(57)【要約】  本発明は、浮いている船舶２と船舶の下にある水体との間で長尺物６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７を移送するキャプスタン・リール１０及び方法、並びにそのようなキャプスタン・リールを適用する船舶に関する。キャプスタン・リールは、長尺物を本体の軸方向軸１１周りに巻き付けるための回転可能な円筒形本体１００を備え、前記本体は、長尺物の少なくとも一部分を間接的に支持する円筒状接触面３５を備える。さらに、キャプスタン・リールは、本体の軸方向軸に対してらせん方向に、円筒形本体の周りに少なくとも部分的に巻き付けられ、円筒状接触面と対象の長尺物との間の中間層として作用するエンドレス・チェーン１８と、円筒形本体の第１の軸方向端部領域７ａのチェーン出口領域Ｔと、円筒形本体の反対側の軸方向端部に位置する第２の軸方向端部領域７ｂのチェーン入口領域Ｅとの間でエンドレス・チェーンを案内するための、円筒形本体の軸方向長さを横切って延在するチェーン移送ガイド１７とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮いている船舶（２）と前記船舶の下にある水体との間で長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）を移送するキャプスタン・リール（１０）であって、
円筒形本体（１００）であって、前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）を前記円筒形本体（１００）の軸方向軸（１１）周りに巻き付けるための回転可能な円筒形本体（１００）を備え、
前記円筒形本体（１００）が、前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）の少なくとも一部分を間接的に支持する円筒状接触面（３５）を備える、
キャプスタン・リール（１０）において、
前記円筒形本体（１００）の前記軸方向軸（１１）に対してらせん方向に、前記円筒形本体（１００）の周りに少なくとも部分的に巻き付き、前記円筒状接触面（３５）と対象の前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）との間の中間層として作用するエンドレス・チェーン（１８）と、
前記円筒形本体（１００）の第１の軸方向端部領域（７ａ）のチェーン出口領域（Ｔ）と、前記円筒形本体（１００）の反対側の軸方向端部に位置する第２の軸方向端部領域（７ｂ）のチェーン入口領域（Ｅ）との間で前記エンドレス・チェーン（１８）を案内するための、前記円筒形本体（１００）の軸方向長さを横切って延在するチェーン移送ガイド（１７）と
をさらに備えることを特徴とする、キャプスタン・リール（１０）。
【請求項２】
使用時に、前記エンドレス・チェーン（１８）が前記円筒形本体（１００）に０度でない入口角度で入り、且つ前記円筒形本体（１００）を０度でない出口角度で出ることを特徴とし、前記入口角度及び前記出口角度が、前記円筒形本体（１００）の全体的な回転方向に対して定義される、請求項１に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項３】
前記角度がお互いに同一、又はほぼ同一であることを特徴とする、請求項２に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項４】
前記第１の軸方向端部領域（７ａ）及び前記第２の軸方向端部領域（７ｂ）の一方又は両方の位置にある、或いは近くにあるらせん誘導手段（１１０）をさらに備え、前記らせん誘導手段（１１０）が、前記エンドレス・チェーン（１８）を強制的に前記らせん方向にするように構成されることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項５】
前記らせん誘導手段（１１０）の少なくとも１つが、前記チェーン入口領域（Ｅ）の位置に、又は近くに配置されることを特徴とする、請求項４に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項６】
前記らせん誘導手段（１１０）が、前記円筒状接触面（３５）に部分的に沿うことを特徴とする、請求項４又は５のいずれかに記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項７】
強制的に前記らせん方向にすること／前記らせん方向にしようとすることが、前記エンドレス・チェーン（１８）の側面の一方又は両方と少なくとも１つの前記らせん誘導手段（１１０）との間の滑り接触によって少なくとも部分的に生じることを特徴とする、請求項４から６までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項８】
前記エンドレス・チェーン（１８）が、フレキシブル連結手段（２７、２８）によって端と端がつながれた関係で配列された複数の支持要素（１９）により構成されることを特徴とし、前記連結手段（２７、２８）が隣接する支持要素（１９）間の相対的な動きを許容する、請求項１から７までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項９】
各支持要素（１９）が、
前記円筒形本体（１００）周りへの巻き付け間、前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）を支持する支持面（２９）であって、前記支持面（２９）の形状が、支持を与えるように、且つ対象の前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）と、対応する１つ又は複数の支持要素（１９）との間の相対的な動きを制限するように設計された支持面（２９）と、
前記支持要素（１９）と前記円筒形本体（１００）の軸方向に隣接する少なくとも１つの支持要素（１９）との間の滑り接触を与える側面スキッドの表面（３２）と、
前記支持面（２９）の反対側に、前記支持要素（１９）と前記円筒状接触面（３５）との間の摩擦接触を与えるように配置されたスキッド・パッド（３１）であって、使用中での前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）へのキャプスタン効果を確実に維持し、且つ前記支持要素（１９）間の長手方向の相対移動を可能にする摩擦接触を保証するように構成されたスキッド・パッド（３１）と
を備えることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１０】
前記チェーン出口領域（Ｔ）及び前記チェーン入口領域（Ｅ）の位置で、又は近くで、それぞれ前記円筒形本体（１００）に結合した第１のラジアル圧力ビーム（２３ａ）及び第２のラジアル圧力ビーム（２３ｂ）をさらに備え、前記ラジアル圧力ビーム（２３ａ、ｂ）が、前記エンドレス・チェーン（１８）が前記円筒形本体（１００）から出るとき、及び前記円筒形本体（１００）に再び入るときに所望の空間位置に確実に位置決めされるように構成されることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１１】
前記らせん誘導手段（１１０）が、前記第１及び前記第２のラジアル圧力ビーム（２３ａ、ｂ）の一方又は両方に結合される、或いは一方又は両方の一体部品を形成することを特徴とする、請求項１０に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１２】
前記エンドレス・チェーン（１８）上に支持可能な終端支持体（ＥＴＳ）（４４）をさらに備え、前記ＥＴＳ（４４）が、前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）の一端に配置された終端（４２）を受け入れ、支持し、離すために、前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）の巻取領域（Ｐ）の位置に又は近くに、或いは繰出領域（Ｕ）の位置に又は近くに配置されることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１３】
前記ＥＴＳ（４４）が、停止手段（５３ａ、５３ｂ、５４、４８ａ、４８ｂ、４９）によって、前記第１のラジアル圧力ビーム（２３ａ）及び前記第２のラジアル圧力ビーム（２３ｂ）に取り外し可能に留められることを特徴とする、請求項１２に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１４】
前記停止手段（５３ａ、５３ｂ、５４、４８ａ、４８ｂ、４９）が、
