JP2024017598A - 新設海底パイプライン挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプラインの塗覆装を傷つけることなく把持可能であり、更に挿入作業性を向上した新設海底パイプライン挿入装置を提供する。【解決手段】新設海底パイプラインＮＰを、新設海底パイプラインＮＰの外径より内径が大きい既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する、新設海底パイプライン挿入装置１００であって、新設海底パイプラインＮＰの内部に配置され、且つ、新設海底パイプラインＮＰの内側から外側に向けて新設海底パイプラインＮＰを押すことで、新設海底パイプラインＮＰを把持する把持手段１０と、既設海底パイプラインＯＰの内部に向けて把持手段１０を移動させることで、把持手段１０により把持された新設海底パイプラインＮＰを、既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する挿入手段２０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、新設海底パイプライン挿入装置に関する。

老朽化したパイプラインを更新する手段として、以下の方法が開示されている。例えば、特許文献１では、内部が液体で満たされた老朽管に、新しい内パイプの外周をクランプによって把持しながら挿入する方法が開示されている。特許文献２では、内部に加圧水を封入してプラグにより閉塞された新設管を、新設管の外側に配置された連結部材によって台車に固定し、台車を移動させることで老朽管に挿入する方法が開示されている。

特開平７－４２８７３号公報 特開平１０－７３１８３号公報

老朽化したパイプラインに挿入される新しいパイプラインに、塗覆装が施されている場合がある。このとき、新しいパイプラインを外側から把持すると、塗覆装を傷つける可能性がある。新しいパイプラインの内部に加圧水を封入してプラグにより閉塞する方法でパイプラインを把持すると、パイプラインの内部に加圧水を封入する工程が必要となり、作業性が低下する課題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、パイプラインの塗覆装を傷つけることなく把持可能であり、更に挿入作業性を向上した新設海底パイプライン挿入装置を提供することを目的とする。

＜１＞本発明の態様１に係る新設海底パイプライン挿入装置は、新設海底パイプラインを、前記新設海底パイプラインの外径より内径が大きい既設海底パイプラインの内部に挿入する、新設海底パイプライン挿入装置であって、前記新設海底パイプラインの内部に配置され、且つ、前記新設海底パイプラインの内側から外側に向けて前記新設海底パイプラインを押すことで、前記新設海底パイプラインを把持する把持手段と、前記既設海底パイプラインの内部に向けて前記把持手段を移動させることで、前記把持手段により把持された前記新設海底パイプラインを、前記既設海底パイプラインの内部に挿入する挿入手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、把持手段は、新設海底パイプラインの内部に配置される。つまり、把持手段は、新設海底パイプラインを内側から把持する。このように、新設海底パイプラインを外側から把持しないようにすることで、新設海底パイプラインの外側に設けられた塗覆装を傷つけることを防ぐことができる。
また、把持手段は、新設海底パイプラインを内側から外側に向けて押すことで、新設海底パイプラインを把持する。これにより、新設海底パイプラインの内部を液体で満たし、プラグで閉塞することで把持する方式と比較して、パイプラインの内部に加圧水を封入する工程を不要とすることができる。よって、挿入時作業性を向上させることができる。

＜２＞本発明の態様２に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様１に係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記把持手段は、前記新設海底パイプラインの径方向外側に拡径する拡径部、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、把持手段は、新設海底パイプラインの径方向外側に拡径する拡径部を備える。したがって、拡径部を拡径させ、新設海底パイプラインの内周面に当接させることで、新設海底パイプラインの内側から外側に向けて新設海底パイプラインを押すことができる。これにより、新設海底パイプラインを内側から確実に把持することができる。

＜３＞本発明の態様３に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様２に係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記拡径部は、前記挿入手段によって前記把持手段が移動させられる方向を前方とし、前記新設海底パイプラインの内部に配置され、且つ、前記前方に向かうに連れて内径が縮径する、第１テーパー外周部と、前記第１テーパー外周部の内部に配置され、且つ、前記前方に向かうに連れて外径が縮径する、第１テーパー芯部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、前方に向かうに連れて内径が縮径する第１テーパー外周部と、第１テーパー外周部の内部に配置され、且つ、前方に向かうに連れて外径が縮径する、第１テーパー芯部と、を備える。このような構造を備える拡径部において、第１テーパー外周部を前方に移動させずに第１テーパー芯部を前方に移動させると、第１テーパー芯部によって、第１テーパー外周部が外側に押し広げられる。すると、第１テーパー外周部が、新設海底パイプラインの内周面に当接する。これにより、把持手段によって新設海底パイプラインを把持することができる。

