JPS6260891B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、海底や川底等に敷設されている通信
用のケーブル等（以下、ケーブルという。）に、
修理や保守を行なう機器もしくはケーブル保護の
ための埋設を行う機器を搭載した作業機械（以
下、作業機械という。）を安全かつ迅速に嵌合さ
せ、さらにケーブルにそつて誘導し、作業終了後
これを回収するための方法に関するものである。

周知のように、海底や川底に敷設されているケ
ーブルに対し修理や保守もしくはケーブル保護の
ための埋設といつた各種の作業を行う場合、これ
らの各種作業を行う作業機械を海底や川底等に降
下させてケーブルに嵌合し、さらに多くの場合、
これをケーブルにそつて誘導し、作業終了後に回
収する必要がある。そして、この種の作業は、ケ
ーブルを損傷することなく、しかも、作業環境の
厳しい海底等で迅速、安全、正確に行なわなけれ
ばならない等、技術的に極めて困難な作業条件を
伴うものである。すなわち作業機械をケーブルに
嵌合させるには、まず第１にケーブルのありかを
探す必要があるが、海底に敷設されたり海底下に
埋設されているケーブルを探索するには、一般
に、ケーブルから発生する微弱な磁界を超高感度
の磁気センサで検知する方法をとるため、センサ
を作業機械に塔載してケーブル探策を行なうとし
ても、作業機械自体から発生するノイズによつて
センサの機能が著しく妨げられ、実質的に作業機
械によるケーブルの探索作業は非常に困難であ
る。この場合、すぐ考えられることは、ケーブル
をいつたん洋上の作業船に引きあげ、ケーブルと
作業機械とを直接嵌合させた後、両者を同時に海
底へ降下させて作業に供し、作業終了後にこれを
回収することも考えられるが、この方法を外洋上
で用いることは次の点で好ましくない。すなわち
一般に、作業機械は、作業を行なうための各種重
量機器、電力機器を装備しているうえ、ケーブル
との嵌合機器、ケーブルに沿つて自走するための
自走機器、ケーブルトラツキング機器等も装備さ
れるため、全体の重量が例えば10トン前後とな
る。作業対象として国際間の海底ケーブルの布設
を想定した場合、作業現場は波浪が高く、複雑な
潮流が流れ、かつ、基準となる固定された目標物
が一切得られない外洋であるため、作業はバウス
ラスタ等、特別な設備もしくは機能をもたせた国
際ケーブル布設用の修理船をもつてしても極めて
むずかしく、ケーブルを嵌合させた重量のある作
業機械をピツチングやローリングの激しい作業船
のクレーンでつり上げてケーブルに損傷を与える
ことなく徐々に海底に降ろして行くような作業
は、これまでの経験からいつても極めて困難であ
る。

本発明は、かかる従来の欠点を解決するととも
に、ケーブルを損傷することなく海底や川底等に
敷設されているケーブルに作業機械を安全、迅
速、正確に嵌合させ、さらにケーブルにそつて誘
導するとともに、作業終了後にこれを回収するた
めの方法を提供せんとするものであつて、その要
旨とするところは、ケーブルの任意箇所を作業船
上に引き上げ、該ケーブルにケーブルをはさむ２
つの筐体から成る嵌合機構を装着した後、該嵌合
機構を前記ケーブルとともに水底へ降下させる一
方、その降下と相前後して作業機械を水底へ降下
させ、ついで該作業機械をその走行手段により前
記ケーブルに装着された嵌合機構に接近させると
ともに該嵌合機構と前記作業機構を着脱機構によ
り合体し、ケーブルトラツキング機構により前記
ケーブルをトラツキングしながら前記作業機械を
前記ケーブルにそつて誘導し、作業終了後、前記
着脱機構の合体を解いて前記作業機械を前記作業
船上へ回収することを特徴とするとともに、さら
に、作業機械の前方からつき出たアームの先端に
設けられた把持部材によつて構成される着脱機構
により嵌合機構と作業機械を合体するとともに、
前記アームの上下左右の移動量を該アームの根元
に設けたトラツキングセンサによつて計測するこ
とにより前記作業機械をケーブルにそつて誘導す
ること、上部筐体に設けられた結合部材によつて
構成される着脱機構により嵌合機構と作業機械を
合体するとともに、前記上部筐体の接合部上に設
けられた発信装置、先端にシユーを有するアーム
状のトラツキングセンサ等によつて構成されるケ
ーブルトラツキング機構により、該発信装置の出
力を検知して前記作業機械の走行を制御すること
により該作業機械をケーブルにそつて誘導するこ
と、および嵌合機構と作業機械との合体を着脱機
構として作業機械の下部に設けた電磁石と、上部
筐体および下部筐体にそれぞれ設けられた磁石の
吸引力を利用するとともに、作業終了後、前記電
磁石に通電することにより前記着脱機構の合体を
とくことを特徴とする。

