特開 2025-6000 浚渫装置及び海底鉱床掘削機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025006000

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】浚渫装置及び海底鉱床掘削機

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/88 20060101AFI20250109BHJP

   E02F 5/00 20060101ALI20250109BHJP

   E21C 50/00 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

E02F3/88 C

E02F3/88 G

E02F3/88 E

E02F5/00 A

E21C50/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023106499

(22)【出願日】2023-06-28

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）経済産業省資源エネルギー庁、令和４年度海洋鉱物資源調査に係るコバルトリッチクラスト用採鉱試験機の設計に向けた技術開発等調査に関する業務、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】518022743

【氏名又は名称】三菱造船株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504117958

【氏名又は名称】独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 修平

(72)【発明者】

【氏名】益田 将寛

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 惇史

(72)【発明者】

【氏名】下川 眞男

【テーマコード（参考）】

2D065

【Ｆターム（参考）】

2D065FA12

2D065FA13

2D065FA15

2D065FA21

(57)【要約】

【課題】掘削された海底資源の取り残しを抑えて効率良く回収する。
【解決手段】浚渫装置は、海底を向く底部開口及び鉛直方向と交差する第一方向の一方を向く前部開口が形成されたチャンバと、前記チャンバ内に配置された吸込口を有し、前記チャンバ内の砂礫土水を前記吸込口から吸引する吸引装置と、前記チャンバ内で前記海底に向かって液体を噴射する噴射装置と、を備え、前記チャンバは、前記海底に鉛直方向に離れた位置で対向するように配置される天板と、前記天板から前記海底に向かって前記鉛直方向の下方に延びて、前記前部開口から離れるにしたがって間隔が小さくなるように配置された一対の側板とを有し、前記噴射装置は、一対の前記側板のそれぞれに沿うように前記第一方向に互いに離れて配置された複数の噴射ノズルを有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向と交差する第一方向の一方へ移動可能とされ、海底を向く底部開口及び前記第一方向の一方を向く前部開口が形成されたチャンバと、
前記チャンバ内に配置された吸込口を有し、前記チャンバ内の砂礫土水を前記吸込口から吸引する吸引装置と、
前記チャンバ内で前記海底に向かって液体を噴射する噴射装置と、を備え、
前記チャンバは、前記海底に鉛直方向に離れた位置で対向するように配置される天板と、前記天板から前記海底に向かって前記鉛直方向の下方に延びて、前記前部開口から離れるにしたがって間隔が小さくなるように配置された一対の側板とを有し、
前記噴射装置は、一対の前記側板のそれぞれに沿うように前記第一方向に互いに離れて配置された複数の噴射ノズルを有している浚渫装置。

【請求項2】

前記チャンバは、前記鉛直方向から見た際に、前記第一方向において前記前部開口の位置が前記鉛直方向及び前記第一方向と交差する第二方向で最も広く形成されている請求項１に記載の浚渫装置。

【請求項3】

複数の前記噴射ノズルは、前記鉛直方向から見た際に、前記鉛直方向及び前記第一方向と交差する第二方向において、前記吸込口と前記側板との間に配置されている請求項１又は請求項２に記載の浚渫装置。

【請求項4】

一対の前記側板は、前記天板と接続されている板本体と、
前記板本体に対して前記鉛直方向の下方に接続され、前記板本体よりも軟質な材料又は構造で形成されたカバー部と、を有する請求項１又は請求項２の浚渫装置。

【請求項5】

前記噴射装置は、前記チャンバの外部の海水を前記液体として噴射する請求項１又は請求項２に記載の浚渫装置。

【請求項6】

前記チャンバ内で前記吸込口から吸引される前記砂礫土水に旋回成分を付与する旋回流促進部を備える請求項１又は請求項２に記載の浚渫装置。

【請求項7】

前記チャンバに固定され、前記海底に接触可能な状態で、前記鉛直方向と直交する仮想平面に対して傾斜するように、移動可能とされている傾斜走行部と、
前記鉛直方向の下方に前記傾斜走行部を付勢する付勢機構とを備える請求項１又は請求項２に記載の浚渫装置。

【請求項8】

請求項１又は請求項２に記載の浚渫装置と、
前記チャンバに対して前記鉛直方向の上方に配置され、前記第一方向に走行可能な掘削機本体と、
前記掘削機本体に対して前記鉛直方向の下方かつ前記チャンバに対して走行方向の前方に配置された掘削装置と備える海底鉱床掘削機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、浚渫装置及び海底鉱床掘削機に関する。

【背景技術】

【0002】

海底には、例えば熱水鉱床、コバルトリッチクラスト、マンガンクラスト、メタンハイドレート等の種々の海底資源が存在している。例えば、コバルトリッチクラストは、海底の表層部に薄く広く賦存する。このような海底資源を採掘する際には、サーフェイスマイナーに似た掘削機が使用される。

【0003】

このような掘削機には、ドラムカッタで掘り起こした鉱石を含む砂礫土水を取り除く浚渫装置が取り付けられている。このような浚渫装置として、例えば、特許文献１に記載のように、地面に開口するよう形成されたチャンバと、チャンバ内で吸込口から砂礫土水を吸引する吸引装置と、チャンバ内に液体を噴射するノズルとを備えた構造が知られている。この浚渫装置のチャンバ内には、チャンバ内で回転駆動される回転ドラムと、回転ドラムの周囲に装着されるビットとを備えた掘削装置が配置されている。そして、掘削装置によって背面に巻き上げられた砂礫土水がチャンバ内で吸込口から吸引装置で吸引されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第７０８４７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、周囲にビットが固定された回転ドラムを備えたドラムカッタのような掘削装置では、掘り起こされた海底資源を含む砂礫土は、背面だけでなく、ドラムカッタの左右にも巻き上げられる。さらに、不陸がある海底面では、谷部に砂礫土が溜まってしまうこともあり、十分に回収できない場合もある。そのため、掘り起こされた海底資源を、浚渫装置で取り残しを抑えて効率良く回収することが求められている。

【0006】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、掘削された海底資源の取り残しを抑えて効率良く回収することができる浚渫装置及び海底鉱床掘削機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】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係る浚渫装置は、鉛直方向と交差する第一方向の一方へ移動可能とされ、海底を向く底部開口及び前記第一方向の一方を向く前部開口が形成されたチャンバと、前記チャンバ内に配置された吸込口を有し、前記チャンバ内の砂礫土水を前記吸込口から吸引する吸引装置と、前記チャンバ内で前記海底に向かって液体を噴射する噴射装置と、を備え、前記チャンバは、前記海底に鉛直方向に離れた位置で対向するように配置される天板と、前記天板から前記海底に向かって前記鉛直方向の下方に延びて、前記前部開口から離れるにしたがって間隔が小さくなるように配置された一対の側板とを有し、前記噴射装置は、一対の前記側板のそれぞれに沿うように前記第一方向に互いに離れて配置された複数の噴射ノズルを有している。

