JPS63308183A - 海底資源採鉱船の管格納移送装置における管搬出入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、マンガン団塊等の海底資源を採鉱、揚収する
海底資源採鉱船に関し、詳しくは、船上に格納した揚鉱
管、フレキシブルホース、空気管等長尺の管をデリック
部まで移送し、デリック内で組立て海中に下降させる採
鉱船のハンドリングシステムのうち、各挿管を格納、移
送するための装置における管搬出入装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来の海底資源採鉱船の管格納移送装置は第９図〜第１
２図に示されている。

第１２図中１は海底資源採鉱船、２は海底資源採鉱船１
の船体３上に設置した管格納移送装置、４は船体３上で
多数の揚鉱管を順次軸線方向へ接続しながら船体３に設
けたムーンブール５を通して海中に下降させたバイブス
トリング、６はバイブストリング４の先端に取付けられ
海底７の鉱物資源の採鉱を行う集鉱機である。

第１２図の管格納移送装置２の詳細を第９図〜第１１図
を参照して説明すると、８は船体３上に設けられたジン
バル軸受架台９にジンバル軸受を介して船体３の前後方
向及び幅方向に動揺自在に設けられたデリックである。

該デリック８にはデリック側ラッキングアーム（図示せ
ず）が設けてあり、デリック８０作業台では、ムーンブ
ール５を通して海中へ下降させるための揚鉱管Ｐを接続
し得るようになっている。

１０はデリック８の前方船体３上に設置した揚鉱管格納
装置であり、揚鉱管Ｐを格納するラック１１及び横行ト
ロリ１９が横行し得る横行レール１２、横行トロリ１９
を抱えた走行装置１８が走行する走行レール１８を備え
ている。

１４は揚鉱管格納装置ｌＯの後方に設けた昇降装置であ
り、エレベータガイドレール１５の上部に設けた昇降ウ
ィンチ１６により昇降し得るようにしたエレベータ１７
、揚鉱管格納装置１０の走行レール１３とエレベータ１
７との間を走行しニレ／＜−タ１７に乗り得るようにし
た走行装置１８、揚鉱管格納装置ＩＯの横行レール１２
と走行装置１８との間を横行し走行装置■８に乗り得る
ようにした横行トロリ１９を備えている。横行トロリ１
９には、揚鉱管Ｐを把持する把持装置２０が設けである
。

エレベータ１７及び走行装置１８並に横行トロリ１９は
管移送能率をあげるため２組ずつ設けられ、昇降装置１
４の上部には、横行トロリ１９が船体３幅方向中心部へ
横行し得るようにした横行レール３２が設けられ、横行
レール３２の下部には、揚鉱管Ｐを船体３前後方向へ移
送するため、格納区画側搬送路としてベルトコンベア式
の移送コンベア２１が設けられている。

２２はデリック８と昇降装置１４との間に配設された揚
鉱管搬出入装置である。該揚鉱管搬出入装置２２はブリ
ッジ２３を備え該ブリッジ２３は昇降装置ｆ１４のエレ
ベータガイドレール１５側及びデリック８側に設けたビ
ン及び球面軸受から成る軸受装置２４．２５により支持
され、軸受装置２４．２５の部分でブリッジ２３は船体
３の幅方向へ動揺し得るようになっていると共に船体３
の前後方向にも多少動揺し得るようになっている。又ブ
リッジ２３の昇降装置１４側には、一端を昇降装置１４
側に連結され他端をブリッジ２３に連結された流体圧シ
リンダ等の固定装置Ｆ２Ｂが配設され、ブリッジ２３の
デリック８側には、一端をデリック８側に連結され他端
をブリッジ２３に連結された流体圧シリンダ等の固定装
置２７が配設されている。

２８はブリッジ２３上のデリック８側に設けた支点２９
を基準として傾動シリンダ３０により上下へ回動し得る
ようにしたアームであり、該アーム２８上には、デリッ
ク区画側搬送路としてベルトコンベア式の移送コンベア
３１か設けられている。

