JP5802335B2 - 船内取外し式スラスタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、掘削船や浮体式生産設備等を定点保持もしくは方位保持するために使用されているスラスタを船内に取外すことができるスラスタ装置に関する。

従来、陸地から離れた沖合の海域で海底石油、ガス田開発が行なわれているが、近年、このような海底石油、ガス田開発は大水深化の傾向にある。そして、大水深海域での開発に使用される掘削船や浮体式生産設備、シャトルタンカー等（以下、総称する場合は「掘削船等」という）には、複数台のスラスタを装備させた定点保持システムもしくは方位保持システムを備えたものが増えてきている。掘削船等は、この複数台のスラスタによって姿勢制御することにより、海底に固定することなく海上で定点保持もしくは方位保持（以下、総称して「定点保持等」という）ができるようになっている。この定点保持等のための姿勢制御としては、荒天下でも、例えば、ＧＰＳ信号を利用して定点保持するように、上記複数台のスラスタの推力やその方向等が制御される。掘削船等は、例えば、４台から６台程度のスラスタを設けて、定点保持等ができるようになっている。

しかしながら、上記スラスタは、定期的なメンテナンスに加え、経年使用による故障や、偶発的なメンテナンスを必要とする場合がある。しかし、掘削船等の稼動時は、例えば、掘削ドリルによって海底を掘削している状態を保たなければならず、その定点を離れることができない。そのため、スラスタを点検、補修する必要が生じた場合には、スラスタを船外水中から取外して交換できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、スラスタを水中で取外すためには、潜水夫による水中での取外し作業等が必要となる。この水中作業には、スラスタを水中でハンドリングするために必要な複数のワイヤーの取付け、取外し作業などの困難な作業が必要となる。また、スラスタが大型化するにしたがって、取外すためのワイヤー、結合金具などの重量が増し、潜水夫による水中作業はより困難になる。その上、吊上げ装置も船内用及び船外用に二重の吊上げ装置を必要とする。しかも、船外の海気象の状態によってはスラスタの取外し作業が行えないため、取外し作業が制約される場合もある。

また、掘削船等を陸地のドックまで移動してスラスタの点検、補修作業を行なうことも考えられるが、この場合、時期的な制約を伴うとともに多大な時間と費用が必要となる。

そこで、近年、上記スラスタを沖合いの稼動地点において点検、補修できるように、スラスタを喫水面よりも上方の船内（この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「船内」は、掘削船等の喫水面よりも上方の構造体内をいう。）へ引き上げることができる装置が提案されている。

この種の先行技術として、例えば、スラスタ、スラスタ駆動装置及び付属機器一式を昇降可能な筒体に内蔵し、この筒体全体をラック＆ピニオン駆動方式あるいは油圧シリンダ駆動方式によって昇降させるようにした船舶がある。ラック＆ピニオン駆動方式としては、昇降体側にピニオンを設け、船体側のラックを上方へ伸長させることができるようにし、そのラックに沿ってピニオンでスラスタを喫水面よりも上方まで引き上げるようにしている。また、油圧シリンダ駆動方式としては、昇降シリンダをデッキ下に吊り下げ、この昇降シリンダによって昇降体を昇降させるようにしている（例えば、特許文献２参照）。

日本国 特開昭５９−２６３９７号公報 日本国 特許第４５２６１８４号公報

しかしながら、上記特許文献２の場合、スラスタ等を含む筒体全体を昇降させる必要があるところから、昇降荷重は非常に大きなものとなり、これを昇降させる昇降装置も大荷重用の特別な昇降装置が必要となり、昇降装置が非常に高価なものとなる。

そこで、本発明は、掘削船等のスラスタを、沖合いの稼動地点において点検、補修が可能なように、簡便なハンドリング装置によって喫水面よりも上方の船内に取外すことができるスラスタ装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、船体の所定位置に設けられた上下方向が開口するスラスタ配置部と、前記スラスタ配置部の下開口部から下方に突出するスラスタと、前記スラスタ及びスラスタの駆動装置を前記スラスタ配置部内に格納する格納座と、前記格納座の船体側固定位置に設けられた取付座と、前記格納座を前記取付座に固定する固定手段と、を備えたスラスタ装置であって、前記スラスタ配置部は周囲を船体構造の一部をなす壁面に覆われており、前記壁面には、前記固定手段による連結を解除した場合に前記格納座を取付座に保持するためのロック装置が備えられており、前記ロック装置は、前記スラスタ配置部の上部からロック状態の作動・解除ができるよう構成されていることを特徴とする。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「船体」は、掘削船や浮体式生産設備、シャトルタンカー等の海上に浮く構造体をいう。

この構成により、スラスタ及び格納座を船体構造に固定している固定手段を取外した状態のときに、前記スラスタ配置部内と船体外部との水位差によりスラスタ及び格納座に作用する上向き荷重をロック装置で船体構造に保持することができる。そのため、スラスタ配置部に注水しない状態で、スラスタ配置部からスラスタ及び格納座を船内へ取外す作業及び船内から取付ける作業を容易に行うことができる。従って、潜水夫による水中での重労働が不要になるとともに、２重の吊上げ装置なども不要となる。また、スラスタ配置部に注水してスラスタ及び格納座を取外す作業時には、クレーンなどによる吊上げ重量はスラスタ本体と格納座の重量のみとなるので、大重量用の昇降装置を必要としない。

また、前記固定手段は、前記スラスタ配置部内から前記格納座の周辺の複数個所で船体構造に取付け・取外し可能に構成されていてもよい。

このように構成すれば、スラスタの格納座を固定している固定手段の取付け、取外し作業、吊上げ前準備作業、及び吊降ろし後の後処理作業をスラスタ配置部内のドライな環境で行うことができる。

また、前記ロック装置は、前記格納座の周囲に設けたフランジ部において格納座と係合するロック金物を有し、該ロック金物に連結され前記壁面に上下に延設された伝道軸を軸周りに回転させることで前記ロック金物を前記伝道軸まわりに回転させてロック状態の作動・解除を行うように構成されていてもよい。

