JP2902995B2

JP2902995B2 - 乾式水中作業装置

Info

Publication number: JP2902995B2
Application number: JP8186092A
Authority: JP
Inventors: 賢一小野田; 繁利永藤; 伸生吉本
Original assignee: MEGAFUROOTO GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: MEGAFUROOTO GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JPH1029588A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、平面
的底面を有する船舶や浮体式海洋構造物の水没外底面側
に開口した大気圧環境の作業空間を形成し、この作業空
間から水没外底面への溶接や検査、あるいは修理，塗
装，清掃等を行えるようにした乾式水中作業装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、平面的底面を有する船舶や浮
体式海洋構造物（以下、総称して「浮体式海洋構造物」
という）の水没外底面を溶接したり、検査，修理、ある
いは塗装，清掃等を行いたいという要望がある。これら
の要望の中から、例えば、浮体式海洋構造物の水没外底
面を溶接したいという要望を例に説明すると、このよう
な浮体式海洋構造物を製造する場合には、一般的に工場
内のドック等を利用して製造されているが、ドック等に
も製造可能な大きさに限界があり、長さ，幅とも数百ｍ
を越えるような超大型の浮体式海洋構造物の場合には製
造することができなくなってしまう。そのため、超大型
浮体式海洋構造物を製造する場合には、複数に分割した
浮体ユニットを工場等で製造し、この浮体ユニットを洋
上の所定場所へ海上輸送した後に洋上でこれら浮体ユニ
ットを結合して浮体式海洋構造物全体を組立てるような
方法が必要とされる。

【０００３】このような複数の浮体ユニットを洋上結合
する技術として、接合部を大気圧環境にしてから溶接し
て結合する止水ボックス方式（防水区画方式）がある。
この止水ボックス方式は、洋上で浮体ユニットを接合し
た状態で接合部を止水板によってシールするとともに所
定範囲を囲む壁を設けて防水区画を形成し、この防水区
画内の海水を排出することによって接合部を大気圧環境
下にした後、上面から両浮体ユニットの接合部を溶接し
て一体化するものである（従来例１）。

【０００４】また、水中作業装置に関する従来技術とし
て、特開昭５４−２８７４３号公報記載の発明があり、
この発明では、浮体式海洋構造物の接合部を予め水没外
底面側からシール部材でシールし、構造体を海上側から
順次海中側へと移動させながら、構造体の位置する部分
の海水を排出した後にその部分のみのシール部材を取り
外して接合部を溶接しており、この作業を順次繰り返す
ことによって浮体式海洋構造物の水没外底面側を溶接し
ている（従来例２）。

【０００５】さらに、他の従来技術として、特開平６−
１８００５９号公報記載の発明もあり、この発明では、
水中に没している構造物の必要な個所を防水耐圧殻によ
って局部的に覆い、この防水耐圧殻の内部の水を排出す
ることにより内部に作業空間を創りだそうとしている
（従来例３）。

【０００６】また、他の従来技術として、実用新案登録
第３０１４１３０号の考案があり、この考案では、船底
の検査や補修時における視界不良や溶接不良を解消する
ために、潜水夫の頭部分のみを大気圧環境にする水中作
業装置が記載されている（従来例４）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１では、水中に位置する接合部の上面に防水区画を
形成する止水板を狭いピッチで取付けて浸水を防止する
必要があるため、防水区画を形成するための止水作業に
多大な労力と時間を要することとなる。しかも、たとえ
止水したとしても接合部の上面のみを大気圧環境にする
技術であるため、接合部の結合は上面からの片面溶接と
なってしまう。さらに、超大型浮体式海洋構造物を構成
する浮体ユニットを洋上接合する場合には、溶接長さが
非常に長くなるので、作業効率が悪化して製造費用や時
間を増大させてしまう。

【０００８】また、上記従来例２では、水中溶接用に構
造体を使用してはいるが、接合部の水没外底面に予めシ
ール部材を取付ける必要があるため、潜水夫がシール部
材取付け作業のために長時間水中へ潜る必要があり、潜
水夫作業に多大な時間と労力を要することとなる。しか
も、一旦取付けたシール部材を作業時に取外してから溶
接作業を行うこととなるため、作業に多くの時間と労力
を要することにもなる。

【０００９】さらに、上記従来例３では、防水耐圧殻に
よって所定の作業空間を創ることはできるが、この防水
耐圧殻には浮重バランス調整用のタンクや移動用の推進
器も装備されていないため、浮体の水没外底面の所定位
置へ移動することが非常に困難であり、効率的な水中で
の作業を行うことができない。

【００１０】また、上記従来例４では、水中に潜って作
業を行うことができる潜水夫が溶接作業も行う必要があ
り、潜水夫が溶接可能な有資格者であることを前提とす
るので限られた作業者のみしか作業ができなくなり効率
的な作業を行うことができない。しかも、作業時におけ
る換気が非常に難しい構成であるため、浮体式海洋構造
物の水中溶接結合に使用するには適していない。