昇降ウィンチ１６によりエレベータ１７が所定位置まで
昇降すると、横行トロリ１９を抱えた走行装置１８がエ
レベータ１７から自走して揚鉱管格納装置■０内の走行
レール１３を走行し、船体３前後方向へ２区画に分かれ
た揚鉱管格納装置ＩＯの何れかの区画に達する。そうす
ると、横行トロリ１９が走行装置１８から横行レール１
２を自走、横行してラック１１の所定位置に達し、停止
し、把持装置２０を作動させて揚鉱管Ｐを把持する。又
横行トロリ１９は逆走して移送台車装置Ｉ８に乗り移り
、横行トロリ１９を抱えた走行装置１８も逆走してエレ
ベータ１７に乗り移り、昇降ウィンチ１６によって、走
行装置１８、横行トロリ１９を上架したエレベータ１７
が上限まで上昇する。

エレベータ１７が上限位置に達すると、横行トロリ■９
が走行装７１１８から横行レール３２へ乗り移り、把持
装置２０が下降すると共に開かれて揚鉱管Ｐは移送コン
ベア２１に受渡され、揚鉱管Ｐは移送コンベア２１によ
り移送され、移送コンベア３１上へ愛社され、移送コン
ベア３１により移送されて該移送コンベア３１上の所定
位置で停止する。

この場合、昇降装置１４側の固定装置２６を作動し、ブ
リッジ２３を固定装置２６により昇降装置１４側に固定
しておき、他端のデリック８側の固定装置２６は固定を
解除し、軸受装置２５で動揺自在となるようにしておく
と、ブリッジ２３はデリック８に対して動揺自在となり
、一方船体３とは一体となるため、移送コンベア２１か
らブリッジ２３側の移送コンベア３１への揚鉱管Ｐの受
渡しが船体動揺中においても移送コンベア２１．３１の
間での相対運動なしにスムーズに行える。揚鉱管Ｐがブ
リッジ２３側の移送コンベア３１上に完全に乗り移らさ
れたならば昇降装置１４側の固定装置２Ｂの固定を解除
して軸受装置２４で動揺自在とし、同時にデリック８側
の固定装置２７でブリッジ２３をデリック８に固定する
。この場合ブリッジ２３は昇降装置１４と完全に切り離
され、デリック８側に完全に固定され、デリック８と略
同−の動きとなる。その状態で、傾動シリンダ３０を作
動してブリッジ２３側のアーム２８を移送コンベア３１
と一緒にデリック８側に傾動させ、アーム２８及び移送
コンベア３１を垂直に保ちその状態で移送コンベア３１
上の揚鉱管Ｐをデリック８側ラツキングアーム（図示せ
ず）に受渡し、デリック８内で順次揚鉱管Ｐを接続して
いく。

第１２図のバイブストリング４を揚収し、揚鉱管Ｐを取
外し、格納する場合には上述と逆の順序により行なえば
よい。

しかしながら上述の装置にあっては、下記のような問題
点がある。

（ｉ）　　ｆ！鉱管搬出入装置２２、昇降装置１４、揚
鉱管格納装置１０が船体３の前後方向へ配列されている
ため、船体３の上甲板上のスペースが大きく必要で船舶
の用船にこの要素が大きなウエートを占める。

■　揚鉱管格納装置ｌＯは船体３の前後方向へ２区画設
けであるため、揚鉱管Ｐの移送距離が長くなり、従って
揚鉱管Ｐの移送時のサイクルタイムの関係から、エレベ
ータ１７及び走行装２１８並に横行トロ１月９が２系統
必要となる。

＠（＋）■により船体３及び管格納移送装置２が大きく
なると同時にコスト高となり、経済性が良くない。　　
□ （へ）揚鉱管Ｐが両端部、中央部の３点支持の場合は、
揚鉱管Ｐは必らず１本の移送コンベアにより２点支持さ
れているため移送コンベア２１から３１への乗り移りは
スムーズに行われるが、各挿管の中には２点支持状のも
のもあり、ベルトコンベア方式では、移送コンベア２１
と３１の乗り移り部において、管端がその間に落込み、
移送不能となる。

