JP2022065982A - 船舶用の架台昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶の持ち上げ高さを十分に確保することによって船舶を安全に係留できる、船舶用の架台昇降装置を提供する。【解決手段】プラットフォーム２に配設される架台５を昇降させる船舶用の架台昇降装置６であって、架台５は、船舶７を載置する載置台部４２と、載置台部４２を支持する載置台支持部４１とを有し、船舶用の架台昇降装置６は、載置台支持部４１に接続される架台昇降アクチュエータ８０を有し、架台昇降アクチュエータ８０は、伸縮シリンダチューブ８１と、伸縮シリンダチューブ８１の内部に同心状に設けられた複数のピストンロッド８２，８３とを有するテレスコープ型の伸縮シリンダ８０であり、テレスコープ型の伸縮シリンダ８０を液圧で駆動することにより、船舶７が着水状態で係留される係留位置と、船舶７が海面上昇の影響を受けない退避位置との間での、架台５の昇降動作を行う。【選択図】図４

Description

この発明は、船舶用の架台昇降装置に関する。

例えば、特許文献１では、架構体が、船舶の幅方向において離間した１対のフロートに架け渡されて、該架構体に設けられたウインチで駆動される船舶支持部材によって、船舶を吊り上げる浮船台が開示されている。

特開２００８－４９９７７号公報

特許文献１では、架構体が、２本の柱部材と、該２本の柱部材の頂部を連結する梁部材とからなり、架構体は側面視で大略逆Ｕ字形状をしている。架構体の梁部材に設けられたウインチを用いて、船舶の船底に架け渡された船舶支持部材を巻き上げることによって、船舶が持ち上げられている。特許文献１では、海中の貝類や藻類が船底に付着しないことを目的に船舶を持ち上げているので、船舶の持ち上げ高さは、船底が海面から少し上方に位置する程度である。

この程度の持ち上げ高さでは、高潮や津波などの海面上昇時には、船舶が転覆するおそれがある。しかしながら、特許文献１では、船舶の上甲板や船橋などが、逆Ｕ字形状をした架構体の梁部材に接触しないように船舶を持ち上げる必要があるので、船舶の持ち上げ高さを十分に確保できない。そのため、特許文献１では、高潮や津波などの海面上昇時において、船舶を安全に係留できないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、船舶の持ち上げ高さを十分に確保することによって船舶を安全に係留できる、船舶用の架台昇降装置を提供することである。

上記課題を解決するため、この発明の一態様に係る船舶用の架台昇降装置は、
プラットフォームに配設される架台を昇降させる船舶用の架台昇降装置であって、
前記架台は、船舶を載置する載置台部と、前記載置台部を支持する載置台支持部とを有し、
前記船舶用の架台昇降装置は、前記載置台支持部に接続される架台昇降アクチュエータを有し、
前記架台昇降アクチュエータは、伸縮シリンダチューブと、前記伸縮シリンダチューブの内部に同心状に設けられた複数のピストンロッドとを有するテレスコープ型の伸縮シリンダであり、
前記テレスコープ型の伸縮シリンダを液圧で駆動することにより、前記船舶が着水状態で係留される係留位置と、前記船舶が海面上昇の影響を受けない退避位置との間での、前記架台の昇降動作を行うことを特徴としている。

この発明によれば、テレスコープ型の伸縮シリンダを液圧で駆動することによって、上下方向の小さなスペースにもかかわらず大きなストロークが得られるので、船舶の持ち上げ高さを十分に確保できる。したがって、高潮や津波などの海面上昇時には、架台を係留位置から退避位置まで上昇させることによって船舶を安全に係留できる。

一実施形態に係る船舶用の架台昇降装置が設けられたプラットフォームの一部分を示す平面図である。 係留位置にある架台昇降装置を船幅方向の反プラットフォーム側から見たときの側面図である。 図２に示した架台昇降装置を船長方向から見たときの図である。 退避位置にある架台昇降装置を船幅方向のプラットフォーム側から見たときの側面図である。 図４に示した架台昇降装置を船長方向から見たときの図である。 図１に示した架台昇降装置の架台昇降アクチュエータの断面図である。

以下、図面を参照しながら、この発明に係る船舶用の架台昇降装置６の実施の形態を説明する。

〔作業台船の全体構造〕
図１は、一実施形態に係る船舶用の架台昇降装置６が設けられたプラットフォーム２の一部分を示す平面図である。

作業台船１は、洋上に設置される洋上構造物としてのプラットフォーム２と、上下の駆動手段としてのレグ昇降装置４と、支持柱としてのレグ３とを備える自己昇降式の作業台船（ＳＥＰ：Self Elevating Platform）である。作業台船１は、船舶を停泊させる停泊施設として、洋上風力発電施設として、船舶を係留するための洋上構造物として、あるいは、海上ヘリポートとして使用される。プラットフォーム２の上には、船舶リフタや洋上風力タービンやクレーンなどが適宜に設置される。

作業台船１を所定の据え付け地点まで曳航した後に、所定の据え付け地点において、レグ昇降装置４により、レグ３をプラットフォーム２に対して下方に相対移動させる。レグ３のレグ先端が海底９に押し込まれると、海底９からの反力を得ることができ、この反力によりプラットフォーム２を海面８よりも上方に上昇させることができる。プラットフォーム２は、波浪の影響を受けない高さ（例えば約１０ｍ）まで持ち上げられる。この状態を保持することにより、自己昇降式のプラットフォーム２が海洋に立設される。海面８よりも高い位置に自己昇降式のプラットフォーム２を立設することにより、プラットフォーム２は、波浪などの影響を受けにくくなり、揺動しにくくなる。

