JPH0428043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は海上作業台、特に海上に設置される石
油ドリリングリグの脚保持装置に関する。

「従来の技術」 海上作業台は垂直方向に昇降する数本の脚を備
え、海上の所定の場所に曳航されたとき脚を海底
に降ろして着底せしめることによつて所定の場所
に設置されるものであり、強い波浪の影響と厳し
い海象条件の下で安定して設置状態を確保するた
めには海底に降された脚が作業台の全重量を確実
に支えなければならない。通常脚は３本または４
本のコラムから成るトラス構造をし、各コラムに
は側面に長手方向に延びるラツクが形成され、こ
のラツクと噛み合う数個のピニオンをもつた昇降
装置が海上作業台のプラツトホーム上に装備され
る。そして各ピニオンを電動機によつて回転して
脚を降下せしめ、脚が海底に到達してからプラツ
トホームが脚に沿つて押し上げられるようになつ
ており、プラツトホームの重量によつて脚が海底
に確実に定置される状態になつたとき、電動機を
制動することによつてラツクとピニオンの噛み合
いを固定してプラツトホームを脚に対し不動に保
持する。この装置は昇降装置が脚保持作用を兼用
しており、そしてその際各ピニオンにかかるトル
クを均等にするために各電動機に連動する油圧シ
リンダを設け、各油圧シリンダの作業室を相互に
連結したものが特開昭59−86599号で従来公知で
ある。

しかしながら非常に厳しい条件下では昇降装置
に脚保持作用を行わせるだけでは脚保持能力が不
足する場合があるので、ピニオンと別個にラツク
に係合するストツパーをもつた脚保持機構を海上
作業台のプラツトホーム上に設け、この脚保持機
構で別途に脚保持作用を行うようにしたもの、或
いは昇降装置の脚保持能力も利用し、これと脚保
持機構とで脚保持作用を分担するようにしたもの
が特開昭60−188514号において公知である。

「発明が解決しようとする問題点」 特開昭60−188514号の装置は昇降装置と脚保持
機構とで分担すべき荷重の比率について何等考慮
がなされていないので、安全率をみて脚保持機構
に大容量のものが使用されている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は昇降装置と脚保持機構とにかかる荷重
を常に適正に分配し、両者の脚保持能力を最大限
に利用できるようにして装置の小型化を企らうと
するものであり、この目的を達成するために本発
明によれば、側面に長手方向に延びるラツクが形
成された少くとも１本のコラムからなり海上作業
台のプラツトホームを貫通する支持脚と、前記ラ
ツクと噛み合う少くとも１個のピニオンと前記ピ
ニオンを可逆的に回転せしめる駆動装置と前記駆
動装置を制動せしめる装置とからなり前記プラツ
トホーム上に装備される昇降機構と、前記コラム
に対し横方向に進退して前記ラツクと係合離脱し
得る少くとも１個のストツパーを有し前記プラツ
トホーム上に装備される脚保持機構とを有する海
上作業台の脚保持装置において、前記ストツパー
にかかる荷重と前記ピニオンにかかる荷重を検出
し、該両荷重の比が所定値になるように前記駆動
装置を自動的に作動せしめる制御装置を設けたこ
とを特徴とする海上作業台の脚保持装置が提供さ
れる。

「作用」 本発明によれば昇降機構と脚保持機構が夫々の
能力に見合つた適正な荷重を常に分担するように
自動制御されるので、昇降機構および脚保持機構
とも必要最小限の容量のものを使用することがで
き、全体として設備費を節約することができる。

「実施例」 第２図および第３図は本発明が適用される海上
作業台の概要を示す側面図および平面図である。
海上作業台１はプラツトホーム２を貫通する数本
（図示の実施例では３本）の支持脚３の下端を海
底に着底せしめ海上に設置される。支持脚３は３
本のコラム４でトラス構造に構成され、各コラム
４はプラツトホーム２上に設立されたフレーム５
に装備される後述する昇降機構によつて昇降され
る。なお支持脚３を構成するコラム４は３本に限
らず必要に応じて４本としてもよい。

第１図に詳細に示す通りコラム４は両側面に長
手方向に延びるラツク６が形成されている。プラ
ツトホーム上に設立されたフレーム５の上半部に
は脚保持機構が装備され、下半部には昇降機構が
装備される。昇降機構はコラム４の両側面のラツ
ク６に噛み合う合計４個のピニオン７を有し、各
ピニオン７は電動機８により駆動される減速機９
の歯車１０から歯車１１、歯車１２、歯車１３を
介して回動される。脚保持機構はコラム４に対し
横方向に摺動しラツク６に係合する４個１組のス
トツパー１４を各側に有し、ストツパー１４はケ
ーシング１５に摺動可能に装架され、ストツパー
駆動電動機１６によりコラム４に向つて一斉に動
かされる。各ケーシング１５の上端にはネジの切
られた３本のリフテイングロツド１７が取付けら
れ、リフテイングロツド１７は、内面にネジが切
られフレーム５の頂部に回動自在に支持されたス
リーブ１８に螺合する。そしてスリーブ１８は歯
車列を介してストツパー位置決め電動機１９によ
つて回動され、リフテイングロツド１７を介して
ケーシング１５を昇降せしめる。