前記ＥＴＳ（４４）を停止位置に取り外し可能に固定するＥＴＳラッチ（５３ａ、ｂ）と、
前記ＥＴＳ（４４）が、前記停止位置にある間、前記各ラジアル圧力ビーム（２３ａ、ｂ）上で２つの長手方向のうちの１方向に滑らないようにする、通過可能な保持部材（４８ａ、ｂ）であって、前記長手方向が、前記ラジアル圧力ビーム（２３ａ、ｂ）の長さに沿った方向として定義される、通過可能な保持部材（４８ａ、ｂ）と
を備えることを特徴とする、請求項１３に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１５】
前記第１のラジアル圧力ビーム（２３ａ）の前記停止手段（５３ａ、５４、４８ａ、４９）が、前記ＥＴＳ（４４）が前記第１のラジアル圧力ビーム（２３ａ）上で２つの長手方向のうちの他方向に滑るのを防ぐ通過不可能なストッパ（４９）をさらに備えるという点で、前記第１のラジアル圧力ビーム（２３ａ）の前記停止手段（５３ａ、５４、４８ａ、４９）が、前記第２のラジアル圧力ビーム（２３ｂ）の前記停止手段（５３ｂ、５４、４８ｂ、４９）とは異なることを特徴とする、請求項１４に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１６】
前記ＥＴＳ（４４）が、前記エンドレス・チェーン（１８）の少なくとも１つのＥＴＳ支持面（５０）上に支持可能であることを特徴とする、請求項１１から１５までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１７】
前記ＥＴＳ（４４）が、第１の終端連結手段（４５ａ）を動作中に受け入れるための第２の終端連結手段（４５ｂ）を備え、前記第１の終端連結手段（４５ａ）が前記終端（４２）の一部を構成することを特徴とする、請求項１１から１６までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１８】
前記円筒形本体（１００）の軸方向端部の少なくとも１つに配置されたラジアル圧力トラック（ＲＰＴ）（１２０）をさらに備え、前記ＲＰＴが、使用中に前記円筒形本体（１００）上に位置する前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）の少なくとも一部分に圧力／保持力をかけるように構成されることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項１９】
使用中、前記ＲＰＴ（１２０）が、前記円筒形本体（１００）の周りの前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）の巻き数が所定の巻き数より少ないときのみ、圧力／保持力をかけることを特徴とする、請求項１８に記載のキャプスタン・リール（１０）。
【請求項２０】
請求項１から１９までのいずれか一項によるキャプスタン・リール（１０）によって吊り下げられた長尺物（６）の動きを制御する方法であって、
ａ）第１の速度で、前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）を前記キャプスタン・リール（１０）に送るステップと、
ｂ）前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）と前記キャプスタン・リール（１０）の表面との間の動摩擦を制御するように、前記第１の速度に関係づけられる回転速度で前記キャプスタン・リール（１０）を動作させるステップとを特徴とする方法。
【請求項２１】
ステップａ）がテンショナ（２０）の動作によって行われる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）が前記リール（１０）に入る前記速度が、前記リール（１０）と前記長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）との間の相対的な動きを維持するように制御される、請求項２０又は２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
船体（３）及び甲板（４）を備え、請求項１から１９までのいずれか一項に記載のキャプスタン・リール（１０）を備えることをさらに特徴とする、長尺物（６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７）を水体の中に敷設する、又は水体から回収する船舶（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立クレームの前提部に記載の長尺物を制御し且つ吊り下げる装置及び方法に関する。本発明は、海上の船舶から、剛性パイプ、フレキシブル・パイプ、ライザ、フローライン、パイプライン、アンビリカル、繊維ロープ又はケーブルなどの長尺物を敷設するのに特に用いる。
【背景技術】
【０００２】
例えば大水深でのフローラインの設置では、生産物の重量が増えること、及びそれに対応して敷設作業中に材料の張力が増すことによって新たな課題が生じる。これは、生産物に被害を及ぼす危険性、作業中の安全な操作、並びに生産物のコスト及びパイプ敷設作業のコストに影響を及ぼす。特に、水深の増大によって、既存の作業パラメータ及び装置を全体的に向上させる必要がある。例えば、フローライン周りの締付け圧力の増大、テンショナの数の増加、垂直敷設システム（ＶＬＳ：ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｌａｙ  ｓｙｓｔｅｍ）の塔の高さの増大、及び安定性要件が高くなることによる船舶の幅の増大などである。
【０００３】
海底にフレキシブル・パイプ、ケーブルなどを敷設する方法及び装置はよく知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２では共に従来のＶＬＳが記載されている。伝統的なＶＬＳでは、フレキシブル・パイプは、しばしば直列に、そして敷設プロセスを制御するために同期して動くテンショナによって保持される。しかしながら、そのような従来のＶＬＳでは、多くのテンショナを必要とする大水深のフローラインからの高い荷重を扱う必要があり、システム全体が、特に大きく、扱いにくく、及び常にメンテナンスが必要なため高価になる。
【０００４】
最新技術としては、特許文献３もまた挙げられ、そこでは、浮いている船舶から回転可能な円筒形本体を用いて長尺物を水体の中に供給する装置が記載されている。構成要素からなるエンドレス・チェーンが円筒形本体の周りに何回か巻きつけられ、その構成要素は長尺物を支持するように構成される。その巻き数は、荷重、利用できるスペース、コストなどの要求事項に応じて調節しなければならないが、典型的な敷設作業では、巻き数は、２回より多く、好ましくは２から５回、例えば３．７５回である。この解決策によって、よく知られたキャプスタン効果を利用して、テンショナへの必要性を大きく軽減して、長尺物からの荷重のほとんどを除くことができる。しかしながら、巻き付け中、主として平行に配置される半径方向の長尺物を案内するための専用の案内手段を円筒形本体の下に配置するという不都合な点がある。ＶＬＳに関しては、この追加の配置によって、幾分システムが複雑になり、メンテナンスが必要となり、且つコストがかかる。
【０００５】
これに加えて、上記の公報のいずれにも、人手を介さずに敷設作業が円滑に行える、フローライン／長尺物の終端支持体（ＥＴＳ：ｅｎｄ  ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｓｕｐｐｏｒｔｓ）の取扱いのための解決策が開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際出願第０３／００４９１５号
【特許文献２】米国特許第５３４６３３３号明細書
【特許文献３】国際出願第２０１２／０４４１７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本出願人は、従来の技術の欠点を克服し、さらなる利点を得るために、本発明を考案し具体化した。
【０００８】
本発明は、フレキシブル・ラインがシリンダ（ボラード、ウィンチ、又はキャプスタン）の周りに巻かれているときに、荷重の力に対抗するのに必要な保持力に関する良く知られたキャプスタン効果を利用する。摩擦力と張力の相互作用のため、キャプスタンの周りに巻かれたラインにかかる張力は、キャプスタンの両側で異なることがある。一方の側に働く保持力が小さくても、他方の側への荷重力を大きくすることができる。これが、キャプスタン型装置が作動する原理である。
【０００９】
