構造物に導管を固定する方法及び装置
例えば水中の船舶上のオイルタンク等、比較的アクセスしにくい構造物に導管を固定する方法及び装置。本方法は、導管に頸部を設けることと、例えば磁石等によって表面に導管を一時的に固定することと、構造物を通る孔をドリルで開けてその構造物における孔に導管の頸部を通過させることと、頸部の領域における導管の内部流路の一部を拡げるために、拡張装置を、構造物における孔を介する導管の頸部を通過させることとを含む。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、構造物に導管を固定する方法及び装置に関する。構造物は、通常、導管を通して除去されるべき流体を含有する。いくつかの実施形態は、導管を介して流体が注入されることになる構造物について有用であり得る。本発明の実施形態は、特に、例えば水中に沈められタンクの一面へのみアクセスできるタンク及び他の構造物等、比較的アクセスしにくい構造物にパイプ等の導管を取り付けるのに有用である。いくつかの実施形態は、水中の船舶から油及び他の環境を破壊する流体を除去するパイプを取り付けるのに有用である。
【０００２】
沈没した船舶等の多くの水中構造物は、制御されない方法で周囲環境に放流されて環境を破壊することになる大量の油又は他の流体を含む。構造物からの流体の制御不能な放流を防止するために、油又は他の流体は、通常、制御された方法で構造物から除去され、パイプ等の導管は、従来、油の入ったタンクを空にするために沈没した船舶のタンクに固定される。
【０００３】
現在、もし可能であれば、フランジ管が溶接によってタンクに固定され、そうでなければ、ボルトやリベット等の留め具によって固定されることができる。タンクの両側にアクセス可能であるいくつかの場合においては、パイプは、事前に穿設された孔内にパイプ加締め工具を用いて加締められることができる。
【０００４】
水中の沈没船又は構造物における液体又は気体を除去（又は供給）するための従来の方法は、ダイバー又は遠隔作業機（ＲＯＶ）を利用して、フランジを通るボルトを使用することによりフランジ管を嵌合するために、構造物に掘削及び孔開けをしていた。フランジは、大抵は、それらがドリルで孔開けされて構造物に固定されるとき、磁気ドリルスタンドによって構造物に対して保持される。フランジ管は、一般に、予めバルブが取り付けられており、構造物における最後の孔は、ドリルが取り外された場合にパイプ内で油を含むように、取り付けられたパイプの孔内で開放バルブを介して掘り下げられる。
【０００５】
現在のプロセスは、もしもタンク内の液体又は気体が加圧されているか又は可燃性若しくは有毒な場合には危険であり得、それは、常に時間を要して困難であり、それゆえに、ダイバーの時間及び必要とされる技術レベルの点で費用がかかる。時間及び費用は、大部分の沈没船のタンク又は機関室から油が頻繁に漏出し、その一部が船舶構造物の他の部品内に閉じ込められたままである、という事実によって悪化する。したがって、油は、沈没船の様々な異なる部品から除去されなければならず、それは、通常、全ての制御された油の除去のために多数のパイプが異なる位置に取り付けられることを必要とする。
【０００６】
本発明によれば、構造物に導管を取り付ける方法であって、
内部流路を有する導管に頸部を設けるステップと、
上記構造物の表面を通る孔を形成して、上記孔を介して上記導管の一部を通過可能とするステップと、
上記導管の一部を上記構造物における上記孔に通過させることによって上記導管の上記頸部を上記構造物における上記孔に通すステップと、
上記頸部において制限された嵌合をなすように構成された拡張装置を設けるステップと、
上記導管の一部を介して上記拡張装置を駆動することによって上記拡張装置が上記頸部の領域における上記導管の上記内部流路の一部を広げるステップとを備える、方法が提供される。
【０００７】
通常、構造物は、平面であり、第１の面及び反対側の第２の面を有する。例えば、構造物は、外側（第１の）面及び内側（第２の）面を有するタンクを備えることができる。特定の実施形態において、導管の一部は、頸部が完全に孔を通過して孔の反対側の端部において構造物の第２の（内側）面を越えて延出するまで、構造物の外側（第１の）面内の孔を通過する。導管は、通常、孔内の極端な導管の移動を制限するために、導管の外側面上に肩部又はフランジ又は他の停止機構を有し、したがって、肩部が構造物の外側面と係合して孔内の導管のさらなる軸方向の移動を防止する場合に、頸部は、構造物の反対側の内側面から短い距離だけ延出するのみである。頸部は、いくつかの実施形態においては内径における制限を有し得るが、他の実施形態においては、頸部の内径は、導管の内径とぴったり重なることができる。
【０００８】
本発明はまた、構造物に対して又は構造物から流体を移送する装置であって、
頸部を有する内部流路を有する導管と、
上記導管の一部を収容するように上記構造物に孔を形成する孔開け機構と、
上記導管の上記内部流路内に収容されるように構成され且つ少なくとも一部分が上記内部流路の上記頸部よりも大きな寸法を有する拡張装置と、
上記導管の上記内部流路を介して上記拡張装置を駆動して上記導管の上記頸部を拡げるように構成された駆動機構と、を有する装置を提供する。
【０００９】
通常、頸部は、拡張装置が内部流路を通過する前に頸部が孔を通過するのを可能とする第１の形態から、内部流路を介した拡張装置の移動による頸部の拡張後に頸部が孔を通過するのを防止又は制限する第２の形態へと拡張装置の通過によって変形されることができるように可鍛性である。頸部は、通常、構造物における孔内に挿入される導管の末端部に形成される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、内部流路の内部寸法は、内部流路の長さに沿って変化させることができる。例えば、頸部は、通常内部流路の孔の範囲内で内部流路内に半径方向に延出し且つ流路の端部から若干の距離だけ離れている内側肩部、突起、又は、リング等、導管の内側面におけるステップ又はへりの形式であることができる。ステップ又はへりは、頸部の内側面の全外周囲において連続的とすることができ、又は、不連続である離散的な部分に形成されることができる。いくつかの実施形態において、内部流路の当初の内部寸法は、その長さに沿って略一定とすることができ、頸部は、流路の一端に配置されることができ、外側面は、流路を通る拡張装置の移動によって漏斗状に変形されることができる。拡張装置が、通常、均一な内部寸法まで内部流路を拡張するのにともない、孔内に頸部を保持するように外径が非対称状に変形されることで十分である。へりは、導管のボア孔の内側面内に機械加工、切削、又は、成形されるステップから形成されることができる。いくつかの実施形態において、へりは、別個に形成されることができ、例えば環状又は半環状リング等の突起を内側面に溶接又は接着することにより、その後に取り付けられることができる。本発明のいくつかの実施形態において、へりは、導管の孔の内側面に形成されるはんだ又は溶接くずの形成を含むことができる。
【００１１】
通常、駆動機構は、構造物における孔を介して導管を駆動するように構成されている。本装置はまた、拡張装置が導管を介して駆動される前に導管を構造物に一時的に接続するために、場合によりクランプ機構を備える取り付け機構を含んでもよい。
【００１２】
導管は、横断面において円弧状である内側面を有する円筒状とすることができる。いくつかの実施形態において、導管は、正方形とすることができ、導管の内側面は、矩形横断面等、他の横断面形状を有することができる。
【００１３】
停止機構は、通常、導管から半径方向に延出し導管の軸に対して垂直な肩部又はフランジを備える。いくつかの実施形態は、取り付けられ、通常、孔の形成前にフランジを構造物に、通常は構造物の外側面に接続するように構成された磁気装置を備えることができるとともに、構造物における適所において導管を一時的に拘束するクランプ機構を有する。いくつかの実施形態において、停止手段は、コレット又はバネリング等の弾性リングを含むことができる。
【００１４】
孔開け機構は、場合によりドリルステムに搭載された切削ビットを有するドリルとすることができる。切削ビットは、油圧シリンダ及びピストン構成等のビット駆動機構によって進められることができる。同じ油圧シリンダ及びピストン構成は、場合により構造物と接触して導管を駆動するように使用されることができる。同じ駆動機構は、場合により拡張装置の移動を駆動するように使用されることができるが、他の機構によって駆動されることができる。
【００１５】
拡張装置は、頸部よりも広い１つの部分と頸部よりも狭い１つの部分とを有してテーパを付けることができる。拡張装置は、可動部品を組み込むことができ、例えば、それは、装置が流路を通過する間、前、又は、後に拡張するようにそれ自体が構成されることができる。いくつかの実施形態において、拡張装置は、可動部品のない固形物とすることができる。拡張装置は、通常、円錐状又は裁頭円錐状である。拡張装置は、ドリルステムが通過するのを可能とするようにアパーチャが開けられることができ、拡張装置に加えられるトルクを制御するように場合によりベアリングを組み込むことができる。拡張装置は、頸部の上方又は下方において導管の上側部分内に搭載されることができる。拡張装置は、頸部（若しくはパイプ）をずっと又は頸部若しくはパイプの部分のみを通るように構成されることができる。
【００１６】
本装置は、頸部を有する導管を収容し、且つ、拡張装置が導管を介して駆動される前に構造物に対する一時的な接続を容易にするフランジを場合により有するガイドアセンブリ内に搭載されることができる。
【００１７】
流体は、任意の流動性を有する物質を含むことができ、本発明の実施形態は、特に、油、水、及び、化学薬品等の液体、粉末等の固体、又は、気体との使用に適している。いくつかの実施形態において、流体は、微生物を含むことができる。
【００１８】
本発明の実施形態は、通常、タンクの片面のみから適所に導管を固定するのを可能とする。パイプを取り付ける完全な操作は、迅速に、且つ、流体又は気体が逃げるのを可能とすることができるように孔内にボルトを締めるためにタップ又はドリルを引き抜くことなくワンステップで行われることができる。この方法は、作業者にとってより危険が少なく危険領域及び極端な深海においてより容易に使用されることができる。
【００１９】
本発明の実施形態は、通常、システムが構造物に取り付けられる前に駆動機構が表面上に組み立てられることから、より少しの操作技術を必要とする。実施形態は、（例えば磁石を使用して）構造物に（一時的に又は永久に）迅速にクランプ締めされることができ、パイプは、寸刻内に構造物の片面から取り付けられることができる。本装置の実施形態は、容易に運ばれることができ、小型漁船から大型船まで異なる船舶範囲で操作されることができる。
【００２０】
導管を含むガイドアセンブリは、通常、パイプが取り付けられるのを必要とするタンクの上面、側面、又は、タンク若しくは構造物の任意の部品上に降ろされる。それは、磁石、おもり、ブラケット、又は、通常ガイドアセンブリのフランジとタンクとの間で作動するセルフタッピングねじ若しくはボルト等の器具によって適所に一時的に、場合によりクランプ締めされる。一旦ガイドアセンブリがタンクに取り付けられると、ドリルが作動され、タンクがドリルビットによって切削される。この目的のために、ドリルビットは、残りの要素の下方においてガイドアセンブリの一端に設けられることができ、且つ、通常は場合によりガイドアセンブリにおいてその上方に配置される要素における（場合によりベアリングを有する）アパーチャを通って延出することができるドリルステムの端部に搭載されることができる。その後、頸部を有する導管は、通常、それがフランジ又は導管の外側面に配置された他の停止部材によってさらなる軸方向移動により孔内に保持されるまで、穿設された孔を通して押し込まれる。その後、拡張装置は、導管を介して押し出され、通常はパイプの内側面から半径方向内側に突出しているステップ付き部分を備える頸部に当接する。拡張装置がさらにパイプを介して押し出されるのにともない、パイプ内で頸部のステップ付き部分を通り過ぎて押し込む拡張装置のテーパ付き端部は、孔内でパイプを拡張させ、それ自体を孔内にロックさせる。通常、ステップ付き部分は、タンクの反対側から現れるように孔の奥まで通過されるが、本発明の実施形態は、拡張された頸部の一部がなお孔内にある場合には、導管のフランジがタンクの外側面にぴったり接触しているときでも、機能することができる。
【００２１】
拡張装置は、通常、ドリルビット及びドリルステムとともにパイプの末端部から構造物内に落ちるまで、頸部を通り過ぎて導管を介して押し出される。その後、ドリルモータ、水力の駆動機構、及び、場合によりガイドアセンブリは、通常、構造物に取り付けられたパイプを残して回収されることができる。
【００２２】
普通は磁石から作り上げられたクランプ機構は、有利には、ドリルの回転力に抵抗し、且つ、孔内に押し込まれたパイプの力に抗して反応するのに十分な力を有するような十分な力を有する。力機構がパイプ及びガイドの双方に取り付けられる限り、マンドレルがパイプを加締めするように押し込まれる場合、孔からパイプを押し込む力は実質的に存在しない。
【００２３】
さらなる実施形態において、ガイドアセンブリは、必要な要素を装填されるが、導管は、ステップ付き部分なしの平行且つ連続的な内壁を有することができ、頸部は、孔内に挿入されることになるパイプの末端部に形成される。拡張装置は、導管の内部流路の末端部において頸部の下方に組み立てられる。一旦異なる要素が適所にあると、ガイドアセンブリは、タンクの上面、側面、又は、パイプが取り付けられるのを必要とするタンク若しくは構造物の任意の部品上に降ろされる。それは、適所にクランプ締めされ、孔は、上述されたように、導管用に穿設される。その後、パイプは、パイプのさらなる移動がその外部フランジによって防止されるまで（異なる停止部材は、同様に又は代わりに、パイプの外周囲にずっと延出することなく使用されることができる）、その前に進んでいるカッタ及び拡張装置とともに孔を介して押し込まれる。その後、シャフトに取り付けられて孔カッタを越えて位置するテーパが付けられた拡張装置は、拡張装置のテーパが付けられた外側面が頸部の内側面と係合するまで、フランジの方に押し戻される（例えば引っ張られる）。それがパイプの頸部内にさらに押し出されるのにともない、拡張装置のテーパが付けられた端部は、半径方向外側にそれを押し込むように頸部を変形させ、パイプを拡張させてそれ自体を孔内にロックさせる。マンドレルは、それらの双方が孔を空にしたまま構造物を通って落ちるまで、カッタの方に押し戻される。ドリル、力機構、及び、ガイドは、構造物に確実に取り付けられたパイプを残して回収されることができる。頸部の内側面は、平行壁を有する平面とすることができるか、又は、リブ、へり、若しくは、拡張装置の外側面と係合する他の内部突起を有するステップ付きとすることができる。内部突起は、パイプの全内周囲において連続的とすることができるか、又は、離散的な部分において形成されることができる。
【００２４】
この変形例によれば、普通は磁石から作り上げられたクランプシステムは、ドリルの回転力に抵抗し、且つ、パイプを加締める場合にマンドレル上の力として孔を介してパイプを押し込み、フランジに対して作動することによって構造物からガイドを押し込む力を働かせないために十分な力を必要とするだけである。
【００２５】
特定の実施形態において、構造物は、それぞれが外側面及び内側面を有する二重外板（ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ）を有し、回収されることになる油は、間隔をあけて配置された内側及び外側の外板間に空隙を持ちながら内側の外板内に配置される。そのような場合、それは、頸部が拡張される前に導管が構造物の外側及び内側の外板を通過された場合に有利であり、その結果、頸部の一部が構造物の内側の外板内に又は内側の外板を越えて配置されたときに頸部は拡張される。そのような実施形態において、ガイドプレートは、通常、外側の外板に（通常は外側の外板の外側面上に）安定して接続されており、頸部は、拡張装置が頸部を介して駆動される前に外側及び内側の外板における孔に挿入される。
【００２６】
いくつかの実施形態において、駆動機構は、構造物に固定されることができ、通常、これは、構造物にガイドプレートを固定し、且つ、駆動機構をガイドプレートに固定することによって行われ、これにより、拡張装置の駆動中に駆動機構に加えられる反力を、固定接続を介して再び構造物に移動させる。通常、駆動機構は、このようにして、ガイドプレート及び／又は構造物に溶接されることができるか又は加締められることができるロック機構によって固定されることができる。通常、ロック機構は、導管と係合して離脱するためにロック装置を有する。通常、ロック機構は、導管に平行に延出し且つ導管と係合及び離脱して通常は導管上のフランジと相互に作用するレバーアームを介して導管に接続されている細長いロッドを備えることができる。
【００２７】
場合により、導管は、構造物から、構造物の外部の回収船舶まで流体を搬送するように構成されたパイプとすることができる。いくつかの実施形態において、導管は、回収船舶まで流体を搬送するための他の導管に構造物を物理的に接続するように構成されたより短いスリーブを備えることができる。スリーブは、場合により、他の導管に機械的に接続してそれを封止するための留め具及び／又はシールを有することができる。
【００２８】
本発明の実施形態はまた、構造物にプレートを固定するために使用されることもできる。特定の実施形態において、構造物は、場合により、パイプによって持ち上げられることができる。
【００２９】
本発明の実施形態が、一例として、添付図面を参照しながらここに記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】構造物に導管を固定する装置の第１の実施形態の分解図を示している。
【図２】構造物に導管を取り付ける図１の装置の順次的な図を示している。
【図３】構造物に導管を取り付ける図１の装置の順次的な図を示している。
【図４】構造物に導管を取り付ける図１の装置の順次的な図を示している。
【図５】図１の装置用のガイドフレームを示している。
【図６】バルブを空にするために切り欠きを有する図５のガイドフレームを示している。
【図７ａ】図１の装置に使用する第１の拡張装置を示している。
【図７ｂ】図１の装置に使用する第１の拡張装置を示している。
【図８ａ】第２の拡張装置を示している。
【図８ｂ】第２の拡張装置を示している。
【図９】第３の拡張装置を示している。
【図１０】第４の拡張装置を示している。
【図１１】第５の拡張装置を示している。
【図１２】本発明の第２の実施形態に使用する取り付けスリーブを示している。
【図１３】第５の拡張装置のさらなる図を示している。
【図１４】第６の拡張装置を示している。
【図１５】ガイドフレームの取り外し後に構造物に取り付けられるパイプを示している。
【図１６】構造物にパイプを取り付ける第２の方法の側面図を示している。
【図１７】構造物にパイプを取り付ける第３の方法及び装置を示している。
【図１８】図１７の方法及び装置のさらなる図を示している。
【図１９】第３の方法によって構造物に取り付けられるパイプを示している。
【図２０】構造物にパイプを取り付ける第４の方法及び装置の順次的な図を示している。
【図２１】構造物にパイプを取り付ける第４の方法及び装置の順次的な図を示している。
【図２２】パイプから回収される装置の第４の実施形態を示している。
【図２３】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２４】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２５】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２６】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２７】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２８】本明細書において記載された装置のいずれかのドリルステムとモータとの間における他の接続を示している。
【図２９】本明細書において記載された装置のいずれかのドリルステムとモータとの間における他の接続を示している。
【図３０】構造物にパイプを取り付ける第５の方法及び装置の側面図を示している。
【図３１】構造物にパイプを取り付ける第６の方法及び装置の側面図を示している。
【図３２】第６の方法及び装置のさらなる図を示している。
【図３３】図面において示される様々な方法において使用される油圧シリンダの側面図を示している。
【図３４】構造物にパイプを取り付ける装置の第７の実施形態の正面図を示している。
【図３５】第７の実施形態についての導管の側断面図である。
【図３６】第７の実施形態についてのガイドプレートの側断面図である。
【図３７】第７の実施形態についての油圧シリンダアセンブリの正面図である。
【図３８】第７の実施形態についてのドリフト及びドリルビットアセンブリの側断面図である。
【図３９】第７の実施形態の平面図である。
【図４０】ロックされた形態の第７の実施形態のレバーアームアセンブリの平面図を示している。
