JP7674596B2

JP7674596B2 - 上部ロック・プルアウト式連結装置および沈埋函施工船

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Publication number: JP7674596B2
Application number: JP2024515042A
Authority: JP
Inventors: 李増▲軍▼
Original assignee: 中交第一航▲務▼工程局有限公司
Priority date: 2022-09-13
Filing date: 2023-09-01
Publication date: 2025-05-09
Anticipated expiration: 2043-09-01
Also published as: US12448089B2; EP4375424C0; JP2024531606A; CN115182386B; EP4375424A4; WO2024032816A1; US20240190541A1; EP4375424A1; CN115182386A; EP4375424B1

Description

本出願は、２０２２年９月１３日に出願された「ｔｏｐ－ｌｏｃｋｐｕｌｌ－ｏｕｔｔｙｐｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅａｎｄａｎｉｍｍｅｒｓｅｄｔｕｂｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｈｉｐｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ（上部ロック・プルアウト式連結装置およびこれを備えた沈埋函施工船）」という名称の中国出願第２０２２１１１０６６７６．Ｘ号の優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本出願は、建築工学における建設設備の技術分野に属し、特に上部ロック・プルアウト式連結装置（上部固定引き抜き式連結装置）および沈埋函施工船に属する。

建設工学の分野では、建設の安全性を確保し、建設効率を向上させ、労力を軽減するために、多くの建設設備において、建設設備間または建設設備と建築構成要素との間での確実な連結機能および簡便な連結解除機能が必要な機能とされている。特定の操作条件下では、いわゆる「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結（ｊａｃｋｅｄａｎｄｔｅｎｓｉｏｎｅｄｒｉｇｉｄｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を達成するために、押動機能（ｐｕｓｈｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ）と引張り機能（ｐｕｌｌｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ）の両方を有する荷重支承要素と被支承要素との間の連結形態を確立することも必要である。

沈埋函トンネルの予め製造された沈埋函部分の浮遊輸送中における沈埋函と輸送船との間の連結は、「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結の一例である。現在、従来の船・函連結構造は、通常、沈埋函（ｉｍｍｅｒｓｅｄｔｕｂｅ，沈埋管、浸漬管）と輸送船（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｈｉｐ，建設船）との間の「ジャッキ式および張力付与式」の連結を実現するために支持桟橋およびケーブルを採用している。しかし、多数のケーブルを手作業で組み合わせたり分解したりする必要があり、既存の従来の船・函連結構造は、簡便なロック解除機能を有しておらず、建設時の労力が多大となり、緊急事態時の迅速な切離しによる危険回避を実現することができない。

従来技術におけるいくつかの問題を解決するために、本出願は、上部ロック・プルアウト式連結装置と、それを含む沈埋函施工船とを提供し、それは船・函連結を十分に実現することができる。

本出願の第１の態様は、荷重支承要素（ｌｏａｄ－ｂｅａｒｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ）と被支承要素（ｂｏｒｎｅｅｌｅｍｅｎｔ）との間に連結される上部ロック・プルアウト式連結装置を提供するものであり、この上部ロック・プルアウト式連結装置は、荷重支承要素に固定的に連結され、荷重支承要素の、被支承要素に面する第１の側に設置される支持部材と、荷重支承要素および被支承要素の連結方向において荷重支承要素に対して摺動可能である摺動部材と、摺動部材を押動するために使用され、被支承要素に固定的に連結され、被支承要素の、荷重支承要素に面する第１の側に設置され、摺動部材の反対側に配置されるエジェクタロッド（ｅｊｅｃｔｏｒｒｏｄ）と、エジェクタロッドをロックするために使用され、摺動部材の、被支承要素に近い第１の端部と支持部材との間に移動可能に連結され、エジェクタロッドに接近または離間するように摺動部材によって作動され得る第１のロック部材と、摺動部材をロックするために使用され、摺動部材の、被支承要素から離れている第２の端部と荷重支承要素との間に連結される第２のロック部材と、を備え、上部ロック・プルアウト式連結装置は、被支承要素および荷重支承要素が連結方向において互いに向かって移動するとき、エジェクタロッドが摺動部材を押動して被支承要素から離れる方向に摺動させ、摺動部材が第１のロック部材を作動させてエジェクタロッドに接近させるように構成され、上部ロック・プルアウト式連結装置は、被支承要素が支持部材に接した状態で支持部材に抵抗を加えるように移動した後、摺動部材が第２のロック部材を介して荷重支承要素にロックされて連結され、この時に、第１のロック部材がエジェクタロッドと適合してエジェクタロッドをロックするように構成され、上部ロック・プルアウト式連結装置は、第２のロック部材の摺動部材に対するロックが解放された後、被支承要素および荷重支承要素が連結方向において互いに離れるにつれて、第１のロック部材およびエジェクタロッドの引張り力によって摺動部材が被支承要素に近接する方向に摺動し、第１のロック部材がエジェクタロッドから離れてエジェクタロッドを解放するように構成される。

いくつかの例では、複数（２つ以上）の支持部材があり、これらの複数の支持部材は、摺動部材の周りに均等に分散配置され、また、複数の第１のロック部材があり、これらの第１のロック部材は、支持部材と一対一に対応して配置され、エジェクタロッドをロックしている間、複数の第１のロック部材は共同で、エジェクタロッドをクランプしてエジェクタロッドをロックする。

