JPS6363718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、深海に設置されるパイプも含め、海
底の凹所の上に掛け渡されるパイプを支持する装
置およびこのパイプ支持装置を海底に設置する方
法に関する。

特願昭54―35169号（特開昭55―20976号）明細
書には、完全に回収可能なサービスモジユール
と、パイプを支持して海底に固定する役目をもつ
た支持モジユールとで構成した、海底パイプの支
持装置について記載してある。

この従来装置の支持モジユールは、円形断面の
中空パイルによつて構成され、これに沿つてスラ
イドをが滑動させて所望位置に固定することがで
きるものである。そのスライドはブラケツトの形
状をしていてその上には支持しようとするパイプ
を受けてロツクするようにした傾斜可能な座部が
配置されている。中空のパイルは、サービスモジ
ユールの下部に接続されるが、この接続はサービ
スモジユールの下部に設けられていてパイルを着
脱自在にすることができるクランプ付カラーによ
つて行われる。パイルの内側には、サービスモジ
ユールに収容された電動機によつて駆動されるロ
ツドが配置され、このロツドの下端にはパイルの
外径よりわずかに大きい直径を有するビツトが備
えられている。

サービスモジユールは、パイルに沿つて滑動す
るスライドを支持するための定張力ウインチを収
容したケーシングと、支持モジユールを着脱する
装置と、ビツト付ロツドを回転させる装置と、穿
孔中に生じた削り屑を除去する装置と、各構成要
素を作動させる水圧装置およびソレノイド弁とで
構成し、所要電力は母船に接続して必要なすべて
の制御を発するケーブルによつて母船から供給さ
れる。サービスモジユールは母船に搭載した定張
力ウインチによつて支持されている。

したがつて、海底パイプ支持装置は支持モジユ
ールがサービスモジユールの下にぶら下がつた形
で構成され、次の方法で海底に設置される。

サービスモジユールは、これに結合した支持モ
ジユールと共に、母船に搭載した定張力ウインチ
によつて操作される支持ケーブルにより、ビツト
の尖端が海底付近に到達するまで海中を降下させ
られる。次いで、支持モジユールのパイルを支持
しようとするパイプに接近させ、滑動可能なスラ
イドをパイプが座部にロツクされるまで上昇さ
せ、サービスモジユールをビツトの尖端が海底に
達するまで降下させると同時にその降下分だけパ
イルを支持しているスライドを上昇させ、削り屑
を除去するための給水ポンプを作動させ、ビツト
を回転させて母船の定張力ウインチにより支持ケ
ーブルをゆるめることによつて海底パイプ支持装
置の全重量を海底に作用させながら海底の穿孔を
開始し、パイルが所定の深さに挿入されるまでこ
の穿孔を続け、到達した位置にスライドを固定し
た後、サービスモジユールに設けられた定張力ウ
インチのケーブルをスライドから切離し、最後
に、パイルをサービスモジユールから切離してサ
ービスモジユールを回収する。このとき、パイル
はビツト付ロツドおよびパイル支持スライドと共
に海底に残される。

この従来のパイプ支持装置は、良好な作業条件
の基では有効に作用するが、海底の視度が悪く、
流れがきつく、海面が荒れているような海洋条件
では、敷設しようとするパイプの下に支持モジユ
ールを最初に位置決めしようとする作業は非常に
困難である。このような場合、パイプ支持装置全
体が受ける垂直および水平の揺動運動のためパイ
ルは傾いて挿入されることがあり、このため海底
がぬかるみであればパイルはパイプに寄りかかつ
たり海底が岩盤であれば折れたりすることがあつ
て、敷設しようとするパイプのそばの海底にパイ
ルを垂直に設置することはきわめて難しいのであ
る。

本発明は、上記不具合をなくし、海洋の条件や
海底の地質特性が如何なる状態でも完全に垂直の
姿勢で海底に設置することのできる海底パイプ支
持のための改良された装置を提供するものであ
る。

本発明はまたそのような装置を設置するための
改良された方法を提供するものである。

この改良した装置もまた、従来の海底パイプ支
持装置の場合と同様、回収可能なサービスモジユ
ールと海底に残される支持モジユールとによつて
構成される。

しかし、サービスモジユールは海底に垂直の姿
勢で支持モジユールを設置し支持モジユールのパ
イルの海底への打ち込みを含む全操作の間支持モ
ジユールをその姿勢に保持する回収可能な装置を
備えていることを特徴としている。