そこで、上述の装置の諸問題点を解決するために、本件
発明者等は第７図及び第８図に示すごとき管格納移送装
置を提案した。

第７図及び第８図においては揚鉱管格納装置４１は、船
体３の前後方向に対しては１区画であり、船体３幅方向
へ所要の間隔で立設した門型のフレーム４２の支柱４２
ａ部内側には、船体３の前後方向へ延びる支持部材４３
が上下へ所要の間隔で多数突設され、支持部材４３の先
端には、船体３の幅方向へ延びる、トロリレール兼用の
ラック支持台４４か固着され、ラック支持台４４上には
、揚鉱管Ｐ軸線を船体３の長手方向へ向けて横置き格納
するラックがラック支持台４４に沿い、固着されている
。

揚鉱管格納装置４１は船体３の幅方向に対しては左右２
区画となり、船体３幅方向中央部には後述のエレベータ
４９が昇降するためのスペースが設けである。

フレーム４２の上部には、船体３の前後方向へ延び先端
がデリック８近傍に達するクレンガーダ４５が固着され
、グレンガーダ４５上には、船体３の前後方向へ走行し
得るようにした走行台車４６が配設されている。

走行台車４Ｂには、前後２台の昇降ウィンチ４７を配設
され、昇降ウィンチ４７により巻取り繰出されるワイヤ
ローブ４８には、前記揚鉱管格納装置４１の船体３幅方
向中央部のスペースを昇降し得る昇降装置としてエレベ
ータ４９が吊下げられ、該エレベータ４９には、エレベ
ータ４９とラック支持台４４のトロリレール部を横行し
得るようにした横行トロリ５０が乗り移り可能に配設さ
れている。

揚鉱管Ｐを横行トロリ装置５０から揚鉱管搬出入装置５
１へ受渡す際には固定装置５４によりブリッジ５２をフ
レーム４２に固定し、揚鉱管格納装置４１とデリック８
との間には、揚鉱管搬出入装置５１が設けられている。

該揚鉱管搬出入装置５１は船体３の前後方向及び幅方向
へ動揺し得るブリッジ５２、ブリッジ５２上のデリック
８側上端部に枢支され、上下へ回動し得るようにしたア
ーム５３、ブリッジ５２を揚鉱管格納装置４１側或いは
デリック８側へ選択的に固定し、動揺を補償するため固
定装置５４．５５を備え、アーム５３は傾動シリンダ５
６により傾動させ得るようになっている。

上記装置では、走行台車４Ｂが揚鉱管格納装置４１の上
方で停止した状態で昇降ウィンチ４７を起動して横行ト
ロリ５０を抱えたエレベータ４９をラックの目的階まで
昇降させ、エレベータ４９が目的階に到達したら、横行
トロリ５０は横行駆動装置により目的階の目的番地まで
ラック支持台４４のレール部を横行し、目的番地で停止
する。次に、横行トロリ５０では、図示してない把持装
置が下降すると共に開き、該把持装置により揚鉱管Ｐが
把持される。

横行トロリ５０の把持装置が揚鉱管Ｐを把持したら、把
持装置が上昇して揚鉱管Ｐがラックより持上げられ、横
行トロリ５０は逆走してエレベータ４９の中央に乗り移
り、昇降ウィンチ４７によりエレベータ４９は上限まで
上昇させられ、これによって横行トロリ装置５０及び揚
鉱管Ｐも上限位置まで上昇させられ、エレベータ４９及
び横行トロリ５０は走行台車４６に上架される。

揚鉱管Ｐを把持した横行トロリ５０が走行台車４６に上
架されると、図示してない走行駆動装置が駆動されて走
行台車４６はクレンガーダ４５をデリック８側へ向けて
走行し、揚鉱管搬出入装置５１のアーム５３上で停止す
る。

そこで、移送台車装置４Ｂがアーム５３上で停止したら
、固定装置５４によりブリッジ５２をフレーム４２に固
定し、固定装置５５を解除して揚鉱管搬出入装置５１が
船体３と一体的に動揺し得るようにし、横行トロリ装置
５０の把持装置を下降させると共に開き、アーム５３の
図示してない把持装置を開閉することにより、揚鉱管Ｐ
をアーム５２に受渡す。

