JP5992682B2 - 海洋船を進水・回収するための装置、及び関連する進水・回収方法 - Google Patents

Description

本発明は、潜水艦又は海洋船を取り扱う分野、特に、そのような船を進水・回収するための装置に関する。

本発明の特に興味深い用途の一つは、牽引ケーブルに接続された潜水船を進水・回収することである。

本装置は特に、「ＡＵＶ（自律型無人潜水機）」と名付けられる自律型潜水船を進水・回収するために使用され、概して、海上台船に固定されたウインチ手段と船を受容するための可動部とを備える。

上記可動部は、概して「ケージ」と称されるが、より詳細には、回収のために船を内部に進入させることができるハウジングを画成するシャーシを備える。

従って、ここで特許文献１を参照することができる。特許文献１には、船回収装置が記載されている。この船回収装置は、その入口にブレードを有するケージを備えており、該ブレードは、潜水船が通過してケージに進入することができる円錐台形状リングを形成する。しかしながら、船が適切にケージに進入することができるように、船をケージに対して適切に配列させる必要がある。

このような装置は荒海には適さない。何故なら、波のうねりによって作り出されるケージの動きのために、潜水船が損傷することなくケージに適切に侵入できない可能性があるからである。

仏特許出願ＦＲ２ ９０４ ２８７号（ＩＦＲＥＭＥＲ）には、こうした欠点を克服することを可能にする海洋船回収装置が提案されている。

この目的を達成するために、この回収装置は、船のためのハウジングを画成するシャーシと、「船首」と呼ばれる船の前部を受容するための円錐状受容手段とを備える。この円錐状受容手段は、うねりを弱めるのに十分なだけシャーシに対して自由に動くことができ、船をハウジング内に引き込むためにハウジングに沿って摺動することができる。しかしながら、上記文献には、海面上で使用するための進水・回収装置が提案されている。また、シャーシは、海上台船に固定されたウインチに、２本の引き上げケーブルによって接続されている。そのため、シャーシは適切に係止されておらず、荒海の場合に揺動することができる。最後に、海洋船は、２本の鉛直ロッドによってのみケージ内に固定される。

潜水船を海上台船のプラットフォームから海面下数メートルの深さに沈める作業は、海上台船の鉛直方向及び長手方向の揺れ、並びに横揺れによって難しいものとなる。こうした海上台船の揺れや横揺れは、うねりによって海面上で引き起こされ、従来から「パウンディング」と称される。うねりによって引き起こされる鉛直方向の動きは、ケージが位置する深さによって減衰される。しかしながら、ケーブルを用いて海上台船に固定される回収・進水装置は、うねりの鉛直方向の動きに海上台船が曝されることにより鉛直方向に動いてしまう。潜水船と進水・回収装置とが相対的に動くことによって、潜水船及び海上台船が損傷し得る。

国際公開００／７１４１５号

本発明の目的は、上記先行技術の欠点を克服することである。

本発明の目的は、海上台船上でのケージの輸送を確実にするとともにうねりによって起される鉛直方向の移動を減衰することを可能にする手段を備える、潜水船を進水・回収するための装置を提案することである。

本発明は、海洋船を進水・回収するための装置であって、船の前部を受容するようになっている入渠手段で船を受容するケージと、ケージに接続され、前記船に連結させることが可能な牽引ケーブルとを備える装置にある。

本装置は、海上台船に固定されるようになっているハンドリング構造体と、上記ケージを該構造体に係止する手段とを備える。ケージは、構造体に引き上げケーブルによって接続される。

従って、ケージは、海洋船の有る無しに関わらずその搬送中、海上台船の移動によって起される振動を防止するために、ガントリーに対して機械的に固定される。さらに、海洋船は、海上台船の船体の間に沈めた状態で、進水・回収できる。沈めた状態で回収することによって、うねりの影響を低減することが可能である。

ケージは、有利には、開位置と、船を係止する閉位置との間を枢動する可動アームを備える。ケージのアームによって、海洋船を損傷することなくケージ内に効果的に固定することが可能になる。