プラットフォーム２は、高さが低い略直方体形状をしており、上方から見ると略長方形であり、上板２１、底板２２、側板２３および隔壁板２４を備える。プラットフォーム２は、例えば、縦１２０ｍ×横４０ｍ×高さ６ｍである。プラットフォーム２では、例えば、一側に２隻および他側に２隻の合計４隻の８００トンクラスの船舶７を係留させることができる。

プラットフォーム２の高さ方向（上下方向）に貫通したガイド穴が、プラットフォーム２の四隅に形成される。ガイド穴は、例えば角形のレグ３がガイド穴を上下方向に挿通できるように、例えば角形状をしている。上板２１と底板２２と側板２３とで囲まれる内部空間は、複数の隔壁板２４によって間仕切りされる。

プラットフォーム２の内部空間は、水密構造になっており、この水密構造によってプラットフォーム２は浮力を得ることができ、作業台船１全体が水に浮くことができる。したがって、作業台船１が海面８に浮上した状態で、作業台船１を曳航して据え付け地点まで移動させることができる。また、作業台船１は、スクリュープロペラなどの推進装置を備えることによって、自航して据え付け地点まで移動する態様にすることもできる。

図１に示すように、レグ昇降装置４は、レグ昇降ユニットとして、プラットフォーム２の各コーナー部に形成されたガイド穴を取り囲むように、プラットフォーム２に取り付けられる。レグ昇降装置４は、レグ昇降ユニットの上端に設けられたフランジによって、プラットフォーム２の上板２１に形成された係止段部に係止されて、上板２１と面一に取り付けられる。当該構成によれば、作業者は、プラットフォーム２の上板２１の上で安全に作業できる。

〔レグの構造〕
図１から図３に示すように、プラットフォーム２を支持するレグ３は、中空の角柱（断面が、例えば略正方形）の鋼管であり、例えば、一辺が３ｍであり、長さが５０ｍのサイズである。

レグ３は、対向する２面の係合面３１を有し、２面の係合面３１の幅方向中央には、それぞれ、複数のテーパー形状のレグ係合凹部３５がレグ３の長手方向に形成されている。レグ係合凹部３５は、レグ３の長手直交方向（横方向）に貫通していない。好ましくは、複数のレグ係合凹部３５が、レグ３の長手方向に連続的に形成される。当該構成によれば、レグ３を上下方向に微少量で相対移動させることができるので、微小な位置合わせを行うことができる。レグ係合凹部３５は、正面視で円形状をしているとともに、断面視でレグ３の内側に向けて先細のテーパー形状（台形状）をしている。レグ係合凹部３５は、例えば、挿入開口径が５００ｍｍ、湾曲部が１００ｍｍ、ピッチが６００ｍｍのサイズである。

〔レグ昇降装置の構造〕
各レグ昇降装置４は、ロック装置５０して働く上側ロック装置５０ａおよび下側ロック装置５０ｂと、レグ昇降シリンダ６０とを備える。上側ロック装置５０ａは、ブラケットを介して可動ベースに取り付けられて、レグ３の長手方向（上下方向）に可動である。下側ロック装置５０ｂは、ブラケットを介して固定ベースに取り付けられて、レグ３の長手方向（上下方向）に不動であり且つ固定である。固定ベースは、プラットフォーム２の上板２１に固定される。

レグ３をロック固定するために、上側ロック装置５０ａおよび下側ロック装置５０ｂが、各係合面３１に対向するように配設される。上側ロック装置５０ａおよび下側ロック装置５０ｂは、それぞれ、或るレグ３の周囲に一側および他側に配設される。すなわち、一側の係合面３１の側に上下一対のレグ昇降シリンダ６０がレグ３の長手方向（上下方向）に離間して配設され、他側の係合面３１の側に上下一対のレグ昇降シリンダ６０がレグ３の長手方向（上下方向）に離間して配設される。上側ロック装置５０ａおよび下側ロック装置５０ｂは、それぞれ、シリンダとピストンロッドとピストンと係合ピンとを有する。係合ピンは、先細のテーパー形状を有する。上側ロック装置５０ａおよび下側ロック装置５０ｂの係合ピンが、突出することにより、レグ３に形成されたレグ係合凹部３５に圧入されて係合する。これにより、レグ３がロック固定される。

〔架台の構造〕
架台５は、載置台支持部４１と、載置台部４２とを備え、図３に示すように、側面視で略Ｌ字形状をしている。載置台支持部４１は、プラットフォーム２の側板２３に対面して、上下方向に延びる板形状をしている。載置台支持部４１は、プラットフォーム２の側において、プラットフォーム２に向けて突出した左右一対の縦フレーム部４３および左右一対の可動側接続部４４を有する。

載置台部４２は、載置台支持部４１の船舶７の側から横方向（水平方向）に延びる板形状をしている。図２および図３に示す係留位置では、載置台部４２は、例えば、海面８から約５ｍ低いところに位置するとともに、船舶７の船底から離間している。載置台支持部４１の上昇に伴って、載置台部４２は、船舶７を載置し且つ船舶７の船底を支持するようになる。図４および図５に示す退避位置では、載置台部４２は、例えば、海面８から約１０ｍの高さに位置する。したがって、載置台部４２は、船舶７が着水状態で係留される係留位置と、船舶７が海面８の上昇の影響を受けない退避位置との間で移動して、退避位置と係留位置との間には、例えば、約１５ｍの高低差がある。

〔架台昇降装置の構造〕
架台昇降装置６は、大別すると、架台５を昇降させるための構成と、昇降する架台５をガイドするための構成と、架台５をロック固定するための構成と、架台５を昇降させるアクチュエータの構成とを有する。以下、図２から図６を参照しながら、上記構成を説明する。