いくつかの例では、エジェクタロッドの、被支承要素から離れている第１の端部にフランジが設けられ、第１のロック部材の各々はロックアームであり、ロックアームの第１の端部は、摺動部材にヒンジ結合され、ロックアームの第２の端部は支持部材に摺動可能に連結され、ロックアームの、エジェクタロッドに隣接する側には、フランジをクランプするための凸状縁部が設けられ、上部ロック・プルアウト式連結装置は、摺動部材が被支承要素から離れる方向に摺動するとき、支持部材とロックアームの連結端部（すなわち、ロックアームの第２の端部）がエジェクタロッドに近接する方向に摺動して凸状縁部を作動させてエジェクタロッドの近くに移動させフランジをクランプするように構成され、上部ロック・プルアウト式連結装置は、摺動部材が被支承要素に近接する方向に摺動するとき、支持部材とロックアームの連結端部（すなわち、ロックアームの第２の端部）がエジェクタロッドから離れる方向に摺動して凸状縁部を作動させてエジェクタロッドから離れる方向に移動させエジェクタロッドを解放するように構成される。

いくつかの例では、支持部材の各々には摺動溝が設けられており、摺動溝は、直線部分と、連続的に接続された円弧部分とを備え、直線部分は、摺動部材の摺動方向に配置され、直線部分の、荷重支承要素に近い第１の端部から直線部分の、被支承要素に近い第２の端部まで延在し、円弧部分の第１の端部は直線部分の第２の端部に接続され、円弧部分は、被支承要素に向かって直接的に、かつエジェクタロッドから離れるように湾曲され、ロックアームの各々は、凸状縁部と、互いに垂直に連結された第１の連結アームおよび第２の連結アームとを含み、第１の連結アームの第１の端部は摺動部材にヒンジ結合され、凸状縁部は、第１の連結アームの、エジェクタロッドに隣接する第２の端部の側に連結され、第２の連結アームの第１の端部は、スライダによって摺動溝に摺動可能に連結され、第２の連結アームの第２の端部は、第１の連結アームの、摺動部材から離れている端部（すなわち、第１の連結アームの第２の端部）に垂直に連結され、凸状縁部から離れた側に設置される。

いくつかの例では、エジェクタロッドは円筒状であり、摺動部材に接して摺動部材を押動することができるように構成され、少なくとも３つの支持部材がある。

いくつかの例では、上部ロック・プルアウト式連結装置は、荷重支承要素に固定的に取り付けられた案内管をさらに備え、案内管は、摺動部材の摺動方向に配置され、荷重支承要素を貫通して延び、摺動部材は、案内管内に摺動可能に嵌合され、第２のロック部材が摺動部材をロックするとき、第２のロック部材は、摺動部材の第２の端部に連結され、荷重支承要素の、被支承要素から離れている第２の側の案内管の貫通ポートにおいてクランプされる。

いくつかの例では、摺動部材の第２の端部は、第２のロック部材を挿通させるための貫通溝が設けられたハンドル部分であり、貫通溝の延在方向は、摺動部材の摺動方向に対して垂直であり、第２のロック部材のサイズは、貫通ポートのサイズよりも大きく、第２のロック部材が摺動部材をロックするとき、ハンドル部分は貫通ポートを貫通して延び、第２のロック部材は、貫通溝に挿入され、貫通ポートにおいてクランプされる。

いくつかの例では、第２のロック部材は２つの楔状ブロックであり、２つの楔状ブロックの傾斜面は互いに対向して配置され、互いに対して摺動可能であり、少なくとも１つの楔状ブロックのサイズは貫通ポートのサイズよりも大きい。

いくつかの例では、第２のロック部材はナットであり、ナットの軸線方向は摺動部材の摺動方向と一致し、ナットのサイズは、貫通ポートのサイズよりも大きく、摺動部材の第２の端部は、ナットと適合するように雄ねじ部が設けられたハンドル部分である。

いくつかの例では、ナットの内周の２つの対向する側には、摺動部材の摺動方向にナットを通って延びる摺動路がそれぞれ形成され、ハンドル部分の幅は２つの摺動路の幅よりも小さく、雄ねじ部は、ハンドル部分の長さ方向の２つの端部の外壁に配置され、２つの摺動路がハンドル部分の長さ方向の２つの端部に整列するまでナットを回転させるとき、ハンドル部分は２つの摺動路の間に摺動可能に嵌合する。

本出願の第２の態様は、沈埋函の輸送または沈埋に用いられる沈埋函施工船を提供するものであり、この沈埋函施工船は、実質的に平行に配置された第１の浮体および第２の浮体と、第１の浮体と第２の浮体との間に連結されたデッキブリッジと、を含み、上記例のいずれか１つに記載の上部ロック・プルアウト式連結装置が複数、沈埋函の様々な部分を連結するためにデッキブリッジ上に分散配置され、デッキブリッジは荷重支承要素として機能し、沈埋函は被支承要素として機能する。

従来技術と比較して、本出願は以下の利点および肯定的な効果を有する。

１．本出願の少なくとも１つの実施形態で提供される上部ロック・プルアウト式連結装置では、荷重支承要素および被支承要素が互いに向かって移動するときの押動動作によって、荷重支承要素に配置されたエジェクタロッドは摺動部材を押動することが可能とされ、第１のロック部材は、荷重支承要素に対する摺動部材の摺動によってエジェクタロッドをロックするように作動され、これにより、荷重支承要素と被支承要素との間の「張力付与」が、第２のロック部材の摺動部材に対するロックとの組合せで実現される。一方、荷重支承要素および被支承要素の互いに向かう移動は、荷重支承要素が被支承要素と衝突するのを防止するために、荷重支承要素に固定された支持部材によって制限され、それらの間の「ジャッキング」を実現するようになっている。被支承要素を解放する必要がある場合、第２のロック部材の摺動部材へのロックを解放することによって、荷重支承要素と被支承要素とが互いに離れるように移動するときの引張り動作が適用され、摺動部材が荷重支承要素に対して摺動し、その結果、第１のロック部材がエジェクタロッドから離れるように移動して、被支承要素を解放する。

２．本出願の少なくとも１つの実施形態で提供される上部ロック・プルアウト式連結装置はまた、「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結機能および簡便なロック解除機能を有し、沈埋函トンネル建設プロセスにおける船・函連結のための建築要件を満たすことができ、または他の操作条件下での「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結構造の簡便なロック解除要件を満たすことができる。

