JP2013508574A - 入れ子パイプセクションのアセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、水の液位（ｗ）より下に配置された音源（６２）から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるための装置に関する。この装置は、音源のまわりに配置されるように設計された遮音パイプ（１）を具備し、このパイプは、入れ子式に延伸可能かつ引き込み可能な複数のパイプセクション（２、３、４）と、延伸位置と引き込み位置との少なくとも一方で、少なくとも１つの第１及び１つの第２のパイプセクションを互いに取り付けるための固定手段とを有する。固定手段は、開始位置でパイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置でパイプセクションを互いに取り付けるように設計されている。固定手段は、第１及び第２のパイプセクション（２，３）を、固定位置で実質的に音響的に分離して維持するように設計されている。

Description

本発明は、水の液位の下に配置された音源から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるための装置であって、前記音源のまわりに配置されるように設計された遮音（noise-insulating）パイプを有する装置に関する。本発明はまた、このような装置を動作させる方法に関する。

水位より下での、例えば、海、川又は湖の水面より下での活動中、周辺にいる動物又は人間にダメージを与えうる比較的高い雑音レベルが発生されうる。例えば、例えば杭のような杭部材の、水面下で行われなければならない杭打ち（ramming）が、水の上に位置された杭打ち装置によって地面に打ち込まれたとき、非常に高い雑音レベルが水面下で生じうる。雑音が水面下で発生されるので、音波は、音源が水の下に置かれた場合よりも音源からはるかに離れた距離のところで聞き取れる。実際には、杭打ち動作の間、周辺で、即ち、半径１キロメートル以内、又はそれ以上で、水中でダイバーの使用を必要とする他の水面下活動を行うことは可能でないことがわかっている。例えば、ソナー又は爆発物、海鉱山、又は船舶のキャビテーティングプロペラのような、杭以外の音源もまた、かなりの雑音を生成する可能性があり、これは、音源の近くで動物及び人間にダメージをもたらしうる。

細長いチューブ又はパイプで音源を囲むことによって、音源によって発生された雑音を周囲環境から遮ることが可能である。この目的のために、例えば、複数の鋼パイプセクションが、例えば、土地又は船舶に、予め一緒に溶接されることができ、その後、これらパイプセクションのアセンブリは、音源に運ばれ、水に沈められ、音源のまわりに正確に位置決めされなければならない。そして、パイプは、水の底に支えられ、一方、パイプの上側は、好ましくは、水位の上にとどまる。音源がパイプの内部の内側に位置されているという事実により、パイプ壁は、発生された雑音をパイプのまわりの周囲環境から遮ることができ、これは、周辺の雑音レベルのかなりの減少をもたらすことができる。

この方法の１つの欠点は、特に、比較的長いパイプ長さに関して、例えば、比較的深い水の場合には、パイプを輸送し、そのパイプを水に沈め、そのパイプを音源のまわりに配置し、そのパイプを底に取り付けることは、かなり時間を消費し高価な動作であるということである。

さらなる欠点は、緊密に結合されたパイプセクションは、雑音を、特に、接触雑音を、特にかなり導くという事実であり、この結果、特定のパイプセクションに生じる接触雑音（振動）は、かなりの程度、他のパイプセクションに伝達される。これらは、例えば、周囲環境にとって容認できないほど高い水面下の雑音レベルをもたらしうるので、これらの（音の）振動は、ダメージを与えうる。

ＭＥＮＣＫ ＧＭＢＨの名前でのＤＥ １０ ２００６ ００８０９５ Ａ１は、杭と、その杭を囲むスリーブとを開示している。このスリーブは、サンドウィッチタイプ構造を構成している内壁及び外壁を有する。内壁と外壁との間には、全周囲に沿って互いに内壁及び外壁を接続する遮音材料が位置されているが、これは、特に、水面下で、雑音振動の望ましくない伝達を引き起こしうる。

本発明の目的は、上述の欠点と従来技術に関連する欠点との少なくとも１つがなくされるか少なくとも減少されることができる装置及び方法を提供することである。

本発明の他の目的は、水に迅速かつ効率的に、所望の長さで置かれることができる装置を提供することである。

本発明の他の目的は、夫々のパイプセクションの間の音の伝達、特に接触雑音の伝達が減少されるパイプアセンブリを提供することである。

本発明のさらなる目的は、所定のパイプの長さに、迅速かつ効率的に、所望であるように適用されることができる方法を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、これら目的の少なくとも１つが、前提部分に述べられる種類の装置によって達成される。この装置は、音源のまわりに配置されるように設計された遮音パイプを具備し、このパイプは、
入れ子式に延伸可能かつ引き込み可能な複数のパイプセクションと、
延伸位置と引き込み位置との少なくとも一方で、少なくとも１つの第１のパイプセクション及び１つの第２のパイプセクションを互いに取り付けるための固定手段とを有し、前記固定手段は、開始位置で前記パイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置で前記パイプセクションを互いに取り付けるように設計されており、前記固定手段は、前記第１及び第２のパイプセクションを、前記固定位置で実質的に音響的に（acoustically）分離して維持するように設計されている。

これらパイプセクションは、パイプが比較的短い全長を有する完全な引き込み位置と、パイプが比較的長い全長を有する完全な延伸位置との間で、互いに対して入れ子式に移動可能であることができるが、これらパイプセクションはまた、前記完全な引き込み位置と前記完全な延伸位置との間で任意の中間位置にもたらされることができる。引き込み位置では、全長は比較的短いので、パイプは容易に取り扱われることができ、例えば、デッキ上で、又は船のホールドで、比較的容易に搬送されることができる。これらがいったん目的地に着くと、パイプセクションは引き抜かれることができ、所望のパイプ全長が達せられるまで、パイプが延伸される。

