JPS587799B2 - 水中の２つのユニットを相互に位置決めし連結する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生産井戸のヘッドや掘削工具等に使用される
水中の静止ユニットに対し、水中の可動ユニットを位置
決あし連結するための方法及び装置に関する。

このような連結を行なうために、これ迄にも各種の方法
、特にガイドラインを使用する方法が知られている。

しかしながら、従来の方法は、水深がきわめて深い場合
に使用することは困難であり、複雑な接近装置を必要と
した。

また、この接近装置にはダンパー装置や案内装置が設け
てあるにしても、連結されるべきユニットを正し《連結
するには最終的な位置決めおよび連結の前に中心管を予
め連結することによって極めて正確に接近の制御を行な
う必要があった。

本発明の方法によれば、ガイドラインを使用することな
く、水中の静止ユニットに対し可動ユニットを位置決め
できるものであり、連結すべき両ユニットには案内構造
体が設けてあって，両ユニットの間に一定の距離を維持
した状態で両案内構造体を接触させ、位置決めする午と
からなる。

上記方法を実施する本発明の装置によれば、可動ユニッ
トに設けた案内構造体が截頭円錐状部ザを有し、静止ユ
ニットに設けた案内構造体が環状部材を有し、両案内構
造体が接触するときの衝撃を吸収し、かつ両ユニットの
間に一定の距離を維持するためのシリンダ及びダンパー
装置が設けてある。

以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は、水中にある下方の静仕ユニット１に対し、同
じく水中にある上方の可動ユニット３を位置決めし連結
する装置を示し、位置決めおよび連結作業が完了した状
態を示すものである。

各ユニット１，３は、夫々のシーリングスリーブ４９に
終端スる、相互に連結されるべき管２を有する。

番号８は両ユニット１，３の連結境界面であり、番号５
は、可動ユニット３を降下させるワイヤ又はロンドであ
る。

静止ユニット１０案内構造体は、該静止ユニット１に対
し溶接又はボルト止めされたリブすなわち環状部材７か
らなる。

該環状部材７の上面には、後述の可動ユニット３の転動
装障すなわちローラ１５が転動することができる支持リ
ング６が取付けられている。

この支持リング６には、静止ユニット１に対し可動ユニ
ット３を所望の位置に位置決めするための目印となる孔
９が形成されていて、この孔９には可動ユニット３に設
けたシリンダ２０内でスプリング２１によって押圧され
ているロッキング用の爪部材１９が嵌入できるようにな
っている。

これにより、可動ユニツト３の案内構造体が静止ユニッ
トの案内構造体に対してロイクされる。

可動ユニット３の案内構造体は、截頭円鉦状部材１３の
小径端が固定された円筒状部材１４からなる。

円筒状部材１４は、静止ユニット１の案内構造体である
前記環状部材７の直径と実質的に等しい直径を有し、該
円筒状部材１４内には前記支持リング６の上で転動する
ローラすなわち転動装置１５が取付けられている。

可動ユニット３には別の内筒状部材１０が固定されてい
る。

この円筒状部材１０は、シリンダ及びダンパー装置１２
を介して可動ユニット３０案内構造体を支持するための
ものであるが、前記載頭円錐状部材１３と相俟って元重
案内部材としての機能をも有する。

、円筒状部材１４の上面にはラグ１３およびピン１７が
取付げられており、更に該ピン１７は前記可動ユニット
３の円筒状部材１０の上面１１に適当なブラケットを介
して固定今れたシリンダおよびダンパー装置１２のピス
トンロツド１６が取付けられている。

第２図〜第４図は、シリレダ及びダンパー装置１２の作
動を示すものである。

該シリンダ及びダンパー装置１２は、湧常市販されてい
る２つのピストン・シリンダ装置２２，２９をボルト２
８によって直列に連結することにより構成されている。

上方のピストン・シリンダ装置２２は海上の油圧制御装
置（図示せず）によって制御される油圧シリンダーを構
成し、下方のピストン・シリンダ装置２９はダンパー４
３を構成する。

油圧シリンダすなわち上方のピストン・シリンダ装置２
２の室（ピストンの上側の室）２３は、チューブ２４を
介して海上の油圧制御ユニットに連絡されている。

室（ピストンの下側の室）２５には作動油が存在せず、
単にオリスイス２６を介して外部と自由に連通している
が、室２３内の作動油がオリフイス２６を通って雫中に
漏洩するのを防止するため、オリフイス２６の周囲は薄
膜（図示せず）で包囲されている。