アーム５３上に揚鉱管Ｐが受渡されたら、固定装置５４
を解除すると共に固定装置５５によりブリッジ５２をデ
リック８に固定して船体３が動揺してもデリック８と一
体となり、デリック８と同−動きをするようにし、傾動
シリンダ５６によりアーム５２を上方へ垂直状態に立て
ることにより揚鉱管Ｐをデリック８内に縦向きに位置さ
せ、デリック８内の図示してない把持装置に揚鉱管Ｐを
受渡す。

このようにすることにより、船体３上甲板の設置面積が
小さくなり、コストの低減が図れると共に揚鉱管格納装
置４１から揚鉱管搬出入装置５１までの揚鉱管Ｐの移送
にベルトコンベア式の移送装置を使用する必要がないの
で、移送装置の乗り移り部て管端がその間に落込むとい
ったトラブルを解消できる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の管格納移送装置では、揚鉱管搬出
入装置は第９図〜第１１図に示す従来のものをそのまま
使用することは、揚鉱管格納装置や昇降装置の構造、配
置上不可能であり、第７図及び第８図の装置に適用でき
る管搬出入装置はまだ実現されていない。

本発明は、上述の実情に鑑み、第７図及び第８図に示す
海底資源採鉱船の管格納移送装置に使用できる管搬出入
装置を提供することを目的としてなしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、船体の前後方向及び幅方向へ動揺し得るデリ
ックと、該デリックの前方若しくは後方船体上に設けら
れ管を横置き格納する管格納装置と、管格納装置の船体
幅方向中央部に設けられ管格納装置の間を横行トロリを
抱えて昇降し得る昇降装置と、横行トロリを抱えた昇降
装置を上架して船体前後方向へ走行し得る走行台車と、
前記走行台車により移送されて来た管をデリックへ受渡
す管搬出入装置を備えた海底資源採鉱船の管格納移送装
置において、前記管格納装置とデリックとの間に配設さ
れ船体前後方向及び船体幅方向へ回動し得る支柱上に支
持されたブリッジと、ブリッジのデリック側端部に上下
へ回動し得るよう枢支され走行台車から受渡された管を
把持してデリックへ受渡す把持装置を備えたアームと、
前記ブリッジを船体と一体的に動揺する構造体或いはデ
リックの何れかに選択的に固定する固定装置を設けてい
る。

［作　　　用］ 管が走行台車から管搬出入装置のアーム上に移載される
際には、ブリッジは船体と一緒に動揺する構造体側に固
定され、アームが上方へ回動して管がアームからデリッ
クへ移載される際には、ブリッジはデリックに固定され
る。このため、管搬出入装置は作業時に動揺を補償され
、安全に作業を行い得る。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図〜第６図は、本発明の一実施例の説す、７図で、
揚鉱管格納装置４１側のフレーム４２の支柱４２ａ及び
デリック８の内枠８ａに支持ブラケット５７．５８を固
着し、該支持ブラケット５７．５８に、軸線が船体３前
後方向へ向いたピン５９．Ｇｏを介して船体３幅方向へ
動揺し得る支持ブラケット６Ｌ８２に軸線が船体３の幅
方向へ延びいるピン６３．６４を介して船体３の前後方
向へ動揺し得る支柱８５．６８を枢着し、支柱６５．８
８の上端にピン６３．６４と平行なピン６７．８８を介
してブリッジ５２を枢着し、支柱４２ａ及び内枠８ａに
枢支させた流体圧シリンダ式の前後方向固定装置６９．
７０を動揺補償装置として支柱８５．８Ｇに連結し、ブ
リッジ５２の船体３前後方向への動きを規制し得るよう
にすると共に、支柱４２ａ及び内枠８ａに枢支させた流
体圧シリンダ式の幅方向固定装置７１．７２を動揺補償
装置として支柱６５．６８に連結し、ブリッジ５２の船
体３幅方向への動きを規制し得るようにする。