さらに、固定手段は、特に、第１のパイプセクションと第２のパイプセクション（とさらなるパイプセクション）との間の固定手段を介した接触雑音の伝達が強く減少されるように設計されている。代表的には、所定の実施の形態に関して、二重壁のパイプの場合には２０ｄＢ以上の減少が、単一壁の鋼パイプの場合には少なくとも３ｄＢの減少が達成されることができる。

本発明の一実施の形態では、固定手段は、例えば、径方向に移動可能なロッド又はリングの形態の、特定の効果的な実施の形態では、膨張可能な部品の形態の、少なくとも１つの径方向に移動可能なスペーサを有する。いったんパイプセクションが十分に引き込まれるか延伸されて、パイプがその所望の長さに達すると、スペーサは、対向しているパイプセクションが固定して留められるまで、例えば、外側パイプセクションから径方向内側へと、内側パイプセクションから径方向外側へとの少なくとも一方にこれらを移動させることによって動作される。さらなる一実施の形態では、スペーサは、パイプセクション間の接触面が比較的小さいように設計されており、これにより、これら自身の間のパイプセクション間の音の伝達の確かな減少が達成されることができる。これの代わりに、又はこれに加えて、接触雑音の伝達の減少は、固定手段を少なくとも部分的に弾性であるように設計することによって達成されることができる。弾性スペーサには、例えば、弾性中間部分が設けられることができ、この結果、接触雑音が、１つのパイプセクションから次のパイプセクションに伝達されるために、常に、弾性部分を通過されなければならない。上述の効果的な実施の形態では、スペーサは、例えば、膨張可能な弾性部品を有することができる。膨張された状態では、これらパイプセクションは、弾性的であるようにして互いに結合され、また、収縮された状態では、これらパイプセクションは、分離され、互いに対して移動されることができる。

本発明の一実施の形態では、スペーサは、パイプセクションの夫々の壁のまわりに実質的に完全に延びている。スペーサは、例えば、膨張可能な封止Ｏ−リングを有することができる。特に、スペーサは、この場合には、一方では中間空間と他方では外部との間にシーリングを形成することができる。これは、中間空間から外部への雑音の伝達を減少させる。

いくつかの実施の形態では、１つのスペーサが、２つのパイプセクションを互いに取り付けるのに十分であり、他の実施の形態では、固定手段は、異なる軸方向の位置に配置された複数のスペーサを有する。この場合、これらスペーサは、２つの隣接しているパイプセクション、又は両パイプセクションの一方のみに設けられることができる。

さらなる一実施の形態では、固定手段は、夫々のパイプセクションの一端又は両端の近くに設けられる。これは、パイプの長さの比較的重要な（大きな）修正を可能にする。

いくつかの実施の形態では、これらパイプセクションそれ自体が、例えば、鋼、コンクリート又は同様の材料でできた単一壁である。しかし、他の実施の形態では、これらパイプセクションは、特に、雑音を遮断するために与えられる。本発明の実施の形態では、パイプセクションは、少なくとも１つの外壁と、内壁と、外壁と内壁との間に位置された中間空間とを有する。この場合、中間空間は、（空気のような）気体物質と遮音材料との少なくとも一方のような、遮音媒体、特に、遮音材料と反残響合成物（anti-reverberation compound）との少なくとも一方を含むことができる。遮音材料は、例えば、１つ又は両方のパイプセクションの壁に対して設けられた反残響合成物、及び中間空間（即ち、キャビティ）に設けられた岩綿又は鉱物綿によって形成されることができる。最後に述べられた材料は、中間空間での残響時間の減少、従って、内壁に入射する（空気）遮音の改良をもたらす。

装置が、水の水位より下に置かれた音源を隔離するために使用されるとき、気体物質の圧力を水より上の空気の周囲圧力より低くすることが好ましい。圧力は、この場合には、０．５バール程度かそれ以下、例えば、０．１バール以下であることができる。以下に説明されるように、最後に述べられた場合は、（１つ又は複数の）中間空間中で「真空」として参照される。

パイプセクションの引き込み及び延伸の間に生じる相互摩擦が非常に大きいことができるので、パイプセクションは、それほど容易に引き込み可能でも延伸可能でもないことができる。さらに、この摩擦は、長く伸びたパイプセクションにダメージを与えうる。本発明の所定の実施の形態に関して、パイプの設置及びパイプの取り外しの間、特に、パイプセクションを延伸させる及び引き込ませることによってパイプの全長を増加及び減少させる間、摩擦が夫々減少される装置を提供することを目的とする。

本発明のさらなる一態様によれば、前提部分に述べられた種類の装置が、この目的のために提供され、このパイプは、
入れ子式に延伸可能かつ引き込み可能な複数のパイプセクションと、
延伸位置と引き込み位置との少なくとも一方で、少なくとも１つの第１のパイプセクション及び１つの第２のパイプセクションを互いに取り付けるための固定手段と、
互いに対する移動の間、前記パイプセクションをガイドするために、前記第１のパイプセクションと前記第２のパイプセクションとの間に配置されたガイド手段とを具備し、
前記固定手段は、開始位置で前記パイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置で前記パイプセクションを互いに取り付けるように設計されている。

