JPS6168918A - 石油掘削用プラットホーム及び石油掘削用プラットホームのロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海底油田作業台、特に、甲板昇降式作業台に関
するものである。

甲板昇降式作業台は通常、掘削現場の海底に脚を打込み
、その脚に沿って、外殻または本体を据付け、上記脚に
沿って取付けたラックとｔＧｌｌｌｊするピニオン歯車
を備えた駆ｉＦｌ１ｍ構によって、該外殻が移動可能で
あるようにした構造である。

甲板昇降式作業台の昇降が停止した後には、高波に起因
する動的過負荷が脚に次々と作用する結果による応力増
加および材料の疲労促進を防止する為、作業台と脚を相
互にロックしなければならない。

実際には、作業台の外殻はラック・ピニオン組立体を介
して脚に支承されているため、各構成部材が相互に独立
的に運動する結果、静荷重は増幅される。

組立てばりに相当な歪みを与え、また局部応力を発生せ
る上記周期的な力は「二次応力、１と称され、−次応力
と同程度の大きさである。

組立てぼり良好に作用するようにする為には、その構造
の一部である構成要素の寸法を大きくしなければならな
い。

実際上、上記作業台のマストに作用１′る曲げモーメン
トを釣り合わ１士る為には２つの方法がある。

ａ）１つは、２つの案内水準器を水平に当接させ、自己
昇降機構によって、垂直荷重を吸収する方法である。

ｂ）もう１つの方法は、ｆ！直部材を組立てばりに垂直
にロックし、支持案内部材で外方ぜん断力を吸収する方
法である。自重による垂直荷重は独立ロック装置では駆
１ＩＩＩＪ機構によって吸収し、自己ロック式装置を採
用した場合にはロック装置自体で吸収される。

現在の海底油田用作業台のロック装置は例えば海底に打
込んだ各種の脚の位置が均一でないことに起因する遊び
を無くす為、相当な物理的な楔止め装置が必要となる。

さらに、公知の装置は瞬間的にロックすることができず
、多くの人手または複雑な装置の介在を必要とする。

従って、本発明の目的は比較的構造が簡単で、作業台の
昇降後急速にロックし、またさらに昇降させ、あるいは
水準を調整する為、急速にロック解除することのできる
海底油田用甲板昇降式作業台のロック装置を提供するこ
とにより′、従来装置の上述した欠点を解消せんとする
ものである。

従って、本発明の提供する海底油田用甲板昇降式作業台
のロック装置は界降纒構によって、脚に沿って、移動可
能なように、取付けた外殻を備え、上記昇降機構が脚の
全長の少なくとも一部分に取付けたラックと協働する出
力ピニオン歯車を備え、さらに、本発明のロック装置は
作業台の外殻に取付けた逆ラックを構成する歯付き部材
と、ラックの直角方向に上記歯付き部材を変位させ、該
装置と関係して、上記歯付き部材の歯のラックの歯の噛
合いを係脱させる手段と、上記歯付き部材に接続され、
上記作業台に接続した１１締付は板を締付Ｇｅｌる締付
は板と、Ｊ３よび上記締付【プ板と副締付番ノ板を締付
け、上記歯付き部材を前記ラックの所定位置に確実にロ
ックする手段とを儒えている。

本発明は添付図面を参照しながら、雫に１例として掲げ
た次の詳細な説明を読むことにより、一層よく理解する
ことができよう。

、　　　　Ｆｌ［ｇ″％ｍ１″□２１０°Ｔ　、　８１
ＥＩＪ　’ｉ’ｉＴ　（ｍ　’Ｊ　Ｊ：。

１　　　　　に取付けた外殻要素１を備える海底油田用
甲板芹□ 降式作業台の一部を示す平面図である。この場合、脚２
は該作業台を据付ける現場の海底に打込んだ４個のウェ
ブガーダ−２８で構成されている。

作業台の上記脚２はその全長の一部分に直向するラック
３（第４図）が設けてあり、このラック３によって、脚
２は外殻１に取付けた駆動機ｈ１（図示せず）の出力ピ
ニオン歯車と協動し１するようにしである。各作業台の
脚には６個の出力ピニオン歯車を設けることができる。

