開放型(水没型)潜水鐘の外観 | |
| その他の名前 |
|
|---|---|
| 用途 | 水面供給式潜水士および飽和潜水士を水面から水中作業場まで、そして再び水面へ輸送する。 |
潜水鐘は、通常、水中作業を行う目的で、外洋でダイバーを水面から深度まで、そして再び水面へと輸送するために使用される硬質のチャンバーです。最も一般的なタイプは、底が開いているウェットベルと、外部の周囲圧力よりも高い内部圧力を維持できるクローズドベルです。 [ 1 ]潜水鐘は通常、ケーブルで吊り下げられ、水面の支持プラットフォームからウインチで昇降されます。潜水艇とは異なり、潜水鐘は乗員の制御下で移動するように設計されておらず、また、発進および回収システムとは独立して動作するようにも設計されていません。
ウェットベルとは、底部が水に面した気密性の高いキャノピーを備えた構造物で、少数のダイバーの拠点または移動手段として水中に降ろされる。ベルのキャノピー内部には、水面との境界面における水圧によって空気が閉じ込められる。これらは最初のタイプの潜水室であり、現在でも改良された形で使用されている。
密閉型潜水鐘は、人が居住するための圧力容器であり、底部のハッチから水に出入りでき、バウンス潜水や飽和潜水に使用できます。内部圧力を維持するため、浮上前にハッチを密閉します。水面では、このタイプの潜水鐘は、ダイバーが飽和状態で生活したり減圧したりする高圧チャンバーに接続できます。潜水鐘は底部ハッチまたは側面ハッチを介してチャンバーシステムに接続され、その間の配管は加圧され、ダイバーが加圧された状態でチャンバーに移動できるようにします。飽和潜水では、潜水鐘は単に作業現場への往復手段であり、チャンバーシステムが居住空間となります。潜水時間が比較的短い場合(バウンス潜水)、減圧はチャンバーで行うのとまったく同じ方法で潜水鐘内で行うことができます。
3つ目のタイプは救助鐘で、構造的な完全性を保ったまま沈没した潜水艦から乗員を救助するために使用されます。これらの鐘は大気圧下で作動し、周囲の水圧に耐えなければなりません。

潜水鐘は、水中作業や探査のための最も初期のタイプの機器の 1 つです。[ 2 ]その使用法は、紀元前 4 世紀にアリストテレスによって初めて記述されました。「潜水鐘は、水で満たされるのではなく、空気を保持する釜を降ろすことで、潜水者が同様に呼吸できるようにします。これは、空気が水中にまっすぐ押し込まれるためです。」[ 3 ]アレクサンドロス大王(アレクサンドロス物語のいくつかのバージョンを含む)が、船から降ろされた密閉容器で水中を探検したという偽りの記述があります。 [ 4 ]その起源を特定するのは困難ですが、最も古い年代が判明している作品のいくつかは中世初期のものです。[ 5 ]
1535年、グリエルモ・デ・ロレーナはローマ近郊の湖に沈んだ船を調査するために潜水鐘を建造し、試験を行った。デ・ロレーナの潜水鐘には数分分の酸素しか入るスペースがなかった。しかし、潜水鐘内の空気は1~2時間持続すると報告されており、制限要因は酸素不足ではなく、潜水士の寒さと疲労に対する耐性であった。彼が使用した機構は、鐘内の圧力を一定に保ち、新鮮な空気を供給し、潜水士が吐き出した空気を除去する必要があった。これを実現するために、デ・ロレーナは2世紀半後にエドモンド・ハレーが設計したシステムに似たシステムを使用したと考えられている。[ 6 ]
1616年にフランツ・ケスラーが考案した改良型(ただし未建造の可能性あり)の設計では、潜水士の足首まで覆う鐘が特徴で、底部に窓とバラストが追加されていた。この設計では水面と繋がれる必要はなくなったとされているが、実際に建造されたという証拠はない。[ 7 ] [ 8 ]
1642年、ジョン・ウィンスロップは、エドワード・ベンダルという人物が、爆発して沈没しボストンのチャールズタウン港を塞いでいたメアリー・ローズ号をサルベージするために、鉛で重しをした底が開いた大きな木製の樽を2つ作ったと報告した。ベンダルは、港の封鎖を解くことに成功すればサルベージ品の全額を、解けなかった場合はサルベージできる価値の半分を受け取るという条件でこの作業を引き受けた。[ 9 ]
1658年、アルブレヒト・フォン・トライレーベンは、1628年の処女航海でストックホルム港で沈没した軍艦ヴァーサ号のサルベージを許可された。1663年から1665年にかけて、フォン・トライレーベンの潜水夫たちは潜水鐘を使って大砲の大部分を引き揚げることに成功した。[ 10 ]
1663年のグレシャム・カレッジのバラード(第16節)には潜水鐘について言及されている。
