JP6075738B2 - 係留装置 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
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-
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-
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Description
水体を支持する底部に埋め込むための杭と、
少なくとも1つの実在物体(entity)に係合するための少なくとも1つのアームと、
杭と少なくとも1つのアームとを結合し、少なくとも1つのアームが杭に対して回転できるようにするための継手と、
継手をロックするための継手ロック手段と、
を含む。
継手ロック位置において、ピンは空洞内に延びるように構成され、
継手ロック解除位置において、ピン部材は空洞から後退する(離間される)。
アームと杭とが概ね同軸であるとき、第1の係合部材は、第1の係合部材が第2の係合部材と係合する継手ロック位置まで、第2の係合部材に対して可動であり、
アームと杭とが概ね同軸でないとき、第1の係合部材は、第1の係合部材が第2の係合部材から離間して配置される継手ロック解除位置まで、第2の係合部材に対して可動である。
継手ロック位置において、第1の係合部材は、アームに沿って、継手を横切って延び、第2の係合部材と係合するように構成され、
継手ロック解除位置において、第1の係合手段は、継手及び第2の係合部材から離間した関係でアーム上に構成される。
アームと杭とを結合する継手は、第1の部材がアームに沿って動き、継手を横切って延び、第2の係合部材と係合すると、ロックされ、
アームと杭とを結合する継手は、第1の部材がアームに沿って動き、継手及び第2の係合部材から離間して配置されると、ロック解除される。
係留装置を所望の位置に搬送することと、
アームと杭とが概ね同軸になるまで、アームを杭に対して回転させることと、
継手ロック手段を作動させて継手をロックし、係留装置を剛性構造体にすることと、
杭が底部に埋め込まれるまで、係留装置を、水体を支持する底部の中に打ち込むことと、
を含む。
水体を支持する底部を掘削するための少なくともの1つの掘削装置と、
掘削装置を水体中に係留するための、本発明の第1の態様による少なくとも1つの係留装置と、
を含む掘削システムに関する。
動水のエネルギーを吸収し、動水体の流れを妨げるための少なくとも1つのエネルギー吸収部材と、
少なくとも1つのエネルギー吸収部材を動水体に係留するための、本発明の第1の態様による少なくとも1つの係留装置と、
を含み、
少なくとも1つのエネルギー吸収部材は、少なくとも1つの係留装置の少なくとも1つのアームに結合され、
少なくとも1つの係留装置の継手は、少なくとも1つのエネルギー吸収部材が動水のエネルギーを吸収し、動水体の流れを妨げることができるように、アーム及び少なくとも1つのエネルギー吸収部材を水体中で配向することができる。
少なくとも1つの水生バリアと、
少なくとも1つの水生バリアを水体中に係留するための、本発明の第1の態様による少なくとも1つの係留装置と、
を含む水生壁に関する。
少なくとも1つの水中敷設装置と、
少なくとも1つの水中敷設装置を水体中に係留するための、本発明の第1の態様による少なくとも1つの係留装置と、
を含む水中敷設システムに関する。
少なくとも1つのエネルギー利用装置と、
少なくとも1つのエネルギー利用装置を動水体中に係留するための、本発明の第1の態様による少なくとも1つの係留装置と、
を含むエネルギー利用システムに関する。
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームが杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームに結合された少なくとも1つの流体導管を有する変形可能ポンプチャンバと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、アームは、動水体の運動の結果として、ポンプの変形可能チャンバを伸長状態と収縮状態との間で反復駆動させて、流体を、少なくとも1つの流体導管を介して変形可能チャンバの中へ及びその外へ圧送する。
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームを杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームに結合されたフライホイールと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、フライホイールは、水体の運動によりもたらされるアームの反復動作によって駆動される。
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームが杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームに結合されたラックアンドピニオンと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、ピニオンは、水体の運動によりもたらされるアームの反復動作によって、ラックに沿って駆動される。
