JPH0633461A - 海中に打設する杭の位置決装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に杭を位置決めして、装置の設備コスト
を低減する。 【構成】 位置決装置は、基地ステーション６と複数の
子ステーション７とを備える。子ステーション７は、杭
１を視準するテレビカメラ８と、テレビカメラ８を水平
面内で回動させる駆動手段９と、駆動手段９に制御信号
を出力する子受信機１０と、テレビカメラ８の映像信号
を送信する子送信機１１とを備える。基地ステーション
６は、基地受信機１２と、テレビカメラ８の映像を表示
するモニタテレビ１３と、テレビカメラ８の方位角を調
整する操作手段１４と、操作手段１４の出力を搬送波に
変調して子受信機１０に伝送する基地送信機１５とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海底の決められた位置
に打設する杭の位置決装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】海底に橋桁等を構築する場合、基礎杭が
打設される。基礎杭は、決められた位置に正確に打設す
ることが大切である。従来の杭の位置決装置を図１に示
している。この図に示す位置決装置は、杭１から離れた
２カ所にトランシット２を設置する。トランシット２
は、互いに直交する方向に杭１を視準できる位置に配設
される。２台のトランシット２は、杭１を位置決する水
平方向に向けられている。２台のトランシット２には、
これを覗いて、杭１の位置をトランシーバーで知らせる
作業者が付く。本船でクレーンを操作するオペレーター
は、トランシット２を覗く者から送信される電波を受信
して、杭１の位置を調整する。すなわち、本船でクレー
ンを操作するオペレーターは、２台のトランシット２を
覗く者とトランシーバーで会話して杭１を水平面内で移
動して打設位置を決定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この装置は、杭の位置
を迅速に、しかも正確に位置決めするのが難しい欠点が
ある。それは、クレーンのオペレーターは、直接に杭の
位置を視準することができず、トランシット２を覗く者
とトランシーバーで会話して杭を位置決めすることが理
由である。クレーンのオペレーターは、直接に杭を視準
することはできず、例えば、「右に１０ｃｍ移動」とか
の言葉を聞いて杭の位置を調整するので、正確に位置決
めすることが難しい。このため、この装置は、杭の位置
決めに時間がかかり、作業能率が悪い欠点がある。さら
に、クレーンのオペレーターとは別に、トランシットを
覗いて杭の位置を知らせる２人の作業者を必要とし、少
人数で省力的に位置決めできない欠点がある。

【０００４】この欠点を解決するために、図２に示すよ
うに、本船３の位置を測定し、本船３と杭１との位置を
測定して杭を位置決めする装置が開発されている。この
装置は、陸上に設ける２点の基準点Ａ、Ｂ間の距離Ｌ1
と、本船３のＣ点と陸上２点の基準点ＡＢとの距離Ｌ
2、Ｌ3とを測定し、さらに、本船３のＣ点と、基準点Ａ
Ｂとの仰角θとを測定し、測定値をマイコンで演算して
本船３の位置を計算する。本船３のＣ点には、レーザー
ビームを使用して、距離と角度とを測定できるレーザ測
定手段４を装備する。陸上の基準点Ａ、Ｂには、レーザ
測定手段４から放射されるレーザービームを反射する反
射プリズム５を設置する。レーザ測定手段４から放射さ
れるレーザービームは、陸上の反射プリズム５で反射さ
れてレーザ測定手段４に検出される。

【０００５】この装置は、本船３に設置されるマイコン
によって、本船３の位置を連続的に計算できる。本船３
から杭１の位置と方向とを特定することによって、杭１
の位置を決定することができる。したがって、トランシ
ットを２人で覗く装置に比較して、作業者を少なくし
て、能率よく杭の位置を決定できる特長がある。この装
置は、本船３の位置は能率よく決定できる。しかしなが
ら、直接に杭１の位置を特定しないので、本船３から杭
１の位置を測定するので余分な手間がかかる欠点があ
る。また、本船３の位置を計算し、さらに、本船３を基
準にして杭１を位置決めするので、杭の位置決精度を高
くすることが難しい欠点もある。それは、杭の位置を直
接には決定できず、本船３のＣ点を介して、間接的に杭
１の位置を決定するからである。さらにまた、この構造
の杭の位置決装置は、設備コストが極めて高くなる欠点
がある。それは、レーザ測定手段４と反射プリズム５と
を使用して、距離と角度とを正確に測定するからであ
る。

