JP7440435B2

JP7440435B2 - 流体採取用架台

Info

Publication number: JP7440435B2
Application number: JP2021006343A
Authority: JP
Inventors: 清志矢島; 功成本岡; 康司木村; 寛山岸
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2024-02-28
Anticipated expiration: 2041-01-19
Also published as: JP2022110739A

Description

本発明は、流体採取用架台に関する。

従来、太陽光や風力、地熱といった地球資源の一部など自然界に常に存在するエネルギーを利用した設備が知られている（例えば、特許文献１参照）。
そのような設備の中で、地熱発電は、地下深部に存在する高温の流体である地熱流体を取り出し、地熱流体の蒸気や熱水によりタービンを回転させることにより発電する。
地熱流体を地上に取り出すための方法として、地熱井戸（生産井）の地下深部にある地熱流体を揚湯ポンプで吸い込み、揚湯管を通じて地上の設備に送る方法がある。揚湯管は、所定長さの短配管を例えば百本程度繋げて全長の長い配管として構成されている。地下深部に配管する際には、２００ｔ級の大型クレーンで全体を吊り下げながら短配管を１本ずつ繋げて地下深部に降ろしている。また、地熱発電プラント稼働後のメンテナンス時または揚湯管引き抜き時には、大型クレーンで揚湯管全体を引き上げつつ短配管を１本ずつ取り外している。短配管同士はネジの螺合により連結されている。

特開２０２０－１９８７０２号公報

短配管を１本ずつ繋げて地下深部に降ろす際、及びメンテナンス時または揚湯管引き抜き時に短配管を１本ずつ取り外す際には、生産井の開口部に配管全体を支持可能な支持構造物を設け、この支持構造物に揚湯管を一時的に預けた支持状態で螺合作業または螺合の解除作業を行う必要がある。支持構造物に揚湯管を預ける方法として、揚湯管の外周面にくさび形の保持部材を巻き付け、これを支持構造物との間に介在させることが考えられるが、保持部材は、重量があり着脱作業を作業員の人力で行うには重労働であった。また、メンテナンス後の再起動時に揚湯管の熱伸び調整（インペラースペーシング）を行う必要があり、これを作業員の人力で行うには重労働であった。
一方、地熱発電プラントは、山岳地帯に存在していることが多い。このため、大型クレーンの搬入が煩雑であり、大型クレーンを用いない施工やメンテナンスの方法が望まれていた。特に、冬期の降雪時期には、地熱発電プラントまで山道を通って大型クレーンを通行させることが難しく、故障、トラブル等により発電が停止した場合でも迅速に対応できなかった。
大型クレーンを用いずに揚湯管を引き上げる方法の一つとして、例えば、掘削リグ装置を利用することが考えられるが、堀削リグ装置は、ウィンチによるワイヤー式となるため、揚重重量を確保するために必然的にワイヤーの掛け数が多くなり装置が大掛かりとなるという問題が生じる。また、ワイヤーの掛け数が多くなると、ウィンチに対するワイヤー角度（フリートアングル）の関係で装置の高さが大きくなるという問題も生じる。
本発明は、前記した課題を解決し、配管の施工やメンテナンスを容易に行うことができる流体採取用架台を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、流体採取用穴に配置される複数本の短配管の連結または取り外しを行うための流体採取用架台である。流体採取用架台は、前記流体採取用穴の地上開口部を跨ぐように構築された架台本体と、前記架台本体の内部において昇降可能であるとともに、前記短配管を挟持可能な上側チャック部材を有する上側チャックと、前記架台本体の内部において前記上側チャックの下方に設けられ、前記短配管を挟持可能な下側チャック部材を有する下側チャックと、を備えている。前記上側チャック部材と前記下側チャック部材とは、前記短配管の軸方向から見たときに周方向に異なる位置に配置されており、かつそれぞれのチャック方向が短配管の軸方向に直交する方向であり、前記上側チャック部材で挟持した短配管を前記下側チャック部材に預け渡す際、及び前記下側チャック部材で挟持した短配管を前記上側チャック部材に預け渡す際の預け渡し位置において、一方が他方の挟持位置の周方向の側方に入り込んで短配管を挟持可能である。
本発明では、上側チャック及び下側チャックを作動させることにより、短配管の連結または取り外しを行うことができる。例えば、下側チャックと上側チャックとで交互に短配管を挟持しつつ、上側チャックの昇降を組み合わせて、短配管を順に連結したり短配管を順に取り外したりできる。したがって、大型クレーンを用いることなく揚湯管等の配管の施工やメンテナンスを容易に行うことができる。
また、上側チャック部材と下側チャック部材との挟持位置の干渉を好適に回避しつつ、短配管の連結または取り外しを好適に行うことができる。