驚くべき装置が考案されている。 鐘のような形をしており、 潜水術に非常に役立つと言われている。 もしそれが成功すれば、奇跡となるだろう。なぜなら、紳士諸君、 人が水中で呼吸できるようにするのは 容易なことではないからだ。
1686年後半、ウィリアム・フィップス卿は、沈没船の位置が噂と憶測のみに基づいていたにもかかわらず、投資家を説得して、現在のハイチとドミニカ共和国への遠征に資金を提供し、沈没した財宝を探しました。1687年1月、フィップスはサントドミンゴ沖でスペインのガレオン船ヌエストラ・セニョーラ・デ・ラ・コンセプシオン号の難破船を発見しました。資料によっては、サルベージ作業に逆さまにした容器を使用したとされていますが、浅瀬では乗組員がインディアンの潜水夫の助けを受けたという資料もあります。この作業は1687年2月から4月まで続き、その間に宝石、金、そして当時20万ポンド以上の価値があった30トンの銀がサルベージされました。[ 11 ]
1689年、ドニ・パパンは潜水鐘内の圧力と新鮮な空気を強制ポンプまたはふいごで維持できると提案した。エンジニアのジョン・スミートンは1789年にこの概念を利用した。[ 7 ] [ 12 ]
1691年、エドモンド・ハレー博士は、長時間潜水できる潜水鐘の設計図を完成させ、海底探査のために窓を取り付けた。ハレーの設計では、水面から重りのついた空気の入った樽を送り込むことで大気を補充する。[ 13 ]

1775年、エジンバラの菓子職人チャールズ・スポルディングは、鐘の上げ下げを容易にするためのバランスウェイトシステムと、水上クルーに信号を送るためのロープを追加することで、ハレーの設計を改良した。[ 14 ]スポルディングと甥のエベネザー・ワトソンは、その後1783年にダブリン沖で、スポルディングが設計した潜水鐘でサルベージ作業中に窒息死した。[ 14 ]

鐘は、浮体プラットフォームまたは岸壁構造物に取り付けられたクレーン、ガントリー、またはAフレームからケーブルで水中に降ろされます。鐘は、水中で直立した状態を保ち、負の浮力を持つようにバラストが付けられているため、空気で満たされていても沈みます。[ 15 ] [ 16 ]
地上のガス圧縮機または高圧貯蔵ボンベ群から供給されるホースは、潜水鐘に呼吸ガスを供給し、2つの機能を果たす。
潜水鐘の物理学は、ムーンプールを備えた水中居住施設にも適用されます。これは、潜水鐘を部屋1つか2つ分の大きさに拡大したもので、底部の水と空気の界面は構造物の底部全体を形成するのではなく、一部に限定されています。[ 17 ]

ウェットベル、またはオープンベルは、潜水士を水中作業場まで昇降させるためのプラットフォームで、底部が開いた空気で満たされた空間があり、潜水士は頭を水面から出して立ったり座ったりすることができます。空気空間は常に周囲圧力であるため、大きな圧力差はなく、最大の構造荷重は通常、自重と空気空間の浮力です。空気空間の浮力を打ち消すために、かなり重いバラストが必要になることが多く、これは通常、ベルの底部の低い位置に設置され、安定性を高めます。[ 1 ]ベルの底部は通常、潜水士が立つことができる格子またはデッキで、水中減圧が長時間に及ぶ可能性があるため、浮上中の潜水士の快適さのために折りたたみ式の座席が取り付けられている場合があります。ベルに搭載されるその他の装備には、緊急ガス供給用のシリンダー、作業で使用する工具や機器用のラックまたはボックスなどがあります。障害のあるダイバーを吊り上げて支え、頭部が空中空間に突き出るようにするための滑車装置があるかもしれない。[ 18 ] [ 19 ]
タイプ1のウェットベルには、潜水士用アンビリカルケーブルが潜水ステージと同様に水面から直接潜水士に供給されるため、ベルに水を供給するアンビリカルケーブルはありません。タイプ1のベルから潜降する潜水士は、アンビリカルケーブルがベルに入る側とは反対側から出ます。これにより、アンビリカルケーブルはベルを貫通し、潜水士はアンビリカルケーブルをたどることでいつでもベルに戻ることができます。タイプ1のベルからの脱出は、アンビリカルケーブルがベルに入る側からベルを出て、アンビリカルケーブルがベルを貫通しないようにすることで行われ、潜水士は自由に水面に浮上できます。[ 20 ]: Ch11 [ 21 ]: Ch45
鐘内部のガスパネルは、鐘のアンビリカルケーブルと非常用ガスボンベからガスを供給され、ダイバーのアンビリカルケーブル、場合によっては内蔵型呼吸システム(BIBS)セットにもガスを供給します。ダイバーのエクスカーション用アンビリカルケーブルを吊り下げるためのラックが設置されますが、この用途ではアンビリカルケーブルは浮力を持たないようにする必要があります。タイプ2のウェットベルを放棄する場合、ダイバーは水面への残りの接続部に沿って上昇しながら、各自のアンビリカルケーブルを管理する必要があります。[ 20 ]: Ch11 [ 21 ]: Ch45
