(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水取水管を陸側の陸揚げ地点と海側の海底着座地点との間の海底に布設する海水取水管の布設方法において、海水取水管を搭載した布設船を前記陸揚げ地点近くの海上位置に停留させ、これより海水取水管を内部から流体で加圧しながら陸揚げ地点まで繰り出して布設した後、布設船を陸側の前記海上位置から海側の海底着座地点又はその近傍における海上位置まで航行させると共に、これより海水取水管を同様に内部から流体で加圧しながら繰り出し、海中に投下しながら海底の所定ルートに沿って布設し、海側の前記海上位置で、布設船より取り外した海水取水管の取水口側をその取水口が開口した状態で海底着座地点まで沈降させて布設し、その取水口を該地点の海底に着座させることを特徴とする海水取水管の布設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は海水取水管を陸側の陸揚げ地点と海側の海底着座地点との間の海底に布設する海水取水管の布設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、海水取水管を水深２００ｍ以上の深海底に布設し、海水取水管を通して深海の海水（深層水）を揚水して産業の広い分野で利用する開発が進められている。従来、このような深海の海水を揚水するために使用する海水取水管の布設方法としては下記の方法が考えられる。
【０００３】
即ち、図４（イ）に示すように、海水取水管１を搭載した布設船２を海側の海底着座地点３の海上位置３Ａまで航行させ、その海上位置３Ａにおいて、海水取水管１の取水口１Ａを取水口支持枠４に取り付け、海水取水管１をブレーキ装置５により布設船２の収納部６から繰り出して海底着座地点３まで沈降させ、取水口支持枠４を海底着座地点３の海底に設置し、海水取水管１の取水口１Ａを海底に着座させる。
【０００４】
次に、図４（ロ）に示すように、布設船２を海側の前記海上位置３Ａから陸側の陸揚げ地点７近くの海上位置７Ａ（図５参照）に向けて矢印方向へ航行させると共に、布設船２より海水取水管１をブレーキ装置５で繰り出して海底に布設する。
【０００５】
次に、布設船２が図５（イ）に示すように、陸側の前記海上位置７Ａに到達したら、布設船２の航行を停止し、布設船２を図５（ロ）に示すように、例えば、図の時計方向へ１８０度Ｕターンさせる。次に、その位置で布設船２より海水取水管１をブレーキ装置５で繰り出し、繰り出された海水取水管１が海中に沈まないように、これを所定間隔をおいて多数のブイ８で浮上させ、海水取水管１に略Ｕ形状のループを形成させる。このような状態で、該ループの谷部分１Ｂを牽引ワイヤー９で陸揚げ地点７まで引張る。
【０００６】
次に、陸揚げ地点７側の該ループの谷部分１Ｂから布設船側における海水取水管１の後端部までの海水取水管１の余長分１Ｃを切断して除去し、前記ブイ８を取り外して、余長分１Ｃを除去したループ残り部分の海上にある海水取水管１を海底に沈降させ、海水取水管１の布設を終了する。その後、海水取水管１の前記切断口に相当する海水取出口を取水ピット１０に接続し、海水取水管１を通して揚水された海水を貯水できるようにする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の布設方法は、海側から陸側に布設船２を航行させて海水取水管１を布設する方法のため、最初に海底に布設される海水取水管１の取水口側は拘束のないフリーな状態にある。このため、水深の深い海底着座地点３まで海水取水管１の取水口側を沈降させるまでの間に、海水取水管が潮流の影響を受けて曲げられ、海水取水管１の取水口１Ａを海底着座地点に正確に着座させることが難しい。また、海水取水管１の取水口１Ａ側を海上から海底までほぼ垂直下方に沈降させた後、急激にカテナリー状にカーブさせるため、海水取水管１の取水口側に無理な曲げ力が作用して取水口が変形、損傷したり、海底に埋没したりし、海水の円滑な揚水が出来なくなる恐れがある。また、海水取水管１をブレーキ装置５で繰り出し、シュータで案内しながら海中に投下する際、海水取水管１がブレーキ装置５やシュータ等で大きな側圧を受けて潰れ、布設が困難になる恐れがある。