JPH047771B2

JPH047771B2 -

Info

Publication number: JPH047771B2
Application number: JP61132716A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nakajima; Masayoshi Kusura; Masahiko Aochi; Masahiro Shimatani; Juichi Yoshino; Koichiro Torii; Shinobu Takahashi
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1992-02-13
Also published as: JPS62291313A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、作業台船等の昇降装置に関し、更に
詳細には、海上工事等を行う場合に、安定した作
業姿勢を確保するために作業台船等を海上の所定
の位置まで上昇して固定し、そして作業終了後に
おいて該作業台船を下降して海面にまで戻す事に
使用する昇降装置に関する。［従来技術］ LPG、石油、化学品等の貯蔵管理および受払
い業務等を目的とした流通基地となるシーバース
を建設するには、作業台船によつて、例えば特願
昭57−96103号（特開昭58−213918号公報）等の
工法で海底下に基礎杭を打込む。その際に、作業
に応じて作業台船を海面上の所定の位置まで上昇
させたり、海面まで下降させたりする必要があ
る。そのような場合には該作業台船を昇降する昇降
装置において、従来は脚部に特殊な加工を施した
ものが一般に用いられており、例えば脚に歯形が
きざまれているタイプ、脚にラバーのような摩擦
係数の大きな材料を用いているタイプ、あるいは
脚にクサビを取り付けたタイプ等があつた。そし
て脚に対応した把握装置は脚の形状に応じて種類
や形状を異にし、係合力、摩擦力等によつて脚を
保持していた。［発明が解決しようとする問題点］しかし、上記従来の昇降装置では、脚に特殊な
加工をほとごしているため加工費用も高価であ
り、余分な突起物等により脚を急降下させること
はできなかつた。そして脚に対応した把握装置は
脚の形状に対応した種々の形状及び種類が要求さ
れるので、規格化して画一的に大量生産すること
ができず、経済的にも好ましくなかつた。その他の従来技術としては、特公昭55−35527
号公報には水上作業台において保持金物により柱
材を保持する技術が示されており、特公昭60−
18767号公報には負荷測定装置を備えた昇降装置
を有する自動揚上式プラツトフオームが示されて
いる。しかし、これ等の従来技術では柱材或いは
脚を保持する手段にロツク機構が設けられていな
い。さらに特公昭55−35527号公報に示す保持金物
は、柱材を保持及び移動するために複数のピスト
ンを作動する必要があり、非常に煩雑であつた。また特公昭51−49121号公報には上下一対の外
周テーパーリングを用いてコラムを上下動させる
昇降装置が開示されている。しかしながら、かか
る公知技術では外周テーパーリングをコラムに固
定するために複数の内周楔を用いており、そのた
めに複数のサブシリンダを必要とする。そのため
に、必然的に油圧回路が複雑化し、また複数のシ
リンダを作動させるために作業時間も長くなる。［解決しようとする課題］したがつて、本発明の目的は脚に特殊な加工を
施すことなく、また比較的に簡単な装置で充分に
把持でき、作業台船の昇降作業を速やかに行うこ
とができる昇降装置を提供するにある。［課題を解決する手段］本発明によれば、管状の脚と、該脚と締付け変
形させることにより該脚を把握して保持する環状
の把握装置と、該把握装置の把握力の低下を防止
するロツク装置と、該脚に掛かる負荷を測定する
負荷測定装置とを備え、前記把握装置は、昇降す
るべき作業台船の上面に取り付けられた支柱によ
り支持された環状のベースフレームと、該ベース
フレームへ取り付けられた環状のホールデイング
フレーム及びワーキングフレームとを含み、前記
脚はベースフレームとホールデイングフレームと
ワーキングフレームとを貫いて延びており、前記
ホールデイングフレーム及びワーキングフレーム
は、複数個のセクターと、該セクターを連結する
