支持するガイドパイプ支持装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図3】ガイドパイプ支持装置のスリーブ係合体を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分割状態を併せて示す平面図、（ｃ）は側面図である。

【図4】スリーブ係合体に挿通した状態で係合する挿通パイプ部を説明するための図であり、（ａ）は斜め上から見たときの状態を示す斜視図、（ｂ）は斜め下から見たときの状態を示す斜視図、（ｃ）は側面図である。

【図5】（ａ）は、海底の水平な地盤上に設置されたガイドパイプ支持装置を示す側面図であり、（ｂ）は、ガイドパイプとガイドパイプ支持装置との係合部分を拡大しかつ一部破断して示す図である。

【図6】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図５の（ａ）及び（ｂ）と同様の図であり、ガイドパイプ支持装置が左下がりに傾斜した地盤上に設置された状態を示す。

【図7】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図５の（ａ）及び（ｂ）と同様の図であり、ガイドパイプ支持装置が右下がりに傾斜した地盤上に設置された状態を示す。

【図8】ガイドパイプ監視システムの概要を模式的に示す図である。

【図9】互いに連結されることによってガイドパイプを構成する単一パイプとしてのユニットパイプを示す側面図である。

【図10】図９に示すユニットパイプを分解して示す側面図である。

【図11】２つのユニットパイプの連結を説明するための図であり、（ａ）は連結前の状態、（ｂ）は連結後の状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるガイドパイプ支持装置を適用した傾動自在型試錐装置を示している。この傾動自在型試錐装置１は、海底（水底）の地盤Ｇを海上（水上）から試錐可能に構成されたものである。

【0035】

図１に示すように、傾動自在型試錐装置１は、後述するケーシングパイプ８及び試錐ロッド９を、内部を通して案内するために、海上から海底の地盤Ｇの付近まで上下方向に延びるガイドパイプ２と、このガイドパイプ２の下部を地盤Ｇ上で固定した状態に支持するガイドパイプ支持装置３（以下、適宜「支持装置」という）と、ガイドパイプ２の上方に設けられ、試錐ロッド９を回転させるための油圧式のスイベルヘッド４ａと、これを昇降させるための油圧シリンダ４ｂと、ガイドパイプ２の付近に係留された作業船Ｓに搭載され、上記スイベルヘッド４ａ及び油圧シリンダ４ｂを駆動する駆動装置５などを備えている。

【0036】

上記の駆動装置５は、油圧ユニットで構成されており、フレキシブルな油圧ホース５ａ及び５ｂを介してそれぞれ、スイベルヘッド４ａ及び油圧シリンダ４ｂに接続されている。駆動装置５により、油圧が、油圧ホース５ａ及び５ｂを介して、スイベルヘッド４ａ及び油圧シリンダ４ｂにそれぞれ供給されることにより、両者４ａ及び４ｂが駆動される。これにより、試錐ロッド９が回転するとともに昇降することによって、地盤Ｇが試錐される。

【0037】

ガイドパイプ２は、所定の内径及び外径、並びに所定の長さを有する円筒状に形成され、下端が地盤Ｇの表面付近に位置する（図２（ｂ）参照）一方、上端部が海面ＬＳから上方に突出した状態で、鉛直に設置される。なお、ガイドパイプ２は、所定長さを有しかつ少なくとも一端部に連結用のフランジが設けられた単一パイプを、長さ方向に複数個連結することによって構成されている。また、ガイドパイプ２は、その下部を支持する支持装置３に加えて、上部が複数（例えば４つ。図１では２つのみ図示）のアンカーワイヤ６及びアンカー７を介して支持されている。

【0038】

図２は、ガイドパイプ２の下部及び支持装置３を拡大して示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、同図（ｂ）では、図示の便宜上、後述する４つの傾斜支持材１２のうち、２つのみ示している。これらの図に示すように、支持装置３は、ガイドパイプ２の下側において地盤Ｇ上に載置され、平面形状が四角形に形成された底板１１と、この底板１１の４つの角部付近から内側上方に所定角度で傾斜して所定長さ延びる４つの傾斜支持材１２（延設部）と、上下方向に延びる円筒状に形成されるとともに、上記４つの傾斜支持材１２の上端部に連結され、ガイドパイプ２が挿通した状態でこれに係合するスリーブ係合体１３と、ガイドパイプ２の長さ方向の一部を構成し、スリーブ係合体１３に挿通された挿通パイプ部１４とを備えている。

【0039】

底板１１は、複数の鋼板を接合することなどにより、平面形状が正方形に形成され、その中央部には、上下方向に貫通し、比較的大きな開口部１１ａが設けられている。また、底板１１上には、底板１１の形状及び剛性を確保するための多数のリブ１１ｂが設けられている。