以下、図面にもとずいて本発明の一実施例を詳
細に説明する。

第１図は、本発明における作業機械をケーブル
に接近させ、これと嵌合させて行く手順を示す概
略説明図である。まず、作業船１のクレーン２に
よつて海底等に敷設されているケーブル３がその
任意箇所を掛止されて作業船１上に引きあげら
れ、ケーブル３に発信装置を内蔵した嵌合機構４
が装着される（同図ａ）。嵌合機構４が装着され
るとクレーン２で掛止されていたケーブル３は海
底に降下される（同図ｂ）。嵌合機構４には発信
装置が内蔵されているから、海底からその位置を
知らせるべく信号を発信する。次いで、ケーブル
３の降下と相前後して、所定の修理、保守等を行
う機器を装備した作業機械５がクレーン２によつ
て海底に降下され（同図ｃ）、ケーブル３の近傍
の海底に降ろされた作業機械５は、たとえば作業
船１からの制御ケーブルを介して送られるエネル
ギにより走行手段で自走しながらケーブル３に装
着された嵌合機構４に接近し（同図ｄ）、最終的
には嵌合機構４と合体し、ケーブルと作業機械と
の接近・嵌合作業は終了する。なお、ケーブルと
作業機械との接近・嵌合作業は、水中の視界が良
好な場合には作業機械に塔載したTVカメラによ
り作業船１上でうつし出されるイメージにもとず
いて行うこともできるが、TVカメラが十分機能
できない視界不良の環境下においては、嵌合機構
４に内蔵された発信装置から発信される信号を作
業機械５に装備された受信装置により受信するこ
とによつてその位置を計測しながら走行手段によ
り自走しても行うことができる。

第２図は、本発明に用いる嵌合機構４の一実施
例を示す概略図である。本実施例における嵌合機
構４は、２つの半円筒形の筐体４１_１および４１
_２により構成され、筐体４１_１および４１_２によ
りケーブル３をはさみ、留め具４２を用いて両筐
体４１_１および４１_２を接合する構造となつてい
る。第２図ａでは発信装置４３、たとえば超音波
発振器が筐体４１_１および４１_２中に３カ所ケー
ブル３を均等にとりまくように取り付けられてお
り（同図においては、反対側の１個は見えていな
い。）、嵌合機構４がケーブル３とともに海底に着
底する際、少くとも１個の発信装置４３が必ず嵌
合機構４の上側になり、信号を発信する上で海底
の障害物等により妨げとならないように配慮され
ている。また、第２図ｂでは発信装置４３は１個
しか設けられていないが、嵌合機構４にはおもり
４４がうめ込まれ、この場合も、発信装置４３が
必ず嵌合機構４の上側にくるようになつている。
なお、筐体４１の形状は、第２図に示した半円筒
形に限定されるものではなく、後述する作業機械
５と嵌合させた後、中心にケーブル３をはさんだ
ままケーブル３にそつてすべらせることができる
形状であれば何でもよいし、嵌合機構４自体に自
走機能をもたせてもさしつかえない。

