JP2021535306A - 構造体に作業するための装置 - Google Patents

Abstract

構造体に作業するための装置であって、該構造体（３０）の周りに組立てるためのフレーム（１）を有し、該フレームは、基端で該フレーム（１）に枢動可能に取付けられ、該構造体に接触するよう配置されかつ該構造体（３０）に沿って該フレーム（１）を移動するよう駆動可能な回転部材（８，９）をそれぞれ支持する少なくとも１対の第１と第２のアーム（６，７）を有している装置。【選択図】図１

Description

本発明は、ライザー、コンダクター、ケーソンパイルのような、マリーンサポート（海洋支持）構造体、マリーンプラットフォーム、桟橋若しくは埠頭用の橋脚、又はパイプを含むがこれらに限定されない、支持構造体のような構造体に作業するための装置に関する。

マリーンサポート（海洋支持）構造体は、典型的には、例えば潮の満ち引き、波の作用及び／若しくは跳ねかかりの結果として、周期的に水に晒されたり、露出したりする構造体の部分である「水が跳ねかかるゾーン」において特に経年変化したり劣化したりする。経年変化は波の作用や衝撃を原因とする腐食や物理的損傷を含みうる。劣化は海藻や甲殻類動物等が堆積することを含んでいる。

従って、マリーンサポート（海洋支持）構造体は、例えば、洗浄、点検、及び塗装若しくはペンキ塗り等による作業をして、長持ちさせたり、寿命を延ばす必要がある。従来、点検整備保守作業はダイバーが行っているが、これは非常に困難な作業で特に水が跳ねかかるゾーンにおいては、危険であり、時々は十分には効果的でない。

特許文献１（米国特許公開公報第９３８２６８２号）は、パイルからマリーンデブリを洗浄するための装置であって、パイルの周りに締め付けられている２つの半分体を含むトラスケージと、垂直運動用のキャタピラー踏み面を備えたトラクションモータとを有するものを開示している。トロリーがフレームの外側の軌道に沿って進みパイル洗浄用の水ジェットを運ぶ。

発明の説明

本発明の態様は添付の請求項により定義される。

本発明の一実施形態によれば、構造体に作業するための装置であって、
該構造体の周りに組立て若しくは配置するために、軸方向反対側端部に第１と第２の支持体を有するフレームと；
基端部で該第１の支持体に枢動可能に取付けられ 該構造体と接触するようにそれぞれ配置された回転部材を支持し、該構造体に沿って該フレームを移動するように駆動可能な少なくとも１対の第１及び第２の支持アームと；
周方向移動用に配置され、該構造体に作業するための１つ若しくは複数のツールを支持するキャリッジと、
を備えた装置が提供される。

有利なことに、上記配列は、回転部材とアームとからの障害なくフレーム上にツールを装着することができるようにする。それは、これらツールがキャリッジとはフレームの反対側端に装着されるからである。

有利なことに、上記配列は、例えば、アーム組立ての際、特にアームをフレームの上方端部に設ける場合、該アームに容易にアクセスできるようにする。

例えば、大きさの異なる構造体に対して作業するために、アームを異なる大きさのフレームに組立てをし易くし及び／若しくは取付けることが出来るようにするために、アームを取外し可能にフレームに取付けることが出来る。

この装置は、アームを交換可能に取付けることが出来る、大きさの異なるフレーム若しくはフレームセクションを含む部品キットとして提供することが出来る。この態様は、独立した発明と考えられる。したがって、本発明のもう１つの態様においては、大きさの異なる複数構造体に作業するための装置であって、構造体の周りに組立てるための大きさの異なるフレーム若しくはフレーム要素と、各前記フレームに交換可能に取付けられ、該構造体に接触するように配置され該構造体に沿って該フレームを移動するよう駆動可能な回転部材を有する少なくとも１つのアームと、該構造体に作業するための１つ若しくは複数のツールを支持するように配置されたキャリッジとを含む装置が提供される。

該フレームは形状が筒状であり、径の異なる同中心の部品を必要とすることがなく、従って該フレームは比較的軽量でかつ／若しくは小形にすることが出来る。

第１と第２のアームは、軸方向に反対向きに延在して、第１のアームはフレームの一端を超えて延び、第２のアームはフレームを通って、例えば第１と第２の支持体を結合する支柱間の開口を通って、延在することが出来る。こうして、また、装置を軽量で小型にすることを可能にしている。

両アームは独立して第１の支持体に取付けることが出来る。アームは流体圧シリンダーにより駆動して、回転部材を支持しているアームの枢動角を、フレームが構造体に沿って動く様に変えることが出来る。このことは、予め巻き付いた複合巻付き物、パイプ付着物、或いは他の障害となるもののような、障害物を乗り越えて装置が移動する能力を改良することが出来る。この様な構造は装置が傾斜した構造体を登ることが出来るように若しくは容易にする。

