(57)【要約】  本発明は、水体床上に載置可能な水中作業プラットフォーム、水体床から土壌物質を除去する除去装置、その除去装置を調整し水体床内に挿入する調整装置、並びに除去された土壌物質を除去装置から運び去る運搬ラインを有する水面下発掘装置に関し、またそれらで以て土壌物質を発掘する方法に関する。本発明に従い行われるのは、作業プラットフォーム上に運搬容器用レセプタクルを形成すること、運搬容器をそのレセプタクル内に実装し可解放要領にて保持すること、運搬ラインが運搬容器内に向け開放していること、除去された土壌物質をその運搬容器内に受け入れうること、並びに運搬容器内に分離装置を設けることである。
2021521365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水体床上に載置可能な水中作業プラットフォーム（１２）と、
その水体床から土壌物質を剥す剥離手段（３０）と、
その剥離手段（３０）を調整し水体床内に導入する調整手段（１３）と、
剥された土壌物質をその剥離手段（３０）から運び去る運搬ライン（１８）と、
を有する水面下採掘装置であって、
上記作業プラットフォーム（１２）上に運搬容器（５０）受入部（４０）が仕込まれており、
上記運搬容器（５０）が上記受入部（４０）内で可解放要領にて支持及び保持されており、
上記運搬ライン（１８）が上記運搬容器（５０）内に導かれていて、剥された土壌物質をその運搬容器（５０）内に受け入れることができ、且つ
上記運搬容器（５０）内に分離手段（８０）が設けられていて、その分離手段が、剥された土壌物質のうち所望粒径のものを保持するよう且つその所望粒径未満の土壌物質及び液体を分離させるよう設計されていることを、特徴とする水面下採掘装置。
【請求項２】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記剥離手段（３０）がカッタであり、そのカッタが少なくとも１個の切削輪（３２）を有し、その切削輪がほぼ水平な回動軸周りで可回動要領にて駆動されることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項３】
請求項１又は２に係る水面下採掘装置であって、
上記調整手段（１３）がガイド（１６）を有し、それに沿い上記剥離手段（３０）が垂直可調要領にて案内されることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうち何れか一項に係る水面下採掘装置であって、
上記調整手段（１３）が推進手段（２０）を有し、その推進手段が上記剥離手段（３０）を上昇及び／又は下降させることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一項に係る水面下採掘装置であって、
上記受入部（４０）が漏斗状の芯決め部（４２）を有すること、並びに
上記運搬容器（５０）の下側に円錐状の挿入部（５４）があり、上記受入部（４０）の上記芯決め部（４２）内へのその運搬容器（５０）の挿入に適合するよう、その挿入部が設計されていることを、特徴とする水面下採掘装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一項に係る水面下採掘装置であって、
上記運搬容器（５０）受入部（４０）上に上記運搬ライン（１８）の第１結合要素（４６）が設けられていること、並びに
上記運搬容器（５０）の下側（５３）に第２結合要素（５６）が配置されていて、その第２結合要素を上記第１結合要素（４６）と連結することでライン連結が確立されうることを、特徴とする水面下採掘装置。
【請求項７】
請求項６に係る水面下採掘装置であって、
上記運搬容器（５０）内にライザ（５８）が配置されていて、そのライザが上記第２結合手段（５６）からその運搬容器（５０）内を介し上昇方向に沿いアウトレットまで延びており、運ばれてきた剥離土壌物質がそれを介し上側からその運搬容器（５０）内へと送られることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項８】
請求項６及び７のうち何れか一項に係る水面下採掘装置であって、
上記第１結合手段（４６）及び／又は上記第２結合手段（５６）上に停止弁（６０）が配置されていること、
