JPS6217932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海底ケーブルの引揚げ修理に際し、海
底ケーブルの切断を容易に行なうことのできる海
底ケーブル切断グラプネに関するものである。

従来、海底光フアイバケーブルなどの海底ケー
ブルの伝送路に障害が発生した場合、ギフオード
グラプネルやオージナルグラプネル、マルヒロツ
クグラプネル等の探線用のグラプネルにより吊り
上げ工法によつて布設ケーブルの不良部分をカテ
ナリー状に吊り上げて引揚げるか、またはその不
良部分近くを吊り上げ時の張力によつて切断し、
その後の両切断端を引揚げる方法が採用されてい
る。

上記工法において、布設ケーブル（海底光フア
イバケーブル）にかかる負荷を第１図を用いて説
明する。この工法において、布設ケーブル１は敷
設船２に取りつけられたグラプネルロープ３の先
端に取りつけたケーブル把持用の探線アンカー４
を用いて吊り上げられる。この時、布設ケーブル
１の自重によつて非常に大きな張力が吊り上げ部
分およびその近傍に印加されるので、吊り上げ部
分およびその近傍に大きな伸びが発出する。しか
し、周知のように光フアイバの持つ破断歪は小さ
く、短期的な伸びの許容値としては、たとえ光フ
アイバの高強度化を図つたとしても、0.5％程度
が限界である。なぜなら、0.5％の短期的な伸び
を保証するためには、約１％程度の伸びをケーブ
ルに与えてそのケーブルが断線するか否かを判断
基準とする品質検査（スクリーニング）が必要で
あるが、長尺の光フアイバに１％ものスクリーニ
ングを施こすことは、現時点での技術では難しい
ため、0.5％以上の短期的な伸びに対する品質保
障ができないからである。

ところで、第２図は最大水深5000mから布設ケ
ーブルを吊り上げる場合の同布設ケーブルの伸び
歪（％）を示したものである。なお、この時の海
底面の摩擦係数は0.5である。この図にはスラツ
ク（最小必要長さに対する余裕長さの割合）が２
％および５％であるケーブルのそれぞれの伸び歪
を示してある。この図から明らかなように、スラ
ツクを大きくすれば、吊り上げ時の伸び歪を抑制
することができる。しかし、スラツクを大きくす
ると、布設ケーブルがループを形成してキンクが
発生する可能性が大きくなり、またケーブル全長
が長くなるので、布設材料費が高くなる欠点があ
る。

一方、可能な限り大きなスラツク（５％）を持
つて布設ケーブルを投入した場合でも吊り上げ時
のケーブル最大伸び歪は、0.8％程度にもなり、
また、光フアイバの許容伸び歪（0.5％）以上の
伸び歪が生ずるケーブル長は、10Kmにも及ぶ。そ
して、このような許容伸び歪を越える伸び歪を受
けた布設ケーブルは、吊り上げ時にその光フアイ
バを破断しなかつたとしても、吊り上げ時の布設
ケーブルの伸びによつて光フアイバ表面のクラツ
クが成長し、再度張力が印加された場合には非常
に小さな張力で破断してしまう可能性が大きくな
る。従つて、上記のような許容伸び歪以上の伸び
歪が印加されたケーブル部分を取り替える必要が
でてくる。

それ故、第２図に示すように、スラツクを５％
とした場合、片側約10Kmの区間が0.5％以上の伸
びを受けることになるので、全体としては約20Km
のケーブルの取り替えが必要となる。また、スラ
ツクを20％とした場合には約70Kmにも及ぶケーブ
ルの取り替えが必要となる。

このように海底に布設された光フアイバケーブ
ルを従来の探線用グラプネルを用いて深海底から
吊り上げる工法を用いると、光フアイバの伸び強
度の信頼性の面から、布設ケーブルを長い距離に
亘つて取り替えなければならず、布設ケーブルの
修理に多大な費用のかかる欠点があつた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は海底ケーブルの引揚げ時にこの海底ケー
ブルに加わる張力を大幅に低減させることの出来
る海底ケーブル切断グラプネルを提供することに
あり、海底ケーブルの探線用具のケーブル把持部
に切断用の刃を設け、海底ケーブルの探線、引揚
げ時に強制的にケーブルを切断できるようにした
ものである。

以下、この発明を図面を参照して説明する。第
３図および第４図は本発明の一実施例を示すもの
である。図中符号１０は本発明に係る切断グラプ
ネルを、１１は支持体を示すもので、この支持体
１１は第５図に示すように縦長の板状部材であ
り、板状の本体１１ａと、この本体１１ａと一体
に設けられ釣鉤状に湾曲成形されている下端部１
１ｂとから構成されている。上記支持体１１の下
端部１１ｂの中央近くには軸孔１２が、同下端部
１１ｂの下部にはシエアピン孔１３が穿設されて
おり、同下端部１１ｂの湾曲先端部１４と上記本
体１１ａとの間には係止凹部１５が形成されてい
る。