蝶番状のヒンジ及びヒンジピンと、両端部に位置
するセクターを結合するキヤツチングシリンダと
を備えている。［作用］したがつて、ワーキングフレームとホールデイ
ングフレームとを公知の態様でいわゆる尺取虫式
に相対変位させることにより作業台船は脚に対し
て昇降できる。そしてワーキングフレームおよびホールデイン
グフレームを把持する際にはキヤツチングシリン
ダを収縮させて締付ける。その際に、ヒンジ連結
された複数のセクターが脚の全周をほぼ均一な力
で締付けることができる。作業台船の場合は、くい打ち作業等を行うの
で、比較的に長時間にわたつて脚を把持しなけれ
ばならない。しかるに油圧回路はリーク等により
長時間所定の圧力を印加させるためには常に加圧
流体をシリンダに供給する必要がある。それでは
エネルギが無駄であるから、キヤツチングシリン
ダのピストンロツドが移動するのを防止するため
に、ナツトでピストンロツドをシリンダに係合す
る様に構成することも可能である。したがつて、
把持装置は長時間にわたつて確実な把持力を得る
ことができる。このように本発明によれば、脚の把持力が確実
であるために、その脚は規格化されて大量生産さ
れている通常の鋼管或いはその他の管状部材を用
いることができるので、脚の加工コスト及び脚を
締付ける把握装置の加工コストを大幅に削減する
ことができる。また、把握装置は該管状の脚を締
付けて変形するので、摩擦力と変形による残留応
力の双方によつて脚部を確実に把握することが出
来る。また作業台船が海面上の所定の位置まで上昇し
た後に、機械的なロツク装置により長時間に亘つ
て把握装置の把握力低下を防止するので、作業の
安全性が保証される。更に負荷測定装置によつて
脚に掛かる負荷が測定されるので、プレロード荷
重が正確に認識され、そして作業台上の荷重変化
が容易に理解されるので、作業の安全性が向上
し、効率化が達成される。これに加えて、本発明で使用される把握装置の
各々においては、脚部の把握及び開放に際しては
それぞれ１つのシリンダのみを作動すれば良く、
またロツクも容易に行われるので、作業が非常に
簡略化される。［実施例］以下図面を参照して本発明の１実施例について
説明する。第１図において、海面４７に浮かんでいる作業
台船１の上面には複数個の昇降装置２−５が設け
られており、該昇降装置２−５は、作業に適して
いるバランスの良い位置に設置されている。な
お、第１図中６は脚であり、４８は海底を示す。第２Ａ図、第２Ｂ図に詳細を示している昇降装
置は、最初に脚６を海底４８（第１図）まで降下
する。脚６が海底４８に降下した後、昇降装置が
更に脚６を降下する作業を続ければ、脚６に対す
る海底４８からの反作用に基づいて、作業台船１
が海面４７上方に上昇する。そして海面４７上の
一定のレベルで上昇した作業台船１は、そのレベ
ルで固定・維持される。作業終了後、作業台船１を最初の状態、即ち海
面４７上に浮上した状態に戻す場合には、脚６を
下降させるのと逆の操作を前記昇降装置２−５に
行わせ、作業台船１を海面４７まで戻し、そして
脚６を海底４８より引き上げる作業を行えばよ
い。第２Ａ図及び第２Ｂ図に示す昇降装置におい
て、作業台船１の上面に設けられたブラケツト７
には、ジヨイントピン８により支柱１１が取付け
られている。この支柱の上部先端部には、ナツト
１５と１７によつてベースフレーム１６が取付け
られ、そして該ベースフレーム１６にはタイロツ
ト１９によつてホールデイングフレーム２０が取
付けられ、又、ベースフレーム１６にはワーキン
グシリンダ１２によりワーキングフレーム２１が
取付けられている。ホールデイングフレーム２０とワーキングフレ
ーム２１は共に環状の把握装置を構成しており、
該把握装置にはキヤツチングシリンダ１３，１０
が各々設けられている（該把握装置の把握機構に
ついては後述する）。脚６はベースフレーム１６とホールデイングフ
レーム２０とワーキングフレーム２１とを貫いて
延びており、そして昇降装置２−５上部から作業
台船１の下部へと貫通して上下移動出来る構造と
なつている。脚６を降下或いは上昇させる作業の順序を以下
に説明する。ここでワーキングフレーム２１とホ
ールデイングフレーム２０は、キヤツチングシリ
ンダ１０，１３の締付け動作（収縮行程）によつ
て各々脚６を締付け把握し、キヤツチングシリン