上記運搬容器（５０）の充填に際し上記停止弁（６０）が開放されること、並びにその運搬容器（５０）が上記受入部（４０）から取り外されているときその停止弁（６０）が閉止されることを、特徴とする水面下採掘装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうち何れか一項に係る水面下採掘装置であって、
上記分離手段（８０）が篩分孔（８４）付の篩分要素（８２）を有し、それら篩分孔が上記所望粒径に従い設計されていることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項１０】
請求項９に係る水面下採掘装置であって、
上記篩分要素（８２）が筒状設計であり、より大径な運搬容器（５０）内にその篩分要素が配置されていて、その篩分要素（８２）内を通った分離物質を受け入れる分離空間（８６）が形成されていることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項１１】
請求項１０に係る水面下採掘装置であって、
少なくとも1本の還送ライン（１５）が設けられていて、上記分離物質を還送する狙いでその還送ラインが上記分離空間（８６）から上記剥離手段（３０）まで開通していることを特徴とする水面下採掘装置。
【請求項１２】
水面下採掘装置（１０）、とりわけ請求項１〜１１のうち何れか一項に係るそれで以て水体床上の土壌物質を採掘する方法であり、
上記水面下採掘装置（１０）を水体床上へと下降させ、
剥離手段（３０）を調整手段（１３）により水体床内へと導入し、そうすることで土壌物質を剥し、
その剥離土壌物質を運搬ライン（１８）により運び去る方法であって、
上記水面下採掘装置（１０）の受入部（４０）上で可解放要領にて支持されている運搬容器（５０）へと剥離土壌物質を運び、
分離手段（８０）によって、剥離土壌物質のうち所望粒径のものを上記運搬容器（５０）内に保持させ且つその所望粒径未満の土壌物質及び液体をその運搬容器（５０）から分離させ、且つ
ある充填レベルに達したときにその充填済運搬容器（５０）を上記受入部（４０）から解放してよそに輸送することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に係る方法であって、
上記運搬容器（５０）を上記水面下採掘装置（１０）の上側に可解放要領にて締結すること、並びに
持上げ手段を上記運搬容器（５０）の上側に係合させ、上記水面下採掘装置（１０）の輸送に際してはその運搬容器（５０）を上記受入部（４０）内でロックすることを、特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に係る方法であって、
分離された土壌物質を上記運搬容器（５０）から送り上記剥離手段（３０）に戻すことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の通り、水体床上に載置可能な水中作業プラットフォームと、その水体床から土壌物質を剥す剥離手段と、その剥離手段を調整し水体床内に導入する調整手段と、剥された土壌物質をその剥離手段から運び去る運搬ラインと、を有する水面下採掘装置に関する。
【０００２】
本発明は、更に、請求項１２の前提部分に記載の通り、水面下採掘装置で以て水体床上の土壌物質を採掘する方法であり、その水面下採掘装置を水体床上へと下降させ、剥離手段を調整手段により水体床内に導入し、そうすることで土壌物質を剥しその剥離土壌物質を運搬ラインにより運び去る方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
そうした水面下採掘装置が未公表欧州特許出願第１６  ２０１  ８９４．９号の主題となっている。
【０００４】
特許文献１によって、請求項１の前提部分に係る水面下採掘装置及び請求項１２の前提部分に係る方法が知られている。とりわけ、この文献からは、下降可能な作業プラットフォームを有する水面下穿孔機構を看取することができる。その作業プラットフォーム上には穿孔ツールが配置されており、それを穿孔ドライブにより駆動することで、水体床内にボーリング孔を設けることができる。この穿孔装置の役目は水面下での土台要素の配設にある。ボーリング孔作成中に生じた穿孔切削物が上方へと連れてゆかれ、アウトレット開口を介し周囲水体内に放出され、その水体の流れによってそれらが運び去られ拡散される。
【０００５】
特許文献２及び３から水面下採掘システムを看取することができる。このシステムでは数個の可動採掘ユニットが採用されており、採掘された土壌物質がそこから浮動容器へと連れてゆかれており、またそれら浮動容器がそれら採掘ユニットと補給船の間、水面下に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２５６２３４６号明細書