【図４１】自由な形態の第７の実施形態のレバーアームアセンブリの平面図を示している。
【図４２】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４３】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４４】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４５】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４６】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４７】図４６の側面図形態に対応する第７の実施形態の正面図を示している。
【図４８】接続後の第７の実施形態の導管の端部の断面図を示している。
【図４９】第８の実施形態の前断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
ここで図面を参照すると、図１は、構造物Ｓに導管を取り付ける第１の実施形態を示している。図１の分解図において、導管は、一方の末端部から間隔をあけて配置されている外部フランジ１ｆを有する円筒状パイプ１を備える。図５及び図６において明示されているように、パイプ１を取り付ける本装置は、平坦であり且つ矩形であるガイドプレート２ｐと、ガイドプレート２ｐの上側面から垂直に延出している中空孔を有するガイドチューブ２ｔとを備える。ガイドチューブ２ｔは、ガイドプレート２ｐに溶接されており、ガイドチューブ２ｔの孔よりも僅かに狭いガイドプレート２ｐにおける中心アパーチャ２ａと同軸であり且つ中心アパーチャ２ａを囲んでおり、そのため、半径方向に延出しているへりが、アパーチャ２ａとチューブ２ｔの下側面との間に形成されている。ガイドチューブ２ｔの孔とアパーチャ２ａとは同軸である。
【００３２】
ガイドチューブ２ｔの上端部は、バルブハウジングＶの孔を閉塞するように構成されたバルブを担持するバルブハウジングＶに対応するためにフランジが付けられている。バルブハウジングＶは、その上側面にスペーサＰを支持するために同様にフランジが付けられている。スペーサＰの孔、バルブハウジングＶ、及び、チューブ２ｔは、互いに同軸であり且つアパーチャ２ａと同軸であり、これらの部品の全ては、円形横断面を有する。
【００３３】
プレート２ｐは、アパーチャ２ａの両側に矩形のアパーチャを有し、そこを通って磁石Ｍが部分的に延出し、そこから磁石Ｍはプレート２ｐの下面に現れて通常は金属性である表面Ｓと係合し、さらに一時的に表面Ｓに接続することができる。磁石Ｍは、通常、切り替え可能であり、例えば電磁石とすることができ、磁性ドリルスタンドがこの目的のために使用されることができる。
【００３４】
ガイドプレート２ｐ、ガイドチューブ２ｔ、バルブハウジングＶ、及び、スペーサＰは、構造物Ｓにパイプ１を送って接続するためのガイドアセンブリを一体的に備える。
【００３５】
パイプ１は、ガイドチューブ２ｔの孔内に配置され、パイプ１が構造物Ｓに接続される前にその最初の引き込み位置にあるときに、バルブハウジングＶ内にガイドチューブ２ｔを越えて延出している。パイプ１は、ガイドチューブ２ｔの孔よりも小さい直径を有し、通常、フランジ１ｆを用いて、場合によりその上端部においてスペーサ１ｓを用いて、そこから間隔をあけて配置されている。所望に応じて、フランジ１ｆ及びスペーサ１ｓは、ガイドチューブ２ｔの孔の内側面に封止されることができ、これは必須ではないものの、場合により、Ｏリング又は他のシールを用いてバルブハウジングＶに封止されることができる。パイプ１は、ガイドチューブ２ｔ及びバルブハウジングＶの孔内で軸方向に摺動可能である。スペーサＰは、各端部において開放しており、ドリルステム５を回転させる回転モータ４が接続されたピストン３ｐとともに油圧シリンダ３を担持する取り外し可能なキャップＣの形でキャップをその上端部に受け入れる。シリンダ３及びドリルステム５は、スペーサＰ、バルブハウジングＶ、及び、ガイドチューブ２ｔの孔を通って延出しており、ドリルステム５は、構造物Ｓを介して円形の孔を切削するのに適している回転ドリルビット６にその下端部において接続されている。図１において示されるように、ビット６は、ガイドプレート２ｐのアパーチャ２ａを通過するようにその内部に嵌合して構成されている。ドリルビット６に接続される前に、ドリルステム５は、ドリフト７の形の拡張装置の内側孔を通過する。ドリフト７は、その最も広い地点においてパイプ１の外側外周と同じ形状を有し（この場合、それらは円形である）、パイプ１の内径に締まり嵌めされるように選択される。ドリフト７の最も広い地点は、その上側部分における先端７ｗであり、ドリフト７は、その下端部においてヘッド７ｈに向かって外径が次第に狭くなる。その上端部において、ドリフト７は、ドリフト７の先端７ｗにおける最も広い地点から延出している円筒部分７ｃを有する。この場合、円筒部分７ｃは、ドリフトの一体部分であるが、場合により、円筒状のスペーサで分離することができる。ドリフト７の内側孔において、ドリフト７の内側孔内でドリルステム５に対して支えるためにベアリングを収容するための２つの凹部があり、したがって、モータ４の運転中におけるドリルステム５の回転は、ドリフト７に伝達されない。
【００３６】
モータ４及びドリルステム５が取り付けられた油圧シリンダ３は、取り外し可能なキャップＣに接続され、そして、ドリルステム５は、ドリフト７の内側孔に設けられ、その結果、ドリフト７は、図２において明示されているように、ドリフト７の円筒部分７ｃの上端縁がモータ４の下側面に当接するまでドリルステム５を上に摺動させる。そのとき、ドリフト７、ドリルステム５、モータ４、油圧シリンダ３、及び、取り外し可能なキャップＣのアセンブリ全体は、図２に明示されているように、ドリフトがパイプ１の内側孔を下方に通るように、スペーサＰ、バルブハウジングＶ、及び、パイプ１の孔内に設けられる。一旦取り外し可能なキャップＣがスペーサＰの上側フランジに取り付けられると、ドリルステム５の下端部は、ドリフト７の下端部から突出し、その後、ドリルビット６は、それがプレート２ｐの上方に（又は逆らって）吊るされてアパーチャ２ａの下側面を越えて延出しないように、ドリフト７の真下においてドリルステム５の下端部に取り付けられることができる。この最初のアセンブリ段階において、構造物Ｓが切削される前に、パイプ１は、図１において示される位置に固定されており、ドリフト７は、パイプ１の孔の軸に沿って自由に摺動可能である。
【００３７】
パイプ１が構造物Ｓに取り付けられる準備ができたとき、アセンブリ全体は、構造物Ｓの上に降ろされるか、さもなければ案内され、磁石Ｍは、構造物Ｓの上にガイドフレーム２を一時的にクランプ締めするために取り付けるように作動される又は取り付けられるようになる。例えば吸引装置又は接着剤等、他の一時的な取り付け機構が、一部の場合において磁石の代わりに使用されることができる。ドリルビット６がプレート２ｐの平面の上方に間隔をあけて配置されており且つアパーチャ２ａから外に延出していない状態で、モータ４は、ドリルステム５及びドリルビット６を回転駆動するために作動される。ドリルステム５の外側面とドリフト７の内側孔との間のベアリングは、トルクの伝達が、回転可能に固定されたままであり且つパイプ１の孔内に比較的硬く締まり嵌めされているドリフト７上のドリルステム５を回転させるのを防止する。一旦ドリルビット６が必要な切削速度で回転すると、油圧シリンダ３内のピストン３ｐは、モータ４をパイプ１の下方に押し込むように延伸される。モータ４の下側面がドリフト７の円筒部分７ｃの上側に当接することから、ドリフト７はまた、油圧シリンダ３の延伸によってパイプ１の孔の下方に軸方向に押し込まれる。必然的に、油圧シリンダ３の延伸はまた、パイプ１及びドリフト７の前方の構造物Ｓを介してドリルステム５及びドリルビット６を駆動し、これにより、パイプ１を収容するアクセス孔を切削する。
【００３８】
図２において明示されているように、ドリルビット６の切削直径は、ぴったりとパイプ１の外径と一致するように選択され、その結果、パイプ１の下端部は、構造物Ｓを通って掘削された孔内にとまり嵌めされている。構造物Ｓを通るドリルビット６の下方への移動は、孔が切削され、最終的に、（切削されている孔よりも大きい直径を有する）フランジ１ｆがプレート２ｐの上側面に達するまで継続する。そのとき（図２において示される段階の直後）、ガイドチューブ２ｔ内のパイプ１のさらなる軸方向移動は止められる。アパーチャ２ａのへり上に担持されたフランジ１ｆを有するこの位置において、パイプ１の下端部は、それが構造物Ｓの下側面から突出するように、ビット６によってまさに掘削された構造物Ｓにおける孔の最初から最後まで延出している。
【００３９】
パイプ１のフランジ１ｆは、通常、フランジの外側面における周縁溝内に配置されたサークリップを有する。サークリップは、ガイドチューブ２ｔの内側面に逆らって拡張するように励起される。パイプ１がガイドチューブ２ｔの孔の下方に移動し、フランジ１ｆがプレート５ｓにおいてアパーチャ２ａのへりに近付くのにともない、サークリップは、フランジ１ｆがアパーチャ２ａのへりに達すると同時に、ガイドチューブ２ｔの内側面の溝と軸方向に並んで移動する。そして、フランジ１ｆがアパーチャ２ａのへりに達し、パイプ１の最下端部が構造物Ｓにおける掘削されたアパーチャを介して延出しながら、サークリップは、ガイドチューブ２ｔの孔内で軸方向にフランジ及びパイプ１をロックするために、フランジの外側面の溝とガイドチューブ２ｔの内側面の溝との間において自由に拡張する。
【００４０】
一旦フランジ１ｆがアパーチャ２ａの端縁においてへりと係合し且つサークリップが拡張していると、シリンダ３内でのピストン３ｐの継続した移動は、現在固定されているパイプ１の下方にそれを軸方向に押し込むドリフト７上に軸方向力を及ぼし続ける。ドリフト７がパイプ１を軸方向下向きに移動するのにともない、ドリフト７における半径方向凹部においてバネに対して内側に押し込まれるせん断ピン７ｐが、せん断ピン７ｐがパイプ１にドリフト７をロックするためにスロット内のバネによって半径方向外側に延出する位置において、パイプ１の内側面における周縁スロットと軸方向に並べられるようになる軸方向位置にドリフト７が到達する。そのとき、本装置の形態は、ドリルビット６がアパーチャ２ａから延出し且つドリフト７がちょうどパイプ１の下端部から突出し始める状態で図２と図３との段階の間である。
【００４１】
油圧シリンダ３がピストン３ｐを下方に押し込み続けるのにともない、パイプ１にドリフト７を接続するせん断ピン７ｐは、ドリフト７がパイプ１の孔内で軸方向に自由に移動させて、油圧シリンダ３によって加えられた力の下で最終的にせん断する。ドリフト７のさらなる下方への移動は、パイプ１の端部からより小さい直径を持ちここでは構造物Ｓの下側面の下方に延出しているドリフトのヘッド７ｈを押し込む。
【００４２】
パイプ１の下端部は、頸部１ｎを有する。構造物Ｓの下側面を越えて突出しているパイプの最下端部において、へりが構造物Ｓの下側面を空にするように、頸部１ｎは、パイプ１の孔の内側周縁の周囲で半径方向内側に突出しているへりを備える。へりは、通常、その開口に隣接して、パイプ１の内側面上に置かれるはんだ又は溶接の連続的な又は不連続な線を備える。へりは、ドリフトのヘッド７ｈの外径よりも広いが先端７ｗよりも狭い内径を有する所定の距離だけ内側に延出している。これは、内側に延出しているへりを変形させることなくヘッド７ｈがへりを通過するのを可能とするが、ドリフト７の先端７ｗが周縁へりの内径よりも広いことから、それは、シリンダ３によって及ぼされる継続的な下向きの力により、最終的にはへりと係合するようになる。この係合の時点で、本装置は、パイプ１の頸部１ｎにおけるへりの内側面上に押圧する先端７ｗにおいてドリフト７の最も広い一部を持ち、実質的に、図３において示される形態にある。パイプ１の頸部１ｎは、ドリフト７よりも可鍛性であり、シリンダ３から加えられる継続的な力は、へりを介してドリフト７の先端７ｗを押し下げ、図４において示されるように、ドリフト７がパイプ１の頸部１ｎを完全に通過するまでドリフト７を半径方向外側に変形させる。ドリフト７がパイプ１の頸部１ｎを通過した後、パイプ１の頸部１ｎの外径は、半径方向外側に広げられ、アパーチャ２ａよりも広い。アパーチャ２ａ、パイプ１、及び、ドリフト７の先端７ｗの寸法は、ドリフト７の通過がパイプ１の頸部１ｎの外径をしっかりと構造物Ｓに加締めるように、互いに精密公差内で選択される。
【００４３】
ドリルステム５は、場合により、ドリルステム５がモータ４の下端部に対して上方に押圧されるとき、モータ４とドリルステム５との間においてトルクを伝達するスプライン５ｓを用いてドリルモータ４に接続されているが、ドリルビット６が下方から支持されないとき、スプライン５ｓは、ドリルモータ上のドリルステム５を保持せず、自由に下に落ちることができる。したがって、先端７ｗがパイプ１の頸部１ｎにおいてへりを通るとき、モータ４上にドリルステム５を保持する力が実質的に存在せず、ドリフト７、ステム５、及び、ビット６は、モータ４の下端部から構造物Ｓ内に落ちる。そのとき、ピストン３ｐは、パイプ１が頸部１ｎにおいて加締められることによってここでしっかりと構造物Ｓに固定されることから、パイプ１の孔からドリルモータ４を取り外すためにシリンダ３内に引き込まれることができる。通常、シリンダ３は、取り外し可能なキャップＣが、次の作業の準備が行われるように油圧シリンダ３及びモータ４とともに表面に戻されることができる後に、その後に閉塞されるバルブの上方の高さにモータ４を引き込める。そして、バルブハウジングＶの上側台座は、開放したバルブを介して回収用のさらなる導管内を通りその後にパイプ１の孔内にアパーチャ２ａを介して逆流する可能性がある流体を構造物から除去するためのさらなる流体導管に接続されることができる。
【００４４】
所望の場合、ガイドチューブ２ｔ及びガイドプレート２ｐは、構造物Ｓにアセンブリを固定する磁石Ｍ及びサークリップを用いて適所にとどまることができる。いくつかの実施形態において、ドリフト７とパイプ１との間のせん断ピン又はシール、及び、フランジ１ｆとガイドチューブ２ｔとの間のサークリップは、任意であり、ドリフト７の先端７ｗがパイプ１の孔内で摩擦嵌めし、同様に、フランジ１ｆがガイドチューブ２ｔの孔内で摩擦嵌めした状態で、省略されることができる。そのような実施形態において、一旦パイプ１の頸部が構造物に完全に加締められると、パイプ１と構造物Ｓとの間の構造的接続のみのようにパイプ１の頸部における加締めを残しながら、ドリフト７、ドリルステム５、及び、ドリルビット６は、構造物Ｓ内に落とされ、モータ４は、閉塞されたバルブの上方に引き込められ、磁石Ｍは取り外されることができる。
【００４５】
図７ａ及び図７ｂは、図７ａにおいて示される半径方向に拡張された形態と図７ｂにおいて示される半径方向に収縮された形態との間で、半径方向に拡張可能であるドリフトの別のデザインを示している。図８ａ及び図８ｂにおいて示されているように、ドリフトの別の構造は、ドリルモータ４を介したピストン３ｐからの力を伝達するために別個の円筒状のスペーサーリングに逆らって支えるために、ドリフトの上側面におけるスロット内に収容されているベアリングレースを有することができ、これにより、モータ４によってドリルステム５に加えられるトルクからドリフト７を分離する。図９において示されるように、ドリフトのヘッドは、場合により、ドリフト上の特定の回転位置における切削圧力を高めるために一様でない楕円形の（又は他の）形状を有することができ、パイプ１の頸部を介してドリフトを押圧するためにシリンダ３から必要とされる力を低減することができる。図１０は、図１〜図４において記載されたドリフトと同様のドリフトのさらなる構造を示しているが、先端におけるせん断ピンを省略している。ベアリングは、場合により、ドリフトの中心を通る孔の上端部及び下端部においてスロット内に挿入されることができる。
【００４６】
図１１及び図１２は、広い上側の先端１７ｗと、比較的狭い下側のヘッド１７ｈと、ドリルステム５に逆らって支えるように内側（又は上側）に面したベアリングを有する中心孔と、半径方向にバネが付いたせん断ピン１７ｓの構成とを有するドリフト１７の変更されたデザインを示している。ドリフト１７は、先の実施形態におけるパイプ１と同様の機能を果たす接続スリーブ１１を使用するのに適している。接続スリーブ１１は、図１２において示されており、スリーブ１１の孔内に半径方向内側に突出しているへり１１ｌを有する頸部１１ｎを有する。スリーブ１１はまた、その外側面から半径方向外側に延出している肩部１１ｓを有する。スリーブ１１はまた、ドリフト１７上のせん断ピン１７ｓを収容する周縁スロット１１ｃを有する。
【００４７】
図１３は、ドリルビット６の上側面と係合するドリフト１７の別個の図である。ドリフト１７は、ビット６がその下部で回転するときパイプ１内で固定されて保持されている。
【００４８】
図１４は、スリーブの内側面と係合し、且つ、変更されたドリフトの先端が頸部を拡張し始める前にパイプ１で内軸方向下向きにそれを押圧するように構成されたヘッドにおけるステップを有するドリフトの別のデザインを示している。
【００４９】
特定の実施形態において、パイプ１の加締め後に、及び、ガイドチューブ２ｔ及びガイドプレート２ｐの取り外し後に、取り付けられたパイプ１は、パイプ１の頸部１ｎがドリフト７の下方への移動によって外側に加締められた状態で、図１５において示される形態を有する。
【００５０】
図１６は、変更されたドリフト１７及びスリーブ１１を使用するさらなる実施形態を示している。図１６の実施形態は、上述されたものと同じ方法でドリルモータ１４、ドリルステム１５、及び、ドリルビット１６上に力を及ぼすピストン１３ｐを有する油圧シリンダ１３を含む中心孔を有するフランジ付きのパイプ１０を固定する。図１６の実施形態において、パイプ１０のフランジは、磁石Ｍを用いて一時的に構造Ｓに接続され、ビット１６及びその上方の関連する機器は、切削されることになる構造物Ｓの上方のフランジ付きのパイプ１０の孔内に引き込められる。最初に、ピストン１３ｐがシリンダ１３の先端まで引き抜かれ、ドリフト１７がスリーブ１１の上方に配置される。スリーブ１１の下方に、ドリルビット１６がパイプ１０の孔のちょうど開放端部内で配置される。スリーブ１１は、最初に、パイプ１０の孔内に引き抜かれ、少なくともドリルビット１６の距離だけ孔の開放端部から間隔をあけて配置される。パイプ１０が構造物Ｓに固定されることになるとき、モータ１４は、上述されたように、ビット１６を回転するように作動され、ピストン１３ｐは、構造物Ｓを介してビット１６を駆動するように延伸される。ビット１６によって切削された孔の直径は、スリーブ１１のヘッド１１ｎの通過を可能とするのに十分であり、モータ１４の下側面は、モータ１４がドリフト１７の先端１７ｗにおいてスリーブ１１の上側面と係合するまでドリフト１７を下方に駆動し、ビット１６によって切削された孔を介してフランジ付きのパイプ１０の孔の下方にスリーブ１１を押し込む。特定の実施形態において、ヘッドの下端部における正方形のへりがスリーブ１１の上端縁とより完全な初期接触をなすように、図１４のドリフトの実施形態が使用されることができる。
【００５１】
したがって、ドリフト１７は、スリーブ１１の外側面における肩部１１ｓが構造物Ｓの上側面と係合するまで、構造物Ｓを介して切削された孔を介して下方にスリーブ１１を押し込む。肩部１１ｓは、孔よりも大きい直径を有し、孔を通過することができないので、ピストン１３ｐのさらなる延伸は、これ以上スリーブを移動しないが、スリーブ１１の内側孔を介して軸方向下向きにドリフト１７を駆動し、これにより、半径方向外側にドリフト１７を拡張する。この動作に沿ったいくつかの地点において、ドリフト１７の外側面におけるせん断ピン１７ｓは、スリーブ１１の内側面の周縁リング１７ｃ内で係合し、これにより、スリーブ１１にドリフト１７をロックする。
【００５２】
さらなる下方への力がドリフト１７上のピストン１３ｐによって及ぼされ、最終的にピン１７ｓをせん断し、スリーブ１１の孔を介して下方にドリフト１７を迅速に移動させる。このスリーブ１１の頸部１１ｎを介したドリフト１７の幅の広い先端１７ｗの下方への移動は、構造物Ｓの下側面の下部において半径方向外側に頸部１１ｎを加締め、これにより、構造物Ｓにスリーブ１１をしっかりと加締める。
【００５３】
ドリフト１７がスリーブ１１を介して完全に通過した後、ドリフト１７は、上述されたものと同じ方法でモータ１４の下側面からドリルステム１５及びビット１６とともに落ちることができ、後の動作のためにモータ１４及びピストン１３ｐの収縮を可能とする。既に述べたように、磁石Ｍは、この時点で場合により取り外されることができ、又は、フランジ付きのパイプ１０用の追加の固定手段として適所に残すことができる。
【００５４】
図１６と同様の特定の実施形態において、サークリップ又は他の固定手段は、フランジ付きのパイプ１０の孔の内側面にスリーブ１１を固定するために使用されることができ、Ｏリングが、場合により、スリーブ１１とパイプ１０との間に液体シールを形成するために設けられることができる。
【００５５】
パイプ２１を接続する装置のさらなる実施形態が、図１７及び図１８において示されており、取り付けられたパイプが、この方法にしたがって図１９において示されている。