本発明の昇降機構および脚保持機構は以上のよ
うに構成され、電動機８によりピニオン７を駆動
してコラム４を海底に降ろし、次いでプラツトホ
ームが所定位置に上昇したとき電動機８を制動し
てピニオン７を停止させる。次にストツパー位置
決め電動機１９を駆動してケーシング１５を上下
させ、ストツパー１４がラツク６と正しく係合し
得る位置に停止させた後、ストツパー駆動電動機
１６を駆動し、ストツパー１４を前進させてラツ
ク６に係合せしめ、コラム４を固定する。以上か
ら明かな如く、プラツトホーム２の荷重はラツク
６に係合するピニオン７とストツパー１４により
分担されて支持される。

本発明はこの荷重の分担比率を常に適正に制御
するために、ピニオン７にかかるトルクとストツ
パー１４にかかるトルクを測定すべく、ピニオン
軸２０とストツパー１４のケーシング１５のリフ
テイングロツド１７に歪ゲージを取付ける。更に
測定されたこれ等のトルクの比率に応じてピニオ
ン７を回動し、ピニオン７にかかるトルクを増減
すべく、第４図に模式的に示す油圧回路を設け
る。ピニオン駆動電動機８の、ピニオン７の駆動
用減速機９と反対の側の軸は電磁クラツチ２２を
介して遊星減速機２３に連結され、遊星減速機２
３の出力軸には、油圧シリンダ２５のピストンロ
ツド２６と一体に直線運動するラツク２７に係合
するピニオン２４が取付けられる。なお図中２１
は電動機８の制動機である。他の３つのピニオン
７も以上と全く同じ駆動装置をもつているが、第
４図ではこれ等を省略し油圧シリンダのみを示
す。油圧シリンダ２５は複動型で４つの油圧シリ
ンダのピストンロツド側の作業室は共通の管路２
８で接続され、又反対側の作業室も共通の管路２
９で接続され、夫々電磁方向制御弁３０の作動位
置に応じて油圧ポンプ３１又はタンク３２に接続
される。一方の共通管路２９には電磁比例リリー
フ弁３３が設けられている。

第５図は本発明の荷重コントロールを説明する
ための歪測定の概要とフローチヤートを示す図で
ある。図中双頭矢印は歪ゲージを示す。プラツト
ホーム２が海上に設立されているとき、ストツパ
ー１４にかかる荷重はリフテイングロツド１７の
圧縮歪として測定され、ピニオン７にかかる荷重
はピニオン軸２０の捩り歪として測定される。こ
れ等の測定された荷重の比は、予めマイコンに設
定された適正な分担比率になつているか否かマイ
コンにより判断される。荷重の適正な分担とはス
トツパー群の荷重保持能力とピニオン群の荷重保
持能力が最も効率的に発揮できるように両者の保
持能力の比で荷重を分担することをいう。例えば
ストツパーが８本、ピニオンが４個の場合につい
てモデルテストしたところ、ストツパー、ピニオ
ン共単独の最大保持荷重は650トンであつたが、
全てが均一に荷重を分担することはないので、ス
トツパー群およびピニオン群のうちのいずれか１
つが650トンに達したときの各群の総保持荷重を
測定したところ、夫々4000トンと2000トンであつ
た。従つてこの場合のストツパー群とピニオン群
の適正な分担比率は２対１である。ストツパー群
とピニオン群が適正な荷重分担比率になつている
とマイコンが判断すれば、比率変更のための制御
はなされないか、比率変更制御がなされていると
きであれば制御は終了する。適正な荷重分担比率
になつていないと判断されれば、コントローラに
よる制御を行うべく指令が出される。コントロー
ラは電磁比例リリーフ弁３３の設定圧力をピニオ
ン７にかかる荷重担当の値に設定し、油圧ポンプ
３１を駆動し、電磁方向制御弁３０をいづれか一
方の作動位置に動かす。例えばピニオン７にかか
る荷重がストツパー１４にかかる荷重に比べて過
小であれば、電磁方向制御弁３０は３０ｂにセツ
トされ、電磁比例リリーフ弁３３は油圧シリンダ
２５の反ピストンロツド側の作業室にピニオン荷
重相当の圧力を設定する。次に電磁クラツチ２２
を作動して遊星減速機２３を電動機８と連結し、
制動機２１を解放すると、ピニオン７にかかる荷
重はピニオン７を反時計方向に回転せしめ、ピス
トンロツド２６を引込める方向に油圧シリンダ２
５のピストンを動かそうとするが、ピストンの移
動は、ピニオン荷重に設定された反ピストンロツ
ド側シリンダ作業室内の圧力で制止される。次に
電磁比例リリーフ弁３３の設定圧力は、適正な荷
重分担比率を与える値にマイコンにより算出され
たピニオン荷重に相当する圧力に調整される。こ
うして反ピストンロツド側の油圧シリンダ作業室
の圧力がピニオン荷重に打勝つてピストンロツド
２６を押し出し、ピニオン７を第４図における時
計方向に回転し、ピニオン荷重を高めストツパ１
４にかかる荷重の分担を減らす。ピニオン７にか
かる荷重がストツパー１４にかかる荷重に比べて
過大であれば、電磁方向制御弁３０は３０ａにセ
ツトされ、ピニオン荷重を減少すべくピニオン７
は第４図において反時計方向に回転する。従つて
ピストンロツド２６は引込められ、シリンダ２５
の反ピストンロツド側の作業室の油を電磁比例リ
リーフ弁３３を通して排出する。この排出は、ピ
ニオン荷重が電磁比例リリーフ弁３３に設定され
る適正なピニオン荷重相当圧に下がるまで続き、
ピニオン荷重の減少に伴なつて相対的にストツパ
ー荷重を高める。こうしてピニオン荷重とストツ
パー荷重を検出しながら以上の動作を繰返し、適
正な比率が得られたとき制御は完了する。