第１図から明らかなように、外殻１の形状は略正方形で
あり、その４隅には、各々、本発明によるロック装置を
収納し１１１るようにしたハウジング４が設けである。

第１図に図示した作業台の４隅と関係するロック装置に
ついて、第２図乃至第４図を参照しなから説明する。

本装置は脚２に取付けた対応するラック３と協働し得る
ようにした逆ラック６ａを右する歯付き部材６を備えて
いる。

逆ラックを構成する歯付き部材６シよジヤツキ７１によ
って、ラックの垂直方向に移動可能なように取付けであ
る。ジヤツキ７のロッド８ｔよ歯付き部材６の横フォー
ク９まで揺動され、外殻を所定位置にロックしたときに
、逆ラック６ａの歯とラック３の歯の噛合いを許容する
。外殻を解放する場合は、逆ラック６ａの歯とラック３
の噛合いを解除する。ジャッキ９のロッド８はまた歯１
」き部材６の動きによって変化するラック間の間隔を補
正する中間台ピボット８ａを備えている。

ジヤツキ７のシリンダ１０は外殻のロック位置（図示往
ず）まで揺動される。

歯イ」き部材６は逆ラック６ａに対して垂直な横壁１１
を備え、この横壁１１との間には、長方形の締付は板１
３用の空洞１２が形成されている。該締付は板１３は横
壁１１間に移動自在なように取付けてあり、７ランジ１
４によって、該横壁１１間に保持しである。

作業台の外殻に接続した取付台１６内にシュ副締付は板
１５が配設されており、この副締付は板１５は締付は板
１３間に介装する。該副締付は板１５は歯イ」き部材６
の移動方向の直角方向に移動自在なようにその取付台内
に配設されている。第２図および第４図から明らかなよ
うに、締付【ノ板１３および副締付は板１５の枚数は４
枚である。

該ロック装置はさらに、締付は板１３および副締付は板
１５を相互に押圧し得るようにした２台の締付はジ１ｒ
ツキ２０を備えている。このジヤツキ２０は作業台の外
殻に接続しである。該実／７Ｉ！態様の場合、このジヤ
ツキ２０は油圧ジヤツキとする。

各ジヤツキの本体２１はエラストマーまたはテフロン製
の緩衝材２２を介して、外殻に対して、支承されている
。

副締付は板用の押し【コツトを形成するジヤツキのロッ
ド２３は電動モータ（第４図）の出力ピニオン歯車２５
に噛合ったホイール歯車２４に接続したナツトによりロ
ックしである。

第４図に示すように、作業台の各構成部材２ａには２つ
の直向するラック３が設けであるため、本発明によるロ
ック装置は上記各ラックと関係する状態に構成すること
ができる。

該ロック装置は締付はジヤツキ２０の向い側に、円板ブ
レーキ片と同１部材を構成する固定式当接板２７を備え
ている。

上述した実施態様の場合、締ｆＪけ板１３によび副締付
は板１５は鋼製である。これら板１３および１５の摩擦
係数はその表面に摩擦材料をライニング加工することで
増加させることができる。

上述した固定装置の作用は次の通りである。該作業台が
作動位置または曳航位置にある場合には、作業台の膨出
に設けた（コック装置の主要ぢ４成要素は第３図に示し
た相対位置にある。第３図から明らかなように、複動ジ
ヤツキ７は歯付き部材６を対応するラック３に向ける。

歯イ」き部材６は主要構成要素の歯形で相補的であるた
め、自動的に、ラックの歯と対向する状態の位置となる
。

歯付き部材６はその内部で調節した締付は板１３を駆動
する。該板１３は鴎か数ミリの隙間を置いて、間に介装
した副締付は板１５の間を摺動する。歯付き部材６は上
記板と共にブレーキ片の作用をする当接部材２７（第２
図）の支承面に沿って摺動する。

歯付き部材６の逆ラック７の歯がラック３の歯と噛合う
位置に達する（第３図）と直ちに、締付はジヤツキ２０
が駆動され、ブレーキ片を構成する当接部材１７に対し
て、締例は板１３Ｊ３よび副締付は板１５を圧縮し、ジ
ヤツキ２０の本体はエラストマーまたはテフロン製緩衝
材２２に対して支承される。このようにして、締付は板
１３およσ副締付は板１５間の締付けが行われ、作業台
の外殻を所定位置にロックする。８摩擦面が接触すると
仮定し、鋼対鋼の平均１１１Ｑ係数が０．２または０．
３とした場合、副締付【ノ板１５および当接部材２７が
Ｉ！！！係数の大きい構成部材と作用するならば、ジト
ツ穎による圧縮力（Ｆ）および垂直ロック力（Ｖｂ　）
間の関係は次の式で示すようになる。

Ｖｂ　＝　（２ｘＦｘ　０．２ｘ８）ｘ２＝　６．４Ｆ
または ■ｂ摩擦−（２ｘＦｘ　０．３ｘ８）ｘ２＝　９．６Ｆ
この値は１つの脚または構成部材に対するものであり、
公称作用力が１５０王のジヤツキの場合、Ｖｂ−４８０
０Ｔまたはｖｂ摩擦＝７２００Ｔとなる。