【0040】

各傾斜支持材１２は、複数（本実施形態では３つ）のＨ鋼を連結して構成されたものであり、下端部が底板１１の対応する角部に固定される一方、上端部が、連結プレート１５（連結板）を介して、所定位置に保持されるとともに、スリーブ係合体１３に固定されている。上記の連結プレート１５は、平面形状がドーナツ状に形成された鋼板で構成されており、その内側の貫通孔１５ａが、挿通パイプ部１４を挿通し得る所定径を有するように形成され、また、貫通孔１５ａの外側の所定位置に、傾斜支持材１２の上端部がそれぞれ下方から貫通する複数（本実施形態では４つ）のスリット孔１５ｂが放射状に形成されている（図５（ｂ）参照）。

【0041】

上記の底板１１、４つの傾斜支持材１２及び連結プレート１５は、ほぼ四角錐台状に形成されており、これらによって、本発明のパイプ下部固定部が構成されている。

【0042】

図３は、スリーブ係合体１３を示している。同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、このスリーブ係合体１３は、上下方向に延びる円筒状のスリーブ本体部２１と、このスリーブ本体部２１の外周面から径方向に所定長さ突出し、互いに周方向に等角度に配置された複数（本実施形態では４つ）の締結部２２と、スリーブ本体部２１の外周面の下端部に設けられ、互いに周方向に等角度に配置された複数（本実施形態では４つ）のフランジ部２３とを有している。

【0043】

図３（ｃ）に示すように、スリーブ本体部２１は、所定の内径Ｄ１及び外径Ｄ２を有するとともに、軸線方向（図３（ｃ）の上下方向）に所定の長さを有している。また、スリーブ本体部２１の上端部には、周方向の全体にわたり、内方に向かって前下がりに傾斜する傾斜面２１ａが形成されている。

【0044】

各締結部２２は、互いに所定間隔を隔てて対向する２つの締結片２４、２４で構成されており、各締結片２４には、上下２つの貫通した締結孔２４ａ、２４ａが形成されている。また、各フランジ部２３は、スリーブ本体部２１の径方向にかつ前記連結プレート１５の貫通孔１５ａよりも外方に所定長さ突出するように設けられている。

【0045】

上記のように構成されたスリーブ係合体１３は、図３（ｂ）に二点鎖線で示すように、互いに同一の形状及びサイズに形成された２つのスリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂによって構成されている。すなわち、各スリーブ分割部材１３Ａ、１３Ｂはいずれも、スリーブ本体部２１の半部を構成する半円弧部２０と、一組の締結部２２を含む４つの締結片２４と、２つのフランジ部２３とを有している。したがって、両スリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂの半円弧部２０、２０同士を、互いに当接した状態に組み合わせることにより、円筒状のスリーブ本体部２１が構成される。

【0046】

図４は、上記スリーブ係合体１３に挿通した状態で係合する挿通パイプ部１４を示しており、（ａ）は斜め上から見たときの状態、（ｂ）は斜め下から見たときの状態、（ｃ）は側面図を示している。これらの図に示すように、挿通パイプ部１４は、ガイドパイプ２の他の単一パイプと同じ内径Ｐ１及び外径Ｐ２を有し、上下方向に所定長さ延びる円筒状のパイプ本体部３１と、このパイプ本体部３１の上下端部にそれぞれ設けられた連結用フランジ３２及び３３と、パイプ本体部３１の長さ方向の中央付近に設けられ、前記スリーブ係合体１３の上端部に上方から当接した状態で係合する係合フランジ３４（拡径部）とを有している。

【0047】

上下の連結用フランジ３２及び３３は、前記スリーブ係合体１３におけるスリーブ本体部２１の内径Ｄ１よりも大きい所定の外径Ｅ（Ｅ＞Ｄ１）を有しており、また、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、両フランジ３２及び３３の外周付近にはそれぞれ、互いに周方向に所定の等角度で配置され、図示しない連結用ボルトが挿通される複数の連結孔３２ａ、３３ａが形成されている。一方、係合フランジ３４は、比較的厚くかつ連結用フランジ３２、３３よりも大きい外径Ｆ（Ｆ＞Ｅ）を有している。また、係合フランジ３４の下面には、下方に若干凸に湾曲する湾曲面３４ａが形成されている。

【0048】

なお、挿通パイプ部１４には、パイプ本体部３１と、上下の連結用フランジ３２、３３及び係合フランジ３４の上面との間に、補強用の複数のリブ３５が、互いに周方向に所定の等角度で配置されている。