【００１１】これら従来例における課題は、浮体ユニッ
トを結合するための溶接作業に限られるものではなく、
浮体式海洋構造物の水没外底面を検査，修理，塗装，清
掃等する場合においても同様であり、水中から大気圧環
境で容易に作業することが困難で効率的な作業を行うこ
とができない。

【００１２】そのため、浮体式海洋構造物の水没外底面
を水中から大気圧環境で容易に作業できる乾式の水中作
業装置が切望されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために、この出願に係る発明の乾式水中作業装置
は、浮体式海洋構造物の水没外底面側に開口する作業空
間を形成した構造体に浮重バランス手段と注排水手段と
を設け、該構造体の上面に設けた作業空間を囲むシール
手段を、所定位置に設けたガイド手段によって水没外底
面に着底又は離底させることができるようにする。

【００１４】これにより、構造体の上面に設けたシール
手段を浮体式海洋構造物の水没外底面に着底させて作業
空間内を排水すれば、大気圧環境の作業空間から浮体式
海洋構造物の水没外底面への溶接，検査，修理，塗装，
清掃等の作業ができる。特に、超大型浮体式海洋構造物
を構成する複数の浮体ユニットを結合する場合、結合部
分を水没外底面側からも大気圧環境下で溶接することが
できるので、接合部の両面溶接が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】この出願に係る発明の乾式水中作
業装置は、浮体式海洋構造物の水没外底面側に開口する
作業空間を形成した構造体を設け、該構造体に浮重バラ
ンス用の浮重バランス手段を設けるとともに作業空間へ
の注排水を行う注排水手段を設け、さらに構造体上面の
前記作業空間を囲む全周にわたってシール手段を設け、
この構造体の前後左右位置に、移動時には該シール手段
を水没外底面から離底させ、作業時には該シール手段を
水没外底面に着底させることができるガイド手段を前記
浮体式海洋構造物の水没外底面に設けた左右のレールに
沿って設け、このレールの少なくとも１本に沿うガイド
手段に、前記構造体の横移動を規制する横ローラを設け
ている。これにより、構造体上面に設けたシール手段を
水没外底面に着底させて注排水手段で作業空間内を排水
すれば、水没外底面側に開口した大気圧環境の作業空間
を容易に形成することができる。この作業空間を長手方
向に形成すれば、長手方向に連続する作業を効率的に行
うことができる。

【００１６】また、前記浮体式海洋構造物の水没外底面
に設けたレールに沿って乾式水中作業装置の安定移動が
でき、この左右のレール間に圧縮空気を注入することに
より水没外底面の所内範囲を止水することができるの
で、止水した所定範囲の上面側を溶接等により容易に結
合することができる。このレールの少なくとも１本に沿
うガイド手段に設けた前記構造体の横移動を規制する横
ローラにより、乾式水中作業装置の水平方向移動を規制
した安定移動が可能となる。

【００１７】さらに、前記ガイド手段を浮体式海洋構造
物の水没外底面に沿うガイドローラで構成し、該ガイド
ローラを上下動可能なリンク機構で構造体に支持すれ
ば、このガイドローラによって水没外底面に沿った乾式
水中作業装置の移動を容易に行うことができ、リンク機
構の屈曲量を調節することにより乾式水中作業装置の離
底又は着底を容易に行うことができる。

【００１８】また、前記構造体の所定位置に、該構造体
に作用する横力を浮体式海洋構造物で支持する固定手段
を設ければ、乾式水中作業装置と浮体式海洋構造物とを
強固に固定して潮流力等の横力が乾式水中作業装置に作
用しても着底状態を保持することができる。この固定手
段をクランプ機構で形成し、該クランプ機構で構造体を
レールに固定すれば、レールを利用して乾式水中作業装
置を浮体式海洋構造物に機械的に固定することができ
る。

【００１９】さらに、前記作業空間を、前記浮体式海洋
構造物に設けた水没外底面に貫通するアクセストランク
と連通可能に形成すれば、作業空間内への出入りや換気
をアクセストランクから容易に行うことができる。この
作業空間を、２箇所のアクセストランクと連通可能に形
成すれば、作業空間内への出入りや換気等を更に効率的
に行うことができる。

【００２０】

【実施例】以下、この出願に係る発明の一実施例を図面
に基づいて説明する。図１はこの出願に係る発明の一実
施例を示す乾式水中作業装置の平面図であり、図２は同
乾式水中作業装置の側面図、図３は同乾式水中作業装置
の正面図、図４は同乾式水中作業装置のＡ−Ａ断面図、
図５は同Ｂ−Ｂ断面図である。この実施例では浮体式海
洋構造物Ｍを構成する浮体ユニットｍの接合部ｑの底板
を水没外底面ｎ側から溶接して結合する例を説明する。
なお、浮体ユニットｍの所定位置には垂直方向に貫通し
たアクセストランクｐが設けられている。