引き上げケーブルは、少なくとも１つのアクチュエータによって引っ張られる少なくとも１つの可動車輪を含む車輪によって支持されてもよい。これらアクチュエータ及び車輪は、うねり補正手段として働く。

例えば、うねり補正手段は、油圧アクチュエータを備える。

構造体は、好ましくは、ケージを受容するための低位置とケージを係止するための高位置との間を鉛直方向に摺動するガイドフレームを備える。従って、ケージは、海面の高さに位置している時、ガイドフレームによって囲繞され、このガイドフレームによってケージの振動を減衰することが可能になり、海上台船及び海洋船が損傷するのを防止できる。

本装置は、有利には、ケージへのデータリンク及び電力供給を提供する手段を更に備える。

本発明の他の態様は、海上台船に固定された構造体によって支持されたケージに収容される海洋船を進水・回収するため方法に関する。本方法は、
・ケージを構造体に係止する手段を係止解除する工程と、
・海洋船を具備するケージを、構造体の引き上げケーブルを用いて、必要な沈降深さまで鉛直方向に降下させる工程とを含む。

有利には、船を進水させる工程の間、
・枢動可動アームを、船を係止解除する開位置に位置付け、
・入渠手段を、ケージの入口に摺動させ、
・船が連結された牽引ケーブルを繰り出し、
・ケージに固定されたウインチを用いて、船をケージの入渠手段に引き込み、入渠させ、
・枢動可動アームを、船を係止する閉位置に位置付け、
・船を具備するケージを、係止手段によりケージが構造体に係止させるまで、鉛直方向に持ち上げる。

本発明の他の目的、特徴、及び利点は、以下の説明を読むことで明らかとなろう。以下の説明は、非限定の例示目的のためのみのものであり、添付の図面を参照してなされる。

船を進水・回収するための本発明の装置の斜視全体図を示す。 図１の装置の詳細図を示す。 本発明のガントリーの全体図を示す。 ａ及びｂは、本発明のケージを下から見た図及び上から見た図をそれぞれ示す。 図１の装置を搭載する海上台船の概略図を示す。 船を進水する過程における、図１に示す進水・回収装置の斜視図を示す。 船を進水する過程における、図１に示す進水・回収装置の別の斜視図を示す。 船を進水する過程における、図１に示す進水・回収装置のさらに別の斜視図を示す。 船を進水する過程における、図１に示す進水・回収装置のさらに別の斜視図を示す。

図１に示すように、海洋船又は潜水船を進水・回収するための装置１は、ハンドリングガントリー２等の構造体と、海洋船又は潜水船４を受容するためのケージ３とを備える。装置１は、図５〜７に概略的に表す船又は海上台船５に搭載されるようになっている。特に、装置１は、船４を図５に示す収容位置と図７に示す進水位置との間を移動させることができる。

図３に詳細に示すハンドリングガントリー２は、例えば溶接鋼構造の２台のガントリー６，７を備える。各ガントリー６，７は、一端で横断構造部６ｃ，７ｃによって接続された２本の鉛直支柱６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂから構成される。各鉛直支柱６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは、海上台船５に固定されるようになっている固定基部６ｄ，７ｄと、ブラケットを形成する補強手段６ｅ，７ｅとを備える。該ブラケットは、一端が鉛直支柱６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂに固定され、他端が海上台船５に固定されている。横断構造部６ｃ，７ｃは、ハンドリングガントリー２を船又は海上台船５上に位置決めするために使用される吊り金具６ｆ，７ｆの形態のハンドリング手段を備える。