第３図は、作業機械５と嵌合機構４とを嵌合さ
せる方法および嵌合後、ケーブル３をトラツキン
グして作業機械５を誘導するために必要なトラツ
キング情報を得る機構を示す一実施例の説明図で
ある。本実施例において嵌合機構４の着脱機構
は、作業機械５の前方からつき出たアーム５１の
先端に設けられた把持部材５２によつて両側から
つかまれるかたちで作業機械５と合体する。アー
ム５１は、上下および左右に移動できるようにな
つており、ケーブル３の布設状態に応じて嵌合機
構４が左右または上下に移動すれば、アーム５１
もそれに対応して左右または上下に移動する。こ
のとき、アーム５１の左右および上下の移動量
は、アーム５１の根元に設けた上下左右の移動量
を計測するトラツキングセンサ５３によつて計測
され、ケーブル３をトラツキングする際の作業機
械５を操縦・制御するのに必要な情報として使用
される。第３図ａはケーブル３が直線状に布設さ
れている場合、第３図ｂはケーブル３が進行方向
右側に曲がつている場合のアーム５１の動きが示
されている。したがつて、アーム５１が常に作業
機械５の中央に位置するように作業機械５の走行
を制御すれば、作業機械５は走行手段５４、たと
えば無限軌道によつてケーブル３を損傷すること
なく、ケーブル３に沿つて自走しながら保守、修
理等の作業を行うことができる。なお、作業終了
後は、前記着脱機構の合体をとくことにより作業
機械５と嵌合機構４は切りはなされ、作業機械５
は作業船に回収される。

第４図は、本発明におけるケーブルトラツキン
グ機構を組み込んだ嵌合機構４の他の実施例を示
す概略図である。本実施例においても、嵌合機構
４は２つの半円筒形の筐体４０１_１および４０１
_２により構成され、作業船１（図示せず）上で筐
体４０１_１および４０１_２によりケーブル３をは
さみ、接合部４０２を留め具等の結合部材（図示
せず）によつて両筐体４０１_１および４０１_２を
接合し、その後、ケーブル３とともに海底へ投下
される。接合部４０２上にはケーブルトラツキン
グ機構としての発信装置４０３_１，４０３_２およ
び４０３′、たとえば超音波発振器ないしは電磁
波発振器と、トラツキングセンサ４０４_１および
４０４_２、トラツキングセンサ４０４_１および４
０４_２用のスイツチないしはポテンシヨメータ４
０５_１および４０５_２が塔載されている。本実施
例におけるトラツキングセンサ４０４_１および４
０４_２はアーム状をなし、その先端に設けられた
シユー４０６_１および４０６_２がケーブル３の布
設形状にそつて上下または左右に移動することに
より、その移動量がトラツキングセンサ４０４_１
および４０４_２に伝達されるようになつている。
また、筐体４０１_１の上側円筒部には、作業機械
５（図示せず）の前方からつき出たアーム５０１
（図示せず）と嵌合機構４とを合体せしめるた
め、着脱機構としての結合部材４０７、たとえば
強力な永久磁石が設けられている。第２図ａは、
前記トラツキング機構が組み込まれた嵌合機構４
がケーブル３とともに作業船１（図示せず）から
海底へ着底した状態を示しており、結合部材４０
７側が必ず上側にくるよう下側の筐体４０１_２に
はおもりがうめ込まれている。海底へ着底すると
同時に発信装置４０３′、たとえば超音波発振器
は、自動的に所定周波数の超音波を発信し、嵌合
機構４の位置を作業機械５（図示せず）へ知らせ
る役割をはたす。

他方、発信装置４０３_１および４０３_２、たと
えば超音波発振器ないしは電磁波発振器、シユー
４０６_１および４０６_２が先端についたアーム状
のトラツキングセンサ４０４_１，４０４_２および
スイツチないしはポテンシヨメータ４０５_１，４
０５_２によつて構成されるトラツキング機構は、
ケーブル３の布設状況（まつすぐであるか曲がつ
ているか、曲がつている場合、上下左右どちらに
曲がつているか）を作業機械５に知らせる役割を
受け持つている。第４図ａの状態では、ケーブル
３は直線状に布設されており、このときシユー４
０６_１および４０６_２は両方ともケーブル３に接
触していない。そのため、嵌合機構４の接合部４
０２のケーブル３と直交する端部とトラツキング
センサ４０４とのなす角度θ_１，θ_２はいずれも
90゜より大きく、この状態ではスイツチ４０５_１
および４０５_２はいずれもOFFとなるようにセ
ツトされているから、いずれの発信装置４０３_１
および４０３_２からも信号が出力されることはな
い。これに対し、第４図ｂの状態では、ケーブル
３は嵌合機構４の進行方向（矢印）に対し右側に
曲がつており、このとき右側のシユー４０６_１が
ケーブル３によつて押され、θ_１が90゜より小さ
くなる。この状態では右側のスイツチ４０５_１が
ONとなるため、右側の発信装置４０３_１から信
号が出力される。このときθ_２はいぜんとして90
゜より大きいため左側の発信装置４０３_２から信
号は出力されない。したがつて、作業機械５（図
示せず）が嵌合機構４と合体し、ケーブル３に沿
つて前進する場合、両発信装置４０３_１および４
０３_２の出力を常に監視し、いずれの発信装置４
０３_１および４０３_２からも出力が出ないように
作業機械５（図示せず）の走行を制御しさえすれ
ば、作業機械５（図示せず）によつてケーブル３
を損傷することなく、安全かつ正確にケーブル３
に沿つて走行し、保全、修理等の作業を行うこと
が可能となる。