更に、海水取水管１を陸揚げ地点７で陸揚げするときに、海水取水管１に余長分が生じて無駄になるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決し、海水取水管の取水口を海底着座地点に正確に着座させることができ、海水の円滑な揚水ができ、布設中の海水取水管の潰れを防止でき、更に、海水取水管に無駄な余長分が出ないようにした海水取水管の布設方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の海水取水管の布設方法は、海水取水管を陸側の陸揚げ地点と海側の海底着座地点との間の海底に布設する方法において、海水取水管を搭載した布設船を前記陸揚げ地点近くの海上位置に停留させ、これより海水取水管を内部から流体で加圧しながら陸揚げ地点まで繰り出して布設した後、布設船を陸側の前記海上位置から海側の海底着座地点又はその近傍における海上位置まで航行させると共に、これより海水取水管を同様に内部から流体で加圧しながら繰り出し、海中に投下しながら海底の所定ルートに沿って布設し、海側の前記海上位置で、布設船より取り外した海水取水管の取水口側をその取水口が開口した状態で海底着座地点まで沈降させて布設し、その取水口を該地点の海底に着座させるようにしたものである。
【００１０】
上記の布設方法によると、陸側から海側に布設船を航行させて海水取水管を布設する方法のため、水深の深い海底着座地点まで海水取水管の取水口側を沈降させるのは布設の最終段階のときであり、海水取水管の取水口側を海底着座地点まで沈降させるときまでに、大部分の海水取水管は既に海底の所定位置に布設され、海底との摩擦抵抗等により容易に移動しないように拘束されている。従って、海水取水管の取水口側を海底着座地点まで沈降させる間に、海水取水管が潮流によって大きく曲げられることがなくなり、海水取水管の取水口を海底着座地点に正確に着座させることができる。
【００１１】
また、海水取水管の取水口側を海底着座地点まで沈降させるに伴い、海中にある海水取水管のカテナリー状のカーブが緩くなってくるので、海水取水管の取水口側には無理な曲げ力が作用せず、取水口の変形、損傷、海底への埋没を回避することができ、海水を円滑に揚水することができる。
【００１２】
更に、布設船より海水取水管を内部から流体で加圧しながら繰り出して布設するので、海水取水管が布設中に潰れるようなことがなく、海水取水管の布設を円滑に行うことができるほか、海水取水管を布設する際、無駄な余長分が生じないので経済的である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は海水取水管の陸側の陸揚げ地点近傍における布設状況を示している。なお、従来の技術で説明した布設方法と同一の構成、機能を有するものは同一符号を用いている。
【００１４】
先ず、海水取水管１を搭載した布設船２（埋設船、作業船を含む）を陸側の陸揚げ地点７近くの海上位置７Ａまで航行させて、その位置７Ａに停留させる。海水取水管１としては、例えば、プラスチック内管の外側を金属補強した可撓性を有する複合プラスチック管が使用される。次に、海水取水管１をブレーキ装置５により布設船２の収納部６から繰り出すと共に、海水取水管１の先端部である海水取出口に引込みワイヤー１１を取り付けて、陸揚げ地点７側に引き込む。そして、布設船２から海上に繰り出された海水取水管１が海底に沈降しないように、多数のブイ８で浮上させた状態に保持する。
【００１５】
また、海水取水管１を布設船２よりブレーキ装置５で繰り出し、シュータで案内しながら海上に延出させ、前記陸揚げ地点７まで布設して行く間、海水取水管１を内部から、例えば、工業用水、飲料水等の淡水で加圧しておく。これにより、海水取水管１にブレーキ装置５等により大きな外力が作用しても潰れて損傷するようなことがなく、円形その他の所定形状を保持することができる。海水取水管１をその内部から流体で加圧する方法としては、海水取水管１を布設船２に搭載する前に海水取水管１内に淡水を加圧充填しておいてもよいし、海水取水管１を布設船２に搭載するとき、又は、布設船２より海水取水管１を繰り出して布設中に、該管１内に前記淡水を加圧充填するようにしてもよい。なお、海水取水管１内に加圧充填する流体としては、前記淡水のほかに海水や圧縮空気を使用してもよい。また、海水取水管１を内部から加圧する圧力としては、海水取水管１の材質、内径（外径）、管肉厚、布設長、布設水深の深さ等によって異なるが、５０〜３００ｋＰａの範囲で適宜設定するのが望ましい。
【００１６】