図２および図３は、船舶７が着水状態で係留される係留位置にあるときの架台昇降装置６を示し、図４および図５は、船舶７が海面８の上昇の影響を受けない退避位置にあるときの架台昇降装置６を示す。

架台昇降装置６は、プラットフォーム２の側方に設けられて、船舶７を載置し且つ支持する架台５を昇降させる。架台昇降装置６は、架台５およびプラットフォーム２を接続する可動側接続部４４および固定側接続部４８と、複数の支持軸４７およびローラ部４７ｂと、一対のガイド柱４５と、架台係合凹部７５と、架台ロック装置５０ｃと、架台昇降アクチュエータ８０とを備える。

架台５に設けられる可動側接続部４４と、プラットフォーム２に設けられる固定側接続部４８とは、架台５をプラットフォーム２に対して昇降させるための構成に対応する。複数の支持軸４７およびローラ部４７ｂと、一対のガイド柱４５とは、昇降する架台５をガイドするための構成に対応する。架台係合凹部７５と、架台ロック装置５０ｃとは、架台５をロック固定するための構成に対応する。架台昇降アクチュエータ８０は、架台５を昇降させるアクチュエータの構成に対応する。以下、架台昇降装置６における各構成を説明する。

〔架台をプラットフォームに対して昇降させるための構成〕
架台５の載置台支持部４１の上部であって側板２３に対面する面には、可動側接続部４４が配設される。可動側接続部４４は、一対のガイド柱４５，４５で挟まれる領域から外れた位置に配設される。他方、プラットフォーム２の側板２３であって載置台支持部４１に対面する面には、固定側接続部４８が配設される。

可動側接続部４４および固定側接続部４８に対して架台昇降アクチュエータ８０が接続される。架台昇降アクチュエータ８０が伸縮動作することにより、可動側接続部４４が固定側接続部４８に対して上下方向に移動して、架台５がプラットフォーム２に対して昇降する。

〔昇降する架台をガイドするための構成〕
架台５の載置台支持部４１に設けられる縦フレーム部４３は、上下方向に延びて、一対のガイド柱４５，４５で挟まれる領域に配置される。縦フレーム部４３は、支持軸４７を挿通するための複数の支持穴を有する。複数の支持穴は、縦フレーム部４３において、上下方向に離間して配置される。

プラットフォーム２に立設されるガイド柱４５は、上下方向に延びる柱形状をしている。ガイド柱４５は、プラットフォーム２の上板２１に対して斜めに立設された補強柱４６で支持される。ガイド柱４５は、平面視でＵ字形状をしていて、対向する内側が開口したガイド溝４５ａを有する。支持軸４７は、載置台支持部４１の縦フレーム部４３に形成された支持穴によって軸支される。支持軸４７のローラ部４７ｂは、ガイド柱４５のガイド溝４５ａにガイドされる。したがって、架台５の載置台支持部４１は、ガイド柱４５に沿って上下方向に移動できる。当該構成によれば、船舶７を載置台部４２に載置した状態での架台５を安定して昇降できる。

プラットフォーム２の側板２３および載置台支持部４１の間には、側方間隙２７が形成される。縦フレーム部４３、可動側接続部４４、固定側接続部４８および架台昇降アクチュエータ８０は、それぞれ、側方間隙２７に配設される。これにより、プラットフォーム２の上板２１には、架台５を昇降させるための各種構成要素が配設されること無く、或る大きさの空間が確保されるので、作業者は、プラットフォーム２の上板２１の上で安全に作業できる。

〔架台をロック固定するための構成〕
縦フレーム部４３には、支持穴と重ならない位置にテーパー形状の架台係合凹部７５が複数形成される。複数の架台係合凹部７５は、縦フレーム部４３の上下方向に離間して配置される。架台係合凹部７５は、正面視で円形を有するとともに、断面視で縦フレーム部４３の外側に向けて先細で有底のテーパー形状（台形状）を有する。架台係合凹部７５は、例えば、挿入開口径が５００ｍｍ、ピッチが３０００ｍｍのサイズである。

昇降した架台５をロック固定するための架台ロック装置５０ｃが、プラットフォーム２の上板２１に配設されている。架台ロック装置５０ｃは、ロック装置５０として働き、上述した上側ロック装置５０ａおよび下側ロック装置５０ｂと同じ構成を有する。

架台ロック装置５０ｃは、シリンダとピストンロッドとピストンと係合ピンとを有する。係合ピンは、大略円錐台形状をしているテーパー形状の係合ピンである。すなわち、係合ピンは、正面視で円形状をしているとともに、断面視で架台係合凹部７５に向けて先細のテーパー形状（台形状）にピン先端の山型形状を加えた形状をしている。架台ロック装置５０ｃは、シール部材を有するシール構造により水密に構成されている。

架台ロック装置５０ｃは、ピストンを作動液（例えば作動油）で駆動して、ピストンの先端に取り付けられた係合ピンを、水平方向（横方向）に駆動する。係合ピンを、縦フレーム部４３に形成された架台係合凹部７５に向けて駆動すると、テーパー形状の係合ピンが、突出してテーパー形状の架台係合凹部７５に圧入されて係合する。このとき、係合ピンの係合凸面が、架台係合凹部７５の係合凹面に対して周面状に密着して係合する。これにより、係合ピンと架台係合凹部７５との間での係合接触面積が大きくなるとともに、係合ピンと架台係合凹部７５との間での係合の位置決めが容易になるので、架台ロック装置５０ｃによる架台５のロック固定を確実に行うことができる。係合ピンを、架台係合凹部７５から離れるように駆動すると、係合ピンが引っ込んで架台係合凹部７５に対して非係合になる。このとき、係合ピンの係合凸面が、架台係合凹部７５の係合凹面に対して非係合になる。

