JP2013542379A - 長尺物体を船舶から敷設する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

浮き船舶から長尺物体６を供給して長尺物体の第１の部分６ａを船舶下の水域中に吊り下げるための装置が、船舶上に回転可能に支持される円筒体１０と、円筒体の回転を制御するための駆動手段８５，８６とを有する。円筒体１０は、長尺物体のための巻取領域Ｐ及び繰出領域Ｕ、並びに長尺物体６の少なくとも一部と相互作用するための円筒接触面１８を更に有し、接触面１８が第１の部分６ａを支持するように構成される。

Description

本発明は、海上での船舶からの長尺物体（ｅｌｏｎｇａｔｅ ａｒｔｉｃｌｅ）の敷設で用いる装置及び方法に関する。より詳細には、本発明は、硬質パイプ、フレキシブル・パイプ、ライザー、フローライン、パイプライン、アンビリカル、及びケーブルなどの長尺物体の敷設に関する。

従来技術としては、船体とパイプリールを支持する甲板領域とを有するパイプライン敷設船について記載する国際公開第０３／００４９１５号（Ｓｔｏｃｋｓｔｉｌｌ）が挙げられる。パイプの複数のジョイントを収容するためにパイプジョイント格納領域が設けられる。１つ又は複数のパイプライン溶接ステーションがリールに隣接して甲板に設けられ、パイプライン溶接ステーションは、パイプのジョイントを互いに連結して、選択されたリール上に巻き上げられ得る長尺なパイプラインを形成するように位置される。パイプラインがリールから繰り出される際にパイプラインを案内するためにタワーが設けられ、このタワーは、曲げコントローラ、ストレートナ、及びテンショナ（張力付与具）を含む。テンショナは、海底と船舶との間でパイプラインの重量を支える。タワーは、パイプラインを船体の船尾から送出するために船尾に位置させることができ、また、垂直な船体開口（所謂「ムーンプール」）を通じてパイプラインを送出するために船の中央に位置させることができる。

また、従来技術としては、導管を少なくとも１つの供給船から敷設船へと敷設場所で連続して繰り出すことにより海洋底上にフレキシブルな導管を敷設するための船について記載する米国特許第５３４６３３３号（Ｍａｌｏｂｅｒｔｉ等）が挙げられ、この場合、フレキシブルな導管は、供給船から敷設船上に位置される格納手段へと徐々に送られる。敷設船及び供給船には、フレキシブルな導管を格納するための手段が設けられる。敷設船は、動的位置決め手段、フレキシブルな管状導管のための格納リール、及びムーンプールの上側に位置されて半径コントローラとテンショナとを有するタワーを備える。半径コントローラ（案内手段）は、フレキシブルな管状導管がタワー内でテンショナへ向けて垂直経路をとることができるようにするシュートを備える。テンショナはシュートの下側に配置され、例えば、２つのテンショナが略平行六面体の長方形形状のタワーに直列に取り付けられる。テンショナは、シュートよりも「下流側」で且つワークテーブルの「上流側」に垂直に配置される。テンショナは、フレキシブルな管状導管が船と海洋底との間で吊り下げられる際にこの導管の重量を支持する。テンショナは、管状導管に対して締め付け力を及ぼす複数のトラック（キャタピラトラック）を備える。テンショナトラックの同時前進が管状導管に対して締め付け力を及ぼし、それにより、海底への管状導管の下降が可能になる。

従来技術の船は、敷設プロセスを制御するために、タワー内の複数のテンショナ間の相互作用（及び複数のテンショナの同期）に依存する。作業する水深が深くなればなるほど、より大きなテンショナ保持力が必要となり、そのため、より大型で更に高いタワーが敷設船舶で必要になる。

本出願人は、従来技術の欠点を克服して更なる利点を得るためにこの発明を案出して具現化した。

国際公開第０３／００４９１５号 米国特許第５３４６３３３号

本発明が主請求項に記載されて特徴付けられ、一方、従属請求項は本発明の他の特徴を記載する。

したがって、浮き船舶（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｖｅｓｓｅｌ）から長尺物体を供給して長尺物体の第１の部分を船舶下の水域中に吊り下げるための装置であって、船舶上に回転可能に支持される円筒体であり、この円筒体が円筒体の回転を制御するための駆動手段を備え、円筒体が、長尺物体のための巻取領域及び繰出領域、並びに長尺物体の少なくとも一部と直接に或いは複数の支持要素を介して相互に作用するための円筒接触面を更に備え、接触面が第１の部分を支持するように構成される、円筒体と、巻取領域と長尺物体のための格納領域との間で船舶上に配置される、円筒体上に巻かれるべき長尺物体のための第１のテンショナ手段とによって特徴付けられる装置が提供される。

１つの実施例において、接触面は、複数回の巻数の長尺物体をこの接触面の周囲に巻き付けることを可能にする大きさの距離で円筒体の軸線方向に延びる。

１つの実施例において、装置は、繰出領域に隣接して船舶上に配置される、円筒体から繰り出されるべき長尺物体のための第２のテンショナ手段を更に備える。第２のテンショナ手段は円筒体軸線方向に移動できてもよい。

接触面は摩擦促進材料を備えてもよい。１つの実施例では、円筒体の回転軸線が略水平である。１つの実施例では、接触面の少なくとも一部に隣接して船舶上に案内装置が配置され、この案内装置は、巻取領域と繰出領域との間での長尺物体の円筒体軸線方向の動きを制御するように配置されて構成される。

案内装置は、接触面の周囲での長尺物体の各巻き（ｅａｃｈ ｔｕｒｎ）のための個別の案内手段を備えてもよい。

１つの実施例において、案内装置は、接触面の周囲の少なくとも複数回の巻数の長尺物体のための個別の案内チャネルを備える。

１つの実施例において、案内手段は、接触面から所定の距離内まで延びる案内ベーンを備える。案内手段は摩擦低減手段を備えてもよい。１つの実施例において、案内手段は、この案内手段にかけられる長尺物体の部分を接触面から離れるように持ち上げた後に長尺物体が接触面と再び接触できるようにする離昇手段を備える。

