JP2007532401A - トンネルスラスタを取外す／取付けるための方法及び補助装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、トンネルスラスタユニットの取外し及び／又は取付けに関連し、該取外し／取付けについて補助装置（１）を使用して、スラスタユニット（２）及びその移動をトンネル（４）内での取外し／取付け中にガイドしてこれを行い、スラスタユニット（２）をトンネル（４）から導出する方法及び補助装置であって、該補助装置（１）を取外可能にスラスタユニット（２）で固定した後に、最終的な取外し／取付けを行い、それにより補助装置（１）で取外し／取付け中の移動を、主に圧縮力により、制御する該方法及び補助装置に関する。
【選択図】図３

Description

本発明は、トンネルスラスタユニットの取外し及び／又は取付けに関連する補助装置及び方法に関し、該取外し／取付けを、補助装置を使用して、スラスタユニット及びその移動をトンネル内での取外し／取付け中にガイドしてこれを行い、その後スラスタユニットをトンネルから導出する。

トンネルスラスタは、横推力を得るためにトンネル内に実装され、それにより船又はプラットホームを操縦するプロペラユニットである。容易にするために、用語“スラスタユニット”を以下では使用して、現在のかかるトンネルスラスタ用プロペラユニットを表す。こうしたトンネルスラスタを取外す又は取付ける場合、幾つか面倒な問題がある。１つの面倒な問題は、トンネルが画定する限られた空間であり、それが取外し／取付けを困難にしている点である。こうした困難の１例として、スラスタユニットのプロペラが、取外し／取付け中に、プロペラ端部とトンネル壁との間の余地が狭いため、損傷を受け易い点が挙げられる。

今日の先行技術では、基本的に米国特許出願第４，０３６，１６３号及び米国特許出願第４，６９６，６５０号の原理に従って、ワイヤ／ケーブルを活用して、それによりスラスタユニットを降下させた後、トンネルから搬出している。機械技師が作業するのにトンネルが提供する限られた空間内では、そうした方法によって、適切に制御してガイドするのは困難かも知れないと理解される。更に別の困難が、スラスタユニットの駆動シャフトをその取着点を越えてトンネル内で突出させる必要があり、そのためにスラスタユニットの高さをプロペラ及びトンネルの直径より大幅に高くすることで、発生する。これは、良好なスラスタ能力を得るのに、プロペラ直径にできるだけ近いトンネル直径を有することが望ましいためで、これはスラスタユニットを傾斜させてトンネル内へ及びトンネル外へ運搬する必要があることを意味する。従って、スラスタユニットを、取外しに伴い降下及び傾斜させることの両方が、及び取付けるに伴いその逆が必要となり、これにより勿論、ユニットを幾つかの時点で、取外し／取付け中に、適切な精度でガイドして、それによりプロペラ先端とトンネル面との間で接触を回避することができない危険性が増す。その上、スラスタユニットを、トンネル外への運搬中に、正確にガイドし、それによりこの段階でプロペラ先端とトンネル面との接触も回避することは、困難である。上述した面倒な問題は、今日では水面下でのかかる操作の実施を避けることを意味するが、これは水中での取付けによって更なる面倒な問題が、この方法に、ガイド及び制御に関して加わるためである。今日では、そうした操作を従って乾ドックで行うが、これは極めて費用が高く、船のダウンタイム経費を除いても、しばしば１日当り少なくとも２００，０００ユーロの費用が掛かってしまう。

本発明の目的は、上述した問題点の少なくとも１点を解消する又は少なくとも最小限に抑えることであり、それを、トンネルスラスタユニットの取外し及び／又は取付けに関連する方法を用いて達成するが、該方法では取外し／取付けを、補助装置を使用して、スラスタユニット及びその移動をトンネル内での取外し／取付け中にガイドしてこれを行い、その後スラスタユニットをトンネルから導出する。上記補助装置を取外可能にスラスタユニットで固定した後に最終取外しを行い、それによって補助装置で取外し／取付け中の移動を、主に圧縮力により、制御する。

