JPS6058334B2 - 海上構造物のプラツトフオ−ム錠止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、脚体にプラットフォームを固定し支承させ
るための海上構造物のプラットフォーム錠止装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に海底油田の掘削作業等の海上作業を行なうに際
しては、第１図に示すようなジヤツキアツプリグ１と呼
称される海上構造物が採用されている。

このジヤツキアツプリグ１は、海洋底２等に固定され略
鉛直方向に起立された数本の脚体３にジャッキアップ可
能なプラットフォーム４が掛け渡されて構成され、この
プラットフォーム４上に作業機械や居住施設が設備され
ている。 このジヤツキアツプリグ１は、その作業時プ
ラットフォーム４を海面上の所定位置に維持すべく脚体
３に固定し支承させると共に、他方プラットフォーム４
の高さ位置を変更したり、ジヤツキアツプリグ１全体を
海面上に浮上させて曳航する時には、プラットフォーム
４を脚体３の長手方向（即ち鉛直方向）に沿つて昇降移
動させる。

このプラットフォーム４の昇降は、第２図に示すごとく
、脚体３の長手方向に沿つて設けられたラック部５と、
プラットフォーム４に設けられたラック部５と、プラッ
トフォーム４に設けられラック部５に噛合されて回転駆
動されるピニオン６とからなるラックピニオン式のジャ
ッキにより行なわれる。他方作業時にあつては、脚体３
とプラットフォーム４とを固定して脚体３にプラットフ
ォーム４を支承させるのであるが、リグ１全体には風力
、波力、乃至潮力等の様々な外力が作用するため、でき
る限り堅固に固定しなければならない。このような要請
からジヤツキアツプリグ１には、従前よりラックピニオ
ン式ジャッキの他に別個にプラットフォーム４を脚体３
に固定し支承させるための錠止装置が設備されている。
従来この種の錠止装置としては、第２図に示すものが知
られている。

プラットフォーム４には、これを脚体３に支承させるた
めにラック部５に噛合されるチヨツク７が設けられ、こ
のチヨツク７とラック部５との噛合によつてプラットフ
ォーム４の自重や波力等の外力を脚体３に支えさせるよ
うに構成されている。このチヨツク７は、その上下面双
方に形成された傾斜面８，８に沿つて図示されない駆動
手段により水平方向へ滑動され順次その厚さが変更され
る２枚の楔体９，９によつて昇降移動されると共に、そ
の背面部７ａを押引するアクチュエータ１０によつてラ
ック部５側へ出没されるように構成されている。プラッ
トフォーム４と脚体３との固定は、ピニオン６を制動し
このピニオン６によつてプラットフォーム４を所定高さ
に制止支持させた状態で先．ずチヨツク７とラック部５
との歯を相互に合致させるべく駆動手段により楔体９，
９を駆動してチヨツク７を昇降させ、次いでアクチュエ
ータ１０によつてチヨツク７とラック部５とを噛合させ
、その状態で楔体９，９を更に深く嵌め込むことに．よ
つてなされ、最後に上記ピニオン６の制動を解除し回転
自由にしてチヨツク７とラック部５との歯相互に荷重を
伝達させて脚体３にプラットフォーム４を支承させてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで従来にあつては、チヨツク７を錠止すべく嵌め
込まれる楔体９，９は、これを駆動し錠止状態を維持す
る駆動手段の押圧保持力と、プラットフォーム４の固定
時に加わる波力等の大荷重の水平方向分力とを勘案して
、その傾斜面８，８が比較的緩かに形成されている。