海水取水管１を布設船２に搭載する前に、海水取水管１内に淡水を加圧充填する場合には、海水取水管１の製造工場内で、海水取水管１の出荷検査のために、海水取水管１の両端を密閉して、海水取水管１内に淡水を加圧充填してその気密試験を行い、試験終了後に水抜きを行わないで所定の内圧をかけた状態にしておくことにより実施してもよく、このような加圧充填方法を採用すると、手間が省けるので望ましい。
【００１７】
また、海水取水管１を布設船２に搭載するとき、又は、布設船２より海水取水管１を繰り出して布設中に、該管１内に前記淡水を加圧充填する場合には、海水取水管１の先後端部のいずれか一方の側又は両側から淡水を加圧充填するようにしてもよい。
【００１８】
次に、海水取水管１の先端部（海水取出口）が前記陸揚げ地点７まで到達したら、海水取水管１の繰り出しと引込みを停止し、海水取水管１の先端部側を支持固定し、海水取水管１を浮上させるブイ８を取り除き、布設船２と陸揚げ地点７間の海水取水管１を海底に沈降させて布設する。
【００１９】
次に、図２に示すように、布設船２を陸側の前記海上位置７Ａ（図１参照）から海側の海底着座地点３又はその近傍における海上位置３Ａ（図３参照）に向けて矢印方向に航行させると共に、布設船２より海水取水管１を同様に内部から前記水で加圧しながらブレーキ装置５で繰り出し、シュータで海中に投下しながら海底の所定ルートに沿って布設する。
【００２０】
次に、布設船２が、図３に示すように、海側の前記海上位置３Ａに到達したら、布設船２をその位置で停留させる。そして、布設船２の収納部６より海水取水管１の取水口１Ａ側を取り外し、布設船２上において、海水取水管１の取水口１Ａを取水口支持枠４に取り付ける。次に、取水口支持枠４に取水口吊降しワイヤー１２を取り付け、これを布設船２上に設けたウインチ等の昇降機１３に接続し、昇降機１３を駆動して、該ワイヤー１２を下降させ、前記海上位置３Ａで、取水口支持枠４、即ち、取水口１Ａを海中に入水させ、海面直下の海中に位置させる。そこで、ダイバーにより、その海中で海水取水管１の取水口１Ａを開口させ、海水取水管１内に加圧充填されていた前記淡水を海中に放出させながら、該ワイヤー１２を下降させ、取水口１Ａが開口した状態で、取水口支持枠４、即ち、海水取水管１の取水口側を海底着座地点３に向け徐々に沈降させて海底に設置する。
【００２１】
なお、海水取水管１が海中を沈降するに伴い、海水取水管１に外部から水圧が加わり、水深に比例して大きくなるが、海水取水管１には開口した取水口１Ａから同水圧の海水が入り込んで、海水取水管１にその外水圧に等しい内水圧が加わるので、海水取水管１には内外力が作用しない状態になる。従って、海水取水管１が海水の水圧によって潰されるようなことがない。
【００２２】
このようにして、海水取水管１の取水口１Ａを該地点３の海底に着座させることにより、海水取水管１の布設を終了する。このような布設方法により、海水取水管１の取水口１Ａを海底着座地点３の海底に正確に着座させることが可能になる。また、海水取水管１の取水口１Ａ側を海底着座地点３まで沈降させるに伴い、海中にある海水取水管１のカテナリー状のカーブが緩くなってくるので、海水取水管１の取水口１Ａ側には無理な曲げ力が作用せず、取水口１Ａの変形、損傷、海底への埋没を回避することができ、海水を円滑に揚水することができる。更に、布設船２より海水取水管１を内部から流体で加圧しながら繰り出して布設するので、海水取水管１が布設中にブレーキ装置５やシュータ等で大きな側圧を受けても潰れるようなことがなく、海水取水管１の布設を円滑に行うことができる。
【００２３】
なお、前記海水取水管１に取水口１Ａを開口する時期は、布設船２の収納部６より海水取水管１の取水口１Ａ側を取り外してから、海水取水管１の取水口１Ａを取り付けた取水口支持枠４を海面直下の海中に沈降させるまでの間で行ってもよい。ただし、海水取水管内に加圧充填される流体が淡水や海水のような液体の場合には、海水取水管１の取水口１Ａが海中に入水する前に、海水取水管１内に加圧充填された淡水が大気中に勢いよく放出されて作業性を低下させる恐れがあるので、前記したように、取水口１Ａが海面直下の海中に入水した時点で取水口１Ａを開口する方が望ましい。
【００２４】
また、海水取水管１の取水口１Ａを海上位置３Ａから海底着座地点３まで沈降、着座させる間、布設船２を図３の右側、即ち、陸揚げ地点７から遠ざかる方向に所定距離航行させるようにすると、取水口支持枠４の沈降をより円滑、容易に行うことができるので好ましい。