このように構成すれば、スラスタ配置部の壁面に上下に延設された伝動軸を回転させることで、ロック金物を回転させてロック状態の作動・解除を行うことができる。

また、前記ロック装置は、前記格納座の周囲に設けたフランジ部の上面に配置したくさび座と、前記船体構造に設けて前記くさび座と係合する係合面を有するロック金物とを有し、前記くさび座とロック金物の係合面は、くさび効果が得られる摩擦角以下の傾斜角度で形成されていてもよい。

このように構成すれば、船体側に設けられたロック装置のロック金物を回転駆動し、このロック金物の係合面をくさび座に係合させれば、くさび効果によってロック金物でくさび座を安定してロックすることができる。しかも、くさび効果によって、上向きに荷重が作用したときにはセルフロックが作用するため、ロック装置を簡易な機構とすることができる。

また、前記ロック装置は、前記ロック金物が水平方向に回転して前記くさび座と係合するように構成され、前記スラスタ配置部は、前記ロック装置のロック金物を回転させて作動・解除する回転駆動手段を上部に備え、前記ロック装置とロック装置の回転駆動手段の間に伸縮継手を設けていてもよい。

このように構成すれば、伸縮継手によって回転駆動手段に上向き荷重が作用しないようにできるので、回転駆動手段は回転力のみをロック装置に伝えればよく、回転駆動手段を簡易な機構とすることができる。

また、前記ロック装置は、前記ロック金物をくさび座と係合させる駆動手段を有し、前記駆動手段は、流体圧で前記ロック金物を駆動する駆動機で構成されていてもよい。流体圧で回転駆動する構成としては、例えば、回転ラムなどが用いられる。

このように構成すれば、ロック金物を機械駆動で回転させることができ、複数のロック金物を同時に回転駆動することもできる等、操作がより簡便となる。

また、前記格納座のフランジ部は、前記固定手段の周囲で取付座に接するシール材を有し、前記ロック装置は、前記格納座の強度部材と対向するように配置されていてもよい。

このように構成すれば、フランジ部における上下方向の撓み量が小さい部分をロック装置で保持し、フランジ部の撓み量を小さく抑えて、このフランジ部に設けられているシール材の圧縮戻り量を小さく抑えることで、シール性を確実なものとすることができる。

また、前記スラスタ配置部は、前記スラスタを取付けた状態の前記格納座を、前記スラスタ配置部内で吊上げ又は吊降ろし可能にガイドする上下方向に延設された昇降ガイドと、前記ロック装置を作動・解除する駆動手段と、を有していてもよい。

このように構成すれば、スラスタ配置部で駆動手段によってロック装置を解除し、スラスタを取付けた状態の格納座を昇降ガイドに沿って安定して上下動させることができる。

また、前記スラスタ配置部は、前記格納座の中心に対して対向する位置に少なくとも２条の前記昇降ガイドを有していてもよい。

このように構成すれば、スラスタ及び格納座をスラスタ配置部内で安定して昇降させることができ、大型のスラスタであっても船内取外し及び船内からの取付け作業を安定して行うことができる。

また、前記取付座は、前記格納座の吊降ろし時に前記取付座の所定位置にガイドする少なくとも２箇所に設けた挿入ガイドを有し、前記スラスタ配置部は、水平方向断面が矩形状の開口部を有し、前記少なくとも２条の昇降ガイドは、前記開口部の短辺側における対向するスラスタ配置部壁面に配設され、前記少なくとも２箇所に設けた挿入ガイドは、前記開口部の短辺側における対向する取付座面上に配設されていてもよい。

このように構成すれば、開口部の長辺側距離で離れた位置に設けた昇降ガイドで格納座の昇降をガイドするので、昇降させる格納座に生じる回転ずれ量などを小さく抑えることができる。

また、前記固定手段は、前記取付座に固定された固定ボルトと、前記格納座に設けたボルト穴とを有し、前記挿入ガイドは、前記取付座に固定された挿入ガイドピンと、前記格納座に設けたピン穴とを有し、前記格納座の吊降ろし時に、前記挿入ガイドピンで前記ピン穴をガイドすることで前記格納座のボルト穴位置を前記固定ボルト位置に位置決めするように構成されていてもよい。

このように構成すれば、昇降ガイドと格納座のフランジ部に設けた昇降ガイド金物との隙間と、固定ボルトとフランジ部に設けたボルト穴との隙間と、挿入ガイドピンとフランジ部に設けたピン穴との隙間とを所定の関係に設定することにより、固定ボルトが植込みボルトの場合であっても、先に挿入ガイドピンによって、ボルト穴の位置が位置決めされる。そのため、固定ボルトとフランジ部のボルト穴を接触させることなく、格納座を取付座に位置決めすることができる。

本発明によれば、掘削船等に備えられたスラスタを、沖合い稼動地点において喫水面よりも上方の船内に引き上げて点検、補修が可能なスラスタ装置を低コストで提供することが可能となる。