サービスモジユールは、正方形または長方形断
面の垂直支柱によつて構成され、その上端には自
由端がフロートに接続された格子状ブラケツトを
含む水平ビームを備えている。ビームは母船に搭
載された定張力ウインチに巻かれた支持ケーブル
に結合されている。

垂直の支柱はその下端に３つの水平アームを備
え、それらの端部には垂直水圧シリンダが固定さ
れている。そのシリンダのピストンの一端には支
持円板が備えられて、上に垂直の支柱が乗つた三
脚の形を成している。

ピストンがシリンダから出る程度は、支柱の上
端に接続した水平ビームに設置の垂直度センサに
よつて調整されるので、この構造体は完全に垂直
の姿勢をとることになる。

さらに、垂直の支柱体を成す構造体は、その側
面の１つにラツクおよび２つの側方ガイドを備
え、これに沿つて、電動機により駆動される第１
の往復台を滑動させることができる。この垂直の
構造体は支持モジユールのパイルの上端を固定ピ
ンによつて支持している回収可能な制御ヘツドを
有し、パイルの中のロツドを回転駆動して海底を
穿孔する電動機を備えている。また、この垂直の
構造体は支柱に沿つて移動させるために電動機と
ラツクにかみ合わされたピニオンとを備えた第２
の往復台によつて構成され、この第２の往復台は
遠隔操作できる固定ピンによつてパイプ支持座部
を含むブラケツトの形のスライドに接続され、こ
のスライドは従来の場合と同様に、支持モジユー
ルのパイルに沿つて滑動できるようにしてある。

第１および第２の往復台は海底を穿孔してパイ
ルを挿入する操作の間、支持モジユールのパイル
をサービスモジユールの垂直軸に対して平行かつ
一定に離間して保持するのに必要な２つの支持兼
ガイドを構成している。

支持しようとするパイプが海底からかなり離れ
ている場合、つまりパイルが相当に長くなる場合
には、第３のパイルガイドを備えてパイルの下端
がサービスモジユールの垂直軸に平行な位置から
ずれてしまわないようにする。この第３のパイル
ガイドは、垂直の支柱の下部で固定され、パイル
の挿入の間は水圧ピストンによつて作動されてパ
イルを固定できる２つのジヨーを備えた箱によつ
て構成される。パイルの挿入操作が終了すると、
２つのジヨーは広げられ、制御ヘツドは回転ロツ
ドから切離され、第２の往復台はパイプ支持ブラ
ケツトから外され、サービスモジユールは第１お
よび第２往復台および下部のパイルガイドと共に
回収される一方、支持モジユールはパイプ支持ブ
ラケツトと共に海底に挿入されたままとなる。

海底の凹所の上に掛け渡されるパイプの支持装
置を海底に設置する方法は、支持モジユールとこ
れに接続されて支持パイルの上端に位置される第
１の往復台および支持パイルの下端域に位置され
る第２の往復台を有するサービスモジユールとを
備えた前記装置を、支持パイルの下端が海底付近
に来るまで、母船に搭載された定張力ウインチで
作動させられる支持ケーブルによつて降下させ、
前記装置を潜水式クラフトの関節アームによつて
サービスモジユールの水平ビームが支持しようと
するパイプに直角となるよう位置決めし、前記装
置をパイルとパイプとの距離がわずかになるまで
パイプに近づけ、サービスモジユールの支柱の下
端に設た水圧ピストンを作動させることによつて
前記装置を海底の上に垂直姿勢にし、第２の往復
台を、支持しようとするパイプが支持座部に接触
するようになるまで支持パイルに沿つて上昇させ
かつそのパイプがあらかじめ有していた極端な湾
曲をなくすのに必要な量だけ更に上昇させ、潜水
式クラフトをサービスモジユールのビームから切
離し、前記装置がその全重量と支持されたパイプ
の重量の一部とを海底に作用させるよう母船に搭
載されたウインチから支持ケーブルの張力を次第
に釈放し、掘削の底部からの削り屑を除去するた
めのポンプを作動させると共にパイルの下端に固
定したビツトを作動させて海底にパイルを押し進
め、パイルが降下されるときには前記更に上昇さ
せられた時の第２の往復台の海底からの位置を維
持させるようにパイプ用支持座部を上昇させ、パ
イルの挿入をこれが所定量挿入されるまで続け、
第１の往復台をパイルから切り離すと共に第２の
往復台を支持座部から切り離し、母船のウインチ
によつてサービスモジユールを回収することから
なる。

