(57)【要約】【課題】装置費用及び動力費用を低減させ、操作性に優れた水中運搬装置及びこれを利用した引き上げ対象物の運搬方法を提供する。【解決手段】水中運搬装置は、作業船１の甲板からチェーン２ａにより吊り下げられた可撓性耐圧袋体３からなり、該可撓性耐圧袋体３は少なくとも一つ以上の口金を有する中空円筒状に構成され、該口金に、引き上げ対象物を吊るす吊具と、可撓性耐圧袋体３内に気体を送気する給気ホース５と、可撓性耐圧袋体３内外の圧力差を調整するための圧力調整バルブ１７を取付ける。これにより、前記可撓性耐圧袋体３が、給気ホース５からの気体の送気を受けて膨張し、その浮力により口金に連結された引き上げ対象物６である重量物を持ち上げて海中または水中を移動すると共に浮上するように構成する。【選択図】　図１
2004123086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の可撓性耐圧袋体に少なくとも一つ以上の口金を設け、該口金に、引き上げ対象物を吊るす吊具と、前記可撓性耐圧袋体内に気体を送気する給気手段と、前記可撓性耐圧袋体の内外の圧力差を調整するための圧力調整機構とを設けたことを特徴とする水中運搬装置。
【請求項２】
前記圧力調整機構が、圧力調整バルブである請求項１に記載の水中運搬装置。
【請求項３】
前記圧力調整バルブは、バルブケースに形成した排気孔にシール部材を介して排気孔を開閉させる弁体を設け、この弁体に可撓性耐圧袋体の内外の圧力差に対応させて押圧力を設定する差圧調整押圧手段を設けた請求項２に記載の水中運搬装置。
【請求項４】
前記差圧調整押圧手段は、差圧調整弾性部材と、差圧調整ねじにより構成した請求項３に記載の水中運搬装置。
【請求項５】
前記圧力調整機構が、排気口である請求項１に記載の水中運搬装置。
【請求項６】
下側または上側の口金に排気管を設けて排気管の下端を排気口とし、該排気口を下側の口金より下方に設けた請求項５に記載の水中運搬装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の可撓性耐圧袋体における圧力調整機構を所定の圧力差で機能するように調整し、前記可撓性耐圧袋体が自重、又は自重及び錘により水中に沈む程度に前記可撓性耐圧袋体内の気体を抜いて容積を減じた後、前記可撓性耐圧袋体を水中における引き上げ対象物の近傍まで沈下させ、該引き上げ対象物を前記可撓性耐圧袋体の口金に設けられた吊具に連結し、この状態で給気ホースから前記可撓性耐圧袋体内に加圧気体を送気して前記引き上げ対象物が浮上する程度まで前記可撓性耐圧袋体を膨らませて前記可撓性耐圧袋体及び前記引き上げ対象物を浮上させ、前記引き上げ対象物を所定の位置まで運搬する水中運搬装置を用いた引き上げ対象物の運搬方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水中運搬装置及びこの水中運搬装置を用いた引き上げ対象物の運搬方法に係わり、更に詳しくは可撓性耐圧袋体に気体を送気し、該可撓性耐圧袋体の浮力を利用し引き上げ対象物を引き上げ所定の位置まで運搬する際、可撓性耐圧袋体の口金に設置した圧力調整機構の作用により、可撓性耐圧袋体に加わる内外の圧力差を概ね一定に保って引き上げ対象物を所定の位置まで運搬する水中運搬装置及びこの水中運搬装置を用いた引き上げ対象物の運搬方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海中または水中における引き上げ対象物である重量物を、袋体または中空体の浮力を利用して浮上させたり、移動させることは従来から広く行われており、その装置または方法に関しての発明が多く提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１３００号公報（第２〜第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、海中または水中における重量物を浮上させたり、移動させるための水中運搬装置には、これを構成する浮力体としての中空体の内部に空気及び海水を導く機構を導入し、中空体の内部で空気及び海水を置換させながら浮力を維持する方式が採用されており、水中運搬装置自体の規模が大きく、装置費用に加えて、浮上又は移動に要する動力費用や操業費用が嵩むという問題があった。