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームが杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームによって定められ、少なくとも1つの流体導管と流体連通して配置されたピストンチャンバと、ピストンチャンバ内に可動に受けられるピストンヘッドとを有するピストンを有するポンプと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、アームは、水体の運動の結果としてピストンヘッドをピストンチャンバ内で反復駆動させて、流体を、少なくとも1つの流体導管を介してチャンバの中及びその外へ圧送する。
(120)本発明の第1の態様は、水体中で用いるのに適した係留装置に関する。
(125)係留装置は、杭(1)を含む。杭は、水体中での係留装置の位置を少なくとも概ね維持するためのアンカーとして働く。
(140)係留装置は、少なくとも1つのアーム(2)を含む。少なくとも1つのアームは、少なくとも1つの実在物体を水生環境において係合(固定、保持、結合)するように構成される。
(161)係留装置は、継手(3)を含む。継手は、杭と少なくとも1つのアームとを結合し、少なくとも1つのアームが杭に対して回転するのを可能にするように構成される。
(179)係留装置は、継手ロック手段(4)を含む。継手ロック手段は、継手をロックし、少なくとも1つのアームが杭に対して回転できなくなるように構成される。
(197)本発明の第2の態様は、係留装置を水体中に固定する方法に関する。本方法は、
係留装置を水体中の所望の位置に搬送することと、
少なくとも1つのアームと杭とが概ね同軸になるまで、少なくとも1つのアームを杭に対して回転させることと、
係留装置が剛性構造体になるように継手ロック手段を作動させて継手をロックすることと、
杭が十分に底部に埋め込まれるまで、係留装置を、水体を支持する底部の中に打ち込むことと、
を含む。
(204)本発明の第3の態様は、上述のように多数の係留装置を含む係留システムに関する。
(208)本発明による係留装置は、様々な水生システムで用いることができる。例えば、係留装置を用いて、浮揚可能実在物体を水体中に係留することができる。係留装置を用いて、好ましくは水面の上でもある、水体を支持している底部の上の一定の高さに構造体を係留することができる。係留装置を掘削リグの一部として用いて、水中掘削を支持することができる。係留装置を防波堤システムの一部として用いて、水生環境の侵食を低減させることができる。係留装置を水生壁構造体の一部として用いて、壁を水体中に固定することができる。係留装置をエネルギー生成システムの一部として用いて、エネルギー生成装置を水体中に固定することができる。係留装置を水中ケーブル敷設システムの一部として用いて、ケーブル敷設装置を底部に固定することができる。
(209)本発明による係留装置を用いて、浮揚可能実在物体を水体表面又はその近くに係留することができる。
(212)本発明による係留装置を用いて、水体を支持する底部の上の所定の高さに実在物体を係留することができる。実在物体は、水体の深さに応じて、水面の上又は水体中に係留装置によって係留することができる。
(217)本発明による係留装置は、水中掘削システムの一部として用いることができる。
(219)本発明による係留装置は、防波堤の一部として用いることができる。防波堤は、動水体からエネルギーを吸収し、動く水の流れを妨げるための、沖合又は陸地に配置される装置である。運動エネルギーを吸収し、流れを妨げることにより、防波堤は、港湾及びマリーナ等の水生構造物を保護する助けとなることができる。防波堤は、沿岸防御として用い、水生環境の侵食を低減させることができる。防波堤は、水生環境における堆積物(岩、砂及びシルト等)の蓄積を制御することができる。防波堤は、護岸の形態とすることができる。
(242)本発明による係留装置を、水体中に配置された水生壁の一部として用いることができる。
(250)本発明による係留装置を水中敷設システムの一部として用いることができる。水中敷設システムは、水体を支持する底部に沿って少なくとも1つのケーブル及び/又は少なくとも1つの管を敷設するのに適したものとすることができる。
(252)本発明の第1の態様による係留装置は、動水体からのエネルギーを利用するためのシステムの一部として用いることができる。
=浮きの重量×距離
=10kN×1m
=10kJ
である。
=水体が行う仕事×反復サイクルの頻度×ピストンヘッドの数
=10KJ×600×2
=12000kJ
である。
=3.33kWhである。
=ピストンチャンバの面積×ピストンチャンバのストローク長×1時間当たりの反復サイクルの頻度×ピストンヘッドの数
=3.14×0.05×0.05×0.5×600×2
=4.71m3である。
=ポンプが生成するエネルギー×変換器の効率
=3.33kWh×30%
=1kWh
である。
Claims (65)
- 水体中で用いるための係留装置であって、
前記水体を支持する底部に埋め込むように構成された杭と、
少なくとも1つの実在物体に係合するように構成された少なくとも1つのアームと、
前記杭と前記少なくとも1つのアームとを結合する継手であり、前記少なくとも1つのアームが前記杭に対して回転できるように構成された、継手と、