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１５／１７８８５４号パンフレット
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２０１５／１７８８５３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底にある目的は、水体床上の土壌物質を採掘する水面下採掘装置及び方法であり、ひときわ効率的な要領で水面下にて土壌物質を採掘できるものを、提供することである。
【０００８】
本発明によれば、この目的が、請求項１の特徴事項を有する水面下採掘装置、並びに請求項１２の特徴事項を有する水体床上土壌物質採掘方法によって、めいめい達成される。各従属形式請求項では本発明の好適実施形態が述べられている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る水面下採掘装置は、作業プラットフォーム上に運搬容器受入部が仕込まれていること、その運搬容器がその受入部内で可解放要領にて支持及び保持されること、運搬ラインがその運搬容器内に導かれていて剥離土壌物質をその運搬容器内に受け入れうること、並びにその運搬容器内に分離手段が設けられていてその分離手段が剥離土壌物質のうち所望粒径のものを保持するよう且つその所望粒径未満の土壌物質及び液体を分離させるよう設計されていることを、特徴としている。
【００１０】
本発明の基本着想は、採掘された土壌物質を作業プラットフォーム上で直に受け入れて暫時格納することにある。即ち、その採掘土壌物質を環境に持ち出すのでも、作業プラットフォームから離れたところにある受入容器に運ぶのでもない。採掘土壌物質を受け入れ格納することで、その運搬が明らかに容易になる。
【００１１】
本発明の別側面は、本水面下採掘装置の作業プラットフォーム上で可解放要領にて支持されている運搬容器内に採掘土壌物質を受け入れることにある。所定の充填レベルに達したときには、その運搬容器を作業プラットフォームから解放し、取出し場所又は荷下ろし場所へと輸送することができる。その後、空になった運搬容器を作業プラットフォーム上に再配置することができる。こうすることで、採掘土壌物質を受け入れること、好ましくは水面方向に可信頼要領にて運ぶこと、またそれを環境への顕著な負荷無しで行うことができる。
【００１２】
そして、本発明の別側面は、採掘土壌物質を、それらがまだ運搬容器内にあるうちに分離手段を用い篩い分けることで、その運搬容器から細粒物質を分離させることにある。これにより、運搬容器で以て運び去られることとなる土壌物質の量が減る。
【００１３】
基本的には、剥離手段は穿孔装置その他、好適な何れの剥離手段ともすることができる。本発明のある実施形態では、とりわけ好ましいことに、切削輪を少なくとも１個有し、その切削輪が略水平回動軸周りで可回動要領にて駆動されるカッタを、剥離手段とする。好ましいことに、そのカッタを、可回動要領にて駆動される二対の切削輪を有するものとすることができる。好みにより、切削された土壌物質が中央へと運び出され、そこからそれが吸引ポンプにより切削トレンチ外に運び出されるよう、それら切削輪対を駆動する。そのカッタは、既知のダイアフラム壁カッタと実質的に同様の構造とすることができる。
【００１４】
本発明の他実施形態には、その調整手段がガイドを有し、それに沿い剥離手段が垂直可調要領にて案内されるものがある。とりわけ、調整手段をマストとしそれに１個又は数個の案内路を設けることができる。好みにより、そのガイドをフレームワーク又は管状構造とし、それに従い剥離手段を垂直可動要領にて案内することもできる。
【００１５】
カッタの沈潜は、基本的には重力により遂行させることができる。本発明に係る水面下採掘装置の好適実施形態変例には、これに加え、その調整手段が、剥離手段を上昇及び／又は下降させる推進手段を有するものがある。こうすることで、推進力又は復元力を選択的に印加することが可能となる。
【００１６】
特に有利なことに、その推進手段を、少なくとも１個の位置決めシリンダ又はウィンチを有するものにすることができる。好ましくは、その位置決めシリンダを、上昇用及び／又は下降兼用の流体圧シリンダとする。同様に、１本又は数本のウィンチロープとそれに対応する方向変更手段とを有するウィンチ配列によって、推進や上昇を実現することもできる。