【００２１】図示するように、乾式水中作業装置Ｖの基
本的構成は、浮体式海洋構造物Ｍの水没外底面ｎ側に開
口する縦長の作業空間２を形成した構造体１と、この構
造体１における浮重バランスを調節するための浮重バラ
ンス手段Ｅたる浮力タンク１０およびバラストタンク３
と、上記作業空間２への注排水を行う注排水手段Ｆたる
注排水弁４と、この構造体１上面の上記作業空間２を囲
む全周にわたって設けられ、上記浮体式海洋構造物Ｍの
水没外底面ｎとの間でシール作用を発揮するシール手段
Ｇたるシール部材５と、この構造体１の所定位置に設け
られて乾式水中作業装置Ｖを移動させる時には上記シー
ル部材５を水没外底面ｎから離底させ、作業時にはシー
ル部材５を水没外底面ｎに着底させることができるガイ
ド手段Ｈたるガイドローラ６とから構成されている。Ｗ
は水面を示している。なお、この実施例では、それぞれ
の浮体ユニットｍの水没外底面ｎにレール７が設けられ
ており、これらのレール７の間で、且つレール７に沿っ
て乾式水中作業装置Ｖを移動させる構成を示している。
このように接合部ｑを挟むようにレール７を設ければ、
これらレール７間に圧縮空気を注入することにより水を
排出して接合部ｑの下面を大気圧化することができるた
め、乾式水中作業装置Ｖを設置するに先立って、浮体ユ
ニットｍの接合部ｑの底板上面を前もって溶接しておく
ことができる。また、１本のレール７あるいはレールが
ない場合には、浮体ユニットｍ側の船体内部の乾式水中
作業装置Ｖの長さに応じた前後位置に吃水以上の深さの
止水板を設けることにより、乾式水中作業装置Ｖの作業
空間２内を排水するときに作業空間２内へ外部から水が
侵入するのを防ぐことができるので、接合部ｑの底板の
上下面より同時に溶接することができる。

【００２２】上記構造体１は、浮体ユニットｍの長手方
向に連続して作業ができるような縦長の作業空間２が形
成され、全体形状としては作業空間２の上面のみが開口
して他の面が所定の強度を有する壁面で形成された箱形
を成している。また、この構造体１の作業空間２は、作
業時に浮体ユニットｍに形成されたアクセストランクｐ
と連通するように形成されており、作業者が浮体ユニッ
トｍ上からアクセストランクｐを介して作業空間２内に
設けられた作業者昇降用のタラップ２ａで出入りできる
ように構成されている。この作業空間２をアクセストラ
ンクｐと連通させておけば、作業時の換気やエアー供
給，動力供給等も容易に可能となる。さらに、作業空間
２の前後端の下部には作業空間２内から一段下がった排
水用凹部８が形成されており、この排水用凹部８に後述
する注排水手段Ｆの排水ポンプ２０が設けられている。
また、構造体１の上部所定位置（この実施例では４隅）
には上記レール７に当接して乾式水中作業装置Ｖの上昇
を規制する上昇位置制限部材９が設けられている。

【００２３】上記バラストタンク３は、この構造体１の
バランスを取りやすい所定位置に設けられており、この
例では、長手方向の前後左右に位置する４隅に設けられ
ている。また、これらのバラストタンク３に隣接して浮
力タンク１０がそれぞれ設けられている。この浮力タン
ク１０の浮力とバラストタンク３の浮力を調節すること
により乾式水中作業装置Ｖ全体の水中重量と、前後左右
位置における浮重バランスが調節されている。この乾式
水中作業装置Ｖにおける水中重量の調節としては、乾式
水中作業装置Ｖが全没状態で、かつ作業空間２に水が満
たされている状態において、浮体ユニット底部に持って
こられるまでは重量が浮力よりも若干大きくなるように
調節され、一度浮体ユニット底部に設置されると、浮力
が重量よりも若干大きくなるように、すなわち全体とし
て若干の正浮力を持つように調節される。この乾式水中
作業装置Ｖの正浮力の大きさは、ガイドローラ６で乾式
水中作業装置Ｖを水没外底面ｎに着底又は離底させるこ
とができる程度の浮力である。

【００２４】上記シール部材５は、構造体１の上面にお
いて上記作業空間２を囲むように全周にわたって設けら
れており、この実施例では２条のシール部材が設けられ
ている。この２条のシール部材５はゴム等の弾性材料で
形成されており、後述する図６の作用説明図にも示すよ
うに、外側に面圧の低い柔軟なリップシール５ａが設け
られ、内側に面圧の高い環状中空シール５ｂが設けられ
ている。この実施例では、上記構造体１の所定位置に設
けられた上昇位置制限部材９によってシール部材５の撓
み量を制限することにより、これらシール部材５が好ま
しいシール効果を発揮できるようにするとともにシール
部材５の保護を図っている。

【００２５】上記ガイドローラ６は、構造体１の左右に
設けられたレール７に沿うように設けられており、構造
体１の前後左右の４隅に設けられている。このガイドロ
ーラ６には、上記レール７の底面に沿って乾式水中作業
装置Ｖを垂直方向にガイドする縦ローラ６ａがそれぞれ
設けられ、この実施例では片側のレール７Ａ（図１の下
側，図４の右側）に沿うガイドローラ６に横移動を規制
する横ローラ６ｂが設けられている。この横ローラ６ｂ
を設けることにより乾式水中作業装置Ｖの水平方向の移
動を規制している。