【0049】

図５（ａ）は、海底の水平な地盤Ｇ上に設置されたガイドパイプ支持装置３を示し、同図（ｂ）は、ガイドパイプ２とその支持装置３との係合部分を拡大しかつ一部を破断して示している。これらの図及び前記図２（ａ）に示すように、各傾斜支持材１２の上端部は、連結プレート１５の対応するスリット孔１５ｂに下方から貫通し、連結プレート１５上に突出した支持材突出部１２ａが、連結プレート１５上のスリーブ係合体１３の対応する締結部２２に連結されている。具体的には、上記の支持材突出部１２ａは、スリーブ係合体１３の対応する締結部２２の両締結片２４、２４の間に挟持された状態で、上下２組のボルト２５及びナット２６によって締結されている。これにより、スリーブ係合体１３は、上記底板１１、４つの傾斜支持材１２及び連結プレート１５と一体に構成される。

【0050】

また、スリーブ係合体１３には、ガイドパイプ２の挿通パイプ部１４が抜け止め状態で挿通し、その挿通パイプ部１４の係合フランジ３４がスリーブ本体部２１に上方から当接している。より具体的には、図５（ｂ）に示すように、挿通パイプ部１４の下半部のパイプ本体部３１が、スリーブ本体部２１に遊挿され、スリーブ本体部２１の上下にそれぞれ、挿通パイプ部１４の係合フランジ３４及び下側の連結用フランジ３３が位置する。また、係合フランジ３４の下側の湾曲面３４ａが、スリーブ本体部２１の上端部の傾斜面２１ａに摺接している。これにより、支持装置３は、ガイドパイプ２に対し、傾動自在に連結される。

【0051】

なお、スリーブ係合体１３に挿通パイプ部１４を挿通させる場合、ガイドパイプ支持装置３の組立時において、２分割された前記スリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂの間に、挿通パイプ部１４を配置し、両スリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂの半円弧部２０、２０同士を組み合わせることにより、挿通パイプ部１４をスリーブ係合体１３のスリーブ本体部２１に容易に挿通させることができる。

【0052】

図６及び図７は、上記図５と同様の図であり、支持装置３が左下がり及び右下がりに傾斜した地盤Ｇ上に設置された状態をそれぞれ示している。図６に示すように、地盤Ｇが左下がりに傾斜した地盤Ｇ上では、支持装置３は、その底板１１が地盤Ｇの表面に沿って左下がりに傾斜し、底板１１と一体に、傾斜支持材１２、連結プレート１５及びスリーブ係合体１３も傾斜する。この場合、図６（ｂ）に示すように、スリーブ係合体１３では、その本体部２１の左側の傾斜面２１ａが、挿通パイプ部１４の湾曲面３４ａの内側下部に摺接する一方、スリーブ本体部２１の右側の傾斜面２１ａが、挿通パイプ部１４の湾曲面３４ａの外側上部に摺接する。このように支持装置３が傾斜することにより、ガイドパイプ２を鉛直な姿勢に保持することができる。

【0053】

一方、図７に示すように、地盤Ｇが右下がりに傾斜した地盤Ｇ上では、支持装置３は、その底板１１が地盤Ｇの表面に沿って右下がりに傾斜するとともに、傾斜支持材１２、連結プレート１５及びスリーブ係合体１３も傾斜する。この場合、図７（ｂ）に示すように、スリーブ係合体１３では、上述した図６（ｂ）とは逆に、スリーブ本体部２１の左側の傾斜面２１ａが、挿通パイプ部１４の湾曲面３４ａの外側上部に摺接する一方、スリーブ本体部２１の右側の傾斜面２１ａが、挿通パイプ部１４の湾曲面３４ａの内側下部に摺接する。このように支持装置３が傾斜することにより、前述した図６と同様、ガイドパイプ２を鉛直な姿勢に保持することができる。

【0054】

なお、上記のようにして、ガイドパイプ２を地盤Ｇ上に設置した後、ガイドパイプ２内には、そのガイドパイプ２よりも長いケーシングパイプ８が挿入され、さらにその内部に試錐ロッド９が挿入される。そして、これらのケーシングパイプ８及び試錐ロッド９が、ガイドパイプ２で案内されながら、地盤Ｇの所定の試錐位置に到達し、前述したように、試錐ロッド９が回転及び昇降されることにより、地盤Ｇが試錐される。

【0055】

以上詳述したように、本実施形態のガイドパイプ支持装置３によれば、上下方向に延びるガイドパイプ２の下部が、支持装置３によって海底の地盤Ｇ上に固定される。この場合、支持装置３の底板１１が、地盤Ｇ上に載置した状態に設置され、支持装置３のスリーブ係合体１３が、ガイドパイプ２の挿通パイプ部１４に傾動自在に係合している。これにより、海底の地盤Ｇが傾斜していても、その傾斜に沿うように、支持装置３の底板１１が地盤Ｇ上に載置した状態で、ガイドパイプ２を鉛直に支持することができる。