これらガイド手段は、移動の間、これらパイプセクションの摩擦感知可能な部分が互いに接触しないことを確実にすることができ、この結果、このような摩擦の結果としての摩耗の危険が防がれる。さらに、これらガイド手段は、いくつかの場合には、パイプセクションの長さをより滑らかに引き込ませる又は延伸させることを可能にすることができる。後者の効果は、特に、ガイド手段がローラガイドを形成している本発明の実施の形態で生じる。この場合、転がり抵抗が小さいので、パイプセクションが移動されたとき、摩擦はほとんど生じない。ローラガイドは、好ましくは、複数のホイール、特に、軸方向に延び、内側パイプに対して径方向外向きと、外側パイプに対して径方向内向きとの少なくとも一方に突出している複数のホイールを有する。さらに、これらホイールは、好ましくは、周縁に沿った複数の位置にわたって均等に分配されるように配置されており、これは、回転特性を改良する。

本発明のいくつかの実施の形態では、固定手段は、開始位置において可能なガイド手段と対向しているパイプセクションとの間の接触をなし、かつ、固定位置においてガイド手段を対向しているパイプセクションと離れているように設計された少なくとも１つの移動可能なスペーサを有することができる。この内容において用語「離れている」（clear）は、夫々の部材が、ガイド手段を介して対向しているパイプセクションの間の接触雑音の伝達がないか、実質的にないようにして、互いに音響的に隔離されていることを意味することを意図している。これは、例えば、部材間に弾性部品を置くことによって達成されることができ、これにより、隣接しているパイプセクションは、弾性部品によって互いに対して留められることができる。

本発明のいくつかの実施の形態では、これらホイールは、部分的に、夫々のパイプセクションの中間空間に、及びその外側に部分的に延びている。特に、これらホイールは、第１のパイプセクションの外壁の外側を超えて径方向外側にと、第２のパイプセクションの内壁の内側を超えて径方向内側にとの少なくとも一方に延びている。より一般的には、ローラガイドは、本発明のいくつかの実施の形態では、所定の第１の距離（ａ_１）を超えてパイプセクションの外側に対して径方向に突出している。さらに、延伸可能なスペーサは、延伸していない状態で、所定の第２の距離（ａ_２）を超えて突出し、また、延伸した状態で、所定の第３の距離（ａ_３）を超えて突出している。第２の距離は、第１の距離（ａ_２＜ａ_１）より小さく、第３の距離は、第１の距離（ａ_３＞ａ_１）より大きい。スペーサの延伸可能な部分が夫々のパイプセクションに引き込まれたならば、第２の距離はまた、０又は負でありうる。しかし、重要なことは、延伸した状態では、スペーサによって形成された連続のパイプセクションの間の距離が非常に大きいので、特定のパイプセクションのローラガイド、特に、ホイールは、隣接しているパイプセクションと接触しない。より一般的には、固定手段は、ガイド手段が動作可能でパイプセクションが引き込み位置と延伸位置との間で移動可能な開始位置と、ガイド手段が動作可能でなくパイプセクションが互いに取り付けられている固定位置との間で移動されるように設計されている。

本発明の効果的な一実施の形態では、パイプセクションの内壁及び外壁は、互いに実質的に分離されている。それ故、内壁及び外壁は、互いに対して移動することができる。特に、パイプセクションは、パイプがその意図された目的地に達するまで、互いに取り付けられていない２つの分離されたパイプからなることができる。内壁及び外壁は、例えば、両方とも停止部を有し、この結果、１つの壁が、例えば、パイプの搬送の間、軸方向で他の壁に支えられることができる。外壁及び外壁が、パイプの雑音の減少を減少させることができるこれら停止部を介して使用中過度に音響的に結合されるのを防ぐために、音の伝達を減少させる少なくとも１つの部材が、さらなる実施の形態において停止部の間に設けられる。

音の伝達を減少させるこのような部材は、上述のスペーサの少なくとも１つによって形成されることができるが、これらが軸方向のように、径方向に移動可能でないようにして配置されている。開始位置では、１つのパイプセクションの壁が他のパイプセクションの壁に支えられ、両パイプセクションの壁の組合せは、その所望の十分な長さまでパイプを延伸するために移動されることができる。所望の長さが達せられたとき、軸方向のスペーサは径方向に移動可能であり、停止部の間に接触はない。特に、この位置では、（音を減少させる）スペーサを除いて、夫々のパイプセクションの外壁及び内壁の間の全てで実質的に接触しない。

そして、径方向のスペーサは、同様に径方向に移動される。この位置では、第１のパイプセクションと第２のパイプセクションとの間の接触のみが、前記スペーサによって形成されている。これらは、雑音（振動）に対して隔離するようになっており、この結果、音の伝達、特に、接触雑音が、２つのパイプセクションの間にほとんど生じない。

特定の実施の形態では、入れ子式に移動可能な複数のパイプセクションからなるパイプは、比較的軽いパイプセクションと比較的重いパイプセクションとを有し、前記重いパイプセクションは、重力の影響の下で外部駆動装置なしで前記軽いパイプセクションに対して実質的に延伸されることができる。

本発明の他の態様によれば、本方法は、水の液位の下に配置された音源から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるために提供され、装置は、入れ子式に移動可能な複数のパイプセクションからなるパイプを有し、本方法は、
前記パイプの長さを減少又は増加させるために、パイプセクションを入れ子式に引き込ませる又は延伸させることと、
開始位置で前記パイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置で前記パイプセクションを互いに取り付けるように設計された固定手段を動作させることによって、少なくとも１つの第１のパイプセクション及び１つの第２のパイプセクションを取り付けることと、を具備し、前記固定手段は、前記第１及び第２のパイプセクションを、前記固定位置で実質的に音響的に分離して維持するように設計されている。

前記パイプセクションの取り付けは、少なくとも１つのスペーサの径方向への移動を含むことができる。そして、前記スペーサは、対向しているパイプセクションが固定して留められるようにして移動される。

