JPH08239088A - ケーブルにより吊り下げられる波動補償装置を持つ吸込装置を備えた吸込み浚渫船 - Google Patents
ケーブルにより吊り下げられる波動補償装置を持つ吸込装置を備えた吸込み浚渫船Info
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- JPH08239088A JPH08239088A JP7330693A JP33069395A JPH08239088A JP H08239088 A JPH08239088 A JP H08239088A JP 7330693 A JP7330693 A JP 7330693A JP 33069395 A JP33069395 A JP 33069395A JP H08239088 A JPH08239088 A JP H08239088A
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Abstract
ーブルの引張力を制御すると共に、土砂の吸込み性能を
選択的に変化させうる浚渫船の提供。 【解決手段】 ケーブル17の長さを変える働きをする
波動補償装置を装備した、吸込装置を有しケーブルは水
底16付近にある吸込装置を吊り下げている。吸込装置
は、補助パイプ10に囲まれた吸引パイプ1、およびパ
イプスリーブ3を備えている。パイプスリーブは水噴射
装置を備え、また下端4にプレート5を備えている。吸
込装置は、このプレートにより水底に設置しておくこと
ができる。パイプスリーブにはプレートより上方の部分
に穴が開けてあり、土砂は吸引パイプの上方端13に向
けて流動することができる。補助パイプ10の高さを調
節し、下端14を吸引パイプとパイプスリーブの下端1
3、4の間の調節可能距離の範囲に位置さすことができ
る。
Description
る。この浚渫船は、ケーブルにより吊り下げる波動補償
装置(swell compensator)を装備した吸込装置を備えて
いる。波動補償装置はケーブルの長さを変化させるため
に用いられる。ケーブルは、装置の使用時、船から吸込
装置まで下向きに延びており、この吸込装置は水底付近
にあって上向きに延びる吸引配管を経て浚渫船に連結さ
れている。
れている。記載中の第1の船舶では、回転可能に支持さ
れた吸引配管が用いられている。この吸引配管の下端
は、船舶の動きに伴い水底を移動するドラッグノズル
(drag nozzle)に枢軸結合されている。ドラッグノズル
を装備した吸引配管の端部はケーブルによって吊り下げ
られている。ケーブルの一方の端部が、吸引配管に連結
されたブロックに固定されている。ブロックおよび船の
各々に取付けられた多数のケーブルローラを経て、ケー
ブルはウインチドラムに至っている。
ル長さ調節装置を通して案内するようにすれば、波動に
より船舶が上下動してもケーブルを緊張した状態に保つ
ことができる。ドラッグノズルを装備した吸引配管の重
量またはその重量の一部を利用してドラッグノズルを水
底につけるようにしなければならない。
動する必要があるため、ある時間の間一箇所で底から、
特に砂等を吸い上げるのには適していない。
の実例では、使用する吸引パイプの一部が水底内に入っ
ている。従って、吸引パイプに隣接して配置したパイプ
より水底に水を噴射すれば、吸引パイプは水底に埋没す
ることになる。吸引パイプは、可撓性の吸引配管を通じ
て船舶に連結されている。この例では、吸引配管を吊り
下げた多数のケーブル要素はケーブル長さ調節装置を通
して延びており、ケーブルは吸引パイプと共にケーブル
ローラを通して大きく移動しなくてもすむようにしてあ
る。ケーブル長さ調節装置用の固定基準点を得るため
に、前述したようにしてパイプを水底に定置させなけれ
ばならない。
間一箇所で底から吸い上げるのに特に適してはいるが、
パイプを底に固定するのが困難である。また、大きな横