本発明はまた、この方法を実施するための補助装置に関する。

この新規な方法及び補助装置により、取付け／取外しを容易にでき、スラスタユニットを、取外し／取付け中に完全に制御してガイドでき、それによりプロペラ端部の損傷を完全に回避できる。剛性構造体を使用するこうした新規の方法によって、多くの効果を得られるが、これはとりわけ、好適な実施例において、取外し／取付けを水中で実施でき、それにより大幅な費用／時間の節約を達成可能であることを、意味する。

本発明の更なる態様によれば：
上記補助装置を、スラスタユニットの全重量を担持可能に、及び上記補助装置を使用してトンネル内で、取外し場所から離して、及び／又は取付け場所まで運搬可能にも設計する。この態様によって、全く同一の補助装置を使用して、取外し中（取付け中には逆）にスラスタユニットを下方にガイドする、及び運搬に関しては、トンネルから安全に運搬できるという、両方の効果を得られる。
上記スラスタユニットには第１接合面を設け、補助装置には上記固定用の第２接合面を設ける。こうした接合面を使用することによって、迅速で正確な固定が、補助装置をスラスタユニットに対して、達成できる。
上記第１接合面を下方に向け、それによりスラスタユニットを運搬中に上記補助装置の上部で担持する。こうした設計によって、コンパクトな補助装置の形成が可能になる。
上記圧縮力が、補助装置と隣接面との間の接触に伴い発生し、その結果上記トンネルの少なくとも１壁部に反力を生成させるが、上記隣接面を好適には上記壁部とする。この態様によって、追加設備を、取外し／取付け及び／又は運搬に関連して、構成する必要がなくなり、その代わり、トンネル壁又は選択的に若干の追加摺動面を使用して、この方法を実施する。
上記補助装置には少なくとも１つのガイド部材を設け、上記ガイドを上記ガイド部材と上記隣接面との間の滑り及び／又は回転運動により行う。この態様は、更に別の簡易化を、主に取外しに関連する作業負荷に関して齎すことを意味する。

取外し及び／又は取付けを水中で行う。本発明によって、取外し／取付けが容易になり、それにより水中操作が行われ、その結果大幅な時間及び費用の節約が達成できる。

本発明はまた、トンネルスラスタユニットの取外し用補助装置に関し、該補助装置をトンネル内でスラスタユニットを制御して取外し／取付けするのに関与させることを意図しており、上記補助装置には少なくとも１つのガイド部材を有する剛性構造体を備え、該ガイド部材には、好適には湾曲部分として形成する、接触部を備える。既に言及したように、かかる補助装置を使用することにより、相当な効果が齎される。

補助装置の更なる態様によれば：
上記構造体には運搬部材も備える。全く同一の補助装置を使用して、ガイド及び運搬両方を行えるため、かなりの効果が得られると理解される。
上記ガイド部材を、上記運搬部材に配置する。この態様によって、補助装置をコンパクトに、合理的に製造可能に形成できるという効果が得られる。
上記運搬部材は、少なくとも１本の長尺部材、好適には少なくとも２本の長尺部材、から成る。この態様によって、補助装置の有利な安定性及び強度を容易に得られる。
補助装置には、上記長尺部材の主延伸部と鋭角を形成する平面において延在する接合面を備えるが、該鋭角を好適には４５°未満５°超とする。この接合面と運搬部材との間の角度によって、トンネル内でのスラスタユニットの位置決めを、補助装置と相対的に画定でき、それにより所望の位置決めを、クリアランスを含め、トンネル内で獲得できる。
上記ガイド部材は、少なくとも１つの曲面から成る。曲面を使用してガイドすることによって、単純で比較的安価な信頼性の高いガイド機構を獲得できる。
上記ガイド面を、上記長尺部材の前端部に配置する。この配置によって、合理的な製造が可能になる。
上記運搬部材には、摺動面を備える少なくとも１つの磨耗部材を設ける。本発明のこの態様によれば、補助装置のメンテナンス作業が容易／簡易にでき、それに加えて、基材に対して特に優しい補助装置の摺動部材が、トンネル内及び／又は他の補助装置を移動させる任意の場所で利用可能になる。