本方法は、さらに、スペーサが所定の距離（ａ_３）を超えて突出するまでのスペーサの径方向への移動を含むことができ、前記所定の距離は、第１のパイプセクションと第２のパイプセクションとの間のさらなる接触を与えないように十分に大きい。結果として、パイプセクションの間に制限された接触面のみがある（スペーサの実施の形態に応じて、例えば、複数のスポット接続又は少なくとも１つのライン接続のみがある）。同じ理由により、パイプセクションの内壁及び外壁が夫々の停止部を介して軸方向に互いに支えられることができるパイプの種類であり、軸方向に移動可能な少なくとも１つの軸方向のスペーサが停止部の間に配置されるならば、本方法は、さらに、軸方向のスペーサの軸方向への移動を含むことができる。軸方向のスペーサは、夫々のスペーサによって以外に外壁と内壁との間にさらなる接触が実質的にない程度に移動される。

本発明のさらなる効果、特徴及び詳細が、本発明のいくつかの好ましい実施の形態の記載を参照して説明される。以下の記載では、添付図面が参照される。

図１ａは、引き込み状態における水に浮かぶパイプの斜視図である。 図１ｂは、延伸状態における水に浮かぶ図１ａのパイプを示している。 図１ｃは、水の底に配置されたパイプの斜視図である。 図２は、本発明に係るパイプアセンブリの第１及び第２のパイプセクションの特定の実施の形態の、部分的にカットした、より詳細な斜視図である。 図３ａは、図２の開始位置でのＩＶの拡大を示す図である。 図３ｂは、図２の固定位置でのＩＶの拡大を示す図である。 図４は、本発明に係るスペーサの特定の実施の形態の詳細図である。 図５は、音源によって発生された音を減少させるための本発明のさらなる実施の形態の概略的な縦断面を示す図である。 図６は、本発明のさらなる他の実施の形態の概略的な縦断面を示す図である。

図１ａは、本発明に係る装置の一実施の形態を示している。この装置は、図示されないが、水（ｗ）に浮かぶことができるように浮力が与えられたパイプ１を有する。パイプ１は、複数の個々のパイプセクション２〜４を有し、ここでは、図面を簡略化するために、これらのうちの３つのみが示されている。実際には、パイプセクションの数が変更されてもよいことが明らかである。

これは図面には示されていないが、杭部材が、本発明の特定の実施の形態のパイプに配置されることができる。この杭部材は、続いて、杭打ち装置（図示されない）によって底に打ち込まれることができる。水の底に杭部材を打ち込むことは、かなりの雑音を発生させ、この実施の形態では、それは、上述の音源を形成する杭部材である。杭部材は、ホイール（図示されない）に沿ってパイプ部材の各々の内側で回転されることができ、この結果、打ち込みの間、杭打ち装置は、杭部材のまわりのパイプの存在によって決して影響されないか、逆にほとんど影響されない。

パイプセクション２〜４は、互いに対して入れ子式に配置されている。つまり、パイプセクション４は、パイプセクション３、及びパイプセクション２に関するパイプセクション３に対して軸方向に（つまり、パイプ１の長手軸５に沿って）移動されることができる。しかし、図１Ａに示される開始位置では、これらパイプセクションは、互いに対して固定されているので、これらパイプセクションは、水に浮かんでいる間、引き込まれたままとどまる。

あるときある点では、互いに対するパイプセクションの固定が解放され、この結果、これらパイプは、互いに対して移動することができる。図示される実施の形態では、最後のパイプセクション４は、重いので、延伸されたとき、他のパイプセクションに沿って動くように設計されている。（図１に示されるような）最終的な延伸位置がいったん達せられると、停止部（図示されない）は、パイプセクション４がそれ以上移動しないことを確実にする。パイプセクション４の移動の間、又はパイプセクション４が停止部によってブロックされたとき、パイプセクション３は、パイプセクション２に沿って運ばれ、第２のパイプ２に対して移動する。

図１Ｃは、パイプが水（ｗ）の底（ｂ）に置かれ、そこに固定された状況を示している。この位置では、以下により詳細に説明されるようにして、パイプセクション２、３、４は、互いに対して完全に延伸され、互いに取り付けられている。

パイプセクションの単一壁の実施の形態が可能であるが、図２、図３ａ並びに図３ｂに示される実施の形態のパイプセクションは、多重壁である。この実施の形態では、各パイプセクション２、３は、内壁１０、２０と、外壁１１、２１とからなる。外壁及び内壁は、外壁と内壁との間に存在する中間空間１２で、互いに対して同心に配置されている。他の実施の形態（図示されない）では、いくつかのパイプセクションは、互いのまわりに置かれ、この結果、より多くの中間空間が形成される。

前記中間空間１２は、圧力チャンバを形成し、この圧力チャンバでは、減少された圧力が、例えば、中間空間から水をポンピングすることにより生じられることができる。それ故、中間空間１２は、この実施の形態では、上部で、及び底部で封止される。中間空間１２中の減少された圧力により、環境へのパイプ（つまり、媒体によって伝えられる音）の内部の媒体（水と空気との少なくとも一方）で発生される雑音の伝達が、さらに減少されることができる。内壁１０、２０と外壁１１、２１との間のキャビティとして有効に機能する中間空間１２では、雑音吸収材料が、例えば、鉱物綿又は岩綿の層３１の形態で導入されることができる。それに加えて、又はそれの代わりに、反残響合成物の層３０が、他の実施の形態で内壁と外壁との少なくとも一方に取り付けられ、この層は、夫々のパイプ壁（しばしば鋼製である）の反残響を与える。パイプ壁１０、２０自体で発生された雑音（つまり、「構造によって伝えられる音」又は接触雑音）に対する音の遮断は、パイプセクションの内壁１０、２０と外壁１１、２１との間の結合によってのように、中間空間１２中の低圧によってあまり影響されない。以下では、音源によって発生される接触雑音も十分に遮断される構造が記載される。

