JPS62397B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、敷設船上のパイプレイバージにお
いてコンクリート被覆鋼管からなるパイプを高能
率で溶接接合しつつ海底等の水底に敷設する方法
に関するものである。

従来、水底にパイプラインを敷設する場合は、
第１図および第２図に示すように、敷設船１の甲
板上に固定配列されたパイプ移送用ローラー群４
の上に、水底まで連続している既接合パイプ２′
を載置し、かつそのパイプ２′をテンシヨナー５
により船体に定張力保持し、新規接合パイプ３′
を甲板上のストツクヤードＳから縦送りローラー
６により船首側に移送し、次いでトランスフアー
７上で横送りして芯出機８の上に転送し、作業ス
テージ９Ａにおいて芯出機８により新規接合パイ
プ３′の芯出しを行ない、進水方向に移動できる
ように１〜２層の溶接肉盛りする。そしてこの間
に他の作業ステージ９Ｂ〜９Ｅおよび１０〜１３
においては、それぞれ次の作業を行なう。

９Ｂ：２層〜３層溶接、９Ｃ：３層〜４層溶
接、９Ｄ：４層〜５層溶接、９Ｅ：５層〜仕上層
溶接、１０：溶接部の検査（Ｘ線撮影判定）、１
１：手直しがある場合の溶接手直し、１２：防蝕
塗装、１３：コンクリートコーテイング。

また全ステージの割当作業が完了すると、各作
業ステージの作業を中断し、船体を新規接合パイ
プ１本分（通常は長さ12ｍ）前進し、〓からパイ
プを前記長さ分だけ水底に向かつて進水してい
く。

以上の作業を繰返し行なつてパイプ敷設作業を
進めるが、進水時間は１〜２分を要するので、全
溶接作業時間に対し５ステージの場合は１〜２分
の５倍のロスタイムが出ることになる。また自動
溶接機により溶接を行なう場合は、機械着脱時間
の５倍のロスタイムが出ることになる。さらに新
規接合パイプは通常乱尺物が多く、10〜13ｍの間
で一定でないため、８〜９ステージに対して接合
部の位置のずれがしばしば発生し、接合部がステ
ージ位置から外れたり、移送ローラやテンシヨナ
ー等に重なつて、接合作業ができなくなることが
あり、またタイムサイクルを狂わせることによる
時間ロスも多大である。

また従来、敷設船上でパイプを接合する場合
は、(イ)鋼管溶接端面の芯合わせ作業、(ロ)鋼管溶
接々合作業、(ハ)接合部の溶接品質検査（Ｘ線等に
よる）、(ニ)接合部の防蝕塗装作業、(ホ)接合部のコ
ンクリート被覆作業（重量調整用）を順次行なつ
ている。

また前記各作業を流れ作業で処理するため、作
業別ステージを直列に配置して同時併行作業にわ
ゆるシリーズ接合作業を行なつている。さらに前
記各作業のうち、溶接々合作業は他の作業に比較
して著しく長い作業時間を必要とするため、溶
接々合ステージだけを４〜５個所あるいは６個所
以上設けて溶接々合作業を分割して行なつてい
る。

また実際の敷設作業は、各ステージの割当作業
をほぼ均等サイクルタイム内で処理し、全ステー
ジが割当作業終了後に、作業を一時中断して敷設
船を前進させることにより、１区画分のパイプを
船尾から水底に向かつて下ろし、前記作業を繰返
すことにより接合されたパイプを順次船尾から進
水させて水底に敷設していく。

前述のようにして行なう敷設速度を速くするた
めには、(A)溶接を自動化して溶接時間を短縮す
る、(B)溶接作業ステージを多数に細分化する、(C)
敷設サイクルタイム内からロスタイムをなくする
こと等が考えられる。しかし、前記(A)の場合は、
各ステージごとに自動溶接機の着脱および初期調
整時間を必要とするので、総合的な溶接時間短縮
ができない。前記(B)の場合は、ステージ数の増加
により船体長が増大し、かつ溶接作業員の数が多
くなると共に設備費および労務費が多額になる。
また前記(C)の場合は、従来の方法においてもロス
タイムが殆んどなく流れ作業を行なつているが、
５〜10分間のサイクルタイム中に１〜２分間のパ
イプ進水時間があり、この間は溶接作業を全ステ
ージとも中断しなければならないという問題があ
る。