【００５６】
図１７の実施形態において、ガイドチューブ２２ｔには、上述されたように、磁石Ｍによって一時的に表面Ｓ上に保持されたフランジ２２ｐが設けられている。ガイドチューブ２２ｔの孔は、真っ直ぐであり、その下端部においてへりを有しておらず、したがって、構造物Ｓに取り付けられることになるパイプ２１のフランジ２１ｆは、一旦孔が切削されると構造物Ｓの外側面上に直接押圧される。変更された実施形態は、上述されたように、バルブハウジングＶとスペーサＰとを有する。駆動シャフト２５を駆動するモータ２４、及び、ピストン２３ｐを駆動する油圧シリンダ２３もある。しかしながら、図１７の変更された実施形態において、ドリフト２７は、ドリルビット２６の上方であるがパイプ２１の頸部２１ｎの下方において、装置に搭載されているが、パイプ２１の内側孔よりも狭いドリフト２７のヘッド２７ｈが、パイプ２１の孔の内部に上方を向いて配置されて、且つ、頸部２１ｎの領域においてパイプ２１の孔よりも広いドリフト２７の先端２７ｗが、パイプ２１の下方且つ外部に配置されてもよい。一旦キャップＣがスペーサＰの上側面上に固定されると、油圧シリンダ２３は、パイプ２１の孔を介して上方にドリフト２７を引っ張るように動作し、キャップの上方に配置されたモータ２４は、ドリルビット２６と係合する前に、油圧シリンダ２３、パイプ２１、及び、ドリフト２７を通過する細長いシャフト２５を介してビット２６を動作する。
【００５７】
動作時、図１７及び図１８の実施形態は、組み立てられてガイドチューブ２２ｔ、バルブが開放されたバルブハウジングＶ、及び、スペーサＰ内に送り込まれ、キャップＣは、スペーサＰの上側面上にアセンブリをロックするように固定される。その後、モータ２４は、構造物Ｓの面を介して孔を切削するためにドリルステム２５を駆動してビット２６を回転するように係合される。油圧ピストン２３ｐは、構造物Ｓの面を介したドリルビット２６の下方への移動を駆動するために、最初にシリンダ２３の途中に設置されることができ、このために必要とされる反力は、構造物Ｓにフランジ２２ｐを固定する磁石Ｍによって保持されることができる。一旦ドリフト２７及びドリルビット２６が構造物Ｓを介して進むと、パイプ２１の外側面におけるフランジ２１ｆは、ドリルビット２６によって切削される孔よりも狭いことから、構造物Ｓの上側面と係合する。この位置において、パイプ２１の頸部２１ｎは、構造物Ｓの下側面よりも下方に軸方向に突出している。その後、モータ２４は停止されることができ、油圧シリンダ２３は、パイプ２１の孔内で軸方向上向きにドリルステム２５を引っ張るように逆に動作されることができ、したがって、ドリフト２７のヘッド２７ｈは、パイプ２１の頸部２１ｎ内に押し上げる。ドリフト２７のヘッド２７ｈは、頸部２１ｎの内径よりも狭いものの、頸部２１ｎ内へのドリフト２７の継続した移動は、ドリフト２７の外側面が頸部２１ｎの下側面と係合して半径方向外側に頸部を変形する地点に到達する。最終的に、先端２７ｗにおけるドリフト２７の最も広い一部は、パイプ２１の頸部２１ｎを加締めるように上方に引っ張られ、これにより、構造物Ｓにしっかりと接続する。
【００５８】
場合により、ドリフト２７、頸部２１ｎ、及び、ドリルビット２６によって形成される構造物Ｓを通る孔の寸法は、（内側へりを有する又は有しない）頸部２１ｎの加締めが完了した後にドリフト２７が頸部２１ｎの最初から最後まで上向きに通り且つパイプ２１の中心孔を介して回収されることができるように選択されることができる。あるいは、頸部２１ｎが構造物Ｓにパイプ２１を固定するために十分な範囲まで加締められた後、ドリフト２７、ドリルステム２５、及び、ドリルビット２６は、上述されたような方法で、スプラインによってモータ２４から取り外されることができ、構造物内に落ちることができる。そして、磁石Ｍは、取り外されてもよく、油圧シリンダは、バルブを閉塞するのを可能とするためにスペーサＰ内に引き込まれてもよい。あるいは、磁石Ｍは、油圧シリンダ２３及びモータ２４が他の作業のために表面に回収された後に適所にとどまることができるガイドチューブ２２ｔ用の追加の固定要素として残すことができる。あるいは、バルブは、パイプ２１に対するさらなる導管の制御された取り付け、及び、図１９において示されるように頸部２１ｎにおいて加締めることによって構造物Ｓに取り付けられたパイプ２１のみを残すようにアセンブリ全体の取り外しを可能とするように使用されることができる。
【００５９】
この実施形態は、例えば、構造物を膨らませるための、さもなければ構造物に浮力を与えるための構造物内への圧縮された空気の注入等、流体の注入用のパイプの取り付けに特に適している。
【００６０】
パイプ３１を接続する装置の同様の実施形態が、図２０乃至図２２において示されている。
【００６１】
図２０の実施形態において、ガイドチューブ３２ｔには、上述されたように、磁石Ｍによって一時的に表面Ｓ上に保持されたフランジ３２ｐが設けられている。ガイドチューブ３２ｔの孔は、ドリルビット３６を受け入れるアパーチャとともに、その下端部においてへりを有する。構造物Ｓに取り付けられることになるパイプ３１のフランジ３１ｆは、アパーチャ内に締まり嵌めしてへりの外側面上に直接フランジ外形の上側部分と係合するように形成されている。図２０の実施形態は、上述されたように、バルブハウジングＶ及びスペーサＰを有する。駆動シャフト３５を駆動するモータ３４、及び、ピストン３３ｐを駆動する油圧シリンダ３３もある。先の実施形態のように、図２０の変更された実施形態において、ドリフト３７は、ドリルビット３６の上方であるがパイプ３１の頸部３１ｎの下方において装置に搭載されており、パイプ３１の内側孔よりも狭いドリフト３７のヘッド３７ｈが、パイプ２１の孔の内部に上方を向いて配置され、且つ、頸部３１ｎの領域においてパイプ３１の孔よりも広いドリフト３７の先端３７ｗが、パイプ３１の下方且つ外部に配置されてもよい。一旦キャップＣがスペーサＰの上側面上に固定されると、油圧シリンダ３３は、パイプ３１の孔を介して上方にドリフト３７を引っ張るように動作し、キャップの上方に配置されたモータ３４は、ドリルビット３６と係合する前に、油圧シリンダ３３、パイプ３１、及び、ドリフト３７を通過する細長いシャフト３５を介してビット３６を動作する。
【００６２】
動作時、図２０の実施形態は、組み立てられてガイドチューブ３２ｔ、バルブが開放されたバルブハウジングＶ、及び、スペーサＰ内に送り込まれ、キャップＣは、スペーサＰの上側面上にアセンブリをロックするように固定される。その後、モータ３４は、構造物Ｓの面を介して孔を切削するためにドリルステム３５を駆動してビット３６を回転するように係合される。油圧ピストン３３ｐは、構造物Ｓの面を介したドリルビット３６の下方への移動を駆動するために、最初にシリンダ３３の途中に設置されることができ、このために必要とされる反力は、構造物Ｓにフランジ３２ｐを固定する磁石Ｍによって保持されることができる。一旦ドリフト３７及びドリルビット３６が構造物Ｓを介して進むと、パイプ３１の外側面におけるフランジ３１ｆは、孔のへりの上側面と係合する。この位置において、パイプ３１の頸部３１ｎは、構造物Ｓの下側面よりも下方に軸方向に突出している。その後、モータ３４は停止されることができ、油圧シリンダ３３は、パイプ３１の孔内で軸方向上向きにドリルステム３５を引っ張るように逆に動作されることができ、したがって、ドリフト３７のヘッド３７ｈは、パイプ３１の頸部３１ｎ内に押し上げる。ドリフト３７のヘッド３７ｈは、頸部３１ｎの内径よりも狭いものの、頸部３１ｎ内へのドリフト３７の継続した移動は、ドリフト３７の外側面が頸部３１ｎの下側面と係合して半径方向外側に頸部を変形する地点に到達する。最終的に、先端３７ｗにおけるドリフト３７の最も広い一部は、パイプ３１の頸部３１ｎを加締めるように上方に引っ張られ、これにより、構造物Ｓにしっかりと接続する。
【００６３】
場合により、ドリフト３７、頸部３１ｎ、及び、ドリルビット３６によって形成される構造物Ｓを通る孔の寸法は、（内側へりを有する又は有しない）頸部３１ｎの加締めが完了した後にドリフト３７が頸部３１ｎの最初から最後まで上向きに通り且つパイプ３１の中心孔を介して回収されることができるように選択されることができる。あるいは、頸部３１ｎが構造物Ｓにパイプ３１を固定するために十分な範囲まで加締められた後、ドリフト３７、ドリルステム３５、及び、ドリルビット３６は、上述されたような方法で、スプラインによってモータ３４から取り外されることができ、図２２において示されるように、構造物内に落ちることができる。そして、磁石Ｍは、取り外されてもよく、油圧シリンダは、バルブを閉塞するのを可能とするためにスペーサＰ内に引き込まれてもよい。あるいは、磁石Ｍは、油圧シリンダ３３及びモータ３４が他の作業のために表面に回収された後に適所にとどまるガイドチューブ３２ｔ用の追加の固定要素として残すことができる。
【００６４】
図２３〜図２９は、ドリルステムの異なるデザインを示している。図２３は、構造物内へのドリフトの落下を可能とするように構成されていない固形ドリルステムを示している。図２４は、変更されたステムを示しており、ステムのヘッドは、モータが逆転するときにヘッド及びシャフトを離脱するように構成されたねじ山によってシャフトに接続されている。図２８及び図２９は、場合によりボールねじを使用している適切なヘッド及びねじ山の異なる実施形態の拡大図を示している。図２６及び図２７は、モータによって高いトルクを受けたときに疲労して機能しなくなり且つドリフトが構造物内にステムの下側部分とともに落ちるのを可能として分離するように構成された、その下端部に隣接する脆弱点を有する犠牲的なドリルステムの動作及び分離の順次的な図を示している。
【００６５】
図３０は、構造物Ｓに小さい直径のパイプ４０を接続するのに使用される、さらに変更された実施形態を示している。これは、特に、例えば２インチ孔の狭いパイプに適しており、パイプ４０の孔内でドリルアセンブリを収容するのには適していない。この実施形態において、油圧シリンダ４３は、パイプに接続された側面ブラケット上に配置されており、スラストベアリングによってドリルステム４５と係合する。ドリルモータ４４は、スラストベアリングの上方に配置されている。サークリップ４９によってパイプ４０に接続されているスリーブ４１は、構造物Ｓに隣接するパイプ４０の孔の下端部に設けられており、その初期位置において、スリーブ４１及びその下方のドリルビット４６は、パイプのフランジが構造物Ｓの外側面に接続されたとき、パイプ４０の孔内に、スラストベアリング上に作用する油圧シリンダ４３によって回収される。スリーブ４１がパイプ４０の孔内に回収されるその上側部分において、サークリップ４９は、スリーブ４１の外側面における環状溝内に押圧され、スリーブ４１がパイプ４０の孔内で自由に摺動するのを可能とする。パイプ４０のフランジが磁石Ｍによって構造物Ｓの外側面に取り付けられたとき、モータ４４は、ドリルビット４６を回転させるように始動され、油圧シリンダ４３は、ドリルステム４５、スリーブ４１、及び、ドリルビット４６をパイプ４０の孔内での軸方向下向きに駆動するために作動され、したがって、ビット４６は、構造物Ｓの外側面を介して切削する。サークリップ４９がスリーブ４１の外側面における環状スロット内に半径方向に押圧されるのにともない、スリーブ４１は、パイプ４０の孔内で軸方向に自由に摺動することができる。油圧シリンダ４３が構造物Ｓの外側面に向かってパイプ４０の孔の下方にドリルビット４６を押し込むために延伸しているとき、ドリフトのヘッド４７ｈは、スリーブ４１の孔内に短く延伸し、ヘッド４７ｈのテーパが付けられた側面がスリーブ４１の孔のリムの内端縁と係合するとき、ドリフト４７は、パイプ４０の孔の下方に軸方向にスリーブ４１を移動し始める。油圧シリンダ４３によって駆動される下方への移動は、最終的に、構造物Ｓを介してドリルビット４６を押し込み、ドリフト４７のヘッド４７ｈは、ドリルビット４６によって形成された孔内に縮小した直径を有するスリーブ４１の下側部分を押し込む。スリーブ４１の外側面における肩部が構造物の外側面に対して押圧されるとき、スリーブ４１は、パイプ１の孔の下方へのさらなる移動が防止される。この段階において、スリーブ４１は、スリーブ４１の頸部４１ｎが構造物Ｓの内側面から突出した状態で、図３０において示される位置にある。先の実施形態のように、頸部４１ｎは、スリーブ４１の孔内に半径方向内側に突出しているへりを有し、へりは、ヘッド４７ｈよりも広いが、ドリフト４７の先端４７ｗよりも狭い。
【００６６】
スリーブ４１における外側肩部が構造物Ｓの外側面と係合しているとき、サークリップ４９は、パイプ４０の内側面における環状溝と軸方向に並べられ、したがって、スリーブ４１がこの軸方向の位置に到達したとき、パイプ４０の孔内で、サークリップ４９は、環状溝内で拡張し、パイプ４０にスリーブ４１をロックする。
【００６７】
油圧シリンダ４３の下方へのさらなる移動は、スリーブ４１を移動しないが、スリーブ４１の孔内にドリフト４７を駆動し、図３０において示された地点において、バネ及びドリフト４７の半径方向の孔によって付勢される一対のせん断ピン４７ｐがスリーブ４１の孔の内側面における環状溝と係合し、これにより、ドリフト４７をスリーブ４１にロックする。
【００６８】
この地点において、油圧シリンダ４３は、ピン４７ｐをせん断し、且つ、スリーブ４１の内側孔の最初から最後までドリフト４７を駆動するために、さらに延伸されることができる。一旦ドリフト４７の先端４７ｗがスリーブ４１の頸部４１ｎを通過すると、頸部４１ｎにおけるへりは、構造物Ｓの内側面の下方に頸部４１ｎを変形させるように半径方向に押し出し、これにより、スリーブ４１を構造物Ｓに加締める。サークリップ４９は、スリーブ４１とパイプ４０との間の機械的接続を維持し、その段階において、ドリフト４７及びビット４６は、ドリルステム４５の下端部におけるスプライン結合の一方向接続から落ちたまま、磁石Ｍ、モータ４４、油圧シリンダ４３、及び、ドリルステム４５は、上述されたように取り外されることができる。その後、パイプ４０と構造物Ｓとの間の機械的接続は、加締められたスリーブ４１の頸部４１ｎとサークリップ４９とによって維持される。
【００６９】
注目すべきは、せん断ピン４７ｐがこの実施形態及び他の全ての実施形態において任意であるということである。また、所望に応じて流体の流れを規制するために、Ｏリングシール４１ｓが、場合により、スリーブ４１とパイプ４０との間に（及び他の実施形態において）設けられることができる。この実施形態のある変形例において、磁石Ｍは、パイプ１と構造物Ｓとの間における追加の機械的接続を形成したままである。
【００７０】
図３１は、大孔パイプ５１が構造物Ｓに接続されることになる場合のさらなる実施形態を示している。大孔パイプ５１は、２つの磁石Ｍを収容するように孔開けされたフランジを有する。磁石Ｍは、フランジの上側面に支えて構造物Ｓに向かって且つ構造物Ｓから離れてパイプ５１を移動するように軸方向力が加えられるのを可能とする油圧シリンダ５８を支持する。上述されたようにキャップＣ上に搭載される油圧シリンダ５３は、パイプ５１の孔内に設けられ、上述されたように、ドリルステム５５によってドリフト５７に接続する。ドリフト５７の下方において、ドリルビット５６は、パイプ５１の頸部５１ｎを収容するように構造物Ｓを介して孔を切削するために、油圧シリンダ５３の下方においてモータ５４に接続されたドリルステム５５によって回転される。
【００７１】
図３１及び図３２の実施形態において、モータ５４は、ドリルビット５６を回転させるように駆動される。切削作用のための下向きの力は、場合により、磁石Ｍとパイプ５１のフランジとの間において作用する油圧シリンダ５８によって与えられ、したがって、ドリルビット５６は、構造物Ｓを介してパイプ５１の頸部５１ｎ用のアクセス孔を強制的に切削させられる。場合により、ドリルビット５６の軸方向移動のためのいくつかの駆動力はまた、頸部５１ｎが空になった構造物Ｓの下側面を有する後までドリルビット５７が頸部５１ｎを介して駆動されないという条件で、油圧シリンダ５３によって与えられることができる。大抵の実施形態において、構造物Ｓを介してドリルビット５６を押し込む力が、アセンブリ全体を押し下げる外部のシリンダ５８によって与えられ、したがって、頸部５１ｎは、ドリルビット５６によって切削された孔を介して押し込まれる。一旦パイプ５１のフランジが構造物Ｓの外側面にぴったり接触し、且つ、パイプ５１の頸部５１ｎが構造物Ｓの内側面から突出すると、油圧シリンダ５３は、パイプ５１の頸部５１ｎを介してドリフト５７を駆動するために作動されることができ、これにより、頸部５１ｎの内側面におけるへりを半径方向に拡張し、構造物Ｓに頸部５１ｎを加締める。頸部５１ｎが構造物Ｓに十分に加締められた後、ドリルステム５５及びドリフト５７は、ドリルステム５５とモータ５４との間におけるスプラインの離脱によって構造物内に落ちるのを可能とされることができ、アセンブリ全体は、パイプ５１が構造物Ｓに加締められたまま表面に回収されることができる。
【００７２】
この実施形態の任意の変形例において、ピストン５３及び典型的なモータ５４は、シリンダ５３についてのケーシングにスプライン結合されることができる。また、ベアリングは、通常、ドリフト５７とドリルステム５５との間に設けられることができる。
【００７３】
図３３は、典型的な油圧シリンダ６３についての構成を示している。通常、Ｇｙｒｏｔｏｒ（商標）モータ６４は、ピストン６３ｐの下側面にボルト留めされ、場合により、モータ６４とシリンダ６３のケーシングとの間における相対的な回転を防止するために、シリンダ６３がスプライン結合される。油圧ホースは、モータ６４に動力を供給するためにシリンダ６３の上側部分を経由することができ、適切なポートが、この目的のためにピストン６３ｐを介して設けられることができる。
【００７４】
ここで、図３４〜図４８を参照する。第７の実施形態は、特に、２つの外板、すなわち、船舶の船殻Ｓ１の外壁等の外側の外板と、外側船殻Ｓ１から間隔をあけて配置され且つ回収されるべき流体（例えば油）を含むオイルタンクＳ２等の内側の外板とを有する構造物に導管を取り付けるのに有益である。通常、船舶等における外側及び内側船殻間の空間は、約１ｍであるが、恒常的要因ではない。図３４においてみられるように、導管は、末端部から間隔をあけて配置された外部フランジ７１ｆを有する円筒状パイプ７１と、先の実施形態と同様のガイドプレート７２とを備える。ガイドチューブ７２ｔを有するガイドプレート７２は、７２ｓにおいてその内側面上に環状シールを有し、上述されたように、磁石又は他の接続を介して一時的に船殻Ｓ１に取り付けるように構成されている。
【００７５】
ガイドプレート７２の上端部は、パイプ７１を受け入れるように開放されており、構造物Ｓ１、Ｓ２にパイプ７１を接続する。
【００７６】
パイプ７１は、既に述べたように、ガイドチューブ７２ｔの孔内に堅く締まり嵌めされ、ガイドチューブ７２ｔの孔よりも極めて僅かに小さい直径を有しており、上述したように軸方向に摺動可能である。パイプは、７２ｓにおいてシールよってガイドチューブ７２ｔの孔内で封止される。
【００７７】
パイプ７１は、通常はフランジ７１ｆを介してパイプ７１の下側部分に取り付けられたバルブハウジングＶを組み込んでいる。パイプ７１の上端部は、ドリルステム７５を回転する回転モータ７４に接続されたピストン７３ｐとともに油圧シリンダ７３を担持する同軸の上側部分７１ｕを有する。（図４２乃至図４５においては明瞭に示されていないが、図４６及び図４７において示されている）Ｙ字片７１ｙは、上側部分７１ｕから斜めに分岐し、パイプ７１が構造物Ｓ１／Ｓ２に取り付けられたとき、流体を回収するための導管として使用する役目を果たす。シリンダ７３及びドリルステム７５は、パイプ７１及びガイドチューブ７２ｔの孔を介して延出しており、ドリルステム７５は、構造物Ｓを介して円形孔を切削するのに適している回転ドリルビット７６にその下端部において接続されている。Ｙ字片の上方のパイプ７１の上側部分７１ｕは、掘削機構を収容する。ビット７６は、ガイドプレート７２のアパーチャ内に締まり嵌めしており、アパーチャを通過するように構成されているが、パイプ７１の外径よりも大きい直径を有し、したがって、パイプ７１は、好ましくはそれらの間においてぴったりと嵌合しながらビット７６によって切削された孔を通過することができる。ドリルステム７５は、先に説明されたドリフト７と同様のドリフト７７を介してドリルビット７６に接続する。
【００７８】
シリンダ７３は、場合によりロッド８２とブリッジ８３との間における取り外し可能なコネクタを用いてそれらの上端部においてブリッジ８３によって一体的に接続された一対の平行なロッド８２を備えるフレーム８１によってガイドプレート７２上に支持されている。ロッドは、場合により、ロッド８２とプレート７２との間において取り外し可能な相互接続を可能とするガイドプレート７２上の取り外し可能なコネクタ（図示しない）にそれらの両端部において接続されている。いくつかの実施形態において、ロッド８２は、プレート７２に溶接されることができる。フレーム８１は、シリンダ７３を安定させ、孔の掘削中にガイドプレート７２及び／又は船殻Ｓ１にシリンダ７３を固定する。
【００７９】
場合により、パイプ７１の下端部は、外側に励起され且つパイプ７１の外側面とぴったり重なるように環状溝内に圧縮状態に保持されることができるバネクリップ８６（又はサークリップ若しくはバネくさび）を収容するその外側面に環状溝（図４８を参照）を有する。