向きの力がパイプに加わる危険性もある。こうした状況
は、特に、可撓性配管により吸引パイプを船舶に連結せ
ず、大型船の場合のように固定パイプを用いると起こる
ことがある。
難しく、大量の土砂が突然に流入する等の理由により浚
渫システムが簡単に詰まってしまう欠点がある。
の課題を解決することにある。このため、本発明によれ
ば、吸込装置は、周囲に同心的にパイプスリーブを設け
た吸引パイプを有している。操作時、パイプスリーブの
下端は吸引パイプの下端より下方に配置される。また、
パイプスリーブの下端はプレートを備えている。吸込装
置は、このプレートにより水底の特定箇所に宛てがって
おくことができる。パイプスリーブには、プレートより
上方の一部分に穴が開けてあり、土砂と水の混合物はこ
れら開口を通り吸引パイプに向けて流れ込むことができ
る。吸引パイプとパイプスリーブとの間には調節可能な
補助パイプが同心的に装着され、吸引パイプとパイプス
リーブの下端の間に調節可能な距離を置いて、補助パイ
プの下端が配置されるようにしてあり、吸引パイプおよ
び補助パイプと、パイプスリーブとの間に存在する隙間
には、パイプスリーブが、このパイプスリーブの付近の
土砂をほぐし懸濁状態にする水噴射装置が設置されてい
る。
置に使用することにより、噴射装置の周囲および吸引パ
イプの下端付近に土砂と水の懸濁液を形成することがで
きる。この懸濁液は吸引パイプを通じて簡単に排出で
き、吸引パイプが閉塞することがない。補助パイプを設
けてあるため、補助パイプの高さを調節することによ
り、懸濁液の吸引量とその組成を調節することができ
る。
置にはクレータが形成される。このため、クレータの底
に向けて突然に土砂が滑り落ちることがある。その結
果、吸込装置には大きな荷重が加わることになる。吸引
パイプより大きな直径のパイプスリーブが設けてあるた
め、吸引パイプに過度な力の加わることがない。また、
懸濁液となる前の土砂が突然に流入して吸引パイプを塞
いでしまうことがない。
よる。土砂の流入により補助パイプの下端が塞がれて
も、パイプスリーブを通じ吸引パイプの下端に向けて水
は移動することができる。パイプスリーブの長さは、パ
イプスリーブの上端が、ほぼ常時、土砂より上方にある
ように設定されている。このパイプスリーブの丈は、吸
込装置によりできたクレータに多量の土砂が突然流入し
た場合でも、それよりも上方にくるようにされている。
イプスリーブからほぼ環状の空間内に流入する懸濁液の
流れを制御する手段をこの空間内に設けることができ
る。
下端の下方にある距離を置いて、パイプスリーブと補助
パイプの間の前記環状空間はパイプスリーブに連結した
閉鎖手段により実質的に閉じるようにされる。また、パ
イプスリーブは、これら閉鎖手段と吸引パイプの下端と
の間に開口を備えており、これらの開口は、補助パイプ
に連結した手段により完全にまた部分的に閉じられる。
クトに連通し、他方の側がパイプスリーブに設置した水
噴射装置に連結されているチャンバを備えている。
間を通る流れは、連係するパイプに装着され互いに相対
した円錐状の部品を用いても制御することができる。こ
れらの部品を互いにスライドさせれば、両者間の隙間は
減少する。こうした構造は、空間の自由断面積が局部的
に減少し、流れが乱されるため容易ではない。
タに土砂が突然に流入することがあるため、吸引パイプ
に向けて押し寄せる土砂に対し、吸引パイプの吸引作用
を制御するのが好ましいということである。すなわち、
土砂に負圧が加わると固まった土の塊ができ、この塊か
らパイプスリーブを抜くことができなくなる。補助パイ
プを上向きに動かせば、補助パイプにより閉じられてい
たパイプスリーブの高い位置の開口が開放される。これ
により、吸引パイプの下端とこれら開口との間が連絡さ
れ、パイプスリーブ下部の土砂に加わっていた吸引作用
を除くことができる。
を急激に下げて土砂を排出し、状態のよい土懸濁液を得