保持力を荷重力に関係づける式は、ほとんどの場合、次式で近似することができる。
【数１】
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ここで、Ｔ１及びＴ０は、それぞれ出力及び入力の張力、μはリール表面とフレキシブル・チューブなどの固体間接触の摩擦係数、φは、ラジアンで測ったロープの接触角、すなわち巻き数の合計の角度を表わす。すなわち、フレキシブル・チューブ又はロープがリールの周りに３．７５回巻かれていれば、φは３．７５×２π＝７．５πとなる。本明細書で開示する特定の用途に対して、典型的なμの値は０．１から０．３の範囲にある。したがって、リールの周囲に３．７５回巻かれたフレキシブル・チューブの張力すなわち荷重力は、入力の張力すなわち保持力のおおよそ１０から１２００倍にほぼ増大する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、主請求項に記載されて特徴付けられ、一方、従属請求項では本発明の他の特徴が記述される。
【００１１】
したがって、浮いている船舶と船舶の下にある水体との間で長尺物を移送するキャプスタン・リールが提供され、キャプスタン・リールは、長尺物を本体の軸方向軸周りに巻き付けるための回転可能な円筒形本体を備え、前記本体は、長尺物の少なくとも一部分を間接的に支持する円筒状接触面を備える。キャプスタン・リールは、円筒形本体の軸方向軸に対してらせん方向に、本体の周りに少なくとも部分的に巻き付き、円筒状接触面と対象の長尺物との間の中間層として作用するエンドレス・チェーンと、円筒形本体の第１の軸方向端部領域のチェーン出口領域と円筒形本体の反対側の軸方向端部に位置する第２の軸方向端部領域のチェーン入口領域との間でエンドレス・チェーンを案内するための、円筒形本体の軸方向長さを横切って延在するチェーン移送ガイドとをさらに備える。
【００１２】
エンドレス・チェーンという表現は、端と端がつながれたループ状で連結するチェーンとして以降定義される。
【００１３】
使用時に、エンドレス・チェーンは、円筒形本体に０度でない入口角度で入り、且つ円筒形本体を０度でない出口角度で出ることが好ましく、入口角度及び出口角度は、円筒形本体の全体的な回転方向に対する角度として定義される。これらの角度は、お互いに同一、又はほぼ同一とすることができる。
【００１４】
キャプスタン・リールは、有利な実施例として、第１の軸方向端部領域及び第２の軸方向端部領域の一方又は両方の位置にある、或いは近くにあるらせん誘導手段をさらに備えることができ、らせん誘導手段は、エンドレス・チェーンを強制的にらせん方向にするように構成される。らせん誘導手段の少なくとも１つは、チェーン入口領域、すなわちエンドレス・チェーンが円筒形本体に入る領域、の位置に、又は近くに配置することができる。同様に、本明細書では、チェーン出口領域は、エンドレス・チェーンが円筒形本体から出る領域として定義される。前記らせん誘導手段は、円筒状接触面に部分的に沿うことができることが有利である。
【００１５】
強制的にらせん方向にすること／らせん方向にしようとすることもまた、エンドレス・チェーンの側面の一方又は両方と少なくとも１つのらせん誘導手段との間の滑り接触によって少なくとも部分的に生じることができる。
【００１６】
本発明の１つの実施例において、エンドレス・チェーンは、コネクタによって端と端がつながれた関係で配列された複数の支持要素により構成することができ、ここで、コネクタは、隣接する支持要素間の相対的な動きを許容する。これらの支持要素のそれぞれは、円筒形本体周りへの巻き付け間、長尺物を支持する支持面であって、支持面の形状が、支持を与えるように、且つ対象の長尺物と対応する１つ又は複数の支持要素との間の相対的な動きを制限するように設計された支持面と、支持要素と円筒形本体の軸方向に隣接する少なくとも１つの支持要素との間の滑り接触を与える側面スキッドの表面と、支持面の反対側に、支持要素と円筒状接触面との間の摩擦接触を与えるように配置されたスキッド・パッドであって、使用中での長尺物へのキャプスタン効果を確実に維持し、且つ支持要素間の長手方向の相対的な動きを可能にする摩擦接触を保証するように構成されたスキッド・パッドとを備えることができる。
【００１７】
本発明のさらに別の好ましい実施例では、キャプスタン・リールは、チェーン出口領域及びチェーン入口領域の位置で、又は近くで、それぞれ円筒形本体に結合した第１のラジアル圧力ビーム及び第２のラジアル圧力ビームをさらに備え、ラジアル圧力ビームは、エンドレス・チェーンが円筒形本体から出るとき、及び円筒形本体に再び入るときに、所望の空間位置に確実に位置決めされるように構成される。上記のらせん誘導手段は、第１及び第２のラジアル圧力ビームの一方又は両方に結合される、或いは一方又は両方の一体部品を形成することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の好ましい実施例では、キャプスタン・リールは、エンドレス・チェーン上に支持可能な終端支持体をさらに備えることができ、ＥＴＳは、長尺物の一端に配置された終端を受け入れ、支持し、離すために、長尺物の巻取領域の位置に又は近くに、或いは繰出領域の位置に又は近くに配置さる。ＥＴＳは、停止手段によって、第１のラジアル圧力ビーム及び第２のラジアル圧力ビームに取り外し可能に留めることができる。これらの停止手段は、ＥＴＳを停止位置に取り外し可能に固定するＥＴＳラッチと、ＥＴＳが停止位置にある間、各ラジアル圧力ビーム上で２つの長手方向のうちの１方向に滑らないようにする、通過可能な保持部材であって、長手方向が、ラジアル圧力ビームの長さに沿った方向として定義される、通過可能な保持部材とを備えることができる。第１のラジアル圧力ビームの停止手段は、ＥＴＳが第１のラジアル圧力ビーム上で２つの長手方向のうちの他方向に滑るのを防ぐ通過不可能なストッパをさらに備えるという点で、第１のラジアル圧力ビームの停止手段が、第２のラジアル圧力ビームの停止手段とは異なることが好ましい。さらに、ＥＴＳ及び支持要素／チェーンは、ＥＴＳがエンドレス・チェーンの少なくとも１つのＥＴＳ支持面上に支持可能であるように構成することができる。ＥＴＳはまた、第１の終端連結手段を動作中に受け入れるための第２の終端連結手段を備えることができ、ここで第１の終端連結手段は終端の一部を構成する。
【００１９】
本発明のさらに別の好ましい実施例では、キャプスタン・リールは、円筒形本体の軸方向端部の少なくとも１つに配置されたラジアル圧力トラック（ＲＰＴ）をさらに備えることができ、ここで、前記ＲＰＴは、使用中に円筒形本体上に位置する長尺物の少なくとも一部分に圧力／保持力をかけるように構成される。ＲＰＴの主な目的は、リールの円筒形のシリンダ上の長尺物に確実に高い圧力をかけて、それにより、長尺物を支持しているチェーンと下の円筒形本体との間の必要な摩擦を達成することである。ＲＰＴによって生じるこの圧力は、前記のテンショナ及び／又はキャプスタン効果によって生じる張力に関して反力／対抗張力が全体的に小さい場合には、特に重要である。対抗張力は、通常、円筒形本体の周りの巻き付けを完了した後にチェーンから外された長尺物の一部（例えば本体から垂直に吊り下げられた部分で、この部分の自由端は水の方を向く、又は水中に入っている）によって生じる。通常は望ましくない対抗張力の低下は、終端及び先行ロープの切り離しなどの操作員の特定の作業による場合がある。そのような予想される張力の低下の前に、そして例えば、敷設中、長尺物の十分長い部分を水中に下げることによって、十分な対抗張力が再び確立するまで、ＲＰＴを使用することは、安定した動作を確実にするのに効率的であることが分かる。当業者であれば、例えばテンショナから必要な張力をさらに除くための手段としてＲＰＴを使用するなど、このようなＲＰＴの付加的な、又は代替的な使用を想像できる。
【００２０】
本発明の上記の開示は、エンドレス・チェーンを円筒形本体の軸方向の一方の端部から軸方向の他方の端部へ移送するということ以外には、移送ガイドについてはなんら限定していないことに留意されたい。したがって、移送ガイドは本体の外側に配置することも、部分的に内側に配置することもできる。後者は、キャプスタン・リールが回転中心シャフト又はハブ及び／若しくはスポークなどの本体の内部部品のいくつか又はすべてがない構成の場合には便利になることがある。
【００２１】
本発明は、長尺物を水から、敷設船の中へ巻き上げる、すなわち敷設の手順の反対のプロセスにも使用することができる。
【００２２】