【０００５】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、極めて簡単な構成で水中運搬機能を具備させることが出来、設備費用及び動力費用を低減させ、操作性に優れた水中運搬装置及びこの水中運搬装置を用いた引き上げ対象物の運搬方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の水中運搬装置は、中空円筒状の可撓性耐圧袋体に少なくとも一つ以上の口金を設け、該口金に、引き上げ対象物を吊るす吊具と、前記可撓性耐圧袋体内に気体を送気する給気手段と、前記可撓性耐圧袋体の内外の圧力差を調整するための圧力調整機構とを設けたことを要旨とするものである。
【０００７】
ここで、前記圧力調整機構が、圧力調整バルブであり、この圧力調整バルブは、バルブケースに形成した排気孔にシール部材を介して排気孔を開閉させる弁体を設け、この弁体に可撓性耐圧袋体の内外の圧力差に対応させて押圧力を設定する差圧調整押圧手段を設け、この差圧調整押圧手段は、差圧調整弾性部材と、差圧調整ねじにより構成したものである。
【０００８】
また、前記圧力調整機構が、排気口であり、下側または上側の口金に排気管を設けて排気管の下端を排気口とし、該排気口を下側の口金より下方に設けたものである。
【０００９】
これにより、海中又は水中における水深の如何に拘わらず、可撓性耐圧袋体に加わる内外の圧力差が、圧力調整機構の作用により概ね一定に保たれるため、可撓性耐圧袋体が破壊することなく、安全性が確保できると共に、水中運搬装置としての装置費用を安価に保つことができる。
【００１０】
また、この発明の水中運搬装置を用いた引き上げ対象物の運搬方法は、上記の可撓性耐圧袋体における圧力調整機構を所定の圧力差で機能するように調整し、前記可撓性耐圧袋体が自重、又は自重及び錘により水中に沈む程度に前記可撓性耐圧袋体内の空気を抜いて容積を減じた後、前記可撓性耐圧袋体を水中における引き上げ対象物の近傍まで沈下させ、該引き上げ対象物を前記可撓性耐圧袋体の口金に設けられた吊具に連結し、この状態で給気ホースから前記可撓性耐圧袋体内に気体を送気して前記引き上げ対象物が浮上する程度まで前記可撓性耐圧袋体を膨らませて前記可撓性耐圧袋体及び前記引き上げ対象物を浮上させ、前記引き上げ対象物を所定の位置まで運搬することを要旨とするものである。
【００１１】
このように、可撓性耐圧袋体の口金に簡単な構成の圧力調整機構を設けたことにより、引き上げ手順を簡素化することができ、これにより引き上げ作業の操作性を良好にすることが出来ると共に、引き上げに要する動力費用を安価に保つことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、この発明の第１実施形態を示す水中運搬装置の使用状態を示す説明図、図２は、図１の可撓性耐圧袋体の上側の口金の断面図、図３は、図１の可撓性耐圧袋体の下側の口金の断面図、図４は、図３における圧力調整バルブの拡大断面図を示している。
【００１４】
この発明の水中運搬装置は、図１に示すように、作業船１の甲板からチェーン２ａにより吊り下げられた可撓性耐圧袋体３からなり、該可撓性耐圧袋体３は上下の対称位置に一対の口金４ａ，４ｂを有する中空円筒状に構成され、可撓性耐圧袋体３の上側の口金４ａには、可撓性耐圧袋体３の内部に気体を送気する給気ホース５が連結されている。