引き込み位置と延伸位置との間のパイプセクション２、３の引き込み及び延伸を容易にし、かつ、生じる摩擦推力を減少させるために、ローラガイドは、多くのホイール１５の形態の図示される実施の形態で、第１のパイプセクション２の外壁１１、及び第２のパイプセクション３の内壁２０に設けられている。これらホイールは、軸方向に延び、夫々、第１及び第２のパイプセクション２、３の、外壁１１及び内壁２０に対して径方向に突出している。ホイール１５が夫々の壁に対して延びる距離は、この場合には、図３ａ並びに図３Ｂに示されるように、比較的小さいように（ａ_１）選択されている。従って、パイプが互いに回転し、いわば、パイプセクションが引き込まれた及び延伸されたとき、この結果、パイプセクションの間に比較的低い摩擦がある。

パイプセクション２、３がいったん延伸状態に達すると、例えば、図２に図示されるように、これらパイプセクションは、パイプセクション２、３の間の雑音、特に、接触雑音が最小に保たれるようにして、なおも互いに取り付けられなければならない。例えば、第２のパイプセクション３の内壁２０が第１のパイプセクション２の外壁１１に緊密に接合されれば、接触雑音、つまり、パイプの内側空間６に位置された音源から生じる振動は、内壁２０から外壁１１に直接伝達される。第１のパイプセクションの外壁１１は、水と直接接触し、かくして、水に雑音を再び容易に伝達しうる。これは、パイプ１の接触雑音の遮断を大幅に減少させる。

しかし、図示される実施の形態では、パイプセクション２、３は、比較的小さな音伝達であるようにして、特に、接触雑音の伝達（振動）が第２のパイプセクション３の内壁２０と第１のパイプセクション２の外壁１１との間に生じるようにして、互いに結合されている。この目的のために、第１のパイプセクション２の下側に設けられた多くのスペーサ３２、及び第２のパイプセクション３の上側に設けられた多くのスペーサ３３が使用される。スペーサ３２、３３は、第１のパイプセクションの外壁と第２のパイプセクションの内壁との間の十分な距離を形成するように設計されており、この結果、上述のホイールは、対向しているパイプセクションの壁に接触していない。

図４は、このようなスペーサをより詳細に示している。スペーサは、図示される実施の形態では、閉じたリング、特にＯ−リングを形成する弾性ブロック４０を有する。このリングは、摩耗耐性がありわずかな弾性を有する材料、例えば、ゴムでできていることができる。図４に示される開始位置では、ブロック４９は、ホルダ４１に完全に、又は実質的に完全に収容されており、このホルダ４１は、第２及び第１のパイプセクション３、２の夫々の壁に固定して取り付けられている。ホルダの内側４０及び底部４２には、膨張可能なシーリング４３が設けられている。このシーリング４３は、パイプのまわりに実質的に完全に延び、かくして、実質的にＯ形状のリングを形成している（以下では短くＯ−リングとしても参照される）。

シーリング４３の内側は、空気供給及び空中放電ダクト４５に接続されている。ダクト４５は、空気を引き込むように、後者を拡張するために、又はＯ−リングのシーリングから空気を引き出すために、（図示されないやり方で）Ｏ−リングのシーリングに空気を供給するためのジェネレータに接続されることができる。

スペーサ３２、３３は、以下のように動作する。パイプセクション２、３が、使用の位置に、即ち、例えば、図１Ｂに示されるような延伸位置に達したとき、ジェネレータによる空気供給／空中放電ダクト４５によって空気が供給され、この結果、膨張可能なリングが拡張する。これは、径方向外向きに（方向Ｒ_１、図３ｂ並びに図４）移動される弾性ブロック４０をもたらす。夫々のブロックが外向きに移動される距離は非常に大きいので、ブロック４０の前側４７は、第１のパイプセクション２の外壁１１又は第２のパイプセクション３の内壁２０に対して所定の距離（ａ_３）を超えて突出している。この距離は大きいので、ローラガイド、特に、ホイール１５は、対向しているパイプ壁から離れている。これは、第１のパイプセクション２のホイール１５が、図３ｂに示されるように、第２のパイプセクション３の内壁２０から離れており、一方、第２のパイプセクションの上側のホイール１５が、第１のパイプセクションの外壁１１から離れていることを意味している。それ故、前記距離（ａ_３）は、これらホイールが、これらが係合されるパイプセクションに対して突出しているだけ、上述の距離（ａ_１）よりも大きくなければならない。この状態では、連続したパイプセクション２、３の間の接触のみが、実際には、スペーサ３２、３３によって形成され、パイプセクション２、３は、互いに分離される。パイプセクションの間の接触面が、この結果として制限されるので（Ｏ−リングが使用されるならば、特に、４つのライン接触に制限される）、これは、接触雑音の比較的小さな部分のみが、対向しているパイプセクションに伝達されることができることを意味している。さらに、スペーサ３２、３３が部分的に弾性であるように設計されているので、少なくとも、接触雑音によって進行するパスは、図示される場合にはＯ−リング３２と組み合わせられる上述のブロック４０である弾性部分によって常に妨げられるように設計されており、音の伝達のさらなる減少が達成されることができる。