ハンドリングガントリー２はまた、２台のガントリー６，７を互いに接続する２本の水平クロスメンバ８，９を備える。水平クロスメンバ８，９は、例えば、溶接鋼構造を有し、構造体部及び板材から構成される。各水平クロスメンバ８，９は、うねり補正手段１０，１１を収容している。うねり補正手段１０，１１は、１組のケーブル１２，１３と協働して受容ケージ３を引き上げる手段を形成する２つの車輪又はプーリ１０ａ，１０ｂ及び１１ａ，１１ｂと、これら２つの車輪１０ａ，１０ｂ及び１１ａ，１１ｂを互いに接続する油圧アクチュエータ１０ｃ，１１ｃとを含む。一方の車輪１０ａ，１１ｂは、ピボット接続によって水平クロスメンバ８，９上に取り付けられ、他方の車輪１０ｂ，１１ａは、キャリッジ１０ｄ，１１ｄ上に取り付けられる。キャリッジ１０ｄ，１１ｄは、一方では、ケージ３を引き上げるために必要な力を半減させるために、他方では、うねりによって起こる海上台船５の移動によってケージ３に伝達される垂直加速度を減衰するために、クロスメンバ８，９に沿ってローラ１０ｅ，１１ｅ上を摺動する。２つの車輪１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂによって構成される組立体は、概して「滑車装置」と称される。滑車装置及び引き上げケーブルは、ケーブル固定システム（ｒｅｅｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）と称されるシステムを構成する。

引き上げケーブル１２，１３は、引き上げウインチ１４に接続される。引き上げウインチ１４は、ガントリー７上に位置付けられ、油圧モータのギヤボックス（不図示）によって駆動される２つの同期式巻上げドラム１５，１６を具備する。引き上げケーブル１２，１３は、各巻上げドラム１５，１６から離れるように延び、そして複数のプーリ（符号無）及び車輪１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを通過する。プーリは特に、油圧アキュムレータによって供給される補正アクチュエータ（不図示）に接続され、海面のうねりによって誘発される海上台船５の動きを弱める。油圧アキュムレータ（不図示）によって供給される引き上げアクチュエータ１５ａ，１６ａの第２システムが、全ての物を、うねりが届く範囲外に迅速に移動させる。

ハンドリングガントリー２はまた、アンビリカルウインチ１７を備える。アンビリカルウインチ１７は、引き上げウインチ１４とは反対側のガントリー６上に位置付けられ、ケージ３に固定されて該受容ケージ３にデータリンク及び電力供給を提供するアンビリカルケーブル１８に接続されている。

ハンドリングガントリー２はまた、ガイドフレーム１９を備える。ガイドフレーム１９は、ガントリー６，７間で、図１に見ることができるケージ３を受容するための低位置と、図３に見ることができる水平クロスメンバ８，９の高さの高位置との間を鉛直に摺動する。ガイドフレーム１９は、平行６面体形状のフレーム１９ａと、引き上げケーブル１２，１３を案内するための２組のガイド手段１９ｂとを備え、ケージ３を引き上げケーブル１２，１３で懸架する時に海上台船５の船体に対してケージ３が動くのを制限する。ガイドフレーム１９は、プーリ・ベルトシステム１９ｃのおかげで、ハンドリングガントリー２内を鉛直に摺動する。プーリ・ベルトシステム１９ｃは、図１及び３に示す、ガイドフレーム１９のガイドラグ１９ｄと協働し、ガントリー６，７のそれぞれにおいてガイドフレーム１９のためのガイドキャリッジを形成する。