図１は本発明の一実施形態に係る船内取外し式スラスタ装置の全体配置側面図である。 図２は図１に示すII−II矢視拡大断面図である。 図３は図１に示すIII−III矢視拡大断面図である。 図４Ａは図１に示す昇降ガイドの拡大側面図である。 図４Ｂは図４Ａに示す昇降ガイドの拡大正面図である。 図５は図３に示すＶ部拡大図である。 図６Ａは図４に示す昇降ガイドの他の例を示す拡大側面図である。 図６Ｂは図６Ａに示す昇降ガイドの拡大正面図である。 図７Ａは図６Ｂに示す上部昇降ガイドの位置における昇降ガイド金物との隙間を示す拡大平面図である。 図７Ｂは図６Ｂに示す下部昇降ガイドの位置における昇降ガイド金物との隙間を示す拡大平面図である。 図８は図５に示す昇降ガイド金物の他の例を示す拡大正面図である。 図９は図８に示す昇降ガイド金物の平面図である。 図１０は図１に示す固定手段として固定ボルトが設けられた部分の拡大断面図である。 図１１は図３に示すボルト穴位置決め挿入ガイドピンが設けられた部分の拡大断面図である。 図１２は図１に示すロック装置の正面図であり、図１３にXII−XII矢視で示す正面視の断面図である。 図１３は図１２にXIII−XIII矢視で示す側面視の断面図である。 図１４は図１３にXIV−XIV矢視で示す平面視の断面図である。 図１５は図１２に示すロック装置のロック部分拡大図である。 図１６Ａは図１に示すスラスタ装置の船内取外し手順の側面図である。 図１６Ｂは図１６Ａに続くスラスタ装置の船内取外し手順を示す側面図である。 図１７Ａは図１６Ｂに続くスラスタ装置の船内取外し手順を示す側面図である。 図１７Ｂは図１７Ａに続くスラスタ装置の船内取外し手順を示す側面図である。 図１８Ａは図１に示すスラスタ装置の船内取付け手順の側面図である。 図１８Ｂは図１８Ａに続くスラスタ装置の船内取付け手順を示す側面図である。 図１９Ａは図１８Ｂに続くスラスタ装置の船内取付け手順を示す側面図である。 図１９Ｂは図１９Ａに続くスラスタ装置の船内取付け手順を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、船舶に設けられた昇降式スラスタ装置を例に説明する。また、以下の説明では、図１に示す紙面左右方向を前後方向、紙面直交方向を左右方向という。前後方向、左右方向を、図２，３に示す。

図１に示すように、この実施形態の船内取外し式スラスタ装置１は、船体２の所定位置に上下方向が開口しているスラスタ配置部１０が設けられ、このスラスタ配置部１０の底部に設けられた下開口部１１から下方に向けて突出するようにスラスタ３が配置されている。

スラスタ配置部１０は、水平方向断面が矩形状断面に形成されており、上開口部１２から同形断面で下方まで形成され、下端に断面積が小さくなった上記下開口部１１が形成されている。スラスタ配置部１０の周囲の壁面１３は、船体構造２でもある。なお、船体２と船体構造２とは同一構成であるため、同一符号を付す。

スラスタ３は、このスラスタ３とスラスタ駆動装置（モータ）４とを格納する格納座２０に設けられている。格納座２０は、上記スラスタ配置部１０の内部空間１７を上下方向に移動可能な外形に形成されている。格納座２０の下部は、スラスタ配置部１０の下端に形成された下開口部１１と所定の隙間を有する大きさに形成されている。

下開口部１１は、船体底部において所定の厚みを有する構造部１４に形成されている。この下開口部１１の上面が、格納座２０の周囲に設けられたフランジ部２１を固定する取付座１５となっている。構造部１４の下面は、船底材１６である。上記格納座２０は、下部が下開口部１１の構造部１４に入った状態で取付けられ、スラスタ３が船底から下方に突出している。

格納座２０には、上記取付座１５に固定するフランジ部２１から上方に格納部２２が設けられ、その上部に駆動装置４が設けられている。この実施形態のスラスタ３は、格納座２０の下面に取付けられ、駆動軸５が上記格納部２２の内部を通って駆動装置４に連結されている。なお、駆動装置４以外の構成部品は、図示を省略する。スラスタ３は、格納座２０のフランジ部２１を船体側の取付座１５から外せば、格納座２０と一体的に取外すことができる。

そして、上記格納座２０の周囲に設けられたフランジ部２１と、船体側の取付座１５との間に、後述する固定手段６０を取外した状態のときに、フランジ部２１を取付座１５に保持するロック装置３０が設けられている。

ロック装置３０は、スラスタ配置部１０の周囲に複数個設けられている。各ロック装置３０には、スラスタ配置部１０の壁面１３に沿って伝動軸３１が設けられ、スラスタ配置部１０の上部まで延ばされている。伝動軸３１は、壁面１３に設けられた複数の軸受３２で支持され、中間部分に設けられた継手３３によってスラスタ配置部１０の上下方向に連続するように連結されている。この伝動軸３１の上部に、ロック装置３０を作動・解除する回転駆動手段が設けられている。

この実施形態のロック装置３０は、後述するように、スラスタ配置部１０の上部に設けられた回転駆動手段たる操作レバー５５（図１７Ａ）を作業者が回転させることで、伝動軸３１を介してロックの作動・解除ができるようになっている。この操作レバー５５により伝動軸３１を回転させ、この伝動軸３１が後述するようにロック装置３０のロック金物３４を回転させる構成が、ロック装置３０の回転駆動手段である。伝動軸３１を回転させる構成としては、回転ラム（図示略）のように、流体圧で回転駆動するようなものでもよい。回転ラムのような機械駆動による構成を用いることにより、例えば、複数の伝動軸３１を同時に回転させることもできる。なお、この実施形態では、ロック装置３０を回転動作で作動・解除する回転駆動手段の例を説明したが、例えば、ロック装置３０の構成によっては、伝動軸３１を上下方向に動かす直線的な動作で作動・解除する駆動手段を用いる場合もあり、駆動手段はロック装置の構成に応じて決定すればよい。

一方、上記スラスタ配置部１０の壁面１３には、上下方向に昇降ガイド４０が設けられている。昇降ガイド４０は、スラスタ配置部１０の下部から上部まで連続するように設けられており、この実施形態では、格納座２０の左右方向中心に対して対向する位置に２条の昇降ガイド４０が設けられている。この昇降ガイド４０に沿って、上記格納座２０がスラスタ配置部１０内を上下方向に案内され、この格納座２０と一体的にスラスタ３を昇降させることができるようになっている。また、スラスタ配置部１０の上部には、スラスタ配置部１０から上方に取出した格納座２０を吊下げて入れるときの吊降ろしガイド４１が複数個設けられている。この吊降ろしガイド４１は、上端が後述する昇降ガイド４０と同様に傾斜部に形成されている（図１）。