即ちこのように形成すれば、傾斜面８，８を介して駆動
手段に作用する水平方向分力を小さくでき、また小さな
押圧保持力で大きな固定力が得られるのである。しかし
、楔体９，９を移動することによつて得られるチヨツク
７の昇降量は、その傾斜面８，８の角度θに依存するた
め、ラック部５との歯合せを施すべく所望のチヨツク昇
降量を得るには楔体９，）９を大型化してその傾斜面８
，８を長く形成しなければならず、錠止装置の小型化を
達成することができなかつた。〔発明の目的〕 本発明は上述したごとき問題点に鑑みて創案さ・れたも
のであり、その目的は、装置全体の小型化を達成し得、
且つ十分な固定力を得ることができる海上構造物のプラ
ットフォーム錠止装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明は、海上等に略鉛直方
向に起立される脚体にプラットフォームを支承させるた
めに、プラットフォームに設けられたチヨツクを脚体に
形成されたラック部に噛合させるべく、チヨツクをラッ
ク部に対して昇降させて位置合せするチヨツク昇降機構
を備えた海上構造物において、チヨツクの昇降方向に緩
かな傾斜面を有する楔部材を多数積層してそれらが重ね
合されて形成される傾斜摺動面をチヨツクの昇降方向に
二以上多段に形成する楔体群と、これら楔部材を、それ
らの傾斜摺動面の傾斜方向に互いに接近離間させて嵌入
離脱させることにより楔体群を積層方向に昇降移動させ
て錠止させる楔調節手段とを備えてなるものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に従つて詳述
する。

第３図に示すごとく、３は海上等に略鉛直方向に起立さ
れその長手方向に沿つてラック部５を有する脚体であり
、４は図示されないピニオンによつてラック部５に噛合
され昇降移動されるプラットフォームである。

このプラットフォーム４の昇降は、前記従来例と略同様
であり、本発明の特長とするところは、プラットフォー
ム４を脚体３に固定させるための錠止装置にある。プラ
ットフォーム４内部には、これを脚体３に支承させるた
めにラック部５に噛合させるべく相対向してチヨツク１
１が設けられる。

このチヨツク１１は、第３図及び第４図に示すごとく、
プラットフォーム４に軸支され回転駆動される軸体１２
ａとチヨツク１１に形成される案内溝１２ｂとの間に軸
体１２ａに回動されるリンク機構を介設して成るチヨツ
ク前進手段１３によつて、ラック部５に噛合すべくその
噛合部５ａへ出没自在に設けられる。このチヨツク１１
の上方及び下方には、これをプラットフォーム４内に支
承しつつ昇降移動させ更には錠止させるためのチヨツク
昇降機構を構成する多数の楔部材１４・・・，１５・・
・が重ねられて成る楔体群たる上部ウェッジ体１６及び
下部ウェッジ体１７が設けられる。以下、上部ウェッジ
体１６について述べると、楔部材１４・・・，１５・・
・は、緩かな傾斜面を有し、プラットフォーム４とチヨ
ツク１１との間にチヨツクの昇降方向に互い違いに多数
積層して組み合わされる。また上部ウェッジ体１６は、
これら楔部材１４・・・，１５・・・相互の傾斜面が重
ね合わされて形成される傾斜摺動面１８・・・をチヨツ
ク１１の昇降方向に二以上多段に有し、楔部材１４・・
・，１５・・・が、これら傾斜摺動面１８・・・に沿つ
て滑動自在に噛合される。第３図及び第５図に示すごと
く、これら楔部材１４・・・，１５・・・のうち、脚体
３側に列せられた楔部材１５・・・は、その側部がプラ
ットフォーム４に装着された案内レール１９に嵌合され
夫々鉛直方向へのみ滑動自在に構成される。他方、これ
ら楔部材１５・・・間に逆方向の傾斜をもつて噛合され
るプラットフォーム４内方に列せられた楔部材１４・・
・は、その肉厚な基端部１４ａ・・・側が後述する押出
部材２０に形成された案内溝２１に嵌合され夫々鉛直方
向へのみ滑動自在に構成される。案内溝２１を有する押
出部材２０は、プラットフォー．ム４に沿つて水平方向
に往復移動自在に設けられ、傾斜摺動面１８・・・に沿
つて一方の楔部材１４・・を他方の楔部材１５・・・に
対して滑動移動させるように構成される。従つて、この
押出部材２０が往復移動されると、第６図に示すごとく
楔部材１４・・・，１５・・・同士がそれらの傾斜摺動
面１８・・・の傾斜面方向に互いに近接離間されて嵌入
離脱されることにより楔部材１４・・・，１５・・・同
士が深くあるいは浅く噛み合わされて上部ウェッジ体１
６が積層方向に昇降移動されてウェッジ体全体の厚さが
連続的に増減されることになる。殊に本発明の特長とす
るところは、緩かな傾斜面を有する短い楔部材１４・・
・，１５・・・を多数積層して傾斜摺動面１８・・・を
二以上多段に形成し、押出部材２０を短いストローク駆
動するだけで十分な昇降量を得られるように構成したこ
とにある。本実施例にあつては、６つの傾斜摺動面１８
・・・を有するので、同一傾斜角の傾斜摺動面を１つだ
け有するものに比・して１１６のストローク量で済むこ
とになる。ところで、上記押出部材２０には、これを往
復移動させるための楔調節手段２２が設けられる。この
楔調節手段２２は、油圧モータ等の駆動源２３と、この
駆動源２３に駆動されるウォーム及びこれに噛合され往
復駆動されるネジジャッキ等の駆動系２４とから構成さ
れ、この駆動系２４の出力端２４ａが押出部材２０に連
結される。この楔調節手段２２は、押出部材２０を介し
て上部ウェッジ体１６を駆動し、楔部材１４・・・，１
５・・・をそれらの傾斜摺動面１８・・・に沿つて互い
に滑動させて近接離間させて嵌入離脱させることにより
上部ウェッジ体１６を楔部材１４・・・，１５・・・の
積層方向に昇降移動させてその高さを可変的に調節しチ
ヨツク１１をラック部５に沿つて昇降移動させてその歯
合わせをさせると共に、チヨツク前進手段１３でチヨツ
ク１１を前進させた後に後述する背部ウェッジ体２５に
よつてチヨツク１１とラック部５が噛合錠止された後に
、更に楔部材１４・・・，１５・・・相互を深く噛合さ
せて錠止させるように構成される。以上の構成は、下部
ウェッジ体１７にあつても同様である。