上方のピストンシリンダ装置２２のピストンロツド２７
は、ダンパーすなわち下方のピストン・シリンダ装置２
９０室３４内に延大している。

下方のピストン・シリンダ装置２９のピストンロツド１
、６はシリンダの下端から外方に突出している。

また、下方のピストン・シリンダ装置２９のシリンダ壁
の下方部分にはオリフイス３２が設げてあり、シリンダ
室３４内に海水が自由に出入りできるようになっている
。

第２図は、可動ユニット３の降下行程におけるシリンダ
及びダンパー装置１２の作動状態を示すものである。

この場合、油圧シリンダとして作用する上方のピストン
・シリンダ装置２２の室２３には、制御チューブを介し
て作動油が允填されており、海上における油圧制御ユニ
ットによって制御チューブは閉鎖された状態にある。

一方、ダンパーとして作用する下方のピストン・シリン
ダ装置２９のピストンロツド１６の下端には、第１図に
示したように可動ユニット３０案内構造体を構成する円
筒状部材１４および截頭円錐状部材１３がピン１７を介
して連結されているため、可動ユニット３の下降時には
案内構造体の自重によってピストンロンド１６が完全に
突出した状態にある。

従って室３４内にはオリフイス３２を通って海水が浸入
し、海水が充満した状態にある。

第３図は、可動ユニット３が下降を続け、円筒状部材１
４に設けた転動装置すなわちローラ１５が静止ユニット
１の支持リング６上に瘤座することによって下方のピス
トン・シリンダ装置２９のピストンロンド１６が押上げ
られて、ピストン３０が上方のピストン・シリンダ装置
２２のピストンロツド２７の下端に当接している状態を
示すものである。

ローラ１５が支持リング６に衝突することによってピス
トン３０が上昇すると、室３４内に充満していた海水は
オリフイス３２を通ってシリンダの外へ排出される。

このとき海水はオリフイス３２によって絞られながら排
出されるので衝突時の衝撃は吸収される。

すなわち、下方のピストン・シリンダ装置２９はダンパ
ーとして作用する。

第３図から明らかなごとく、オリフイス３２の最も高い
位置は、上方のピストン・シリンダ装置２２のピストン
ロツド２７が最下方に押上げられている時の当該ピスト
ンロツド２７の下端の位置と実質的に同じ位置にある。

従って、ピストン３０が上昇していくにつれてオリフイ
ス３２は徐々に塞がれていくのでピストンの上昇速度は
徐々に低下していく。

ピストン３０が最上方のオリフイスの位置まで上昇する
ときにはピストン３０の上昇速度は殆んどゼロに等しい
ほど減速され、ピストン３０の上面はピストンロツド２
７の下端に静から当接する。

前述のごとく、制御チューブ２４は海上の油圧制御ユニ
ットによって閉塞された状態に維持されているので、上
方のピストン・シリンダ装置２２に関しては第２図の状
態と第３図の状態とで変化はない。

従って、シリンダ及びダンパー装置１２は、全体として
、第２図の状態から一定め距離Ａだけ下降し、第３図の
状態になったとどろで停止する。

上方の可動ユニット３が下方の静止ユニット１に対し衝
突するときの衝撃に上り室３４内に発生する圧力は、ピ
ストンロツド２７の下端面に作用する力となって上方の
ピストン・シリンダ装置２２の室２３内に伝達される。

室２３内に伝達される圧力は、 として求められるから、室２３には、室３４内に発生し
た衝撃圧力が緩和して作用する。

このため、室３４内に発生した衝撃圧力が海上の油圧制
御ユニットにそのまま伝達することが防止きれる。

海上の油圧制御ユニットを操作することによって、上方
のピストン・シリンダ装置２２の室２３内の作動油を制
御チューブ２４を通して排出させれば、シリンダ及びダ
ンパー装置１２のシリンダは全体として、第３図の位置
から第４図の位置まで距離Ｂだけ下降する。

第５図から第９図は、上方の可動ユニットおよびその案
内構造体を下方の静止ユニットおよびその案内構造体に
対して徐々に下降させていき、両ユニットめ位置決めお
よび連結を行なう各操作段階を示すものである。

静止ユニット３５は既に海底に据付ゆられており、該ユ
ニット３５には支持リング３６が設けられている。

一方、静止ユニット３５に連結されるべき可動ユニット
３７０案内構造体を構成する截頭円錐状部材４２の小径
端は円筒状部材３８に連結されていて、該円筒状部材３
８はダンパー４３のピストンロツド４０に連結されてい
る。