上記の主発明に対する第１の代替として、上記と同じタイプのキャプスタン・リールもまた提供されるが、ここでは、請求項１０に開示するようなラジアル圧力ビームによって独創的な特徴が与えられ、したがって、請求項１記載のエンドレス・チェーンに関する特徴付けられた特色を、少なくとも部分的に置き換える。より具体的には、この代替の発明では、浮いている船舶と船舶の下にある水体との間で長尺物を移送するキャプスタン・リールが提供され、キャプスタン・リールは、長尺物を本体の軸方向軸周りに巻き付けるための回転可能な円筒形本体を備え、前記本体は、長尺物の少なくとも一部分を間接的に支持する円筒状接触面を備える。代替のキャプスタン・リールは、円筒形本体の周りに少なくとも部分的に巻き付き、円筒状接触面と対象の長尺物との間の中間層として作用するチェーンと、円筒形本体の第１の軸方向端部領域のチェーン出口領域（Ｔ）と円筒形本体の反対側の軸方向端部に位置する第２の軸方向端部領域のチェーン入口領域（Ｅ）との間でエンドレス・チェーンを案内するための、円筒形本体の軸方向長さを横切って延在するチェーン移送ガイドと、チェーン出口領域（Ｔ）及びチェーン入口領域（Ｅ）の位置で、又は近くで、それぞれ円筒形本体に結合した第１のラジアル圧力ビーム及び第２のラジアル圧力ビームであって、エンドレス・チェーンが、円筒形本体から出るとき、及び円筒形本体に再び入るときに、所望の空間位置に確実に位置決めされるように構成されたラジアル圧力ビームとをさらに備える。本明細書中のラジアル圧力ビームのさらなる詳細のいずれもが、第２の代替の発明の一部分となる。
【００２３】
上記の主発明に対する第２の代替として、上記と同じタイプのキャプスタン・リールもまた提供されるが、ここでは、請求項１２に開示するような終端支持体（ＥＴＳ）によって独創的な特徴が与えられ、もしキャプスタン・リールもまたラジアル圧力ビーム、好ましくは請求項１３〜１７までのいずれか一項に記載の制限部を含むラジアル圧力ビームを備えていれば、請求項１記載のエンドレス・チェーンに関する特徴付けられた特色を、少なくとも部分的に置き換える。より具体的には、第２の代替の発明では、浮いている船舶と船舶の下にある水体との間で長尺物を移送するキャプスタン・リールが提供され、キャプスタン・リールは、長尺物を本体の軸方向軸周りに巻き付けるための回転可能な円筒形本体を備え、前記本体は、長尺物の少なくとも一部分を間接的に支持する円筒状接触面を備える。代替のキャプスタン・リールは、円筒形本体の周りに少なくとも部分的に巻き付き、円筒状接触面と対象の長尺物との間の中間層として作用するチェーンと、エンドレス・チェーン上に支持可能な終端支持体（ＥＴＳ）であって、長尺物の一端に配置された終端を受け入れ、支持し、離すために、長尺物の巻取領域（Ｐ）の位置に又は近くに、或いは繰出領域（Ｕ）の位置に又は近くに配置されるＥＴＳとをさらに備える。第１及び第２のラジアル圧力ビームが第２の代替の発明の一部分になるという好ましい場合には、これらの第１及び第２のラジアル圧力ビームは、主発明及び第１の代替の発明に関しては、チェーン出口領域（Ｔ）及びチェーン入口領域（Ｅ）の位置で、又は近くで、それぞれ円筒形本体に結合し、チェーンが円筒形本体から出るとき、及び円筒形本体に再び入るときに、所望の空間位置に確実に位置決めされるように構成される。そのとき、チェーン移送ガイドは、円筒形本体の第１の軸方向端部領域のチェーン出口領域（Ｔ）と円筒形本体の反対側の軸方向端部に位置する第２の軸方向端部領域のチェーン入口領域（Ｅ）との間のチェーンを案内するための、円筒形本体の軸方向長さを横切って延在する。本明細書中のＥＴＳのさらなる詳細のいずれもが、ラジアル圧力ビームが適用可能であれば、第２の代替の発明の一部分となることができる。
【００２４】
上記の主発明に対する第３の代替として、上記と同じタイプのキャプスタン・リールもまた提供されるが、ここでは、請求項１８又は１９に開示するようなラジアル圧力ビームによって独創的な特徴が与えられ、したがって、請求項１記載のエンドレス・チェーンに関する特徴付けられた特色を、少なくとも部分的に置き換える。より具体的には、第３の代替の発明では、浮いている船舶と船舶の下にある水体との間で長尺物を移送するキャプスタン・リールが提供され、キャプスタン・リールは、長尺物を本体の軸方向軸周りに巻き付けるための回転可能な円筒形本体を備え、前記本体は、長尺物の少なくとも一部分を間接的に支持する円筒状接触面を備える。代替のキャプスタン・リールは、円筒形本体の周りに少なくとも部分的に巻き付き、円筒状接触面と対象の長尺物との間の中間層として作用するチェーンと、円筒形本体の軸方向端部の少なくとも１つに配置されたラジアル圧力トラック（ＲＰＴ）とを備え、前記ＲＰＴは、使用中に円筒形本体上に位置する長尺物の少なくとも一部分に圧力／保持力をかけるように構成される。本明細書中のＲＰＴのさらなる詳細のいずれもが、第３の代替の発明の一部分となる。
【００２５】
上で開示した第１、第２、及び第３の代替の発明に対して、それらにはエンドレス・チェーン構成を必要としないことは、共通である。
【００２６】
説明を明瞭にするために、すべての発明及び添付の特許請求の範囲に対しては、上記の記述は、１つ又は複数のチェーン、１つ又は複数のチェーン移送ガイド、１つ又は複数の第１及び第２のラジアル圧力ビーム、１つ又は複数のＥＴＳ、１つ又は複数のＲＰＴなどを含むものとする。
【００２７】
本発明はまた、長尺物を水体の中に敷設する、又は水体から回収する／吊り上げるための船体及び甲板を含み、且つ上記開示で与えられる特徴によるキャプスタン・リールを備える船舶を含む。
【００２８】
本発明のこれらの及び他の特徴は、添付の図面を参照して、非限定的な実例として与えられる実施例の優先的形態の以下の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるパイプ敷設船の実施例の側面図である。
【図２】本発明によるパイプ敷設船の実施例の上面図である。
【図３】船のムーンプール領域の近くに配置されたキャプスタン・リール及びフレキシブル・パイプの一部分を示す、パイプ敷設船の一部分の斜視図である。
【図４ａ】キャプスタン・リールの円筒形本体の周りに、ある回数巻かれたフレキシブル・パイプ及びクレードルのエンドレス・チェーンを支持する、本発明によるキャプスタン・リールの実施例の斜視図である。
【図４ｂ】キャプスタン・リールの円筒形本体の周りに、ある回数巻かれたフレキシブル・パイプ及びクレードルのエンドレス・チェーンを支持する、本発明によるキャプスタン・リールの実施例の前面図である。
【図５ａ】本発明による、組み立てられたクレードルの第１の実施例の斜視図である。
【図５ｂ】本発明による、組み立てられたクレードルの第１の実施例の斜視図である。
【図５ｃ】クレードル連結手段の分解図とともに示した、図５ａ及び図５ｂに示したタイプの２つのクレードルでの斜視図である。
【図５ｄ】図５ａ及び図５ｂに示したタイプのクレードルの分解図である。
【図５ｅ】図５ａ及び図５ｂに示したタイプの２つの組み立てられたクレードルの側面図である。
【図５ｆ】本発明による、組み立てられたクレードルの第２の実施例の斜視図である。
【図５ｇ】本発明による、組み立てられたクレードルの第２の実施例の斜視図である。
【図６ａ】本発明による第１のラジアル圧力ビームの実施例の原理略図である。
【図６ｂ】本発明による第２のラジアル圧力ビームの実施例の原理略図である。
【図６ｃ】本発明による第２のラジアル圧力ビームの自由端の斜視図である。
【図７ａ】フレキシブル・パイプの終端及びその関連する構成部品を支持する様々な段階での、本発明による終端支持体の実施例の原理略図である。
【図７ｂ】フレキシブル・パイプの終端及びその関連する構成部品を支持する様々な段階での、本発明による終端支持体の実施例の原理略図である。
【図７ｃ】フレキシブル・パイプの終端及びその関連する構成部品を支持する様々な段階での、本発明による終端支持体の実施例の原理略図である。
【図８ａ】支持されている状態のフレキシブル・パイプの終端を示す、本発明による終端支持部の実施例の斜視図である。
【図８ｂ】支持されていない状態のフレキシブル・パイプの終端を示す、本発明による終端支持部の実施例の斜視図である。
【図９】フレキシブル・パイプ及び終端支持部がリールの円筒形本体に取り付けられている状態を示す、本発明によるキャプスタン・リールの実施例の詳細な斜視図である。
【図１０ａ】本発明による第２のラジアル圧力ビーム上の終端支持部の分離した状態の斜視図である。
【図１０ｂ】終端支持部と第２のラジアルビームとの間の接続部をさらに詳細に示す、図１０ａの詳細な一部切断した組立図である。
【図１１ａ】本発明による第１のラジアル圧力ビームに位置する終端支持部の分離した状態の斜視図である。
【図１１ｂ】終端支持部と第１のラジアルビームとの間の接続部をさらに詳細に示す、図１１ａの詳細な一部切断した組立図である.