【0008】

また、本開示に係る海底鉱床掘削機は、前記浚渫装置と、前記チャンバに対して鉛直方向の上方に配置され、前記第一方向に走行可能な掘削機本体と、前記掘削機本体に対して前記鉛直方向の下方かつ前記チャンバに対して走行方向の前方に配置された掘削装置と備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示の浚渫装置及び海底鉱床掘削機によれば、掘削された海底資源の取り残しを抑えて効率良く回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の第一実施形態に係る海底鉱床掘削機を側方から示す断面図である。

【図2】本開示の第一実施形態に係る浚渫装置を示す斜視図である。

【図3】本開示の第二実施形態に係る浚渫装置を背面から示す断面図である。

【図4】本開示の第二実施形態に係る浚渫装置を示す斜視図であって、チャンバを省略した斜視図である。

【図5】本開示の第二実施形態の変形例に係る浚渫装置を示す斜視図である。

【図6】本開示の第三実施形態に係る浚渫装置を示す側面図である。

【図7】本開示の第三実施形態の変形例に係る浚渫装置を示す側面図である。

【図8】本開示の第三実施形態の変形例に係る浚渫装置を示す背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本開示による浚渫装置４及び海底鉱床掘削機１を実施するための形態を説明する。しかし、本開示はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

【0012】

＜第一実施形態＞
（海底鉱床掘削機）
海底鉱床掘削機１は、熱水鉱床、コバルトリッチクラスト、マンガンクラスト、メタンハイドレート等の海底資源を掘削する機械である。本実施形態の海底鉱床掘削機１は、海底Ｆ表層（１ｃｍ～２５ｃｍ程度）を覆うコバルトリッチクラストを掘削する。したがって、海底鉱床掘削機１は、海中（特に深海）で運転される。図１に示すように、海底鉱床掘削機１は、掘削機本体２と、掘削装置３と、浚渫装置４とを備えている。

【0013】

（掘削機本体２）
掘削機本体２は、クローラ（不図示）を有し、海底Ｆを走行可能とされている。掘削機本体２は、第一方向Ｄ１に走行可能とされている。掘削機本体２は、掘削装置３及び浚渫装置４に対して鉛直方向Ｄｖの上方に配置されている。

【0014】

なお、本実施形態では、掘削機本体２の走行方向であって、鉛直方向Ｄｖと交差する（本実施形態では直交する）方向を第一方向Ｄ１と称する。さらに、第一方向Ｄ１の一方であって、掘削機本体２の前進する側を前方Ｄ１ｆと称する。また、第一方向Ｄ１の他方であって、前方Ｄ１ｆと反対側の掘削機本体２の後退する側を後方Ｄ１ｒと称する。また、第一方向Ｄ１及び鉛直方向Ｄｖと交差する（本実施形態では直交する）浚渫装置４の幅方向を第二方向Ｄ２（図２参照）と称する。第一方向Ｄ１及び第二方向Ｄ２は、掘削機本体２が走行している海底Ｆの傾きによって、鉛直方向Ｄｖと直交せずに交差した方向となる場合も含まれる。

【0015】

（掘削装置３）
掘削装置３は、海底Ｆの表層を掘削する。掘削装置３は、掘削した後に生じる砂礫土を掘削装置３に対して第一方向Ｄ１の後方Ｄ１ｒ及び第二方向Ｄ２の両側に巻き上げる。掘削装置３は、浚渫装置４に対して第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆに配置されている。つまり、掘削装置３は、浚渫装置４の外部に、浚渫装置４とは独立して配置されている。掘削装置３は、掘削機本体２に対して、鉛直方向Ｄｖに下方に固定されている。本実施形態の掘削装置３は、回転ドラム３１と、ビット３２とを備えている。

【0016】

回転ドラム３１は、軸線Ｏを中心に回転駆動される。回転ドラム３１は、軸線Ｏを中心とした円柱状に形成されている。回転ドラム３１は、モータによって、軸線Ｏを中心として時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能とされている。つまり、回転ドラム３１は、いずれの回転方向に回転しても海底Ｆの表層を掘削可能とされている。

【0017】

ビット３２は、回転ドラム３１の周囲に複数装着されている。ビット３２は、回転ドラム３１の外周面から外側に向かって突出するように配置されている。

【0018】

（浚渫装置）
浚渫装置４は、掘削機本体２によって海底Ｆ上を移動しながら海底Ｆの表層を掘削しつつ、掘削後にできた砂礫土を海水と共に回収する。浚渫装置４は、回収された砂礫土を洋上の作業船（不図示）やプラットフォーム（不図示）に搬送する。本実施形態の浚渫装置４は、掘削機本体２の鉛直方向Ｄｖに下方に固定されている。浚渫装置４は、掘削機本体２に対して鉛直方向Ｄｖに下方に固定されている。浚渫装置４は、掘削装置３に対して、第一方向Ｄ１の後方Ｄ１ｒに固定されている。本実施形態の掘削装置３は、チャンバ５と、吸引装置６と、噴射装置７と、を備えている。

【0019】

チャンバ５は、掘削機本体２とともに移動することで、第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆへ移動可能とされている。チャンバ５は、内部に空間Ｓが形成された中空構造とされている。チャンバ５には、海底Ｆを向く底部開口５０及び第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆを向く前部開口５１が形成されている。したがって、チャンバ５は、内部が海底Ｆに面するとともに、第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆで海中と繋がっている。図１及び図２に示すように、本実施形態のチャンバ５は、天板５５と、一対の側板５６と、後板５７と、幕部５９とを有している。

【0020】

天板５５は、海底Ｆに対して鉛直方向Ｄｖに離れた位置に配置されている。天板５５は、海底Ｆに対して対向するように配置されている。天板５５は、海底Ｆに対して水平に広がるような板状の部材である。したがって、天板５５において最も広い面は、鉛直方向Ｄｖを向いている。天板５５は、金属材料によって構成されている。

【0021】

一対の側板５６は、天板５５から海底Ｆに向かって鉛直方向Ｄｖの下方に延びている。一対の側板５６は、第一方向Ｄ１において前部開口５１から離れるにしたがって間隔が小さくなるように配置されている。本実施形態の一対の側板５６は、第二方向Ｄ２に互いに離れて配置されている。したがって、一対の側板５６は、第一方向Ｄ１において、前部開口５１の位置で最も互いに離れている。

【0022】

後板５７は、天板５５から海底Ｆに向かって鉛直方向Ｄｖの下方に延びている。後板５７は、一対の側板５６同士を接続している。つまり、一対の側板５６は、第一方向Ｄ１において後板５７と接続されている位置で最も互いに近づいている。

【0023】

また、本実施形態において、各側板５６及び後板５７は、板本体５８１と、カバー部５８２と、を有している。

【0024】

板本体５８１は、天板５５と接続されている。板本体５８１は、天板５５の縁から鉛直方向Ｄｖの下方に延びている。板本体５８１は、天板５５と同じ金属材料によって構成されている。板本体５８１は、海底Ｆに対して鉛直方向Ｄｖに離れた位置に配置されている。