【００２６】また、このガイドローラ６は、構造体１と
レール７との間の距離を変化させることができるように
上下動可能に構成されており、乾式水中作業装置Ｖを移
動させる時には、乾式水中作業装置Ｖを浮体ユニットｍ
の水没外底面ｎから離底させ、作業時には乾式水中作業
装置Ｖを水没外底面ｎに着底させることができるように
構成されている。

【００２７】図６は、上記乾式水中作業装置Ｖにおける
ガイド手段Ｈたるガイドローラ６の作用説明図であり、
(a) は移動時、(b) は着底時、(c) は作業時を示す要部
拡大側面図である。これらの図面に基づいてガイドロー
ラ６を以下に説明する。なお、(a) に示す移動時には、
上記構造体１の作業空間２内へ注水して乾式水中作業装
置Ｖを所定の正浮力としている。

【００２８】まず、ガイドローラ６の構成を説明する
と、ガイドローラ６は構造体１に基端部１１ａが軸支さ
れて先端側が垂直方向に揺動可能な支持フレーム１１に
設けられており、この支持フレーム１１に設けられた水
平軸１１ｂによって縦ローラ６ａが支持されている。こ
の支持フレーム１１の先端側下部は、上下動可能なリン
ク機構１２によって構造体１の突出部１ａと連結されて
おり、リンク機構１２の連結部１２ａには構造体１に後
端が揺動可能に支持されたシリンダ１３が連結されてい
る。このシリンダ１３先端の連結部には軸方向の長孔１
３ａが形成されており、この長孔１３ａでリンク機構１
２の連結部１２ａと連結することにより、連結部１２ａ
からシリンダ１３へ大きな力が直接作用するのを防止し
ている。

【００２９】そして、(a) に示す乾式水中作業装置Ｖの
移動時には、シリンダ１３を縮めてリンク機構１２を構
造体１側へ傾かせると、ガイドローラ６がレール７から
構造体１までを所定の距離にするので、シール部材５が
浮体ユニットｍの水没外底面ｎから離底して所定の隙間
ａが形成される。また、この時、構造体１に設けられた
ストッパ１４によってリンク機構１２が構造体１側へ傾
いた状態で機械的に停止するように構成されており、こ
れにより構造体１の垂直方向に作用する浮力をシリンダ
１３で常に支持する必要がないようにしている。

【００３０】次に、(b) に示す着底時には、シリンダ１
３を伸ばしてリンク機構１２を反構造体１側へ屈曲させ
ることにより、構造体１の浮力によって乾式水中作業装
置Ｖを浮上させてシール部材５を水没外底面ｎに着底さ
せる。この時、シリンダ１３の伸長量を調節することに
よりシール部材５を浮体ユニットｍの水没外底面ｎへ緩
やかに密着させることができる。この実施例では、シー
ル部材５が同一高さのリップシール５ａと環状中空シー
ル５ｂとで構成されており、リップシール５ａによる面
圧の低いシールと、環状中空シール５ｂによる面圧の高
いシールとを組合せた２重シール構造によって確実なシ
ール効果を発揮させている。なお、リップシール５ａの
高さを環状中空シール５ｂよりも高く形成しておけば、
外側のリップシール５ａが水没外底面ｎに着底して初期
シールを行った後、内側の環状中空シール５ｂが水没外
底面ｎに着底して荷重支持と主シールを行うようにで
き、シール作用を２段階で発揮させるシール構造とする
ことができる。これらは乾式水中作業装置Ｖの大きさや
使用場所等に応じて適宜設定すればよい。

【００３１】そして、(c) に示す作業時には、上記所定
の浮力に調節された構造体１の浮力のみを利用したガイ
ドローラ６による着底から、作業空間２内を排水するこ
とにより構造体１自体の浮力を増し（例えば、１０倍程
度）、この浮力によって構造体１を水没外底面ｎへ強固
に密着させている。この浮力が作用した時にシール部材
５が所定量撓んで確実なシール効果を発揮する。この
時、シリンダ１３をフリーにしておけば構造体１の浮上
量に追従させることができる。また、シリンダ１３とリ
ンク機構１２との連結部も長孔１３ａであるため、構造
体１の浮上に伴ってリンク機構１２の屈曲量が変わって
も連結部から無理な力が作用することはない。

【００３２】このようにして、水没外底面ｎに設けられ
たレール７に沿わせたガイドローラ６を利用して構造体
１上面のシール部材５を水没外底面ｎに着底させた後、
作業空間２内を排水すれば大気圧環境の作業空間２を形
成することができる。そして、大気圧環境となった作業
空間２からは、上部に位置する水没外底面ｎへの作業を
容易に行うことができる。

【００３３】なお、この実施例ではガイド手段Ｈを、上
下動するリンク機構１２によって支持したガイドローラ
６で構成しているが、シリンダによって直接ガイドロー
ラ６を上下動させるように構成してもよく、構造体１の
上面を水没外底面ｎに着底させたり離底させたりできる
ガイド手段Ｈであれば、他の構成であってもよい。

