JP2678695B2 - ライザー管の設置・揚収用の可動作業床 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石油掘削船や海底調査船
等のごとく船体より海底に延長されるパイプ等のような
船舶との間に相対的な動きのある装置を設置・回収する
作業船の可動作業床に関する。

【０００２】

【従来の技術】掘削船を使用して海底を掘削する場合に
は、通常は掘削船からライザー管と称するさや管を降下
して海底に設置した坑口装置に接続し、そのライザー管
の中を先端に掘削ビットを装着したドリルパイプを降下
させ、これを駆動しながら地層中に進入させ、泥水をド
リルパイプを通してビット部に送り、ドリルパイプとラ
イザー管の間隙を通じて掘屑とともに船上に逆送しなが
ら掘削するようにしている。そしてこの掘削作業を中止
したり、完了した時にはこのライザー管を船上に揚収し
て回収する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】掘削船の上甲板に設け
られたサブストラクチヤの上にデリックと称する掘削櫓
が設けられ、このデリック装置を操作してデリックフロ
アを貫通して海底までライザー管を延長している。そし
てこのライザー管を１本づつ降下あるいは揚収する毎に
デリックフロア上に固定されたスパイダーと称する固定
装置によって仮固定する作業を行なっている。

【０００４】この時、ライザー管の下部はフリーとな
り、デリックフロア上に設けたスパイダーによって吊下
げられた形となるために、波の影響で動揺している掘削
船からライザー管を降下させる作業や揚収する作業、及
び仮固定する作業に際して船体の動揺、あるいは船体と
ライザー管の動揺の周期の違いから生ずる相対運動を吸
収してライザー管を引張りや座屈による損傷から保護す
るとと共に、作業員の安全も確保することが重要であ
る。このスパイダーにはライザー管と船体との若干の相
対変位を許容し、衝撃荷重を緩和するためにライザー管
に係合する爪を有する上側フレームと下側フレームとの
間にスプリングを設けてライザー管を船体に対して弾性
的に支持している。

【０００５】しかし、ライザー管と船体との間の大きな
相対運動を吸収することができないことから、ライザー
管の仮固定の作業中にスパイダーとライザー管との間に
大きな相対運動が発生して危険であるばかりでなく、仮
固定した場合にライザー管の慣性力による過大な引張力
や圧縮力が作用するという問題がある。一方、近年、次
第に大水域において掘削を必要とする場合が増し、例え
ば2000ｍを越える掘削が必要とされるようになってき
た。しかし、このような大水深ではライザー管の上下動
の固有周期が船体の波による動揺周期よりも長くなる傾
向にあるために船体の動きにライザー管が追従すること
ができず、その結果、ライザー管に慣性力による大きな
引張力や圧縮力が作用することになる。このことは従来
のデリックフロア上に設けたスパイダーによるライザー
管の固定方法ではライザー管の破損は避けられず、現状
では2300ｍを越える掘削は実質的に困難であると言われ
ている。

【０００６】本発明は、従来のライザー管を作業船上に
支持する手段の有する欠点を解消するために得られたも
のであって、ライザー管を支持しながら船体の動揺に伴
なって発生する大きな相対的な動きを正確に吸収するこ
とができる作業船における可動作業床を提供するもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係るライザー管の設置・揚収用の可動作業床
は、作業船のデリックフロアの下方に配置するものであ
って、この可動作業床は作業船に設けた開口に嵌合する
案内部と、この案内部の上端に形成されたフランジ状の
延長部とからなると共に上下に貫通する開口部を設け、
前記延長部の下面と船体との間に設けた油圧シリンダー
によって可動作業床を上下に移動可能に支持し、前記開
口部に吊り下げたライザー管の上端を支持するスパイダ
ーを可動作業床上に支持し、更にライザー管に作用する
応力が過大にならないように前記油圧シリンダーを制御
する制御装置を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作 用】可動作業床を船体に対して上下に移動可能に
油圧シリンダーによって浮動状態で支持し、この油圧シ
リンダーをスパイダーの受けるライザー管荷重を検知
し、あるいは他の測定データよりその応力を予測して前
記油圧シリンダーを伸縮操作して船体とライザー管との
間の相対的な運動を減少させることによってライザー管
に過大な応力が発生することを防止する。