【0025】

カバー部５８２は、板本体５８１に対して鉛直方向Ｄｖの下方に接続されている。カバー部５８２は、板本体５８１の鉛直方向Ｄｖの下端から、海底Ｆに向かって延びている。カバー部５８２は、板本体５８１よりも軟質な材料又は構造で形成されている。カバー部５８２は、例えば、軟質な材料として、金属材料ではなく、ゴムのような弾性材料で構成されている。また、カバー部５８２は、例えば、軟質な構造として、板状ではなく、ブラシ状に形成されている。カバー部５８２は、海底Ｆに接触可能とされている。

【0026】

幕部５９は、前部開口５１の一部を塞ぐように配置されている。幕部５９は、天板５５と接続されている。幕部５９は、第一方向Ｄ１における天板５５の縁から鉛直方向Ｄｖの下方に延びている。幕部５９は、第二方向Ｄ２において天板５５と同程度の長さで形成されている。幕部５９は、鉛直方向Ｄｖにおいて板部と同程度の長さで形成されている。幕部５９は、海底Ｆに対して鉛直方向Ｄｖに離れた位置に配置されている。つまり、幕部５９は、第一方向Ｄ１から見た際に、前部開口５１の鉛直方向Ｄｖの上方と重なっており、前部開口５１の鉛直方向Ｄｖの下方とは重なっていない。幕部５９は、カバー部５８２よりも軟質な材料又は構造で形成されている。

【0027】

上述したような天板５５、一対の側板５６、後板５７、及び幕部５９によって、チャンバ５の内部には空間Ｓが形成される。また、天板５５及び一対の側板５６によって、チャンバ５において第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆを向く位置に前部開口５１が形成されている。また、一対の側板５６及び後板５７によって、チャンバ５において鉛直方向Ｄｖの下方を向く位置に底部開口５０が形成されている。

【0028】

吸引装置６は、チャンバ５内の砂礫土水を吸引する。砂礫土水では、掘削装置３によって海底Ｆの表層が掘削されて巻き上げられた砂礫土と、掘削装置３の周囲の海水とが混在した状態となっている。吸引装置６は、チャンバ５内から吸い上げる砂礫土水の流量を調整可能とされている。本実施形態の吸引装置６は、吸込口６１と、移送管６２とを有している。

【0029】

吸込口６１は、チャンバ５内に配置されている。本実施形態の吸込口６１は、移送管６２の端部の開口部である。吸込口６１は、チャンバ５内において、天板５５に対して鉛直方向Ｄｖの下方に突出した位置に配置されている。

【0030】

移送管６２は、チャンバ５から延びて作業船等（不図示）まで延びている。本実施形態の移送管６２は、内部が中空の輸送管である。移送管６２は、ポンプ（不図示）を介して砂礫土水を吸引している。

【0031】

噴射装置７は、チャンバ５内で海底Ｆに向かって高圧の海水（液体）を噴射する。噴射装置７は、チャンバ５の外部の海水を取り込んで、高圧の海水として噴射する。噴射装置７は、チャンバ５内の砂礫土水よりも圧力の高い高圧水を海底Ｆに向かって噴射する。噴射装置７は、海底Ｆに堆積した砂礫土を海底Ｆからチャンバ５内で浮上させつつ、吸込口６１へ導くように高圧水を噴射する。本実施形態の噴射装置７は、複数の噴射ノズル７１と、噴射ライン７２と、噴射ポンプ７３とを有している。

【0032】

複数の噴射ノズル７１は、一対の側板５６のそれぞれに沿うように第一方向Ｄ１に互いに離れて配置されている。複数の噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、第二方向Ｄ２において、吸込口６１と側板５６との間に配置されている。複数の噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、吸込口６１を挟んで第二方向Ｄ２の両側に同数ずつ配置されている。また、噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、吸込口６１に対して、第一方向Ｄ１の後方Ｄ１ｒに、少なくとも一つが配置されている。つまり、噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、第一方向Ｄ１において、吸込口６１と後板５７との間にも配置されている。したがって、複数の噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆ以外から吸込口６１を囲むように配置されている。隣り合う噴射ノズル７１は、均等に間隔を開けて配置されている。複数の噴射ノズル７１は、海底Ｆに向かって鉛直方向Ｄｖに真っすぐ海水を噴射する。複数の噴射ノズル７１は、天板５５を鉛直方向Ｄｖに貫通するように配置されている。複数の噴射ノズル７１は、天板５５に固定されている。

【0033】

噴射ライン７２は、複数の噴射ノズル７１に海水を供給可能とされている。噴射ライン７２は、複数の噴射ノズル７１と連通している。噴射ライン７２は、鉛直方向Ｄｖに延びた後に曲がって、天板５５上を這うように延びている。噴射ライン７２は、移送管６２よりも径の小さい輸送管である。本実施形態では、図２に示すように、噴射ライン７２は、第一噴射ライン７２１と、第二噴射ライン７２２とを有している。

【0034】

第一噴射ライン７２１は、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、吸込口６１を挟んで第二方向Ｄ２の一方側の複数の噴射ノズル７１と繋がっている。

【0035】

第二噴射ライン７２２は、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、吸込口６１を挟んで第二方向Ｄ２の他方側の複数の噴射ノズル７１と繋がっている。つまり、第二噴射ライン７２２は、第一噴射ライン７２１と繋がっていない複数の噴射ノズル７１と繋がっている。第二噴射ライン７２２は、第一噴射ライン７２１と同径の輸送管である。

【0036】

図１に示すように、噴射ポンプ７３は、液体としてチャンバ５の外部の海水を取り込み、圧力を上げて噴射ライン７２に供給している。噴射ポンプ７３は、チャンバ５の外部で噴射ライン７２に取り付けられている。噴射ポンプ７３は、図示しないフィルタを介して浚渫装置４の周囲の海水を吸込んでいる。噴射ポンプ７３から吐出された高圧の海水は、流量が均等に配分されて第一噴射ライン７２１及び第二噴射ライン７２２に供給される。

【0037】

（作用効果）
上記構成の浚渫装置４及び海底鉱床掘削機１では、海底Ｆを向く底部開口５０及び第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆを向く前部開口５１が形成されたチャンバ５を有している。そのため、掘削装置３で掘削された砂礫土を、掘削機本体２の第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆへの移動とともに、前部開口５１及び底部開口５０からチャンバ５の内部に回収する。さらに、チャンバ５内に回収した砂礫土は、複数の噴射ノズル７１から海底Ｆに向かって噴射された海水によって巻き上げられる。特に、くぼ地のような不陸形状を有する海底Ｆにたまった砂礫土も巻き上げられ、海底Ｆに砂礫土が溜まったまま回収できないことを抑制できる。その際、複数の噴射ノズル７１は一対の側板５６に沿うように配置されている。そのため、複数の噴射ノズル７１によって巻き上げられた砂礫土は、側板５６に接触して、チャンバ５の中央付近に集まりやすくなる。このような状態で、吸込口６１からチャンバ５内の砂礫土水を吸引することで、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しを低減して吸引できる。したがって、掘削された海底資源の取り残しを低減して効率良く回収することができる。

【0038】

また、チャンバ５は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、第一方向Ｄ１において前部開口５１の位置が第二方向Ｄ２で最も広く形成されている。つまり、チャンバ５は、第二方向Ｄ２において前部開口５１で最も広くなっている。そのため、前部開口５１から砂礫土を効率良くチャンバ５内に回収できる。

