JP2002019693A - 海砂採取作業船 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 サンドポンプによって海砂を採取する作業船
において、ポンプアップした砂と海水は船倉内で分離
し、分離した海水は喫水線との落差を利用して洋上に排
水される。多量に汚泥を含んだ排水が漁業及び自然環境
を、広域に海洋汚染しているがその防止対策を課題とす
る。 【解決手段】 船倉２内の海水をオーバーフローさせて
流し込む排水室５から、排水ポンプ１７により長尺の排
水ホース８を介して汚濁排水を高深度の海底に向けて排
水する。船底より水密に連通筒１２を上方に向けて喫水
線より上方まで立ち上げ、前記排水ホースを連通筒の上
部から下方に向けて挿入貫通する。船内に収容した排水
ホースを能率的に海底に向けて繰り出し、及び船内に繰
り込むホースの供給装置９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサンドポンプを船舶
に装備して、海底の砂を海水とともにポンプアップし、
船倉内で海水を水切りし砂のみを船倉内へ積み込み採取
する、海砂採取作業船に関する。

【０００２】

【従来の技術】サンドポンプによる海砂採取は、採取作
業船舶（以下作業船）に装備されたサンドポンプの吸入
側に、長尺の可撓性ホースを連結し、その吸入口先端を
海中に投入海底に潜行させて、海底の土砂を海水ととも
に吸入し容器形状の船倉２に積み込みながら、船倉内の
砂は比重分離されて船倉底に沈降し、上部の海水は、海
洋海水面との落差により船外に排出する。又採取する海
底の水深が深く、数十メートル以上の場合は水中ポンプ
方式のサンドポンプを使用し、海中に潜没したサンドポ
ンプから船上に砂を海水と共に押し上げて採取する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】船倉２内で比重分離さ
れる海水は、多量のヘドロ状の微粒子を含んだ汚濁水で
あり、船底部に穿設された排水口７から海中に排水され
るが海面近傍であり、この微粒子は海底に沈降するまで
に相当な時間がかかり、その間に潮流に流されて極めて
広範囲に海洋を汚濁汚染する。

【０００４】特に最近の海砂の採取には、水深１００メ
ートル以上もある高深度の海域が対象となっており、ま
すます広域な海洋汚染の可能性が出てきた。海底の土砂
には比較的粒子の粗い砂利・砂のほか、ヘドロ状の微粒
子を含んでおり、海底から海水とともに吸い上げた土砂
のうち比較的粒子の粗い砂利砂類は、前記のごとく船倉
内で直ちに比重分離されるが、容易に沈降しない微粒子
を含む汚濁水が広域に海水中に拡散すれば、海洋自然の
リサイクルや漁業生産にも悪影響を及ぼす可能性があ
る。

【０００５】本発明は、この広域な海洋汚染を防止し、
漁業等の他産業や海洋自然環境を守りながら、建設資材
調達産業の海砂採取業務との調和をはかることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】海砂を採取する作業船で
あって、サンドポンプにより海底の砂を海水とともに船
上にポンプアップし、船倉２内で砂と海水を分離して海
水を外洋に排水する海砂採取装置において、船倉２内で
分離された海水の排水装置が以下のＡないしＥの装置を
備えた海砂採取作業船により課題を解決する。排水装置
は以下のＡないしＥの構成を備える。 Ａ、排水室５の海水を吸入して立ち上がり管１３に圧入
する排水ポンプ１７を備える。 Ｂ、立ち上がり管１３に連通して長尺の可撓性排水ホー
ス８を備える。 Ｃ、上記排水ホース８を船外に繰り出し、及び船内に繰
り込むホースの供給装置９を備える。 Ｄ、船底に船外に向けて開口し、水密に上方に向けて連
通し、上端部が船体の喫水線１１より高位置に開口する
連通筒１２を設ける。 Ｅ、前記供給装置９の排水ホース８が、上記連通筒１２
の上部から内部を貫通して船外へ繰り出し、および船内
へ繰り込むように構成されている。

【０００７】

【作用】ａ、排水ホース８の供給装置９により、排水ホ
ースを下方に繰り出すことにより、連通筒１２内を貫通
通過して海底方向にホースは延長される。 ｂ、次にサンドポンプを運転し、排水室５に海水が流入
すれば排水ポンプ１７を運転する。 ｃ、排水室５の海水は、排水ポンプ１７により立ち上が
り管１３に圧入し、連通する排水ホース８を流下し、海
中深くまで延長された先端部から排水される。 ｄ、サンドポンプ運転中は、排水室５に船倉２上部の海
水が常にオーバーフローして排水室５に流入し、次に排
水ポンプにより排水ホースを介して海中深くまで返戻さ
れる。 従って多量の微粒子を含んだ汚濁水は水面ではなく、水
深深く流されるので比較的沈降時間も早く、潮流による
広域な汚染が防止される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の
技術思想を具体化するための一態様を例示するものであ
って、本発明は実施例のものに特定しない。さらに、こ
の明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施
例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲
の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示
される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示
される部材を、実施例の部材に特定するものでは決して
ない。

