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公開番号2025088714
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2024159902
出願日2024-09-17
発明の名称深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎及びその作業方法
出願人江蘇科技大学,JIANGSU UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類E02D 27/52 20060101AFI20250604BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎及びその作業方法に関する。
【解決手段】吸引バケットの基礎を海底土に押し込む必要がある場合、チャージバルブを閉じ、環状のエアバッグを空にする状態を保持し、海上ホースの上端を吸引ポンプに接続し、バルブを開いてから、該吸引ポンプを開き、吸引ポンプをバケット本体の内部から水を汲み上げ、バケット蓋と海底土の面とが同じ面になるまでバケット本体を海底土に押し込み、バルブを閉じる。吸引バケットの基礎を海底土から引き抜く必要がある場合、海上ホースの上端を充気ポンプに接続し、バルブとチャージバルブを開いて、海上ホースに介して加圧、充気し、ガスが環状のエアバッグに進入すると共に、下に向かってバケット本体の内部に進入し、環状のエアバッグが完全に膨張するまでチャージバルブを閉じ、環状のエアバッグがバケット本体を駆使して徐々に海底土から引き抜く。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下端が開放され、上端がバケット蓋（１）で閉じられているバケット本体（２）を備える深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎であって
鋼管（３）はバケット蓋（１）の上部の上方から下方に向かうようにバケット蓋（１）を貫通し、バケット蓋（１）を密接に接続し、バケット蓋（１）の上部の上方には鋼管（３）外側に配置される環状の格子鋼製ケージ（７）のリングが設けられ、環状の格子鋼製ケージ（７）の底部にはバケット蓋（１）が密接に接続され、上部は鋼管（３）に固定接続され、環状の格子鋼製ケージ（７）の中央には環状溝のリングが設けられ、環状溝には空の状態の環状のエアバッグ（５）が収容され、環状のエアバッグ（５）は充気した後に環状の格子鋼製ケージ（７）に接触し、環状のエアバッグ（５）鋼管（３）の周りの側壁を囲んでおり、環状のエアバッグ（５）にチャージバルブ（６）が接続され、チャージバルブ（６）は鋼管（３）の側壁から鋼管（３）の内部に伸びて、鋼管（３）を気密に接続し、鋼管（３）の上端は海上ホース（９）の下端を密接に接続し、海上ホース（９）の下端にはバルブ（４）が設けられ、鋼管（３）は海上ホース（９）に介して吸引ポンプ又は充気ポンプを接続し、
バケット本体（２）の側縁には係留孔（８）が設けられ、係留孔（８）にはアンカーチェーンが係留され、
吸引バケットの基礎を海底土（１０）に押し込む必要がある場合、チャージバルブ（６）を閉じ、環状のエアバッグ（５）を空にする状態を保持し、海上ホース（９）の上端を吸引ポンプに接続し、バルブ（４）を開いてから、該吸引ポンプを開き、吸引ポンプがバケット本体（２）の内部から水を汲み上げ、バケット蓋（１）と海底土の面とが同じ面になるまでバケット本体（２）を海底土に押し込み、バルブ（４）を閉じ、
吸引バケットの基礎を海底土（１０）から引き抜く必要がある場合、海上ホース（９）の上端を充気ポンプに接続し、バルブ（４）とチャージバルブ（６）を開いて、海上ホース（９）に介して加圧、充気し、ガスが環状のエアバッグ（５）に進入すると共に、ガスが下に向かってバケット本体（２）の内部に進入し、環状のエアバッグ（５）が完全に膨張するまでバケット本体（２）の底部の海底土（１０）に力を加えて、チャージバルブ（６）を閉じ、環状のエアバッグ（５）がバケット本体（２）を駆使して徐々に海底土から引き抜くと共に、バルブ（４）が開いた状態を保ち、継続的に充気し、海水が環状のエアバッグ（５）に生成される浮力とガスがバケット本体（２）の底部の海底土（１０）に生成される反力により、吸引バケットの基礎全体を持ち上げて回収することを実現し、
