JPH036665Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は第６図及び第７図に示す如くポンツー
ン１の隅部にそれぞれ縦設された脚柱２を海上の
所望の作業施行位置で昇降装置３１により沈降着
座せしめ、ポンツーン１を波浪、潮流、風勢等に
抗して固定した後脚柱２に対してポンツーン１を
海上に上昇させた状態にて水中杭打、水底ボーリ
ング、潜函沈設その他の海上作業を施行するよう
にした自己上昇式作業台の如き構造物におけるシ
リンダ方式の昇降装置に関する。

従来の技術 従来、シリンダ方式の昇降装置としては例えば
昇降装置（特公昭55−36768号）が知られている。
この従来装置は第８図及び第９図に示す如くポン
ツーン１の上面に固着されて脚柱２を囲むホール
デイングフレーム３２と、一対の昇降用シリンダ
３３，３３でホールデイングフレーム３２に連結
され且つ脚柱２に適宜の案内具を介して嵌挿する
ワーキングフレーム３４からなり、前記フレーム
３４，３２にはそれぞれ脚柱２の前後に縦設され
た一対の矩形歯のラツク３５，３５に対して係止
片３６，３６，３７，３７を係脱する係止片係脱
装置３８，３９を備え、脚柱２ないしポンツーン
１の昇降に際し、ワーキングフレーム３４の係止
片３６，３６をラツク３５，３５に係合させ、ホ
ールデイングフレーム３２の係止片３７，３７を
ラツク３５，３５から離脱させた状態にて昇降用
シリンダ３３，３３を作動させ、ラツク３５の１
ピツチ分脚柱２ないしポンツーン１の昇降動作を
終えると、ホールデイングフレーム３２の係止片
３７，３７をラツク３５，３５に係合させ、ワー
キングフレーム３４の係止片３６，３６をラツク
３５，３５から離脱させて荷重をワーキングフレ
ーム３４からホールデイングフレーム３２に移し
替え、ここにおいて昇降用シリンダ３３，３３を
前とは逆の方向にラツク３５の１ピツチ分作動さ
せついでワーキングフレーム３４の係止片３６，
３６をラツク３５，３５に係合させ、ホールデイ
ングフレーム３２の係止片３７，３７をラツク３
５，３５から離脱させて荷重をホールデイングフ
レーム３２からワーキングフレーム３４に移し替
えればラツク３５の１ピツチ分の昇降動作を完了
するもので、以下順次前述の操作を反復して脚柱
２ないしポンツーン１を間欠的に上昇ないし下降
させている。

ところで、前記昇降装置は断面４角形の脚柱２
を対象としているから波高、潮流の海象条件の厳
しい海域で作業する場合には、脚柱２の抗力係数
C_Dが大きいため、第１０図において、脚柱２に
作用する横外力Ｆが非常に大きくなる。横外力Ｆ
に応じて脚柱２の海底支持部からの反力、即ち、 横反力ｆ＝Ｆ／２・縦反力Ｒ＝Ｆ・H₁／Ｌ も大きくなる。そして、横反力ｆによつてポンツ
ーン１の底部箇所における脚柱２部分には、 Ｍ＝ｆ・H₂＝Ｆ／２H₂ の曲げモーメントが働き、横外力Ｆが大きくなれ
ば曲げモーメントも大きくなるから、脚柱２の部
材強度を高める必要があつた。又、昇降装置３１
には脚柱２を通じて縦反力Ｒが伝わり、この縦反
力Ｒは横外力Ｆが大きくなると大きくなるからそ
の分昇降装置３１の強度、能力も大きくする必要
がある等の問題があつた。

そこで、脚柱２の抗力係数C_Dが断面４角形の
ものより小さくなる断面円形の脚柱２を対象とす
る昇降装置（米国特許3401917号明細書）が提案
されている。

この従来装置は、第１１図に示す如く、ポンツ
ーン１の上部と昇降装置支持フレーム（図示せ
ず）との間に断面円形の脚柱２に嵌挿されて昇降
用シリンダ４１で結合された環状の上部フレーム
４２と下部フレーム４３を配設し、それぞれのフ
レーム４２，４３には脚柱２の前後の長手方向に
一定間隔ごとに設けられたピン孔４４と嵌脱する
ピン４５，４６及びピン係脱装置を内装してお
り、ピン孔４４は第８図及び第９図に示す従来装
置のラツク３５の歯溝に、ピン４５，４６は係止
片３６，３７に、昇降用シリンダ４１は油圧シリ
ンダ３３にそれぞれ対応していて、第３図及び第
４図に示す従来装置と同様な操作により脚柱２な
いしポンツーン１を間欠的に上昇ないし下降させ
ている。