３．本出願の少なくとも１つの実施形態で提供される上部ロック・プルアウト式連結装置では、ロック解除制御機構を追加的に設けることなく、ロックおよびロック解除が第２のロック部材によって完全に制御される。したがって、連結装置の操作機構が大幅に簡素化され、ロック解除制御機構の故障によって引き起こされる偶発的な切断の可能性が根本的に回避され、隠れた危険性をも完全に回避され、安全性が本質的に実現される。

一実施形態による上部ロック・プルアウト式連結装置の斜視図である。上部ロック・プルアウト式連結装置の正面図である。上部ロック・プルアウト式連結装置の上面図である。図３の線Ａ－Ａに沿った断面図である。一実施形態における上部ロック・プルアウト式連結装置のロックアームの概略構造図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の、荷重支承要素と被支承要素との間の連結および解放プロセスの概略図である。なお、図６（ａ）～図６（ｅ）は連結プロセスであり、図６（ｅ）～図６（ｇ）は解放プロセスである。一実施形態における上部ロック・プルアウト式連結装置の概略構造図である。支持部材、摺動部材、第１のロック部材およびエジェクタロッドの概略組立図である。一実施形態による上部ロック・プルアウト式連結装置の摺動部材がロック状態にあるときの荷重支承要素、第２のロック部材および摺動部材の組立斜視図である。図９の上面図である。図１０の線Ｂ－Ｂに沿った断面図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の摺動部材がロック解除状態にあるときの荷重支承要素、第２のロック部材および摺動部材の組立斜視図である。図１２の上面図である。図１３の線Ｃ－Ｃに沿った断面図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の第２のロック部材の概略構造図である。本出願の上部ロック・プルアウト式連結装置の摺動部材の概略構造図である。一実施形態における沈埋函施工船の概略構造図である。本出願の沈埋函施工船のデッキブリッジ、上部ロック・プルアウト式連結装置および沈埋函の概略組立図である。

ここで、１荷重支承要素、２被支承要素、３上部ロック・プルアウト式連結装置、４第１の浮体、５第２の浮体、６デッキブリッジ、７沈埋函、３１支持部材、３１１摺動溝、３１１１直線部分、３１１２円弧部分、３２摺動部材、３２１ハンドル部分、３２１１貫通溝、３３ロックアーム、３３１第１の連結アーム、３３２凸状縁部、３３３スライダ、３３４第２の連結アーム、３４エジェクタロッド、３４１フランジ、３５案内管、３５１貫通ポート、３６楔状ブロック、３７ナット、３７１摺動路。
である。

次に、本出願の技術的解決手段を、特定の実施形態と組み合わせて詳細に説明する。しかしながら、一実施形態における要素、部材、構造および特徴はまた、さらなる説明なしに他の実施形態に有利に組み込まれ得ることを理解されたい。

本出願の説明では、「第１」および「第２」などの用語は説明上の目的のみで使用され、相対的な重要性を示すもしくは暗示すると理解してはならず、または、示された技術的特徴の数を暗黙的に示すと理解してはならないことに留意されたい。したがって、「第１」および「第２」で定められた特徴は、これらの特徴の１つまたは複数を明示的または暗黙的に含み得る。
本出願の説明では、「上」、「下」、「底」、「内側」などの用語は、単に本出願の説明および簡略化された説明の便宜のためだけにあり、図１に示された向きまたは位置関係に基づく向きまたは位置関係を示すものであるが、言及される装置または要素が特定の向きでなければならないこと、特定の向きで構成され操作されなければならないことを示すまたは暗示するものではなく、したがって本出願を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。

本出願の説明において、「連結する」、「連結している」、および「連結される」という用語は、特に明確に規定および限定されない限り、広い意味で理解されるべきであることに留意されたい。例えば、それらは固定的な連結、取外し可能な連結、または一体化された連結であってもよい。直接的な連結であっても、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの要素の内部連結であってもよい。当業者にとって、本出願における上述の用語の明確な意味は、明確な状況下で理解され得るものである。

図１～図６に示すように、本出願の第１の実施形態は、上部ロック・プルアウト式連結装置３（以下、略して「連結装置」と称する）を提供し、この連結装置３は、荷重支承要素１と被支承要素３との間に連結されており、支持部材３１と、摺動部材３２と、エジェクタロッド３４と、第１のロック部材と、第２のロック部材とを含む。支持部材３１は、荷重支承要素１に固定的に連結され、かつ荷重支承要素１の、被支承要素２に面する第１の側に設置される。例えば、支持部材３１は、荷重支承要素１に直接的に鋳造されてもよいし、ボルト等の連結部材を介して荷重支承要素１に固定的に連結されてもよい。摺動部材３２は、荷重支承要素１および被支承要素２の連結方向に沿って荷重支承要素１に対して摺動可能である。エジェクタロッド３４は、摺動部材３２を押動するために使用され、被支承要素２に固定的に連結され、被支承要素２の、荷重支承要素１に面する第１の側に設置され、摺動部材３２とは反対側に配置される。具体的には、エジェクタロッド３４は、摺動部材３２に接して摺動部材３２を押動することができるように構成されている。例えば、エジェクタロッド３４は、被支承要素２に直接的に鋳造されてもよいし、ボルト等の連結部材を介して被支承要素２に固定的に連結されてもよい。第１のロック部材は、エジェクタロッド３４をロックするために使用され、摺動部材３２の、被支承要素２に隣接する第１の端部と支持部材３との間に移動可能に連結され、摺動部材３２によってエジェクタロッド３４に対して接近または離間するように作動され得る。第２のロック部材は、摺動部材３２をロックするために使用され、摺動部材３２の、被支承要素２から離れている第２の端部と荷重支承要素１との間に連結される。被支承要素２および荷重支承要素１がそれらの連結方向において互いに向かって移動するとき、エジェクタロッド３４は摺動部材３２を押動して被支承要素２から離れる方向に摺動させ、摺動部材３２は第１のロック部材を作動させてエジェクタロッド３４に接近させ、被支承要素２が支持部材３１に接した状態で支持部材３１に抵抗を加えるように移動した後、摺動部材３２は、第２のロック部材によって荷重支承要素１にロックされて連結され、このとき、第１のロック部材は、エジェクタロッド３４と協働してエジェクタロッド３４をロックする。そして、第２のロック部材３２の摺動部材へのロックが解除された後、被支承要素２と荷重支承要素１とがその連結方向において互いに離れるに従って、摺動部材３２が第１のロック部材とエジェクタロッド３４との引張り力によって被支承要素２に接近する方向に摺動し、第１のロック部材がエジェクタロッド３４から離れるように移動してエジェクタロッド３４を解放する。