潜水士を乗せた潜水鐘は、作業プラットフォーム(通常は船舶)からクレーン、ダビット、または人員用ウインチを備えたその他の機構によって展開されます。潜水鐘は、減圧スケジュールで推奨される速度で水中に降ろされ、潜水士が快適に圧平衡できるようにします。空気空間のあるウェットベルでは、潜水鐘が降下し、静水圧の上昇によって空気が圧縮されるにつれて、空気空間が補充されます。また、二酸化炭素濃度が乗員にとって許容範囲内になるように、必要に応じて空気が補充されます。酸素含有量も補充されますが、水深のため酸素分圧が水面空気よりも高くなるため、これが制限要因ではありません。 [ 22 ]
鐘が引き上げられると、圧力が低下し、膨張による余分な空気は自動的に縁の下に流れ出ます。ダイバーがその時鐘の空気空間から呼吸している場合は、二酸化炭素濃度を低く保つために追加の空気で換気する必要があるかもしれません。空気空間は周囲圧力であるため、圧力の低下は深度に比例し、浮上は潜水作業の深度と期間に適した計画された減圧スケジュールに従って実施する必要があります。 [ 22 ]


密閉型またはドライベル(人員移送カプセルまたは潜水減圧室とも呼ばれる)は、作業場所まで海中に降ろされ、環境圧力と平衡させられた後、ダイバーが出入りできるように開かれる、人間が居住するための圧力容器である。これらの機能要件によって構造と配置が決まる。内部圧力には強固な構造が必要であり、球形または球端円筒形がこの目的に最も効率的である。ベルが水中にあるとき、内部に浸水することなく居住者が出入りできる必要がある。そのため、底部に圧力ハッチが必要となる。外部圧力が低下したときにベルが内部圧力を確実に保持するという要件により、ハッチは内側に開き、内部圧力によって閉じた状態に保たれる必要がある。ベルは作業深度まで水中に降ろされるため、負の浮力を持つ必要がある。そのためには追加のバラストが必要になる場合があり、緊急時に圧力を失うことなく鐘の内部から解放できるシステムで取り付けられ、鐘が水面に浮上できるようにする。[ 23 ]
水面のデッキ減圧室または飽和システムへのロックは、底部または側面から可能です。この目的でベル底ハッチを使用すると、ハッチが1つだけで済むという利点がありますが、ベルを持ち上げてチャンバーへの垂直入口の上に配置する必要があるという欠点があります。このように使用されるベルは、人員移送カプセルと呼ばれることがあります。ベル内で減圧が行われる場合は、潜水減圧室と呼ばれることがあります。[ 24 ]
ベルの底部のハッチは、適切な救援用シリンダーを装備した大柄なダイバーが過度の困難なく出入りできるほど広くなければならず、ベルマンがハッチを通してアンビリカルケーブルを操作している間は、ダイバーが外にいる間はハッチを閉じることができない。 [ 25 ]また、ベルマンが意識不明の作業ダイバーをハッチから引き上げ、その後ハッチを閉じて、ベルを密閉して上昇のために加圧できる必要がある。この目的のために、通常はベル内部に吊り上げ装置が取り付けられており、手順を補助するためにベルを部分的に浸水させることがある。[ 24 ]
内部空間は、完全装備のダイバーとベルマン(作業ダイバーがロックアウトされている間、ベルを操作する待機ダイバー)が座ることができ、アンビリカルケーブルがラックにきちんと収納でき、内部にいるときにハッチを内側に開けることができる十分な広さが必要です。これより大きいとベルが実際よりも重くなるため、内部に置く必要のない機器はすべて外部に取り付けられます。これには、補助機器を支え、ベルを衝撃や障害物への引っ掛かりから保護するフレームワーク、および通常フレームワークの周りにラックに収納される緊急ガスおよび電源が含まれます。緊急ガス供給装置(EGS)は内部ガスパネルに接続されます。下部ハッチを底部から離しておくフレームワークの部分はベルステージと呼ばれます。これは取り外し可能で、垂直アクセスチャンバーロックへの接続を容易にすることができます。ベルアンビリカルケーブルは、スルーハルフィッティング(船体貫通部)を介してベルに接続され、すべての運転圧力に漏れなく耐える必要があります。内部ガスパネルは船体貫通部とダイバーのアンビリカルケーブルに接続されています。アンビリカルケーブルには、メイン呼吸ガス供給、通信ケーブル、水深計ホース、スーツ加熱用温水供給、ヘルメットに取り付けられたライトへの電源、場合によってはガス回収ホースとビデオケーブルが接続されます。ベルのアンビリカルケーブルには通常、ベルの内部と外部の照明用の電源ケーブルも接続されます。工具用の油圧電源ラインはベル内部で使用されることはないため、ベル内部に通す必要はありません。また、工具は外部に保管することもできます。バッテリー電源と国際標準37.5kHzで動作する位置トランスポンダを備えた緊急水中通信システムが搭載されている場合があります 。[ 20 ]ベルには、ビューポートと医療用ロックも備えられている場合があります。[ 26 ]