ることが重要である。こうしたことを行うために、パイ
プスリーブの底プレート付近に配置した水噴射装置はほ
ぼ下向きにセットされ、またパイプスリーブの多孔部の
上方に設けた水噴射装置は水平に対し0度からほぼ45
度の角度の範囲で下向きにされている。
土中に吸引装置を貫入するのに役立つ。水噴射装置は、
通常、高圧水を用いて操作される。
えば30度の角度の範囲で斜め下向きにセットされ、浚
渫作業中に土砂を懸濁液にする働きをしている。これら
水噴射装置は、概して、底プレート付近に装着した水噴
射装置よりも低い水圧で操作される。
れも同時に、また個別に操作することができることは明
らかであろう。
ば、直列または並列に連結可能な2つの水ポンプを使用
することができる。
吊り下げたケーブルはケーブルローラを横切って巻上げ
ウインチまで延びている。補償シリンダから突き出て、
シリンダ内を移動可能なピストンの一方の側に連結され
たロッドにケーブルローラは装着されている。ピストン
の反対側には液圧媒体がある。
リンダ内の空間は、自由に移動できすピストンまたは膜
体の設置された第2のシリンダ内の空間に連通してい
る。ピストンの反対側にある空間は、圧縮ガスの存在す
る空間と連通し、また補償シリンダと第2のシリンダの
間の連絡配管には逆止弁が配置されている。逆止弁は、
補償装置シリンダから第2のシリンダに圧力媒体が流れ
るのを阻止する。この逆止弁を跨がってバイパスが設置
されている。第1のバイパスは操作可能な止め弁を備
え、また第2のバイパスは所定の高圧にセットされた安
全弁を備えている。
がって設置され、吸引配管の操作可能な流入弁と排出配
管の逆止弁とを有する係合可能なポンプを備えている。
高められた圧力下で補償シリンダに液圧媒体を供給する
一方で、第1のバイパスの操作可能な止め弁により、ポ
ンプが連結された状態の時に、ポンプによって供給され
た液圧媒体の第2のシリンダへの流れを防ぐようにして
ある。
であり、しかも吸込装置を固い水底上にフリーの状態で
立設した場合、波動に伴って船が上方運動すると昇降ケ
ーブルにはある程度の荷重が加わるようになる。補償シ
リンダのピストンは押し下げられ、ピストン下方の圧力
は上昇する。こうした場合、ケーブルには大きな力が加
わるため、必要に応じ、巻上げウインチを作動させ、ピ
ストンがシリンダ内の最下位置にこないように操作する
ことができる。例えば、巻上げウインチがケーブルを開
放する一方で、ブレーキ手段がケーブルに作用するよう
にし、ケーブルを所定の引張り状態に保つことができ
る。波動による船の下降運動時にも、装置は同じように
作用することが明らかである。
ンチにより吸込装置を引き上げる。次いで、第1のバイ
パスの止め弁を操作し、この止め弁を通して補償装置シ
リンダから第2のシリンダに媒体が流れることがないよ
うにする。その結果、補償シリンダのピストンはほぼ中
間位置で停止する。しかしながら、ピストンに加わる荷
重があまりにも大きいと、第2のバイパスの安全弁が開
き、ケーブルに超過荷重が加わるのを防ぐようにしてい
る。
されたクレータの底に多量の土砂が流れ込む好ましくな
い現象により、吸込装置が埋まってしまうことがある。
波動に伴って船が上昇運動をすると、前述したように吸
込装置が緩く引っ張られる。安全弁を設置しているた
め、ケーブルに超過荷重が加わるのを防ぐことができ
る。
ば、吸込装置を1mだけ引き上げると、第1のバイパス
の弁は再び開放され、補償装置シリンダのピストンも中
間位置まで再び移動するようになる。
態では、吸込装置を緩く引っ張ることが難しくなる。こ
のため、前述した第3のバイパスにポンプが設けられて
いる。このポンプを用い、補償装置シリンダに高圧を発
生させるようにすることができる。この状態で、第1の
バイパスの止め弁が再び閉鎖されると、発生した圧力は
第2のバイパスの安全弁により制限される。以下、添付
図面に沿って本発明の実施例につき説明する。