連結装置３において、荷重支承要素１および被支承要素２が互いに向かって移動するときの押動動作によって、被支承要素２に配置されたエジェクタロッド３４は、摺動部材３２を押動することを可能とし、第１のロック部材は、荷重支承要素１に対する摺動部材３２の摺動によってエジェクタロッド３４をロックするように作動され、よって、荷重支承要素１と被支承要素２との間の「張力付与」が、第２のロック部材の摺動部材３２へのロックとの組合せで実現される。一方、荷重支承要素１および被支承要素２の互いに向かう移動は、荷重支承要素１と被支承要素２との間の「ジャッキング」を実現するために、荷重支承要素１に固定された支持部材３１によって制限され、荷重支承要素１が被支承要素２と衝突することを防止する。被支承要素２を解放する必要がある場合、摺動部材３２を第２のロック部材からロック解除し、荷重支承要素１と被支承要素２とが互いに離れるときに引張り作用によって、摺動部材３２が荷重支承要素１に対して摺動し、それによって、第１のロック部材がエジェクタロッド３４から離れるように移動して、被支承要素２を解放する。連結装置３は、「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結機能と簡便なロック解除機能とを同時に有し、これは、沈埋函トンネル建設プロセスにおける船・函連結の建設要件を満たすことができ、または他の操作条件下で「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結構造の簡便なロック解除要件を満たすことができる。加えて、連結装置３において、ロック解除制御機構を別途設けることなく、第２のロック部材によってロックおよびロック解除が完全に制御され、したがって、連結装置の操作機構が大幅に簡素化され、ロック解除制御機構の故障に起因する偶発的な切断の可能性が根本的に回避され、隠れた危険性が完全に回避され、安全性が本質的に実現される。

図２に示すように、いくつかの実施形態では、摺動部材３２に対して対称に分散配置された２つの支持部材３１が設けられる。第１のロック部材も２つあり、支持部材３１と一対一に対応して配置される。エジェクタロッド３４をロックしている間、２つの第１のロック部材は共同でエジェクタロッド３４をクランプしてエジェクタロッド３４をロックする。このような構成では、構造安定性が良好であり、連結装置の支承能力を向上させる点で有効である。

図４～図６に示すように、一実施形態では、エジェクタロッド３４の、被支承要素２から離れている第１の端部に、フランジ３４１が設けられる。第１のロック部材の各々はロックアーム３３であり、その第１の端部は摺動部材３２にヒンジ止めされ、その第２の端部は支持部材３１に摺動可能に連結され、その結果、第１のロック部材は摺動部材３２の第１の端部と支持部材３１との間に移動可能に連結される。エジェクタロッドのフランジ３４１をクランプするために使用される凸状縁部３３２は、ロックアーム３３の、エジェクタロッド３４に隣接する側に設けられる。摺動部材３２が被支承要素２から離れる方向に摺動するとき、支持部材３１およびロックアーム３３の連結端部（すなわち、ロックアームの第２の端部）がエジェクタロッド３４に近接する方向に摺動して、凸状縁部３３２を作動させてエジェクタロッド３４に接近するよう移動させフランジ３４１をクランプし、摺動部材３２が被支承要素２に近接する方向に摺動するとき、支持部材３１およびロックアーム３３の連結端部（すなわち、ロックアームの第２の端部）とがエジェクタロッド３４から離間する方向に摺動し、凸状縁部３３２を作動させてエジェクタロッド３４から離れるよう移動させエジェクタロッド３４を解放させる。本実施形態では、エジェクタロッド３４は、ロックアーム３３を第１のロック部材として用い、各ロックアーム３３に配置された凸状縁部３３２とエジェクタロッド３４に設けられたフランジ３４１とを協働させることにより、ロックされる。一方、ロックアーム３３の第１の端部は摺動部材３２にヒンジ結合され、その第２の端部は支持部材３１と摺動可能に連結され、それにより、ロックアーム３３は、凸状縁部３３２がエジェクタロッド３４に接近または離間することを可能にするように、摺動部材３２の摺動中に開閉され得る。

