JP2014517178A - センタリングシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２の管状要素を第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる共通の長手方向中心軸線にセンタリングするための組立体であって、センタリングシステムが、センタリングシステムを第１および第２の管状要素の一方に連結固定するための第１の連結手段と、他方の管状要素を長手方向中心軸線にセンタリングするために他方の管状要素に係合するための第２の連結手段とを備える、組立体に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２の管状要素と、第１の管状要素および第２の管状要素をセンタリングするのに好適なセンタリングシステムとの組立体であって、第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる共通の長手方向中心軸線を有する組立体に関する。

本発明は具体的には、特にテーパ部を有する管状要素の打設中に、テーパ部、すなわち、伸縮杭のような直径の異なる部分を有する管状要素をセンタリングし、および／または、管状要素をセンタリングした状態に維持するためのセンタリングシステムを有する組立体に関する。

本発明は更に、騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２の管状要素を第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる長手方向中心軸線にセンタリングするための方法に関する。

米国特許出願公開第２００５／００８３７８３号明細書は、上下方向に間隔をおいて配置された複数の気泡生成ユニットを含む水中エネルギー減衰装置を開示している。本発明は、様々な深さで生成される気泡を利用して、強流域または深層水域での水中建設プロジェクトに起因する音および他のエネルギーを効果的に減衰することができる。

米国特許第４，１０２，１４７号明細書は、水中杭打工事用パイル支持兼ガイド装置に関する。フレーム内で杭を支持するために油圧シリンダを使用することが示されている。しかしながら、状況によっては、フレーム内で杭を支持することでは不十分であり、例えば、平行ずれや角度ずれが残る。加えて、油圧シリンダの制御が煩雑である。

本発明は、既知のセンタリングシステムの問題の少なくとも１つが少なくとも部分的に解消される組立体を提供することを目的とする。

本発明の更に別の目的は、代替的なセンタリングシステムを提供することである。

本発明の第１の態様によれば、上記目的は、騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２の管状要素と、第１の管状要素および第２の管状要素をセンタリングするのに好適なセンタリングシステムとの組立体によって実現され、組立体が、第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる共通の長手方向中心軸線を有し、センタリングシステムが、
センタリングシステムを第１および第２の管状要素の一方に連結固定するための第１の連結手段と、
第１および第２の管状要素の他方を長手方向中心軸線にセンタリングするために他方の管状要素に係合するための第２の連結手段と、
長手方向中心軸線の周囲に配設された少なくとも２つの駆動手段を有する駆動システムであって、各駆動手段が、第１および第２の管状要素の一方の長手方向中心軸線でのセンタリング位置に向けて、第１および第２の管状要素の一方の周囲にセンタリング力を印加するための作用線を有し、少なくとも２つの駆動手段が、第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に維持するように第１および第２の管状要素の一方を均等に駆動するために相互に連結される、駆動システムとを有し、
センタリングシステムは、第１および第２の管状要素の一方に連結固定され、かつ、第１および第２の管状要素の一方と他方の管状要素との間の中間空間が騒音減衰に関して最適であるように、他方の管状要素を長手方向中心軸線にセンタリングするために他方の管状要素に係合する。

これによって、杭と外側管状要素との間の中間空間が騒音減衰に関して最適であるように、外側管状要素に対してテーパ部を備えた杭をセンタリング位置に維持できる可能性が与えられる。第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に維持するように第１および第２の管状要素の一方を均等に駆動するために相互に連結された少なくとも２つの駆動手段によって、第１および第２の管状要素に対する（流れやうねりのような）外部負荷とは無関係に、最適な騒音減衰の維持が確実に行われる。

組立体のセンタリングシステムはまた、第１の管状要素および第２の管状要素の一方を他方の受け部（ｔｅｍｐｌａｔｅ）として使用するときに有用である。したがって、一方の管状要素は、他方の管状要素に対する基準を提供する。

これに関連して、センタリング位置は、例えば、杭から周囲環境への騒音伝達が減衰されるように、水中杭と騒音低減スクリーンの両方が長手方向中心軸線でセンタリングされることを意味するよう広義に解釈することができる。実際には、中心からかなり外れた杭またはスクリーンであっても、結果的に騒音伝達が減衰される場合もある。

センタリングシステムは、海洋での使用中に発生する相当の横力に対応することができる。

センタリングシステムの実施形態では、第２の連結手段は、第１および第２の管状要素の他方（２）の中心軸線に沿った長手方向の動きが許容されるように、センタリングシステムと第１および第２の管状要素の他方（２）とを連結する。