密閉型ベルには、ベルの回収を妨げるアンビリカルケーブルの引っ掛かりが発生した場合に、密閉加圧されたベル内部からベルのアンビリカルケーブルを切断できる機構であるアンビリカルカッターが取り付けられている場合があります。この装置は通常、ベル内部の手動ポンプを使用して油圧で操作され、ベルの上部に固定されている箇所またはそのすぐ上でアンビリカルケーブルを切断できます。切断後、ベルを持ち上げることができ、アンビリカルケーブルが回収できる場合は、短い長さの損失だけで再接続できます。[ 27 ]救助活動中にベル内の生命維持を維持するために、ROVまたはダイバーが緊急用アンビリカルケーブルを接続できるホットスタブユニットと呼ばれる外部接続部が取り付けられている場合があります。温水、呼吸ガス、電力、通信接続が提供される可能性が高いです。[ 28 ]
鐘内のダイバーは、閉回路ビデオによって潜水制御ポイントから監視することができ、[ 20 ]また、鐘内の雰囲気は、高圧炭化水素分析装置によって揮発性炭化水素汚染について監視することができ、この分析装置は地上の中継器に接続され、炭化水素レベルが麻酔レベルの10%を超えた場合に警報を発するように設定できる。[ 29 ] [ 30 ]
ベルには、外部非常用バッテリー電源パック、内部環境用の二酸化炭素除去装置、温度制御用のエアコンが取り付けられている場合があります。電源は通常12Vまたは24V DCです。[ 28 ]
鐘には、ウインチで降ろされたときに沈むように、負の浮力を与えるためのバラストが取り付けられている場合があります。吊り上げウインチが故障した場合に備えて、密閉された鐘の内部からバラストを解放して、緊急浮力による上昇を行うことが可能です。そのようなシステムの一つでは、バラストを十分に下げて鐘を2メートル上昇させ、底部のハッチにアクセスするためのクリアランスを確保できます。鐘に入って密閉した後、乗員はバラストの解放を完了し、鐘に浮力を与えて水面に浮かび上がらせることができます。[ 23 ]
ベルには、負傷したダイバーを救助し治療するための装備が備え付けられています。通常、これには、障害のあるダイバーを底部のハッチからベル内に引き上げ、必要に応じて直立姿勢で固定するための小型滑車が含まれます。ベルの浸水弁は、浮上弁を使用すると、内部を部分的に浸水させて、障害のあるダイバーを鐘の中に引き上げるのを補助できます。内部に入って安全が確保されたら、下降弁を使用して内部に周囲圧力の呼吸ガスを満たし、ハッチから水を押し出して鐘から水を排出します。救急キットが携行されます。 [ 24 ]
1986年初頭から1990年代初頭にかけて北海油田で使用されたこのシステムの変種は、ベルバウンス潜水に使用されたオーシャンテックミニベルシステムで、降下時にはオープンベルとして、浮上時にはクローズドベルとして運用された。ダイバーは外部ラックにアンビリカルケーブルを収納した後、ベルに乗り込み、ヘルメットを外部に保管するために外し、ベルを密閉し、最初の減圧停止深度までベントしながら水面に戻る。その後、ベルはデッキ減圧室にロックされ、ダイバーは加圧された状態でチャンバー内に移送されて減圧を完了し、ベルは次の潜水に使用できるようになる。[ 31 ]
鐘の呼吸ガス供給は、主ガス供給、予備ガス供給、および鐘に搭載された緊急ガス供給から構成される。ダイバーはまた、アンビリカル供給が途絶した場合に鐘に戻るのに十分な量の救援ガスをスキューバシリンダーまたは半閉鎖式再呼吸器で携行する。 [ 21 ]: Ch45
主ガス、すなわちメインガス供給源は、通常低圧呼吸用空気圧縮機から供給される圧縮空気、または通常「クワッド」と呼ばれる高圧貯蔵シリンダーのマニホールドクラスターで供給される混合ガスのいずれかである。主ガスは、故障または問題修正時を除き、潜水作業中は常にメインガスパネルに接続されている。故障または問題修正中は、ダイバーは予備ガスに切り替えられる。[ 21 ]: Ch45
予備ガス、または二次ガスは、主ガスパネルに接続されており、供給バルブを開けることですぐに使用できる。低圧コンプレッサーまたは高圧貯蔵タンクから供給される場合もある。主ガス供給と同じ組成である。[ 21 ]: Ch45