【００１７】
本発明のひときわ得策な実施形態は、上記ガイドを案内フレームワークとして設計しその上端に運搬容器受入部を設けることで実現される。このとき、その案内フレームワークを、その内部自由空間内で剥離手段を垂直可動要領にて案内する管状設計とすることができる。その案内フレームワークの上側に運搬容器を下ろし位置決めすることができる。
【００１８】
これとの関連でひときわ有利なのは、受入部に漏斗状芯決め部を設けること、並びに運搬容器の下側に円錐状挿入部を設け受入部芯決め部内への運搬容器挿入向けに適合するようそれを設計することである。受入部が漏斗状であるので、運搬容器の下側にあり相応にフィットする円錐状挿入部を、下降に際し容易に受け入れ芯決めすることが可能である。運搬容器受入時に、同時に、採掘土壌物質送り込み用運搬ラインとの連結を確立することができる。
【００１９】
本発明の特に有利な実施形態には、運搬容器受入部側に運搬ラインの第１結合要素が設けられ、その第１結合要素と連結させうる第２結合要素が運搬容器の下側に配置されていて、その連結によりライン連結が確立されるものがある。それら二通りの結合要素をも相応適合する漏斗状及び円錐状設計とすることで、連結の確立を容易化することができる。これを通じ、採掘土壌物質を運搬ライン経由で下方から運搬容器内に送ることができる。
【００２０】
本発明の更に好適な発展形態には、運搬容器内にライザが配置され、そのライザが第２結合手段から運搬容器内を通り上昇方向に沿いアウトレットまで延びていて、運ばれてきた剥離土壌物質がそこを介し上側から運搬容器内に送られるものがある。即ち、運搬容器内ライザの働きで採掘土壌物質がまずはその容器内を流れ抜け、専らその運搬容器の上側で吐出されるものである。通常は周囲水と混ざっている採掘土壌物質をこうして送り込むことで、運搬容器内で沈降プロセスを引き起こすことができる。固体土壌物質を運搬容器の底部エリア上に沈降させうる一方、それに伴い浄化された水を運搬容器の上側で再放出することができる。結果として、実用負荷たる剥離土壌物質による運搬容器の充填が改善される。
【００２１】
本発明の更なる発展形態によれば、作業プラットフォームからの運搬容器のひときわ環境フレンドリな分離が、第１結合手段側及び／又は第２結合手段側に停止弁を配置すること、運搬容器充填に際しその停止弁を開放すること、並びに受入部から運搬容器が外されているときにその停止弁を閉止させることで、達成される。その又はそれらの停止弁は好適な制御により作動させることができる。その弁を、機械要素群を有する自動弁として設計して、運搬容器搭載時に自動開放され運搬容器撤去時に自動閉止されるようにすることもできる。
【００２２】
本発明のある実施形態変例によれば、更に有利なことに、上記受入部側にロック手段が配置され、受入後の運搬容器がそのロック手段によりその位置にてロック及び固定される。これによって、水流が強めなときでも、運搬容器がその位置に信頼性良く留まることとなる。更に、本水面下採掘装置の輸送に際しても、運搬容器をこのやり方で用いることができる。その際には運搬容器を好ましくは持上げ手段、より好ましくは持上げロープに連結する。持上げロープにより運搬容器を荷下ろし位置、とりわけ水上移動体、特に船へと動かすことができる。このプロセスでは、運搬容器が作業プラットフォームに固くロックされていれば、その持上げ手段により運搬容器と全く一体にして本水面下採掘装置を輸送することができる。
【００２３】
好みにより、剥離土壌物質を剥離手段から運搬容器へと運ぶポンプ手段を設ける。このポンプ手段は剥離手段と一体化させることも、作業プラットフォーム上に別体部材として配置することもできる。
【００２４】
水体床上における本水面下採掘装置の精密設定向けに、その作業プラットフォームを水体床上で整列させる可調支持脚を作業プラットフォーム上に設けるのが得策である。その支持脚を、相互関係における高さ不整合を補償する狙いで、位置決めシリンダその他の位置決め手段と共に設けることができる。こうすることで、平らでない地形上でも作業プラットフォームを水平整列させることができる。好みにより、合計３本の支持脚を配置し、それらを作業プラットフォームの周縁を巡り散在させる。
【００２５】