【００１５】
前記可撓性耐圧袋体３は、給気ホース５からの気体の送気を受けて膨張し、その浮力により下側の口金４ｂにチェーン２ｂを介して連結された引き上げ対象物６である重量物を持ち上げて海中または水中を移動すると共に浮上するように構成されている。なお、図１における符号７は、海面または水面を示し、８は、海底または水底をそれぞれ示している。
【００１６】
前記上側の口金４ａは、図２に示すように、面板９ａと中枠１０ａと内蓋１１ａから構成され、面板９ａと中枠１０ａがボルト１２ａを介して固定され、中枠１０ａと内蓋１１ａはボルト１２ｂを介して固定されている。前記面板９ａには、給気ホース５を貫通させるための流体排出孔１４ａが形成され、給気ホース５の先端はバルブ５ａを介して内蓋１１ａに固定されている。また、面板９ａの上面にはチェーン２ａを連結するための吊具１３ａが固定されている。
【００１７】
この実施例では、中枠１０ａの外周に係止部１５ａが形成され、該係止部１５ａの周囲を可撓性耐圧袋体３を補強するための補強層１６が折り返されている。なお、可撓性耐圧袋体３は補強層１６により補強しない場合もある。
【００１８】
図３は、可撓性耐圧袋体３の下側の口金４ｂの断面図であって、口金４ｂは面板９ｂと中枠１０ｂと内蓋１１ｂからなり、面板９ｂと中枠１０ｂがボルト１２ｃを介して固定され、中枠１０ｂと内蓋１１ｂがボルト１２ｄを介して固定されている。
【００１９】
前記内蓋１１ｂには、圧力調整機構を構成する圧力調整バルブ１７が取り付けられており、面板９ｂには可撓性耐圧袋体３からの気体を放出するための貫通孔１４ｂが形成され、また面板９ｂの下面にはチェーン２ｂを連結するための吊具１３ｂが固定されている。中枠１０ｂの外周には係止部１５ｂが形成され、該係止部１５ｂの周囲を可撓性耐圧袋体３を補強するための補強層１６が折り返されている。
【００２０】
図４は、図３における圧力調整機構を構成する圧力調整バルブ１７の拡大断面図を示し、圧力調整バルブ１７は、水を導くための貫通孔１４ｃを有する弁蓋１８と、該弁蓋１８にボルト１２ｅにより固定され、かつ底面に排気孔１４ｄを備えた断面凹状のバルブケース１９からなり、バルブケース１９の内部には、弁蓋１８に螺合する差圧調整ねじ２０と、ばね座２０ａと、コイルばね等からなる差圧調整弾性部材２２で弁体２１を押圧する差圧調整押圧手段を構成している。
【００２１】
この差圧調整押圧手段により押圧された弁体２１がガスケット等のシール部材２３を介してバルブケース１９を押圧して可撓性耐圧袋体３の内部と外部を封鎖する。従って、差圧調整ねじ２０を回転することにより弁体２１のバルブケース１９に形成された排気孔１４ｄに対する押圧力が調節され、可撓性耐圧袋体３の内外の圧力差を設定するようになっている。圧力調整バルブ１７は、可撓性耐圧袋体３の内圧が外圧より約３〜５ｋＰａ高めに維持されるように予め設定しておき、水中運搬装置を引き上げ対象物６に連結してから給気ホース５より圧搾空気を可撓性耐圧袋体３に送気し、引き上げ対象物６が浮上を開始した時点で圧搾空気の送気を止める。
【００２２】
その後は、可撓性耐圧袋体３が浮上するのに伴ない水圧は低下するため、貫通孔１４ｃを介してバルブケース１９内に充填している水が弁体２１の背面を押圧する力が低下することになり、可撓性耐圧袋体３の内圧が所定の圧力差よりも大きくなると、可撓性耐圧袋体３の内部の圧搾空気が弁体２１を押し下げて排気孔１４ｄを開口させることにより外部に放出される。可撓性耐圧袋体３の内圧が所定の差圧より小さくなると、排気孔１４ｄは再び閉口する。
【００２３】
このようにして、可撓性耐圧袋体３の内外の差圧は概ね一定に保たれることになり、水中運搬装置を稼動させている間における可撓性耐圧袋体３の内外の差圧による破壊が全くなく、安全性が保障される。
