JP2000505518A - 浚渫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 浚渫装置であって、使用時に海底の領域などに向かって下方に水流を方向付けるスラスト手段を取付ける本体部と、前記浚渫装置を海底などの上方の支持手段に接続する接続手段と、を備え、前記接続手段は、浚渫装置の姿勢を所定の左右の（回転）方向に選択的に調整する姿勢調整手段を有することを特徴とする浚渫装置。

Description

【発明の詳細な説明】 浚渫装置 本発明は、砂や沈泥などの物質を川や海の底から除去するための浚渫機に関し ており、例えば難破船を片づけたり、例えばパイプラインが設置される溝を提供 することに応用できるものである。 吸引浚渫機は、そのような物質を除去するために最も幅広く使われている装置 で、吸引はモータポンプ装置や真空掃除機のようなものによって創出されている 。しかしながら、難破船を片づけるために使われる場合、そのような装置は、難 破船から小さくおよび／または軽量の物品が持上げられ得るし、たとえ遮蔽物が 吸引路に設けられても、物品が遮蔽物を通過するのに十分小さい可能性がある、 あるいは持上げられる他の破片から抽出することが困難な可能性がある、という 不利益を有している。 吸引方法の修正された形態は、潮の水の中で用いられるが、片づけられるべき 領域上に所定の垂直長さのパイプを設け、その下方端の近傍に空気が前記パイプ を通って上方に進むように圧力をかけられて送られるというものである。これは 真空状態を創出し、その真空が砂や沈泥などの物質を持上げるように作用して、 それを水と共に浮遊した状態にする。その後、それは、潮流によってその領域か ら離れたところに運ばれる。この方法は、小さい／軽量の物品が取り損なわれる 可能性を減らすという点で信頼性があるが、比較的パイプの直径が小さく、通常 周囲が０．５ｍ程度なので、時間がかかり、結果的にカバーできる領域が制限さ れる。 別の方法は、深さ約１０ｍ程の比較的浅い潮の水の中で使われ得るが、片付け られるべき領域上の固定点にタグボートや船や他の大型船をつなぐ工程と、プロ ペラの水流を好適なガイド板を用いて下方に偏向させる工程とを有している。こ の水流は、難破船の周りの物質をかく乱し、物質はそれによって持上げられて浮 遊状態になり、潮流によってその領域から離れたところへ運ばれる。浅い深さと いうこととは別に、この方法の他の制限としては、大きな難破船のためには、大 型船の位置が難破船の完全な領域をカバーするために漸次変更されなければなら ないことがある。これは困難であると共に、時間がかかる。 片付けられるべき領域の方へ下方に延びる翼形のケースを下げる工程を有する 流水中の浚渫方法が開示されている。そのケースは、下方に向けられるように配 置されたスラスト手段を保持し、翼形のケースの方向は水中で調整されて、スラ スト手段によって与えられる上向きの力に逆らう下方への垂直力成分を引き起こ す流れに呼応する表面を提供する。スラスト手段は片付けられるべき領域に向け て水の流れを方向付けるので、創出された乱流は領域をカバーする砂や沈泥など の物質をきれいにする。 この浚渫方法は、海底に溝を設けるために特に有用である。翼形のケースは海 底上の線に沿ってゆっくりと牽引され、垂直下方に向けられているスラスト手段 は、海底の物質、海底上の高度、スラスト機の出力、その海底上方での速度およ びそのピッチ角に依存する幅で海底に溝を掘る。典型的な例では、形成される溝 の幅は、翼形ケースの幅と同じ程度である。 そのような浚渫機は、「翼浚渫機」として−般に知られているが、パイプライ ンを受け入れたり、あるいは海底での作業の準備のために海底の領域を平らにし たりするために十分な幅の溝を提供することに成功している。その有用性は、も しそれがより広い幅の溝を提供したり、より広い幅の海底の領域をきれいにする ことができるなら、さらに増大するはずである。