JP7259152B2 - ベースフレームおよびガイド部材を備えるパイルガイド - Google Patents

Description

本発明は、ベースフレームと、ベースフレームが基材上に載置される場合にパイルが基材に押し込まれる際にパイルをガイドするためのガイド部材と、を備えるパイルガイドに関するものであり、当該ガイド部材は、パイルを支持するための作動ポジションと非作動ポジションとの間でベースフレーム上で動作可能に、例えば枢軸回転可能に取り付けられた複数のガイド部分を備えている。

パイルガイドは公知であり、ＦＰＳＯおよびＦＳＯ係留、シングルポイント係留、ライザーベースパイルおよびパイプライン誘導パイル、沖合積載システムならびに誘導体を含むさまざまな沖合プロジェクトのために、地面構造、例えば海底上に、高さおよび方向において独立した衝撃押し込みパイルを支持するために使用されている。

特許文献１に記載されるように、パイルを押し込む基材の表面にパイルを位置合わせするためにパイルガイドを提供すること、およびパイルハンマーのための安定性を提供することが知られている。特に水中でパイルを押し込む場合、パイルを海底などに導入した後に、ガイドを取り外してパイルをその最終ポジションへ押し込むことできるようにしなければならず、この取り外しには時間がかかり、ひいては費用がかかるという問題がある。

特許文献１では、パイルガイドは、ベースフレームと、２つの部分を備えるパイルガイド部材とを備えており、その各々は、ベースフレームに枢軸回転可能に取り付けられている。このようにして、２つの部分の各々は、それぞれの枢軸周りでの回転によって、作動ポジションと非作動ポジションとの間でベースフレームに対して動作可能である。２つの部品はラッチ機構によって作動ポジションに保持され、かつカウンターウェイトが、ラッチ機構が解放された場合に、これら部品をその非作動ポジションに付勢するために設けられている。そうしたパイルガイドを用いることで、単純にラッチ機構を解放することによって、かつパイルガイドの部品をその非作動ポジションで回転可能にし、ひいてはハンマーのために十分なクリアランスを提供できるようにすることによって、一度パイルが基材に導入されると、パイルガイドをパイルから離すためのパイルの押し込みを中断する必要なく、パイルを基材に完全に押し込むことが可能となる。

パイルガイドは、沖合クレーンに接続された索具を用いて、ガイド部分を、例えばスリーブ半体を引き寄せることによって再び閉じられる。ラッチおよび関連する機構はロック可能となるように適切に位置合わせする必要があるため、これらスリーブが実質的に同時に作動ポジションに到達することが重要である。しかしながら、長いクレーンワイヤ、強い海流 および／または低い視認性は、高い頻度で、十分に正確にタイミングを合わせることを困難にする。

国際公開第９９／１１８７２号パンフレット 国際公開第２０１３／０１４４１６号パンフレット 国際公開第２０１４／０５７０３４号パンフレット

本発明の目的は、特に閉ポジションへのガイド部分の引き寄せを容易にするために、改善されたパイルガイドを提供することである。

このため、本発明に基づくパイルガイドは、作動ポジションへ向かうガイド部分の動作が作動ポジションへ向かう少なくとも１つの他のガイド部分の動作を引き起こすように、これらガイド部分を連結する機構によって特徴付けられる。一実施形態において、当該機構は、作動ポジションへ向かうガイド部分の動作が少なくとも１つの他のガイド部分、好ましくはすべてのガイド部分による対応する動作を引き起こすように、これらガイド部分を連結する。

そのため、これらガイド部分は、強制的にともに動作させられる。例示的に一のガイド部分が例えばクレーンの持ち上げ索具によって閉ポジションへ引き上げられた場合、他方 のガイド部分（ガイド部分が全部で２つの場合）または少なくとも１つの他のガイド部分（ガイド部分が２を超える場合）は、ベースフレームに対して、同じポジションに動作させられる、または、ガイド部分がヒンジ連結されている場合には例えば同じもしくは実質的に同じ角度にわたって回転される。

一実施形態において、ガイド部分の適切な位置合わせ、特に閉ポジションを維持するか支持するためのガイド部材上における例えばラッチまたは位置合わせ要素（プレート、ピン）の適切な位置合わせを可能にするために、当該機構は、１つの部分が作動ポジションに位置する場合に、少なくとも１つの他のガイド部分、好ましくはすべてのガイド部分が、それぞれ作動ポジションに位置するように、これらガイド部分を連結する。