【0039】

また、複数の噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、第二方向Ｄ２において、吸込口６１と側板５６との間に配置されている。そのため、複数の噴射ノズル７１によって巻き上げられた砂礫土は、噴射ノズル７１に対して外側では側板５６に接触しやすくなり、内側では吸込口６１に近づくこととなる。さらに、側板５６に接触した砂礫土は、跳ね返ることで内側では吸込口６１に近づくこととなる。つまり、複数の噴射ノズル７１によって巻き上げられた砂礫土は、チャンバ５内で拡散することなく、チャンバ５の吸込口６１付近により集まりやすくなる。したがって、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しをより低減して吸引できる。

【0040】

また、側板５６及び後板５７が、天板５５と接続された板本体５８１と、板本体５８１に対して鉛直方向Ｄｖの下方に接続されたカバー部５８２とを有している。さらに、カバー部５８２は、ゴムのような弾性材料やブラシ状に形成されることで、板本体５８１よりも軟質な材料又は構造で形成されている。そのため、板本体５８１によって、側板５６及び後板５７としての強度を確保できる。加えて、海底Ｆに接触しやすいカバー部５８２が軟質な材料又は構造であることで、側板５６及び後板５７が海底Ｆに接触しても、海底Ｆの形状に追従するように、変形しながら覆うことができる。つまり、大きなこぶのような不陸形状のある海底Ｆや、砂礫土中に大きな鉱石を、チャンバ５の密閉性を確保しつつ、カバー部５８２を変形させてやり過ごすことができる。したがって、チャンバ５内への砂礫土の回収効率を維持しつつ、側板５６及び後板５７の損傷を抑えることができる。

【0041】

また、噴射装置７では、噴射ポンプ７３によってチャンバ５の外部から取り込んだ海水が、複数の噴射ノズル７１から噴射される。したがって、チャンバ５内で噴射するための液体を別途用意する必要がない。

【0042】

＜第二実施形態＞
次に、本開示に係る第二実施形の浚渫装置４Ａについて説明する。なお、以下に説明する第二実施形態においては、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第二実施形態では、浚渫装置４Ａは、吸込口６１Ａから吸引される砂礫土水に旋回成分を与える点で第一実施形態と異なっている。

【0043】

図３及び図４に示すように、第二実施形態の浚渫装置４Ａは、旋回流促進部８をさらに備える。旋回流促進部８は、チャンバ５内で吸込口６１Ａに吸引される砂礫土水に旋回成分を付与する。旋回流促進部８は、移送管６２に流入する砂礫土水に、移送管６２の内周面に沿った旋回成分を付与する。本実施形態の旋回流促進部８は、拡径部８１と、旋回翼部８２とを有している。

【0044】

拡径部８１は、チャンバ５内で吸込口６１Ａを拡径するように形成されている。拡径部８１は、鉛直方向Ｄｖの下方から上方に向かって次第に狭まるよう形成されている。拡径部８１は、漏斗を逆向きにしたように、鉛直方向Ｄｖの下端が最も広く円錐形で、鉛直方向Ｄｖの上端が最も狭い円管状に形成されている。拡径部８１の鉛直方向Ｄｖの下端は、チャンバ５内で開口している。したがって、第二実施形態では、拡径部８１の鉛直方向Ｄｖの下端の開口が吸込口６１Ａを構成している。拡径部８１の鉛直方向Ｄｖの上端は、移送管６２に接続されている。拡径部８１は、移送管６２の中心軸と、拡径部８１の中心軸Ｏ８の位置が重なるように配置されている。

【0045】

旋回翼部８２は、拡径部８１内に配置されている。旋回翼部８２は、チャンバ５内から移送管６２に向かって、拡径部８１の中心軸Ｏ８を中心とする渦流を生じさせている。本実施形態の旋回翼部８２は、翼基部８２１と、複数の翼本体８２２とを有している。翼基部８２１は、拡径部８１の中心軸Ｏ８を中心とする円錐状に形成されている。

【0046】

複数の翼本体８２２は、翼基部８２１から延びている。複数の翼本体８２２は、拡径部８１の中心軸Ｏ８の延びる鉛直方向Ｄｖの上方を向く翼基部８２１の面から延びている。複数の翼本体８２２は、拡径部８１の中心軸Ｏ８周りの周方向に間隔をあけて配置されている。翼本体８２２は、翼基部８２１と、拡径部８１とを接続している。翼本体８２２は、移動不能な状態で翼基部８２１及び拡径部８１に固定されている。翼本体８２２は、鉛直方向Ｄｖの下方から上方に向かうにしたがって捻じれるように湾曲した翼面を有している。

【0047】

また、第二実施形態の浚渫装置４Ａでは、噴射装置７Ａが、複数の拡径部噴射ノズル７６Ａと、拡径部噴射ライン７７Ａと、をさらに有している。

【0048】

複数の拡径部噴射ノズル７６Ａは、複数の噴射ノズル７１とは独立して配置されている。複数の拡径部噴射ノズル７６Ａは、拡径部８１の鉛直方向Ｄｖの下端の縁に沿うように環状に離れて配置されている。したがって、複数の拡径部噴射ノズル７６Ａは、鉛直方向Ｄｖから見た際に、拡径部８１を囲むように配置されている。隣り合う拡径部噴射ノズル７６Ａは、均等に間隔を開けて配置されている。複数の拡径部噴射ノズル７６Ａは、海底Ｆに向かって鉛直方向Ｄｖに真っすぐ海水を噴射する。複数の拡径部噴射ノズル７６Ａは、拡径部噴射ライン７７Ａに固定されている。

【0049】

拡径部噴射ライン７７Ａは、複数の拡径部噴射ノズル７６Ａに海水を供給可能とされている。拡径部噴射ライン７７Ａは、噴射ライン７２から分岐している。拡径部噴射ライン７７Ａは、鉛直方向Ｄｖから見た際に、拡径部８１の鉛直方向Ｄｖの下端の縁に沿うように環状に延びている。拡径部噴射ライン７７Ａは、噴射ライン７２と同程度の径の輸送管である。

【0050】

第二実施形態の浚渫装置４Ａでは、チャンバ５内で吸込口６１Ａから吸引される砂礫土水に旋回成分を付与される。具体的には、拡径部８１内で複数の翼本体８２２の間を砂礫土水が通過することで、翼本体８２２によって渦のように砂礫土水は旋回することとなる。そのため、吸込口６１Ａから砂礫土水を吸い込んでいる間には、拡径部８１の周辺では、旋回流が生じた状態となる。その結果、拡径部８１の下方を含む周辺の領域では、砂礫土がより巻き上げられやすくなる。したがって、海底Ｆに砂礫土が溜まったままとなってしまうことを抑制し、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しを低減して吸引できる。したがって、掘削された海底資源の取り残しを低減して一層効率良く回収することができる。