以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例
について詳述するが、本発明はこの特定の実施例
に限定されるものではなく本発明の範囲を逸脱し
ない技術的および構成的変形を行うことができ
る。

図面において、同一部分は同じ参照番号によつ
て示される。

第１図、第２図および第３図に示した本発明に
よる海底パイプ支持装置は、サービスモジユール
２とパイプ４を支持する支持モジユール３とから
構成され、パイプ４は海底５に対して相当傾ける
ことができる。

サービスモジユール２の頂部は、穴あきプレー
ト６、ピン７およびリング８によつて特別の支持
ケーブル９に連結される。この支持ケーブル９
は、サービスモジユール２および支持モジユール
３に配置した図示しない電気―油圧設備のソレノ
イド弁を母船から制御する信号と電力とを送る電
気ケーブル１の支持の役目もしている。電気ケー
ブル１は支持ケーブル９から分かれて、ソケツト
１０によりサービスモジユール２に接続されてい
る。サービスモジユール２はまた、パイプ４のあ
る側に、格子状ブラケツト１１を含む水平ビーム
を備えている。その自由端はケーブル１２が設け
られており、そのケーブル１２は図示しない潜水
式クラフトの関節アームによつてブラケツト１１
を捕促するのを容易にするフロート１３が支持さ
れている。

前記サービスモジユール２の主本体は、第２図
のＡ―Ａ矢視図である第５図に示したように、方
形断面の支柱１４によつて構成されており、そこ
には２つのスライドガイド１５が溶着され、これ
らにはヘツド１７の往復台の車輪１６（第１図参
照）および往復台１９の車輪１８が装着されてい
る。加えて、支柱１４の下部には３つの水平アー
ム２０および２１が溶接されており、それらの各
端部には油圧シリンダ２２が固定され、そのピス
トン２３の下方端には支持円板２４が設けられて
いる。パイプ４が海底よりかなり高い位置にある
場合には支柱１４はその下部にパイルガイド２５
（第３図およびこれのＢ―Ｂ矢視図の第６図参照）
を有する。パイルガイド２５は、２本のピン２７
が溶着されていてそのピン２７を中心としてジヨ
ー２８が回路できる箱２６から成り、ジヨー２８
はその箱２６に枢装された２つの油圧シリンダ３
０の作用によつてパイル２９を把持するようにし
ている。２つのスライドガイド１５の間にはサー
ビスモジユール２の支柱１４に沿つてラツク３１
が溶接されていて（第５図参照）、電動機３２の
図示しないピニオンとかみ合わされてヘツド１７
を支柱１４に沿つて滑動できるようにし、また電
動機３４のピニオン３３とかみ合わせて往復台１
９を支柱１４に沿つて滑動できるようにしてあ
る。

ヘツド１７は電動機およびパイル２９の釈放装
置を作動させるために必要な電力をソケツト１０
から分岐したケーブル３５から受ける。この電動
機の１つはヘツド上昇用の電動機３２であり、他
の電動機は第１図に示した穿孔用電動機３６であ
る。電動機３６のシヤフト３７の上端はスライド
軸受３８にて回転し、その下端はドリルロツド４
０の縦穴３９にキーの助けによつて挿入されてい
る。このため電動機３６が駆動されると、ドリル
ロツド４０は、これを支持および案内しているパ
イル２９の内側で回転する。

往復台１９はソケツト１０から分岐したケーブ
ル４４より電力の供給を受ける。この電力は、電
動機３４と、パイプ４を支持するのに必要な座部
４３のブラケツト支持体４２を往復台１９に固定
させる結合装置４１とを作動させるのに必要なも
のである。