このことは、単一の翼浚渫機が 、より幅広い環境で用いられることを可能にするし、より小さな翼浚渫機が特有 の幅の溝を提供するために用いられることを可能にすると思われる。 人の最初の考えは、ピッチ角の変化を伴ってスラスト（推力）を増大すること が、翼のバラストの重量の付加があっても、より広い溝を提供するだろうという ものであった。しかし、実際にはこのことは、単により深い溝を提供するものだ った。また、スラストの増大は、翼が、下方へのスラストの上方への反動を相殺 するためにより大きくある必要があることを意味する。 次の提案は、翼浚渫機の大きさを増大し、より多くのスラスト手段を設けるこ とであった。このことは、より扱いにくいより高価な翼浚渫機をもたらす。この ことは、そのような翼浚渫機が通常の幅より広い溝を提供するために有する限定 的な付加的な使用にとって望ましくない。また、翼浚渫機は、持ち場と持ち場の 間、典型的には陸上を搬送されなければならないことも望ましくないことの理由 である。公知の翼浚渫機は、すでに種々の地区を移動するために、３台の貨車を 必要としており、例えば、大きさが２倍になると、同じ搬送を実施するためには ６台の貨車が必要となり、コストも増大する。 私たちは、通常の幅の約２倍の溝を提供するために用いられ得る翼浚渫機を開 示する。 原理的に、その構成は、翼浚渫機が種々の選択可能な回転角で配置され得る（ すなわち、それは左右に水平でない角度で取付けられ得る）という可能性を提供 するように修正されている。この場合、翼浚渫機は、２倍の幅の溝を提供するよ うに溝の線を２倍に通過することができる。スラスト手段は、溝の線に対して所 定の角度にあり、沈泥は溝の一側にまず吹き飛ばされ、次に溝の他側に吹き飛ば される。 本発明は、１つの特徴によれば、浚渫装置であって、使用時に海底の領域など に向かって下方に水流を方向付けるスラスト手段を取付ける本体部と、前記浚渫 装置を海底などの上方の、通常は水面上に浮かぶ支持船である支持手段に接続す る接続手段とを備え、前記接続手段が浚渫装置の姿勢を所定の左右の（回転）方 向に選択的に調整する姿勢調整手段を有するような浚渫装置を提供するものであ る。好ましくは、前記姿勢調整手段は、左右の（回転）方向と同様に前後（ピッ チ）方向においても独立に浚渫装置の姿勢を選択的に調整するために制御可能で ある。 前記姿勢調整手段は、前記支持手段に柔軟手段によって接続された前記本体部 に少なくとも３点を有し得て、支持手段と前記の各点との間の距離を独立に変え るための手段が与えられる。 本発明の好適な実施例が、一例として添付の図面を参照しつつ以下に説明され る。 図１は、連携する支持船と共に作動中のいわゆる“翼浚渫機”の形態の浚渫装 置の図式的な図である。 図２は、図１の翼浚渫機の斜視図である。 図３は、図２の翼浚渫機の断面図である。 図４は、通常の作動、使用中における図１の翼浚渫機の図式的な正面図である 。 図５Ａおよび図５Ｂは、図４で提供される溝の幅の略２倍の溝を提供する異な る方向づけの本発明による翼浚渫機の図４と同様の図を示している。 図６は、本発明による翼浚渫機における姿勢調整手段の一実施例を示している 。 図７Ａから図７Ｃは、異なる選択された姿勢での翼浚渫機の側面図を示してお り、図８Ａから図８Ｃは、異なる選択された姿勢での翼浚渫機の正面図を示して いる。 図９および図１０は、翼浚渫機の別の構成についてのそれぞれ側面図と平面図 を示している。 図１１は、支持船に取付けられた時の図９および図１０の翼浚渫機の側面図を 示している。 図１を参照して、支持船または母船１０は潮の流れに向かって前方に移動して いるか、静止して船首を向けている。潮の流れは、川や河口や海に存在し得る。 操作を容易にするために、広い領域が巻込まれる場合、船の軌跡を案内するため に、カバーされるべき領域は各側面に沿ってあるいは水路内においてブイを付け られ得る。選択的に、もし浚渫装置が小さい領域で実施される場合、支持船は４ 点をつなぐことによって領域上に配置され得る、あるいはそれは動的に位置決め されてその位置が例えば衛星によって制御される。