考案が解決しようとする問題点 ところが、この従来装置は第１１図にみられる
ようにピン４５，４６の片持ち支持で荷重を支え
る構造であるため、昇降装置の能力が大きくなり
これに伴つて昇降用シリンダ４１の外径が大きく
なると、ピン孔４４のピン支持点と昇降用シリン
ダ４１の中心軸線との偏心量が大きくなつてフレ
ーム４２，４３に大きな曲げモーメントが作用す
るから、フレーム４２，４３は補強により大型化
する。又、脚柱２の断面寸法が大きくなるとフレ
ーム４２，４３も大きくなるが、さらに、このフ
レーム全体に前記曲げモーメントが作用すること
になるため、フレーム４２，４３は一層大きくな
る難点があつた。

問題点を解決するための手段 本考案を実施例に対応する第１図〜第３図を用
いて説明する。

ポンツーン１を貫通する脚柱２の前後にそれぞ
れラツク５を縦設し、ポンツーン１上には脚柱２
に嵌挿され且つラツク５と係合離脱する係止片１
０ａ，１０ｂ及び係脱用シリンダ１５ａ，１５ｂ
を備えた上下両フレーム６，７を配置してこれら
上下両フレーム６，７を昇降用シリンダ１９によ
り連結した昇降装置において、脚柱２を断面円形
となし、上下両フレーム６，７にはそれぞれラツ
ク５の両外側に係止片１０ａ，１０ｂを支持案内
する軸受部１２ａ，１２ｂを設けた主縦部材１６
ａ，１６ｂを縦設すると共に、上下両フレーム
６，７の対向する主縦部材１６ａ，１６ｂに、ラ
ツク５に係合した係止片１０ａ，１０ｂの中心軸
線２２上を昇降用シリンダ１９の中心軸線が通る
ように昇降用シリンダ１９を連結したものであ
る。

作 用 脚柱２をポンツーン１で支持する場合の荷重伝
達径路は、第４図ａで示す下部フレーム７の係止
片１０ｂ、下部フレーム７の軸受部１２ｂ、主縦
部材１６ｂと、第４図Ｃに示す上部フレーム６の
係止片１０ａ、上部フレーム６の軸受部１２ａ、
主縦部材１６ａ、昇降用シリンダ１９、下部フレ
ーム７の主縦部材１６ｂであり、ポンツーン１を
海底地盤で支持する場合に荷重伝達径路は、第５
図ａで示す昇降装置支持フレーム３、上部フレー
ム６の主縦部材１６ａ、軸受部１２ａ、係止片１
０ａ、ラツク５、脚柱２と、第５図Ｃで示す昇降
装置支持フレーム３、上部フレーム６の主縦部材
１６ａ、昇降用シリンダ１９、下部フレーム７の
主縦部材１６ｂ、軸受部１２ｂ、係止片１０ｂ、
ラツク５、脚柱２であり、いずれの場合にも鉛直
線上の配列となる上部フレーム６の主縦部材１６
ａ、軸受部１２ａ、係止片１０ａ、昇降用シリン
ダ１９、下部フレーム７の主縦部材１６ｂ、軸受
部１２ｂ、係止片１０ｂの一部又は全部を介して
ポンツーン１及び脚柱２の荷重を伝達している。
従つて、ポンツーン１及び脚柱２の荷重は鉛直線
上の荷重伝達径路によりスムーズに伝達されると
共に、上下両フレーム６，７の主縦部材１６ａ，
１６ｂ、軸受部１２ａ，１２ｂ、係止片１０ａ，
１０ｂ以外の構成部材にはポンツーン１及び脚柱
２の荷重が作用しない。又、一対のラツク５と係
合する係止片１０ａ，１０ｂの両端部を支持案内
する軸受部１２ａ，１２ｂに主縦部材１６ａ，１
６ｂを介して連結する昇降用シリンダ１９は、そ
の中心軸線がラツク５に係合した係止片１０ａ，
１０ｂの中心軸線２２を通るように配設されてい
るため、上下両フレーム６，７の主縦部材１６
ａ，１６ｂ、軸受部１２ａ，１２ｂ、係止片１０
ａ，１０ｂ以外の構成部材にはポンツーン１及び
脚柱２の昇降に際して曲げモーメントが作用しな
いため、軽量化を図り得る。しかして、脚柱２は
断面円形であるため、断面４角形の脚柱に比べ脚
柱の抗力係数C_Dが小さくなる。