案内ベーンは、円筒体が「逆方向」に回転する場合、即ち巻き取り又は回収モードで回転する場合であっても案内ベーンがそれらの案内機能を果たすように配置されて構成される。或いは、案内ユニットの向きが変えられてもよい。

１つの実施例において、装置は、円筒体の周囲に間隔を隔てて配置される長尺物体のための牽引手段（ｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅａｎｓ）を備える。１つの実施例において、牽引手段は、接触面上に取り外し可能に配置される複数の***部（ｒｉｄｇｅ）を備え、それにより、長尺物体の外側構造の少なくとも一部は、装置が動作中のときに***部にかけられると弾性的に変形される。１つの実施例では、***部が円筒体回転軸線と平行に配置される。他の実施例では、***部が円筒体回転軸線とスキュー角を成して配置される。

１つの実施例において、接触面は、円筒体の外周にわたって配置される複数のレセプタクルを備え、前記レセプタクルは、長尺物体のための複数の支持要素を解放可能に受けるように構成される。各支持要素は、長尺物体の少なくとも一部を支持するように構成される。

１つの実施例において、複数の支持要素は、円筒体の周囲に複数回の巻数で巻き付けられる無端ベルトを形成するように相互に接続される。好ましくは、装置は、無端ベルトのための第１の案内ファンネル（ｆｕｎｎｅｌ）及び第２の案内ファンネルを更に備え、前記案内ファンネルが軸線方向で距離を隔てて円筒体に隣接して配置され、それにより、無端ベルトは、それが円筒体に再び取り付けられる前に、円筒体から一時的に離昇されて円筒体軸線方向に移動される。

１つの実施例において、装置は、表面上に配置されて長尺物体のための支持を行なうように構成される複数の支持要素を備える。支持要素は、円筒体の周囲に複数の巻数で巻き付けられる無端ベルトを形成するために端と端を接した関係を成して接続され、また、装置は、円筒体の軸線方向にシフトされる案内構造体によってベルトの一部が一時的に表面から離昇されて表面へ戻される離脱領域を更に備える。回転可能な案内手段が表面に関連して配置され、この案内手段は、円筒体が回転しているときにベルトの一部を前記軸線方向に押すように構成され、また、案内手段は離脱領域の部位に配置される。

１つの実施例において、各支持要素は、長尺物体の少なくとも一部を支持するためにｖ形状断面を備える。

１つの実施例では、巻取領域及び繰出領域が円筒体の回転軸線の１つの同じ側にある。

また、船体と甲板とを備える、長尺物体を敷設するための船舶も提供され、この船舶は、船舶上に回転可能に支持される円筒体によって更に特徴付けられ、円筒体は、この円筒体の回転を制御するための駆動手段を備え、円筒体は、長尺物体のための巻取領域及び繰出領域、並びに長尺物体の少なくとも一部と相互に作用するための円筒接触面を更に備え、接触面が第１の部分を支持するように構成される。

１つの実施例では、船舶が甲板開口を備え、この甲板開口に第１の部分が通され、前記第１の部分は円筒体によって吊り下げられる。船舶は、本発明に係る装置を備えることが有益である。

１つの実施例において、船舶は、第１のテンショナに隣接して配置されるアライメント・半径制御ユニットを備える。

船舶は、巻取領域の上流側にある長尺物体の部分のための複数の格納スプールのための格納領域を備えることが有益である。

また、船舶から長尺物体を敷設する方法であって、
ａ）船舶上に回転可能に支持される円筒体の周囲に長尺物体の一セクションを配置するステップと、
ｂ）長尺物体の第１の部分を船舶下の水域中へ供給して、円筒体によって前記第１の部分を吊り下げるステップと、
ｃ）円筒体を回転させて長尺物体を水中へと下降させるステップと
を備える方法も提供される。

１つの実施例において、ステップａは、円筒体上の円筒接触面の周囲に複数回の巻数で長尺物体を巻き取ることを含む。

方法の１つの実施例において、長尺物体は、中間の格納部を伴うことなく、船舶の甲板領域上の複数の格納スプールのうちの１つから円筒体へと繰り出される。

１つの実施例では、クレードルの無端ベルトが円筒体の周囲に複数回の巻数で巻き付けられて長尺物体のための支持を行なう。１つの実施例において、方法は、ベルトを離脱領域で円筒体から一時的に離脱させるステップを更に備える。

１つの実施例において、方法は、接触面上に巻き付けられる長尺物体の部分の制御された動作をもたらすために案内装置を使用することを更に含み、前記動作は、円筒体の軸線方向であって、円筒体の回転ごとに長尺物体の外径などの横方向寸法に対応する増分でなされる。

本発明を用いると、パイプ格納スプールを直接に使用でき、フレキシブル・パイプを配備前に船上のリール又はスプール上へ移送する必要がないという点において、従来技術と比べて大きな柔軟性が得られる。本発明に係るシリンダは、従来技術の敷設船舶において必要な高いタワーの必要性も排除する。単一ユニットのシリンダ構成は、従来技術のその複数のテンショナを伴う高いタワーと比べて有益である。

本発明に係るシリンダ及び案内装置は、長尺物体の水から敷設船への引き上げ、即ち、敷設手続きの逆のプロセスも容易にする。

本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、添付図面に関連して非限定的な実例として与えられる優先的形態の実施例の以下の説明から明らかとなる。