構成部材の軸心間の間隔がＩｌｍあるｉ［方形のラチス
構造体と仮定した場合、上記値から、次の動的モーメン
トを支持することが可能となる。

Ｍｄｙｎ、Ｖｂ　　＝４８００ｘ１１ｘ　　１．４１４
＝７４６５９ｎ＋Ｔまたは Ｍｄｙｎ、Ｖｂ　＃［＝４２００ｘ１１ｘ　１．４１４
　＝１１１９８９ｍＴ平衡化せんとする動的モーメント
に応じて、該ロック装置の締付は板Ｊ３よび副締付は板
の枚数を設定し１することが理解できよう。

油圧ジヤツキ２０が作動し、紺の締付は根１３および副
締付は根１５は例えば約３０ｒｎｍ、ブレーキ片を構成
する当接部材２７に対して締付けられ、エラストマーも
締付けられる。ジヤツキのホイール歯車は２４によって
モータ駆動されるナツトはジヤツキの本体と当接する位
置に固定される。次いで、油圧ジヤツキを解放すると、
反動力は安全ナツトから解放される。この場合、エラス
トマー２２％Ａの、緩衝材が存在するため、反動力は一
定に保持され、ホイール歯車２４の駆動する安全ナツト
によって反動力を吸収するときに、ピストンが僅かに再
入する影響を最小にすることができる。このため該ロッ
ク装置は確実に作用し、また恒久的な油圧流体供給源を
必要としない。

上述の手順を逆にすることにより、該ロック装置の解放
を行なうことができる。モータ駆動の安全ナツト２４を
確実に解放し得る位置決め圧力より若干高圧の流体圧力
を作用させて、ジャッキ２０の駆動を行なう。そしてこ
の七−夕駆動の安全ナツトのねじを緩めることができる
。次いで、ジヤツキのロッド２３を後退させて、エラス
トマー製緩衝材の圧縮を解除し、副締付は板１５から締
付は板１３を解放することができる。そして、複動ジヤ
ツキ７は歯付き部材６を後方に移動させ、逆ラック６ａ
の歯とラック３の南の噛合いを解除する。これで、該作
業台の脚の〔１ツクは解放される。

上述したロック装置の作動手順は自動化することもでき
る。第５図に示したロック装置は第２図乃至第４図に示
したロック装置の変形である。

該変形例によるロック装置は第２図のロック装置と全く
同様に、歯付き部材３０を備えている。作業台の脚また
は構成部材のラックと協働し１ｑるようにした逆ラック
を形成する歯部分【よ図示していない。作業台に接続し
た固定取付台内に配設した副締付は根３２ど協働する締
付【プ板３１が隙間を設けて、歯付き部材３０内に取付
けである。該副締付は板３２はブレーキ片を構成する当
接部材３３に対して支承される。当接部材３３に対して
支承される副締付は板に対向するＡ７Ｊ締付Ｇノ板３２
はブロック３５と協動しくｑるようにした勾配付きブロ
ック３４を備えている。該ブロック３５は相Ｍ的傾角を
有し、支柱３６によって連接されており、複動ジ１？ツ
キ３７によって駆動される。勾配付きブロック３５はエ
ラストマーまたはテフロン製緩衝材３８を介して、外殻
に支承されている。

上記ロック装置の作用は第２図乃至第４図に関し説明し
たのと同様であるが、締ｆりけ板３１および副締付は板
３２の締付けは複動ジャッキ３７の作用下で、勾配付き
ブロック３４．３５によって確実に行われる点が異なる
。

上記ロック装置の安全性を確保するため、ジャ、〆　　
　　　ツキ３１には、第２図に示した実ＦＭ態様の締付
はジヤツキ２０に用いたのと同様のモータ駆動のナツト
を設ける必要がある。

第５図に示した変形例では、油圧ジヤツキ３７を用いて
勾配付きブロックを駆動するが、油圧ジヤツキを使用せ
ず、外殻の自重を利用して勾配付きブ［１ツクをｉｌｉ
＋Ｊυ１１する自己ロック式型式とすることも可能であ
る。外殻の下降時、勾配付ぎブロック間には相対的な摺
動動作が生じ、ロック作用が行ねれる。