ダ１０，１３の緩め動作（伸長行程）によつて脚
６を開放するものである。 (1) ワーキングフレーム２１がワーキングシリン
ダ１２によつて上方に引上げられた状態（第３
Ａ図）において、ワーキングフレーム２１及び
ホールデイングフレーム２０は、それに設けら
れているキヤツチングシリンダ１３及び１０が
収縮しているので、即ち締付け動作を行つてい
るので、脚６を把握している。 (2) ホールデイングフレーム２０のキヤツチング
シリンダ１３を伸長して、ホールデイングフレ
ーム２０による脚６の把握を解除し、ワーキン
グシリンダ１２を下向に働かせてワーキングフ
レーム２１（脚６を把握中）を下向きに移動さ
せる。するとワーキングフレーム２１に把握さ
れた脚６は下方に降ろさせることになり、そし
てワーキングシリンダ１２のストロークが最下
位になるまで即ちシリンダ１２が伸長し切るま
で、ワーキングフレーム２１を下降する（第３
Ｂ図）。 (3) ワーキングシリンダ１２が伸長し、ワーキン
グフレーム２１が下降し切つた段階で、該ワー
キングシリンダの伸長作動を停止する。そして
ホールデイングフレーム２０のキヤツチングシ
リンダ１３を収縮して締付け状態とし、ホール
デイングフレーム２０によつて脚６を把握す
る。 (4) ホールデイングフレーム２０で脚６を把握し
たまま、ワーキングフレーム２１のキヤツチン
グシリンダ１０を伸長して緩めることによつて
ワーキングフレーム２１により把握されていた
脚６の部分を開放する。そしてワーキングシリ
ンダ１２を収縮して上向きに動かし、ワーキン
グフレーム２１を上向きに移動させ、ワーキン
グシリンダ１２が収縮し切つてそのストローク
が最上位になるまでワーキングフレーム２１を
引上げる。 (5) ワーキングフレーム２１を最上位まで引上げ
た段階でワーキングシリンダ１２の収縮作動を
停止する。次にワーキングフレーム２１のキヤ
ツチングシリンダ１０を収縮させて脚６を締付
け、もつてワーキングフレーム２１で脚６を把
握する。以後(1)から(5)までの動作を繰返し、脚６を順
次海中へ降ろして行き脚６を海底に到達させ
る。 (6) 脚６が海底４８に達した後は、前記作業(1)〜
(5)を繰返すと、海底４８から脚６に加わる反力
（反作用）によつて作業台船１が海面４７から
上昇する。作業台船１が海面４７より上昇する際には、
脚６及び昇降装置２−５の各部分に掛る力の向
きは、海底４８まで脚６を下降する作業の時と
は逆方向になる。脚を降ろす作業の場合は、力
の向きは第４図の矢印Ｘの方向であるが、作業
台船１を海面４７上に持ち揚げる場合は、第５
図の矢印Ｙの方向となる。 (7) 第５図の矢印Ｙ方向の力の伝達過程におい
て、ベースフレーム１６とナツト１８の間に負
荷測定ジヤツキ１７が固定されているので、ベ
ースフレーム１６に掛る上向きの力が負荷測定
ジヤツキ１７に作用して、ベースフレーム１６
すなわち支柱１１に掛る力が測定できる。支柱
４本の各々１１，１１，１１，１１に掛る力を
総合すると、脚６の１本に係る負荷が分るの
で、脚６各々あるいは昇降装置２−５全体に掛
る力なども知ることができ、作業を安全かつ迅
速に進める上で重要なデータを得ることができ
る（負荷測定ジヤツキの機構については後述す
る）。 (8) 作業台船１の持ち揚げ作業の前記した動作(1)
〜(5)を何回か繰返して、作業台船１を海面４７
上の所定位置まで上昇することが完了したなら
ば、ホールデイングフレーム２０及びワーキン
グフレーム２１のキヤツチングシリンダ１３と
１０を収縮して締付け、ホールデイングフレー
ム２０及びワーキングフレーム２１で脚６を完
全に把握する。その後、作業台船１を海面４７上に持ち揚げ
た状態で長時間に亘つて所要の作業を行う場
合、キヤツチングシリンダ１０と１３に油漏れ
が発生し、脚６を締付け把握するに必要な油圧
における圧力の低下が発生し、把握力の確保が
できない状態になることも予想される。これを
防ぐために、キヤツチングシリンダ１０と１３
に装置されているロツクナツト９，１４（第２
Ａ図：構造及び機構の詳細は後述する）を締付
けて、把握装置（フレーム２０，２１）の把握
力を機械的構造によつて確保しておく。 (9) 作業台船１を海面４７上に持ち揚げた状態に
おいて所要の作業が終り、作業台船１を海面４
７まで戻す復元作業を行う場合は、キヤツチン