【００８０】
組み立て中に、取り付けられたモータ７４、ドリルステム７５、及び、ドリフト７７とともに油圧シリンダ７３が一体的に接続され、シリンダ７３の上部がブリッジ８３に取り付けられ、その後、全ての取り付け具とともにシリンダ７３が上側パイプ部分７１ｕの内側孔の上部に設けられ、したがって、ドリフト７７は、パイプ７１の内側孔を介して下方に通過し、ロッド８２は、パイプ７１の外側へ下方に通過する。
【００８１】
パイプ７１の外側面上のバネクリップ８６は、パイプ７１がガイドチューブ７２ｔの孔に提供される前に半径方向に圧縮され、その後、バネクリップ８６は、ガイドチューブ７２ｔの孔内にとどまる限り、ガイドチューブ７２ｔの内側面によって環状溝内に圧縮状態に保持される。
【００８２】
ロッド８２は、ガイドプレート７２の上側面を接続する又は上側面に溶接される。ユニットが配置される前に、パイプ７１と同じ直径を有し、したがって、その孔内に収容できないドリルビット７６は、ガイドプレートが表面に取り付けられる前に、ガイドプレート７２におけるアパーチャの下端部に設けられ、ドリフト７７の下方においてドリルステム７５に取り付けられる（又は、いくつかの変形例において、ドリルビット７６は、ドリフトアセンブリにおけるベアリング上に支持されたシャフトに取り付けられることができる）。一旦ドリルビット７６がドリフト７７又はドリルステム７５に取り付けられると、ユニットは配置されることができ、ガイドプレート７２は、例えば上述されたように磁石を用いて、一時的に外側船殻Ｓ１に取り付けられる。この段階において、アセンブリは、ドリルビット７６がパイプ７１の下端部と船殻Ｓ１の外側面との間においてガイドチューブ７２ｔ内に配設された状態で、ここで図４２において示される形態にある。ドリルビット７６は、先の実施形態について上述されたように、取り外し可能な方法で拡張装置の端部上に保持されることができる。
【００８３】
ロッド８２は、ガイドプレート７２上の油圧シリンダ７３を安定させ且つ少なくとも内側船殻Ｓ２の加締め中にそれをそこで固定するように、ロック機構の一部を形成する。図３９において最もよく示されるように、ロッド８２は、その延伸がロッド８２を中心にアーム８４を回動させることができる小さい油圧シリンダ８５によってそれらの両端部において一体的に接続されたレバーアーム８４上の回動点として作用する軸方向孔を通過している。レバーアーム８４は、ロッド上に回動可能に規制されており、導管のフランジ７１ｆに接続された通常はＵ字状のブラケット（図示しない）によって導管に対して軸方向移動に反して係留されている。したがって、アーム８４は、フランジ７１ｆに対してロッド８２を中心に回動可能に移動することができるが、フランジ７１ｆに対して軸方向に移動することができない。しかしながら、それらは、ロッド８２に対して軸方向に選択的に移動することができる。アーム８４は、図４１において示されるロック解除の形態を有し、この場合、小さい油圧シリンダ８５は延伸され、また、アームは、ロッド８２を中心に互いに外側に回動され、図３９及び図４０において示されるロックされた形態の場合、小さい油圧シリンダ８５は引き込まれ、レバーアーム８４の自由端は、ロッド８２の回動点を中心に互いに向かって移動する。この形態変化は、レバーアームにおけるロックを開始し、それらがロッド８２に関して軸方向に摺動するのを防止する。アームのロック用の機構は、一般的であり、くさび状の窪み内を通るアーム８２におけるカム又は係留ボールベアリングで十分である。
【００８４】
その後、モータ７４は、ドリルステム７５及びドリルビット７６を回転駆動するように作動する。一旦ドリルビット７６が必要な切削速度で回転されると、油圧シリンダ７３内のピストン７３ｐは、外側船殻Ｓ１を介して切削するように、ガイドチューブ７２ｔを介して、パイプ７１、ピストン７３ｐ、モータ７４、ドリフト７７、及び、ビット７６のアセンブリ全体を一体的に軸方向に押し下げるように延伸される。ロッド８２がガイドプレート上に且つ外側船殻Ｓ１に対してそれを介して固定されるのにともない、レバーアーム８４は、小さい油圧ピストン８５が図４１において示されるロック解除の形態で延伸される限り、自由にロッド８２を滑り降りる。通常、ドリルビット７６は、場合により、モータ７４の通常の時計回りの回転中にビット７６を保持する逆ねじ又はボールねじによってドリルステム７５上に保持される。
【００８５】
外側船殻Ｓ１の貫通中に、ドリフト７７は、パイプ７１を介して軸方向に移動されないが、代わりに、アセンブリ全体とともに移動するので、パイプ７１は、外側船殻Ｓ１に加締められない。
【００８６】
一旦パイプ７１の底が、船殻Ｓ１、Ｓ２間の空隙内へとガイドチューブ７２ｔ及び外側船殻Ｓ１を通過すると、本装置は、図４３において示される形態にある。そのとき、バネクリップ８６は、ガイドチューブ７７２ｔの内側面によって溝内でもはや圧縮状態に保持されず、したがって、バネクリップ８６は、図４８において示されるように、ドリルビット７６の切削直径よりも大きい直径まで溝内で半径方向外側に拡張する。
【００８７】
ドリルビット７６の切削直径は、ぴったりとパイプ７１の外径と一致するように選択され、その結果、パイプ７１の下端部は、構造物Ｓ１、Ｓ２を介して掘削された孔内に締まり嵌めされている。しかしながら、ドリフト７７は、内側船殻Ｓ２の貫通後までパイプ内で軸方向に駆動されないので、パイプ７１は、内側船殻Ｓ２に向かって外側船殻Ｓ１における孔を介して軸方向に自由に移動する。
【００８８】
パイプ７１が内側船殻Ｓ１に到達したとき、ドリルビット７６は、内側船殻Ｓ１を通って切削し始め、パイプ７１は、内側船殻Ｓ２における孔を通って延出している頸部７１ｎを有するパイプ７１の端部を有する図４４において示されるステージまで、これまでのように内側船殻Ｓ２を介して軸方向に移動する。内側船殻Ｓ２に向かうアセンブリ及びパイプ７１の下方への移動は、（内側船殻Ｓ２内で切削されている孔よりも大きい直径を有する）半径方向に励起されたバネクリップ８６が内側船殻Ｓ２の外側面上に達するまで継続する。（図４４において示される）そのとき、パイプ７１（及び頸部７１ｎ）の最も内側の端部は、内側船殻Ｓ２における孔の内側端部の下方に延出しており、ガイドチューブ７２ｔ内のパイプ７１のさらなる軸方向移動は、内側船殻Ｓ２の外側面に当接しているバネクリップ８６によって防止される。そのとき、小さい油圧シリンダ８５は、ロッド８２上にレバーアーム８４を軸方向にロックするように引き込まれ、これにより、ガイドプレート７２及びパイプ７１に対して動かないように油圧シリンダ７３を固定する。
【００８９】
一旦アーム８４がロッド８２にロックされると、シリンダ７３は、現在固定されているパイプ７１を介してドリフト７７を押し込むように延伸される。シリンダ７３が現在パイプにロックされていることから、シリンダの延伸によって加えられる全ての軸方向力は、パイプ７１によって取り込まれ、これは、内側船殻Ｓ１が加締められるのにともないガイドプレート７２ｔが反力によって内側船殻Ｓ１から押し出されるのを防止する。ドリフト７７がパイプ７１の軸方向下向きに移動するのにともない、それは、上述された以前のパイプの頸部に対してデザイン及び機能において同様である頸部１ｎを介して移動する。頸部７１ｎは、内側船殻Ｓ２の下側面を越えて突出しているパイプ７１の最下端部において、パイプ７１の孔の内周囲で半径方向内側に突出しているへりを備え、その結果、へりは、内側船殻Ｓ２の下側面を空にする。へりは、通常、そのアパーチャに隣接して、パイプ７１の内側面上に置かれるはんだ又は溶接の連続的な又は不連続な線を備えるか、あるいは、単一片から切削された材料からなる座ぐりによって形成されることができる。へりは、ドリフト７７のヘッドの外径よりも広いが先端よりも狭い内径を有する所定の距離だけ内側に延出している。これは、内側に延出しているへりを変形させることなくヘッドがへりを通過するのを可能とするが、ドリフト７７の先端が周縁へりの内径よりも広いことから、それは、現在固定されているパイプ７１に対してシリンダ７３によって及ぼされる継続的な下向きの力により、最終的にはへりと係合するようになる。係合の時点で、本装置は、パイプ７１の頸部７１ｎにおけるへりの内側面上に押圧する先端においてドリフト７７の最も広い一部を持ち、実質的に、図４５において示される形態にある。パイプ７１の頸部７１ｎは、ドリフト７７よりも可鍛性であり、シリンダ７３から加えられる継続的な力は、へりを介してドリフト７７の先端を押し下げ、ドリフト７７がパイプ７１の頸部７１ｎを完全に通過するまでドリフト７７を半径方向外側に変形させる。ドリフト７７がパイプ７１の頸部７１ｎを通過した後、パイプ７１の頸部７１ｎの外径は、半径方向外側に広げられ、図４６、図４７、及び、図４８において示されるように、内側船殻Ｓ２におけるアパーチャよりも広い。アパーチャ、パイプ７１、及び、ドリフト７７の先端の寸法は、ドリフト７７の通過がパイプ７１の頸部７１ｎの外径をしっかりと内側船殻Ｓ２に加締めるように、互いに精密公差内で選択される。
【００９０】
ドリルステム７５は、上述されたように、場合により、ドリルモータ及びドリルビットに取り外し可能に接続されており、その結果、ドリルビット７６は、場合により、モータ７４の下端部から落ちて内部タンク内に入ることができる。そのとき、ピストン７３ｐは、図４６において示されるように、Ｙ字片７１ｙの下方のパイプ７１の下側孔からドリルモータ７４を取り外すために、シリンダ７３内に引き込まれることができる。パイプ７１は、ここで、頸部７１ｎにおいて加締工具によってしっかりと内側船殻Ｓ２に締められる。通常、シリンダ７３は、その後に閉塞されるバルブＶの高さよりも上方にモータを引き込む。
【００９１】
いくつかの実施形態において、ガイドプレートは、磁石又は他の一時的な取り付け機構、及び、レバーアーム８４上のフレーム８１及びロック装置を介してガイドプレートに伝達される油圧シリンダ上の力によって構造物に保持されることができるが、場合によっては、ロック装置は、省略されることができ、１つ以上の小孔パイプが、さらなるより大孔パイプが同様に加締められる前に、構造物に固定してそれを封止するようにガイドプレートに加締められることができる。したがって、単一のガイドプレートは、それに接続された複数のパイプを有することができる。図４９は、そのような実施形態を示している。図４９の実施形態において、ガイドプレートは、少なくとも３つのガイドチューブ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを有し、ガイドチューブ９２ａ、９２ｂは、双方とも、小径（例えば２インチ）であり、ガイドチューブ９２ｃは、大径チューブとすることができる。小径のガイドチューブは、図３０の実施形態について記載されたようなものとすることができ、外側船殻Ｓ１にガイドプレートを取り付けるように使用されることができるとともに、ガイドプレートは、先に記載されたように、磁石（図示しない）を介して外側船殻Ｓ１に取り付けられる。２つの小さい穿孔チューブは、船殻に対してガイドプレートを封止することができ、船殻Ｓ１にガイドプレート用の固着機構を設けるとともに、それを介して漏出を防止することができる。一旦小径チューブがガイドプレートに取り付けられて船殻Ｓ１に加締められると、船殻Ｓ１間の空隙は、小孔パイプを介して別個に汲み出されることができる。場合により、小孔パイプの一方又は双方は、加熱して内容物を流動化させるために空隙にヒータを送るために使用されることができ、空隙が重油を含む場合に非常に有益であり得る。空隙が小孔パイプを介して空にされた後、より大きいガイドチューブ９２ｃの大孔パイプは、第７の実施形態について記載されたものと同じ方法で内側船殻Ｓ２に加締められることができる。場合により、多くのそのようなユニットは、外側船殻Ｓ１に沿って様々な位置に取り付けられることができ、内側船殻Ｓ２内のタンクの油は、所定のパイプを介して挿入されたヒータによって加熱されることができ、１つ以上の異なるパイプを介して抽出される前に流動性を保持するように異なるパイプ間で循環される。
【００９２】
変更例及び改良例は、本発明の範囲を逸脱しないで組み込まれることができる。例えば、第７の実施形態は、本明細書において記載されたように押し下げるよりもむしろ、頸部を介してドリフトを引き上げる駆動機構の変形例によって使用されることができる。いくつかの実施形態において、ロッドは、正方形の横断面を有することができ、他において横断面は円形とすることができる。ドリフトは、ドリルステムにおけるベアリング上に支持されることができ、通常、それが頸部を拡張させる場合には頸部に対して回転しない。遠心力に起因して半径方向に拡張し且つ静止時に半径方向に収縮する折り畳み可能なドリルビットが実施形態のいずれかと共に使用されることができ、したがって、そのようなビットは、パイプ内に収容されることができる静止時直径を有することができ、これにより、切削プロセス後にドリルビットをタンク内に落とすことを必要とせずに、パイプを介したドリルビットの配置及び回収を可能とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、構造物に導管を固定する方法及び装置に関する。構造物は、通常、導管を通して除去されるべき流体を含有する。いくつかの実施形態は、導管を介して流体が注入されることになる構造物について有用であり得る。本発明の実施形態は、特に、例えば水中に沈められタンクの一面へのみアクセスできるタンク及び他の構造物等、比較的アクセスしにくい構造物にパイプ等の導管を取り付けるのに有用である。いくつかの実施形態は、水中の船舶から油及び他の環境を破壊する流体を除去するパイプを取り付けるのに有用である。
【０００２】
沈没した船舶等の多くの水中構造物は、制御されない方法で周囲環境に放流されて環境を破壊することになる大量の油又は他の流体を含む。構造物からの流体の制御不能な放流を防止するために、油又は他の流体は、通常、制御された方法で構造物から除去され、パイプ等の導管は、従来、油の入ったタンクを空にするために沈没した船舶のタンクに固定される。
【０００３】
現在、もし可能であれば、フランジ管が溶接によってタンクに固定され、そうでなければ、ボルトやリベット等の留め具によって固定されることができる。タンクの両側にアクセス可能であるいくつかの場合においては、パイプは、事前に穿設された孔内にパイプ加締め工具を用いて加締められることができる。
【０００４】
水中の沈没船又は構造物における液体又は気体を除去（又は供給）するための従来の方法は、ダイバー又は遠隔作業機（ＲＯＶ）を利用して、フランジを通るボルトを使用することによりフランジ管を嵌合するために、構造物に掘削及び孔開けをしていた。フランジは、大抵は、それらがドリルで孔開けされて構造物に固定されるとき、磁気ドリルスタンドによって構造物に対して保持される。フランジ管は、一般に、予めバルブが取り付けられており、構造物における最後の孔は、ドリルが取り外された場合にパイプ内で油を含むように、取り付けられたパイプの孔内で開放バルブを介して掘り下げられる。
【０００５】
現在のプロセスは、もしもタンク内の液体又は気体が加圧されているか又は可燃性若しくは有毒な場合には危険であり得、それは、常に時間を要して困難であり、それゆえに、ダイバーの時間及び必要とされる技術レベルの点で費用がかかる。時間及び費用は、大部分の沈没船のタンク又は機関室から油が頻繁に漏出し、その一部が船舶構造物の他の部品内に閉じ込められたままである、という事実によって悪化する。したがって、油は、沈没船の様々な異なる部品から除去されなければならず、それは、通常、全ての制御された油の除去のために多数のパイプが異なる位置に取り付けられることを必要とする。
【０００６】
本発明によれば、構造物に導管を取り付ける方法であって、
内部流路を有する導管に頸部を設けるステップと、
上記構造物の表面を通る孔を形成して、上記孔を介して上記導管の一部を通過可能とするステップと、
上記導管の一部を上記構造物における上記孔に通過させることによって上記導管の上記頸部を上記構造物における上記孔に通すステップと、
上記頸部において制限された嵌合をなすように構成された拡張装置を設けるステップと、
上記導管の一部を介して上記拡張装置を駆動することによって上記拡張装置が上記頸部の領域における上記導管の上記内部流路の一部を広げるステップとを備える、方法が提供される。
【０００７】
通常、構造物は、平面であり、第１の面及び反対側の第２の面を有する。例えば、構造物は、外側（第１の）面及び内側（第２の）面を有するタンクを備えることができる。特定の実施形態において、導管の一部は、頸部が完全に孔を通過して孔の反対側の端部において構造物の第２の（内側）面を越えて延出するまで、構造物の外側（第１の）面内の孔を通過する。導管は、通常、孔内の極端な導管の移動を制限するために、導管の外側面上に肩部又はフランジ又は他の停止機構を有し、したがって、肩部が構造物の外側面と係合して孔内の導管のさらなる軸方向の移動を防止する場合に、頸部は、構造物の反対側の内側面から短い距離だけ延出するのみである。頸部は、いくつかの実施形態においては内径における制限を有し得るが、他の実施形態においては、頸部の内径は、導管の内径とぴったり重なることができる。
【０００８】
本発明はまた、構造物に対して又は構造物から流体を移送する装置であって、
頸部を有する内部流路を有する導管と、
上記導管の一部を収容するように上記構造物に孔を形成する孔開け機構と、
上記導管の上記内部流路内に収容されるように構成され且つ少なくとも一部分が上記内部流路の上記頸部よりも大きな寸法を有する拡張装置と、
上記導管の上記内部流路を介して上記拡張装置を駆動して上記導管の上記頸部を拡げるように構成された駆動機構と、を有する装置を提供する。
【０００９】
通常、頸部は、拡張装置が内部流路を通過する前に頸部が孔を通過するのを可能とする第１の形態から、内部流路を介した拡張装置の移動による頸部の拡張後に頸部が孔を通過するのを防止又は制限する第２の形態へと拡張装置の通過によって変形されることができるように可鍛性である。頸部は、通常、構造物における孔内に挿入される導管の末端部に形成される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、内部流路の内部寸法は、内部流路の長さに沿って変化させることができる。例えば、頸部は、通常内部流路の孔の範囲内で内部流路内に半径方向に延出し且つ流路の端部から若干の距離だけ離れている内側肩部、突起、又は、リング等、導管の内側面におけるステップ又はへりの形式であることができる。ステップ又はへりは、頸部の内側面の全外周囲において連続的とすることができ、又は、不連続である離散的な部分に形成されることができる。いくつかの実施形態において、内部流路の当初の内部寸法は、その長さに沿って略一定とすることができ、頸部は、流路の一端に配置されることができ、外側面は、流路を通る拡張装置の移動によって漏斗状に変形されることができる。拡張装置が、通常、均一な内部寸法まで内部流路を拡張するのにともない、孔内に頸部を保持するように外径が非対称状に変形されることで十分である。へりは、導管のボア孔の内側面内に機械加工、切削、又は、成形されるステップから形成されることができる。いくつかの実施形態において、へりは、別個に形成されることができ、例えば環状又は半環状リング等の突起を内側面に溶接又は接着することにより、その後に取り付けられることができる。本発明のいくつかの実施形態において、へりは、導管の孔の内側面に形成されるはんだ又は溶接くずの形成を含むことができる。
【００１１】
通常、駆動機構は、構造物における孔を介して導管を駆動するように構成されている。本装置はまた、拡張装置が導管を介して駆動される前に導管を構造物に一時的に接続するために、場合によりクランプ機構を備える取り付け機構を含んでもよい。
【００１２】
導管は、横断面において円弧状である内側面を有する円筒状とすることができる。いくつかの実施形態において、導管は、正方形とすることができ、導管の内側面は、矩形横断面等、他の横断面形状を有することができる。
【００１３】
停止機構は、通常、導管から半径方向に延出し導管の軸に対して垂直な肩部又はフランジを備える。いくつかの実施形態は、取り付けられ、通常、孔の形成前にフランジを構造物に、通常は構造物の外側面に接続するように構成された磁気装置を備えることができるとともに、構造物における適所において導管を一時的に拘束するクランプ機構を有する。いくつかの実施形態において、停止手段は、コレット又はバネリング等の弾性リングを含むことができる。
【００１４】
孔開け機構は、場合によりドリルステムに搭載された切削ビットを有するドリルとすることができる。切削ビットは、油圧シリンダ及びピストン構成等のビット駆動機構によって進められることができる。同じ油圧シリンダ及びピストン構成は、場合により構造物と接触して導管を駆動するように使用されることができる。同じ駆動機構は、場合により拡張装置の移動を駆動するように使用されることができるが、他の機構によって駆動されることができる。
【００１５】
