JPH10280373A - 浮沈式ユニットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給排気バルブを、水面上、特に船上に引き上
げる作業を、船員が直接手作業で行うことなく、発生さ
せた浮力によって比較的短時間でかつ簡単に行うことが
できる浮沈式ユニットシステムを提供することにある。 【解決手段】 水面上に浮かぶ目印ブイ2 と、目印ブイ
2 の下方位置等の水底8に位置する給排気バルブ3 と、
これに一端を接続された主ホース4,5 と、この他端に接
続され、空気の給排によって水底8 と水面9 との間で浮
沈する主ユニット6 と、目印ブイ2 と給排気バルブ3 と
を連結する手段7 とを有し、目印ブイ2 に一端14a 側を
連結した補助ホース14と、この他端14b に接続されかつ
給排気バルブ3 に固定連結され、空気の給排によって水
底8 と水面9 との間で浮沈する補助ユニット15とを有
し、給排気バルブ3 の前記引き上げを、空気を供給した
補助ユニット15に発生する浮力によって行うことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば海洋工事
の際に使用する汚濁防止膜や、シーバースや油を扱う岸
壁などで油の荷役時に使用するオイルフェンス等の形成
を、予め水底に配置しておいた主ユニットを水底から水
面上に浮上させることによって行う浮沈式ユニットシス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる浮沈式ユニットシステム100 は、
図４に示すように、水面上に浮かぶ目印ブイ101 と、目
印ブイ101 の下方又はその周辺の水底102 に位置し、使
用の際、即ち、汚濁防止膜やオイルフェンス等を形成す
る際に、水面103 上から、具体的には船104 の上からの
操作によって水面103 上又はその近くまで引き上げられ
る給排気バルブ105 と、これに一端106a,107a を接続し
た主ホース106,107 と、これらの他端106b,107b に接続
され、水面103 上に引き上げられた給排気バルブ105 か
ら主ホース106,107 を通じて行う空気の給排によって水
底102 と水面103との間で浮沈する主ユニット108 と、
目印ブイ101 と給排気バルブ105 を連結する手段109 と
を有する構成が一般的である。

【０００３】この構成を有する浮沈式ユニットシステム
100 は、その給排気バルブ105 を水底102 から水面103
上に引き上げる場合、図5(a)に示すように、例えば船10
4 を水面103 上に浮かぶ目印ブイ101 付近まで移動さ
せ、次いで、目印ブイ101 の下方に位置するロープなど
の連結手段109 を、船104 の上から、船員の手で直接引
き上げるか、又は船に装備されているウインチやキャプ
スタンを用いて引き上げることによって、ロープ109 の
末端に連結された給排気バルブ105 を水底から水面103
上に引き上げる方法が一般的である。

【０００４】そして、この引き上げた給排気バルブ105
は、その後、図5(b)に示すように、船に搭載したコンプ
レッサー110 に接続され、コンプレッサー110 から主ユ
ニット108 に空気を送り込んで主ユニット108 を水面上
に浮上させた後、給排気バルブ105 を閉め、コンプレッ
サーと切り離して主ユニット108 内の圧力と外圧とを一
定に保持することによって主ユニット108 を水面上に維
持することができ、これによって、汚濁防止膜やオイル
フェンスを水面上に形成することができる。

【０００５】また、汚濁防止膜やオイルフェンスが不要
になった場合には、給排気バルブ105 を開いて主ユニッ
ト108 内の空気を外部に排出することによって、主ユニ
ット108 を沈下させることができ、その後、給排気バル
ブ105 は閉じてから水中に投下・沈下させ、これによっ
て、他の船舶の航行の妨げにならないようにすることが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の浮沈式ユニットシステム100 には、以下に示す
問題点を有する。すなわち、その給排気バルブ105 は、
水底、例えば海底での水圧、ハンドリング時の衝撃、及
び海底での波による動揺などに対抗できるようにするた
め、ある程度の重量が必要であり、加えて、主ホースに
ついても、使用しない場合には、海上の船舶の航行を妨
げないように沈むような重量にすることが必要であり、
その結果、給排気バルブ105 と主ホースの総重量は、通
常数10kgf 〜100kgf程度となり、さらに、水深が深くな
ればさらに重くなることから、このような重量物を船上
に引き上げるには、船にウインチやキャプスタンが装備
されていればよいが、ほとんどの場合には船員が手作業
で行わなければならず、これは非常に大変な作業であっ
た。