第２のアームの上記構造は、独立した発明と考えられる。
従って、本発明のもう１つの態様においては、構造体に作業するための装置であって、
該構造体の周りに組立て若しくは配置するためのフレームと、
該フレームの軸方向一端に枢動可能に取付けられ、該構造体に接触して該構造体に沿って該フレームを移動するよう駆動可能な回転部材を支持するアームと、
該構造体の軸方向他端に配置されたキャリッジとを備え、
該アームは該フレームを通って延びている、装置が提供される。

該装置は、該構造体に対して該装置の少なくとも一部の絶対的若しくは相対的位置、例えば、該構造体に沿った該フレームの移動距離及び／若しくは該キャリッジの周方向位置を、決定すべく配置された１つ若しくは複数の距離若しくは位置センサーを含むことが出来る。この態様は、独立した発明と考えられ、本発明のもう１つの態様によれば、構造体に作業するための装置であって、
該構造体の周りに組立て若しくは配置するためのフレームと；
該フレームに取付けられ、該構造体と接触して配置された回転部材を支持し該構造体に沿って該フレームを移動するよう駆動可能なアームと；
該フレームに取付けられ、該フレームに相対的に周方向に移動可能なツールキャリッジとを備え、
該装置は該構造体に沿って該フレームによって移動する距離を検出するように配置された１つ若しくは複数の距離センサーを含んでいる、ものが提供される。

本発明のもう１つの実施形態よれば、構造体に作業するための装置であって、
該構造体の周りに組立て若しくは配置するためのフレームであって、該フレームの軸方向中間位置に支持体を備えたものと；
該支持体に基端部が枢動可能に取付けられた少なくとも一対の第１及び第２のアームと、
該構造体に接触するよう、第１と第２のアーム夫々の先端部に取付けられた少なくとも１対の第１と第２の回転部材とを有し；
該第１と第２のアームは軸方向反対向きに延びていて該構造体に向かって若しくは離れるように対応する第１と第２の回転部材を動かすように枢動可能である、装置が提供される。

該装置は該構造体に沿って並んだ１つ若しくは複数の追加のモジュールに結合可能な第１のモジュールを有することが出来、該第１のモジュールはトラクション若しくは駆動モジュールとして構成され、該追加のモジュールは該構造体に作業するために構成されている。

添付の図面を参照して本発明の特定の実施形態について説明する。
図１は本発明の第一実施形態における装置を上から見た斜視図である。 図２は第一実施形態の装置の第１側立面図である。 図３は第一実施形態の装置の第２側立面図であり、第１側立面図に直角である。 図４は図２の面Ａ−Ａの横断面図であり、支持構造体の位置を示している。 図５は第一実施形態の装置の頂部の図である。 図６は本発明の第二実施形態における装置を上から見た斜視図である。 図７は第二実施形態の装置を下から見た斜視図である。 図８は第二実施形態における装置の第１側立面図である。 図９は第二実施形態における装置の第２側立面図であり、第１側立面図に直角である。 図１０は図９の面Ａ−Ａの横断面図である。 図１１は図９の面Ｂ−Ｂの横断面図である。 図１２は第二実施形態の装置の頂部の図である。 図１３は第一又は第二実施形態による装置を形成する組立用の部品キットの図である。 図１４は本発明の実施形態における装置の作動のダイアグラム図である。 図１５は本発明の実施形態における装置の流体圧システムの部分ダイアグラム図である。 図１６は本発明の実施形態における装置を操作するためのリモートコントロールシステムを例示するダイアグラム図である。 図１７は本発明の第三実施形態における装置の第１側立面図である。 図１８は第三実施形態における装置の第２側立面図であり、第１側立面図に直角である。 図１９は第三実施形態の装置を上から見た斜視図である。 図２０は第三実施形態の装置の底面図である。 図２１は第三実施形態の装置の頂部を示す図である。 図２２は図２１の面Ａ−Ａにおける部分横断面図である。 図２３はトラクションモジュールを備えた、第三実施形態の異なる構成（複数）を示すダイアグラムである。 図２４は、図２３の構成における２つのモジュール間の連結システムの詳細図ある。

以下の説明において、装置の向きは、垂直に延びる支持構造体３０を取巻いて組立てられるものとして説明される。「周方向」及び「接線方向」は仮想中央垂直軸線周りの周方向についてであり、「径方向」は当該軸線に直角な方向である。

図面に寸法が示される場合、これらはミリメートル（ｍｍ）についてであるが、これら寸法は特定実施形態の大きさについて限定するものではなく、純粋に例示的なものである。

明瞭化のために、ある特定部分の全ての場合ではないが、図面中参照符号を付して示してある。図面を見れば、全体としてどの部分が言及されているか理解されるであろう。異なる実施形態間の類似の部分については、同じ参照符号を付している。