また、前記短配管を連結する場合に、前記上側チャックは、上位置に移動されて前記短配管を挟持した後、下位置に移動され、前記下側チャックが、前記上側チャックの下位置への移動に伴って下降した前記短配管を挟持することが好ましい。また、前記短配管を取り外す場合に、前記上側チャックは、下位置に移動させて前記短配管を挟持した後、上位置に移動され、前記下側チャックが、前記上側チャックの上位置への移動に伴って上昇した前記短配管を挟持することが好ましい。このように構成することで、短配管の連結または取り外しを容易に行うことができる。したがって、大型クレーンを用いることなく揚湯管等の配管の施工やメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明に係る流体採取用架台によれば、配管の施工やメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る流体採取用架台を示す正面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台を示す側面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台を示す図であり、（ａ）は図１のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線に沿う拡大平面図、（ｂ）は、図１のＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線に沿う拡大平面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台で用いられる揚湯管を構成する短配管の拡大縦断面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台に備わる上側チャックを示す側面図であり、（ａ）は上側チャックを閉じた状態を示す側面図、（ｂ）は上側チャックを開いた状態を示す側面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台に備わる下側チャックを示す側面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台に備わる下側チャックの移動を平面視で模式的に示す図であり、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う模式拡大図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台に備わる上側チャックと下側チャックとの両方を閉じて短配管を挟持した状態を示す図であり、（ａ）は平面視で模式的に示す図、（ｂ）は側面視で模式的に示す図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台を用いて短配管を繋げる際の手順を示す図であり、（ａ）は上側チャックに連結されるストランドを持ち上げた状態を示す図、（ｂ）は架台内に短配管を降ろして短配管のシャフト及び内管を繋ぐ際の様子を示す図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台を用いて短配管を繋げる際の手順を示す図であり、（ａ）は架台内に降ろした短配管の外管を繋ぐ際の様子を示す図、（ｂ）は繋げた短配管を上側チャックで挟持した状態を示す図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台を用いて短配管を繋げる際の手順を示す図であり、（ａ）は上側チャックで挟持した短配管を下側チャックに預け渡す際の様子を示した図、（ｂ）は短配管を繋げた後にストランドをストランド預け台に預けた状態を示す側面図である。本発明の実施形態に係る流体採取用架台を用いて試運転時やメンテナンス後のインペラースペーシング時の調整を行う際の様子を示す図である。

以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照して説明する。以下では、地熱発電に利用する地熱流体を採取するための流体採取用架台について説明するが、流体採取用架台の用途を限定するものではない。図１は本発明の実施形態に係る流体採取用架台を示す正面図であり、図２は本発明の実施形態に係る流体採取用架台を示す側面図である。図３は本発明の実施形態に係る流体採取用架台を示す図であり、（ａ）は図１のＩＩＡ－ＩＩＡ線に沿う拡大平面図、（ｂ）は、図１のＩＩＢ－ＩＩＢ線に沿う拡大平面図である。

本実施形態の流体採取用架台は、地熱流体を採取するための生産井（流体採取用穴）Ｈの内側に挿入される複数本の短配管Ｓ１（図３，図８（ａ）参照）の連結または取り外しを行うための架台である。流体採取用架台は、生産井Ｈの地上開口部Ｈ１を跨ぐように設置される架台本体１００を備える。
架台本体１００は、図１，図２に示すように、生産井Ｈの地上開口部Ｈ１に設けられた基礎Ｆ上に、鋼製のフレーム部材を櫓状に枠組みした構造を備えている。架台本体１００は、ベースフレーム１，１と、ベースフレーム１，１の前部から立ち上がる左右一対の前柱２，２と、ベースフレーム１，１の後部から立ち上がる左右一対の後柱３，３（図２参照）と、上下３つの作業フロア１０，２０，３０と、昇降階段４０とを備えている。また、架台本体１００の内部には、上側チャック５０と、下側チャック６０と、作業クレーン７０とが備わる。架台本体１００の上部にはストランド預け台５が備わる。

