JP3019964B2

JP3019964B2 - 水中作業装置

Info

Publication number: JP3019964B2
Application number: JP04507599A
Authority: JP
Inventors: ラッセル，ジェームスイーソーン，
Original assignee: ラッセル，ジェームスイーソーン，
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: DE69227766T2; NO933618D0; HU9302818D0; FI934439A0; JPH06510251A; EP0578716A4; WO1992018379A1; AU665754B2; BR9205863A; SG86289A1; CA2107917A1; EP0578716A1; FI934439A; UA27234C2; US5513930A; EP0578716B1; NO933618L; AU1553692A; RU2148522C1; ATE173992T1

Description

【発明の詳細な説明】【発明の属する技術分野】

本発明は水中作業装置に関するものである。特には、
本発明は船体や、海中油田施設のパイロンのごとき水中
パイロン等の水中施設の表面の補修作業に使用すること
が可能な装置に関するものである。

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】

船舶用の補修作業装置の初期の形態は全て、船舶胴体
の海面上部分、あるいは船舶がドライドックに収容され
ているときのみに使用が可能であるように構成されてい
た。船舶が巨大化し、水中下の水没表面部分が非常に増
大し、ドライドックに収容することが困難となるに従っ
て、水中補修作業装置の開発が急務となってきた。ほとんどの旧来式水中作業装置は操業中にその装置を
その場に固定しておく必要上、通常は推進機を利用して
充分な押し圧力を提供できるように比較的小型である必
要があった。さらに、これらの装置の大部分は特定表面
の洗浄を実施する能力のみを有しており、あるいはせい
ぜい、満足すべき仕上げ状態を得るために水中硬化タイ
プの塗料で対象物表面を塗装する能力を備えているもの
であった。大型作業装置を提供するために、船体の金属表面に装
置を取り付けるための強力な磁力を利用している改良型
装置が存在する。特には、装置が容易に移動できるよう
にするため、磁気の発生を制御できる電磁式の装置が使
用されてきた。しかしながら、固定に電磁力を利用する水中作業装置
には２つの重大な問題がある。その１つは、装置全体が
通常は水中に存在しているため、電磁石を作動させる電
気系統が故障するという大きな危険性が存在することで
ある。そのような水中装置にて電気を一切使用しないこ
とは一般的に不可能であって、電気系統故障の危険度を
最低に保つにはこれらの電機系統の使用を最低限度にす
ることが好ましい。この状況では、船体に装置を固定す
るための唯一の手段の故障は、その装置の操作に対して
致命的となって、結果としてその装置全体を喪失するこ
とつながりかねない。２つ目の問題は、多分さらに重要
なことであるが、そのような装置は電磁力と洗浄すべき
対象物表面との間に強力な磁力が作用するときにのみに
その使用が可能なことである。よって、もし船体がコン
クリートやファイバーグラスのような非金属製であった
り、パイロンがコンクリート製あるいは木製であれば、
そのような装置は使用できない。さらに、多くの船体は
甲殻類や水中にて発生する粒子等によって厚く覆われて
いることが一般的であり、従って、磁石と金属体との間
には充分な吸引力が働かないことが考えられる。従って、実質的に乾燥している環境を提供する能力を
備えており、いかなる水中タイプの塗料でも使用可能に
し、対象構造体の材料に拘らず、また、付着したいかな
る付着物の厚さ及び種類に拘らず水中構造物の洗浄及び
塗装を含む補修作業に利用できる水中補修作業装置の出
現が強く望まれている。よって、本発明の目的は前述の問題を克服し、あるい
は少なくとも軽減する水中補修作業装置の提供である。 US−Ａ−4095378は水中作業装置を開示している。こ
の水中作業装置は開口面を有した実質的に中空であるハ
ウジングを含んでおり、その開口面はそのハウジングが
搭載される物体の表面と実質的に形状が一致している。
この水中作業装置にはさらに、その開口面の周縁部に提
供された封止手段と、ポンプ手段とが含まれており、こ
のポンプ手段はそのハウジング内部と液体連通してお
り、内部の水を装置の外部に排水することができる。こ
の装置はさらに、車輪あるいは無端軌道の形態で装置を
物体表面上で移動する手段と、ハウジングの内部から空
気を排気し、外気よりも低い気圧の内部気圧を提供する
ことができる排気手段と、ハウジング内に設置され、物
体の表面で作業するための作業手段とを含んでおり、ハ
ウジング内部から水と空気が排気及び排水されると、ハ
ウジング外部の正の水圧が装置を物体に押し付け、封止
手段が物体表面に接触し、物体表面の第１領域にて作業
手段の利用を可能にし、内外の液圧差によりハウジング
に付与される液圧は車輪あるいは無端軌道を介して物体