【０００９】

【実施例】図４ないし図７に在来の海砂採取作業船の実
施例を示す。図４は作業船の側断面図で図示しないが、
サンドポンプによって海水とともに吸い上げられた土砂
は、選別機によって大きな栗石や砂利などが選別されて
ヘドロ混じりの海砂が、樋１から船倉２に供給される状
況を示す。船倉に供給された砂は、比較的短時間に船倉
底に沈降し砂層３が形成され、微粒子を含むヘドロ混じ
りの海水は直ちに沈降せず、船首方向に流れて下部の堰
板４の上をオーバーフローして排水室５に流入する。排
水室の水面が作業船の喫水線１１より常に高く設計され
ており、排水室に流入した海水は排水バルブ６及び排水
口７を介して外洋に流出する。沈殿する砂層３が上昇す
れば、上部の堰板４を次々と下方の矢印方向に落下さ
せ、砂層の砂が直接排水室に流入しないようにするとと
もに、上部の海水のみが排水室５に流入し、落差により
排水口７から外洋に排水する。

【００１０】図５は作業船の横断面図で、排水口７は喫
水下の両舷に開口されて汚濁水は水平方向に排出され
る。汚濁水の排水口は水中とはいえ作業船の水面近傍で
あり、水深の深い海域部では潮流とともに流されて広域
に拡散する。

【００１１】図６ないし図７は、排水口７が船底から鉛
直に海底方向に開口しており、前記実施例よりは拡散は
少ないが、やはり作業船喫水海面近傍に排水されるの
で、水深が深い場合は広域に拡散し上記と大同小異であ
る。

【００１２】図１は、本発明の海砂採取装置の重要な特
徴である排水装置を示す作業船の縦断面図である。排水
装置は以下のＡないしＥの構成を備えている。 Ａ、排水室５の海水を吸入して立ち上がり管１３に圧入
する排水ポンプ１７を備える。 Ｂ、立ち上がり管１３に連通して長尺の可撓性排水ホー
ス８を備える。 Ｃ、上記排水ホース８の供給装置９を備える。図では供
給装置がホースリール１０で、ホースリールをＲ方向に
駆動すればホースを繰り出し、Ｌ方向に駆動すればホー
スを繰り込む構造に構成する。 Ｄ、船底に船外に向けて開口し、水密に上方に向けて連
通し、上端部が船体の喫水線１１より高位置に開口する
連通筒１２を設ける。 Ｅ、前記供給装置の排水ホース８が、上記連通筒１２の
上部から内部を貫通して繰り出しおよび繰り込むように
構成されている。

【００１３】上記構成により、以下のごとく装置を運転
する。 ａ、排水ホース８の供給装置９であるホースリール１０
をＲ方向に駆動し、排水ホースを下方に繰り出すことに
より、連通筒１２内を貫通通過して海底近傍まで数十メ
ートルないし百数十メートル延長される。 ｂ、次にサンドポンプを運転し、排水室５に海水が流入
すれば排水ポンプ１７を運転する。 ｃ、排水室５の海水は、排水ポンプ１７により立ち上が
り管１３に圧入し、連通する排水ホース８を流下し、水
深深くまで延長された先端部から排水される。 ｄ、サンドポンプ運転中は、排水室５に船倉２上部の海
水が常にオーバーフローして排水室５に流入し、次に排
水ポンプにより排水ホースを介して海底近傍まで返戻さ
れる。

【００１４】従って多量の微粒子を含んだ汚濁水は水面
ではなく、水深深く流されるので比較的沈降時間も早
く、潮流による広域な汚染が防止される。

【００１５】図において、排水ホース８先端部に鋼鉄製
の排水管１４を連結している。これは錘の効果により、
排水ホースを効率よく海底に繰り出すためと、潮流によ
る排水ホース８の流れを防止するためである。

【００１６】図２は排水ホース８が、土木排水などで使
用されている通称サニーホースと呼ばれるシートのみで
構成されたホースを使用する実施例である。図３はホー
スリール１０の斜視図であるが、ホースの断面を円形に
保持するためのリング状補強材が無く、非通水時にはホ
ースの容積が小となり従ってホースリールの装置として
小型のものが使用できる。

【００１７】図２のごとく、船首部分にホースリールを
設けた場合に、装置の高さを比較的低く設計できるの
で、図において左側の操舵室からの視界が阻害されるこ
とが防止される。

【００１８】図８は、排水ホース８を前記と同様のサニ
ーホースを使用し、ホース供給装置９がロール駆動式で
ある実施例を示す。図９ないし図１１は、図８の排水装
置部分を拡大しその作用を説明するものである。

【００１９】図９は、排水装置が不使用時で、排水ホー
ス８は収縮状態でホースボックス１８に収納されるとと
もに、その先端部の鋼鉄管にてなる配水管１４は船体内
部の連通筒１２内に収納されている。ホースボックス１
８の上部には、船体構造に枢着されたパワーシリンダ１
９と、その先端部に油圧または電動駆動される駆動ロー
ラＡ２０が取り付けられている。また駆動ローラＡ２０
に対応して固定の駆動ローラＢ２１が設けられており、
パワーシリンダ１９の伸張により駆動ローラＡと駆動ロ
ーラＢは排水ホース８を挟着する。