実施例 本考案の実施例を図面に基いて設明する。第１
図〜第３図において、１はポンツーン、２はポン
ツーン１の隅部を貫通してポンツーン１の下端部
に設けられた脚柱ガイド（図示せず）とポンツー
ン１の上面部に配設された昇降装置支持フレーム
３の頂部８にに設けられた脚柱ガイド４により上
下方向に案内される脚柱で、その前後にはそれぞ
れ一対の矩形歯のラツク５を縦設している。

上部フレーム６と下部フレーム７はポンツーン
１の昇降装置支持フレーム３の頂部８との間の脚
柱２部分に４方から支持ローラ９を介して当設し
て脚柱２に対して昇降可能に配設されている。

これらのフレーム６，７には、脚柱２の一対の
ラツク５に係脱する係止片１０ａ，１０ｂと、こ
の係止片１０ａ，１０ｂの両端部を前後方向に摺
動可能に支持案内する軸受部１２ａ，１２ｂを設
けると共に、係止片１０ａ，１０ｂの両端に軸受
部１２ａ，１２ｂの外側面１３ａ，１３ｂに添う
保持金具１４ａ，１４ｂを突設して係止片１０
ａ，１０ｂが軸受部１２から離脱しないようにす
ると共に、一端を係止片１０ａ，１０ｂに他端を
フレーム６，７に結合されて係止片１０ａ，１０
ｂをラツク５に係脱させる係脱用シリンダ１５
ａ，１５ｂを配設する。

しかして、フレーム６，７には中間に軸受部１
２ａ，１２ｂを設けた主縦部材１６ａ，１６ｂを
ラツク５の配設方向と平行に、即ち縦方向に配設
してフレームの主リブとしており、上部フレーム
６では主縦部材１６ａの下部延長上にアイプレー
ト１７を、又、下部フレーム７では主縦部材１６
ｂの上部延長上にアイプレート１８を一体突設
し、対向するアイプレート１７，１８には、ラツ
ク５と係合した係止片１０ａ，１０ｂの中心軸線
２２に昇降用シリンダ１９の中心軸線が直交する
ように昇降用シリンダ１９をピン２０，２１で取
付けている。

２３は昇降用シリンダ１９に曲げ力が加らない
ようにピン２０，２１に設けてアイプレート１
７，１８を支承する球面軸受、２４は主縦部材１
６ａ，１６ｂの上下にそれぞれ溶着した継ぎ部
材、２５は上下両継ぎ部材２４を接続する外側
壁、２６は主縦部材１６ｂの直下のポンツーン１
上に設けられたゴムクツシヨン、２７は主縦部材
１６ａ直上の上部継ぎ部材２４上に設けられた荷
重均等用シリンダで、各荷重均等用シリンダの油
室を互に管路で連通している。

従つて、ゴムクツシヨン２６、主縦部材１６
ｂ、軸受部１２ｂ、アイプレート１８、ピン２
１、昇降用シリンダ１９、ピン２０、アイプレー
ト１７、主縦部材１６ａ、軸受部１２ａ、荷重均
等用シリンダ２７は共通鉛直線上にある。

