(57)【要約】ケーブル（３８）を収めた導管（２８）をＪ管（１２）の口部または構造体における他の開口部に固定するクイックリリース式ケーブル引き込みシステムは、導管の端部に取り付けられた溝（３２）付きカラー（３０）を含む。Ｊ管内にテーパ状のノーズ（３４）コーンが引き込まれると、回転可能な係止アーム（２０）がカラーと解放可能に係合する。係止アームは、円筒状の開口の内部に向けて下向きに付勢される肩部材（４４）を有する。一態様によれば、肩部材は、エラストマーカラー（４６）によって下向きに付勢される。別の態様によれば、肩部材は、ばね、磁力または他の手段によって下向きに付勢される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のケーブル（３８）を収めた可撓性保護外側導管（２８）を、他の構造体に対して解放可能に接続するクイックリリース式ケーブル引き込みシステムにおいて、
ａ．前記導管の先端部に設けられた引き込み配置であって、前記構造体（３４）内に前記ケーブルを引込む引込みライン（３６）に接続するよう構成されたテーパ状のノーズピースを備え、前記ノーズピースは前記導管（２８）および内部ケーブル（３８）に弱リンク取付け部（４２）によって解放可能に取付けられ、前記弱リンク取付け部は、前記ケーブルから受ける引張力よりも低い引張力で前記導管から分離するよう配置される、引き込み配置と、
ｂ．前記導管（２８）の前記先端部に取り付けられた接続カラー（３０）であって、凹部または溝（３２）を有する接続カラーと、
ｃ．前記構造体に取り付けられた円筒体（１２）であって、前記引き込み配置および係止カラーを受けるよう構成され、前記構造体の内部に至る円筒状の開口を有する円筒体と、
ｄ．前記円筒体（１２）に取り付けられた回転可能な係止アーム（２０）であって、下向きに突出する肩部材（４４）を有し、第１の下方位置にあるとき、前記引き込み手段が前記引き込みワイヤによって前記開口に引き込まれる場合に、前記肩部材（４４）が前記接続カラー（３０）における前記凹部または前記溝（３２）と係止係合するのに十分な距離で前記開口内へと延在する、係止アームと、
を備え、
ｅ．前記係止アームが付勢部材（４６）によって前記第１の下方位置に向かって付勢されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記付勢部材（４６）が、前記円筒体の周りに配置され、かつ、前記係止アームの少なくとも一部に配置されるエラストマーカラーである、請求項１に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項３】
前記エラストマーカラーが前記肩部材上に配置される、請求項２に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項４】
前記付勢部材がばねである、請求項１に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項５】
前記アームがリリースピン（２４）によって前記円筒体に接続される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項６】
前記円筒体から前記導管を解放する解放手段を更に備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項７】
前記解放手段が、前記アーム（２０）に接続したケーブル（７２）であり、その上方への引張りにより前記係止アームを、前記肩部材が前記凹部または前記溝から分離される第２の上方位置まで回転させる、請求項６に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項８】
前記解放手段は、ＲＯＶ（５２）におけるマニピュレータアーム（５４）に取り付けられた解放装置（５６）で構成され、
リフト装置は、垂直方向に移動可能なスライダ部材（６０）がその上に配置されたフレーム部材（５８）を備え、
前記スライダ部材は、前記円筒体の前記アーム（２０）を受けるスロット（６２）を有し、
前記スライダ部材が、前記フレーム部材および前記スライダ部材の間に取り付けられた油圧ピストン（６４）によって垂直方向に移動可能である、請求項６に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。
【請求項９】
テーパ状の前記ノーズピースは、前記ノーズピースの傾斜面が前記円筒状の開口内に引き込まれる際に、前記肩部材を前記第１の下方位置から第２の上方位置へと押し上げる寸法とされ、