【0056】

また、スリーブ係合体１３に挿通した状態で係合する挿通パイプ部１４は、その係合フランジ３４に設けられた湾曲面３４ａが、スリーブ本体部２１の上端部の傾斜面２１ａに上方から当接した状態で、スリーブ係合体１３に係合している。このような比較的簡易な構成のスリーブ係合体１３及び挿通パイプ部１４により、ガイドパイプ２に対し、支持装置３を傾動自在に連結することができる。

【0057】

さらに、スリーブ係合体１３は、支持装置３の底板１１の上方において、連結プレート１５上に載置されかつ複数の傾斜支持材１２に連結された状態で支持されている。これにより、スリーブ係合体１３を、ガイドパイプ２の下部の所定位置に安定して配置しながら、ガイドパイプ２の挿通パイプ部１４に対し、容易に傾動自在に係合させることができる。

【0058】

さらにまた、スリーブ係合体１３は、２つのスリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂの半円弧部２０同士が、互いに当接した状態に組み合わされることによって構成されるので、スリーブ本体部２１の内径Ｄ１が、挿通パイプ部１４の係合フランジ３４の外径Ｆ及び連結用フランジ３３の外径Ｅよりも小さくても、挿通パイプ部１４を、スリーブ係合体１３に挿通した状態で係合させることができる。しかも、スリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂとして、互いに同一形状及びサイズに形成されたものを用いることにより、全体の部品数の増加を抑制しながら、スリーブ係合体１３を得ることができる。

【0059】

次に、図８及び前記図１を参照しながら、上述したように設置されたガイドパイプ２の姿勢などを監視するためのガイドパイプ監視システムについて説明する。図８は、ガイドパイプ監視システムの概要を模式的に示している。同図に示すように、このガイドパイプ監視システム５１は、ガイドパイプ２の外周面の所定位置に、互いに上下方向に所定距離（例えば１０ｍ）を隔てて設置され、鉛直線に対する傾斜角度をそれぞれ検出するための複数（図８では３つのみ図示）の検出機５２と、海面ＬＳから突出したガイドパイプ２の上端部に設けられ、上記の傾斜角度を含むデータを、作業船Ｓに設置されたリピータ５３（第１中継器）に送信するデータ送信機５４と、作業船Ｓに設置され、リピータ５３から送信されたデータを受信して表示するデータ表示装置５５などを備えている。

【0060】

各検出機５２は、ステンレス製の円筒ケース５２ａを有しており、その内部に、傾斜センサ、気圧センサ及び温度センサなど（いずれも図示せず）が収容されている。傾斜センサは、鉛直線に対し、水平面において互いに直交する所定の２方向の傾斜角度を検出するように構成されている。また、気圧センサ及び温度センサによって、検出機５２のケース５２ａ内の気圧及び温度が検出されるようになっている。このように構成された検出機５２は、伝送ケーブル５２ｂを介して互いに電気的に接続されるとともに、最上位の検出機５２が伝送ケーブル５２ｃを介してデータ送信機５４に接続されている。なお、最下位の検出機５２は、前記挿通パイプ部１４よりも下方に設置され、その上側の検出機５２は、挿通パイプ部１４よりも上方に設置される。

【0061】

ガイドパイプ２のデータ送信機５４は、各検出機５２から伝送ケーブル５２ｂ、５２ｃを介して送信された傾斜角度や気圧及び温度のデータを、作業船Ｓのリピータ５３に送信する。また、上記のデータ送信機５４は、ＧＰＳ機能を有しており、ガイドパイプ２の位置情報データを、上記の傾斜角度データなどとともに、無線でリピータ５３に送信するようになっている。

【0062】

リピータ５３は、作業船Ｓに立設されたポール５６の上部に設置されている。そのポール５６の上端部には、作業船Ｓ上の風向及び風速を検出するための風向・風速検出機５７が設けられている。また、リピータ５３は、ＧＰＳ機能を有しており、作業船Ｓの位置情報データを、データ送信機５４から送信された各種データや、風向・風速検出機５７で検出された風向及び風速データとともに、無線でデータ表示装置５５に送信するようになっている。

【0063】

データ表示装置５５は、リピータ５３から送信された各種データを受信する通信部５５ａ（第２中継器）と、受信した各種データを表示する表示部５５ｂとを備えている。このデータ表示装置５５の表示部５５ｂには、ガイドパイプ２に設置された検出機５２ごとに、傾斜の方向や角度、円筒ケース５２ａ内の気圧や温度、海底からの距離などが表示され、また風向や風速、ガイドパイプ２及び作業船Ｓの位置などが表示される。