２組の引き上げケーブル１２，１３で構成される引き上げ手段によってハンドリングガントリー２に接続される受容ケージ３を、図４ａ及び４ｂに詳細に示す。受容ケージ３は、潜水船４を受容するためのハウジングを画成する１組のアーチ２２によって互いに接続される２本の側方レール２０及び水平中央クロスメンバ２１で構成される溶接ステンレス鋼の全体構造を有する。１組のフロート２３（例えば４つ）が、ケージ３の側部に配置されている。ケージ３の前部３ａは、図９に見ることができる牽引ケーブル２５を引っ張るための牽引ウインチ２４と、入渠（ドック入り）手段２６を備える。牽引ケーブル２５の自由端は、潜水船４に連結できるようになっている。入渠手段２６は、船４の前部の形状に一致する円錐形状を有する。入渠手段２６は、円状基部２６ａを備え、該円状基部２６ａからは、船４の前部を受容するための中空円錐体を画成するアーマチュア２６ｂが延出している。アーマチュア２６ｂは、海中に存在する粒子が船４の前部を損傷するのを防止するためにグリッド２６ｃを備える。基部２６ａはまた、船を損傷することなく上記円錐体に受容することを可能にする回転部材２６ｄを備える。入渠手段２６は、ケージ３の後部３ｂの高さの船４の入渠位置とケージ３の前部３ａの高さの最終位置との間を、ケージ３に沿って摺動する。この摺動は、切欠きのついた伝動ベルト２６ｈを介して、例えばガイドレール２６ｇ上を回転するローラ２６ｆを備えるガイドキャリッジ２６ｅによって実現する。最終位置において、船４は、ケージ３内に完全に引き込まれる。牽引ケーブル２５は、入渠手段２６の中央を通過している。ケージ３は、入渠手段２６がケージ３から離れるのを防止することを可能にする移動係止手段２２ａを備える。

ケージ３は、その下部に、２本の同一の可動アーム２７を備える。可動アーム２７は、側方レール２０に枢動可能に取り付けられて、図１に見ることができる船４を保持する閉位置と図８に見ることができる開位置との間を枢動し、アクチュエータ２７ａによって作動される。各可動アーム２７は、船４を損傷することなく取り扱うことを可能にするパッド２７ｂを備える。ケージ３は特に、例えば、キャリッジ、ウインチ２４、又は枢動可動アーム２７の駆動手段を作動させるための油圧発電機設備（不図示）を備える。

ケージ３の中央クロスメンバ２１は、ハンドリングガントリー２上の係止手段２９と協働するようになっている２つのリング２８を含む。受容ケージ３は、海上台船５の輸送中や、ケージ３が例えば１５ｍの深さに沈める進水・回収作業中に、潜水船４を保護するとともに保持する。

図２に示すように、ハンドリングガントリー２は、各ガントリー６，７に配置された、ケージ３をハンドリングガントリー２に係止するための機械的手段２９を備える。係止手段２９はそれぞれ、２枚のプレート２９ａ，２９ｂと、ケージ３に配置されたリング２８と協働するピン３０とを備える。リング２８を２枚のプレート２９ａ，２９ｂ間に位置付け、ピン３０をリング２８に開けられた穴と協働させることによって、適切な位置に保持することができる。ピン３０は、アクチュエータ及びバネによって作動させる。アクチュエータが係止解除の命令を出すと、バネは、リング２８に開けられた穴がピン３０の軸線に配列されるとすぐに自動的に係止することを確実に行う。

船４は、例えば潜水調査及び／又は検査を行うように例えば設計されたフローティング船又は潜水船とすることができる。

図５に示すように、船４を進水・回収するための装置１は、海上台船５に搭載される。海上台船５は特に、トレンチ５ｃの境界を定める２つのフロート５ａ，５ｂを備える。もしくはその代わりに、台船の船体に形成される穴を設けてもよい。海上台船５は、船舶であっても自律型台船であってもよい。各ガントリー６，７は、横断クロスメンバ８，９がトレンチ５ｃの上方に配置されるように、トレンチ５ｃの対応する側部においてフロート５ａ，５ｂにそれぞれ固定される。

次に、図６〜９を参照して、進水・回収装置１の動作を詳細に説明する。

海上台船５から船４を進水させるプロセスは以下のとおりである。第１ステップにおいて、ハンドリングガントリー２上の、ケージ３を係止解除する手段２９に命令を出してケージ３を機械的に係止解除させる。次に、ケージ３が完全に沈むまで鉛直支柱６，７間においてケージ３を鉛直方向に降下させるために、引き上げウインチ１４を作動させる命令を出して、巻取りドラム１５，１６、そしてケージ３に接続された引き上げケーブル１２，１３の駆動を可能にする。ケージを、海上台船５のフロート５ａ，５ｂ間に位置するトレンチ５ｃを介して沈め、海面の高さまでガイドフレーム１９によって案内する。