【００３４】一方、図７は上記乾式水中作業装置Ｖに設
けられた固定手段を示す図面であり、(a) は移動時、
(b) は固定前、(c) は固定時を示す要部拡大正面図であ
る。この実施例では、水没外底面ｎに乾式水中作業装置
Ｖを着底させた状態で機械的に固定する固定手段Ｊを設
けることにより、着底状態で乾式水中作業装置Ｖに潮流
力等の大きな横力が作用しても着底状態を維持できるよ
うに構成している。

【００３５】この固定手段Ｊはクランプ機構ｋで形成さ
れており、構造体１の側部に設けられた取付フレーム１
５の所定位置に三角形状の連結部材１６の頂部１６ａが
軸支されるとともに、この取付フレーム１５の先端部１
５ａにクランプ部材１７の基端が軸支されている。ま
た、この連結部材１６の下方の頂部１６ａには伸縮シリ
ンダ１８の先端１８ａが軸支され、上方の頂部１６ａに
はリンク材１９の一端が軸支されている。このリンク材
１９の他端はクランプ部材１７の略中央に軸支されてい
る。したがって、伸縮シリンダ１８を伸縮させることに
より、連結部材１６とリンク材１９とを介してクランプ
部材１７の押圧面１７ａで浮体ユニットｍのレール７と
構造体１とを機械的に固定したり解除したりすることが
できる。

【００３６】(a) に示す状態は、乾式水中作業装置Ｖの
移動時であり、クランプ機構ｋが解除されるとともに、
構造体１が浮体ユニットｍの水没外底面ｎから離底した
状態を示している。この状態では、伸縮シリンダ１８を
縮めて連結部材１６を図において左側へ回動させること
により、クランプ部材１７をレール７から外している。

【００３７】(b) に示す状態は、構造体１を水没外底面
ｎに着底させた状態でクランプ機構ｋを作動させる状態
の図面であり、伸縮シリンダ１８を伸長させることによ
り、連結部材１６を図において右側へ回動させてリンク
材１９によりクランプ部材１７先端の押圧面１７ａをレ
ール７の上面に押圧している。

【００３８】(c) に示す状態は、上記(b) に示す状態か
ら更にクランプ部材１７の先端でレール７を押圧して構
造体１とレール７とを確実に固定した状態であり、この
状態は、上記(b) に示す状態から伸縮シリンダ１８を更
に伸長して構造体１の上昇位置を制限する上昇位置制限
部材９をレール７と密着させている。この状態とするこ
とにより、リンク材１９をクランプ部材１７に軸支する
軸心ｂがクランプ部材１７先端の押圧面１７ａよりも上
部に位置するとともに、この軸心ｂを、リンク材１９を
連結部材１６に軸支する軸心ｃと、連結部材１６を取付
フレーム１５に軸支する軸心ｄを結ぶ線よりも外側（反
構造体１側）に位置させている。このように軸心ｂを押
圧面１７ａよりも上部に位置させるとともに軸心ｃ，ｄ
よりも外側に位置させることにより、伸縮シリンダ１８
の伸長力による固定のみではなく、軸支位置による力の
作用点の関係による機械的な固定を行っている。

【００３９】なお、この固定手段Ｊを設けることによ
り、潮流力等が浮体式海洋構造物Ｍに作用したとしても
乾式水中作業装置Ｖを水没外底面ｎに確実に固定してお
くことができるが、この固定手段Ｊは、防波堤内の限ら
れた海上や海洋の状況によっては必ずしも必要な構成で
はなく、また、乾式水中作業装置Ｖのみの浮力が大きく
て強固に水没外底面ｎに固定できる構成の場合も設ける
必要はない。

【００４０】図８(a),(b) は、このような乾式水中作業
装置Ｖにおける注排水手段Ｆの一例を示す平面図と縦断
面図であり、この注排水手段Ｆの構成としては、(a) に
示すように、構造体１の一側方に設けられた注排水弁４
と、作業空間２の両端部に形成された排水用凹部８内の
排水ポンプ２０と、これらを接続する配管２１と、この
注排水弁４の開閉動作と排水ポンプ２０の駆動を制御す
る図示しない制御装置と、作業空間２の所定位置に設け
られた複数のフロートスイッチ２２とから構成されてい
る。この作業空間２内の排水は、排水ポンプ２０から配
管２１を介して排水弁４ｂにより外部へと排水され、注
水は、開放した排水弁４ｂから注水弁４ａを介して作業
空間２内へと注水される。この注水時に排水ポンプ２０
への逆流を防止する逆止弁２３が排水ポンプ２０の近傍
に設けられている。

【００４１】この作業空間２における排水制御は、(b)
に示すように、所定の水位が検出できるように設けられ
た複数のフロートスイッチ２２で検出された水位によっ
て制御されており、通常は、排水用凹部８内の水位ｅに
設けられたフロートスイッチ２２が作動するまで排水ポ
ンプ２０を駆動して自動排水するので、作業時にはこの
排水用凹部８内の下部にのみ水が溜まった状態となる。