図２に示すように、上記昇降ガイド４０は、矩形状断面で形成されたスラスタ配置部１０の対向する壁面１３の２箇所に設けられており、スラスタ配置部１０の下部から上部まで連続する２条の昇降ガイド４０となっている。この昇降ガイド４０は、矩形状断面の短辺側壁面（左右壁面）１３に設けられている。昇降ガイド４０を短辺側に設けることにより、昇降ガイド４０間の距離を長辺側壁面（前後壁面）の距離として大きくし、安定したガイドができるようにしている。この昇降ガイド４０により、格納座２０のフランジ部２１（二点鎖線）に設けられた昇降ガイド金物２３を、スラスタ配置部１０の対向する壁面１３でガイドするようにしている。

また、スラスタ配置部１０の上部に設けられた吊降ろしガイド４１は、スラスタ配置部１０の周囲に複数個が設けられている。この例では、矩形状断面のスラスタ配置部１０の各面に２個ずつ設けられている。この吊降ろしガイド４１は、格納座２０のフランジ部２１の周囲と所定の隙間を有するように設けられている。図２に示す二点鎖線のフランジ部２１が、スラスタ配置部１０の中心部分に挿入できるようになっている。

図３に示すように、スラスタ３を取付けている格納座２０は、中心から前方向に偏位した位置に格納部２２の中心が設けられている。格納座２０は、周囲に設けられたフランジ部２１が複数の固定ボルト（固定手段）６０によって取付座１５に固定されている。この固定ボルト６０は、スラスタ配置部１０の内部から取付け・取外し可能となっている。図３では、複数の固定ボルト６０の一部を示している。固定ボルト６０は、図の一点鎖線に沿って全周に等間隔で設けられている。

格納座２０は、フランジ部２１と同一面に設けられた面材２４と、下面に設けられた底板材２５（図１）との間がウエブ材２６で連結されている。面材２４は、ウエブ材２６が設けられた部分以外の部分に軽量化のための開口部２７となっている。この面材２４とウエブ材２６とによって、強度部材である桁材２８が形成されている。

また、上記ロック装置３０は、取付座１５の周囲に複数個が設けられている。この例のロック装置３０は、矩形状断面の各壁面１３の３箇所に設けられている。このロック装置３０は、上記桁材２８のウエブ材２６が設けられた部分の延長線上の対向する位置に設けられており、格納座２０の構造部分をロック装置３０で保持するようにしている。ロック装置３０を桁材２８の部分の延長線上の対向する位置に設けることにより、格納座２０のフランジ部２１が水圧等で上下方向に撓んだとしても、その撓み量の少ない部分で安定した保持ができるようにしている。なお、フランジ部２１の撓み量が後述するシール材２９による水密性保持のための撓み量よりも小さい場合、桁材２８の部分の延長線上の対向する全ての位置にロック装置３０を配置する必要はない。

また、上記昇降ガイド４０が設けられた壁面１３の取付座１５には、スラスタ配置部１０に挿入した格納座２０が取付座１５の所定位置に配置されるように、挿入ガイド７０が設けられている。この挿入ガイド７０は、下開口部１１の対向する位置の取付座１５に設けられている。挿入ガイド７０の詳細は、後述する。

さらに、上記昇降ガイド４０は、上記したように中心が偏位した格納部２２のほぼ中心線上の左右両側に設けられている。これにより、格納座２０及びスラスタ３の前後方向重心付近をガイドするようにしている。

図４Ａ、図４Ｂに示すように、上記昇降ガイド４０は、スラスタ配置部１０の壁面１３から内部空間１７に突出するように設けられている。この昇降ガイド４０は、スラスタ配置部１０の壁面１３に設けられた昇降ガイド支持材４２によって支持されている。この実施形態の昇降ガイド４０は、上端に案内部４３が形成されている。案内部４３は、幅方向と壁面方向が上方に向けて縮小する傾斜面に形成されており、上方から格納座２０のフランジ部２１を挿入しやすいようになっている。

図５に示すように、上記昇降ガイド４０に案内される昇降ガイド金物２３は、昇降ガイド４０によって３方を案内されるようにコ字状に形成されている。この昇降ガイド金物２３は、格納座２０のフランジ部２１に固定されている。昇降ガイド金物２３と昇降ガイド４０との隙間としては、左右方向を隙間Ｃｇ、前後方向をそれぞれ隙間Ｃｇとしている。これらの隙間Ｃｇは、後述するように挿入ガイド７０との関係で決定される。

図６Ａ、図６Ｂに示す昇降ガイド４５は、上記図４Ａ、図４Ｂに示す昇降ガイド４０と異なる例である。図４Ａ，Ｂと同一の構成には同一符号を付して説明する。この例の昇降ガイド４５は、下部昇降ガイド４６と上部昇降ガイド４７とから構成されている。上部昇降ガイド４７は上記図４Ａ，Ｂに示す昇降ガイド４０と同一であるが、下部昇降ガイド４６は、昇降ガイド金物２３との隙間Ｃｇがより狭くなっている。この下部昇降ガイド４６の上端は、吊降ろし時に上部昇降ガイド４７から下部昇降ガイド４６に昇降ガイド金物２３が移りやすいように、上端部が斜めに切除されている。他の構成は、上記昇降ガイド４０と同一であるため、同一の符号を付している。

図７Ａに示すように、上記上部昇降ガイド４７の位置では昇降ガイド金物２３と隙間Ｃｇで昇降するようになっている。しかし、図７Ｂに示すように、下部昇降ガイド４６の位置では昇降ガイド金物２３と隙間Ｃａで昇降するようになっている。このように、下部昇降ガイド４６の位置において昇降ガイド金物２３との隙間Ｃａを小さくすることで、スラスタ３と一体的にスラスタ配置部１０に降ろされる格納座２０をより正確な位置に案内しながら吊降ろしができるようにしている。