管に連結した吸引パイプ1を備えている。構造について
は簡略に示した。
プスリーブ3に連結している。パイプスリーブ3はプレ
ート5を設けた下端4を備えており、完全に閉ぐ必要は
ない。
に、点線で示す多孔部6を備えている。パイプスリーブ
3のこの部分6の貫通孔は、例えば、互いに高さ位置を
変えたり、あるいは任意の配置関係に配列した、多数の
スロット穴の形態をしたものにできる。
の水噴射装置7を備え、またプレート5の付近若しくは
プレート5に設置した高圧の水噴射装置8を備えてい
る。水噴射装置7は、水平に対し30度の角度で下向き
に配置されている。水噴射装置7には、図示しない配管
を通して水を供給することができる。この配管は、パイ
プスリーブ3の壁に固定的に連結した環状チャンバ9に
連絡している。
ーブ3との間に位置する補助パイプ10を取り囲んでい
る。この補助パイプ10は、1つまたはそれ以上の加圧
媒体シリンダ11を介してサポート2または吸引パイプ
1に連結されており、よってこの補助パイプ10は縦方
向に調節することができる。状況によっては、それぞれ
のパイプの間にガイドを設けることもできる。
の下端13より上方に位置する。また下端14はプレー
ト5より上方に配置され、通常の操作時には、パイプス
リーブ3に連結されたチャンバ9より下に位置してい
る。
は複数の開口15が形成されている。これら開口15
は、通常の操作時、閉鎖プレート15aによりほぼ閉鎖
されている。閉鎖プレートは簡略に示したが、補助パイ
プ10に連結されている。補助パイプ10を上向きに動
かせば、開口15は徐々に開かれていく。吸引パイプ1
に生じた負圧により、開放された開口15を通じて、水
または水中にて砂等の土懸濁液をパイプスリーブ3内に
吸引することができる。こうした機能は、前述したよう
に、地面にできたクレータの底に向けて土が突然に崩
れ、パイプスリーブの周りが土で完全に埋まってしまっ
た時に効果を発揮する。吸引パイプの吸引作用がこの崩
れた土に作用すると、土は強く圧密された固まりに圧縮
され、吸込装置を引き上げることができなくなる恐れが
ある。
盤面を表わしている。この地盤面は土の固い部分をさ
し、点線上方の水中には土粒子の懸濁液が存在してい
る。懸濁液は吸引パイプ1を通じ吸引除去される。
されるケーブル17によりパイプスリーブ3を吊り下げ
ることができる。吸引パイプ1は、例えば、ベローズを
介して吸引配管に連結することができる。
18を通って巻上げウインチ19まで延びている。1つ
のケーブルローラ18は、液圧補償装置シリンダまたは
ジャッキ22のピストン20から突き出たピストンロッ
ド21に装着されている。シリンダ22の空間23は、
配管24を経て内部に自由可動ピストンまたは膜体27
を持つ第2のシリンダ26の空間25に連結されてい
る。シリンダ26の空間28は1つまたはそれ以上の加
圧ガスリザーバ29に連結されている。このリザーバの
ガスとしては窒素が最も汎用されている。
の逆止弁30を跨がる第1のバイパス31には操作可能
な止め弁32が装着されている。逆止弁30を跨がる第
2のバイパス33には安全弁34が装着されている。
33を跨がってポンプ36、止め弁37、38が配置さ
れている。逆止弁37を跨いで弁39を設けることがで
きる。この弁はポンプ36の使用に際して開放される。
このため、リザーバ29からの加圧ガスによって生じた
ものよりも高い圧力の液圧媒体を空間23に供給するこ
とができる。配管24中に設けられ弁32により迂回可
能な逆止弁30は、通常の操作時には開放されている。
この逆止弁30は、圧力媒体が空間25に逆流するのを
防ぐ働きをする。
ち、最初に引上げ動作を行わなければならない状況下で
は、貫入吸込装置の場合、巻上げウインチ19により補
償装置シリンダ22が過度の最下位置に引き下げられる
のを防ぐ必要がある。こうした操作は、巻上げウインチ
に対しブレーキを解除する以前に、弁32を閉じること
