(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上に躯体が設置され、前記躯体に貫通穴が形成され、前記貫通穴にスパッドが挿通され、前記スパッドの下端部が着底した状態で前記躯体を前記スパッドに対しアクチュエータによって相対移動させることで、前記躯体を上昇させるジャッキ装置において、
前記アクチュエータは、
前記スパッドと前記躯体とを結合し長ストロークで前記躯体を上昇させる第１の昇降シリンダと、
前記スパッドと前記躯体とを結合し短ストロークで前記躯体を上昇させる第２の昇降シリンダとを備え、
さらに、前記躯体上に対向して配置される１対の支持タワーと、
前記スパッドの外側に移動可能に嵌められ前記スパッドに結合解除可能に結合される環状の本体部と、前記支持タワーに結合解除可能に結合される結合突部を有する上側リング部材と、
前記スパッドの外側に移動可能に嵌められ前記スパッドに結合解除可能に結合される環状の本体部と、結合突部を有する下側リング部材とを備え、
前記第２の昇降シリンダは前記上側リング部材の本体部と前記下側リング部材との間に、前記第１の昇降シリンダは前記上側リング部材の本体部と前記躯体との間にそれぞれ設けられていることを特徴とするジャッキ装置。
【請求項２】
前記第１の昇降シリンダの長ストロークは、前記スパッドの下端部が着底した水上設置状態において波浪時に前記躯体を波浪の影響をほとんど受けない設定高さだけ移動させる大きさである請求項１記載のジャッキ装置。
【請求項３】
前記支持タワーは、前記第１の昇降シリンダの最大伸長時に前記上側リング部材の結合突部が結合される上側結合部と、前記第１の昇降シリンダの最大収縮時に前記上側リング部材の結合突部が結合される下側結合部とを有する、請求項１または２記載のジャッキ装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の昇降シリンダは、前記スパッドの回りに交互に配置されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のジャッキ装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の昇降シリンダと前記スパッドとの結合は、結合ピンの挿入による結合である、請求項１〜４のいずれか１つに記載のジャッキ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のジャッキ装置を用いるジャッキ方法であって、
波浪時において、前記第１の昇降シリンダによって長ストローク対応する高さだけ前記躯体を一旦上昇させた後、前記第２の昇降シリンダによってさらに短ストロークに対応する高さずつ上昇させることを特徴とするジャッキ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２段アクションで躯体を上昇させ得るジャッキ装置及びジャッキ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＥＰ船などの作業船や、海洋構造物などの躯体を昇降させるジャッキ装置は、スパッドを利用して昇降させるのが一般的である。そして、そのようなジャッキ装置においては、前記躯体を、アクチュエータとして油圧シリンダを利用して昇降させるものが知られている（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
そのようなジャッキ装置に求められる能力は、全体積載重量をリフトアップできることと、ある程度の波浪においても結合ピンなどの取り付け・取り外しをできることである。そして、波浪時に、波浪の影響を小さくして前記躯体を上昇させるには、最終の目標高さとなるまでの時間の短縮化が必要となる。
【０００４】
そのような昇降を短時間に行うジャッキ装置として、従来のストッパ（結合ピン）で行う作業の一部をブレーキ装置で行うようにしたり、スパッド昇降手段をスパッド昇降方向において２段配置したりすることが提案されている（例えば，特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０４３９９号公報
【特許文献２】実開平５−２２２８８号公報
【特許文献３】特公昭５０−１４０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、波浪時において波浪の影響を小さくして前記躯体を上昇させるには、特許文献２，３に記載のものでは、十分とは言えない。
