乾ドック

ギリシャの著述家ナウクラティスのアテナイオス（V 204c-d）は、プトレマイオス4世フィロパトル（紀元前221-204年）の治世に、巨大な漕ぎ船テッサラコンテレスの進水式の際に、プトレマイオス朝エジプトに乾ドックがあったかもしれないと報告している。^{[ 1 ]}しかし、ジョセフ・ニーダムはこれに異議を唱え、グッドチャイルドとフォーブスによる調査ではその存在は確認されていないと述べている。^{[ 2 ]}

しかしその後、フェニキア人が新しい進水方法を考案した（テッサラコンテレス）。彼は港の近くに船と同じ長さの溝を掘り、その溝の中に深さ5キュビトの堅固な石の支柱を立て、その上に溝の幅全体にわたって4キュビトの間隔で横梁を置いた。そして海から水路を作り、掘った空間全体に水を満たし、たまたま近くにいた人々の助けを借りて船を容易に水から引き上げた。次に最初に作った入口を閉じ、エンジン（オルガノイス）を使って水を再び排水した。こうして船は前述の横梁の上にしっかりと固定された。^{[ 3 ]}

このようなサイズの船舶用のドックには、75万ガロンの水が必要だったと計算されている。^{[ 4 ]}

中国における乾ドックの使用は少なくとも西暦10世紀にまで遡る^{[ 5 ]。} 1088年、宋代の科学者であり政治家であった沈括（1031年～1095年）は、著書『夢潝論』の中で次のように記している。

王朝初期（紀元前965年頃）、二つの浙江省（現在の浙江省と江蘇省南部）は、それぞれ全長200フィート（約60メートル）を超える龍船を2隻、皇帝に献上した。上部構造には、宮殿のような船室やサロンを備えた複数のデッキがあり、玉座や寝椅子が置かれ、皇帝の視察旅行に備えていた。長年の歳月を経て、船体は朽ち果て、修理が必要となったが、船が水に浮いている限り修理は不可能だった。そこで西寧年間（紀元前1068年～1077年）に、宮廷官僚の黄懐信が計画を提案した。金明湖の北端に龍船を収容できる大きな水盤を掘り、柱の基礎の上に重い横梁を敷設した。そして（水盤に穴を開けて）水盤を急速に満たし、その後、龍船を梁の上に曳航した。その後（破れた箇所が塞がれたため）、水は車輪で汲み出され、船は完全に空中に浮かんだ。修理が完了すると、再び水が入れられ、船は再び水に浮かび（そしてドックを出ることができ）た。最後に、梁と柱が取り外され、船倉全体が大きな屋根で覆われ、船が風雨から守られ、過度の露出による損傷を回避できる格納庫が形成された。 ^{[ 6 ] [ 7 ]}

15世紀以前は、喫水線下の船体に手入れが必要な場合、船底を傾けるという方法が用いられていた。満潮時に船を硬い砂浜に浮かべ、潮が引いたときに片側に傾けて休ませるという方法である。1434年の記録には、軍艦グレース・デュー号の沈床場所として、サウサンプトン近郊の柔らかい泥底の場所が選ばれたことが記されている。こうすることで、船体が自然に沈み込み、干潮時にも直立した状態を保つことができた。その後、船体の周囲に木材、低木、粘土で壁が築かれた。^{[ 8 ]}ヨーロッパで最初に建設された近代専用の乾ドックであり、現在も使用されている最古の乾ドックは、 1495年にイングランド王ヘンリー7世によってポーツマス海軍基地に建設されました。 ^{[ 9 ]} これは木材で覆われた掘削で、海側の端は岩と粘土で一時的に補強された土手で塞がれており、船が通過できるように手作業で掘り起こす必要がありました（この作業は通常29日間かかり、潮の満ち引き​​に合わせて昼夜を問わず作業しました^{[ 10 ] ）。 [ 11 ]}排水はポンプで行われ、おそらく馬で動くバケットチェーンの形をしていました。^{[ 12 ]}この乾ドックには現在、第一次世界大戦のモニター艦HMS M33が係留されています。

浮きドックに関する最も古い記述は、1560年にヴェネツィアで出版されたイタリアの小冊子『Descrittione dell'artifitiosa machina』にあると思われる。^{[ 13 ]}この小冊子の中で、匿名の著者は座礁した船のサルベージに新しい方法を使用する許可を求め、その後、その方法を説明および図示している。掲載されている木版画には、船の両側に2つの大きな浮き台が屋根を形成している様子が描かれている。船は上部構造に取り付けられた複数のロープによって直立した状態で引っ張られている。

1866年に浮きドックHMドライドックバミューダが建造され、イングランドのノースウーリッジから大西洋を横断してバミューダに運ばれた。1869年に到着し、1906年まで使用された。1901年に建造されたより大型のドライドック、アドミラルティフローティングドック1号に置き換えられた。100年以上経った今でもその名残が見られる。^{[ 14 ]}

サン・ナゼールのシャンティエ・ド・ラトランティック造船所は、世界最大級のドックを所有している。その大きさは1,200メートル×60メートル（3,940フィート× 200フィート）である。ポルトガルのアルマダにあるアルフレド・ダ・シルバ乾ドックは2000年に閉鎖された。屋根付き乾ドックとしてはドイツ最大のものが、ドイツのパーペンブルクにあるマイヤー・ヴェルフト造船所にあり、長さ504メートル、幅125メートル、高さ75メートルである。^{[ 15 ]}   