翼浚渫機１１は一対のケーブ ル１２，１３によって海底から適当な距離で吊り下げられており、ケーブルは母 船１０のリフト手段１４の各側部から延びており、さらに船１０の船首の隣から ケーブル１６が設けられている。 図２に示すように、翼浚渫機は水中翼形断面を有しており、平面は長方形であ る。それは、横方向に延びる壁１８によって接続された垂直端部壁１７を有する ケースとして構成されている。横方向に延びる壁１８には、下方角面１９が設け られ、これにより安定性を与えるものとして潮の流れによって作動される時に下 方への力成分を与える。上部壁２１は、−般に平坦である。図３を参照すると、 翼浚渫機１１は、共に接続された前方ユニット１１Ａと中央ユニット１１Ｂと後 方ユニット１１Ｃとの３つのユニットから構成されていることが分かる。これに より翼浚渫機は、搬送の容易のために３つの部分に分割され得る。 ３つのユニット１１Ａ，１１Ｂおよび１１Ｃの各々は、外装が鋼鉄の構造であ り、ユニット１１Ａおよび１１Ｃは、中空の閉じた箱体である。中空の閉じた箱 体は、好適な隔壁によって小室に分けられている。 図３から分かるように、翼浚渫機はその横軸に関して対称であり、それぞれの 端部壁１８を誘導していずれの方向にも用いられ得る。浚渫機１１は、互いに横 方向に離れている２つの閉じた垂直穴２２を有しており、各垂直穴は翼１１の面 内で実質的に取付けられているモータ駆動プロペラ２４の形態のスラスト手段２ ３を収容している。２つのプロペラは、遠心／求心力の効果を減少するため反対 方向に駆動される。２つの逆回転垂直噴射渦流が出会うところでは、海底ののめ り込みを増大する大変高い力が創出される。 一対のフィン２６および２７が上部壁２１から上方に延びている。各フィンは 前方端の近隣から後方端の近隣まで延びている。各閉じた垂直穴２２は、それぞ れのフィン２６，２７を通って上方に延長している。プロペラはそれぞれ電気モ ータによって駆動される。 使用中において、垂直下方への力成分が、潮流および／または船の前方への速 度によって作動される時に誘導角面１９によって与えられる。その力成分はケー ブルの調整によって増大され得て、ケースすなわち、その上部壁２１を、適切に 水平面に対して傾ける。 約４５メートルの水深まで操作可能な実際的な構造では、翼浚渫機は９０００ ｍｍ×６０００ｍｍの範囲の大きさを有している。そのような大きさの翼浚渫機 が水平面から１５度傾けられると、約９．５トンに達する合成的な水力学的な下 方への垂直力が、翼が水に対して相対的に２と１／２ノット（時速４．６ｋｍ） で牽引される時に発生する。４と１／２ノット（時速８．３ｋｍ）では、１２． ５トンである。重量と力成分に対抗するために、プロペラは各々０．５と５トン との間のスラスト（推力）を生成するように設計されている。 図４を参照すると、海底２９上の１または２メートルを通過する前述の翼浚渫 機の正面図が大変図式的な態様で示されている。プロペラ２４の下方へのスラス トの結果として、海底２９に溝３１が生成される。溝３１を生成するために海底 から除去される物質のうち少なくとも幾つかは、溝３１の各側部に堆積されて隆 起３２を形成する。 本質的に、私たちは、図４に示すように翼浚渫機の左右の姿勢が水平であるこ との代わりに、翼浚渫機の横方向軸が水平面に対してある角度を持って配置され 得る手段が設けられた翼浚渫機を提供する。この角度は回転角と呼ばれる。従っ て、翼浚渫機が水平ではない回転角で与えられている図５Ａでは、翼浚渫機は、 溝からの物質が、そのうちの幾つかは溝の側部に堆積されるのだが、溝３１Ａの 一方の側部に単一の隆起３２Ａを形成するように堆積されるような図示される形 状の溝３１Ａを生成することができる。そして図５Ｂに示される次の工程におい ては、翼浚渫機１１が反対の姿勢または反対の回転角であるが、溝３１Ａの幅の 約２倍の溝３１Ｂを提供するために溝３１Ａが広げられ得て、溝の上の翼浚渫機 の次の工程で堆積される物質が隆起３２Ａの反対側に隆起３２Ｂとして堆積され る。 