【００２４】
従って、仮に、この発明による圧力調整バルブ１７を備えていない可撓性耐圧袋体により深海や水深の深い箇所等で水中運搬装置を稼動させた場合には、それに応じた内圧が充填された袋体を浅瀬に移動又は地上に回収した際に、袋体が内圧に耐えられずに破壊する場合が想定される。このような危険を回避するためには予め袋体を丈夫にしておく必要がある。
【００２５】
この発明の可撓性耐圧袋体３は、圧力調整バルブ１７の作用により、このような袋体の破壊による事故を防ぐことができる。従って、可撓性耐圧袋体３の耐圧力を確保するために無制限に強靭な袋体にする必要がなく、水中運搬装置としての装置費用を安価に保つことができる。
【００２６】
なお、上記の実施形態では、中空円筒状の可撓性耐圧袋体３の相対向する位置に一対の口金４ａ、４ｂを設けた場合を例示したが、可撓性耐圧袋体３に少なくとも一つ以上の口金を設け、該口金に吊具、給気ホース５及び圧力調整バルブ１７を取付けることができる。
【００２７】
次に、図１を参照しながら、この発明の水中運搬装置を利用して引き上げ対象物としての重量物を運搬する方法について述べる。
【００２８】
先ず、水中における可撓性耐圧袋体３の内外の圧力差を設定するために、予め作業船１上で可撓性耐圧袋体３における圧力調整バルブ１７が所定の圧力差で機能するように差圧調整ねじ２０を調整すると共に、前記可撓性耐圧袋体３が自重、又は自重及び錘により水中に沈む程度に前記可撓性耐圧袋体３内の空気を抜いて袋体の容積を減じておく。
【００２９】
その後、可撓性耐圧袋体３をチェーン２ａに連結して水中における引き上げ対象物６（重量物）の付近まで沈下させ、引き上げ対象物６をチェーン２ｂにより可撓性耐圧袋体３の口金４ｂに設けられた吊具１３ｂ（図３参照）に連結する。ここで、可撓性耐圧袋体３の水中での沈下速度が遅い場合には、可撓性耐圧袋体３に錘を付加して行うことが好ましい。
【００３０】
その状態で、給気ホース５から可撓性耐圧袋体３に加圧気体（圧搾空気）を送気して引き上げ対象物６が浮上する程度まで前記可撓性耐圧袋体３を膨らませて、前記可撓性耐圧袋体３及び引き上げ対象物６を浮上させ、浮上を開始したことを確認して送気を止めて、前記可撓性耐圧袋体３が水面近くまで浮上した後、引き上げ対象物６を可撓性耐圧袋体３と共に、又は単独で、作業船１上又は陸上又はリグ等に設置されたクレーンにより引き上げる。
【００３１】
ここで、使用する可撓性耐圧袋体３の膨張時の容積は、引き上げ対象物６を引き上げる際の浮力を決定付けるものなので、想定される引き上げ対象物６の重量に応じた容積を有する可撓性耐圧袋体３が選定される。
【００３２】
このように、この発明の水中運搬装置における可撓性耐圧袋体３には圧力調整バルブ１７を設置したことにより、海中又は水中における水深の如何に拘わらず、可撓性耐圧袋体３に加わる内外の圧力差が概ね一定に保たれるため、安全に引き上げ対象物６を引き上げることができ、更には、これに伴い、引き上げ手順を簡素化することができるため、引き上げ作業の操作性に優れると共に、引き上げに要する動力費用を安価に保つことができる。
【００３３】
なお、この発明の水中運搬装置は、海中に限定されず、湖等の水中においても実施することは可能である。
【００３４】
次に、図５は、この発明の水中運搬装置の第２実施形態を示す一部拡大断面図、図６はこの第２実施形態による複数の可撓性耐圧袋体３を使用した水中運搬装置の使用状態を示す説明図である。
【００３５】