次に本実施例の作動につき説明する。

第４図は脚柱２上昇時の作動説明図である。図
ａでは、ポンツーン１は海面上に浮いており、昇
降用シリンダ１９は短縮していて上部フレーム６
の係止片１０ａ及び下部フレーム７の係止片１０
ｂは共に脚柱２のラツク５に挿入されているが、
係止片１０ｂの上面がラツク５と当接していて脚
柱２の重量をラツク５、係止片１０ｂ、下部フレ
ーム７、ゴムクツシヨン２６を介してポンツーン
１で支持している。この図ａの状態から昇降用シ
リンダ１９を伸張し図ｂに示す如く係止片１０ａ
の上面をラツク５に当接して係止片１０ｂから１
０ａに荷重を移し替えて係止片１０ｂをラツク５
から離脱させると、引き続き昇降用シリンダ１９
を伸張して図ｃに示す如く脚柱２をラツク５の１
ピツチ分上昇させたところで係止片１０ｂをラツ
ク５に挿入する。ここで、昇降用シリンダ１９を
短縮し図ｄに示す如く係止片１０ｂの上面をラツ
ク５に当接して係止片１０ａから１０ｂに荷重を
移し替え係止片１０ａをラツク５から離脱させる
と、引続き昇降用シリンダ１９を短縮してラツク
５の１ピツチ分短縮したところで係止片１０ａを
ラツク５に挿入する。この状態が図ａの状態であ
る。以下前述の動作を繰返して脚柱２を所定高さ
まで上昇させる。

脚柱２の下降は第４図ａ〜ｄの逆サイクルで前
述したと同様の手順により下降させることができ
る。

第５図はポンツーン１上昇時の作動説明図であ
る。図ａでは、脚柱２は海底地盤によつて支持さ
れており、昇降用シリンダ１９は短縮していて上
部フレーム６の係止片１０ａ及び下部フレーム７
の係止片１０ｂは共にラツク５に挿入されている
が、係止片１０ａの下面がラツク５と当接してい
てポンツーン１の重量を昇降装置支持フレーム
３、荷重均等用シリンダ２７、上部フレーム６、
係止片１０ａ、ラツク５、脚柱２を介して海底地
盤で支持している。

尚、荷重均等用シリンダ２７は脚柱２の前後に
設けるラツク５間に上下方向の製作誤差があつた
としても各係止片１０ａに均等に荷重がかかるよ
うにするため、各荷重均等用シリンダ２７の油室
を互に連通している。

いま、第５図ａの状態から昇降用シリンダ１９
を伸張して図ｂに示す如く係止片１０ｂの下面を
ラツクに当接し係止片１０ａから１０ｂに荷重を
移し替えて係止片１０ａをラツク５から離脱させ
ると、引き続き昇降用シリンダ１９を伸張して図
ｃに示す如くポンツーン１をラツク５の１ピツチ
分上昇させたところで係止片１０ａを次のラツク
５に挿入する。ここで、昇降用シリンダ１９を短
縮し図ｄに示す如く係止片１０ａの下面をラツク
５に当接して係止片１０ｂから１０ａに荷重を移
し替え係止片１０ｂをラツク５から離脱させる
と、引き続き昇降用シリンダ１９を短縮しラツク
５の１ピツチ分短縮したところで係止片１０ｂを
ラツク５に挿入すると、図ａの状態となる。以下
前述の動作を繰返してポンツーン１を所定高さま
で上昇させる。