また、これら下部ウェッジ体１７と、上部ウェッジ体１
６とは、チヨツク１１の昇降時反対方向になされること
になる。ところで、上記チヨツク１１の背面部、即ちラ
ック部５の反対側には、楔調節手段２２によつて噛合わ
せが施されチヨツク前進手段１３によりラック部５とチ
ヨツク１１とを噛合させた後に錠止させるための背部ウ
ェッジ体２５が設けられる。

この背部ウェッジ体２５は、第３図及び第５図に示すご
とく、主にプラットフォーム４内に固設された固定フレ
ーム２６と、この固定フレーム２６に相互の傾斜面２７
で滑接された楔体２８とから構成され、この楔体２８の
裏面（傾斜面２７と反対面）でチヨツク１１に当接され
ている。楔体２８は、上述したと同様な構成で成る楔調
節手段２２により傾斜面２７に沿つて固定フレーム２６
に滑動され、同様な楔効果でチヨツク１１を出没させ錠
止させるように構成される。以上の構成の作用について
述べる。

プラットフォーム４を昇降させた後、これを脚体３に固
定し支承するに際しては、ラック部５に噛合するピニオ
ンを制動させた状態で、以下の手順が施されることにな
る。

待機状態にあつては、未だチヨツク１１はプラットフォ
ーム４内に没入されている。

この時、チヨツク１１とラック部５の歯が相互に合致し
ているとは限らないため、先す楔調節手段２２により上
部ウェッジ体１６及び下部ウェッジ体１７の楔部材１４
・・・，１５・・・を押出部材２０で前後進させ、楔部
材１４・・・，１５・・・相互をそれらの傾斜摺動面１
８・・・に沿つて互いに滑動させてウェッジ体１６，１
７の高さを連続的に調節してチヨツク１１を昇降させて
歯合せを行なう。これに際し、上部ウェッジ体１６及び
下部ウェッジ体１７は、多数重ねられた楔部材１４・・
・，１５・・・によつて形成された多段な傾斜摺動面１
８・・・を有するため、押出部材２０を短いストローク
駆動するだけで可変的且つ充分なチヨツク昇降量を得る
ことができる。歯合せが完了したならば、次いで軸体１
２ａを駆動しチヨツク前進手段１３を作動して順次チヨ
ツク１１をラック部５側へ押し出して相互に噛合させる
。