【０００９】

【実施例】次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の可動作業床の全体構成図、図２はラ
イザー管を支持するスパイダーの側断面図、図３は可動
作業床の平面図である。作業船の船体１の上甲板１ａ上
にはデリックフロア２ａを有するサブストラクチヤ２が
設けられ、このサブストラクチヤ２の上にライザー管７
等を揚降させるためのデリック３が設けられている。船
体１の中央部にはムーンプールと称する開口４が設けら
れ、この開口４の中に本発明の可動作業床５が支持され
ている。この作業床５は中央部に上下に貫通する開口部
５ｃを有するフランジ付の円筒状、あるいは類似の形状
に形成されており、これの上部にはライザー管７を一時
的に支持するためのスパイダー６が支持されている。こ
の可動作業床５は円筒状の案内部５ａとこの案内部５ａ
の上端に形成されたフランジ状の延長部５ａで形成さ
れ、船体１とこの延長部５ａの下面との間に設けた油圧
シリンダー８によって可動作業床５を浮遊状態にできる
ようになっている。

【００１０】そしてこの油圧シリンダー８は油圧パワー
ユニット９単独で、あるいはこの油圧パワーユニット９
とアキュームレータ１０を併用し、更にアキュームレー
タ１０によって圧油が供給されてライザー管７に作用す
る応力が所定の範囲内にあるように可動作業床５が浮動
状態で支持されるようになっている。図１に示すように
作業床５は油圧シリンダー８によって船体１に形成した
開口４内を上下に移動可能に支持されているが、最下位
置においては環状の延長部５ａが上甲板１ａ上に支持さ
れるようになっている。また、この延長部５ａには図３
に示すようにはね上げ式床５ｄの端部が枢支されてお
り、このはね上げ式床５ｄを図３の左半分に描いている
ように閉じて開口４の大部分を閉止した状態でスパイダ
ー４を作業床５上に嵌合して支持することができる。

【００１１】スパイダー６は図２に示すように下側フレ
ーム６ａと上側フレーム６ｂとの間にスプリング６ｃを
介在させ、上側フレーム６ｂにピン６ｄで爪６ｅが直径
方向に起伏可能に支持されている。また、下側フレーム
６ａ側に設けた円筒状のガイド体６ｆと上側フレーム６
ｂ上に設けた円筒状のガイド体６ｇとを係合させて上側
フレーム６ｂを下側フレーム６ａに対して上下に移動で
きるように弾性的に支持してライザー管７に作用する衝
撃荷重を緩和すると共に、ライザー管７がスパイダー６
に対して多少は傾斜できるように支持している。

【００１２】本発明においては、船体１に形成した開口
４内に円筒状の可動作業床５を油圧シリンダー８を介し
て上下に移動可能に浮動状態で支持し、更にこの可動作
業床５上に支持されたスパイダー６によってライザー管
７の首部を支持するようにしており、この油圧シリンダ
ー８を駆動する手段として次の装置が使用される。 Ａ）船体１に作用する上下方向の加速度を検知してこれ
を打消すように油圧パワーユニット９を制御して油圧シ
リンダー８により可動作業床５を地球に対してあたかも
静止しているように保持する装置。

【００１３】但し、この可動作業床５の制御方法におい
ては常に油圧シリンダー８を駆動する動力を必要とする
が、ライザー管７と船体１との間の相対的な運動のかな
りの部分を吸収することができる点で大水深における掘
削を行うことができる。 Ｂ）スパイダー６にライザー管７自体によって受ける荷
重を検知する荷重センサーを設け、この荷重の変動に対
応して作業床５を上下させてライザー管７を支えるよう
に油圧パワーユニット９を制御する装置。この構成の装
置も常に油圧シリンダーを駆動する動力を必要とする
が、ライザー管７と船体１との間の相対的な運動を吸収
することができる。