ケージの進水位置を、より明確に図６及び７に示す。

ケージを、特定の沈降深さに達するまで沈める。なお、アンビリカルウインチ１７も作動させて、アンビリカルケーブルの長さを引き上げケーブル１２，１３と同期させる。

第２ステップにおいて、図８を見ると、沈めたケージ３を一旦安定させた後、船４を解放するために枢動可動アーム２７を開位置に枢動させる。そして、切欠きを有する手段２６ｈを作動させてキャリッジ２６ｅをストップ２２ａまで摺動させる。同時に、図９から分かるように船４をケージ３から移動させることができるように牽引ウインチ２４を作動させる。

反対に、回収作業中は、「船首」とも知られる船４の前部を入渠手段２５、より正確には可動受容円錐体に位置付けるために、ウインチ２４によって船４をケージ３に引き込む。そして、切欠きを有する手段２６ｈを作動させて、キャリッジ２６ｅに、ケージ３の前部３ａに向けてガイドレール２６ｇ上を摺動させる。

一旦キャリッジ２６ｅがその移動の終端に達したら、船４をケージ３内に適切に位置付け、可動アーム２７を作動させて船４を保持する閉位置に枢動させることによって適切な位置に保持する。

そして、このようにケージ３に収容した船４を、引き上げケーブル１２，１３を作動させることによって海面に持ち上げる。そして持ち上げた後、ケージ３をガントリー２に係止して、確実な搬送を確保する。ケージ３を持ち上げる作業は更には説明しないが、沈降作業への逆のステップを含む。

船４を回収するステップの間、海上台船５は、その軌道をケージの軌道に配向させ船４の受容ケージ３への進入を容易にするために、低速の前進速度でキャリッジ２６ｅを追従する。

本発明によれば、船を回収する段階の間、船を入渠手段に案内することによって、船の軸線を該入渠手段の軸線に配列させることを実現することができる。従って、可動アームの保持位置において、アームの関節軸を船の長手方向軸に対して平行にして船を適切に保持することを確実に行なうことができる。さらに、ケージは、海洋船の有る無しに関わらずその搬送中、海上台船の移動によって起される振動を防止するために、ガントリーに対して機械的に固定される。最後に、本発明によれば、海洋船は、海上台船のフロートの間に沈めた状態で、進水・回収できる。沈めた状態で回収することによって、うねりの影響を低減することが可能である。

Claims (7)