この実施形態は、第１実施形態と同様に、可撓性耐圧袋体３の上側の口金４ａに可撓性耐圧袋体３の内部に気体を送気する給気ホース５を接続する。また、可撓性耐圧袋体３の下側の口金４ｂには、圧力調整機構として、第１実施形態のような圧力調整バルブ１７を使用することなく、排気口２５のみを設ける。図５の実施形態は、口金４ｂに排気管２６を設けて排気口２５を排気管２６の下端に設けるようにしたものである。但し、排気管２６を設けずに排気口２５を直接口金４ｂに設けることも可能である。
【００３６】
そして、排気口２５を圧力調整機構として使用する場合には、可撓性耐圧袋体３内の空気を抜いて袋体の容積を減じた状態で、可撓性耐圧袋体３をチェーン２ａに連結して水中における引き上げ対象物６（重量物）の付近、例えば、水面から１０ｍの位置まで沈下させ、引き上げ対象物６をチェーン２ｂにより可撓性耐圧袋体３の口金４ｂに設けられた吊具１３ｂに連結する。
【００３７】
この状態では、可撓性耐圧袋体３は外圧（水圧）により潰れているので、給気ホース５から加圧気体を送気し可撓性耐圧袋体３を徐々に膨らます。可撓性耐圧袋体３が膨らみ終えると、気体が排気口２５から漏れ出すので、その泡が海上で確認されたら送気を停止する。
【００３８】
この時、可撓性耐圧袋体３の内圧は排気口２５の位置の外圧（水圧）と等しい。そして引き上げ対象物６を吊るした可撓性耐圧袋体３は、その浮力により徐々に上昇する。上昇にともない外圧は低下するので、可撓性耐圧袋体３内の気体は排気口２５から排気される。そして、可撓性耐圧袋体３の内圧はその上下位置にかかわらず排気口２５の位置の外圧（水圧）に等しい状態に保たれる。
【００３９】
図５の場合は、口金４ｂに排気管２６を設けて排気口２５を排気管２６の下端に設けるようにしたので、口金４ｂと排気口２５の高低差により、可撓性耐圧袋体３の内圧と口金４ｂの位置での外圧（水圧）には差圧が生じる。
【００４０】
例えば、排気管２６の長さが１ｍであれば、口金４ｂと排気口２５の高低差は約１ｍとなるので、可撓性耐圧袋体３の内圧は口金４ｂの位置で外圧より約１０ｋＰａ（海水の比重が１．０３とすれば１０．３ｋＰａ）高い状態に保たれる。
【００４１】
そして、可撓性耐圧袋体３の高さ（上部の口金４ａと下部の口金４ｂとの距離）が５ｍである場合においては、可撓性耐圧袋体３の内圧は、上部の口金４ａの位置での外圧（水圧）より約６０ｋＰａ高くなる。即ち、可撓性耐圧袋体３の上下の位置にかかわらず、可撓性耐圧袋体３の内圧は外圧（水圧）より上方で約６０ｋＰａ、下方で約１０ｋＰａ高い状態に保たれる。
【００４２】
なお圧力調整機構を持たない可撓性耐圧袋体３であれば、海底付近においても可撓性耐圧袋体３の膨らんだ状態を保つために海底付近の水圧より可撓性耐圧袋体３の内圧を高くし、その内圧を保持したまま、海面まで浮上してくるので可撓性耐圧袋体３の耐圧力はそれ相応に高くしなければならない。
【００４３】
例えば、海底１００ｍから引き上げ対象物６を引き上げようとする場合、可撓性耐圧袋体３の内圧は約１０００ｋＰａにしなければならない。この場合、海底付近では可撓性耐圧袋体３の内外の圧力差はわずかであるが、浮上するにつれその圧力差は上昇し、海面においては、可撓性耐圧袋体３は１０００ｋＰａの内圧を受ける。従って、可撓性耐圧袋体３の耐圧強度はそれ相応の１０００ｋＰａ以上でなければならないが、図５の実施形態のような本発明の可撓性耐圧袋体３では、高々１００ｋＰａの耐圧強度を有するものであればよい。
【００４４】
なお、可撓性耐圧袋体３の浮力が大きい場合は、可撓性耐圧袋体３の上昇速度が速くなるので、排気口２５の開孔面積は充分広くして排気量を多くし、差圧の上昇を抑止する必要がある。
【００４５】
また、図６に示すように可撓性耐圧袋体３を複数連結して使用することも可能であり、また、可撓性耐圧袋体３は横向きに使用することも可能である。
【００４６】
更に、また可撓性耐圧袋体３からなる水中運搬装置は、引き上げ対象物を水中より引き上げる運搬装置としてばかりでなく、水中に設置された物体（例えば、海上の建設物を係留するチェン）に連結してその重量を軽減するための浮力体として使用することもでき、この発明の水中運搬装置はこの浮力体を含むものである。