別の実施形態においては、機構は、少なくとも２つの油圧シリンダ、特に受動的な油圧シリンダを備えており、油圧シリンダの各々は、ガイド部分に接続されており、かつ例えばベースフレーム上の取り付け具を介してベースフレームに支持されている。より改良された例において、油圧シリンダは、一方のシリンダから放出された油圧液が少なくとも１つの他のシリンダに供給されるように、油圧ラインを介して連結されている。一例では、これらシリンダの引き出しポジションが、ガイド部分の作動（閉）ポジションに対応し、かつこれらシリンダの引き込みポジションが、ガイド部分の非作動（開）ポジションに対応する。別のより改良された例において、これらガイド部分を強制的にともに作動させるためのコンパクトであるが堅固な機構が提供され、その油圧シリンダの各々は、ガイド部分とベースフレームとの間に配置されており、かつシリンダのうちガイド部分に最も近接する側が、油圧ラインを介して、別のシリンダのうちベースフレームに最も近接する側に接続されている。このため、第１のガイド部分に付与された動作は、さらなる１以上のガイド部分の対応する動作を引き起こす油圧液の流動を発生させる。

一実施形態において、これら油圧シリンダは等容量のものである、すなわち複数の油圧シリンダに出入りする同じ量の油圧液が、これら油圧シリンダ内のピストンおよびピストンロッドの等しい変位をもたらす。

さらなる実施形態において、１つ以上の油圧バルブ、例えばボールバルブが、シリンダ間において油圧ラインに設けられており、これらバルブは、シリンダ間の油圧液の流動を妨げる閉ポジションと、シリンダ間の油圧液の流動を可能にする開ポジションと、を有する。より改良された例において、バルブが閉ポジションにある場合に油圧シリンダを独立して制御するために、油圧オーバーライド、例えばいわゆるホットスタブ接続部が設けられている。別のより改良された例において、これらバルブは、油圧シリンダが、例えばシリンダの一端（好ましくは複数のシリンダの各々の一端）からの流れを当該シリンダの他端へ向けて方向付ける（シリンダ同士の間の流動はない）ことによってダンパーとして機能するさらなるポジションを提供する。

一実施形態において、各ガイド部分は、ラッチと、ラッチ対応部分とを備えており、作動ポジションにおいて、ラッチおよびラッチ対応部分は、位置合わせされてロックされる。

ガイド部材は、パイルの押し込み中にパイルを包囲するため作動ポジションで中空部材をともに形成する少なくとも２つのガイド部分、好ましくは正確に２つのガイド部分を備えていることが一般的に好ましい。一実施形態において、中空部材は、円形断面を有する。

完全を期すために、以下の先行技術に留意されたい。

特許文献２は、パイルが基材に押し込まれる際にパイルを支持するためのパイルガイドに関するものであり、パイルガイドは： ベースフレームと；ベースフレームに取り付けられ、かつ複数の細長い部材が取り付けられる内周面を有する通路を画定するパイルガイド部材と；を備える。複数の細長い部材は、パイルと係合して、パイルが基材に押し込まれる際に通路を通って所定の方向にパイルをガイドするように構成されている。

特許文献３は、ベースフレームと、ベースフレームが基材上に載置されている場合にパイルが基材に押し込まれる際にパイルをガイドするためのパイルガイド部材と、を備えるパイルガイドに関するものである。パイルガイド部材は、それぞれ作動ポジションと非作動ポジションとの間で動作可能な複数のガイド部分を備えており、各ガイド部分はベースフレームに枢軸回転可能に取り付けられている。

本発明は、本発明に基づくパイルガイドフレームの好ましい実施形態を示す図面を参照しながらより詳細に説明される。

パイルガイドのガイド部材が作動ポジションにあるパイルガイドの側面図である。 パイルガイドのガイド部材が非作動ポジションにあるパイルガイドの側面図である。 ガイド部材の複数のガイド部分の動作を結びつける機構の概略図である。

