JP2016503846A - 漂礫除去、トレンチ掘りおよび埋戻しの任意の構成において船尾を越えて解放および回収可能な海底鋤 - Google Patents
漂礫除去、トレンチ掘りおよび埋戻しの任意の構成において船尾を越えて解放および回収可能な海底鋤 Download PDFInfo
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Abstract
船尾を越えて解放および回収ができる海底鋤は、漂礫除去、トレンチ掘りおよび埋戻しモードのいずれかで使用可能である。漂礫除去モードにおいて、鋤は、トレンチを掘られるパスの外方へ漂礫を押しのけるためにすき板が続いて動く構成においてそのスキッドを使用する。トレンチ掘りモードにおいて、鋤は、最初のトレンチ深さのためのその鋤べらおよびすき板、ならびに、次のパスにおいて増加するトレンチ深さのためのすき板拡張を有する同じ鋤べらおよびすき板有する同じ構成においてスキッドを使用する。埋戻しモードにおいて、鋤は、カバーされるパイプの上に砕いた掘削土を直接断放出するように作られた通路を有するブレードに続いて、トレンチにまたがっている構成においてそのスキッドを使用する。したがって、単一の鋤は、重い巻上機を使用せずに比較的小さい船へ/から解放および回収用のすべてのモードのために再構成されることができる。【選択図】図1
Description
本発明は、一般に、パイプおよびケーブルの沖合敷設に関し、特に、パイプまたはケーブルを受け入れるための準備およびトレンチ掘り、ならびに一旦パイプまたはケーブルが敷設されたトレンチの埋戻しにおいて使用する器材に関する。
現在のパイプ敷設方法は、長く認められた、時間のかかる、予算食いの業務および器材を用いて遂行されるいくつかの基本的な海底トレンチ掘りタスクを含む。
1つの課題は、時々、トレンチ掘りを開始可能であるよりも前に、意図されたパイプライン・パス上のまたは部分的に埋まっている海底の漂礫を片づけることが必要な場合があるということである。現在、漂礫除去プロセスは、1つずつ、輸送/曳航船からケーブル端部で漂礫を引くことが必要である。いくらかの漂礫フィールドにおいて、これは、冗長で退屈なプロセスであり得る。それは、常に1人以上のダイバー、遠隔操作乗り物(ROV)、またはケーブルを漂礫に接続するための他の漂礫ハンドリング機構を必要とする。
他の課題は、トレンチ掘りのための時間が来るときに、トレンチ掘り鋤が海底まで降ろされなければならないということである。トレンチ掘り鋤を進水させる(launching)ことは、概して、鋤を船から持ち上げて、デッキから離れた鋤を揺動させて、鋤を海に降ろすために、クレーンおよび支持器材を担持している大きな船を必要とする。その最終的なパスのトレンチ掘りの後、海底から曳航船上のその保管場所へのトレンチ掘り鋤の回収は、クレーンおよび支持器材の使用を再び必要とする。海底上のオペレーションにおいて、周知のトレンチ掘り鋤には、さらなる課題がある。例えば、多くは掘られるトレンチの幅にまたがるスキッドを必要とするので、なされることができる可能なパスの数および掘られることができるトレンチの深さは、制限される。
同様の課題は、パイプをカバーするためのトレンチの埋戻しにおいて経験される。第1に、重い埋戻し鋤が海底まで降ろされなければならない。トレンチ掘り鋤を進水させるのと同様に、周知の埋戻し鋤を進水させることは、概して、鋤を船から持ち上げて、デッキから離れた鋤を揺動させて、鋤を海に降ろすために、大きな船ならびにクレーンおよび支持器材を必要とする。その最終的なパスの後、埋戻し鋤は、海底から回収されなければならなくて、クレーンおよび支持器材を用いて曳航船上のその場所に戻されなければならない。海底上の埋戻し鋤のオペレーションにおいて、鋤の1つ以上のパスは、パイプラインをカバーしてトレンチを埋戻すために必要である。典型的な周知の埋戻し鋤は、トレンチ内を移動して、パイプラインにまたがる前部スキッドを有するシャシを有する。そして、それらのパスの掘削土を集めて、それをトレンチ内のパイプラインの両側に分配するために、前方へ曲げられて、シャシから間隔をおいて配置されるすき板が続く。スキッドがパイプラインに隣接してトレンチ内を進むので、スキッドとの接触がパイプの完全性を危うくするという有意な危険がある。また、中空パイプよりも密度のある海水および掘削土の混合物がすき板によってトレンチの外側限界の方に押されて、パイプの両側に放出されるので、掘削土が定着するにつれて、パイプが「浮く」、そしてその結果パイプラインの不十分な埋設になる、という有意な危険がある。
海底トレンチ掘りタスク器材および運転方法の多くは、時間と金に関して、非常に非効率であり、改良を求める。しかし、さもなければ運転目的のために使用されることができるずっと小さい船の代わりに、大きく、重く装備された船がこれらの鋤を輸送して、進水させて、そして回収する必要によって、個々の鋤およびそれらの運転方法の不十分さは、矮小化される。概して、周知のトレンチ掘り鋤および埋戻し鋤のコストは、各々8,000,000ドルの範囲にある。クレーンおよび支持器材を有する輸送/曳航船のコストは、500,000,000ドルの範囲にある。船および鋤のためのレンタル料金は、1日当たり150,000ドルから600,000ドルの範囲にある。
したがって、パイプおよびケーブルの沖合敷設において使用する鋤、器材および船の重量およびコストを減らして、その効率を向上させることは、発明の目的である。
[シングルモードシャシおよびマルチモードシャシ]
本発明によれば、海底鋤シャシが設けられる。そこにおいて、長形部材は、一端部を海底より上に支持するためにその一端部上にスキッドを搭載するのに適して、そして、さまざまな海底トレンチ掘りタスクを遂行するためにその他端部上に1つ以上のツールを搭載するのに適する。
本発明によれば、海底鋤シャシが設けられる。そこにおいて、長形部材は、一端部を海底より上に支持するためにその一端部上にスキッドを搭載するのに適して、そして、さまざまな海底トレンチ掘りタスクを遂行するためにその他端部上に1つ以上のツールを搭載するのに適する。
シャシが漂礫除去鋤の一部である第1のオペレーションモードにおいて、ツールは、スキッドが海底に沿ってすき板を導くにつれて、スキッドにより進行されるパスの外方へスキッドにより最初に押される漂礫をそのパスからさらに外方へ除去するための漂礫除去用のすき板から成る。
シャシがトレンチ掘り鋤の一部である第2のオペレーションモードにおいて、ツールは、スキッドが海底に沿って鋤べらおよびすき板を導くにつれてトレンチを創造するために、順次掘るための、そして掘削土を順次移動させるための、鋤べらおよびすき板から成る。
シャシが埋戻し鋤の一部である第3のオペレーションモードにおいて、ツールは、トレンチの外側に置かれている掘削土を順次集めて、内側へ漏斗状に送ってトレンチの中へ解放するために、ブレードおよびすき板が海底に沿ってスキッドを導くにつれて協働するブレードおよびすき板から成る。
異なるシャシは、モードの各々に適応するのに適し得る。または、同じシャシは、所望のオペレーションモードにしたがってツールのいずれかをスキッドと相互接続するのに適し得る。
シャシの長形部材は、1つ以上の永久的な移行面、または移行面を提供する1つ以上のアタッチメントを有してもよい。移行面は、スキッドとシャシ上に搭載されてよいさまざまなツールとの間を延びるように構成される。船から海へのその解放の間、および、海から船上へのその回収の間、鋤を輸送/曳航船の船尾上の支点を横切るにつれて、適切な移行面が支点と接触してそのまわりに枢動するように、移行面は、輪郭を描き、形づくられ、そして位置する。鋤がデッキ上をまたは支点を横切って移動するにつれて移行軸のまわりのシャシのロールに抵抗するように、移行面の形状および位置ならびに長形部材の重量は、整合される。
好ましくは、移行面の長手方向垂直断面は凹面であり、支点はローラーであり、そして、移行面の対称的連続対向ポイントにより定義されるパスは、鋤がローラーを横切るにつれてローラーとの接触を維持するように輪郭を描かれる。
複数のオペレーションモードに用いるシャシの好ましい実施形態において、第1の移行面は、スキッドと第1の/漂礫除去モードおよび第3の/埋戻しモードのツールとの間に延びるように構成され、そして、第2の移行面は、スキッドと第2の/トレンチ掘りモードのツールとの間に延びるように構成される。
[漂礫除去鋤および方法]
海底から漂礫を除去するために、鋤は、シャシ、シャシの一端部上に搭載されて、一端部を海底より上に支持するスキッド、シャシの他端部上に搭載されて、他端部に角度関係において方向づけられるすき板を含む。後端のすき板は、先導するスキッドにより最初に外方へ押された漂礫を、スキッドが海底に沿ってすき板を導くにつれてさらに外方へ除去する。
海底から漂礫を除去するために、鋤は、シャシ、シャシの一端部上に搭載されて、一端部を海底より上に支持するスキッド、シャシの他端部上に搭載されて、他端部に角度関係において方向づけられるすき板を含む。後端のすき板は、先導するスキッドにより最初に外方へ押された漂礫を、スキッドが海底に沿ってすき板を導くにつれてさらに外方へ除去する。