ブリッジ５２のデリック８側端部にピン６８と同軸線上
になるようピン７３を取付け、該ピン７３に船体３の前
後方向に対して傾動し得るようにしたアーム５３を枢着
し、ブリッジ５２に一端を枢支した傾動シリンダ５６の
先端をアーム５３に連結し、アーム５３に開閉シリンダ
７４により開閉し得るようにした２組の把持装置７５を
取付け、アーム５３に揚鉱管Ｐの軸線方向位置を調整す
る調整装置７Ｂを配設し、アーム５３下降時のガイド板
７７をブリッジ５２の揚鉱管格納装置４１側端部に固着
する。

図中７８．７９は航海時にブリッジ５２を係留する係留
装置である。

揚鉱管Ｐを把持した横行トロリ５０が走行台車４６に上
架されると、走行台車４６はグレンガーダ４５上をデリ
ックＢ側へ向けて走行し、揚鉱管搬出入装置５１上で停
止する。このとき、船体３が波浪により動揺していても
、デリック８は前後、左右へ揺れず、揚鉱管格納装置４
１側とデリック８側に相対運動が生じる。従って、ブ１
ルソジ５２をデリック８側に固定しておくと、船体３が
動揺して走行台車４６や横行トロリ５０も動揺するにも
拘らず、ブリッジ５２は動揺しないため、揚鉱管Ｐを横
行トロリ５０からアーム５３に下降させることが難しい
。そこで、この場合には、揚鉱管搬出入装置５１のブリ
ッジ５２を動揺補償する必要がある。すなわち、走行台
車４６が揚鉱管搬出入装置５１のアーム５３上に到達し
た際に、前後方向固定装置６９及び幅方向固定装置７１
は油圧バルブが開放されて伸縮自在になっており、前後
方向固定装置７０及び幅方向固定装置７２は油圧バルブ
が閉止されて固定されているため、ブリッジ５２はデリ
ック８に対して固定され、船体３が動揺してもブリッジ
５２は動揺せずに所定の姿勢を保持している。

そこで、走行台車４θがアーム５３上の所要位置に到達
したら、揚鉱管格納装置４１側の前後方向固定装置６９
及び幅方向固定装置７１の油圧バルブを閉じなぁ（ら、
支柱６５をピン５９に直角となるよう、又ブリッジ５２
を平面的に見て幅方向中心線が船体３の幅方向中心線と
合致するよう固定し、デリック８側の前後方向固定装置
７０及び幅方向固定装置７２の油圧バルブを徐々に開放
し、ブリッジ５２をデリック８側に固定し、支持した状
態から、揚鉱管格納装置４１側に固定、支持した状態に
する。これにより、ブリッジ５２及びアーム５３の両方
とも、船体３側の揚鉱管格納装置４１と同一の揺れとな
り、従って、走行台車４Ｂと揚鉱管搬出入装置５１との
間には相対的な揺れはなくなる。そこで、走行台車４６
に抱えられた横行トロリ５０の昇降機を作動させて揚鉱
管Ｐをアーム５３上に下降させ、調整装置７６により揚
鉱管Ｐの軸線方向位置を調整すると共に開閉シリンダ７
４によりアーム５３側の把持装置７５を作動させ、把持
装置７５により揚鉱管Ｐを把持させ、横行トロリ５０側
の把持装置を解除し、昇降機を上昇させる。更に走行台
車４６を揚鉱管格納装置４１上に退却させる。

一方、アーム５３上に上架された揚鉱管Ｐはデリック８
側の作業進捗状況を待ってデリック８内に受渡される。

この受渡しは先ず、先の揚鉱管格納装置４１側に固定さ
れ、船体３と一体的に動揺中のブリッジ５２をデリック
８側の幅方向固定装置７２の油圧バルブを閉止しながら
、平面的に見てブリッジ５２の幅方向中心線がデリック
８の中心線と合致するよう、デリック８に固定すると共
に揚鉱管格納装置４１側の幅方向固定装置７１及び前後
幅方向固定装置Ｂ９の油圧バルブを解除し、更に前後方
向固定装置７０を作動させて第１図に示すブリッジ５２
の支柱６６の垂線とビン６０の軸線とのなす角度αを９
０度となるよう調整し、前後方向固定装置７０の油圧バ
ルブを閉止する。

