JPH11350524A - 埋設機の掘削体昇降装置 - Google Patents

埋設機の掘削体昇降装置

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JPH11350524A
JPH11350524A JP16385398A JP16385398A JPH11350524A JP H11350524 A JPH11350524 A JP H11350524A JP 16385398 A JP16385398 A JP 16385398A JP 16385398 A JP16385398 A JP 16385398A JP H11350524 A JPH11350524 A JP H11350524A
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Masanori Ota
正則 太田
Shinzo Sumitani
真蔵 墨谷
Tamotsu Iwata
保 岩田
Shigeo Yomokari
成夫 四百苅
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削体の昇降制御をきめ細かく行うことがで
きると共に、掘削体が海底または水底から受ける反力を
適切に逃がし、ケーブルにかかる側圧をコントロールで
きると共に、掘削体の破損防止ができる。 【解決手段】 ウォータージェット式の掘削体12を有
する埋設機10において、掘削体12は、幅に対して長
さ方向が長く、かつ、機体16に対して前端軸24を中
心に揺動可能で斜めになって海底に没することのできる
構造を有し、掘削体12と機体16との間に、2つのア
ーム44a,44a同士を軸で回動可能に連接したリン
ク体44を設け、機体16とリンク体44のアーム44
aとの間に、シリンダー46aとピストンロッド46b
からなる駆動用シリンダー装置46が設けられたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、海底あるいは水底
に電力ケーブル、通信ケーブルなどの長尺体を埋設する
ために溝を掘削する埋設機の掘削体昇降装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、海底ケーブルを海底に埋設する方
式には、海底に溝を掘削し、その溝内に海底ケーブルを
布設して埋設する方式が知られ、この方式の施工には掘
削体を有する埋設機が用いられている。
【0003】前記海底ケーブル掘削体の掘削機構として
は、海底を牽引される機体から斜め後ろ向きに下がった
掘削体から前方へ向けてのウォータージェットの噴出に
より海底の土砂を掘削する方法、掘削体に鋤機構を用い
て農具の鋤の原理により掘削しながら埋設する方法、あ
るいは、その両方を併用した方法がある。
【0004】前記ウォータージェット式の海底ケーブル
の埋設機において、掘削体を昇降する方式には、一つと
して、掘削体後方部に鉛等からなるウェイトを乗せて、
掘削体から噴出されるウォータージェットの流量を調整
することで、海底土圧により掘削体を昇降する方式があ
る。また、他に、埋設機本体と掘削体との間に油圧シリ
ンダーを取り付けてシリンダーの伸縮を直接利用する方
法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように掘削体の後方部にウェイトを乗せる方式である
と、遠隔で操作および管理することができないため、経
験に頼って調整するのみであった。
【0006】また、油圧シリンダーの伸縮を直接利用す
る方式では、岩盤の硬・軟や土質の変化に伴い掘削体が
急に変化(変位)した場合、油圧リリース(数分間
(例:1〜2分)かかり圧力が徐々に抜ける)の応答性
からケーブルへ許容側圧(例えば1.5ton/m)以
上の力が加わる可能性がある。
【0007】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、掘削体の昇降制御をきめ細かく行
うことができると共に、掘削体が海底または水底から受
ける反力を適切に逃がし、ケーブルにかかる側圧をコン
トロールできると共に、埋設機掘削体の破損を防ぐこと
ができる埋設機の掘削体昇降装置を提供することを目的
とする。
【0008】
【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。請求項1の発明は、
ウォータージェット式の掘削体を有する埋設機におい
て、掘削体は、幅に対して長さ方向が長く、かつ、機体