【0064】

また、データ表示装置５５の通信部５５ａは、表示部５５ｂに表示される各種データと同様のデータが、作業船Ｓの外部の受信表示端末５８（例えばスマートフォンやパソコン）で受信して表示できるよう、それらのデータを外部に送信できるようになっている。具体的には、データ表示装置５５の通信部５５ａから送信されたデータは、携帯電話用の無線基地局５９を介して、インターネット６０上の所定のサーバ６１に送信され、保存される。そして、上記受信表示端末５８を所持している者は、インターネット６０にアクセスし、サーバ６１に保存されているデータを受信することにより、受信表示端末５８に、作業船Ｓ上のデータ表示装置５５の表示部５５ｂに表示されるのとほぼ同じデータが表示される。

【0065】

以上のように構成されたガイドパイプ監視システムによれば、ガイドパイプ２の外周面に複数の検出機５２が設置され、それらが取り付けられたガイドパイプ２の各部位の鉛直線に対する傾斜角度が検出される。これらの検出された傾斜角度を含むデータが、ガイドパイプ２のデータ送信機５４を介して、作業船Ｓのリピータ５３に送信され、さらに、そのリピータ５３から送信され、作業船Ｓのデータ表示装置５５に受信され、表示される。これにより、ガイドパイプ２の姿勢等を、作業船Ｓにおいて容易に監視することができ、試錐作業の開始前などにおいて、ガイドパイプ２が適正な姿勢の許容範囲からずれている場合に、その姿勢の修正を迅速かつ適切に行うことができる。

【0066】

また、作業船Ｓのデータ表示装置５５に受信されたデータは、インターネット６０の所定のサーバ６１に送信され、保存されるので、受信表示端末５８を有する者は、それを用いて、上記の各種データを受信表示端末５８に表示させることができる。これにより、ガイドパイプ２の姿勢を監視すべき作業者が、受信表示端末５８を携帯していれば、例えば、その作業者は、作業船Ｓに乗らず、陸上からでも、ガイドパイプ２の姿勢等を容易に監視することができる。

【0067】

次に、図９～図１１を参照して、ガイドパイプ２の構造について詳細に説明する。図９は、互いに連結されることによってガイドパイプ２を構成する前記単一パイプとしてのユニットパイプ７１を示しており、また、図１０は、そのユニットパイプ７１を分解して示している。両図に示すように、ユニットパイプ７１は、上下方向に延びる円筒状のパイプ本体７２と、パイプ本体７２の上端部及び下端部にそれぞれ設けられた上側連結体７３（第１連結体）及び下側連結体７４（第２連結体）と、を備えている。

【0068】

パイプ本体７２は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）から成り、所定の内径及び外径、並びに所定の長さを有する円筒状に形成されている。このパイプ本体７２は、同一の形状及びサイズを有する２つのパイプ本体７２、７２が、互いに同軸上に連結されることによって構成されている。また、図１０に示すように、各パイプ本体７２の一端部及び他端部（図１０の上下端部）にはそれぞれ、互いに周方向に所定の等角度で配置された複数（例えば６つ）のねじ孔７２ａ及びねじ孔７２ｂが、３列ずつ設けられている（図１０では１列当たりねじ孔を２つのみ図示）。なお、以下の説明において、両パイプ本体７２、７２を特に区別する場合には、上側及び下側のパイプ本体７２、７２をそれぞれ、「上側パイプ本体７２Ａ」及び「下側パイプ本体７２Ｂ」というものとする。

【0069】

上側連結体７３は、所定種類の金属（例えば鋼鉄）から成り、前記パイプ本体７２とほぼ同じ内径及び外径を有するとともにパイプ本体７２よりも短い所定長さを有する円筒状に形成された円筒部８１（第１筒部）と、この円筒部８１のパイプ本体７２と反対側の端部（図９及び１０の上端部）に設けられた上側フランジ８２（第１フランジ）とを有している。

【0070】

円筒部８１の長さ方向の中央には、互いに周方向に等角度で径方向に突設され、各々の先端部に貫通孔８３ａを有する４つの掛止め部８３（図９及び１０では３つのみ図示）が設けられている。これらの掛止め部８３は、海上においてユニットパイプ７１を連結する場合などにおいて、そのユニットパイプ７１をワイヤで吊り下げる際に、ワイヤの先端部に設けられるフックの掛止めに利用される。