【００２５】
更に、前記取水口吊降しワイヤー１２は、取水口支持枠４を海底に設置した後に取り外してもよいが、取水口支持枠４から取り外さずに、該ワイヤーの上端にブイ（図示せず）を付けて、該上端を海上に浮かしておき、取水口１Ａの着座位置確認の標識として利用するようにしてもよい。そうすると、海水取水管布設後に、取水口支持枠４を修理又は取り換える等のメンテナンスが容易になるので好ましい。
【００２６】
このようにして、海水取水管１の布設が終了したら、図１に示すように、海水取水管１の前記陸揚げ地点７に設置した取水ピット１０に、海水取水管１の海水取出口を接続して、揚水ポンプ（図示せず）で海水取水管１の取水口１Ａより該管を通して揚水した海水を貯水できるようにする。なお、前記海水取出口の取水ピット１０への接続は、前記海水取水管１の布設終了後ではなく、陸揚げ地点７への海水取水管１の布設終了か、若しくは、陸揚げ地点７側から海底着座地点３側への海水取水管１の布設中に行ってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、海水取水管を陸側の陸揚げ地点と海側の海底着座地点との間の海底に布設する方法において、海水取水管を搭載した布設船を前記陸揚げ地点近くの海上位置に停留させ、これより海水取水管を内部から流体で加圧しながら陸揚げ地点まで繰り出して布設した後、布設船を陸側の前記海上位置から海側の海底着座地点又はその近傍における海上位置まで航行させると共に、これより海水取水管を同様に内部から流体で加圧しながら繰り出し、海中に投下しながら海底の所定ルートに沿って布設し、海側の前記海上位置で、布設船より取り外した海水取水管の取水口側をその取水口が開口した状態で海底着座地点まで沈降させて布設し、その取水口を該地点の海底に着座させるようにしたので、海水取水管の取水口側を海底着座地点まで沈降させる間に、海水取水管が潮流によって大きく曲げられることがなくなり、海水取水管の取水口を海底着座地点に正確に着座させることができる。
【００２８】
また、海水取水管の取水口側を海底着座地点まで沈降させるに伴い、海中にある海水取水管のカテナリー状のカーブが緩くなってくるので、海水取水管の取水口側には無理な曲げ力が作用せず、取水口の変形、損傷、海底への埋没を回避することができ、海水を円滑に揚水することができる。
【００２９】
更に、布設船より海水取水管を内部から流体で加圧しながら繰り出して布設するので、海水取水管が布設中に潰れるようなことがなく、海水取水管の布設を円滑に行うことができるほか、海水取水管を布設する際、無駄な余長分が生じないので経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、海水取水管を陸側の陸揚げ地点近傍に布設する状態の説明図である。
【図２】上記の布設方法において、海水取水管を陸揚げ地点側から海側の海底着座地点に向けて布設する状態の説明図である。
【図３】上記の布設方法において、海水取水管の取水口を取り付けた取水口支持枠を海底着座地点まで沈降させ、取水口を海底に着座させる状態の説明図である。
【図４】従来の海水取水管の布設方法を示すもので、（イ）は海底着座地点における海水取水管の布設状態の説明図、（ロ）は海底着座地点から陸揚げ地点に向けて海水取水管を海水取水管を布設する状態の説明図である。
【図５】従来の布設方法において、陸揚げ地点近傍における海水取水管の布設状態を示すもので、（イ）は陸揚げ地点近傍まで布設船を航行させた状態の概略平面図、（ロ）は（イ）の状態から布設船を１８０度Ｕターンさせて、海水取水管を陸揚げ地点まで布設する状態の概略平面図である。
【符号の説明】
１      海水取水管
１Ａ    取水口
１Ｂ    谷部分
１Ｃ    余長分
２      布設船
３      海底着座地点
３Ａ    海上位置
４      取水口支持枠
５      ブレーキ装置
６      収納部
７      陸揚げ地点
７Ａ    海上位置
８      ブイ
９      牽引ワイヤー
１０    取水ピット
１１    引込みワイヤー
１２    取水口吊降しワイヤー
１３    昇降機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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