以下に、図１〜図５を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。ケージ若しくはフレーム１はケージ若しくはフレームのセグメント若しくはセクション１ａ，１ｂ，１ｃであって、例えば取外し可能なピンを使ってフレーム結合点２ａ，２ｂ，２ｃにおいて取り外し可能に結合されているものを含む。使用に際し、フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃは、作業対象となる支持構造体３０の周りに組立てられる。フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃは、これらフレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃを所望位置に持ち上げ、及び／若しくは使用後にそれらを回収するための、ケーブル等の取付け用のリフティングポイント２３を含んでいる。好ましくは、フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃの各々は、手で所望位置に持ち上げられる程に十分に軽いものである。

フレーム１は、支柱５により接続された、上支持体３と下支持体４とを含む。この実施形態において、上下支持体３，４とは円形で同軸である。支柱５は上下支持体３，４間を概ね垂直に延在している。上支持体３、下支持体４と支柱５は剛体であり、互いに結合されて、組立てられた際、フレーム１は実質的に剛体になっている。

複数対（本件の場合３対）の上下アーム６，７が異なる周方向位置で、好ましくは、上支持体３の周りに周方向に等間隔、例えば本実施形態においては、１２０°離間して、上支持体３に結合されている。

各アーム６，７は、接線方向、水平方向の枢軸線周りに、例えば、夫々の軸即ちスピンドルによって、上支持体３に枢動可能に支持されている。本実施形態において、アーム６，７は上支持体３の上側と下側でそれぞれの軸線の周りに枢動可能であるが、これに代えて同じ軸線周りに枢動可能にしても良い。上及び下アーム６，７は互いに反対方向に枢動可能であり、その結果これらは同時に支持構造体３０に向かう方向に又は支持構造体３０から離れる方向に移動することが出来る。上下アーム６，７は互いに独立して枢動可能であり上下アーム６，７間の角度が変わるようにすることが出来る。

各アーム６，７は、支持構造体３０に接触するように配置されたそれぞれのホイール、ローラ、若しくは他の回転部材８，９を備えている。ホイール８，９は支持構造体３０に対してトラクションを高め、そして／若しくはホイール８，９への摩耗を減らすように配設された接触面を有すると良い。ホイール８，９の各対は、対応するアーム対６，７に支持されて、互いに独立して回転可能であると良い。

複数対のアーム６，７の少なくとも１つは支持構造体３０に向かい、及びそれから離れる方向に枢動するように往復駆動可能であり、その結果対応ホイール８，９がそれぞれ支持構造体３０を締め付けたり釈放したりすることが出来る。好ましくは、アーム６，７のこの対はそれぞれの流体圧シリンダ１０，１１により駆動される。流体圧シリンダ１０，１１の制御は、相互接続されてアーム対が同期して駆動されるようにできる。流体圧シリンダ１０，１１は、ホースクランプ２４に取り付けられる流体圧用ホース（図示無し）それぞれにより駆動される。

アーム６，７の他の対は、例えば長さ調節可能な棒若しくはボトルねじ１２，１３によって、作業を受ける支持構造体３０の径に応じて、枢動位置に調節可能に保持される。

下アーム７は支柱５の間を通って対応するホイール９が支持構造体３０に接触できるようになっている。

ホイール８，９の少なくとも１つは反対方向（即ち、前向き及び後向きに）のいずれの方向にも往復駆動可能で、装置を支持構造体３０の上及び下にそれぞれ動かすことが出来る。好ましくは、駆動可能なホイール８，９は往復駆動可能なアーム６，７上に設けられる。他のホイール８，９は駆動を受けないで、好ましくは互いに独立に、自由に回転して、支持構造体３０の上及び下への装置の移動の案内として作用するようにすることが出来る。

下支持体４はフレーム１の下方部分周りを周方向にキャリッジ１５を案内するためのガイドレール１４を支持している。キャリッジ１５は駆動ギア１６を有し、この駆動ギアはフレーム１の下方部分周りに周方向及び水平方向に配置されたギアトラック１７に係合している。駆動ギア１６は、キャリッジ１５がガイドレール１４の周方向周りに動くように駆動される。キャリッジ１５は周方向に略３６０度にわたり駆動可能であるが、キャリッジ１５の移動は、図４に示すように、ガイドレール１４付近に設けられたキャリッジストッパ１８によって完全な１回転に制限されることが好ましい。

キャリッジ１５は、支持構造体３０上の蓄積物がキャリッジ１５の進行の妨げになるので、支持構造体３０に接触しないことが好ましい。その代わりに、キャリッジ１５はガイドレール１４の内側に接触する１対の内部ローラ１９と、ガイドレール１４の外側に接触する１対の外部ローラ２０とにより支持される。内部ローラ１９は、キャリッジ１５のいずれの側にも水平方向に延びるキャリッジアーム２１上にそれぞれ装着されていて安定性を改良している。