また、図８，９に示すように、上記昇降ガイド金物２３としては、格納座２０の上部に仮設の上部昇降ガイド金物取付台５０を設け、この上部昇降ガイド金物取付台５０に上部昇降ガイド金物５１を設けるようにしてもよい。上部昇降ガイド金物取付台５０としては、格納座２０の駆動装置４が取付けられていた部分に設けられている。この上部昇降ガイド金物取付台５０に設けられる上部昇降ガイド金物５１は、格納座２０のフランジ部２１に設けられた昇降ガイド金物２３の鉛直線上に設けられている。

このように上部昇降ガイド金物５１を設ければ、フランジ部２１の昇降ガイド金物２３とで上下方向に離れた位置で昇降ガイド４０にガイドされるので、格納座２０とスラスタ３を一体的に昇降させるときに、より安定したガイドができる。

従って、この例によれば、スラスタ３が一体となった格納座２０の重心位置と、後述するように水中で昇降させるときの浮心位置の前後左右位置にずれがあったとしても、上部昇降ガイド金物取付台５０に設けられた上部昇降ガイド金物５１とフランジ部２１に設けられた昇降ガイド金物２３とによる格納座２０の上下２点、左右２点の合計４点支持により、スラスタ３が昇降時に傾斜するのを抑制することができる。なお、図８，９では、異なる構成のみを示し、他の構成は図示を省略している。

図１０に示すように、上記格納座２０のフランジ部２１は、船体構造２の取付座１５に設けられた固定ボルト６０によって船体２に固定されている。この実施形態の固定ボルト６０は、取付座１５に植え込まれた植込みボルトとなっており、フランジ部２１に設けられたボルト穴６１を挿入して上方からナット６２を締付けて固定するようになっている。また、フランジ部２１の固定ボルト６０よりも内側には、下面にシール材２９が設けられている。このシール材２９により、固定ボルト６０でフランジ部２１を取付座１５に固定すれば、フランジ部２１の下面と取付座１５の上面とが密着してシールされるようになっている。シール材２９としては、例えば、Ｏリングが用いられる。

図１１に示すように、上記挿入ガイド７０は、固定ボルト６０の間に設けられた挿入ガイドピン７１と、この挿入ガイドピン７１に挿入されるようにフランジ部２１に設けられたピン穴７２とを有している。挿入ガイドピン７１は、上部に縮径するテーパ部７３が形成されており、上方から挿入されるフランジ部２１のピン穴７２が挿入されやすいようになっている。この挿入ガイド７０により、吊降ろされた格納座２０のピン穴７２が挿入ガイドピン７１にガイドされ、フランジ部２１のボルト穴６１が固定ボルト６０に挿入されるようになっている。

これら固定ボルト６０とフランジ部２１に設けられたボルト穴６１との隙間Ｃｂと、挿入ガイドピン７１とフランジ部２１に設けられたピン穴７２との隙間Ｃｐとの関係は、上記昇降ガイド４０と格納座２０のフランジ部２１に設けられた昇降ガイド金物２３との隙間Ｃｇとの関係において、「Ｃｐ＜Ｃｂ＜Ｃｇ」となるようにしている。

また、挿入ガイドピン７１の高さｈは、固定ボルト６０の上端位置より少し高くなっている。この高さｈは、フランジ部２１がテーパ部７３の下端に位置したときに、フランジ部２１が固定ボルト６０に当接しない高さに設定される。

このような関係にすることにより、固定ボルト６０が植込みボルトの場合であっても、吊降ろされた格納座２０のフランジ部２１は、先に挿入ガイドピン７１によってピン穴７２が位置決めされ、それによってボルト穴６１の位置が位置決めされる。そのため、固定ボルト６０とフランジ部２１のボルト穴６１が接触することなく、格納座２０を取付座１５に位置決めすることができる。

従って、スラスタ配置部１０の上方から吊り下げた状態で降ろす格納座２０を、取付座１５の正確な位置に降ろすことができる。

図１２は図１３に示すXII−XII矢視の図面であり、図１３は図１２に示すXIII−XIII矢視の図面である。これらの図に示すように、上記ロック装置３０は、スラスタ配置部１０の壁面１３である船体構造２と取付座１５との角部に設けられている。このロック装置３０には、上記格納座２０のフランジ部２１に向けて突出又は壁面１３に向けて格納されるロック金物３４が備えられている。ロック金物３４は、船体構造２から内方に突設された取付台８０に回転軸部３５が支持されている。取付台８０は、上下方向に所定距離離れて設けられた所定厚の板状部材８１を有している。両板状部材８１には、上下方向に貫通する取付穴８２が設けられ、この取付穴８２に上記回転軸部３５の上下に設けられた支持軸３６が挿入されている。これにより、回転軸部３５が回転可能なように支持され、ロック金物３４が水平方向に回転可能となっている。また、ロック金物３４は、取付台８０によって船体構造２に支持されているため、このロック金物３４で支持する荷重を船体構造２で支持するようになっている。

さらに、ロック金物３４は、回転軸部３５の上部に設けられた支持軸３６の上部に、上方に突出する回転駆動軸３７が設けられている。この実施形態の回転駆動軸３７は、断面が矩形状に形成されている。そして、この回転駆動軸３７は、上方の伝動軸３１の下端に設けられた伸縮継手３８と連結されている。この伸縮継手３８は、回転駆動軸３７の上下方向移動を許容するようになっている。これにより、ロック金物３４の回転軸部３５は、伝動軸３１を回転させれば伸縮継手３８を介して回転させることができる。また、仮に回転軸部３５が上向きに変位したとしても、伸縮継手３８の部分で回転駆動軸３７の上向き変位を吸収して伝動軸３１に伝えることがないようになっている。