漂礫除去鋤の好ましい実施形態において、ヘッドは、スキッドの先導端部上に搭載される。ヘッドは、スキッドの垂直、長手方向中心面から後方に曲げられて、その上部エッジから後方にテーパーづけられる先導面を有する。そして、海底に部分的に埋まった漂礫を動かしてスキッドから離すことを有効にする。シャシの移行面は、スキッドとすき板との間に延び、そして進水(launch)および回収の間、鋤が支点を横切るにつれて、船の船尾上の支点/ローラーとの接触およびそのまわりの枢動を維持するために輪郭を描かれる。
漂礫除去鋤は、キールプレートを含んでもよい。そして、少なくとも1つのキールプレートは、各すき板の下に延びる。キールプレートの主要な機能は、鋤が海底障害物または不均等な量の掘削土に遭遇するときでも、その意図されたパスからの鋤の離脱に抵抗することによって、オペレーション中の鋤の横安定を確実にすることである。
鋤コンポーネントは、重量において、および支点とのそれらの接触面において、漂礫除去鋤の進水および回収移行軸のまわりの鋤のロールに抵抗するように整合される
引込み線を漂礫除去鋤に接続するための引込みポイントは、シャシの長手方向軸線に関して対称的に配置され、船のローラー上の鋤接触面の通過を容易にするために、船のローラーの半径よりも小さい高さによって漂礫除去鋤の底部から変位される。
海底上のパスから漂礫を除去する方法は、最初の海底パスの方向において鋤の先頭を前方に向けて配置するステップ、および、次いで、最初の海底パスに置かれている漂礫を鋤の左舷側および右舷側に押すために、最初の海底パスに沿って鋤を推進するステップを含む。最初のパスが片づけられた後、より広いパスが必要である場合、最初の海底パスの方向と反対の方向において鋤の先頭を前方に向けて、最初の海底パスの左舷側および右舷側のうちの1つに沿った第2の海底パス上に再配置するステップとともに、方法は続ける。一旦そのように再配置されると、第2の海底パスから、それぞれ、鋤の右舷側および左舷側のうちの1つに漂礫をさらに押すために、第2の海底パスに沿って鋤を推進するステップとともに、方法は続ける。第2のパスが片づけられた後、さらにより広いパスが必要である場合、最初の海底パスの方向において鋤の先頭を前方に向けて、最初の海底パスの左舷側および右舷側のうちの他方に沿った第3の海底パス上に再配置するステップとともに、方法は続ける。一旦そのように再配置されると、第3の海底パスから、それぞれ、鋤の右舷側および左舷側のうちの他方に漂礫をさらに押すために、第3の海底パスに沿って鋤を推進するステップとともに、方法は続ける。さらにより広いパスが必要である場合、方法は、最初の、第2のおよび第3のパスの隣接性から生じるパスに関して上記の拡幅ステップを繰り返すステップをさらに含むことができる。所望の幅の単一のパスが海底に沿って片づけられるまで、方法は、連続して隣接するパスのためのこれらのステップを繰り返すことを予想する。
本明細書に開示された船尾を越える漂礫除去鋤のために、海底パスからの漂礫除去方法は、船のデッキ上の鋤を船の船尾上の支点の方へ、そしてそれを横切って推進するステップ、鋤が支点を横切るにつれて、鋤が支点のまわりを回転することができて、支点から海へと解放されることができるステップ、および、解放された鋤を引綱の端部で海底に向けて降ろすステップ、によって先導される。さらに、海底パスからの漂礫除去方法は、引綱の端部で船の船尾上の支点に向けて鋤を上げるステップ、および、船のデッキ上へ支点を横切って鋤を引くステップ、によって続く。
[埋戻し鋤および方法]
海底トレンチに掘削土を埋め戻すために、鋤は、シャシ、シャシの後端部を海底より上に支持するスキッド、スキッドの前方でシャシ上に搭載されるすき板、およびすき板の底部エッジ上に搭載されてそれに亘って広がるブレードを含む。鋤が海底上を前方に進行するにつれて、ブレードは、そのパスの掘削土を集める。すき板は、トレンチの幅に亘るように寸法決めされて方向決めされて、鋤が海底上を前方に進行するにつれて、集められた掘削土をブレードの中心の方へ漏斗状に送る。ブレードは、その後部頂点に通路を有し、その通路は、集められて、漏斗状に送られる掘削土を、通路より下でトレンチ内に配置されているパイプの上に分配するように構成される。
海底トレンチに掘削土を埋め戻すために、鋤は、シャシ、シャシの後端部を海底より上に支持するスキッド、スキッドの前方でシャシ上に搭載されるすき板、およびすき板の底部エッジ上に搭載されてそれに亘って広がるブレードを含む。鋤が海底上を前方に進行するにつれて、ブレードは、そのパスの掘削土を集める。すき板は、トレンチの幅に亘るように寸法決めされて方向決めされて、鋤が海底上を前方に進行するにつれて、集められた掘削土をブレードの中心の方へ漏斗状に送る。ブレードは、その後部頂点に通路を有し、その通路は、集められて、漏斗状に送られる掘削土を、通路より下でトレンチ内に配置されているパイプの上に分配するように構成される。
好ましい実施形態において、埋戻し鋤は、通路の尾部に通路を通って放出される掘削土を砕くフラッパ・ボードをさらに含む。フラッパ・ボードは、垂直に向かう方へプレートを付勢している錘を有する水平軸の下で揺動するプレートから成る。
スキッドは、トレンチにまたがるように構成されて、シャシの後端部上に搭載されるクロスバー、クロスバーの各端部上に1つである一対のスキッドポスト、およびポストの各底部上に1つである一対のスキーを含む。クロスバーの前面は、トレンチ内に放出された掘削土を平らにするのに適してもよい。
埋戻し鋤は、ブレードの下で互いに離間した少なくとも2つのキールプレートを含んでもよい。キールプレートの主要な機能は、鋤が海底障害物または不均等な量の掘削土に遭遇するときでも、その意図されたパスからの埋戻し鋤の離脱に抵抗することによって、オペレーション中の鋤の横安定を確実にすることである。
鋤は、スキッドとすき板との間に移行面を有し、その移行面は、船からおよび船への埋戻し鋤の進水および回収の間、埋戻し鋤が船の船尾上の支点を横切るにつれて、支点と接触してそのまわりに枢動するように輪郭を描かれる。
鋤の移行軸のまわりの埋戻し鋤のロールに抵抗するために、鋤コンポーネントは、重量において、および支点との接触面において、整合される。
引込み線を埋戻し鋤に接続するための引込みポイントは、シャシの長手方向軸線に関して対称的に配置され、ローラー上の鋤接触面の通過を容易にするために、ローラーの半径よりも小さい高さによって埋戻し鋤の底部から変位される。
海底のトレンチに掘削土を埋め戻す方法は、海底上を前方に進行して、トレンチの側部に沿って掘削土を集めるためにブレードを推進するステップ、集められた掘削土をブレードの後部頂点に向けて漏斗状に送るステップ、および漏斗状に送られた掘削土がブレード頂点の開口を通してトレンチ内に配置されているパイプの上面上に放出されることができるステップ、を含む。方法は、放出された掘削土がパイプに達する前に、放出された掘削土を砕くステップ、および/または、トレンチ内に放出された掘削土をその後平らにするステップのうちの一方または両方をさらに含んでもよい。
本明細書に開示された船尾を越える埋戻し鋤のために、トレンチに掘削土を埋め戻す方法は、船のデッキ上の埋戻し鋤を船の船尾上の支点の方へ、そしてそれを横切って推進するステップ、鋤が支点を横切るにつれて、鋤が支点のまわりを回転することができて、支点から海へと解放されることができるステップ、および、解放された鋤を引綱の端部で海底に向けて降ろすステップ、によって先導される。さらに、トレンチに掘削土を埋め戻す方法は、引綱の端部で船の船尾上の支点に向けて鋤を上げるステップ、および、船のデッキ上へ支点を横切って鋤を引くステップ、によって続くことができる。
上記の鋤構造および方法の結果、鋤の輸送、進水、回収およびオペレーションのために必要な船は、より小さくて、現在豊富である。それらは、1日当たり10,000ドルから100,000ドルの範囲のレンタル料金でユーザが利用できる。これは、古い鋤構造および方法によって必要とされる船に現在払われる1日当たり150,000ドルから600,000ドルのレンタル料金と比較して莫大な節約である。
本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読むに応じて、そして以下の図面を参照するのに応じて、明らかになる。
本発明がその好ましい実施形態に関連して記載されるとはいえ、本発明を、それらの実施形態に、または、添付図面に示される部品の構造または配置の詳細に制限することを意図しないことが理解されよう。
[シングルモードシャシおよびマルチモードシャシ]
まず図1〜図5において、さまざまな海底鋤のコンポーネントとして用いる海底鋤シャシ10は、その一方の端部13上にスキッドを取り付けて、その他方の端部15上に1つ以上のツールを取り付けるように適合される長形部材11を有する。
まず図1〜図5において、さまざまな海底鋤のコンポーネントとして用いる海底鋤シャシ10は、その一方の端部13上にスキッドを取り付けて、その他方の端部15上に1つ以上のツールを取り付けるように適合される長形部材11を有する。
