JPH0445618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は船に結合された少くとも１つの吸引
チユーブを用いる水底物質の吸引方法に関し、こ
れにより吸引チユーブは船から斜め又は垂直に下
降され、吸引チユーブの下側に近い１つ以上の吸
引開口から、このチユーブを通して水底物質と水
との混合物を掘引するために、吸引チユーブ内に
負圧を発生させ、吸引開口が水底物質を吸引して
堀削部が水底に形成されるように水底面内に徐々
に下降される。このような方法は、「シビル エ
ンジニアリング アンド パブリツク ワークス
レビユー」 （Civil Engineering and Public Works
Review）第65巻、第765号、1970年４月号、403
頁〜405頁に記載されている。

この方法における主な問題点はうねりのある場
合に船から離れている水底物質に対して吸引開口
を所定の位置に保持することが困難であるという
ことである。もし両者の離間距離が大きすぎる水
底物質に比較して多量の水が吸引され、その結果
輸送密度が減じ、いつぽう離間距離が小さすぎる
と吸吸引開口が詰り、この結果水底物質と水との
混合物を吸引することができない。したがつてう
ねりに対する複雑なうねり補償装置や位置決めシ
ステムが、吸引開口と水底物質との間に一定距離
を維持するために用いられてきた。それにもかか
わらず、このようなシステムは大きい波浪状態の
下では使用できないという欠点があつた。

この発明の目的は、このような従来の方法の欠
点を排除することのできる方法及び装置を提供す
ることにある。

この目的はこの発明による方法、即ち吸引チユ
ーブの下方部分が水底中に押し込まれ、これによ
り水底物質と水との混合物の吸引中に、吸引チユ
ーブの少くとも一部分が水底物質によつて支持さ
れて吸引チユーブが少くとも縦向きに保持され、
さらに水底物質と水との混合物がこの水底物質か
ら離れたところにおいて、吸引チユーブに設設け
られた横方向開口によつて吸引される方法によつ
て達成される。

このようにして吸引チユーブは実際上水底にお
いて、横方向にも保持されるから、この保持状態
において吸引開口は常に水底物質を吸引するのに
最も好適な位置におかれ、極めて簡単な位置決め
装置があるだけで充分である。

この発明による方法にいおいて、吸引チユーブ
は水底物質によつて支持されることによつて、船
もまた水底物質によつて支持されることとなる。
このようにして、船は大部分が波および風の影響
外におかれるからうねり補償装置の使用が不必要
となり、吸引チユーブ付き船は好適な深さのとこ
ろに沈降できる。さらに発生された負圧が任意最
適の方法で使用される。

吸引チユーブの下方部分を水底物質内に押入す
るために、圧力流体が吸引パイプの頭部の開口か
ら水底材料中に注入される。

このようにして、支持表面の下方およびそれを
囲む水底物質は流体の噴流によつて破砕され、又
は流動化して吸い上げられ、これによつて吸引チ
ユーブは圧力流体噴流が中断されるまで沈下が継
続される。

加圧流体に関連して、吸引チユーブの下方部分
に負圧が発生され、この負圧は吸引チユーブ内に
発生した負圧から生ずることが好適である。

負圧があるため水底物質は直接に吸引され、負
圧の発生が停止されるまで吸引チユーブを下降さ
せる。

さらにこの発明は、船と、これに結合されかつ
開口下端をもつ吸引チユーブと、吸引チユーブを
下降させる装置と、吸引チユーブ内に負圧を発生
する装置とを有するこの方法の実施に使用される
吸引装置に関し、この発明によれば吸引チユーブ
の開口端の下方に支持装置が吸引チユーブに結合
されて配置され、吸引チユーブの下端と吸引チユ
ーブの外側との間に１つ以上の横方向通路を形成
する連通結合部が形成される。

船は水面下に沈降可能な船からなるのが好適で
あり、これにより支持装置によつて水底に支持さ
れた吸引チユーブがこの船を支持することとな
る。

このようにして吸引チユーブは、チユーブの吸
引開口を深い水中にもたらすのに必要な、既知の
システムにおけるような吊上げケーブルが付いた
関節式又は出入式パイプの装備を必要とせずに、
一体構造又は予め定めた長さのものとすることが
できる。さらに負圧発生装置は、吸引開口と船と
の間の距離は一定でかつ吸引深さには無関係であ
るから、吸引開口から最適な距離に配置される。