【０００７】
本発明は、波浪時において、最終の目標高さとなるまでの時間の短縮化を図り、波浪の影響を小さくできるジャッキ装置及びジャッキ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、躯体を上昇させるアクチュエータとして、長ストロークの昇降シリンダと短ストロークの昇降シリンダとを備える構成とし、波浪時において、前記長ストロークの昇降シリンダによって躯体を一旦大きく上昇させた後、短ストロークの昇降シリンダによって少しずつ安定して上昇させるという具合に２段アクションで躯体を上昇させるようにすることで、波浪時において最終の目標高さとなるまでの時間の短縮化を図り、波浪の影響を小さくすることができるものである。
【０００９】
そのために、請求項１の発明は、水上に躯体が設置され、前記躯体に貫通穴が形成され、前記貫通穴にスパッドが挿通され、前記スパッドの下端部が着底した状態で前記躯体を前記スパッドに対しアクチュエータによって相対移動させることで、前記躯体を上昇させるジャッキ装置において、前記アクチュエータは、前記スパッドと前記躯体とを結合し長ストロークで前記躯体を上昇させる第１の昇降シリンダと、前記スパッドと前記躯体とを結合し短ストロークで前記躯体を上昇させる第２の昇降シリンダとを備え、さらに、前記躯体上に対向して配置される１対の支持タワーと、 前記スパッドの外側に移動可能に嵌められ前記スパッドに結合解除可能に結合される環状の本体部と、前記支持タワーに結合解除可能に結合される結合突部を有する上側リング部材と、前記スパッドの外側に移動可能に嵌められ前記スパッドに結合解除可能に結合される環状の本体部と、結合突部を有する下側リング部材とを備え、前記第２の昇降シリンダは前記上側リング部材の本体部と前記下側リング部材との間に、前記第１の昇降シリンダは前記上側リング部材の本体部と前記躯体との間にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、スパッドの下端部が着底した水上設置状態において、波浪時においては、長ストロークの第１の昇降シリンダを使用することで、通常時に使用される短ストロークの第２の昇降シリンダを使用する場合よりも躯体を大きく上昇させることができる。よって、躯体を大きく上昇させて、波浪の影響を比較的受けにくい状態としてから、短ストロークの第２の昇降シリンダで、通常時と同様に、躯体を安定して上昇させることができる。よって、通常時に使用される短ストロークの第２の昇降シリンダだけを使用して躯体を上昇させる場合に比べて、最終の目標高さとなるまでの時間の短縮化が図れ、波浪時において、波浪の影響を小さくすることができる。
【００１２】
請求項２に記載のように、前記第１の昇降シリンダの長ストロークは、前記スパッドの下端部が着底した水上設置状態において波浪時に前記躯体を波浪の影響をほとんど受けない設定高さだけ移動させる大きさである、ことが望ましい。ここで、波浪の影響をほとんど受けない設定高さは、今までの波浪時における波高を計測し蓄積したデータベースに基づき、経験的に設定される。
【００１３】
請求項３に記載のように、前記支持タワーは、前記第１の昇降シリンダの最大伸長時に前記上側リング部材の結合突部が結合される上側結合部と、前記第１の昇降シリンダの最大収縮時に前記上側リング部材の結合突部が結合される下側結合部とを有する、構成とすることができる。
【００１４】
請求項４に記載のように、前記第１及び第２の昇降シリンダは、前記スパッドの回りに交互に配置されている、構成とすることができる。
【００１５】
請求項５に記載のように、前記第１及び第２の昇降シリンダと前記スパッドとの結合は、結合ピンの挿入による結合である、構成とすることができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載のジャッキ装置を用いるジャッキ方法であって、波浪時において、前記第１の昇降シリンダによって長ストローク対応する高さだけ前記躯体を一旦上昇させた後、前記第２の昇降シリンダによってさらに短ストロークに対応する高さずつ上昇させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、長ストロークの第１の昇降シリンダと短ストロークの第２の昇降シリンダとを備えるので、波浪時に、躯体の上昇動作を２段アクションとして、最終の目標高さとなるまでの時間の短縮化を図り、波浪の影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るジャッキ装置を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】前記ジャッキ装置を示す平面図である。