により逆止弁30を係合することで行われる。
償装置シリンダ22の空間23内の圧力は、安全弁34
にセットした最大値まで増加することになる。これによ
り、吸込装置は常時加わっている力よりも大きくしかも
制御された力により引き上げられる。
またはすぐに引き抜ける場合、補償装置シリンダ22の
空間23内および配管24内の圧力は通常の値まで低下
し、または低い状態に保たれる。例えば、3つの波の周
期にセットしたタイムリレー(time relay)からコマンド
が発せられると弁32は開き、同時に巻上げウインチ1
9は解除される。巻上げウインチ19は引上げ動作を行
い、シリンダ22のピストンロッド21は完全に押し下
げられているため、オーバーロードになる危険性なく、
吸込装置は上向きに移動することができる。
と、シリンダの空間23内および配管24内の圧力は船
が上向きに動くたびに増加するので、タイムリレーは弁
32を開放せず巻上げウインチ19についても解除する
ことがない。こうした操作を行えば設備の破損の危険性
がなくなる。必要な操作は、船が上昇運動するたびに、
制御された引張力を加えて装置を緩やかに引っ張るよう
にすることである。これに伴って生じたエネルギーは、
液圧媒体を冷却することにより除かれる。
および空間28、25内の圧力により、液圧媒体は逆止
弁30を通じて補償装置シリンダ22に押し戻される。
かにしか動揺しない状況では、ポンプ36により加わる
補助力により吸込装置も緩く引っ張るようにされる。こ
のポンプ36は、必要とするバルブを閉じた後、オイル
をシリンダ25からシリンダ22に高圧で押し出すが、
巻上げウインチ19はブレーキがかかったままである。
用せず、少なくともその一部を船上に上げておく必要の
ある場合、周知の方法により、吸込装置を水平の姿勢に
しておけるようにケーブルは吸込装置に連結される。こ
のケーブルについても、適当な手段により緊張した状態
にしておく必要がある。
は本発明に係る装置の単なる実施例にしか過ぎない。本
発明の概念から逸脱することなく如何様にも変更できる
ことは明らかである。
Claims (9)
- 【請求項1】 ケーブルにより吊り下げられる波動補償
装置を持つ吸込装置を備えた吸込み浚渫船にして、前記
波動補償装置はケーブル(17)の長さを変化させるた
めに用いられるもので、前記ケーブルは、吸込装置の使
用時、船から吸込装置に向けて下向きに延び、この吸込
装置は水底(16)付近にあって上向きに延びる吸引配
管を経て浚渫船に連結されており、前記吸込装置は、周
囲に同心的にパイプスリーブ(3)を設けた吸引パイプ
(1)を有し、操作時、前記パイプスリーブの下端
(4)は吸引パイプ(1)の下端(13)より下方に配
置され、また下端(4)はプレート(5)を備えてお
り、このプレートを介して吸込装置は所定の水底(1
6)に宛てがっておくことができ、またパイプスリーブ
(3)の前記プレート(5)より上方の部分にはパイプ
スリーブの長さ部分(6)に穴が開けてあり、土砂/水
の混合液はこれら開口を通り吸引パイプ(1)に向けて
流れることができ、吸引パイプ(1)とパイプスリーブ
(3)との間には調節可能な補助パイプ(10)が同心
的に装着され、吸引パイプ(1)とパイプスリーブ
(3)の下端(13、4)の間に調節可能な距離を置い
て、補助パイプ(10)の下端(14)が配置されるよ
うにしてあり、吸引パイプ(1)と補助パイプ(10)
との間には隙間が設けられており、パイプスリーブ
(3)にはこのパイプスリーブ(3)の付近の土砂をほ
ぐし懸濁状態にする水噴射装置(7、8)が設置されて
いることを特徴とする吸込み浚渫船。 - 【請求項2】 請求項1に記載された吸込み浚渫船にお
いて、パイプスリーブ(3)の長さは、このパイプスリ
ーブの上端が、ほぼ常時、地面より上方にくるようにさ
れていることを特徴とする吸込み浚渫船。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載された吸