以下では、本発明について添付図面を参照して、より詳細に記述する。

図１では、側面図で、その内部でプロペラユニットを装着したトンネル４、所謂トンネルスラスタ２の横断面を示している。スラスタユニット２には、ギア取付け台／ハウジング２２で支えるプロペラ２０を備えるが、該ギア取付け台／ハウジング２２は次にフランジ３１を介してトンネル４内に、当然既知のように、固定される。トンネル４を円筒壁３で区切るが、該円筒壁の中間に上記フランジ３１をその上部に配置する。

図１は、かかるトンネルスラスタ２を取外しに関する第１段階を示す。モーターシャフト（ギアハウジングを介してプロペラ２０を駆動する）を外しており、その代わり、防水取付けフード５を（当然既知のように）スラスタユニット２の軸受けジャーナルに嵌合させている。このフード５に関連する新規な改良点としては、少なくとも１個の電球５１をフード５内の、フードの上端壁にある透明キャップ５２間の領域に配置し、それにより機械技師が良好な照明下で、補助的な照明、即ち別途懐中電灯で提供が必要な照明を必要とせずに、作業し易くする点である。この軸受けジャーナル端部にワイヤ７を配置するが、該ワイヤは、トンネルスラスタユニット２を降下させる後段階で使用することを意図するものである。図１では更に、スラスタユニット２の下端部に平面２１を設け、該平面により第１接合面を構成するところを示している。上記接合面を、補助装置１の対応する第２接合面１７Ａと連結するよう意図するが、該補助装置については、好適な実施例において、図１で、トンネルスラスタ２から離して示している。この補助装置１には長尺ランナ１１Ａ、１１Ｂを備えており、該ランナの１本を図１では示している。牽引手段１２を、上記ランナの前部分に配置する。補助装置１の好適な実施例による設計については、下の図５〜図７を参照して、より詳細に記述する。

図２ではトンネルスラスタ２の取外しに関する次の段階を示す。この段階では、補助装置１を既にスラスタユニット２に固定している。この固定は両接合面２１、１７Ａを接合させて、その後補助装置１をトンネルスラスタ２に用意したねじ穴（図示せず）にねじで固定し、これを行う。補助装置１を固着してしまうと、トンネルスラスタ２をフランジ３１に連結する全ての取着ボルトを（当然既知のように）外せ、それによりトンネルスラスタの全重量がその後ワイヤ７に掛かるようになる。

図３では取外しに関する次の段階を示す。この段階では、ワイヤ７（図示せず）を既に一定距離降下させてある。トンネルスラスタ２をこの時点では補助装置１に固着させており、その後下方に、また斜め前方に移動させる。この斜め前方への移動は、トンネルスラスタ２の重心８を、ランナ端部１４Ａ、１４Ｂ（図５参照）とトンネル壁３との接点９より後ろに位置させた結果生じる。従って、補助装置１は、接点９の周りに時計回りに回転するトルクの影響を受ける。このトルクに追従する水平構成要素を、トンネル壁３とランナ１１Ａ、１１Ｂの接触面１４Ａ、１４Ｂとの間の摩擦力より大幅に大きくする、つまり滑り運動が発生するようにする。これは、トンネルスラスタ２に取着した補助装置１をトンネルから外に（図面左側に）摺動させると、それによりトンネルスラスタ２の回転運動が同時に発生することを意味する。接点９を得られるかは、ランナ１１Ａ、１１Ｂを、水平な状態のトンネルスラスタ２の第１接合面２１、に対して斜角αで接触させるか次第である。加えて、ランナの実際に接触する部材１４Ａ、１４Ｂは、取外し中能動ガイド部材を構成するが、該部材を曲面に設計する。そのため、最初は、接点９が上記接触面１４Ａ、１４Ｂの端部付近に来るよう位置決めし、取外しを進める間に、接点が連続的に移動して該端部から離れ、ランナ１１Ａ、１１Ｂ中心に向かうようにする。

