JPS62147186A - 大型パイプラインの進水方法 - 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】 た長尺海底パイプラインを本土から進水せしカる技術に
関する。

ことにこのパイプラインの進水は、広い海や河川を横断
してパイプラインを布設したり、工業用に取水管を設け
たりすることに関連することであって、パイプラインの
組み上げは本土上で行なわれ、このようにして組み上げ
たパイプラインは、沖合からたとえば係留したポンツー
ンを使って、または沖合で折返すケーブルをウィンチで
引いて進水せしめられる。

この進水の技術によれば、本土において組み上げられる
パイプラインは適宜な重しをつけて進水せしめて、進水
せしめようとする水の比重よりもわずかに重い比重を構
造体全体にもたけなければならない。

パイプラインを進水せしめる媒体（水）よりもわずかに
重いこの比重は、パイプラインを布設させてもなお残余
の重量が維持されて、これによりパイプラインか海底（
水底）の起伏に沿って沈設せしめられるようになる。こ
のことは水流、波力またはその他の環境に基く応力に由
来するスラストに抵抗せしめることを可能とする。同時
に進水中のパイプラインには過大な摩擦抵抗を生じない
。すなわち海底でパイプラインが引きずられろ時の摩擦
抵抗がすくないのである。

パイプラインを引張る施設が同じであるならば、パイプ
ラインの摩擦抵抗が小さければ小さいほど予じめ組み上
げたパイプラインの長さは長いものであっても進水せし
めることができるようになる。

パイプラインの重量を増加せしめるのに従来技術では様
々の方式を採用している。これらの従来方式について以
下に簡略に述へる。

広く普及している進水方法としては、先に進水せしめて
いるパイプラインの陸上側の端部に、引張り用のケーブ
ルの取付装置を構えた円錐形または丸い計上の盲ぶた部
十オを溶接し、これによってパイプラインを水密に密閉
してパイプライン内部を空のまま維持せしめ、このパイ
プラインの外面にｈｌｉ強成分成分む各種組成のせメン
トモルタルの被覆を施して（コンクリート吹付法）、重
量を増加せしめることからなる方法か上げられる。

このコンクリート吹付法によって得られた重量増加は非
常に不正確である。これは作業の終わりに実際上達成さ
れるのは計算で定めた被覆の厚さであって、パイプライ
ンことに大口径パイプラインの場合これに施す計算どお
りの重量を得之ことは困難であるからである。さらに、
コンクリート吹付法は、多量の材料を必要とすることお
よびその施工、硬化、エージングに長い処理時間を必要
とし、パイプラインを海底におろすことかできるように
なるまでには手間がかかるから、コスト高となる。

パイプラインの重量を増すもうひとつの方法としては、
進水中のパイプラインの重量を、進水中のべイブライン
の端部の開口に盲ふた部材を曲述の方法のようにして施
し、次いでこのパイプライン中に注水し、このパイプラ
インの全長に沿って複数個の浮力体を取付けてこれを支
持せしめろことによって全体の比重を所望値に惟持仕し
める方法がある。

このような従来法の変形としては、浮力体を適宜な取付
手段（ブラケット、ロープ、チェーンなど）によって軸
線方向に離れた一定間隔でパイプラインの外側に取付け
る方法がある。このような従来法では、進水の終わりに
当たって浮力体およびそれらの取付手段を取外して回収
するのである。

またこのような従来例ではパイプラインを引張って進水
せしめる際に浮力体およびその取付手段は段々とずれて
来て遂にはこわされてしまうという欠点がある。

従って浮力体および取付手段を交換したり修理したりす
るためのコストが加わるのみならず、これらかこわれる
ということは、進水作業自体をその度ごとに中断し、こ
われた浮力体を修理せざるを得ないこととなり、パイプ
ライン布設作業を遅延させることとなる。

上述のような欠点をなくすために本発明によれば、パイ
プラインの内部に細長い形状の浮力体を形成せしめるの
である。

このような工夫によって面述の従来の欠点を克服し、パ
イプライン内の浮力体の正しい位置への配置および進水
の終わりに当たっての回収作業の両方において有利とな
る。

進水作業中、水を満たしたパイプラインに所望の残留重
量を与えるためパイプライン内部と外部に施した浮力体
は深いところまで引き込まれてゆく。

この事実は、たとえば圧縮空気で満たされたバルーンま
たはシリンダのような空気体によって構成されている浮
力体にとって相当の欠点を生せしめる原因となっている
。このような浮力体に空気を用いるのはその扱いやすさ
と経済性とによるのである。