に対して前端軸を中心に揺動可能で斜めになって海底に
没することのできる構造を有し、掘削体と機体との間
に、2つのアーム同士を軸で回動可能に連接したリンク
体を設け、機体とリンク体のアームとの間に、シリンダ
ーとピストンロッドからなる駆動用シリンダー装置が設
けられたものであることを特徴とする埋設機の掘削体昇
降装置である。請求項2の発明は、シリンダー装置は対
のシリンダー同士が固定されかつ各ピストンロッドが機
体とリンク体のアームとのそれぞれに回動可能に固定さ
れたものであることを特徴とする請求項1に記載の埋設
機の掘削体昇降装置である。請求項3の発明は、シリン
ダー装置は、アキュームレータを内蔵したものであるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の埋設機の掘削
体昇降装置である。請求項4の発明は、リンク体の上側
アームは、機体の上部に軸着され、シリンダー装置は当
該上側アームよりも上方に位置して設置されていること
を特徴とする請求項1また2に記載の埋設機の掘削体昇
降装置である。
【0009】本発明によれば、ウォータージェット式の
掘削体を有する埋設機において、掘削体と機体との間
に、2つのアーム同士を軸で回動可能に連接したリンク
体を設け、機体とリンク体のアームとの間に、シリンダ
ーとピストンロッドからなる駆動用シリンダー装置が設
けられたものであるので、シリンダー装置の駆動でリン
ク体を介して掘削体が昇降する。したがって、直接シリ
ンダー装置で掘削体を揺動させることに比較して、リン
ク体のリンク比でシリンダー装置の動き量を設定するこ
とができる利点がある。
【0010】また、シリンダー装置は対のシリンダー同
士が固定されかつ各ピストンロッドが機体とリンク体の
アームとのそれぞれに回動可能に固定されたものである
ので、双方のシリンダー装置を縮めた状態と、一方のシ
リンダー装置を延ばし他方を縮めた状態と、双方のシリ
ンダー装置を延ばした状態の3ポジションをとることが
でき、比較的簡単な構成で掘削体を収容状態、中間状
態、および掘削状態を簡単に設定することができる。
【0011】また、シリンダー装置は、アキュームレー
タを油圧回路に設けたものであれば、掘削体が障害物を
乗り越えるときなど反力がシリンダー装置に作用しても
適切に逃がすことができる。また、リンク体の上側アー
ムは、機体の上部に軸着され、シリンダー装置は当該上
側アームよりも上方に位置して設置されていれば、掘削
体が土中にある場合でもシリンダー装置は海底面または
水底面よりも上にあり、シリンダー装置に砂や泥がかか
らず故障を防止することができる。
【0012】
【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、実施形態にかかる埋
設機の全体説明図、図2は埋設機の掘削体の昇降装置の
機構説明図、図3は掘削体の各昇降状態の説明図であ
る。
【0013】図1および図2に示すように、埋設機10
は、ウォータージェット式の掘削体12を有する。この
掘削体12は、幅に対して長さ方向が長くその下面部1
2aに複数のウォータージェットノズル14が配設さ
れ、かつ、機体16に対して揺動可能で各種角度で斜め
になって海底に没する(穴溝26aを掘削する)ことの
できる構造を有する。掘削体12の内部には複数(3
つ)の送水通路18が設けられ、その複数の送水通路1
8は掘削体12の長さ方向に複数組(実施形態では3
組)に分けられたウォータージェットノズル14の各組
に別々に連通されたものである。
【0014】前記機体16は、埋設機進行方向に向いて
間隔を置いた左右に海底面を滑るための橇体20,20
と、その左右橇体20,20を正面視概略門型形状に繋
ぐパイプ材をトラス構造に組み合わせた本体ベースフレ
ーム22とを有しており、概略双胴艇の形状になってい
るものである。なお、機体16の前端部には、埋設機1
0を図示しないバージに繋がる牽引用のワイヤケーブル
16pが固定される。また、左右の橇体20,20はバ
ージに牽引されて海底の不陸岩盤部を進行しやすくする
車輪20hが回動自在に設けられる。
【0015】前記掘削体12は、前記本体ベースフレー
ム22の幅中央に位置し、かつ、前記掘削体12の前端
12a上部に機体16前端に回動自在に支持される揺動
支点軸24を設けて、前端側よりも後端側が海底により
深く没することができるようにされている。
【0016】また、掘削体12は前後方向に長い概略箱
形状を呈し、かつ後端部がやや後ろ上がりの形状を呈し
ている。そして、上部には、ウォータージェットで海底