ングシリンダ１０と１３のロツクナツト９と１
４を緩め、前記(1)〜(5)の動作の逆の動作を繰返
し作業台船１を海面４７まで下降する。 (10) 作業台船１を海面４７まで下降させると、次
に脚６を海底４８から引上げる作業を行う。こ
れも前記(1)〜(5)の動作の逆の動作を繰返すこと
によつて行われ、脚６を所定の位置まで引上げ
た段階で、キヤツチングシリンダ１０と１３の
ロツクナツト９と１４を締付けて長時間把握力
を確保できるようにしておく。次に、本発明及び上記実施例の特徴である鋼管
等の管状の脚６、環状の把握装置２０，２１、把
握力の保持機構９，１４、負荷測定装置１７につ
いて詳述する。 (a) 鋼管製の脚６作業台船１等を海面４７上に固定させるため
の脚は、従来の方法では、脚に特殊な加工を施
したものがほとんどであり、その加工費用も高
価なものである。本発明の昇降装置は、その脚６に一般的に規
格生産されている通常の鋼管又はそれに類する
物を使用できる構造となつているため、脚６の
加工費用が安価で非常に経済的である。 (b) 環状の把握装置（フレーム２０，２１）第６Ａ図および第６Ｂ図のように、複数個の
セクター２２〜２５を蝶番状のヒンジ２６〜２
８及びヒンジピン２９〜３１で連結し、ヒンジ
２２と２５とをキヤツチングシリンダ３３で結
合することによつて環状の把握装置（第６図中
矢印Ｂで示す）を形成する。この状態でキヤツ
チングシリンダ３３を作動させた場合に、キヤ
ツチングシリンダ３３のピストンロツド３４が
伸長方向（矢印α）に作動すると、セクター２
２〜２５全体の円周長が増加して把握装置Ｂの
直径Ｄが大きくなる。次にピストンロツド３４
が収縮方向（矢印β）に作動すると、把握装置
Ｂの直径Ｄは小さくなる。キヤツチングシリン
ダ３３のピストンロツド３４の伸縮によつて生
じる直径Ｄの大小の値の長さの中間位の長さの
直径を外径とする鋼管Ｃを把握装置Ｂの内径に
入れ、キヤツチングシリンダ３３を作動してピ
ストンロツド３４が伸縮させると、鋼管と把握
又は開放を行うことができる。この方法では鋼
管の把握、開放作業を簡単かつ迅速・確実に行
うことができるので、上記(1)〜(5)で説明した一
連の作業速度を早めることができる。ここで、把握装置Ｂの鋼管Ｃに対する把握力
を強くするために、把握装置Ｂの内径（内面）
すなわち鋼管Ｃの外周に接する部分に特殊な歯
形の加工を行い、把握能力の向上を計り安定し
た把握力を得るようにしてもよい。 (c) 把握力の保持機構（ロツク装置）本願において開示された装置では、把握装置
によつて鋼管（脚）を把握・開放すること、及
びこれにより該把握装置を（交互に）引上げる
引下げる作業が繰返される。そして鋼管（脚）
を確実に把握することが重要なポイントとな
る。（第６図に示した）環状の把握装置Ｂの把握
力はキヤツチングシリンダ３３の締付力によつ
て発生するので、把握力を保持する為にキヤツ
チングシリンダ３３の油圧力の保持が必要とな
る。油圧力を保持するためには、キヤツチング
シリンダ３３の把握力発生側の油圧室Ａ（第７
図）の油圧が一定圧力に保たれるように、常に
ポンプより油圧が送り続けられている必要が有
る。万一ポンプ等が停止した場合には、ただちに
油圧室Ａの油圧が降下し、脚を確実に把握する
だけの把握力が確保できない状態となる。これ
を防止する方法として従来技術においては、油
圧回路中に逆流防止弁を配置して油圧の降下を
防止している。しかし、一般に逆流防止弁は少
量であるが、油のリークがあるので、長時間に
わたり油圧を保持することはできない。そこで
本発明は長時間に亘つて油圧が降下してしまつ
た場合でも把握力が低下しないような工夫がな
されている。キヤツチングシリンダ３３は第７
図のような構造となつていて、シリンダ底部の
クレビス３６とピストンロツドの先端のクレビ
ス３５によつて把握力を確保している。シリン
ダ３３の油圧室Ａの圧力が低下すると、ピスト
ンロツド３４が第７図中の矢印Ｅの方向に移動
して把握力が低下する。これを防止する方法と
して、ピストンロツド３４−２部のネジにナツ
ト３７をねじ込み、該ナツト３７によつてピス
トンロツド３４の矢印Ｅ方向の移動を防止す
る。もつて油圧室Ａの圧力が低下した場合も、
把握力が低下しない構造を提供している。 (d) 負荷測定装置作業台船１を昇降させる時又は該台船１上に