生産井Ｈの内側には、地下深部の地熱採取地点までケーシング配管９０が延設されている。ケーシング配管９０の上端部は、支持台９５に支持されている。支持台９５の両端部は、基礎Ｆ（生産井Ｈの地上開口部Ｈ１の開口縁部）に支持されている。ケーシング配管９０には、図示しない地熱採取ポンプ及びこれに接続された配管Ｐ（図４参照）が挿通される。ケーシング配管９０を通じて、地熱採取ポンプ及び配管Ｐが地熱採取地点まで吊り降ろされる。地上開口部Ｈ１の基礎Ｆ上には、ケーシング配管９０の挿入口が開口している。図示はしないが、ケーシング配管９０の挿入口は、平面視で前柱２，２及び後柱３，３で囲われる領域の中央部に位置している。
上部の作業フロア１０は、架台本体１００の上部に設けられている。上部の作業フロア１０は、前柱２，２間及び後柱３，３間に架設された上部前後フレーム１１，１１と、前後の柱２，３間に架設された上部左右フレーム１２，１２と、上部前後フレーム１１，１１間に架設された上部中央フレーム１３，１３と、メッシュ状の金属板からなるフロア部材１４とを備えている。
上部の作業フロア１０上には安全柵８が設けられている。また、上部の作業フロア１０上には、ストランド預け台５が立設されている。

上部中央フレーム１３，１３の前後中央部には、重量物を昇降可能とする周知構造のセンターホールジャッキ１５，１５が取り付けられている。センターホールジャッキ１５，１５は、上側チャック５０を昇降するためのジャッキであり、軸線方向が上下方向となる向きで上部中央フレーム１３，１３から上方に向けて立ち上がっている。センターホールジャッキ１５は、円筒状のシリンダ部１６と、シリンダ部１６の内部に挿入されシリンダ部１６に対して挿抜可能な円筒状のロッド部１７と、を有している。センターホールジャッキ１５は、ロッド部１７がシリンダ部１６に対して上側に突出した姿勢と、ロッド部１７がシリンダ部１６に挿入された姿勢との間で昇降可能となっている。センターホールジャッキ１５，１５には、ＰＣ鋼より線からなるストランド１８，１８が備わる。各ストランド１８，１８の下端部は上側チャック５０に連結されている。このようなセンターホールジャッキ１５は図示しない油圧ユニットにより作動される。油圧ユニットは下方の作業フロア２０の資材スペース２６等を利用して配置される。
ストランド預け台５は、上側チャック５０の不使用時にセンターホールジャッキ１５のストランド１８を預け置くための台であり、ストランド１８を預け置くことができる高さを備えている。ストランド預け台５の上部には、側面視で半円弧状の載置部５ａ，５ａが設けられている。

作業フロア２０は、上部の作業フロア１０の下方に設けられるフロアであり、上位置に移動した上側チャック５０の下方に配置される。作業フロア２０は、図３（ａ）に示すように、前柱２，２間及び後柱３，３間に架設された前後フレーム２１，２１と、前後の柱２，３間に架設された左右フレーム２２，２２と、メッシュ状の金属板からなるフロア部材２４及び資材スペース２６とを備えている。図３（ａ）では、短配管Ｓ１の上端部に備わるカラー部材８４も図示している。
フロア部材２４の中央部には、上側チャック５０の昇降を可能にする略四角形状の挿通孔２５が開口形成されている。資材スペース２６は、フロア部材２４の前部、左部及び後部に連続するスペースであり、その後部右側部分が昇降階段４０の同じ高さ位置に設けられた踊り場に繋がっている。
作業フロア２０は、主として、上側チャック５０で短配管Ｓ１を挟持する挟持作業、及び上側チャック５０による短配管Ｓ１の挟持を解放する解放作業を行う際の作業足場として使用される。