【0071】

上側フランジ８２には、各々が上下方向に貫通し、互いに周方向に所定の等角度で配置され、図示しない連結用ボルトが挿通される複数（例えば１２個、図１０では２つのみ図示）の連結孔８２ａが形成されている。また、円筒部８１の外周面と上側フランジ８２の下面との間には、補強用の複数（例えば６つ、図１０では２つのみ図示）のリブ８４が、互いに周方向に所定の等角度で配置されている。

【0072】

上記のように構成された上側連結体７３は、スリーブ状に形成された鋼鉄製の上側固定スリーブ８５（第１固定スリーブ）を介して、上側パイプ本体７２Ａの上端部に固定されている。具体的には、上記の上側固定スリーブ８５は、上述した上側連結体７３の円筒部８１及びパイプ本体７２の外径とほぼ同じ内径を有するとともに、所定の外径及び長さを有する円筒状に形成されている。また、図１０に示すように、上側固定スリーブ８５には、その上端部の外周面に、互いに周方向に所定の等角度で配置され、上側連結体７３の下端部を溶接するための複数（例えば１２個、図１０では３つのみ図示）の溶接用孔８５ａが形成されている。さらに、上側固定スリーブ８５の外周面には、上記の溶接用孔８５ａよりも下側に、上側パイプ本体７２Ａの上部の複数のねじ孔７２ａにそれぞれ対応する複数（例えば１周当たり６つで、上下方向に３列）の貫通孔８５ｂが形成されている。

【0073】

上記の上側固定スリーブ８５を介して、上側パイプ本体７２Ａの上端部に上側連結体７３を固定する場合、円筒状の上側固定スリーブ８５に対し、上側パイプ本体７２Ａの上端部と、上側連結体７３の円筒部８１の端部とを、互いに反対方向から嵌入させた状態で固定する。

【0074】

具体的にはまず、上側パイプ本体７２Ａの上端部を、上側固定スリーブ８５に嵌入する。この場合、上側パイプ本体７２Ａの上部の複数のねじ孔７２ａと上側固定スリーブ８５の複数の貫通孔８５ｂとを合致させる。そして、図９に示すように、所定のねじ８６を、上側固定スリーブ８５の各貫通孔８５ｂに挿入するとともに、上側パイプ本体７２Ａの各ねじ孔７２ａにねじ込む。次いで、上側連結体７３の円筒部８１の端部を、上側固定スリーブ８５に嵌入し、上側パイプ本体７２Ａに当接させる。そして、上側固定スリーブ８５の複数の溶接用孔８５ａを介して、上側固定スリーブ８５と上側連結体７３とを、複数（例えば１２個、図９では３つのみ図示）の溶接箇所８０で溶接する。

【0075】

以上のように、上記のねじ止め及び溶接により、上側固定スリーブ８５を介して、上側パイプ本体７２Ａの上端部に上側連結体７３が強固に固定される。なお、上記のねじ止めの際に、上側固定スリーブ８５の各貫通孔８５ｂに接着剤を注入することが好ましい。これにより、上側パイプ本体７２Ａの上端部の外周面と上側固定スリーブ８５の内周面とを、各ねじ８６による締結力及び接着剤による接着力によって、より強固に固定することができる。

【0076】

一方、下側連結体７４は、前述した上側連結体７３と同様の金属で構成されている。図１０に示すように、下側連結体７４は、上側連結体７３の円筒部８１、上側フランジ８２及びリブ８４と同様に構成された円筒部９１（第２筒部）、下側フランジ９２（第２フランジ）及び複数のリブ９４を有している。また、下側連結体７４には、円筒部９１と同軸上で、下側フランジ９２から下方に所定長さ延びる嵌入部９３が設けられている。この嵌入部９３は、上側連結体７３の円筒部８１の内径とほぼ同じ外径を有するとともに、円筒部９１の内径とほぼ同じ内径を有し、円筒状に形成されている。

【0077】

また、下側連結体７４の下側フランジ９２は、円筒部９１と嵌入部９３の境界部分に設けられていて、この下側フランジ９２には、前述した上側連結体７３の上側フランジ８２の連結孔８２ａと同様の複数（例えば１２個、図１０では２つのみ図示）の連結孔９２ａが形成されている。

【0078】

上記のように構成された下側連結体７４は、前述した上側固定スリーブ８５と同様に構成された鋼鉄製の下側固定スリーブ９５（第２固定スリーブ）を介して、下側パイプ本体７２Ｂの下端部に固定されている。すなわち、図１０に示すように、上記の下側固定スリーブ９５は、上側固定スリーブ８５を上下反転させたものと同じであり、下端部の外周面には、複数（例えば１２、図１０では３つのみ図示）の溶接用孔９５ａが形成されるとともに、それらの溶接用孔９５ａよりも上側に、下側パイプ本体７２Ｂの下部の複数のねじ孔７２ｂにそれぞれ対応する複数（例えば１周当たり６つで、上下方向に３列）の貫通孔９５ｂが形成されている。