深いところに、引き込まれたこのような空気体は外圧の
増加によって収縮せしめられてしまう。

そこで再び浮力すなわち上方へ向かう力を回復させるた
めには、この空気体を膨満させる進水時の最初の浮力値
に戻してやらねばならない。

さもなければ、進水せしめているパイプラインとその外
部に取付けた浮力体との接続の長さを変更して、浮力体
が実質的に一定の深さに維持せしめられるようにする。

これらの解決策はいずれら複雑なものである。

外圧に耐えるような剛性を有する浮力体を用いることは
、比較的重く扱いにくい金属構造体にたよることを余儀
なく仕しめられる。

進水時にこのような金属構造体の浮力体を施す作業、お
よび進水の終わりに当たって浮力体を回収する作業は面
倒である。

ここで取り上げるパイプライン進水の技術においては、
パイプラインに与えられる重量の増加が先験的に固定さ
れたものとなり、布設作業中に容易に調節ないしは変更
することができず、たとえば海底の起伏または環境条件
の変化によりパイプライン全体の残留重量１またはパイ
プラインの一部の残留重量の変更を要求されるとしても
、これに対応することができないのである。

本発明によるパイプライン布設方法は、予じめ組み上げ
たパイプラインの重量を精度よく所望値に増加せしめる
ことを可能とし、パイプラインを本土から進水せしめる
際このパイプラインの各部の重塁を任意の時に変更せし
めて進水作業を容易にかつ時間および資材の両面からし
て経済性をもって遂行することを可能とするものである
。

このような本発明方法について、図面に例示した実施例
を記述するが、この実施例は工場用の取水施設としての
大型パイプラインの進水に関するものである。

しかしながら以下の記述は本発明の適用範囲を限定する
ものと考えてはならない。本発明は各種用途の大型パイ
プラインに用いることができるのである。

事実本発明にかかるパイプラインは、非常に大きな流量
−従って７ぐイブラインとしては直径２５００ｍｍ以上
もの大口径である−であって、作用圧力降下が低い、従
って非常に壁厚が薄い−たよえばＩ５ないし３０ｍｍの
壁厚−で、そのためパイプラインに長手方向に分布する
応力が均一でないと、その進水作業が非常にむずかしい
しのである。

工場用の取水ユニットを臨海地に設置する際には、この
ような取水ユニットは通常３キロメートル以内の範囲の
長さを有し、日中の気温上昇に影響されず実質的に一定
の水温のきれいな水の取り入れを保証するような水深に
布設する。最もよくある例ではこの水深は１０ないし１
５メートルの範囲である。

このパイプラインには取水端からはじめて各種の格子や
保護手段を取付けて異物がこのパイプラインに入るのを
防止している。パイプラインは工場施設のある陸上まで
延びている。多くの場合、海中にある取水ユニットにお
いては、海洋性植物相およびまたは動物用たとえば海藻
、貝類、その他の生育を防止または少なくとも制限する
添加剤を計量し供給して分布せしめる装置を設けておく
。

このような生物はパイプラインを閉塞するに至り、たと
え短時間にせよ完全に閉塞されればパイプラインは無用
のものとなってしまう。

取水施設のためのパイプラインは各別のパイプラインセ
クションから成り、それぞれのパイプラインセクション
には大きなマンホールが設けである。

このマンホールを利用して、アクアラングつけたスキン
ダイパーがパイプライン内部に入り、これを定期的に点
検し保守するのである。

このようなパイプラインセクションの長さすなわちマン
ホールとマンホールとの間隔は一般に５０メートルない
し１２０メートルの範囲である。マンポールは内径１２
００ｍｍないし１８００ｍｍであって、スキンダイパー
が用具を背負って容易にパイプラインの内部に入ること
を可能としている。