おいて所定の作業を行う場合などには、複数の
脚６の各々に掛る負荷を知つておく必要がある
（第１図）。そこで、本発明においては、その
各々の脚６に掛る負荷を測定する方法として、
脚６の負荷を台船１に伝達する役目をする昇降
装置２−５の支柱１１に掛る負荷を測定する装
置が設けられている。以下第８図を参照して説明する。支柱１１を下部で台船１の上面のブラケツト７
にピンシヤフト８で連結されて（第２Ａ図）、上
部は昇降装置のベースフレーム４４（第８図）の
上面にナツト３９で固定されて、負荷はこのナツ
ト３９によつてベースフレーム４４に伝達されて
いる。そこでベースフレーム４４とナツト３９の
間に負荷測定用の特殊型ジヤツキ４０を取付け、
各支柱の負荷を測定し、作業時のデーターとす
る。負荷測定ジヤツキ４０は貫通孔をを持つシリ
ンダチユーブ４２に同じく貫通孔を有するピスト
ン４１を挿入し、油圧室Ｆを作り、該油圧室Ｆに
油を注入して密閉する。次にベースフレーム４４
の上方において、支柱１１によつて貫通された態
様で負荷測定ジヤツキ４０を取付け、ピストン４
１の上方の支柱１１の部分にナツト３９をねじ込
んで、固定する。この状態でベースフレーム４４に上向きの負荷
が加わると、シリンダチユーブ４２は上向きに押
し揚げられるが、ピストン４１はナツト３９で固
定されているため上方に移動ができないので、油
圧室Ｆの油は圧縮されて、その油圧が上昇するこ
とになる。この油圧の値は、シリンダチユーブ４
２がベースフレーム４４により押し揚げられる
力、すなわち支柱に掛る負荷によつて発生するも
のであることは明らかである。この油圧室Ｆの油
圧をシリンダチユーブの一端４３から取出して計
器４６によつて測定することにより、支柱１１に
係る負荷すなわち脚の負荷を測定することができ
る。なお、第８図中４５はベースフレーム４４の
下部に取付けられた固定ナツトである、［発明の効果］以上の如く本発明は、下記のすぐれた作用効果
を奏する。 (1) 把握力が確実であるから、脚は規格化された
鋼管を用いることができ、安価である。 (2) 把握装置はヒンジ連結されたセクターを用い
るので、１つのシリンダで脚の全周をほぼ均一
な力で把握できる。したがつて、構造上も簡単
となる。 (3) ナツトでキヤツチングシリンダのピストンを
ロツクすることが可能であるので、長時間にわ
たつて把握力を保持でき、液圧を印加する必要
がなく省エネルギー的である。 (4) 負荷測定装置により作業時に必要なデータを
敏速に得られ作業上の安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業台船等に取付けられた本発明の昇
降装置の配置場所等の概略図、第２Ａ図および第
２Ｂ図は昇降装置の詳細図、第３Ａ図は昇降装置
がワーキングフレームを上方に引上げた状態を示
す正面図、第３Ｂ図はワーキングフレームが下降
している状態を示す正面図、第４図は脚を降ろす
ときの力の向きを示す図、第５図は持ち上げると
きの力の向きを示す図、第６Ａ図は環状の把持装
置の断面図、第６Ｂ図はその下面図、第７図はロ
ツク装置の断面図、第８図は負荷測定装置の断面
図である。１……作業台船、２〜５……昇降装置、６……
脚、９，１４，３７……ロツクナツト、１７，４
０……負荷測定ジヤツキ、４７……海面、４８…
…海底面、Ａ……油圧室、Ｂ……環状の把持装
置、Ｃ……鋼管の直径、Ｄ……把握装置の直径、
Ｅ……ピストンロツドの移動方向、Ｆ……油圧
室。

Claims

【特許請求の範囲】

１管状の脚と、該脚を締付け変形させることに
より該脚を把握して保持する環状の把握装置と、
該把握装置の把握力の低下を防止するロツク装置
と、該脚に掛かる負荷を測定する負荷測定装置と
を備え、前記把握装置は、昇降するべき作業台船
の上面に取り付けられた支柱により支持された環
状のベースフレームと、該ベースフレームへ取り
付けられた環状のホールデイングフレーム及びワ
ーキングフレームとを含み、前記脚はベースフレ
ームとホールデイングフレームとワーキングフレ
ームとを貫いて延びており、前記ホールデイング
フレーム及びワーキングフレームは、複数個のセ
クターと、該セクターを連結する蝶番状のヒンジ
及びヒンジピンと、両端部に位置するセクターを
結合するキヤツチシリンダとを備えたことを特徴
とする作業台船等の昇降装置。