図４では、取外しに関する次の段階で、ランナ１１Ａ、１１Ｂを完全にトンネル壁３の底部に載置するところを示す。（図５も参照）。この段階では、トンネルスラスタ２の全重量を、従って、補助装置１で担持する。明らかに、この段階では、トンネルスラスタ２の重心８をランナ１１Ａ、１１Ｂ後縁部の前方に間隔を置いて位置するが、それによって確実に該ユニットは安全にランナ上に載置される。また明らかに、トンネルスラスタ２はトンネル４内で、傾きαにより、自在に移動可能である。近似式として、コサインαｘ Ｌ２（スラスタユニットの最大高さ）を、トンネル４の直径Ｄより若干小さくする。別の重要な態様では、傾斜角αだけ、トンネルスラスタ２は依然としてそのプロペラ中心Ｃｐをほぼ中心に位置決めするが、これは、さもなければプロペラ端部がトンネル壁３に側面から衝突する危険性があるからである。

図５では、図４による取付け段階に関してトンネル端部から見た図を示している。明らかに、クリアランスがトンネルスラスタ２に関してはその上部と下部に存在し、クリアランスがプロペラ端部２０Ａに関してはトンネル壁３の全周囲に存在する。また注意すべきは、ガイド面１４ Ａ、１４Ｂを互いに相対的に傾斜させ、トンネル壁３の対応する面と並行するよう構成し、それにより該ガイド面はトンネル壁３の対応する部分に対して基本的に接線を横方向に有する点である。面１４Ａ、１４Ｂのこうした傾斜を、ランナ（図７参照）に沿って延伸する底面全体に対しても同様にし、その結果、橇体を移動する際に有利にガイドでき、それにより移動を高精度で実施でき、そのためプロペラ及び／又はトンネルに対する損傷の危険性を最小限に抑えられる。

図６では、本発明による補助装置１の好適な実施例を上から見た図を示している。明らかに、ランナ１１Ａ、１１Ｂを互いに並行に配置し、該ランナを互いに、前支柱１９及び後部に配置した支持プレート１７で、堅固に連結させる。前方に、湾曲した支柱１２をランナ１１Ａとランナ１１Ｂの間に配置するが、該支柱は片側から他側への弧に沿って湾曲させる。このように湾曲させる目的は、弧内にプロペラ端部２０Ａのための空間を提供するためである。更に、支持プレート１７には矩形の接合面１７Ａを設け、該面を一定の耐性を有して製造し、それによりトンネルスラスタ２に関連して十分に位置決め可能にしていることを、示している。この接合面１７Ａ内に、複数の取付け穴１７Ｂを配設して、補助装置１をトンネルスラスタ２に固定するのに使用する。また、補助装置１にはリフティングアイボルト１０を適当に設け、該ボルトを適当に使用して補助装置１及びプロペラをトンネルに牽引することも、示している。

図７では、図６による補助装置１を、側面図で、示す。ここでは、明らかに、ブラケット部材１６をランナ１１Ａ、１１Ｂと担持プレート１７との間に配置し、それによりその間を所望の角度αとする。また明らかに、この好適な実施例では、ランナ１１Ａ、１１Ｂを上側基部１５から構成でき、該基部１５には下側摺動部材１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂを配置する。この場合、摺動部材を任意の適当な材料の磨耗部材、好適にはＲＯＢＡＬＯＮ（登録商標）等のプラスチック材料とし、それにより運搬中にトンネル４内の表面で軽動な滑り運動を可能にしてもよい。