代替実施形態においては、ガイドレール１４とギアトラック１７との機能を結合することが出来る。例えば、ギアトラック１７とドライブギア１６を省略し、内部若しくは外部ローラ１９，２０の１つ若しくは複数を駆動してキャリッジ１５をガイドレール１４の周りに駆動しても良い。これに代えて、ガイドレール１４を省略してギアトラック１７を変形してガイド機能を持たせるようにしても良い。ギア/ギアトラック又はラックアンドピニオン装置に代えて、ローラピニオン又は摩擦駆動のような、リニア駆動装置で代替しても良い。

キャリッジ１５は支持構造体３０に作業するために１つ若しくは複数のツール２２を支持するよう構成されている。駆動可能なホイール８，９を使用し、そして支持構造体３０の周方向周りにキャリッジ１５を動かすことにより、フレーム１を支持構造体３０の上下に動かすことにより、少なくともスプラッシュ領域内で流体圧ライン等により何らかの制限を受けて、ツール２２は支持構造体３０の外側表面の実質上どの部分も到達できる。

ツール２２は、キャリッジ１５に移動可能に装着されておりキャリッジ１５に対してツール２２を動かすことができるようになっている。例えば、ツール２２は、支持構造体３０に向かって及びそれから離れる方向に、例えば径方向に往復動可能に駆動可能である。

ツールは単数若しくは複数でキャリッジ１５に装着できるが、交換可能であり、
― 支持構造体３０の表面洗浄用の高圧水ノズル、
― 例えば超音波を使って、支持構造体３０の壁厚測定用の壁厚測定プローブ、
― 作業サイト点検用のビデオカメラ２７、
― 支持構造体の表面からのクリアランス検知用のクリアランスセンサー、
― 支持構造体３０の表面塗装用の、塗装ローラやブラシのような、塗装用ツール、
― 支持構造体３０に保護用ラッピングを付けるためのラッピングツール、
― 例えば、高圧摩耗切断を使って、支持構造体３０の一部を切断するための切断具、等の例がある。

第２実施形態において、キャリッジ１５は、クリーニングツール２２に加えて、ビデオカメラのようなカメラ２７を支持している。

装置は１つ若しくは複数の距離センサーを有して、支持構造体３０に沿って移動した距離を測定できる。距離センサーは、例えばホイール８，９の回転数を、例えば１つ若しくは複数の磁気角度位置センサーを使って、決定するようにできる。

キャリッジ１５は、１つ若しくは複数の回転位置センサー（例えば、光学若しくは磁気センサー）を有して、フレーム１に対するキャリッジ１５の絶対的若しくは相対的周方向位置を、例えばガイドレール１４若しくはギアトラック１７に付した基準位置マークを検出することにより、決定するようにすれば良い。

距離センサー及び／若しくは回転位置センサーを使って支持構造体３０上の、ツール２２、キャリッジ１５若しくは装置の他の部品の位置を決めることが出来る。これは、例えば異常や矛盾が検知された場合に、装置を所定の絶対的位置に移動し、又は以前に通った位置に戻すことを可能にする。

装置を支持構造体３０上の基準マークの１つ若しくは複数に整列させて基準マークに対して以前通った位置に戻すように出来る。一例として、１つの水平及び／若しくは垂直な可視マークを、支持構造体３０上に、上支持体３の垂直位置及び支柱５の所定の１つの周方向位置のような、装置の１つの部品若しくは複数部品の初期位置に対応して、例えば目立つペイントマーキングのようなマーキングにより識別させて、作る。距離センサーはゼロにセットする。キャリッジ１５は（時計方向若しくは反時計方向の何れかで）最大周方向位置にあるようにし、回転位置センサーはゼロにセットする。装置が支持構造体３０に沿って移動する時、距離センサーと回転位置センサーは軸方向及び周方向に初期位置に対して移動した距離を測定する。このようにして、支持構造体３０上の異常若しくは矛盾位置のマップを作り、必要な場合、戻すようにできる。

第１実施形態は、２２〜３６インチ（０．５６〜０．９１メートル）の範囲の径を有する支持構造体３０に対して作業するように設計されている。異なる大きさ及び／若しくは数のフレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃの別の実施形態は、他の径の支持構造体に対して作業するようにすることが出来る。例えば、図６〜図１２は第２実施形態を示しており、これは構造においては第１実施形態と同様であるが、（９＋５／８）〜２２インチ（０．２４〜０．５６メートル）の範囲の径を有する支持構造体３０に対して作業するように設計された小さな径のフレーム１を有している。このフレーム１は２つのフレームセグメント１ａ、１ｂから成り、これらは半筒状体であり、組み合わされて筒状フレーム１を形成している。