下部の作業フロア３０は、架台本体１００の下部に設けられるフロアであり、下側チャック６０の上方に配置されている。作業フロア３０は、図３（ｂ）に示すように、前柱２，２間及び後柱３，３間に架設された前後フレーム３１，３１と、前後の柱２，３間に架設された左右フレーム３２，３２と、長板状の金属板３３ａを複数敷き詰めてなるフロア部材３３と、メッシュ状の金属板からなる下部資材スペース３６とを備えている。図３（ｂ）では、短配管Ｓ１の上端部に備わるカラー部材８４も図示している。
フロア部材３３の中央部には、下側チャック６０の左右スライドを可能にする略四角形状の挿通孔３５が開口形成されている。挿通孔３５には、下側チャック６０の支持部材６４及び下側チャック部材６５の一部が挿通されている。金属板３３ａは、左右フレーム３２，３２に沿う図示しない支持部材に対して着脱可能である。これにより、必要に応じて金属板３３ａの撤去が可能である。
下部資材スペース３６は、フロア部材３３の前部、左部及び後部に連続するスペースであり、その後部右側部分が昇降階段４０の同じ高さ位置に設けられた踊り場に繋がっている。
作業フロア３０は、主として、短配管Ｓ１の連結作業あるいは短配管Ｓ１の連結解除作業を行う際の作業足場として使用される。

図４は本実施形態に係る流体採取用架台で用いられる揚湯管を構成する短配管の拡大縦断面図である。揚湯管Ｓ（図１２参照）は、短配管Ｓ１を複数（例えば、百本程度）繋ぎ合わせて構成されている。短配管Ｓ１は、図４に示すように、大径の外配管８１と、外配管８１の内側に円筒状のスペースＳＰ１を空けて配置された内配管８２と、内配管８２の内側に配置されたシャフト部材８３とを備えた多重構造を呈している。
外配管８１と内配管８２との間のスペースＳＰ１は、地熱採取地点の揚湯ポンプ（不図示）から送られてくる熱水の採取路となる。外配管８１の上端外周部には、カラー部材８４が螺合されている。カラー部材８４の下端面８４ａは、上側チャック５０、下側チャック６０で短配管Ｓ１を挟持した際（図５（ａ）、図６参照）に、上側チャック部材５３の上端部または下側チャック部材６５の上端部に引っ掛かり、落下防止部として機能する。外配管８１の上端部及び下端部には、カラー部材８４を介して他の短配管Ｓ１の外配管８１が連結可能である。

内配管８２は、シャフト部材８３を回転可能に支持している。内配管８２は、複数の短管８２ａをベアリング８５で連結して、内配管８２とシャフト部材８３との間に潤滑油を充填し、外配管８１に相当する長さを有するように形成されている。ベアリング８５の外周面には、雄ネジが形成されており、短管８２ａの端部の内周面には、雌ネジが形成されている。内配管８２の上端部及び下端部には、ベアリング８５を介して他の内配管８２（複数の短管８２ａを連結してなるもの）が連結可能である。
シャフト部材８３は、地上（架台本体１００内）に設置される電動モータ１２０（図１２参照）の回転駆動力を地下深部の地熱採取地点に配置された揚湯ポンプ（不図示）に伝達するための部材である。シャフト部材８３の上端部及び下端部には、ねじが形成されており、シャフト用カラー部材８６を介して他のシャフト部材８３が連結可能である。
以上のような短配管Ｓ１の外配管８１、内配管８２及びシャフト部材８３は、図示しないワイヤー等の連結具を利用した落下防止部材により相互に連結されている。これにより、短配管Ｓ１を連結する際に短配管Ｓ１を縦向きの姿勢で吊り下げても、外配管８１から内配管８２及びシャフト部材８３が落下しないようになっている。