＜４＞本発明の態様４に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様３に係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記拡径部は、前記新設海底パイプラインの内部に配置され、且つ、前記前方に向かうに連れて内径が縮径する、第２テーパー外周部と、前記第２テーパー外周部の内部に配置され、前記前方に向かうに連れて外径が縮径する、第２テーパー芯部と、を更に備え、前記第１テーパー外周部と前記第２テーパー外周部とは、前記前方から、前記第１テーパー外周部、前記第２テーパー外周部、の順に接続され、前記第１テーパー芯部と前記第２テーパー芯部とは、前記前方から、前記第１テーパー芯部、前記第２テーパー芯部、の順に接続されることを特徴とする。

この発明によれば、第１テーパー外周部と第２テーパー外周部とは、前方から、第１テーパー外周部、第２テーパー外周部、の順に接続され、第１テーパー芯部と第２テーパー芯部とは、前方から、第１テーパー芯部、第２テーパー芯部、の順に接続される。つまり、新設海底パイプラインの内周面に当接する外周部と、外周部を外側に押し広げる芯部と、を二列備える。これにより、拡径部において新設海底パイプラインの内周面に当接する面をより大きくすることができる。したがって、拡径部によって新設海底パイプラインを把持する力（把持力）を大きくすることができる。よって、例えば、新設海底パイプラインの許容内圧が小さい場合であっても、十分な把持力を得ることができる。また、把持力を大きくすることで、新設海底パイプラインと把持手段との当接部を滑らせることなく新設海底パイプラインを押す力、すなわち新設海底パイプラインの最大推進力を向上することができる。

＜５＞本発明の態様５に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様２から態様４のいずれか１つに係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記拡径部は、前記新設海底パイプラインの内周面に当接する複数の当接面が設けられており、前記複数の当接面は、前記新設海底パイプラインの周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、複数の当接面は、新設海底パイプラインの周方向に等間隔で設けられている。これにより、新設海底パイプラインの内周面に、均等に把持力を付加することができる。よって、新設海底パイプラインの許容内圧が小さい場合であっても、十分な把持力を得ることができる。また、把持力を大きくすることで、新設海底パイプラインの最大推進力を向上することができる。

＜６＞本発明の態様６に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様１から態様５のいずれか１つに係る新設海底パイプライン挿入装置において、把持用駆動源と、前記把持用駆動源とは別体の挿入用駆動源と、を備え、前記把持手段は、前記把持用駆動源から伝達される駆動力により、前記新設海底パイプラインを把持し、前記挿入手段は、前記挿入用駆動源から伝達される駆動力により、前記新設海底パイプラインを前記既設海底パイプラインの内部に挿入することを特徴とする。

この発明によれば、把持手段は、把持用駆動源から伝達される駆動力により、新設海底パイプラインを把持する。挿入手段は、挿入用駆動源から伝達される駆動力により、新設海底パイプラインを既設海底パイプラインの内部に挿入する。このように、新設海底パイプラインを把持する力（把持力）と、新設海底パイプラインを既設海底パイプラインの内部に挿入する力（推進力）と、をそれぞれ別の駆動源によって得ることによって、把持力が推進力の影響を受けて大きくなることを防ぐことができる。よって、許容内圧が小さな新設海底パイプラインであっても、十分な推進力を得ることができる。

＜７＞本発明の態様７に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様６に係る新設海底パイプライン挿入装置において、筒部と、底部と、を有し、断面が略Ｕ字状である有底筒、を備え、前記有底筒は、前記把持手段に当接し、前記把持用駆動源は、前記有底筒の内部に配置され、前記挿入手段は、前記底部を押すことにより、前記既設海底パイプラインの内部に向けて前記把持手段を移動させることを特徴とする。

この発明によれば、有底筒は、把持手段に当接し、把持用駆動源は、有底筒の内部に配置される。これにより、挿入手段の推進力を、把持用駆動源が直接受けることを防ぐことができる。また、挿入手段は、底部を押すことにより、既設海底パイプラインの内部に向けて把持手段を移動させる。したがって、有底筒によって、挿入手段の推進力を、把持用駆動源を介さずに直接把持手段に伝えることができる。よって、把持力が推進力の影響を受けて大きくなることを確実に防ぐことができる。

＜８＞本発明の態様８に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様６又は態様７に係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記把持用駆動源、前記有底筒、及び、前記挿入用駆動源は、前記新設海底パイプラインの長手方向に沿って、前方から、前記把持用駆動源、前記有底筒、前記挿入用駆動源の順で並べられることを特徴とする。

この発明によれば、新設海底パイプライン挿入装置の各構成は、新設海底パイプラインの長手方向に沿って、前方から、把持用駆動源、有底筒、挿入用駆動源の順で並べられる。上記構成のうち、新設海底パイプラインに最も近い位置に把持用駆動源が位置することで、駆動力のロスを少なくし、新設海底パイプラインを効率的に把持することができる。その次に、有底筒、挿入用駆動源の順で並べられることで、有底筒を介して把持用駆動源の反対側に挿入用駆動源を配置することができる。有底筒を介さず、把持用駆動源に挿入用駆動源が直接接するように配置した場合、挿入用駆動源による推進力を把持用駆動源が直接受けることとなる。よって、把持力が推進力の影響を受け、把持力が増加する原因となる。把持用駆動源と挿入用駆動源との間に有底筒が配置されることで、上述の問題が発生することを防ぐことができる。よって、新設海底パイプラインに推進力を効率的に伝えることができる。

