JP2001001982A

JP2001001982A - 水底ケーブルの疲労対策工法および装置

Info

Publication number: JP2001001982A
Application number: JP17590899A
Authority: JP
Inventors: Toru Matsuo; 透松尾; Tamotsu Iwata; 保岩田; Manabu Soga; 学曽我; Mitsumasa Asano; 光正浅野
Original assignee: Electric Power Development Co Ltd; Fujikura Ltd; Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Electric Power Development Co Ltd; Fujikura Ltd; Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2019-06-22
Also published as: JP4277969B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーブルによる把持部の荷重を軽減して把持
設備を小型化でき、かつ、把持部でケーブルが許容側圧
を越えないようにしてケーブル疲労を防止できる水底ケ
ーブルの疲労対策工法および装置を提供する。【解決手段】水底ケーブル１２の布設に際して天候待
時あるいは修理時等の水底ケーブル１２を作業船１０に
保持するときに、作業船１０の船尾シーブ１６から繰り
出した状態の水底ケーブル１２を該シーブ１６と水面１
８との間の位置で把持し、少なくとも水面から初接底箇
所に至る間の水底ケーブル１２に複数の浮力ブイ２６を
分散設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水底（海底）に布
設する電力ケーブル、通信ケーブルなどの水底ケーブル
を水底に布設あるいは修理するに際して、波等により生
じる布設船の揺れによって保持したケーブルの金属シー
ス等の疲労（歪み）を緩和させる水底ケーブルの疲労対
策工法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般、海底ケーブル等の水底ケーブルの
布設に際しては、水底ケーブルを布設船の船尾シーブか
ら繰り出し、船の速度に応じてケーブルの繰り出し速度
をブレーキ装置で制御しながら布設している。また、水
底ケーブルの故障が生じた箇所に割り入れケーブル（修
理用ジョイント）を接続する際には、水底ケーブルを船
上に引き上げて、シーブで支持してブレーキ装置で繰り
入れおよび繰り出しを制御している。従来は、一定時間
毎に、海底ケーブルの歪みが発生する箇所を移動させる
ケーブル繰り出し工法を行っている。また、船上からシ
ーブ下のケーブルを接線方向に牽引ワイヤーに把持し、
ケーブルの歪みを防止する工法（ケーブル把持工法）を
行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のケーブル送り出し工法では、疲労の対策時間が長く
なると繰り出したケーブルの長さが長くなり、特に、図
８に示すように、修理用ジョイントａを海底に設置（沈
設）するときに、修理用ジョイントａを接続した割り入
れケーブルのルートが長くなり、沈設したときに蛇行し
て横方向に広がってしまい、平行するルートに布設され
ている隣接ケーブルｂに重なる可能性があった。また、
水底ケーブルの余りのＲ分を作業船上に確保する必要が
あり、また、その設備も必要になる。これに対してケー
ブル把持工法を採用するにしても、ケーブル単位重量が
重く、かつ、水深が深くなると、ケーブル把持力が大き
くなる。このようにケーブル把持力が大きくなると、船
上のケーブル把持設備が大型になり、また、把持部で把
持した箇所がケーブルが許容側圧を越える可能性がある
等の種々の問題点があった。

【０００４】本発明は、前記の問題点を解消するためな
されたものであって、ケーブルによる把持部の荷重を軽
減して把持設備を小型化でき、かつ、把持部でケーブル
が許容側圧を越えることを確実に防止でき、水底ケーブ
ルの金属シース等の疲労を防止できる水底ケーブルの疲
労対策工法および装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。本発明の水底ケーブ
ルの疲労対策工法は、水底ケーブルの布設に際して天候
待時あるいは修理時等の水底ケーブルを布設船に保持す
るときに、布設船のシーブから繰り出した状態の水底ケ
ーブルを該シーブと水面との間の位置で把持し、少なく
とも水面から初接底箇所に至る間の水底ケーブルに複数
の浮力体を分散設置するものである。また、本発明の水
底ケーブルの疲労対策装置は、水底ケーブルの布設に際
して天候待時あるいは修理時等の水底ケーブルを布設船
に保持する装置において、布設船のシーブから繰り出し
た状態の水底ケーブルを該シーブと水面との間の位置で
把持する把持手段と、少なくとも水面から初接底箇所に
至る間の水底ケーブルに分散設置する複数の浮力体とを
有し、浮力体は水底ケーブルの水中重量が０を越えた状
態とする浮力を有するものである。なお、前記浮力体
は、水圧の変化により浮力が変化しない耐圧ブイとする
ことができる。