パイプセクションを互いに取り付けるために径方向に移動可能なスペーサを使用する一実施の形態は、異なる種類のパイプセクションに使用されることができる。例えば、図６の実施の形態でのように、単一壁のパイプセクションにスペーサを設けることが可能であり、スペーサは、所定のパイプセクションのパイプ壁で発生される接触雑音が広がることができないか、少なくとも、他のパイプセクションに容易に広がることができないことを確実にする。これは、単一のパイプセクションの外壁のみが周囲環境に接触雑音を伝達することができることを確実にする。例えば、図５に示されるような、他の実施の形態では、パイプは、多重壁であり、例えば、雑音を遮断するようにして作用するこれら壁の間の（１又は複数の）中間空間を備えた二重壁又はより多くの壁が設けられる。このようなパイプセクションの外壁及び内壁は、内壁から外壁への（接続部を介した）音の伝達を減少させるために、互いにできるだけ離間されていなければならない。これは、例えば、可撓性材料から外壁と内壁との間に接続部を形成することと、接続部の数及び接続部の長さを制限することとの少なくとも一方によって達成されることができる。

図３ａ並びに図３ｂに示される実施の形態では、各パイプセクションの外壁及び内壁は、例えば、上に説明されるのと同一の、又は同様のタイプの複数のスペーサによって接続されている。図３ａは、第１のパイプセクション２に設けられた２つのスペーサ４７と、第２のパイプセクション３に設けられた２つのスペーサ４８とを示している。スペーサ４７、４８は、第１のパイプセクション２の内壁１０及び第２のパイプセクション３の内壁２０に取り付けられた夫々の支持部４９、５０に係合されている。スペーサは、上に説明されたのと同様にして作用し、関連する外壁に対してそれに取り付けられた支持部４９、５０に夫々の内壁を留めるために、軸方向に拡張されることができる。

以下に、図３ａ並びに図３ｂに示されるようなパイプセクションのデザインがより詳細に説明される。例えば第２のパイプセクション３のような外側パイプが繰り返し参照され、その上側は、第１のパイプセクションの下側のまわりに、外部に配置されている。他のパイプセクションのデザインは、実質的に同一であり、それ故、その詳細な記載はここでは省略される。

第２のパイプセクション３は、内側パイプ２０を有し、支持部５０が、上述のようにしてこれに取り付けられている。この支持部５０には、複数のホイール１５が設けられ、これらホイールは、パイプの外周面にわたって分配され、複数の（図示される実施の形態では２つの）Ｏ−リング３３を備えている。第２のパイプセクション３はまた、外壁２１を有し、この外壁２１は、原則的には、上述の内壁２０及び支持部５０から分離されている。上側では、外壁２０には、内壁２０の支持部５０の上側５２に支えられることができる停止部５１が設けられている。さらに、支持部５０には、上述の径方向のスペーサ４８、３３に加えて、軸方向のスペーサ５５が設けられている。この軸方向のスペーサ５５のデザインは、上述の軸方向のスペーサ４８、３３のデザインに似ているか同一であるが、所望の距離が径方向（Ｒ_１）の代わりに軸方向（方向Ａ_１、図３ｂ）で達成されることができるように向けられている。軸方向のスペーサ５５が拡張したとき、（距離（ａ４）以上の）中間空間５８が形成され、この結果、第２のパイプセクション３の上側では、内壁２０、支持部５０及び外壁２１のみが、夫々のスペーサ５５によって互いに接触する。軸方向のスペーサ４８が延伸されたとき（上述の軸方向のスペーサ３３もまた延伸され、この結果、第２のパイプセクション３の内壁２０が第１のパイプセクション２から離れて置かれる状態で）さえ、それに取り付けられた支持部５２を備えた内壁２０は、いわば、第１のパイプセクション２の外壁１１と第２のパイプセクション３の外壁２１の間に、固定して留められる。この状態では、外壁２１は、軸方向にそれを移動することができないようにして留められている。この状態で、内壁２０の間のただ１つの接続部、一方では、また、外壁２１は、他方では、軸方向のスペーサ５５及び２つの径方向のスペーサ４８によって形成されている。これは、内壁と外壁との間の非常に小さな結合面のみがあることを意味し、結果として、内部から外部への音の伝達は比較的小さなままとどまることができる。さらに、全てのスペーサが多かれ少なかれ振動に対して遮断するように設計されているという事実により、内壁２１から外壁２０までの振動の伝達は、さらに減少されることができる。

設置されているパイプが水の底から再び取り外されなければならないとき、軸方向のスペーサ及び径方向のスペーサは、再び引き込まれ、この結果、異なるパイプセクション２、３、４は、容易に、小さな摩擦で、ローラガイド（ホイール１５）によって引き込み位置に押し返されることができる。引き込み位置では、スペーサは、パイプセクションをこの位置で取り付けて保つように延伸されることができる。

図５並びに図６は、本発明に係る入れ子パイプ１の使用の例を示している。図示される実施の形態では、パイプ１は、実質的に鋼でできているが、コンクリート又は複合材料のような他の種類の材料ももちろん可能である。サンドイッチのコアが振動の伝達に対して遮断体として作用する複合材料でできたサンドイッチ構造が選択可能である。図５並びに図６の両方は、杭打ち装置６０を示し、杭部材６２が、この杭打ち装置６０によって水（ｗ）の底（ｂ）に打ち込まれることができる。パイプ１の一実施の形態は、杭部材６２のまわりに配置される。パイプ１は、複数のパイプセクション２、３、４を有し、図５に示される実施の形態に係るこれらパイプセクションでは、各々が、上述の二重壁タイプのパイプからなり、また、図６に示される実施の形態に係るこれらパイプセクションでは、単一壁タイプのパイプからなる。