図13〜図17に示すように、シャシ10は、第1のオペレーションモードにおいて、漂礫除去鋤100の一部として用いられる。第1のモード100において、海底上のまたは海底に部分的に埋まる漂礫Bは、スキッド40による進行パスPの外側へスキッド40によって最初に押される。ツールは、すき板90を含む。そしてそれは、スキッド40が海底Sに沿ってすき板90を導くにつれて、最初にスキッド40によって押しのけられた漂礫Bおよびすき板90のパスにおける他の漂礫Bを、さらに外側へ押す。
図26〜図29に示すように、シャシ10は、第2のオペレーションモードにおいて、トレンチ掘り鋤200の一部として用いられる。第2のモード200において、ツールは、鋤の鋤べら210およびすき板90を含む。そしてそれは、スキッド40が海底Sに沿って鋤の鋤べら210およびすき板90を導くにつれて、トレンチTを作るために掘削土Mを順次掘って移動させる。
図37〜図40に示すように、シャシ10は、第3のオペレーションモードにおいて、埋戻し鋤300の一部として用いられる。第3のモード300において、ツールは、ブレード310を含む。そしてそれは、ブレード310およびすき板90が海底Sに沿ってスキッド40を導くにつれて、トレンチの外側に横たわっている掘削土Mを順次収集して、収集した掘削土を内側へ送り、送られた掘削土MをトレンチTの下方へ降ろす。
シャシ10は、それぞれ船VのデッキDから海底Sへのそれぞれ船尾を越える鋤100、200または300の進水、および、それぞれ海底Sから船VのデッキDへのそれぞれ船尾を越える鋤100、200または300の回収を容易にするように独自に構成される。船VのデッキD上の休憩場所から船Vとの鋤100、200または300のすべての接触が終了する位置への、あるいは、船Vとの鋤100、200または300のすべての接触が終了する位置から船VのデッキD上の休憩場所への、鋤100、200または300の移動は、本明細書において「移行」と呼ばれる。図15、図27および図38に注目すると、本明細書において記載されている鋤100、200または300は、それぞれ、縦軸101、201および301を有する。図示するように、縦軸101、201および301は、海底S上におけるそれらの移動の予想される方向と平行に整列される。図19〜図22、図33〜図36および図43〜図46に注目すると、鋤軸103、203および303は、それぞれ、デッキD上の鋤100、200および300の「移行」の方向に整列される。図示するように、図15、図27および図38の縦軸101,201および103は、それぞれ、図19〜図22、図33〜図36および図42〜図46の移行軸103、203および303と整列される。しかしながら、鋤100、200および300は、海底S上のオペレーションでそれらが仮定する同じ方向においてデッキD上に整列される必要はない。したがって、本明細書において用いられるように、「移行軸」は、進水または回収の間、鋤の予想される移動方向39に平行な方向において鋤100、200または300を通って延びる縦またはそうでないいかなる軸でもある。
鋤100、200または300は、それぞれ、それらのそれぞれの移行軸103、203および303のまわりの鋤100、200または300のロールに抵抗するように整合するように、それらの重み分布および、解放(release)または回収の間、船VのデッキDおよび船尾上の支点/ローラーRに接触するそれらの表面の位置を有することが好ましい。図示および記載されるように、シャシ10、スキッド40およびスキッドポスト45、移行アタッチメント70、すき板90およびキールプレート110および370は、鋤の解放/回収の間、それらの鋤をデッキDと滑り接触において支持するように、そして、鋤100、200または300が支点/ローラーRを横切るにつれて船Vの船尾上の支点/ローラーRのまわりに枢動するように、輪郭を描かれるさまざまな表面を有する。他のコンポーネントが、目的のために使用されることができるかまたは特別に追加されることができる。
[シャシ構造]
図1〜図5に戻ると、シャシ10の好ましい実施形態は、それぞれ、図13、図26および図37に示す鋤モード100、200および300のいずれかにおいて使用することができる。図1および図2に最もよく示すように、シャシ10の好ましい実施形態において、長形部材19のスキッド端部13およびツール端部15は、実質的に水平であり、角度がスキッド端部13からツール端部15まで下がる中間部27によって結合される。ポスト・レセプタクル19は、スキッド端部13を通って垂直に延びる。フォークリフト・レセプタクル21は、長形部材11のツール端部15の上面全体に横に延びる。1つのレセプタクル21は、長形部材11の角度部分17とツール端部15とが結合する所にある。他のレセプタクル21は、長形部材11のさらに後部に、そして、長形部材11の上に延びる一対の間隔を置かれた鋤べら接続プレート23のすぐ前方にある。
図1〜図5に戻ると、シャシ10の好ましい実施形態は、それぞれ、図13、図26および図37に示す鋤モード100、200および300のいずれかにおいて使用することができる。図1および図2に最もよく示すように、シャシ10の好ましい実施形態において、長形部材19のスキッド端部13およびツール端部15は、実質的に水平であり、角度がスキッド端部13からツール端部15まで下がる中間部27によって結合される。ポスト・レセプタクル19は、スキッド端部13を通って垂直に延びる。フォークリフト・レセプタクル21は、長形部材11のツール端部15の上面全体に横に延びる。1つのレセプタクル21は、長形部材11の角度部分17とツール端部15とが結合する所にある。他のレセプタクル21は、長形部材11のさらに後部に、そして、長形部材11の上に延びる一対の間隔を置かれた鋤べら接続プレート23のすぐ前方にある。
移行部材25は、フォークリフト・レセプタクル21の間で長形部材11のツール端部15の上に延びる。図3に最もよく示すように、レセプタクル21、鋤べら接続プレート23および移行部材25の上面は、以下第2の/トレンチ掘りモード200に関して説明されるように、進水および回収目的に役立つ実質的に連続した移行面27を形成する。
横の延長プレート29は、ツール端部15から下向きにテーパーがつく。そして、後部フランジ板31は、長形部材11のツール端部15をおおう。割当接続スロット33は、鋤べら接続プレート23の間で長形部材11のツール端部15の底部を通って延びる。
図13〜図17、図26〜図29および図37〜図40に注目すると、鋤100、200および300の各々は、長形部材11のスキッド端部13から横に延びている牽引バー67上に示すように、鋤100、200および300に対する引込み線Lの接続のための引込みポイント65を有する。好ましくは、引込みポイント65は、鋤100、200および300の長手方向中心軸線101、201および301に関して対称的に配置され、そして、ローラーR全体の接触点の通過を容易にするために、ローラーRの半径よりも小さい高さによって、デッキDまたはローラーRと鋤100、200および300との接触点から変位される。
[移行アタッチメント]
図6〜図9を見ると、図13、図26および図37に示すようにシャシがその第1の/漂礫除去モード100または第3の/トレンチ掘りモード300のどちらかに用いられるときに、シャシ10の長形部材11の底部上でスキッド端部13およびツール端部15の間に延びるように、移行アタッチメント70は、構成される。
図6〜図9を見ると、図13、図26および図37に示すようにシャシがその第1の/漂礫除去モード100または第3の/トレンチ掘りモード300のどちらかに用いられるときに、シャシ10の長形部材11の底部上でスキッド端部13およびツール端部15の間に延びるように、移行アタッチメント70は、構成される。
図6〜図9に示すように、移行アタッチメント70は、その前端部73からその後端部75まで開いているそのタイン71を有する一般に水平のウイッシュボーン形状において延びる。図16および図39に最もよく示すように、移行アタッチメント70の上面77は、移行クレビス板83の間にシャシ10の移行部材25をピンでとめることによって移行アタッチメント70が固定されるシャシ10の長形部材11の底面31に対して一致するように、輪郭を描かれる。移行アタッチメント70の底面79は、鋤100または300が船から海へのその解放の間、および海から船上へのその回収の間、支点/ローラーRを交差するにつれて、図21、図22および図44、図45に示すように、鋤輸送/曳航船Vの船尾上の支点Rと接触してそのまわりを枢支するように、輪郭を描かれる。
鋤100または300が支点Rに向かって、またはそれから離れてデッキD上を移動するにつれて鋤移行軸103または303についてシャシ11のロールに抵抗するように、アタッチメントの底面79の形状ならびに長形部材11およびアタッチメント70の重量は、調整される。