前記継手をロックするように構成された継手ロック手段と、
を含む、係留装置。 - 前記杭は、前記底部に恒久的に埋め込む又は前記底部に取り外し可能に埋め込むように構成される、請求項1に記載の係留装置。
- 前記杭は、前端と後端とを有する軸を含む、請求項1又は2に記載の係留装置。
- 前記杭は、前記軸の前記前端に形成された先端部を含む、請求項3に記載の係留装置。
- 前記杭は、前記軸の前記前端から所定の距離に配置された停止板を含む、請求項3又は4に記載の係留装置。
- 前記杭は、スクリュー部分及び/又はウィング部分を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記実在物体は、前記係留装置につなぐのに適した任意の物品である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記実在物体は、船舶、浮揚可能本体、構造体、装置、バリア、前記水体の運動を吸収するエネルギー吸収装置、前記水体の運動によって駆動されるエネルギー利用装置、及び/又はさらに別の係留装置である、請求項7に記載の係留装置。
- 前記少なくとも1つのアームは、第1の端部と第2の端部とを有する細長い本体を含み、前記第1の端部は、前記杭に結合される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記少なくとも1つのアームは、前記少なくとも1つの実在物体を前記係留装置に締結するための係合手段を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の係留装置。
- 請求項9に従属する場合、前記係合手段は、前記本体の前記第2の端部に配置される、請求項10に記載の係留装置。
- 前記係合手段は、前記本体の長さに沿った位置に配置される、請求項9に従属する請求項10又は11に記載の係留装置。
- 前記係合手段は、前記実在物体に恒久的に又は解放可能に係合するように構成される、請求項10〜12のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記係合手段は、前記実在物体に剛に又は自由に係合するように構成される、請求項10〜13のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記少なくとも1つのアームは伸縮式である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記少なくとも1つのアームは複数の関節部分を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記少なくとも1つのアームは、前記水体中で浮揚性である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の係留装置。
- 少なくとも1つの実在物体に係合するように構成された第1のアーム及び第2のアームを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記継手は、前記第1のアーム及び前記第2のアームを前記杭と結合し、かつ、前記第1のアーム及び前記第2のアームが前記杭に対して回転できるように構成される、請求項18に記載の係留装置。
- 前記第1のアーム及び前記第2のアームを互いにロックするように構成されたアームロック手段をさらに含む、請求項18又は19に記載の係留装置。
- 前記継手は、前記少なくとも1つのアームを回転させて、前記少なくとも1つのアームが前記杭から前記底部の上の所定の高さまで延びることができるように構成される、請求項1〜20のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記継手は、前記少なくとも1つのアームを回転させて、前記少なくとも1つのアームの高さを前記水体の深さに従って変更できるように構成される、請求項21に記載の係留装置。
- 前記係留装置が前記水体中に固定されたときに、前記継手は、前記少なくとも1つのアームを垂直平面で回転できるように構成される、請求項21又は22に記載の係留装置。
- 前記継手は、前記少なくとも1つのアームを回転させて、前記少なくとも1つのアームが前記杭から所定の方向に延びることができるように構成される、請求項1〜23のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記継手は、前記少なくとも1つのアームを回転させて、前記少なくとも1つのアームの方向を、流向に従って変更できるように構成される、請求項24に記載の係留装置。
- 前記係留装置が前記水体中に固定されると、前記継手は、前記少なくとも1つのアームが水平平面において回転できるように構成される、請求項24又は25に記載の係留装置。
- 前記継手は、多軸継手、単軸継手、又は複数の単軸継手を含む、請求項1〜26のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記継手ロック手段は、複数の相補的な係合部材を含み、前記継手は、前記相補的な係合部材が係合したときにロックされ、前記継手は、前記係合部材の少なくとも1つが隣接する係合部材から分離したときにロック解除される、請求項1〜27のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記継手ロック手段は、第1の係合部材と第2の係合部材とが係合される継手ロック位置と、前記第1の係合部材と前記第2の係合部材とが空間的に分離される継手ロック解除位置との間で可動の、第1の係合部材及び相補的な第2の係合部材を含む、請求項28に記載の係留装置。