組立体の実施形態では、少なくとも２つの駆動手段が、中心軸線の周囲に対称におよび／または均等に分配される。これは、第１および第２の管状要素を制御方式でセンタリングするのに更に有益である。

組立体の実施形態では、少なくとも２つの駆動手段が、中心軸線の周囲に対向して配設される。

組立体の実施形態では、各駆動手段の作用線が、長手方向中心軸線と交差する。これは、組立体の効率化にとって有益である。

組立体の実施形態では、駆動システムが３つの駆動手段を有する。

組立体の実施形態では、センタリングシステムが油圧システムを有し、駆動システムがその油圧システムの一部である。

組立体の実施形態では、少なくとも２つの駆動手段の第１の駆動手段が第１の油圧シリンダを有し、少なくとも２つの駆動手段の第２の駆動手段が第２の油圧シリンダを有し、第１および第２の油圧シリンダが、第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に維持するように第１および第２の管状要素の一方を均等に駆動するために相互に容積的に連結される。これは、駆動手段の制御との関連で有益である。容積的に連結されるため、第１および第２のシリンダは均等に駆動される。

組立体の実施形態では、第１および第２の油圧シリンダが、第１および第２管状要素の一方をセンタリング位置に維持するように第１および第２の管状要素の一方を均等に駆動するために相互に油圧で直列連結される。これは、駆動手段の制御との関連で更に有益である。第１および第２の油圧シリンダの一方に動力を供給することによって、他方のシリンダをも均等に駆動する。

ある実施形態では、組立体が、第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に向けて付勢するための加圧作動油の第１の供給源を有する。

組立体の実施形態では、加圧流体の第１の供給源が、第１および第２の油圧シリンダの一方のみに直接連結される。これは、組立体の操作や構築を容易にするのに有益である。

組立体の実施形態では、第２の連結手段が、他方の管状要素を長手方向中心軸線にセンタリングするために他方の管状要素に係合するための、レバー手段、転動手段、および摺動手段のうちの少なくとも１つを有する。特に、レバー手段は、センタリングシステムがテーパ部を有する管状要素をセンタリングするのを更に容易にする。

ある実施形態では、組立体が、第１および第２の管状要素を長手方向中心軸線に相互に位置合わせするために長手方向中心軸線に沿って配設された複数のセンタリングシステムを有する。

本発明は更に、騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２管状要素を第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる共通の長手方向中心軸線にセンタリングするための方法であって、
長手方向中心軸線の周囲に配設された少なくとも２つの駆動手段を有する、センタリング力を印加するための駆動システムを用意するステップと、
第１および第２の管状要素の一方の長手方向中心軸線でのセンタリング位置に向けて、第１および第２の管状要素の一方の周囲にセンタリング力を印加するステップと、
第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に維持するために少なくとも２つの駆動手段を均等に駆動するステップと、
を含む方法に関する。

本発明は更に、本明細書で説明し、および／または、添付図面に示す特徴的な特徴の１つ以上を有する装置に関する。

本発明は更に、本明細書で説明し、および／または、添付図面に示す特徴的な特徴の１つ以上を有する方法に関する。

本特許で論じる種々の態様は、更なる利点をもたらすように組み合わせることができる。

以下、図面に示す好ましい実施形態を参照しながら、本発明を更に明らかにする。

センタリングシステムと第１および第２の管状要素との組立体の側断面図である。 本発明によるセンタリングシステムの上面図である。 本発明によるセンタリングシステムの実施形態の油圧システムの概略図である。 本発明によるセンタリングシステムの実施形態の詳細を示す側面図である。

図１は、概略的に描かれているセンタリングシステム１１と第１および第２の管状要素との組立体を側断面図で示している。図１は、水域４の底３に管状要素（ここでは、杭要素２）を打ち込むことができる杭打ち機１を示している。第２の管状要素（ここでは細長い管５）が杭要素２の周囲に設けられる。この場合、細長い管５は、外壁６と内壁７とを有する。杭要素２および管５は、杭要素２と管５との間に中間空間８が存在する状態で、中心軸線１３に沿って互いに同心状に配設される。

図示の実施形態では、杭２および管５は、実質的に円筒形の設計である。他の実施形態（図示せず）では、環境への騒音または振動の伝達を抑制できる中間空間が外壁と内壁との間に形成されるのであれば、管が別の形状を有してもよいことは勿論である。