好ましくは、支点Rは、ローラーである。そして、図9に最もよく示すように、アタッチメントの底面79の長手方向垂直断面は、凹面である。図16、図39および図50に注目すると、鋤100および300の解放および回収の間、支点R全体の移行アタッチメント70の通過を容易にするように、凹部79の半径は、支点Rの半径よりも大きい。図8に注目すると、凹部79は、アタッチメント70上に集まる長手方向垂直面について対称形である。面79は、それが鋤100または300の船尾を越える解放および回収を容易にするパスを提供する限り、いかなる形状も有することができる。パスは、直線でもまたは平らでもよく、そして、アタッチメントの底面79の連続対向点によって、好ましくは対称的に定義される。
示すように、アタッチメント70の前端部73は、シャシ10の長形部材11のスキッド端部13への/からの移行を滑らかにするために角度のついた先導面81を有する。バックプレート85は、すき板90との連結のためのタイン71の端部上に設けられる。以下に説明するように、タイン71間のギャップ87は、第3の/埋戻しモード300において破片のための通路として機能する。
[スキッド]
図10および図11を見ると、スキッド40の好ましい実施形態は、それぞれ、図13、図26および図37に示す鋤モード100、200および300のいずれか用に適応性がある。
図10および図11を見ると、スキッド40の好ましい実施形態は、それぞれ、図13、図26および図37に示す鋤モード100、200および300のいずれか用に適応性がある。
図10において、スキッド40は、それぞれ、図13および図26に示す第1の/漂礫除去モード100および第2の/トレンチ掘りモード200用に構成されて示される。第1の/漂礫除去モード100または第2の/トレンチ掘りモード200で用いられるときに、スキッド40の平行した外側のスキー41は、互いに近接している。そして、中心のスキー43の対向側上にボルト留めされる。このボルト留めされた構成において、ヘッド51は、第1の/漂礫除去モード100、または第2の/トレンチ掘りモード200の最初のパス用のいずれかにおいて、スキー41および43の前部上に搭載されることができる。あるいは、図12に示すように、外側のスキー41が中心のスキー43から上方へ横に傾けられることができるようにリンク48を用いて、外側のスキー41は、中心のスキー43上に枢動可能に搭載されることができる。ただし、ヘッド51はスキー41および43に取り付けられない。傾けられた外側のスキー41の使用は、この第2の/トレンチ掘りモード200における第2のそしてその後のパスに特別に適用可能である。そして、傾けられたスキー41がトレンチTの側壁に合致することを可能にして、そして、トレンチ掘り鋤200の第2のそしてその後のパスによってトレンチTの深掘りを容易にする。したがって、より大きなトレンチ掘り鋤を必要とせずに、より深いトレンチを掘ることができる。
外側のスキー41のための上記のボルト留めされたまたは枢動する構成において、ヘッド51が使われるか否かを問わず、中心のスキー43のレセプタクル47にピンで留められるポスト45は、前から後ろへ凸面である上部49まで上方へ延びる。示すように、外側のスキー41は、中心のスキーのレセプタクル47と同様のレセプタクル47を有する。第1の/漂礫除去モード100で使用されるときに、漂礫除去ヘッド51は、スキー41および43の正面全体のスキッド40の先導端部に好ましくは追加される。示すように、ヘッド51の先導面53は、スキッド40の垂直、長手方向中心面から後方に曲げられて、それらの上縁55から後方にテーパーづけられる。曲げられてテーパーづけられた表面53は、海底から部分的に埋まった漂礫を動かしてスキッド40から離し、そして必要に応じて、その上縁55の下でヘッド51にぶつかる漂礫Bの上に鋤200を乗せることができる。
第2の/トレンチ掘りモード200で使用されるときに、好ましくは鋤200の最初のパスの現場のヘッド51については、スキー41のボルト留めされた構成、または傾けられない状態のスキー41の枢動する構成のいずれかが使われることができる。次のパスのために、スキー41の枢動する構成がヘッド51のない傾けられた状態において使われることが好ましい。第2の/トレンチ掘りモード200において、複数のパスを用いて幅25メートルまでのトレンチを掘ることができる。
図11において、第3の/埋戻しモード300用に図10に示すスキッド40の外側のスキー41を変更するための横桁57を示す。埋戻しモード300において、横桁57は、横桁57の中間点から上方へ延びているセンターポスト59から離れた一対の開放端レセプタクル63の間に間隔を置く。図37に示すように、2つのポスト45(図10に示す2つの外側のスキー41のレセプタクル47の各々の1つ)は、位置する。ポスト45は、それらのそれぞれの外側のスキー41から上へ延びて、横桁57においてそれらのそれぞれの開放端レセプタクル63を通過して、横桁57の下で所望の距離でスキー41とピンで留められる。横桁センターポスト59は、スキー41より上にシャシ10の所望の高さをセットするために、シャシ・ポスト・レセプタクル19にピンで留められる。横桁57は、示すように、埋戻しモード300の掘削土レベラーとしても役立つように構成される前面61を有する。
[漂礫除去鋤および方法]
図13〜図17に注目すると、漂礫除去鋤100は、シャシ10、スキッド40、移行アタッチメント70およびすき板90を含む。ヘッド51を有する図10で示す構成のスキッド40は、シャシ10のスキッド端部13上に搭載されて海底Sより上に支持する。すき板90は、シャシ10のツール端部15上に搭載される第1の、第2のおよび第3のすき板91、93および95を含む。移行アタッチメント70は、スキッド40と第1のすき板91との間でシャシ10の下に搭載される。
図13〜図17に注目すると、漂礫除去鋤100は、シャシ10、スキッド40、移行アタッチメント70およびすき板90を含む。ヘッド51を有する図10で示す構成のスキッド40は、シャシ10のスキッド端部13上に搭載されて海底Sより上に支持する。すき板90は、シャシ10のツール端部15上に搭載される第1の、第2のおよび第3のすき板91、93および95を含む。移行アタッチメント70は、スキッド40と第1のすき板91との間でシャシ10の下に搭載される。
図13に最もよく示すように、第1の/漂礫除去モード100において、シャシ10は、図1および図2に示すようにその向きに比べてさかさまに向けられる。すなわち、漂礫除去鋤100において、スキッド端部13は、長形部材11のツール端部15よりも低く、そして、スキッドポスト45は、シャシ10のスキッド端部13のレセプタクル19を通って上方へ延びる。
図13〜図17に示すように、シャシ10のツール端部15上に永久にまたは着脱可能に搭載されてよい第1のすき板91は、シャシ10のツール端部15および移行アタッチメント70から外方へおよび後方へ角度をつけられる。第2のすき板93は、すき板91の全体の深さを増加させるために、第1のすき板91および移行アタッチメント70の下に搭載される。第3のすき板95は、漂礫Bを除去するためにより幅広いパスがあるときに使われる。それらは、第1のすき板91および第2のすき板93の自由端に搭載されて、組み合わされた第1のすき板91および第2のすき板93の完全な深さのためのすき板90の長さを増加させる。
図13〜図15に最もよく示すように、第3のすき板95が使われるときに、シャシ拡張部33は、その前部フランジ35によってシャシ10の後部フランジ板31に接続される。桁および支柱の支持構造37は、シャシ拡張部33を第3のすき板95に結合する。回収フィン97は、すき板90の自由端に追加される。フィン97は、進水および回収の間、ローラーRとの接触のための分岐的に先のとがった端部99を有する。
漂礫除去鋤100は、図18に詳細に示すキールプレート110を含んでもよい。キールプレート110は、垂直中央プレート111および、垂直中央プレート111から横に延びる水平ベースプレート113を有する。ベースプレート113および中央プレート111は、すき板90の角度と相補的な角度で垂直搭載プレート115を支持する。この構造は、小さい垂直支持プレート117および大きい垂直支持プレート119によって補強される。少なくとも1つのキールプレート110は、すき板90の各セットの正面に搭載されて、すき板90の各セットの下で延びる。図14、図15、図17および図18に最もよく示すように、キールプレート110は、第2のすき板93および第3のすき板95の接合部で平行に搭載される。キールプレート110の第1の機能は、海底S上の漂礫B、掘削土Mおよび/または他の障壁に遭遇するヘッド51およびすき板90としての漂礫除去鋤100のパスを安定させることである。