(26)を掘削して形成した穴溝(26a)内に、埋設
対象の海底ケーブル28を支持した状態で導くための概
略断面円形形状のケーブル通路を、海底ケーブル28を
四方から囲むように形成している。
【0017】また、掘削体12のウォータージェットノ
ズル14は、複数あって、掘削体12の幅方向に同間隔
で対になって前後方向に配列されている。そして、掘削
体12の内側下部には、前記ケーブル通路の各組のノズ
ル14毎に異なる送水通路18が形成されている。
【0018】前記掘削体12の上下に揺動するため(図
1には、掘削体の揺動経過各位置を示している)、本体
ベースフレーム22と掘削体12後端部との間にはリン
ク構造44を介して繋がりかつ油圧シリンダー装置46
で駆動するようになっている。また、掘削体12の前端
部には屈曲可能なケーブルガイド部48が取り付けられ
て、布設するべき海底ケーブル28を掘削体12内のケ
ーブル通路に通しかつさらに後方で掘削した溝内に導き
埋設するようになっている。
【0019】前記リンク構造44と油圧シリンダー装置
46の機構は、図2に示すようになる。つまり、図2に
一部を示す本体ベースフレーム22の後部上側にブラケ
ット50を上方に向けて突設している。また、掘削体1
2と機体16の本体ベースフレーム22との間に、2つ
のアーム44a,44a同士を軸44bで回動可能に連
接したリンク構造44を設けている。この本体ベースフ
レーム22とリンク構造44の上側のアーム44aとの
間に、シリンダー46aとピストンロッド46bからな
る油圧シリンダー装置46が設けられたものである。こ
の油圧シリンダー46は対のシリンダー46a,46a
の尾端同士が固定され、かつ、ピストンロッド46b、
46bが反対方向に独立に進退動できるようになってい
る。それと共に、各ピストンロッド46b,46bが本
体ベースフレーム22に突設したブラケット50とリン
ク構造44の上側アーム44aとのそれぞれに回動可能
(軸52,54)に固定されたものである。
【0020】この場合に、図2で上側の一方のピストン
ロッド46bは、前記ブラケット50の上部に軸支さ
れ、かつ、前記上側アーム44aはそのブラケット50
基部に軸56により連結される。また下側アーム44a
の先端部は、掘削体12の後端部寄り位置の上側部に設
けたブラケット12aに軸58を介して回動可能に連結
する。また、前記一方のシリンダー46aはアキューム
レータ60(図面上では2つ設けているが回路によって
1つでもよい)がその油圧回路62の中に組み込まれて
おり、このアキュームレータ60が油圧回路62の圧力
を調整することができるようになっている。
【0021】実施形態の埋設機によれば、操業時には、
図1に示すように、掘削体12を下降させた状態でウォ
ータージェットノズル14から水噴射させることによ
り、海底26の砂や泥を吹き飛ばして設定深さの穴溝2
6aを掘削する。そして、油圧シリンダー装置46の駆
動でリンク構造44を介して掘削体12が昇降するの
で、直接シリンダーで掘削体を揺動させることに比較し
て、リンク構造のリンク比でシリンダーの動き量を設定
することができる。
【0022】また、油圧シリンダー装置46はシリンダ
ー46a,46a同士が固定されかつ各ピストンロッド
46bが機体16とリンク構造44のアーム44aとの
それぞれに回動可能に軸固定されたものである。したが
って、双方のピストンロッド46b,46bを縮めてリ
ンク構造のくの字形状の開き角θを最も小さくした状態
(図3に示す掘削体12の収容状態)と、一方のピスト
ンロッド46bを延ばし他方のピストンロッド46bを
縮めて前記開き角θを中間にした状態(図4に示す掘削
体12の中間状態)と、双方のピストンロッド46bを
延ばして前記開き角θを最も大きくした状態(図5に示
す掘削体12の下降限状態)の3ポジションをとること
ができ、比較的簡単な構成で掘削体12の位置設定をす
ることができる。
【0023】また、シリンダー装置46は、アキューム
レータを上側シリンダーの油圧回路に設けたものである
ので、ケーブルにかかる圧力を調整できると共に普通の
油圧リリース機構よりも反応性が良く、許容側圧以上の
圧力がケーブル28にかからないようにできる。また、
掘削体が障害物を当たって乗り越えるときなど反力がシ
リンダー装置に作用しても適切に逃がすことができ、無
理な力がかからないため、掘削体12の破損等を防止で
きる。言ってみれば、上側のシリンダー46aは昇降機
能の外にショックアブソーバーとしての機能を持ち、ま
た、下側のシリンダー46bは昇降機能専用のものであ
る。