なお、上記説明では、ケーブル３とシユー４０
６_１，４０６_２が非接触の状態（直線走行状態）
でスイツチ４０５_１，４０５_２がOFFとなる場
合について説明したが、この関係を逆にして、直
線走行状態でスイツチ４０５_１，４０５_２をON
にする方式がとれることは自明である。また、ス
イツチ４０５_１，４０５_２の位置にシユー４０６
_１，４０６_２の開き量に応じて抵抗値のかわる可
変抵抗器をおき、この可変抵抗器で発振器４０
１，４０２の発振周波数をかえる方式も考えられ
る。

第５図は、第４図に示したトラツキング機構を
組込んだ嵌合機構４と作業機械５とを合体させる
方法を示す一実施例の説明図であり、第５図ａは
嵌合機構４を作業機械５と直接に、第５図ｂはア
ーム５０１を介して結合させる場合をそれぞれ示
している。本実施例において嵌合機構４は、第４
図において示したように、筐体４０１_１の上側円
筒部に設けられた結合部材４０７、たとえば強力
な永久磁石により作業機械５と直接、またはアー
ム５０１を介して合体せしめられる。したがつ
て、合体後、前述したように、両発信装置４０３
_１および４０３_２の出力を常に監視し、いずれの
発信装置４０３_１および４０３_２からも出力が出
ないように作業機械５の走行を制御しさえすれ
ば、作業機械５によつてケーブル３を損傷するこ
となく安全かつ正確にケーブル３に沿つて走行
し、保全、修理等の作業を行うことができる。な
お、第５図ｂに示した結合方法を用いれば、嵌合
機構４は海底面からの高さを比較的自由にとれる
ので、嵌合機構４を海底面と接触せしめることな
く前進させることができるうえ、第４図に示した
トラツキング機構が作業機械５の前面に位置する
ことになるからケーブル３の布設形状をいちはや
くトラツキングセンサ４０４_１および４０４_２を
介して作業機械５に知らせることができ、作業機
械５の操縦が容易となるばかりかケーブル３を損
傷する危険性も少なくすることができる。作業終
了後は、後述されるように、作業機械５と嵌合機
構４は切りはなされ、作業機械５は作業船１に回
収される。

第６図は、第４図および第５図で説明した結合
された嵌合機構４と作業機械５を、作業終了後、
その結合をとき、作業機械５を作業船１上へ回収
するための着脱機構の一実施例を示す説明図であ
る。作業機械５による水底での作業は、第６図ａ
に示されるように、作業機械５と嵌合機構４とが
結合した状態で終了する。本実施例における結合
は磁石を用いるものであるが、作業機械５と嵌合
機構４とは、磁石４０７_２と４０７′の吸引作用
による上部筐体４０１_１と下部筐体４０１_２との
結合、磁石４０７_１と作業機械５の下部鉄板との
吸引、および電磁石５０２と磁石４０７_２による
作業機械５と下部筐体４０１_２との結合によつて
確保されている。したがつて、第６図ｂに示すよ
うに、作業機械５の電磁石５０２に電流Ｉを流せ
ば、５０２と４０７_２との間に反撥力が生じると
ともにケーブル３の自重およびおもり５０３の作
用により４０７_２と４０７′との間の吸引力をた
ち切ることができるから、トラツキング機構を塔
載した上部筐体４０１_１を作業機械５の下部に磁
石４０７_１の吸引による結合したままの状態でケ
ーブル３との嵌合がとかれることになる。結合が
とかれれば作業船１のクレーン２により作業機械
５は容易に回収することができる。