ポンツーン１の下降は第５図ａ〜ｄの逆サイク
ルで前述したと同様の手順により下降させること
ができる。

本実施例においては、脚柱２をポンツーン１で
支持する場合の荷重伝達径路は、第４図ａに示す
下部フレーム７の係止片１０ｂ、軸受部１２ｂ、
主縦部材１６ｂ、ゴムクツシヨン２６、ポンツー
ン１と、第４図ｃに示す上部フレーム６の係止片
１０ａ、軸受部１２ａ、主縦部材１６ａ、アイプ
レート１７、ピン２０、昇降用シリンダ１９、ピ
ン２１、アイプレート１８、下部フレーム７の主
縦部材１６ａ、ゴムブツシング２６、ポンツーン
１であり、ポンツーン１を海底地盤で支持する場
合の荷重伝達径路は、第５図ａで示す昇降装置支
持フレーム３、荷重均等用シリンダ２７、上部フ
レーム６の主縦部材１６ａ、軸受部１２ａ、係止
片１０ａ、ラツク５、脚柱２と、第５図ｃで示す
昇降装置支持フレーム３、荷重均等用シリンダ２
７、上部フレーム６の主縦部材１６ａ、アイプレ
ート１７、ピン２０、昇降用シリンダ１９、ピン
２１、下部フレーム７のアイプレート１８、主縦
部材１６ｂ、軸受部１２ｂ、係止片１０ｂ、ラツ
ク５、脚柱２であり、いずれの場合にも鉛直線上
の配列となる荷重均等用シリンダ２７、上部フレ
ーム６の主縦部材１６ａ、軸受部１２ａ、係止片
１０ａ、アイプレート１７、ピン２０、昇降用シ
リンダ１９、ピン２１、アイプレート１８、下部
フレーム７の主縦部材１６ｂ、軸受部１２ｂ、係
止片１０ｂの一部又は全部を介してポンツーン１
及び脚柱２の荷重を伝達する構成である。従つ
て、ポンツーン１及び脚柱２の荷重は鉛直線上の
荷重伝達径路によりスムーズに伝達されると共
に、上下両フレーム６，７の主縦部材１６ａ，１
６ｂ、軸受部１２ａ，１２ｂ、係止片１０ａ，１
０ｂ以外の部材〔以下上下両フレーム６，７の他
の構成部材〕にはポンツーン１及び脚柱２の荷重
が作用しない。又、一対のラツク５と結合する係
止片１０ａ，１０ｂの両端部を支持案内する軸受
部１２ａ，１２ｂに主縦部材１６ａ，１６ｂ、ア
イプレート１７，１８、ピン２０，２１を介して
連結する昇降用シリンダ１９は、その中心軸線が
ラツク５に係合した係止片１０ａ，１０ｂの中心
軸線２２を通るように配設されているため、上下
両フレーム６，７の他の部材にはポンツーン１及
び脚柱２の昇降に際して曲げモーメントが作用し
ない。しかして、脚柱２は断面円形であるため、
断面４角形のものに比べ脚柱の抗力係数C_Dが小
さくなる。

考案の効果 以上説明したように本考案によれば、ポンツー
ン及び脚柱の荷重は昇降用シリンダ、上下両フレ
ームの軸受部を含む主縦部材等で構成される鉛直
線上の荷重伝達径路によつて伝達されるため、荷
重をスムーズに伝達できると共に、上下両フレー
ムの他の構成部材にはポンツーン及び脚柱の荷重
が作用しない。又、ラツクと係合した係止片の中
心軸線を昇降用シリンダの中心軸線が通るように
昇降用シリンダを配設しているため、上下両フレ
ームの他の構成部材にはポンツーン及び脚柱の昇
降に際して曲げモーメントが作用しない。従つ
て、上下両フレームの軽量、小型化を図り得る効
果を有する。しかして、脚柱は断面円形であるた
め脚柱の抗力係数C_Dが小さく、脚柱に作用する
横外力を断面４角形の脚柱よりも小さくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の正面図、第２図は第
１図におけるＡ−Ａ線矢視図、第３図は上半分が
第２図のＢ−Ｂ線矢視図で下半分の左側断面が第
２図のＣ−Ｃ線矢視図で下半分の右側断面が第２
図Ｄ−Ｄ線矢視図、第４図は脚柱上昇時の作動説
明図、第５図はポンツーン上昇時の作動説明図、
第６図は海底地盤で支持された自己上昇式作業台
の正面図、第７図は同平面図、第８図は従来の昇
降装置の一部切欠き正面図、第９図は同平面図、
第１０図は海象条件の厳しい海域において外力を
うける自己上昇式作業台の正面図、第１１図はい
ま一つの従来装置の一部切欠き正面図である。 １……ポンツーン、２……脚柱、３……昇降装
置支持フレーム、５……ラツク、６……上部フレ
ーム、７……下部フレーム、１０ａ，１０ｂ……
係止片、１２ａ，１２ｂ……軸受部、１５ａ，１
５ｂ……係脱用シリンダ、１６ａ，１６ｂ……主
縦部材、１９……昇降用シリンダ、２２……中心
軸線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンツーンを貫通する脚柱の前後にそれぞれラ
   ツクを縦設しポンツーン上には脚柱に嵌挿され且
   つラツクと係合離脱する係止片及びその係脱用シ
   リンダを備えた上部フレームと下部フレームを配
   置してこれら上下両フレームを昇降用シリンダに
   より連結した昇降装置において、脚柱を断面円形
   となし、上下両フレームにはそれぞれラツクの両
   外側に係止片を支持案内する軸受部を設けた主縦
   部材を縦設し、上下両フレームの対向する主縦部
   材に、ラツクに係合した係止片の中心軸線上を昇
   降用シリンダの中心軸線が通るように昇降用シリ
   ンダを連結したことを特徴とする昇降装置。