一方、陸上において多数のパイプを接続して長
尺パイプを構成し、その長尺パイプを敷設船上に
搬送して長尺パイプ相互を接合することも考えら
れるが、この場合は、敷設船へ長尺パイプを搬送
するのに極めて大型のクレーン船を必要とすると
共にその搬送作業が困難であり、かつ敷設船上の
クレーン等の設備が大型化し、さらにパイプが長
尺であるとその周面への重量調整用コンクリート
の吹付け作業を行ないにくくなり、しかも長尺パ
イプの運搬作業中に長尺パイプが折れ曲がる恐れ
がある。

この発明は、前記(A)および(C)の点に鑑み、船上
の溶接作業を鋼管接合部の芯出し後に継続して行
なえるようにするため、移動式作業ステージを船
上に設け、パイプの進水作業中も連続して溶接作
業ができるようにし、かつ自動溶接機を使用する
場合はその着脱時間のロスをなくし、低設備費、
低労務費で溶接々合能率を著しく向上させること
ができ、しかも被接合管の乱尺長に対する適応性
をも拡大することができ、さらに長尺パイプを搬
送して接合する場合の欠点も排除できる水底敷設
用パイプの接合方法を提供することを目的とする
ものである。

第３図ないし第９図はこの発明の実施例を示す
ものであつて、敷設船１における船首側芯出溶接
作業位置に、パイプ敷設ラインに沿つて延長する
左右１対の進水レール１４からなる進水軌道と、
その側方においてこれと平行に延長する左右１対
の帰還レール１５からなる帰還軌道とが配置さ
れ、前記進水レール１４および帰還レール１５
は、相互に同一レール間隔を有し敷設船１の甲板
またはこれに取付けられた支持ビーム１７′に固
定されている。

進水軌道および帰還軌道の両端部間の中央部に
は、それぞれ縦軸１６が配置され、その縦軸１６
の下部は甲板または支持台１７に固定され、かつ
進水軌道および帰還軌道の船首側端部間に船首側
回転盤１８が配置されると共に、進水軌道および
帰還軌道の船尾側端部間に船尾側回転盤１９が配
置され、各回転盤１８，１９の中心部に取付けら
れた軸受２０は前記縦軸１６に嵌合され、さらに
各回転盤１８，１９の上面には、回転盤中心の左
右両側において前記進水レール１４の間隔および
帰還レール１５の間隔と同一レール間隔を有する
２組の中継レール２１が固定され、回転盤１８，
１９を180゜回転させることにより、中継レール
２１を進水レール１４または帰還レール１５に対
し選択的に接続し得るように構成されている。

各回転盤１８，１９の周囲の下部には、甲板ま
たは支持台１７に固定された環状レール２２上を
転動する支承ローラ２３が取付けられ、かつ甲板
または支持台１７には回転用減速機付きモーター
２４が固定され、その減速機付きモーター２４の
出力軸に固定された駆動歯車２５は回転盤１８，
１９に同心的に固定された従動歯車２６に噛み合
わされている。鋼板や形鋼等により構成された作
業員が乗ることができる走行フレーム２７には、
前記進水レール１４または帰還レール１５上を転
動する車輪２８が取付けられると共に、走行用減
速機付きモーター２９が固定され、かつその減速
機付きモーター２９の出力軸に固定された駆動歯
車３０と前記車輪２８に固定された従動歯車３１
とに噛み合う中間歯車３２は前記走行フレーム２
７に取付けられている。

走行フレーム２７の前部および後部に横行用ガ
イドフレーム３３が固定され、その横行用ガイド
フレーム３３には、横行用減速機付きモーター３
４により駆動される左右微動用スクリユウジヤツ
キ３５が取付けられると共に、これにより左右方
向に移動される横行支持台３６が摺動自在に嵌設
され、その横行支持台３６には、昇降用減速機付
きモーター３７とこれにより駆動される上下微動
用スクリユウジヤツキ３８におけるシリンダー３
９とが固定され、そのスクリユウジヤツキ３８に
おけるピストン４０は、シリンダー３９により案
内されて上下動すると共にシリンダー３９内で回
動（首振り）することができる。

ピストン４０の上端部には左右方向に延長する
支軸４１によりパイプ支持台４２が枢着され、船
尾側のパイプ支持台４２にはパイプ支承用金属製
固定シユー４３が取付けられると共に、船首側の
パイプ支持台４２にはパイプ支承用金属製自由回
転ローラ４４が取付けられ、前記固定シユー４３
により既接合パイプ２が支持されると共に前記自
由回転ローラ４４により新規接合パイプ３が支持
され、パイプと芯出溶接台車とが相対的に移動し
得るように構成されている。