第２実施形態は、第１実施形態同様、３対の上、下アーム６，７を、上支持体３の周りに等間隔配置で有している。他の実施形態、特により大きな径の支持構造体に対して作業するためには、３対よりも多い対のアーム６，７を有するようにすると良い。

アーム６，７は、ホイール８，９、流体圧シリンダ１０，１１、および長さ調節可能なバー１２，１３とともに、フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃに取り外し可能に取り付けることが出来る。これらの要素は第１実施形態のフレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃ及び第２実施形態のフレームセグメント１ａ，１ｂとともに交換して使うことが出来る。第１及び第２実施形態用に、曲率半系が異なるために、異なるキャリッジ１５を必要としても良い。又は、単一の調節可能なキャリッジ１５を、第１及び第２実施形態との間で、例えば調節可能なキャリッジアーム２１を備えて、交換して使っても良い。

図１７〜図２２は、第３実施形態における装置を示しており、この装置は第１及び第２実施形態とは異なり、ケージ即ちフレーム１が中間支持体３３を有しており、この中間支持体にホイール８，９を対応して有する２対の上及び下アーム６，７が連結されている。したがって、ケージ１は３つの環状の水平部片（下支持体３と中間支持体３３と上支持体４）を有していて、これらは垂直に延びる支柱５により接続されて概ね筒状の構造体を形成している。したがって、第３の実施形態は、中間支持体３３が第１及び第２実施形態の上支持体４と類似の機能を演じる第１及び第２実施形態の発展した形態とも考えることが出来、そして第３実施形態の上支持体４は上アーム６を超えて延長している追加の構造部分である。

ケージ１は、２つの半筒状セクション１ａ，１ｂを含み、これらセクションは連結点２ａ，２ｂで一緒にヒンジ結合されていて、第２実施形態同様、一緒に揺動可能である。この例においてケージは、２２〜３６インチ（０．５６〜０．９１メートル）の範囲の径を有する構造体３０の周囲に取り付けるためのより大きなバージョンに設計するか、又は８〜２２インチ（０．２０〜０．５６メートル）の範囲の径を有する構造体３０用のより小さいバージョンに設計しても良い。

１対のアーム６，７は対応して対をなす駆動シリンダ１０，１１を有しており、他方他の対のアームは対応して対をなす長さ調節可能なバー１２，１３を有している。少なくとも１対のアーム６，７のホイール８，９は、装置が構造体３０上を上下に動く様に往復駆動可能である。

この実施形態において、装置にはガイドレール１４又はツール２２支持用のキャリッジ１５が無い。したがって、重心（ＣＯＧ）は図１７，図１８に示すように、ケージ１の幾何学的中心に近い。図２３，図２４に示すように、装置は、例えばクリーニングモジュール、ＮＤＴ（非破壊試験）モジュール及び／若しくは切断モジュールのような作業用モジュール３４の１つ若しくは複数に、構造体３０に沿ってかつその周りに並んで接続するためのトラクションモジュールとして構成される。追加のモジュールの各々は、トラクションモジュールの構造と類似の構造をしているケージ若しくはフレームを有しており、２つ若しくはもっと多くの対のアーム６，７と対応したホイール８，９を有しているが、追加モジュールのホイール８，９はどれも非駆動であることが異なっている。作業用モジュール３４は、トラクションモジュールにより構造体３０に沿って駆動される。これとは異なり、１つ若しくは複数の作業用モジュールを、構造体３０若しくはプラットフォームに取付けた１つ若しくは複数のウインチのような他の幾つかの手段によって、構造体３０に沿って動かすようにしても良い。

構造体３０に沿って動いた距離は、フレーム１に、例えば中間支持体３３により、支持されていて、構造体３０に接触するよう枢動可能な測定用ホイール４３により測定される。測定用ホイールは、光学的及び／若しくは電気的に移動距離を測定できるエンコーダホイールとすると良い。

図２４に示すように、隣り合う第１と第２のモジュールは、第１のモジュール上の１つ若しくは複数の第１の合体部品を第２のモジュール上の対応する１つ若しくは複数の合体部品により互いに結合することが出来、例えば、第１の合体部品は１つ若しくは複数の雄合体プローブ３５を有し、第２の合体部品は１つ若しくは複数の受容体３６として、対応する雄合体プローブ３５が嵌合するようにすることが出来る。この結合は雄合体プローブと受容体とを通る迅速に緩めることが出来るクイックレリースボルト３７のようなロック手段により確保できる。これとは異なる合体及び／若しくは締付機構を用いても良い。

トラクションモジュールは下支持体４に取り付けられた複数の足４２を有すると良い。足４２は、トラクションモジュールの下に追加のモジュールを接合できるように取り外し可能であることが好ましい。