- 前記第1の係合部材及び/又は前記第2の係合部材は可動である、請求項29に記載の係留装置。
- 前記係合部材は、相補的な溝及び/又は相補的な雄雌結合手段を含む、請求項28〜30のいずれか一項に記載の係留装置。
- 前記継手ロック手段は、前記係合手段の相対位置及び運動を制御するための制御手段を含む、請求項28〜31のいずれか一項に記載の係留装置。
- 水体中で用いるための係留装置であって、
前端と後端とを有し、前記水体を支持する底部に埋め込むように構成された杭と、
第1の端部と、第2の端部と、実在物体に係合するための結合手段とを有するアームと、
前記杭の前記後端と前記アームの前記第1の端部とを結合し、前記アームが少なくとも1つの平面において前記杭に対して回転できるように構成された継手と、
前記継手をロックし、それによって前記アームの前記平面に対する回転を抑制するように構成された継手ロック手段と、
を含む、係留装置。 - 請求項1〜33のいずれか一項に記載の係留装置を固定する方法であって、当該方法は、
前記係留装置を所望の位置に搬送するステップと、
前記アームと前記杭とが概ね同軸になるまで、前記アームを前記杭に対して回転させるステップと、
前記継手ロック手段を作動させて前記継手をロックし、前記係留装置を剛性構造体にするステップと、
前記杭が前記底部に埋め込まれるまで、前記係留装置を、前記水体を支持する前記底部の中に打ち込むステップと、
を含む、方法。 - 前記係留装置は、駆動手段を用いて前記底部の中へ回転可能に打ち込まれる、請求項34に記載の方法。
- 実在物体を前記アームに係合するステップと、
前記継手ロック手段を停止させて前記継手をロック解除し、前記アームが前記杭に対して自由に回転するようにするステップと、
をさらに含む、請求項34又は35に記載の方法。 - 請求項1〜33のいずれか一項に記載の係留装置を複数含む、水体中で用いる係留システム。
- 前記水体中で互いに結合されるように構成された2以上の前記係留装置を含む、請求項37に記載の係留システム。
- 前記水体中で離間した関係で固定されるように構成された2以上の前記係留装置を含む、請求項37に記載の係留システム。
- 浮揚可能実在物体を水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- 前記浮揚可能実在物体は、前記係留装置につないで前記水体中に浮かべるのに適した浮き、船舶、又は任意の他の品目である、請求項40に記載の使用。
- 少なくとも1つの実在物体を、水体を支持する底部の上の一定の高さに係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- 少なくとも1つの掘削装置を水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- 水体を支持する底部を掘削するための少なくとも1つの掘削装置と、
前記少なくとも1つの掘削装置を前記水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置と、
を含む、掘削システム。 - 少なくとも1つのエネルギー吸収部材を水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- 動水のエネルギーを吸収し、動水体の流れを妨げるための少なくとも1つのエネルギー吸収部材と、
前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材を前記動水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置と、
を含み、
前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材は、前記少なくとも1つの係留装置の少なくとも1つのアームに結合され、
前記少なくとも1つの係留装置の前記継手は、前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材がエネルギーを吸収し、前記動水体の前記流れを妨げることができるように、前記アーム及び前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材を配向することを可能にする、
防波堤システム。 - 前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材は、浮揚可能部材である、請求項46に記載の防波堤システム。
- 前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材は、パネル状構造体、箱状構造体、又は三角柱状構造体である、請求項46又は47に記載の防波堤システム。
- 前記少なくとも1つのエネルギー吸収部材は、前記動水体の作用下で可動である又は概ね静止状態である、及び/又は前記動水体の前記作用下で変形可能又は概ね剛性である、請求項46〜48のいずれか一項に記載の防波堤システム。