なお、作業機械５の走行手段にはキヤタピラを
用いた無限軌道を用いて説明したが、この場合、
キヤタピラによつて水底のケーブルに損傷を与え
る可能性がある。これを防止するには、ケーブル
をはさみ込む嵌合機構４を構成する筐体をキヤタ
ピラによつてふまれてもつぶれない材質で製造す
るとともにケーブル軸方向の長さを長くすればよ
いし、そもそもキヤタピラではなく、スクリユー
によつて自走する作業機械にしてもよい。

以上、図面に示した実施例にもとずいて詳細に
説明したように、本発明によれば、海底や川底等
に敷設されているケーブルに作業機械を安全、迅
速、正確に嵌合させ、さらにケーブルにそつて誘
導するとともに作業終了後、これを回収すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における作業機械をケーブル
に接近させ、これと嵌合させて行く手順を示す概
略説明図、第２図は、本発明に用いる嵌合機構の
一実施例を示す概略図、第３図は作業機械と嵌合
機構とを嵌合させる方法、および嵌合後、ケーブ
ルをトラツキングして作業機械を誘導するために
必要なトラツキング情報を得る機構を示す一実施
例の説明図、第４図は、本発明におけるケーブル
トラツキング機構を組み込んだ嵌合機構の他の実
施例を示す概略図、第５図は、第４図に示したト
ラツキング機構を組込んだ嵌合機構と作業機械と
を結合させる方法を示す一実施例の説明図、第６
図は、嵌合機構と作業機械の着脱機構の一実施例
を示す説明図である。 図面中、１は作業船、２はクレーン、３はケー
ブル、４は嵌合機構、４１_１および４１_２，４０
１_１および４０１_２は筐体、４２は留め具、４０
２は接合部、４３，４０３_１および４０３_２，４
０３′は発信装置、４４はおもり、４０４_１およ
び４０４_２はトラツキングセンサ、４０５_１およ
び４０５_２はスイツチ、４０６_１および４０６_２
はシユー、４０７，４０７_１，４０７_２，４０
７′は結合部材（磁石）、５は作業機械、５１，５
０１はアーム、５２は把持部材、５３はトラツキ
ングセンサ、５４は走行手段、５０２は電磁石、
５０３はおもり、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーブルの任意箇所を作業船上に引き上げ、
   該ケーブルにケーブルをはさむ２つの筐体から成
   る嵌合機構を装着した後、該嵌合機構を前記ケー
   ブルとともに水底へ降下させる一方、その降下と
   相前後して作業機械を水底へ降下させ、ついで該
   作業機械をその走行手段により前記ケーブルに装
   着された嵌合機構に接近させるとともに該嵌合機
   構と前記作業機械を着脱機構により合体し、ケー
   ブルトラツキング機構により前記ケーブルをトラ
   ツキングしながら前記作業機械を前記ケーブルに
   そつて誘導し、作業終了後、前記着脱機構の合体
   を解いて前記作業機械を前記作業船上へ回収する
   ことを特徴とする水底ケーブル用作業機械の嵌
   合、誘導および回収方法。 ２ 作業機械の前方からつき出たアームの先端に
   設けられた把持部材によつて構成される着脱機構
   により嵌合機構と作業機械を合体するとともに、
   前記アームの上下左右の移動量を該アームの根元
   に設けたトラツキングセンサによつて計測するこ
   とにより前記作業機械をケーブルにそつて誘導す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   水底ケーブル用作業機械の嵌合、誘導および回収
   方法。 ３ 上部筐体に設けられた結合部材によつて構成
   される着脱機構により嵌合機構と作業機械を合体
   するとともに、前記上部筐体の接合部上に設けら
   れた発信装置、先端にシユーを有するアーム状の
   トラツキングセンサ等によつて構成されるケーブ
   ルトラツキング機構により、該発信装置の出力を
   検知して前記作業機械の走行を制御することによ
   り該作業機械をケーブルにそつて誘導することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水底ケー
   ブル用作業機械の嵌合、誘導および回収方法。 ４ 嵌合機構と作業機械との合体を着脱機構とし
   て作業機械の下部に設けた電磁石と、上部筐体お
   よび下部筐体にそれぞれ設けられた磁石の吸引力
   を利用するとともに、作業終了後、前記電磁石に
   通電することにより前記着脱機構の合体をとくこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水底
   ケーブル用作業機械の嵌合、誘導および回収方
   法。