トラクションモジュールはマスターコントローラ３８を有しており、このマスターコントローラはリード線４０によって１つ若しくは複数の追加のモジュール上に１つ若しくは複数の対応するスレーブコントローラ３９に取り外しできるように接合可能である。マスターコントローラ３８は、リモートコントロールユニット２５によって地表から制御され、通信信号及び／若しくは電力をスレーブコントローラ３９に通す。

図１３は、第１もしくは第２実施形態のいずれもの装置が組み立てられるように提供される部品キット示しており、少なくとも、第１実施形態のフレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃと、第２実施形態のフレームセグメント１ａ，１ｂと、アーム６，７と、これと共にホイール８，９、流体圧シリンダ１０，１１、長さ調節可能なバー１２，１３と（ここでは第２実施形態のフレームセグメント１ａ，１ｂに取付けられて図示されている）、第１及び第２実施形態用のキャリッジ１５と、流体用のホース２９のセットと、流体動力供給源２８とを有している。この実例において、部品キットは作業台３１を含む運搬可能なコンテナ３２の形で提供されて、支持構造体３０の周りに組み立てる前に装置の部分的組み立てをやり易くしている。

直径が１つのみ、あるいは直径範囲が小さい複数直径の支持構造体３０用に設計された実施形態において、駆動を受けない、アーム６，７とホイール８，９の幾つかの対は、固定半径位置のローラ若しくはホイールのような、他のタイプのガイドにより置き換えることが出来る。

図１４は、上述した実施形態のような、本発明の実施形態における装置の駆動可能な機能の例を示している：
i. 駆動可能枢動可能な上下アーム６，７を駆動して径方向外向き／内向き夫々に枢動するようにクランプ開閉する；
ii. 支持構造体３０の表面に接触して駆動可能ホイール８，９を前進／後進方向夫々に駆動して上下動させる；
iii. 駆動ギア１６を前進／後進方向夫々に駆動してキャリッジを時計方向／反時計方向に回転させる；
iv. キャリッジ１５に関して、径方向前進／後進方向夫々にツール２２を駆動して前進／後進方向のツールの調整をする。

駆動可能機能は、装置に接続された流体用ホース及び／若しくは電気ケーブルにより、流体圧源若しくは電源により各々動力付与され、及び／若しくは制御することが出来る。流体圧式動力が、少なくとも幾つかの用途に、例えば、装置の重量を減らし、及び／若しくはマリーン環境において電気の使用を避けるために、好ましい。流体圧式動力ユニットはプラットフォーム上に載置して可撓性の流体圧ホースにより装置に接続すると良い。

装置用の流体圧駆動システムの一例が、図１５に示されており、この装置においてアーム６，７の対の１つの枢動、対応するホイール８，９の回転、及び第１及び第２実施形態の場合における駆動ギア１６の回転とツール２２の往復駆動は流体動力源ユニット（図示無し）に接続された別の流体圧ラインにより駆動される。

例えば図１６に示されるように、装置はリモートコントロールユニット２５により制御するのが好ましく、このユニットにおいては上述した機能の幾つか若しくは全ての機能の制御を、好ましくは対応するユーザ作動可能な制御により、行うことが出来る。リモートコントロールユニット２５は、上述の機能のコントローラ２６にワイヤ若しくはワイヤレスにより接続することが出来る。諸機能駆動用の動力は、コントローラ２６の制御の下にある、動力源２８により供給することが出来る。

ホイール８，９と駆動ギア１６との駆動速度は必要とする作業用に独立して制御可能にすることが好ましい。これとは別に、若しくは追加的に、リモートコントロールユニット２５若しくはコントローラ２６は、異なる機能を統一的に制御することにより、任意的には距離センサーにより検出される移動距離及び／若しくは周方向位置センサーにより検出したキャリッジ１５の周方向位置に応答して、或る特定の作業を行うためにプログラム可能であるか若しくはプログラムすることが出来る。こうして支持構造体３０の所定位置に作業することを可能にする。

アーム６，７の枢動角は、例えば装置がスロープのある若しくはカーブした支持部材を上下に駆動されるように、使用中に変えることが出来る。

動力を与えるホイール８，９の数は、装置により行われる負荷に応じて、或いは装置の作動条件に応じて、変えることが出来る。必要とされる調節可能性若しくはクランプ力に応じて、アーム６，７の複数対の枢動に動力付与することが出来る。

本発明の実施形態は、装置が支持構造体を上下動する際に径を調節するようアーム６，７の枢動の度合い変えることによりテーパのある支持構造体に作業するために使用することが出来る。

代替実施形態において、アーム６，７を下支持体４上に装着し、ガイドレール１４を上支持体３上に装着しても良い。

フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃはアルミニウムチューブで作り軽量化することが好ましい。例えば、装置の質量は、流体圧若しくは電気ラインを除いて、２００〜３００kgの範囲とすると良い。