減圧ガスは、使用する場合、メインガスパネルからも供給されます。これは、プライマリガスと同じガス、酸素濃縮混合ガス、または純酸素の場合があります。ウェットベルでの水中減圧のためのガス切り替えは、商業潜水では推奨される手順ではありません。なぜなら、呼吸ガス供給システム全体が酸素で清浄である必要があり、義務的減圧の規定限界が計画されている場合は現場に減圧室が必要となるため、減圧室で酸素による水面減圧(SurDO 2)を行う方が便利だからです。水面減圧と水中減圧の相対的な安全性は不明です。どちらの手順も、保健安全規制機関によって認められています。[ 32 ]
緊急用ガスはベルに搭載され、通常はベルガスパネルに接続された50リットルの高圧ボンベ数本に充填されている。これは主ガスと同じガスであるべきである。閉鎖型ベルの場合、ベル内の雰囲気を二酸化炭素で浄化する装置があれば、純酸素の追加供給源がある。タイプ2のウェットベルまたは閉鎖型ベルでは、この緊急用ガスはベルマンが操作するベルガスパネルから、エクスカーションアンビリカルを通してダイバーに分配される。 [ 21 ]: Ch45
各ダイバーは、主ガス、予備ガス、およびベル緊急ガス供給のアンビリカル供給が途絶したという合理的に予見可能なあらゆる状況下でベルに戻るのに十分な緊急ガス供給(救援ガス)を携行する。[ 21 ]: Ch45
主ガス分配パネルは潜水作業の制御ポイントに設置され、ガスマン(潜水士を兼任する場合もある)が操作する。ガスが空気の場合は、潜水監督者が直接操作することもある。[ 21 ]: Ch45
ベルガスパネルは、閉じたベルの内部、タイプ2ウェットベルのキャノピーの下に取り付けられたバルブ、圧力調整器、パイプ、ホース、ゲージのマニホールドであり、ベルマンによって操作されます。ヘリウム回収システムが使用されている場合、回収ガスの戻りホースは、ベルガスパネルと背圧調整器を通って地上に向かいます。ベルガスパネルには、ベルアンビリカルを介してメインガスパネルから一次および二次ガス供給が供給され、ベルに搭載されたボンベから機内緊急ガスが供給されます。各ガス供給の圧力は、調整前と調整後にパネル上のゲージで表示されます。[ 33 ] [ 34 ]

潜水鐘は、船体やプラットフォームの側面から、またはムーンプールを通して展開されます。その際、クランプウェイトと鐘本体が吊り下げられたガントリーまたはAフレームを使用します。内蔵飽和システムを備えた潜水支援船では、鐘はムーンプールを通して展開される場合があります。鐘の取り扱いシステムは、発射回収システム(LARS)とも呼ばれます。[ 35 ]
閉鎖型ベルハンドリングシステムは、チャンバーシステムに固定されている位置からベルを水中へ移動させ、作業深度まで降ろし、過度の動きをせずにその位置に保持し、チャンバーシステムへ回収するために使用されます。デッキ上でベルを移送するために使用されるシステムは、デッキトロリーシステム、オーバーヘッドガントリー、またはスイングAフレームである場合があります。このシステムは、悪天候でもチャンバートランキング上で正確な位置を特定できるように、支持されているベルの動きを十分に制限する必要があります。ベルカーソルを使用してスプラッシュゾーンを通過する動きとスプラッシュゾーンより上の動きを制御することができ、水中でカーソルから離れているとき、特にダイバーがロックアウトされベルが周囲圧力に開放されている作業深度では、上下動補償装置を使用して垂直方向の動きを制限することができます。[ 20 ]
ベルアンビリカルはベルガスパネルにガスを供給するもので、潜水士のエクスカーションアンビリカルとは別物で、エクスカーションアンビリカルはベル内部のガスパネルに接続されている。ベルアンビリカルは大型ドラムまたはアンビリカルバスケットから展開され、アンビリカルの張力は低く保ちつつ、使用中はほぼ垂直を保ち、回収時にはきれいに巻き取れるように注意が払われる。これは、アンビリカルが水中の障害物に引っかかるリスクを軽減するためである。[ 35 ]
湿式潜水鐘の取り扱いは、密閉式潜水鐘の取り扱いとは異なり、気密接続を行うために潜水鐘をチャンバーシステムとの間で移動させる必要がなく、また、乗員が特定の周囲圧力で減圧できるように、潜水鐘は降下および上昇の速度を精密に制御し、かなり狭い許容範囲内で一定の深度に留まる必要があるのに対し、密閉式潜水鐘は遅滞なく水から取り出すことができ、上昇および下降の速度は重要ではない。