本発明に係る設置船の一実施例の側面図である。 本発明に係る設置船の一実施例の平面図である。 本発明に係るシリンダの一実施例の斜視図である。 本発明に係るシリンダの一実施例の斜視図である。 図３及び図４に示されるシリンダの実施例の正面図である。 本発明に係るシリンダ支持構造体及び案内ユニットの一実施例の斜視図である。 本発明に係る案内ユニットの斜視図である。 図７に示される案内ユニットの一部の斜視図である。 図７に示される案内ユニットの一部の平面図である。 本発明に係るシリンダ支持構造体及び案内ユニットの一実施例の平面図である。 長尺物体のためのアライメント及び半径制御ユニットの一実施例の斜視図である。 長尺物体のためのアライメント及び半径制御ユニットの一実施例の平面図である。 案内ユニットの別の実施例の斜視図である。 案内ユニットの別の実施例の平面図である。 案内ユニットの更なる他の実施例の斜視図である。 接触面上に配置される牽引促進***部を示す本発明に係るシリンダの斜視図である。 多数の***部を有する接触面の部分の略図である。 シリンダ上の***部のそれぞれの配向を示す原理略図である。 シリンダ上の***部のそれぞれの配向を示す原理略図である。 長尺物体の案内のための他の実施例を示すシリンダの正面図である。 クレードルレセプタクルを示す、図２０に示されるシリンダの部分の概略側面図である。 クレードルが取り付けられた図２１と同様の図である。 クレードルが取り付けられた図２０及び図２１に示される実施例の斜視図である。 図２３の部分「Ｂ」の拡大図である。 図２３の図に類似するが、シリンダ上の長尺物体も示す図である。 図２５の部分「Ｃ」の拡大図である。 図２３に示される形態に相当するがシリンダ及び付属器具を示さない形態における、クレードルの無端ベルト及び対応する案内構造体の斜視図である。 図２７に示される実施例の側面図である。 ２つの相互に接続されるクレードルの斜視図である。 １つの形状のクレードルの斜視図である。 別の形状のクレードルの斜視図である。 別の形状のクレードルの斜視図である。 別の形状のクレードルの斜視図である。 案内構造体の斜視図である。 案内構造体の側面図である。 案内構造体の平面図である リール上のクレードルの他の実施例の斜視図である。 図３２に示されるクレードルの拡大図である。 ライザー内の様々な層とクレードル内のライザーとを示す概略断面図である。 クレードルの一実施例の斜視図であり、内部チャネル及び取り付けラインを示すために部分的に透明である。 クレードルの一実施例の下面図であり、内部チャネル及び取り付けラインを示すために部分的に透明である。 クレードルの一実施例の正面図である。 クレードルの更なる実施例の平面図である。 図３８に「Ｅ」でマークされた部分の拡大図である。 図３５ｅに「Ｋ」でマークされた部分の拡大図である。 クレードルのベルトのための接続形態の概略図である。 クレードルのベルトの一実施例によってパイプを支持する円筒体又はリールの斜視図である。 図３６と同じ実施例の斜視図である。 図３６に示されるクレードルのベルトの斜視図である。 図３６に示されるクレードルのベルトの異なる斜視図である。 図３８及び図３９に示される形態の平面図である。 図３７に示されるクレードルのベルト及びリールの断面図である。 図４１に「Ｄ」でマークされた領域の拡大図である。 本発明の他の実施例を伴う設置船舶の側面図である。 本発明の他の実施例を伴う設置船舶の平面図である。 図４３及び図４４に示される本発明の実施例と関連する巻取領域／繰出領域の斜視図である。 図４３〜図４５に示される実施例の形態の概略平面図である。 更なる形態の概略側面図である。

当業者であればフレキシブル・パイプと硬質パイプとの間の差異が分かるであろう。フレキシブル・パイプは、塑性変形を伴わない（例えば、数メートル程度の）比較的短い最小曲げ半径を有するが、硬質パイプは、塑性変形を伴わない（例えば、数十メートル程度の）比較的大きな最小曲げ半径を有する。この説明は一般用語「フレキシブル・パイプ」について言及するが、そのような用語が、真のフレキシブルな管状パイプを網羅するだけでなく、敷設船舶が敷設しなければならない場合があるフレキシブルなライザーケーブル、アンビリカルケーブル、及び、フレキシブル・ケーブルも網羅することは言うまでもない。当業者であれば分かるように、本発明は、硬質パイプの設置においても適用でき、そのような場合には逆曲げストレートナが必要とされる場合がある。

図１及び図２は、フレキシブル・パイプ６を水域Ｗ中に配備する設置船舶又はパイプ敷設船２を示している。フレキシブル・パイプの一部６ａは、敷設船によって吊り下げられて、水中へと延びるとともに、（敷設プロセスが進行するにつれて）海底下（図示せず）へと延びる。推進ユニット（スラスタ）１が、当該技術分野において知られる動的位置決め機器によってしばしば制御される船の動きを制御する。

フレキシブル・パイプ６は、船の船体３のムーンプール５を介して、略垂直な方向で水中へ供給される。吊り下げられるフレキシブル・パイプ６ａの最大重量は、かなり大きくてもよく（即ち、水深にもよる）、例えば３００〜５００メートルトン程度であってもよい。

シリンダ（以下、リールとも称される）１０が、水平軸線１１によって又はリールのリムで、及び、船の下甲板４上に載置している支持構造体１２によって、回転可能に支持される。シリンダ直径は、５〜３０メートル程度又はそれ以上であってもよい。参照符号３０は後述する案内ユニットを示す。

フレキシブル・パイプ６は、図示の実施例では、船の下甲板４上に配置される多数のスプール７上に格納される。図１及び図２では、前方右舷のスプール７ａ上のフレキシブル・パイプが、アライメント・半径制御ユニット８へと供給されて、それがシリンダの巻取領域Ｐでシリンダに入る前に後方テンショナ２０を通過する。フレキシブル・パイプ６は、図示の実施例では、それが繰出領域Ｕでシリンダから出る前にシリンダの周囲に３回巻かれ、その後、随意的な前方テンショナ２１を介して船から出て、ムーンプール５を通じて水中へと至る。後方テンショナ２０及び前方テンショナ２１は当該技術分野において一般に知られるタイプのものである。後方テンショナ２０はシリンダ１０に比較的近接して示されているが、後方テンショナを船舶の更に船尾の方へ格納スプールに更に近づけて配置できることは言うまでもない。また、格納スプールの各列の前方に１つずつ、更に多くのテンショナを有することも考えられる。随意的な前方テンショナ２１は、それがフレキシブル・パイプと位置合わせされるように横へ（即ち、シリンダの軸線方向に）移動できる。