次に、噛合させた状態（即ち、ラック部５にチヨツク１
１を支承させた状態）で上部ウェッジ体１６及び下部ウ
ェッジ体１７を後進させ、爾後前進したチヨツク１１と
固定フレーム２６との間隙に楔体２８を嵌合してこれに
よりチヨツク１１とラック部５とを高圧をもつて錠止さ
せる。その後、後進させておいた上部ウェッジ体１６と
下部ウェッジ体１７を前進させプラットフォーム４とチ
ヨツク１１との間に形成された所定の間隙に楔効果をも
つて嵌合させ、楔調節手段２２により高圧をもつて錠止
させる。最後に、ピニオンの制動を解除した回転自由に
しプラットフォーム４の自重や波力等の外力をチヨツク
１１を介してラック部５に伝達させ脚体３に支承させる
。ところで、本発明にあつては、チヨツク１１を昇降移
動させるチヨツク昇降機構を構成する楔体群たるウェッ
ジ体１６，１７を、緩かな傾斜面を有する楔部材１４・
・・，１５・・・を多数積層して形成したので、短いス
トローク駆動するだけで可変的且つ十分な昇降量を得る
ことができる、可及的に傾斜面を短く設定でき、ウェッ
ジ体１６，１７の小型化を達成できる。

また、楔部材１４・・・，１５・・・を駆動し錠止する
楔調節手段２２にあつても、その緩か、且つ多数の傾斜
面によつて十分な楔効果を得ることができるので、楔部
材駆動時にあつては、小さな押圧能力で容易にチヨツク
１１を昇降させることができ、楔部材錠止時にあつては
、傾斜面によつてプラットフォーム４の自重乃至波力等
の外力の水平方向分力が可及的に削減されるので、小さ
な保持能力で十分な固定力を得ることができ、その小型
化を達成てきる。

従つて、錠止装置全体を非常にコンパクト化でき、且つ
その固定力も充分に得ることができる。

なお、楔部材をてきる限り多段に重ねてその傾斜面の角
度をより小さくすれば、錠止時にあつては楔部材同士の
摩擦力でセルフロックでき、楔調節手段の保持力をほと
んど零とすることも可能である。なお、上記実施例にあ
つては背面ウェッジ体２５の楔体２８を１枚としたが、
所望のストローク量が大きな場合には、これを上述した
ウェッジ体と同様に構成しても良い。

以下に本発明の応用例として上記ウェッジ体１６，１７
等に駆動されるチヨツク１１について述べる。

第７図に示すごとく、ラック部５の歯２９とチヨツクの
歯３０とは、相互に充分に噛み合されるべく略同一形状
に形成されている。しかし、これら歯２９，３０は、製
作上機械加工に依らずガス切断等によつて成型されるた
め、比較的ピッチ誤差を生じ易い。また、ラック部５と
チヨツク１１とを噛合させて脚体３にプラットフォーム
４を支承させると、その自重や波力等の大荷重が歯２９
，３０相互に加わつてこれら自体を強制的に撓ませてい
た。そして、経験によれば、これら撓み量とピッチ誤差
とは略同等のオーダであることが知られている。このよ
うな状況を具体的に述べると、第７図に示すごとく、プ
ラットフォーム４を脚体３に支承させることは、チヨツ
クの歯３０をラック部５の歯２９で支承さることに他な
らず、これら歯２９，３０は荷重によつて相互に撓む。
Ａに示すごとく、仮に全ての歯２９，３０が所定のピッ
チＰで形成されたピッチ誤差がない場合でもラック部５
の歯２９には全荷重が均等に分散されず、上下両端部に
荷重が集中する傾向がある。Ｂに示すごとく、例えば所
定ピッチＰよりもピッチが大きく（図において、Ｐ＋Ｐ
１）歯２９，３０同士が当接する程近接している部分が
あると、これらに大きな荷重が作用して大きな撓み量δ
，を生じさせることになり、他方Ｃに示すごとく、所定
ピッチＰよりも小さく撓み量δと同一又はそれ以上（図
において、Ｐ−Ｐ２）に歯２９，３０同士が広く離間す
る部分があるとこれらはほとんど荷重が作用しない。ラ
ックとチヨツクの歯を略同一形状とした場合には、上述
したごとき（図においてＢ）特定の歯２９，３０に集中
荷重が加わつたり、ほとんど荷重が作用されない歯２９
，３０（図においてＣ）が存在すると考えられ、構造強
度上好ましいものではなかつた。