【０００６】本発明者は、水底ケーブル（海底ケーブ
ル）の布設に際して、天候待時あるいは修理時等の水底
ケーブルを作業船に保持する場合を考察した。作業船の
シーブから繰り出した状態の水底ケーブルでは、波など
による作業船の揺れで作業船と水底ケーブルとは相対的
な移動を繰り返し、シーブの位置で水底ケーブルがシー
ブに接したり離れたりを繰り返してシーブに当たった位
置で曲げと延びを繰り返すので水底ケーブルに疲労（金
属シースの疲労など）が生じるという知見を得た。

【０００７】そこで、本発明によれば、把持位置をシー
ブと水面との間の位置とするので、このシーブ周囲ある
いは近辺での水底ケーブルの疲労を低減できる。また、
水面から初接底箇所に至る間の水底ケーブルに浮力ブイ
を複数設置するので、海面下の水底ケーブルによる把持
部への荷重を軽減させることができる。したがって、ケ
ーブルの把持力は小さくなるので、前記水底ケーブルの
歪み抑制効果の外、把持部に係る設備を小型化でき、か
つ、既存の把持力の小さな把持設備でも十分に対応可能
になる。また、水底ケーブルが許容側圧を越えることを
確実に防止してケーブル疲労特に鉛被疲労を防げる。よ
って、把持部工法により、ケーブル単位重量が重く、か
つ、水深のある条件下でも対応可能になる。

【０００８】また、複数の浮力ブイを分散させて設置す
るので、水底ケーブルの全体的な張力を軽減することが
でき、より一層の曲げ歪み対策になる。また、水底ケー
ブルの把持時の水中重量が０を越えるように浮力ブイの
浮力を設定すれば、水底ケーブルが水中でカテナリーを
取った状態で安定し潮流や波浪などによる流さで横方向
への振られにくくなる。なお、浮力体を水圧の変化によ
って浮力の変化しない耐圧ブイとすれば、水深によって
浮力体の浮力が変わらず、水深が深くなってもケーブル
重量を安定して軽減でき、安定した布設作業が可能にな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に
係る水底ケーブル（海底ケーブルも含む）の疲労対策工
法および装置の説明図、図２は作業船１０の設備および
修理用ジョイント作業の説明図、図３は把持部のであ
る。

【００１０】図１、図２に示すように、作業船１０の船
上のターンテーブル１１に水底ケーブル１２が船積みさ
れており、この船上の水底ケーブル１２を水底に布設す
る際には、ブレーキ１４を通って船尾（および船首）１
０ａのシーブ１６に誘導・支持されて水面１８下に投入
されている。水中においての水底ケーブル１２の布設で
は、布設計画にしたがったルートに沿って、水底ケーブ
ル１２を布設して行く。また、水底ケーブルの故障が生
じた箇所に割り入れケーブル（修理用ジョイント）１２
ｂを接続する際には、水底ケーブル１２を船上に引き上
げて、シーブ１６で支持してブレーキ１４で繰り入れお
よび繰り出しを制御している。

【００１１】ブレーキ１４は、水底ケーブル１２を繰り
出し・停止させて水底ケーブル１２の繰り出し長さを制
御するものである。実施形態ではキャタピラ式のブレー
キ１４を用いており、このキャタピラ式ブレーキ１４は
水底ケーブル１２を上下からゴム等からなる履帯（無限
軌道）で挟みつけ、ブレーキ時には履帯を停止させるも
のであって、大きな制動力を得るのに適したものであ
る。

【００１２】また、シーブ１６は、水底ケーブル１２を
誘導・支持する周縁部１６ａは概略円弧形状を呈してお
り、水底ケーブル１２の布設張力で該ケーブル１２がシ
ーブ１６に押し付けられる圧力Ｆ(kg/m)とシーブ１６の
半径Ｒ(m)との関係、Ｆ＝Ｗｈ／Ｒにより（Ｗはケーブ
ル水中重量(kg/m)、ｈは水深(m)）水底ケーブル１２が
損傷されないような大きさの半径にすることが好まし
い。

【００１３】図１において符号２０はケーブル把持部で
あり、把持部２０は船尾１０ａに斜め後方に立設されて
いる櫓２２の先端から繰り出された牽引ワイヤー２４先
端に図３に示すフック２４ａにより固定されており、把
持部２０で水底ケーブル１２を把持して前記ワイヤー２
４により水底ケーブル１２を吊るようになっている。把
持部２０としては、ケーブル１２の外周面を一定以上の
面積で面状に包むものが好ましく、さらに好ましくは、
例えば、図３に示すように、線状体がメッシュを構成し
て、ケーブル外周面を一定面積以上の箇所を面状に把持
する、ケーブルグリップを採用することが望ましい。す
なわち、水底ケーブルをクリートのように点で把持する
とケーブル許容側圧を満足できない恐れがあるため、ケ
ーブルグリップ等の把持部２０により、ケーブル長手方
向に面（面状）で拘束する。