前方右舷のスプール７ａが空になると、パイプ敷設が一時的に停止され、その間に、隣接する前方中央のスプール７ｂ上のフレキシブル・パイプの前端が、配備されているフレキシブル・パイプの後端に接続される。連続したスプール上のフレキシブル・パイプがアクセスされて同様の態様で接続される。後方スプール上のフレキシブル・パイプは、前方スプールよりも上側の例えば支柱上又は上甲板７ａ上のアライメント・半径制御ユニット８へと経路付けられる。これによって、高度な柔軟性及びほぼ連続した作業を確保する。

シリンダと一直線に合わされていない格納スプール（例えばスプール７ａなど）からフレキシブル・パイプが繰り出される場合であってもフレキシブル・パイプがテンショナ２０及びシリンダ１０へインライン形態で真っ直ぐに入るようにするために、アライメント・半径制御ユニット８はアライメントシュート４１と半径制御シュート４２とを備える。これらの詳細が図１１及び図１２に示される。

図１は、パイプに抗して付勢され、したがって、パイプ破断の場合に安全機能を果たす随意的なホイール又はキャタピラーベルト２３ａ，ｂも示している。また、繰出領域にストレートナが随意的に含まれてもよい。これは、図１では、パイプの一方側にホイール２４ａとして示され、また、パイプの他方側に（例えばバネ荷重の或いは液圧によって）付勢されたホイールイ２４ｂとして示されている。これらの要素は、当該技術分野において良く知られており、コイル管などの硬質パイプにおいて適用できる。

ここで、図３、４、５を参照すると、リール１０は、円筒状の接触面１８、多数のスポーク１５、及び、側壁（又はフランジ）１４を有する円筒体を備える。シリンダは軸線１１を介して回転可能に支持され、軸線１１は船上に配置される構造体１２により回転可能に支持される。シリンダの回転は、当該技術分野において一般に知られているためここでは図示せず或いは論じないモータ及びギア（図２に参照符号１７で概略的に示されている）によって制御される。（シリンダの別の実施例（例えば後述する図３６参照）は、リールが中心軸線によって支持されずに複数のローラによりシリンダリムに沿って支持される、いわゆる「台車系」リールである。そのような場合、シリンダの回転は、ラックアンドピニオン式のギアによって制御される）。

装置の動作のために制御ライン、液圧リザーバ、及び、液圧ラインが必要とされ、これらも同様に良く知られているためここでは図示せず或いは論じない。参照符号１６は、はしご、歩道、及び、アクセスプラットフォームを示す。

シリンダの軸線方向の幅ａは、フレキシブル・パイプの直径ｄ×フレキシブル・パイプがシリンダに対して出入りできるフレキシブル・パイプの全巻数よりも大きい。例えば、図５に示される実施例では、幅ａがフレキシブル・パイプの直径ｄの４倍よりも大きく、それにより、シリンダ上にあるフレキシブル・パイプの全長が接触面１８と接触した状態にある。

このように、水中へと延びるフレキシブル・パイプの部分６ａは、この実施例では、シリンダ１０によって、即ち、フレキシブル・パイプ表面と軸線方向（横方向）摩擦ではなく接線方向摩擦を高める材料及び／又は構造によって覆われるのが有益であるシリンダの接触面１８との間の摩擦によって、かなりの程度まで吊り下げられる。必要とされるフレキシブル・パイプの巻数（巻き付け回数）は、例えば、フレキシブル・パイプ表面特性、接触面特性、及び、敷設深さによって決定される。したがって、シリンダのこの実施例では、フレキシブル・パイプの吊り下げ部分６ａの重量がシリンダによってかなりの程度まで受けられ、後部６ｂには僅かな管理できる荷重しか存在しない。そのため、シリンダ１０により、従来技術のテンショナタワーの必要性はなくなる。

パイプ敷設プロセス（即ち、フレキシブル・パイプの繰り出し）は、この実施例では、主に、シリンダの回転によって、即ち、前述したシリンダモータ（１７）の制御された動作によって制御されてもよい。後方テンショナ２０は、フレキシブル・パイプと接触面との間の密着を確保するために、フレキシブル・パイプの後部６ｂに予張力が存在するようにする。

巻き取りプロセスは、最初に格納スプールのうちの１つのスプール（例えば、前方のスプール７ａ）上のフレキシブル・パイプの自由端にパイロットライン（例えば、図示しないワイヤ）を接続し、その後、パイロットラインの自由端をアライメント・半径制御ユニット８及び後方テンショナ２０に通して延ばして、巻取領域Ｐでリールの円筒体に入れることによって行なわれてもよい。その後、パイロットラインは、繰出領域Ｕでシリンダから出る前に、シリンダ接触面の周囲に必要な巻数で巻き付けられ、また、（前述したように、随意的に）自由端が前方テンショナ２１を介して供給されてもよい。その後、パイロットラインは、同じ経路を通じて、即ち、シリンダの周囲で及び前方テンショナ２１を介して、フレキシブル・パイプを引っ張るように操作される。随意的な前方テンショナ２１は、敷設プロセスのこの最初の段階では、シリンダに対して十分な張力を与えるためにシリンダから離れていくフレキシブル・パイプの部分にその部分（即ち、吊り下げ部分６ａ）が十分に長く（及び重く）なるまで予張力を印加するのに有用となり得る。しかしながら、この最初の段階で、同様の予張力がフレキシブル・パイプの自由端に取り付けられるクランプウェイト（図示せず）によって与えられてもよい。

任意の所定の瞬間にシリンダ１０上にあるフレキシブル・パイプ６の部分を制御するために、本発明は、図示の実施例ではシリンダ１０の下側でシリンダ支持構造体１２上に配置される案内ユニット３０を提供する（図２〜図５参照）。ここで、特に図６〜図１０を参照して、この案内ユニットを更に詳しく説明する。