図８では、図７による補助装置を幾分変形させた実施例について示す。ここでは、図７の場合と同様な基体を使用し、該基体の部品については既に使用した同じ参照番号を付している。図８では更に、ランナを前方向及び後方向の両方向に延在させており、該ランナを後端部で屈曲もさせている。前方基部部分１５Ｂを、各ランナ１１の上側基部１５（図８では、図７と全く同様に、左側のランナのみ示すが、両側で完全に同じ設計）に配置する。追加摺動部材１４Ｂ’を前方基部部分１５Ｂの下側に配置するが、この追加摺動部材を摺動部材１４Ｂと連結させて、前端部で、延伸させた湾曲した下側ランナ面を形成する。補助装置の後端部でも、延伸させた基部部分１５Ｃを存在させ、この基部部材１５Ｃでは、しかしながら、基体１５と比べて、幾分狭い垂直方向厚みの材料を有する。後部基部部材１５Ｃの下側には、摺動部材１３Ｂ’、１３Ｂ”も配置するが、これにより大幅に延伸した摺動面を得られ、湾曲した摺動部材１３Ｂ”を補助装置の後端部にも配置できることを意味する。

本発明は、上述したものに限定されず、請求項の範囲内で変更してもよい。従って、支持面１４Ａ、１４Ｂ及び／又はランナ１１Ａ、１１Ｂを、特定の場合では、横方向にＵ字型としてもよい一体化したユニットから構成可能であると理解される。場合によっては、３本以上のランナを使用するのが適当である可能性があるとも理解される。特定の場合では、補助装置は、取外し中にガイドする際、全負荷を負う必要はなく、その場合、より低強度のガイドユニットを運搬前（又は好適にはトンネルスラスタ２を完全にワイヤ７から外した補助装置／運搬装置に載置する前）には使用し、それを別の支持装置で強化可能であるとも、理解される。取付けについても記述したように効果的に水中で実施可能であるとしたが、特定の状況では本方法及び本補助装置を、乾燥状態、又は半乾燥状態でも使用可能であることは明白であると、理解される。時には、本方法を１方向のみで、即ち取外し又は取付けにのみ使用するのが望ましいかも知れないとも、理解される。最後に、「湾曲部分」は、除去しないと滑りを妨害する鋭い角を除去した多様な形状を意味すると共に、接触点／面を補助装置１とトンネル壁との間に形成して、それにより摺動させることを目的とする同等の配置も意味すると、理解される。湾曲支柱１２は問題なく直線の支柱、即ち従来の横木に置換えでき、該支柱を十分に隔てて位置決めして、プロペラ端部との衝突を防げるとも、理解される。最後に、当業者はトンネル（又はその上で橇体を運搬／移動する他の表面）に対する接触部材を有する代わりに、車輪、ローラ、クローラ又は同様な部材を、状況に従い、使用して、同様な機能だが橇体を移動するのに適した機能を得られる。しかしながら、それは適当なポリマー材料製の摺動部材に多数の効果がある場合である。

本発明によるトンネルスラスタの、好適な方法による最終的な取外しを行う前の段階での、側面図を示す。 取外しの初期段階での同じトンネルスラスタについて、好適な補助装置をスラスタユニットに既に固定した状態で、これを示す。 スラスタユニットを取着位置から半分降下させて取外した段階での、取外しについて示す。 スラスタユニットをその取着位置から完全に取外した段階での、取外しについて示す。 図４による取外したスラスタユニットを有するトンネルの断面図を示す。 上から見た際の好適な補助装置を示す。 側面から見た際の該補助装置を示す。 側面から見た際の幾分変形した実施例の補助装置を示す。

符号の説明

１ 補助装置
２ トンネルスラスタユニット
３ トンネル壁
４ トンネル
５ フード
７ ワイヤ
８ 重心
９ 接点
１０ リフティングアイボルト
１１ ランナ
１１Ａ、１１Ｂ 長尺部材、運搬部材
１２ 牽引手段
１３Ａ、１３Ｂ 磨耗部材
１４Ａ、１４Ｂ 摺動部材
１５ 上側基部
１５Ｂ 前方基部部分
１５Ｃ 基部部材
１６ ブラケット部材
１７ 担持プレート
１７ Ａ接合面
１７ Ｂ取付け穴
１９ 前支柱
２０ プロペラ
２０Ａ プロペラ端部
２１ 第１接合面
２２ ギア取付け台／ハウジング
３１ フランジ
５１ 電球
５２ 透明キャップ