- 少なくとも1つの水生バリアを水体中に係留して水生壁を形成するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- 少なくとも1つの水生バリアと、
前記少なくとも1つの水生バリアを水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置と、
を含む、水生壁。 - ケーブル/配管敷設装置を水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- ケーブル及び/又は配管を、水体を支持する底部に沿って敷設するための少なくとも1つの水中敷設装置と、
前記少なくとも1つの水中敷設装置を前記水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置と、
を含む水中ケーブル/配管敷設システム。 - 少なくとも1つのエネルギー利用装置を水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置の使用。
- 少なくとも1つのエネルギー利用装置と、
前記少なくとも1つのエネルギー利用装置を動水体中に係留するための、請求項1〜33のいずれか一項に記載の少なくとも1つの係留装置と、
を含む、エネルギー利用システム。 - 前記エネルギー利用装置は、前記動水体の作用により駆動される、回転可能アクチュエータ、線形アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電磁アクチュエータ、又は変形可能ポンプ本体を含む、請求項55に記載のエネルギー利用システム。
- 前記エネルギー利用装置により利用されるエネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための変換器をさらに含む、請求項56に記載のエネルギー利用システム。
- 前記少なくとも1つの係留装置の前記少なくとも1つのアームに結合された浮揚可能本体をさらに含む、請求項55〜57のいずれか一項に記載のエネルギー利用システム。
- 前記動水体を前記エネルギー利用装置に向けて案内するための少なくとも1つの案内部材をさらに含む、請求項55〜58のいずれか一項に記載のエネルギー利用システム。
- 杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合されたタービンと、
を含み、
使用中、前記杭は動水体の底部に埋め込まれ、前記継手は、前記タービンが前記動水体中に配置され、かつ前記タービンが前記水体の運動によって駆動されるように前記アームを配向する、エネルギー利用システム。 - 杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転をできるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合された少なくとも1つの流体導管を有する変形可能ポンプチャンバと、
前記少なくとも1つの流体導管に隣接して配置された水力発電変換器と、
を含み、
使用中、前記杭は動水体の底部に埋め込まれ、前記アームは、前記水体の前記運動の結果として、前記変形可能チャンバを伸長状態と収縮状態との間で反復駆動し、それにより流体が、前記少なくとも1つの流体導管を介して前記変形可能チャンバの中へ及びその外へ送出され、前記水力発電変換器は、前記変形チャンバの中及び/又はその外への流体の流れにより発電する、エネルギー利用システム。 - 杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合されたフライホイールと、
を含み、
使用中、前記杭は水体の底部に埋め込まれ、前記フライホイールは、前記アームに作用する前記水体の運動によりもたらされる前記アームの反復動作によって駆動される、エネルギー利用システム。 - 杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合されたラックアンドピニオンと、
を含み、
使用中、前記杭は水体の底部に埋め込まれ、前記ピニオンは、前記アームに作用する前記水体の運動によりもたらされる前記アームの反復動作によって、前記ラックに沿って駆動される、
エネルギー利用システム。 - 杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームによって定められ、少なくとも1つの流体導管と流体連通するように配置されたピストンチャンバと、前記ピストンチャンバ内に可動に受けられるピストンヘッドを有するピストンとを有するポンプと、
を含み、
使用中、前記杭は水体の底部に埋め込まれ、前記継手は、前記アームが前記水体中のある高さまで流向に延びるように前記アームを配向し、前記アームは、前記アームに作用する前記水体の運動の結果として前記ピストンヘッドを前記ピストンチャンバ内で反復駆動させて、流体が前記少なくとも1つの流体導管を介して前記チャンバの中及びその外へ送出されるようにする、
エネルギー利用システム。 - 前記係留装置は、請求項1〜33のいずれかに一項に規定する特徴を含む、請求項55〜64のいずれか一項に記載のエネルギー利用システム。
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