摺動部材３２の摺動によって各ロックアーム３３の凸状縁部３３２を作動させてエジェクタロッド３４に接近または離間させるために、より具体的には、図４～図８に示すように、各支持部材３１には摺動溝３１１が設けられ、摺動溝３３２は、連続的に接続された直線部分３１１１および円弧部分３１１２を含む。直線部分３１１１は、摺動部材３２の摺動方向に沿って配置され、直線部分の、荷重支承要素１に近い第１の端部から直線部分の、被支承要素２に近い第２の端部まで延び、円弧部分３１１２の第１の端部は、直線部分３１１１の第２の端部と接続され、円弧部分３１１２は、被支承要素２に向かって直接的に、エジェクタロッド３４から離れるように湾曲されている。図５に示すように、各ロックアーム３３は、第１のロック部材として、凸状縁部３３２と、互いに垂直に連結された第１の連結アーム３３１および第２の連結アーム３３４とを有する。第１の連結アーム３３１の第１の端部は摺動部材３２にヒンジ止めされ、凸状縁部３３２は、エジェクタロッド３４に隣接する側にて第１の連結アーム３３１の第２の端部に連結され、第２の連結アーム３３４の第１の端部は、スライダ３３３を介して摺動溝３１１に摺動可能に連結され、第２の連結アーム３３４の第２の端部は、第１の連結アーム３３１の、摺動部材３２から離れている端部（すなわち、第１の連結アーム３３１の第２の端部）に垂直に連結され、凸状縁部３３２から離れている側に設置される。このような構成では、図６（ａ）～図６（ｇ）に示すように、摺動部材３２がロックされていないとき、ロックアーム３３のスライダ３３３は、摺動溝３１１の円弧部分３１１２の後端に配置され、摺動部材３２がエジェクタロッド３４に押動されて被支承要素２から離れる方向に摺動するとき、スライダ３３３は円弧部分３１１２に沿って側方に移動し、荷重支承要素１およびエジェクタロッド３４に近接する方向に移動し、さらに、スライダ３３３は第１の連結アーム３３１を作動させて第２の連結アーム３３３４を介してエジェクタロッド３４に近接する方向に揺動させ、その結果、凸状縁部３３２はエジェクタロッド３４に接近するように移動し、エジェクタロッド３４のフランジ３４１にクランプされ、スライダ３３３が円弧部分３１１２と直線部分３１１１との接合部までスライドするとき、凸状縁部３３２はエジェクタロッド３４にほぼ取着され、摺動部材３２が、被支承要素２から離れる方向に連続的に摺動するとき、スライダ３３３は、直線部分３１１１に沿って摺動し、第１の連結アーム３３１を作動させて直線部分に沿って被支承要素２から離れる方向に摺動させ、凸状縁部３３２は、エジェクタロッド３４の端部においてフランジ３４１にクランプされ、それによってエジェクタロッド３４をロックする。被支承要素２が解放されるべきとき、摺動部材３２は、被支承要素２に近接する方向に摺動し、それにより、スライダ３３３を作動させて、摺動溝３１１の直線部分３１１１に沿って第１の連結アーム３３１および第２の連結アーム３３４を介して被支承要素２に近接する方向に摺動させ、スライダ３３３が円弧部分３１１２へと摺動するとき、スライダ３３が第１の連結アーム３３１を作動させて第２の連結アーム３３４を介してエジェクタロッド３４から離れる方向に揺動させ、凸状縁部３３２は、エジェクタロッド３４から離れるように移動しエジェクタロッド３４を解放する。なお、本実施形態において、凸状縁部３３２、第１の連結アーム３３１、第２の連結アーム３３４およびスライダ３３３は、一体に形成されてもよい。

図１～図３に示すように、連結装置３は、荷重支承要素１に固定的に取り付けられた案内管３５をさらに含んでもよい。案内管３５は、摺動部材３２の摺動方向に配置され、荷重支承要素１を貫通して延び、摺動部材３２は、案内管３５に摺動可能に嵌合される。第２のロック部材が摺動部材３２をロックするとき、第２のロック部材は、摺動部材３２の第２の端部に連結され、荷重支承要素１の、被支承要素２から離れた第２の側において案内管３５の貫通ポート３５１にてクランプされる。摺動部材３２の摺動方向は、設けられた案内管３５によって案内され、案内管３５は、荷重支承要素１の第２の側まで貫通し、その結果、第２のロック部材は、荷重支承要素１の第２の側で操作されて、摺動部材３２をロックすることができ、また、摺動部材３２をロックするとき、第２のロック部材が荷重支承要素１の第２の側において案内管３５の貫通ポート３５１にてクランプされ、その結果、ロックの堅固さが確保され、偶発的に連結が解除される危険性がない。

図３および図４に示すように、一実施形態では、摺動部材３２の、被支承要素２から離れている端部（すなわち、摺動部材３２の第２の端部）はハンドル部分３２１であり、ハンドル部分３２１には、第２のロック部材を挿入することを可能にするための貫通溝３２１１が形成され、貫通溝３２１１の延在方向は、摺動部材３２の摺動方向に対して垂直である。第２のロック部材のサイズは、貫通ポート３５１のサイズよりも大きい。第２のロック部材が摺動部材３２をロックするとき、ハンドル部分３２１は貫通ポート３５１を貫通して延び、第２のロック部材が貫通溝３２１１に挿入されて貫通ポート３５１にてクランプされる。摺動部材３２をロックしている間、ハンドル部分３２１を持ち上げることによって、荷重支承要素１と被支承要素２との間に締付け前の力を加えることができ、支持部材３１と組み合わせることで、「ジャッキ式および張力付与式」の連結効果を確保することができる。また、第２のロック部材が貫通溝３２１１に挿入されることにより、第２のロック部材が摺動部材３２をロックし、その結果、操作に便利となる。

いくつかの特定の実施形態では、図１および図７に示すように、第２のロック部材は２つの楔状ブロック３６であり、２つの楔状ブロック３６の傾斜面は対向して配置され、互いに対して摺動することができ、少なくとも１つの楔状ブロック３６のサイズは貫通ポート３５１のサイズよりも大きい。楔状ブロック３６の特性によれば、小さな楔作用の力を加えることによって、荷重支承要素１と被支承要素２との間に大きな引張り力を加えることができることが分かる。引張り力が大きいほど、支持部材３１の支持効果下での荷重支承要素１と被支承要素２との間の連結の堅固さがより大きくなる。さらに、楔状ブロック３６は、構造が単純であり、組立てまたは分解に便利であり、堅固で信頼性があり、機械的に作動させるのに便利である。なお、楔状ブロック３６が貫通溝３２１１に挿入されるとき、２つの楔状ブロック３６を荷重支承要素１と被支承要素２との接続方向に積み重ねて、２つの楔状ブロック３６の相対的な摺動を利用して荷重支承要素１と被支承要素２との間の引張り力を調整する必要があることに留意されたい。なお、楔状ブロック３６が貫通溝３２１１に挿入されるとき、貫通ポート３５１よりも大きいサイズの楔状ブロック３６は貫通ポート３５１に近接する。