【００４２】一方、水没外底面ｎに凹凸部等があると、
その部分から作業空間２内に浸水する場合もあり、この
ような浸水で水位ｆになると排水ポンプ２０が自動的に
作動して流入水の排水作業を行う。なお、この水位ｆか
ら排水作業を行っても浸水量が多くて水位ｇになったと
すると浸水警報を発するように構成されている。この浸
水警報が発せられると作業者はアクセストランクｐから
浮体ユニットｍ上へと出る。

【００４３】なお、注水時の水位は制御する必要がない
ので注水弁４ａと排水弁４ｂの開閉制御のみとなる。

【００４４】図９(a) 〜(d) は、この乾式水中作業装置
Ｖにおける空気系統図であり、(a)は平面図、(b) は側
面図、(c) は中央部を示す縦断面図、(d) は両端部を示
す縦断面図である。図示しないエアー供給源から浮体式
海洋構造物Ｍの上部に設けられた管制室２４へ配管２５
によってエアーが供給され、この例では、管制室２４に
供給される前の配管２５にバラストタンク配管２６を設
け、このバラストタンク配管２６によって構造体１の前
後に設けられたバラストタンク３内へエアーが供給され
ている。また、管制室２４からは、電磁弁２４ａとフィ
ルター２４ｂを介して配管２７によって構造体１の両側
部に形成されたエアーポケット１ｄへエアーが供給され
ており、配管２７のエアーポケット１ｄ内部には逆止弁
２７ａが設けられている。このエアーポケット１ｄ内の
空気は、上記フロートスイッチ２２で水位ｇ又は水位ｈ
を検出した後も浸水した場合に作業者の緊急避難用とし
て用いられる。

【００４５】また、バラストタンク３の下部には、バラ
ストタンク３内へ自然注水する注水穴２８が設けられて
いる。この注水穴２８からの流入水と上記バラストタン
ク配管２６から供給する圧縮空気とによってバラストタ
ンク３の浮力が調節されており、乾式水中作業装置Ｖの
浮重バランスおよび正浮力を一旦調節した後は、バルブ
２６ａを閉じて配管２６は取り外される。

【００４６】図１０は、上記乾式水中作業装置Ｖを使用
する浮体式海洋構造物Ｍの一例を示す図面であり、(a)
は側面図、(b) は平面図、(c) は(b) のＣ−Ｃ拡大断面
図である。この例では、複数の浮体ユニットｍを接合部
ｑで結合することにより超大型の浮体式海洋構造物Ｍを
海上に形成しようとするものであり、このような超大型
の浮体式海洋構造物Ｍを形成する浮体ユニットｍを乾式
水中作業装置Ｖで長手方向に結合する場合を以下に説明
する。なお、この超大型浮体式海洋構造物Ｍは、複数の
係留装置ｒによって海底ｓの所定位置に係留されてい
る。

【００４７】図１１は上記図１０の浮体式海洋構造物を
乾式水中作業装置で連結する場合の牽引要領を示す図面
であり、(a) は平面図、(b) は側面図である。図示する
ように、まず、クレーン等で吊り下げられた乾式水中作
業装置Ｖを浮体ユニットｍの側部から海中に沈めて接続
部ｑの下部へと移動させる。この実施例ではレール７が
設けられているので、ガイドローラ６をこのレール７に
係合させる。この時、乾式水中作業装置Ｖの前端側に設
けられたブラケット１ｅ（図１参照）に、浮体ユニット
ｍの他端に設けられたアクセストランクｐから挿入され
たワイヤ２９の端部が連結され、乾式水中作業装置Ｖの
後端側に設けられたブラケット１ｅ（図１参照）には、
この側端からワイヤ２９の他端が連結される。この前端
側のワイヤ２９はシーブ３０を介して電動ウインチ３１
に連結されて牽引索として乾式水中作業装置Ｖを牽引
し、後端側のワイヤ２９はシーブ３０を介してボラード
３２に連結されて制動索として速度調整を図っている。

【００４８】そして、レール７に係合したガイドローラ
６を上述した図６(a) の状態にし、電動ウインチ３１に
よって所定位置（図の実線位置）まで移動させられた乾
式水中作業装置Ｖは、上述した図６(b),(c) に示すよう
に、ガイドローラ６で水没外底面ｎに着底させられると
ともに構造体１の作業空間２内が排水される。この所定
位置への移動は、例えばレール７の所定位置にガイドロ
ーラ６が当接するストッパを予め設けておけば迅速な移
動作業が可能となる。

【００４９】このようにして所定位置に着底して排水し
た作業空間２内は大気圧となるので、この大気圧環境の
作業空間２内から浮体ユニットｍの接続部ｑの底板を溶
接によって結合することが容易に可能となる。この溶接
時には、作業空間２とアクセストランクｐとが連通して
いるので、アクセストランクｐから十分な換気を行うこ
とができる。また、溶接した後に接続部ｑの底板を塗装
する場合でも大気圧環境下で行うことができ、この時の
換気もアクセストランクｐから容易に行える。