私たちは今、翼浚渫機１１の回転角が変更され得る手段を説明する。私たちは 、翼浚渫機を取付けるための手段を図式的な形態で示す図６を参照する。ケーブ ル１２，１３は、一対のリング４１，４２内でそれらの下方端で終わっている。 各リングはそれぞれケーブル４３，４４，４６，４７によって翼浚渫機１１の横 側面壁の前方および後方点４８〜５１に接続されている。リング４１はケーブル ４３によって一側の側部壁の後方点に接続され、ケーブル４４によって同じ側の 側部壁の前方点に接続されている。リング４２はケーブル４６によって他側の側 部壁の後方点に接続され、ケーブル４７によって同じ側の側部壁の前方点に接続 されている。 前方および後方点４８〜５１は、実際はそれぞれウインチ５２〜５５によって 与えられ、そのためのモータが翼浚渫機の内部に取付けられている。各ウインチ ５２〜５５は個別に制御され得る。 従って、翼浚渫機の左右の姿勢（回転角）は、好適にウインチ５２〜５５を作 動することによって調整され得ることが理解される。例えば、もし端部壁１７Ａ を反対側の端部壁１７Ｂに対して持上げることが望まれるなら、ウインチ５２， ５３はケーブル４３，４４を巻き付け、それらの有効長さを短くしてその端部壁 １７Ａを持上げるように作動され得る。あるいは、ウインチ５４，５５がケーブ ル４６，４７を巻き戻してそれらの長さを長くするように作動され得たり、（図 ８Ｂに示すように）ケーブル４３，４４の短縮とケーブル４６，４７の伸長とが 望まれるように組合わせられ得る。 同様に、端部壁１７Ｂを端部壁１７Ａに対して持上げるためには（図８Ｃ参照 ）、ウインチは反対向きに作動され得て、ケーブル４６，４７を短縮しおよび／ またはケーブル４３，４４を伸長する。 図６に記述された構成を用いると、前後方向の翼浚渫機１１の姿勢、すなわち ピッチ角をケーブル１６の長さの変化とは独立にある程度変更することが可能で あることが認められる。例えば、翼浚渫機の前方端を下げることが望まれるなら 、ウインチ５１，５３がケーブル４４，４７を巻き戻してそれらを伸長するよう に作動され得るおよび／またはウインチ５２，５４がケーブル４３，４６を巻き 付けてそれらを短縮するように作動され得る（図７Ｂ参照）。ウインチを反対向 きに作動すれば、図７Ｃに示すように、翼浚渫機の前方を後方に対して上げるこ とができる。 翼浚渫機の回転角を変更する他の方法が提供され得る。例えば、両方のケーブ ル４３，４４を取付けた単一の中央ウインチでウインチ５２，５３を取替えて、 両方のケーブルを同時に巻き付けて端部壁１７Ａを持上げることとし、翼浚渫機 の反対側の側部についても同様の構成とすることでも十分である。他方、そのよ うな構成では、翼浚渫機のピッチを人が調整することができない。 私たちは今、図９，１０および１１を参照する。翼浚渫機１１は、前方および 後方点４８乃至５１によって、さらにそれぞれ水力ピストン５６乃至５９によっ て翼浚渫機上方に位置する長方形フレーム６１に取付けられている。この長方形 フレーム６１（スプレッダとして知られている）は、プーリブロック６２を有し ており、ケーブル６３が支持船１０上をプーリブロック６２からリフト手段１４ まで通っている（図１１を参照してさらに説明される）。 それにより、回転角やピッチ角変えるため、言い換えれば翼浚渫機１１の姿勢 を横方向であるいは前後で変えるために、それは水力ピストン５６乃至５９の相 対的な長さを適宜に変えることが必要である。例えば、ピストン５６，５７の短 縮および／またはピストン５８，５９の伸長は、端壁部１７Ａを端壁部１７Ｂに 対して持上げるし、ピストン５８，５９の短縮および／またはピストン５６，５ ７の伸長は、端壁部１７Ｂを端壁部１７Ａに対して持上げる。ピストン５６，５ ８の短縮および／またはピストン５７，５９の伸長は、翼浚渫機の後方をその前 方に対して持上げるし、ピストン５７，５９の短縮およびピストン５６，５８の 伸長は翼浚渫機の前方をその後方に対して持上げる。 