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公開番号2025012156
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114771
出願日2023-07-12
発明の名称接続構造、搬送中継体、可撓性線状体の設置方法、及び可撓性線状体の交換方法
出願人日鉄エンジニアリング株式会社,三菱重工業株式会社,三菱造船株式会社,独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類E21C 50/00 20060101AFI20250117BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】可撓性線状体の設置及び交換の作業性を向上させた接続構造、搬送中継体、可撓性線状体の設置方法、及び可撓性線状体の交換方法を提供する。
【解決手段】海底で採掘された固体資源を海面まで搬送する海中搬送経路100の途中に配置される搬送中継体20と、海中搬送経路100のうち搬送中継体20より搬送方向で上流側の部分を形成する可撓性線状体と、の接続構造であって、可撓性線状体の端部は搬送中継体20から上方に延びる姿勢で搬送中継体20に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
海底で採掘された固体資源を海面まで搬送する海中搬送経路の途中に配置される搬送中継体と、
前記海中搬送経路のうち前記搬送中継体より搬送方向で上流側の部分を形成する可撓性線状体と、
の接続構造であって、
前記可撓性線状体の端部は前記搬送中継体から上方に延びる姿勢で前記搬送中継体に接続されている、
接続構造。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記可撓性線状体は、両端部の間に互いに離間する複数の浮体から形成される浮体群を備えている、
請求項１に記載の接続構造。
【請求項３】
前記浮体群は、前記可撓性線状体の長手方向に沿って間隔をあけて複数設けられる、
請求項２に記載の接続構造。
【請求項４】
前記搬送中継体には、前記海中搬送経路のうち前記搬送中継体より搬送方向で下流側の部分を形成する下流側搬送部が接続され、
前記下流側搬送部は、搬送方向で下流側の部分ほど水深が浅くなる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の接続構造。
【請求項５】
前記可撓性線状体は、前記搬送中継体に接続される接続部を端部に備え、
前記接続部に、引込ワイヤの一端が連結され、
前記引込ワイヤの他端側の部分に浮体を備えている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の接続構造。
【請求項６】
海底で採掘された固体資源を海面まで搬送する海中搬送経路の途中に配置される搬送中継体であって、
前記海中搬送経路のうち前記搬送中継体より搬送方向で上流側の部分を形成する可撓性線状体の端部が、前記搬送中継体から上方に延びる姿勢で前記搬送中継体に接続されている、
搬送中継体。
【請求項７】
海底で採掘された固体資源を海面まで搬送する海中搬送経路における、前記海中搬送経路の途中に配置される搬送中継体より搬送方向で上流側に位置する可撓性線状体の設置方法であって、
前記可撓性線状体の前記搬送方向で下流側の端部と、
前記搬送中継体より前記搬送方向で下流側に位置する下流側搬送部の前記搬送方向で上流側の端部と、
がそれぞれ前記搬送中継体から上方に延びる姿勢で前記搬送中継体に接続され、
前記可撓性線状体と前記下流側搬送部とが固縛された状態で、前記搬送中継体を海中に投入する、
可撓性線状体の設置方法。
【請求項８】
海底で採掘された固体資源を海面まで搬送する海中搬送経路における、前記海中搬送経路の途中に配置される搬送中継体より搬送方向で上流側に位置する可撓性線状体の交換方法であって、
前記可撓性線状体の搬送方向で上流側又は下流側の端部に、浮体が備えられた引込ワイヤ、及び、錘を兼ねたウインチが連結された状態で、前記ウインチを海中に投下する、
可撓性線状体の交換方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続構造、搬送中継体、可撓性線状体の設置方法、及び可撓性線状体の交換方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