【００５０】そして、所定時間経過後に乾式水中作業装
置Ｖを次の所定位置へ移動させる場合、上述したように
作業空間２内に注水して乾式水中作業装置Ｖを所定の正
浮力として水没外底面ｎから離底させた後、電動ウイン
チ３１でワイヤ２９を巻き取ることによって次の所定水
没外底面位置まで移動させる。その後は、上記したよう
に乾式水中作業装置Ｖを水没外底面ｎに着底させて、作
業空間２内を排水して大気圧環境とし、この作業空間２
から溶接および塗装を行う。以後、順次、上記作業を繰
り返して行く。

【００５１】図１２(a) 〜 (c)は、上記図１１の移動時
における乾式水中作業装置とアクセストランクとの関係
を例示する側面図であり、この図では、乾式水中作業装
置Ｖにおける作業空間２の前後位置に浮体ユニットｍの
アクセストランクｐが連通した例を示している。

【００５２】この例では、(a) に示すように、所定位置
で浮体ユニットｍ上の管制室２４に接続された配管２７
等のケーブルを進行方向前方のアクセストランクｐから
乾式水中作業装置Ｖ内へ導いて動力供給等を行い、(b)
に示すように、乾式水中作業装置Ｖを前方へ移動させる
時には、ケーブルを作業空間２へ挿入した状態のままで
乾式水中作業装置Ｖを前方へ移動させ、(c) に示すよう
に、次の作業位置へ移動完了した時には後方のアクセス
トランクｐからケーブルを出すように移動させている。

【００５３】このように、作業空間２の前後２箇所にア
クセストランクｐが連通するように乾式水中作業装置Ｖ
の作業空間２の形状とアクセストランクｐのピッチとを
設定すれば、人の出入りや動力供給、あるいは作業空間
２への注排水時の空気抜きや溶接時の換気、移動ワイヤ
ーの取付け等が容易に可能となり、作業性を大幅に向上
させることができる。

【００５４】以上のように、この乾式水中作業装置Ｖに
よれば、浮体式海洋構造物Ｍの水没外底面ｎに大気圧環
境を形成することが容易に可能となるため、浮体ユニッ
トｍの接合部ｑの底板を上下両面から大気圧環境下で溶
接することが容易に可能となる。

【００５５】なお、上記実施例では、浮体ユニットｍ上
に設けた電動ウインチ３１によって乾式水中作業装置Ｖ
を移動させる例を示しているが、乾式水中作業装置Ｖを
所定位置に移動させることができる手段であれば特に限
定されるものではない。この移動手段を乾式水中作業装
置Ｖに具備させて、乾式水中作業装置Ｖが任意の位置へ
自走して移動できる自走機にしてもよい。これらの選択
は乾式水中作業装置Ｖの使用目的や使用場所に応じて適
宜決定すればよい。

【００５６】

【発明の効果】この出願に係る発明は、以上説明したよ
うな形態で実施され、以下に記載するような効果を奏す
る。

【００５７】乾式水中作業装置によれば、構造体上面の
シール手段を浮体式海洋構造物の水没外底面に着底させ
て作業空間内を排水すればこの作業空間内を大気圧環境
にすることができるので、この作業空間の開口から水没
外底面の溶接や検査，修理，塗装，清掃等の作業が容易
に可能となり、特に、超大型の浮体式海洋構造物の場合
でも両面溶接により製造費用や作業時間を抑えて製造す
ることが可能となる。

【００５８】さらに、浮体式海洋構造物に構造体のガイ
ド手段をガイドするレールを設けたことにより、乾式水
中作業装置を任意の方向に移動させることが容易に可能
となり、このレールを構造体の両側部に設けてレール間
に圧気を注入すれば、底板上面を乾式で溶接することが
容易に可能となる。しかも、このレールの少なくとも１
本に沿うガイド手段に構造体の横移動を規制する横ロー
ラを設けたので、乾式水中作業装置の水平方向移動を規
制した乾式水中作業装置の安定移動が可能となる。

【００５９】また、ガイド手段を水没外底面に沿うガイ
ドローラで形成すれば、乾式水中作業装置を水没外底面
に沿って移動させることが容易に可能となり、このガイ
ド手段を上下動可能なリンク機構で構造体に支持すれ
ば、乾式水中作業装置を水没外底面から離底させたり着
底させることが容易に可能となる。

【００６０】さらに、構造体の前後に固定手段を設けれ
ば、乾式水中作業装置と浮体式海洋構造物とを強固に固
定して乾式水中作業装置に作用する潮流力等の横力に抗
することが可能となり、この固定手段をクランプ機構で
形成してレールと構造体とを固定すれば、レールを利用
して乾式水中作業装置を浮体式海洋構造物に機械的に固
定することが容易に可能となる。

【００６１】また、乾式水中作業装置の作業空間を浮体
式海洋構造物に設けたアクセストランクと連通可能に形
成すれば、浮体式海洋構造物から作業空間内へ出入りす
ることが容易に可能となるとともに、このアクセストラ
ンクを利用して作業空間内を換気することが容易に可能
となる。この作業空間が２箇所のアクセストランクと連
通可能であれば、更に作業性や換気性を向上させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願に係る発明の一実施例を示す乾式水中
作業装置の平面図である。