の表面に伝達される。この封止手段は、装置が物体表面
上に固定されている場合も、車輪あるいは無端軌道によ
って移動している場合でも、封止手段は物体表面との間
でハウジングの密着度を調整することで両者の吸着度を
変化させながら両者間の封止効果を維持することができ
る。

【課題を解決するための手段】

本発明の１目的は、ある物体表面に封止的に掛合する
ことができ、加えてその表面上で他の位置に選択的に移動することができるようにした作業
装置を提供することであり、その移動は、移動手段と物
体表面との係合によって装置と物体表面との係合状態を
実質的に維持しながら、その封止状態を物体表面との係
合状態から制御下で緩め、装置を移動させることで達成
される。さらに、本発明の別目的は、装置が物体表面と
係合状態にあるとき、装置を封止によって物体表面上に
保持することである。本発明は前述の目的を達成する水中作業装置を提供す
るものであり、この作業装置は、開口面を有した実質的
に中空であるハウジングを含んでおり、この開口面の形
状はハウジングが搭載される物体の表面形状に実質的に
合致するものである。さらに、開口部の周縁に沿って提
供された封止手段と、ハウジングの内部と液体連通した
ポンプ手段とを含んでおり、ハウジング内部から水を装
置の外部に排水する。さらに、装置を移動する手段と、
ハウジング内部に空気を送ることができる調整式空気供
給手段と、ハウジングの内部は設置されており、物体表
面での作業のための作業手段とを含んでおり、特徴的な
バラスト手段及び１体あるいは複数体の押圧スラスタ手
段とをさらに含んでおり、また移動手段によって装置を
物体から持ち上げることができ、装置と物体とが液密封
止係合状態であるときに装置の浸水が可能であり、移動
手段は装置を物体から持ち上げて物体表面の別の位置に
移動させることができ、バラスト手段はその持ち上げ及
び移動中の装置に上昇も下降もしない状態を提供し、押
圧スラスタ手段は装置を物体に押し付けることができる
ものである。このような装置は以下のステップを含む方法で利用が
可能である。開口面が物体に隣接するように装置を配置
するステップと、調整式空気供給手段を介してハウジン
グ内に空気を供給しながらポンプ手段でハウジング内か
ら水を排水し、ハウジング外部の水圧が装置を物体に押
し付けて封止手段を物体と接触させるステップと、さら
に排水を続行し、封止手段と物体との間を実質的に密閉
係合状態とするステップと、物体に対して作業を施すス
テップと、バラスト手段を調整しながらハウジング内に
浸水させ、上昇も下降もしない状態を維持させ、１体あ
るいは複数体のスラスタを操作して装置を物体に押し付
けるステップと、移動／持上手段を操作して装置を物体
から持ち上げ、他の場所へと移動させるステップと、で
ある。

【発明の実施の形態】

本発明の１形態においては、ハウジング部の内部は実
質的に空の状態のままであり、本装置は洗浄、清浄、塗
装等も行う１名あるいは複数のダイバーが入れるような
大きさである。しかし、本発明の１好適実施例にてはハ
ウジング部の内部はハウジング部の表面で作業を行う機
械的手段を作業用ヘッド部の形態で含み、高水圧スプレ
ー、ペンキ塗装、加熱及び乾燥手段あるいは他の適当な
手段を含ませることが可能である。好適には前記の作業用ヘッド部はハウジング部に沿っ
て提供されているガイド手段に搭載され、ヘッド部が対
象体の表面に隣接して通過するようにハウジング部に沿
って作業用ヘッド部を長手方向に移動させる駆動手段に
連動されている。水中作業装置のハウジング部はパージ（purge）バル
ブをも含むことができ、それは例えば、調整機能付き空
気供給手段と連動しており、または、独立して提供され
ており、作業が完了し、本装置を他の位置に移動させる
必要が生じたときにハウジング部の内部を満水させる能
力を備えている。パージバルブを作動させると、同時に
ポンプ手段が閉じて、内部の排水を停止することが好ま
しく、同時に空気供給手段はハウジング部内部への空気
の注入を制御する。このようにして、ハウジング部の外
側にかかる正の水圧力は弱まり、水装置の移動及び上昇
手段を前記の封止手段と対象体との間の封止状態を解除
するように起動させることも可能である。この封止状態を解除されたなら、ポンプ手段をさらに
低速で再スタートさせ、パージバルブを閉じて、本装置
を他の位置に移動させることが可能である。本装置が他の位置に移動すると、ポンプ手段はハウジ
ング部内部の排水を再開するようにパワー全開させ、空
気供給手段は空気を供給するように再作動され、移動上
昇手段は本装置を対象体の作業面に向けて下降させ、ハ
ウジング部の外側の正の水圧を対象体に対して装置を再
び押し付けて固定するように上昇させ、封止手段が対象
体に接触状態となり、この追加的排水が封止手段と対象
体との間の漏水を実質的に防止して確実に封止させる。本装置の移動上昇手段は、水圧ポンプによって同時進
行的に上昇もしくは下降するようにされ、水力にて操作
され電力にて駆動される車輪を装備したシャシーの形態
で提供されることが好ましく、それぞれ対応する軸に接
続されたチェーン駆動式の単な水力式もしくは電力式モ
ータによって駆動されるものである。上昇移動手段の車
輪はいかなるタイプのものであっても構わず、本装置と