【0051】

また、拡径部８１の周囲には、複数の拡径部噴射ノズル７６Ａが配置されている。複数の拡径部噴射ノズル７６Ａによって海底Ｆに向かって噴射された海水によって巻き上げられる。したがって、拡径部８１の周辺で、砂礫土がより一層巻き上げられやすくなる。したがって、海底Ｆに砂礫土が溜まったままとなってしまうことを抑制し、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しをより低減して吸引できる。

【0052】

＜第二実施形態の変形例＞
なお、旋回促進部は、吸込口６１Ｂから吸引される砂礫土水に旋回成分を付与することができれば、どのような構成であってもよい。例えば、第二実施形態の変形例として、旋回流促進部８Ｂは、第二実施形態とは異なる形状であってもよい。

【0053】

図５に示すように、第二実施形態の変形例の拡径部８１Ｂは、断面が台形状となるような円錐台状に形成されている。拡径部８１Ｂの鉛直方向Ｄｖの下端は、チャンバ５内で開口している。したがって、拡径部８１Ｂの鉛直方向Ｄｖの下端の開口が吸込口６１Ｂを構成している。拡径部８１Ｂの鉛直方向Ｄｖの上端は、閉塞されている。拡径部８１Ｂは、側面における延長方向の上方の領域で移送管６２と接続されている。

【0054】

また、第二実施形態の変形例の旋回翼部８２Ｂは、一つの翼本体８２２Ｂのみによって、チャンバ５内から移送管６２に向かって、拡径部８１Ｂの中心軸Ｏ８を中心とする渦流を生じさせている。旋回翼部８２Ｂは、翼基部８２１Ｂと、一つのみの翼本体８２２Ｂとを有している。

【0055】

翼基部８２１Ｂは、拡径部８１Ｂの中心軸Ｏ８を中心とする円錐台状に形成されている。翼基部８２１Ｂは、鉛直方向Ｄｖの上面が拡径部８１Ｂと接続されている。

【0056】

翼本体８２２Ｂは、翼基部８２１Ｂの側面から平板状に突出するように形成されている。翼本体８２２Ｂは、翼基部８２１Ｂの側面に沿うように、鉛直方向Ｄｖにらせん状に延びている。つまり、一つの翼本体８２２Ｂは、鉛直方向Ｄｖの下方から上方に向かって捻じれるように形成されている。翼本体８２２Ｂは、移動不能な状態で翼基部８２１Ｂ及び拡径部８１Ｂに固定されている。

【0057】

また、旋回流促進部８Ｂは、旋回ノズル８４及び旋回ノズルライン８５をさらに有している。旋回ノズル８４は、チャンバ５内で吸込口６１Ｂから吸引される砂礫土水に、海水によって旋回成分を付与する。旋回ノズル８４は、高圧の海水を噴射する。複数の旋回ノズル８４は、複数の噴射ノズル７１及び拡径部噴射ノズル７６Ａとは独立して配置されている。複数の旋回ノズル８４は、拡径部８１Ｂの鉛直方向Ｄｖの下端の縁に沿うように環状に離れて配置されている。したがって、複数の旋回ノズル８４は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、拡径部８１Ｂを囲むように配置されている。つまり、複数の旋回ノズル８４は、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、複数の拡径部噴射ノズル７６Ａと平行に並んでいる。隣り合う複数の旋回ノズル８４は、均等に間隔を開けて配置されている。複数の旋回ノズル８４は、鉛直方向Ｄｖの下方から上方に向かって翼本体８２２Ｂによって拡径部８１Ｂ内に形成されたらせん状の流路に沿うように、斜め上方に向かって海水を噴射する。複数の旋回ノズル８４は、旋回ノズルライン８５に固定されている。

【0058】

旋回ノズルライン８５は、複数の旋回ノズル８４に海水を供給可能とされている。旋回ノズルライン８５は、噴射ライン７２から分岐している。旋回ノズルライン８５は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、拡径部８１Ｂの鉛直方向Ｄｖの下端の縁に沿うように環状に延びている。つまり、旋回ノズルライン８５は、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、複数の拡径部噴射ライン７７Ａと平行になるように環状に形成されている。旋回ノズルライン８５は、噴射ライン７２と同程度の径の輸送管である。

【0059】

このような構成によっても、上述した第二実施形態と同様の作用効果を得られる。加えて、変形例では、旋回ノズル８４及び旋回ノズルライン８５を有している。具体的には、拡径部８１Ｂの周囲では、旋回ノズル８４によって、高圧の海水が斜め上方に向かって噴射されている。そのため、拡径部８１Ｂの周辺で生じる旋回流がより強くなる。その結果、強い旋回流によって、砂礫土が一層巻き上げられやすくなる。したがって、海底Ｆに砂礫土が溜まったままとなってしまうことをより一層抑制し、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しを低減して吸引できる。

【0060】

＜第三実施形態＞
次に、本開示に係る第三実施形の浚渫装置４Ｃについて説明する。なお、以下に説明する第三実施形態においては、上記第一実施形態及び第二実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第三実施形態では、浚渫装置４Ｃは、海底Ｆの水平でなく凹凸のある不陸形状に追従可能とされている点が異なっている。

【0061】

図６に示すように、第三実施形態の浚渫装置４Ｃは、チャンバ５を海底Ｆの不陸に追従可能とされている。具体的には、浚渫装置４Ｃは、傾斜走行部９１と、付勢機構９２と、牽引部９３と、をさらに備える。

【0062】

傾斜走行部９１は、移動不能な状態でチャンバ５に固定されている。傾斜走行部９１は、海底Ｆに接触可能な状態で、鉛直方向Ｄｖと直交する仮想平面に対して傾斜するように、移動可能とされている。したがって、傾斜走行部９１は、海底Ｆに接触した状態で、チャンバ５を支持しながら任意の角度で傾斜するように移動可能とされている。本実施形態の傾斜走行部９１は、フレーム部９１１と、接触部９１２とを有している。

【0063】

フレーム部９１１は、チャンバ５の側板５６に移動不能な状態で固定されている。フレーム部９１１は、チャンバ５を第二方向Ｄ２で挟み込むよう一対配置されている。フレーム部９１１は、付勢機構９２の付勢力によって変形しない材料によって形成されている。フレーム部９１１は、海底Ｆに対して鉛直方向Ｄｖに離れた位置に配置されている。なお、フレーム部９１１の構造は、チャンバ５を囲む複数の鋼材で形成された枠体であってもよい。

【0064】

接触部９１２は、海底Ｆに対して接触した状態で移動可能とされている。本実施形態の接触部９１２は、フレーム部９１１に対して回転する複数のタイヤである。したがって、接触部９１２は、海底Ｆに対して接触した状態で回転することで、フレーム部９１１を介してチャンバ５を海底Ｆに沿って移動させる。なお、接触部９１２は、海底Ｆに対して接触した状態で移動可能であれば、他の構成であってもよい。例えば、接触部９１２は、海底Ｆに対して接触可能なそり状の部材であってもよい。