次に、上側チャック５０と下側チャック６０とについて説明する。図５（ａ）は上側チャックを閉じた状態を示す側面図、図５（ｂ）は上側チャックを開いた状態を示す側面図である。また、図６は下側チャックを示す側面図であり、図７は下側チャックの移動を平面視で模式的に示す図である。また、図８は上側チャックと下側チャックとの両方を閉じて短配管を挟持した状態を示す図であり、（ａ）は平面視で模式的に示す図、（ｂ）は側面視で模式的に示す図である。

上側チャック５０は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、前後方向に開閉するチャックである。上側チャック５０は、センターホールジャッキ１５，１５（図１，図２参照）により、架台本体１００内において昇降可能に設けられている。上側チャック５０は、前後一対の上側チャックフレーム５１，５１と、各上側チャックフレーム５１，５１の左右方向の中央部に相互に対向するように設けられた上側チャック部材５３，５３（図３（ａ）参照）とを備えている。各上側チャックフレーム５１，５１は、左右方向に延在する鋼材からなる。上側チャックフレーム５１，５１は、吊下げワイヤー５７，５７を介してセンターホールジャッキ１５，１５に挿通されたストランド１８，１８（図１，図２参照）に吊り下げられている。各上側チャックフレーム５１の左部及び右部には、図８（ａ）に示すように、対向する他の上側チャックフレーム５１に向けて突出するブラケット部５４，５４が設けられている。ブラケット部５４，５４は、平面視で突端側を頂点とする略三角形状を呈している。対向して配置されるブラケット部５４，５４は、チャック部材５３，５３で短配管Ｓ１をチャックした状態で先端部同士が相互に重なり合うように構成されており、ピン部材５５によってチャック状態がロックされる構造となっている。なお、上側チャックフレーム５１，５１には、チャックを開閉するための図示しない上側チャック開閉機構が設けられている。

上側チャック部材５３，５３は、板状の金属製部材からなる。上側チャック部材５３，５３の内面は、短配管Ｓ１の外周面に密着するように平面視で円弧状に形成されている（図３（ａ），図８（ａ）参照）。上側チャック部材５３，５３は、上側チャック開閉機構の操作により上側チャックフレーム５１，５１同士を接近させることで、図５（ａ）に示すように、短配管Ｓ１のカラー部材８４の下側部分を径方向（前後方向）から挟持する。短配管Ｓ１を上側チャック部材５３，５３で挟持して吊り下げると、短配管Ｓ１の自重によって上側チャック部材５３，５３の上端部にカラー部材８４の下端面８４ａが当接して引っ掛かり、短配管Ｓ１が脱落不能に保持される。この保持状態を維持して上側チャック５０の昇降が行われる。

下側チャック６０は、図１，図２に示すように、作業フロア３０の下方に設けられている。下側チャック６０は、図６，図７に示すように、左右方向に開閉するチャックであり、上側チャック５０に対してチャック方向が９０度異なっている（図８（ａ）参照）。下側チャック６０を支持するフレーム構造は、図７に示すように、前柱２，２間及び後柱３，３間に架設されたチャック用前後フレーム６１，６１と、前後の柱２，３間に架設されたチャック用左右フレーム６２，６２と、チャック用左右フレーム６２，６２間に架設された前後一対のレールフレーム６７，６７とを備えて構成されている。
下側チャック６０は、左右一対の下側チャックフレーム６３，６３と、各下側チャックフレーム６３，６３の前後方向の中央部に立設された支持部材６４，６４と、相互に対向するように各支持部材６４，６４に設けられた下側チャック部材６５，６５（図６参照）とを備えている。下側チャックフレーム６３は、前後方向に延在する２つの鋼材６３ａ，６３ａを複数の連結鋼材６３ｂで連結してなる。各下側チャックフレーム６３，６３は、レールフレーム６７，６７上を左右方向に移動可能に設けられている。なお、下側チャックフレーム６３，６３には、チャックを開閉するための図示しない下側チャック開閉機構が設けられている。