これら図面は実際に概略的なものであり、かつ本発明の理解のために不必要なものの詳細については省略され得ることに留意されたい。

図１および図２には、ベースフレーム２を備えるパイルガイド１を示しており、この例ではベースフレーム２は海底９に載置される。ベースフレーム２は、中央に配置された開口を備える、いわゆる泥マットからなる略矩形状のフットプリントを有しており、パイル７は、当該開口を通してガイド可能である。パイルガイド１は、端部が開放された略垂直の筒状ガイド部材３を備えており、ガイド部材３は、ベースフレーム２に支持されており、かつ索具２３に接続されたハンマー６を用いて海底９に押し込まれるパイル７をスライド可能に収容するよう構成されている（図２を参照）。ガイド部材３の上端５は、ガイド部材内へのパイル７の進入を容易にするためガイドコーンを形成するよう外側に向けて広がっている。

筒状ガイド部材３は、２つの同様の半円筒形状のガイド部分、つまりスリーブ半体４を備えており、これらスリーブ半体４は、図１に図示される作動ポジションつまり閉ポジションと、図２に図示される非作動ポジションつまり開ポジションとの間で動作可能である。作動ポジション（図１）では、これらスリーブ半体４は、ともに保持されており、かつラッチ１４によってかつ位置合わせプレート１３によって位置合わせされている。各スリーブ半体４は、カウンターウェイトアーム１０，１１に取り付けられており、カウンターウェイトアーム１０，１１は、アーム１０，１１ひいてはスリーブ半体が図２に図示されるように重力下で非作動（開）ポジションへ向けて付勢されるように、ヒンジ１２を介してベースフレーム２上で枢軸回転される。

図１および図２に図示された例では、支持具１６が、剛性のために、アーム１０，１１の外端部と部分４の上部とを接続する。各ラッチ１４は、パイル７が海底９に押し込まれる際のパイル７の下方移動によって自動的に外れる。例えばパイルには、ラッチトリガーまたは戻り止め８が設けられており、ラッチトリガーまたは戻り止め８は、ラッチが解放されるべくプレートを外側へ押圧するようトリガー８の連続した下方移動によって回転されるラッチプレートに係合する。スリーブ半体４は、次いで、重力下で図２に図示されるポジションへ向けて下降する。このように、ガイドの２つのスリーブ半体４がパイルおよび押し込みハンマー６から離れるよう作動させられるため、パイルからパイルガイドまたはハンマーを取り外すことを必要とせずに、パイルを海底へ連続して押し込むことが可能となる。

パイルガイドは、パイルガイドを持ち上げるよう構成されたスリングまたはケーブル１７の操作によって、その稼働状態へ戻され、スリング１７は、アーム１０，１１の外端部における持ち上げ用の小穴１５に接続されている。押し込み中、スリング１７は、フレーム２が完全に海底上に乗るように弛んでいる。

図３は、パイルガイドに設置されかつ２つの等容量の油圧シリンダ２０を備える油圧機構を概略的に示しており、油圧シリンダ２０の各々は、一方のスリーブ半体４に接続された上端部と、ベースフレーム２によって支持される下端部と、を備える。油圧シリンダは、一方のシリンダから放出された油圧液が他方のシリンダへ供給されるように、油圧ライン２１を介して連結されている。この例では、シリンダ２０のうちガイド部分４に最も近接した側２０Ａが、油圧ライン２１を介して、油圧シリンダ２０のうちベースフレームに最も近接する側２０Ｂに接続されている。

このため、一方のガイド部分が他方よりも強く引っ張られた場合、油圧液が、当該ガイド部分に接続されたシリンダの上部から放出され、そして他方のシリンダの下側へ供給され、それによって、当該シリンダのピストンロッドと当該シリンダに接続されたガイド部分とを強制的に実質的に等しい速度で実質的に等しい（回転）距離にわたって引き上げる。その結果、これらガイド部分は、同時に作動ポジションに到達し、かつラッチは位置合わせされて本質的にロックされる。

この例では、油圧機構は、油圧ライン２１の各々に油圧ボールバルブ２２を備えており、これらバルブは、遠隔操作車両（ＲＯＶ）によって操作されるよう構成されており、例えばいわゆるバケットＷＲＯＶタップ２３が設けられている。これらバルブは、シリンダ間の油圧液の流動を妨げる閉ポジションと、シリンダ間の油圧液の流動を可能にする開ポジションとを有する。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求項の範囲内でさまざまな方法で変更可能である。例えば他の例では、ガイド部材は、４つのヒンジガイド部分のうち３つを備えており、かつ受動的な油圧シリンダが直列に接続されている、つまり第１のガイド部分に付与された動作が、第２のガイド部分の対応する動作を引き起こす油圧流を発生させ、続いて第３のガイド部分の対応する動作を引き起こす油圧流を発生させる。さらに他の例では、これらガイド部分は、作動ポジションへ向かう１つのガイド部分の動作が他の１つ以上のガイド部分に同じ動作を生じるようにかつこれらガイド部分が同時に作動ポジションに到達するように、これらガイド部分を確実に連結するため、ギアを介して、またはチェーンおよびチェーンホイールを介して、あるいはケーブルおよびプーリーを介して、連結されている。