【0065】

付勢機構９２は、鉛直方向Ｄｖの下方に傾斜走行部９１を付勢する。付勢機構９２は、掘削機本体２に対して、傾斜走行部９１を海底Ｆに押し付けるように、付勢している。付勢機構９２は、傾斜走行部９１に対して海底Ｆから生じる鉛直方向Ｄｖの衝撃を緩和するように減衰する。本実施形態の付勢機構９２は、複数のサスペンション９２１を有している。各サスペンション９２１は、例えば、コイルスプリングとショックアブソーバとを有している。各サスペンション９２１は、フレーム部９１１と掘削機本体２とに接続されている。複数のサスペンション９２１は、第一方向Ｄ１及び第二方向Ｄ２に離れて配置されている。したがって、複数のサスペンション９２１は、異なる四か所で傾斜走行部９１を付勢している。

【0066】

牽引部９３は、掘削機本体２の移動に伴って、傾斜走行部９１を第一方向Ｄ１に移動させる。牽引部９３は、掘削機本体２及びフレーム部９１１に対して回転可能に接続されている。

【0067】

また、本実施形態では、移送管６２の一部は、可撓性の高く、任意の方向に屈曲可能なフレキシブルチューブ６５を有している。フレキシブルチューブ６５は、掘削機本体２に対して鉛直方向Ｄｖの下方に配置されている。フレキシブルチューブ６５は、例えば、ベローズ（蛇腹）構造を有している。

【0068】

このような浚渫装置４Ｃによれば、掘削機本体２から複数のサスペンション９２１を介して傾斜走行部９１が掘削機本体２に対して支持されている。つまり、傾斜走行部９１は、複数のサスペンション９２１によって、掘削機本体２に対して鉛直方向Ｄｖに揺動自在な状態で接続されている。そのため、不陸形状を有することで、海底Ｆが水平ではなく傾斜した状態であっても、海底Ｆに接触している接触部９１２を介してフレーム部９１１は、複数のサスペンション９２１によって、揺動しつつ海底Ｆに向かって付勢された状態を維持される。そのため、傾斜走行部９１のフレーム部９１１に固定されているチャンバ５を、海底Ｆと平行な姿勢で維持させることができる。これにより、どのような不陸形状の海底Ｆに対しても、海底Ｆに対して安定した姿勢でチャンバ５を配置させ続けることができる。

【0069】

＜第三実施形態の変形例＞
なお、傾斜走行部及び付勢機構は、チャンバ５を海底Ｆの不陸形状に追従させることが可能であれば、どのような構成であってもよい。例えば、第三実施形態の変形例として、傾斜走行部９１Ｄ及び付勢機構９２Ｄは、第三実施形態とは異なる形状であってもよい。

【0070】

図７及び図８に示すように、第三実施形態の変形例の浚渫装置４Ｄは、傾斜走行部９１Ｄと、付勢機構９２Ｄと、をさらに備える。本変形例の傾斜走行部９１Ｄ及び付勢機構９２Ｄは、チャンバ５に対して独立して一対配置されている。傾斜走行部９１Ｄ及び付勢機構９２Ｄは、チャンバ５を第二方向Ｄ２で挟み込むよう一対配置されている。傾斜走行部９１Ｄ及び付勢機構９２Ｄは、第二方向Ｄ２の片側で、チャンバ５を海底Ｆの不陸形状に追従させるように、独立して可動する。

【0071】

一対の傾斜走行部９１Ｄは、掘削機本体２に対してチャンバ５を独立して支持している。本変形例の傾斜走行部９１Ｄは、支持部９１５と、アーム部９１６と、支持固定部９１７と、接触部９１２Ｄとを有している。

【0072】

支持部９１５は、接触部９１２Ｄを第二方向Ｄ２に延びる仮想軸周りに回転可能に支持している。

【0073】

アーム部９１６は、掘削機本体２から第一方向Ｄ１に延びている。アーム部９１６は、掘削機本体２の移動に伴って、支持部９１５を第一方向Ｄ１に移動させる。アーム部９１６の基端は、第二方向Ｄ２に延びる仮想軸周りに回転可能に掘削機本体２に接続されている。アーム部９１６の基端は、第一方向Ｄ１において、チャンバ５に対して前方Ｄ１ｆに位置している。アーム部９１６の先端は、第二方向Ｄ２に延びる仮想軸周りに回転可能に支持部９１５を支持している。アーム部９１６の先端は、第一方向Ｄ１において、チャンバ５に対して後方Ｄ１ｒに位置している。

【0074】

支持固定部９１７は、支持部９１５とチャンバ５とを接続している。支持固定部９１７は、支持部９１５に対してチャンバ５が、第一方向Ｄ１から見た際に、第二方向Ｄ２に傾くように移動可能な状態で支持している。具体的には、本実施形態では、支持固定部９１７は、支持部９１５に移動不能な状態で固定されている。支持固定部９１７は、側板５６に第一方向Ｄ１に延びる仮想軸周りに回転可能な状態で接続されている。支持固定部９１７は、第二方向Ｄ２に延びている。

【0075】

接触部９１２Ｄは、海底Ｆに対して接触した状態で移動可能とされている。本実施形態の接触部９１２Ｄは、支持部９１５に対して回転する複数のタイヤである。接触部９１２Ｄは、支持部９１５に対して、第一方向Ｄ１に離れて二つ配置されている。したがって、接触部９１２Ｄは、海底Ｆに対して接触した状態で回転することで、支持部９１５を介してチャンバ５を海底Ｆに沿って移動させる。

【0076】

付勢機構９２Ｄは、掘削機本体２に対して、傾斜走行部９１Ｄを海底Ｆに押し付けるように、付勢している。付勢機構９２Ｄは、傾斜走行部９１Ｄのそれぞれを独立して付勢している。付勢機構９２Ｄは、傾斜走行部９１Ｄに対して海底Ｆから生じる鉛直方向Ｄｖの衝撃を緩和するように減衰する。本実施形態の付勢機構９２Ｄは、油圧シリンダ９２２及びスプリングダンパ９２３を有している。

【0077】

油圧シリンダ９２２は、内部にオイルが封入されている。油圧シリンダ９２２は、アーム部９１６から鉛直方向Ｄｖの上方に延びている。油圧シリンダ９２２は、アーム部９１６とスプリングダンパ９２３とを接続している。

【0078】

スプリングダンパ９２３は、油圧シリンダ９２２に対して鉛直方向Ｄｖの上方に配置されている。スプリングダンパ９２３は、油圧シリンダ９２２と掘削機本体２とを接続している。つまり、スプリングダンパ９２３は、掘削機本体２とアーム部９１６との間で、油圧シリンダ９２２に対して、直列に接続されている。

【0079】

また、本変形例では、チャンバ５は、チャンバ支持部５２１と、チャンバ接触部５２２とをさらに有している。チャンバ支持部５２１は、後板５７から第一方向Ｄ１の後方Ｄ１ｒへ延びている。チャンバ支持部５２１は、後板５７に対して移動不能な状態で固定されている。チャンバ接触部５２２は、海底Ｆに対して接触した状態で移動可能とされている。チャンバ接触部５２２は、チャンバ支持部５２１に対して回転するタイヤである。したがって、チャンバ接触部５２２は、接触部９１２Ｄと同じ部材であってもよい。チャンバ接触部５２２は、海底Ｆに対して接触した状態で回転することで、チャンバ支持部５２１を介してチャンバ５を海底Ｆに沿って移動可能な状態で支持している。