鐘潜水チームは通常、作業潜水士とベルマンとして指定された2人の潜水士が鐘の中にいるが、潜水中にこれらの役割を交代することもある。ベルマンは待機潜水士であり、鐘から作業潜水士へのアンビリカルケーブルの係員であり、船上のガス分配パネルの操作員でもある。 緊急時に作業潜水士に確実に到達できるよう、ベルマンのアンビリカルケーブルは作業潜水士のものより約2m長い。これは、潜水士が水中の既知の危険に近づかないようにするために、ベル内部でアンビリカルケーブルを結び付けて展開長を制限することで調整できる。これは多くの場合、いずれにしても行わなければならない。状況によっては、水面待機潜水士と付き添い人がいる場合もあり、水面方向の潜水士が支援できる緊急事態が発生する可能性がある。チームは潜水監督者の直接の管理下にあり、ウインチ操作員が含まれ、専用の水面ガスパネル操作員が含まれる場合もある。[ 20 ]
潜水鐘の展開は通常、まずクランプウェイトを下ろすことから始まります。クランプウェイトとは、ウインチからガントリーの片側の滑車を通ってウェイトまで下ろされ、ウェイトの両側の滑車を一周してガントリーの反対側まで戻って固定されるケーブルのループに吊り下げられた大きなバラストウェイトです。ウェイトはケーブルの2つの部分の間で自由にぶら下がり、その重さのために水平にぶら下がり、ケーブルに張力をかけます。ベルはクランプウェイトケーブルの2つの部分の間に吊り下げられ、両側にフェアリードがあり、ベルが降下または上昇する際にケーブルに沿ってスライドします。ベルの展開は、上部に取り付けられた別のケーブルによって行われ、このケーブルはガントリーの中央にある滑車を通っています。ベルが降下する際、フェアリードによって展開ケーブル上でベルが回転するのを防ぎ、ベルが回転するとアンビリカルケーブルにねじれが生じ、ループや引っ掛かりのリスクが高まります。そのため、クランプウェイトケーブルは、ベルを作業場まで降ろし、プラットフォームまで引き上げる際のガイドラインまたはレールとして機能します。吊り上げウインチまたはケーブルが故障し、ベルのバラストが解放された場合、正の浮力を持つベルは浮上し、ケーブルがベルを水面まで誘導し、比較的容易に回収できる位置まで移動させます。クランプウェイトケーブルは、緊急回収システムとしても使用でき、その場合はベルとウェイトの両方が一緒に吊り上げられます。[ 35 ]吊り上げケーブルの回転を防止する代替システムとして、クロスホールシステムを使用する方法があり、これは作業深度でのベルの横方向の位置調整手段として、また緊急回収システムとしても使用できます。[ 20 ]
ベルステージは、ベルの下にある開放型のフレームワークで、ベル下部のロックがクランプウェイトや海底に近づきすぎるのを防ぎ、ダイバーがベルから安全に出入りできるスペースを確保します。これはベルの一部として、またはクランプウェイトの一部として展開できます。ベルステージには、工具や装備を運ぶためのバスケットを取り付けることができます。[ 36 ]
ベルカーソルは、ベルの動きを、水面近くの波しぶき帯や空中で、水の動きが穏やかな水深まで誘導・制御する装置です。波しぶき帯ではベルが大きく動く可能性があります。カーソルは、追加のバラストウェイトに依存する受動システムと、制御された駆動システムを使用して垂直方向の動きを提供する能動システムのいずれかです。カーソルには、ベルに固定され、レール上を垂直に移動して横方向の動きを制限するクレードルがあります。ベルは、波しぶき帯より下の比較的静かな水域で解放され、カーソルに固定されます。[ 35 ] [ 20 ] [ 25 ]: 1.1.10.5
一部の潜水支援船では、ムーンプールに曝気システムが備えられており、水中ノズルから大量の低圧空気をムーンプールの水中に吹き込む。これにより、水は水よりも密度の低い二相泡に変化し、ベルが上層の空気と下層の非曝気水との界面を通過する際にベルにかかる力が小さくなる。密度の変化は比較的緩やかであり、曝気された領域における波や渦の水の動きが減衰するため、衝撃荷重が大幅に軽減される。[ 25 ]: 1.1.10.8
上下動補償装置は、プラットフォームの動きによって生じるハンドリングシステムの垂直方向の動きに対抗することで鐘の深さを安定させるために使用され、通常はガイドワイヤーの適切な張力も維持します。プラットフォームの安定性によっては、通常は必須ではありません。[ 20 ]
ベルクロスホーリングとは、作業場がLARSの真下にない場合など、ベルを横方向に移動させるのに便利な場合に、ベルに接続されたケーブルを使用することです。クロスホーリングシステムは独立した吊り上げ装置からのケーブルであり、回転を制限したり、緊急ベル回収システムとして使用することもできます。[ 20 ]
