JP2006054994A - 海底管状体布設システム - Google Patents

Abstract

【課題】潮の流れや横波によって台船が揺動した場合にも海底ケーブル等の管状体の布設精度を確保することができる海底管状体布設システムを提供する。
【解決手段】台船１の適宜箇所に船体位置を安定化させるための推力を発生する複数のスラスタ（推力発生手段）１３を配設し、海底の目標ケーブル布設ラインに対応した台船曳航ラインＬを海上に想定し、該想定された台船曳航ラインＬ上に上記台船１が位置するように上記スラスタ１３の出力を制御するコントローラ（出力制御手段）１２を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば海底ケーブルのような可撓性を有する管状体が搭載された台船を曳船により海上を曳航させつつ、該管状体を海中に沈めて海底に設定された目標管状体布設ラインに沿って布設するようにした海底管状体布設システムに関する。本発明は、送電用の海底ケーブルを海底に布設するのに好適であるので、以下、主として海底ケーブルの布設を例にとって説明する。

一般に、海底ケーブルの布設工事を行うにあたっては、曳船により牽引ロープを介して台船を曳航しつつ、該台船に搭載された海底ケーブルを海中に投入し、埋設機により海底に設定された目標ケーブル布設ラインに沿って布設する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２９８４４１号公報

ところで、上記従来のように台船を牽引ロープで牽引して曳航させる場合には、その曳航方法からして潮の流れや横波等により台船が船幅方向に揺動し易く、このため海底ケーブルが目標ケーブル布設ラインからずれるおそれがあり、布設精度が低いという問題がある。特に、海底に岩盤等の障害物が点在している箇所に海底ケーブルを布設する場合には、この障害物を避けるようにジグザグケーブル布設を行うようにしており、このようなジグザグケーブル布設に対する布設精度の向上が要請されている。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、潮の流れや横波によって台船が揺動した場合にも海底ケーブルの布設精度を確保することができる海底管状体布設システムを提供することを目的としている。

請求項１の発明は、海上を曳航される台船に巻回状態で搭載された可撓性管状体を海中に沈めて海底に布設するようにした海底管状体布設システムにおいて、上記台船の適宜箇所に船体位置を安定化させるための推力を発生する推力発生手段を配設し、海底の目標管状体布設ラインに対応した台船曳航ラインを海上に想定し、該想定された台船曳航ライン上に上記台船が位置するように上記推力発生手段の出力を制御する出力制御手段を備えたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記推力発生手段は、上記台船の船底の船幅方向側部に前後方向に所定間隔あけて配設され、駆動部により回転駆動される複数のスラスタにより構成されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１において、上記推力発生手段は、上記台船の船底の適宜箇所に上方に段をなすように形成された収容部内に配置され、駆動部により回転駆動される複数のスラスタにより構成されており、上記スラスタの下端は上記船底より高所に位置していることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２又は３において、上記出力制御手段は、ＧＰＳ（衛星航法装置）による測位情報に基づいて上記台船が台船曳航ライン上に位置するように上記各スラスタの出力を制御するように構成されていることを特徴としている。

請求項５の発明は、求項４において、上記出力制御手段は、上記各スラスタの出力を制御することにより、上記台船を台船曳航ライン上に定点保持するように構成されていることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項３において、上記収容部は、上記船底の各コーナ部に形成されており、該船底から船首及び船尾に向かって斜め上方に延びる傾斜部と、該傾斜部に続いて水平に延びる水平部とを有しており、該水平部に上記スラスタが取付けられていることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項３又は６において、上記台船のデッキの各スラスタに臨む部分には、ハッチにより開閉されるメンテナンス開口が形成されていることを特徴としている。

請求項１の発明では、台船に推力発生手段を配設し、目標管状体布設ラインに対応して想定された海上の台船曳航ライン上に上記台船が位置するように推力発生手段の出力を制御するようにしたので、潮の流れや横波等によって台船が揺動しても台船自らの推力でもって台船曳航ライン上に戻すことができ、台船曳航ライン上に台船を安定して位置させることができる。その結果、管状体を目標管状体布設ラインに沿って精度良く布設することができ、特に上述の海底の岩盤等の障害物を避けるためのジグザグ管状体布設を行う場合の布設精度を高めることができる。