1. 海洋船（４）を進水・回収するための装置（１）であって、
   前記船（４）の前部を受容するようになっている入渠手段（２６）で前記船（４）を受容するケージ（３）と、
   前記ケージ（３）に接続され、前記船（４）に連結させることが可能な牽引ケーブル（２５）と
   を備える装置（１）において、
   海上台船（５）に固定されるようになっているハンドリング構造体（２）
   を備え、
   前記ハンドリング構造体（２）は、前記ケージ（３）を前記ハンドリング構造体（２）に係止する機械的手段（２９）を備え、前記ケージ（３）は、前記ハンドリング構造体（２）に１組の引き上げケーブル（１２，１３）によって接続され、
   前記ハンドリング構造体（２）は、前記ケージ（３）を受容するための低位置と前記ケージ（３）を係止するための高位置との間を鉛直方向に摺動するガイドフレーム（１９）を備え、前記ガイドフレームは、平行６面体形状のフレームを備え、前記ケージが海面の高さに位置している時に前記ガイドフレームによって囲繞されるように構成され、
   前記ハンドリング構造体（２）は、２台のガントリー（６，７）を互いに接続する２本の水平クロスメンバ（８，９）を備え、各水平クロスメンバ（８，９）は、前記１組の引き上げケーブル（１２，１３）と協働する２つの車輪（１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ）を含むうねり補正手段を収容し、各水平クロスメンバの前記２つの車輪のうちの一方は、ピボット接続によって前記水平クロスメンバ（８，９）上に取り付けられ、前記２つの車輪のうちの他方は、前記水平クロスメンバ（８，９）に沿ってローラ（１０ｅ，１１ｅ）上を摺動するキャリッジ（１０ｄ，１１ｄ）上に取り付けられ、うねりによって起される前記海上台船（５）の移動による前記ケージ（３）に伝達される垂直加速度を減衰するために、アクチュエータ（１０ｃ，１１ｃ）は、各水平クロスメンバ（８，９）の前記２つの車輪を互いに接続することを特徴とする進水・回収装置。
2. 前記ケージ（３）は、開位置と、前記船（４）を係止する閉位置との間を枢動する可動アーム（２７）を備える、請求項１に記載の進水・回収装置。
3. 前記アクチュエータ（１０ｃ，１１ｃ）は油圧アクチュエータである、請求項１又は２に記載の進水・回収装置。
4. 前記ケージ（３）へのデータリンク及び電力供給を提供する手段（１８）をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の進水・回収装置。
5. 海上台船（５）に固定されたハンドリング構造体（２）によって支持されたケージ（３）に収容される海洋船（４）を進水・回収するための方法において、
   前記ハンドリング構造体（２）は、前記ケージ（３）を受容するための低位置と前記ケージ（３）を係止するための高位置との間を鉛直方向に摺動するガイドフレーム（１９）を備え、前記ガイドフレームは、平行６面体形状のフレームを備え、前記ケージが海面の高さに位置している時に前記ガイドフレームによって囲繞されるように構成され、
   前記ハンドリング構造体（２）は、２台のガントリー（６，７）を互いに接続する２本の水平クロスメンバ（８，９）を備え、各水平クロスメンバ（８，９）は、１組の引き上げケーブル（１２，１３）と協働する２つの車輪（１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ）を含むうねり補正手段を収容し、各水平クロスメンバの前記２つの車輪のうちの一方は、ピボット接続によって前記水平クロスメンバ（８，９）上に取り付けられ、前記２つの車輪のうちの他方は、前記水平クロスメンバ（８，９）に沿ってローラ（１０ｅ，１１ｅ）上を摺動するキャリッジ（１０ｄ，１１ｄ）上に取り付けられ、うねりによって起される前記海上台船（５）の移動による前記ケージ（３）に伝達される垂直加速度を減衰するために、油圧アクチュエータ（１０ｃ，１１ｃ）は、各水平クロスメンバ（８，９）の前記２つの車輪を互いに接続する、
   方法であって、
   前記ケージ（３）を前記ハンドリング構造体（２）に係止する機械的手段（２９）を係止解除する工程と、
   前記海洋船（４）を具備する前記ケージ（３）を、前記ガイドフレームをその低位置まで摺動させるために、前記ハンドリング構造体（２）の前記１組の引き上げケーブル（１２，１３）を用いて、鉛直方向に降下させる工程と、
   前記海洋船（４）を具備する前記ケージ（３）を、前記ハンドリング構造体（２）の前記１組の引き上げケーブル（１２，１３）を用いて、必要な沈降深さまで鉛直方向に降下させる工程と
   を含むことを特徴とする進水・回収方法。
6. 前記船（４）を進水させる工程の間、
   枢動可動アーム（２７）を、前記船（４）を係止解除する開位置に位置付け、
   入渠手段（２６）を、前記ケージ（３）の入口（３ｂ）に摺動させ、
   前記船（４）が連結された牽引ケーブル（２５）を繰り出す
   ことを特徴とする請求項５に記載の進水・回収方法。
7. 前記船（４）を回収する工程の間、
   前記ケージ（３）に固定されたウインチ（２４）を用いて、前記船（４）を、前記ケージ（３）の入渠手段（２６）に引き込み、入渠させ、
   枢動可動アーム（２７）を、前記船（４）を係止する閉位置に位置付け、
   前記船（４）を具備する前記ケージ（３）を、前記機械的手段（２９）により前記ケージ（３）が前記ハンドリング構造体（２）に係止されるまで、鉛直方向に持ち上げる
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の進水・回収方法。