このように、このロック装置３０によれば、ロック金物３４に作用する上向きの荷重は取付台８０を介して船体構造２で支持し、回転軸部３５の回転駆動軸３７と伸縮継手３８で連結されている伝動軸３１には、上向きの荷重が作用しないようになっている。これにより、上述したように、スラスタ配置部１０の上部に設けられる回転駆動手段によって伝動軸３１を回転させ、スラスタ配置部１０の下部に設けられたロック装置３０を操作できるようになっている。

図１４に示すように、上記ロック金物３４は、平面視において約９０°の範囲で水平方向に回転させることができるようになっている。上記格納座２０のフランジ部２１には、上記ロック金物３４が係合するくさび座９０が設けられている。ロック金物３４は、二点鎖線で示す位置からくさび座９０に向けて約９０°回転させ、くさび座９０の上面と係合させることでロック作動状態となる。取付台８０には、ロック金物３４を壁面１３に向けて回転させたときに当接するストッパー８３が設けられている。ロック金物３４は、このストッパー８３に当接した二点鎖線で示す位置が格納位置であり、ロック解除の状態である。

図１５に示すように、上記くさび座９０は、上面がくさび効果を得られる角度θのテーパ面９１に形成されている。また、このくさび座９０に係合するロック金物３４も、その係合面３９はくさび座９０の上面と同一の角度θで形成されている。この角度θは、ロック金物３４の回転に要する力や、接触面積等に応じて設定される。

次に、図１６Ａ〜図１７Ｂに基づいて、スラスタ配置部１０に配置されたスラスタ３を船内に取外す手順を説明する。

図１６Ａに示すように、稼働状態では、ロック装置３０はロック状態であり、格納座２０のフランジ部２１は取付座１５に固定ボルト６０（図３）で固定された状態である。また、スラスタ３を駆動する駆動装置４等の構成部品も取付けられた状態である。なお、稼働状態では、ロック装置３０はロック状態でもロック解除状態でもよいが、この実施形態では、稼働状態でロック装置３０がロック状態となっている場合を説明する。

そして、図１６Ｂに示すように、スラスタ３の停止後、スラスタ３を取外す準備として、駆動装置４、その他の構成部品を取外し、各部に防水カバー等を取付ける。構成部品の多くを図示していないが、具体的な取外し準備としては、配管、電線の取外し、駆動装置４、駆動軸５の取外し、潤滑油ポンプユニットの取外し、旋回ポンプユニットの取外し、旋回用バルブユニットの取外し、それらへの防水カバー等の取付け、などが行われる。また、格納座２０の所定位置に、吊上げ装置のワイヤー７が取付けられる。

その後、ロック装置３０のロック状態を再確認し、固定ボルト６０によるフランジ部２１の固定が解除される。このフランジ部２１の固定解除は、スラスタ配置部１０の内部空間１７に作業者が入って行われるが、ドライな環境で作業を行うことができる。これにより、格納座２０はロック装置３０によってのみ取付座１５に保持された状態となる。すなわち、この固定ボルト６０を取外した状態のときには、スラスタ配置部１０の内部と船体外部との水位差によりスラスタ３及び格納座２０に作用する上向き荷重を、格納座２０の周囲の複数箇所に設けたロック装置３０によって船体構造に保持した状態となる。

次に、図１７Ａに示すように、スラスタ配置部１０の内部に注水が行われる。この注水は、スラスタ配置部１０の内部空間１７に外部喫水８と同レベルの水が溜まるまで行われる。これにより、スラスタ３と格納座２０とに作用する外部からの水圧と内部からの水圧とがバランスする。

そして、外部喫水８と同レベルまで注水されると、伝動軸３１の上部に操作レバー５５が取付けられ、作業者がこの操作レバー５５を回すことによって伝動軸３１が回転させられる。これにより、ロック装置３０のロック金物３４が回転させられて、ロックが解除される（図１４に示す二点鎖線のロック金物３４の状態）。この時、スラスタ３と格納座２０とに作用する内外の水圧はバランスしており、格納座２０とスラスタ３の下向き自重がこれらに作用する上向き浮力より大きく、これら下向き荷重は取付座１５で支えられている状態であるため、ロック金物３４には上向き荷重は作用していない。そのため、ロック金物３４を容易に回転させることができる。

その後、ロック装置３０の解除ができているかを潜水夫によって確認する。この潜水夫による作業は、単にロック解除状態の確認であるため、簡単な作業として行える、しかも、スラスタ配置部１０の内部に入る作業であるため、船外の海気象に左右されず容易に行える。

この作業により、スラスタ３と格納座２０を船体構造２に固定している構成の解除作業が終わる。

その後、図１７Ｂに示すように、ウインチやクレーン等の吊上げ装置のワイヤー７により格納座２０が吊上げられる。この格納座２０の吊上げ時には、フランジ部２１の昇降ガイド金物２３が昇降ガイド４０にガイドされた状態で行われるので（図２，３）、格納座２０とスラスタ３を一体的に安定して吊上げることができる。

また、ワイヤー７で吊上げる重量は、水中では格納座２０とスラスタ３の自重からこれらに作用する浮力を差引いた重量、水中から吊上げた空中でもスラスタ３と格納座２０の自重のみによる重量となるので、それらの重量が吊上げられるウインチやクレーン等があればスラスタ３を船内に取外すことができる。従って、大重量用の特別な昇降装置を必要とせず、通常の簡便なウインチ等で吊上げ、吊降ろしすることができる。

そして、スラスタ配置部１０から船内に吊上げられたスラスタ３は、所定の場所において点検、補修が行われる。

このような手順により、ウインチやクレーン等を用いた簡便なハンドリング装置によって、掘削船等を沖合いの稼動地点において定点保持等した状態で、船体構造２から下方に突出させていたスラスタ３を喫水面よりも上方の船内に取外して、点検、補修などを行うことができる。

