JPH0261204B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、海底電気ケーブルの敷設方法、詳細
には、海底に岩や突起やくぼみが存在するような
でこぼこの粗面をもつ海底で或る軌道に沿つてケ
ーブルを敷設する方法に関する。

従来技術とその問題点 電気ケーブルを敷設する方法は既に種々のもの
が知られており、一般には、海上に船を浮かべ、
その船のケーブル貯蔵装置からケーブルを適当な
巻出し装置により巻出して少なくとも１つの供給
プーリーを経てケーブルを船から海底へ送り込む
方法が採用されている。そして、ケーブルの敷設
に際しては、ケーブル敷設始点と敷設終点との間
を複数の連続する直線で結んでなる複雑な折れ線
で形成された所定のルートに沿つてケーブルを敷
設する。しかし、実際には、ケーブルは理論上の
ルートから逸れることも多く、折れ線に沿つて撓
んだ曲線で配置されるという問題点があつた。

また、同一の軌道に沿つて数本のケーブルを敷
設する必要がある場合は、ケーブルが互に重なつ
たり干渉したりしないように、互のルート間の距
離を注意深く維持しながら、敷設すべきケーブル
と同数の互に平行な複数のルートを海底において
決めねばならない。しかし、海底が実質上平坦で
あるものとして確立されたケーブル敷設用の理論
的な直線は実際問題としてそぐわない。その理由
は、現在の海底観測システムを使つても複雑で簡
単に予測できないような種々のでこぼこ面が海底
に存在するからである。このような状態の下で
は、船のキヤプスタンから巻出されて直線ルート
を追従するケーブルは、海底の岩その他のでこぼ
このために海底では曲がつた状態で敷設され、ケ
ーブルの或る部分間、例えばケーブルが載つた岩
とケーブルの着地海底との間のケーブル部分は宙
吊り状態となつてしまう。この場合は、ケーブル
の正しい誘電機能を損なうような不当な変形がケ
ーブルに生じてしまう。特に、突起上に載つた部
分は小さな曲率半径で曲がつた状態で敷設され、
この曲げ状態のためにケーブルには制御不能な機
械的な引張り及び圧縮応力が作用するという不具
合が生じる。

一般的に言つて、大きなくぼみや局部へこみケ
ーブルの種々の成分間のずれ等の（種々のケーブ
ル層において生じる）不都合要因を予見すること
は可能である。

更に、ケーブルの宙吊り部分が過剰に長くなる
場合があり、その場合、このケーブル宙吊り部分
は海底における潮流や繰返しの逆流により大きな
振動を受けてしまい、その結果不当な疲れ応力が
作用してケーブルの使用寿命が短縮してしまう。

不運にも、現在まで、上述の諸欠点を排除する
満足な解決策は提案されていない。事実、海底に
存在するでこぼこを避けるようにケーブルのルー
トを変える試みは、海岸に最も近い海底に存在す
る特定なくぼみやへこみを通してケーブルを敷設
する必要があるため、無駄であることが証明され
た。別の解決策は爆破により海底を平坦にするこ
とであるが、これは非現実的である。

更に、岩等のために複雑となつた１つの軌道内
に複数のケーブルを敷設する場合及び海岸線の附
近で折々生じるような軌道幅が軌道深さ（水深）
より大きな場合に、問題は一層複雑となる。それ
故、今までは、ケーブルを敷設すべき海底でのケ
ーブル間の安全な敷設間隔を維持すること、それ
故ケーブル敷設時の種々のケーブル間の不当な干
渉を有効に避けることはもはや不可能であつたと
考えることができる。

本発明の目的 それ故、本発明のねらいは上述の既知の諸欠点
を排除した海底ケーブル敷設方法を提供すること
である。

本発明の目的は、突出する岩等が存在した粗雑
な海底において或る軌道に沿つて細長い可撓性の
素子を配置する工程と、海底上の突起上及び突起
のまわりに配置された該細長い素子の曲率半径と
ケーブルにとつて許容される最小曲率半径の所定
値とを比較する工程と、該突起上の支持点と海底
上の他の１つの支持点との間で吊架された該素子
の宙吊り長さ部分と２つの宙吊り支持点間でケー
ブルの許容最大宙吊り長さの所定値とを比較する
工程と、海底における全軌道に亘つて該素子の曲
率半径が前記ケーブルの許容半径の所定値に等し
くなるかこれにより大きくなるまで該細長い素子
の位置を変えかつ該素子の宙吊り長さが前記ケー
ブルの許容最大宙吊り長さの所定値と同じかそれ
より大きくなるまで該素子の宙吊り長さを変える
工程と、このようにして敷設した細長い素子の敷
設軌道に沿つて正確に海底ケーブルを敷設する工
程とからなることを特徴とする海底ケーブル敷設
方法を提供することである。