対象体との間に妥当な吸引力を提供するものであればよ
い。ハウジング部の封止手段は、対象体の表面形状の如何
に拘らず対象体の表面と実質的に密着状態となるように
形成された単一あるいは複数の弾性材料から構成されて
いることが好ましい。特に、その封止係合は本装置の使
用対象となるタイプの対象体に共通する突起部、不規則
性あるいは障害物に対処できるものであって、密着でき
るものでなければならない。本発明に使用する封止手段の１好適実施例において
は、封止係合させる対象体の表面に対して実質的に平行
に配列された複数の層は、ハウジング部の周辺部に提供
され、それら各々の層は異なる密度を有したものであ
る。好ましくは、柔軟な弾性材料が最外部層に提供さ
れ、硬質な弾性材料はハウジング部に最も近い最内部層
として提供される。さらに、最外部層は比較的丈夫であ
ることが好ましく、本装置の移動の際に生じる摩耗や破
損に対して優れた抵抗力を有していることが好ましい。本発明に使用する別な好適実施例においては、可能で
あるば異なる厚みを有した複数の弾性材料層はハウジン
グ部の周辺部に配列され、対象体の表面に垂直な方向に
延び出ているものである。この形状では、ハウジング部
の内部から最も外側にある弾性材料層は対象体の表面に
向かってハウジング部から最も遠くに延び出しているこ
とが好ましい。弾性材料の連続層は徐々に短くなり、そ
れぞれ弾性材料からなる小型ブロックによって分離され
ており、封止手段として指形要素（finger−like eleme
nts）を提供していることが望ましい。

【実施例】

本発明の理解を助けるために、３つの好適実施例を添
付の図面を利用して解説する。しかしながら、以下の説
明は決して前記の一般論を限定するものではない。第１及び第２の実施例は船体が水上に存在するとき
に、船体の洗浄あるいは塗装を行う際に使用が可能な装
置であり、第３の実施例はパイロンの水中洗浄に使用が
可能な装置に関するものである。この点に関して、この
進歩性は水中作業が必要であるどのような状況下におい
ても容易に使用が可能なことである。図１及び図２にて図示されている第１実施例は、実質
的に中空であって一般的に箱型であるハウジング部11を
有しており、ハウジング部11は開口面12を備えており、
その開口面の周辺部には封止手段13が抵抗されており、
使用中にはハウジング部と船体との間の封止状態の創出
を確実にしている。この実施例におけるハウジング部は
実質的に長方形の平面を有している。ハウジング部が船体に密着固定されているときに最下
部となるハウジング部の側部は、ハウジング部の底部15
を越えて延び出しており、排出サンプ部（sump）14を提
供している。排出サンプ部14はポンプ16の形態でポンプ
手段を収納しており、排出サンプ部14を介してハウジン
グ部11から水を排出し、その水を補修船舶にまで延び出
ている排出パイプライン17に運搬する。このように、装
置から排水された水を海水に戻す前に濾過して清浄化す
ることが可能である。使用に際しては、ハウジング部11は補修船舶18に支え
られて、船体19の側部に横たわり、開口面はその船舶側
部に隣接され、排出サンプ部14は最下部に位置する。ポ
ンプ16を作動させてハウジング部から水を抜き、その表
面から延び出ている通風パイプライン20の形態である調
整可能な空気供給手段を介してハウジング部内に空気を
注入する。水がハウジング部内から抜きとられるに従っ
て、空気はハウジング部内に注入される。その結果とし
て、ハウジング部の外部にかかる水圧は、ハウジング部
を船体側面に押し付け、船体側面との密着状態を創出
し、ハウジング部内からの追加的水抜きによって得られ
る船体側面との封止状態を促進することでハウジング部
を船体側面に固定して保持する。この操作によって、水
が抜かれているハウジング部11の内部にて、ハウジング
部によって覆われている船体19の露出した表面部分は補
修作業可能な状態となる。そのような作業は適当なハッ
チを通った作業員がハウジング部空間に入ることで行わ
れる代用として、図２に示されるように、ハウジング部に
船体表面から付着甲殻類を除去し、その表面を必要に応
じて処理する作業ヘッド部21を収容することが可能であ
る。そのような設備は粒子ブラスト（blasting）手段を
使用し、あるいはこれを使用しない高水圧ジェット流発
生装置を備えたものであってもよい。その水とジェット
水流によって生じる排除物体はポンプ16によって排除サ
ンプ部14を介して外部に排除される。作業ヘッド部21には塗装手段がさらに提供可能であ
り、船体表面が洗浄された後にその作動を行う。作業ヘ
ッド部にはさらに作業面に塗装されたペンキを乾燥さ
せ、あるいは硬化させる手段の提供も可能であり、その
ような手段には赤外線源あるいは紫外線源、もしくは空
気吹き付け機等を利用することが可能である。そのよう
な乾燥手段は塗装前に作業面を実質的に乾燥させるのに
も使用が可能である。作業ヘッド部21はハウジング部に沿って提供されてい
るガイド手段に搭載され、駆動手段（図示せず）と連動
しており、その駆動手段はハウジング部に沿った作業ヘ
ッド部の長手方向における移動を可能にし、作業ヘッド
部を作業面に隣接して通過させる。作業ヘッド部21を車
輪等の支持手段に連動させ、作業ヘッド部と処理表面と