吸引チユーブの下端と支持装置との間の距離は
調節可能であり、このためパイプが吸引チユーブ
の外側又は内側で滑動可能であることが好適であ
り、さらにパイプを引出し又は引込めるための装
置が設けられ、引出状態において、パイプの一部
分がその延長部となつて吸引チユーブの外側に配
置される。

このようにして、支持装置のすぐ下方の水底物
質を吸引することができるから、吸引チユーブは
深いレベルまで下降することができる。

支持装置は棒、パイプ類を用いて、前記装置間
の空所が横方向通路を形成するように吸引チユー
ブに結合される。

好ましくはパイプは支持装置内に形成された１
つ以上の室に圧力流体を供給するための供給導管
を形成し、これにより室は水底に流体噴流を注入
する開口を含む。

流体噴流により、支持装置のまわりの水底物質
は崩壊又は流体化されて吸引されるから、吸引チ
ユーブは一層深いレベルに下降することができ
る。

吸引チユーブは二重壁をもつチユーブとして形
成され、これによつてパイプはそれらの上端部と
ともに内側壁管の環状空所内に挿入される。

また支持装置は軸方向に延びる壁部を用いて吸
引チユーブに結合することができ、これによつて
内外壁管の空所は横方向開口部を形成する。

チユーブが二重壁をもつ実施例において、吸引
チユーブの内外側壁は支持装置に達するまで軸方
向に延び、これによつて両壁に対向する開口が作
られる。好ましくは、内側壁のこれらの開口の下
縁は、外側壁の開口の下縁よりも低く配置され
る。

フランス特許第1403852号から吸引チユーブを
用いて水底物質を吸引する方法が知られ、この方
法によれば、吸引チユーブの下端は水底物質内に
押入され、かつ吸引チユーブの下縁に沿いかつそ
の下方に外側から内側に流れる水流を生ぜしめ、
この水量は連続的でなく間欠的に発生される。吸
引チユーブの側壁は、横向きの開口をもつが、こ
のために吸引チユーブの下方部分に存在する芯材
の形状の水底物質を侵食するための付加的な水流
を例外的に実施し、この理由から横向き開口は下
縁に極力近づけて配置しなければならない。

この発明の実施例を参照しつつ例えば主として
砂から成る水底物質に対するこの発明の機能につ
いて説明する。

第１図において、環状支持装置２が吸引チユー
ブ１の下端の下方に配置され、この支持装置２は
棒部材又はパイプ部材３を介してその詳細な結合
方法は図示されないが吸引チユーブ１に結合さ
れ、かつ吸引チユーブ１は支持装置２に対して上
方及び下方に移動可能である。支持装置２は水底
物質４内に押入され、これにより支持装置２及び
吸引チユーブ１は支持表面５によつて担持され
る。吸引チユーブ１内に負圧を発生することによ
り、水底物質の砂及び水が棒部材３間に空所を通
り吸引チユーブ１に吸引される。

このようにして例えば水底が底線７に示すよう
になるまで、ある量の砂が吸引された後、一層深
い位置まで支持装置２がもたらされ、このために
第２図に示すように、吸引チユーブ１は支持装置
２に一層近づけられ、これによつてこの支持装置
２の近傍に負圧が発生して、この装置の附近の水
底物質が流動化し、第２図の８で示すように吸い
出され、これによつて吸引チユーブ１をもつ支持
装置２は下方レベルまで降下する。支持装置２の
附近の負圧を除去したのちは、支持装置２の周囲
を取巻く水底物質は固まつて支持装置を支持し、
水底物質の吸引は吸引チユーブ１が支持装置２に
対し再び持ち上げられた後に進行される。

第３，第４図に示す実施例において、吸引チユ
ーブ１０は環状室１１を形成する外側チユーブ９
で包囲され、環状室１１は圧力流体供給装置を具
備する吸引チユーブの図示されない上方部分に接
続される。支持装置１２は細長い壁部１３を介し
て外側チユーブ９に結合され、支持装置１２は下
向きノズル１４′をもつ環状室１４を含み、環状
室１４はパイプ１５によつて環状室１１に接続さ
れる。壁部１３にはさらに多数の開口１６が設け
られ、この開口１６を通して吸引チユーブ１０の
下方部分が外部と連通される。

