イスラエル海軍水中任務部隊がリフティングバッグを使用して装備を移送する。 | |
| 用途 | 水中での重い物の持ち上げ |
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リフティングバッグは、ストラップ付きの頑丈で気密性の高いバッグで構成されるダイビング器材で、バッグの浮力を利用して水中の重い物体を持ち上げるために使用されます。重い物体は、ダイバーによって水中を水平方向に移動させることも、単独で水面に送り出すこともできます。[ 1 ]
リフトバッグの適切な容量は、作業内容に見合ったものでなければなりません。リフトバッグが大きすぎると、暴走したり、制御不能な上昇につながる可能性があります。市販のリフトバッグには、上昇中にオペレーターが浮力を制御できるようにダンプバルブが組み込まれているものもありますが、これは制御不能な上昇や沈下による絡まりのリスクが高い危険な作業です。1つのバッグでは不十分な場合は、複数のバッグを使用することができ、荷物に合わせて配置する必要があります。[ 1 ]
陸上では、自動車や重い荷物を持ち上げる短いリフトジャッキとして使用されるリフティングバッグや、広い面積に荷重をかける空気圧アクチュエータの一種として機械で使用されるリフティングバッグもあります。AS/CR タイプのリフティングバッグは、例えばジェットコースターのブレーキ機構に使用されています。[ 2 ]
バッグの容量によって持ち上げる能力が決まります。バッグ内の空気1リットルあたり1キログラムの重さを持ち上げることができ、1立方フィートあたり約62ポンドを持ち上げることができます。たとえば、100リットル(3.5立方フィート)のバッグは、100キログラム(220ポンド)の水中物体を持ち上げることができます。[ 1 ]
部分的に空気が入った袋は、上昇するにつれて圧力が低下するため、ボイルの法則に従って袋内の空気が膨張し、浮力が増加するため、上昇するにつれて加速します。一方、満杯の袋は、余分な体積が溢れたり吹き出したりして、下降しない限り同じ体積と浮力を維持します。十分に漏れて沈み始めた袋は、圧縮によって体積が減り、底にぶつかるまで正のフィードバックループで浮力が低下します。[ 1 ]
水没した物体を底から持ち上げるのに必要な力は、主に次の2つの要素に分けられます。[ 1 ]
物体が底から離れると、見かけの重さだけが残り、制御された持ち上げには、持ち上げる力に対する抵抗の急激な減少を管理する方法が必要です。これを行うには、3 つの基本的な方法があります。[ 1 ]
荷物が基質から持ち上げられると、重心が最低位置エネルギーの位置になるまで回転します。一点から吊り下げられている場合、見かけの重心(固有の浮力を補正したもの)は吊り上げ点の真下になります。荷物が底部から離れる際に大きな角度で回転することが望ましくない場合は、この影響を考慮して吊り上げ点を選択する必要があり、複数のパーツからなるスリングまたはスプレッダーバーが必要になる場合があり、スリングが滑らないように固定する必要がある場合もあります。[ 5 ]
水中リフティングバッグは吊り上げ装置であり、そのため安全基準に準拠する必要がある場合があります。[ 1 ]

パラシュートのリフトバッグは底部が開いています。満杯になると、余分な空気や膨張した空気がこぼれ落ちます。[ 1 ]開いたリフトバッグの形状は、バッグの開口部が常に水中にとどまるように、水平方向ではなく垂直方向に容積を分散させる必要があります。開口部が水面に達すると、バッグから空気が漏れ出し、沈む可能性があります。[ 5 ] [ 6 ]
最もシンプルなタイプは、縁を縫い合わせるか、2辺を折り畳んで縫い合わせる両面バッグです。軽量バッグでは、ウェビングストラップを補強パッチに縫い付け、それをバッグに接着または溶接しますが、大型および重量バッグでは、通常、バッグ素材のストリップがバッグに接着され、ウェビングを通すための平らな保持チューブを形成し、ウェビングはチューブに通され、メンテナンスや点検のために引き出すことができます。重量用オープンバッグは、一般的にドーム型または逆円錐台型の円錐形で、底部の吊り上げポイントから側面のガイドチューブを通って上部のウェビングまたはスチール製のクラウンリングまで複数のストラップがあり、バッグの生地全体に荷重を均等に分散させます。[ 1 ]
パラシュート式リフトバッグは過剰に充填することができず、大きな圧力変化があるリフトや、暴走したリフトを止めるためにバッグをひっくり返す(反転させる)必要がある場合に適しています。[ 5 ]
リフトバッグの中には、底部の開口部にカバーをねじ込むことで、オープンからクローズドに変換できるものもあります。[ 7 ]