これにより、ブリッジ５２は所定の状態でデリック８に
固定され、ブリッジ５２及びアーム５３はデリック８と
同一の動きとなる。

次に、ブリッジ５２に一端を連結された傾動シリンダ５
６を作動させ、アーム５３をビン７３を中心として上方
へ回動させ、アーム５３支持された揚鉱管Ｐの軸線がデ
リック８の縦中心線と平行になった位置でアーム５３の
俯仰を停止させる。

デリック８内には、図示してないが、ラッキングアーム
が設けてあり、このラッキングアームがアーム５３側へ
昇降及び走行してアーム５３に近接し、把持装置７５が
開放されてアーム５３から揚鉱管Ｐを受取る。揚鉱管Ｐ
をラッキングアームに受渡したアーム５３は傾動シリン
ダ５６により逆回転してブリッジ５２上に下降し、次の
指令を待つ。

揚鉱管Ｐをデリック８より受取り、揚鉱管格納装置４１
へ格納する場合の移送は前述とは逆の手順で行われる。

尚、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
管としては揚鉱管以外にも種々の管に適用できること、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、ベルトコンベア式の移送装置を設置す
る必要のない管搬出入装置の実現が可能となり、又長尺
の管で３点或いは２点支持方式のもの若しくは安定性の
悪い形状の各種の管であっても、スムーズに移送するこ
とがてきる。又支柱とビンを直角（９０＠）に固定しア
ームを起立させることにより、デリックが船体と別の動
きをした場合にもアームは常にデリック中心と平行状態
且つ高さも一定を保つことになり、デリック内に揚鉱管
を完全に動揺補償した状態で受渡すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の海底資源採鉱船の管格納移送装置にお
ける管搬出入装置の一実施例の平面図、第２図は第１図
の■方向矢視図、第３図は第１図の■方向矢視図、第４
図は第１図の■方向矢視図、第５図は第１図のＶ方向矢
視図、第６図は第１図の■方向矢視図、第７図は第１図
〜第６図に示す管搬出入装置を使用した海底資源採鉱船
の管格納移送装置の正面図、第８図は第７図の平面図、
第９図は従来の海底資源採鉱船の管格納移送装置の正面
図、第１０図は第９図の平面図、第１１図は第９図のＸ
１方向矢視図、第１２図は海底資源採鉱船の一般的な説
明図である。 図中１は海底資源採鉱船、８はデリック、４１は揚鉱管
格納装置、５１は揚鉱管搬出入装置、５２はブリッジ、
５３はアーム、５６は傾動シリンダ、６５．６６は支柱
、６９．７０は前後方向固定装置、７１゜７２は幅方向
固定装置、７４は開閉シリンダ、７５は把持装置、７６
は調整装置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）船体の前後方向及び幅方向へ動揺し得るデリックと
   、該デリックの前方若しくは後方船体上に設けられ管を
   横置き格納する管格納装置と、管格納装置の船体幅方向
   中央部に設けられ管格納装置の間を横行トロリを抱えて
   昇降し得る昇降装置と、横行トロリを抱えた昇降装置を
   上架して船体前後方向へ走行し得る走行台車と、前記走
   行台車により移送されて来た管をデリックへ受渡す管搬
   出入装置を備えた海底資源採鉱船の管格納移送装置にお
   いて、前記管格納装置とデリックとの間に配設され船体
   前後方向及び船体幅方向へ回動し得る支柱上に支持され
   たブリッジと、ブリッジのデリック側端部に上下へ回動
   し得るよう枢支され走行台車から受渡された管を把持し
   てデリックへ受渡す把持装置を備えたアームと、前記ブ
   リッジを船体と一体的に動揺する構造体或いはデリック
   の何れかに選択的に固定する固定装置を設けたことを特
   徴とする海底資源採鉱船の管格納装置における管搬出入
   装置。