【０００６】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、杭
の位置を簡単かつ容易に、しかも正確に位置決できる海
中に打設する杭の位置決装置を提供することにある。さ
らにまた、本発明の他の重要な目的は、設備コストを低
減して安価に多量生産できる海中に打設する杭の位置決
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、前述の
目的を達成するために下記の構成を備える。すなわち、
本発明の海中に打設する杭の位置決装置は、下記の構成
を備える。 （ａ） 杭の位置決装置は、基地ステーション６と、複
数の子ステーション７とを備える。 （ｂ） 各子ステーション７には、海中に配設される杭
１を視準するテレビカメラ８と、テレビカメラ８を水平
面内で回動させる駆動手段９と、駆動手段９に制御信号
を出力する子受信機１０と、テレビカメラ８の映像信号
を搬送波に変調して送信する子送信機１１とを備える。 （ｃ） 基地ステーション６は、子ステーション７の子
送信機１１から送信されてくる電波を受信する基地受信
機１２と、基地受信機１２で復調された映像信号を表示
するモニタテレビ１３と、子ステーション７のテレビカ
メラ８を水平に回動させる操作手段１４と、操作手段１
４の出力を搬送波に変調して子ステーション７の子受信
機１０に伝送する基地送信機１５とを備える。 （ｄ） 基地ステーション６の操作手段１４を操作して
複数の子ステーション７のモニタテレビ１３の水平角を
調整し、モニタテレビ１３の映像信号を子送信機１１で
伝送して基地ステーション６のモニタテレビ１３で観察
し、基地ステーション６で杭１の位置を検出するように
構成されている。

【０００８】

【作用】本発明の海中に打設する杭の位置決装置は、本
船３に基地ステーション６を設置し、杭１から離れた複
数点に子ステーション７を設置する。子ステーション７
は特定の位置に配設される。特定位置の子ステーション
７から特定方向を視準すると杭１の位置を決定できる。
本船３でクレーンを操作するオペレーターは、モニタテ
レビ１３を見ながら杭１を正確な位置に移動して位置決
できる。モニタテレビ１３は、子ステーション７に設け
たテレビカメラ８の信号が無線伝送されて表示される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための装置を例示するものであって、本発
明の装置は、構成部品の材質、形状、構造、配置を下記
の構造に特定するものでない。本発明の装置は、特許請
求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【００１０】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１１】図３に示す杭の位置決装置は、基地ステー
ション６と、２組の子ステーション７とを備えている。

【００１２】子ステーション７には、海中に配設される
杭１を視準するテレビカメラ８と、テレビカメラ８を水
平面内で回動させる駆動手段９と、駆動手段９に制御信
号を出力する子受信機１０と、テレビカメラ８の映像信
号を搬送波に変調して送信する子送信機１１とを備え
る。

【００１３】テレビカメラ８は、トランシット２の接眼
レンズに光−電気変換素子を設けたものが使用できる。
光−電気変換素子は光信号を電気信号に変換するもの
で、ＣＣＤやイメージオルシコン等が使用でき。テレビ
カメラ８には、トランシットの接眼レンズに、市販され
ている携帯用のビデオカメラを接続したものも使用でき
る。テレビカメラ８は、モニタテレビ１３に図４に示す
縦横の視準線が表示されるように、レンズに視準線を表
示し、あるいは、電気的にモニタテレビ１３の中心に視
準線を表示する信号を出力する。

【００１４】駆動手段９は、テレビカメラ８を水平面内
で回動するサーボモーターと、サーボモーターの駆動回
路とを備える。サーボモーターは垂直の出力軸を有し、
この出力軸をテレビカメラ８に固定している。サーボモ
ーターが回転されると、テレビカメラ８は水平面内で回
動される。サーボモーターの回転角は、駆動回路で制御
される。

【００１５】駆動手段９は、子受信機１０からの出力信
号に対応して、サーボモーターを回転させる。子受信機
１０は、基地ステーション６の送信電波を受信して、そ
の出力を駆動手段９に入力する。子受信機１０の出力
は、例えば、サーボモーターの回転角に対応するパルス
幅信号が使用できる。例えば、パルス幅を１０〜４６μ
ｓｅｃの範囲で変化させて、テレビカメラ８の回転角、
すなわち方位角を制御することができる。テレビカメラ
８の方位角は、例えば、真北を０度、真東を９０度、真
南を１８０度、真西を２７０度に決定することができ
る。この場合、図５に示すように、テレビカメラ８の方
位角に対応して、パルス幅を決定することができる。こ
の図に示す方式は、例えば、テレビカメラ８の方位角を
９０度として真東に向けたい場合、基地ステーション６
の基地送信機１５は、パルス幅が１９μｓｅｃである信
号を送信する。この信号は、子ステーション７の子受信
機１０に受信されて駆動手段９に入力される。駆動手段
９の駆動回路は、入力されるパルス信号のパルス幅に対
応してサーボモーターを駆動し、パルス幅が１９μｓｅ
ｃの位置に回転してテレビカメラ８を東に向けて停止す
る。