【図４】前記ジャッキ装置で用いられる下側リンク部材を示し、（ａ）は図１のＢ−Ｂ線における概略断面図，（ｂ）は変形例についての図４（ａ）と同様の図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は第２の昇降シリンダの動作説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は第１の昇降シリンダの動作説明図である。
【図７】通常時の躯体上昇動作を示すフローチャート図である。
【図８】波浪時の躯体上昇動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００２０】
図１は本発明に係るジャッキ装置の概略構成を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図、図３は前記ジャッキ装置を示す平面図である。
【００２１】
図１〜図３において、１はジャッキ装置で、水上に設置されている躯体２を、スパッド３を利用して、アクチュエータによって上昇させることができるもので、躯体２の大きさに応じて躯体２の複数箇所に設けられる。
【００２２】
つまり、水上に設置される躯体２には貫通穴２ａが形成され、貫通穴２ａにスパッド３が挿通され、スパッド３の下端部が着底した状態で躯体２をスパッド３に対しアクチュエータによって相対移動させることで、躯体２を上昇させることを可能とするものである。
【００２３】
ジャッキ装置１は、躯体２を上昇させるアクチュエータとして、長ストロークの第１の昇降シリンダ４と、短ストロークの第２の昇降シリンダ５とを備える。そのほか、１対の支持タワー６，６と、上側リング部材７と、下側リング部材８とを備える。
【００２４】
スパッド３には、上側リング部材７や下側リング部材８をスパッド３に結合するための複数列の結合穴３ａが軸線に沿って一定間隔でもって形成されている。
【００２５】
昇降シリンダ４，５は、スパッド３の回りに周方向に交互に配置されており、スパッド３に対し躯体２を相対移動させるものである。つまり、スパッド３を着底させたり、スパッド３が着底した状態で、躯体２を上昇させたり下降させたりすることができるものである。昇降シリンダ４，５の軸線とスパッド３の軸線とは平行であり、上下方向に延びている。第１の昇降シリンダ４の長ストロークは、水上設置状態において、波浪時に躯体２を波浪の影響をほとんど受けない設定高さまで一気に移動させる大きさである。第２の昇降シリンダ５の短ストロークは、昇降シリンダ５に油圧を供給する油圧ポンプ１２に負担がかからない大きさである。
【００２６】
１対の支持タワー６，６は水平断面コの字形状で、上下方向に延びる係合溝６ａ，６ａを有し、係合溝６ａ，６ａが向き合うように、スパッド３を挟んで、躯体２上に対向して固定されている。各支持タワー６は、第１の昇降シリンダ４の最大伸長時に上側リング部材７が結合される上側結合穴６ｂ（上側結合部）と、第１の昇降シリンダ４の最大収縮時に上側リング部材７が結合される下側結合穴６ｃ（下側結合部）とを有する。これら上側及び下側結合穴６ｂ，６ｃの間隔Ｈが、第１の昇降シリンダ４の長ストローク（最大ストローク）に相当する長さに対応している。なお、結合穴６ｂ，６ｃは躯体２が動揺している状態でも結合ピン２２の結合・結合解除が容易となるように上下方向に延びる長穴となっている。
【００２７】
上側リング部材７は、スパッド３の外側に移動可能に嵌められている。そして、上側リング部材７は、結合ピン２１にてスパッド３に結合解除可能に結合される環状の本体部７ａと、本体部７ａの外周部分から半径方向外方に突出する結合突部７ｂ，７ｂを有する。本体部７ａには、スパッド３に上側リング部材７を結合するための貫通穴７ａａが形成されており、貫通穴７ａａを通じて結合穴３ａに結合ピン２１を挿入することにより、スパッド３に上側リング部材７が結合解除可能に結合されるようになっている。よって、結合ピン２１による、上側リング部材７とスパッド３との結合状態では、上側リング部材７とスパッド３とが一体となっている。
【００２８】