係合ピンの係合凸面の勾配が、架台係合凹部７５の係合凹面の勾配よりも大きいように構成されている。例えば、係合凸面の勾配が１５度であり、係合凹面の勾配が１４度である。言い換えると、係合凸面のテーパー角度が３０度であり、係合凹面のテーパー角度が２８度である。当該構成によれば、係合凸面が係合凹面の外側の挿入開口部分で係合するので、係合ピンが架台係合凹部７５との摩耗によって縮径しても、係合ピンが架台係合凹部７５の内側に向けてさらに突出して圧入することができるので、架台ロック装置５０ｃを長期間使用できる。

係合状態において、係合ピンのピン先端と、縦フレーム部４３に形成された架台係合凹部７５の奥側部分との間で隙間を有するように構成されている。当該構成によれば、係合ピンが架台係合凹部７５との摩耗によって縮径しても、係合ピンが架台係合凹部７５の奥側に向けてさらに突出して圧入することができるので、架台ロック装置５０ｃを長期間使用できる。

〔架台を昇降させるアクチュエータの構成〕
図６は、架台昇降アクチュエータ８０の断面図である。架台５を係留位置および退避位置の間で昇降させるために、図６に示す伸縮シリンダ８０が設けられている。伸縮シリンダ８０は、架台昇降アクチュエータ８０として働き、図示しない液圧発生装置からの液圧（例えば油圧）によって駆動される。伸縮シリンダ８０の一端部８７が可動側接続部４４に接続され、架台昇降アクチュエータ８０の他端部８８が固定側接続部４８に接続される。したがって、伸縮シリンダ８０が突出すると、架台５が上昇状態になり、載置台部４２の高さが高くなる。他方、伸縮シリンダ８０が引っ込むと、架台５が下降状態になり、載置台部４２の高さが低くなる。

架台昇降アクチュエータ８０は、油圧などの液圧で駆動されるテレスコープ型の（telescopic）伸縮シリンダ８０である。架台昇降アクチュエータ８０の一端部８７が可動側接続部４４に回動自在に接続され、架台昇降アクチュエータ８０の他端部８８が固定側接続部４８に回動自在に接続される。テレスコープ型の伸縮シリンダ８０を液圧で駆動することにより、架台５が係留位置および退避位置の間で昇降する。

図６に示すように、伸縮シリンダ８０は、伸縮シリンダチューブ８１と、伸縮シリンダチューブ８１の内部に同心状に設けられた複数のピストンロッド８２，８３とを備えるテレスコープ型である。伸縮シリンダ８０は、例えば、第１ピストンロッド８２と、第２ピストンロッド８３とを備える。

伸縮シリンダ８０の外殻を形成する円筒状の伸縮シリンダチューブ８１のヘッド側（図６の左側）である基端側では、端部カバー８１ｃによって、伸縮シリンダチューブ８１の基端が閉塞されている。伸縮シリンダチューブ８１のロッド側（図６の右側）である先端側は、開放されている。

伸縮シリンダチューブ８１の内側には、二重円筒状の第１ピストンロッド８２がシリンダ軸方向に移動可能に挿入される。第１ピストンロッド８２の内側には、二重円筒状の第２ピストンロッド８３がシリンダ軸方向に移動可能に挿入される。したがって、本実施形態の伸縮シリンダ８０は、第１ピストンロッド８２および第２ピストンロッド８３が、伸縮シリンダチューブ８１内に同心状に組み込まれたテレスコープ型の多段シリンダである。当該構成によれば、伸縮シリンダチューブ８１の軸方向長さを抑えながらピストンロッド８２，８３の段数を増やすことが容易であり、伸縮シリンダ８０の上下方向の小さなスペースにもかかわらず大きなストロークが得られる。伸縮シリンダ８０は、各ピストンロッド８２，８３の突出により、図２において点線で示す引っ込み状態から、図４において実線で示す突出状態になる。

第１ピストンロッド８２および第２ピストンロッド８３の各基端側では、それぞれ、第１ヘッド側圧力室９１および第２ヘッド側圧力室９２が形成される。

第１ピストンロッド８２は、第１ピストン８２ａと、第１シリンダチューブ８２ｂと、第１端部カバー８２ｃとを有する。第１ピストン８２ａの外周部には、公知のシール部材が装着される。

第２ピストンロッド８３は、第２ピストン８３ａと、第２端部カバー８３ｃとを有する。第２ピストン８３ａの外周部には、公知のシール部材が装着される。

伸縮シリンダチューブ８１、第１ピストンロッド８２および第２ピストンロッド８３は、それぞれ、例えば、鋼製である。例示として、第１ピストンロッド８２および第２ピストンロッド８３の各シリンダストロークは、約７．５ｍであり、伸縮シリンダ８０の伸縮長さは、約１５ｍである。また、例示として、伸縮シリンダチューブ８１の内径は約１７０ｍｍであり、第１ピストンロッド８２の外径は約１５０ｍｍであり、第１シリンダチューブ８２ｂの内径は約１００ｍｍであり、第２ピストンロッド８３の外径は約８５ｍｍのサイズである。

端部カバー８１ｃの基端側には、ヘッド側ポート８５が形成されており、作動液（作動油）の供給および排出が行われる配管（図示しない）が接続される。ヘッド側ポート８５は、第１貫通孔９５を介して、第１ヘッド側圧力室９１に連通している。第１ヘッド側圧力室９１は、第２貫通孔９６を介して、第２ヘッド側圧力室９２に連通している。

したがって、第１ヘッド側圧力室９１は、第２貫通孔９６を介して、第２ヘッド側圧力室９２に連通している。なお、第１ヘッド側圧力室９１および第２ヘッド側圧力室９２は、ヘッド側圧力室として働く。