パイル２９を把持するブラケツト支持体４２
（第５図および第７図参照）の環状部分には、２
つの空胴５２が設けられており、これら空胴５２
には母船から制御される結合装置４１の２つの油
圧ピストン４５が挿入されるようになつている。
さらに、結合装置４１によつて往復台１９に結合
されたブラケツト支持体４２はパイル２９に沿つ
て滑動することができ、しかも図示しないばねを
備えたかぎ歯４６（第１図参照）をパイル２９の
ラツク４７のノツチの１つにかみ合わせることに
よつて所望の高さに固定することもできる。第４
図に示したように、座部４３を連結しているバー
４９はパイル２９の軸に垂直なピン４８を中心と
して回動することができ、パイプ４が載置される
座部４３はパイプの軸に平行なピン５０を中心と
して回動することができる。

回動運動はストツプによつて数10度までに制限
されている。

支持モジユール３は、座部４３を備えたブラケ
ツト支持体４２と、主本体、すなわちラツチ４７
を備えたパイル２９とによつて構成されている。
パイル２９はその頂部を結合装置５１によつてヘ
ツド１７に連結される。この結合装置５１は往復
台１９の結合装置４１と同様、母船から制御する
ことができ、ヘツド１７の下面に設けられてパイ
ル２９の上端にある第７図に示した２つのボア５
３に挿入される２つの油圧ピストンから形成され
る。パイル２９（第１図参照）はまたその内部の
上部に環状ブシユ５４を、そしてその下部には環
状ブシユ５５を備えている。下部の環状ブシユ５
５はまた、その内側に、ロツド４０に固定された
リング５７が回転できる環状空胴５６（第３図お
よび第３Ａ図）を設けたことによりロツド４０を
パイル２９に接続する役目もしている。このロツ
ド４０は内部を中空にして、穿孔によつて発生す
る削り屑５８を除去するための水の通路にしてい
る。ロツド４０はヘツド１７の中に収容された図
示しない給水ポンプに接続され、その底部にはビ
ツト５９を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置を、支持しようとす
るパイプのそばに位置させて第２の往復台をパイ
プの下にもつて来た時の様子をヘツドおよび第１
の往復台については部分断面で示した側面図、第
２図は第１図と同様の図であるがパイプ支持の座
部を有する第２の往復台を、その上にパイプを支
持するために必要な量だけ上昇させてわずかに持
ち上げられた様子を示した図、第３図は第１図お
よび第２図に示した場合よりも支持すべきパイプ
が海底よりかなり高い位置にある場合でパイルガ
イドを備えるようにした、海底を穿孔中の本発明
による装置の側面図、第３Ａ図はロツドの下部詳
細を示す断面図、第４図は第２図に示した装置の
下部をパイプのある側から見た正面図、第５図は
第２図の線Ａ―Ａより見た矢視図、第６図は第３
図の線Ｂ―Ｂより見た矢視図、第７図はパイプを
海底から離れて支持している全操作終了時の支持
モジユールを示した図である。 １……電気ケーブル、２……サービスモジユー
ル、３……支持モジユール、４……パイプ、５…
…海底、６……穴あきプレート、７……ピン、８
……リング、９……支持ケーブル、１９……ソケ
ツト、１１……ブラケツト、１２……ケーブル、
１３……フロート、１４……支柱、１５……スラ
イドガイド、１６，１８……車輪、１７……ヘツ
ド（第１の往復台）、１９……往復台（第２の往
復台）、２０，２１……水平アーム、２２……油
圧シリンダ、２３……ピストン、２４……支持円
板、２５……パイルガイド、２６……箱、２７…
…ピン、２８……ジヨー、２９……パイル、３０
……油圧シリンダ、３１……ラツク、３２……電
動機、３３……ピニオン、３４……電動機、３５
……ケーブル、３６……電動機、３７……シヤフ
ト、３８……スラスト軸受、４０……ロツド、４
１……結合装置、４２……ブラケツト支持体、４
３……座部、４５……油圧ピストン、４６……か
ぎ歯、４７……ラツク、４８……ピン、４９……
バー、５０……ピン、５１……結合装置、５２…
…空胴、５３……ボア、５４，５５……ブシユ、
５６……環状空洞、５７……リング、５８……削
り屑、５９……ビツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 完全に回収可能なサービスモジユールとパイ