【００１６】このように、パルス幅を変化してサーボモ
ーターを駆動する方式は、簡単な回路でテレビカメラ８
を特定の方向に向けることができる。ただ、本発明の装
置は、駆動手段９がテレビカメラ８を特定の方向に向け
る方式を特定するものではない。例えば、基地ステーシ
ョン６の基地送信機１５が、テレビカメラ８の方位角に
対応する４〜８ビットのデジタル信号を伝送し、この信
号を子受信機１０が受信して、駆動手段９が方位角を演
算し、演算した方位角にテレビカメラ８を向けることも
可能である。この方式は、高精度にテレビカメラ８の方
向を制御できる特長がある。

【００１７】さらに、図３の破線で示すように、駆動手
段９は、テレビカメラ８の方向に対応した信号を子送信
機１１に入力する。駆動手段９から子送信機１１に入力
された信号は、基地ステーション６の基地受信機１２に
受信され、基地ステーション６でテレビカメラ８の方位
角をモニタテレビ１３に表示する。このように、基地ス
テーション６でテレビカメラ８の方位角を表示する装置
は、杭を間違いなく位置決めできる特長がある。

【００１８】子送信機１１は、テレビカメラ８から出力
される映像信号と、駆動手段９から出力されるテレビカ
メラ８の方位角を示す信号とで搬送波を変調して送信す
る。子送信機１１の送信出力は、基地ステーション６の
基地受信機１２に受信できる最小の出力に調整される。
基地ステーション６と子ステーション７の距離は、普通
は、数百メートル程度である。このため、子送信機１１
の送信出力は数十μＷ〜数十ｍＷの範囲に調整される。
本発明の装置は、複数の子ステーション７を備え、各子
ステーション７の子送信機１１はテレビカメラ８の映像
で変調した電波を送信する。基地ステーション６では、
各子送信機１１の電波を分離して受信する。したがっ
て、各子送信機１１は、送信周波数が異なる電波を送信
する。

【００１９】基地ステーション６は、子ステーション７
の子送信機１１から送信されてくる電波を受信する基地
受信機１２と、基地受信機１２で復調された映像信号を
表示するモニタテレビ１３と、子ステーション７のテレ
ビカメラ８を水平に回動させる操作手段１４と、操作手
段１４の出力を搬送波に変調して子ステーション７の子
受信機１０に伝送する基地送信機１５とを備える。

【００２０】基地受信機１２は、ふたつの子ステーショ
ン７の子送信機１１から送信される電波を分離して受信
し、受信して復調した映像信号を、それぞれのモニタテ
レビ１３に出力する。また、子送信機１１は、テレビカ
メラ８の方位角を示す信号を送信するので、この信号も
復調してモニタテレビ１３に出力する。

【００２１】モニタテレビ１３は、それぞれの子ステー
ション７のテレビカメラ８から送られる映像を独立して
表示する。また、モニタテレビ１３は、テレビカメラ８
の方位角をデジタル表示して、テレビカメラ８の向きも
表示する。

【００２２】操作手段１４は、それぞれの子ステーショ
ン７のテレビカメラ８の水平方向の向きを独立して制御
するふたつの方位角ダイアル１６を有する。方位角ダイ
アル１６は、回転角に対応して抵抗が変化する可変抵抗
器に接続されており、回転角によって抵抗の値が変化す
るようになっている。

【００２３】基地送信機１５は、操作手段１４の可変抵
抗値に対応したパルス幅のパルス信号で搬送波を変調し
て送信する。基地送信機１５の送信周波数は、それぞれ
の子送信機１１の周波数とは異なる周波数に設計され
る。それは、子送信機１１の電波を受信しながら、基地
送信機１５が送信するからである。すなわち、図３に示
すように、２台の子送信機１１と、１台の基地送信機１
５とを有する装置は、３つの周波数が異なる電波を送信
して、混信しない状態で通信する。

【００２４】操作手段１４は、図に示す方位角ダイアル
１６に代わってテンキーを使用することもできる。テン
キーの操作手段１４は、テレビカメラ８の方位角を数値
で入力する。入力した数値に対応するデジタル信号を基
地送信機１５に入力する。基地送信機１５は、デジタル
信号で搬送波を変調して送信し、子受信機１０の駆動手
段９は、デジタル信号に対応した角度にテレビカメラ８
を回動する。