当該構成によれば、簡易な構造で、ヘッド側圧力室９１，９２は、相互に連通できる。

ピストンロッド８２，８３が引っ込んでいる状態で、第１ヘッド側圧力室９１に液圧を印加すると、第１ヘッド側圧力室９１を拡張させるとともに、第２ヘッド側圧力室９２を拡張させる。ヘッド側圧力室９１，９２の拡張により、各ピストンロッド８２，８３が突出するので、伸縮シリンダ８０が突出状態になる。

伸縮シリンダチューブ８１と第１ピストンロッド８２との間には、第１ロッド側圧力室１０１が形成される。第１ピストンロッド８２と第２ピストンロッド８３との間には、第２ロッド側圧力室１０２が形成される。

伸縮シリンダチューブ８１の外周部には、ロッド側ポート８６を有するロッド側配管が接続されており、ロッド側配管を介して作動液（作動油）の供給および排出が行われる。ロッド側ポート８６は、ロッド側配管および外貫通孔９８を介して、第１ロッド側圧力室１０１に連通している。

第１ピストンロッド８２は、第１外筒および第１内筒からなる二重円筒構造をしている。当該二重円筒構造においては、第１ロッド側連通路１０５が形成されている。第１ロッド側連通路１０５は、基端側の外側に位置する第１ヘッド側貫通孔１０５ｂと、先端側の内側に位置する第１ロッド側貫通孔１０５ｃと、第１ヘッド側貫通孔１０５ｂおよび第１ロッド側貫通孔１０５ｃを連通する第１接続通路１０５ａとから構成される。外貫通孔９８は、第１ロッド側圧力室１０１を介して、第１ヘッド側貫通孔１０５ｂに連通している。

したがって、第１ロッド側圧力室１０１は、第１ロッド側連通路１０５を介して、第２ロッド側圧力室１０２に連通している。なお、第１ロッド側圧力室１０１および第２ロッド側圧力室１０２は、ロッド側圧力室として働く。

ピストンロッド８２，８３が、突出している状態では、ロッド側圧力室１０１，１０２の内容積が小さくなっている。また、第１ロッド側連通路１０５が、第１ロッド側貫通孔１０５ｃと、第１ヘッド側貫通孔１０５ｂと、第１ロッド側貫通孔１０５ｃおよび第１ヘッド側貫通孔１０５ｂを接続する第１接続通路１０５ａとを備える。

第１ロッド側圧力室１０１に液圧を印加すると、第１ロッド側圧力室１０１を拡張させるとともに、第１接続通路１０５ａを介して、第２ロッド側圧力室１０２を拡張させる。ロッド側圧力室１０１，１０２の拡張により、各ピストンロッド８２，８３が引っ込むので、伸縮シリンダ８０が引っ込み状態になる。当該構成によれば、伸縮シリンダ８０が液圧で引っ込み動作を行うので、各ピストンロッド８２，８３の自重で引っ込み動作を行うような他の構成よりも、確実に且つ強力に引っ込み動作を行うことができる。特に、自重による引っ込み動作が機能しない場合において、効果的である。

第１ロッド側圧力室１０１においては、第１突条１１１が第１シリンダチューブ８２ｂの基端側に設けられるとともに、第１ストッパ１１２が伸縮シリンダチューブ８１の先端側に設けられる。第１突条１１１が第１ストッパ１１２に当接すると、第１ピストンロッド８２の突出動作が停止する。

第２ロッド側圧力室１０２においては、第２突条１１３が第２ピストン８３ａの基端側に設けられるとともに、第２ストッパ１１４が第１シリンダチューブ８２ｂの先端側に設けられる。第２突条１１３が第２ストッパ１１４に当接すると、第２ピストンロッド８３の突出動作が停止する。

伸縮シリンダ８０には、図示しない液圧回路が接続される。液圧回路は、ヘッド側配管、ロッド側配管、制御弁としての方向切換弁、ポンプおよびタンクなどを有する。ヘッド側配管の一端は、ヘッド側ポート８５に接続され、ロッド側配管の一端は、ロッド側ポート８６に接続される。ヘッド側配管およびロッド側配管の各他端は、方向切換弁に接続される。方向切換弁にはポンプとタンクとが接続されて、ヘッド側配管とロッド側配管とが方向切換弁を介してポンプまたはタンクに選択的に接続される。すなわち、方向切換弁は、中立位置と、ヘッド側の切換位置と、ロッド側の切換位置とに切り換え可能となっている。中立位置では、ヘッド側配管およびロッド側配管を、ポンプにも接続せず、またタンクにも接続しない。ヘッド側の切換位置では、ヘッド側配管をポンプに接続するとともにロッド側配管をタンクに接続する。ロッド側の切換位置では、ヘッド側配管をタンクに接続するとともにロッド側配管をポンプに接続する。

次に、伸縮シリンダ８０の伸縮動作について説明する。

方向切換弁をヘッド側の切換位置にすることにより、各ピストンロッド８２，８３が引っ込んだ伸縮シリンダ８０の引っ込み状態において、作動液（例えば作動油）がヘッド側ポート８５から供給される。作動液が第１貫通孔９５を介して第１ヘッド側圧力室９１などに供給され、各ピストンロッド８２，８３が一体的に突出動作を行うが、始めのうちは、受圧面積の大きい第１ピストンロッド８２の突出動作が主となる。第１突条１１１が第１ストッパ１１２に当接することにより、第１ピストンロッド８２の突出動作が停止する。

続いて、受圧面積の大きい第２ピストンロッド８３の突出動作が主となり、第２突条１１３が第２ストッパ１１４に当接することにより、第２ピストンロッド８３の突出動作が停止する。その結果、伸縮シリンダ８０は、最も突出した状態になる。なお、ロッド側ポート８６から排出された作動液は、タンクで回収される。