前記走行フレーム２７上には、溶接機電源４
５、制御盤４６およびその他溶接ガス、手動溶接
機、または自動溶接機あるいは半自動溶接機、芯
出センサー等接合作業に必要なすべての機械器具
類が搭載される。また走行フレーム２７の側部に
は受電装置４７が取付けられ、かつ各軌道を覆う
オーニング装置４８の側部に連続して架設された
給電レール４９から前記受電装置４７を介して常
時受電して溶接用電源、芯出センサー用電源、芯
出制御装置用電源、芯出駆動用電源、走行用電源
とする。

次に前述のように構成されたパイプ接合装置を
使用して水底敷設用配管を接合する場合について
説明する。

まず船首側の回転盤１８上には新規に再使用す
る芯出溶接台車５０Ａが待機しており、既接合パ
イプ２は敷設船１上の多数の移送ローラ５１によ
り支持されると共にテンシヨナー５により敷設船
１に繋止され水底まで連続している。また船尾側
の芯出溶接台車５０Ｆは、全作業サイクルを終了
して既接合パイプ２と共に進水方向の移動を終了
している。

進水方向移動の過程で、芯出溶接台車５０Ｂの
車輪が船首側の回転盤１８上の中継レールを通過
してから、その回転盤１８を180゜回転させて、
次の新規芯出溶接台車５０Ａを帰還レール１５か
ら進水レール１４へ回転移動させる。この新規芯
出溶接台車５０Ａは新規接合パイプ３を支持でき
る位置まで進水レール１４上を移動している。ま
た上部クレーン装置５１により吊り下げて待機し
ていた新規接合パイプ３を芯出溶接台車５０Ｃの
自由回転ローラ４４および芯出溶接台車５０Ｂの
固定シユー４３の上に下ろす（第３図および第４
図参照）。

次に管溶接部の内面に装着したインナークラン
プ用動力ケーブルホース等の接続や交換を行なつ
たのち、芯出溶接台車５０Ｂを船尾側に走行させ
て新規接合パイプ３の管端と既接合パイプ２の管
端とを芯出溶接台車５０Ｃの上で対向させ、かつ
芯出溶接台車５０Ｃの両側の芯出装置（左右微動
用スクリユウジヤツキおよび上下微動用スクリユ
ウジヤツキ）を適宜駆動して接合部の芯出しを行
なう。

そして手動溶接機による溶接の場合は、直ちに
溶接作業を行ない、同一継手部の全溶接が完了す
るまでロスタイムなしに溶接作業を続行する。ま
た自動溶接機による溶接の場合は、全作業サイク
ルタイムの間自動溶接機を既接合パイプ２の管端
側に装着し、接合管端線にセツト調整されている
ので、この場合も芯出完了後に直ちにアーク開始
することができる。

溶接以外の接合部作業は他のステージで完了
し、また芯出溶接台車上で芯出初層溶接後にパイ
プを進水移動しても支障がない状態になつたと
き、直ちにパイプを１本分だけ進水させる。

芯出溶接台車上では、このサイクルタイムを繰
り返す間にパイプと共に移動し、連続して全溶接
作業が完了するまで接合作業を続行する。

芯出溶接台車５０Ｆ上の接合部は、溶接が完了
しており、次の進水に備えて自由回転ローラおよ
び固定シユーを下降して待機している。

次の進水開始後、芯出溶接台車５０Ｅが回転盤
１９の中継レールに乗る前に、その回転盤１９を
180゜回転して芯出溶接台車５０Ｆを帰還レール
１５のライン上に移動する。また芯出溶接台車５
０Ｅは新たにセツトされた回転盤１９上の他の中
継レール上に乗つて進水を行なう。

一方、前記芯出溶接台車５０Ｆは帰還レール１
５上を直ちに自走して船首側の回転盤１８の中継
レール上に乗り次のサイクルに備えて待機する。
各芯出溶接台車上には、芯出および溶接の作業者
が乗つていて台車と共に移動しながら作業を行な
う。

前記実施例のように、芯出溶接台車として進水
レール上を転動する車輪を有する型式のものを使
用すれば、大荷重の支持が可能であり、かつ移動
摩擦が少なくなると共にパイプテンシヨナーに与
える摩擦抵抗も少なくなつてテンシヨン管理が容
易になり、さらに敷設ラインの移送設備費はコス
ト安になる。

前記実施例においては、芯出溶接台車としてレ
ール上を走行する型式のものを使用しているが、
これに代えて無限軌道式走行車あるいはその他の
走行車を使用してもよい。また芯出溶接台車に発
電設備を搭載しこれにより必要な電源を得るよう
にしてもよい。

