JPH0410317Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主として深い海底面の鉱石等をパイ
プを介して作業船に引揚げる際に、そのパイプを
船体から吊り下げながら移送するパイプ把持装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、深海底鉱物資源としてマンガン団塊や海
底熱水鉱床等の価値が認識されてきており、その
採集技術が検討されている。

このような数千米にもおよぶ深海底の表面の鉱
石を採集する手段として、作業船から海底にパイ
プを降下し、そのパイプを介して鉱石を船上に引
揚げることになるが、そのパイプも長さが長いた
め水中重量で例えば700tonにも達し、更に船体が
揺れるのでそのパイプを船体に支持する把持装置
には、例えば1000tonから1200tonもの大きな力が
かかることになる。

そこで、上記のごときパイプを作業船上で把持
する装置としては、第６図に示すごとく、パイプ
２に対し、その横方向にだかせた把持金具１が使
用されているが、第６図において台盤４の径D₀
を大きくすると、パイプ圧力の中心線P₁と把持
金具１の台盤４からの支持反力の合力P₂との間
隔ａが大きくなつて曲げモーメントが発生し、こ
の把持金具１に曲げ応力がかかるため、この把持
金具１は非常に大きなものとなり、台盤４の開口
部寸法D₀を大きくすることができないという問
題があつた。

このようなパイプ把持装置においては、極めて
大きなパイプ重量による曲げ応力を下げねばなら
ないことになり、そこで本考案者等は、このよう
な大荷重を支持可能で、しかも小型に形成できる
装置について種々検討を行なつた結果、大きなパ
イプ重量を曲げ応力で受けるのではなく、圧縮応
力で受けることにすれば、その装置の小型化がは
かれることに着目して本考案に到達した。

〔考案の目的〕

本考案は、前記従来の問題点を解消するために
なされたものであり、極めて大きなパイプ荷重を
安全に吊り下げ可能で、しかも小型でかつ軽量な
パイプ把持装置を提供することを目的としたもの
である。

〔考案の概要〕

上記の目的を達成するための本考案のパイプ把
持装置は、垂直に垂下されたパイプを貫挿可能な
円筒状の一体型の台盤を固定したパイプ支持台上
に昇降用シリンダー等により吊降可能に設けられ
た上部ケーシングに、上記台盤の真上に位置し、
かつ水平方向に開閉可能な２つ割りに形成された
パイプの把持金具及びブロツクを配設し、上記の
把持金具の内周面に形成されたパイプのテーパシ
ヨルダー部を把持するテーパ面と把持金具の外周
を支持するブロツクの支持テーパ面と、ブロツク
の外周を支持可能な台盤の内周に形成されたテー
パ面とをほぼ同じ傾斜角度に形成すると共に、こ
れらの部分円錐面の中心を通る法面をほぼ共通す
るように配置することを特徴とするものであり、
より具体的には、上記把持装置を、荷重を受ける
と一体型リング内に開口用２つ割りリング部が入
り込み、その位置は負荷自身により固定されるた
め、荷重がある限り把持力を失うことなく支持で
きる構造とすることである。

上記２つ割りの把持金具及びブロツクを閉じる
ことにより、把持金具のテーパ面でパイプのテー
パシヨルダー部を把持し、そのパイプ荷重を受け
る把持金具９のテーパ面及びブロツクの支持テー
パ面には圧縮応力のみが生じ、把持金具及びブロ
ツクには曲げ応力が生じないでパイプ荷重を支持
できることになる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明す
るが、第１図は本考案の一実施例におけるパイプ
把持装置の概略斜視図、第２図は第１図の把持金
具でパイプのテーパシヨルダー部を把持した状態
を示す概略縦断面図、第３図は第２図の応力分布
を示す要部平断面図、第４図は第２図と径の異な
るパイプの把持状態を示す概略縦断面図である。

まず、第１図に示すこのパイプ把持装置は、第
２図のごとく垂直に垂下され、結合金具３で複数
本連結されたパイプ２を貫挿可能な円筒状の一体
型の台盤４を固定したパイプ支持台５上に、４本
のガイド６に沿つて昇降用シリンダー７で昇降可
能に上部ケーシング８が設けられている。

この上部ケーシング８上の台盤４の真上には、
水平方向に開いたり閉じたりすることによりパイ
プ２の結合金具３のテーパシヨルダー部３Ａを把
持したり、把持解除可能な２つ割りに形成された
把持金具９及びブロツク１０が配設されている。

この上部ケーシング８上には、把持金具９及び
ブロツク１０の開閉方向に平行な２本のねじバー
１１が傘歯車１２および連結軸２５を介して同期
回転可能に設けられ、油圧モータ１５により回転
されるようになつている。

なお、傘歯車１２および連結軸２５の代わりに
チエーンを使つて同期させることもできる。

また、これらねじバー１１の下部に沿つてスラ
イドレール１３が設けられ、このスライドレール
１３に沿つてスライド可能なナツト１４がねじバ
ー１１に螺着されると共に、これらのナツト１４
が２つ割りの把持金具９及びブロツク１０に固定
されている。

従つて、油圧モータ１５の正逆の回転により、
各ねじバー１１がそれぞれ回転し、ねじバー１１
の片側半分に切られた右ねじと、他の半分の左ね
じとにより、各ナツト１４が移動して、把持金具
９及びブロツク１０とが開閉操作可能になつてい
る。

次に、第２図において上記把持金具９の内周面
に傾斜して形成されたパイプ２のテーパシヨルダ
ー部３Ａを把持するテーパ面１６と、把持金具９
とブロツク１０との支持テーパ面１７と、ブロツ
ク１０の外周を支持可能な台盤４の内周に形成さ
れたテーパ面１８とは、それぞれ同じ傾斜角度
α、例えばこの実施例では35°になつていると共
に、テーパ面の中心線は同一法線上に配置してい
る。