の間に適当な空間を提供し、作業の最大効果が期待でき
るようにすることも可能である。さらに、作業ヘッド部
の形状をハウジング部によって密着係合する船体部位の
形状に対応するように形成することが可能である。使用においては、作業ヘッド部はガイド手段に沿って
移動し、船体表面の洗浄を行うためにハウジング部によ
って覆われている船体表面部上を通過する。船体の洗浄
完了後、作業ヘッド部はガイド手段に沿って再び移動
し、洗浄された表面を乾燥させる前に真水によって表面
を洗浄する。その後に作業ヘッド部は船体の表面を塗装
するために開けられる。作業ヘッド部はもう一度ガイド
手段に沿って対象表面上を通過し、塗装の乾燥及び硬化
を行うこともできる。図３には本発明で使用するのに適した封止手段の一形
態が示されている。ここでは、封止手段13は第１実施例
のハウジング部の開口面の周辺部に提供されている。封
止手段13は接触シール13aを有しており、開口面が船体
と隣接して密着係合するときにハウジング部の開口面と
船体との間に完全な封止状態を提供する。封止手段は13
はさらにストリップシール13bを有しており、ストリッ
プシール13bは一端部に沿ってハウジング部11の側面に
固定されており、以下において記述するごとく、船体か
ら離されるように、ハウジング部の開口面の端を越えて
延び出る幅を有しており、ストリップシール13bの自由
端は、接触シール13aと船体との間の接触がないにも拘
らず船体との係合を維持している。ストリップシール13
bは一連の開口部24を有して形成されており、船体と接
触シール13aとの係合が外れたときにハウジング部内に
制限された水流を送るが、ストリップシール13bの自由
端23は船体との係合をそのまま維持する。開口部24を通
過する流速は、開口部24の数とその大きさによって制御
され、その流速はポンプ16によって制御可能である。ハウジング部の側面は一連の延長可能な足部25の形態
にて移動上昇手段を支持しており、水力手段（hydrauli
c）あるいは他のいかなる適当な手段によっても制御が
可能である。足部25の下部端には各々一連の支持車輪26
が提供されており、船体の側部に対してハウジング部を
支持している。足部25の延長程度は、足部の延長によっ
て接触シール13aが船体との係合を外れても、ストップ
シール13bの自由端23が接触状態を保つ程度である。ハウジング部11によって覆われている船体部分の処理
が完了した後は、接触シール13aと船体との係合を外す
ように足部25を延ばすことによってハウジング部は船体
上を移動可能となり、ストリップシール13b内に設けら
れた開口部24を介したハウジング部内への制御された注
水を可能にする。注水の程度は、水圧によってハウジン
グ部にかかる圧力を減少させるように作用するポンプ16
の連続操作を通じて制御が可能である。車輪26に提供可
能である駆動モータの作動によって、あるいは、他のい
かなる適当な手段によって、ハウジング部11は船体の他
の位置に移動可能となる。望む位置が得られたとき、延
長可能な足部25は引っ込められ、接触シール13aを船体
と密着状態にし、ハウジング部11内から全ての水を抜
き、空気を注入したときに、船体の新たな部位の処理が
可能となる。望むならば、ハウジング部11内の空気圧は、水圧の結
果として生じるハウジング部による船体への圧力である
ところの押圧力を制御するために、適当なコンプレッサ
の使用によって制御してもよい。本発明の第２好適実施例は図４から図７にかけて図示
されている。図４はハウジング部30の開口面32に隣接し
ているところから見た、実質的に中空であるハウジング
部を有した水中作業装置を示している。このハウジング
部30は全体的には図１及び図２にて示したハウジング部
11と同様な形状を有しており、その開口面の周辺部には
封止手段34が提供されている。このハウジング部30は内
部に作業装備36を含み、それはガイド手段38に沿ってス
ライド可能となっている。ハウジング部30はさらにサン
プ40の形状でサブハウジング部をも含み、その内部には
ハウジング部30からの水抜きや、付着破片及び他の物質
の除去を行うポンプ用排出口42の形態にてポンプ手段を
収納している。本実施例の多様な特徴は図４にて図示されている水中
作業装置には含まれておらず、明確化を目的とした図
５、図６及び図７において含まれているものである。しかし、図４は作業装備36の好適形状を図示してい
る。この好適形状はその端部に１本のジェット流を出す
２本の外側に延びているスプレーアームを有した回転可
能な装置の形状にて高圧水スプレーシステム44を備えて
いる。スプレーシステム44は水中作業装置自体の全幅を
網羅するために、矢印Ａの方向にスライド可能である可
動ハウジング部46内に収納されている。作業装備36はま
た複数のスプレージェットを備えた１本の横方向に延び
るスプレーアームの形態にて塗装手段50をも含む。作業
装備36は船体を塗装した後に塗料を乾燥あるいは硬化さ
せる手段、または、塗装作業前に船体表面を乾燥させる
ための手段をもさらに有している。乾燥手段48は複数の
空気吹き付け機の形態にて示されている。洗浄工程及び
塗装工程の両方に関して前述されたスプレーアーム及び
ジェットは、望むならば、複数の振動スプレーノズルで