芯出溶接台車を進水レールまたは帰還レールに
乗り移らせる手段としては、第１０図に示すよう
に進水レール１４および帰還レール１５の両端部
を半円形の中継レール５２により接続して、その
中継レール５２を経て乗り移らせる手段を採用し
てもよく、第１１図に示すように直線状の中継レ
ール２１を備えているトラバーサ５３，５４を、
流体圧式ジヤツキ５５により左右方向に移動させ
る手段を採用してもよく、あるいは進水レールの
下方に帰還レールを設置して流体圧式ジヤツキに
より中継レール付きトラバーサを上下方向に移動
させる手段を採用してもよい。さらにまた前記芯
出溶接台車としては自走用駆動装置を持たないも
のを使用してもよい。

この発明によれば、多数の芯出溶接台車を船首
側から船尾側に向かつて移行させながら、その芯
出溶接台車上で既接合パイプ２と新規接合パイプ
３との芯出しおよび溶接その他の接合作業を行な
うので、進水時間中も溶接を行なつて溶接開始か
ら溶接完了までの所要時間を著しく短縮すること
ができ、かつステージ毎の溶接機の着脱作業が不
要であるので、作業が簡単であると共に、着脱初
期調整時間が不要であるので作業時間を短縮する
ことができ、しかも着脱回数が少なくなるので、
溶接機の損傷率が少なくなり、さらに各溶接部の
全溶接を同一作業者が行なえるので、品質管理を
明確化できると共に溶接部の合格率を向上させる
ことができ、その上、管長に乱尺があつても接合
部毎に溶接機や作業者が移動する必要はない。ま
た１個所の接合部に対する溶接機の着脱は１回で
済むので、溶接機の着脱時間をあまり短縮する必
要はなく、そのため自動溶接機を使用する場合は
迅速に着脱できる高価なものを使用する必要がな
いので設備費を安くすることができ、かつ各芯出
溶接台車は独立して移動できるので、乱尺パイプ
に対して容易に対応させることができ、さらに溶
接機や芯出センサー等の装着および位置合わせを
芯出溶接に入る前の段階で行なうことができるの
で、サイクルタイムを短縮することができ、しか
も芯出溶接台車の帰還行程中に台車上の機械器具
類の保守、修理および消耗品の補給等を行なうこ
とができるので、管理が容易である。さらにま
た、芯出溶接台車とパイプとは相対的に移動しな
いので、船体動揺によりパイプが船体に対し往復
移動しても支障なく芯出溶接作業を行なうことが
でき、そのためロスタイムをなくして稼働率を向
上させることができ、さらに芯出から溶接完了ま
での全作業を同一作業者チームで行なえるので、
要員数を少なくできる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水底敷設用パイプ接合方法を説
明するための側面図、第２図はその平面図であ
る。第３図ないし第９図はこの発明の一実施例を
示すものであつて、第３図はパイプ接合作業を行
なつている状態を示す概略側面図、第４図はその
概略平面図、第５図は芯出溶接台車を載置する回
転盤を示す一部縦断正面図、第６図は芯出溶接台
車の概略平面図、第７図はその概略側面図、第８
図は芯出溶接台車における芯出装置を切断して示
す側面図、第９図はその一部縦断正面図である。
第１０図および第１１図は進水レールおよび帰還
レール間の芯出溶接台車の移動装置の他の例を示
す平面図である。 図において、１は敷設船、２は既接合パイプ、
３は新規接合パイプ、１４は進水レール、１５は
帰還レール、１８は船首側回転盤、１９は船尾側
回転盤、２１は中継レール、２２は環状レール、
２４は減速機付きモーター、２７は走行フレー
ム、２９は走行用減速機付きモーター、３４は横
行用減速機付きモーター、３５は左右微動用スク
リユウジヤツキ、３６は横行支持台、３７は昇降
用減速機付きモータ、３８は上下微動用スクリユ
ウジヤツキ、４０はピストン、４２はパイプ支持
台、４３はパイプ支承用金属製固定シユー、４４
は自由回転ローラである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 敷設船１上の進水ラインにおいて芯出装置お
   よび溶接機等の接合用機械器具を搭載した多数の
   芯出溶接台車を、船首側から船尾側に向かつて独
   立して移行させ、その移行中に芯出溶接台車上で
   既接合パイプ２と新規接合パイプ３とを前記芯出
   装置により支持して芯出しすると共に前記溶接機
   により溶接し、芯出溶接が完了した接合部の下部
   にある芯出溶接台車を、前記進水ラインの側方ま
   たは下方の帰還ラインを通つて進水ラインの船首
   側端部に帰還させることを特徴とする水底敷設用
   パイプの接合方法。