海底土から引き抜いたバケット本体（２）の高さがバケット本体（２）全体の高さの２／３になったら、吊り上げ装置によってバケット本体（２）の側縁の係留孔でのアンカーチェーンに接続する
ことを特徴とする、深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
ガスで満たされた環状のエアバッグ（５）に押しのけられる水の質量は、バケット本体（２）自重の２／３以上であることを特徴とする、請求項１に記載の深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎。
【請求項３】
環状の格子鋼製ケージ（７）の外径は、バケット本体（２）の外径と等しいことを特徴とする、請求項１に記載の深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎。
【請求項４】
鋼管（３）の高さは、環状の格子鋼製ケージ（７）の高さよりも高いことを特徴とする、請求項１に記載の深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎。
【請求項５】
環状の格子鋼製ケージ（７）は、格子状であり、防錆材で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎。
【請求項６】
吸引バケットの基礎を海底土（１０）に押し込む必要がある場合、チャージバルブ（６）を閉じ、環状のエアバッグ（５）を空にする状態を保持し、海上ホース（９）の上端を吸引ポンプに接続し、バルブ（４）を開いてから、該吸引ポンプを開き、吸引ポンプがバケット本体（２）の内部から水を汲み上げ、バケット蓋（１）と海底土の面とが同じ面になるまでバケット本体（２）を海底土に押し込み、バルブ（４）を閉じ、
吸引バケットの基礎を海底土（１０）から引き抜く必要がある場合、海上ホース（９）の上端を充気ポンプに接続し、バルブ（４）とチャージバルブ（６）を開いて、海上ホース（９）に介して加圧、充気し、ガスが環状のエアバッグ（５）に進入すると共に、ガスが下に向かってバケット本体（２）の内部に進入し、環状のエアバッグ（５）が完全に膨張するまでバケット本体（２）の底部の海底土（１０）に力を加えて、チャージバルブ（６）を閉じ、環状のエアバッグ（５）がバケット本体（２）を駆使して徐々に海底土から引き抜くと共に、バルブ（４）が開いた状態を保ち、継続的に充気し、海水が環状のエアバッグ（５）に生成される浮力とガスがバケット本体（２）の底部の海底土（１０）に生成される反力により、吸引バケットの基礎全体を持ち上げて回収することを実現し、
海底土から引き抜いたバケット本体（２）の高さがバケット本体（２）全体の高さの２／３になったら、吊り上げ装置によってバケット本体（２）の側縁の係留孔でのアンカーチェーンに接続する
ことを特徴とする、請求項１に記載の深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎の作業方法。
【請求項７】
吸引バケットの基礎を海底土から引き抜く時に、バルブ（４）と充気ポンプを閉じることを特徴とする、請求項６に記載の作業方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋工学の技術分野、具体的に海洋建筑の水下土部分の固定基礎に適用される吸引バケット形の基礎構造に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、新規の基礎形式として、吸引バケットの基礎は、その構造が比較的単純で、取り付けが容易であるため、さまざまな海域で柔軟に適用できるため、現在の国際海洋工学で広く使用されており、経済性が高く、建設が容易で、建設中の天候への影響が少なく、再利用できるなどの利点が多くあるため、海上風力発電プロジェクトで成功を収めている。吸引バケットは、底部が開いており、上部が閉じている鋼製のバケツ状の構造であり、取り付け中に、吸引バケットが自重で海底に一定の深さまで沈んだ後、バケットから水が汲み上げられて内外に圧力差が生じ、バケットの底部が設計された深さまで沈む。吸引バケットが沈んで取り付けられたら、水の汲み上げを停止し、上部の汲み上げ口を閉じる。基礎を回収する必要がある場合は、ポンプにより水をバケットに注ぎ、水の浮力とガスの圧力によりバケットの基礎を海底土から引き抜く。使用中、吸引バケットは、基礎側面の土との摩擦力、自重、バケット端の土の吸着力などにより基礎の引抜耐力を満たすため、回収中、特に深海吸引バケットの回収の場合、海底土の摩擦力、自重などの要因により、吸引バケットの基礎を海底土から引き抜くのは困難である。