【００１４】作業船１０では、電力ケーブル通過場所を
挟んで対の櫓２２が設けられ、この対の櫓２２先端から
牽引ワイヤー２４が延びて、牽引ワイヤー２４の先端部
に把持部２０が連結される。櫓２２の牽引ワイヤー２４
の繰り出される箇所には、水底ケーブル１２の重量で牽
引ワイヤー２４へ加わる牽引力を検出する重量センサー
（例えばロードセル）２２ａが設けられている。また、
図２に示されるように、作業船１０には、水底ケーブル
１２布設設備の外に、修理用ジョイントの接続作業を行
う作業ハウス２８が設けられており、この作業ハウス２
８では、良品既設ケーブル１２ａに割り入れケーブル１
２ｂを、修理用ジョイントの接続箱２６により接続する
作業を行う。なお、図２において、３０はクレーン、３
２は発電機、３４はコントロールルーム、３６は作業船
１０係留用のワイヤー３８を繰り出し・繰り入れる双胴
のウィンチである。

【００１５】実施形態では、水底ケーブル１２の布設に
際して天候待時あるいは修理時等の水底ケーブル１２を
作業船１０に保持するときには、作業船１０のシーブ１
６から繰り出した状態の水底ケーブル１２を該シーブ１
６と水面１８との間の位置で把持する。そして、水面１
８から初接底箇所に至る間の水底ケーブル１２には複数
の浮力ブイ２６を分散設置している。この場合、ケーブ
ル修理時に割り入れケーブル１０ｂを接続するときは、
予め水底ケーブル１２に浮力ブイ２６分散設置する。こ
のときには、図４に示すように、割り入れケーブルに良
品既設ケーブル１２（１２ａ）を修理用ジョイントで割
り入れケーブル１２（１２ｂ）に船上で接続するのに必
要なケーブル長（Ｉ）と、修理用ジョイント組み立て時
のカテナリー長（II）とを船上に引き上げる。そのとき
のカテナリー長が（III）になる。そして、図５に示す
ように、浮力ブイ２６をケーブルに設置しつつ水中にケ
ーブル１２を投入し、前記（III）の部分のケーブル１
２は水底に設置し、（II）の部分のケーブル１２がカテ
ナリーになる。

【００１６】上記のように、浮力ブイ２６を設置した後
に、把持部２０で水底ケーブル１２把持して牽引ワイヤ
ー２４で牽引して水底ケーブル１２に張力を与える。こ
の把持状態の牽引重量をセンサー２２ａにより検出し、
水底ケーブル１２の張力管理を行う。なお、この浮力ブ
イ２６設置状態でも水底ケーブル１２水中重量＞０であ
るが、浮力が強すぎると把持したケーブルが潮流や波な
どで蛇行するのである程度のカテナリーを維持できる水
中重量が必要である。また、浮力ブイ２６は、水圧に耐
え得て浮力を維持できる耐圧ブイにすることが好まし
い。また、水底ケーブル１２への複数の浮力ブイ２６の
分散設置は、水面１８から初接底箇所に至る間の水底ケ
ーブル１２の曲げアール（カテナリー）をゆるやかにし
水中重量を軽くすることが好適である。例えば、浮力ブ
イ２６の水底ケーブル１２への分散設置は、等間隔であ
ることに限らず水中の水底ケーブル１２が所望のカテナ
リーになるように浮力ブイ２６の設置間隔を徐々に短く
して、シーブ１６に接する箇所で応力を小さくすること
が好ましい。

【００１７】水底ケーブル１２を把持しているときに
は、図６に示すように、波などによって作業船１０は上
下動し、図７に示すように、水底ケーブル１２のカテナ
リーが変化することから、水底ケーブル１２は作業船１
０と相対的に移動を繰り返し、水底ケーブル１２の疲労
例えば金属シース疲労（歪み）は水底ケーブル１２が接
したり離れたりするシーブ１６周囲あるいは近辺で最も
発生する。これに対して、実施形態では把持位置をシー
ブ１６と水面１８との間の位置とするので、このシーブ
周囲あるいは近辺での水底ケーブルの疲労を低減でき
る。