案内ユニット３０は、図示の実施例では、支持構造体（したがって、船の船体）に接続されるフレーム３６に接続された多数の案内ベーン３２を備える。ベーン３２は、シリンダ接触面１８へ向けてこの接触面から所定の距離内まで延びるとともに、シリンダ１０の曲率と同様の曲率を有する。隣り合うベーン３２はそれらの間でチャネル３３を画定し、また、ベーンは、各チャネルが１つのフレキシブル・パイプ直径ｄ（図５参照）及び幅広い終端部（図示せず）も受け入れるのに十分幅広くなるようにベーン同士の間に所定の距離を伴って配置される。したがって、案内ベーンの表面は、フレキシブル・パイプの一部分と接触して、その部分をシリンダ上で横方向に抑えるように作用する。案内ベーンの表面は、研磨鋼、キシラン（ｘｚｙｌａｎ）コーティング、ポリウレタンコーティング、或いは、同様の材料又はコーティングなどの摩擦が低い材料でできていることが好ましい。随意的に、図１５により示される別の実施例では、案内ベーンの表面がローラ３５を備え、それにより、摩擦が更に低減される。

ベーン３２は、互いに対して平行に配置されるが、シリンダの回転面（即ち、シリンダの回転軸線Ａ−Ａに対して垂直な面（図１０参照））に対して非平行に配置される。したがって、ベーンの組は、シリンダ１０に対してピッチ角（又は「スレッド角」）α（＞０°）を成し、それにより、任意の所定の瞬間にシリンダ上にあるフレキシブル・パイプの部分が制御された態様で横方向に（即ち、シリンダの軸線方向に）移動されることが確保される。また、ベーンは、パイプに課されるモーメントを補償するために垂直軸線（図示せず）に対して傾斜角を有してもよい。案内ユニットは、シリンダの各回転ごとにフレキシブル・パイプ（及びその末端部及び結合部）がシリンダ１０上で横方向に移動されるようにする。

実用的な用途では、案内ユニット３０が２つの同様のモジュール３０’（図８及び図９参照）を備え、それにより、既に設置されたシリンダ１０の下側で案内ユニットを組み付けて分解することができる。

図１３及び図１４は、チャネル３３を間に挟んで位置する隣り合うベーン間に複数のローラ３５が配置される案内ユニットの他の実施例を示している。このように、フレキシブル・パイプ６は、案内ユニットにより覆われるその領域でチャネル３５内へ強制的に押し込まれて接触面から効果的に引き離される。そのため、フレキシブル・パイプは、それが横方向に移動されているときに接触面から離昇され、その動作で非常に僅かな摩擦にしか晒されない。

ここで、図１６〜図１９を参照すると、シリンダの牽引特性は、複数の***部１９を接触面１８上に付加することによって向上されてもよい。***部が接触面上に規則正しい間隔で配置され、それにより、連続した山及び谷の配列が形成され、また、フレキシブル・パイプの外套に一時的な変形を与えるために***部が任意の適した材料を備えてもよい。これが図１７に概略的に示される。***部１９は、外套に一時的な弾性変形のみを与えてこの外套又はパイプの任意の他の部分を損傷させないように形成される。

１つの形態において、***部１９は、図１８に示されるようにシリンダ軸線Ａ−Ａと平行に配置される。図１９を参照すると、***部１９は、シリンダ軸線に対してスキュー角βを成して配置されてもよい。この後者の形態において、スキュー角βは、接線方向摩擦が増大されるにつれて径方向摩擦を増大させないために各***部１９が案内ベーン３２と垂直に方向付けられるようになっていることが好ましい。図１９は、この原理を図示しており、したがって、１つの***部１９及び１つの案内ベーン３２（破線）のみを示している。図１９では、原理を示すために角度（α及びβ）も誇張されており、実用的な用途では、これらの角度がかなり浅い。

***部は、それらを容易に除去できるように、例えばボルト又は同様の締結具により取り付けられる。

ここで、図２０〜図３１ｃを参照して、本発明に係る装置の他の実施例について説明する。

図２０及び図２１に示されるように、接触面１８は、端部フランジ１４間で径方向及び軸線方向に延びる多数の壁又は仕切り５２を備える。このように、仕切り５２は、個々のクレードル５５のためのレセプタクルとしての機能を果たす区画室５４を画定する。クレードル５５は、フレキシブル・パイプのそれぞれの部分を支持するように構成される（後述する）。図２２は、クレードル５５がどのようにそれぞれのレセプタクル内に配置されて接続要素５６により相互に接続されるのかについての概略表示である。各クレードルは、それが仕切り５２と当接するように構成される。

図２３は、シリンダの周囲に複数回の巻数で巻き付けられる無端ベルトを形成するために複数のクレードル５５が前述した（好ましくはフレキシブルな）接続要素５６を介してどのように互いに連結されるのかを示している。このように、図では、シリンダ外周の大部分において４つのクレードル５５が各レセプタクル５４内に互いに隣接して（軸線方向に並んで）配置される。各レセプタクル内でクレードルは互いに軸線方向に当接しており、仕切り板５２と当接している。この場合、仕切りは、クレードルが接線方向に移動するのを防止する。ベルトが（軸線方向に）移動されるようにシリンダから離昇されるシリンダ下部では、各レセプタクル５４が３つのクレードルを並列に備える。

図２５及び図２６は、フレキシブル・パイプ６がシリンダ１０の周囲にどのように配置されてクレードル５５により支持されるのかを示している。このように、シリンダによって支持されるフレキシブル・パイプ６の部分は、クレードルにより静的に支持される。横方向（即ち、軸線方向の）摩擦はクレードルによって受け入れられ、また、フレキシブル・パイプは、それがシリンダ上で軸線方向に移動される際にねじられない。

図３０ａ〜図３０ｄは、クレードルのパイプ支持領域が適用可能なフレキシブル・パイプの直径及び外面に適するようにどのように形成され得るのかを示している。パイプ支持領域は、クレードルとフレキシブル・パイプとの間の牽引（摩擦）を向上させるために襞６１を備えることが好ましい。図３０ａにより示されるクレードルの外寸法は、ｌ＝１００ｃｍ、ｗ＝６０ｃｍ程度である。しかしながら、本発明はそのような寸法に限定されない。図３０ｄに示される実施例では、クレードルが挿入部６３とソケット６２とを備える。シリンダ表面（挿入部、クレードル、及び／又は、ソケットの下面）により支持されるクレードルの部分が低摩擦材料を備えることが好ましい。