方向切換弁をロッド側の切換位置にすることにより、各ピストンロッド８２，８３が突出した伸縮シリンダ８０の突出状態において、作動液（例えば作動油）がロッド側ポート８６から供給される。作動液が外貫通孔９８を介して第１ロッド側圧力室１０１などに供給され、各ピストンロッド８２，８３が一体的に引っ込み動作を行うが、始めのうちは、受圧面積の大きい第１ピストンロッド８２の引っ込み動作が主となる。第１ヘッド側圧力室９１に貯留された作動液が、ヘッド側ポート８５から排出され、第１端部カバー８２ｃが端部カバー８１ｃに当接することにより、第１ピストンロッド８２の引っ込み動作が停止する。

続いて、受圧面積の大きい第２ピストンロッド８３の引っ込み動作が主となり、第２ヘッド側圧力室９２に貯留された作動液がヘッド側ポート８５から排出され、第２端部カバー８３ｃが第１端部カバー８２ｃに当接することにより、第２ピストンロッド８３の引っ込み動作が停止する。その結果、伸縮シリンダ８０は、最も引っ込んだ状態になる。なお、ヘッド側ポート８５から排出された作動液は、タンクで回収される。

上記構成によれば、ヘッド側圧力室９１，９２に液圧を印加することにより、ピストンロッド８２，８３が、順次、突出動作を行い、ロッド側圧力室１０１，１０２に液圧を印加することにより、ピストンロッド８２，８３が、順次、引っ込み動作を行うので、伸縮シリンダ８０の伸縮動作を容易に切り替えることができる。

架台ロック装置５０ｃによって架台５がロック固定されるとともに、各ピストンロッド８２，８３が突出することにより退避位置にある架台５が、大きな外力（例えば風力）を受けることによって、伸縮シリンダ８０が揺動したり、ねじれたりすることがある。このようなとき、各ピストンロッド８２，８３への過大な負荷が作用することを防止するため、方向切換弁を中立位置にすることにより、ヘッド側配管およびロッド側配管の液圧がポンプ及びタンクから切り離される。これにより、ヘッド側圧力室９１，９２およびロッド側圧力室１０１，１０２に対する作動液の供給または排出が行われず、液圧の印加されていない状態で、伸縮シリンダ８０および架台５の退避位置が維持される。したがって、大きな外力が作用しても、外力が緩衝されることによって、伸縮シリンダ８０の破損を防止できる。

プラットフォーム２の側板２３に対面する載置台支持部４１には可動側接続部４４が配設され、伸縮シリンダ８０の一端部８７は可動側接続部４４の可動側軸部４４ａで軸支される。それとともに、プラットフォーム２の側板２３には固定側接続部４８が配設され、伸縮シリンダ８０の他端部８８は固定側接続部４８の固定側軸部４８ａで軸支される。これにより、プラットフォーム２に対する架台５の揺動やねじれによる、伸縮シリンダ８０の破損を防止できる。

そして、架台昇降アクチュエータ８０の駆動によってピストンロッド８２，８３が突出すると、可動側接続部４４が上昇し、それにより載置台支持部４１が上昇する。すなわち、ピストンロッド８２，８３の突出により、架台５の載置台部４２が上昇する。架台５の載置台部４２は、海面上昇の影響を受けない高さ（例えば海面８から約１０ｍの高さ）の退避位置に持ち上げられる。逆に、架台昇降アクチュエータ８０の駆動によってピストンロッド８２，８３が引っ込むと、可動側接続部４４が下降し、これにより載置台支持部４１が下降する。すなわち、ピストンロッド８２，８３の引っ込みにより、架台５の載置台部４２が下降する。

伸縮シリンダ８０は、例えば、それぞれが約７．５ｍのストロークを有する第１ピストンロッド８２および第２ピストンロッド８３が、約７．５ｍの軸方向長さを有する伸縮シリンダチューブ８１内に同心状に組み込まれたテレスコープ型の２段シリンダである。この場合、伸縮シリンダチューブ８１の軸方向長さに対応する上下方向の小さなスペース（例えば、約７．５ｍの高さ）を確保するだけで、約１５ｍという大きなストロークが得られる。したがって、上下方向の小さなスペースにもかかわらず大きなストロークが得られるので、船舶の持ち上げ高さを十分に確保できる。

以上のように、可動側接続部４４を架台昇降アクチュエータ８０で昇降させると、架台５の載置台部４２が昇降することにより、船舶７が着水状態で係留される係留位置と、船舶７が海面上昇の影響を受けない退避位置との間で架台５が昇降する。架台昇降アクチュエータ８０で可動側接続部４４を上昇させると載置台部４２が上昇することによって、架台５が係留位置から退避位置まで上昇する。したがって、高潮や津波などの海面上昇時には、船舶の持ち上げ高さを十分に確保することによって船舶７を安全に係留できる。

特に、プラットフォーム２が、洋上に設置される洋上構造物である場合、高潮や津波などの海面上昇時において、船舶７を退避位置にて洋上構造物で係留でき、洋上構造物から一時的に離れたあと再び洋上構造物に戻るという避難行動が不要になる。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

伸縮シリンダ８０におけるピストンロッド８２，８３の段数を３段以上に増やすことができる。ピストンロッド８２，８３の段数を例えば３段にすれば、同じストローク（約１５ｍのストローク）を得る場合であっても、伸縮シリンダチューブ８１の軸方向長さやピストンロッドのストロークを例えば約５ｍにすればよいので、伸縮シリンダ８０の上下方向スペースをより小さくできる。