【００２５】図３に示す海中に打設する杭の位置決装置
は下記のようにして使用する。 ２台の子ステーション７を特定の位置に設置する。
子ステーション７を設置する位置は、経度と緯度とで特
定され、あるいは、基準点を標準に決定される。２台の
子ステーション７は、図３に示すように、好ましくは、
互いに直交する方向に杭１を視準して位置決めする位置
に設置される。 特定の位置に設置された２台の子ステーション７の
テレビカメラ８は、特定の方向を視準して杭１の位置を
決定できる。テレビカメラ８が杭１の位置を決定する方
位角は、あらかじめ計算しておく。 基地ステーション６の操作手段１４を操作して、２
台のテレビカメラ８の方位角を計算値に調整する。 テレビカメラ８の映像を子送信機１１で送信し、基
地ステーション６ではモニタテレビ１３でテレビカメラ
８の映像を表示する。 基地ステーション６でクレーンを操作するオペレー
ターは、２台のモニタテレビ１３を見ながら、その視準
線に合わせて杭１の水平位置を調整する。杭１は中心を
視準線に合わせることもできるが、好ましくは、杭１の
側面を視準線に合わせて位置決めする。それは、出来る
かぎり誤差を少なくするためである。テレビカメラ８に
杭１が映らないときには、操作手段１４でもってテレビ
カメラ８を回転して、杭１の方向を検出する。杭１を映
す状態で、操作手段１４でテレビカメラ８を特定の方向
に回動しながら杭１を移動して正確に位置決めする。

【００２６】

【発明の効果】本発明の海中に打設する杭の位置決装置
は、基地ステーションでクレーンを操作するオペレータ
ーが、モニタテレビを見て直接に杭の位置を確認しなが
ら、打設位置を調整できる。このため、基地ステーショ
ンのオペレーターは、簡単かつ容易に、しかも迅速に能
率よく杭の打設位置を調整できる特長がある。さらに、
オペレーターが、杭の位置をモニタテレビで見ながら位
置調整できるので、正確に位置調整できる特長も実現す
る。また、従来のようにトランシットを見る作業者を必
要としないので、人数を１／３に省力化できる特長もあ
る。

【００２７】さらにまた、本発明の装置は、高価なレー
ザービーム等を使用する必要がなく、すでに市販されて
いる機器を組み合わせることによって、安価に多量生産
できる特長も備える。

【００２８】また、本発明の海中に打設する杭の位置決
装置は、子ステーションを軽量でコンパクトにできるの
で、子ステーションを簡単に設置できる特長もある。さ
らに、子ステーションと基地ステーションとを有線で連
結する必要もない。子ステーションと基地ステーション
とは電波を介して連絡される。このことは、子ステーシ
ョンの設置が簡単であることと相乗して、極めて便利に
使用できる特長を実現する。さらに、好都合なことに、
杭を打設する海では、電波の電搬を阻害する障害物がな
く、基地ステーションと子ステーションの送信機は極め
て微弱な電波を送信して、正確に杭を位置決めできる特
長も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の海中に打設する杭の位置決装置を示す概
略平面図

【図２】従来の海中に打設する杭の位置決装置を示す概
略平面図

【図３】本発明の一実施例を示す海中に打設する杭の位
置決装置のブロック線図

【図４】モニタテレビが杭を映す例を示す正面図

【図５】テレビカメラの方位角に対するパルス幅を示す
グラフ

【符号の説明】

１…杭 ２…トランシット ３…本船 ４…レーザ測定手段 ５…反射プリズム ６…基地ステーション ７…子ステーション ８…テレビカメラ ９…駆動手段 １０…子受信機 １１…子送信機 １２…基地受信機 １３…モニタテレビ １４…操作手段 １５…基地送信機 １６…方位角ダイアル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の構成を有することを特徴とする海
   中に打設する杭の位置決装置。 （ａ） 杭の位置決装置は、基地ステーション(6)と、
   複数の子ステーション(7)とを備える。 （ｂ） 各子ステーション(7)には、海中に配設される
   杭を視準するテレビカメラ(8)と、テレビカメラ(8)を水
   平面内で回動させる駆動手段(9)と、駆動手段(9)に制御
   信号を出力する子受信機(10)と、テレビカメラ(8)の映
   像信号を搬送波に変調して送信する子送信機(11)とを備
   える。 （ｃ） 基地ステーション(6)は、子ステーション(7)の
   子送信機(11)から送信されてくる電波を受信する基地受
   信機(12)と、基地受信機(12)で復調された映像信号を表
   示するモニタテレビ(13)と、子ステーション(7)のテレ
   ビカメラ(8)を水平に回動させる操作手段(14)と、操作
   手段(14)の出力を搬送波に変調して子ステーション(7)
   の子受信機(10)に伝送する基地送信機(15)とを備える。 （ｄ） 基地ステーション(6)の操作手段(14)を操作し
   て複数の子ステーション(7)のモニタテレビ(13)の水平
   角を調整し、モニタテレビ(13)の映像信号を子送信機(1
   1)で伝送して基地ステーション(6)のモニタテレビ(13)
   で観察し、基地ステーション(6)で杭(1)の位置を検出す
   るように構成されている。