プロペラの取り付けと取り外しは特殊な作業であり、通常、積荷の上部にはほとんど隙間がなく、積荷は少なくとも部分的に船体の下部に位置します。この用途で使用されるリフトバッグは、使用時にプロペラを部分的に覆い、シャフトに取り付けるためにプロペラを正しい位置に保持する必要があります。プロペラを直立させるために、下側のブレードにバラストを積む必要がある場合があります。リギングの詳細は、ブレードのアスペクト比、スキュー、ブレード数など、プロペラの正確な形状によって異なります。プロペラリフトバッグはプロペラの上部を覆いますが、シャフトの上端線より下に突き出すことはできません。安定性を確保するために、少なくとも2枚のブレードでプロペラを支え、プロペラは通常、先端クリアランスを最大にするために上部に隙間を設けて吊り下げられます。バッグは、比較的水平な上部、またはブレードディスクに沿う曲線の形状にすることができます。安定性を確保するために、ブレードへの取り付けは両側で行う必要があり、スリングはブレード表面を傷つけたり、前縁または後縁を損傷したりしてはなりません。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]


密閉型リフトバッグには、内部圧力が周囲圧力を一定量(約 10kPa、または 1msw)以上超えないようにする過圧弁が付いています[ 1 ]。密閉型リフトバッグは、荒れた海でも空気を保持するため、水面または水面付近での使用を想定しています[ 5 ]。水平円筒形、垂直円筒形、涙滴形、枕形など、いくつかの形状があります[ 11 ] [ 12 ] [ 7 ] 。
迅速展開式リフトバッグには、指定された深度でバッグを膨らませるのに十分な空気が入ったスキューバシリンダーが外側に取り付けられています。バッグは荷物に取り付けることができ、準備ができたらバルブを開き、ガスがリフトバッグに放出される間、ダイバーは泳ぎ抜けます。[ 13 ]
ダンプバルブは、水中でバッグから空気を抜くために使用されます。ダイバーがバルブで手動で操作することも、プルコードで遠隔操作することもできます。プルコードはダイバーが操作することも、ウェイトに取り付けてウェイトが海底から持ち上げられたときに自動的にバルブを開くようにすることもできます。ダンプバルブの中には、これらの両方の方法で操作できるものもあります。あるシステムは、上部を押すか、底部に取り付けられたラインを引いてバネ仕掛けのバルブを作動させることで動作します。ダンプバルブはねじ込み式のクイックチェンジシステムである場合があり、バネの張力は調整可能です。[ 14 ] [ 12 ] [ 15 ] [ 16 ]
空のリフトバッグを荷物に取り付け、空気の注入量を制御することでリフトを行う場合、それは動的リフトと呼ばれます。[ 5 ]
バッグまたはバッグのセットは、荷物を直接水面まで持ち上げるために使用されます。これは単純ですが、リフトバッグが大きすぎて十分に速く空気を抜けない場合、リフトが制御不能になり、バッグが水面を突き破って転覆し、崩壊して大量の空気を失い、荷物の重量を支えられなくなり、海底に沈んでしまう危険性があります。マーカーブイが取り付けられていれば、少なくとも失われることはありません。荷物を支えるのに必要なサイズよりわずかに大きいリフトバッグは、よりゆっくりと上昇し、上昇中に余分な空気が継続的に排出されるため、水面で転覆する可能性が低くなります。[ 1 ] [ 4 ]
リフトバッグは、荷物を段階的に持ち上げるために使用されます。長いチェーンまたはスリングを使用して、荷物を水面直下のリフトバッグに接続し、バッグに水を満たして荷物を解放し、バッグが水面に達するまで持ち上げます。次に、2番目のバッグを使用して荷物をさらに持ち上げます。この手順は、荷物が十分に持ち上げられるまで続きます。この方法の利点は、より制御されたリフト、暴走のリスクなしに最初の解放に大きな容量を使用できることです。欠点としては、ダイバーが荷重がかかった状態で吊り上げ装置の上または近くで作業する必要があることが挙げられます。[ 1 ] [ 17 ] [ 4 ]
リフトは水上船からのラインで制御され、満載時に荷物の重量を支えるには容量が小さすぎるリフトバッグによって負荷が軽減されます。これにより、ウインチによるリフトが速くなります。リフト装置は、バッグが破損した場合に負荷を支えることができるか、または安全に破損するように構成されていなければなりません。[ 1 ]