【００１８】また、水面１８から初接底箇所に至る間の
水底ケーブル１２に浮力ブイ２６を複数分散設置するの
で、海面下の水底ケーブル１２による把持部２０への荷
重を軽減させることができる。したがって、ケーブル１
２の把持力は小さくなるので、前記水底ケーブル１２の
歪み抑制効果の外、把持部２０、櫓牽引ワイヤー等に把
持部２０に係る設備を小型化でき、かつ、既存の把持力
の小さな把持設備でも十分に対応可能になる。また、水
底ケーブル１２が許容側圧を越えることを確実に防止で
きる。よって、把持部工法により、ケーブル単位重量が
重く、かつ、水深のある条件下でも対応可能になる。

【００１９】また、複数の浮力ブイ２６を分散させて設
置するので、水底ケーブル１２の全体的な張力を軽減す
ることができ、より一層の曲げ歪み対策になる。

【００２０】また、水底ケーブル１２への浮力ブイの分
散の設置のさせ方により、水面１８から初接底箇所に至
る間の水底ケーブルの曲げアールを任意に調整できる
が、ケーブル水中重量は軽くし過ぎないようにすること
が潮流や波の影響を受けにくくする点で好ましい。

【００２１】なお、前記の実施形態では本発明の好適例
を説明したが、本発明はこれに限定されないことはもち
ろんである。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、把
持位置をシーブと水面との間の位置とするので、このシ
ーブ周囲あるいは近辺での水底ケーブルの疲労を低減で
きる。また、水面から初接底箇所に至る間の水底ケーブ
ルに浮力ブイを複数設置するので、海面下の水底ケーブ
ルによる把持部への荷重を軽減させることができる。し
たがって、ケーブルの把持力は小さくなるので、前記水
底ケーブルの歪み抑制効果の外、把持部に係る設備を小
型化でき、かつ、既存の把持力の小さな把持設備でも十
分に対応可能になる。また、水底ケーブルが許容側圧を
越えることを確実に防止して、ケーブル疲労、特に鉛被
疲労を防げる。よって、把持部工法により、ケーブル単
位重量が重く、かつ、水深のある条件下でも対応可能に
なる。また、複数の浮力ブイを分散させて設置すること
により、水底ケーブルの全体的な張力を軽減することが
でき、より一層の曲げ歪み対策になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る水底ケーブルの疲労対
策工法および装置の説明図である。

【図２】実施形態の疲労対策工法および装置が採用され
た作業船の一例の説明図であり、（ａ）は平面視図、
（ｂ）は側面視図である。

【図３】実施形態の疲労対策工法および装置に係る把持
部の説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）正面図であ
る。

【図４】実施形態の疲労対策工法および装置においての
浮力体取り付け時のケーブル引き上げ状態の説明図であ
る。

【図５】実施形態の疲労対策工法および装置に係る浮力
体取り付け後のケーブル状態の説明図である。

【図６】実施形態の疲労対策工法および装置においての
ケーブル把持状態の説明図である。

【図７】実施形態の疲労対策工法および装置においての
ケーブルのカテナリー変化の説明図である。

【図８】従来工法における割入ケーブルルートの説明図
である。

【符号の説明】

１０作業船１２水底ケーブル１６シーブ２０ケーブル把持部２４牽引ワイヤー２６浮力ブイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松尾透東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者岩田保東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者曽我学大阪府大阪市北区中之島三丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者浅野光正東京都中央区銀座六丁目15番１号Ｆターム(参考） 5G369 BA02 BB01 CB11 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水底ケーブルの布設に際して天候待時あ
るいは修理時等の水底ケーブルを布設船に保持するとき
に、布設船のシーブから繰り出した状態の水底ケーブル
を該シーブと水面との間の位置で把持し、少なくとも水
面から初接底箇所に至る間の水底ケーブルに複数の浮力
体を分散設置することを特徴とする水底ケーブルの疲労
対策工法。
【請求項２】水底ケーブルの布設に際して天候待時あ
るいは修理時等の水底ケーブルを布設船に保持する装置
において、布設船のシーブから繰り出した状態の水底ケ
ーブルを該シーブと水面との間の位置で把持する把持手
段と、少なくとも水面から初接底箇所に至る間の水底ケ
ーブルに分散設置する複数の浮力体とを有し、浮力体は
水底ケーブルの水中重量が０を越えた状態とする浮力を
有することを特徴とする水底ケーブルの疲労対策装置。
【請求項３】浮力体は、水圧の変化により浮力が変化
しない耐圧ブイであることを特徴とする請求項２に記載
の水底ケーブルの疲労対策装置。