より大きな実施形態の場合、取外し可能なピンにより閉じる方法に代えて、流体圧式に閉じる方法にすることも出来る。この場合、ケージ又はフレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃの２つ若しくはそれ以上を、例えば図１７に示したような流体圧式ラム若しくはシリンダ４１により作動されるヒンジ結合により結合する。セグメント１ａ，１ｂ，１ｃは、浮遊式ポンツーンやはしけのような適切な面上で結合することが出来、例えば足４２により支持される。ヒンジ結合を開いて作業すべき支持構造体３０の周りにフィットするようにし、次いでフレーム１を構造体３０周りに取付けるように閉じることが出来る。セグメント１ａ，１ｂ，１ｃは、１つ若しくは複数のロック機構、例えばロックシリンダ４４により取付けることが出来る。

上記実施形態はパイルのような円筒状の支持構造体３０に作業するために設計されており、従ってフレーム１は支持構造体３０の直径よりも僅かに大きい内径を有する略円形の筒状である。別の実施形態では、支持構造体３０のタイプに合わせて別の形状とサイズを持つようにして作業する構造体にあわせて設計するようにしても良い。例えば、正方形若しくは長方形状筒状支持構造体３０に作業するように設計された実施形態においては、正方形若しくは長方形状の筒状フレーム１を、好ましくは４側面の各面に１対のアーム５，６を備えて、使うことが出来る。

上記実施形態は海の若しくは水の跳ねかかる地域、或いは水面下、１０メートルほどの、浅い深さで使用すると良い。１０メートルを超える深さで作業するには、例えば適切なシールを用いることにより、変形することが出来る。実施形態は、パイプ補修用に、パイプの支持構造体により妨げられない限り、使用することが出来る。

本発明の別の実施形態は、海のものではない、すなわち、風力タービン若しくは無線マストのような、陸上の支持構造体に使用することが出来る。これらの適用に対しては、フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃには、フレームセグメントが地面に沿って支持構造体の周りを移動させられるようにするために或いは運搬部材用に、取り外し可能若しくは永久的に取り付けた１つ若しくは複数のホイールを設けると良い。例えば、フレームセグメント１ａ，１ｂ，１ｃの各々には各側に取り付けた１つ若しくは複数のホイールを備え、フレーム１上とフレームの外側との２つのホイールで形成される三角形の頂点のトラスに追加の取り外し可能なホイールを設けると良い。次いで、セグメント１ａ，１ｂ，１ｃを、例えば取外し可能なピン若しくは上述した油圧式ラムにより支持構造体２０の周りに組付けあるいは閉じることが出来る。

上述の記載を読んで当業者にとって明らかな代替実施形態は添付請求項に規定される本発明の範囲内にあり得る。

部品及び対応する符号のリスト

Claims (31)