勾配付きブロックは突出部を制御しであるため駆動され
る虞れはない。

作業台を解放する場合には、外殻を上昇させて、駆動突
出部の噛合いを解除し、歯付きロック部材の噛合いを解
除して勾配付きブロックを摺動させる。次いで、該ロッ
ク部材（よ第２図に示した実施態様のジヤツキ７と同様
のジヤツキによって後方に復帰される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロック装置を適用する甲板昇降式
作業台の略平面図、 第２図（よ本発明による第１実施態様のロック装　　　
　　”）置の斜視図、 第３図は作業台の脚と噛合った第２図のロック装置の正
面図、 第４図は作業台の脚の各ラックと関係する本発明による
ロック装置を示す、作業台の部分断面図、および 第５図は本発明による作業台のロック装置の変形例を示
す図解的断面図である。 １・・・外殻要素　　　　　２・・・脚２ａ・・・ウェ
ブガーダ−４・・・ハウジング６・・・歯付き部材　　
　　　６ａ・・・逆ラック７・・・ジヤツキ　　　　８
・・・ロ　ツ　ド８ａ・・・台ピボット　　　　９・・
・横フォーク１２・・・空　洞　　　　　　ｉ　３・・
・締付は板１５・・・副締付は板 （外５名ン 手続補正書（方式） 昭和に０年＞１詩願第　　≠ｃ２２’ｌ　　号６補正を
する者 事件との関係　　　出　願　人 住所 め誓Ｙ　テフニ／　７’−”ｚブフｅｏ９工２ンクン４
、代理人

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）昇降機構によつて、脚に沿い移動可能なように取
   付けた外殻を備え、前記昇降機構が前記脚の全長の少な
   くとも一部分に取付けたラックと協働する出力ピニオン
   歯車を備える甲板昇降式作業台用ロック装置において、
   前記作業台の外殻に取付けた逆ラックを構成する歯付き
   部材と、前記ロック装置の関係するラックの方向の直角
   方向に前記歯付き部材を変位させ、前記歯付き部材の歯
   とラックの歯の噛合いを係脱させ、前記歯付き部材に接
   続した締付け板と、前記作業台に接続した副締付け板と
   、および前記締付け板と副締付け板を締付け、前記歯付
   き部材を前記ラックの所定位置に確実にロックする手段
   とを備えることを特徴とする甲板昇降式作業台用ロック
   装置。
2. （２）前記歯付き部材が逆ラックを形成する側部に横壁
   を備え、前記横壁がフランジを備え、前記横壁間に設け
   た空洞内に移動自在に取付けた前記締付け板を保持する
   ようにし、前記歯付き部材をブレーキ片を形成する当接
   板に対して、摺動可能なように取付け且つ複動ジャッキ
   によって、逆ラックが対応する脚のラックと噛合う位置
   および逆ラックが前記ラックとの噛合いを解除する位置
   間を移動可能であるようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載したロック装置。
3. （３）締付け板および副締付け板の締付け手段が少なく
   とも１つの油圧ジャッキを備え、前記油圧ジャッキの本
   体が弾性降伏可能な材料製の支持ブロックを介して、前
   記作業台の外殻に対して支承され、およびそのロッドが
   前記ジャッキに対向する状態の締付け板または副締付け
   板と接触し、前記ジャッキのロッドから遠方側の締付け
   板または副締付け板がブレーキ片を構成する当接板と接
   触するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載したロック装置。
4. （４）締付け板および副締付け板の締付け手段が斜面ブ
   ロックを備え、前記斜面ブロックが副締付け板に接続さ
   れ且つ複動ジャッキによつて、締付け板および副締付け
   板の面と平行方向に移動可能な相補的斜面ブロックと協
   働し、前記ジャッキによつて移動可能な前記ブロックが
   弾性降伏可能な材料製の緩衝材を介して、外殻の固定壁
   に対して支承されるようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載したロック装置。
5. （５）前記ジャッキには前記ジャッキのロッドのねじ山
   と協働するモータ駆動のナットを備え、前記モータ駆動
   のナットがジャッキの本体に対して支承され、前記ジャ
   ッキに供給された油圧流体の圧力が解放されたとき、締
   付け板および副締付け板の反動に耐え得るようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項に記
   載したロック装置。
6. （６）締付け板および副締付け板が鋼製であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の任意の項に
   記載したロック装置。
7. （７）締付け板および副締付け板には摩擦係数の大きい
   ライニングを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第５項の任意の項に記載したロック装置。
8. （８）随意にウエブガーダー構造体を備え、および全長
   の少なくとも一部分にラックを設けた脚によつて支持さ
   れた外殻と、外殻に接続され、ラックと協働する出力歯
   車を有する昇降機構とを備え、各脚または脚のウエブガ
   ーダー構造体と関係する特許請求の範囲第１項乃至第７
   項の任意の項に記載したロック装置を設けたことを特徴
   とする油田作業台。