＜９＞本発明の態様９に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様１から態様８のいずれか１つに係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記新設海底パイプラインは、前記前方の側の端部と、前記前方とは反対側の端部と、を有し、前記反対側の端部には、開先が設けられ、前記把持用駆動源、前記有底筒、及び、前記挿入用駆動源は、前記開先と離間させて配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、新設海底パイプラインの反対側の端部には開先が設けられる。これにより、新設海底パイプラインを複数連続して配置する際に、新設海底パイプラインの端部同士の溶接をしやすくすることができる。また、把持用駆動源、有底筒、及び、挿入用駆動源は、開先と離間させて配置されている。これにより、前記各構成によって開先が傷つけられることを防ぐことができる。よって、新設海底パイプライン同士の溶接部の品質を担保することができる。

＜１０＞本発明の態様１０に係る新設海底パイプライン挿入装置は、態様１から態様９のいずれか１つに係る新設海底パイプライン挿入装置において、前記新設海底パイプラインの外周面に設けられるスペーサ、を更に備え、前記スペーサは、前記既設海底パイプラインの内部に挿入される前記新設海底パイプラインを、前記既設海底パイプラインと離間させることを特徴とする。

この発明によれば、スペーサは、既設海底パイプラインの内部に挿入される新設海底パイプラインを、既設海底パイプラインと離間させる。これにより、既設海底パイプラインと新設海底パイプラインとが干渉することを確実に防ぐことができる。よって、既設海底パイプラインに対して新設海底パイプラインを効率的に挿入することができる。

本発明によれば、パイプラインの塗覆装を傷つけることなく把持可能であり、更に挿入作業性を向上した新設海底パイプライン挿入装置を提供することができる。

本発明に係る新設海底パイプライン挿入装置が、新設海底パイプラインの内部に配置された状態を示す模式図である。 新設海底パイプラインの反対側の端部に開先が設けられた例である。 新設海底パイプラインの前方の側の端部及び反対側の端部にそれぞれ開先が設けられた例である。 新設海底パイプライン挿入装置の模式図である。 図４に示すＶ－Ｖ方向の断面図である。 図４の示すＶＩ方向から見た、外周部と筒部との係合部である。 第２新設海底パイプライン挿入装置の模式図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る新設海底パイプライン挿入装置１００を説明する。新設海底パイプライン挿入装置１００は、例えば、老朽化した既設配管を更新する際に用いられる。具体的には、既設海底パイプラインＯＰの更新は、既設海底パイプラインＯＰより小径の新設海底パイプラインＮＰを、既設海底パイプラインＯＰの内部に設置することにより行われる。
既設海底パイプラインＯＰは、石油備蓄基地や、海上の油・ガス受け入れ施設に使用される海底配管である。既設海底パイプラインＯＰは、例えば、石油を、シーバースに停泊される石油タンカーから、陸上の精製工場やタンクへ輸送するための配管である。既設海底パイプラインＯＰは、例えば、海底に埋没配置されている。

図１に示す新設海底パイプライン挿入装置１００は、新設海底パイプラインＮＰを、新設海底パイプラインＮＰの外径より内径が大きい既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する装置である。新設海底パイプライン挿入装置１００は、例えば、長期間の使用により劣化した既設海底パイプラインＯＰを、新設海底パイプラインＮＰによって更新するために用いられる。

以下、本実施形態において、新設海底パイプラインＮＰの方向を示す際は、後述する挿入手段２０によって把持手段１０が移動させられる方向を前方と呼称する。言い換えれば、前方とは、新設海底パイプラインＮＰを既設海底パイプラインＯＰに挿入する際の、新設海底パイプラインＮＰの進行方向である。また、前方とは反対の側を、反対側と呼称する。また、新設海底パイプラインＮＰの周方向を、単に周方向と呼称する。

本実施形態において、新設海底パイプラインＮＰは、前方の側の端部（前端Ｅ１）と、前方とは反対側の端部（後端Ｅ２）と、を有する。ここで、新設海底パイプラインＮＰは、長手方向に沿って複数並べられるように配置される。また、長手方向に隣り合う新設海底パイプラインＮＰの両端部は溶接される。このため、図２に示すように、新設海底パイプラインＮＰの後端Ｅ２には、開先Ｇが設けられることが好ましい。図２に示す開先Ｇは、例えば、レ型開先である。開先Ｇは、図３に示すように、新設海底パイプラインＮＰの前端Ｅ１に設けられてもよい。図３に示す開先Ｇは、例えば、Ｖ型開先である。