次に、図１８Ａ〜図１９Ｂに基づいて、船内で点検、補修などを行ったスラスタ３をスラスタ配置部１０に取付ける手順を説明する。

図１８Ａに示すように、スラスタ配置部１０内の水位が外部喫水８と同レベルの状態で、格納座２０と一体的に固定されたスラスタ３をウインチやクレーン等によって吊降ろして入れる。この時、上述したスラスタ配置部１０の上部に設けられた吊降ろしガイド４１（図２）によって格納座２０のフランジ部２１がガイドされ、スラスタ配置部１０に設けられた昇降ガイド４０にフランジ部２１の昇降ガイド金物２３を係合させるように降ろすことができる（図２，３）。

そして、格納座２０とともにスラスタ３を下降させると、格納座２０のフランジ部２１に設けられたピン穴７２が取付座１５に設けられた挿入ガイドピン７１に挿入される（図１１の二点鎖線）。これにより、フランジ部２１が正確に位置決めされ、更に格納座２０を下降させることでフランジ部２１のボルト穴６１が固定ボルト６０に挿入される。そして、更に下降させることで格納座２０のフランジ部２１が取付座１５に載置される（図１１の実線）。また、これにより、フランジ部２１の下面に設けられたシール材２９（図１０）が格納座２０及びスラスタ３の自重によって取付座１５と密着し、スラスタ配置部１０の内部が外部と水密シールされる。

次に、図１８Ｂに示すように、伝動軸３１の上部に取付けられた操作レバー５５によって伝動軸３１が回転させられる。これにより、ロック装置３０のロック金物３４が回転させられて、格納座２０のフランジ部２１に設けられたくさび座９０と係合し、フランジ部２１が取付座１５にロックされる（図１４の実線）。このロック金物３４の回転も、格納座２０及びスラスタ３が自重で取付座１５に載置された状態で、くさび座９０のテーパ面９１に向けてロック金物３４を回転させる動作であるため、水中でも確実に係合させることができる。また、このロック装置３０によるロック状態は、スラスタ配置部１０内の水中に潜水夫が入って確認される。この潜水夫による確認作業は、ロック状態の確認のみであるため、簡単な作業として行える、しかも、スラスタ配置部１０の内部に入る作業であるため、船外の海気象に左右されず容易に行える。

この作業により、スラスタ３及び格納座２０を、船体構造２の取付座１５にロック装置３０で固定する作業が完了する。

次に、図１９Ａに示すように、スラスタ配置部１０内の水が全て排出される。この時、上記したようにフランジ部２１と取付座１５とがロック装置３０によってロックされているため、これらフランジ部２１と取付座１５との間に設けられたシール材２９によってスラスタ配置部１０の内部空間１７は水密シールされている。そして、全ての水を排出することで、スラスタ配置部１０の内部がドライな環境（空間）となる。

次に、図１９Ｂに示すように、吊下げ装置のワイヤー７が取外される。また、格納座２０の周囲のフランジ部２１が取付座１５に設けられた固定ボルト６０に固定される（図１１に示す実線の状態）。これらの作業は、スラスタ配置部１０から排水した後に行われるため、ドライな環境での作業となり、容易に行うことができる。これにより、格納座２０及びスラスタ３は、船体構造２に固定される。

その後、スラスタ３を取外す時に取付けられた防水カバー等が取外される。そして、種々の構成部品が取付けられる。構成部品の多くを図示していないが、具体的な構成としては、配管、電線の取付け、駆動装置４、駆動軸５の取付け、潤滑油ポンプユニットの取付け、旋回ポンプユニットの取付け、旋回用バルブユニットの取付け、などである。また、各構成部品を取付けた後、機器の調整と運転確認が行われる。

このような手順により、ウインチやクレーン等を用いた簡便なハンドリング装置によって、掘削船等を沖合い稼動地点において定点保持等しながら、船内からスラスタ配置部１０の下部にスラスタ３を取付けることができる。

以上のように、上記船内取外し式スラスタ装置１によれば、掘削船等を沖合い稼動地点において定点保持等しながら、船底から突出させたスラスタ３を船内に取外すことができるので、船内に取外したスラスタ３は船内において点検、補修等を行うことができる。

また、取外したスラスタ３を点検、補修後にスラスタ配置部１０に取付けたり、点検、補修時に他のスラスタ３をスラスタ配置部１０に配置することもでき、船体の定点保持等を保った状態で、一部のスラスタ３を容易に点検、補修又は交換することが可能となる。

さらに、スラスタ３を船内に取外すために大重量用の昇降装置を必要としないため、船内取外し式スラスタ装置１を低コストで構成することができる。

また、スラスタ３を船内に取外す作業を船外水中で行う必要がないため、天候に影響されることなくスラスタ３の故障時等に迅速が取外し作業を行うことができる。

なお、上記実施形態では、格納座２０のフランジ部２１を取付座１５に固定する固定手段として植込み式の固定ボルト（固定手段）６０を例に説明したが、固定手段はフランジ部２１の上方からボルトを挿入する押えボルトや、他の手段であってもよく、固定手段は上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記実施形態のロック装置３０は、ロック金物３４をくさび座９０と係合させてロックする構成としているが、くさび座９０以外の構成でロックするように構成してもよく、ロック装置３０の構成は上記実施形態に限定されるものではない。しかも、ロック金物３４を回転させてロック作動・解除する構成としているが、ロック装置３０の作動・解除は回転式以外に直動式であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。

さらに、上記スラスタ配置部１０の対向する壁面１３に２条の昇降ガイド４０を設けた例を説明したが、格納座２０を安定して昇降させることができる昇降ガイドであれば、例えば、１条でも３条でもよく、昇降ガイド４０の構成も上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る船内取外し式スラスタ装置は、洋上で定点保持等を行いながらスラスタを船内に取外して点検、補修などを行いたい掘削船等に利用できる。