第３図において支持装置１２は比較的大きい距
離にわたつて水底物質１７内に押入されているか
ら、支持装置１２は水底物質によつて支持され、
この結果水平方向に適切な定着を行わせる。もし
吸引チユーブ１０内に負圧が発生すると、砂と水
との混合物は開口部１６から吸引チユーブ１０に
吸引される。

もしある時間後に、例えば水底が底線１９に示
すようになつたとき、支持装置１２が一層深い位
置にもたらされ、圧力流体が環状室１１に供給さ
れ、この室から流体がパイプ１５を通つて支持装
置１２の環状室１４に流入し、環状室１４からノ
ズル１４′を介して第４図において矢印２０，２
１で示すように周囲の水底物質中に注入される。
このようにして支持装置１２のまわりの水底物質
は、２２で示すように流動化して吸引チユーブ１
０から吸い込まれるから、支持装置１２は吸引チ
ユーブ１０とともにさらに低いレベルに降下す
る。

もしノズル１４′を通る圧力流体の注入がその
後に停止されると、支持装置１２の周囲の水底物
質は固まつて吸引チユーブ１０が支持される。

第５図に示すように、この吸引式しゆんせつシ
ステムは船２３を含み、この船２３は例えばポン
ツーンとして形成され、これは水面２５に対して
船２３制御可能に浸漬するバラストタンク２４を
有する。２６において吸引チユーブ２７が船２３
に枢着され、この吸引チユーブ２７はシリンダ２
８によつて船２３と平行な位置から吸引チユーブ
２７が下方へ垂直に向く位置に揺動される。吸引
チユーブ２７はその下端に支持装置２９を担持
し、吸引チユーブ２７の上端はパイプ３０を介し
てポンプ３１の吸引側に接続され、このポンプ３
１の圧力側は圧力パイプ３２に接続され、吸引さ
れた水底物質が図示されていない場所へ送出され
る。さらに船２３はケーブル３３のような定着部
材を含み、該部材は例えば陸上の定着点に連繋さ
れ、またケーブル３４が例えば定着ブイとウイン
チ３５とを連繋する。

図５に示すように、吸引チユーブ２７は、船２
３をある距離にわたつて静穏な水底内に押入する
ことによつて吸引チユーブ２７と船２３とが支持
装置２９の下側によつて水底上に支持され、これ
によつてこのシステムが作動中に水底物質が矢印
３６に従つて移動し、吸引チユーブ２７の下端開
口から吸引されて吸引チユーブ２７内に吸引さ
れ、その後に圧力導管を通つて圧縮される。

第６図において、浅水において第５図によるシ
ステムの作動の段階を略示する。第６ａ図におい
て船２３はその目的地点にある。第６ｂ図は吸引
チユーブ２７が水底に降下されて水底物質に支持
される方法を示し、その後に水底物質の吸引作業
が開始され、その作動中に吸引チユーブ２７が
徐々に第６ｃ図に示すように下向きに斜めに延び
いて揺動されて水底物質の掘削が実施される。

第６ｄ図において、吸引チユーブ２７は船２３
に対して下向きに垂直に延びており、これにより
水底物質の一層深い吸引が行われ、船２３は第６
ｅ図に示すよううに沈下する。

第６ｆ図において、支持装置２９は水底内に一
層深く押入されて深いレベルで支持されるから、
水底物質の吸引作業はこの水底物質に支持された
システムによつて進行される。

第７図に示すように、吸引チユーブ３７は互い
にある距離を保つて同軸的に配置された内側チユ
ーブ３８と外側チユーブ３９とを有し、これによ
り両チユーブ３８，３９間に環状空所４０が形成
され、該空所４０はリング４１によつて閉鎖され
ている。

環状空所４０において、例えば４つのシリンダ
４２のようなユニツトが装着され、そのピストル
棒４３はパイプ４４に結合され、該パイプ４４は
リング４１の開口を通つて滑動案内される。パイ
プ４４はそれらの下端において環状支持装置４５
に結合され、これによりシリンダ４２の制御によ
つて支持装置４５と吸引チユーブ３７の下端との
間の距離を変更することができる。