可動側接続部４４、固定側接続部４８および伸縮シリンダ８０は、プラットフォームの上板２１の上に位置するように配設してもよい。

レグ３は、プラットフォーム２の４つのコーナー部に配置される４本のみに限定されず、コーナー部の間に配置されてトータルで６本や８本などから構成されてもよい。また、レグ３の高さや径などは、プラットフォーム２の大きさなどによって適宜に決定できる。なお、プラットフォーム２のサイズが大きくて、レグ３のみでプラットフォーム２を十分に支持できない場合には、図示しない杭をレグ３の間に投入して設置することもできる。レグ３および杭でプラットフォーム２を支持した状態で、レグ３を杭に置換して、置換したレグ３を別の作業台船１に使用することもできる。このとき、レグ３の配置されていたガイド穴にも、杭を投入して設置することができる。

複数の架台係合凹部７５が、縦フレーム部４３の上下方向に連続的に形成されてもよい。当該構成によれば、載置台支持部４１を上下方向に僅かに移動させることによって、架台５の垂直方向の位置（高さ）を容易に決めることができる。また、複数の架台係合凹部７５の形成場所は、縦フレーム部４３に限られない。複数の架台係合凹部７５は、架台５の載置台支持部４１のいずれかの部分において、上下方向に形成されていればよい。

この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

この発明の一態様に係る船舶用の架台昇降装置６は、
プラットフォーム２に配設される架台５を昇降させる船舶用の架台昇降装置６であって、
前記架台５は、船舶７を載置する載置台部４２と、前記載置台部４２を支持する載置台支持部４１とを有し、
前記船舶用の架台昇降装置６は、前記載置台支持部４１に接続される架台昇降アクチュエータ８０を有し、
前記架台昇降アクチュエータ８０は、伸縮シリンダチューブ８１と、前記伸縮シリンダチューブ８１の内部に同心状に設けられた複数のピストンロッド８２，８３とを有するテレスコープ型の伸縮シリンダ８０であり、
前記テレスコープ型の伸縮シリンダ８０を液圧で駆動することにより、前記船舶７が着水状態で係留される係留位置と、前記船舶７が海面上昇の影響を受けない退避位置との間での、前記架台５の昇降動作を行うことを特徴とする。

上記構成によれば、テレスコープ型の伸縮シリンダ８０を液圧で駆動することによって、上下方向の小さなスペースにもかかわらず大きなストロークが得られるので、船舶７の持ち上げ高さを十分に確保できる。したがって、高潮や津波などの海面上昇時には、架台５を係留位置から退避位置まで上昇させることによって船舶７を安全に係留できる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記プラットフォーム２の側板２３には固定側接続部４８が配設されるとともに、前記側板２３に対面する前記載置台支持部４１には可動側接続部４４が配設されて、
前記架台昇降アクチュエータ８０が、前記側板２３および前記載置台支持部４１によって形成される側方間隙２７に配設され、
前記架台昇降アクチュエータ８０の一端部８７が前記可動側接続部４４に接続され、前記架台昇降アクチュエータ８０の他端部８８が前記固定側接続部４８に接続される。

上記実施形態によれば、プラットフォーム２の上板２１には、架台５を昇降させるための各種構成要素が配設されること無く、或る大きさの空間が確保されるので、作業者は、プラットフォーム２の上板２１の上で安全に作業できる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記伸縮シリンダ８０が、前記ピストンロッド８２，８３のヘッド側端部において前記ピストンロッド８２，８３を突出させるためのヘッド側圧力室９１，９２と、前記ピストンロッド８２，８３の外周部において前記ピストンロッド８２，８３を引っ込めるためのロッド側圧力室１０１，１０２と、前記ヘッド側圧力室９１，９２のそれぞれを連通するヘッド側連通路９６と、前記ロッド側圧力室１０１，１０２のそれぞれを連通するロッド側連通路１０５とを備える。

上記実施形態によれば、ヘッド側圧力室９１，９２に液圧を印加することにより、ピストンロッド８２，８３が、順次、突出動作を行い、ロッド側圧力室１０１，１０２に液圧を印加することにより、ピストンロッド８２，８３が、順次、引っ込み動作を行うので、伸縮シリンダ８０の伸縮動作を容易に切り替えることができる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記ロッド側連通路１０５が、ロッド側貫通孔１０５ｃと、ヘッド側貫通孔１０５ｂと、前記ロッド側貫通孔１０５ｃおよび前記ヘッド側貫通孔１０５ｂを接続する接続通路１０５ａとを備える。

上記実施形態によれば、伸縮シリンダ８０が液圧で引っ込み動作するので、各ピストンロッド８２，８３の自重で引っ込み動作するような他の構成よりも、確実に且つ強力に引っ込み動作を行うことができる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記ヘッド側連通路９６が、前記ピストンロッド８２，８３のヘッド側端部を貫通する貫通孔９６である。

上記実施形態によれば、簡易な構造で、ヘッド側圧力室９１，９２は、相互に連通できる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記プラットフォーム２に設けられる架台ロック装置５０ｃをさらに備え、
前記退避位置において、前記架台５に設けられたテーパー形状の架台係合凹部７５に対して、前記架台ロック装置５０ｃのテーパー形状の係合ピンが周面状に密着して係合することにより、前記架台５がロック固定される。

上記実施形態によれば、架台ロック装置５０ｃの係合ピンが架台５の架台係合凹部７５と容易に係合するとともに、係合ピンと架台係合凹部７５との間での係合接触面積が大きくなるので、架台ロック装置５０ｃによるロック固定を確実に行うことができる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記載置台支持部４１が、前記プラットフォーム２に立設されるガイド柱４５によってガイドされる。