【0080】

このような変形例の浚渫装置４Ｄによれば、第一方向Ｄ１の前方Ｄ１ｆのみが鉛直方向Ｄｖの上方に位置するように傾斜した海底Ｆを移動する場合、浚渫装置４Ｄは、その重心を通って第二方向Ｄ２に延びる仮想軸周りに回転するようなピッチ動作を行いながら移動する。具体的には、支持部９１５が掘削機本体２から離れるように、鉛直方向Ｄｖの下方に向かって、アーム部９１６が回転する。その際、アーム部９１６に接続されている油圧シリンダ９２２及びスプリングダンパ９２３が伸長される。その結果、油圧シリンダ９２２及びスプリングダンパ９２３によって、アーム部９１６には、掘削機本体２から海底Ｆに向かって押し付けるように力が働く。そのため、支持部９１５を介してアーム部９１６と接続されている接触部９１２Ｄも海底Ｆに向かって押し付けられる。また、支持固定部９１７を介して支持部９１５と接続されているチャンバ５も海底Ｆに向かって押し付けられる。これにより、浚渫装置４Ｄは、ピッチ動作を行ってチャンバ５を海底Ｆに向かって押し付けている。

【0081】

なお、上述した場合と逆に、海底Ｆが第一方向Ｄ１の後方Ｄ１ｒが鉛直方向Ｄｖの上方に位置するように傾斜している場合についての説明は省略する。ただし、その際、浚渫装置４Ｄの各構成は、上記説明とは逆方向に移動する。

【0082】

また、第二方向Ｄ２の一方のみが鉛直方向Ｄｖの上方に位置するように傾斜した海底Ｆを移動する場合、浚渫装置４Ｄは、その重心を通って第一方向Ｄ１に延びる仮想軸周りに回転するようなロール動作を行いながら移動する。具体的には、チャンバ５に対して第二方向Ｄ２の一方に位置する支持部９１５が掘削機本体２に近づくように、鉛直方向Ｄｖの上方に向かって、アーム部９１６が回転する。その際、アーム部９１６に接続されている油圧シリンダ９２２及びスプリングダンパ９２３は、圧縮される。つまり、第二方向Ｄ２に離れて配置された別のアーム部９１６は、逆向きに回転する。これにより、第二方向Ｄ２に離れて配置された別のアーム部９１６の先端の位置は、鉛直方向Ｄｖでずれた状態となる。その結果、第二方向Ｄ２に離れた配置された一対の支持部９１５は、鉛直方向Ｄｖでずれた状態で、海底Ｆに向かって押し付けられる。また、支持固定部９１７を介して支持部９１５と接続されているチャンバ５も海底Ｆと平行に傾いた状態で、海底Ｆに向かって押し付けられる。これにより、浚渫装置４Ｄは、ロール動作を行ってチャンバ５を海底Ｆに向かって押し付けている。

【0083】

なお、上述した場合と逆に、海底Ｆが第二方向Ｄ２の他方が鉛直方向Ｄｖの上方に位置するように傾斜している場合についての説明は省略する。ただし、その際、浚渫装置４Ｄの各構成は、上記説明とは逆方向に移動する。

【0084】

このように、不陸形状の海底Ｆに対しても、ピッチ動作やロール動作を行いながら、海底Ｆに対して安定した姿勢でチャンバ５を配置させ続けることができる。

【0085】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0086】

例えば、チャンバ５は、底部開口５０及び前部開口５１を有していれば、上述した構造に限定されるものではない。チャンバ５は、一対の側板５６同士が第一方向Ｄ１の後方Ｄ１ｒで繋がっていてもよい。つまり、チャンバ５は、後板５７を有していなくてもよい。さらに、チャンバ５は、幕部５９を有していなくてもよい。

【0087】

また、側板５６及び後板５７は、板本体５８１及びカバー部５８２を有する構造に限定されるものではない。例えば、側板５６及び後板５７は、一つの材料のみで形成されていてもよい。また、側板５６及び後板５７は、それぞれ違う構成で形成されていてもよい。

【0088】

また、吸引装置６、６Ｃの構成については、一例であって、チャンバ５内から砂礫土水を吸い上げ可能であれば、実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、吸引装置６、６Ｃのポンプは、浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃに設置されてもよいし、移送管６２の途中であって浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃと作業船等との間に設置されてもよい。

【0089】

また、噴射装置７、７Ａの構成については、一例であって、チャンバ５内で海底Ｆに向かって鉛直方向Ｄｖの下方に高圧の液体を噴射することが可能であれば、実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、噴射装置７、７Ａは、一つの噴射ライン７２のみを有する構造であってもよい。また、噴射ノズル７１は、鉛直方向Ｄｖに真っすぐ海水を噴射する構造に限定されるものではない。例えば、噴射ノズル７１は、第二方向Ｄ２において、吸込口６１を向くように内側に角度をつけて配置されてもよい。このように噴射ノズル７１が、側板５６から離れて吸込口６１に近づくように海水を噴射することで、吸込口６１の近傍であるチャンバ５の中央付近に砂礫土を集めやすくなる。逆に、噴射ノズル７１は、第二方向Ｄ２において、側板５６を向くように外側に角度をつけて配置されてもよい。このように噴射ノズル７１が、側板５６に近づくように海水を噴射することで、側板５６の近傍の砂礫土を側板５６にぶつけてチャンバ５の中央付近に砂礫土を集めやすくなる。そのため、側板５６の近傍での砂礫土の取り残しを抑えることができる。

【0090】

また、掘削装置３は、一つの掘削機本体２に対して一つのみが配置されていてもよく、複数配置されていてもよい。その際、浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、掘削装置３と同数配置されることが好ましい。

【0091】

＜付記＞
各実施形態に記載の浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び海底鉱床掘削機１は、例えば以下のように把握される。

【0092】

（１）第１の態様に係る浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、鉛直方向Ｄｖと交差する第一方向Ｄ１の一方へ移動可能とされ、海底を向く底部開口５０及び前記第一方向Ｄ１の一方を向く前部開口５１が形成されたチャンバ５と、前記チャンバ５内に配置された吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂを有し、前記チャンバ５内の砂礫土水を前記吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂから吸引する吸引装置６、６Ｃと、前記チャンバ５内で前記海底に向かって液体を噴射する噴射装置７、７Ａと、を備え、前記チャンバ５は、前記海底に鉛直方向Ｄｖに離れた位置で対向するように配置される天板５５と、前記天板５５から前記海底に向かって前記鉛直方向Ｄｖの下方に延びて、前記前部開口５１から離れるにしたがって間隔が小さくなるように配置された一対の側板５６とを有し、前記噴射装置７、７Ａは、一対の前記側板５６のそれぞれに沿うように前記第一方向Ｄ１に互いに離れて配置された複数の噴射ノズル７１を有している。