本発明の好適実施形態には、分離手段が篩分孔付の篩分要素を有し、それら篩分孔が上記所望粒径に従い設計されているものがある。液体及び小さめの粒はこの場合それら篩分孔内を通り抜けうるので、運搬容器外にそれらを送り出すことができる。好ましくは円形たる篩分孔の直径は所望用途を踏まえ選択され、好ましくは１ｃｍ〜５ｃｍの範囲内のサイズとすることができる。
【００２６】
本発明の更なる発展形態によれば、特に有利なことに、その篩分要素を筒状設計としより大きな直径の運搬容器内に配置することで、その篩分要素内を通った分離物質を受け入れる分離空間が形成される。この筒状篩分要素には下降方向に沿いテーパを付けることができ、好ましくはそれを運搬容器の中央に配置する。運搬容器をも筒状体として設計することで、篩分要素・運搬容器間に環状の分離空間を作ることができる。
【００２７】
更に、少なくとも1本の還送ラインを設け、分離された物質を還送する狙いでそれを分離空間から剥離手段まで開通させるのが有利である。その分離空間の下底エリア内には随意閉止可能なアウトレット弁を配置でき、それを介しその分離物質を運搬容器から還送ラインへと移すことができる。ポンプによって、或いは重力又は印加圧力差のみで、分離物質を還送ライン内に送り剥離手段のエリアに戻すことができる。剥離手段側、ほぼ切削輪付近に、その物質用の１個又は数個のアウトレット開口を設けることで、本水面下採掘装置の稼働中に、その物質が水体床の孔内に送り込まれるようにすることができる。結果として、周囲水の汚染が効果的に阻害される。
【００２８】
本発明に係る方法は、水面下採掘装置の受入部上で可解放要領にて支持されている運搬容器へと剥離土壌物質を運ぶこと、分離手段により剥離土壌物質のうち所望粒径のものを運搬容器内に保持させ且つ所望粒径未満の土壌物質及び液体を運搬容器から分離させること、並びにある充填レベルに達したときにその充填済運搬容器を受入部から解放してよそに輸送することを、特徴とする。
【００２９】
本発明に係る方法は、好ましいことに、前述した水面下採掘装置を用い実行することができる。それにより前述の長所を実現することができる。
【００３０】
本発明に係る方法の好適実施形態変例には、運搬容器が水面下採掘装置の上側に可解放要領にて締結され、持上げ手段が運搬容器の上側に係合し、且つ水面下採掘装置の輸送に際し運搬容器が受入部内でロックされるものがある。即ち、運搬容器がロックされておらず水面下採掘装置から解放されているのであれば、持上げ手段の働きで、運搬容器による土壌物質の分離輸送を行うことができる。運搬容器が作業プラットフォーム側の受入部内でロックされているのであれば、その持上げ手段により水面下採掘装置を丸ごと運び動かすことができる。
【００３１】
本発明に係る方法の別の実施形態変例によれば、有利なことに、分離された土壌物質が運搬容器から送られ剥離手段に戻される。稼働中に剥離手段を地中に所在させることで、その分離物質を地中エリア内に送り戻すことができる。結果として、混濁粒状物質による周囲エリア水体の過剰汚濁が阻害される。
【００３２】
以下の図面にて模式的に描かれている好適実施形態によって、以下、本発明を更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る水面下採掘装置の側面図である。
【図２】その水面下採掘装置用の運搬容器の拡大側面図である。
【図３】その水面下採掘装置における運搬容器受入部の拡大詳細図である。
【図４】本発明に係る水面下採掘装置の断面図である。
【図５】図４の装置の下部の拡大断面図である。
【図６】図４の運搬容器受入部の断面沿い拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明に係る水面下採掘装置１０には、図１の通り、梁で構成されたフレームワーク状の作業プラットフォーム１２が設けられており、それを合計３本の垂直可調支持脚２８により水上移動体とりわけ船から水体床上へと据え付けること、またそれを持上げ装置により行うことができる。作業プラットフォーム１２は支持脚２８により水平整列させることができる。
【００３５】
作業プラットフォーム１２上にはマスト状案内フレームワーク１４が配置され、それにより調整手段１３が形成されている。案内フレームワーク１４内では、剥離手段３０が垂直可調要領にて垂直ガイド１６に沿い支持されている。剥離手段３０はカッタ、より好ましくは二対の下部切削輪３２付のダイアフラム壁カッタとして、設計される。切削輪３２が水平回動軸周りで可回動要領にて駆動されるので、その場合、切削輪３２が回動することでその切削輪により土壌物質が剥され、その物質がそれら二対の切削輪３２間にある中央エリア内に運ばれることとなる。