図19〜図22および図50を見ると、それぞれ、船Vから海底Sへの漂礫除去鋤100の船尾を越える解放(図19〜図22)、および海底Sから船V上への漂礫除去鋤100の船尾を越える回収(図22〜図19)、を示す。解放の間、鋤100は、好ましくはそして示すように、船尾の方にそのすき板90を有して、鋤100の長手方向軸101が鋤100の移行軸103上に整列して、デッキD上に最初に配置される。スキッド40およびキールプレート110は、デッキDとの鋤100の最初の接触点または接触面を提供する。図19に示すように、ウインチまたは他の適切なプッシュプル装置(図示せず)によって、船Vの船尾の支点/ローラーRの方へそしてそれ全体を船VのデッキDに沿って鋤100が推進されるにつれて、キールプレート110が支点/ローラーRをクリアしたとき、鋤100は、すき板90上に降りて、移行アタッチメント70の凹面まですき板上をスライドし、そしてそのポイントですき板は、移行アタッチメント70にスライドして、スキッド40は、デッキDから上がり始める。鋤100と船Vとのすべての接触は、移行アタッチメント70および船Vの支点/ローラーRに移った。図20に注目すると、移行アタッチメント70が支点/ローラーRを越えて船尾方向に移動するにつれて、鋤100と船Vとの間のすべての接触は、アタッチメント70の凹移行面79および船Vの支点/ローラーR上に残り、そして、鋤100は、海の方へ傾き続けて、スキッド40は、上がり続ける。図21に示すように、アタッチメント70が支点/ローラーR上を船尾方向にさらに移動するにつれて、鋤100と船Vとの間のすべての接触は、移行アタッチメント70と支点/ローラーRとの間にまだあるが、スキッド40は、ほとんど垂直である。図22に注目すると、鋤100が支点/ローラーR上を回転してそれ全体に移動し続けるにつれて、海水の浮力および船Vの移動速度は、鋤100の回転を制限する。移行アタッチメント70が支点/ローラーRから離れてスライドするにつれて、スキッド40は、鋤100が海底Sへの引込み線Lの端部で完全に解放されるまで、支点/ローラーRとの最終的な接触になる。
海底Sからの引込み線Lの端部での漂礫除去鋤100の回収は、解放方法の反転によって達成される。図22に示すように、鋤100が船Vの船尾上の支点/ローラーRに向けて線Lの端部で上がるにつれて、スキッド40は、支点/ローラーRに最初に接触する。上記のように、鋤110の引込みポイント65は、スキッド40のヘッド51およびスキー41および43が支点/ローラーR上にハングアップしないことを保証するように位置する。支点/ローラーRとのさらなる接触は、それらがキールプレート110に接触して、鋤100が支点/ローラーRを越えて完全に引き込まれて、船VのデッキD上の接点としてスキッド40およびキールプレート110によって停止するまで、図21に示すように続いて移行アタッチメント70の移行面79に、図20に示すように続いて移行アタッチメント70の凹面部分に、そして、図19に示すように続いてすき板90の底部に沿って移る。
図23〜図25を見ると、海底上のパスPから漂礫Bを除去する漂礫除去鋤100の使用を示す。図24に示すように、意図される最終的なパスPの中央にある最初の海底パスP1の方向において、鋤100は、鋤100の先頭を前方に向けて配置される。最終的なパスPのパターンは、最初のパスP1から外へ螺旋形になる。それから、鋤100は、最初のパスP1から鋤100の左舷側および右舷側まで漂礫Bを除去するために最初のパスP1に沿って、おそらく引込み線Lの端部でウインチによってまたは船の移動によって駆動されて、推進される。最初のパスP1が片づけられた後、より広いパスPが必要である場合、示すように、最初のパスP1の右舷側に沿った第2の海底パスP2上で、最初の海底パス方向と反対方向において移動するために、鋤100の先頭を前方に向けて再配置することによって、漂礫除去は続けられる。それから、鋤100は、パスP1からさらに間隔をおいた第2のパスP2において漂礫を除去するために、第2のパスP2に沿って推進される。第2のパスP2が片づけられた後、より広いパスPが必要である場合、最初のパスP1の左舷側に沿った第3の海底パスP3上で、最初の海底パス方向の方向において移動するために、鋤100の先頭を前方に向けて再配置することによって、漂礫除去は続けられる。それから、鋤100は、第1のパスP1からさらに間隔をおいた第3のパスP3において漂礫を除去するために、第3のパスP3に沿って推進される。もっとより広いパスPが必要である場合、パスP4およびP5に沿って示すように、漂礫除去は最初のパスP1、第2のパスP2および第3のパスP3の隣接関係から生じるパスPに沿って拡幅を繰り返すことをさらに含むことができる。所望の幅の単一のパスPが海底に沿って片づけられるまで、漂礫を除去するプロセスは、連続して隣接するパスPnを広げるために拡幅ステップの反復を予想する。
図25に注目すると、ヘッド51がその最初のパスP1の1つ以上の漂礫Bにぶつかるにつれて、漂礫Bは、海底からそしてヘッド51の左舷側または右舷側の周辺で動かされて、それに応じて、ヘッド51の側部は漂礫Bを打つ。後部すき板90は、漂礫Bを動かして、それを鋤100からより遠い左舷または右舷の方に押す。引き続いて起こるパスP2−nにおいて、ヘッド51の外側および外側のすき板90だけが、漂礫Bを打つためにパス上にある。そして、最初のパスP1からより遠くにそれらを押しのける。図22に示すように、押しのけられた漂礫Bは、すき板90により海底の部分的なめりこみによって鋤100の後方に作成される小さい掘削土ヒープH内に置かれる。
[トレンチ掘り鋤および方法]
図26〜図29に注目すると、トレンチ掘り鋤200は、シャシ10、スキッド40、すき板90および鋤べら210を含む。スキッド40は、図10に示す構成において、海底より上でシャシ10のスキッド端部13上に搭載されてそれを支持する。すき板90は、シャシ10のツール端部15に搭載される第1のすき板91だけを初めに含む。トレンチ掘り鋤200の複数のパスが実行される場合、第2のすき板93および第3のすき板95は、追加されることができる。鋤の第2のそしてそれに続くパスのためのシャシ10から上方および後方に望ましい角度ですき板に角度をつけるために、楔(図示せず)は、シャシ10とすき板90との間に配置されることができる。移行アタッチメント70は、使用されない。示すように、ヘッド51は、第2の/トレンチ掘りモード200の最初のパスにおいて、スキッド40に任意に取り付けられてもよい。
図26〜図29に注目すると、トレンチ掘り鋤200は、シャシ10、スキッド40、すき板90および鋤べら210を含む。スキッド40は、図10に示す構成において、海底より上でシャシ10のスキッド端部13上に搭載されてそれを支持する。すき板90は、シャシ10のツール端部15に搭載される第1のすき板91だけを初めに含む。トレンチ掘り鋤200の複数のパスが実行される場合、第2のすき板93および第3のすき板95は、追加されることができる。鋤の第2のそしてそれに続くパスのためのシャシ10から上方および後方に望ましい角度ですき板に角度をつけるために、楔(図示せず)は、シャシ10とすき板90との間に配置されることができる。移行アタッチメント70は、使用されない。示すように、ヘッド51は、第2の/トレンチ掘りモード200の最初のパスにおいて、スキッド40に任意に取り付けられてもよい。
図20に最もよく示すように、第2の/トレンチ掘りモード200において、シャシ10は、図1および図2に示すように上下が正しい位置に向けられる。すなわち、トレンチ掘り鋤200において、スキッド端部13は、長形部材11のツール端部15よりも高くて、スキッドポスト45は、シャシ10のスキッド端部13においてレセプタクル19を通って上方へ延びる。
鋤の鋤べら210は、シャシ10上に永久にまたは着脱可能に搭載されてもよい。図26〜図32に示す鋤べら210の好ましい実施形態は、センターリブ213の底部を接合しているシューボックス211、および鋤べら210の分割プレート217を支持する側板215を含む。シューボックス211に整列される垂直板219は、分割プレート217より上で上方へ延びて、シャシ10上の鋤べら接続プレート23の間に挿入される。垂直板219上のボス223および接続プレート23を通って挿入されるピン221は、鋤べら210をシャシ10に固定する。
図33〜図36を見ると、それぞれ、船Vから海底Sへのトレンチ掘り鋤200の船尾を越える解放(図36〜図33)、および海底Sから船V上へのトレンチ掘り鋤200の船尾を越える回収(図33〜図36)、を示す。解放の間、本明細書に記載される鋤200は、船尾の方にそのすき板90を有して、鋤200の長手方向軸201が鋤の移行軸203上に整列して、デッキD上に最初さかさまに配置される。スキッドポスト45の円弧状上部49およびすき板90の自由端は、デッキDとの最初の接触点または接触面を提供する。図36に示すように、ウインチまたは他の適切なプッシュプル装置(図示せず)によって、船Vの船尾の支点/ローラーRの方へそしてそれ全体を船VのデッキDに沿って鋤200が推進されるにつれて、鋤べら接続プレート23が支点/ローラーRに達するまで、すき板90およびポスト45の円弧状上部49だけが支点/ローラーRと接触しているままである。図35に示すように、鋤200が船尾方向に移動し続けるにつれて、移行部材25の後方上部または移行面27が続く鋤べら接続プレート23の上部およびポスト45の円弧状上部49だけが支点/ローラーRと接触しているままである。図34に示すように、鋤200の重心が支点/ローラーRを通過するにつれて、鋤200のカンチレバーで支持された重量は、移行部材25の移行面27を軸に鋤200を回転させる。それにより、すき板90は、海底Sに向けて降りることができ、スキッドポスト45は、デッキDから上昇することができる。移行のこの位置で、鋤200と船Vとの間のすべての接触は、シャシの長形部材11の角度のついた部分17および船Vの支点/ローラーRに移る。図33に注目すると、シャシの長形部材11の角度のついた部分17が支点/ローラーRを越えて船尾方向に移動した後、鋤200は、海底Sに向けてさらに回転して、鋤200と船Vとの間のすべてのさらなる接触は、スキッドポスト45の円弧状上部49および船Vの支点/ローラーRに移る。鋤200が海底Sに向けて引込み線Lの端部で完全に解放されるにつれて、スキッドポスト45の円弧状上部49は、支点/ローラーRとの最終的な接触を提供する。