拡張装置は、頸部よりも広い１つの部分と頸部よりも狭い１つの部分とを有してテーパを付けることができる。拡張装置は、可動部品を組み込むことができ、例えば、それは、装置が流路を通過する間、前、又は、後に拡張するようにそれ自体が構成されることができる。いくつかの実施形態において、拡張装置は、可動部品のない固形物とすることができる。拡張装置は、通常、円錐状又は裁頭円錐状である。拡張装置は、ドリルステムが通過するのを可能とするようにアパーチャが開けられることができ、拡張装置に加えられるトルクを制御するように場合によりベアリングを組み込むことができる。拡張装置は、頸部の上方又は下方において導管の上側部分内に搭載されることができる。拡張装置は、頸部（若しくはパイプ）をずっと又は頸部若しくはパイプの部分のみを通るように構成されることができる。
【００１６】
本装置は、頸部を有する導管を収容し、且つ、拡張装置が導管を介して駆動される前に構造物に対する一時的な接続を容易にするフランジを場合により有するガイドアセンブリ内に搭載されることができる。
【００１７】
流体は、任意の流動性を有する物質を含むことができ、本発明の実施形態は、特に、油、水、及び、化学薬品等の液体、粉末等の固体、又は、気体との使用に適している。いくつかの実施形態において、流体は、微生物を含むことができる。
【００１８】
本発明の実施形態は、通常、タンクの片面のみから適所に導管を固定するのを可能とする。パイプを取り付ける完全な操作は、迅速に、且つ、流体又は気体が逃げるのを可能とすることができるように孔内にボルトを締めるためにタップ又はドリルを引き抜くことなくワンステップで行われることができる。この方法は、作業者にとってより危険が少なく危険領域及び極端な深海においてより容易に使用されることができる。
【００１９】
本発明の実施形態は、通常、システムが構造物に取り付けられる前に駆動機構が表面上に組み立てられることから、より少しの操作技術を必要とする。実施形態は、（例えば磁石を使用して）構造物に（一時的に又は永久に）迅速にクランプ締めされることができ、パイプは、寸刻内に構造物の片面から取り付けられることができる。本装置の実施形態は、容易に運ばれることができ、小型漁船から大型船まで異なる船舶範囲で操作されることができる。
【００２０】
導管を含むガイドアセンブリは、通常、パイプが取り付けられるのを必要とするタンクの上面、側面、又は、タンク若しくは構造物の任意の部品上に降ろされる。それは、磁石、おもり、ブラケット、又は、通常ガイドアセンブリのフランジとタンクとの間で作動するセルフタッピングねじ若しくはボルト等の器具によって適所に一時的に、場合によりクランプ締めされる。一旦ガイドアセンブリがタンクに取り付けられると、ドリルが作動され、タンクがドリルビットによって切削される。この目的のために、ドリルビットは、残りの要素の下方においてガイドアセンブリの一端に設けられることができ、且つ、通常は場合によりガイドアセンブリにおいてその上方に配置される要素における（場合によりベアリングを有する）アパーチャを通って延出することができるドリルステムの端部に搭載されることができる。その後、頸部を有する導管は、通常、それがフランジ又は導管の外側面に配置された他の停止部材によってさらなる軸方向移動により孔内に保持されるまで、穿設された孔を通して押し込まれる。その後、拡張装置は、導管を介して押し出され、通常はパイプの内側面から半径方向内側に突出しているステップ付き部分を備える頸部に当接する。拡張装置がさらにパイプを介して押し出されるのにともない、パイプ内で頸部のステップ付き部分を通り過ぎて押し込む拡張装置のテーパ付き端部は、孔内でパイプを拡張させ、それ自体を孔内にロックさせる。通常、ステップ付き部分は、タンクの反対側から現れるように孔の奥まで通過されるが、本発明の実施形態は、拡張された頸部の一部がなお孔内にある場合には、導管のフランジがタンクの外側面にぴったり接触しているときでも、機能することができる。
【００２１】
拡張装置は、通常、ドリルビット及びドリルステムとともにパイプの末端部から構造物内に落ちるまで、頸部を通り過ぎて導管を介して押し出される。その後、ドリルモータ、水力の駆動機構、及び、場合によりガイドアセンブリは、通常、構造物に取り付けられたパイプを残して回収されることができる。
【００２２】
普通は磁石から作り上げられたクランプ機構は、有利には、ドリルの回転力に抵抗し、且つ、孔内に押し込まれたパイプの力に抗して反応するのに十分な力を有するような十分な力を有する。力機構がパイプ及びガイドの双方に取り付けられる限り、マンドレルがパイプを加締めするように押し込まれる場合、孔からパイプを押し込む力は実質的に存在しない。
【００２３】
さらなる実施形態において、ガイドアセンブリは、必要な要素を装填されるが、導管は、ステップ付き部分なしの平行且つ連続的な内壁を有することができ、頸部は、孔内に挿入されることになるパイプの末端部に形成される。拡張装置は、導管の内部流路の末端部において頸部の下方に組み立てられる。一旦異なる要素が適所にあると、ガイドアセンブリは、タンクの上面、側面、又は、パイプが取り付けられるのを必要とするタンク若しくは構造物の任意の部品上に降ろされる。それは、適所にクランプ締めされ、孔は、上述されたように、導管用に穿設される。その後、パイプは、パイプのさらなる移動がその外部フランジによって防止されるまで（異なる停止部材は、同様に又は代わりに、パイプの外周囲にずっと延出することなく使用されることができる）、その前に進んでいるカッタ及び拡張装置とともに孔を介して押し込まれる。その後、シャフトに取り付けられて孔カッタを越えて位置するテーパが付けられた拡張装置は、拡張装置のテーパが付けられた外側面が頸部の内側面と係合するまで、フランジの方に押し戻される（例えば引っ張られる）。それがパイプの頸部内にさらに押し出されるのにともない、拡張装置のテーパが付けられた端部は、半径方向外側にそれを押し込むように頸部を変形させ、パイプを拡張させてそれ自体を孔内にロックさせる。マンドレルは、それらの双方が孔を空にしたまま構造物を通って落ちるまで、カッタの方に押し戻される。ドリル、力機構、及び、ガイドは、構造物に確実に取り付けられたパイプを残して回収されることができる。頸部の内側面は、平行壁を有する平面とすることができるか、又は、リブ、へり、若しくは、拡張装置の外側面と係合する他の内部突起を有するステップ付きとすることができる。内部突起は、パイプの全内周囲において連続的とすることができるか、又は、離散的な部分において形成されることができる。
【００２４】
この変形例によれば、普通は磁石から作り上げられたクランプシステムは、ドリルの回転力に抵抗し、且つ、パイプを加締める場合にマンドレル上の力として孔を介してパイプを押し込み、フランジに対して作動することによって構造物からガイドを押し込む力を働かせないために十分な力を必要とするだけである。
【００２５】
特定の実施形態において、構造物は、それぞれが外側面及び内側面を有する二重外板（ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ）を有し、回収されることになる油は、間隔をあけて配置された内側及び外側の外板間に空隙を持ちながら内側の外板内に配置される。そのような場合、それは、頸部が拡張される前に導管が構造物の外側及び内側の外板を通過された場合に有利であり、その結果、頸部の一部が構造物の内側の外板内に又は内側の外板を越えて配置されたときに頸部は拡張される。そのような実施形態において、ガイドプレートは、通常、外側の外板に（通常は外側の外板の外側面上に）安定して接続されており、頸部は、拡張装置が頸部を介して駆動される前に外側及び内側の外板における孔に挿入される。
【００２６】
いくつかの実施形態において、駆動機構は、構造物に固定されることができ、通常、これは、構造物にガイドプレートを固定し、且つ、駆動機構をガイドプレートに固定することによって行われ、これにより、拡張装置の駆動中に駆動機構に加えられる反力を、固定接続を介して再び構造物に移動させる。通常、駆動機構は、このようにして、ガイドプレート及び／又は構造物に溶接されることができるか又は加締められることができるロック機構によって固定されることができる。通常、ロック機構は、導管と係合して離脱するためにロック装置を有する。通常、ロック機構は、導管に平行に延出し且つ導管と係合及び離脱して通常は導管上のフランジと相互に作用するレバーアームを介して導管に接続されている細長いロッドを備えることができる。
【００２７】
場合により、導管は、構造物から、構造物の外部の回収船舶まで流体を搬送するように構成されたパイプとすることができる。いくつかの実施形態において、導管は、回収船舶まで流体を搬送するための他の導管に構造物を物理的に接続するように構成されたより短いスリーブを備えることができる。スリーブは、場合により、他の導管に機械的に接続してそれを封止するための留め具及び／又はシールを有することができる。
【００２８】
本発明の実施形態はまた、構造物にプレートを固定するために使用されることもできる。特定の実施形態において、構造物は、場合により、パイプによって持ち上げられることができる。
【００２９】
本発明の実施形態が、一例として、添付図面を参照しながらここに記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】構造物に導管を固定する装置の第１の実施形態の分解図を示している。
【図２】構造物に導管を取り付ける図１の装置の順次的な図を示している。
【図３】構造物に導管を取り付ける図１の装置の順次的な図を示している。
【図４】構造物に導管を取り付ける図１の装置の順次的な図を示している。
【図５】図１の装置用のガイドフレームを示している。
【図６】バルブを空にするために切り欠きを有する図５のガイドフレームを示している。
【図７ａ】図１の装置に使用する第１の拡張装置を示している。
【図７ｂ】図１の装置に使用する第１の拡張装置を示している。
【図８ａ】第２の拡張装置を示している。
【図８ｂ】第２の拡張装置を示している。
【図９】第３の拡張装置を示している。
【図１０】第４の拡張装置を示している。
【図１１】第５の拡張装置を示している。
【図１２】本発明の第２の実施形態に使用する取り付けスリーブを示している。
【図１３】第５の拡張装置のさらなる図を示している。
【図１４】第６の拡張装置を示している。
【図１５】ガイドフレームの取り外し後に構造物に取り付けられるパイプを示している。
【図１６】構造物にパイプを取り付ける第２の方法の側面図を示している。
【図１７】構造物にパイプを取り付ける第３の方法及び装置を示している。
【図１８】図１７の方法及び装置のさらなる図を示している。
【図１９】第３の方法によって構造物に取り付けられるパイプを示している。
【図２０】構造物にパイプを取り付ける第４の方法及び装置の順次的な図を示している。
【図２１】構造物にパイプを取り付ける第４の方法及び装置の順次的な図を示している。
【図２２】パイプから回収される装置の第４の実施形態を示している。
【図２３】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２４】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２５】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２６】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２７】本明細書において記載される装置のいずれかに使用するドリルステムの他の図を示している。
【図２８】本明細書において記載された装置のいずれかのドリルステムとモータとの間における他の接続を示している。
【図２９】本明細書において記載された装置のいずれかのドリルステムとモータとの間における他の接続を示している。
【図３０】構造物にパイプを取り付ける第５の方法及び装置の側面図を示している。
【図３１】構造物にパイプを取り付ける第６の方法及び装置の側面図を示している。
【図３２】第６の方法及び装置のさらなる図を示している。
【図３３】図面において示される様々な方法において使用される油圧シリンダの側面図を示している。
【図３４】構造物にパイプを取り付ける装置の第７の実施形態の正面図を示している。
【図３５】第７の実施形態についての導管の側断面図である。
【図３６】第７の実施形態についてのガイドプレートの側断面図である。
【図３７】第７の実施形態についての油圧シリンダアセンブリの正面図である。
【図３８】第７の実施形態についてのドリフト及びドリルビットアセンブリの側断面図である。
【図３９】第７の実施形態の平面図である。
【図４０】ロックされた形態の第７の実施形態のレバーアームアセンブリの平面図を示している。
【図４１】自由な形態の第７の実施形態のレバーアームアセンブリの平面図を示している。
【図４２】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４３】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４４】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４５】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４６】使用される第７の実施形態の順次的な正面図を示している。
【図４７】図４６の側面図形態に対応する第７の実施形態の正面図を示している。
【図４８】接続後の第７の実施形態の導管の端部の断面図を示している。
【図４９】第８の実施形態の前断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
ここで図面を参照すると、図１は、構造物Ｓに導管を取り付ける第１の実施形態を示している。図１の分解図において、導管は、一方の末端部から間隔をあけて配置されている外部フランジ１ｆを有する円筒状パイプ１を備える。図５及び図６において明示されているように、パイプ１を取り付ける本装置は、平坦であり且つ矩形であるガイドプレート２ｐと、ガイドプレート２ｐの上側面から垂直に延出している中空孔を有するガイドチューブ２ｔとを備える。ガイドチューブ２ｔは、ガイドプレート２ｐに溶接されており、ガイドチューブ２ｔの孔よりも僅かに狭いガイドプレート２ｐにおける中心アパーチャ２ａと同軸であり且つ中心アパーチャ２ａを囲んでおり、そのため、半径方向に延出しているへりが、アパーチャ２ａとチューブ２ｔの下側面との間に形成されている。ガイドチューブ２ｔの孔とアパーチャ２ａとは同軸である。
【００３２】
ガイドチューブ２ｔの上端部は、バルブハウジングＶの孔を閉塞するように構成されたバルブを担持するバルブハウジングＶに対応するためにフランジが付けられている。バルブハウジングＶは、その上側面にスペーサＰを支持するために同様にフランジが付けられている。スペーサＰの孔、バルブハウジングＶ、及び、チューブ２ｔは、互いに同軸であり且つアパーチャ２ａと同軸であり、これらの部品の全ては、円形横断面を有する。
【００３３】
プレート２ｐは、アパーチャ２ａの両側に矩形のアパーチャを有し、そこを通って磁石Ｍが部分的に延出し、そこから磁石Ｍはプレート２ｐの下面に現れて通常は金属性である表面Ｓと係合し、さらに一時的に表面Ｓに接続することができる。磁石Ｍは、通常、切り替え可能であり、例えば電磁石とすることができ、磁性ドリルスタンドがこの目的のために使用されることができる。
【００３４】
ガイドプレート２ｐ、ガイドチューブ２ｔ、バルブハウジングＶ、及び、スペーサＰは、構造物Ｓにパイプ１を送って接続するためのガイドアセンブリを一体的に備える。
【００３５】
パイプ１は、ガイドチューブ２ｔの孔内に配置され、パイプ１が構造物Ｓに接続される前にその最初の引き込み位置にあるときに、バルブハウジングＶ内にガイドチューブ２ｔを越えて延出している。パイプ１は、ガイドチューブ２ｔの孔よりも小さい直径を有し、通常、フランジ１ｆを用いて、場合によりその上端部においてスペーサ１ｓを用いて、そこから間隔をあけて配置されている。所望に応じて、フランジ１ｆ及びスペーサ１ｓは、ガイドチューブ２ｔの孔の内側面に封止されることができ、これは必須ではないものの、場合により、Ｏリング又は他のシールを用いてバルブハウジングＶに封止されることができる。パイプ１は、ガイドチューブ２ｔ及びバルブハウジングＶの孔内で軸方向に摺動可能である。スペーサＰは、各端部において開放しており、ドリルステム５を回転させる回転モータ４が接続されたピストン３ｐとともに油圧シリンダ３を担持する取り外し可能なキャップＣの形でキャップをその上端部に受け入れる。シリンダ３及びドリルステム５は、スペーサＰ、バルブハウジングＶ、及び、ガイドチューブ２ｔの孔を通って延出しており、ドリルステム５は、構造物Ｓを介して円形の孔を切削するのに適している回転ドリルビット６にその下端部において接続されている。図１において示されるように、ビット６は、ガイドプレート２ｐのアパーチャ２ａを通過するようにその内部に嵌合して構成されている。ドリルビット６に接続される前に、ドリルステム５は、ドリフト７の形の拡張装置の内側孔を通過する。ドリフト７は、その最も広い地点においてパイプ１の外側外周と同じ形状を有し（この場合、それらは円形である）、パイプ１の内径に締まり嵌めされるように選択される。ドリフト７の最も広い地点は、その上側部分における先端７ｗであり、ドリフト７は、その下端部においてヘッド７ｈに向かって外径が次第に狭くなる。その上端部において、ドリフト７は、ドリフト７の先端７ｗにおける最も広い地点から延出している円筒部分７ｃを有する。この場合、円筒部分７ｃは、ドリフトの一体部分であるが、場合により、円筒状のスペーサで分離することができる。ドリフト７の内側孔において、ドリフト７の内側孔内でドリルステム５に対して支えるためにベアリングを収容するための２つの凹部があり、したがって、モータ４の運転中におけるドリルステム５の回転は、ドリフト７に伝達されない。
【００３６】
モータ４及びドリルステム５が取り付けられた油圧シリンダ３は、取り外し可能なキャップＣに接続され、そして、ドリルステム５は、ドリフト７の内側孔に設けられ、その結果、ドリフト７は、図２において明示されているように、ドリフト７の円筒部分７ｃの上端縁がモータ４の下側面に当接するまでドリルステム５を上に摺動させる。そのとき、ドリフト７、ドリルステム５、モータ４、油圧シリンダ３、及び、取り外し可能なキャップＣのアセンブリ全体は、図２に明示されているように、ドリフトがパイプ１の内側孔を下方に通るように、スペーサＰ、バルブハウジングＶ、及び、パイプ１の孔内に設けられる。一旦取り外し可能なキャップＣがスペーサＰの上側フランジに取り付けられると、ドリルステム５の下端部は、ドリフト７の下端部から突出し、その後、ドリルビット６は、それがプレート２ｐの上方に（又は逆らって）吊るされてアパーチャ２ａの下側面を越えて延出しないように、ドリフト７の真下においてドリルステム５の下端部に取り付けられることができる。この最初のアセンブリ段階において、構造物Ｓが切削される前に、パイプ１は、図１において示される位置に固定されており、ドリフト７は、パイプ１の孔の軸に沿って自由に摺動可能である。
【００３７】
パイプ１が構造物Ｓに取り付けられる準備ができたとき、アセンブリ全体は、構造物Ｓの上に降ろされるか、さもなければ案内され、磁石Ｍは、構造物Ｓの上にガイドフレーム２を一時的にクランプ締めするために取り付けるように作動される又は取り付けられるようになる。例えば吸引装置又は接着剤等、他の一時的な取り付け機構が、一部の場合において磁石の代わりに使用されることができる。ドリルビット６がプレート２ｐの平面の上方に間隔をあけて配置されており且つアパーチャ２ａから外に延出していない状態で、モータ４は、ドリルステム５及びドリルビット６を回転駆動するために作動される。ドリルステム５の外側面とドリフト７の内側孔との間のベアリングは、トルクの伝達が、回転可能に固定されたままであり且つパイプ１の孔内に比較的硬く締まり嵌めされているドリフト７上のドリルステム５を回転させるのを防止する。一旦ドリルビット６が必要な切削速度で回転すると、油圧シリンダ３内のピストン３ｐは、モータ４をパイプ１の下方に押し込むように延伸される。モータ４の下側面がドリフト７の円筒部分７ｃの上側に当接することから、ドリフト７はまた、油圧シリンダ３の延伸によってパイプ１の孔の下方に軸方向に押し込まれる。必然的に、油圧シリンダ３の延伸はまた、パイプ１及びドリフト７の前方の構造物Ｓを介してドリルステム５及びドリルビット６を駆動し、これにより、パイプ１を収容するアクセス孔を切削する。
【００３８】
図２において明示されているように、ドリルビット６の切削直径は、ぴったりとパイプ１の外径と一致するように選択され、その結果、パイプ１の下端部は、構造物Ｓを通って掘削された孔内にとまり嵌めされている。構造物Ｓを通るドリルビット６の下方への移動は、孔が切削され、最終的に、（切削されている孔よりも大きい直径を有する）フランジ１ｆがプレート２ｐの上側面に達するまで継続する。そのとき（図２において示される段階の直後）、ガイドチューブ２ｔ内のパイプ１のさらなる軸方向移動は止められる。アパーチャ２ａのへり上に担持されたフランジ１ｆを有するこの位置において、パイプ１の下端部は、それが構造物Ｓの下側面から突出するように、ビット６によってまさに掘削された構造物Ｓにおける孔の最初から最後まで延出している。
【００３９】