可動ユニット３７は、ワイヤ又はロツド３９によって静
止ユニット３５に対し降下される。

可動ユニット３７の降下操作は、超音波探知機やテレビ
カメラ等の監視装置４１によって行なう。

監視装置４１が静止ユニット３５に接近したとき、海上
からの操作によって、ワイヤ又はロツド３９を番号３１
で示す横方向に移動させることができる。

第６図に示すように、可動ユニット３１の案内構造体で
ある截頭円錐状部材４２が静止ユニット３５０案内構造
体の支持リング３６に接触する状態になれば、海上での
操作において可動ユニット３７を横方向に移動させるこ
となく単に番号５０で示す下降方向に移動させればよい
。

監視装置４１は、両ユニットが完全に接触させる前に、
海上に引き揚げることができるようになっている。

両ユニットの案丙構造体である截頭円錐状部材４２と支
持リング３６とが衝突する際に生じる衝撃は、ダンパー
４３によって吸収される。

第６図の接触状態から、可動ユニット３７を更に下降さ
せれば、両ユニット３５，３７は第７図に示す状態にな
り、この状態においては両ユニット３５，３７０間に依
然として一定の距離が保たれている。

次に、両ユニット３７，３５の連結すべき管が互に整合
する位置までロッド３９を海上からの操作によって回転
させれば、可動ユニット３７の転勤装置すなわちロー２
４４が静辻ユニット３５の支持リング３６上で転動し、
ロッキング用の爪部材４６がスプリング４７によって押
圧されているため支持リング３６０所定位置に形成され
た孔４８内に嵌入され、これにより連結すべき管を自動
的に整合させることができる。

こうして両ユニット３５．３７を整合させた後で、海上
からの操作によって油圧シリンダ４５内の作動油を排出
させれば、可動ユニット３７は更に降下し、両ユニット
３５，３７が完全に接触するに至る。

互に連結されるべき管は、任意の慣用的方法によって確
実にシールされる。

この場合、可動ユニット側の管のうち少くとも１本の管
４９は、静止ユニット側の対応する管に対しガスケット
を介し堅（ロ）に固定されるよう吟するのが望ましい。

次に、図示してはないが、任意の適当な連結具を用いて
全体を締付ける。

この連結具は公知のものであり本発明の一部を構成する
ものではない。

必要に応じて、例えば耐圧試験、シール強度試験を行な
うことができる。

本発明は、管やパイプの連結だけでなく電気的連結を行
なう場合にも利用でき、正確な位置決めを必要とされる
全ての連結物に適用できる。

変形例として、もしもロツド３９を使用しないときには
、ローラ４４をモータで回転させることもできる。

本発明によれば、互に連結すべきユニットの案内構造体
を衝撃のないように接触させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、互に連結された両ユニットの概略図であり、
一部を断面で示したものである。 第２図〜第４図は、可動ユニットの案内構造体が静止ブ
ロックの案内構造体と接触した後におけるシリンダ及び
ダンパー装置の占める一連の位置を示すものである。 第５図〜第９図は、連結すべき両ユニットの接近、部分
接触、完全接触の状態を説明する概略図である。 １…静止ユニット、３…可動ユニット、７…環状部材、
１２…シリンダ及びダンパー装置、１３…截頭円錐状部
材、１４…円筒状部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 項状部材７からなる案内構造体を有する水中の下方
   静止ユニット１と、前記環状部材７の直径と実質的に等
   しい直径をもつ円筒状部材１４であつて截頭円錐状部材
   １３の小径端が固定されており且つ前記環状部材７の上
   を転動する装置を備えた円筒状部材１４からなる案内構
   造体を有する水中の上方可動ユニット３とを相互に位置
   決めし連結する方法において、 前記静正ユニットの案内構造体と前記可動ユニットの案
   内構造体とを相互に接触させる工程と、両ユニットの間
   に一定の距離を維持させながら可動ユニットを静止ユニ
   ットに対して位置決めする工程とからなることを特徴と
   する方法。 ２ 水中の下方静止ユニット１に対し水中の上下可動ユ
   ニット３を相互に位置決めし連結する装置において、 前記静止ユニット１は、可動ユニット３に対し連結する
   ための案内構造体である環状部材７を有し、前記可動ユ
   ニット３は、静止ユニット１に対し連結するための案内
   構造体である截頭円錐状部材１３の小径端が固定された
   円筒状部材１４を有し、 前記円筒状部材１４は前記環状部材１の直径と実質的に
   等しい直径を有し且つ前記環状部材７の上で転動する装
   置を有し、 前記可動ユニット３０案内構造体を形成する前記円筒状
   部材１４は、油圧シリンダおよびダンパー装置を介して
   前記可動ユニット３に取付けちれていることを特徴とす
   る装置。