海底Sからの引込み線Lの端部でのトレンチ掘り鋤200の回収は、解放方法の反転によって達成される。図33に示すように、鋤100が船Vの船尾上の支点/ローラーRに向けて線Lの端部で上がるにつれて、スキッドポスト45の円弧状上部49は、支点/ローラーRに最初に接触する。上記のように、鋤110の引込みポイント65は、ポスト45が支点/ローラーR上にハングアップしないことを保証するように位置する。支点/ローラーRとのさらなる接触は、図34に示すように続いてシャシの長形部材11の角度のついた部分17に、図35に示すように続いて移行面27に、そして、図36に示すように続いて鋤べら接続プレート23の上部に移る。鋤200が支点/ローラーRを越えて完全に引き込まれたときに、それは、船VのデッキD上の接点としてのスキッドポスト45の円弧状上部49およびすき板90の自由端の上部によって停止する。
[埋戻し鋤および方法]
図37〜図40を見ると、海底トレンチに掘削土を埋め戻すために、埋戻し鋤300は、シャシ10、埋め戻されているトレンチにまたがるように構成されるスキッド40、スキッド40の前方でシャシ10上に搭載されるすき板90、およびすき板90の底縁部に搭載されてそれに亘って広がるブレード310、を含む。
図37〜図40を見ると、海底トレンチに掘削土を埋め戻すために、埋戻し鋤300は、シャシ10、埋め戻されているトレンチにまたがるように構成されるスキッド40、スキッド40の前方でシャシ10上に搭載されるすき板90、およびすき板90の底縁部に搭載されてそれに亘って広がるブレード310、を含む。
図37に最もよく示すように、第3の/埋戻しモード300において、シャシ10は、図1および図2に示すようにその向きに比べてさかさまに向けられる。すなわち、埋戻し鋤300において、スキッド端部13は、図13に示す第1の/漂礫除去モード100のように、長形部材11のツール端部15よりも低く、そして、横桁センターポスト59は、図13に示す第1の/漂礫除去モード100のポスト45と同様に、シャシ10のスキッド端部13のレセプタクル19を通って上方へ延びる。しかしながら、図13に示す第1の/漂礫除去モード100と比較して、シャシ10は、反対に向けられる。その結果、スキッド40は、埋戻し鋤300の終端にある。第1の/漂礫除去モード100と比較して、スキー41も、後部位置において前方移動のために第3の/漂礫除去モード300とは反対である。
図37〜図40に示すように、第3の/埋戻しモードにおいて、第1のすき板91、第2のすき板93および第3のすき板95を含むすき板90は、シャシ拡張部33および支持構造37を用いて図13〜図17の第1の/漂礫除去モード100に関して説明したのと同様にしてシャシ10上に搭載される。移行アタッチメント70も、図13〜図17の第1の/漂礫除去モード100に関して説明したのと同様にしてシャシ10上に搭載される。回収フィン97は、図13〜図17の第1の/漂礫除去モード100に関して説明したように、第3のすき板95の自由端に追加される。
図41に注目すると、ブレード310は、その後部頂点313に通路311を有する。通路311は、ブレード310によって集められて、通路311の下でトレンチT内に配置されているパイプまたはケーブルCの上部の上にすき板90によって漏斗状に送り込まれる掘削土を分配するように構成される。ブレード310の側縁は、側板315を用いてそれらのそれぞれのすき板90の下部に、そして直立取付構造317を用いてシャシ拡張部33に、固着される。取付構造317は、ブレード310の前縁319上において中央に配置されて、示すように、ブレードエッジ319から通路311まで延びる。ブレード310は、リブ321によって補強されてもよい。示すように、通路311は、ブレード前縁319と平行な直径323を有する半円形よりもわずかに大きい。補強リブ321は、通路の円周325に沿った点からブレード前縁319に沿ったそれぞれの点まで扇形に広がる。
図42に注目すると、埋戻し鋤300は、通路311の尾部にフラッパ・ボード340を好ましくはさらに含む。フラッパ・ボード340は、水平軸343に固定されて、その下で揺動するプレート341を含む。軸343は、通路の直径323と平行な軸上を往復運動するために軸支される。錘345は、プレート341を垂直に向く方向に付勢する。フラッパ・ボード340のスラッピング動作は、ブレード通路311を通って放出される掘削土を砕く。大きい補強材347および小さい補強材349は、プレート341を補強する。その軸343上のプレート341の往復揺動は、水につれて生じる。そして、通路311を通る掘削土の放出は、プレート341を後方へ揺動させる。そして、錘345は、プレート341を垂直に戻る方向に揺動させる。
埋戻し鋤300は、少なくとも1つのキールプレート370が掘削土の通路311の対向側に延びる、キールプレート370を含んでもよい。第1の/漂礫除去モード100用に図18に示すキールプレート110は、埋戻しモード300においてそれらがすき板90の前方に搭載されて、ブレード310の下に延びることを除いて、第3の埋戻しモード300において使われることができる。図38〜図40に示すように、キールプレート370は、第2のすき板93および第3のすき板95の接合部で平行に搭載される。キールプレート370の第1の機能は、ブレード310およびすき板90が海底S上の掘削土Mに遭遇して集めるにつれて、埋戻し鋤300のパスを安定させることである。
図43〜図46を見ると、それぞれ、船Vから海底Sへの埋戻し鋤300の船尾を越える解放(図46〜図43)、および海底Sから船V上への埋戻し鋤300の船尾を越える回収(図43〜図46)、を示す。解放の間、本明細書に記載される鋤300は、船尾の方にそのすき板90を有して、鋤300の長手方向軸301が鋤の移行軸303上に整列して、デッキD上に最初に配置される。スキッド40およびキールプレート370の底部は、デッキDとの最初の接触点を提供する。図46に示すように、ウインチまたは他の適切なプッシュプル装置(図示せず)によって、船Vの船尾の支点/ローラーRの方へそしてそれ全体を船VのデッキDに沿って鋤300が推進されるにつれて、キールプレート370は、支点/ローラーRをクリアして、すき板90を海底Sの方へ傾かせることができる。鋤は、移行面79上を回転し始める。そして、スキッド40は、デッキDから上昇し始める。移行のこの位置で、鋤300と船Vとの間のすべての接触は、移行アタッチメント70および船Vの支点/ローラーRに移った。図45に注目すると、鋤300が支点/ローラーR全体を船尾方向にさらに移動するにつれて、鋤300と船Vとの間のすべての接触は、アタッチメント70の移行面79の凹面部分および船Vの支点/ローラーRに移った。図44に示すように、アタッチメント70が支点/ローラーRを越えて船尾方向に移動するにつれて、鋤300と船Vとの間のすべての接触は、シャシの長形部材11の角度のついた部分17および船Vの支点/ローラーR上に残る。スキッド40が垂直に近づくように、鋤300は、傾いた。図43に注目すると、鋤300が支点/ローラーR上を回転し続けて、それ全体に移動し続けるにつれて、海水の浮力および船Vの移動速度は、移行アタッチメント70が支点/ローラーRを離れてスライドするにつれて、鋤300の回転を制限する。アタッチメント70の形状は、移行面79からスキッド40への円滑な移行を提供する。鋤100が海底Sに向けて引込み線Lの端部で完全に解放されるまで、スキッド40は、支点/ローラーRとの最終的な接触になる。
海底Sからの引込み線Lの端部での埋戻し鋤300の回収は、解放方法の反転によって達成される。図43に示すように、鋤300が船Vの船尾上の支点/ローラーRに向けて線Lの端部で上がるにつれて、スキッド40は、支点/ローラーRに最初に接触する。上記のように、鋤300の引込みポイント65は、スキッド40のヘッド51およびスキー41および43が支点/ローラーR上にハングアップしないことを保証するように位置する。支点/ローラーRとのさらなる接触は、図44に示すように続いてシャシの長形部材11の角度のついた部分17に、図45に示すように続いてアタッチメントの移行面79に、そして、図46に示すように続いてキールプレート370の底部に移る。鋤300が支点/ローラーRを越えて完全に引き込まれるときに、それは、船VのデッキD上の接点としてのスキッド40およびキールプレート370によって停止する。