【００３６】
剥離手段３０の垂直調整のため、横方向位置決めシリンダ２２付の推進手段２０が設けられている。それら位置決めシリンダ２２により剥離手段３０を段階的に上昇又は下降させることができる。そうする際には、剥離手段３０が案内フレームワーク１４内の垂直ガイド１６に沿い長尺案内フレームで以て案内される。剥離手段３０の調整経路を案内フレームワーク１４の高さに限ることで、剥離手段３０が常に案内フレームワーク１４内で案内されるようにすることができる。これに代え剥離手段３０を全体として案内フレームワーク１４外で動かすこともでき、その場合は、長尺案内フレームに沿い剥離手段３０の更なる案内が行われることとなる。
【００３７】
切削輪３２により剥された土壌物質は、中央運搬ライン１８を介し且つポンプ手段２４により、上昇方向に沿い運搬容器５０まで、即ち案内フレームワーク１４の上側にある受入部４０内で支持されている容器まで運ばれる。
【００３８】
受入部４０は漏斗状芯決め部４２を有しており、運搬容器５０の下端を芯決め様式にてそこに受け入れることができる。更に、作業プラットフォーム１２上には、駆動モジュール２６が様々なユニット及び動作手段と共に可解放要領にて配置されている。駆動モジュール２６は、詳示されていない補給ラインを介し、水体の上側にいる補給船に連結されている。その補給ラインによっても、水面下採掘装置１０の相応な制御を行うことができる。
【００３９】
本発明に係る水面下採掘装置１０用の運搬容器５０が図２中に詳細に描かれている。運搬容器５０は略円筒状の基体５２を有しており、その下端に円錐状の挿入部５４が設けられそれにロッキングレッジ５５が後続している。中空の運搬容器５０内ではライザ５８が下側５３から円筒状基体５２の上端へ、更にその先へと延びている。水面下採掘装置１０の運搬ライン１８からは、剥された土壌物質が下側５３にて運搬容器５０内のライザ５８に渡され、上部エリアではそのライザ５８が弧状の曲がりにより運搬容器５０の内部方向へと方向転換されている。この曲がりにより円筒状基体５２の上部エリア内に導かれ、剥離土壌物質が吸入水と共に上方から運搬容器５０内へと送られる。こうすることで、剥離土壌物質のうち固体成分を運搬容器５０の下部エリア内に沈殿させることができ、その一方で液体を運搬容器５０の上側で放出することができる。
【００４０】
運搬容器５０の上側には更に締結要素５７が配置されており、その上には図示しないが持上げ手段とりわけクレーンロープのフックが締結される。
【００４１】
図３にて詳細に描かれている通り、ロック手段７０によって、運搬容器５０が案内フレームワーク１４の受入部４０上で可解放要領にて締結される。図３での描写から看取しうる通り、運搬容器５０の円錐状挿入部５４は、受入部４０の漏斗状芯決め部４２に適合するよう設計されている。挿入時ポジションでは、駆動機構７４を不図示の位置決めシリンダにより駆動することで、楔状保持要素７２を動かして解放時ポジションから図３記載のロック時ポジションにすることができる。ロック時ポジションでは、径方向内方に動かされた保持要素７２が、運搬容器５０の円筒状端部側にありより大径なロッキングレッジ５５の背後と係合する。ロック時ポジションでは、運搬容器５０が案内フレームワーク１４ひいては作業プラットフォーム１２に固く連結されるため、水面下採掘装置１０を運搬容器５０と一緒に引き上げることができる。
【００４２】
図３からは、運搬ライン１８・運搬容器５０間連結のあらましも看取することができる。運搬ライン１８の上端には第１結合要素４６が仕込まれており、運搬容器５０側にある漏斗状の第２結合要素５６内に、それが適合的要領で係合している。この第１結合要素４６・第２結合要素５６間結合ポジションにて、運搬ライン１８と運搬容器５０内ライザ５８との間でライン連結が確立される。運搬容器５０が受入部４０から外されているときには、模式的に示されている停止弁６０により、第１結合要素４６側及び第２結合要素５６側の開口を閉止させる。好みにより、土壌面をヒットしている間又は運搬容器５０の解放中に、その停止弁６０を機械的に駆動させる。
【００４３】
本発明に係る水面下採掘装置１０は、水体床上の土壌物質を剥すため、とりわけ標本を採取するため又は地下浅所天然資源を採掘するため提供される。
【００４４】