【0024】また、リンク構造44の上側アーム44a
は、機体16の上端部に軸着され、シリンダー装置46
は当該上側アーム44aよりも上方に位置して設置され
ているので、掘削体12が土中にある場合でもシリンダ
ー装置は海底46面よりも上にあり、シリンダー装置4
6に砂や泥がかからず故障を防止することができ、シリ
ンダー装置の破損による油漏れの心配はない。
【0025】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。例えば、水底にケーブルを埋設するのにも
使用できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、掘
削体の昇降制御をきめ細かく行うことができると共に、
掘削体が海底または水底から受ける反力を適切に逃が
し、ケーブルにかかる側圧をコントロールできると共
に、掘削体の破損防止ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は、本発明の実施形態に係る海
底ケーブル埋設機の掘削体構造の正面視、側面視の説明
図である。
【図2】掘削体の昇降装置の機構説明図である。
【図3】掘削体を上昇端状態の説明図である。
【図4】掘削体の中間状態の説明図である。
【図5】掘削体の下降状態の説明図である。
【符号の説明】
10 埋設機 12 掘削体 14 ウォータージェットノズル 16 機体 22 本体ベースフレーム 44 リンク機構 46 油圧シリンダー装置 46a シリンダー 46b ピストンロッド 50 ブラケット 60 アキュームレータ 62 油圧回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四百苅 成夫 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウォータージェット式の掘削体を有する
    埋設機において、 掘削体は、幅に対して長さ方向が長く、かつ、機体に対
    して前端軸を中心に揺動可能で斜めになって海底に没す
    ることのできる構造を有し、 掘削体と機体との間に、2つのアーム同士を軸で回動可
    能に連接したリンク体を設け、 機体とリンク体のアームとの間に、シリンダーとピスト
    ンロッドからなる駆動用シリンダー装置が設けられたこ
    とを特徴とする埋設機の掘削体昇降装置。
  2. 【請求項2】 シリンダー装置は対のシリンダー同士が
    固定されかつ各ピストンロッドが機体とリンク体のアー
    ムとのそれぞれに回動可能に固定されたものであること
    を特徴とする請求項1に記載の埋設機の掘削体昇降装
    置。
  3. 【請求項3】 シリンダー装置は、アキュームレータを
    内蔵したものであることを特徴とする請求項1または2
    に記載の埋設機の掘削体昇降装置。
  4. 【請求項4】 リンク体の上側アームは、機体の上部に
    軸着され、シリンダー装置は当該上側アームよりも上方
    に位置して設置されていることを特徴とする請求項1な
    いし3のうちのいずれか1に記載の埋設機の掘削体昇降
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1016510C2 (nl) * 2000-10-31 2002-05-02 Ballast Nedam Baggeren Bv Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding.
KR101477033B1 (ko) * 2012-12-10 2014-12-29 씨에이코리아(주) 해저 케이블 하역장치
CN109390875A (zh) * 2018-10-18 2019-02-26 安徽科技学院 一种用于电缆敷设的牵引辅助装置及其使用方法
KR102397642B1 (ko) * 2021-09-24 2022-05-13 오션씨엔아이 주식회사 해저 케이블 매설시스템

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CN109390875B (zh) * 2018-10-18 2023-10-20 安徽科技学院 一种用于电缆敷设的牵引辅助装置及其使用方法
KR102397642B1 (ko) * 2021-09-24 2022-05-13 오션씨엔아이 주식회사 해저 케이블 매설시스템

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