【0079】

上記の下側固定スリーブ９５を介して、下側パイプ本体７２Ｂの下端部に下側連結体７４を固定する場合、円筒状の下側固定スリーブ９５に対し、下側パイプ本体７２Ｂの下端部と、下側連結体７４の円筒部９１の端部とを、互いに反対方向から嵌入させた状態で固定する。

【0080】

具体的にはまず、下側パイプ本体７２Ｂの下端部を、下側固定スリーブ９５に嵌入する。この場合、下側パイプ本体７２Ｂの下部の複数のねじ孔７２ｂと下側固定スリーブ９５の複数の貫通孔９５ｂとを合致させる。そして、図９に示すように、所定のねじ８６を、下側固定スリーブ９５の各貫通孔９５ｂに挿入するとともに、下側パイプ本体７２Ｂの各ねじ孔７２ｂにねじ込む。次いで、下側連結体７４の円筒部９１の端部を、下側固定スリーブ９５に嵌入し、下側パイプ本体７２Ｂに当接させる。そして、下側固定スリーブ９５の複数の溶接用孔９５ａを介して、下側固定スリーブ９５と下側連結体７４とを、複数（例えば１２個、図９では３つのみ図示）の溶接箇所９０で溶接する。

【0081】

以上のように、上記のねじ止め及び溶接により、下側固定スリーブ９５を介して、下側パイプ本体７２Ｂの下端部に下側連結体７４が強固に固定される。なお、上記のねじ止めの際に、前述した上側固定スリーブ８５と同様、下側固定スリーブ９５の各貫通孔９５ｂに接着剤を注入することが好ましく、それにより、下側パイプ本体７２Ｂの下端部の外周面と下側固定スリーブ９５の内周面とを、より強固に固定することができる。

【0082】

また、上側パイプ本体７２Ａと下側パイプ本体７２Ｂは、前述した上側固定スリーブ８５及び下側固定スリーブ９５とほぼ同様に形成された鋼鉄製の連結スリーブ９７を介して、連結されている。具体的には、連結スリーブ９７は、パイプ本体７２の外径とほぼ同じ内径を有するとともに、上側固定スリーブ８５及び下側固定スリーブ９５の外径とほぼ同じ外径を有しかつ両スリーブ８５及び９５よりも長い所定長さを有する円筒状に形成されている。また、図１０に示すように、連結スリーブ９７には、その上半部の外周面に、上側パイプ本体７２Ａの下部に設けられた複数のねじ孔７２ｂにそれぞれ対応する複数（上下方向に３列、図１０では１列当たり２つのみ図示）の貫通孔９７ａが形成されるとともに、下半部の外周面に、下側パイプ本体７２Ｂの上部に設けられた複数のねじ孔７２ａにそれぞれ対応する複数（上下方向に３列、図１０では１列当たり２つのみ図示）の貫通孔９７ｂが形成されている。

【0083】

上記の連結スリーブ９７に対し、上側パイプ本体７２Ａ及び下側パイプ本体７２Ｂを互いに反対方向から嵌入し、両パイプ本体７２Ａ及び７２Ｂを互いに当接させる。この場合、上側パイプ本体７２Ａの下部の複数のねじ孔７２ｂと連結スリーブ９７の上半部の複数の貫通孔９７ａとを合致させるとともに、下側パイプ本体７２Ｂの上部の複数のねじ孔７２ａと連結スリーブ９７の下半部の複数の貫通孔９７ｂとを合致させる。そして、図９に示すように、所定のねじ８６を、連結スリーブ９７の各貫通孔９７ａ及び９７ｂに挿入するとともに、上側パイプ本体７２Ａの各ねじ孔７２ｂ及び下側パイプ本体７２Ｂの各ねじ孔７２ａにねじ込む。これにより、上側パイプ本体７２Ａと下側パイプ本体７２Ｂが、連結スリーブ９７を介して強固に連結される。なお、上記のねじ止めの際に、前述した上側固定スリーブ８５及び下側固定スリーブ９５と同様、連結スリーブ９７の各貫通孔９７ａ、９７ｂに接着剤を注入することが好ましく、それにより、上側パイプ本体７２Ａの下端部及び下側パイプ本体７２Ｂの上端部の外周面と、連結スリーブ９７の内周面とを、より強固に固定することができる。

【0084】

以上のように構成されたユニットパイプ７１は、前述した傾動自在型試錐装置１の支持装置３を水中に沈めながら、上記のユニットパイプ７１と同じ構成のものが、上方から順に連結されることにより、所望の長さのガイドパイプ２が得られる。