浮力補助リフトは、レクリエーションダイバーが、通常は手動で引き上げるショットラインやアンカーの回収を補助するためによく用いられる手順です。ショットに取り付けられた小型のリフトバッグは、海底から最後に浮上するダイバーによって部分的に空気が注入され、浮上後、クルーがラインを引き上げる際にバッグ内の空気が膨張し、クルーの作業をさらに補助します。この方法では、通常、リフトが暴走することは問題にならず、バッグのサイズもそれほど重要ではありません。
リフトバッグは静的リフトにも使用でき、バッグは索具で所定の位置に固定され、荷重に比べて非常に高い浮力を持つ吊り上げポイントとして使用され、その後、滑車やチェーンブロック、またはその他の適切な吊り上げ装置を使用して制御された方法で吊り上げられます。[ 5 ]

リフトバッグは過度に膨らませることができず、通常は安全作業荷重(SWL)を超える静的浮力を発揮することはできませんが、リギングにはいくつかの要因によって発生する突発的な荷重がかかる可能性があります。[ 5 ]

複数の袋を持ち上げる場合、袋同士が押し合うような形で取り付けられている場合は、充填容量が減少することを考慮する必要があります。[ 5 ]
不適切なリギングは、取り付けポイントに荷重が集中し、SWLを超える可能性があります[ 5 ]
反転または転覆用ラインをバッグの上部に取り付けることができます。このラインは、独立したアンカーポイントに取り付けられるほど長く丈夫である必要があり、リフトバッグまたはリギングが破損した場合にバッグが反転して空気が抜け、暴走リフトを防ぎます。この手順は、組み立てのために大きな部品を整列させる場合など、底部付近での短距離輸送に一般的に使用されます。[ 1 ] [ 3 ]この方法では、通常、荷物がバッグを直立位置に保持するため、トリップラインにかなりの負荷がかかり、バッグが反転しない可能性があります。反転ラインを荷物に取り付けることもできます。これにより、バッグが荷物から外れた場合にバッグが転覆しますが、暴走リフトは阻止されないため、この目的のためにホールドバックラインが使用されます。[ 5 ]
ホールドバックラインは、底部での短距離吊り上げ時に、吊り上げバッグと荷物が浮き上がらないようにするために使用されます。ホールドバックはバッグの吊り上げリングまたは荷物に取り付けられ、持ち上げられないアンカーポイントに丈夫なケーブルで接続する必要があります。ホールドバックのSWLは、バッグの吊り上げ能力以上である必要があります。ホールドバックとインバーターはよく一緒に使用されます。[ 18 ] [ 1 ] [ 3 ] [ 5 ]
スプレッダーバーを使用すると、吊り上げ荷重をバッグ間または荷物に沿ってより均等に分散させることができます。[ 5 ]
バッグに空気を充填する際、次のバッグに空気を充填し始める前に各バッグを完全に充填すれば、浮上時に揚力を増加させることができるバッグは1つだけとなるため、暴走が発生する可能性は低くなります。これが最後のバッグとなり、ダイバーは充填中にこのバッグを最も注意深く監視するため、揚力の制御を取り戻すために時間内に反応する可能性が高くなります。[ 5 ]
重り付きダンプラインは、重りが底から持ち上げられると自動的にバルブを開き、余分な空気を排出します。ダンプバルブが十分に速く空気を排出すれば、リフトの上昇はそれ以上止まります。沈下する荷重によって重りが底に戻ると、バルブは再び閉じ、荷重を安定させます。このシステムの安定性は、バルブスプリングの予圧とバルブの開口部の大きさに依存します。[ 5 ]
リフトバッグに必要な空気の量は、荷物の見かけの重量とバッグの深さによって決まります。1トンの吊り上げにつき、周囲圧力で約1 m 3の空気が必要です。自由空気の体積はボイルの法則に従い、バールまたはataの絶対周囲圧力に比例します。[ 1 ] [ 6 ]
空気充填は通常、水面から低圧コンプレッサーで供給されますが、小規模なリフトの場合は、ダイバーが空気ボンベを携行することがあります。一部の管轄区域では、特にダイバーに減圧義務がある場合やボンベが1本しかない場合、ダイバーの呼吸ガスボンベからリフトバッグを充填することは不適切な方法とみなされています。これは、空気を使いすぎてダイバーが安全な浮上に必要な空気を失ってしまうリスクが容認できないと考えられているためです。[ 19 ] [ 6 ]
エアランスと呼ばれる、袋の開口部に挿入できる硬いパイプを使えば、より安全な距離から袋を膨らませることができる。
バッグが浮力を失って再び沈んでしまう危険性が高い場合は、水面に留まり、荷物の新しい位置を示すマーカーを取り付けることで、荷物を回収することができます。マーカーブイのロープは、荷物が付近のどこかに沈んだ場合でも水面に届く十分な長さが必要です。
水面に浮上したら、浮力を追加したり、船舶に積み込んだり、その他の方法で荷物を固定することができる。