なお上記実施例は各ピニオンを制御する油圧シ
リンダの各作業室が夫々共通の管路２８および２
９で連通しているので、各ピニオンにかかるトル
クが自動的にバランスすることができる。

「発明の効果」 本発明は作業台の全荷重を昇降機構と脚保持機
構とで支持し、しかも昇降機構にかかる荷重と脚
保持機構にかかる荷重とを常に監視し、両荷重の
比率が常に適正値になるように制御するようにし
たので、両機構の脚保持能力を最大限に利用する
ことができ、その結果脚保持装置を全体的に小型
化することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脚保持装置として使用される
昇降機構と脚保持機構の全体を一部破断して示す
傾斜図である。第２図および第３図は本発明が適
用される海上作業台の概要を示す夫々側面図およ
び平面図である。第４図は本発明に使用される油
圧回路の一実施例を示す概要図である。第５図は
本発明の制御プロセスを示すフローチヤートであ
る。 １……海上作業台、２……プラツトホーム、３
……支持脚、４……コラム、５……フレーム、６
……ラツク、７……ピニオン、８……ピニオン駆
動電動機、１４……ストツパー、２１……制動
機、２２……電磁クラツチ、２５……油圧シリン
ダ、３０……電磁方向制御弁、３１……油圧ポン
プ、３２……タンク、３３……電磁比例リリーフ
弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 側面に長手方向に延びるラツクが形成された
   少なくとも１本のコラムからなり海上作業台のプ
   ラツトホームを貫通する支持脚と、 前記ラツクと噛み合う少くとも１個のピニオン
   と前記ピニオンを可逆的に回転せしめる駆動装置
   と前記駆動装置を制動せしめる装置とからなり前
   記プラツトホーム上に装備される昇降機構と、 前記コラムに対し横方向に進退して前記ラツク
   と係合離脱し得る少くとも１個のストツパーを有
   し前記プラツトホーム上に装備される脚保持機構
   とを有する海上作業台の脚保持装置において、 前記ストツパーにかかる荷重と前記ピニオンに
   かかる荷重を検出し、該両荷重の比が所定値にな
   るように前記駆動装置を自動的に作動せしめる制
   御装置を設けたことを特徴とする海上作業台の脚
   保持装置。 ２ 前記制御装置はクラツチを介して前記駆動装
   置と作動的に連結されるピストンをもつた複動型
   の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧シリ
   ンダの２つの作業室を夫々前記油圧ポンプとドレ
   インに又はその反対に接続すべく作動する電磁方
   向制御弁と、前記油圧シリンダの作業室の１つに
   連通し該作業室の圧力を前記ピニオンにかかる荷
   重および前記ストツパーにかかる荷重に応じた適
   正値に制御する電磁比例リリーフ弁とからなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の海上
   作業台の脚保持装置。