請求項２の発明では、推力発生手段を台船の船底の船幅方向側部に配設された複数のスラスタにより構成したので、簡単な構造で推力を発生させることができる。

請求項３の発明では、台船の船底の適宜箇所に上方に段をなす収容部を形成し、該収容部内にスラスタをこれの下端が船底より高所に位置するように配置したので、スラスタが船底から下方に露出することはなく、海底の岩等にスラスタが当って損傷するのを防止できる。

請求項４の発明では、ＧＰＳによる測位情報に基づいて台船の絶対位置を求めるようにしたので、台船を台船曳航ライン上に精度よく位置させることができ、海底管状体の布設精度をより一層高めることができる。

請求項５の発明では、台船の各スラスタの出力を制御することにより該台船を台船曳航ライン上に定点保持するようにしたので、台船曳航ライン上に台船を安定させて停船させることができ、停船状態で管状体陸上げ等の布設作業を行う際の布設精度を確保することができる。そしてこの場合に、台船を定点保持するための投錨作業が不要であり、作業工数及びコストを削減できる。

請求項６の発明では、収容部を船底の各コーナ部に形成したので、必要最小限のスラスタ配置数でもって台船の船体位置を安定化できる。また収容部を船底から船首，船尾に向かって傾斜する傾斜部と、該傾斜部に続いて水平に延びる水平部とから構成し、該水平部にスラスタを取付けたので、スラスタからの水流が船底側に向かってスムーズに流れることとなり、船底に収容部を形成したことによる推力の損失を抑制することができる。

請求項７の発明では、デッキのスラスタに臨む部分にハッチにより開閉されるメインテナンス開口を形成したので、ハッチを開閉することによりデッキからスラスタ，動力部等のメンテナンス作業を容易に行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図３は、本発明の第１実施形態による海底ケーブル布設システムを説明するための図であり、図１は海底ケーブル布設システムの台船の斜視図、図２は台船の側面図、図３（ａ），（ｂ）は海底ケーブル布設システムの模式図である。

図において、１は海底ケーブル布設システムの台船を示している。この台船１は、曳船２０により牽引ロープ２１を介して海上を曳航され、該台船１に搭載された海底ケーブル２を解きながら海中に沈めて海底に布設するための布設作業船である。上記海底ケーブル２は、図示していないが、例えば複数本の電力送電線及び光ファイバユニット等を緩衝部材を介在させて外装部材により被覆した構造のものである。

上記台船１の船体１ａは、例えば長さ９０ｍ×幅３０ｍ×深さ６ｍ程度の大きさのものであり、該船体１ａのデッキ１ｃの略中央部には海底ケーブル２を巻回状態に保持するケーブルコイル３が搭載され、船尾には海底ケーブル２を海中に送り出すシュータ４が配設されている。上記海底ケーブル２の船体搭載可能長さは例えば５０Ｋｍ程度である。

上記船体１ａのデッキ１ｃのケーブルコイル３の上方には門形の架設台５が立設されており、該架設台５には海底ケーブル２をケーブルコイル３から解きながら上記シュータ４に連続的に搬送するケーブルパスライン６が配置されている。このケーブルパスライン６とシュータ４との間には海底ケーブル２の搬送速度を規制する主ブレーキ装置７，補助ブレーキ装置８が直列に配設されている。なお、符号９は作業員用居住棟であり、１０，１１はそれぞれ制御室，操作室である。

また、海底には台船１により牽引しつつ駆動制御される牽引兼動力制御ケーブル２３を介してケーブル埋設機２２が沈められている。このケーブル埋設機２２は、海底に設定された目標ケーブル布設ラインＬ′に沿って海底ケーブル２を埋設するものである。

そして本実施形態の海底ケーブル布設システムは、潮の流れや横波に対する船体１ａの位置を安定化させるための推力を発生する推力発生手段としての６基のスラスタ１３と、上記目標ケーブル布設ラインＬ′に対応するように海上に想定された台船曳航ラインＬ上に台船１が常時位置するように上記各スラスタ１３の出力を制御する出力制御手段としてのコントローラ１２とを備えている。