図２７及び図２８は、クレードル５５の無端ベルト５９がシリンダ（図２７には示されない）の周囲にどのように複数回巻き付けられるのかを示している。ベルト５９は、下側領域でシリンダから離昇されて第１の案内ファンネル５７ａに通され、その後、案内ユニット３０’の下側で対角的に送られて、それが離昇された側とは反対側でシリンダに再び入る前に第２の案内ファンネル５７ｂへと送り込まれる。案内ファンネル５７ａ，ｂは案内ユニット３０’に取り付けられる（図２３及び図２５も参照）。

図２９は、フレキシブルであることが好ましい接続要素５５（ストラップ又は同様のもの）によってクレードル５５がどのように相互に接続されるのかを示している。接続要素の目的は、一連のクレードルを互いに連結して、（図２７及び図２８に関連して前述したように）ベルトがシリンダから離昇されるときでも無端ベルトを保持することである。クレードルがレセプタクル内の所定位置にあってフレキシブル・パイプのための支持を行なうときには、これらの接続要素に張力は存在しない。

図３１ａ〜図３１ｃは、案内ユニット３０’が２つの案内ベーン３０をベルトの経路の両側に１つずつどのように備えるのかを示している。

前述したようなクレードル５５の無端ベルト５９が動作の観点から好ましいが、シリンダが回転しているときにクレードルが代わりに手作業でレセプタクル内に配置され、それにより、前述したものと同じ支持をフレキシブル・パイプに対して与えてもよいことは言うまでもない。この場合、クレードルが繰出領域Ｕに達すると、これらのクレードルは、レセプタクルから抜け落ちて、再使用のために収集されてもよい。

ここで、図３２〜図３５ｃを参照して、本発明に係る装置の更なる実施例について説明する。

この実施例において、接触面１８’は、滑らかであり、前述したような仕切りを有さない。一連の個々のクレードル５５’は、フレキシブル・パイプ６のそれぞれの部分を支持するように構成されて、弾性ワイヤ７１等によって相互に接続され、それにより、前述した無端ベルト形態と同様に、シリンダの周囲に複数回巻き付けられる無端ベルトを形成する。

ライザーが一般に同心部分から形成され、これらの同心部分間に低摩擦層を伴う。外殻／外層が荷重支持層底面に対して引き離され或いは移動されないことが重要である。ライザーの張力が出口へ向かうリール上での移動中に増大するにつれて、伸びが増大する。そのため、ライザー又はその支持体がリール接触面に抗して摺動してライザーにおける内部滑りを回避できることが有益である。

図３４を参照すると、内側ライザー部分８１と外側ライザー部分８２との間の摩擦が極めて低くてもよい。他方では、クレードルの下面とリール表面との間の摩擦を低減することは、それらが砂等の汚染物質に晒されるため難しい。したがって、各クレードル５５’は、「Ｖ」形状の断面、即ち、２つの山８４の間に１つの谷８３を有する断面を備えることが有益であり、それにより、径方向荷重Ｆｒに対して垂直に向けられる表面と比べて摩擦力が増大される。

クレードルとリール表面１８’との間の全体の摩擦が、Ｖ形状に起因する余分な力を含めて、ライザーにおける内部摩擦よりも小さいことが極めて重要である。クレードル５５’と接触面１８’（リールドラム）との間の摩擦は、極めて低くすることもできるが、Ｖ形状に起因してライザーの内部ほど低くする必要はない。

ライザー部分８１，８２間の内部摩擦係数は接触圧に依存する。一般に、圧力の増大が摩擦係数を減少させる。クレードル５５’の下面上の材料６４とリールの接触面１８’との間の摩擦係数が同等の依存を有し、そのため、不必要に低くなることなく内部摩擦よりも常に低いという要件にしたがうことが設計原理である。これにより、クレードルが接触面１８’上で摺動するようになり、また、ライザー部分８１，８２が互いに対して摺動しないようになる。

図３５ａ〜図３５ｃは、互いに対してオフセットされるサイドパネル７２ａ，ｂを有するクレードル５５’’の一実施例を示しており、この場合、一方のサイドパネル７２ａが一方の（ｘ^＋）長手方向に最も遠く離れて延び、他方のサイドパネル７２ｂが反対の（ｘ⁻）方向に最も遠く離れて延びるようになっている。このスキュー形状のクレードルは、前述したベーン３２、チャネル、及び、ローラによるねじれない案内を可能にする。ベーン３２（例えば、図７〜図９参照）は、クレードルをリール上で軸線方向に押し倒す傾向があるが、クレードルの側面に抗する摩擦ももたらし、そのため、クレードルにねじれを与える傾向がある。そのようなねじれ傾向は、スキュー形状により、即ち、反対のトルクを設定することにより減少される。また、その形状は、クレードルが互いに連結する際にクレードル５５’’の動きを安定させる。最も重要な角７３は丸みを帯びてもよく或いはローラ（図示せず）を備えてもよい。ローラは、クレードルの側面に適用されてもよい。

図３５ｄは、長手（ｘ）方向で対称なサイドパネル７２ｃ，ｄを有するクレードル５５’’’の更なる実施例を示している。この形態に伴う利点は、複数のクレードル５５’’’が（図３８の領域’’Ｅ’’の拡大である）図３５ｅに示されるように接続されるときに見られる。端と端を接した関係を成して接続されるクレードル５５’’’の場合、突出端部７４が隣接するクレードルの凹状端部７５によりプラグ・ソケット形態で受け入れられる。これは、端と端を接した関係を成してこの形態で接続されるクレードルのための安定した接続を与えるとともに、クレードルの隣接するベルト間にも横方向で（リール上の横方向で）安定した接続を与える。