管５は鋼製壁で作られることが好ましい。管の構造が自立型であってもよく、これは、管を垂直姿勢に保つために別個の支持構造を設ける必要がないことを意味する。

図１は、センタリングシステム１１が管５の上部に設けられることを示している。ここでは、センタリングシステム１１が概略的に描かれている。実際には、いくつかのセンタリングシステム１１が、杭２を管５に対してセンタリングおよび位置合わせするために、杭２の長手方向に沿って配設されてもよい。このセンタリングシステム１１によって、打設装置１で打設される間、音源（杭２）が管５内でセンタリングされた状態（騒音減衰の点で最適な位置）に保たれることが確実となる。杭２の直径がその長手方向に沿って変化している場合があるので、センタリングシステムは、この変化を許容することができ、加えて、杭２の所望の狭幅および／または広幅を収容することができるように調節可能である。杭２は、例えば、テーパ部、すなわち、伸縮杭のような断面の異なる部分を有してもよい。

センタリングシステムの寸法は、音源（杭２）の寸法に応じて変化する。音源と管の内側との間の距離が、接触騒音（すなわち、音源と管との直接接触による騒音の伝達）を防止するのに十分に大きくなるように、杭は、４〜６ｍ以上の特徴的な直径を有してもよく、管５の直径は、実際には７ｍ以上である。

図２は、本発明によるセンタリングシステム１１の上面図を示す。ここでは、センタリングシステム１１が、管５に連結固定され、かつ杭２を中心軸線１３にセンタリングするために杭２に係合する。第１の連結手段３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、センタリングシステム１１を管５に連結固定する。第２の連結手段３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、杭を中心軸線１３にセンタリングするために杭２に係合する。杭２は、第２の連結手段３１ａ，３１ｂ，３１ｃに対して摺動することができる。駆動システムは、中心軸線１３の周囲に均等に配設された３つの駆動手段２８ａ，２８ｂ，２８ｃを有する。ここでは、各駆動手段２８ａ，２８ｂ，２８ｃが、杭２の中心軸線１３でのセンタリング位置に向けて杭２の周囲にセンタリング力を印加するための作用線３２ａ，３２ｂ，３２ｃを有する。

図３は、本発明によるセンタリングシステム１１の実施形態の油圧システム１４の概略図を示している。油圧システム１４は、多数の油圧部１８，１９，２０および２１に分割され、それら油圧部はそれぞれのシリンダピストン２２，２３，２４で隔てられる。油圧部は、作動油に関して隔てられるが、作動油の押出容積に関して直列連結される。動作中に、第１の油圧シリンダのピストン２２が一定のストロークで強制移動させられると、例えば、杭２のテーパ部のため、一定容積の作動油が第２の油圧部１９に押し出される。後続の油圧シリンダ２６のピストン直径２３は、第２の油圧部１９のその押出容積によって第１の油圧シリンダ２５のピストン２２の一定のストロークと同じストロークで第２の油圧シリンダのピストン２３が強制移動するように選択される。このようにして、杭５は、中心軸線１３でのセンタリング位置に維持される。

油圧システム１４は、油圧シリンダを駆動する加圧流体の供給源として、２つのアキュムレータを有すると考えられる。油圧システムの各端部は、２つのアキュムレータの一方に連結される。一方のアキュムレータ３７が図示されており、他方のアキュムレータ（図示せず）は、バルブユニット３８に連結された図３の油圧部２１に連結されている。この場合、センタリングシステム１１の油圧シリンダの作動を制御すると同時に、杭打ちの際にセンタリングシステムへの供給管路が不要となるので、２つのアキュムレータを設けることが有益である。

図４は、本発明によるセンタリングシステムの実施形態の詳細を示している。

レバー装置３４は、センタリングシステム１１を管５に連結固定するための第１の連結手段として用いられる。接触ホイール３５は、杭を中心軸線１３にセンタリングするために杭２に係合するための第２の連結手段として用いられる。杭２は、ホイール３５に対して摺動することができる。ホイール３５の走行面３２は、杭２の外周３３に係合する。ここでは、駆動手段２８ａが、杭２の中心軸線１３でのセンタリング位置に向けて杭２の周囲にセンタリング力を印加するために、管５とレバー装置３４とに連結される。駆動手段２８ａは、レバー装置３４およびホイール３５によってセンタリング力を印加する。駆動手段２８ａは杭２にヒンジ連結される。駆動手段２８ａは、レバー装置３４に摺動連結される。

上記の明細書および図面は本発明のいくつかの実施形態を説明するために含まれるものであり、保護の範囲を限定するものではないことも明白であろう。本開示から開始して、多く更なる実施形態が当業者には明らかであり、それらの実施形態は、保護の範囲内および本発明の本質の範囲内にあり、先行技術と本特許の開示との明らかな組み合わせである。