【図１２ａ】動作状態で取り付けられたラジアル圧力トラックを含む、本発明によるキャプスタン・リールの実施例の斜視図である。
【図１２ｂ】非動作状態で取り付けられたラジアル圧力トラックを含む、本発明によるキャプスタン・リールの実施例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
当業者であればフレキシブル・パイプと剛性パイプとの間の区別が分かるであろう。フレキシブル・パイプは、塑性変形せずに比較的小さな最小曲げ半径（例えば、数メートル程度）を有する一方、剛性パイプは、塑性変形しない最小曲げ半径は比較的大きい（例えば、数十メートル程度）。この説明は一般用語「フレキシブル・パイプ」について言及しているが、そのような用語が、厳密な意味の可撓性のある筒状の管を含むだけでなく、敷設船舶が敷設しなければならないことがあるフレキシブル・ライザ、アンビリカル、繊維ロープ、及びフレキシブル・ケーブルをも含むことを理解されたい。当業者であれば分かるように、本発明は、剛性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。
【００３１】
図１及び図２は、フレキシブル・パイプ６を水体Ｗ中に支持する設置船舶又はパイプ敷設船２を示す。推進ユニット（スラスタ）１は船の動きを制御する。一般的には、最新技術の動的位置決め装置１によって船舶を制御することが好ましい。フレキシブル・パイプ６は、船の船体３のムーンプール５を通じて、ほぼ垂直な方向で水中へ送られる。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（すなわち、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。
【００３２】
図示の実施例では、フレキシブル・パイプ６は、船上で水平格納ドラム２２に格納されて、１つ又は複数のテンショナ２０によってキャプスタン・リール１０へ送られる。テンショナ２０は、当該技術で公知のタイプのものであるが、（従来の垂直敷設システムすなわち、いわゆるＶＬＳ（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｌａｙ  ｓｙｓｔｅｍ）で必要なテンショナに比べて）比較的軽いテンショナであることだけが必要である。図示はしていないが、格納ドラム２２は、例えば船の下甲板に置かれた複数のより小さなスプールに置き換えることができることを理解されたい。
【００３３】
水中に延在し、さらに敷設プロセスが進行するにつれて、海底（図示せず）に延在し、したがって敷設船によって吊り下げられるフレキシブル・パイプ６の部分は、参照符号６ａとして示される。格納ドラムとキャプスタン・リールとの間にその時々にあるフレキシブル・パイプの部分は、参照符号６ｂとして示される。
【００３４】
図２及び図３に示すように、フレキシブル・パイプ６はキャプスタン・リール１０の周りを所定の巻き数で巻かれる。キャプスタン・リール１０は、支持構造体１２を介して船体に回転可能に支持される。図示の実施例では、キャプスタン・リール１０は円筒形本体１００を備える。しかし、本発明は、厳密な意味での円筒形本体１００に限定すべきではなく、他のリール形状（例えば、円錐台形、相対する円錐形）も考えられる。キャプスタン・リール１０は、キャプスタン・リールのリム（図示せず）に沿う複数のローラを介して回転可能に支持され、ラック・アンド・ピニオン型のギア（図示せず）を介して、１つ又は複数のキャプスタン・リール・モータ８によって回転させられる。これらのタイプの駆動手段８は当該技術ではよく知られており、したがって、さらに説明する必要はない。或いは、当業者であれば理解するように、キャプスタン・リール１０は、これに代えて、従来の中心軸１１（図４ａ参照）によって回転可能に支持することができる。キャプスタン・リール及び付帯装置の操作に必要なアクセス用はしご及び台、制御ライン、液圧リザーバ及びラインは、よく知られており、したがって、ここでは図示及び説明をしない。
【００３５】
設置船舶２の図示の実施例では、フレキシブル・パイプ６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ように、キャプスタン・リール１０はムーンプール５の前方に配置される。フレキシブル・パイプ６がキャプスタン・リール１０に入っていくとき及び出ていくときの両方において、操作者のキャビン４からキャプスタン・リールの動作を制御する操作者がフレキシブル・パイプ６を目視制御するという操作の観点から、この配置は都合が良い。しかしながら、本発明はまた、キャプスタン・リール１０をムーンプール５の船尾側に配置し、したがってリール１０の反対側で、フレキシブル・パイプ６をキャプスタン・リール１０に入れる、またキャプスタン・リール１０から出すという実施例もカバーすることを理解されたい。
【００３６】
動作中、フレキシブル・パイプ６は、キャプスタン・リール１０の周りに何回か、例えば３回巻かれ、キャプスタン・リール１０及びテンショナ２０を制御して、且つ協調させて動作させることによって、船２の下の水（Ｗ）の中へ送られる（又は水（Ｗ）から戻される）。
【００３７】
フレキシブル・パイプ６を真直ぐに直線状にキャプスタン・リール１０に確実に入れるために、アライメント・半径制御ユニット（図示せず）を設けることができる。また、任意に、ストレートナ（図示せず）をムーンプール領域内に備えることができる。これらの項目は、当該技術分野においてよく知られており、コイルド・チュービングなどの剛性パイプに対して適用できる。
【００３８】
ここで図４ａを参照すると、ここではキャプスタン・リール１０がより詳細に図示されている。本発明のこの実施例において、中心軸１１に結合された多くのスポーク１５、及び、側壁又はフランジ１４を有する円筒形本体１００を備えるキャプスタン・リール１０の斜視図が示されている。キャプスタン・リール１０の円筒形本体１００の周りに、端と端がつながれた関係で相互に接続される複数のシュー又は「クレードル」１９よりなるエンドレス・チェーン１８が配置される。さらに、フレキシブル・パイプ６が、円筒形本体１００の周囲に所定の回数をらせん形状に、すなわち、円筒形本体１００の中心軸に対して９０°とは異なるある角度、例えば７５°と８９°との間の角度で、巻き付けられていることが示されている。
【００３９】
図４ｂには、円筒形本体１００の中心軸１１に対して垂直方向から見たキャプスタン・リール１０の一部が示されている。この図では、フレキシブル・パイプ６がらせん形状になっていることがより明らかであり、このらせん形状は、フレキシブル・パイプ６を支持するエンドレス・チェーン１８の入射角と、好ましくは円筒形本体１００の側壁１４の１つに配置されたくさび形の構造体／らせん誘導手段１１０の両方による結果である。反対側の側壁１４には、対応した鏡像となるくさび形構造体１１０を、エンドレス・チェーン１８が、したがってフレキシブル・パイプ６が安定してらせん状にさらに確実に動くように配置することができる。後者のくさび形構造体１１０は、本発明のこの特定の実施例においては、エンドレス・チェーン１８に対する支持／接触面３５の一体部品を構成する。
【００４０】
図５ａから図５ｅは、本発明によるシュー又はクレードル１９の第１の実施例を示す。エンドレス・チェーン１８を構成するクレードル１９間の端と端がつながれた関係は、１つのクレードル１９に固定された１つ又は複数のフレキシブル・コネクタ２７を、隣接するクレードル１９の長手方向反対側の端部に固定された、対応する受け部２８に連結することによって得られる。隣接するクレードル１９間の相対的な動きを可能にするため、この第１の実施例では、各フレキシブル・コネクタ２７は、例えばポリウレタン製の１つ又は複数の弾性コネクタ要素２７ａより構成される。さらに、弾性コネクタ要素２７ａは、対応するコネクタ要素ホルダ２７ｂ内に入れられ、このホルダは、クレードル１９の長手方向の連結端部に固定される。コネクタ・ピン２７ｃを要素２７ａ及びホルダ２７ｂの中に挿入し、続いて、第１及び第２のコネクタ・リミッタ２７ｄ、２７ｄ’、並びに第１及び第２のロッキング・リング２７ｅ、２７ｅ’をコネクタ・ピン２７ｃの２箇所の端部に固定することによって、隣接するクレードル１９の対応する受け部２８に分離可能に連結することが達成される。弾性コネクタ要素２７ａの横の側面の少なくとも１つから突き出る構成によって、ある長手方向に変位した後、リミッタ２７ｄ、２７ｄ’及び／又はリング２７ｅ、２７ｅ’は、クレードル１９の長手面３４と当接するので、弾性材料の望ましくない応力／摩耗を防ぐ。
【００４１】
各クレードル１９は、フレキシブル・パイプ６が円筒形本体１００の周囲に巻かれているときに、特にフレキシブル・パイプ６を支持する、おおよそＶ字形の支持面２９をさらに備える。支持面２９の形状は、フレキシブル・パイプ６を支持することに加えて、フレキシブル・パイプ６とクレードルとの間の望ましくない相対移動を制限するように設計される。