図５並びに図６は、さらに、パイプの下側に、複数の（例えば３つの）調節可能な吸引杭６４が設けられていることを示し、これら吸引杭は、好ましくは、パイプの周囲に均等に分配されている。これら杭は、それ自体周知であるようにして、底に多かれ少なかれ固定されることができる。底に多かれ少なかれ深く杭を固定することと、パイプ１と吸引杭６４との間の接続部材６３を調節することとの少なくとも一方によって、パイプが底に対して正確な位置で固定されることができる。

パイプの寸法は、音源の寸法に応じて変更される。音源が、杭など（４〜６メートル以上の代表的な直径を有する杭）によって形成されているならば、接触雑音（つまり、音源とパイプとの間の直接の接触による雑音の伝達）を防ぐために、音源とパイプの内側との間に十分な距離があるように、パイプの直径は、実際には、７メートル以上になる。音源によって発生される雑音は、パイプに存在しうる水（ｗ_１）と、パイプに存在しうる空気との少なくとも一方を介してパイプセクション２、３、４の夫々の内壁に達する。しかし、上述の遮音構造により、雑音の大部分（つまり、空気雑音及び接触雑音）が遮断され、この結果、その小部分のみが、パイプセクションの夫々の外壁に達する。雑音の小部分のみが外壁に達するので、パイプによって周囲環境に放出される雑音レベルは、遮音パイプが音源のまわりに設けられていない状況に対して大幅に減少される。従って、周囲環境への雑音公害が著しく減少されることができる。

いくつかの実施の形態では、中間空間にはびこる圧力は、局所的な空気圧に等しい、又は局所的な空気圧よりも高い。なぜならば、このような圧力でさえも、音の伝達の減少が達成されることができるからである。しかし、本発明の他の実施の形態では、中間空間中の圧力は、周囲圧力に対して減少されている。圧力は、この場合には、０．５バール程度かそれ以下であり、例えば、０．１バール又はさらに低いことができる。減少された圧力の結果として、音の振動の伝播が影響されうる。他の実施の形態では、ポンピング手段が、音源からパイプの内側への音の伝達を達成するために、ポンピングにより、パイプで境界を定められた中央内部空間６を部分的に空にするために設けられる。音源が、例えば、完全に、又は部分的に、パイプの内部空間の水位ｗ_１より上に延びたとき、より少ない雑音が、内部空間中の空気の遮断作用によりパイプセクション２、３、４の内壁に達する。より少ない雑音が内壁に達したとき、より少ない雑音が外壁によって放出される。より一般的には、液体のない領域は、音源から周囲環境に雑音をそれほど容易に伝達しない。

全ての実施の形態（例えば、図５並びに図６に示される実施の形態）では、パイプには、内部空間の水位を減少させることができる少なくとも１つのポンプ（図６に概略的にのみ示される）が設けられることができる。水位が内部空間に下がったところでの距離に沿って、より少ない雑音が、音源からパイプ１の外部の周囲環境に伝達され、この結果、近隣の雑音公害がさらに減少される。

本発明は、本発明の上述の実施の形態に限定されるものではない。むしろ、主張される権利は、以下の特許請求の範囲によって決定され、その範囲は、多くの変形及び変更を考慮に入れる。

Claims (25)