【０００７】加えて、給排気バルブ105 が水底にあると
きに、工事の土砂等の流れこみによって給排気バルブ10
5 が埋もれてしまう場合もあり、この場合には、手作業
で給排気バルブ105 を引き上げることは困難であり、ウ
インチやキャプスタンを装備する船や、クレーン船でな
ければ引き上げることができなかった。

【０００８】また、台風接近時などのように海が荒れて
いるような環境条件下で、汚濁防止膜やオイルフェンス
を形成しなければならない場合には、安全上の問題か
ら、給排気バルブ105 の引き上げを一刻も早く行う必要
があるが、この引き上げを船員が手作業で行うことは生
命の危険すら伴うおそれがあった。

【０００９】この発明の目的は、給排気バルブを、水面
上、特に船上に引き上げる作業を、船員が直接手作業で
行うことなく、主ユニットを浮上させるために予め用意
されているコンプレッサーを有効活用して、このコンプ
レッサーから、給排気バルブに固定連結した補助ユニッ
トに空気を送り込んで補助ユニットに浮力を発生させる
ことによって、比較的短時間でかつ簡単に行うことがで
きる浮沈式ユニットシステムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、水面上に浮かぶ目印ブイと、目印ブイ
の下方位置又はその周辺の水底に位置し、使用の際に水
面上からの操作によって水面上まで引き上げられる給排
気バルブと、これに一端を接続された主ホースと、この
他端に接続され、水面上に引き上げられた給排気バルブ
から主ホースを通じて行う空気の給排によって水底と水
面との間で浮沈する主ユニットと、目印ブイと給排気バ
ルブとを連結する手段とを有する浮沈式ユニットシステ
ムにおいて、水面上に浮かぶ目印ブイに一端側を連結し
た補助ホースと、この他端に接続されかつ給排気バルブ
に固定連結され、補助ホースを通じて行う空気の給排に
よって水底と水面との間で浮沈する補助ユニットとを有
し、給排気バルブの前記引き上げを、空気を供給した補
助ユニットに発生する浮力によって行うことを特徴とす
る浮沈式ユニットシステムである。

【００１１】また、給排気バルブ、及び補助ホースの一
端に、それぞれ、空気供給手段に接続するための接続手
段と、主ユニット及び補助ユニット内に供給した空気の
圧力を保持するための内圧保持手段と、前記ユニット内
に供給した空気を排出するための空気排出手段とを設け
ることが好ましく、具体的には、空気供給手段がコンプ
レッサーであり、接続手段がカプラであり、内圧保持手
段及び空気排出手段が開閉バルブであることがより好ま
しい。

【００１２】補助ユニットはタンク又は袋体であること
が好ましく、タンクは、具体的には、その上面には補助
ホースを接続する接続部を有し、その下面には貫通孔を
有することがより好ましく、また、袋体は、補助ホース
を接続する接続部と、水の浸入を防止しかつ所定内圧以
下に内圧を保持する逆止弁とを有することがより好まし
い。連結手段は、ロープ若しくは補助ホース又はこれら
の双方で構成することが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この発明に従う浮沈式ユニ
ットシステムを図面を参照しながら説明する。図 1は、
この発明の浮沈式ユニットシステムのうち、目印ブイか
ら給排気バルブまでの主要部分と主ユニットの一部分と
を拡大して示したものであり、他の部分についての図示
は省略してある。

【００１４】図 1に示す部分をもつ浮沈式ユニットシス
テム1 は、目印ブイ2 、給排気バルブ3 、主ホース4,5
、主ユニット6 、及び連結手段7 を有する。

【００１５】目印ブイ2 は、予め水底8 に設置してある
給排気バルブ3 の位置を水面9 の上、例えば船上から把
握できるようにするため、給排気バルブ3 に対し連結手
段7を介して直接的又は間接的（図１）に連結され、給
排気バルブ3 のほぼ上方位置の水面9 上に配置する。

【００１６】これによって、例えば船が、給排気バルブ
3 の設置位置から離れた水面上に位置していたとして
も、船を目印ブイ2 に向かって航行させれば、自ずと船
は給排気バルブ3 が設置された水底位置の上方の水面位
置に達することになる。尚、図 1では、給排気バルブ3
を、説明の便宜上、水底8 から引き上げている最中の状
態で示してあるが、給排気バルブ3 は、オイルフェンス
等の形成時以外は、水底8 に横たわっている。目印ブイ
2 は、硬質プラスチックあるいは軟質プラスチックで、
中は空気 (中空) または発泡材が入っているような浮力
体で構成することが好ましい。