なお、上記の構成からなるパイプ把持装置にお
いて、把持するパイプ２の径が異なる場合には、
第４図に示すごとく、把持金具９のみを取替えれ
ばよい。

上記のパイプ把持装置においては、把持金具
９、ブロツク１０及び台盤４がそれぞれ接触する
支持面であるテーパ面１６、支持テーパ面１７及
びテーパ面１８が同じ傾斜角度αになつていると
共に、圧縮力の方向が傾斜面に対しほぼ同一法線
上にあるので、パイプ２の荷重のかかつた状態で
は第３図に示すごとく、２つ割りの把持金具９及
びブロツク１０においては、矢印Ａ方向の圧縮応
力だけが発生し、曲げ応力は殆ど発生せず、ま
た、一体型のリング状の台盤４においては、矢印
Ｂ方向の引張り応力でパイプ２の荷重を支持する
構造になつている。

即ち、上記のパイプ把持装置でパイプ２を把持
するときは、把持金具９等は閉じ、台盤４の内周
のテーパ面１８に、ブロツク１０の外側のテーパ
面が入り、把持金具９でパイプ２のテーパシヨル
ダー部３Ａを把持することになり、また、パイプ
２を通過させる時は、把持金具９及びブロツク１
０は、台盤４のテーパ穴から上方へ上昇された
後、左右に大きく開くことになる。

なお、把持金具９及びブロツク１０は台盤４の
テーパ穴に入り込むようになつているので、把持
中に外れることはない。

次に、上記のパイプ把持装置を適用して、作業
船上から海底にパイプ２を移送する適用例を第５
−Ａ図から第５−Ｅ図までの一連の概略図で説明
する。

この適用例では、第５−Ａ図に示すごとく、作
業船２１上のデリツク２２の上部に固定してパイ
プ把持装置２０Ａを設け、その下方に結合金具３
で連結されたパイプ２の単位長さｌに見合つた適
宜な間隔をおいてウインチなどで昇降可能に設け
た昇降台２３上にもパイプ把持装置２０Ｂを設
け、昇降台２３と共に昇降するようにしている。

そこで、第５−Ｂ図において、上部のパイプ把
持装置２０Ａを開き、下部のパイプ把持装置２０
Ｂを閉じて昇降台２３を下降させ、次に第５−Ｃ
図のごとく、上部のパイプ把持装置２０Ａを閉じ
てパイプ２の最上部のテーパシヨルダー部３Ａを
把持した後、下部のパイプ把持装置２０Ｂを開放
する。

その後、第５−Ｄ図のごとく、昇降台２３を上
昇し、新規のパイプ２Ａをパイプ２の上端に連結
した上、第５−Ｅ図のごとく上部のパイプ把持装
置２０Ａを開き、下部のパイプ把持装置２０Ｂを
閉じて昇降台２３を下降するが、上記の手順を繰
り返すことによりパイプ２の海底への移送が順次
行なわれる。

なお、第５−Ａ図以下の適用例では、安全のた
めに作業船２１の下部にも更に固定式のパイプセ
ンタリング装置２４を設けてパイプ２の把持及び
開放を行なつている。

〔考案の効果〕

以上に説明したごとく、本考案のパイプ把持装
置では、把持金具、ブロツク及び台盤の各テーパ
面は同じ傾斜角度になつていると共に、これらの
傾斜面中心を通る法線がほぼ一致するよう配置さ
れているため、把持金具及びブロツクには圧縮応
力のみが生じ、曲げ応力は発生せず、台盤の周方
向の引張応力でパイプの荷重を支える構造であ
り、曲げが生じないため安全なパイプ把持がで
き、また開口寸法を大きくとれるという利点があ
り、更に負荷能力の割に、軽量かつコンパクトに
その装置を形成できる。

なお、本考案は特に深海底鉱物資源の採集用の
パイプを海底に移送する作業船に対して有効に適
用することができるが、深海底鉱物資源の採集用
に限らず、他用途のためにパイプを把持する目的
のためにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるパイプ把持
装置の概略斜視図、第２図は第１図の把持金具で
パイプのテーパシヨルダー部を把持した状態を示
す概略縦断面図、第３図は第２図の応力分布を示
す要部平断面図、第４図は第２図と径の異なるパ
イプの把持状態を示す概略縦断面図、第５−Ａ図
から第５−Ｅ図までは、第１図のパイプ把持装置
を使用して作業船上から海底にパイプを移送する
適用例の一連の概略図、第６図は従来のパイプ把
持装置の概略縦断面図である。 ２……パイプ、３Ａ……テーパシヨルダー部、
４……台盤、５……パイプ支持台、７……昇降用
シリンダー、８……上部ケーシング、９……把持
金具、１０……ブロツク、１６……テーパ面、１
７……支持テーパ面、１８……テーパ、２０Ａ，
２０Ｂ……パイプ把持装置、２４……パイプセン
タリング装置、α……傾斜角度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パイプを貫挿可能な円筒状の台盤を固定したパ
   イプ支持台上に昇降可能に設けられた上部ケーシ
   ングに、該台盤の直上に位置し、かつ水平方向に
   開閉可能な２つ割りに形成されたパイプの把持金
   具及びブロツクを配設すると共に、上記把持金具
   の内周面に形成されたパイプのテーパシヨルダー
   部を把持するテーパー部と、把持金具の外周を支
   持するブロツクの支持テーパ面と、ブロツクの外
   周を支持可能な台盤のテーパ面とをほぼ同じ傾斜
   角度に形成すると共に、これらの傾斜面中心を通
   る法線がほぼ一致するように配置したことを特徴
   とするパイプ把持装置。