以下、図６（ａ）～図６（ｇ）を参照して、連結装置３の操作プロセスについて説明する。

（１）連結プロセス：図６（ａ）～図６（ｅ）に示すように、鉛直方向に連結される荷重支承要素１および被支承要素２を例に、連結装置３を用いた連結方法を以下に説明する。

Ｓ１０１において、荷重支承要素１および被支承要素２を移動させて、摺動部材３２をエジェクタロッド３４に整列させる。

Ｓ１０２において、荷重支承要素１および被支承要素２を連結方向（図においては鉛直方向）において互いに向かって移動させると、エジェクタロッド３４が摺動部材３２を押動し、それによって、摺動部材３２が案内管３５内を上方へ摺動するとともに、各ロックアーム３３を作動させて上方へ摺動させ、スライダ３３３と摺動溝３１１の円弧部分３１１２との協働により、各ロックアーム３３の第１の連結アーム３３１は同時に内側に揺動し、各スライダ３３３が円弧部分３１１２と直線部分３１１１との接合部まで摺動すると、ロックアーム３３の内側の各凸状縁部３３２がエジェクタロッド３４に接近し、エジェクタロッド３４の端部の各凸状縁部３３２およびフランジ３４１は予め設定されたロックレベルに達することができる。

Ｓ１０３において、２つの楔状ブロック３６を摺動部材３２の貫通溝３２１１に挿入し、２つの楔状ブロック３６の相対的な摺動により、各ロックアーム３３の凸状縁部３３２の上縁がエジェクタロッド３４のフランジの下縁に接して状態でその下縁に抵抗を加えるまで、摺動部材３２のハンドル部分３２１を持ち上げる。摺動部材３２のハンドル部分３２１は、２つの楔状ブロック３６の相対的な摺動によってさらに持ち上げられ、その結果、被支承要素２は各支持部材３１に接した状態で各支持部材に抵抗を加えて、所定の「ジャッキ式および張力付与式」の連結状態となる。

なお、上記の連結プロセスでは、摺動溝３１１の円弧部分３１１２およびエジェクタロッド３４の長さに応じて、Ｓ１０３でのハンドル部分３２１を持ち上げるプロセスにおいて、各凸状縁部３３２の上縁がフランジ３４１の下縁に接してその下縁に抵抗を加える状態と、被支承要素２が支持部材３１に接して支持部材に抵抗を加える状態とが順次または同時に実現され得る。なお、Ｓ１０２におけるエジェクタロッド３４が摺動部材３２を押動するプロセスでは、各ロックアーム３３の内側の凸状縁部３３２がエジェクタロッド３４に完全には取着されていない状態で、被支承要素２が各支持部材３１に接した状態で各支持部材に抵抗を加えるようにしてもよい。このとき、Ｓ１０３に進んでもよく、ハンドル部分３２１を持ち上げるプロセスにおいて、各ロックアーム３３の内側の凸状縁部３３２がエジェクタロッド３４に完全に取着され、各凸状縁部３３２の上縁がフランジ３４１の下縁に接した状態でその下縁に抵抗を加え、これにより「ジャッキ式および張力付与式」の連結状態が実現される。また、Ｓ１０２におけるエジェクタロッド３４により摺動部材３２を押動するプロセスでは、同時に、被支承要素２を各支持部材３１に接した状態で各支持部材に抵抗を加え、各ロックアーム３３の内側の凸状縁部３３２の上縁をフランジ３４１の下縁に接した状態でその下縁に抵抗を加えてもよく、したがって、Ｓ１０３におけるハンドル部分３２１の持上げプロセスにおいて、凸状縁部３３２の上縁をフランジ３４１の下縁に接した状態でその下縁に抵抗を加えてもよい。ここではいくつかの可能な状況のみを列挙しており、他の状況についても、荷重支承要素１と被支承要素２とが上部ロック・プルアウト式連結装置３によって連結される場合に可能であり、連結方法のステップは、上部ロック・プルアウト式連結装置３の構造に従って当業者によって調整することができるが、ここでは繰り返しての説明はしない。

（２）解放プロセス：図６（ｅ）～図６（ｇ）に示すように、上部ロック・プルアウト式連結装置３によって連結された荷重支承要素１および被支承要素２について、次の方法によって被支承要素２が解放される。

Ｓ２０１において、２つの楔状ブロック３６が貫通溝３２１１からゆっくりと引き抜かれ、荷重支承要素１と被支承要素２とが互いから離れるように移動し、各ロックアーム３３を作動させて下方に移動させるときに、引きずり作用によって、摺動部材３２は、案内管３５に沿って下方に摺動する。

Ｓ２０２において、各ロックアーム３３のスライダ３３３が摺動溝３１１に沿って摺動溝３１１の円弧部分３１１２へと摺動するとき、スライダ３３３と円弧部分３１１２との協働の下に、各ロックアーム３３の第１の連結アームが同時に外側に揺動し、各凸状縁部３３２がフランジ３４１から分離されて被支承要素２が解放される。

図７および図８に示すように、一実施形態では、エジェクタロッド３４は円筒形である。摺動部材３２の周りに均等に分散された３つの支持部材３１があり、また、第１のロック部材（すなわち、ロックアーム３３）も３つあり、支持部材３１と一対一に対応して配置されている。エジェクタロッド３４をロックしている間、３つの第１のロック部材は共同でエジェクタロッド３４をクランプしてエジェクタロッド３４をロックする。３つを超える支持部材３１および３つを超える第１のロック部材が存在してもよいことを理解されたい。円筒状のエジェクタロッド３４を採用することにより、エジェクタロッド３４の軸線を中心として被支承要素２と荷重支承要素１との間で生じる回転角をより良好に調整することができ、連結装置の適用範囲を拡大するのに好適である。