また、結合突部７ｂ，７ｂは、支持タワー６，６の係合溝６ａ，６ａに移動可能に係合し、上側結合穴６ｂまたは下側結合穴６ｃに挿入される結合ピン２２を、結合突部７ｂの貫通穴７ｂａを貫通させることで、上側リング部材７が支持タワー６，６に結合解除可能に結合されるようになっている。
【００２９】
下側リング部材８は、図４（ａ）に示すように、スパッド３の外側に移動可能に嵌められ結合ピン２３にてスパッド３に結合解除可能に結合される環状の本体部８ａと、本体部８ａの外周部分から半径方向外方に突出する結合突部８ｂを有する。本体部８ａには、上側リング部材７と同様に、スパッド３に下側リング部材８を結合するための貫通穴８ａａが形成されており、貫通穴８ａａを通じて結合穴３ａに結合ピン２３を挿入することにより、スパッド３に下側リング部材８が結合解除可能に結合されるようになっている。よって、結合ピン２３による、下側リング部材８とスパッド３との結合状態では、下側リング部材８とスパッド３とが一体となっている。なお、貫通穴８ａａの周囲には、第１の昇降シリンダ４が貫通する貫通穴８ｃが形成されている。また、貫通穴８ｃに代えて、図４（ｂ）２示すように、第１の昇降シリンダ４に対応して、切り欠き８ｄを設けた下側リング部材８Ａとすることも可能である。
【００３０】
第１の昇降シリンダ４は、上側リング部材７の本体部７ａ下面側の取付部７ｃに一端が結合され、躯体２の上面側の取付部２ｂに他端が結合されている。このようにして、第１の昇降シリンダ４は、本体部７ａ（上側リング部材７）と躯体２との間に設けられている。そして、第１の昇降シリンダ４は、後述するように上側リング部材７を介してスパッド３に結合解除可能に結合されるようになっており、上側リング部材７が支持タワー６，６に結合されたうえでスパッド３に結合された状態で収縮動作することで、スパッド３に沿って躯体２を上昇させることができる。この第１の昇降シリンダ４の長ストローク（最大ストローク）が、躯体２を波浪の影響をほとんど受けない設定高さまで一気に移動させる大きさとなっている。
【００３１】
また、第２の昇降シリンダ５は、上側リング部材７の本体部７ａ下面側の取付部７ｄに一端が結合され、下側リング部材８の本体部８ａ上面側の結合突部８ｂに他端が結合され、上側リング部材７の本体部７ａと下側リング部材８との間に設けられている。
【００３２】
そして、第２の昇降シリンダ５は、前述したように、上側リング部材７及び下側リング部材８を介してスパッド３に結合解除可能に結合され、上側リング部材７が支持タワー６，６に結合されたうえでスパッド３に結合された状態でスパッド３に対し躯体２を上昇させることができるようになっている。なお、このとき、上側リング部材７とスパッド３との、結合ピン２１による結合は解除されている。
【００３３】
これら昇降シリンダ４，５とはスパッド３の回りに交互に、６本ずつ同数が配置されている。なお、両昇降シリンダ４，５の数は、同数でなくてもよく、交互でなくてもよいのはもちろんであり、バランスよく昇降動作をさせることができればよい。
ところで、短ストロークの油圧シリンダだけを用いる従来のジャッキ装置では、波浪時のことを考慮して、ある程度のストロークと速度とを必要とするため、油圧ポンプの能力を下げることができない。一方、ジャッキ装置１の場合では、速度と長ストロークが要求される昇降シリンダ４は、昇降シリンダ５に比べて必要ポンプ油量が極端に大きくなるが、昇降シリンダ４の使用は、波浪時において、１回だけであるので、油圧アキュムレータを利用することで対応し、ジャッキ装置１の非稼働時に前記アキュムレータに蓄圧しておいて、昇降シリンダ４を使用する際にそれを利用するようにすれば、昇降シリンダ４，５を作動させるために用いる油圧ポンプの能力を下げることができる。よって、油圧アキュムレータの利用で、油圧ポンプによる無駄なエネルギーの消費を回避できるので、省エネ効果も期待できる。
【００３４】
第１及び第２の昇降シリンダ４，５は、図８に示すように、電磁切替弁１１を介して油圧ポンプ１２に接続され、通常時には第２の昇降シリンダ５に接続され、波浪時には第１の昇降シリンダ４に接続された後第２の油圧シリンダ４に接続されるようになっている。なお、波浪時に、第１の昇降シリンダ４に接続される油圧ポンプ１２の能力をアシストするために油圧アキュムレータ１３を設けている。
【００３５】
続いて、水面上に浮遊状態にある躯体２を、ジャッキ装置１を用いて上昇させる手順について説明する。
（通常時）