以下本発明を添付図面に例示した実施例について詳述す
る。

図面に示すパイプライン１にはマンホール２が設けであ
る。パイプラインｌは図面の右から左へと海底３を前進
せしめられるのである。

本発明によるこの進水方法は次に述べる主要段階から成
るものである。

進水作業を開始するに先立って、マンホールとマンホー
ルとの間に、パイプラインセクションを形成するため、
除去可能な分離隔壁４を設置する。

この分離隔壁４はパイプラインの体積を複数の円筒形の
体積部分５に分割する。これら円筒形の体積部分５のそ
れぞれはマンホール間の間隔におおよそ等しい長さを有
する。

除去可能な分離隔壁４はたとえば加圧流体で膨満せしめ
得るバルーンで構成することができる。

またこれは、同様な加圧流体で膨らませるに好適な円環
状ガスケットを周辺にそなえた単体の盲板としてもよい
。この単体の盲板はマンホールを容易に通り抜は得る寸
法のものとする。さらにこれは、膨張可能な円環状ガス
ケットをそなえた盲板の型に組立てられる複合板とする
こともできる。

各円筒形体積部分５には本発明の好適な実施例において
は各マンホールを介し弁６および７をそなえた２本の接
続管が設けである。これら接続管の一方はディップレグ
［１に接続しである。このディップレグ１１は円筒形の
体積部分５の下部部分に達し、バラスト水の取入れ排出
に関与するものである。他方の接続管はマンホールの項
部に接続してあり、空気の出入口となっている。

このように構成され準備されたパイプラインは図面左方
に前進せしめられる。ここで問題とするパイプラインセ
クションはまた陸上にあり、適宜用意された道の路上に
あるか、または部分的に水中に入りつつある状態にある
。この時好適にはパイプライン中は水を抜いた状態で空
としである。

従ってパイプラインを引張る際の抵抗は非常に小さい。

おそらくは、案内手段や支持ローラまたはそれらと均等
な手段を用いて、パイプラインの滑動を助成し、破損の
危険をなくしている。

パイプラインが進水せしめられるに従いその没水区域に
対応して、接続管６から水をパイプライン内部に水を送
給する。この水はパイプラインセクション５の重量を増
加せしめ所定の値に達せしめる。一般的に云うと、この
所定の値とは２５０　Ｋ＠／ｍ３までのような高い値で
ある。しかし好適な残留重量範囲は１０ないし３０に９
／ｍ３である。

このバラスト水の量が多ずぎた場合には接続管６に設け
た弁を開いて接続管７からは圧縮空気を送り込み、水の
所要量を排出せしめる。また圧縮空気を送り込むのをや
めて接続管６から水を吸い出してもよい。

本発明による進水方法ではパイプラインの残留重量を容
易に制御することが可能となる。このためパイプライン
を従来技術に比べて高精度をもって手早く布設すること
が可能となる。

進水中パイプラインに加わるべき残留重量の値は環境条
件、パイプラインの寸法、牽引手段に依存して定められ
る。

バラスト水の所要量の補給は流量計または類似装置を接
続管６に介在させることによって制御することができ、
これによりバラスト水を充分な実測精度をもって供給す
ることができる。

詳述すると、この測定精度は、残留重遣値の設定に要求
される許容誤差の関数である。

パイプラインが進水せしめられると、このバラスト水を
所望値に調節した後沖合側からパイプラインを牽引する
。

この牽引は沖合のポンツーンから行なわれる。

このポンツーンは取水端近くに配置して適宜アンカーで
係留してあり、ウィンチをそなえている。

このようなウィンチはポンツーンを用いずに、陸側にウ
ィンチを設置し、ワイヤを沖合側で引き返させてパイプ
ラインを牽引するようにしてもよい。

このようなパイプラインの牽引、進水が終わると、この
パイプラインに取付けていた進水用の装置を取りはずす
。

この取外し作業は作業船からスキンダイパーをもぐらせ
て行なうのである。

この作業は一般に各円筒形の体積部分５について次の段
階を取り行なうことより成る。

（イ）パイプライン内部に完全に注水する。

（ロ）接続管６および７を除去する。

（ハ）マンホールのカバー１０のボルトナラ）・をはず
しこのカバーを取りはずす。

（ニ）接続管Ｉ２の接続をはずし、ディップレグ１１を
除去する。

（ホ）今迄接続管６および７が付いていた取付部分８お
よび９に盲フランジを取付ける（またはこれらの取付部
分を除去し、その孔をねじ嵌めプラグで閉鎖する）。

（へ）分離隔壁４をパイプラインからはなす。

（ト）分離隔壁をマンホール２を通すかまたはパイプラ
イン端部を通して回収する。

（チ）カバー１（ｌを取付けてマンポール２を閉じる。

以上本発明方法を工場用取水施設のためのパイプライン
の進水という典型的な場合について詳述した。

しかしこの進水方法は１ことえば河川、湖、海底などを
横切ってパイプラインを布設する場合にも有利に用いる
ことができる。いずれの場合においてら、パイプライン
は陸上で組立てられ、それから進水せしめるのである。