【００４２】
スキッド・レール３０は、支持面２９を含むクレードルの中央部の各側面に配置され、各スキッド・レール３０は、側面スキッドの表面３２、ＥＴＳ支持面５０（図５ａ及び図５ｃ参照）、及び複数の長方形のスキッド・パッド３１（図５ｂ、図５ｄ及び図５ｅ参照）を備え、スキッド・パッド３１は交換可能が好ましい。この第１の実施例では、スキッド・パッド３１には弾性を必要としない。ＥＴＳ支持面５０は、後で説明する。側面スキッドの表面３２の目的は、クレードル１９と隣接の側面の構造体との間の滑り接触を与えることであり、この側面の構造体とは、例えば、円筒形本体１００の周りの隣接の巻きに位置する、エンドレス・チェーン１８を構成する隣接のクレードル１９、又はくさび形構造体１１０の１つである。複数のスキッド・パッド３１は、所望のキャプスタン効果を保つのに十分な摩擦を与える、クレードル１９とリール表面３５との間の直接接触を確実にする。
【００４３】
図５ａ〜ｅに示す波形の表面３３は、表面３３と駆動ユニット１６（下記参照）の内側のグリップ面との間の摩擦接触を増大させ、それによって、チェーンの動きを維持することを容易にする。このような波形の表面３３によって、円筒形本体１００の周りの隣接する巻きに属する隣接するクレードル１９間での摩擦接触の望ましくない増大が生じるのを避けるために、各表面３３のほとんどの突出部は、対応する側面スキッドの表面３２を超えては突き出ないことが、有利である。
【００４４】
使用中に、複数のクレードル１９がエンドレス・チェーン１８を形成すると、フレキシブル連結手段２７、２８と摩擦パッド３１との複合効果によって、クレードル１９は相互に配置を変更することができ、それによって、典型的には同軸に配置されたフレキシブル・パイプ６内の張力の望ましくない増大を避ける、又は少なくとも制限することができる。そのような局所的な伸長／収縮を除くと、フレキシブル・パイプ６は通常はチェーン１８に対しては滑ることができない。
【００４５】
図５ｃは、２つの切り離されたクレードル１９を示す。ここでは、フレキシブル・コネクタ２７を構成する種々の構成部品が、分解図に示されている。弾性コネクタ要素２７ａとコネクタ要素ホルダ２７ｂとの間の組合せの好ましい構成が、コネクタ要素ホルダ２７ｂと隣接するコネクタ受け部２８との間の組合せの好ましい構成と同様に、明確に分かる。さらに、図５ｄはクレードル１９の完全分解図を示す。概ね長方形のスキッド・パッド３１のそれぞれが、パッド３１を受け入れるように構成された対応するソケット３１ａとともに示される。代替の実施例では、スキッド・パッド３１は、クレードル１９の一体部品として製作することができる。図５ｄは、第１の実施例による２つの組み立てられたクレードル１９の側面図を示す。
【００４６】
図５ｆ及び図５ｇは、本発明による、シュー又はクレードル１９の代替の第２の実施例を示す。この第２の実施例においても、エンドレス・チェーン１８を構成するクレードル１９間の端と端がつながれた関係は、一方のクレードル１９の１つ又は複数のフレキシブル・コネクタ２７を、隣接するクレードル１９の（チェーン１８の長手方向に関して）反対側の端部の対応する受け部に連結することによって得られる。隣接するクレードル間での望ましい相対的な動きを得るために、各コネクタ２７は１つ又は複数の付属したばね２７ｆを含む。
【００４７】
第１の実施例に関しては、クレードル１９は、フレキシブル・パイプ６が円筒形本体１００の周囲に巻かれるときに、特にフレキシブル・パイプ６を支持するおおよそＶ字形の支持面２９、及び支持面２９を含むクレードルの中央部の各側面に配置されたスキッド・レール３０をさらに備える。さらに、各スキッド・レール３０は、側面スキッドの表面３２、ＥＴＳ支持面５０、ＥＴＳ支持面５０に固定された複数の支持突出部５１、及び複数の円形のスキッド・パッド３１（図５ｇ参照）を含む。各スキッド・パッド３１は、交換できることが好ましく、及びスキッド・パッド・ソケット３１ａ、好ましくは弾性部材（例えば、ばね。図示せず）を介してクレードル１９に結合される。
【００４８】
上述のように、キャプスタン・リール１０の一体部品を構成するエンドレス・チェーン１８は、円筒形本体１００の周りを複数回巻かれ、円筒形本体１００の軸方向に対してらせん構成を装い、本体の軸方向フランジ１４間を延在する。エンドレス・チェーン１８は、チェーン移送ガイド１７によって、円筒形本体１００の第１の軸方向端部領域７ａのチェーン離脱領域Ｔから、第２の軸方向端部領域７ｂのあるもう一つのチェーン入口領域Ｅへ移送させられる。図４ａでは、このチェーン移送ガイド１７は、円筒形本体１００の軸方向に延在するシュートとして示されている。チェーン移送ガイド１７の配置は、円筒形本体１００の外側でも内側でもよいことに留意されたい。後者の場合、キャプスタン・リール１０はその中心軸１１の周りを回転してはならないし、又はスポーク１５を有する構成としてはならない。回転しない円筒形本体１００を有し、且つスポーク１５を有しないキャプスタン・リール１０という組合せは可能である。
【００４９】
敷設プロセスにおいては、リール１０の円筒形本体１００の回転は、図４ａの配置では、時計回りの方向である。エンドレス・チェーン１８の円筒形本体１００の周りの動きは駆動ユニット１６（例えば、無限軌道牽引ユニット）によって少なくとも補助され、エンドレス・チェーン１８は、離脱領域Ｔにおいて円筒形本体１００から離れ、入口領域Ｅにおいて円筒形本体１００に戻る。Ｔ及びＥの両方の領域において、いわゆるラジアル圧力ビーム（ＲＰＢ：ｒａｄｉａｌ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｂｅａｍ）２３ａ、ｂが設けられる。その目的は、チェーン１８が移送ガイド１７を離れて円筒形本体１００に入るとき、又はその逆のときに、チェーン１８の空間位置を制御することである。参照符号２３ａは、第１のＲＰＢを示し、一方、参照符号２３ｂは第２のＲＰＢを示す。図６ａ及び図６ｂは、それぞれ、第１のＲＰＢ２３ａ及び第２のＲＰＢ２３ｂの概略図である。ＲＰＢ２３ａ、ｂは共に、円筒形本体１００の曲率に相補的又はほぼ相補的な曲率を有するが、チェーン１８がその間を通るための十分な隙間を有する。各ＲＰＢ２３ａ、ｂは、各クレードル１９のＶ字形の支持面２９（図５ａ〜ｂ及び図６ｃ参照）内を転がるように構成されたランナ・ホイール３７を備える。ランナ・ホイール３７は、関係するクレードル１９のそれぞれと直接接触するホイールが常に少なくとも２つ、好ましくは３つあるように配置され、それによって、滑らかな動作が確保される。ＲＰＢ２３ａ、ｂは共に、少なくとも部分的に側壁１４に結合し、チェーンの動きの軸方向及び半径方向両方の変動に対応することができる。ＲＰＢ２３ａ、ｂは、したがって、クレードル１９のチェーンを円筒形本体１００の方へ押すようないかなる圧力もかけないが、例えば、半径方向に振れる余地を与えるために、チェーン１８がリール１０上の正しい空間位置に確実に留まるようにするだけである。さらに、ランナ・ホイール３７は、クレードル１９が横方向へ動いた場合に、ランナ・ホイール３７が支持面２９に留まるために、少なくともいくつかのホイール３７がそれらの回転軸上をわずかに横方向に動くような方法でＲＰＢ２３ａ、ｂに結合することが好ましい。
【００５０】
さらに図６ａを参照すると、第１のＲＰＢ２３ａは、結合要素３８を介して船体２に結合することができる。第１のＲＰＢ２３ａは、円筒形本体１００の下の開放領域２６（図４ａ参照）から、フレキシブル・パイプ６とチェーン１８が近づいて直接接触するところまで、上方へ延在する（したがって、チェーン１８を案内する）。図４ａ及び図６ａの両図に示すように、案内ファンネル２５は、終端４２、４３（後ほど説明する）のための必要な余裕を与えるために、チェーン１８が円筒形本体１００から離れるように案内する。案内ファンネル２５を有する端部の反対側にある第１のＲＰＢ２３ａの長手方向の端部４０においては、先行ロープ３９のための十分な隙間が設けられている。
【００５１】
図４ａの二重矢印によって示される敷設プロセスにおいて、先行ロープ３９の機能は、フレキシブル・パイプ６を格納ドラム２２から引っ張ること、及び水体（Ｗ）の方向へ引っ張ること、すなわち、パイプ６ｂをテンショナ２０及びすべての位置合わせ手段９を通るように案内すること、巻取領域（Ｐ）で円筒形本体１００に入ること、及びパイプ６ａを繰出領域（Ｕ）で繰り出す前に、パイプ６を必要な巻き数で最終的に巻きつけることである。先行ロープ３９は、敷設及び／又は引込みプロセスで生じる張力に耐えることができるいかなる材料からでも作ることができる。しかしながら、先行ロープ３９は、例えば同じ長さと太さの鋼製ケーブルに比べて軽いことにより、繊維ロープ製が好ましい。重量を軽減することにより、ウィンチを小さくすることができるように装置の動作条件が軽減され、それによって、コストを下げ、船舶２上の空間を解放することができる。