込み浚渫船において、補助パイプ(10)とパイプスリ
ーブ(3)の間のほぼ環状の空間に、パイプスリーブ
(3)を経て空間に至る懸濁液の流れを制御する手段
(15、15a)が、装着されていることを特徴とする
吸込み浚渫船。 - 【請求項4】 請求項3に記載された吸込み浚渫船にお
いて、吸引パイプ(1)の下端(13)より下に幾分距
離を置いた、パイプスリーブ(3)と補助パイプ(1
0)の間の環状空間はパイプスリーブに連結された閉鎖
手段(9)によりほぼ閉鎖され、またこれら閉鎖手段
(9)と吸引パイプ(1)の下端(13)との間で、パ
イプスリーブ(3)は、補助パイプ(10)に連結され
た手段(15a)により部分的または完全に閉鎖するこ
とのできる開口(15)を備えていることを特徴とする
吸込み浚渫船。 - 【請求項5】 請求項4に記載された吸込み浚渫船にお
いて、閉鎖手段は、一方の側が圧力水の供給用ダクトに
連絡し、他方の側がパイプスリーブ(3)に設置した水
噴射装置(7)に連結されているチャンバ(9)を有し
ていることを特徴とする吸込み浚渫船。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5までの何れか一項
に記載された吸込み浚渫船において、パイプスリーブ
(3)の底板(5)の付近に配置された水噴射装置
(8)はほぼ下向きにされ、またパイプスリーブ(3)
の多孔部(6)より上方にある、水噴射装置(7)は、
水平に対し0度からほぼ45度までの角度で下向きであ
ることを特徴とする吸込み浚渫船。 - 【請求項7】 波動補償装置を有する吸込み浚渫船にし
て、吸込装置を吊り下げたケーブル(17)はケーブル
ローラ(18)を通して巻上げウインチ(19)に至っ
ており、前記ケーブルローラ(18)は、補償装置シリ
ンダ(22)から突き出ており、かつシリンダ(22)
内を移動可能なピストン(20)の一方の側に連結した
ロッド(21)に装着され、ピストン(20)の反対側
の空間(23)には液圧媒体が入っている吸込み浚渫船
において、液圧媒体の入った補償装置シリンダ(22)
内の空間(23)は、自由に移動可能なピストン(2
7)または膜体の設置された第2のシリンダ(26)内
の空間(25)に連通しており、ピストン(27)の反
対側にある空間(28)は、圧縮ガスの存在する空間
(29)に連通し、また補償装置シリンダ(22)と第
2のシリンダ(26)の間の連絡配管(24)には逆止
弁(30)が配置されており、前記逆止弁は補償装置シ
リンダ(22)から第2のシリンダ(26)に圧力媒体
が流れるのを阻止し、この逆止弁を跨がってバイパス
(31、33)が設置され、第1のバイパス(31)は
操作可能な止め弁(32)を備え、また第2のバイパス
(33)は所定の高圧にセットされた安全弁(34)を
備えていることを特徴とする吸込み浚渫船。 - 【請求項8】 請求項7に記載された吸込み浚渫船にお
いて、第3のバイパス(35)が前記2つのバイパス
(31、33)を跨がって設置されており、吸引配管に
操作可能な流入弁(39)、排出配管に逆止弁(38)
を備えた連結可能なポンプ(36)が設置され、高圧の
下で補償装置シリンダ(22)に液圧媒体を供給する一
方で、第1のバイパス(31)の操作可能な止め弁(3
2)により、ポンプ(36)が連結された状態の時に、
ポンプによって第2のシリンダ(26)へ供給された液
圧媒体の逆流が起きるのを防ぐようにしたことを特徴と
する吸込み浚渫船。 - 【請求項9】 吸込み浚渫船と共に使用する、請求項1
から請求項8の1つまたはそれ以上に記載された吸込装
置と波動補償装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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