下側チャック部材６５，６５は、上側チャック部材５３，５３と同様に板状の金属製部材からなる。下側チャック部材６５，６５の内面も、短配管Ｓ１の外周面に密着するように平面視で円弧状に形成されている（図３（ｂ），図８（ａ）参照）。下側チャック部材６５，６５は、支持部材６４，６４を介して下側チャックフレーム６３，６３の上方に配置されている。支持部材６４，６４及び下側チャック部材６５，６５は、図８（ａ）に示すように、短配管Ｓ１の軸方向から見て、上側チャック５０の上側チャック部材５３，５３と干渉しないように９０度位置を異ならせて配置されている。これにより、図８（ｂ）に示すように、支持部材６４，６４及び下側チャック部材６５，６５は、上側チャック５０の上側チャック部材５３，５３の側方に進入した状態で短配管Ｓ１の外周面を挟持可能である。つまり、下側チャック部材６５，６５は、上側チャック５０との間で短配管Ｓ１を挟持しながら（短配管Ｓ１の脱落を防止しながら）短配管Ｓ１の受け渡しが可能となっている。

作業クレーン７０は、図１，図２に示すように、下側の作業フロア３０の上方に設けられている。作業クレーン７０は、主として、短配管Ｓ１の連結作業や連結解除作業時の油圧パワートング１３０（図９（ｂ），図１０（ａ）参照）のハンドリングに使用される。作業クレーン７０は、前後左右の柱２，３間に枠状に設けられたクレーン用フレーム７１と、クレーン用フレームに吊り下げられた前後移動用レール７２，７２と、前後移動用レール７２，７２に吊り下げられた左右移動用レール７３と、左右移動用レール７３に取り付けられたフック７４とを備えている。

次に、流体採取用架台による短配管Ｓ１を繋げる際の施工手順について説明する。図９（ａ）は上側チャックに連結されるストランドを持ち上げた状態を示す図、図９（ｂ）は架台内に短配管を降ろして短配管のシャフト及び内管を繋ぐ際の様子を示す図である。また、図１０（ａ）は架台内に降ろした短配管の外管を繋ぐ際の様子を示す図、図１０（ｂ）は繋げた短配管を上側チャックで挟持した状態を示す図である。また、図１１（ａ）は上側チャックで挟持した短配管を下側チャックに預け渡す際の様子を示した図、図１１（ｂ）は短配管を繋げた後にストランドをストランド預け台に預けた状態を示す側面図である。

はじめに、地熱採取地点に配置するポンプ（不図示）に短配管Ｓ１を１本連結し、これらを小型クレーンでケーシング配管９０内に挿入する。この場合、接続した短配管Ｓ１の上端部を、治具等を用いて吊り上げ、下方のポンプを短配管Ｓ１を介して吊り下げるようにしてケーシング配管９０内に降ろす。そして、短配管Ｓ１のカラー部材８４が下側チャック６０に近づいたら、下側チャック開閉機構を操作して、下側チャック６０を閉じる。これにより、図９（ａ）に示すように、下側チャック６０により短配管Ｓ１が挟持される。なお、ポンプの仕様により、ポンプに連結した短配管Ｓ１の内配管８２及びシャフト部材８３は、外配管８１の上方に突出する状態に配置される。この状態で、シャフト部材８３の上端部にシャフト用カラー部材８６を螺合により取り付ける。以下では、下側チャック６０で挟持している短配管Ｓ１を「既設の短配管Ｓ１」と称する。
また、上側チャック５０に連結されるストランド１８を小型クレーンのフックＵ１で持ち上げ、上側チャック５０を昇降可能状態に待機しておく。

その後、図示しない資材置き場から次に繋げる短配管Ｓ１を治具を用いて他の小型クレーンのフックＵ２で吊り下げ、図９（ｂ）に示すように、架台本体１００内に降ろす。このとき、上側チャック５０は開いており、上側チャック５０の内側を通じて短配管Ｓ１が架台本体１００内に降ろされる。なお、吊り下げられた短配管Ｓ１は、外配管８１、内配管８２及びシャフト部材８３が図示しない治具で連結されているので、内配管８２及びシャフト部材８３が外配管８１から必要以上に下方へ垂れ下がることがない。
そして、作業クレーン７０に油圧パワートング１３０を吊り下げ、既設の短配管Ｓ１のシャフト部材８３を油圧パワートング１３０で挟持して本締めする。