【００１７】給排気バルブ3 は、主ユニット6 内の空気
の給排を制御する役割を有し、具体的には、コンプレッ
サー等の空気供給手段10( 図2(b),(c)) に接続するため
の接続手段と、主ユニット6 内に供給した空気の圧力を
保持するための内圧保持手段と、主ユニット6 内に供給
した空気を排出するための空気排出手段とを有すること
が好ましく、接続手段をカプラ11とし、内圧保持手段及
び空気排出手段を開閉バルブ12とすることがより好まし
い。

【００１８】尚、給排気バルブ3 は、汚濁防止膜やオイ
ルフェンス形成時に備えて予め水底8 に設置してあり、
汚濁防止膜やオイルフェンスを形成する際に水面9 上ま
で引き上げられるが、この引き上げについては、この発
明の主な特徴事項であるので後で詳細に説明する。

【００１９】主ホース4,5 は、給排気バルブ3 と主ユニ
ット6 とに接続され、主ユニット6内への空気の給排の
際の空気の流路となる。主ホース4,5 は、図 1では2 本
としたが、その本数を必要に応じて増減することができ
る。また、主ホース4,5 には、耐圧ホース（ゴム、補強
繊維、補強ワイヤー）等を用いることが好ましい。尚、
主ホース4,5 は、少なくとも水深よりも長いことが必要
である。

【００２０】主ユニット6 は、汚濁防止膜やオイルフェ
ンスを構成するためのものであり、空気供給手段10から
給排気バルブ3 及び主ホース4,5 を介して行う空気の給
排によって水底8 と水面9 との間を浮沈することが可能
な構成を有する。

【００２１】連結手段7 は、目印ブイ2 と給排気バルブ
3 とを連結するためのものであり、例えば、ワイヤーロ
ープやポリエステルのような有機繊維のロープであるこ
とが好ましい。

【００２２】そして、この発明の主な特徴は、主ユニッ
ト6 を浮上させるために不可欠なコンプレッサー等の空
気供給手段10を有効に活用し、給排気バルブ3 を、人間
の手作業によらず空気供給手段10の作動によって発生さ
せた浮力を利用することによって比較的短時間にかつ簡
単に水面上に引き上げることにある。

【００２３】具体的には、水面9 上に浮かぶ目印ブイ2
に一端14a 側を連結した補助ホース14と、この他端14b
に接続されかつ給排気バルブ3 に固定連結され、補助ホ
ース14を通じて行う空気の給排によって水底8 と水面9
との間で浮沈する補助ユニット15とを有し、給排気バル
ブ3 の前記引き上げを、空気を供給した補助ユニット15
に発生する浮力によって行うことをこの発明の必須の特
定事項とする。

【００２４】補助ホース14は、補助ユニット15から目印
ブイ2 までの間を連結手段7 に沿わせて配設することが
好ましい。また、補助ホースは、連結手段7 として使用
することも可能であり、この場合には、ロープ等の連結
手段をあえて配設しなくてもよい。

【００２５】補助ホース14の一端14a には、給排気バル
ブ3 と同様に、空気供給手段10に接続するための接続手
段と、補助ユニット15内に供給した空気の圧力を保持す
るための内圧保持手段と、補助ユニット15内に供給した
空気を排出するための空気排出手段とを有し、好ましく
は、接続手段をカプラ16とし、内圧保持手段及び空気排
出手段を開閉バルブ17とする。

【００２６】図 1では、ロープ7 と補助ホース14とをそ
れぞれ別々の目印ブイ2 に連結した場合を示してある
が、ロープ7 と補助ホース14とを1 個の目印ブイに連結
してもよく、特に限定はしない。

【００２７】また、補助ホース14は、少なくとも水深よ
りも長いことが必要であり、加えて、主ホース4,5 とは
異なり比較的重量が軽いもの、例えば空気圧送用１イン
チホースを用いることとし、これによって、空気供給手
段10との連結の際にはこの補助ホースを簡単に引き上げ
ることができる。尚、補助ホース14は水面上またはその
下方に位置するが、主ホースとは異なり、ブイのそばに
ありまたホース自体が細いため、水面上等に位置してい
ても船の航行を妨げることはない。

【００２８】補助ユニット15は、タンクか又は袋体であ
ることが好ましく、前者の場合には、タンクの、上面15
a には補助ホース14を接続する接続部19を有し、その下
面15b には貫通孔20を設けることがより好ましい。後者
の場合には、袋体に、補助ホースを接続する接続部19
と、水の浸入を防止しかつ所定内圧以下に内圧を保持す
る逆止弁22とを設けることがより好ましい。