新設海底パイプライン挿入装置１００は、図１に示すように、把持手段１０と、挿入手段２０と、スペーサ３０と、を備える。
把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰの内部に配置される。且つ、把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰの内側から外側に向けて新設海底パイプラインＮＰを押す。これにより、把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰを把持する。

把持手段１０は、拡径部１１と、把持用駆動源１２と、を備える。
拡径部１１は、新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接する部位である。すなわち、拡径部１１は、新設海底パイプラインＮＰの内側から外側に向けて新設海底パイプラインＮＰを押す部位である。拡径部１１は、新設海底パイプラインＮＰの内部に、後端Ｅ２から挿入するように配置される。この状態で、拡径部１１は、新設海底パイプラインＮＰの径方向外側に拡径する。これにより、拡径部１１は新設海底パイプラインＮＰを把持する。

拡径部１１は、図４に示すように、外周部１１ａと、芯部１１ｂと、当接面１１ｃと、を備える。
外周部１１ａは、第１テーパー外周部１１ａ１と、第２テーパー外周部１１ａ２と、を備える。第１テーパー外周部１１ａ１と第２テーパー外周部１１ａ２とは、前方から、第１テーパー外周部１１ａ１、第２テーパー外周部１１ａ２、の順に接続される。以下、これらを区別しない場合に、外周部１１ａと呼称する。外周部１１ａは、図５に示すように、周方向に複数設けられる。本実施形態において、外周部１１ａは、周方向において等間隔に４つ設けられる。第１テーパー外周部１１ａ１及び第２テーパー外周部１１ａ２は、それぞれ周方向において等間隔に４つ設けられる。
第１テーパー外周部１１ａ１及び第２テーパー外周部１１ａ２は、新設海底パイプラインＮＰの内部に配置される。且つ、第１テーパー外周部１１ａ１及び第２テーパー外周部１１ａ２は、前方に向かうに連れて内径が縮径する。

芯部１１ｂは、第１テーパー芯部１１ｂ１と、第２テーパー芯部１１ｂ２と、を備える。第１テーパー芯部１１ｂ１と第２テーパー芯部１１ｂ２とは、前方から、第１テーパー芯部１１ｂ１、第２テーパー芯部１１ｂ２、の順に接続される。以下、これらを区別しない場合に、芯部１１ｂと呼称する。
第１テーパー芯部１１ｂ１は、周方向に複数設けられた第１テーパー外周部１１ａ１の内部に配置される。図５に示すように、第１テーパー芯部１１ｂ１は、外側に突出する第１突出部１１ｂ１ｐを備える。第１突出部１１ｂ１ｐは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。第２テーパー芯部１１ｂ２は、周方向に複数設けられた第２テーパー外周部１１ａ２の内部に配置される。第１テーパー芯部１１ｂ１と同様に、第２テーパー芯部１１ｂ２は、外側に突出する第２突出部１１ｂ２ｐを備える。第２突出部１１ｂ２ｐは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。図４に示すように、第１テーパー芯部１１ｂ１の第１突出部１１ｂ１ｐ及び第２テーパー芯部１１ｂ２の第２突出部１１ｂ２ｐは、前方に向かうに連れて外径が縮径する。

外周部１１ａと芯部１１ｂとがそれぞれ上述した構造を備えることで、外周部１１ａの位置を変えずに芯部１１ｂを前方に移動させると、芯部１１ｂによって、外周部１１ａが外側に押し広げられる。すると、外周部１１ａが、新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接する。これにより、把持手段１０の拡径部１１は、新設海底パイプラインＮＰを把持する。

ここで、上述した第１テーパー外周部１１ａ１及び第２テーパー外周部１１ａ２の内径と、第１テーパー芯部１１ｂ１及び第２テーパー芯部１１ｂ２の外径との縮径は、次のような関係であることが好ましい。すなわち、上述したそれぞれの縮径は、同一の傾斜によってなされることが好ましい。ここで、また、拡径部１１による新設海底パイプラインＮＰの把持の効率を確保するため、上述したそれぞれにおける縮径部の軸方向の長さと、縮径しろとの比は、５：１～８：１の範囲にあることが好ましく、７：１であることが特に好ましい。

当接面１１ｃは、新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接する。当接面１１ｃは、外周部１１ａの外周面に設けられる。つまり、外周部１１ａが新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接するとは、当接面１１ｃが新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接することを意味する。上述したように、外周部１１ａは、周方向において等間隔に複数設けられる。すなわち、当接面１１ｃは複数設けられ、複数の当接面１１ｃは、新設海底パイプラインＮＰの周方向に等間隔で設けられている。
当接面１１ｃは、把持手段１０が新設海底パイプラインＮＰを把持する力（把持力）を十分に発揮するために、新設海底パイプラインＮＰの内周面に対して十分な摩擦力を有することが好ましい。このため、当接面１１ｃには、例えば、硬質ゴム等が好適に用いられる。また、当接面１１ｃの表面は、鋼管内面の曲率に合わせた形状であることが好ましい。