図９～図１６に示すように、他の実施形態において、第２のロック部材はナット３７であり、ナット３７の軸線方向は、摺動部材３２の摺動方向と一致しており、ナット３７のサイズは、貫通ポート３５１のサイズよりも大きく、ナット３７は、荷重支承要素１の第２の側に設置される。摺動部材３２の第２の端部はハンドル部分３２１であり、そこには、ナット３７と係合するように雄ねじ部が設けられている。本実施形態では、第２のロック部材としてナット３７を用いることで、ナット３７と摺動部材３２との螺合によって摺動部材３２がロックされる。ねじの特性によれば、小さなねじ締め力を加えることによって、荷重支承要素１と被支承要素２との間に大きな引張り力を加えることができることが分かる。引張り力が大きいほど、支持部材３１の支持効果下での荷重支承要素１と被支承要素２との間の連結の堅固さがより大きくなる。さらに、ナット３７は、構造が単純であり、組立てまたは分解に便利であり、安定性および信頼性があり、機械的に作動させるのに便利である。なお、ナット３７が第２のロック部材として使用されるとき、摺動部材３２のハンドル部分３２１は、追加の持上げ紐によって、または手動の持上げ方法で持ち上げられることができ、持上げおよび張力付与は、ナット３７とハンドル部分３２１との間のねじ締め動作によっても実現することができることに留意されたい。

摺動部材３２を迅速にロック解除するために、図９～図１６に示すように、摺動部材３２の摺動方向にナット３７を通って延びる摺動路３７１が、ナット３７の内周の両側にそれぞれ形成されており、ハンドル部分３２１の幅は摺動路３７１の幅よりも小さい。図１６に示すように、ハンドル部分３２１の雄ねじ部は、ハンドル部分３２１の長さ方向の両端の外壁に配置される。２つの摺動路３１７がハンドル部分３２１の長さ方向の２つの端部に整列した状態へとナット３７が螺合されると、ハンドル部分３２１は２つの摺動路３７１の間に摺動可能に嵌合し、摺動部材３２がナット３７に対して摺動することができ、それによって迅速なロック解除が実現される。

図１７および図１８に示すように、上記の上部ロック・プルアウト式連結装置３に基づいて、本出願の第２の実施形態は、沈埋函を輸送または沈埋するために使用される沈埋函施工船を提供する。沈埋函施工船は、平行に配置された第１の浮体４および第２の浮体５と、第１の浮体４と第２の浮体５との間に連結されたデッキブリッジ６とを備える。上述の実施形態のいずれか１つに記載された複数の連結装置３は、沈埋函７の様々な部分をそれぞれ接続するためにデッキブリッジ６に分散配置され、その場合、デッキブリッジ６は荷重支承要素として機能し、沈埋函７は被支承要素として機能する。沈埋函施工船は、連結装置３を介して船舶と沈埋函との連結を実現し、船舶と沈埋函との間の「ジャッキ式および張力付与式」の堅固な連結を実現して建設の安全性を確保することができ、沈埋函７の迅速な解放を実現することができ、その結果、非常時の迅速な船舶と沈埋函との切離しを実現し、建設効率を向上させ、労力を削減するのに有利である。

本実施形態では、荷重支承要素１と被支承要素２との連結方向、エジェクタロッド３４の押動方向、摺動部材３２の摺動方向、直線部分３１１１の延在方向、ハンドル部分３２１の長さ方向およびナット３７の軸線方向は、実質的に平行であり、いずれも、図中、鉛直方向として具体化されている。

最後に、上記説明における各実施形態は、累進的な態様で説明され得ること、各実施形態は、他の実施形態との相違点に焦点を絞っていること、および、様々な実施形態間の同じおよび類似の特徴を互いに参照することができること、に留意されたい。また、実施形態は、本出願の好ましい実施形態としてのみ説明されており、本出願の範囲を限定することを意図するものではない。本出願の設計上の精神から逸脱することなく、当業者によって本出願の技術的解決手段に対して行われる様々な修正および改善は、本出願の特許請求の範囲によって認められる保護範囲内に包含されるものである。