   プを支持する支持モジユールとによつて構成さ
   れ、これらのモジユールを母船からの簡単な制御
   によつて分離できるよう着脱自在に結合した、海
   底の凹所の上に掛け渡されるパイプを支持する装
   置において、前記サービスモジユールは、 ａ 上端には、自由端にフロートが接続された格
   子状ブラケツトになつている水平ビームを備
   え、下端には、前記水平ビームに設けられた垂
   直度センサによつて調整され得る垂直水圧シリ
   ンダがそれぞれ固定されていて垂直の姿勢をと
   ることができる３つの水平アームを備えた、正
   方形または長方形断面の垂直の支柱、 ｂ 前記垂直の支柱の側面の１つに長手方向に固
   定したラツクおよび２つの側方ガイド、 ｃ 遠隔操作可能な固定ピンによつて支持モジユ
   ールのパイルの上端を着脱自在に接続し前記パ
   イルの中で回転するロツドを駆動して海底を穿
   孔する電動機を備えた回収可能な制御ヘツドに
   よつて構成されている、前記ラツクおよび２つ
   の側方ガイドに沿つて滑動することができる第
   １の往復台、 ｄ パイプ支持座部を備えていて支持モジユール
   のパイルに沿つて滑動することができるスライ
   ドに遠隔操作可能な固定ピンによつて着脱自在
   に接続された、前記ラツクおよび２つの側方ガ
   イドに沿つて滑動することができる第２の往復
   台、 ｅ 水平ビームに設置されていて母船から電気ケ
   ーブルを介して送られる電力および制御信号に
   よつて固定ピンを操作するソレノイド弁を備え
   た電気―水圧設備、および ｆ 母船に設置された定張力ウインチに巻かれて
   いて、サービスモジユールを海底まで降下させ
   ると共にパイプを支持モジユールに設置した後
   このサービスモジユールを回収する支持ケーブ
   ル、 によつて構成したことを特徴とするパイプ支持装
   置。 ２ サービスモジユールは、このモジユールの垂
   直の支柱の下部に固定されパイルを把持する２つ
   のジヨーを備えた箱によつて構成された、支持モ
   ジユールのパイルのためのガイドを備えているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパイ
   プ支持装置。 ３ 海底の凹所の上に掛け渡されるパイプの支持
   装置を海底に設置する方法において、 支持モジユールとこれに接続されて支持パイル
   の上端に位置される第１の往復台および支持パイ
   ルの下端域に位置される第２の往復台を有するサ
   ービスモジユールとを備えた前記装置を、支持パ
   イルの下端が海底付近に来るまで、母船に搭載さ
   れた定張力ウインチで作動させられる支持ケーブ
   ルによつて降下させ、 前記装置を潜水式クラフトの関節アームによつ
   てサービスモジユールの水平ビームが支持しよう
   とするパイプに直角となるよう位置決めし、 前記装置をパイルとパイプとの距離がわずかに
   なるまでパイプに近づけ、 サービスモジユールの支柱の下端に設けた水圧
   ピストンを作動させることによつて前記装置を海
   底の上に垂直姿勢にし、 第２の往復台を、支持しようとするパイプが支
   持座部に接触するようになるまで支持パイルに沿
   つて上昇させかつそのパイプがあらかじめ有して
   いた極端な湾曲をなくすのに必要な量だけ更に上
   昇させ、 潜水式クラフトをサービスモジユールのビーム
   から切離し、 前記装置がその全重量と支持されたパイプの重
   量の一部とを海底に作用させるよう母船に搭載さ
   れたウインチから支持ケーブルの張力を次第に釈
   放し、 掘削の底部からの削り屑を除去するためのポン
   プを作動させると共にパイルの下端に固定したビ
   ツトを作動させて海底にパイルを押し進め、パイ
   ルが降下されるときには前記更に上昇させられた
   時の第２の往復台の海底からの位置を維持させる
   ようにパイプ用支持座部を上昇させ、パイルの挿
   入をこれが所定量挿入されるまで続け、 第１の往復台をパイルから切り離すと共に第２
   の往復台を支持座部から切り離し、 母船のウインチによつてサービスモジユールを
   回収する ことからなることを特徴とするパイプ支持装置の
   設置方法。