その後、クレーンのフックＵ２を下降させて短配管Ｓ１のシャフト部材８３を、既設の短配管Ｓ１のシャフト用カラー部材８６に螺合させてシャフト部材８３，８３同士を連結する。シャフト部材８３，８３同士の連結が済んだら、既設の短配管Ｓ１の内配管８２を油圧パワートング１３０で挟持して本締めし、クレーンのフックＵ２を下降させて短配管Ｓ１の内配管８２を、既設の短配管Ｓ１の内配管８２のベアリング８５（図４参照）に螺合させて内配管８２，８２同士を連結する。内配管８２，８２同士を連結が済んだら、図１０（ａ）に示すように、クレーンのフックＵ２を下降させて短配管Ｓ１の外配管８１を、既設の短配管Ｓ１の外配管８１のカラー部材８４に螺合させて外配管８１，８１同士を連結する。
その後、上側チャック開閉機構を操作して上側チャック５０を閉じ、繋げた短配管Ｓ１を上側チャック５０で挟持する。そして、上側チャック５０のフランジ部５４，５４にピン部材５５を差し込んで（図３（ａ）参照）、上側チャック５０を閉じた状態にロックする。

次に、図１０（ｂ）に示すように、下側チャック開閉機構を操作して下側チャック６０を開く。そして、センターホールジャッキ１５，１５を油圧ユニットにより作動させて、ストランド１８，１８を下降させ、上側チャック５０を下降させる。この場合、図１１（ａ）に示すように、センターホールジャッキ１５，１５を所定回数ストロークさせることにより、上側チャック５０を下側チャック６０の預け渡し位置（下位置）まで下降させることができる。なお、上側チャック５０の下降に合わせてクレーンのフックＵ２を適宜下降させてストランド１８，１８の弛みを取り除く。ここで、下側チャック６０の預け渡し位置とは、図８（ａ）（ｂ）に示すように、下側チャック６０の下側チャック部材６５，６５が上側チャック５０の上側チャック部材５３，５３の周方向の側方に入り込んで短配管Ｓ１のカラー部材８４の下方部分を挟持可能な位置である。

下側チャック６０の預け渡し位置まで上側チャック５０を下降させたら、図１１（ａ）に示すように、下側チャック６０を閉じて下側チャック６０の下側チャック部材６５，６５で短配管Ｓ１を挟持する（図３（ｂ）、図８（ａ）（ｂ）参照）。この状態では、上側チャック５０と下側チャック６０との両方で短配管Ｓ１を挟持している。
その後、上側チャック５０を開いて上側チャック５０による挟持状態を解除する。これにより、短配管Ｓ１が上側チャック５０から下側チャック６０に預け渡される。そして、図１１（ｂ）に示すように、センターホールジャッキ１５，１５を作動させて、上側チャック５０を上位置に移動させる。なお、上側チャック５０の上昇に合わせてクレーンのフックＵ２を適宜上昇させてストランド１８，１８の弛みを取り除く。なお、センターホールジャッキ１５，１５を弛め、クレーンのフックＵ２により上側チャック部材５３，５３を上方へ移動することも可能である。

以上のような短配管Ｓ１を繋ぐ作業を繰り返し行うことにより、地下深部の地熱流体採取地点までポンプ及び複数の短配管Ｓ１からなる配管Ｓを降ろすことができる。短配管Ｓ１を繋ぐ作業が終了したら、クレーンＫ１を操作してストランド１８，１８をストランド預け台５の載置部５ａ，５ａに載置する。
なお、メンテナンス時等に配管Ｓを引き上げて短配管Ｓ１を１本ずつ取り外す場合には、短配管Ｓ１を繋ぐときの手順と逆の手順で上側チャック５０、下側チャック６０等を作動させることにより行うことができる。

図１２は流体採取用架台を用いて試運転時やメンテナンス後のインペラースペーシング時の調整を行う際の様子を示す図である。上記のようにして所定本数の短配管Ｓ１を繋いだら、図１２に示すように、ケーシング配管９０の支持台９５の上側にモータユニット１５０を取り付けて、ポンプ及び配管Ｓを用いた地熱流体の採取試運転を行う。この場合、モータユニット１５０のモータ軸１５１にけん引治具１５２を取り付け、このけん引治具１５２を上側チャック５０で挟持し、センターホールジャッキ１５，１５で上方に引き上げる操作を行う。これにより、配管Ｓ内を地熱流体が通流することによるシャフト部材８３等（不図示）の熱膨張による伸長を好適に調整することができる。