一般的な構成 本発明の基本的な概念はケーブル敷設に先立つ
て、海底のどの岩上又はどの場所にケーブルを敷
設するかを決めるため粗雑な海底上にまず細長い
可撓性の素子を配置し、次いでこのようにして決
めた敷設軌道に沿つてケーブルを敷設することで
ある。理解できるように、この方法は今までの方
法とは異なる。その理由は、本発明によれば、実
際に敷設しようとする目的物（ケーブル）とは関
係のない素子（例えばワイヤロープ）をまず海底
に敷設する工程を含むからである。

本発明では、船上の適当な器具や海底観測手段
により海底上の岩等の高さや寸法を測定する必要
がない。その代りに、粗雑な海底上での可撓性素
子の変形形状を観察し、敷設された可撓性素子が
ケーブルの敷設にとつて適する形状となるまで可
撓性素子を位置変えする。

この利点は明らかである。その理由は、突出し
た岩のまわりで曲げ変形を受けたのちはケーブル
はその敷設形状に何等変化を受けないからであ
る。もし、このような場合に、ケーブル形状が変
化してケーブルの曲率半径が小さくなりすぎて或
る限界値より小さくなつてしまうと、誘電体のイ
ンデツクス及び導体の所望の位置が損なわれてし
まう。ケーブルが突起の位置からずれたとしても
損傷や不利を受けない。

発明の実施例 本発明は水底において或る軌道に沿つて海底電
気ケーブルを敷設する方法に関する。水底は粗面
から成つていて、例えば１メートル前後の種々の
高さをもち例えば先の尖つたピラミツド形の如き
種々の形状をもちまた不規則で曲面をもつ岩や突
起を有する。

ケーブルは例えば60mm及び150mmの如き適当な
公称値の外径を有し、これらの外径にそれぞれ対
応してそれぞれ1.5mt及び3.0mtの許容可能な最
小曲げ半径（実験による）を有する。

岩等のまわりで受けるケーブルの曲げ条件は、
使用中のケーブルの正しい機能に支障を与えるよ
うな不当なケーブル損傷を生じさせる圧縮及び引
張り応力を敷設後のケーブルに加えないようにす
べく、海底へのケーブルの敷設前に決められる。

好適には、２点間でケーブルを支持するときケ
ーブルをループにする際に許容できる最大長さの
値、即ちケーブル内の抵抗構造体に損傷を与える
ような不当な疲れ応力を発生させる程度の（振動
における）大きな振幅を阻止するために必要な
（ケーブル敷設時における）ケーブルの自由長さ
の値は、実験室において決める。

ケーブルの許容最大長さの値の決定は、作業中
に種々の現象が生じるため、簡単には行なえな
い。しかし、充分に近似したものとして、前記の
値は、ケーブルの寿命の年数（ケーブルの正確で
有効な機能を期待できる時間数）と、ケーブルを
横切る海底流の強さと、海底流の流れ方向の逆転
の（１日当りの）回数と、（ケーブルが長いほど
ケーブルは引張り力に対し容易に抵抗できるた
め）海底におけるケーブルに加えられる引張り力
とに依存するということができる。

具体的な例を挙げると、岩の如き１支持点と次
の支持点との間で宙吊りにされるケーブルの長さ
にとつての最大許容値の限界は７メートルである
と考えられる、この限界値以下及び以上では、そ
れぞれ、敷設時のケーブル形状は許容できるもの
となり及び許容できないものとなる。

本発明は、敷設すべきケーブル自体の水中にお
ける直線単位長さ当りの重量よりも例えば少なく
とも10倍も軽い（水中における直線単位長さ当り
の）重量を有する長い形状の可撓性素子を海底に
配置する概念に基礎を置いている。好適には、こ
のような長い形状の可撓性素子は例えばスチール
の如き金属製のワイヤロープである。このワイヤ
ロープはまた、水底に敷設されたときにその位置
を見分けることのできる手段を有する。理解でき
るように、この手段は任意の型式のものでよく、
例えば電磁波によつて配置後のロープの形状（プ
ロフイール）を確めることのできる電磁装置でよ
い。しかし、好適には、このような手段は可視識
別型のものがよい。この意味で、ロープを有色プ
ラストマー又はエラストマーシート（例えば黄色
ポリビニルクロライド製のシート）で被覆し海底
に横たわつている状態を簡単に目視できるように
するとよい。