図１１を参照すると、翼浚渫機と、図９および図１０の直方形フレーム（スプ レッダ）６１およびプーリブロック６２とが、船１０の後方でリフト手段１４に 取付けられている。船１０の後方では、カンチレバーアーム６６，６７が設けら れ（これらは主として船の後方に翼浚渫機を近づけないために与えられる）、プ ーリブロック６２と長方形フレーム６１とがカンチレバーアーム６６，６７に接 続されている。この形態では、翼浚渫機が船の後方に堅固に取付けられ、浅い水 中での使用のため任意の横方向あるいは前後方向の角度（任意の回転角あるいは ピッチ角）で配置され得る。この形態では、翼浚渫機が効果的に母船に堅固に固 定され、母船はどんな浚渫作業が必要とされても実施するために、望まれるよう に移動され得る。 本発明は前述の例の詳細には制限されない。翼浚渫機の回転角を選択的に変え る様々な方法が当業者に見出されるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１１月２５日（１９９７．１１．２５） 【補正内容】 欧州特許出願公開第３２８１９８号公報は、片付けられるべき領域の方へ下方 に延びる翼形の下方ケースを有する流水中の浚渫方法を開示されている。そのケ ースは、下方に向けられるように配置されたスラスト手段を保持し、翼形のケ− スの方向は水中で調整されて、スラスト手段によって与えられる上向きの力に逆 らう下方への垂直力成分を引き起こす流れに呼応する表面を提供する。スラスト 手段は片付けられるべき領域に向けて水の流れを方向付けるので、創出された乱 流は領域をカバーする砂や沈泥などの物質をきれいにする。 この浚渫方法は、海底に溝を設けるために特に有用である。翼形のケースは海 底上の線に沿ってゆっくりと牽引され、垂直下方に向けられているスラスト手段 は、海底の物質、海底上の高度、スラスト機の出力、その海底上方での速度およ びそのピッチ角に依存する幅で海底に溝を掘る。典型的な例では、形成される溝 の幅は、翼形ケースの幅と同じ程度である。 そのような浚渫機は、「翼浚渫機」として一般に知られているが、パイプライ ンを受け入れたり、あるいは海底での作業の準備のために海底の領域を平らにし たりするために十分な幅の溝を提供することに成功している。その有用性は、も しそれがより広い幅の溝を提供したり、より広い幅の海底の領域をきれいにする ことができるなら、さらに増大するはずである。このことは、単一の翼浚渫機が 、より幅広い環境で用いられることを可能にするし、より小さな翼浚渫機が特有 の幅の溝を提供するために用いられることを可能にすると思われる。 人の最初の考えは、ピッチ角の変化を伴ってスラスト（推力）を増大すること が、翼のバラストの重量の付加があっても、より広い溝を提供するだろうという ものであった。しかし、実際にはこのことは、単により深い溝を提供するものだ った。また、スラストの増大は、翼が、下方へのスラストの上方への反動を相殺 するためにより大きくある必要があることを意味する。 次の提案は、翼浚渫機の大きさを増大し、より多くのスラスト手段を設けるこ とであった。このことは、より扱いにくいより高価な翼浚渫機をもたらす。この ことは、そのような翼浚渫機が通常の幅より広い溝を提供するために有する限定 的な付加的な使用にとって望ましくない。また、翼浚渫機は、割当ての間、典型 的には陸上を搬送されなければならないことも望ましくないことの理由である。 公知の翼浚渫機は、すでに種々の地区を移動するために、３台の貨車を必要とし ており、例えば、大きさが２倍になると、同じ搬送を実施するためには６台の貨 車が必要となり、コストも増大する。 私たちは、通常の幅の約２倍の溝を提供するために用いられ得る翼浚渫機を開 示する。 原理的に、その構成は、翼浚渫機が種々の選択可能な回転角で配置され得る（ すなわち、それは左右に水平でない角度で取付けられ得る）という可能性を提供 するように修正されている。この場合、翼浚渫機は、２倍の幅の溝を提供するよ うに溝の線を２倍に通過することができる。スラスト手段は、溝の線に対して所 定の角度にあり、沈泥は溝の一側にまず吹き飛ばされ、次に溝の他側に吹き飛ば される。 