パイプ１のフランジ１ｆは、通常、フランジの外側面における周縁溝内に配置されたサークリップを有する。サークリップは、ガイドチューブ２ｔの内側面に逆らって拡張するように励起される。パイプ１がガイドチューブ２ｔの孔の下方に移動し、フランジ１ｆがプレート５ｓにおいてアパーチャ２ａのへりに近付くのにともない、サークリップは、フランジ１ｆがアパーチャ２ａのへりに達すると同時に、ガイドチューブ２ｔの内側面の溝と軸方向に並んで移動する。そして、フランジ１ｆがアパーチャ２ａのへりに達し、パイプ１の最下端部が構造物Ｓにおける掘削されたアパーチャを介して延出しながら、サークリップは、ガイドチューブ２ｔの孔内で軸方向にフランジ及びパイプ１をロックするために、フランジの外側面の溝とガイドチューブ２ｔの内側面の溝との間において自由に拡張する。
【００４０】
一旦フランジ１ｆがアパーチャ２ａの端縁においてへりと係合し且つサークリップが拡張していると、シリンダ３内でのピストン３ｐの継続した移動は、現在固定されているパイプ１の下方にそれを軸方向に押し込むドリフト７上に軸方向力を及ぼし続ける。ドリフト７がパイプ１を軸方向下向きに移動するのにともない、ドリフト７における半径方向凹部においてバネに対して内側に押し込まれるせん断ピン７ｐが、せん断ピン７ｐがパイプ１にドリフト７をロックするためにスロット内のバネによって半径方向外側に延出する位置において、パイプ１の内側面における周縁スロットと軸方向に並べられるようになる軸方向位置にドリフト７が到達する。そのとき、本装置の形態は、ドリルビット６がアパーチャ２ａから延出し且つドリフト７がちょうどパイプ１の下端部から突出し始める状態で図２と図３との段階の間である。
【００４１】
油圧シリンダ３がピストン３ｐを下方に押し込み続けるのにともない、パイプ１にドリフト７を接続するせん断ピン７ｐは、ドリフト７がパイプ１の孔内で軸方向に自由に移動させて、油圧シリンダ３によって加えられた力の下で最終的にせん断する。ドリフト７のさらなる下方への移動は、パイプ１の端部からより小さい直径を持ちここでは構造物Ｓの下側面の下方に延出しているドリフトのヘッド７ｈを押し込む。
【００４２】
パイプ１の下端部は、頸部１ｎを有する。構造物Ｓの下側面を越えて突出しているパイプの最下端部において、へりが構造物Ｓの下側面を空にするように、頸部１ｎは、パイプ１の孔の内側周縁の周囲で半径方向内側に突出しているへりを備える。へりは、通常、その開口に隣接して、パイプ１の内側面上に置かれるはんだ又は溶接の連続的な又は不連続な線を備える。へりは、ドリフトのヘッド７ｈの外径よりも広いが先端７ｗよりも狭い内径を有する所定の距離だけ内側に延出している。これは、内側に延出しているへりを変形させることなくヘッド７ｈがへりを通過するのを可能とするが、ドリフト７の先端７ｗが周縁へりの内径よりも広いことから、それは、シリンダ３によって及ぼされる継続的な下向きの力により、最終的にはへりと係合するようになる。この係合の時点で、本装置は、パイプ１の頸部１ｎにおけるへりの内側面上に押圧する先端７ｗにおいてドリフト７の最も広い一部を持ち、実質的に、図３において示される形態にある。パイプ１の頸部１ｎは、ドリフト７よりも可鍛性であり、シリンダ３から加えられる継続的な力は、へりを介してドリフト７の先端７ｗを押し下げ、図４において示されるように、ドリフト７がパイプ１の頸部１ｎを完全に通過するまでドリフト７を半径方向外側に変形させる。ドリフト７がパイプ１の頸部１ｎを通過した後、パイプ１の頸部１ｎの外径は、半径方向外側に広げられ、アパーチャ２ａよりも広い。アパーチャ２ａ、パイプ１、及び、ドリフト７の先端７ｗの寸法は、ドリフト７の通過がパイプ１の頸部１ｎの外径をしっかりと構造物Ｓに加締めるように、互いに精密公差内で選択される。
【００４３】
ドリルステム５は、場合により、ドリルステム５がモータ４の下端部に対して上方に押圧されるとき、モータ４とドリルステム５との間においてトルクを伝達するスプライン５ｓを用いてドリルモータ４に接続されているが、ドリルビット６が下方から支持されないとき、スプライン５ｓは、ドリルモータ上のドリルステム５を保持せず、自由に下に落ちることができる。したがって、先端７ｗがパイプ１の頸部１ｎにおいてへりを通るとき、モータ４上にドリルステム５を保持する力が実質的に存在せず、ドリフト７、ステム５、及び、ビット６は、モータ４の下端部から構造物Ｓ内に落ちる。そのとき、ピストン３ｐは、パイプ１が頸部１ｎにおいて加締められることによってここでしっかりと構造物Ｓに固定されることから、パイプ１の孔からドリルモータ４を取り外すためにシリンダ３内に引き込まれることができる。通常、シリンダ３は、取り外し可能なキャップＣが、次の作業の準備が行われるように油圧シリンダ３及びモータ４とともに表面に戻されることができる後に、その後に閉塞されるバルブの上方の高さにモータ４を引き込める。そして、バルブハウジングＶの上側台座は、開放したバルブを介して回収用のさらなる導管内を通りその後にパイプ１の孔内にアパーチャ２ａを介して逆流する可能性がある流体を構造物から除去するためのさらなる流体導管に接続されることができる。
【００４４】
所望の場合、ガイドチューブ２ｔ及びガイドプレート２ｐは、構造物Ｓにアセンブリを固定する磁石Ｍ及びサークリップを用いて適所にとどまることができる。いくつかの実施形態において、ドリフト７とパイプ１との間のせん断ピン又はシール、及び、フランジ１ｆとガイドチューブ２ｔとの間のサークリップは、任意であり、ドリフト７の先端７ｗがパイプ１の孔内で摩擦嵌めし、同様に、フランジ１ｆがガイドチューブ２ｔの孔内で摩擦嵌めした状態で、省略されることができる。そのような実施形態において、一旦パイプ１の頸部が構造物に完全に加締められると、パイプ１と構造物Ｓとの間の構造的接続のみのようにパイプ１の頸部における加締めを残しながら、ドリフト７、ドリルステム５、及び、ドリルビット６は、構造物Ｓ内に落とされ、モータ４は、閉塞されたバルブの上方に引き込められ、磁石Ｍは取り外されることができる。
【００４５】
図７ａ及び図７ｂは、図７ａにおいて示される半径方向に拡張された形態と図７ｂにおいて示される半径方向に収縮された形態との間で、半径方向に拡張可能であるドリフトの別のデザインを示している。図８ａ及び図８ｂにおいて示されているように、ドリフトの別の構造は、ドリルモータ４を介したピストン３ｐからの力を伝達するために別個の円筒状のスペーサーリングに逆らって支えるために、ドリフトの上側面におけるスロット内に収容されているベアリングレースを有することができ、これにより、モータ４によってドリルステム５に加えられるトルクからドリフト７を分離する。図９において示されるように、ドリフトのヘッドは、場合により、ドリフト上の特定の回転位置における切削圧力を高めるために一様でない楕円形の（又は他の）形状を有することができ、パイプ１の頸部を介してドリフトを押圧するためにシリンダ３から必要とされる力を低減することができる。図１０は、図１〜図４において記載されたドリフトと同様のドリフトのさらなる構造を示しているが、先端におけるせん断ピンを省略している。ベアリングは、場合により、ドリフトの中心を通る孔の上端部及び下端部においてスロット内に挿入されることができる。
【００４６】
図１１及び図１２は、広い上側の先端１７ｗと、比較的狭い下側のヘッド１７ｈと、ドリルステム５に逆らって支えるように内側（又は上側）に面したベアリングを有する中心孔と、半径方向にバネが付いたせん断ピン１７ｓの構成とを有するドリフト１７の変更されたデザインを示している。ドリフト１７は、先の実施形態におけるパイプ１と同様の機能を果たす接続スリーブ１１を使用するのに適している。接続スリーブ１１は、図１２において示されており、スリーブ１１の孔内に半径方向内側に突出しているへり１１ｌを有する頸部１１ｎを有する。スリーブ１１はまた、その外側面から半径方向外側に延出している肩部１１ｓを有する。スリーブ１１はまた、ドリフト１７上のせん断ピン１７ｓを収容する周縁スロット１１ｃを有する。
【００４７】
図１３は、ドリルビット６の上側面と係合するドリフト１７の別個の図である。ドリフト１７は、ビット６がその下部で回転するときパイプ１内で固定されて保持されている。
【００４８】
図１４は、スリーブの内側面と係合し、且つ、変更されたドリフトの先端が頸部を拡張し始める前にパイプ１で内軸方向下向きにそれを押圧するように構成されたヘッドにおけるステップを有するドリフトの別のデザインを示している。
【００４９】
特定の実施形態において、パイプ１の加締め後に、及び、ガイドチューブ２ｔ及びガイドプレート２ｐの取り外し後に、取り付けられたパイプ１は、パイプ１の頸部１ｎがドリフト７の下方への移動によって外側に加締められた状態で、図１５において示される形態を有する。
【００５０】
図１６は、変更されたドリフト１７及びスリーブ１１を使用するさらなる実施形態を示している。図１６の実施形態は、上述されたものと同じ方法でドリルモータ１４、ドリルステム１５、及び、ドリルビット１６上に力を及ぼすピストン１３ｐを有する油圧シリンダ１３を含む中心孔を有するフランジ付きのパイプ１０を固定する。図１６の実施形態において、パイプ１０のフランジは、磁石Ｍを用いて一時的に構造Ｓに接続され、ビット１６及びその上方の関連する機器は、切削されることになる構造物Ｓの上方のフランジ付きのパイプ１０の孔内に引き込められる。最初に、ピストン１３ｐがシリンダ１３の先端まで引き抜かれ、ドリフト１７がスリーブ１１の上方に配置される。スリーブ１１の下方に、ドリルビット１６がパイプ１０の孔のちょうど開放端部内で配置される。スリーブ１１は、最初に、パイプ１０の孔内に引き抜かれ、少なくともドリルビット１６の距離だけ孔の開放端部から間隔をあけて配置される。パイプ１０が構造物Ｓに固定されることになるとき、モータ１４は、上述されたように、ビット１６を回転するように作動され、ピストン１３ｐは、構造物Ｓを介してビット１６を駆動するように延伸される。ビット１６によって切削された孔の直径は、スリーブ１１のヘッド１１ｎの通過を可能とするのに十分であり、モータ１４の下側面は、モータ１４がドリフト１７の先端１７ｗにおいてスリーブ１１の上側面と係合するまでドリフト１７を下方に駆動し、ビット１６によって切削された孔を介してフランジ付きのパイプ１０の孔の下方にスリーブ１１を押し込む。特定の実施形態において、ヘッドの下端部における正方形のへりがスリーブ１１の上端縁とより完全な初期接触をなすように、図１４のドリフトの実施形態が使用されることができる。
【００５１】
したがって、ドリフト１７は、スリーブ１１の外側面における肩部１１ｓが構造物Ｓの上側面と係合するまで、構造物Ｓを介して切削された孔を介して下方にスリーブ１１を押し込む。肩部１１ｓは、孔よりも大きい直径を有し、孔を通過することができないので、ピストン１３ｐのさらなる延伸は、これ以上スリーブを移動しないが、スリーブ１１の内側孔を介して軸方向下向きにドリフト１７を駆動し、これにより、半径方向外側にドリフト１７を拡張する。この動作に沿ったいくつかの地点において、ドリフト１７の外側面におけるせん断ピン１７ｓは、スリーブ１１の内側面の周縁リング１７ｃ内で係合し、これにより、スリーブ１１にドリフト１７をロックする。
【００５２】
さらなる下方への力がドリフト１７上のピストン１３ｐによって及ぼされ、最終的にピン１７ｓをせん断し、スリーブ１１の孔を介して下方にドリフト１７を迅速に移動させる。このスリーブ１１の頸部１１ｎを介したドリフト１７の幅の広い先端１７ｗの下方への移動は、構造物Ｓの下側面の下部において半径方向外側に頸部１１ｎを加締め、これにより、構造物Ｓにスリーブ１１をしっかりと加締める。
【００５３】
ドリフト１７がスリーブ１１を介して完全に通過した後、ドリフト１７は、上述されたものと同じ方法でモータ１４の下側面からドリルステム１５及びビット１６とともに落ちることができ、後の動作のためにモータ１４及びピストン１３ｐの収縮を可能とする。既に述べたように、磁石Ｍは、この時点で場合により取り外されることができ、又は、フランジ付きのパイプ１０用の追加の固定手段として適所に残すことができる。
【００５４】
図１６と同様の特定の実施形態において、サークリップ又は他の固定手段は、フランジ付きのパイプ１０の孔の内側面にスリーブ１１を固定するために使用されることができ、Ｏリングが、場合により、スリーブ１１とパイプ１０との間に液体シールを形成するために設けられることができる。
【００５５】
パイプ２１を接続する装置のさらなる実施形態が、図１７及び図１８において示されており、取り付けられたパイプが、この方法にしたがって図１９において示されている。
【００５６】
図１７の実施形態において、ガイドチューブ２２ｔには、上述されたように、磁石Ｍによって一時的に表面Ｓ上に保持されたフランジ２２ｐが設けられている。ガイドチューブ２２ｔの孔は、真っ直ぐであり、その下端部においてへりを有しておらず、したがって、構造物Ｓに取り付けられることになるパイプ２１のフランジ２１ｆは、一旦孔が切削されると構造物Ｓの外側面上に直接押圧される。変更された実施形態は、上述されたように、バルブハウジングＶとスペーサＰとを有する。駆動シャフト２５を駆動するモータ２４、及び、ピストン２３ｐを駆動する油圧シリンダ２３もある。しかしながら、図１７の変更された実施形態において、ドリフト２７は、ドリルビット２６の上方であるがパイプ２１の頸部２１ｎの下方において、装置に搭載されているが、パイプ２１の内側孔よりも狭いドリフト２７のヘッド２７ｈが、パイプ２１の孔の内部に上方を向いて配置されて、且つ、頸部２１ｎの領域においてパイプ２１の孔よりも広いドリフト２７の先端２７ｗが、パイプ２１の下方且つ外部に配置されてもよい。一旦キャップＣがスペーサＰの上側面上に固定されると、油圧シリンダ２３は、パイプ２１の孔を介して上方にドリフト２７を引っ張るように動作し、キャップの上方に配置されたモータ２４は、ドリルビット２６と係合する前に、油圧シリンダ２３、パイプ２１、及び、ドリフト２７を通過する細長いシャフト２５を介してビット２６を動作する。
【００５７】
動作時、図１７及び図１８の実施形態は、組み立てられてガイドチューブ２２ｔ、バルブが開放されたバルブハウジングＶ、及び、スペーサＰ内に送り込まれ、キャップＣは、スペーサＰの上側面上にアセンブリをロックするように固定される。その後、モータ２４は、構造物Ｓの面を介して孔を切削するためにドリルステム２５を駆動してビット２６を回転するように係合される。油圧ピストン２３ｐは、構造物Ｓの面を介したドリルビット２６の下方への移動を駆動するために、最初にシリンダ２３の途中に設置されることができ、このために必要とされる反力は、構造物Ｓにフランジ２２ｐを固定する磁石Ｍによって保持されることができる。一旦ドリフト２７及びドリルビット２６が構造物Ｓを介して進むと、パイプ２１の外側面におけるフランジ２１ｆは、ドリルビット２６によって切削される孔よりも狭いことから、構造物Ｓの上側面と係合する。この位置において、パイプ２１の頸部２１ｎは、構造物Ｓの下側面よりも下方に軸方向に突出している。その後、モータ２４は停止されることができ、油圧シリンダ２３は、パイプ２１の孔内で軸方向上向きにドリルステム２５を引っ張るように逆に動作されることができ、したがって、ドリフト２７のヘッド２７ｈは、パイプ２１の頸部２１ｎ内に押し上げる。ドリフト２７のヘッド２７ｈは、頸部２１ｎの内径よりも狭いものの、頸部２１ｎ内へのドリフト２７の継続した移動は、ドリフト２７の外側面が頸部２１ｎの下側面と係合して半径方向外側に頸部を変形する地点に到達する。最終的に、先端２７ｗにおけるドリフト２７の最も広い一部は、パイプ２１の頸部２１ｎを加締めるように上方に引っ張られ、これにより、構造物Ｓにしっかりと接続する。
【００５８】
場合により、ドリフト２７、頸部２１ｎ、及び、ドリルビット２６によって形成される構造物Ｓを通る孔の寸法は、（内側へりを有する又は有しない）頸部２１ｎの加締めが完了した後にドリフト２７が頸部２１ｎの最初から最後まで上向きに通り且つパイプ２１の中心孔を介して回収されることができるように選択されることができる。あるいは、頸部２１ｎが構造物Ｓにパイプ２１を固定するために十分な範囲まで加締められた後、ドリフト２７、ドリルステム２５、及び、ドリルビット２６は、上述されたような方法で、スプラインによってモータ２４から取り外されることができ、構造物内に落ちることができる。そして、磁石Ｍは、取り外されてもよく、油圧シリンダは、バルブを閉塞するのを可能とするためにスペーサＰ内に引き込まれてもよい。あるいは、磁石Ｍは、油圧シリンダ２３及びモータ２４が他の作業のために表面に回収された後に適所にとどまることができるガイドチューブ２２ｔ用の追加の固定要素として残すことができる。あるいは、バルブは、パイプ２１に対するさらなる導管の制御された取り付け、及び、図１９において示されるように頸部２１ｎにおいて加締めることによって構造物Ｓに取り付けられたパイプ２１のみを残すようにアセンブリ全体の取り外しを可能とするように使用されることができる。
【００５９】
この実施形態は、例えば、構造物を膨らませるための、さもなければ構造物に浮力を与えるための構造物内への圧縮された空気の注入等、流体の注入用のパイプの取り付けに特に適している。
【００６０】
パイプ３１を接続する装置の同様の実施形態が、図２０乃至図２２において示されている。
【００６１】
図２０の実施形態において、ガイドチューブ３２ｔには、上述されたように、磁石Ｍによって一時的に表面Ｓ上に保持されたフランジ３２ｐが設けられている。ガイドチューブ３２ｔの孔は、ドリルビット３６を受け入れるアパーチャとともに、その下端部においてへりを有する。構造物Ｓに取り付けられることになるパイプ３１のフランジ３１ｆは、アパーチャ内に締まり嵌めしてへりの外側面上に直接フランジ外形の上側部分と係合するように形成されている。図２０の実施形態は、上述されたように、バルブハウジングＶ及びスペーサＰを有する。駆動シャフト３５を駆動するモータ３４、及び、ピストン３３ｐを駆動する油圧シリンダ３３もある。先の実施形態のように、図２０の変更された実施形態において、ドリフト３７は、ドリルビット３６の上方であるがパイプ３１の頸部３１ｎの下方において装置に搭載されており、パイプ３１の内側孔よりも狭いドリフト３７のヘッド３７ｈが、パイプ２１の孔の内部に上方を向いて配置され、且つ、頸部３１ｎの領域においてパイプ３１の孔よりも広いドリフト３７の先端３７ｗが、パイプ３１の下方且つ外部に配置されてもよい。一旦キャップＣがスペーサＰの上側面上に固定されると、油圧シリンダ３３は、パイプ３１の孔を介して上方にドリフト３７を引っ張るように動作し、キャップの上方に配置されたモータ３４は、ドリルビット３６と係合する前に、油圧シリンダ３３、パイプ３１、及び、ドリフト３７を通過する細長いシャフト３５を介してビット３６を動作する。
【００６２】
動作時、図２０の実施形態は、組み立てられてガイドチューブ３２ｔ、バルブが開放されたバルブハウジングＶ、及び、スペーサＰ内に送り込まれ、キャップＣは、スペーサＰの上側面上にアセンブリをロックするように固定される。その後、モータ３４は、構造物Ｓの面を介して孔を切削するためにドリルステム３５を駆動してビット３６を回転するように係合される。油圧ピストン３３ｐは、構造物Ｓの面を介したドリルビット３６の下方への移動を駆動するために、最初にシリンダ３３の途中に設置されることができ、このために必要とされる反力は、構造物Ｓにフランジ３２ｐを固定する磁石Ｍによって保持されることができる。一旦ドリフト３７及びドリルビット３６が構造物Ｓを介して進むと、パイプ３１の外側面におけるフランジ３１ｆは、孔のへりの上側面と係合する。この位置において、パイプ３１の頸部３１ｎは、構造物Ｓの下側面よりも下方に軸方向に突出している。その後、モータ３４は停止されることができ、油圧シリンダ３３は、パイプ３１の孔内で軸方向上向きにドリルステム３５を引っ張るように逆に動作されることができ、したがって、ドリフト３７のヘッド３７ｈは、パイプ３１の頸部３１ｎ内に押し上げる。ドリフト３７のヘッド３７ｈは、頸部３１ｎの内径よりも狭いものの、頸部３１ｎ内へのドリフト３７の継続した移動は、ドリフト３７の外側面が頸部３１ｎの下側面と係合して半径方向外側に頸部を変形する地点に到達する。最終的に、先端３７ｗにおけるドリフト３７の最も広い一部は、パイプ３１の頸部３１ｎを加締めるように上方に引っ張られ、これにより、構造物Ｓにしっかりと接続する。
【００６３】
場合により、ドリフト３７、頸部３１ｎ、及び、ドリルビット３６によって形成される構造物Ｓを通る孔の寸法は、（内側へりを有する又は有しない）頸部３１ｎの加締めが完了した後にドリフト３７が頸部３１ｎの最初から最後まで上向きに通り且つパイプ３１の中心孔を介して回収されることができるように選択されることができる。あるいは、頸部３１ｎが構造物Ｓにパイプ３１を固定するために十分な範囲まで加締められた後、ドリフト３７、ドリルステム３５、及び、ドリルビット３６は、上述されたような方法で、スプラインによってモータ３４から取り外されることができ、図２２において示されるように、構造物内に落ちることができる。そして、磁石Ｍは、取り外されてもよく、油圧シリンダは、バルブを閉塞するのを可能とするためにスペーサＰ内に引き込まれてもよい。あるいは、磁石Ｍは、油圧シリンダ３３及びモータ３４が他の作業のために表面に回収された後に適所にとどまるガイドチューブ３２ｔ用の追加の固定要素として残すことができる。