【００２９】図 2は補助ユニット15がタンクの場合の一
連の浮沈動作を説明するための図であり、説明の便宜
上、浮沈式ユニットシステム1 のうちの補助ホース14と
補助ユニット15のみを抜き出して示したものである。

【００３０】まず、補助ユニット15がタンクの場合の一
連の浮沈動作を説明すると、補助ユニット15が水底8 に
設置した状態にある場合には、補助ホース14の端部に設
けた開閉バルブ17は閉鎖位置にあり、補助ユニット15内
にはその貫通孔20を通じて水が充填されている( 図2
(a)) 。尚、補助ユニット15は浮沈時に上下反転が起こ
らないようにするため、タンクの下側を重くした構成に
することが好ましい。

【００３１】次に、補助ユニット15を浮上させて、給排
気バルブ3 を浮上させる場合には、水面9 上に浮かぶ目
印ブイ2 位置にある補助ホース14の端部14a を船上に引
き上げ、補助ホース14の端部14a に設けたカプラ16に、
船に搭載したコンプレッサー10を接続し、補助ホース14
の端部14a に設けた開閉バルブ17を開けた後、コンプレ
ッサー10を作動させて空気21を補助ユニット15内に送り
込み、補助ユニット15内に充填されていた水は、送り込
んだ空気21の圧力によって貫通孔20から排出されて補助
ユニット15内の水が徐々に空気21と置換される( 図 2
(b))。

【００３２】そして、補助ユニット15内における空気21
の占める割合が大きくなるにつれて、補助ユニット15に
浮力が発生するようになり、これに伴って補助ユニット
15が水面に向かって浮上し始める。

【００３３】このとき、補助ユニット15内に空気21が必
要以上送り込まれる場合もあるが、その場合には補助ユ
ニット15内の圧力が急激に増加して補助ユニット15が破
壊することがないようにするため、送り込まれた空気21
の余剰分の空気21a はタンク下部に設けた貫通孔20から
抜けるように構成する( 図2(c)) 。またこの構成は、浮
上時に水圧が下がり空気が膨張した場合にも貫通孔20か
ら適当に空気が抜けることができるため、補助ユニット
15の内圧は常に外圧とバランスをとることができ、これ
によって、補助ユニット15の耐圧強度を高く設定しなく
ても破壊等が生じにくくなり、これは材料コストの点で
有利である。

【００３４】さらに、補助ユニット15が水面9 上まで浮
上した後は、図2(d)に示すように前記開閉バルブ17を閉
めてから空気供給手段10を切り離すことにより、補助ユ
ニット15を水面9 上に維持することができる。これによ
って、補助ユニット15に固定連結された給排気バルブ3
を、人間が手作業で行うことなく水面上まで簡単に引き
上げることができる。そしてその後は、この給排気バル
ブ3 を船上に引き上げて空気供給手段10に接続し、主ユ
ニット6 内への通常の給気作業を行うことによって、汚
濁防止膜やオイルフェンスを形成することができる。

【００３５】一方、汚濁防止膜やオイルフェンスが不要
になった場合には、開閉バルブ12を開けて主ユニット6
を沈下させた後、開閉バルブ17を開けて補助ユニット15
内の空気圧を低下させて補助ユニット15内に水を浸入さ
せ( 図2(e)) 、これによって図2(f)に示すように補助ユ
ニット15を沈下させることができる。

【００３６】また、図 3は補助ユニット15が袋体の場合
の一連の浮沈動作を説明するための図であり、説明の便
宜上、浮沈式ユニットシステム1 のうちの補助ホース14
と補助ユニット15等の要部のみを抜き出して示したもの
である。

【００３７】図 3(a),(b) に示すように、補助ユニット
15が袋体であっても上述したタンクの場合と基本的な浮
沈動作は同じであるが、補助ユニット15が袋体の場合に
は、補助ユニット15内を出入りするのは空気のみであり
水の出入りはできないように構成し、このため、補助ユ
ニット15がタンクの場合に設けた貫通孔20の代わりに、
補助ユニット15に内圧が所定圧力以上に達したときには
外部に空気を排出するための逆止弁22を設ける。尚、袋
体は、ゴムや繊維などで形成することが好ましい。

【００３８】そして、補助ユニット15は、その内部に空
気を送り込むことにより膨張し、浮力を発生することに
よって給排気バルブ3 を浮上させることができ、反対
に、その内部の空気を補助ホース14から排出してしぼま
せることによって給排気バルブ3 を沈下させることがで
きる。