以上説明した本実施形態によれば、上側チャック５０及び下側チャック６０を作動させることにより、短配管Ｓ１の連結または取り外しを容易に行うことができる。つまり、下側チャック６０と上側チャック５０とで交互に短配管Ｓ１を挟持しつつ、上側チャック５０の昇降を組み合わせて、短配管Ｓ１を順に連結したり短配管Ｓ１を順に取り外したりできる。したがって、２００ｔ級の大型クレーンを用いることなく配管Ｓの施工やメンテナンスを容易に行うことができる。
また、上側チャック５０のチャック部材と下側チャック６０のチャック部材とは、短配管Ｓ１の軸方向から見たときに周方向に異なる位置に配置されているので、上側チャック部材５３，５３と下側チャック部材６５，６５との挟持位置の干渉を好適に回避しつつ、短配管Ｓ１の連結または取り外しを容易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、２つの小型クレーンを用いて短配管Ｓ１の吊り下げやストランド１８，１８の吊り下げを行ったが、これに限られることはなく、一つのクレーンを使い回して行ってもよい。
また、上側チャック５０は、センターホールジャッキ１５，１５により昇降する構成を示したが、これに限られることはなく、他のジャッキ装置等で代用してもよい。
また、上側チャック５０の上側チャック部材５３，５３と下側チャック６０の下側チャック部材６５，６５とは、短配管Ｓ１の軸方向から見て周方向に９０度異ならせて配置したが、これに限られることはなく、上側チャック部材５３，５３と下側チャック部材６５，６５とが干渉しなければ、周方向に適宜の角度異ならせて配置してもよい。
また、上側チャック５０及び下側チャック６０の形状等は、前記実施形態のものに限られることはなく、種々の形状のものを採用することができる。
また、前記実施形態では、地熱発電に利用する地熱流体を採取するための流体採取用架台について説明したが、これに限られることはなく、温泉に利用する流体を採取したり、油田から石油を含む鉱物油を採油したりする架台としても用いることができる。

５０上側チャック
５３上側チャック部材
６０下側チャック
６５下側チャック部材
１００架台本体
Ｈ生産井（流体採取用穴）
Ｈ１地上開口部
Ｓ揚湯管（配管）
Ｓ１短配管

Claims

流体採取用穴に配置される複数本の短配管の連結または取り外しを行うための流体採取用架台であって、
前記流体採取用穴の地上開口部を跨ぐように構築された架台本体と、
前記架台本体の内部において昇降可能であるとともに、前記短配管を挟持可能な上側チャック部材を有する上側チャックと、
前記架台本体の内部において前記上側チャックの下方に設けられ、前記短配管を挟持可能な下側チャック部材を有する下側チャックと、を備え、
前記上側チャック部材と前記下側チャック部材とは、前記短配管の軸方向から見たときに周方向に異なる位置に配置されており、かつそれぞれのチャック方向が短配管の軸方向に直交する方向であり、前記上側チャック部材で挟持した短配管を前記下側チャック部材に預け渡す際、及び前記下側チャック部材で挟持した短配管を前記上側チャック部材に預け渡す際の預け渡し位置において、一方が他方の挟持位置の周方向の側方に入り込んで短配管を挟持可能であることを特徴とする流体採取用架台。
前記短配管を連結する場合に、
前記上側チャックは、上位置に移動されて前記短配管を挟持した後、下位置に移動され、
前記下側チャックは、前記上側チャックの下位置への移動に伴って下降した前記短配管を挟持し、
前記短配管を取り外す場合に、
前記上側チャックは、下位置に移動されて前記短配管を挟持した後、上位置に移動され、
前記下側チャックは、前記上側チャックの上位置への移動に伴って上昇した前記短配管を挟持することを特徴とする請求項１に記載の流体採取用架台。