商業潜水請負業者は一般的に、水面高圧チャンバーと併用して密閉型潜水鐘を使用する。これらは安全面と人間工学面で利点があり、潜水鐘が水面に引き上げられ、潜水支援船に戻った後に減圧を行うことができる。密閉型潜水鐘は、飽和潜水や水中救助活動でよく使用される。潜水鐘は、エアロックの嵌合フランジを介してデッキ減圧チャンバーまたは飽和システムに接続され、乗員の圧力下で移送される。高圧潜水鐘ランは、1人以上のダイバーが内部で加圧された状態で潜水鐘をシステムからロックオフしてから、再びロックオンするまでの期間と定義される。[ 37 ] [ 38 ]
エアロックベルは、水面上に伸びるアクセストランクと、アクセス用のエアロックを備えたケーソンの一種です。 [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]


エアロック潜水鐘プラントは、ジブラルタル港で戦艦の係留設備の設置、検査、修理を行うために特別に建造されたバージ船であった。[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]これは、ラムベスのシーベ・ゴーマンとエセックス州ウィベンホーのフォレスト&カンパニー社によって設計され、1902年に英国海軍本部に建造・納入された。[ 42 ]
この船はジブラルタルの特殊な状況から生まれた。重厚な港の係留設備は、中央のリングから海底に沿って放射状に伸びる3本の鎖で構成され、それぞれの鎖の先端には大きな錨が付いている。ほとんどの港は海底が軟らかく、通常は泥、粘土、砂に錨を沈めて係留設備を設置するが、海底が岩盤であるジブラルタル港ではそれができなかった。[ 45 ]
作業時には、バージが作業現場まで曳航され、錨で係留され、鐘が垂直に底まで降ろされる。[ 43 ]そして、ポンプで水が排出される。作業チームは中央アクセスシャフトのエアロックを通って鐘の中に入った。彼らは普段着で作業し、係留用の錨を掘り出すことができた。[ 45 ]
ドイツのサービスバージCarl Straatはコンセプトは似ていますが、ベルはアクセス チューブをスイングして降ろされます。Carl Straat は1963 年にミュンスターの西水路海運局向けに建造されました。6 m × 4 m × 2.5 m のベルは、直径 2 m のチューブとエアロックを通してアクセスできます 。パンタグラフ システムにより、ベルと内部階段はあらゆる水深で水平に保たれます。最大作業水深は 10 m です。この船は、全長 52 m、幅 11.8 m、喫水 1.6 m を収容できる十分な大きさの閘門を備えた内陸水路で使用されます。[ 46 ] [ 47 ]
潜水鐘は潜水艦救助に用いられてきました。密閉された乾式潜水鐘は、脱出ハッチの上にある潜水艦の甲板に密着するように設計されています。潜水鐘と潜水艦の間の空間にある水はポンプで排出され、圧力差によって潜水鐘は潜水艦に密着した状態になるため、ハッチを開けて乗員が潜水艦から脱出し、潜水鐘に入ることができます。その後、ハッチを閉じ、潜水鐘のスカート部分に水を注入して潜水艦から分離し、生存者を乗せた潜水鐘を水面に引き上げます。水面から生存者は脱出し、潜水鐘は次のグループのために再び使用される場合があります。潜水鐘内部の圧力は通常、減圧の必要性をなくして稼働時間を最小限に抑えるため大気圧に保たれており、潜水鐘のスカート部分と潜水艦の甲板の間の密閉は、救助活動の安全性にとって非常に重要です。このシールは、通常はゴムの一種である柔軟なシール材を使用することで実現され、スカートがポンプで排出される際の圧力差によって、滑らかなハッチ周囲にしっかりと押し付けられます。[ 48 ] [ 49 ]


観測鐘とは、一般的に大気圧下で内部圧力を利用して作動する密閉型の鐘で、観測プラットフォームとして機能し、1人または複数人の乗員を乗せて深度まで降下させることができる。乗員は観測窓を通して周囲の環境を観察できるが、通常は外部環境と物理的に相互作用する手段は備えられていない。最初の観測鐘は、19世紀後半に建造された最初の近代的な鐘の一つである。
潜水球と観測鐘は似た構造をしている。1930年にウィリアム・ビーブとオーティス・バートンによって作られた鋼鉄製の潜水球には、観測用に3つのクリスタルガラスの窓が設けられていた。浅い水深用の観測鐘は、一般的に潜水球とは異なる設計になっている。[ 50 ]
鐘潜水のルーチン手順には、潜水のための鐘の準備、潜降と浮上、およびベルマンによる作業潜水士の監視が含まれます。ベルマンは、鐘とその乗員が潜降または浮上する準備ができていることを確認すること、作業潜水士のアンビリカルケーブルをテント状にするための水面との通信、および鐘のガスパネルの操作を担当します。[ 51 ]
ウェットベル浮上では、通常、水中での減圧停止が含まれ、場合によっては水面減圧も含まれる。[ 51 ]