把持用駆動源１２は、把持手段１０の駆動源である。把持用駆動源１２には、例えば、推力１００ｔｏｎのジャッキが好適に用いられる。把持用駆動源１２の推力は、後述する挿入用駆動源２２よりも小さいことが好ましい。拡径部１１は、把持用駆動源１２から伝達される駆動力によって拡径される。

挿入手段２０は、既設海底パイプラインＯＰの内部に向けて把持手段１０を移動させる。これにより、挿入手段２０は、把持手段１０により把持された新設海底パイプラインＮＰを、既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する。
挿入手段２０は、有底筒２１と、挿入用駆動源２２と、を有する。図４に示すように、把持用駆動源１２、有底筒２１、及び、上述した挿入用駆動源２２は、新設海底パイプラインＮＰの長手方向に沿って、前方から、把持用駆動源１２、有底筒２１、挿入用駆動源２２の順で並べられる。ここで、上述の順番は、各構成の反対側の端部を基準とした順番である。例えば、把持用駆動源１２は有底筒２１の内部に配置されているが、有底筒２１の反対側の端部は把持用駆動源１２よりも反対側に位置している。このため、把持用駆動源１２の隣に有底筒２１が配置されているものとして説明する。また、図１に示すように、把持用駆動源１２、有底筒２１、及び、挿入用駆動源２２は、開先Ｇと離間させて配置されることが好ましい。

有底筒２１は、軸方向が前方から反対側に向けて延びる筒状の部位である筒部２１ａと、筒部２１ａの反対側の端部を閉塞する底部２１ｂと、を有する。筒部２１ａと底部２１ｂとは、例えば、一体に成形されることが好ましい。筒部２１ａと底部２１ｂとは、それぞれ個別に形成され、後から溶接等によって接合されてもよい。図４に示すように、有底筒２１は、断面が略Ｕ字状である。略Ｕ字状とは、一対に配置された形状の一端が別の形状により連結され、他端が連結されていない形状をいうものとする。連結されていない他端を、開口と呼称する。本実施形態では、有底筒２１は、図４に示すように、開口が前方に向いて配置される。

図６に示すように、筒部２１ａの、底部２１ｂが位置しない側の端部と、外周部１１ａの、筒部２１ａに当接する部位とは、それぞれ係合部１１ａＴ、２１ａＴを備え、これらが係合している。係合部１１ａＴ、２１ａＴは、外周部１１ａと有底筒２１とを、前方及び反対側に相対移動不可としつつ、外周部１１ａが拡径及び縮径する方向には相対移動可能となるように係合する。

このような構造とすることで、例えば、挿入手段２０が把持手段１０を押す力は、有底筒２１を介して外周部１１ａに直接付加される。これにより、挿入手段２０が把持手段１０を押す力が、拡径部１１を拡径させる方向に作用しないようにする。このことで、新設海底パイプラインＮＰを把持する力が、新設海底パイプラインＮＰを既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する力（推進力）の影響を受けないようにする。また、把持用駆動源１２が芯部１１ｂを前方に移動させた際に、外周部１１ａが芯部１１ｂに伴って前方に移動することを防ぐ。これにより、把持用駆動源１２によって確実に外周部１１ａを拡径させるようにする。

ここで、新設海底パイプラインＮＰの挿入作業時に、外周部１１ａと芯部１１ｂとが新設海底パイプラインＮＰの進行方向に相対変位すると、把持力が減少する原因となる。この相対変位を抑えるために、有底筒２１の底と、把持用駆動源１２との間には、油圧作動油が充填されていることが好ましい。

挿入用駆動源２２は、挿入手段２０の駆動源である。挿入用駆動源２２は、把持用駆動源１２とは別体に設けられた駆動源である。挿入用駆動源２２には、例えば、推力４００ｔｏｎのジャッキが好適に用いられる。把持用駆動源１２は、有底筒２１の内部に配置される。有底筒２１は、挿入用駆動源２２から伝達される駆動力によって前方に移動する。言い換えれば、挿入手段２０は、挿入用駆動源２２によって底部２１ｂを押すことにより、既設海底パイプラインＯＰの内部に向けて把持手段１０を移動させる。これにより、新設海底パイプラインＮＰを既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する。

スペーサ３０は、新設海底パイプラインＮＰの外周面に設けられる。スペーサ３０は、既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入される新設海底パイプラインＮＰを、既設海底パイプラインＯＰと離間させる。言い換えれば、スペーサ３０は、新設海底パイプラインＮＰと既設海底パイプラインＯＰとの間に隙間を形成する。スペーサ３０は、例えば、新設海底パイプラインＮＰの周方向に間隔をあけて複数設けられる。スペーサ３０は、新設海底パイプラインＮＰが既設海底パイプラインＯＰの内周面に干渉することを防ぎ、新設海底パイプラインＮＰの円滑な挿入を担保する役割を有する。スペーサ３０には、例えば、ポリプロピレンなどが好適に用いられる。