【００６４】
図２３〜図２９は、ドリルステムの異なるデザインを示している。図２３は、構造物内へのドリフトの落下を可能とするように構成されていない固形ドリルステムを示している。図２４は、変更されたステムを示しており、ステムのヘッドは、モータが逆転するときにヘッド及びシャフトを離脱するように構成されたねじ山によってシャフトに接続されている。図２８及び図２９は、場合によりボールねじを使用している適切なヘッド及びねじ山の異なる実施形態の拡大図を示している。図２６及び図２７は、モータによって高いトルクを受けたときに疲労して機能しなくなり且つドリフトが構造物内にステムの下側部分とともに落ちるのを可能として分離するように構成された、その下端部に隣接する脆弱点を有する犠牲的なドリルステムの動作及び分離の順次的な図を示している。
【００６５】
図３０は、構造物Ｓに小さい直径のパイプ４０を接続するのに使用される、さらに変更された実施形態を示している。これは、特に、例えば２インチ孔の狭いパイプに適しており、パイプ４０の孔内でドリルアセンブリを収容するのには適していない。この実施形態において、油圧シリンダ４３は、パイプに接続された側面ブラケット上に配置されており、スラストベアリングによってドリルステム４５と係合する。ドリルモータ４４は、スラストベアリングの上方に配置されている。サークリップ４９によってパイプ４０に接続されているスリーブ４１は、構造物Ｓに隣接するパイプ４０の孔の下端部に設けられており、その初期位置において、スリーブ４１及びその下方のドリルビット４６は、パイプのフランジが構造物Ｓの外側面に接続されたとき、パイプ４０の孔内に、スラストベアリング上に作用する油圧シリンダ４３によって回収される。スリーブ４１がパイプ４０の孔内に回収されるその上側部分において、サークリップ４９は、スリーブ４１の外側面における環状溝内に押圧され、スリーブ４１がパイプ４０の孔内で自由に摺動するのを可能とする。パイプ４０のフランジが磁石Ｍによって構造物Ｓの外側面に取り付けられたとき、モータ４４は、ドリルビット４６を回転させるように始動され、油圧シリンダ４３は、ドリルステム４５、スリーブ４１、及び、ドリルビット４６をパイプ４０の孔内での軸方向下向きに駆動するために作動され、したがって、ビット４６は、構造物Ｓの外側面を介して切削する。サークリップ４９がスリーブ４１の外側面における環状スロット内に半径方向に押圧されるのにともない、スリーブ４１は、パイプ４０の孔内で軸方向に自由に摺動することができる。油圧シリンダ４３が構造物Ｓの外側面に向かってパイプ４０の孔の下方にドリルビット４６を押し込むために延伸しているとき、ドリフトのヘッド４７ｈは、スリーブ４１の孔内に短く延伸し、ヘッド４７ｈのテーパが付けられた側面がスリーブ４１の孔のリムの内端縁と係合するとき、ドリフト４７は、パイプ４０の孔の下方に軸方向にスリーブ４１を移動し始める。油圧シリンダ４３によって駆動される下方への移動は、最終的に、構造物Ｓを介してドリルビット４６を押し込み、ドリフト４７のヘッド４７ｈは、ドリルビット４６によって形成された孔内に縮小した直径を有するスリーブ４１の下側部分を押し込む。スリーブ４１の外側面における肩部が構造物の外側面に対して押圧されるとき、スリーブ４１は、パイプ１の孔の下方へのさらなる移動が防止される。この段階において、スリーブ４１は、スリーブ４１の頸部４１ｎが構造物Ｓの内側面から突出した状態で、図３０において示される位置にある。先の実施形態のように、頸部４１ｎは、スリーブ４１の孔内に半径方向内側に突出しているへりを有し、へりは、ヘッド４７ｈよりも広いが、ドリフト４７の先端４７ｗよりも狭い。
【００６６】
スリーブ４１における外側肩部が構造物Ｓの外側面と係合しているとき、サークリップ４９は、パイプ４０の内側面における環状溝と軸方向に並べられ、したがって、スリーブ４１がこの軸方向の位置に到達したとき、パイプ４０の孔内で、サークリップ４９は、環状溝内で拡張し、パイプ４０にスリーブ４１をロックする。
【００６７】
油圧シリンダ４３の下方へのさらなる移動は、スリーブ４１を移動しないが、スリーブ４１の孔内にドリフト４７を駆動し、図３０において示された地点において、バネ及びドリフト４７の半径方向の孔によって付勢される一対のせん断ピン４７ｐがスリーブ４１の孔の内側面における環状溝と係合し、これにより、ドリフト４７をスリーブ４１にロックする。
【００６８】
この地点において、油圧シリンダ４３は、ピン４７ｐをせん断し、且つ、スリーブ４１の内側孔の最初から最後までドリフト４７を駆動するために、さらに延伸されることができる。一旦ドリフト４７の先端４７ｗがスリーブ４１の頸部４１ｎを通過すると、頸部４１ｎにおけるへりは、構造物Ｓの内側面の下方に頸部４１ｎを変形させるように半径方向に押し出し、これにより、スリーブ４１を構造物Ｓに加締める。サークリップ４９は、スリーブ４１とパイプ４０との間の機械的接続を維持し、その段階において、ドリフト４７及びビット４６は、ドリルステム４５の下端部におけるスプライン結合の一方向接続から落ちたまま、磁石Ｍ、モータ４４、油圧シリンダ４３、及び、ドリルステム４５は、上述されたように取り外されることができる。その後、パイプ４０と構造物Ｓとの間の機械的接続は、加締められたスリーブ４１の頸部４１ｎとサークリップ４９とによって維持される。
【００６９】
注目すべきは、せん断ピン４７ｐがこの実施形態及び他の全ての実施形態において任意であるということである。また、所望に応じて流体の流れを規制するために、Ｏリングシール４１ｓが、場合により、スリーブ４１とパイプ４０との間に（及び他の実施形態において）設けられることができる。この実施形態のある変形例において、磁石Ｍは、パイプ１と構造物Ｓとの間における追加の機械的接続を形成したままである。
【００７０】
図３１は、大孔パイプ５１が構造物Ｓに接続されることになる場合のさらなる実施形態を示している。大孔パイプ５１は、２つの磁石Ｍを収容するように孔開けされたフランジを有する。磁石Ｍは、フランジの上側面に支えて構造物Ｓに向かって且つ構造物Ｓから離れてパイプ５１を移動するように軸方向力が加えられるのを可能とする油圧シリンダ５８を支持する。上述されたようにキャップＣ上に搭載される油圧シリンダ５３は、パイプ５１の孔内に設けられ、上述されたように、ドリルステム５５によってドリフト５７に接続する。ドリフト５７の下方において、ドリルビット５６は、パイプ５１の頸部５１ｎを収容するように構造物Ｓを介して孔を切削するために、油圧シリンダ５３の下方においてモータ５４に接続されたドリルステム５５によって回転される。
【００７１】
図３１及び図３２の実施形態において、モータ５４は、ドリルビット５６を回転させるように駆動される。切削作用のための下向きの力は、場合により、磁石Ｍとパイプ５１のフランジとの間において作用する油圧シリンダ５８によって与えられ、したがって、ドリルビット５６は、構造物Ｓを介してパイプ５１の頸部５１ｎ用のアクセス孔を強制的に切削させられる。場合により、ドリルビット５６の軸方向移動のためのいくつかの駆動力はまた、頸部５１ｎが空になった構造物Ｓの下側面を有する後までドリルビット５７が頸部５１ｎを介して駆動されないという条件で、油圧シリンダ５３によって与えられることができる。大抵の実施形態において、構造物Ｓを介してドリルビット５６を押し込む力が、アセンブリ全体を押し下げる外部のシリンダ５８によって与えられ、したがって、頸部５１ｎは、ドリルビット５６によって切削された孔を介して押し込まれる。一旦パイプ５１のフランジが構造物Ｓの外側面にぴったり接触し、且つ、パイプ５１の頸部５１ｎが構造物Ｓの内側面から突出すると、油圧シリンダ５３は、パイプ５１の頸部５１ｎを介してドリフト５７を駆動するために作動されることができ、これにより、頸部５１ｎの内側面におけるへりを半径方向に拡張し、構造物Ｓに頸部５１ｎを加締める。頸部５１ｎが構造物Ｓに十分に加締められた後、ドリルステム５５及びドリフト５７は、ドリルステム５５とモータ５４との間におけるスプラインの離脱によって構造物内に落ちるのを可能とされることができ、アセンブリ全体は、パイプ５１が構造物Ｓに加締められたまま表面に回収されることができる。
【００７２】
この実施形態の任意の変形例において、ピストン５３及び典型的なモータ５４は、シリンダ５３についてのケーシングにスプライン結合されることができる。また、ベアリングは、通常、ドリフト５７とドリルステム５５との間に設けられることができる。
【００７３】
図３３は、典型的な油圧シリンダ６３についての構成を示している。通常、Ｇｙｒｏｔｏｒ（商標）モータ６４は、ピストン６３ｐの下側面にボルト留めされ、場合により、モータ６４とシリンダ６３のケーシングとの間における相対的な回転を防止するために、シリンダ６３がスプライン結合される。油圧ホースは、モータ６４に動力を供給するためにシリンダ６３の上側部分を経由することができ、適切なポートが、この目的のためにピストン６３ｐを介して設けられることができる。
【００７４】
ここで、図３４〜図４８を参照する。第７の実施形態は、特に、２つの外板、すなわち、船舶の船殻Ｓ１の外壁等の外側の外板と、外側船殻Ｓ１から間隔をあけて配置され且つ回収されるべき流体（例えば油）を含むオイルタンクＳ２等の内側の外板とを有する構造物に導管を取り付けるのに有益である。通常、船舶等における外側及び内側船殻間の空間は、約１ｍであるが、恒常的要因ではない。図３４においてみられるように、導管は、末端部から間隔をあけて配置された外部フランジ７１ｆを有する円筒状パイプ７１と、先の実施形態と同様のガイドプレート７２とを備える。ガイドチューブ７２ｔを有するガイドプレート７２は、７２ｓにおいてその内側面上に環状シールを有し、上述されたように、磁石又は他の接続を介して一時的に船殻Ｓ１に取り付けるように構成されている。
【００７５】
ガイドプレート７２の上端部は、パイプ７１を受け入れるように開放されており、構造物Ｓ１、Ｓ２にパイプ７１を接続する。
【００７６】
パイプ７１は、既に述べたように、ガイドチューブ７２ｔの孔内に堅く締まり嵌めされ、ガイドチューブ７２ｔの孔よりも極めて僅かに小さい直径を有しており、上述したように軸方向に摺動可能である。パイプは、７２ｓにおいてシールよってガイドチューブ７２ｔの孔内で封止される。
【００７７】
パイプ７１は、通常はフランジ７１ｆを介してパイプ７１の下側部分に取り付けられたバルブハウジングＶを組み込んでいる。パイプ７１の上端部は、ドリルステム７５を回転する回転モータ７４に接続されたピストン７３ｐとともに油圧シリンダ７３を担持する同軸の上側部分７１ｕを有する。（図４２乃至図４５においては明瞭に示されていないが、図４６及び図４７において示されている）Ｙ字片７１ｙは、上側部分７１ｕから斜めに分岐し、パイプ７１が構造物Ｓ１／Ｓ２に取り付けられたとき、流体を回収するための導管として使用する役目を果たす。シリンダ７３及びドリルステム７５は、パイプ７１及びガイドチューブ７２ｔの孔を介して延出しており、ドリルステム７５は、構造物Ｓを介して円形孔を切削するのに適している回転ドリルビット７６にその下端部において接続されている。Ｙ字片の上方のパイプ７１の上側部分７１ｕは、掘削機構を収容する。ビット７６は、ガイドプレート７２のアパーチャ内に締まり嵌めしており、アパーチャを通過するように構成されているが、パイプ７１の外径よりも大きい直径を有し、したがって、パイプ７１は、好ましくはそれらの間においてぴったりと嵌合しながらビット７６によって切削された孔を通過することができる。ドリルステム７５は、先に説明されたドリフト７と同様のドリフト７７を介してドリルビット７６に接続する。
【００７８】
シリンダ７３は、場合によりロッド８２とブリッジ８３との間における取り外し可能なコネクタを用いてそれらの上端部においてブリッジ８３によって一体的に接続された一対の平行なロッド８２を備えるフレーム８１によってガイドプレート７２上に支持されている。ロッドは、場合により、ロッド８２とプレート７２との間において取り外し可能な相互接続を可能とするガイドプレート７２上の取り外し可能なコネクタ（図示しない）にそれらの両端部において接続されている。いくつかの実施形態において、ロッド８２は、プレート７２に溶接されることができる。フレーム８１は、シリンダ７３を安定させ、孔の掘削中にガイドプレート７２及び／又は船殻Ｓ１にシリンダ７３を固定する。
【００７９】
場合により、パイプ７１の下端部は、外側に励起され且つパイプ７１の外側面とぴったり重なるように環状溝内に圧縮状態に保持されることができるバネクリップ８６（又はサークリップ若しくはバネくさび）を収容するその外側面に環状溝（図４８を参照）を有する。
【００８０】
組み立て中に、取り付けられたモータ７４、ドリルステム７５、及び、ドリフト７７とともに油圧シリンダ７３が一体的に接続され、シリンダ７３の上部がブリッジ８３に取り付けられ、その後、全ての取り付け具とともにシリンダ７３が上側パイプ部分７１ｕの内側孔の上部に設けられ、したがって、ドリフト７７は、パイプ７１の内側孔を介して下方に通過し、ロッド８２は、パイプ７１の外側へ下方に通過する。
【００８１】
パイプ７１の外側面上のバネクリップ８６は、パイプ７１がガイドチューブ７２ｔの孔に提供される前に半径方向に圧縮され、その後、バネクリップ８６は、ガイドチューブ７２ｔの孔内にとどまる限り、ガイドチューブ７２ｔの内側面によって環状溝内に圧縮状態に保持される。
【００８２】
ロッド８２は、ガイドプレート７２の上側面を接続する又は上側面に溶接される。ユニットが配置される前に、パイプ７１と同じ直径を有し、したがって、その孔内に収容できないドリルビット７６は、ガイドプレートが表面に取り付けられる前に、ガイドプレート７２におけるアパーチャの下端部に設けられ、ドリフト７７の下方においてドリルステム７５に取り付けられる（又は、いくつかの変形例において、ドリルビット７６は、ドリフトアセンブリにおけるベアリング上に支持されたシャフトに取り付けられることができる）。一旦ドリルビット７６がドリフト７７又はドリルステム７５に取り付けられると、ユニットは配置されることができ、ガイドプレート７２は、例えば上述されたように磁石を用いて、一時的に外側船殻Ｓ１に取り付けられる。この段階において、アセンブリは、ドリルビット７６がパイプ７１の下端部と船殻Ｓ１の外側面との間においてガイドチューブ７２ｔ内に配設された状態で、ここで図４２において示される形態にある。ドリルビット７６は、先の実施形態について上述されたように、取り外し可能な方法で拡張装置の端部上に保持されることができる。
【００８３】
ロッド８２は、ガイドプレート７２上の油圧シリンダ７３を安定させ且つ少なくとも内側船殻Ｓ２の加締め中にそれをそこで固定するように、ロック機構の一部を形成する。図３９において最もよく示されるように、ロッド８２は、その延伸がロッド８２を中心にアーム８４を回動させることができる小さい油圧シリンダ８５によってそれらの両端部において一体的に接続されたレバーアーム８４上の回動点として作用する軸方向孔を通過している。レバーアーム８４は、ロッド上に回動可能に規制されており、導管のフランジ７１ｆに接続された通常はＵ字状のブラケット（図示しない）によって導管に対して軸方向移動に反して係留されている。したがって、アーム８４は、フランジ７１ｆに対してロッド８２を中心に回動可能に移動することができるが、フランジ７１ｆに対して軸方向に移動することができない。しかしながら、それらは、ロッド８２に対して軸方向に選択的に移動することができる。アーム８４は、図４１において示されるロック解除の形態を有し、この場合、小さい油圧シリンダ８５は延伸され、また、アームは、ロッド８２を中心に互いに外側に回動され、図３９及び図４０において示されるロックされた形態の場合、小さい油圧シリンダ８５は引き込まれ、レバーアーム８４の自由端は、ロッド８２の回動点を中心に互いに向かって移動する。この形態変化は、レバーアームにおけるロックを開始し、それらがロッド８２に関して軸方向に摺動するのを防止する。アームのロック用の機構は、一般的であり、くさび状の窪み内を通るアーム８２におけるカム又は係留ボールベアリングで十分である。
【００８４】
その後、モータ７４は、ドリルステム７５及びドリルビット７６を回転駆動するように作動する。一旦ドリルビット７６が必要な切削速度で回転されると、油圧シリンダ７３内のピストン７３ｐは、外側船殻Ｓ１を介して切削するように、ガイドチューブ７２ｔを介して、パイプ７１、ピストン７３ｐ、モータ７４、ドリフト７７、及び、ビット７６のアセンブリ全体を一体的に軸方向に押し下げるように延伸される。ロッド８２がガイドプレート上に且つ外側船殻Ｓ１に対してそれを介して固定されるのにともない、レバーアーム８４は、小さい油圧ピストン８５が図４１において示されるロック解除の形態で延伸される限り、自由にロッド８２を滑り降りる。通常、ドリルビット７６は、場合により、モータ７４の通常の時計回りの回転中にビット７６を保持する逆ねじ又はボールねじによってドリルステム７５上に保持される。
【００８５】
外側船殻Ｓ１の貫通中に、ドリフト７７は、パイプ７１を介して軸方向に移動されないが、代わりに、アセンブリ全体とともに移動するので、パイプ７１は、外側船殻Ｓ１に加締められない。
【００８６】
一旦パイプ７１の底が、船殻Ｓ１、Ｓ２間の空隙内へとガイドチューブ７２ｔ及び外側船殻Ｓ１を通過すると、本装置は、図４３において示される形態にある。そのとき、バネクリップ８６は、ガイドチューブ７７２ｔの内側面によって溝内でもはや圧縮状態に保持されず、したがって、バネクリップ８６は、図４８において示されるように、ドリルビット７６の切削直径よりも大きい直径まで溝内で半径方向外側に拡張する。
【００８７】
ドリルビット７６の切削直径は、ぴったりとパイプ７１の外径と一致するように選択され、その結果、パイプ７１の下端部は、構造物Ｓ１、Ｓ２を介して掘削された孔内に締まり嵌めされている。しかしながら、ドリフト７７は、内側船殻Ｓ２の貫通後までパイプ内で軸方向に駆動されないので、パイプ７１は、内側船殻Ｓ２に向かって外側船殻Ｓ１における孔を介して軸方向に自由に移動する。
【００８８】
パイプ７１が内側船殻Ｓ１に到達したとき、ドリルビット７６は、内側船殻Ｓ１を通って切削し始め、パイプ７１は、内側船殻Ｓ２における孔を通って延出している頸部７１ｎを有するパイプ７１の端部を有する図４４において示されるステージまで、これまでのように内側船殻Ｓ２を介して軸方向に移動する。内側船殻Ｓ２に向かうアセンブリ及びパイプ７１の下方への移動は、（内側船殻Ｓ２内で切削されている孔よりも大きい直径を有する）半径方向に励起されたバネクリップ８６が内側船殻Ｓ２の外側面上に達するまで継続する。（図４４において示される）そのとき、パイプ７１（及び頸部７１ｎ）の最も内側の端部は、内側船殻Ｓ２における孔の内側端部の下方に延出しており、ガイドチューブ７２ｔ内のパイプ７１のさらなる軸方向移動は、内側船殻Ｓ２の外側面に当接しているバネクリップ８６によって防止される。そのとき、小さい油圧シリンダ８５は、ロッド８２上にレバーアーム８４を軸方向にロックするように引き込まれ、これにより、ガイドプレート７２及びパイプ７１に対して動かないように油圧シリンダ７３を固定する。
【００８９】
一旦アーム８４がロッド８２にロックされると、シリンダ７３は、現在固定されているパイプ７１を介してドリフト７７を押し込むように延伸される。シリンダ７３が現在パイプにロックされていることから、シリンダの延伸によって加えられる全ての軸方向力は、パイプ７１によって取り込まれ、これは、内側船殻Ｓ１が加締められるのにともないガイドプレート７２ｔが反力によって内側船殻Ｓ１から押し出されるのを防止する。ドリフト７７がパイプ７１の軸方向下向きに移動するのにともない、それは、上述された以前のパイプの頸部に対してデザイン及び機能において同様である頸部１ｎを介して移動する。頸部７１ｎは、内側船殻Ｓ２の下側面を越えて突出しているパイプ７１の最下端部において、パイプ７１の孔の内周囲で半径方向内側に突出しているへりを備え、その結果、へりは、内側船殻Ｓ２の下側面を空にする。へりは、通常、そのアパーチャに隣接して、パイプ７１の内側面上に置かれるはんだ又は溶接の連続的な又は不連続な線を備えるか、あるいは、単一片から切削された材料からなる座ぐりによって形成されることができる。へりは、ドリフト７７のヘッドの外径よりも広いが先端よりも狭い内径を有する所定の距離だけ内側に延出している。これは、内側に延出しているへりを変形させることなくヘッドがへりを通過するのを可能とするが、ドリフト７７の先端が周縁へりの内径よりも広いことから、それは、現在固定されているパイプ７１に対してシリンダ７３によって及ぼされる継続的な下向きの力により、最終的にはへりと係合するようになる。係合の時点で、本装置は、パイプ７１の頸部７１ｎにおけるへりの内側面上に押圧する先端においてドリフト７７の最も広い一部を持ち、実質的に、図４５において示される形態にある。パイプ７１の頸部７１ｎは、ドリフト７７よりも可鍛性であり、シリンダ７３から加えられる継続的な力は、へりを介してドリフト７７の先端を押し下げ、ドリフト７７がパイプ７１の頸部７１ｎを完全に通過するまでドリフト７７を半径方向外側に変形させる。ドリフト７７がパイプ７１の頸部７１ｎを通過した後、パイプ７１の頸部７１ｎの外径は、半径方向外側に広げられ、図４６、図４７、及び、図４８において示されるように、内側船殻Ｓ２におけるアパーチャよりも広い。アパーチャ、パイプ７１、及び、ドリフト７７の先端の寸法は、ドリフト７７の通過がパイプ７１の頸部７１ｎの外径をしっかりと内側船殻Ｓ２に加締めるように、互いに精密公差内で選択される。