海底熱水鉱床などから鉱石などの固体資源を採掘する鉱物資源開発では、海底を移動する掘削機が掘削した鉱石は、海中に浮遊させた搬送中継体を経由して、海面まで搬送される。掘削機から海上までの海中搬送経路のうち搬送中継体より搬送方向で上流側の部分は、掘削機の移動に追従できるように可撓性を有する可撓性線状体となっている。搬送中継体はポンプ機能を有しており、供給された固体資源を海面まで揚送する。このような搬送中継体と可撓性線状体との接続構造の従来例として、可撓性線状体の端部が搬送中継体の底面から下方に延びる姿勢で搬送中継体に接続されたものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５９９１９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の接続構造では、可撓性線状体を設置し、搬送中継体と掘削機とを接続する工程において、可撓性線状体の一部又は全部が搬送中継体の真下に位置する段階がある。可撓性線状体を運用形状（例えばＳ字状）に変化させる際は、可撓性線状体の一部を搬送中継体の真下から上方に移動させることがある。このため、可撓性線状体を運用形状に変化させるまでに、可撓性線状体が搬送中継体と干渉するおそれがある。したがって、搬送中継体と可撓性線状体との干渉を回避するための位置調整を別途行う必要があり、設置作業が難しいという課題があった。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、可撓性線状体の設置及び交換の作業性を向上させた接続構造、搬送中継体、可撓性線状体の設置方法、及び可撓性線状体の交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
＜１＞本発明の態様１に係る接続構造は、海底で採掘された固体資源を海面まで搬送する海中搬送経路の途中に配置される搬送中継体と、前記海中搬送経路のうち前記搬送中継体より搬送方向で上流側の部分を形成する可撓性線状体と、の接続構造であって、前記可撓性線状体の端部は前記搬送中継体から上方に延びる姿勢で前記搬送中継体に接続されている。
【０００７】
この発明によれば、可撓性線状体の端部は搬送中継体から上方に延びる姿勢で搬送中継体に接続されている。これにより、例えば、可撓性線状体の端部が搬送中継体から下方に延びる姿勢で搬送中継体に接続された場合等と比較して、可撓性線状体の端部と掘削機との接続作業を容易に行うことができる。例えば、可撓性線状体の端部を掘削機に向けて移動させる際、可撓性線状体が搬送中継体と干渉することを抑えることができる。
【０００８】
また、海中に位置する搬送中継体に対して海上から可撓性線状体を接近させて接続する際、可撓性線状体の端部が搬送中継体の底面から下方に延びる姿勢で搬送中継体に接続された場合と比較して、可撓性線状体の端部を搬送中継体の真下に移動させることを不要にすることができる。そのため、可撓性線状体が搬送中継体と干渉する問題が生じないため、両者の干渉回避のための位置調整を別途行う必要がなく、可撓性線状体の設置や交換を容易にすることができる。
また、可撓性線状体の端部と搬送中継体とが接続された状態で、搬送中継体を海中に投入する際、可撓性線状体の端部が搬送中継体の底面から下方に延びる姿勢で搬送中継体に接続された場合と比較して、可撓性線状体が受ける水の抵抗を少なくすることができる。
例えば、可撓性線状体の端部が搬送中継体の底面から下方に延びる姿勢で搬送中継体に接続されていると、搬送中継体を海中に投入した時、水の抵抗によって可撓性線状体における搬送中継体との接続部近傍で大きな曲率で曲がりが発生し、可撓性線状体に対し負担となることがある。可撓性線状体に曲がりが発生することを抑えるために、可撓性線状体に錘を取り付けることが挙げられるが、前記錘は、可撓性線状体の引張強度を超える重さのものを取り付けることができず、十分な効果を見込めないことがある。
これに対し、可撓性線状体の端部が搬送中継体から上方に延びる姿勢で搬送中継体に接続されていることで、例えば、可撓性線状体に錘を取り付けることを不要とすることができる。したがって、例えば、作業効率を向上させることに加えて、費用を抑えることができる。また、例えば、搬送中継体に可撓性線状体以外の部品（例えば、下流側搬送部）が取り付けられている場合は、可撓性線状体を前記可撓性線状体以外の部品に固定することで、より確実に可撓性線状体に曲がりが発生することを抑えることができる。
【０００９】
＜２＞本発明の態様２に係る接続構造は、態様１に係る接続構造において、前記可撓性線状体は、両端部の間に互いに離間する複数の浮体から形成される浮体群を備えている。
【００１０】
この発明によれば、可撓性線状体は、両端部の間に互いに離間する複数の浮体から形成される浮体群を備えている。これにより、可撓性線状体の中間部、つまり、可撓性線状体の両端部以外の部分を、海中に浮遊した状態に保つことができる。よって、可撓性線状体が海底に接触して摩耗ないし破損することを抑えることができる。また、可撓性線状体が海中の移動をしやすくなるようにすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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