吸引チユーブ３７は回転軸４６によつて船に枢
着される。

第８，９図には吸引チユーブの一実施例が示さ
れる。吸引チユーブは外側チユーブ４７及びこれ
と同軸的にある距離を内方に保つて配置された内
側チユーブ４８を含み、内側チユーブ４８が実際
の吸引チユーブとして機能する。筒状支持装置４
９の外側チユーブ５０及び内側チユーブ５１が前
記両チユーブに結合されている。両チユーブ５
０，５１には多数の向き合つた開口５２，５３が
造られる。開口５５が支持装置４９の下端面５４
に形成され、この開口５５を通つて圧力流体が注
入され、この流体は内側チユーブ４８と外側チユ
ーブ４７との間及び内側チユーブ５１と外側チユ
ーブ５０との間の空所を経て供給される。

第１０図ないし第１３図の吸引チユーブは、さ
らに外側チユーブ５７及びこれからある距離だけ
内方に隔たりかつ実際の吸引チユーブ５８を含
み、筒状支持装置が外側チユーブ６０を介して外
側チユーブ５７に結合され、外側チユーブ６０に
は多数の開口６１が造られる。滑動チユーブ６２
が内側チユーブ５８のまわりに装着され、滑動チ
ユーブ６２は外側チユーブ５７と吸引チユーブ５
８との間の筒状空所内に装着されたシリンダ６３
によつて滑動され、この滑動チユーブ６２は第１
０図に示す最高位置と第１１図に示す最低位置と
の間を往復移動可能となつている。

滑動チユーブ６２は案内チユーブ６４内を移動
され、案内チユーブ６４の下端は支持装置５９に
結合される。案内チユーブ６４の壁部には開口部
６５が形成され、外側チユーブ６０の開口６１と
対向するが、開口６１に比して長くなつているか
ら開口６５の下縁６６は支持装置５９に近接して
位置する。

もし滑動チユーブ６２が第１１図に示すように
その最下方位置にあれば、滑動チユーブ６２は外
側チユーブ６０の開口６１と完全に重なつたう
え、案内チユーブ６４の開口６５とは大部分が重
なり、その下縁６６の上方の開口６５の比較的小
部分６５ａが重ならずに残る。その結果、下方へ
向く案内通路６７が外側チユーブ６０と案内チユ
ーブ６４との間に形成され、これは上方において
開口６１を通つて外部と連通し、かつ開口６５ａ
および滑動チユーブ５７を通つて吸引チユーブ５
８と連通する。