上記実施形態によれば、船舶７を載置台部４２に載置した状態での架台５を安定して昇降できる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記プラットフォーム２が、洋上に立設される洋上構造物である。

上記実施形態によれば、高潮や津波などの海面上昇時において、船舶７を退避位置にて洋上構造物で係留でき、洋上構造物から一時的に離れたあと再び洋上構造物に戻るという避難行動が不要になる。

また、一実施形態の船舶用の架台昇降装置６では、
前記プラットフォーム２が、自己昇降式の作業台船に設けられる。

上記実施形態によれば、海面８よりも高い位置にプラットフォーム２を立設することにより、プラットフォーム２は、波浪などの影響を受けにくくなり、動揺しにくくなる。

１…作業台船
２…プラットフォーム
３…レグ
４…レグ昇降装置
５…架台
６…架台昇降装置
７…船舶
８…海面
９…海底
２１…上板
２２…底板
２３…側板
２４…隔壁板
２７…側方間隙
３１…係合面
３５…レグ係合凹部
４１…載置台支持部
４２…載置台部
４３…縦フレーム部
４４…可動側接続部
４４ａ…可動側軸部
４５…ガイド柱
４５ａ…ガイド溝
４６…補強柱
４７…支持軸
４７ａ…軸部
４７ｂ…ローラ部
４８…固定側接続部
４８ａ…固定側軸部
５０…ロック装置
５０ａ…上側ロック装置
５０ｂ…下側ロック装置
５０ｃ…架台ロック装置
６０…レグ昇降シリンダ
７５…架台係合凹部
８０…伸縮シリンダ（架台昇降アクチュエータ）
８１…伸縮シリンダチューブ
８１ｃ…端部カバー
８２…第１ピストンロッド（ピストンロッド）
８２ａ…第１ピストン
８２ｂ…第１シリンダチューブ
８２ｃ…第１端部カバー
８３…第２ピストンロッド（ピストンロッド）
８３ａ…第２ピストン
８３ｂ…第２シリンダチューブ
８３ｃ…第２端部カバー
８５…ヘッド側ポート
８６…ロッド側ポート
８７…一端部
８８…他端部
９１…第１ヘッド側圧力室（ヘッド側圧力室）
９２…第２ヘッド側圧力室（ヘッド側圧力室）
９５…第１貫通孔
９６…第２貫通孔（ヘッド側連通路）
９８…外貫通孔
１０１…第１ロッド側圧力室（ロッド側圧力室）
１０２…第２ロッド側圧力室（ロッド側圧力室）
１０５…第１ロッド側連通路（ロッド側連通路）
１０５ａ…第１接続通路（接続通路）
１０５ｂ…第１ヘッド側貫通孔（ヘッド側連通孔）
１０５ｃ…第１ロッド側貫通孔（ロッド側連通孔）
１１１…第１突条
１１２…第１ストッパ
１１３…第２突条
１１４…第２ストッパ

Claims (9)

1. プラットフォームに配設される架台を昇降させる船舶用の架台昇降装置であって、
   前記架台は、船舶を載置する載置台部と、前記載置台部を支持する載置台支持部とを有し、
   前記船舶用の架台昇降装置は、前記載置台支持部に接続される架台昇降アクチュエータを有し、
   前記架台昇降アクチュエータは、伸縮シリンダチューブと、前記伸縮シリンダチューブの内部に同心状に設けられた複数のピストンロッドとを有するテレスコープ型の伸縮シリンダであり、
   前記テレスコープ型の伸縮シリンダを液圧で駆動することにより、前記船舶が着水状態で係留される係留位置と、前記船舶が海面上昇の影響を受けない退避位置との間での、前記架台の昇降動作を行うことを特徴とする、船舶用の架台昇降装置。
2. 前記プラットフォームの側板には固定側接続部が配設されるとともに、前記側板に対面する前記載置台支持部には可動側接続部が配設されて、
   前記架台昇降アクチュエータが、前記側板および前記載置台支持部によって形成される側方間隙に配設され、
   前記架台昇降アクチュエータの一端部が前記可動側接続部に接続され、前記架台昇降アクチュエータの他端部が前記固定側接続部に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の船舶用の架台昇降装置。
3. 前記伸縮シリンダが、前記ピストンロッドのヘッド側端部において前記ピストンロッドを突出させるためのヘッド側圧力室と、前記ピストンロッドの外周部において前記ピストンロッドを引っ込めるためのロッド側圧力室と、前記ヘッド側圧力室のそれぞれを連通するヘッド側連通路と、前記ロッド側圧力室のそれぞれを連通するロッド側連通路とを備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の船舶用の架台昇降装置。
4. 前記ロッド側連通路が、ロッド側貫通孔と、ヘッド側貫通孔と、前記ロッド側貫通孔および前記ヘッド側貫通孔を接続する接続通路とを備えることを特徴とする、請求項３に記載の船舶用の架台昇降装置。
5. 前記ヘッド側連通路が、前記ピストンロッドのヘッド側端部を貫通する貫通孔であることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の船舶用の架台昇降装置。
6. 前記プラットフォームに設けられる架台ロック装置をさらに備え、
   前記退避位置において、前記架台に設けられたテーパー形状の係合凹部に対して、前記架台ロック装置のテーパー形状の係合ピンが周面状に密着して係合することにより、前記架台がロック固定されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の船舶用の架台昇降装置。
7. 前記載置台支持部が、前記プラットフォームに立設されるガイド柱によってガイドされることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の船舶用の架台昇降装置。
8. 前記プラットフォームが、洋上に立設される洋上構造物であることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の船舶用の架台昇降装置。
9. 前記プラットフォームが、自己昇降式の作業台船に設けられることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の船舶用の架台昇降装置。

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