置き換えることが充分に可能である。そのような振動ノ
ズルは急曲面を有する表面部に対して使用するときには
特に有用である。本発明の第１実施例に関して前述したごとく、使用に
際しては、作業装置36はガイド手段に沿って（矢印Ｂ方
向）移動し、ハウジング部によって覆われている船体表
面上を通過し、船体の洗浄と、その後の塗装を行う。こ
の作業は作業装備36による１回の作業でも可能である
が、何回もこの作業を繰り返してもよく、各作業ごとに
作業装備の１機能のみを使用するか、あるいは各機能ご
とに何回も繰り返して作業しても構わない。例えば、ガ
イド手段に沿った作業装備の第１回目の作業は船体を水
圧にて清浄するためのみであり、第２回目の作業にて低
水圧と真水にて洗浄すればよく、高圧水流洗浄にて船体
の付着物を擦り取る。第３回目の作業にて余分な水分を
船体から除去し、第４回目の作業にて船体に塗料を塗装
し、第５回目の最終作業でその塗料を乾燥させる。そのような作業が完了すれば、水中作業装置は船体の
次の位置に移動可能となる。第２実施例に従えば、水中
作業装置の移動は図５、図６及び図７において説明され
ており、水中作業装置の特徴部分は図面に使用されてい
るその参照番号に用いて解説されている。図５にて図示されているように、ハウジング部30は内
部にガイド手段38を有しており、ガイド手段はそこにス
ライド式に搭載されている作業装備36を有している。シ
ール34はハウジング部30の開口面32の端部周囲に位置し
ており、水中作業装置が使用中であるときに、ハウジン
グ部と船体との間の実質的密着状態を確実に付与してい
る。図５はさらに内部リフトと駆動システムとを図示し
ており、以下に解説する主要スラスタ54とシールスラス
タ56とを備えている。船体に水中作業装置を配置する前に、その装置を船体
に隣接させ、ポンプ用排出口42に接続された主要ポンプ
を作動させてハウジング部30内から水を抜き取る。同時
に、水が抜き取られた分だけ空気を注入し、ハウジング
部30と船体との間に真空を創出しないようにする。水が
抜かれるに従って、シール34はハウジング部30と船体と
の間に予備的封止状態を創出し、ハウジング部外部に対
する正の水圧が水をさらに排水することで得られる実質
的な密着状態によって、水中作業装置はその場に固定保
持される。作業装備36の操作は前記のごとく行われる。ポンプ用排出口42に作用しているポンプは作業装備36
によって作業が継続している間は作動状態に置かれ、作
業によって運搬される水や、作業によって生じる付着物
や塗料は、ポンプ排出口42を通して連続的に排除され
る。水中作業装置の船体の第２位置への移動はそのハウジ
ング部に水を注入することで行われる。この工程では、
ハウジング部への空気の供給は停止されて空気供給機に
ハウジング部から戻され、代わりに水が満たされる。こ
れに関して、本装置のハウジング部は、全空気がその天
井部に集積し、その箇所でハウジング部から抜け出るこ
とが可能である形状が望ましい。その１箇所に空気が蓄
積するようにすれば、本装置の移動中にバラストに対す
る影響を最小限にとどめることができる。ハウジング部に水を満たす作業中の船体に対して本装
置ひを固定維持するのに必要な正の圧力は、ハウジング
部の内部を低圧の領域に保つようにポンプを操作するこ
とで一応は可能である。しかし、この正の圧力はまた主
要スラスタ54及びシールスラスタ56を両方とも作動させ
ることによっても維持可能である。この形態では、主要
スラスタは単にプロペラであり、船体から離れる方向に
水流を創出し、本装置を船体に押し付けるものであり、
一方、シールスラスタ56は小ポンプの形態であり、水を
注入口に引き込み、排出口を介して船体から離れるよう
に方向付け、本装置を船体に押し付ける役割を果たすも
のである。さらに別の方法として、主要スラスタ54のみ
を提供し、シールスラスタ56を利用しないことも可能で
ある。前述のごとく、注水作業中のある時点で主要ポンプを
作動させ、ハウジング部から水を抜き始めることが可能
である。同時に、移動上昇手段を作動させ、ハウジング
部のシール部を船体との接触状態から外し、シール部を
通して水がハウジング部内に入るようにする。しかしな
がら、本装置の内部と外部との間には充分な圧力差が存
在し、移動の際に本装置と船体との係合状態を保つ。も
ちろん、空気供給はこのときには停止されねばならず、
空気はバルブを通してハウジング部内へは注入されな
い。もし望むなら、３ウエーバルブを主要ポンプに装備
させ、移動作業中にポンプにて供給される水を装置から
放出して追加的押し圧を提供することが可能であるが、
この場合は作業中のごとく対象面に対して水をポンプに
て供給することはない。その後に水中作業装置は第２の位置へと移動され、そ
こで移動上昇手段は引っ込められて、シール34が船体と
密着係合し、空気パイプラインは再び解放され、ポンプ
は再びポンプ排出口42を介してハウジング部内30から水
を抜き取って適当な封止状態を形成し、処理作業が再開
される。このときには、３ウエーバルブは水が再度対象
表面にポンプにて給水されるように操作される。水中作業装置が水平位置で使用され、その開口面が垂
直である場合には、水を満たす工程中に正の圧力をかけ