【0093】

この浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃでは、掘削された砂礫土を、前部開口５１及び底部開口５０からチャンバ５の内部に回収する。さらに、チャンバ５内に回収した砂礫土は、複数の噴射ノズル７１から海底Ｆに向かって噴射された海水によって巻き上げられる。その際、複数の噴射ノズル７１は一対の側板５６に沿うように配置されている。そのため、複数の噴射ノズル７１によって巻き上げられた砂礫土は、側板５６に接触して、チャンバ５の中央付近に集まりやすくなる。このような状態で、吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂからチャンバ５内の砂礫土水を吸引することで、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しを低減して吸引できる。したがって、掘削された海底資源の取り残しを低減して効率良く回収することができる。

【0094】

（２）第２の態様に係る浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、（１）の浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃであって、前記チャンバ５は、前記鉛直方向Ｄｖから見た際に、前記第一方向Ｄ１において前記前部開口５１の位置が前記鉛直方向Ｄｖ及び前記第一方向Ｄ１と交差する第二方向Ｄ２で最も広く形成されている。

【0095】

このような構成によれば、チャンバ５は、第二方向Ｄ２において前部開口５１で最も広くなっている。そのため、前部開口５１から砂礫土を効率良くチャンバ５内に回収できる。

【0096】

（３）第３の態様に係る浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、（１）又は（２）の浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃであって、複数の前記噴射ノズル７１は、前記鉛直方向Ｄｖから見た際に、前記鉛直方向Ｄｖ及び前記第一方向Ｄ１と交差する第二方向Ｄ２において、前記吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂと前記側板５６との間に配置されている。

【0097】

このような構成によれば、複数の噴射ノズル７１によって巻き上げられた砂礫土は、噴射ノズル７１に対して第二方向Ｄ２の一方では側板５６に接触しやすくなり、第二方向Ｄ２の他方では吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂに近づくこととなる。さらに、側板５６に接触した砂礫土は、跳ね返ることで第二方向Ｄ２の他方では吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂに近づくこととなる。つまり、複数の噴射ノズル７１によって巻き上げられた砂礫土は、チャンバ５内で拡散することなく、チャンバ５の吸込口６１、６１Ａ、６１Ｂ付近により集まりやすくなる。したがって、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しをより低減して吸引できる。

【0098】

（４）第４の態様に係る浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、（１）から（３）のいずれか一つの浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃであって、一対の前記側板５６は、前記天板５５と接続されている板本体５８１と、前記板本体５８１に対して前記鉛直方向Ｄｖの下方に接続され、前記板本体５８１よりも軟質な材料又は構造で形成されたカバー部５８２と、を有する。

【0099】

このような構成によれば、板本体５８１によって、側板５６としての強度を確保できる。加えて、海底に接触しやすいカバー部５８２が軟質な材料又は構造であることで、側板５６が海底に接触しても、海底の形状に追従するように、変形しながら覆うことができる。つまり、大きなこぶのような不陸形状のある海底や、砂礫土中に大きな鉱石を、チャンバ５の密閉性を確保しつつ、カバー部５８２を変形させてやり過ごすことができる。したがって、チャンバ５内への砂礫土の回収効率を維持しつつ、側板５６の損傷を抑えることができる。

【0100】

（５）第５の態様に係る浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、（１）から（４）のいずれか一つの浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃであって、前記噴射装置７、７Ａは、前記チャンバ５の外部の海水を前記液体として噴射する。

【0101】

このような構成によれば、チャンバ５内で噴射するための液体を別途用意する必要がない。

【0102】

（６）第６の態様に係る浚渫装置４Ａ、４Ｂは、（１）から（５）のいずれか一つの浚渫装置４Ａ、４Ｂであって、前記チャンバ５内で前記吸込口６１Ａ、６１Ｂから吸引される前記砂礫土水に旋回成分を付与する旋回流促進部８、８Ｂを備える。

【0103】

このような構成によれば、吸込口６１Ａ、６１Ｂから砂礫土水を吸い込んでいる間には、旋回流が生じた状態となる。その結果、砂礫土がより巻き上げられやすくなる。したがって、海底に砂礫土が溜まったままとなってしまうことを抑制し、チャンバ５内に回収した砂礫土の取り残しを低減して吸引できる。したがって、掘削された海底資源の取り残しを低減して一層効率良く回収することができる。

【0104】

（７）第７の態様に係る浚渫装置４Ｃは、（１）から（６）のいずれか一つの浚渫装置４Ｃであって、前記チャンバ５に固定され、前記海底に接触可能な状態で、前記鉛直方向Ｄｖと直交する仮想平面に対して傾斜するように、移動可能とされている傾斜走行部９１と、前記鉛直方向Ｄｖの下方に前記傾斜走行部９１を付勢する付勢機構９２とを備える。

【0105】

このような構成によれば、不陸を有することで、海底が水平ではなく傾斜した状態であっても、海底に接触している傾斜走行部９１は、付勢機によって、揺動しつつ海底に向かって付勢された状態を維持される。そのため、傾斜走行部９１に固定されているチャンバ５を、海底と平行な姿勢で維持させることができる。これにより、どのような不陸形状の海底Ｆに対しても、海底に対して安定した姿勢でチャンバ５を配置させ続けることができる。

【0106】

（８）第８の態様に係る海底鉱床掘削機１は、（１）から（７）のいずれか一つの浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃであって、浚渫装置４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、前記チャンバ５に対して前記鉛直方向Ｄｖの上方に配置され、前記第一方向Ｄ１に走行可能な掘削機本体２と、前記掘削機本体２に対して前記鉛直方向Ｄｖの下方かつ前記チャンバ５に対して走行方向の前方Ｄ１ｆに配置された掘削装置３と備える。

【符号の説明】

【0107】

１…海底鉱床掘削機
２…掘削機本体
３…掘削装置
３１…回転ドラム
３２…ビット
Ｏ…軸線
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…浚渫装置
５…チャンバ
５０…底部開口
５１…前部開口
５５…天板
５６…側板
５７…後板
５８１…板本体
５８２…カバー部
５９…幕部
Ｓ…空間
６、６Ｃ…吸引装置
６１、６１Ａ、６１Ｂ…吸込口
６２…移送管
７、７Ａ…噴射装置
７１…噴射ノズル
７２…噴射ライン
７２１…第一噴射ライン
７２２…第二噴射ライン
７３…噴射ポンプ
８、８Ｂ…旋回流促進部
８１、８１Ｂ…拡径部
Ｏ８…中心軸
８２、８２Ｂ…旋回翼部
８２１、８２１Ｂ…翼基部
８２２、８２２Ｂ…翼本体
７６Ａ…拡径部噴射ノズル
７７Ａ…拡径部噴射ライン
８４…旋回ノズル
８５…旋回ノズルライン
９１、９１Ｄ…傾斜走行部
９１１…フレーム部
９１２、９１２Ｄ…接触部
９１５…支持部
９１６…アーム部
９１７…支持固定部
９２、９２Ｄ…付勢機構
９２１…サスペンション
９２２…油圧シリンダ
９２３…スプリングダンパ
９３…牽引部
６５…フレキシブルチューブ
Ｄ１…第一方向
Ｄ１ｆ…前方
Ｄ１ｒ…後方
Ｄ２…第二方向
Ｄｖ…鉛直方向
Ｆ…海底

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】