【図２】図１に示す乾式水中作業装置の側面図である。

【図３】図１に示す乾式水中作業装置の正面図である。

【図４】図１に示すＡ−Ａ断面図である。

【図５】図１に示すＢ−Ｂ断面図である。

【図６】図１の乾式水中作業装置におけるガイド手段を
示す作用説明図であり、(a) は移動時を示し、(b) は着
底時を示し、(c) は作業時を示す要部拡大側面図であ
る。

【図７】図１の乾式水中作業装置におけるクランプ手段
を示す作用説明図であり、(a)は移動時を示し、(b) は
固定前を示し、(c) は固定時を示す要部拡大正面図であ
る。

【図８】図１に示す乾式水中作業装置における注排水手
段の図面であり、(a) は平面図、(b) は縦断面図であ
る。

【図９】図１に示す乾式水中作業装置における空気系統
図であり、(a) は平面図、(b)は側面図、(c) は中央部
を示す縦断面図、(d) は両端部を示す縦断面図である。

【図１０】この出願に係る発明の乾式水中作業装置を使
用する浮体式海洋構造物の一例を示す図面であり、(a)
は側面図、(b) は平面図、(c) はＣ−Ｃ拡大断面図であ
る。

【図１１】図１０の浮体式海洋構造物を乾式水中作業装
置で連結する場合の牽引要領を示す図面であり、(a) は
平面図、(b) は側面図である。

【図１２】(a) 〜 (c)は、図１１の移動時における乾式
水中作業装置とアクセストランクとの関係を例示する側
面図である。

【符号の説明】

１…構造体１ａ…突出部２…作業空間３…バラストタンク（浮重バランス手段）４…注排水弁（注排水手段）５…シール部材（シール手段）５ａ…リップシール５ｂ…環状中空シール６…ガイドローラ（ガイド手段）６ａ…縦ローラ６ｂ…横ローラ７…レール８…排水用凹部９…上昇位置制限部材１０…浮力タンク（浮重バランス手段）１１…支持フレーム１２…リンク機構１３…シリンダ１４…ストッパ１５…取付フレーム１６…連結部材１７…クランプ部材１７ａ…押圧面１８…伸縮シリンダ１９…リンク材２０…排水ポンプ２１…配管２２…フロートスイッチ２３…逆止弁２４…管制室２５…配管２６…バラストタンク配管２７…配管２８…注水穴２９…ワイヤ３０…シーブ３１…電動ウインチ３２…ボラードＥ…浮重バランス手段Ｆ…注排水手段Ｇ…シール手段Ｈ…ガイド手段Ｊ…固定手段ｋ…クランプ機構（固定手段）Ｍ…浮体式海洋構造物ａ…隙間ｂ〜ｄ…軸心ｅ〜ｈ…水位ｍ…浮体ユニットｎ…水没外底面ｐ…アクセストランクｑ…接続部Ｖ…乾式水中作業装置Ｗ…水面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−146268（ＪＰ，Ａ) 特開平９−95295（ＪＰ，Ａ) 特公昭54−36590（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭54−26216（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭59−5497（ＪＰ，Ｙ２) 登録実用新案3014130（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B63B 9/00 B23K 9/00 107

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】浮体式海洋構造物の水没外底面側に大気
圧環境の作業空間を形成するための乾式水中作業装置で
あって、前記水没外底面側に開口する作業空間を形成した構造体
を設け、該構造体に浮重バランス用の浮重バランス手段
を設けるとともに、前記作業空間への注排水を行う注排
水手段を設け、該構造体上面の前記作業空間を囲む全周
にわたってシール手段を設け、該構造体の前後左右位置
に、移動時には該シール手段を水没外底面から離底さ
せ、作業時には該シール手段を水没外底面に着底させる
ことができるガイド手段を前記浮体式海洋構造物の水没
外底面に設けた左右のレールに沿って設け、該レールの
少なくとも１本に沿うガイド手段に、前記構造体の横移
動を規制する横ローラを設けたことを特徴とする乾式水
中作業装置。
【請求項２】前記ガイド手段を浮体式海洋構造物の水
没外底面に沿うガイドローラで構成し、該ガイドローラ
を上下動可能なリンク機構で構造体に支持したことを特
徴とする請求項１記載の乾式水中作業装置。
【請求項３】前記構造体の所定位置に、該構造体に作
用する横力を浮体式海洋構造物で支持する固定手段を設
けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の乾式
水中作業装置。
【請求項４】前記固定手段をクランプ機構で形成し、
該クランプ機構で構造体をレールに固定したことを特徴
とする請求項３記載の乾式水中作業装置。
【請求項５】前記作業空間を、前記浮体式海洋構造物
に設けた水没外底面に貫通するアクセストランクと連通
可能に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の乾式水中作業装置。
【請求項６】前記作業空間を、２箇所のアクセストラ
ンクと連通可能に形成したことを特徴とする請求項５記
載の乾式水中作業装置。