るためには追加的手段が必要となる。この点に関して、
主要スラスタ及びシールスラスタ（seal thrusters）に
よって提供された圧力は充分ではない場合も考えられ、
バラストタンク等をハウジング部内に提供することが必
要となるかもしれない。これらのバラストタンクは通常
は水に満たされているが、上記のような場合に押搾空気
等にてその水を排水することが可能なものである。実際
に、場合によっては、バラストタンクの浮力によって提
供される正の圧力は、本装置を追加的スラスタを必要と
せずに充分その場に固定保持する。そのような手段はバ
ルブの形態であり、移動上昇手段52の作動と共に操作可
能なものであることが望ましい。そのような手段はま
た、ポンプシステムあるいはポンプ排出口42と集積的に
提供可能でもある。バラストタンクは本装置の適正な浮力を維持する手助
けとなるように調整可能であることが望ましい。実際
に、本装置はいかなる深度であっても上昇も下降もしな
い状態とすることができることが望ましく、よって、バ
ラスト条件を異なる深度での操作に対して変化させる必
要がある。図６に図示されているのは、図４と図５に示されるシ
ール34の好適配列例である。この好適配列例は図３の実
施例に示されるシール13aとしても利用可能である。シ
ール34は多様な密度を有した弾性材料の複数層を含むこ
とが望ましい。好適には、軟らかめの弾性材料が最外側
層として提供されており、硬めの弾性材料がハウジング
壁60のブラケット58に最も近い最内側層として提供され
る。弾性材料の特性は、すなわち、船体表面上に障害物
や突起物が存在しようともハウジング部と船体との間に
合理的な封止状態を生じさせることである。好適には、
弾性材料あるいは少なくとも最外側層は、比較的丈夫
で、摩耗や亀裂に対して抵抗力を備えたものであり、本
装置の移動の際に損傷が及ばないようなものである。図６に図示されている好適形態においては、弾性材料
製の３層は第１、第２の完全層62と64と、第３層66とし
て提供される。第３層66は３枚の分離したストリップ状
の材料68の形状で示されており、それら各々は２つの縦
方向に延びた通路70を有している。この通路70は、さら
に柔らかい弾性材料、例えば、ラテックスタイプの材
料、あるいは粘性液体材料、例えば、グリセリン等を含
むものか、あるいは中空のままである。３枚のストリップ68の存在は障害物や突起物の存在の
如何に拘らず、ハウジング部と船体との間にさらに充分
な封止状態を確実に提供するものである。図７に図示されているものは、図４と図５に示される
シール34のさらに別な好適配列である。シール34はハウ
ジング壁60のブラケット58から離れる方向に異なる高さ
を有した弾性材料の複数層を含む。好適には、各弾性材
料層は比較的柔軟な弾性材料製であり、それらを分離し
ているブロック80は比較的硬質な弾性材料製である。し
かしながら、ブロック80はそれ自体中空であることも可
能であり、グリセリン等の粘性液で充満させることも可
能である。そのような液体に満たされたブロックは実質
的にいかようなタイプの突起物に対応し、容易に封止状
態を創出することができる。層82はブラケット58の最外側面に位置しており、ハウ
ジング部の内部からは離れており、残りの各層のブラケ
ット58から最大距離離れて延び出ており、最大の厚さで
もある。連続層84は各々徐々に短くなり、ブラケット58
から徐々に少ない距離を延び出る。さらに、層84の各々
は層82より幾分簿いものである。図７に図示された形状は実際にいかなるタイプの表面
にも非常に効果的な封止を提供することが発見されてい
る。その封止状態はまた、本発明の装置が前記の方法に
て操作されるときに、必要に応じて容易に解除できるも
のである。別な好適実施例では、ハウジング部は環状形状を有す
ることで作業用のパイロンに形状を対応させることがで
き、内部軸面は開いており、パイロンの直径に応じた直
径を有している。さらに、ハウジング部は作業対象の特
定面に合わせていかなる望む形状をも有することができ
る。さらに、ハウジング部は、ハウジング部が多様な特
徴機能を搭載できるように、回動式で封止的に連結され
た複数のセクションを有することも可能である。そのよ
うなハウジング部の１例は一般的に図８に図示されてい
るようなものであり、滑車システム76によって作動され
るように示されているスライド式に搭載された作業装備
74を有したガイド手段72が提供されている。図８に示さ
れるハウジング部は言うまでもなく水中作業装置を形成
するのに必要なハウジング部の半分だけであり、その半
分は回動式に蝶番等を用いて他方の同様な半分にエッジ
78に沿って取り付けられる。本発明の第１及び第２実施
例に含まれるのが好適な前記のごとき追加的な特徴は、
この第３の変形例にもその利用が可能である。さらに、本発明の各実施例はモジュール式の形態（mo
dular form）で提供されることも可能であり、いかなる
サイズのものにも容易に適用させることが可能である。
このように、本発明の装置は対応するエンドモジュール
を有して提供が可能であり、それらは本装置に必要な内
部機構の全てを搭載するものであり、本装置にいかなる
要求される長さの装置をも提供できるように、エンドモ
ジュール間に接続可能な多数の仲介モジュールと共に提