１ パイルガイド
２ ベースフレーム
３ ガイド部材
４ ガイド部分／スリーブ半体
５ ガイド部材の上端
６ ハンマー
７ パイル
８ ラッチトリガー
９ 海底
１０，１１ カウンターウェイトアーム
１２ ヒンジ
１３ 位置合わせプレート
１４ ラッチ
１５ 小穴
１６ 支持具
２０ 油圧シリンダ
２１ 油圧ライン
２２ ボールバルブ
２３ 索具

Claims (12)

1. ベースフレーム（２）と、パイル（７）が基材（９）に押し込まれる際に前記パイル（７）をガイドするためのガイド部材（３）と、を備えており、
   前記ガイド部材（３）は、前記パイルを支持するための作動ポジションと非作動ポジションとの間で動作可能な複数のガイド部分（４）を備えており、
   前記作動ポジションへ向かうガイド部分（４）の動作が前記作動ポジションへ向かう少なくとも１つの他のガイド部分（４）の動作を引き起こすように、前記ガイド部分（４）を連結する機構（２０，２１）を備えることを特徴とするパイルガイド（１）。
2. 前記作動ポジションへ向かうガイド部分（４）の動作が少なくとも１つの他のガイド部分（４）、好ましくはすべてのガイド部分（４）による対応する動作を引き起こすように、前記機構（２０，２１）は、前記ガイド部分（４）を連結することを特徴とする請求項１に記載のパイルガイド（１）。
3. １つのガイド部分（４）が前記作動ポジションに位置する場合に、少なくとも１つの他のガイド部分（４）、好ましくはすべてのガイド部分（４）が、それぞれ前記作動ポジションに位置するように、前記機構（２０，２１）は、前記ガイド部分（４）を連結することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイルガイド（１）。
4. 前記機構（２０，２１）は、少なくとも２つの油圧シリンダ（２０）を備えており、
   前記油圧シリンダ（２０）の各々は、ガイド部分（４）に接続されており、かつ前記ベースフレーム（２）によって支持されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパイルガイド（１）。
5. 前記油圧シリンダ（２０）は、一のシリンダから放出された油圧液が少なくとも１つの他のシリンダに供給されるように、油圧ライン（２１）を介して連結されていることを特徴とする請求項４に記載のパイルガイド（１）。
6. 前記油圧シリンダ（２０）の各々は、ガイド部分（４）と前記ベースフレーム（２）との間に配置されており、かつ、
   前記シリンダ（２０）のうち前記ガイド部分（４）に最も近接する側（２０Ａ）は、油圧ライン（２１）を介して、前記シリンダ（２０）のうち前記ベースフレーム（２）に最も近接する側（２０Ｂ）に接続されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のパイルガイド（１）。
7. 複数の前記油圧シリンダ（２０）は、等容量のものであることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のパイルガイド（１）。
8. 前記シリンダ（２０）間の前記油圧ライン（２１）において１つ以上の油圧バルブ（２２）を備えており、
   前記バルブ（２２）は、前記シリンダ（２０）間の油圧液の流動を妨げる閉ポジションと、前記シリンダ（２０）間の油圧液の流動を可能にする開ポジションと、を有することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のパイルガイド（１）。
9. 各ガイド部分（４）は、ラッチ（１３）と、ラッチ対応部分と、を備えており、かつ、
   前記作動ポジションにおいて、前記ラッチ（１３）およびラッチ対応部分は、位置合わせされてロックされることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のパイルガイド（１）。
10. 前記作動ポジションにおいて、パイルの押し込み中に前記パイル（７）を包囲するための中空部材（３）をともに形成する少なくとも２つのガイド部分（４）、好ましくは２つのガイド部分（４）を備えていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のパイルガイド（１）。
11. 前記中空部材（３）は、円状腔を画定することを特徴とする請求項１０に記載のパイルガイド（１）。
12. 前記ガイド部分（４）は、ヒンジ（１２）を介して、前記ベースフレーム（２）に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のパイルガイド（１）。

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