【０００３】
中国実用新案公開番号ＣＮ２１７４６０６６２Ｕの文献には、吸引バケット内に水を追加することによって浮遊吸引バケットの自重を増加させ、浮遊吸引バケットの内部に取り付けられた排気機構によりエアバッグ内のガスを迅速に排出し、浮遊吸引バケットの浮力を減少させ、浮遊吸引バケットの沈下速度を速める「浮遊吸引バケット」が開示されている。しかしながら、該吸引バケットの回収には、依然として問題があり、吸引バケット内は水で満たされており、沈下時にエアバッグが排出されるため、回収時に浮力を変化させて吸引バケットを持ち上げて回収することはできない。従来の吸引バケット基礎の構造を改善し、構造支持力と安定性を変えることなく簡単に回収できる吸引バケット基礎を設計する必要があることがわかる。中国特許公開番号ＣＮ１１５８５５２３２Ａの文献には、センサーのキャビティ内に空気又は水を充填することで、柔軟に動作状態を切り替えることができ、水中・陸上の両方で使用できる高性能・低コストの光ファイバー音響センサーを実現したが、魚の浮き袋のバイオニクスをセンサーに適用するだけであり、吸引バケットは関与していない「魚浮き袋バイオニック水陸両用型光学繊維海洋声学伝感器」が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、既存の吸引バケット技術の不足を解決し、深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎及びその作業方法を提供することにあり、構造の支持力と安定性を変えることなく、魚が浮き袋を膨らませて浮き上がる状況を模擬し、水の浮力を利用して吸引バケットを海底土から引き抜きやすくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎に次の技術的解決策を採用する。下端が開いて、上端がバケット蓋に封閉されているバケット本体があり、鋼管がバケット蓋の上部の上方から下方に向かうようにバケット蓋を貫通し、バケット蓋を密接に接続し、バケット蓋の上部の上方には鋼管の外側に配置される環状の格子鋼製ケージのリングが設けられ、環状の格子鋼製ケージ底部バケット蓋を密接に接続し、上部は鋼管に固定接続され、環状の格子鋼製ケージの中央には環状溝のリングが設けられ、環状溝には空の状態の環状のエアバッグが収容され、環状のエアバッグは充気した後で環状の格子鋼製ケージに接触し、環状のエアバッグが鋼管の周りの側壁を囲んでおり、環状のエアバッグにチャージバルブが接続され、チャージバルブは鋼管の側壁から鋼管の内部に伸びて、鋼管を気密に接続し、鋼管の上端は海上ホースの下端に密接に接続され、海上ホースの下端にはバルブが設けられ、鋼管は海上ホースに介して吸引ポンプ又は充気ポンプを接続する。
【０００６】
さらに、バケット本体の側縁には係留孔が設けられ、係留孔にはアンカーチェーンが係留されている。
【０００７】
さらに、ガスで満たされた環状のエアバッグに押しのけられる水の質量は、バケット本体自重の２／３以上である。
【０００８】
上記の深海魚の浮き袋のバイオニック吸引バケットの基礎の作業方法は、次の技術的解決策が採用される。
【０００９】
吸引バケットの基礎を海底土に押し込む必要がある場合、チャージバルブを閉じ、環状のエアバッグを空にする状態を保持し、海上ホースの上端を吸引ポンプに接続し、バルブを開いてから、該吸引ポンプを開き、吸引ポンプをバケット本体の内部から水を汲み上げ、バケット蓋と海底土の面とが同じ面になるまでバケット本体を海底土に押し込み、バルブを閉じる。
【００１０】
吸引バケットの基礎を海底土から引き抜く必要がある場合、海上ホースの上端を充気ポンプに接続し、バルブとチャージバルブを開いて、海上ホースに介して加圧、充気し、ガスが環状のエアバッグに進入すると共に、下に向かってバケット本体の内部に進入し、環状のエアバッグが完全に膨張するまでチャージバルブを閉じ、環状のエアバッグがバケット本体を駆使して徐々に海底土から引き抜く。
（【００１１】以降は省略されています）

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