供される。この仲介モジュールは装置の作業ヘッド部が
そこを通過し、それぞれのエンドモジュール間に接続を
必要とするいかなる要素の接続をも可能にするように、
適正な要素を有することのみを必要としている。本装置はまた船体に通常見られるような曲部表面に対
して操作が可能であるように適合させることが可能であ
る。この形態では、本装置のハウジング部は対象表面と
連続的封止状態を提供するように結合的に形成されてい
ることが望ましい。この結合形状は複数のスライド式で
封止状態であるオーバーラップしたハウジング部を有
し、さらに、操作を連続させるために対象表面から適正
な間隙を与えるようにその内部要素を適合させることで
実効が上がる。もちろん、分離した全面的に配合された
装置は、曲面の大きな変化に対して必要となるであろ
う。本発明の前述の記載から、電磁力吸引に頼らず、洗
浄、清浄、あるいは塗装等の作業において、いかなる水
中材料に対しても使用可能である水中作業装置が提供可
能である。種々な作業動作は水中、あるいは乾燥してい
る環境で可能となり、いかなる環境問題も、必要ならば
近くの作業船に装置から廃棄物を運び出すことで解決さ
れ得る。本発明の装置はその電気的及び機械的要素にお
いて比較的単純であり、いかなる要求される状況におい
ても容易にその使用が可能なものである。しかしなが
ら、本装置は船体の水中作業に最も適しているものであ
る。最後に、前述の様々な形態に対して、いくつかの改良
及び変形が可能であろうが、それらは全て本発明の範囲
に属するものである。図面の簡単な説明図１は船体の補修作業に使用する第１実施例の略図で
ある。図２は使用状況を表す図１の実施例の断面図である。図３は図１の実施例の封止手段を表す略図的断面斜視
図である。図４は底部から見た第２実施例の略図的斜視図であ
る。図５は図４の実施例の断面図である。図６は図４の実施例の封止手段を表す略図的断面図で
ある。図７は図４の実施例で使用される第２のタイプの封止
手段を表す略図的断面図である。図８は本発明の第３実施例の略図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水中作業装置であって、開口面（12）を備
えた実質的に中空であるハウジング（11、30）を含んで
おり、この開口面の形状はハウジングが搭載される物体
（19）の表面形状と実質的に合致するものであり、さら
に、開口面の周縁に隣接して提供された封止手段（13、
34）と、ハウジング内部と液体連通しており、ハウジン
グ内から水を外部に排水することができるポンプ手段
（16）と、本装置を移動させる移動手段（25）と、ハウ
ジング内に空気を送ることができる調整式空気供給手段
と、を含んでおり、ハウジング内部から水が排水されて空気が送り込まれる
と、ハウジング外部の正の水圧が本装置を物体に押し付
け、前記封止手段は物体と接触し、排水の継続によって
封止手段と物体との間に実質的な液密係合状態が提供さ
れ、前記移動手段はさらに本装置を物体から持ち上げる
こともでき、液密係合状態にあるとき本装置は浸水させ
ることが可能であり、この移動手段は本装置を持ち上げ
て物体表面の別の位置へと移動させることができ、本装
置はさらに、装置を上昇も下降もしない状態にできるバ
ラスト手段と、装置を物体に対して押し付けて追加的な
押力を提供する少なくとも１体のスラスタ（54、56）と
をさらに含んでいることを特徴とする水中作業装置。
【請求項２】前記ポンプ手段（16）は、前記の移動操作
中に排水される水を本装置から噴射して追加的押力を提
供するバルブ手段を含んでいることを特徴とする請求項
１記載の装置。
【請求項３】物体の表面を処理するために前記ハウジン
グの内部に作業手段（21、36、74）をさらに含んでいる
ことを特徴とする請求項１または２記載の装置。
【請求項４】前記作業手段は機械的手段であり、作業ヘ
ッド（21、36、74）の形態であることを特徴とする請求
項３記載の装置。
【請求項５】前記作業ヘッドは、高圧水スプレー（44）
と、塗料アプリケータ（50）と、加熱と乾燥手段（48）
とを含んでいることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】前記作業ヘッド（21、36、74）は、前記ハ
ウジング（11、30）の縦方向に沿って提供され、ドライ
ブ手段によって駆動されるガイド手段（38）によって移
動されるものであり、このドライブ手段は、作業ヘッド
が前記物体の表面と密接して移動するようにハウジング
の縦方向に沿って作業ヘッドを縦方向に移動させること
を特徴とする請求項４または５記載の装置。
【請求項７】前記調整式空気供給手段（20）と連関した
パージバルブをさらに含んでおり、前記作業操作が完了
し、本装置が別の位置に移動する必要があるときに前記
ハウジング（11、30）の内部に浸水させるように機能す
ることができることを特徴とする前記請求項１〜６のい
ずれかに記載の装置。
【請求項８】前記調整式空気供給手段（20）とは独立的
したパージバルブをさらに含んでおり、前記作業操作が
完了し、本装置が別の位置に移動する必要があるときに
前記ハウジング（11、30）の内部に浸水させるように機
能することができることを特徴とする前記請求項１〜６