本発明は、１つの特徴によれば、浚渫装置であって、使用時に海底の領域など に向かって下方に水流を方向付けるスラスト手段を取付ける本体部と、前記浚渫 装置を海底などの上方の、通常は水面上に浮かぶ支持船である支持手段に接続す る接続手段とを備える浚渫装置であって、前記接続手段が浚渫装置の姿勢を所定 の左右の（回転）方向に選択的に調整する姿勢調整手段を有することを特徴とす る浚渫装置を提供するものである。好ましくは、前記姿勢調整手段は、左右の（ 回転）方向と同様に前後（ピッチ）方向においても独立に浚渫装置の姿勢を選択 的に調整するために制御可能である。 請求の範囲 １． 浚渫装置であって、 使用時に海底の領域などに向かって下方に水流を方向付けるスラスト手段（２ ３）を取付ける本体部（１１）と、 前記浚渫装置を海底などの上方の支持手段（１０）に接続する接続手段（１２ ，１３）と、 を備えた浚渫装置であって、 前記接続手段は、浚渫装置の姿勢を所定の左右の（回転）方向に選択的に調整 する姿勢調整手段（５０−５３）を有することを特徴とする浚渫装置。 ２． 前記姿勢調整手段は、左右の（回転）方向と同様に前後（ピッチ）方向 においても独立に浚渫装置の姿勢を選択的に調整するために制御可能であること を特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。 ３． 前記支持手段は、水面上に浮ぶ支持船を有することを特徴とする請求項 １または２に記載の浚渫装置。 ４． 前記姿勢調整手段は、前記支持手段に柔軟手段（１２，１３，４３−４ ７）によって接続された前記本体部に少なくとも３点（４８−５１）を有し、支 持手段と前記の各点との間の距離を独立に変えるための手段（５２−５５）が設 けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の浚渫装置。 ５． 前記柔軟手段は、前記少なくとも３点の各々のための少なくとも部分的 に独立した柔軟手段を有しており、前記柔軟手段は独立に長さを変更する手段（ ４１，４２）によって前記支持手段に接続されていることを特徴とする請求項４ に記載の浚渫装置。 ６． 実質的に添付図面の図１乃至図７Ｃを参照して記載された、あるいは図 １乃至図４および図９乃至図１１に図示された請求項１に記載の浚渫装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 浚渫装置であって、 使用時に海底の領域などに向かって下方に水流を方向付けるスラスト手段を取 付ける本体部と、 前記浚渫装置を海底などの上方の支持手段に接続する接続手段と、 を備え、 前記接続手段は、浚渫装置の姿勢を所定の左右の（回転）方向に選択的に調整 する姿勢調整手段を有することを特徴とする浚渫装置。 ２． 前記姿勢調整手段は、左右の（回転）方向と同様に前後（ピッチ）方向 においても独立に浚渫装置の姿勢を選択的に調整するために制御可能であること を特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。 ３． 前記支持手段は、水面上に浮ぶ支持船を有することを特徴とする請求項 １または２に記載の浚渫装置。 ４． 前記姿勢調整手段は、前記支持手段に柔軟手段によって接続された前記 本体部に少なくとも３点を有し、支持手段と前記の各点との間の距離を独立に変 えるための手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに 記載の浚渫装置。 ５． 前記柔軟手段は、前記少なくとも３点の各々のための少なくとも部分的 に独立した柔軟手段を有しており、前記柔軟手段はウインチのような独立に長さ を変更する手段によって前記支持手段に接続されていることを特徴とする請求項 ４に記載の浚渫装置。 ６． 実質的に添付図面の図１乃至図７Ｃを参照して記載された、あるいは図 １乃至図４および図９乃至図１１に図示された請求項１に記載の浚渫装置。