浮遊状態にある躯体２を上昇させるには、図５（ａ）〜（ｃ）及び図７に示すように、まず、上側リング部材７とスパッド３とを結合する結合ピン２１は、上側リング部材７とスパッド３とを結合する結合状態ではなく、上側リング部材７とスパッド３との結合を解除する状態とする。
【００３６】
また、下側リング部材８とスパッド３とを結合する結合ピン２２は、下側リング部材８とスパッド３とを結合する結合状態であり、上側リング部材７と支持タワー６とを結合する結合ピン２３は、常時、上側リング部材７と支持タワー６とを結合する結合状態とされる（ステップＳ１１）。
【００３７】
その状態で、第２の昇降シリンダ５を伸長動作させ、スパッド３を躯体２に対し相対的に下降させる（ステップＳ１２）。
【００３８】
そして、昇降シリンダ５が最大ストロークとなり伸長限度に達すると、結合ピン２１にて上側リング部材７とスパッド３とを結合する結合状態とする（ステップＳ１３）。
【００３９】
それから、結合ピン２２を、下側リング部材８とスパッド３との結合が解除される状態とし、その状態で昇降シリンダ５を収縮動作させる（ステップＳ１４）。
【００４０】
収縮終了後、その収縮状態で結合ピン２２を、下側リング部材８とスパッド３とを結合する結合状態とする一方、結合ピン２１を、上側リング部材７とスパッド３との結合を解除する状態とし、昇降シリンダ５を再び伸長動作させることで、スパッド３を再び躯体２に対し相対的に下降させる（ステップＳ１５）。これにより、スパッド３が一定ピッチ、つまり結合穴３ａの配列ピッチに対応する長さだけ，躯体２に対しスパッド３が下降することになる。
【００４１】
このような昇降シリンダ５による伸長動作・収縮動作を繰り返し、一定ピッチずつスパッド３を下降させ、最終的にスパッド３を水底に着底させる。着底後、躯体２の荷重を支持するようになるまで，このような動作は繰り返し行われる（ステップＳ１６）。
【００４２】
そして、必要に応じて、躯体２が水面と離れ、スパッド３で支持された状態とすることができる。
【００４３】
躯体２を下降させる場合には、前述した手順と逆の手順で、一定ピッチずつスパッド３を上昇させ、水面上に浮遊させることができる。
（波浪時）
浮遊状態にある躯体２を上昇させる際には、図６（ａ）（ｂ）及び図８に示すように、躯体２は，積載荷重により浮体として波浪の影響があるので、波浪の影響をほとんど受けない位置まで躯体２を一気に上昇させることが望ましい。
【００４４】
そこで、まず、結合ピン２１にて上側リング部材７とスパッド３とを結合する結合状態とする一方、結合ピン２２，２３による、支持タワー６と上側リング部材７との結合やスパッド３と下側リング部材２３との結合は、解除されている状態とする（ステップＳ３１）。
【００４５】
それから、第１の昇降シリンダ４を収縮方向に動作させることで、躯体２を、着底しているスパッド３に対し上昇させ、躯体２を、波浪の影響をほとんど受けない設定高さだけ一気に上昇させる（ステップＳ３２）。
【００４６】
その後、昇降シリンダ４の収縮限度になると、結合ピン２２にて上側リング部材７と支持タワー６（下側結合穴６ｃ）とを結合する結合状態とする（ステップＳ３３）。
【００４７】
この昇降シリンダ４の収縮状態では、波浪の影響をほとんど受けない状態となっているので、前述した通常時における昇降動作の場合と同様に、結合ピン２３にてスパッド３と下側リング部材８とを結合する結合状態とし、第２の昇降シリンダ５による、躯体２の、前記一定ピッチずつの伸長動作・収縮動作を繰り返す（ステップＳ３４）。つまり、波浪の影響をほとんど受けない設定高さに相当する長ストロークのシリンダ伸長動作を、通常時の躯体２の上昇動作に先だって、１回だけ実施することで、波浪の影響を最小限にすることができる。
【００４８】
よって、波浪時においては、上昇動作を２段アクションとすることで、最終の目標高さとなるまでの時間の短縮化が図れ、波浪の影響を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  ジャッキ装置
２  躯体
２ａ  貫通穴
３  スパッド
４  第１の昇降シリンダ
５  第２の昇降シリンダ
６  支持タワー
６ａ，６ａ  係合溝
７  上側リング部材
７ａ  本体部
７ｂ  結合突部
８，８Ａ  下側リング部材
８ａ  本体部
８ｂ  結合突部
８ｃ  貫通穴
８ｄ  切り欠き
【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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