【００２０】図９ではサンドポンプの運転のため、その
準備作業として排水ホースを繰り出し始めた状態を示
し、両駆動ローラ２０・２１は排水ホースを挟持して矢
印方向に駆動し、排水ホースは連通筒１２内を下方へ繰
り出し延長される。

【００２１】ホースボックス１８内の排水ホース８がす
べて繰り出され、その先端の排水管１４が海底近傍まで
延長されればサンドポンプを運転するとともに、排水ポ
ンプ１７も同時運転し排水室５の汚濁海水は海底近傍ま
で運ばれて排水される。従って汚濁海水が潮流に乗って
広域に拡散されることを防止する。

【００２２】図１０は上記の状態を示し、まず排水ポン
プ１７を運転する前にパワーシリンダ１９を収縮し両駆
動ローラの挟持を解放する。サンドポンプの運転と共
に、排水ポンプ１７を運転すれば排水ホース内に海水が
充満して膨張するが、排水は勢い良く下方に流下する。
また複数のガイドローラ２２は排水ホース８の緩やかな
曲がりを案内する。

【００２３】図１１はサンドポンプによる砂採取が終了
し排水ホース８を収納する状況を示す。排水ポンプ１７
の運転を停止するとともに、パワーシリンダ１９を伸張
して両駆動ローラ２０・２１により排水ホース８を挟着
し、駆動ローラを矢印方向に駆動して排水ホース８を引
き上げる。引き上げられた排水ホースはホースボックス
１８に上部から繰り込まれ、収縮状態で順序よく収納さ
れる。排水ホース内の海水はホースの収縮とともに鉛直
下方に排水される。

【００２４】連通筒１２下端部のテーパー部２３は、排
水ホース８収納時に排水ホースと船底部の摺動による損
傷を防止する。また図示しないが特に排水ホース下端部
の排水管１４と、ホース接続部に段差があると、その部
分で衝突し排水管が抜け落ちることを防止する。

【００２５】

【発明の効果】本発明の排水装置を備えた海砂採取作業
船は、船倉内で分離された汚濁海水を、船体部から離れ
た海底近傍まで排水ホースにより移送して排水されるた
め、在来作業船に比べて汚濁水微粒子の沈降が早く、広
域な海洋の汚染を防止する。また水面及び海中中層部の
魚類及び水中生物に影響を与えない。

【００２６】排水ホースが円形の補強リングを含まない
サニーホースを使用し、ホースリール式ホースの供給装
置を使用したものは、装置全体がコンパクトに形成され
て、能率的に運転使用できる。

【００２７】排水ホースが円形の補強リングを含まない
サニーホースを使用し、供給装置がホースを挟着して駆
動する駆動ローラと、ホースを収容するホースボックス
にてなるものは、極めて小型に設計できて装置のほとん
どを船体内部に収容できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】海砂採取作業船の船首部側断面図。

【図２】同上

【図３】ホースリールの斜視図。

【図４】海砂採取作業船の船首部側断面図。

【図５】海砂採取作業船の横断面図。

【図６】海砂採取作業船の船首部側断面図。

【図７】海砂採取作業船の横断面図。

【図８】海砂採取作業船の船首部側断面図。

【図９】排水装置の側断面図。

【図１０】排水装置の側断面図。

【図１１】排水装置の側断面図。

【符号の説明】

１…樋 ２…船倉 ３…砂層 ４…堰板 ５…排水室 ６…排水バルブ ７…排水口 ８…排水ホース ９…供給装置 １０…ホースリール １１…喫水線 １２…連通筒 １３…立ち上がり管 １４…排水管 １５…油圧モートル １６…ロータリージョイント １７…排水ポンプ １８…ホースボックス １９…パワーシリンダ ２０…駆動ローラＡ ２１…駆動ローラＢ ２２…ガイドローラ ２３…テーパ部 ２４…汚濁水 ２５…フィルターボックス ２６…排水ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サンドポンプによって海底の海砂を採取す
   る作業船において、ポンプアップした海砂と海水は船倉
   ２内で比重分離し、分離された海水を洋上に排水する排
   水装置が以下のＡないしＥの構成を備えたことを特徴と
   する海砂採取作業船。 Ａ、排水室５の海水を吸入して立ち上がり管１３に圧入
   する排水ポンプ１７を備える。 Ｂ、立ち上がり管１３に連通して長尺の可撓性排水ホー
   ス８を備える。 Ｃ、上記排水ホース８を下方に向けて繰り出し、また船
   内に繰り込むホースの供給装置９を備える。 Ｄ、船底に船外に向けて開口し、水密に上方に向けて連
   通し、上端部が船体の喫水線１１より高位置に開口する
   連通筒１２を設ける。 Ｅ、前記供給装置９の排水ホース８が、上記連通筒１２
   の上部から内部を貫通して繰り出し、および繰り込むよ
   うに構成されている。