【００４７】
【発明の効果】
上記のようにこの発明の水中運搬装置は、中空円筒状の可撓性耐圧袋体に少なくとも一つ以上の口金を設け、該口金に、引き上げ対象物を吊るす吊具と、前記可撓性耐圧袋体内に気体を送気する給気ホースと、前記可撓性耐圧袋体の内外の圧力差を調整するための圧力調整機構とを設けたので、海中又は水中における水深の如何に拘わらず、可撓性耐圧袋体に加わる内外の圧力差が、圧力調整機構の作用により概ね一定に保たれるため、可撓性耐圧袋体が破壊することなく、安全性が確保できると共に、水中運搬装置としての装置費用を安価に保つことができる効果がある。
【００４８】
また、この発明の水中運搬装置を用いた引き上げ対象物の運搬方法は、可撓性耐圧袋体における圧力調整機構を所定の圧力差で機能するように調整し、前記可撓性耐圧袋体が自重、又は自重及び錘により水中に沈む程度に前記可撓性耐圧袋体内の空気を抜いて容積を減じた後、前記可撓性耐圧袋体を水中における引き上げ対象物の近傍まで沈下させ、該引き上げ対象物を前記可撓性耐圧袋体の口金に設けられた吊具に連結し、この状態で給気ホースから前記可撓性耐圧袋体内に加圧気体を送気して前記引き上げ対象物が浮上する程度まで前記可撓性耐圧袋体を膨らませて前記可撓性耐圧袋体及び前記引き上げ対象物を浮上させ、前記引き上げ対象物を所定の位置まで運搬するので、可撓性耐圧袋体の口金に簡単な構成の圧力調整機構を設けたことにより、引き上げ手順を簡素化することができ、これにより引き上げ作業の操作性を良好にすることが出来ると共に、引き上げに要する動力費用を安価に保つことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示す中運搬装置の使用状態を示す説明図である。
【図２】図１の可撓性耐圧袋体の上側の口金の断面図である。
【図３】図１の可撓性耐圧袋体の下側の口金の断面図である。
【図４】図３における圧力調整バルブの拡大断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態を示す水中運搬装置の一部拡大断面図である。
【図６】この発明の第２実施形態による複数の可撓性耐圧袋体を使用した水中運搬装置の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１　作業船　　　　　　　　　　　２ａ，２ｂ　チェーン
３　可撓性耐圧袋体　　　　　　　４ａ，４ｂ　口金
５　給気ホース　　　　　　　　　５ａ　バルブ
６　引き上げ対象物
７　海面または水面　　　　　　　８　海底または水底
９ａ，９ｂ　面板　　　　　　　　１０ａ，１０ｂ　中枠
１１ａ，１１ｂ　内蓋
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ　ボルト
１３ａ，１３ｂ　吊具
１４ａ　流体排出孔　　　　　　　１４ｂ　貫通孔
１４ｃ　貫通孔　　　　　　　　　１４ｄ　排気孔
１５ａ，１５ｂ　係止部　　　　　１６　補強層
１７　圧力調整バルブ　　　　　　１８　弁蓋
１９　バルブケース　　　　　　　２０　差圧調整ねじ
２０ａ　ばね座　　　　　　　　　２１　弁体
２２　差圧調整弾性部材　　　　　２３　シール部材
２５　排気口　　　　　　　　　　２６　排気管２６
Ｌ　排気管の長さ
【図１】
2004123086.tif 000003
【図２】
2004123086.tif 000004
【図３】
2004123086.tif 000005
【図４】
2004123086.tif 000006
【図５】
2004123086.tif 000007
【図６】
2004123086.tif 000008