この場合、歯の枚数を増加させてもその効果は小さく、
また歯自体の寸法を増し強度を高く形成することは、脚
体３やチヨツクの重量増加、コストアップ等を誘引する
ことにもなり、効果的な解決策とは言えない。，′！，
７′：，出？苓＝ニ鼎ｈ品； プラットフォームの自重や波力等の大荷重を略均等に支
承させることができ、構造強度上の安全性を向上させる
ことができ、上記ウェッジ体１６，１７を含む錠止装置
の作用効果を充分に発揮させるべく、以下のごとき海上
構造物のプラットフォーム錠止装置を提供する。

第６図に示す如く、プラットフォーム４内部には、これ
を脚体３に支承させるためにラック部５に噛合させるべ
く相対向してチヨツク１１が設けられる。

このチヨツク１１は、第８図に示すごとく、ラック部５
に噛合されるその歯末部３１を支点として歯元部３２が
プラットフォーム４の重力方向への移動（図において矢
印Ｅ）に追従して撓むように、ラック部５に対する頂隙
Ｄが深く形成される。つまりチヨツク１１は、上記ウェ
ッジ体１６，１７等によつて錠止されてプラットフォー
ム４に一体的に固定され、その歯３３を介してプラット
フォーム４の自重や波力等の外力の重力方向成分をラッ
ク部５の歯２９に伝達して脚体３に支承させるわけであ
るが、従来その荷重を直ちに授受してラック部５の歯２
９と相互に強制的に撓ませられていたチヨツク１１の歯
３３に関して、本応用例にあつては、自重乃至外力によ
つて重力方向へ移動しようとするプラットフォーム４側
に近接する歯元部３２をラック部５に噛合した歯末部３
１を支点として積極的に撓ませ、各歯３３がピッチ誤差
よりも充分大きく撓むように構成される。本発明者等が
計算した結果によれば、ラック部５の歯たけＨしに対し
て、チヨツク１１の歯たけＨＯを略１市倍以上に設定す
ればピッチ誤差よりも大きなオーダで十分な撓み量を得
ることができる。

また、本実施例にあつては、チヨツク１１の歯３３は、
夫々全体が所謂゜゜平等強さの梁゛（表面応力が全体に
亙つて均一となる梁）様に形成され、従来の歯に比して
、必要最小量の材料で強度高く、且つ十分な撓み量を得
られるように構成される。

更に、歯元部３２は、隣接する歯３３相互の撓みによる
応力集中を緩和すべく、弧状に連接されている。作用に
ついて述べると、第９図には、上記従来例で示した（第
７図）と同様なピッチ誤差を有するラック部５に本応用
例のチヨツク１１が噛合された場合の状態が示されてい
る。