【００３９】尚、上述したところは、この発明の実施形
態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の
変更を加えることができる。

【００４０】

【発明の効果】この発明によれば、給排気バルブを、水
底から水面上、例えば船上まで引き上げる作業を、浮力
を利用することによって比較的短時間でかつ簡単に行う
ことができるため、人間が手作業で行う必要がなくな
り、労働条件を大幅に改善することが可能になった。

【００４１】また、給排気バルブの前記引き上げを、特
に主ユニットを浮上させるために不可欠なコンプレッサ
ー等の既存の空気供給手段を利用して行えばよいので、
新たな装置等の設置は必要がない。

【００４２】さらに、台風接近時などのように海が荒れ
ているような環境条件下で、汚濁防止膜やオイルフェン
スを形成しなければならない場合にも、給排気バルブの
引き上げを機械的に迅速に行うことができるので、人間
が手作業で行っていた従来システムの場合に問題とされ
た安全面についても大幅に改善された。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う浮沈式ユニットシステムのう
ち、目印ブイから給排気バルブまでの主要部分と主ユニ
ットの一部分とを拡大して示した図である。

【図２】補助ユニット15がタンクの場合の一連の浮沈動
作を説明するための図である。

【図３】補助ユニット15が袋体の場合の一連の浮沈動作
を説明するための図である。

【図４】従来の浮沈式ユニットシステムを示す図であ
る。

【図５】(a),(b) はともに従来の浮沈式ユニットシステ
ムにおいて、給排気バルブを水底から水面上に引き上げ
る一連の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

1 浮沈式ユニットシステム 2 目印ブイ 3 給排気バルブ 4,5 主ホース 6 主ユニット 7 連結手段 8 水底 9 水面 10 空気供給手段 11 カプラ 12 開閉バルブ 14 補助ホース 15 補助ユニット 16 カプラ 17 開閉バルブ 19 接続部 20 貫通孔 21 空気 22 逆止弁

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水面上に浮かぶ目印ブイと、目印ブイの
   下方位置又はその周辺の水底に位置し、使用の際に水面
   上からの操作によって水面上まで引き上げられる給排気
   バルブと、これに一端を接続された主ホースと、この他
   端に接続され、水面上に引き上げられた給排気バルブか
   ら主ホースを通じて行う空気の給排によって水底と水面
   との間で浮沈する主ユニットと、目印ブイと給排気バル
   ブとを連結する手段とを有する浮沈式ユニットシステム
   において、 水面上に浮かぶ目印ブイに一端側を連結した補助ホース
   と、 この他端に接続されかつ給排気バルブに固定連結され、
   補助ホースを通じて行う空気の給排によって水底と水面
   との間で浮沈する補助ユニットとを有し、 給排気バルブの前記引き上げを、空気を供給した補助ユ
   ニットに発生する浮力によって行うことを特徴とする浮
   沈式ユニットシステム。
2. 【請求項２】 給排気バルブ、及び補助ホースの一端
   に、それぞれ、空気供給手段に接続するための接続手段
   と、主ユニット及び補助ユニット内に供給した空気の圧
   力を保持するための内圧保持手段と、前記ユニット内に
   供給した空気を排出するための空気排出手段とを設けた
   請求項１記載の浮沈式ユニットシステム。
3. 【請求項３】 空気供給手段がコンプレッサーであり、
   接続手段がカプラであり、内圧保持手段及び空気排出手
   段が開閉バルブである請求項２記載の浮沈式ユニットシ
   ステム。
4. 【請求項４】 補助ユニットはタンクである請求項１、
   ２又は３記載の浮沈式ユニットシステム。
5. 【請求項５】 タンクは、その上面には補助ホースを接
   続する接続部を有し、その下面には貫通孔を有する請求
   項４記載の浮沈式ユニットシステム。
6. 【請求項６】 補助ユニットが袋体である請求項１、２
   又は３記載の浮沈式ユニットシステム。
7. 【請求項７】 袋体は、補助ホースを接続する接続部
   と、水の浸入を防止しかつ所定内圧以下に内圧を保持す
   る逆止弁とを有する請求項６記載の浮沈式ユニットシス
   テム。
8. 【請求項８】 連結手段がロープである請求項１〜７の
   いずれか１項記載の浮沈式ユニットシステム。
9. 【請求項９】 連結手段が補助ホースである請求項１〜
   ７のいずれか１項記載の浮沈式ユニットシステム。
10. 【請求項１０】 連結手段がロープと補助ホースの双方
    である請求項１〜７のいずれか１項記載の浮沈式ユニッ
    トシステム。