【００１４】Ｃ）アキュームレータ１０に蓄積された油
圧により油圧シリンダー８を受動的に動作させることに
より船体１とライザー管７との間の相対的な運動を吸収
させるように動作する装置。この装置は特別な動力を消
費せずに上記相対運動を吸収することができる。また、
上記Ａ），Ｂ），Ｃ）の方法のうち二つ以上を複合的
に、あるいは切換えて使用することにより、より高い精
度の制御を行うことが可能である。

【００１５】なお、船体１に作用する加速度を測定する
加速度センサー、スパイダー６に作用するライザー荷重
を測定するセンサー、更にアキュームレータ１０やパワ
ーユニット９を制御する装置は、本発明においては従来
より使用されている装置を適用することができる。ま
た、応用例として油圧シリンダーに関して可動作業床の
支持用に専用に設けず、掘削船に通常装備されているラ
イザーテンショナーを利用することも可能である。更に
また、可動作業床５は実施例では、円筒状であるが、浮
動状態でライザー管７を支持できるものであれば、他の
形状のものであっても良い。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係る作業船における可動作業床
は、作業船に設けた開口に円筒状の可動作業床を嵌合
し、この可動作業床を船体側に設けた油圧シリンダーに
よって上下に移動可能に支持すると共にこの可動作業床
上にライザー管を支持するスパイダーを支持し、更にラ
イザー管に作用する応力が過大にならないように制御す
る制御装置を設けて構成されている。

【００１７】従って、先ず、デリックフロアの下方に配
置した可動作業床を作業船に設けた開口に嵌合させると
共に上下に貫通する開口部を設け、開口部に吊り下げた
ライザー管の上端を支持するスパイダーを可動作業床上
に支持するようにするから、可動作業床でライザー管の
設置・揚収のための仮固定を行うことができる。 また、
可動作業床を上下動可能に支持するために延長部の下面
に船体側に設けた油圧シリンダーを連結するから、可動
作業床上で行われるライザー管の設置・揚収作業が邪魔
されることがなく、作業効率と安全性が向上する。 ま
た、船体の上下の動揺に伴って発生する相対的な動きを
吸収すると共に、ライザー管に作用する応力を常に一定
の定められた範囲内に制御することが可能になる。この
ことからライザー管の強度の余裕を少なくすることがで
きるので、ライザー管自体を軽量化することが可能にな
る。更に、作業船の動揺に伴って作業床からライザー管
が突き上げる心配がなくなり、作業の安全を確保し、作
業能率を向上することができる。その結果、従来の装置
に比較して大水深域での掘削作業を、通常の船型をした
作業船で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可動作業床を搭載した作業船の概略を
示す断面図である。

【図２】ライザー管を支持するスパイダーの断面図であ
る。

【図３】可動作業床の平面図であり、左半分にはね上げ
床を閉止した状態を、右半分にはね上げ床を開放した状
態をそれぞれ示している。

【符号の説明】

１ 作業船の船体 ２ サブストラクチヤ ２ａ
デリックフロア ３ デリック ４ 開口（ムーンプール） ５ 可
動作業床 ５ａ 延長部 ５ｂ 案内部 ６ スパイダー
６ａ 下側フレーム ６ｂ 上側フレーム ６ｃ スプリング ６ｅ 爪
６ｆ ガイド体（下側） ６ｇ ガイド体（上
側） ７ ライザー管 ８ 油圧シリンダー ９ 油圧パワーユニット １０ アキュームレータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業船のデリックフロアの下方に配置する
   可動作業床であって、この可動作業床は作業船に設けた
   開口に嵌合する案内部と、この案内部の上端に形成され
   たフランジ状の延長部とからなると共に上下に貫通する
   開口部を設け、前記延長部の下面に船体側に設けた油圧
   シリンダーを連結することによって可動作業床を上下に
   移動可能に支持し、前記開口部に吊り下げたライザー管
   の上端を支持するスパイダーを可動作業床上に支持し、
   更にライザー管に作用する応力が過大にならないように
   前記油圧シリンダーを制御する制御装置を設けたライザ
   ー管の設置・揚収用の可動作業床。