上記のように形成された支持体１１の上部に中
空四角柱状の連結部材１６が固着されている。こ
の連結部材１６には上端に前記グラプネルロープ
３に接続される接続フゾク１７を有する中心棒１
８が遊嵌、貫通されており、この中心棒１８は上
記支持体１１に平行に摺動できるようになつてい
る。また、上記支持体１１の上部の上記連結部材
１６が固着されている側面と直交する側面には、
ほぼ三角板状に形成された安定翼１９が固着され
ている。さらに、上記支持体１１の下端部の上記
連結部材１６が固着されている側には、ほぼＬ字
形に形成された回動部材２０が上記下端部１１ｂ
の軸孔１２に嵌着された枢軸２１により回動自在
に軸支されている。

上記回動部材２０は第６図ａ，ｂに示すよう
に、上記支持体１１の下端部１１ｂに密着し、こ
の下端部１１ｂに対し回転摺動する摺動板部２２
と、この摺動板部２２に一体に形成されている三
角板状の連結板部２３と、上記摺動板部２２の上
記連結部２３と逆側にこの摺動板部２２に一体に
形成されているケーブル導入体２４とから構成さ
れている。上記摺動板部２２は円板状に形全成さ
れており、この摺動板部２２には、上記下端部１
１ａの係止凹部１５、軸孔１２およびシエアピン
孔１３と同形同寸法に形成されるとともに、この
回動部材２０を上記支持体１１に取りつけた時に
上記係止凹部１５、軸孔１２およびシエアピン孔
１３にそれぞれ一致する係止凹部２５、軸孔２６
およびシエアピン孔２７が穿設されている。上記
連結板部２３は上記摺動板部２５より薄肉に形成
されており、その端部には軸孔２８が穿設されて
いる。上記ケーブル導入体２４は、上記摺動板部
２２より高くかつ広幅に形成されており、その側
部（ａ図）から見ると上方に向かつて狭まるテー
パ状に形成されている。また、第６図ｂに示すよ
うに、上記ケーブル導入体２４の下部の上記摺動
板部２２に隣接する側面２４ａは、第３図に示す
ようにこの回動部材２０が上記支持体１１に取り
つけられたとき、支持体１１の下端部１１ｂの外
周面に接するように円周状に形成されている。従
つて、第３図において回動部材２０は、図示の位
置から矢印Ａと逆向きに回動することが防止され
ており、この図示の位置から矢印Ａ方向にしか回
動できないようになつている。

上記のように形成された回動部材２０の連結板
部２８は、クランク棒２９によつて上記中心棒１
８に回動自在に連結されている。

上記構造において、係止凹部１５，２５はケー
ブル切断部３０を形成しており、このケーブル切
断部３０は、後述するように布設ケーブル１を係
止し、この布設ケーブル１を切断する個所であ
り、この布設ケーブル１は、上記回動部材２０の
回動により上記係止凹部１５の一側面（以下、第
１の切断刃と称す）３０ａと上記係止凹部２５の
一側面（以下、第２の切断刃と称す）３０ｂとが
閉じることによりせん断力を受け切断されること
になる。

上記のように構成された本発明に係る海底ケー
ブル切断グラプネル１０を用いるには、まず、第
３図および第４図に示すように、シエアピンン孔
１３，２７にシエアピン（係止部材）３１を挿入
する。シエアピン孔１３，２７は中心棒１８を押
し下げて、ケーブル切断部３０を構成する切断刃
３０ａ，３０ｂが開いた状態においてシエアピン
３１を挿入できるように設定されているため、シ
エアピン孔１３，２７にシエアピン３１を挿入し
た状態では、ケーブル切断部３０に設けた切断刃
３０ａ，３０ｂは、開いた状態に固定されてい
る。そして、第７図に示すように、敷設船２から
この切断グラプネル１０をこの切断グラプネル１
０が海底面上に着底するまで繰り出し、敷設船２
を布設ケーブル１を横切る方向に走らせる。この
切断グラプネル１０が布設ケーブル１を横切る
と、ケーブル導入体２０によつて布設ケーブル１
がケーブル切断部３０へと導入される。敷設船２
が進行するに従つて、布設ケーブル１はこの切断
グラプネル１０によつて吊り上げられる。この
時、支持体１１は安定翼１９の抵抗と布設ケーブ
ル１の重さによつて下方に引つぱられ、一方、中
心棒１８はグラプネルロープ３によつて上方に引
き上げられるため、シエアピン孔１３，２７に挿
入したシエアピン３１にせん断力が作用する。こ
のせん断力がシエアピン３１の破断せん断力に達
するとシエアピン３１がせん断される。さらにグ
ラプネルロープ３を引くと、中心棒１８、クラン
ク棒２９を通じてケーブル切断部３０に係止され
ている布設ケーブル１に枢軸２１を中心とする回
転力が作用し切断刃３０ａ，３０ｂが閉じ、布設
ケーブル１が切断される。