（パイプラインの更新について）
次に、上述した新設海底パイプライン挿入装置１００によるパイプラインの更新について説明する。まず、図１に示すように、新設海底パイプラインＮＰの前端Ｅ１の付近にスペーサ３０を配置する。このとき、スペーサ３０は、新設海底パイプラインの長手方向に沿って間隔を空けて複数配置してもよい。
スペーサ３０が配置された新設海底パイプラインＮＰの後端Ｅ２から、把持手段１０の拡径部１１を挿入する。次に、把持用駆動源１２によって芯部１１ｂを前進させ、外周部１１ａを新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接させる。これにより、把持手段１０によって新設海底パイプラインＮＰを把持する。次に、図１に示すように、新設海底パイプラインＮＰが把持手段１０によって把持された状態で、新設海底パイプラインＮＰの前端を既設海底パイプラインＯＰの反対側の端部に配置する。このとき、新設海底パイプラインＮＰの長手方向の中間部を、支持ローラＲによって支持してもよい。

次に、挿入手段２０によって把持手段１０を前方に押すことで、新設海底パイプラインＮＰを既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する。上述したように、新設海底パイプラインＮＰは長手方向に沿って複数設けられる。このため、１つの新設海底パイプラインＮＰを十分に挿入した後は、まず、把持手段１０を新設海底パイプラインＮＰから取り外す。このとき、前記１つの新設海底パイプラインＮＰの前端Ｅ１は既設海底パイプラインＯＰの内部に配置され、かつ、前記１つの新設海底パイプラインＮＰの後端Ｅ２は、既設海底パイプラインＯＰの外に突出している。次に、前記１つの新設海底パイプラインＮＰの後端Ｅ２に、次の新設海底パイプラインＮＰの前端を溶接する。そして、新たに溶接された新設海底パイプラインＮＰの後端Ｅ２を把持手段１０によって把持して、挿入手段２０によって挿入する。これを繰り返すことによって、新設海底パイプラインＮＰによって既設海底パイプラインＯＰを更新する。新設海底パイプラインＮＰの数が多くなり、新設海底パイプラインＮＰの全長が長くなるほど、新設海底パイプライン挿入装置１００による推進力が必要となる。

以上説明したように、本実施形態に係る新設海底パイプライン挿入装置１００によれば、把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰの内部に配置される。つまり、把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰを内側から把持する。このように、新設海底パイプラインＮＰを外側から把持しないようにすることで、新設海底パイプラインＮＰの外側に設けられた塗覆装を傷つけることを防ぐことができる。
また、把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰを内側から外側に向けて押すことで、新設海底パイプラインＮＰを把持する。これにより、新設海底パイプラインＮＰの内部を液体で満たし、プラグで閉塞することで把持する方式と比較して、パイプラインの内部に加圧水を封入する工程を不要とすることができる。よって、挿入時作業性を向上させることができる。

また、把持手段１０は、新設海底パイプラインＮＰの径方向外側に拡径する拡径部１１を備える。したがって、拡径部１１を拡径させ、新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接させることで、新設海底パイプラインＮＰの内側から外側に向けて新設海底パイプラインＮＰを押すことができる。これにより、新設海底パイプラインＮＰを内側から確実に把持することができる。

また、前方に向かうに連れて内径が縮径する第１テーパー外周部１１ａ１と、第１テーパー外周部１１ａ１の内部に配置され、且つ、前方に向かうに連れて外径が縮径する、第１テーパー芯部１１ｂ１と、を備える。このような構造を備える拡径部１１において、第１テーパー外周部１１ａ１を前方に移動させずに第１テーパー芯部１１ｂ１を前方に移動させると、第１テーパー芯部１１ｂ１によって、第１テーパー外周部１１ａ１が外側に押し広げられる。すると、第１テーパー外周部１１ａ１が、新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接する。これにより、把持手段１０によって新設海底パイプラインＮＰを把持することができる。

また、第１テーパー外周部１１ａ１と第２テーパー外周部１１ａ２とは、前方から、第１テーパー外周部１１ａ１、第２テーパー外周部１１ａ２、の順に接続され、第１テーパー芯部１１ｂ１と第２テーパー芯部１１ｂ２とは、前方から、第１テーパー芯部１１ｂ１、第２テーパー芯部１１ｂ２、の順に接続される。つまり、新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接する外周部１１ａと、外周部１１ａを外側に押し広げる芯部１１ｂと、を二列備える。これにより、拡径部１１において新設海底パイプラインＮＰの内周面に当接する面をより大きくすることができる。したがって、拡径部１１によって新設海底パイプラインＮＰを把持する力（把持力）を大きくすることができる。よって、例えば、新設海底パイプラインＮＰの許容内圧が小さい場合であっても、十分な把持力を得ることができる。また、把持力を大きくすることで、新設海底パイプラインＮＰと把持手段１０との当接部を滑らせることなく新設海底パイプラインＮＰを押す力、すなわち新設海底パイプラインＮＰの最大推進力を向上することができる。