本発明に係る採掘装置１０の変形実施形態が、図４〜図６で以て併せ描かれている。図４に係る水面下採掘装置１０は図１〜図３に係る水面下採掘装置１０のそれと同じ基本構成を有しており、作業プラットフォーム１２、支持脚２８、切削輪３２付剥離手段３０用案内フレームワーク１４、並びに頂部に可解放要領にて配置された運搬容器５０を伴っている。先の説明を参照されたい。
【００４５】
図４には、内部分離手段８０を有する運搬容器５０をよぎる断面が描かれている。運搬容器５０は略円筒状の基体５２を有しており、その下端には円錐状の挿入部５４が設けられている。これは、先の例示的実施形態との関連で詳説したためここでは詳示しないが、作業プラットフォーム１２に対する可解放ロック用にロッキングレッジを有している。
【００４６】
水面下採掘装置１０の運搬ライン１８からは、剥離手段３０により剥された土壌物質が上ライザ５８へと引き渡され、それが上方から運搬容器５０内へと送られていく。これを行う際、その剥離土壌物質は、吸い込まれた液体と共にまず筒状篩分要素８２内、即ち取り巻いている運搬容器５０の形状に従い同軸設計されているがより小径な要素内に流れ込む。筒状篩分要素８２は所定の直径を有する複数個の篩分孔８４を有しているので、篩分孔より大きな粒径を有する固体土壌物質を篩分要素８２内に保持しつつ、液体及びより小径な土壌物質を篩分孔８４経由で概ね径方向外方に沿い運搬容器５０の環状分離空間８６内へと通すことができる。
【００４７】
その環状分離空間８６から、そうして分離された土壌物質が運搬容器の下部エリアに到達したら、詳示しないがアウトレットを有する１個又は数個のアウトレット開口６８を介しそれを運搬容器５０外に出して、幾本かの下向きに走る還送ライン１５に送ることができる。それら還送ライン１５を介しその分離物質を剥離手段３０のエリア内に再送し、そこから地中エリア内へと、詳示しないアウトレット開口を介しその物質を吐出することができる。
【００４８】
加えて、図４に係る水面下採掘装置１０は、作業プラットフォーム１２の下端、剥離手段３０のエリア内に、折畳案内壁３８をも有しており、その働きで剥離手段３０向けの付加的な案内機能及び保護機能が充足されている。
【００４９】
図５の拡大詳細図から看取しうる通り、剥離手段３０の切削輪３２により剥された土壌物質は、ほぼ中央に配置されている吸引開口１７を介しポンプ手段２４により周囲液体と共に吸い込まれ、運搬ライン１８を介し上昇方向に沿い運搬容器５０へと汲み上げられる。運搬容器５０の分離土壌物質が吸引され、２本の還送ライン１５を介し下降方向に沿い剥離手段３０の切削輪３２へと戻される。従って、不図示のアウトレット開口を介し、その分離物質を、液体と共に、切削トレンチのエリア内で地中に再び入れることができる。
【００５０】
こうすることで、運搬容器５０にて運ぶべき量が減るため、運搬容器５０の持上げプロセスの回数が然るべく減少する。更に、必要とされていない土壌物質を直に地中に留めることができる。
【００５１】
図６には、運搬容器５０・作業プラットフォーム１２間連結が拡大描写の態で詳示されている。ここでは、運搬ライン１８の上端に円錐状の芯決め部４２が仕込まれており、それに対応した円錐状の設計であり運搬容器５０側にある挿入部５４に適合するようその芯決め部が設計されている。結果として、運搬ライン１８と運搬容器５０内ライザ５８との間にライン連結が形成される。
【００５２】
更に、図６から看取しうる通り、運搬容器５０内環状分離空間８６の下端には、随意に閉止可能なアウトレット開口６８が仕込まれており、それを手段として運搬容器５０の環状分離空間８６が２本の還送ライン１５とライン連結されているので、粒径が小さすぎるため分離手段８０により運搬容器５０から分離された土壌物質を、下降方向に沿い再び送り出すことができる。
【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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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月10日(2020.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水体床上に載置可能な水中作業プラットフォームと、
その水体床から土壌物質を剥す剥離手段と、
その剥離手段を調整し水体床内に導入する調整手段と、
剥された土壌物質をその剥離手段から運び去る運搬ラインと、
を有する水面下採掘装置であって、
上記作業プラットフォーム上に運搬容器受入部が仕込まれており、