北アイルランドのベルファストにあるハーランド・アンド・ウルフ重工業には、長さ556メートル、幅93メートル（1,824フィート× 305フィート）の巨大な乾ドックがある。巨大なクレーンは、聖書の登場人物であるサムソンとゴリアテにちなんで名付けられている。   

ニューポートニューズ造船所の第12乾ドックは、長さ662メートル、幅76メートル（2,172フィート× 249フィート）で、米国最大の乾ドックです。北米最大の浮きドックは「ザ・ヴィゴラス」と呼ばれています。これは、オレゴン州ポートランドのウィラメット川沿いのスワンアイランド工業地帯にあるヴィゴア・インダストリーズによって運営されています。^{[ 16 ]}   

乾ドックは、伝統的な乾ドックの形態です。^{[ 17 ]} これは、通常、土盛りとコンクリートでできた狭い水路で、ゲートまたはケーソンで閉じられています。ゲートが開いた状態で船を浮かべ、その後ゲートを閉じて水を汲み出し、船をブロックの上に支えたままにします。

船底ブロックとビルジブロックは、船の「ドッキングプラン」に従ってドックの床に設置されます。乾ドックの通常の用途は、「乾ドック作業」、すなわち船体の清掃、フジツボや錆の除去、再塗装です。

潜水士は、船を操縦できる水がまだ残っているうちに、船の位置を微調整することができる。支持ブロックが構造部材に適合していることが極めて重要であり、そうしないと、ブロックが船の重量を支えているときに船が損傷する。一部の対潜水艦戦艦には、船体の下にソナードームが突き出ており、船体を乾ドックの底から数メートル上に支えるか、ドックの床に突起部を収容するための窪みを設ける必要がある。^{[ 18 ]}

残りの水が汲み出されたら、船の点検や整備を自由に行うことができる。船の作業が完了すると、水門が開けられ、水が船内に入り、船は慎重に再浮上される。

現代の乾ドックは、より新しく、より箱型の船に対応するため、箱型になっているのに対し、古い乾ドックは、そこに停泊する船の形状に合わせて作られていることが多い。このような形状は、建設が容易で、船の側面を支えやすく、排水量も少なくて済むため、有利だった。

海軍艦艇の建造に使用される乾ドックは、スパイ衛星が乾ドックやそこに停泊している艦艇を撮影するのを防ぐため、屋根付きで建設されることがある。第二次世界大戦中、ドイツ海軍は連合軍の空襲から潜水艦を守るために、要塞化された乾ドックを使用した（潜水艦基地を参照）。

屋根付き乾ドックの利点は、天候に関係なく作業ができることである。これは、特にクルーズ船のような複雑で高価な船舶の建造において、遅延が大きなコスト増につながるため、現代の造船所で頻繁に利用されている。

浮きドックは、船舶のドック入りを目的としたポンツーンの一種で、浸水可能な浮力室とU字型の断面形状を備えています。壁面は、床面または甲板が水面下にあるときにドックの安定性を保つために使用されます。バルブを開くと浮力室に水が満たされ、ドックは水面下に沈みます。甲板が水没することで、船舶をドック内に移動させることができます。浮力室から水を排出すると、ドックが上昇し、上昇する甲板上に船舶が持ち上げられ、船体に対する作業を進めることができます。

大型浮きドックは複数の長方形のセクションから構成されます。これらのセクションを組み合わせることで、さまざまな長さの船舶に対応でき、セクション自体もさまざまな寸法にすることができます。各セクションには、バラストを排出したり必要なサービスを提供したりするための独自の装置が備わっており、船首セクションを追加することで、組み立て後のドックの曳航が容易になります。小型ボートの場合は、一体型の浮きドックを建造したり、既存の旧式バージを改造したりすることができ、船首と操舵機構が付属している場合もあります。^{[ 19 ]}

造船所では、船舶の曳航やドッキングの方法の一つとして浮きドックを運用しています。浮きドックは、バミューダ諸島の石灰岩の群島にある英国海軍造船所のように、多孔質の地盤で従来のドックが使用できない場所で重要です。浮きドックのもう一つの利点は、必要な場所に移動でき、中古で販売することもできることです。第二次世界大戦中、米国海軍は遠隔地での整備のためにこのような補助浮きドックを広く使用しました。その例として、全長1,000フィートのAFDB-1と全長850フィートのAFDB-3があります。後者は、グアムで活躍した前進基地セクションドックで、バージニア州ノーフォーク近郊で保管され、最終的にメイン州ポートランドに曳航されて、バス鉄工所の修理施設の一部となりました。 ^{[ 20 ] [ 21 ]}

浮きドックの欠点は、2018年のロシアのドックPD-50のように、予定外の沈没や設計外の潜水が発生する可能性があることである。 ^{[ 22 ]}

「ヒューズ採掘バージ」、略してHMB-1は、屋根付きの浮体式乾ドックであり、潜水も可能で、グロマー・エクスプローラー号の下に機械式昇降装置を秘密裏に移送する作業や、シーシャドウ・ステルス艦の開発を支援するために使用されている。

1854年にニューヨーク市で建造されたグレートバランスドックは、進水当時世界最大の浮きドックでした。全長325フィート（99メートル）で、8,000トンを持ち上げることができ、当時の最大の船を収容できました。^{[ 23 ]} 

乾ドックや浮きドック以外にも、船舶は以下の方法で乾ドック入りおよび進水させることができます。

• 船舶用レール― 船体重量約3000トンまでの大型船舶の修理用
• 船舶リフト― 修理および新造船に対応。船舶重量800トンから25,000トンまで対応。
• 船台、特許船台― 小型船舶の修理および大型船舶の新造進水に使用