実際の場合、滑動チユーブ６２を下方位置に移
動することによつて、吸引チユーブ５８内に発生
された負圧は、支持装置に近い位置に伝達される
から、この場合外部からの水は通路６７から吸引
され、矢印６８で示すように下向きに流れ、これ
らの水流は支持装置のまわりでその下方の水底物
質を流動化又は崩壊させ、吸引チユーブはさらに
低いレベルに降下する。この吸引チユーブは回転
軸６９を介して容器に枢着される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の第１実施例の概要
図、第３，第４図はこの発明の第２実施例の概要
図、第５図はこの発明による吸引装置の一実施例
の使用概要図、第６ａないし第６ｆ図はこの発明
による方法を順次段階的に示した説明図、第７図
はこの発明における吸引チユーブの一実施例の一
部の断面図、第８図はこの発明における吸引チユ
ーブの別の実施例の一部切欠斜面図、第９図は第
８図の平面ａ，ｂ，ｃに沿つてとられた断
面図、第１０，第１１図はこの発明における吸引
チユーブの他の実施例の一部切欠斜面図、第１２
図は第１１図の平面XIIａ，XIIｂ，XIIｃに沿つてと
られた断面図、第１３図は第１２図のXIIに沿つ
てとられた断面図である。 １，１０，２７，３７，４８，５８…吸引チユ
ーブ、２，１２，２９，４５，４９，５９…支持
装置、３，１５，３０，４４…パイプ、４，１７
…水底、６…混合物、９…外側チユーブ、１１…
環状室、１３…壁部、１４…環状室、１４′，１
６，５２，５３，５５，６１，６５…開口、２３
…船、２４…バラストタンク、２５…水面、２
８，４２，６３…シリング、３１…ポンプ、３２
…圧力パイプ、３８…内側チユーブ、３９…外側
チユーブ、４０…環状空所、４１…リング、４３
…ピストン棒、４７…外側チユーブ、５０，５１
…壁部、５７…外側チユーブ、６０…外側チユー
ブ、６２…滑動チユーブ、６４…案内チユーブ、
６７…案内通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船に結合された吸引チユーブを用いて水中の
   水底物質を吸引する方法において、吸引チユーブ
   が斜め又は垂直に船から降下され、吸引チユーブ
   の下方付近に設けられた吸引開口を介して、水底
   物質と水との混合物を吸引するため吸引チユーブ
   内に負圧を生じさせ、これによつて吸引開口が水
   底物質を吸引して当初の水底より下方にまで下降
   させて水底表面を徐々に下降させ、吸引チユーブ
   の吸引開口を含む下方部分が水底内に押入され、
   この間吸引チユーブの下方に取付けられた支持装
   置が水底物質中に位置していて吸引チユーブを支
   持し、吸引チユーブの吸引開口を支持装置が位置
   する水底物質より上部の水底物質中に位置させ、
   吸引チユーブが水底物質と水との混合物を吸引
   中、吸引チユーブの一部分が水底物質によつて支
   持されていることを特徴とする水底物質の吸引方
   法。 ２ 吸引チユーブの下方部分を水底中に押入する
   ために、船が水面以下に沈降されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の水底物質の吸引
   方法。 ３ 吸引チユーブの下方部分を水底中に押入する
   ために、吸引チユーブの頭部に設けられた開口を
   通して圧力流体が注入されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の水底物質の吸引方法。 ４ 吸引チユーブの下方部分を水底中に押入する
   ために、吸引チユーブの下方部分の下端近くに負
   圧を発生させることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の水底物質の吸引方法。 ５ 負圧が吸引チユーブ内に発生された負圧から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の水底物質の吸引方法。 ６ 船と、この船に結合され、かつ下部に吸引開
   口をもつ吸引チユーブと、吸引チユーブを降下す
   る装置と、吸引チユーブ内に負圧を発生する装置
   と、吸引チユーブの吸引開口の下方に取付けられ
   て、吸引チユーブが水底物質を吸引する作動時
   に、水底物質中に位置して吸引チユーブを支持す
   る支持装置とを具えていることを特徴とする水底
   物質の吸引装置。 ７ 吸引チユーブの下端開口を水底中にさらに深
   く押入するための装置を有し、この押入装置が船
   を水面下に沈降させることができるように構成さ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の水底物質の吸引装置。 ８ 負圧を発生する装置が吸引チユーブの下端開
   口と船との間に装着されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の水底物質の吸引装
   置。 ９ 吸引チユーブの下端縁と支持装置との間の距
   離が調節可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の水底物質の吸引装置。 １０ 吸引チユーブの少くとも下方部分に吸引チ
   ユーブに沿つて滑動可能な滑動チユーブが装着さ
   れ、この滑動チユーブを引出し又は引込めるため
   の装置が設けられ、これによつて滑動チユーブが
   引出されることにより、滑動チユーブの一部分が
   吸引チユーブの延長部を形成することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の水底物質の吸引装
   置。 １１ 支持装置が棒、パイプ類によつて吸引チユ
   ーブに結合され、これにより空所が支持装置と横
   方向開口との間に形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載の水底物質の吸引装置。 １２ 支持装置が吸引チユーブの軸方向に延びる
   連結壁によつて吸引チユーブに結合され、これに
   より連結壁間の空所が横方向開口を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の水底物
   質の吸引装置。 １３ 支持装置が１つ以上の室及びこの室と連通
   する開口を含み、さらに少くとも１つの供給導管
   が圧力流体を前記室に供給するために配設されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の水底物質の吸引装置。 １４ 供給導管がパイプによつて形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の水
   底物質の吸引装置。 １５ 吸引チユーブが二重壁からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の水底物質の吸
   引装置。 １６ 吸引チユーブの内外連結壁が支持装置まで
   軸方向に延び、両連結壁に対向する開口が形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の水底物質の吸引装置。 １７ 内側連結壁の開口の下縁が外側連結壁の開
   口の下縁よりも低いレベルに位置していることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の水底物質
   の吸引装置。 １８ パイプの上方端が吸引チユーブの内外壁間
   の環状空所内に延びていることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の水底物質の吸引装置。