前記肩部材は、前記凹部または前記溝が前記肩部材と整列するときに、前記付勢部材によって押されて前記凹部または前記溝と係合状態となるよう配置される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクイックリリース式ケーブル引き込みシステム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルおよび可撓体に関し、特に、オフショアケーブル等のケーブルを引っ張り、かつ保護する方法に関し、より詳細には、ケーブルと構造体との間の機械的結合に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル、特にオフショア産業用のケーブルは、非常に長く、かつ重いものであり得る。ケーブルは、しばしば１つの場所から別の場所まで引っ張らねばならず、数トンにも達する大きな引張力を必要とする。ケーブルは、しばしば環境および物理的衝撃から保護する必要がある。また、特定の用途において、ケーブルは、ケーブルと共に引っ張られ、かつ構造体に固定される保護導管の内部に同軸的に配置される。そのような用途の一例は、オフショア風力タービンや、変電所間等に架け渡されるケーブルである。また、他の例は、オフショア生産プラットフォーム間に架け渡される可撓体である。
【０００３】
保護導管の内部に配置されたケーブルを引っ張る１つの方法は、ケーブルを、導管に対して移動しないよう導管の内部に固定することである。この場合に引張りラインは、専ら導管に取り付けられた後、配置全体が引っ張られる構成とすることができる。
【０００４】
しかしながら、多くの用途においては、ケーブルを導管内部で長手方向に自由移動可能とする必要がある。例えば、ケーブルを１つの風力タービンの基礎から別の風力タービンの基礎まで引っ張る場合、保護導管は、基礎の基部における開口部において、またはＪ管等の当該技術分野で周知の導入装置を通って、構造体の基礎まで引っ張られて構造体の基礎に導入される。しかしながら、当該内部ケーブルは、しばしば水上のデッキ内に位置する吊り下げ位置まで、基礎内部で更に引っ張る必要がある。
【０００５】
そのような用途において、導管は、ケーブル配置の重量によって基礎から引き戻されないよう、水流または他の力によって基礎の入口位置に固定するのが望ましい。この問題に対する従来の解決策は、特許文献１に開示されている。特許文献１に示されるように、導管の端部には、係止可能な引き込み部材が配置される。引き込み部材は、その先端部に可撓性ベンド規制部を、後端部には係止セグメントを備える。可撓性ベンド規制部はポリマー材料で形成され、一方、係止セグメントは入口穴よりも大径の剛性円筒状鋼体として構成され、その基部に当接部を有する。係止セグメントは、ばね負荷により付勢される複数のフィンガを更に備え、これらのフィンガは当接部の前方で間隔を置いて配置される。伸展位置において付勢されるフィンガは、押し出されて開口内部と係合して、構造体からの導管の引き戻しを防止する。
【０００６】
特許文献１で更に示されるように、単一の引き込みラインは２本の別々のワイヤリーダとして構成され、弱リンク配置により保護導管と内部ケーブルとの両者に接続する。ワイヤリーダは異なった破壊強度を有し、導管に取り付けられたリーダはケーブル用リーダよりも低い破壊強度を有する。使用中、弱リンク配置は、当接部が基礎壁に接触するまで基礎内の開口内に引き込まれる。引っ張りラインは、導管のワイヤリーダが壊れるまで、増加する力により引っ張られる。その後ケーブルは、そのより強いリーダを用いて基礎の中へと引き上げられる。
【０００７】
異なる破壊強度を有するワイヤリードを使用する特許文献１の弱リンク配置の代替手段は、米国特許出願第６２／３４７６３６号において本発明者らが提案した「弱リンクラッチ」である。その明細書および図面は、その全体が参照により本明細書に取り入れられる。米国特許出願第６２／３４７６３６号に記載されているように、弱リンクラッチは長尺の中央部材を備え、この中央部材は、引張りライン用の先端部と後端部にそれぞれ接続点を有する。中央部材からは、２本以上のアームが水平方向に突出しており、そのうちの少なくとも１本は、第１の伸展した係止位置から第２の折畳まれた解放位置まで、後端部に向けて回転可能である。アームは、伸展した係止位置にある場合に第１の引張り可能な対象物と係合するよう配置され、そのためには、例えば対象物自体の係合ノッチまたは接続ピース内の係合ノッチを係合させる。接続ラインは、中央部材の後端部の接続ポイントで第２の引っ張り可能な対象物に接続される。
【０００８】
所定の破壊強度を有するシヤーピンは、伸展した係止位置で回転可能なアームを保持する。したがって、シヤーピンの破壊強度を超えない限り、中央部材に取り付けられた単一の引張りラインは、第１の対象物と第２の対象物との両者を引っ張ることができる。第１の対象物が抵抗を受けるとき、例えば第１の対象物が意図された第１の位置で構造体に接触するとき、引張りラインは、シヤーピンが破断するまで大きな力で引っ張られ、これにより回転可能なアームが折畳み解放位置まで回転可能となり、それによってアームが第１の対象物から分離される。