本発明方法は余り広くない水域を横切ってマンホールな
しのパイプラインを布設する場合にも適用できる。さら
に、除去可能な分離隔壁として膨満可能なバルーンを使
い、これを回収用ケーブルにつないで用いることらでき
る。接続管類はパイプラインに直接取付けてもよし）。

このような技術的解決手段は、例示の取水施設用パイプ
ラインよりも小口径のパイプラインに用いて特に好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の好適な一実施例の縦断面図である。 １・・パイプライン、２・・マンホールに３・・海底、
４・・分離隔壁、５・・体積部分、６゜７・・接続管、
８，９・・取付部材、１ｏ・・カバー、月・・ディップ
レグ、Ｉ２・・接続管。 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　大型パイプラインを陸上で組み立て、次いでこれを
   水側から牽引して進水せしめる大型パイプラインの進水
   方法において、パイプラインの内部体積をその中に複数
   個の除去可能な分離隔膜を配置して複数の円筒形の体積
   部分に小わけし、このような円筒形の体積部分を作業用
   接続管によって外部に接続し、少なくともこれら作業用
   接続管のひとつをバラスト水を供給排出するものとし、
   少なくとも別のひとつを前記円筒形の体積部分の頂部部
   分内に圧縮空気を供給できるものとし、進水を実行する
   水域にパイプラインがもぐってゆくのに対応して前記円
   筒形の体積部分内に注水して水にもぐったこのパイプラ
   インセクションが所望の残留重量を与えられるようにし
   、この注水したバラスト水が余分であれば圧縮空気との
   置換によってその分を排出し、このバラスト水の供給ま
   たは排出による調節により水底に既に布設したパイプラ
   インセクションに見合う残留重量としてパイプラインの
   進水を続行、完了せしめ、最後にこのパイプラインの内
   部に完全に注水し接続管を除去し分離隔壁を取り去るこ
   とを特徴とする大型パイプラインの進水方法。 ２　特許請求の範囲第１項記載の大型パイプラインの進
   水方法において、このパイプラインにマンホールを設け
   ておき、前記円筒形の体積部分の分離は前記マンホール
   間に前記分離隔壁を配置することにより果たし、作業用
   の接続管は前記マンホールに対応して配設したことを特
   徴とする大型パイプラインの進水方法。 ３　特許請求の範囲第１項または第２項記載の大型パイ
   プラインの進水方法において、水中における前記パイプ
   ラインの平均残留重量を２５０ｋｇ／ｍ＾３以下、好適
   には１０ないし３０ｋｇ／ｍ＾３の範囲としたことを特
   徴とする大型パイプラインの進水方法。 ４　特許請求の範囲前記各項に記載の大型パイプライン
   の進水方法において、前記円筒形体積部分間の前記取外
   し可能な分離隔壁を膨張せしめ得る型式のものとし、こ
   れを加圧流体、好適には圧縮空気により膨張せしめ得る
   本体によって構成したことを特徴とする大型パイプライ
   ンの進水方法。 ５　特許請求の範囲前記各項に記載の大型パイプライン
   の進水方法において、前記円筒形体積部分間の前記取外
   し可能な分離隔壁を膨張せしめ得る型式のものとし、加
   圧流体、好適には圧縮空気で膨張せしめ得る円環状のガ
   スケットを周辺に沿ってそなえた盲板によって構成した
   ことを特徴とする大型パイプラインの進水方法。 ６　特許請求の範囲第２項記載の大型パイプラインの進
   水方法において、前記円筒形の体積部分へのバラスト水
   および圧縮空気のための作業用接続管を前記マンホール
   のカバーに設けたことを特徴とする大型パイプラインの
   進水方法。