ピニオンの制動が解除されチヨツク１１とラック部５と
の歯２９，３３相互間に荷重が作用すると、夫々の歯２
９，３３にはピッチ誤差に基づき大きさの異なる分散荷
重が作用しようとする。これに際し、例えばＢに示す如
く、所定ピッチＰよりも大きく（図においてＰ＋Ｐ１）
歯２９，３３同士が略当接する程近接する部分があると
、これに大きな分散荷重が作用しようとする。しかし、
チヨツク１１の歯３３が十分な可撓性を有し、分散荷重
に応じその歯末部３１を支点として歯元部３２を大きく
下方へ撓ませるため（図においてδ１）、可及的に上Ｌ
下双方に位置する歯３３を引き下げ、乃至押し下げてこ
れらに荷重を分散させることができ、特定の歯２９，３
３に大きな荷重が作用するのを抑止して荷重を分散させ
荷重分布の均等化を図ることができる。またＣに示す如
く、所定ピッチＰよりも小さく（図においてＰ−Ｐ２）
歯２９，３３同士が広く離間する部分があつても、チヨ
ツク１１全体が各歯３３の歯末部３１を支点としてピッ
チ誤差よりも大きなオーダで歯元部３２を重力方向へ移
動させるので（図においてδ２）、ピッチ誤差Ｐ２を埋
めて歯２９，３３相互に荷重を支承させることができ、
全ての歯２９，３３に荷重を分散させて荷重分布の均等
化を図ることができる。更にＡに示すごとく、全ての歯
２９，３３が所定ピッチＰで形成されピッチ誤差がない
場合にあつては、各歯２９，３３には全荷重が略均等に
分散されて作用し、略均等な撓み量。で撓むことになり
、充分にプラットフォーム４を脚体３に支承させ得るこ
とは勿論である。このように本応用例にあつては、第４
図に示すごとく、ラック部５に対するチヨツク１１の頂
隙Ｄを深く形成し、ラック部５に噛合されるチヨツク１
１の歯末部３１を支点としてその歯元部３２をプラット
フォーム４の重力方向への移動Ｅ、即ち、重力方向荷重
に追従させて積極的に撓ませるように構成したことによ
り、ピッチ誤差の有無に関係なく複数の歯全てに略均等
な分散荷重を作用させることができるので、波力等の大
きな外力を充分に支えることができ、構造強度上の安全
性を向上させることができる。

また、全歯に略均等な分散荷重を作用させることがてき
、歯の枚数を可及的に削減し得、脚体３やチヨツク１１
の重量軽減も図ることができる。

更に本実施例にあつては、チヨツク１１の歯３３を“゜
平等強さの梁゛様に形成したので、必要最小限の材料重
量で強度高く、且つ十分な撓み量を得ることができ、構
造強度上、コスト上有利である。〔発明の効果〕 以上要するに本発明によれば以下のごとき優れた効果を
発揮する。

（１）緩かな傾斜面を有する楔部材を多数積層して二以
上の傾斜摺動面を有する楔体群を構成したので、短いス
トロークでチヨツクを可変的且つ充分に昇降移動させる
ことができ、可及的に傾斜面を短く設定させて楔体群の
小型化を達成できる。

（２）多数、且つ緩かな傾斜面により大きな楔効果を得
ることができるので、小さな押圧能力で容易にチヨツク
を昇降させ得ると共に、小さな保持能力で外力等を支持
でき、楔調節手段の小型化を達成できる。

（３）従つて、錠止装置全体を非常にコンパクト化でき
、且つその固定力も充分に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な海上構造物の一例を示す概略斜視図、
第２図は従来例を示す側断面図、第３図は本発明の好適
一実施例を示す側断面図、第４図は第３図における■−
■線矢視平面断面図、第５図は第３図における■−■線
矢視平面断面図、第６図は本発明に採用される楔体群の
動作状態を示す概略側面図、第７図は従来におけるチヨ
ツクとラック部との噛合状態を示す概略側面図、第８図
は本発明の応用例に採用されるチヨツクを示す概略側面
図、第９図は本発明の応用例に採用されるチヨツクとラ
ック部との噛合状態を示す概略側面図である。 図中、３は脚体、４はプラットフォーム、５はラック部
、１１はチヨツク、１４，１５は楔部材、１６，１７は
楔体群たる上部ウェッジ体及び下部ウェッジ体、１８は
傾斜摺動面、２２は楔調節手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 海上等に略鉛直方向に起立される脚体にプラットフ
   ォームを支承させるために、該プラットフォームに設け
   られたチヨツクを該脚体に形成されたラック部に噛合さ
   せるべく、該チヨツクを該ラック部に対して昇降させて
   位置合せするチヨツク昇降機構を備えた海上構造物にお
   いて、上記チヨツクの昇降方向に緩かな傾斜面を有する
   楔部材を多数積層してそれらが重ね合されて形成される
   傾斜摺動面を該チヨツクの昇降方向に二以上多段に形成
   する楔体群と、これら楔部材を、それらの傾斜摺動面の
   傾斜方向に互いに近接離間させて嵌入離脱させることに
   より上記楔体群を積層方向に昇降移動させて錠止させる
   楔調節手段とを備えたことを特徴とする海上構造物のプ
   ラットフォーム錠止装置。