Claims (14)

1. 騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２の管状要素（２，５）と、前記第１の管状要素（２）および前記第２の管状要素（５）をセンタリングするのに好適なセンタリングシステム（１１）との組立体であって、前記組立体が、前記第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる共通の長手方向中心軸線（１３）を有し、前記センタリングシステムが、
   前記センタリングシステムを前記第１および第２の管状要素の一方に連結固定するための第１の連結手段（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）と、
   前記第１および第２の管状要素の他方を前記長手方向中心軸線（１３）にセンタリングするために他方の管状要素に係合するための第２の連結手段（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）と、
   前記長手方向中心軸線（１３）の周囲に配設された少なくとも２つの駆動手段（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ）を有する駆動システムであって、各駆動手段が、前記第１および第２の管状要素の一方の前記長手方向中心軸線（１３）でのセンタリング位置に向けて、前記第１および第２の管状要素の一方の周囲にセンタリング力を印加するための作用線（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）を有し、前記少なくとも２つの駆動手段が、前記第１および第２管状要素の一方をセンタリング位置に維持するように前記第１および第２管状要素の一方を均等に駆動するために相互に連結される、前記駆動システムとを有し、
   前記センタリングシステムが、前記第１および第２の管状要素の一方に連結固定され、かつ、前記第１および第２の管状要素の一方と他方の管状要素との間の中間空間（８）が騒音減衰に関して最適であるように他方の管状要素を前記長手方向中心軸線（１３）にセンタリングするために、他方の管状要素に係合する、組立体。
2. 前記第２の連結手段が、前記第１および第２の管状要素の他方（２）の前記長手方向中心軸線（１３）に沿った長手方向の動きを許容するために、前記センタリングシステムと前記第１および第２の管状要素の他方（２）とを連結するのに好適である、請求項１に記載の組立体。
3. 前記少なくとも２つの駆動手段が、前記長手方向中心軸線（１３）の周囲に対称におよび／または均等に分配される、請求項１または２に記載の組立体。
4. 前記少なくとも２つの駆動手段が、前記長手方向中心軸線（１３）の周囲に対向して配設される、請求項３に記載の組立体。
5. 各駆動手段の前記作用線が、前記長手方向中心軸線（１３）と交差する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組立体。
6. 前記駆動システムが３つの駆動手段を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組立体。
7. 前記センタリングシステムが油圧システムを有し、前記駆動システムが前記油圧システムの一部である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組立体。
8. 前記少なくとも２つの駆動手段の第１の駆動手段が第１の油圧シリンダを有し、前記少なくとも２つの駆動手段の第２の駆動手段が第２の油圧シリンダを有し、前記第１および第２の油圧シリンダが、前記第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に維持するように前記第１および第２の管状要素の一方を均等に駆動するために相互に容積的に連結される、請求項７に記載の組立体。
9. 前記第１および第２の油圧シリンダが、前記第１および第２の管状要素の前記一方をセンタリング位置に維持するように前記第１および第２の管状要素の前記一方を均等に駆動するために相互に油圧で直列連結される、請求項８に記載の組立体。
10. 前記第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に向けて付勢するための加圧作動油の第１の供給源を有する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の組立体。
11. 加圧流体の前記第１の供給源が、前記第１および第２の油圧シリンダの一方のみに直接連結される、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の組立体。
12. 前記第２の連結手段が、他方の管状要素（２）を前記長手方向中心軸線（１３）にセンタリングするために他方の管状要素に係合するための、レバー手段（３４）、転動手段（３５）、および摺動手段のうちの少なくとも１つを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組立体。
13. 前記第１および第２の管状要素を前記長手方向中心軸線に相互に位置合わせするために前記長手方向中心軸線に沿って配設された複数のセンタリングシステムを有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の組立体。
14. 騒音低減スクリーン内に収容された水中杭などの細長い第１および第２の管状要素（２，５）を前記第１および第２の管状要素の両方が沿って延びる共通の長手方向中心軸線（１３）にセンタリングするための方法であって、
    前記長手方向中心軸線の周囲に配設された少なくとも２つの駆動手段を有する、センタリング力を印加するための駆動システムを用意するステップと、
    前記第１および第２の管状要素の一方の前記長手方向中心軸線でのセンタリング位置に向けて、前記第１および第２の管状要素の一方の周囲にセンタリング力を印加するステップと、
    前記第１および第２の管状要素の一方をセンタリング位置に維持するために前記少なくとも２つの駆動手段を均等に駆動するステップと、
    を含む方法。

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