クレードル間の接続ワイヤ／ロープ７１は、クレードルがライザーの伸びに追従できるように弾力性がなければならない（又は弾性接続を有さなければならない）。弾性ロープは、最大の長さ及び柔軟性を有するようにクレードルの両端に接続されるのが好ましい。クレードルの次の対は、ドライブチェーンのように、前の接続に隣接して位置される弾性ロープ７１の他の対と接続される。これが図３５ｂに示されており、この場合、ロープの第１の対７１ａがクレードル５５’’ａ，５５’’ｂ同士を接続し、一方、弾性ロープの第２の対７１ｂがクレードル５５’’ｂ，５５’’ｃ同士を接続する。この接続原理は、全てのクレードル実施例５５’，５５’’，５５’’’で使用されるのが好ましい。原理が図３５ｇに略図で示されており、この場合、参照符号５５^＊が一般にクレードルを示す。各クレードルは、内孔の第１の対７６ａと、内孔の第２の対７６ｂとを有する。各孔は開放端と閉塞端とを有する。スプリング７７がクレードル本体に対してこの閉塞端で接続される。クレードルは、隣接するクレードルの開放端が互いに対向するように端と端を接した関係を成して配置され、また、ワイヤ７１ａ，ｂが対向するスプリング７７間に接続される（図３５ｇ参照）。したがって、クレードルのベルトの柔軟性は、スプリングの剛性とワイヤの弾力性とによって決定される。随意的に、クレードル間の衝撃荷重を吸収するために、弾性パッド７８がクレードル間に配置されてもよい。

図３６は、構造体１２によって支持されるリール１０を示している。モータ８５が歯車の歯（図示せず）を介してリール１０の歯付きリム８６に接続され、それにより、リールの回転を制御できる。パイプ６は、リールの周囲に複数の巻数で巻き付けられるが、前述したように滑らかな面１８’により支持されるクレードル５５’，５５’’，５５’’’のベルト８７によって支持される。図３６は、後方パイプ部６ｂ、及び、前述したようにリール（又はシリンダ）により支持される前方パイプ部６ａも示している。

ベルトの’’離脱領域’’、即ち、クレードルのベルトが一方の軸線方向端部でリールから離昇されてリールの他方の軸線方向端部へと跨って移動される領域が、図中に’’Ｔ’’として特定される。離脱領域Ｔにおいて、ベルトは、例えば前述した案内ファンネル５７ａ，ｂと同様な構造体５７ｃ，ｄ（破線でのみ示される）によって案内される。これらの案内構造体は図３７〜図４２には示されていない。

図３７は、図３６と同じ実施例の図であるが、異なる斜視図であり、支持構造体が除去されてしまっている。

図３８は図３７に類似しており、また、図３９は図３６に類似しているが、図３８，３９では、内部案内機構を示すためにパイプ及びリールが除去されてしまっている。２つのベルトガイド９０ａ，ｂがベルトの両側に配置され、これらのベルトガイドは、ローラホイール８８ａ，ｂを備えるとともに、リール構造体のリム１１４に当接する。ベルトガイド（楔形状である）及びローラホイール８８ａ，ｂは、他方側のリムへ向けてガイドのベルトを軸線方向に押す役目を果たす。図４０は、この実施例を平面図で示している。

図４１及び図４２は、ベルトガイド９０ａ，ｂがパイプ結合末端部９３などの大きな物体の傍を通り過ぎることができようにどのように低いプロファイル（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）であるのかを示している。

ここで、図４３〜図４５を参照して、別の巻き取り形態について説明する。この実施例では、リール１０がムーンプール５の前方に配置されてしまっており、それにより、パイプ６は、それが繰り出される側（Ｕ）と同じ側（Ｐ）でリールに巻き付けられる。この設定は、パイプがリールに入っているとき及びパイプがリールから出ているときの両方において操作者（操作者のキャビン４ｂに位置される）がパイプを視認制御でき、並びに、水平のテンショナ２０を通じて供給できるという点において、作業の観点から都合が良い。図示の実施例において、パイプは、水平格納ドラム２２上に格納されて、テンショナ２０を介してリール１０へと送られる。

図４６は、パイプがリールの周囲に１回だけ巻き付けられる形態を示している。図４７は、パイプがリール上を通り過ぎるだけで前述したようにリールの周囲に巻き付けられない形態を示している。本発明の機器のこれらの使用は、複数巻形態よりも大きな程度まで後方テンショナ２０に依存するが、無端ベルト８７’がリールの周囲に１回だけ巻き付けられるという利点を有し、したがって、前述したようにベルトを離脱させて移動させるための機器の必要性を除去できる。

フレキシブル・パイプに関連して本発明を説明してきたが、係留ロープ、ワイヤ、及び、チェーンなどの他のフレキシブルな物体、ケーブル、及び、硬質パイプを取り扱う際に使用するために本発明を同様に適用できることは言うまでもない。

長尺物体の水中への配備との関連で本発明を説明してきたが、また、明細書本文中で用語「巻取領域」及び「繰出領域」が使用されるが、当業者であれば分かるように、本発明は、長尺物体を回収する作業、即ち、円筒要素の回転を逆にする作業のために同様に適用できる。

説明は、ムーンプール５を介して水中へ送られるフレキシブル・パイプについて言及するが、本発明は、パイプが船舶の側部越しに或いは船尾から水中へと送られる船舶形態においても同様に適用できる。

Claims (26)