これにより、引張りライン（分離された弱リンク）および接続ラインは共に第２の対象物の引張りを継続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第２３２９１７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来技術の欠点の１つ以上を解消すること、すなわち、ケーブル配置と構造体との間における代替的な機械的インタフェースを提供することを課題とする。本発明について、風力タービンの基礎における開口もしくは穴を通って、またはＪ管を通って導入される構成とした保護導管内に配置されるオフショアケーブルに関連して説明するが、本発明は、可撓性部材の装置による吊り下げ（装置との機械的なインターロック）を必要とする任意の状況にも適用可能であることを理解されたい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様によれば、本発明は、Ｊ管の口部または構造体における他の開口に取り付けられたクイックリリース式フランジを提供する。クイックリリース式フランジは、円筒状の開口を有する略円筒体である。円筒体の外面には、回転可能な係止アームが取り付けられている。回転可能な係止アームは、円筒状の開口の内部へと下向きに付勢される肩部材を有する。一態様によれば、肩部材は、フランジの外周部周りに設けられたエラストマーカラーの下側に配置され、エラストマーカラーによって下向きに付勢されて押し下げられる。別の態様によれば、肩部材は、ばね、磁力または他の手段によって下向きに付勢される。
【００１２】
導管内には、フランジにおける円筒状開口よりも小径の接続カラーをその先端部に有する、長手方向に伸展可能なケーブルが配置される。接続カラーにおける溝は、カラーがフランジの円筒状開口内に引き込まれた場合に、回転可能な係止アームの下向きに付勢された肩部材を係止状態で受けるよう構成される。
【００１３】
一態様によれば、導管はテーパ状の引き込み頭部を備える。引き込み頭部は、弱リンクラッチによって内部ケーブルと接続カラーとの両方に接続される。引き込み頭部に接続された引き込みラインは、フランジ開口を通して、カラーと導管と一緒に引き込み頭部をＪ管内に引き込むよう配置される。引き込み頭部は、下向きに付勢された肩部材を押し上げるよう配置される。接続カラーの溝が肩部材と整列した場合、下向き付勢力は肩部材を押し下げて接続カラーにおける溝と係止係合状態にする。その後、引き込みラインは弱リンクラッチのシヤーピンを破壊するのに十分な力で引っ張ることができ、これにより接続カラーから弱リンクラッチを分離させる。これにより、引き込みラインは、接続カラーがＪ管の口部において確実に所定位置に係止された状態で、内部ケーブルを構造内に更に引き込むことができる。
【００１４】
別の態様によれば、クイックリリース式フランジはフランジから接続カラーを分離させる手段を備える。回転可能な係止アームを上向きに回転させると、接続カラーにおける溝から肩部材を分離することができる。一態様によれば、解放ラインは回転可能な係止アームに取り付けることができる。解放ラインは、水面上まで、または任意のその他の所望の位置まで延在させることができる。解放ラインを引っ張ることにより、回転可能な係止アームを上方へ回転させ、カラーから肩部材を分離する。代替的な配置においては、ＲＯＶのマニピュレータアームに解放装置を取り付けることができる。この解放装置は、垂直方向に移動可能なスライダ部材が設けられたフレームを有する。スライダ部材は、回転可能な係止アームの端部を受けるスロットを有する。回転可能な係止アームの端部がスライダ部材のスロット内に挿入されると、油圧ピストンまたはその他の作動手段によりスライダ部材を押し上げ、これにより、回転可能な係止アームが持ち上げられて肩部材を接続カラーから分離させる。
【００１５】
別の態様によれば、本発明のクイックリリース式フランジは、フェールセーフ解放機構を提供する。この態様によれば、回転可能な係止アームが、脱着可能なヒンジピンによってフランジの外面上に取り付けられる。ヒンジピンは、脱着可能な、または破断可能な安全ピンによってブラケットに固定されている。回転可能な係止アームがジャムを生じた場合、好ましくはハンドルを備えるヒンジピンを取り外して、回転可能な係止アーム全体と肩部材とをフランジから分離可能とし、したがって接続カラーを解放可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
【図１】導管上に配置される引き込み頭部と接続カラーと共に示す、回転可能な係止アームを付勢するエラストマーカラーを有する本発明のクイックリリース式フランジの一実施形態の斜視図である。
【図２】フランジに導入される引き込み頭部の断面図である。
【図３】回転可能な係止アームの肩部材を押し上げる引き込み頭部の断面図である。
【図４】接続カラー上の溝と係止係合状態にある肩部材を示す側面断面図である。
【図５】回転可能な係止アームを付勢するばねを有する他の実施形態の詳細な断面図である。
【図６】解放後の弱リンクラッチと構造体内に引き込まれた内部ケーブルとを示す断面図である。