【0085】

具体的には、図１１（ａ）に示すように、下側のユニットパイプ７１に対し、その同軸上でかつ上方に、連結すべきユニットパイプ７１を移動させる。そして、同図（ｂ）に示すように、上側のユニットパイプ７１を下方に移動させ、その下側連結体７４の嵌入部９３を、下側のユニットパイプ７１の上側連結体７３の円筒部８１に上方から嵌入する。次いで、これらの上側連結体７３及び下側連結体７４のフランジ８２及び９２同士を密着させるとともに、両フランジ８２及び９２の連結孔８２ａ及び９２ａ同士を合致させる。そして、それらの連結孔８２ａ及び９２ａに、ボルトを挿通して、ナット（いずれも図示せず）に螺合する。これにより、下側のユニットパイプ７１に対し、上側のユニットパイプ７１を同軸上で強固に連結される。

【0086】

以上のように、パイプ本体７２が炭素繊維強化プラスチックで構成されたユニットパイプ７１を用いて、ガイドパイプ２を構成するので、ユニットパイプ７１全体を金属で構成する場合に比べて、ユニットパイプ７１の軽量化を図ることができる。その結果、ユニットパイプ７１の取り扱いや搬送を、比較的容易に行うことができる。また、ユニットパイプ７１の両端部にそれぞれ設けられた上側連結体７３及び下側連結体７４が、互いに嵌合した状態で連結されるように構成されているので、複数のユニットパイプ７１を、同軸上に順に継ぎ足しながら連結することにより、所望の長さを有するガイドパイプ２を容易に構成することができる。

【0087】

なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、海底の地盤Ｇを試錐するためのガイドパイプ２の支持装置３及び監視システム５１、並びにこれらに用いられるガイドパイプ２の構造について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、湖などの水底の地盤を試錐する際のガイドパイプの支持装置及び監視システムにも、もちろん適用することが可能である。

【0088】

また、実施形態のガイドパイプ支持装置３では、底板１１の上方の所定位置において、４つの傾斜支持材１２及び連結プレート１５を介して、スリーブ係合体１３を配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、傾斜支持材１２及び連結プレート１５を省略し、スリーブ係合体１３を底板１１の中央部に直接、連結することも可能である。さらに、実施形態では、スリーブ係合体１３として、２分割されたスリーブ分割部材１３Ａ及び１３Ｂを用いたが、例えば３つ以上に分割されたスリーブ分割部材によって、スリーブ係合体１３を構成することも可能である。

【0089】

また、実施形態で示したガイドパイプ支持装置３及びガイドパイプ監視システム５１、並びにガイドパイプ２及びユニットパイプ７１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

【符号の説明】

【0090】

１ 傾動自在型試錐装置
２ ガイドパイプ
３ ガイドパイプ支持装置
１１ 底板
１１ａ 開口部
１２ 傾斜支持材（延設部）
１３ スリーブ係合体
１３Ａ スリーブ分割部材
１３Ｂ スリーブ分割部材
１４ 挿通パイプ部
１５ 連結プレート（連結板）
１５ａ 貫通孔
２０ 半円弧部
２１ スリーブ本体部
２１ａ 傾斜面
２２ 締結部
２４ 締結片
２５ ボルト
２６ ナット
３１ パイプ本体部
３４ 係合フランジ（拡径部）
３４ａ 湾曲面
５１ ガイドパイプ監視システム
５２ 検出機
５３ リピータ（第１中継器）
５４ データ送信機
５５ データ表示装置
５５ａ 通信部（第２中継器）
５５ｂ 表示部
５７ 風向・風速検出機
５８ 受信表示端末
６０ インターネット
６１ サーバ
７１ ユニットパイプ
７２ パイプ本体
７２Ａ 上側パイプ本体
７２Ｂ 下側パイプ本体
７３ 上側連結体（第１連結体）
７４ 下側連結体（第２連結体）
８１ 円筒部（第１筒部）
８２ 上側フランジ（第１フランジ）
８５ 上側固定スリーブ（第１固定スリーブ）
８６ ねじ
９１ 円筒部（第２筒部）
９２ 下側フランジ（第２フランジ）
９３ 嵌入部
９５ 下側固定スリーブ（第２固定スリーブ）
９７ 連結スリーブ
Ｇ 地盤
Ｓ 作業船
ＬＳ 海面
Ｄ１ スリーブ本体部の内径
Ｄ２ スリーブ本体部の外径
Ｐ１ パイプ本体部の内径
Ｐ２ パイプ本体部の外径
Ｆ 係合フランジの外径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】