更に、好適な実施例としては、ワイヤロープの
ための前記プラストマー又はエラストマーシート
の層のまわりに、一定の所定間隔で複数個の見分
け手段を設ける。見分け手段は例えば、互に２又
は３メートルの間隔を置いて連続的に設けた（シ
ート層と異なる）有色のマーク又は黒色マークか
らなる。これらのマークにより水中のロープの長
さを簡単に目で確めることができる。

本発明によれば、ワイヤロープ及びケーブルの
敷設は既知の型式の船１（第１図）を用いて行な
い、この船は巻出しプーリー２と適当な引張り手
段（図示せず）とを有する。第１図には水底への
ロープ３の敷設を示す。この敷設においては、船
１が前進するときにロープ３をプーリー２から巻
出して海底４の方へゆつくり沈める。海底までの
だいたいの水深をＨで示し、Ｈは例えば200〜300
メートルである。水深Ｈは海底４に岩等５が存在
するため多少変動する。船１からのロープの直線
単位長さ（１メートル）当りの重量に水深を乗じ
た効果及びロープ３の地点Ｂにおいて実際望まれ
る海底での水平引張り力を考慮した張力をロープ
に作用させつつ行ない、海底でのロープ敷設操作
の間ロープにもつれや結び目が生じないように船
をゆつくり前進させる。

第２図には曲率半径Ｒの岩５の頂部に位置し長
さＣ−Ｄの宙吊り部分を有するロープ３を略示す
る。宙吊り部分の一端は岩５の頂部に位置し、他
端は海底４の水平面に位置している。

第２図に示す状態の下で、水中テレビカメラに
よりロープの敷設形状を観察し、曲率半径Ｒ及び
宙吊り長さＣ−Ｄを対応する既に予め決定したケ
ーブルの許容値と比較する。ケーブルにとつての
許容半径よりも小さな曲率半径でロープを配置し
た場合、又はケーブルにとつての許容値より大き
な宙吊り長さでロープを配置した場合、船を前後
に動かして、ロープ形状６に対応する位置からロ
ープ形状７〜１３の位置、更にはそれより上の位
置（図示せず）へロープを徐々に持上げていく。
次いで、船１を操作して、ロープを別の岩を含む
別の軌道に沿つて海底に配置し、海底上でのその
ロープの敷設形状を変え、ケーブルについて予め
決定した対応する値の曲率半径及び最大宙吊り長
さにそのロープが敷設されているかどうかを確か
め、この操作を繰返して海底上での良好なロープ
の敷設軌道を決める。

次いで、ロープにより探つた上記敷設軌道に沿
つてケーブルを敷設する。

ケーブルは敷設始点から敷設終点までの海底上
方の全水路をゆつくりと前進する船１上のケーブ
ルコイルから徐々に巻出される。この操作の情況
を第１図に示すが、ただし、この場合はロープ３
の代りにケーブルを使用している。この操作の間
ケーブル供給手段を使用して、海底に横たわつて
いるケーブルの部分Ｂに加えられた海底での張力
と海中でのケーブルの直線単位長さ（１ｍ）当り
の重量との比を、ロープ敷設の際に参照した同じ
パラメータにおける対応する比と同じになるよう
に維持する。事実、この比が変わらなければ、各
岩上にケーブルを敷設する実質的な状態において
は、ケーブルは、同一の岩によつて吊架されたワ
イヤロープの宙吊り長さと同じ宙吊り長さ、即ち
所定で所望のケーブル使用寿命にとつての許容最
大値と同じかそれより小さな値（の長さ）を有す
ることが判明した。実際、ロープ及びケーブルを
敷設するときに、海底でのロープに加わる張力及
び海底でのケーブルに加わる張力が水中でのロー
プ及びケーブルの重量にそれぞれ直接比例即ち正
比例するように注意すれば、ロープの敷設中に粗
雑な海底により形成される。（ロープの）懸垂線
はケーブル敷設中同一の海底により形成される
（ケーブルの）懸垂線と等しくなるであろう。そ
れ故、既に敷設されたロープを見ることにより、
この敷設済みロープと正確に同じ軌道に沿つてケ
ーブルを敷設した場合に実際のケーブルの懸垂線
を予め確かめることができる。