上記運搬容器が上記受入部内で可解放要領にて支持及び保持されており、
上記運搬ラインが上記運搬容器内に導かれていて、剥された土壌物質をその運搬容器内に受け入れることができ、且つ
上記運搬容器内に分離手段が設けられていて、その分離手段が、剥された土壌物質のうち所望粒径のものを保持するよう且つその所望粒径未満の土壌物質及び液体を分離させるよう設計されている水面下採掘装置。
【請求項２】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記剥離手段がカッタであり、そのカッタが少なくとも１個の切削輪を有し、その切削輪がほぼ水平な回動軸周りで可回動要領にて駆動される水面下採掘装置。
【請求項３】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記調整手段がガイドを有し、それに沿い上記剥離手段が垂直可調要領にて案内される水面下採掘装置。
【請求項４】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記調整手段が推進手段を有し、その推進手段が上記剥離手段を上昇及び／又は下降させる水面下採掘装置。
【請求項５】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記受入部が漏斗状の芯決め部を有し、
上記運搬容器の下側に円錐状の挿入部があり、上記受入部の上記芯決め部内へのその運搬容器の挿入に適合するよう、その挿入部が設計されている水面下採掘装置。
【請求項６】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記運搬容器受入部上に上記運搬ラインの第１結合要素が設けられており、
上記運搬容器の下側に第２結合要素が配置されていて、その第２結合要素を上記第１結合要素と連結することでライン連結が確立されうる水面下採掘装置。
【請求項７】
請求項６に係る水面下採掘装置であって、
上記運搬容器内にライザが配置されていて、そのライザが上記第２結合手段からその運搬容器内を介し上昇方向に沿いアウトレットまで延びており、運ばれてきた剥離土壌物質がそれを介し上側からその運搬容器内へと送られる水面下採掘装置。
【請求項８】
請求項６に係る水面下採掘装置であって、
上記第１結合手段及び／又は上記第２結合手段上に停止弁が配置されており、
上記運搬容器の充填に際し上記停止弁が開放され、その運搬容器が上記受入部から取り外されているときその停止弁が閉止される水面下採掘装置。
【請求項９】
請求項１に係る水面下採掘装置であって、
上記分離手段が篩分孔付の篩分要素を有し、それら篩分孔が上記所望粒径に従い設計されている水面下採掘装置。
【請求項１０】
請求項９に係る水面下採掘装置であって、
上記篩分要素が筒状設計であり、より大径な運搬容器内にその篩分要素が配置されていて、その篩分要素内を通った分離物質を受け入れる分離空間が形成されている水面下採掘装置。
【請求項１１】
請求項１０に係る水面下採掘装置であって、
少なくとも1本の還送ラインが設けられていて、上記分離物質を還送する狙いでその還送ラインが上記分離空間から上記剥離手段まで開通している水面下採掘装置。
【請求項１２】
水面下採掘装置、とりわけ請求項１に係るそれで以て水体床上の土壌物質を採掘する方法であり、
上記水面下採掘装置を水体床上へと下降させ、
剥離手段を調整手段により水体床内へと挿入し、そうすることで土壌物質を剥し、
その剥離土壌物質を運搬ラインにより運び去る方法であって、
上記水面下採掘装置の受入部上で可解放要領にて支持されている運搬容器へと剥離土壌物質を運び、
分離手段によって、剥離土壌物質のうち所望粒径のものを上記運搬容器内に保持させ且つその所望粒径未満の土壌物質及び液体をその運搬容器から分離させ、且つ
ある充填レベルに達したときにその充填済運搬容器を上記受入部から解放してよそに輸送する方法。
【請求項１３】
請求項１２に係る方法であって、
上記運搬容器を上記水面下採掘装置の上側に可解放要領にて締結し、
持上げ手段を上記運搬容器の上側に係合させ、上記水面下採掘装置の輸送に際してはその運搬容器を上記受入部内でロックする方法。
【請求項１４】
請求項１２に係る方法であって、
分離された土壌物質を上記運搬容器から送り上記剥離手段に戻す方法。
【国際調査報告】
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