ここで第３図に示すように、グラプネルロープ
接続フツク１７に作用する上向きの張力をTgと
するとケーブル切断部３０に作用する力Ｔ_pは、 次式(1)で与えられる。

Ｔ_p＝ｌ_１／ｌ_２Tg ……(1) 一方、第７図において、布設ケーブル１が水平
面Ｈとなす角をθとする引き上げ時にケーブルに
作用する張力Ｔ_cは次式(2)で示される。

Ｔ_cＴｇ／２ｓｉｎθ ……(2) 従つて式(1)(2)よりケーブルに作用する張力Ｔ_c
は次式(3)で表わすことができる。

Ｔ_c＝Ｔ_ｐ／２ｓｉｎθ×ｌ_２／ｌ_１……(3) 布設ケーブル１の引張強さをＴとすると、せん
断強さは約Ｔ／３であるので、Ｔ_p＝Ｔ／３となつた時
に布 設ケーブル１は切断されることになる。従つて式
(3)より切断時のケーブル張力Ｔ_cは次式(4)で表わ
すことができる。

Ｔ_c＝Ｔ／６ｓｉｎθ×ｌ_２／ｌ_１ ……(4) 一般式にθ＞30となるので、sinθ＞0.5とな
る。従つて式(4)より一例として第３図に示すl₁，
l₂がｌ_２／ｌ_１＝１／２とすれば、Ｔ_c＜１／６Ｔとな
る。それ故、本 切断グラプネル１０を用いることによつて布設ケ
ーブル１の引張破断張力の１／６以下のケーブル張力 で、布設ケーブル１を切断することができること
になる。

この切断グラプネル１０を用いて布設ケーブル
１を切断した後従来の探線用グラプネル４を用い
て切断された布設ケーブルを、引揚げれば、従来
の吊り上げ工法に比較して大幅にケーブルに生ず
る伸びを低く抑えることができ、第２図中曲線Ｂ
に示すように引き揚げるケーブルの伸び歪を許容
伸び歪0.5％以下に抑えることができる。したが
つて引き揚げ修理時にはケーブルの修理に必要な
最小のケーブル区間長のみを取り替えることが可
能となる。

なお、他の実施例として、上記実施例で設けた
ケーブル導入体を安定翼を中心面として左右に１
個ずつ計２個設置する構造も考えられる。

また、上記実施例において布設ケーブルを切断
する直前まで支持体と回動部材とを係止しておく
係止部材としてシエアピンを採用したが、同様の
作用を発揮するものならば、他の構造の係止部材
を採用してもよい。

以上説明したように、本発明による海底ケーブ
ル切断グラプネルによれば、海底ケーブルを探線
した後この海底ケーブルをこのケーブルに負荷を
かけることなく容易に切断することができるの
で、ケーブル修理時のケーブル引揚げにおけるケ
ーブルの伸びを減少させることができ、修理時の
ために取り替えるケーブル長を大幅に減少させる
ことができ、経済的な修理が実現できる。

さらに、本切断グラプネルは構造が簡単でかつ
堅牢で信頼性に富み、安価に製造することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吊り上げ工法の説明図、第２図
は布設ケーブルの伸び歪を示す図、第３図および
第４図は本発明の一実施例を示すもので、第３図
は側面図、第４図は正面図、第５図は本発明に係
る海底ケーブル切断グラプネルを構成する支持体
の斜視図、第６図ａ，ｂは同切断グラプネルを構
成する回動部材を示すもので、ａは側面図、ｂは
背面図、第７図本発明に係る海底ケーブル切断グ
ラプネルを用いた切断工法の説明図である。 １１……支持体、１１ｂ……下端部、１７……
接続フツク、１８……中心棒、２０……回動部
材、２１……枢軸、２４……ケーブル導入体、２
９……クランク棒、３０……ケーブル切断部、３
０ａ……第１の切断刃、３０ｂ……第２の切断
刃、３１……係止部材（シエアピン）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端部に第１の切断刃を有する支持体と、上
   記第１の切断刃に対向する第２の切断刃が設けら
   れるとともにこの切断刃に連続してケーブル導入
   体が設けられ上記支持体の下端部に回動自在に軸
   支されている回動部材と、上記支持体にこの支持
   体に沿つて摺動自在に取りつけられその上端部に
   グラブネルロープが接続される中心棒と、この中
   心棒と上記回動部材とに連結されているクランク
   棒とを具備してなり、上記支持体と上記回動部材
   を係止部材によつて係止した時に上記第１および
   第２の切断刃によつてケーブル切断部が形成され
   ることを特徴とする海底ケーブル切断グラプネ
   ル。