【００５２】
図６ｂを参照すると、第２のＲＰＢ２３ｂは、キャプスタン・リール支持構造体１２を介して船体２に結合することができる。その目的は、敷設作業の場合、続いてくるフレキシブル・パイプ６ｂをエンドレス・チェーン１８の上に配置する前に、チェーン要素、すなわちクレードル１９を多少当接関係で揃えることを可能にしながら、チェーン移送ガイド１７（図４ａ参照）の下流出口側からのエンドレス・チェーン１８を案内することである。前記の摩擦パッド３１及びフレキシブル・コネクタ２７によって摩擦が減少することによって、当接が可能となる。このようにして、チェーン１８とフレキシブル・パイプ６ｂが直接接触する状態で合わさるときには、チェーン１８は、最も縮まった状態、すなわち、チェーン移送ガイド１７の出口側から垂れ下がることない状態となっている。ランナ・ホイール３７は、第２のＲＰＢ２３ｂとチェーン１８との間の摩擦をさらに減らす働きをし、それによって、クレードル１９はフレキシブル・コネクタ２７を介してより効率的に揃えることができる。第２のＲＰＢ２３ｂができるだけ多くのチェーン１８を支持するために、チェーン移送ガイド１７に最も近い第２のＲＰＢ２３ｂの長手方向の端部の反対側の端部に位置する長手方向の自由端４１は比較的細く、また第２のＲＰＢ２３ｂの残りの部分に比べてより小さなランナ・ホイール３７ａ（図６ｃ参照）を備えている。これによって、フレキシブル・パイプ６、先行ロープ３９、及び曲がり補強部４３（図６ａ〜ｃには図示せず）に対してより良い隙間が保証される。
【００５３】
ラジアル圧力ビーム２３ｂは、敷設プロセスの場合、チェーン１８が本体１００に入るところからフレキシブル・パイプ６が本体１００に入るところまでの円筒形本体１００の周囲に沿う領域に対応する領域に等しい周囲の長さ／長手方向の長さを有することが好ましい。同様に、ラジアル圧力ビーム２３ａは、敷設プロセスの場合、チェーン１８が本体１００を出るところからフレキシブル・パイプ６が本体１００を出るところまでの円筒形本体１００の周囲に沿う領域に対応する領域に等しい周囲の長さ／長手方向の長さを有することが好ましい。これは、図４ａに明確に示されている。
【００５４】
図４ａに図示した実施例では、チェーン移送ガイド１７は、その上流側で結合した入口ファンネル２４を有する。上記のように、第１のラジアル圧力ビーム２３ａは同様に出口ファンネル２５に結合される。したがって、ファンネル２４、２５の間に位置する開放領域２６は、操作者がメンテナンス及び修理作業を実施するために使用することができる。
【００５５】
動作中、フレキシブル・パイプ６は、円筒形本体１０の周りに所定の巻き数で巻かれる間、エンドレス・チェーン１８を構成する複数のクレードルに支えられる。通常の動作中では、エンドレス・チェーン１８は、摩擦パッド３１及びフレキシブル・コネクタ２７により、滑らかなリール表面３５に対して制限的に滑り、一方、エンドレス・チェーン１８に支えられたフレキシブル・パイプ６は、チェーン１８に対して、実質的に滑ることができない。１つ又は複数のテンショナ２０は、必要とする逆方向の張力をフレキシブル・パイプ６、６ｂにかける。
【００５６】
ここで図７ａ〜ｃを参照すると、フレキシブル・パイプ６及び先行ロープ３９は、通常、終端４２及び曲がり補強部４３に相互に接続されている。支持構造体４４（以後、終端支持体（ＥＴＳ：ｅｎｄ  ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｓｕｐｐｏｒｔ）と称す）は、終端４２、曲がり補強部４３、及び関係するすべての構成部品が円筒形本体１００の周りに送られている間、終端４２及び曲がり補強部４３のための安定した／予測可能な支持を確実にするために設けられる。図７ｃ及び図７ｂは、円筒形本体１００に入る（又は円筒形本体１００から出る）連続した２つの段階を示す。一方、図７ａは、巻き付け中に、終端４２及び接続された曲がり補強部４３が、ＥＴＳ４４を介して円筒形本体１００によって支持されている状態を示す。ＥＴＳ４４が動作中は、ＥＴＳ４４は１つ又は複数のクレードル１９のＥＴＳ支持面５０（図５ａ参照）に乗っている。これらの面５０は、１つ又は複数のＥＴＳ突出部５１を備えること、ある程度の粗さをつけて作られること、これら２つのことを組み合わせること、又はその他の方法で、ＥＴＳ４４と対応するクレードル１９との間の満足できる安定した結合を確実にすることができる。
【００５７】
図８ａ及び図８ｂは、それぞれ、組合せ前後の、終端４２、曲がり補強部４３、先行ロープ３９、フレキシブル・パイプ６、及びＥＴＳ４４の１つの特定の実施例を示す。この実施例では、終端４２は、それぞれ曲がり補強部４３及び先行ロープ３９に接続する第１の末端コネクタ４６ａ及び第２の末端コネクタ４６ｂ、第１及び第２の末端コネクタ４６ａ、ｂと相互接続する末端ケーブル４７、並びに末端ケーブル４７に位置する第１の終端連結手段４５ａを備える。第１の終端連結手段４５ａは、終端４２が接続するＥＴＳ４４のインターフェース５２に位置する対応する第２の終端連結手段４５ｂへの安定した連結を形成するように構成される。終端４２とＥＴＳ４４との間の位置合わせを容易にするために、この接続インターフェース５２はＵ字形又はＶ字形が好ましい。
【００５８】
図９には、二重矢印によって示されるようにフレキシブル・パイプ６、６ａを水中に降ろす場合（敷設動作）、第１のＲＰＢ２３ａ（実線）及び第２のＲＰＢ２３ｂ（点線）それぞれにＥＴＳ４４がどのように配置されているかが示されている。そのような動作においては、ＥＴＳ４４は、はじめは、すなわち敷設動作前は、第２のＲＰＢ２３ｂの低い待機位置に配置されている。すなわち、フレキシブル・パイプ６ｂの曲がり補強部４３及び終端４２を受け入れる準備ができている。曲がり補強部４３及び終端４２をＥＴＳ４４に良好に連結した後、続いて、エンドレス・チェーン１８上の長尺物６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７とともにＥＴＳ４４を円筒形本体１００の周りに所定の回数、例えば３．７５回、案内した後、ＥＴＳ４４を、第１のＲＰＢ２３ａの停止端位置に固定する。上記のように（図８を参照して）、ＥＴＳ４４は、円筒形本体１００に入るとき、終端４２に合わさるように設計されて、長尺物が円筒形本体１００の周りを巻取領域（Ｐ）と繰出領域（Ｕ）との間を所定の回数巻かれるとき、終端４２を支持し、且つ終端４２を（曲がり補強部の半径に応じて）円筒形本体１００から十分に持ち上げる。長尺物６、６ａ、６ｂ、３９、４２、４３、４５ａ、４７は本明細書では、エンドレス・チェーン１８に直接、又は間接に巻き付けることを意図されたいかなる構成部品も含むと定義されることに留意されたい。
【００５９】
図１０ａ及び図１０ｂは、それぞれ、第２のＲＰＢ２３ｂ上で停止して動作していない状態で、一対の第２のＥＴＳラッチ５３ｂを介して結合するＥＴＳ４４の分離した図、及び組み合わさった図である。第２のＥＴＳラッチ５３ｂは、ばねで付勢され、図１０ａの丸い枠内に示された詳細図で両方向矢印「Ｍ」によって示されるように動くことができる。このように、第２のＥＴＳラッチ５３ｂは、ＥＴＳ４４のＥＴＳガイドレール５４に係合することができる。この動作していない位置では、ＥＴＳ４４は、動作していないＥＴＳ４４の下流側にある第２のＲＰＢ２３ｂの通過可能な第２の保持部材４８ｂによって、下方に滑らないようになっている。ＥＴＳ４４を終端４２に合わせる位置に動かそうとすると、ＥＴＳ４４を円筒形本体１００の方へ押す。この動きによって、ＥＴＳ４４はばねで付勢された第２のＥＴＳラッチ５３ｂから解放され、下方に制御可能に滑って、最初はＥＴＳガイドレール５４に沿って案内され、次いで、内側へ向ける圧力によって第２の保持部材４８ｂを乗り越えた後、第２のＲＰＢ２３ｂの第２のＲＰＢガイドレール５５ｂに沿って案内され、最後に、１つ又は複数の各クレードル１９のＥＴＳ支持面５０に支持されながらエンドレス・チェーン１８によって円筒形本体１００の周りに案内される。
【００６０】
同様に、図１１ａ及び図１１ｂは、例えば、敷設動作中に円筒形本体１００の周りに所定の巻き数で巻き上げた後の、一対の第１のＥＴＳラッチ５３ａによって第１のＲＰＢ２３ａに結合し「停止した」ＥＴＳ４４の、それぞれ分離した図、及び組み合わさった図である。第２のＲＰＢ２３ｂに関しては、ばねで付勢された第１のＥＴＳラッチ５３ａは、ＥＴＳ４４のＥＴＳガイドレール５４に係合するように構成される。図１１ｂに示した停止した位置では、ＥＴＳ４４は、通過不可能なストッパ４９によってさらに下方に滑らないようになっている。第２のＲＰＢ２３ｂにおける構成と同様に、通過可能な第１の保持部材４８ａ及び第１のＲＰＢガイドレール５５ａは、停止したＥＴＳ４４の上流側でＲＰＢ２３ａに配置される。第１の保持部材４８ａは、第２の保持部材４８ｂに対して説明したのと同じ仕方で乗り越えることができる。本明細書では、上流側及び下流側は、停止した／動作していないＥＴＳ４４が動くことができる方向を言うことに留意されたい。