1. 構造体に作業するための装置であって、
   該構造体の周りに組立て若しくは配置するために、少なくとも１つの支持体を有しているフレームと；
   基端部で該支持体に枢動可能に取付けられた少なくとも１対の第１及び第２のアームと；
   該構造体と接触するように、前記第１及び第２のアームのそれぞれの先端に取付けられた、少なくとも１対の回転部材とを有し；
   前記第１及び第２のアームは、対応する第１及び第２の回転部材を該構造体に向かって若しくは該構造体から離れるように移動するように、軸方向反対向きに延びていて枢動可能であることを特徴とする構造体に作業するための装置。
2. 該フレームの軸方向反対側端部に設けられた上及び下の前記支持体を有する請求項１に記載の装置。
3. 該フレームの軸方向反対側端部間に設けられた中間の前記支持体を有する前記請求項のいずれかに記載の装置。
4. 前記第１と第２のアームは枢動可能であり、同時に、対応する第１と第２の回転部材を該構造体に向かって若しくは該構造体から離れるよう移動するようにする前記請求項の何れかに記載の装置。
5. 前記第１と第２のアームの少なくとも１つは該フレームを通って配置されていて、対応する第１若しくは第２の回転部材が該構造体に接触できる前記請求項の何れかに記載の装置。
6. 該フレームは軸方向に延びる複数の支柱を含み、前記第１と第２のアームの少なくとも１つが、該支柱の隣接するものの間を通るように配置される請求項４の装置。
7. 第１及び／若しくは第２のアームを、該構造体に向かって枢動しかつそれぞれの回転部材を該構造体と接触させるように、駆動するための手段を含む、前記請求項の何れかに記載の装置。
8. 第１及び／若しくは第２のアームを駆動するための前記手段は、流体圧駆動手段を含む請求項７に記載の装置。
9. 該支持体の周りに周方向に離隔して、第１と第２のアームと第１と第２の回転部材の前記対を複数含む、前記請求項の何れかに記載の装置。
10. 該フレームは、該構造体の周りに組立てられるように配置された複数のフレームセグメントを含む、前記請求項の何れかに記載の装置。
11. フレームセグメントの隣接する対は一緒にヒンジ結合されている、請求項１０に記載の装置。
12. 該構造体に作業するために１つ若しくは複数のモジュールに該装置を取外し可能に結合するための結合手段を含む、前記請求項の何れかに記載の装置。
13. 第１のモジュールを有し、該第１のモジュールに直接的若しくは間接的に結合される１つ若しくは複数の追加のモジュールを含み、該若しくは各追加のモジュールは請求項１〜１２の何れか１つに記載の装置を有する、請求項１２に記載の装置。
14. 該若しくは各追加のモジュールは該構造体を洗浄、検査及び／又は切断用に配列されている、請求項１３に記載の装置。
15. 第１のモジュールはマスターコントローラを含み、該若しくは各追加のモジュールは該マスターコントローラに接合された若しくは接合可能なスレーブコントローラを含む、請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
16. 該フレームの軸方向一端若しくはその付近で周方向に移動するように配置されたキャリッジを含み、該キャリッジは該構造体に作業するための１つ若しくは複数のツールを、支持し若しくは支持するように配置されている、請求項１〜１２の何れか１つに記載の装置。
17. 該キャリッジを周方向に該フレームに相対的に駆動するための手段を含む、請求項１６に記載の装置。
18. 該フレームの周りに周方向に配列されたトラックを含み、該キャリッジは該トラックに係合し該キャリッジを該トラックの周りに動かすように駆動可能である駆動部材を有している、請求項１７に記載の装置。
19. 該トラックはギアトラックを含み、該駆動部材はギアを含む、請求項１８に記載の装置。
20. 該キャリッジを周方向に案内するためのガイドレール含み、該ガイドレールは第２の支持体に取付けられている、請求項１６〜１９の何れか１つに記載の装置。
21. 該ツールを該キャリッジに相対的に駆動するための手段を含む、請求項１６〜２０の何れか１つに記載の装置。
22. 該キャリッジに支持された前記１つ若しくは複数のツールを含み、該１つ若しくは複数のツールは洗浄用ツール、壁厚測定用ツール、ビデオカメラ、クリアランスセンサー、塗装用ツール、包装用ツール及び切断用ツールの少なくとも１つを含む、請求項１６〜２１の何れか１つに記載の装置。
23. 該キャリッジの周方向位置を検知するための周方向位置センサーを含む、請求項１６〜２２の何れか１つに記載の装置。
24. 該構造体に沿って該装置が移動した距離を検出するための距離センサーを含む、前記請求項の何れかに記載の装置。
25. 該距離センサーは該構造体に接触するように配置されるホイールを含む、請求項２４に記載の装置。
26. 前記駆動を制御するためのリモートコントロールを含む、請求項７，８，１２，１８若しくは２１の何れか１つ、又はこれらに従属する請求項９，１０若しくは２０〜２５の何れか１つに記載の装置。
27. 前記駆動は前記作業を行うためにプログラム可能である、請求項７、８、１２、１８若しくは２１の何れか１つ、又はこれらに従属する請求項９，１０若しくは２０〜２５の何れか１つ、又は請求項２６に記載の装置。
28. 前記構造体に沿って連続して一緒に結合可能な複数のモジュールを有し、各前記モジュールが該構造体の周りに組立てられ若しくは配置されるフレームを含む、構造体に作業するための装置。
29. 構造体に作業するための装置であって、
    該構造体の周りに組立てられ若しくは配置されるフレームと；
    該フレームの軸方向一端に枢動可能に取付けられ、該構造体に接触して配置される回転部材を支持し該構造体に沿って該フレームを動かすよう駆動可能なアームと；
    該構造体の軸方向他端に配置されたツールキャリッジと；を含み、
    該アームは該フレームを通って延びていて可動である、装置。
30. 大きさが異なる構造体に作業するための装置であって、
    ある１つの構造体の周りに組立てるために大きさが異なる複数のフレーム若しくはフレーム要素を含み、
    該フレームに取外し可能に取付けられ若しくは取付け可能であり、該構造体に接触するよう配置されかつ該構造体に沿って該フレームを移動するよう駆動可能な回転部材を有する少なくとも１つのアームを有し、
    該構造体に作業するために１つ若しくは複数のツールを支持すべく配置されたキャリッジを有する装置。
31. 構造体に作業するための装置であって、
    該構造体の周りに組立てられ若しくは配置されるフレームと；
    該フレームに取付けられ、該構造体に接触するように配置された回転部材を支持し該構造体に沿って該フレームを動かすよう駆動可能なアームと；
    該フレームに取付けられ該フレームに対して周方向に移動可能なツールキャリッジとを備え、
    該装置は該構造体に沿って該フレームにより動かされる距離を検知すべく配置された１つ若しくは複数の距離センサーと該ツールキャリッジの周方向位置を検出すべく配置された１つ若しくは複数の周方向位置センサーとを備えてなる装置。

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