また、複数の当接面１１ｃは、新設海底パイプラインＮＰの周方向に等間隔で設けられている。これにより、新設海底パイプラインＮＰの内周面に、均等に把持力を付加することができる。よって、新設海底パイプラインＮＰの許容内圧が小さい場合であっても、十分な把持力を得ることができる。また、把持力を大きくすることで、新設海底パイプラインＮＰの最大推進力を向上することができる。

また、把持手段１０は、把持用駆動源１２から伝達される駆動力により、新設海底パイプラインＮＰを把持する。挿入手段２０は、挿入用駆動源２２から伝達される駆動力により、新設海底パイプラインＮＰを既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する。このように、新設海底パイプラインＮＰを把持する力（把持力）と、新設海底パイプラインＮＰを既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入する力（推進力）と、をそれぞれ別の駆動源によって得ることによって、把持力が推進力の影響を受けて大きくなることを防ぐことができる。よって、許容内圧が小さな新設海底パイプラインＮＰであっても、十分な推進力を得ることができる。

また、有底筒は、把持手段に当接し、把持用駆動源１２は、有底筒２１の内部に配置される。これにより、挿入手段２０の推進力を、把持用駆動源１２が直接受けることを防ぐことができる。また、挿入手段２０は、底部２１ｂを押すことにより、既設海底パイプラインＯＰの内部に向けて把持手段１０を移動させる。したがって、有底筒２１によって、挿入手段２０の推進力を、把持用駆動源１２を介さずに直接把持手段１０に伝えることができる。よって、把持力が推進力の影響を受けて大きくなることを確実に防ぐことができる。

また、新設海底パイプライン挿入装置１００の各構成は、新設海底パイプラインＮＰの長手方向に沿って、前方から、把持用駆動源１２、有底筒２１、挿入用駆動源２２の順で並べられる。上記構成のうち、新設海底パイプラインＮＰに最も近い位置に把持用駆動源１２が位置することで、駆動力のロスを少なくし、新設海底パイプラインＮＰを効率的に把持することができる。その次に、有底筒２１、挿入用駆動源２２の順で並べられることで、有底筒２１を介して把持用駆動源１２の反対側に挿入用駆動源２２を配置することができる。有底筒２１を介さず、把持用駆動源１２に挿入用駆動源２２が直接接するように配置した場合、挿入用駆動源２２による推進力を把持用駆動源１２が直接受けることとなる。よって、把持力が推進力の影響を受け、把持力が増加する原因となる。把持用駆動源１２と挿入用駆動源２２との間に有底筒２１が配置されることで、上述の問題が発生することを防ぐことができる。よって、新設海底パイプラインＮＰに推進力を効率的に伝えることができる。

また、新設海底パイプラインＮＰの反対側の端部には開先Ｇが設けられる。これにより、新設海底パイプラインＮＰを複数連続して配置する際に、新設海底パイプラインＮＰの端部同士の溶接をしやすくすることができる。また、把持用駆動源１２、有底筒２１、及び、挿入用駆動源２２は、開先Ｇと離間させて配置されている。これにより、前記各構成によって開先Ｇが傷つけられることを防ぐことができる。よって、新設海底パイプラインＮＰ同士の溶接部の品質を担保することができる。

また、スペーサ３０は、既設海底パイプラインＯＰの内部に挿入される新設海底パイプラインＮＰを、既設海底パイプラインＯＰと離間させる。これにより、既設海底パイプラインＯＰと新設海底パイプラインＮＰとが干渉することを確実に防ぐことができる。よって、既設海底パイプラインＯＰに対して新設海底パイプラインＮＰを効率的に挿入することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の第２新設海底パイプライン挿入装置２００を、図７を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