１ 船内取外し式スラスタ装置
２ 船体（船体構造）
３ スラスタ
７ ワイヤー
８ 外部喫水
１０ スラスタ配置部
１１ 下開口部
１２ 上開口部
１３ 壁面（船体構造）
１５ 取付座
１７ 内部空間
２０ 格納座
２１ フランジ部
２２ 格納部
２３ 昇降ガイド金物
２８ 桁材（強度部材）
２９ シール材
３０ ロック装置
３１ 伝動軸（回転駆動手段）
３４ ロック金物
３８ 伸縮継手
３９ 係合面
４０ 昇降ガイド
４１ 吊降ろしガイド
４２ 昇降ガイド支持材
４３ 案内部
４５ 昇降ガイド
４６ 下部昇降ガイド
４７ 上部昇降ガイド
５０ 上部昇降ガイド金物取付台
５１ 上部昇降ガイド金物
５５ 操作レバー（回転駆動手段）
６０ 固定ボルト（固定手段）
６１ ボルト穴
７０ 挿入ガイド
７１ 挿入ガイドピン
７２ ピン穴
８０ 取付台
９０ くさび座
９１ テーパ面

Claims (9)

1. 船体の所定位置に設けられた上下方向が開口するスラスタ配置部と、前記スラスタ配置部の下開口部から下方に突出するスラスタと、前記スラスタ及びスラスタの駆動装置を前記スラスタ配置部内に格納する格納座と、前記格納座の船体側固定位置に設けられた取付座と、前記格納座を前記取付座に固定する固定手段と、を備えたスラスタ装置であって、
   前記スラスタ配置部は周囲を船体構造の一部をなす壁面に覆われており、
   前記壁面には、前記固定手段による連結を解除した場合に前記格納座を取付座に保持するためのロック装置が備えられており、
   前記ロック装置は、前記スラスタ配置部の上部からロック状態の作動・解除ができるよう構成されており、
   前記ロック装置は、前記格納座の周囲に設けたフランジ部において格納座と係合するロック金物を有し、該ロック金物に連結され前記壁面に上下に延設された伝道軸を軸周りに回転させることで前記ロック金物を前記伝道軸まわりに回転させてロック状態の作動・解除を行うように構成されている船内取外し式スラスタ装置。
2. 船体の所定位置に設けられた上下方向が開口するスラスタ配置部と、前記スラスタ配置部の下開口部から下方に突出するスラスタと、前記スラスタ及びスラスタの駆動装置を前記スラスタ配置部内に格納する格納座と、前記格納座の船体側固定位置に設けられた取付座と、前記格納座を前記取付座に固定する固定手段と、を備えたスラスタ装置であって、
   前記スラスタ配置部は周囲を船体構造の一部をなす壁面に覆われており、
   前記壁面には、前記固定手段による連結を解除した場合に前記格納座を取付座に保持するためのロック装置が備えられており、
   前記ロック装置は、前記スラスタ配置部の上部からロック状態の作動・解除ができるよう構成されており、
   前記ロック装置は、前記格納座の周囲に設けたフランジ部の上面に配置したくさび座と、前記船体構造に設けて前記くさび座と係合する係合面を有するロック金物とを有し、
   前記くさび座とロック金物の係合面は、くさび効果が得られる摩擦角以下の傾斜角度で形成されている船内取外し式スラスタ装置。
3. 前記ロック装置は、前記ロック金物が水平方向に回転して前記くさび座と係合するように構成され、
   前記スラスタ配置部は、前記ロック装置のロック金物を回転させて作動・解除する回転駆動手段を上部に備えた請求項２に記載の船内取外し式スラスタ装置。
4. 前記ロック装置は、前記ロック金物をくさび座と係合させる駆動手段を有し、
   前記駆動手段は、流体圧で前記ロック金物を駆動する駆動機で構成されている請求項２に記載の船内取外し式スラスタ装置。
5. 前記格納座のフランジ部は、前記固定手段の周囲で取付座に接するシール材を有し、
   前記ロック装置は、前記格納座の強度部材と対向するように配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の船内取外し式スラスタ装置。
6. 船体の所定位置に設けられた上下方向が開口するスラスタ配置部と、前記スラスタ配置部の下開口部から下方に突出するスラスタと、前記スラスタ及びスラスタの駆動装置を前記スラスタ配置部内に格納する格納座と、前記格納座の船体側固定位置に設けられた取付座と、前記格納座を前記取付座に固定する固定手段と、を備えたスラスタ装置であって、
   前記スラスタ配置部は周囲を船体構造の一部をなす壁面に覆われており、
   前記壁面には、前記固定手段による連結を解除した場合に前記格納座を取付座に保持するためのロック装置が備えられており、
   前記ロック装置は、前記スラスタ配置部の上部からロック状態の作動・解除ができるよう構成されており、
   前記スラスタ配置部は、前記スラスタを取付けた状態の前記格納座を、前記スラスタ配置部内で吊上げ又は吊降ろし可能にガイドする上下方向に延設された昇降ガイドと、前記ロック装置を作動・解除する駆動手段と、を有している船内取外し式スラスタ装置。
7. 前記スラスタ配置部は、前記格納座の中心に対して対向する位置に少なくとも２条の前記昇降ガイドを有している請求項６に記載の船内取外し式スラスタ装置。
8. 前記取付座は、前記格納座の吊降ろし時に前記取付座の所定位置にガイドする少なくとも２箇所に設けた挿入ガイドを有し、
   前記スラスタ配置部は、水平方向断面が矩形状の開口部を有し、
   前記少なくとも２条の昇降ガイドは、前記開口部の短辺側における対向するスラスタ配置部壁面に配設され、
   前記少なくとも２箇所に設けた挿入ガイドは、前記開口部の短辺側における対向する取付座面上に配設されている請求項７に記載の船内取外し式スラスタ装置。
9. 前記固定手段は、前記取付座に固定された固定ボルトと、前記格納座に設けたボルト穴とを有し、
   前記挿入ガイドは、前記取付座に固定された挿入ガイドピンと、前記格納座に設けたピン穴とを有し、
   前記格納座の吊降ろし時に、前記挿入ガイドピンで前記ピン穴をガイドすることで前記格納座のボルト穴位置を前記固定ボルト位置に位置決めするように構成されている請求項８に記載の船内取外し式スラスタ装置。

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