1. 水の液位より下に配置された音源から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるための装置であって、この装置は、前記音源のまわりに配置されるように設計された遮音パイプを具備し、前記パイプは、
   入れ子式に延伸可能かつ引き込み可能な複数のパイプセクションと、
   延伸位置と引き込み位置との少なくとも一方で、少なくとも１つの第１のパイプセクション及び１つの第２のパイプセクションを互いに取り付けるための固定手段とを有し、
   前記固定手段は、開始位置で前記パイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置で前記パイプセクションを互いに取り付けるように設計されており、
   前記固定手段は、前記第１及び第２のパイプセクションを、前記固定位置で実質的に音響的に分離して維持するように設計されている装置。
2. 前記パイプセクション間の接触雑音の減少は、前記パイプセクションの単一壁の実施の形態に関して少なくとも３ｄＢであり、前記パイプセクションの多重壁の実施の形態に関して少なくとも２０ｄＢである請求項１の装置。
3. 前記固定手段は、前記第１のパイプセクションと前記第２のパイプセクションとの間の振動の伝達を減少させるために、少なくとも部分的に弾性である請求項１又は２の装置。
4. 前記固定手段は、前記固定位置で前記パイプセクションを留めるように設計された少なくとも１つの径方向に移動可能なスペーサを有する請求項１ないし３のいずれか１の装置。
5. スペーサが、膨張可能な弾性部品を有する請求項４の装置。
6. スペーサが、前記パイプセクションの夫々の壁のまわりに実質的に完全に延びている請求項４又は５の装置。
7. スペーサが、膨張可能な封止Ｏ−リングを有する請求項４ないし６のいずれか１の装置。
8. 前記固定手段は、異なる軸方向の位置に配置された複数のスペーサを有する請求項１ないし７のいずれか１の装置。
9. 前記固定手段は、前記夫々のパイプセクションの一端又は両端の近くに設けられている請求項１ないし８のいずれか１の装置。
10. 前記パイプセクションは、雑音を遮断するように設計され、特に、少なくとも１つの外壁と、内壁と、前記外壁と前記内壁との間に位置された中間空間とを有し、中間空間は、遮音媒体を含む請求項１ないし９のいずれか１の装置。
11. パイプセクションの前記中間空間は、気体物質と遮音材料との少なくとも一方で、特に、雑音吸収材料と反残響材料との少なくとも一方で少なくとも部分的に充填されている請求項１０の装置。
12. 水の液位より下に配置された音源から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるための装置であって、好ましくは、請求項１ないし１１のいずれか１の装置であり、この装置は、前記音源のまわりに配置されるように設計された遮音パイプを具備し、前記パイプは、
    入れ子式に延伸可能かつ引き込み可能な複数のパイプセクションと、
    延伸位置と引き込み位置との少なくとも一方で、少なくとも１つの第１のパイプセクション及び１つの第２のパイプセクションを互いに取り付けるための固定手段と、
    互いに対する移動の間、前記パイプセクションをガイドするために、前記第１のパイプセクションと前記第２のパイプセクションとの間に配置されたガイド手段とを具備し、
    前記固定手段は、開始位置で前記パイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置で前記パイプセクションを互いに取り付けるように設計されている装置。
13. 前記ガイド手段は、ローラガイドを形成し、
    前記ローラガイドは、好ましくは、複数のホイールを有する請求項１２の装置。
14. 前記固定手段は、前記ガイド手段が動作可能で前記パイプセクションが前記引き込み位置と前記延伸位置との間で移動可能な開始位置と、前記ガイド手段が動作可能でなく前記パイプセクションが互いに取り付けられている固定位置との間で移動されるように設計されている請求項１ないし１３のいずれか１の装置。
15. 前記固定手段は、前記開始位置で可能な前記ガイド手段と対向しているパイプセクションとの間の接触をし、かつ、前記固定位置で前記対向しているパイプセクションの前記ガイド手段を維持するように設計された少なくとも１つの移動可能なスペーサを有する請求項１ないし１４のいずれか１の装置。
16. 前記ローラガイドは、所定の第１の距離（ａ_１）を超えて前記パイプセクションの外側に対して径方向に突出し、
    前記延伸可能なスペーサは、延伸していない状態で、所定の第２の距離（ａ_２）を超えて径方向に突出し、延伸した状態で、所定の第３の距離（ａ_３）を超えて突出し、前記第２の距離は、前記第１の距離よりも小さく（ａ_２＜ａ_１）、前記第３の距離は、前記第１の距離よりも大きい（ａ_３＞ａ_１）請求項１ないし１５のいずれか１の装置。
17. パイプセクションの前記内壁及び外壁は、互いに実質的に分離され、両方が、停止部を有し、この結果、１つの壁は、軸方向で他の壁に支えられることができ、前記音の伝達を減少させる部材が、前記外壁及び内壁の停止部の間に設けられている請求項１ないし１６のいずれか１の装置。
18. 前記音の伝達を減少させる部材は、軸方向に移動可能な少なくとも１つのスペーサを有する請求項１７の装置。
19. 比較的軽いパイプセクションと、比較的重いパイプセクションとを有し、
    前記重いパイプセクションは、重力の影響の下で外部駆動装置なしで、前記軽いパイプセクションに対して実質的に延伸されることができる請求項１ないし１８のいずれか１の装置。
20. 水の液位より下に配置された音源から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるためのシステムであって、このシステムは、請求項１ないし１９のいずれか１の装置と、パイプに配置される少なくとも１つの音源とを具備するシステム。
21. 好ましくは、請求項１ないし１９のいずれか１の装置を使用して、水の液位より下に配置された音源から生じる液体の雑音振動を受動的に減少させるための方法であって、
    前記装置は、入れ子式に移動可能な複数のパイプセクションからなるパイプを有し、
    この方法は、
    前記パイプの長さを増加又は減少させるために、パイプセクションを入れ子式に引き込ませる又は延伸させることと、
    開始位置で前記パイプセクションの相互移動を与え、かつ、固定位置で前記パイプセクションを互いに取り付けるように設計された固定手段を動作させることによって、前記少なくとも１つの第１のパイプセクション及び１つの第２のパイプセクションを互いに取り付けることとを具備し、
    前記固定手段は、前記第１及び第２のパイプセクションを、前記固定位置で実質的に音響的に分離して維持するように設計されている方法。
22. 前記パイプセクションの取り付けは、前記スペーサが前記対向しているパイプセクションを固定して留めるまで、少なくとも１つのスペーサを径方向に移動させることを含む請求項２１の方法。
23. 前記スペーサは、前記第１のパイプセクションの前記外壁と、前記第２のパイプセクションの前記内壁との少なくとも一方に対して拡張可能であり、この方法は、さらに、
    スペーサが所定の距離（ａ_３）を超えて突出するまで、スペーサを径方向に移動させることを含み、
    前記所定の距離は、前記第１のパイプセクションと前記第２のパイプセクションとの間のさらなる接触を与えないように十分に大きい請求項２１又は２２の方法。
24. パイプセクションの前記内壁及び外壁は、夫々の停止部を介して軸方向に互いに支えられることができ、
    軸方向に移動可能な少なくとも１つの軸方向のスペーサが、前記停止部の間に配置され、この方法は、さらに、
    夫々のスペーサによって以外に前記外壁と前記内壁との間の前記外側パイプセクションと前記内側パイプセクションとの間にさらなる接触が実質的になくなるまで、スペーサを軸方向に移動させることを含む請求項２１ないし２３のいずれか１の方法。
25. 前記パイプセクションが引き込まれた開始位置にあるように、前記パイプを水中に配置することと、
    前記引き込まれた開始位置から延伸された固定位置まで、少なくとも前記第１及び第２パイプセクションを延伸させることと、
    前記第１及び第２のパイプセクションを互いに取り付けることと、
    前記音源を覆って前記パイプセクションを置くこととを含む請求項２１ないし２４のいずれか１の方法。

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