海底における張力及び張力と重量との間の前述
の正比例の維持に関して、海底での張力Toと船
上でのケーブルに加えられる張力Ｔとの間の関係
を次式のようにしなければならない。

Ｔ＝pH＋To ここに、ｐは敷設すべき素子の水中での重量、
Ｈは敷設のときの水深である。船における張力Ｔ
は簡単に制御できるから、前述のようにロープの
懸垂線とケーブルの懸垂線とを同じにするように
Toも容易に制御できることになる。

ロープの敷設の際に行なつたと同様に、ケーブ
ルの敷設作業においても海底近くで操作を行なえ
る水中カメラを用いてケーブルの位置を確かめる
ことができ、そのためロープによつて既に決定さ
れた軌道に沿つてケーブルを敷設するように船を
適当に案内することができるから、ケーブル敷設
操作が一層簡単になる。

本発明の方法は、ケーブル同志の干渉を伴なわ
ずに、数個のケーブルを特にでこぼこな海底で或
る軌道に沿つて敷設する作業に有効に応用でき
る。事実、敷設すべきケーブルと同数のロープを
前述のような操作でそれぞれ予め海底へ敷設すれ
ば、ロープの良好な形状及びロープ間の安全な距
離を決めることができ、これらのロープの軌跡に
沿つてケーブルをそれぞれ敷設すればケーブル間
の干渉は生じない。

好適には、本発明の方法は、船を航路に対し適
当に傾斜できるような状態で船をゆつくり前進さ
せるように、位置決め及び係留点１４（第３図）
の２つのライン間で船を案内することにより行な
われる。これらの位置決め及び係留点に船をリン
クさせて操作すれば最も多様な作業が可能とな
る。特に、好適にはセメント製の係留具即ち錨１
５（第４図）を介して海底敷設軌動の両側に配置
され海底で係留されたブイ１４の２つのライン間
で船を前進させるとよい。この場合、船１は、適
当なスチールロープ又はチエーン１６（第３，４
図）により、前方に位置する２つのセメント製係
留具及び後方に位置する２つのセメント製係留具
に係留される。また、この場合、進路に関する船
の傾斜は、適当なウインチにより、海底のセメン
ト製係留具と船とを接続しているチエーン１６の
長さを変えることによつて得られる。更に、船の
前進は、船を接続する（前後の）セメント製係留
具の対を所定の順序で変えることにより得られ
る。

上述の係留装置は荒海や強い海流の海上におい
てさえ船を安定に位置させるという利点を有す
る。そのため、周囲の条件はケーブルの正しい位
置決めにとつて障害とならない。更に、上述の係
留装置は船をゆつくり進ませうるという利点を与
える。そのため、ワイヤロープの軌道にできるだ
け近似させるようにケーブルの敷設操作を制御す
るために必要なテレビカメラの充分な操作時間が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は船から巻出された長い形状の可撓性素
子の敷設状態を示す部分立面図。第２図は海底の
突起岩の存在のために決定される長い形状の可撓
性素子の配置を示す概略図。第３図はケーブル敷
設中における船の係留状態を示す平面図。第４図
は第３図に示す係留状態の詳細を示す部分立面図
である。 １……船、２……プーリー、３……ロープ、４
……海底、５……岩。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 突出する岩等が存在した粗雑な海底で或る軌
   道に沿つて海底ケーブルを敷設する方法におい
   て、 (イ) 前記軌道に沿つて長い形状の可撓性素子を配
   置する工程と、 (ロ) 海底上の突起のまわり及び突起上に配置され
   た該長い形状の素子の曲率半径とケーブルにと
   つて許容される最小曲率半径の所定の値とを比
   較する工程と、 (ハ) 該突起上の支持点と海底上の他の１つの支持
   点との間で吊架された該素子の宙吊り長さ部分
   と２つの宙吊り支持点間でのケーブルの許容最
   大宙吊り長さの所定値とを比較する工程と、 (ニ) 海底における全軌道に亘つて該素子の曲率半
   径がケーブルにとつての前記許容最小曲率半径
   の該値に等しくなるか該値より大きくなるまで
   該長い形状の素子の位置を変え、かつ前記素子
   の前記宙吊り長さが前記ケーブルの許容最大宙
   吊り長さの前記値と同じか該値より小さくなる
   まで該素子の宙吊り長さを変える工程と、 (ホ) このようにして敷設し終つた該長い形状の可
   撓性素子の敷設軌道に正確に沿つて海底にケー
   ブルを敷設する工程と、 から成ることを特徴とするケーブル敷設方法。