【００６１】
逆の操作、例えば、フレキシブル・パイプ６、６ａを水体から引き上げる（引き上げ操作）際、終端４３を円筒形本体１００に巻き付けようとするとき、最初は第１のＲＰＢ２３ａに停止しているＥＴＳ４４を、円筒形本体１００の方へ押し、それによって、ＥＴＳ４４はばねで付勢された第１のＥＴＳラッチ５３ａから解放され、上方に制御可能に滑って、まずＥＴＳガイドレール５４に沿って滑り、次いで、第１の保持部材４８ａを乗り越えた後、第１のＲＰＢガイドレール５５ａに沿って案内され、最後に、各クレードル１９のＥＴＳ支持面５０に乗りながら円筒形本体１００の周りを動かされる。
【００６２】
両方のプロセス（敷設及び引き上げ）では、ＥＴＳ４４が、円筒形本体１００の周りの曲がり補強部４３及び終端４２を支持するという働きを終え、第１又は第２のＲＰＢ２３ａ、ｂのうちの１つの停止位置に置かれ、その後、新しいフレキシブル・パイプ６に接続された終端４２、及び／又は同じフレキシブル・パイプ６の反対側の端部に配置された終端４２を受け入れるために、ユーザはＥＴＳ４４を取り外し、他方のＲＰＢ２３ａ、ｂに再取り付けすることができる。これに代えて、ＥＴＳ４４をＲＰＢ２３ａ、ｂのうちの１つから取り外して収納する一方、別のＥＴＳ４４を他方のＲＰＢ２３ａ、ｂに取り付けることができる。
【００６３】
特にテンショナ及び／又はキャプスタン効果によって生じた張力に対して小さな対抗張力の状態においても、安定した動作を確実に維持するために、巻き付け中に、一定の、或いは、ほぼ一定の圧力及び／又は保持力を、先行ロープ３９及び／又はフレキシブル・ロープ６へ与え、それがなければ、例えばフレキシブル・パイプ６ａなどの吊り下げた部分の重量によって生じる対抗張力／反力を、それによって、ある程度、所望の対抗張力／反力を与えることができるラジアル圧力トラック（ＲＰＴ）１２０が、有利には、キャプスタン・リール１０上に配置することができる。図１２ａ、ｂは、本発明の実施例によるＲＰＴ１２０を有するキャプスタン・リール１０を示す。図１２ａ及び図１２ｂには、それぞれ、動作位置／折り畳まれた位置、及び非動作位置／折り畳まれていない位置にある、側壁１４に結合されたＲＰＴ１２０が示されている。そのような折り畳み可能なＲＰＴ１２０は、回転可能なホイールなどのパイプ圧力手段１２１、パイプ圧力手段１２１を先行ロープ３９及び／又はフレキシブル・パイプ６とを、直接接触させること（図１２ａ）と、直接接触させないこと（図１２ｂ）との間で切り替える専用のＲＰＴヒンジ１２２、並びにユーザが切り替え操作を制御できるような液圧シリンダなどのＲＰＴ切り替え手段１２３を備える。
【００６４】
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、本発明は、繊維ロープ、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、並びに剛性パイプを取り扱う際に使用するために同様に適用できることを理解されたい。
【００６５】
本発明は、長尺物を水中へ配備するという文脈の中で説明をし、また、明細書本文中で用語「巻取領域」（Ｐ）及び「繰出領域」（Ｕ）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、すなわち、円筒要素の回転を逆転させる作業のためにも同様に適用できる。
【００６６】
本記述は、ムーンプール５を通って水中へ送られるフレキシブル・パイプについて言及しているが、本発明は、パイプが船舶の側部越しに、又は船尾から水中へと送られる船舶の形態に対しても同様に適用できる。
【００６７】
本発明をパイプ敷設船に関連して説明してきたが、本発明はそのような用途に限定すべきではない。
【符号の説明】
【００６８】
Ｐ  巻取領域
Ｕ  繰出領域
Ｔ  チェーン離脱領域
Ｅ  チェーン入口領域
Ｗ  水、水体
Ｍ  ＥＴＳラッチの動き
１  推進ユニット／スラスタ／動的位置決め装置
２  設置船舶／パイプ敷設船
３  船体
４  操作者のキャビン
５  ムーンプール
６  フレキシブル・パイプ／フレキシブル・ライザ／アンビリカル／繊維ロープ／フレキシブル・ケーブル
６ａ  吊り下げられたフレキシブル・パイプ、水中に延在するパイプ部分
６ｂ  格納ドラムとキャプスタン・ドラムとの間のパイプ部分
７ａ  円筒形本体の第１の軸方向端部領域
７ｂ  円筒形本体の第２の軸方向端部領域
８  キャプスタン・リール・モータ／駆動手段
９  位置合わせ手段
１０  キャプスタン・リール
１１  キャプスタン・リール中心軸
１２  キャプスタン・リールの支持構造体
１４  キャプスタン・リールの側壁／フランジ
１５  スポーク
１６  駆動ユニット／無限軌道牽引ユニット
１７  チェーン移送ガイド
１８  エンドレス・チェーン
１９  シュー、クレードル、支持要素、チェーン要素
２０  テンショナ
２２  格納ドラム、水平格納ドラム
２３ａ  第１のラジアル圧力ビーム、第１のＲＰＢ
２３ｂ  第２のラジアル圧力ビーム、第２のＲＰＢ
２４  入口ファンネル
２５  案内ファンネル
２６  開放領域
２７  フレキシブル・コネクタ
２７ａ  弾性コネクタ要素
２７ｂ  コネクタ要素ホルダ
２７ｃ  コネクタ・ピン
２７ｄ  第１のコネクタ・リミッタ
２７ｄ’  第２のコネクタ・リミッタ
２７ｅ  第１ロッキング・リング
２７ｅ’  第２のロッキング・リング
２７ｆ  コネクタばね
２８  コネクタ受け部
２９  Ｖ字形の支持面
３０  スキッド・レール
３１  スキッド・パッド
３１ａ  ソケット／スキッド・パッド・ソケット
３２  側面スキッドの表面
３３  波形の表面
３５  リール表面／円筒状接触面／エンドレス・チェーンに対する支持
３７  ランナ・ホイール
３７ａ  小さなランナ・ホイール
３８  結合要素
３９  先行ロープ
４０  第１のＲＰＢの長手方向の端部
４１  第２のＲＰＢの長手方向の端部
４２  終端
４３  曲がり補強部
４４  支持構造体／終端支持体／ＥＴＳ
４５ａ  第１の終端連結手段
４５ｂ  第２の終端連結手段
４６ａ  第１の末端コネクタ
４６ｂ  第２の末端コネクタ
４７  末端ケーブル
４８ａ  第１の保持部材
４８ｂ  第２の保持部材
４９  通過不可能なストッパ
５０  ＥＴＳ支持面
５１  ＥＴＳ突出部
５２  ＥＴＳの接続インターフェース
５３ａ  第１のＥＴＳラッチ
５３ｂ  第２のＥＴＳラッチ
５４  ＥＴＳガイドレール
５５ａ  第１のＲＰＢガイドレール
５５ｂ  第２のＲＰＢガイドレール
１００  円筒形本体／キャプスタン・リール本体
１１０  らせん誘導手段
１２０  ラジアル圧力トラック／ＲＰＴ／折り畳み可能なＲＰＴ
１２１  パイプ圧力手段／回転可能なホイール
１２２  ＲＰＴヒンジ
１２３  ＲＰＴ切り替え手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2015519272.tif 000010
【図５ｃ】
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【図５ｄ】
2015519272.tif 000012
【図５ｅ】
2015519272.tif 000013
【図５ｆ】
2015519272.tif 000014
【図５ｇ】
2015519272.tif 000015
【図６ａ】
2015519272.tif 000016
【図６ｂ】
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【図６ｃ】
2015519272.tif 000018
【図７ａ】
2015519272.tif 000019
【図７ｂ】
2015519272.tif 000020
【図７ｃ】
2015519272.tif 000021
【図８ａ】
2015519272.tif 000022
【図８ｂ】
2015519272.tif 000023
【図９】
2015519272.tif 000024
【図１０ａ】
2015519272.tif 000025
【図１０ｂ】
2015519272.tif 000026
【図１１ａ】
2015519272.tif 000027
【図１１ｂ】
2015519272.tif 000028
【図１２ａ】
2015519272.tif 000029
【図１２ｂ】
2015519272.tif 000030
【国際調査報告】
2015519272.tif 000031
2015519272.tif 000032
2015519272.tif 000033