1. 浮き船舶（２）から長尺物体（６）を供給して前記長尺物体の第１の部分（６ａ）を前記船舶の下の水域に吊り下げるための装置であって、
   円筒体（１０）が前記船舶上に回転可能に支持され、また前記円筒体（１０）は該円筒体の回転を制御するための駆動手段（１７；８５，８６）を有し、
   前記円筒体（１０）が、前記長尺物体のための巻取領域（Ｐ）及び繰出領域（Ｕ）、並びに前記長尺物体（６）の少なくとも一部と直接或いは複数の支持要素（５５；５５’；５５’’；５５’’’）を介して相互作用するための円筒接触面（１８；１８’）を更に有し、
   前記接触面（１８，１８’）が前記第１の部分（６ａ）を支持するように構成され、また
   前記長尺物体のための第１のテンショナ手段（２０）が、前記巻取領域（Ｐ）と前記長尺物体のための格納領域（４）との間で前記船舶上に配置されている
   ことを特徴とする装置。
2. 前記繰出領域（Ｕ）に隣接して前記船舶上に配置される、前記長尺物体のための第２のテンショナ手段（２１）を更に有する請求項１に記載の装置。
3. 前記円筒体の回転軸線が略水平である請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記接触面の少なくとも一部に隣接して前記船舶上に配置される案内装置（３０；３０’；８８；９０ａ，ｂ）であって、前記巻取領域と前記繰出領域との間での前記長尺物体の円筒体軸線方向の動きを制御するように配置及び構成される案内装置（３０；３０’；８８；９０ａ，ｂ）を更に有する請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。
5. 前記案内装置（３０）が、前記接触面の周囲での前記長尺物体の各巻きのための個別の案内手段（３２；３４；３５）を有する請求項４に記載の装置。
6. 前記案内手段が前記円筒体の回転面と非平行に配置され、したがってゼロ度とは異なるピッチ角（α）を成している請求項４又は請求項５に記載の装置。
7. 前記案内手段が離昇手段（３４）を有し、該離昇手段（３４）は、前記案内手段に供される前記長尺物体の部分を前記接触面から離れるように持ち上げ、その後前記長尺物体が前記接触面と再び接触することを可能にする請求項４から６までのいずれか一項に記載の装置。
8. 前記円筒体（１０）の周囲に間隔を隔てて配置される前記長尺物体のための牽引手段（１９）を更に有する請求項１から７までのいずれか一項に記載の装置。
9. 前記牽引手段は、前記接触面（１８）上に取り外し可能に配置される複数の***部（１９）を有し、それにより、前記長尺物体の外側構造の少なくとも一部が、前記装置の動作時に前記***部に供されると弾性的に変形される請求項８に記載の装置。
10. 前記接触面（１８）が、前記円筒体（１０）の外周にわたって配置される複数のレセプタクル（５４）を有し、該レセプタクル（５４）は、前記長尺物体のための複数の支持要素（５５）を解放可能に受け入れるように構成されている請求項１から９までのいずれか一項に記載の装置。
11. 複数の支持要素（５５）が相互に接続され、それにより前記円筒体の周囲に複数回の巻数で巻き付けられた無端ベルト（５９）を形成する請求項１０に記載の装置。
12. 前記無端ベルト（５９）のための第１の案内ファンネル（５７ａ）及び第２の案内ファンネル（５７ｂ）を更に有し、前記案内ファンネルは軸線方向で距離を隔てて前記円筒体に隣接して配置され、それにより前記無端ベルトは、前記円筒体から一時的に離昇されて円筒体軸線方向に移動され、その後前記円筒体に再び取り付けられる請求項１１に記載の装置。
13. 前記表面（１８）上に配置されて前記長尺物体のための支持を提供するように構成された複数の支持要素（５５’；５５’’；５５’’’；５５^＊）を更に有する請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置。
14. 前記支持要素は、前記円筒体の周囲に巻かれる無端ベルト（８７）を形成するように端と端を接した関係で接続される請求項１３に記載の装置。
15. 前記円筒体の軸線方向にシフトされた案内構造体（９０ａ，ｂ）によって前記ベルトの一部が一時的に前記表面から離昇されて前記表面へ戻される離脱領域（Ｔ）を更に有し、前記案内構造体（９０ａ，ｂ）は、大きな物体の通過を可能にするように低いプロファイルを有している請求項１４に記載の装置。
16. 各支持要素は、前記長尺物体の少なくとも一部を支持するためにｖ形状断面（８３，８４）を有している請求項１３から１５までのいずれか一項に記載の装置。
17. 前記巻取領域（Ｐ）及び前記繰出領域（Ｕ）が前記円筒体（１０）の回転軸線の１つの同じ側にある請求項１から１６までのいずれか一項に記載の装置。
18. 船体（３）と甲板（４）とを有する、長尺物体（６）を敷設するための船舶（２）であって、
    円筒体（１０）が前記船舶上に回転可能に支持され、また前記円筒体は該円筒体の回転を制御するための駆動手段（１７；８５，８６）を有し、
    前記円筒体（１０）が、前記長尺物体のための巻取領域（Ｐ）及び繰出領域（Ｕ）、並びに前記長尺物体（６）の少なくとも一部と相互作用するための円筒接触面（１８）を更に有する
    ことを更に特徴とする船舶（２）。
19. 請求項１から１７までのいずれか一項に記載の装置を更に有する請求項１８に記載の船舶。
20. 前記巻取領域（Ｐ）の上流側にある前記長尺物体の部分のための複数の格納スプール（７，７ａ，７ｂ）のための格納領域を更に有する請求項１９に記載の船舶。
21. 船舶（２）から長尺物体（６）を敷設する方法であって、
    ａ）前記船舶上に回転可能に支持される円筒体（１０）の周囲に前記長尺物体の一部を配置するステップと、
    ｂ）前記長尺物体の第１の部分（６ａ）を前記船舶の下の水域へ供給して、前記円筒体及びテンショナによって前記第１の部分を吊り下げるステップと、
    ｃ）前記円筒体を回転させ且つ前記テンショナを作用させて、前記長尺物体を水中へと下降させるステップと
    を含む方法。
22. 前記ステップａ）が、前記円筒体上の円筒接触面（１８）の周囲に１回又は複数回の巻数で前記長尺物体を巻くことを含む請求項２１の方法。
23. 前記長尺物体は、中間の格納部なしに、前記船舶の甲板領域上の複数の格納スプール（７ａ，７ｂ，７）のうちの１つから前記円筒体へと繰り出される請求項２１又は請求項２２に記載の方法。
24. 前記接触面（１８）上に巻かれる前記長尺物体の前記部分の制御された動作をもたらすための案内装置（３０）を使用することを更に含み、前記動作は、前記円筒体の軸線方向（Ａ−Ａ）であって、前記円筒体の回転ごとに前記長尺物体の外径などの横方向寸法に対応する増分でなされる請求項２１から２３までのいずれか一項に記載の方法。
25. クレードル（５５’，５５’’）の無端ベルト（５９）が前記円筒体の周囲に複数回の巻数で巻き付けられて前記長尺物体のための支持を行なう請求項２１から２４までのいずれか一項に記載の方法。
26. 前記ベルトを離脱領域（Ｔ）で前記円筒体から一時的に離脱させるステップを更に含む請求項２５に記載の方法。

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