のいずれかに記載の装置。
【請求項９】前記移動手段は、油（水）圧ラムによって
同時的に持ち上げ又は押し下げ可能であり、それぞれの
軸に接続されたチェーンドライブ式の１体の電気モータ
で駆動される油（水）圧式車輪付きシャシ（25）である
ことを特徴とする前記請求項１〜８のいずれかに記載の
装置。
【請求項１０】前記封止手段（13、34）は、前記物体
（19）の表面自体の形状に関係なく、その物体表面と実
質的な液密係合を提供するように形状化された１体以上
の弾性材料を含んでいることを特徴とする前記請求項１
〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】前記封止手段は、前記物体の表面と実質
的に平行に配置された複数の層（62、64、66）を含んで
おり、最も外側の層（66）としては柔らかい弾性材料が
提供され、前記ハウジング（11、30）も最も近い最も内
側の層（62）としては堅めの弾性材料が提供されている
ことを特徴とする請求項10記載の装置。
【請求項１２】前記封止手段は弾性材料の第１層（6
2）、第２層（64）、及び第３層（66）を含んでおり、
その第３層は弾性材料の３枚の別個のストリップ体を含
んでおり、それらはそれぞれ２つの縦方向に延びる通路
（70）を有していることを特徴とする請求項11記載の装
置。
【請求項１３】各々の前記通路（70）は粘液で満たされ
ていることを特徴とする請求項12記載の装置。
【請求項１４】前記封止手段は、前記物体（19）の表面
から垂直方向に延び出るように配置された厚みが異なっ
ていることも可能である弾性材料の複数の層（82、84）
を含んでいることを特徴とする請求項10記載の装置。
【請求項１５】前記ハウジング（11、30）の内部から最
も外側である弾性材料の前記層（82）は、前記物体（1
9）の表面方向にハウジングから最も外側に延び出てお
り、弾性材料の連続した層（84）は徐々に短くなり、弾
性材料の小型ブロック（80）によって分離されているこ
とを特徴とする請求項14記載の装置。
【請求項１６】各々の前記小型ブロック（80）は粘液で
満たされた縦方向に延びる通路を有していることを特徴
とする請求項15記載の装置。
【請求項１７】前記ハウジング（11、30）が船体のハル
（19）に固定されたとき、最も下部となるハウジング側
部が、ハウジングの下側エッジの下方に延びるサブハウ
ジングを含んでサンプ（14）を提供しており、前記ポン
プ手段（16）はそのサンプを介してハウジングから水を
排水するようにデザインされていることを特徴とする前
記請求項１〜16のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】前記ハウジング（11、30）の内部は実質
的に空であり、本装置は作業手段でもある１名あるいは
複数名のダイバーを収容するサイズを有しており、前記
物体に対して洗浄、塗装等を施すことを特徴とする請求
項１、あるいは請求項１に従属した請求項７から17のい
ずれかに記載の装置。
【請求項１９】請求項１から18のいずれかに記載の水中
作業装置の操作方法であって、前記開口面（12）が隣接するように前記物体（19）に沿
って本装置を配置するステップと、前記調整式空気供給
手段（20）を介して前記ハウジングに空気を供給しなが
ら前記ポンプ手段（16）を起動させてハウジング内から
水を排水させるステップと、を含んでおり、その排水と
空気供給とにより提供されるハウジング外部の正の水圧
により本装置は物体に押し付けられ、前記封止手段（1
3、34）は物体に接触し、この排水の継続によって封止
手段と物体との間には実質的な液密係合状態が提供され
るものであり、物体に対する作業ステップと、上昇も下
降もしない状態が維持されるように前記バラスト手段を
調整しながらハウジング内部に浸水させるステップと、
各々の前記スラスタ（54、56）を操作して本装置を物体
に押し付けるステップと、前記の移動手段を操作して本
装置をまず物体から持ち上げ、その物体と接触しないよ
うに該封止手段を引き離し、本装置を別の位置に移動さ
せるステップと、をさらに含んでいることを特徴とする
操作方法。
【請求項２０】前記ポンプ手段は本装置を移動させてい
る間に作動され、前記ハウジングの内外水圧が等しくし
ならないように調整し、本装置を前記物体にさらに押し
付けさせることを特徴とする請求項19記載の方法。
【請求項２１】本装置を浸水させ、移動させているとき
に前記ポンプ手段（16）によってポンプされている水は
装置外部に噴射され、本装置を前記物体にさらに押し付
けさせていることを特徴とする請求項19あるいは20に記
載の方法。
【請求項２２】前記ハウジング（11、30）をパージバル
ブを開けることで浸水させ、前記ポンプ手段（16）の作
動を一時的に停止させ、あるいは少なくともポンプ手段
のポンプ力を低下させて内部の空気を脱気することを特
徴とする請求項19から21のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】前記作業手段の作業内容は、ダイバーの
手作業によるか、作業ヘッドの機械力によるかの物体の
洗浄あるいは塗装を含んでいることを特徴とする請求項
19から22のいずれかに記載の方法。