【図７】ＲＯＶ上に取り付けられた解放機構の実施形態の側面図である。
【図８】接続カラーをフランジから解放した後の、図７の解放機構の詳細図である。
【図９】解放機構の他の実施形態の側面図である。
【図１０】フェールセーフ解放機構を示す斜視分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明のクイックリリース式フランジ１０をＪ管１２の口部、例えば風力タービン等用のオフショアモノポールへのＪ管入口点に取り付けた状態を示す。フランジ１０は、構造体への任意タイプの開口に取り付け可能であることを理解されたい。フランジ１０は、接続プレート１６によってＪ管に接続された略円筒体１４を備える。フランジは円筒状の開口１８を有する。回転可能な係止アーム２０がブラケット２２内に取り付けられている。係止アーム２０は、脱着可能なヒンジピン２４の周りで回転可能である。ヒンジピン２４は、ハンドル２６を備える。
【００１９】
図１は、接続カラー３０が先端部に取り付けられた可撓性導管２８を更に示す。接続カラー３０は溝３２を有する。テーパ状の引き込み頭部３４は、弱リンク取り付け部によって接続カラー３０に接続され、また、引き込みワイヤ３６によってＪ管内へ引き込まれる。図２に示すように、長手方向に伸展可能なケーブル３８は導管２８内に配置され、また、当業界において周知のケーブル把持装置４０によって保持される。引き込み頭部３４は、弱リンクラッチ４２によって接続カラー３０に接続される。
【００２０】
図２〜図４に更に示すように、回転可能な係止アーム２０は、前方および下方に突出する肩部材４４を有する。肩部材は、円筒状の開口１８の内部へと突出して、下向きに付勢される。図１〜４および図６〜１０に示す第１の実施形態において、肩部材４４は、円筒体１４の外面上に配置されたエラストマーカラー４６によって下向きに付勢される。肩部材４４はエラストマーカラー４６の下側に配置され、その弾性により、回転可能な係止アーム２０が上向きに回転する際に肩部材を下向きに付勢する。図５は他の実施形態を示し、ここで回転可能な係止アーム２０は、リム５０内に配置したばね４８によって下向きに付勢されている。図１０から分かるように、肩部材４４は、円筒体１４における隙間または通路５２を介して円筒状の開口の内部に入る。
【００２１】
図２〜図４（図５）および図６は、Ｊ管に導管を接続するフランジ装置の使用方法を順次に示す。引き込みワイヤ３６は、略円筒体１４の円筒状の開口１８を介してＪ管１２内に引き込み頭部３４を引き込む。引き込み頭部３４の外面は、エラストマーカラー４６によって付与される付勢力に抗して肩部材４４を押し上げるよう配置される。これにより、引き込み頭部３４は、フランジ装置１０内に更に引き込まれる。図４に示すように、肩部材４４は、エラストマーカラー４６によって、または代替的には図５に示されるばね配置によって、下向きに付勢されて溝３２との係止状態となる。
【００２２】
図６に示すように、肩部材４４が溝３２との係止状態となった後、弱リンクラッチ４２が接続カラー３０から分離されるまで、引き込みライン３６は増大する力をもって引っ張られる。これにより、ケーブル３８を構造体内に更に引き込むことができる。
【００２３】
図７および図８は、解放機構の第１の実施形態を示す。マニピュレータアーム５４を有するＲＯＶ５２は解放装置５６を備える。解放装置５６はフレーム部材５８を備え、その上には垂直方向に移動可能なスライダ部材６０が配置される。スライダ部材６０は、回転可能な係止アーム２０の端部を受けるスロット６２を有する。ピストン装置６４は、スライダ部材６０を持ち上げ、すなわち回転可能な係止アーム２０を持ち上げて溝３２から肩部材４４を分離させ、フランジ装置１０からカラー３０を解放するよう作動させることができる。ピストン装置６４は、油圧管路６６またはピストン装置を作動させる他の当該技術分野で周知の技術によって作動させることができる。図９に示す他の実施形態において、スロット７０を有する解放アーム６８が設けられる。回転可能な係止アームの端部はスロット７０内に挿入される。アーム２０を回転させ、フランジ装置１０からカラー３０をため分離させるために、解放ライン７２を引っ張ることができる。
【００２４】
回転可能な係止アーム２０がジャムを生じた場合、本発明は、図１０に示すフェールセーフ解放機構を提供する。ヒンジピン２４はブラケット２２を通り、回転可能な係止アーム２０を所定位置に保持する。安全ピン７４は所定位置にヒンジピン２４を保持する。ハンドル２６を引っ張ることにより安全ピン７４を壊し、ヒンジピン２４がブラケット２２から取り除かれることを可能にし、回転可能な係止アーム２０を解放する。そして、カラー３０は、ジャムを生じた係止アーム２０と共に、フランジ装置から解放することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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