閉鎖式潜水鐘の手順には、深度でのロックインとロックアウト、および潜水鐘と飽和システムまたはデッキ減圧室との間の加圧移送も含まれる。[ 20 ]
緊急ベルの手順には、動的測位アラームとランアウト応答、緊急ベルガスパネル操作(表面ガス供給の故障または汚染された表面ガス供給など、いずれも船内ガスへの緊急脱出が必要)、温水供給の故障、ベルマンによる作業ダイバーの救助が含まれます。音声通信の故障には、適切な緊急ライトとガス信号の使用が必要です。ウェットベルを上昇できない場合はベル放棄が必要になる場合がありますが、閉鎖ベル内の飽和ダイバーは水中浮上できないため、ベル内または別のベルに救助する必要があります。[ 20 ]
メンテナンスのために減圧された密閉された鐘には、残留潜水呼吸ガス混合物が残っている可能性が高く、これは通常、通常の気圧では低酸素状態であり、入室した人はすぐに意識を失う可能性があります。ヘリウムベースの混合物は浮力があり、入室前に強い空気の流れで積極的にフラッシングし、酸素分圧をテストする必要があります。[ 52 ]
鐘内の雰囲気は、ロックアウト中に汚染物質に曝露されたダイバーが持ち込んだ物質によって汚染される可能性がある。これらの物質は作業環境によって異なり、石油化学製品が含まれる場合もある。これは閉鎖された鐘の場合により大きな問題となる。[ 53 ]
他の人間が居住する圧力容器と同様に、潜水鐘内部での火災は、乗員にとって極めて危険です。これは主に密閉型潜水鐘で問題となります。開放型潜水鐘の場合、乗員は水に浸かって鐘内に水を注入することで迅速に消火できる上、内部は一般的に湿っていて燃えにくいためです。潜水鐘内の酸素分圧は、酸素中毒を防ぐために一般的に制限されており、これも発火防止策となります。飽和潜水では、潜水鐘内の雰囲気と呼吸ガス供給は、一般的に居住空間の雰囲気と同じであり、酸素中毒を防ぐために酸素分圧が慎重に監視され、安全なレベルに維持されているため、本質的に火災リスクは低くなります。
鐘から作業する資格のあるダイバーは、作業することが期待される鐘の種類に関連するスキルと手順について訓練を受けます。オープンベルは一般的に水面指向の水面供給深度空気潜水に使用され、クローズドベルは飽和潜水と水面指向の混合ガス潜水に使用されます。これらのスキルには、作業ダイバーを鐘から展開するための標準手順、ベルマンによる作業ダイバーのベルからの監視、および作業ダイバーとベルマンの両方に対する緊急および救助手順が含まれます。オープンベル潜水とクローズドベル潜水では、これらの手順にかなりの類似点と大きな相違点があります。[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]
前述のように、ウェットベルのコンセプトをさらに発展させたのが、ムーンプールを備えた水中居住施設です。ダイバーは、水中で経験する圧力の上昇に順応しながら、長時間乾燥した快適な環境で過ごすことができます。水中での活動の合間に水面に戻る必要がないため、血液から放出される窒素気泡(減圧症、別名ケーソン病)の問題を避けるために、各活動後に必要となる減圧(圧力の段階的な低下)の必要性を減らすことができます。このような問題は、水深6メートル(20フィート)に相当する1.6標準気圧(160 kPa)を超える圧力で発生する可能性があります。周囲圧力の居住施設にいるダイバーは、水面に戻るときに減圧する必要があります。これは飽和潜水の一種です。
潜水グモ(学名:Argyroneta aquatica )は、陸上でも生存できるにもかかわらず、完全に水中で生活するクモである。
クモは空気呼吸をしなければならないため、絹糸で開いた潜水鐘のような巣を作り、それを水中の植物に取り付けます。クモは腹部と脚の密生した毛によって閉じ込められた薄い空気層を体の周りに集めます。そして、この空気を潜水鐘に運び、巣の中の空気を補充します。こうすることで、クモは長時間巣の中に留まり、獲物を待ち伏せることができるのです。
アレクサンダーは潜水鐘を使って海の深淵を探ろうとするが、これはミドラシュの文献でハドリアヌスについて語られている話である
。15
また
、
アラビアの歴史書や、
アエティクス・イステルによるラテン語の『コスモグラフィア』(8世紀)、
レオ大司祭
のラテン語訳
、ドイツ語の
『アンノリード』
(11~12世紀)、古フランス語の
『散文アレクサンダー』
(12世紀)にも見られる。
戦艦の係留に使用される空気圧縮船に潜水鐘が取り付けられており、その入口は船体中央部の大きな煙突の下にある。ここに掲載されている見出しの絵は、1906年3月25日発行のイラストレイテッド・ロンドン・ニュースの表紙に掲載されたものである。