【００９０】
ドリルステム７５は、上述されたように、場合により、ドリルモータ及びドリルビットに取り外し可能に接続されており、その結果、ドリルビット７６は、場合により、モータ７４の下端部から落ちて内部タンク内に入ることができる。そのとき、ピストン７３ｐは、図４６において示されるように、Ｙ字片７１ｙの下方のパイプ７１の下側孔からドリルモータ７４を取り外すために、シリンダ７３内に引き込まれることができる。パイプ７１は、ここで、頸部７１ｎにおいて加締工具によってしっかりと内側船殻Ｓ２に締められる。通常、シリンダ７３は、その後に閉塞されるバルブＶの高さよりも上方にモータを引き込む。
【００９１】
いくつかの実施形態において、ガイドプレートは、磁石又は他の一時的な取り付け機構、及び、レバーアーム８４上のフレーム８１及びロック装置を介してガイドプレートに伝達される油圧シリンダ上の力によって構造物に保持されることができるが、場合によっては、ロック装置は、省略されることができ、１つ以上の小孔パイプが、さらなるより大孔パイプが同様に加締められる前に、構造物に固定してそれを封止するようにガイドプレートに加締められることができる。したがって、単一のガイドプレートは、それに接続された複数のパイプを有することができる。図４９は、そのような実施形態を示している。図４９の実施形態において、ガイドプレートは、少なくとも３つのガイドチューブ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを有し、ガイドチューブ９２ａ、９２ｂは、双方とも、小径（例えば２インチ）であり、ガイドチューブ９２ｃは、大径チューブとすることができる。小径のガイドチューブは、図３０の実施形態について記載されたようなものとすることができ、外側船殻Ｓ１にガイドプレートを取り付けるように使用されることができるとともに、ガイドプレートは、先に記載されたように、磁石（図示しない）を介して外側船殻Ｓ１に取り付けられる。２つの小さい穿孔チューブは、船殻に対してガイドプレートを封止することができ、船殻Ｓ１にガイドプレート用の固着機構を設けるとともに、それを介して漏出を防止することができる。一旦小径チューブがガイドプレートに取り付けられて船殻Ｓ１に加締められると、船殻Ｓ１間の空隙は、小孔パイプを介して別個に汲み出されることができる。場合により、小孔パイプの一方又は双方は、加熱して内容物を流動化させるために空隙にヒータを送るために使用されることができ、空隙が重油を含む場合に非常に有益であり得る。空隙が小孔パイプを介して空にされた後、より大きいガイドチューブ９２ｃの大孔パイプは、第７の実施形態について記載されたものと同じ方法で内側船殻Ｓ２に加締められることができる。場合により、多くのそのようなユニットは、外側船殻Ｓ１に沿って様々な位置に取り付けられることができ、内側船殻Ｓ２内のタンクの油は、所定のパイプを介して挿入されたヒータによって加熱されることができ、１つ以上の異なるパイプを介して抽出される前に流動性を保持するように異なるパイプ間で循環される。
【００９２】
変更例及び改良例は、本発明の範囲を逸脱しないで組み込まれることができる。例えば、第７の実施形態は、本明細書において記載されたように押し下げるよりもむしろ、頸部を介してドリフトを引き上げる駆動機構の変形例によって使用されることができる。いくつかの実施形態において、ロッドは、正方形の横断面を有することができ、他において横断面は円形とすることができる。ドリフトは、ドリルステムにおけるベアリング上に支持されることができ、通常、それが頸部を拡張させる場合には頸部に対して回転しない。遠心力に起因して半径方向に拡張し且つ静止時に半径方向に収縮する折り畳み可能なドリルビットが実施形態のいずれかと共に使用されることができ、したがって、そのようなビットは、パイプ内に収容されることができる静止時直径を有することができ、これにより、切削プロセス後にドリルビットをタンク内に落とすことを必要とせずに、パイプを介したドリルビットの配置及び回収を可能とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に対して又は構造物から流体を移送する装置であって、
頸部を有する内部流路を有する導管と、
前記導管の一部を収容するように前記構造物に孔を形成する孔開け機構と、
前記導管の前記内部流路内に収容されるように構成され且つ少なくとも一部分が前記内部流路の前記頸部よりも大きな寸法を有する拡張装置と、
前記導管の前記内部流路を介して前記拡張装置を駆動して前記導管の前記頸部を拡げるように構成された駆動機構と、を有する装置。
【請求項２】
前記導管の軸に対して垂直に、前記導管から半径方向に延出する突起を備える停止機構を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記停止手段が、前記導管の外側面上の溝から半径方向外側に付勢される弾性リングを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記頸部が、前記導管の内側面において半径方向内側に延出する突起を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記突起が、前記内部流路の孔内にあり、前記内部流路の端部から間隔をあけて配置されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記導管が、チューブ状であり、前記突起が、前記導管の内周まわりの連続的な環状リングである、請求項４又は５に記載の装置。
【請求項７】
前記拡張装置のための前記駆動機構が、前記構造物における前記孔を介して軸方向に前記導管を駆動する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記拡張装置が前記導管を介して駆動される前に、前記導管を前記構造物に一時的に接続する取り付け機構を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記孔開け機構が、油圧シリンダ及びピストン構成を備えるビット駆動機構によって軸方向に進められる切削ビットを有するドリルを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記油圧シリンダ及びピストン構成が、前記導管を前記構造物と接触させて駆動して前記頸部を介する前記拡張装置の移動を駆動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記拡張装置は、前記頸部よりも広い１つの部分と前記頸部よりも狭い１つの部分とでテーパが付けられている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記拡張装置が、拡張した形態と収縮した形態との間で形態を変化させるようにそれ自体が構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記拡張装置が、前記拡張装置を介した前記ドリルステムの通過を可能とするアパーチャを備えており、前記ドリルステムによって前記拡張装置に加えられるトルクから分離するベアリングを前記アパーチャ内に組み込んでいる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記頸部を有する前記導管を格納し、且つ、前記拡張装置が前記導管を介して駆動される前に前記構造物に対する一時的な接続を容易にするフランジを有するガイドアセンブリを有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
単一のガイドアセンブリが、それに対して接続される複数の導管を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記拡張装置が、前記ドリルステムに取り外し可能に接続されており、前記頸部を介して前記拡張装置の通過によってそこから接続を断つように構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記構造物が、それぞれが外側面及び内側面を有する二重外板を有し、前記導管が、前記頸部が拡張される前に前記構造物の外側及び内側の外板を通過するように構成され、それにより、前記頸部の一部が前記構造物の内側の外板内に又は内側の外板を越えて配置されたときに前記頸部が拡張される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記導管の外側面上に配置された弾性ロック装置を組み込んでおり、前記弾性ロック装置が、当該ロック装置は前記外側の外板を通過中には第１の半径方向に圧縮された形態に保持されており、前記外側の外板を通過した後には、形態変化後に前記内側の外板を通過するのに抵抗する半径方向に拡げられた形態へとその形態を変化させるように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記駆動機構が、前記構造物に固定される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記駆動機構が、前記導管に平行に延出し且つ前記導管と係合及び離脱するレバーアームを介して前記導管に接続されている細長いロッドを備える支持フレームを有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
構造物に導管を取り付ける方法であって、
内部流路を有する導管に頸部を設けるステップと、
前記構造物の表面を通る孔を形成して、前記孔を介して前記導管の一部を通過可能とするステップと、
前記導管の一部を前記構造物における前記孔に通過させることによって前記導管の前記頸部を前記構造物における前記孔に通過させるステップと、
前記頸部において制限された嵌合をなすように構成された拡張装置を設けるステップと、
前記導管の一部を介して前記拡張装置を駆動することによって前記拡張装置が前記頸部の領域における前記導管の前記内部流路の一部を広げるステップとを備える、方法。
【請求項２２】
前記頸部が、前記孔を通過し且つ前記孔の反対側の端部において前記構造物を越えて延出している、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記導管の外側面上の停止機構が、前記孔内の前記導管の軸方向の移動を制限する、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記頸部が、前記拡張装置が前記内部流路を通過する前に前記頸部が前記孔を通過するのを可能とする第１の形態から、前記内部流路を介した前記拡張装置の移動による前記頸部の拡張後に前記頸部が前記孔を通過するのを制限する第２の形態へと前記拡張装置の通過によって変形される、請求項２１、２２、又は、２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記拡張装置が、前記導管の末端部から落ちるまで前記導管が前記頸部を通り過ぎることによって駆動される、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記拡張装置が、前記内部流路の前記末端部において前記頸部の下方に組み立てられて、前記頸部を拡張するように前記末端部から前記導管を介して引っ張られる、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記構造物が、それぞれが外側面及び内側面を有する二重外板を有し、前記導管が、前記頸部が拡張される前に前記構造物の外側及び内側の外板を通過され、したがって、前記頸部の一部が前記構造物の内側の外板内に又は内側の外板を越えて配置された場合に前記頸部が拡張される、請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
構造物に対して又は構造物から流体を移送する装置であって、
頸部を有する内部流路を有する導管と、
前記導管の一部を収容するように前記構造物に孔を形成する孔開け機構と、
前記導管の前記内部流路内に収容されるように構成され且つ少なくとも一部分が前記内部流路の前記頸部よりも大きな寸法を有する拡張装置と、
前記導管の前記内部流路を介して前記拡張装置を駆動して前記導管の前記頸部を拡げるように構成された駆動機構と、を有する装置。
【請求項２】
前記導管の軸に対して垂直に、前記導管から半径方向に延出する突起を備える停止機構を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記停止手段が、前記導管の外側面上の溝から半径方向外側に付勢される弾性リングを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記頸部が、前記導管の内側面において半径方向内側に延出する突起を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記突起が、前記内部流路の孔内にあり、前記内部流路の端部から間隔をあけて配置されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記導管が、チューブ状であり、前記突起が、前記導管の内周まわりの連続的な環状リングである、請求項４又は５に記載の装置。
【請求項７】
前記拡張装置のための前記駆動機構が、前記構造物における前記孔を介して軸方向に前記導管を駆動する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記拡張装置が前記導管を介して駆動される前に、前記導管を前記構造物に一時的に接続する取り付け機構を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記孔開け機構が、油圧シリンダ及びピストン構成を備えるビット駆動機構によって軸方向に進められる切削ビットを有するドリルを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記油圧シリンダ及びピストン構成が、前記導管を前記構造物と接触させて駆動して前記頸部を介する前記拡張装置の移動を駆動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記拡張装置は、前記頸部よりも広い１つの部分と前記頸部よりも狭い１つの部分とでテーパが付けられている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記拡張装置が、拡張した形態と収縮した形態との間で形態を変化させるようにそれ自体が構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記拡張装置が、前記拡張装置を介した前記ドリルステムの通過を可能とするアパーチャを備えており、前記ドリルステムによって前記拡張装置に加えられるトルクから分離するベアリングを前記アパーチャ内に組み込んでいる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記頸部を有する前記導管を格納し、且つ、前記拡張装置が前記導管を介して駆動される前に前記構造物に対する一時的な接続を容易にするフランジを有するガイドアセンブリを有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
単一のガイドアセンブリが、それに対して接続される複数の導管を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記拡張装置が、前記ドリルステムに取り外し可能に接続されており、前記頸部を介して前記拡張装置の通過によってそこから接続を断つように構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記構造物が、それぞれが外側面及び内側面を有する二重外板を有し、前記導管が、前記頸部が拡張される前に前記構造物の外側及び内側の外板を通過するように構成され、それにより、前記頸部の一部が前記構造物の内側の外板内に又は内側の外板を越えて配置されたときに前記頸部が拡張される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記導管の外側面上に配置された弾性ロック装置を組み込んでおり、前記弾性ロック装置が、当該ロック装置は前記外側の外板を通過中には第１の半径方向に圧縮された形態に保持されており、前記外側の外板を通過した後には、形態変化後に前記内側の外板を通過するのに抵抗する半径方向に拡げられた形態へとその形態を変化させるように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記駆動機構が、前記構造物に固定される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記駆動機構が、前記導管に平行に延出し且つ前記導管と係合及び離脱するレバーアームを介して前記導管に接続されている細長いロッドを備える支持フレームを有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
構造物に導管を取り付ける方法であって、
内部流路を有する導管に頸部を設けるステップと、
前記構造物の表面を通る孔を形成して、前記孔を介して前記導管の一部を通過可能とするステップと、
前記導管の一部を前記構造物における前記孔に通過させることによって前記導管の前記頸部を前記構造物における前記孔に通過させるステップと、
前記頸部において制限された嵌合をなすように構成された拡張装置を設けるステップと、
前記導管の一部を介して前記拡張装置を駆動することによって前記拡張装置が前記頸部の領域における前記導管の前記内部流路の一部を広げるステップとを備える、方法。
【請求項２２】
前記頸部が、前記孔を通過し且つ前記孔の反対側の端部において前記構造物を越えて延出している、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記導管の外側面上の停止機構が、前記孔内の前記導管の軸方向の移動を制限する、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記頸部が、前記拡張装置が前記内部流路を通過する前に前記頸部が前記孔を通過するのを可能とする第１の形態から、前記内部流路を介した前記拡張装置の移動による前記頸部の拡張後に前記頸部が前記孔を通過するのを制限する第２の形態へと前記拡張装置の通過によって変形される、請求項２１、２２、又は、２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記拡張装置が、前記導管の末端部から落ちるまで前記導管が前記頸部を通り過ぎることによって駆動される、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記拡張装置が、前記内部流路の前記末端部において前記頸部の下方に組み立てられて、前記頸部を拡張するように前記末端部から前記導管を介して引っ張られる、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記構造物が、それぞれが外側面及び内側面を有する二重外板を有し、前記導管が、前記頸部が拡張される前に前記構造物の外側及び内側の外板を通過され、したがって、前記頸部の一部が前記構造物の内側の外板内に又は内側の外板を越えて配置された場合に前記頸部が拡張される、請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【公表番号】特表２０１０−５１６９７１（Ｐ２０１０−５１６９７１Ａ）
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４６８１３（Ｐ２００９−５４６８１３）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／０００２７３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９０３６３
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０９１９７０２５）ディープ テック アンダーウォーター アイピー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／０００２７３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９０３６３
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０９１９７０２５）ディープ テック アンダーウォーター アイピー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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