Claims (15)

1. トンネルスラスタユニットの取外し及び／又は取付けに関連し、該取外し／取付けについて補助装置（１）を使用して、スラスタユニット（２）及びその移動をトンネル（４）内での取外し／取付け中にガイドしてこれを行い、スラスタユニット（２）をトンネル（４）から運搬する方法であって、該方法は前記補助装置（１）を取外可能にスラスタユニット（２）で固定した後に、最終的な取外し／取付けを行い、それにより補助装置（１）で取外し／取付け中の移動を、主に圧縮力により、制御すること、を特徴とする方法。
2. 前記補助装置（１）を、トンネルスラスタユニット（２）の全重量を担持可能に設計し、前記補助装置（１）を、トンネル（４）内で、取外し場所から離して、及び／又は取付け場所までの運搬用にも使用すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記スラスタユニット（２）には第１接合面（２１）を設け、補助装置（１）には前記固定のための第２接合面（１７Ａ）を設けること、を特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１接合面（２１）を降下させ、それによりスラスタユニット（２）を前記補助装置（１）の上部で、運搬中、担持すること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記圧縮力が、補助装置（１）と隣接面（３）との間の接触に伴い発生し、その結果前記トンネル（４）の少なくとも１壁部（３）に反力が生成され、前記隣接面を好適には前記壁部（３）とすること、を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記補助装置（１）には少なくとも１ガイド部材（１４Ａ、１４Ｂ）を設け、前記ガイドを前記ガイド部材（１４Ａ、１４Ｂ）と前記隣接面（３）との間の滑り及び／又は回転運動により行うこと、を特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 取外し及び／又は取付けを水中で行うこと、を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 補助装置（１）をトンネル（４）内でスラスタユニット（２）を制御して取外し／取付けするのに関与させることを意図する、トンネルスラスタユニット（２）の取外し用補助装置（１）であって、前記補助装置（１）には少なくとも１つのガイド部材（１４Ａ、１４Ｂ）を有する剛性構造体（１０）を備え、該ガイド部材には、好適には湾曲部分として成形する、接触部を備えること、を特徴とする補助装置。
9. 前記構造体（１０）には運搬部材（１１Ａ、１１Ｂ）も備えること、を特徴とする請求項８に記載の補助装置。
10. 前記ガイド部材（１４Ａ、１４Ｂ）を、前記運搬部材（１１Ａ、１１Ｂ）に、好適には摺動部材（１４Ａ、１４Ｂ）の形で配置すること、を特徴とする請求項９に記載の補助装置。
11. 前記運搬部材（１１Ａ、１１Ｂ）は、少なくとも１本の長尺部材（１１Ａ、１１Ｂ）、好適には少なくとも２本の長尺部材（１１Ａ、１１Ｂ）から成ること、を特徴とする請求項１０に記載の補助装置。
12. 前記補助装置には、前記長尺部材（１１Ａ、１１Ｂ）の主要延伸部とで鋭角（α）を形成する平面に延在する接合面（１７Ａ）を備え、該角度は好適にはその場合４５°＞α＞５°であること、を特徴とする請求項１１に記載の補助装置。
13. 前記ガイド部材（１４Ａ、１４Ｂ）は、少なくとも１曲面から成ること、を特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の補助装置。
14. 前記ガイド面（１４Ａ、１４Ｂ）を前記長尺ユニット（１１Ａ、１１Ｂ）の前端部に配置すること、を特徴とする請求項１３に記載の補助装置。
15. 前記運搬部材（１１Ａ、１１Ｂ）には、少なくとも１つの摺動面を備える磨耗部材（１３Ａ、１３Ｂ）を設けること、を特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の補助装置。

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