第２新設海底パイプライン挿入装置２００は、把持挿入手段２１０と、挿入用駆動源２２と、を備える。第２新設海底パイプライン挿入装置２００は、把持挿入手段２１０によって、新設海底パイプラインＮＰの把持及び挿入の機能を兼ねることで、新設海底パイプライン挿入装置１００と相違する。
把持挿入手段２１０は、第２外周部２１１ａと、第２芯部２１１ｂと、当接面１１ｃと、グリース漏出防止カバー２１２と、を備える。
第２外周部２１１ａ及び第２芯部２１１ｂの基本的な構造は、外周部１１ａ及び芯部１１ｂと同じである。
グリース漏出防止カバー２１２は、第２外周部２１１ａと第２芯部２１１ｂとの間に封入されるグリースが、第２新設海底パイプライン挿入装置２００の前方の側の端部から漏れ出すことを防止する機能を有する。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、外周部１１ａは第１テーパー外周部１１ａ１と第２テーパー外周部１１ａ２とを備え、芯部１１ｂは第１テーパー芯部１１ｂ１と第２テーパー芯部１１ｂ２とを備えるものとして説明した。すなわち、同様の形状が２列設けられるとして説明した。これに限らず、例えば、外周部１１ａと芯部１１ｂとは、新設海底パイプラインの許容内圧に応じて、上述の形状が１列のみ設けられてもよいし、３列以上設けられてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ 把持手段
１１ 拡径部
１１ａ 外周部
１１ａ１ 第１テーパー外周部
１１ａ２ 第２テーパー外周部
１１ｂ 芯部
１１ｂ１ 第１テーパー芯部
１１ｂ２ 第２テーパー芯部
１１ｃ 当接面
１２ 把持用駆動源
２０ 挿入手段
２１ 有底筒
２１ａ 筒部
２１ｂ 底部
２２ 挿入用駆動源
３０ スペーサ
１００ 新設海底パイプライン挿入装置
Ｇ 開先
ＮＰ 新設海底パイプライン
ＯＰ 既設海底パイプライン

Claims (10)

1. 新設海底パイプラインを、前記新設海底パイプラインの外径より内径が大きい既設海底パイプラインの内部に挿入する、新設海底パイプライン挿入装置であって、
   前記新設海底パイプラインの内部に配置され、且つ、前記新設海底パイプラインの内側から外側に向けて前記新設海底パイプラインを押すことで、前記新設海底パイプラインを把持する把持手段と、
   前記既設海底パイプラインの内部に向けて前記把持手段を移動させることで、前記把持手段により把持された前記新設海底パイプラインを、前記既設海底パイプラインの内部に挿入する挿入手段と、
   を備えることを特徴とする新設海底パイプライン挿入装置。
2. 前記把持手段は、前記新設海底パイプラインの径方向外側に拡径する拡径部、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
3. 前記拡径部は、
   前記挿入手段によって前記把持手段が移動させられる方向を前方とし、
   前記新設海底パイプラインの内部に配置され、且つ、前記前方に向かうに連れて内径が縮径する、第１テーパー外周部と、
   前記第１テーパー外周部の内部に配置され、且つ、前記前方に向かうに連れて外径が縮径する、第１テーパー芯部と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
4. 前記拡径部は、
   前記新設海底パイプラインの内部に配置され、且つ、前記前方に向かうに連れて内径が縮径する、第２テーパー外周部と、
   前記第２テーパー外周部の内部に配置され、前記前方に向かうに連れて外径が縮径する、第２テーパー芯部と、
   を更に備え、
   前記第１テーパー外周部と前記第２テーパー外周部とは、前記前方から、前記第１テーパー外周部、前記第２テーパー外周部、の順に接続され、
   前記第１テーパー芯部と前記第２テーパー芯部とは、前記前方から、前記第１テーパー芯部、前記第２テーパー芯部、の順に接続される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
5. 前記拡径部は、前記新設海底パイプラインの内周面に当接する複数の当接面が設けられており、
   前記複数の当接面は、前記新設海底パイプラインの周方向に等間隔で設けられている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
6. 把持用駆動源と、
   前記把持用駆動源とは別体の挿入用駆動源と、
   を備え、
   前記把持手段は、前記把持用駆動源から伝達される駆動力により、前記新設海底パイプラインを把持し、
   前記挿入手段は、前記挿入用駆動源から伝達される駆動力により、前記新設海底パイプラインを前記既設海底パイプラインの内部に挿入する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
7. 筒部と、底部と、を有し、断面が略Ｕ字状である有底筒、
   を備え、
   前記有底筒は、前記把持手段に当接し、
   前記把持用駆動源は、前記有底筒の内部に配置され、
   前記挿入手段は、前記底部を押すことにより、前記既設海底パイプラインの内部に向けて前記把持手段を移動させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
8. 前記把持用駆動源、前記有底筒、及び、前記挿入用駆動源は、前記新設海底パイプラインの長手方向に沿って、前方から、前記把持用駆動源、前記有底筒、前記挿入用駆動源の順で並べられる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
9. 前記新設海底パイプラインは、前記前方の側の端部と、前記前方とは反対側の端部と、を有し、
   前記反対側の端部には、開先が設けられ、
   前記把持用駆動源、前記有底筒、及び、前記挿入用駆動源は、前記開先と離間させて配置されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の新設海底パイプライン挿入装置。
10. 前記新設海底パイプラインの外周面に設けられるスペーサ、
    を更に備え、
    前記スペーサは、前記既設海底パイプラインの内部に挿入される前記新設海底パイプラインを、前記既設海底パイプラインと離間させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の新設海底パイプライン挿入装置。

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