図47および図48を見ると、海底トレンチT内に敷設されたパイプPをカバーするための掘削土Mの埋戻しにおいて、前方にブレード310を有する埋戻し鋤300は、海底S上を移動して、トレンチTの両側に沿って掘削土Mを収集するために推進される。すき板90は、収集した掘削土Mをブレード310の後部頂点313の方へ漏斗状に送る。そして、漏斗状に送られた掘削土Mは、ブレード頂点313の通路311を通って、トレンチT内に配置されたパイプPの上面の上に放出される。好ましくは、放出された掘削土MがパイプPに達する前に、放出された掘削土Mは、フラッパ・ボード340によって示すように砕かれる。そして、パイプP上にそしてトレンチT内に放出された掘削土は、スキッドクロスバー57の前面61によって平らにされる。パイプPの両側よりはむしろその上に直接掘削土Mを放出するための通路311の利用は、埋戻しの間、より密度の高い掘削土MがトレンチT内のパイプPを持ち上げるという可能性を減らす。
図49を見ると、最も幅広のすき板90よりも広いトレンチのために、図13に示す漂礫除去鋤100は、トレンチTの幅を狭くするために用いることができる。示すように右舷のすき板90だけが掘削土Mを押すために、トレンチTの一側で掘削土Mの外側に鋤100の長手方向軸101を整列配置することによって、これは、達成される。第1のパスPaにおいて、右舷のすき板のパスの掘削土Mは、トレンチTの方へ、またはその中へ押される。第1のパスPaが完成されるときに、再び示すように右舷のすき板90だけが掘削土Mを押すために、鋤100は、トレンチTの向こう側上に整列配置される。第2のパスPbにおいて、右舷のすき板のパスの掘削土Mは、トレンチTの方へ、またはその中へ押される。第2のパスPbが完成されるときに、トレンチTが満たされるまで、または、トレンチTが埋戻し鋤300を用いた完全な埋戻しに十分に満たされるまで、プロセスは、パスPnのために繰り返されることができる。
図50を見ると、鋤100、200または300は、回収フィン97に接続している引綱Lを用いて回収されることができる。鋤100、200または300のうちどれが回収されるかに依存して、鋤100、200または300の向きは、適切な回収位置のために引綱Lの軸のまわりに180°回転されることができる。いずれの180°の向きにおいても、フィン97の円弧状端部99は、鋤100、200または300が支点/ローラーRを乗り越えることを可能にする。
鋤100、200および300は、接続されているコンポーネントの意図された永続性または分離性に応じて、溶接されるか、ボルト留めされるか、またはピンで留められる鋼板を使用して、作られる。同じシャシ10、スキッド40、移行アタッチメント70、すき板90、およびキールプレート110が、3つの異なるオペレーションモードならびにそれらのそれぞれのモード用に必要に応じて追加される鋤べら210およびブレード310に構成されることができる。鋤モード100、200および300の全てが船尾上の進水および回収ができるので、大きな船、クレーンおよび支持器材の必要は、除去される。
慣例の装置および方法がパイプの敷設に関して記載されたけれども、ケーブルの敷設にも適用できる。さらに、鋤100、200および300の全ては、スキッド高さ調整のような追加の機械的機能性、または、カメラ、ライト、および荷重測定のような電気的機能性を提供するために、鋤を「ドックに入れる」ことができる遠隔操作乗り物(ROV)とともに使用するために適合されることができる。
したがって、本発明にしたがって、上記の目的、狙いおよび利点を完全に満たすマルチモード海底鋤、ならびに、鋤の解放、オペレーションおよび回収方法は、提供された。本発明が本発明の特定の実施形態と関連して記載されたとはいえ、多くの代替、修正および変更が前述を考慮して当業者にとって明らかであることは明白である。したがって、添付の請求の範囲の精神の範囲内としてのこの種のすべての代替、修正および変更を受け入れることが意図される。
Claims (41)
- 海底鋤シャシであって、
長形部材、
前記長形部材の一端部であって、前記長形部材の前記一端部を海底より上に支持するためのスキッドを搭載するのに適した、前記長形部材の一端部、
前記長形部材の他端部であって、前記スキッドが海底に沿ってすき板を導くにつれて、前記スキッドにより進行されるパスの外方へ前記スキッドにより押される漂礫をそのパスからさらに外方へ除去するための前記すき板を備えるツールを搭載するのに適した、前記長形部材の他端部、を含み、
前記長形部材は、前記スキッドと前記ツールとの間を延びるように構成される第1の移行面を有し、前記第1の移行面は、船から海への鋤の解放の間、および、海から船上への前記鋤の回収の間、前記鋤が前記船の船尾上の支点を横切るにつれて、前記第1の移行面と接触している前記支点のまわりに枢動するように輪郭を描かれる、海底鋤シャシ。 - 前記第1の移行面の形状および前記長形部材の重量は、前記長形部材の長手方向軸のまわりの前記シャシのロールに抵抗するように整合される、請求項1に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1の移行面の長手方向垂直断面は、凹面である、請求項1に記載の海底鋤シャシ。
- 前記支点は、ローラーであり、前記第1の移行面の対称的連続対向ポイントにより定義されるパスは、前記鋤が前記ローラーを横切るにつれて前記ローラーとの接触を維持するように輪郭を描かれる、請求項1に記載の海底鋤シャシ。
- 前記長形部材の前記他端部は、(a)すき板を備える前記ツール、(b)前記スキッドが海底に沿って鋤べらおよびすき板を導くにつれてトレンチを創造するために、それぞれ、海底を順次掘るための、そして、掘削土を外方および上方へ順次移動させるための、前記鋤べらおよびすき板を備えるツール、のうちの選択された1つを搭載するのにさらに適している、請求項1に記載の海底鋤シャシ。
- 前記長形部材は、前記スキッドと鋤べらおよびすき板を備える前記ツールとの間を延びるように構成される第2の移行面を有し、前記第2の移行面は、前記船からの海への前記鋤の解放の間、および、海から前記船上への前記鋤の回収の間、前記鋤が前記船の前記船尾上の前記支点を横切るにつれて、前記第2の移行面と接触している前記支点のまわりに枢動するように輪郭を描かれる、請求項5に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第2の移行面の形状および前記長形部材の重量は、前記長形部材の長手方向軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項6に記載の海底鋤シャシ。
- 前記支点は、ローラーであり、前記第2の移行面の対称的連続対向ポイントにより定義されるパスは、前記鋤が前記ローラーを横切るにつれて前記ローラーとの接触を維持するように輪郭を描かれる、請求項6に記載の海底鋤シャシ。
- 前記長形部材の前記他端部は、(a)すき板を備える前記ツール、(b)トレンチの外側に置かれている掘削土を順次集めて、順次内側へ漏斗状に送ってトレンチの中へ順次解放するために、ブレードおよびすき板が海底に沿って前記スキッドを導くにつれて協働する前記ブレードおよびすき板を備えるツール、のうちの選択された1つを搭載するのにさらに適している、請求項1に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1の移行面は、前記スキッドとブレードおよびすき板を備える前記ツールとの間を延びるように構成され、前記第1の移行面は、前記船からの海への前記鋤の解放の間、および、海から前記船上への前記鋤の回収の間、前記鋤が前記船の前記船尾上の前記支点を横切るにつれて、前記第1の移行面と接触している前記支点のまわりに枢動するようにさらに輪郭を描かれる、請求項9に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1の移行面の形状および前記長形部材の重量は、前記長形部材の長手方向軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項10に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1の移行面の長手方向垂直断面は、凹面である、請求項10に記載の海底鋤シャシ。
- 前記支点は、ローラーであり、前記第1の移行面の対称的連続対向ポイントにより定義されるパスは、前記鋤が前記ローラーを横切るにつれて前記ローラーとの接触を維持するように輪郭を描かれる、請求項10に記載の海底鋤シャシ。