Claims

荷重支承要素と被支承要素との間に連結される上部ロック・プルアウト式連結装置であって、
前記上部ロック・プルアウト式連結装置は、
前記荷重支承要素に固定的に連結され、前記荷重支承要素の、前記被支承要素に面する第１の側に設置される支持部材と、
前記荷重支承要素および前記被支承要素の連結方向において前記荷重支承要素に対して摺動可能である摺動部材と、
前記摺動部材を押動するために使用され、前記被支承要素に固定的に連結され、前記被支承要素の、前記荷重支承要素に面する第１の側に設置され、前記摺動部材の反対側に配置されるエジェクタロッドと、
前記エジェクタロッドをロックするために使用され、前記摺動部材の、前記被支承要素に近い第１の端部と前記支持部材との間に移動可能に連結され、前記エジェクタロッドに接近または離間するように前記摺動部材によって作動され得る第１のロック部材と、
前記摺動部材をロックするために使用され、前記摺動部材の、前記被支承要素から離れている第２の端部と前記荷重支承要素との間に連結される第２のロック部材と、
を備え、
前記上部ロック・プルアウト式連結装置は、
前記被支承要素および前記荷重支承要素が前記連結方向において互いに向かって移動するときに、前記エジェクタロッドが前記摺動部材を押動して前記被支承要素から離れる方向に摺動させ、前記摺動部材が前記第１のロック部材を作動させて前記エジェクタロッドに接近させるように、
前記被支承要素が前記支持部材に接した状態で前記支持部材に抵抗を加えるように移動した後、前記摺動部材が前記第２のロック部材を介して前記荷重支承要素にロックされて連結され、同時に、前記第１のロック部材が前記エジェクタロッドと適合して前記エジェクタロッドをロックするように、および、
前記第２のロック部材の前記摺動部材に対するロックが解放された後、前記被支承要素および前記荷重支承要素が前記連結方向において互いに離れるにつれて、前記第１のロック部材および前記エジェクタロッドの引張り力によって前記摺動部材が前記被支承要素に近接する方向に摺動し、前記第１のロック部材が前記エジェクタロッドから離れて前記エジェクタロッドが解放されるように、
構成されている、上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記摺動部材の周りに均等に分散配置された複数の支持部材があり、前記支持部材と一対一に対応して配置された複数の第１のロック部材があり、前記エジェクタロッドをロックしている間、前記複数の第１のロック部材は共同で、前記エジェクタロッドをクランプして前記エジェクタロッドをロックする、請求項１に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記エジェクタロッドの、前記被支承要素から離れている第１の端部にフランジが設けられ、前記第１のロック部材の各々は、前記摺動部材にヒンジ結合された第１の端部と、前記支持部材に摺動可能に連結された第２の端部とを有するロックアームであり、前記ロックアームの、前記エジェクタロッドに隣接する側には、前記フランジをクランプするための凸状縁部が設けられ、
前記上部ロック・プルアウト式連結装置は、
前記摺動部材が前記被支承要素から離れる方向に摺動するとき、前記ロックアームの前記第２の端部が前記エジェクタロッドに近接する方向に摺動して前記凸状縁部を作動させて前記エジェクタロッドの近くに移動させ前記フランジをクランプするように、および、
前記摺動部材が前記被支承要素に近接する方向に摺動するとき、前記ロックアームの前記第２の端部が前記エジェクタロッドから離れる方向に摺動して前記凸状縁部を作動させて前記エジェクタロッドから離れる方向に移動させ前記エジェクタロッドを解放するように、
構成されている、請求項２に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記支持部材の各々には摺動溝が設けられ、前記摺動溝は、直線部分と、連続的に接続された円弧部分とを備え、前記直線部分は、前記摺動部材の摺動方向に配置され、前記直線部分の、前記荷重支承要素に近い第１の端部から前記直線部分の、前記被支承要素に近い第２の端部まで延在し、前記円弧部分の第１の端部は前記直線部分の前記第２の端部に接続され、前記円弧部分は、前記被支承要素に向かって直接的に、かつ前記エジェクタロッドから離れるように湾曲され、前記ロックアームの各々は、凸状縁部と、互いに垂直に連結された第１の連結アームおよび第２の連結アームとを含み、前記第１の連結アームの第１の端部は前記摺動部材にヒンジ結合され、前記凸状縁部は、前記第１の連結アームの、前記エジェクタロッドに隣接する第２の端部の側に連結され、前記第２の連結アームの第１の端部は、スライダによって前記摺動溝に摺動可能に連結され、前記第２の連結アームの第２の端部は、前記第１の連結アームの前記第２の端部に垂直に連結され、前記凸状縁部から離れた側に設置される、請求項３に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記エジェクタロッドは、円筒状であり、前記摺動部材に接して前記摺動部材を押動することができるように構成され、少なくとも３つの支持部材がある、請求項３に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記荷重支承要素に固定的に取り付けられた案内管をさらに備え、前記案内管は、前記摺動部材の摺動方向に配置され、前記荷重支承要素を貫通して延び、前記摺動部材は、前記案内管内に摺動可能に嵌合され、前記第２のロック部材が前記摺動部材をロックするとき、前記第２のロック部材は、前記摺動部材の前記第２の端部に連結され、前記荷重支承要素の、前記被支承要素から離れている第２の側の前記案内管の貫通ポートにおいてクランプされる、請求項１に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記摺動部材の前記第２の端部は、前記第２のロック部材を挿通することを可能とする貫通溝が設けられたハンドル部分であり、前記貫通溝の延在方向は、前記摺動部材の摺動方向に対して垂直であり、前記第２のロック部材のサイズは、前記貫通ポートのサイズよりも大きく、前記第２のロック部材が前記摺動部材をロックするとき、前記ハンドル部分は前記貫通ポートを貫通して延び、前記第２のロック部材は、前記貫通溝に挿通され、前記貫通ポートにおいてクランプされる、請求項６に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記第２のロック部材は、２つの楔状ブロックであり、前記２つの楔状ブロックの傾斜面は、互いに対向して配置されると共に、互いに対して摺動可能であり、少なくとも１つの楔状ブロックのサイズは、前記貫通ポートのサイズよりも大きい、請求項７に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記第２のロック部材はナットであり、前記ナットの軸線方向は前記摺動部材の摺動方向と一致し、前記ナットのサイズは前記貫通ポートのサイズよりも大きく、前記摺動部材の前記第２の端部は、前記ナットと適合するように雄ねじ部が設けられたハンドル部分である、請求項６に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
前記ナットの内周の２つの対向する側には、前記摺動部材の摺動方向に前記ナットを通って延びる摺動路がそれぞれ形成され、前記ハンドル部分の幅は２つの前記摺動路の幅よりも小さく、前記雄ねじ部は、前記ハンドル部分の長さ方向の２つの端部の外壁に配置され、前記２つの摺動路が前記ハンドル部分の前記長さ方向の前記２つの端部に整列するまで前記ナットを回転させるとき、前記ハンドル部分は前記２つの摺動路の間に摺動可能に嵌合する、請求項９に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置。
沈埋函の輸送または沈埋に用いられる沈埋函施工船であって、実質的に平行に配置された第１の浮体および第２の浮体と、前記第１の浮体と前記第２の浮体との間に連結されたデッキブリッジと、を備え、請求項１～１０のいずれか一項に記載の上部ロック・プルアウト式連結装置が複数、前記沈埋函の様々な部分を連結するために前記デッキブリッジに分散配置され、前記デッキブリッジは前記荷重支承要素として機能し、前記沈埋函は前記被支承要素として機能する、沈埋函施工船。