- 前記長形部材の前記他端部は、(a)すき板を備える前記ツール、(b)トレンチの外側に置かれている掘削土を順次集めて、順次内側へ漏斗状に送ってトレンチの中へ順次解放するために、ブレードおよびすき板が海底に沿って前記スキッドを導くにつれて協働する前記ブレードおよびすき板を備えるツール、(c)前記スキッドが海底に沿って鋤べらおよびすき板を導くにつれてトレンチを創造するために、それぞれ、海底を順次掘るための、そして、掘削土を外方および上方へ順次移動させるための、前記鋤べらおよびすき板を備えるツール、のうちの選択された1つを搭載するのにさらに適している、請求項1に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1の移行面は、前記スキッドと、(a)すき板を備える前記ツール、(b)ブレードおよびすき板を備える前記ツール、のうちの選択されたいずれか1つとの間を延びるように構成され、第2の移行面は、前記スキッドと鋤べらおよびすき板を備える前記ツールとの間を延びるように構成され、前記第1および第2の移行面は、船からの海への前記鋤の解放の間、および、海から船上への前記鋤の回収の間、前記鋤が前記船の船尾上の支点を横切るにつれて、前記第1および第2の移行面のうちの1つと接触している前記支点のまわりに枢動するように輪郭を描かれる、請求項14に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1および第2の移行面の各々の形状および前記長形部材の重量は、前記長形部材の長手方向軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項15に記載の海底鋤シャシ。
- 前記第1および第2の移行面の長手方向垂直断面は、凹面である、請求項15に記載の海底鋤シャシ。
- 前記支点は、ローラーであり、前記第1および第2の移行面の各々の対称的連続対向ポイントにより定義されるパスは、前記鋤が前記ローラーを横切るにつれて前記ローラーとの接触を維持するように輪郭を描かれる、請求項15に記載の海底鋤シャシ。
- 漂礫を海底から除去するための鋤であって、
シャシ、
前記シャシの一端部上に搭載されて、前記一端部を海底より上に支持するスキッド、
前記スキッドが海底に沿ってすき板を導くにつれて、前記スキッドにより進行されるパスの外方へ前記スキッドにより押される漂礫を前記スキッドにより進行される前記パスからさらに外方へ除去するために、前記シャシの他端部上に搭載されて、前記他端部に関して方向づけられるすき板、および、
前記スキッドの先導端部上に搭載されるヘッドであって、前記ヘッドは、前記スキッドの垂直、長手方向中心面から後方に曲げられて、その底部エッジから後方にテーパーづけられる、ヘッド、
を含む、鋤。 - 前記シャシは、前記スキッドと前記すき板との間に表面を有し、前記表面は、船から海への鋤の解放の間、および、海から船上への前記鋤の回収の間、前記鋤が前記船の船尾上の支点を横切るにつれて、前記表面と接触している前記支点のまわりに枢動するように輪郭を描かれる、請求項19に記載の鋤。
- 前記シャシ、前記すき板および前記スキッドは、重量において、および前記支点との接触面において、その移行軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項20に記載の鋤。
- 前記支点は、ローラーであり、前記鋤は、引込み線を前記鋤に接続するための引込みポイントをさらに含み、前記ポイントは、前記シャシの長手方向軸線に関して対称的に配置され、前記ローラーの半径よりも小さい高さによって前記鋤の底部から変位される、請求項21に記載の鋤。
- キールプレートをさらに含み、前記すき板の各々は、その下に延びる少なくとも1つの前記キールプレートを有し、前記キールプレートは、重量において、および前記支点との接触面において、前記シャシの長手方向軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項21に記載の鋤。
- 前記支点は、ローラーであり、前記鋤は、引込み線を前記鋤に接続するための引込みポイントをさらに含み、前記ポイントは、前記シャシの長手方向軸線に関して対称的に配置され、前記ローラーの半径よりも小さい高さによって前記鋤の底部から変位される、請求項23に記載の鋤。
- 海底上のパスから漂礫を除去する方法であって、
船のデッキ上の漂礫除去鋤を前記船の船尾上の支点の方へ、そしてそれを横切って推進するステップ、
前記鋤が前記支点を横切るにつれて、前記推進される鋤が前記支点のまわりを回転することができて、前記支点から海へと解放されることができるステップ、および、
前記解放された鋤を引綱の端部で海底に向けて降ろすステップ、
を含む、方法。 - 引綱の端部で海底から船の船尾上の前記支点に向けて前記鋤を上げるステップ、および、
前記船のデッキ上へ前記支点を横切って前記鋤を引くステップ、
によって続く、請求項25に記載の方法。 - 海底のトレンチに掘削土を埋戻すための鋤であって、
シャシ、
前記シャシの後端部を海底より上に支持するスキッド、
前記スキッドの前方で前記シャシ上に搭載されるすき板であって、前記すき板は、前記トレンチの幅に亘るように寸法決めされて方向決めされ、前記鋤が海底上を前方へ進行するにつれて、前記トレンチの横に海底上に配置されている掘削土を前記トレンチの中央に向けて漏斗状に送る、すき板、および、
前記鋤が海底上を前方へ進行するにつれてそのパスにおいて前記掘削土を集めるために、前記すき板の底部エッジ上に搭載されてそれに亘って広がるブレードであって、前記ブレードは、その後部頂点に通路を有し、前記通路は、前記ブレードによって集められて、前記すき板によって漏斗状に送られる掘削土を、前記通路より下で前記トレンチ内に配置されているパイプの上の前記通路に分配するように構成される、ブレード、
を含む、鋤。 - 前記通路の尾部に前記通路を通って放出される掘削土を砕くフラッパ・ボードをさらに含む、請求項27に記載の鋤。
- 前記フラッパ・ボードは、
水平軸の下で揺動するプレート、および、
垂直に向かう方へ前記プレートを付勢する錘、
を含む、請求項28に記載の鋤。 - 前記スキッドは、前記トレンチにまたがるように構成される、請求項27に記載の鋤。
- 前記スキッドは、
前記シャシの後端部上に搭載されるクロスバー、
前記クロスバーの各端部上に1つである一対のスキッドポスト、および、
前記ポストの各底部上に1つである一対のスキー、
を含む、請求項30に記載の鋤。 - 前記トレンチ内に放出された掘削土を平らにするのに適した前面を有する、請求項31に記載の鋤。
- 前記シャシ、前記すき板、前記ブレードおよび前記スキッドのうちの少なくとも1つは、船からの海への前記鋤の解放の間、および、海から船上への前記鋤の回収の間、前記鋤が前記船の船尾上の支点を横切るにつれて、表面と接触している前記支点のまわりに枢動するように輪郭を描かれる前記表面を有する、請求項27に記載の鋤。
- 前記シャシ、前記すき板、前記ブレードおよび前記スキッドは、重量において、および前記支点との接触面において、その移行軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項33に記載の鋤。
- 前記支点は、ローラーであり、前記鋤は、引綱を前記鋤に接続するための曳航ポイントをさらに含み、前記ポイントは、前記シャシの長手方向軸線に関して対称的に配置され、前記ローラーの半径よりも小さい高さによって前記鋤の底部から変位される、請求項34に記載の鋤。
- キールプレートをさらに含み、前記すき板は、その下に延びる少なくとも2つの前記キールプレートを有し、前記キールプレートは、重量において、および前記支点との接触面において、前記シャシの長手方向軸のまわりの前記鋤のロールに抵抗するように整合される、請求項34に記載の鋤。
- 前記支点は、ローラーであり、前記鋤は、引綱を前記鋤に接続するための引綱ポイントをさらに含み、前記ポイントは、前記シャシの長手方向軸線に関して対称的に配置され、前記ローラーの半径よりも小さい高さによって前記鋤の底部から変位される、請求項36に記載の鋤。
- 海底のトレンチに掘削土を埋め戻す方法であって、
海底上を前方に進行して、前記トレンチの側部に沿って掘削土を集めるためにブレードを推進するステップ、
集められた掘削土を前記ブレードの後部頂点に向けて漏斗状に送るステップ、および、
漏斗状に送られた掘削土が前記ブレード頂点の開口を通して前記トレンチ内に配置されているパイプの上面上に放出されることができるステップ、
を含む、方法。 - 前記トレンチ内に放出された前記掘削土を平らにするステップをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 前記放出された掘削土が前記パイプに達する前に、前記放出された掘削土を砕くステップをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 前記トレンチ内に放出された前記掘削土を平らにするステップをさらに含む、請求項40に記載の方法。
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