上記コントローラ１２には表示装置１７が接続されており、該表示装置１７には海図とともに、台船曳航ラインＬ，台船１の曳航軌跡及び現在位置が表示されている。上記コントローラ１２及び表示装置１７は上記制御室１０に設置されている。

上記船体１ａの船底１ｂの左，右側部にはそれぞれ前後方向に所定間隔をあけて３基の上記スラスタ１３が配設されている。この各スラスタ１３は、ケーシング内にスクリュウを配設し、該スクリュウの向きをケーシングごと水平面内で３６０°回転可能に構成されており、これにより各スラスタ１３の推力発生方向を水平面内３６０°の範囲で自由に変化させることが可能となっている。

また上記スラスタ１３は、船体１ａ内に配設されたディーゼルエンジン１４により変速機１５を介してそれぞれ独立して回転駆動される。また上記船体１ａ内には上記スラスタ１３の推力発生方向を変化させるための駆動モータ等に電源を供給する複数の発電機１４ａが搭載されている。

上記コントローラ１２は、ＧＰＳ（衛星航法装置）による測位情報に基づいて上記台船１が上記台船曳航ラインＬ上に位置するように上記スラスタ１３の推力方向，スクリュウの回転力等を制御するように構成されている。またコントローラ１２は、各スラスタ１３の推力やその方向を制御することにより上記台船１を台船曳航ラインＬ上に停船保持するように構成されている。

具体的には、複数の人工衛星１９からの電波１８が上記架設台５に設置されたＧＰＳアンテナ１６により受信され、該受信された複数の電波１８から台船１の絶対位置（現在位置）が求められる。そして台船１の絶対位置の台船曳航ラインＬに対するずれが求められ、このずれに基づいて船体位置補正量が演算され、該補正量が得られるように上記各スラスタ１３の推力，方向が制御される。

また、図３（ｂ）に示すように、横波，横風等の外力Ｆにより台船１が流されることによって、ケーブル埋設機２２が目標ケーブル布設ラインＬ′に対してΔｔだけずれたときには、このずれ量Δｔがコントローラ１２にフィードバックされ、該ずれ量Δｔに応じて各スラスタ１３の推力，方向が補正される。

このように本実施形態によれば、台船１の船底１ｂの左右側部にそれぞれ３基のスラスタ１３を配設し、目標ケーブル布設ラインＬ′に対応して想定された海上の台船曳航ラインＬ上に上記台船１が位置するように各スラスタ１３の出力を制御するコントローラ１２を設けたので、潮の流れや横波等によって台船１が船幅方向に揺動しても該台船自らの推力でもって台船曳航ラインＬ上に戻すことができ、台船曳航ラインＬ上に台船１を安定して位置させることができる。その結果、海底ケーブル２を目標ケーブル布設ラインＬ′に沿って精度良く布設することができる。これにより海底の岩盤等の障害物を避けるためのジグザグケーブル布設を行う場合の布設精度を高めることができる。

本実施形態では、複数の人工衛星１９からの電波１８を利用して台船１の絶対位置を求めるようにしたので、台船１を台船曳航ラインＬ上に精度よく位置させつつ曳航させることができ、海底ケーブル２の布設精度をより一層高めることができる。

本実施形態では、上記台船１の各スラスタ１３の出力を制御することにより該台船１を台船曳航ラインＬ上に定点保持するようにしたので、台船曳航ラインＬ上に台船１を安定させて停船させることができ、停船状態でのケーブル陸上げ等の布設作業を行う際の布設精度を確保することができる。投錨作業が不要であるので、それだけ作業工数及びコストを削減できる。

なお、上記実施形態では海底ケーブルの布設について説明したが、本発明は送水管や送油管等の海底に布設されるあらゆる可撓性を有する管状体に適用できる。

さらにまた、本発明は、台船を所定位置に保持することにより、海底に構造物を建造する場合にも利用することが可能である。

図４ないし図６は、本発明の第２実施形態による海底ケーブル布設システムを説明するための図である。図中、図１及び図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施形態では、台船１の船底１ｂの各コーナ部に収容部１ｄを上方に段をなすように形成し、該収容部１ｄ内にスラスタ１３を配置している。

上記各収容部１ｄは、船底１ｂから船首及び船尾に向かって斜め上方に傾斜する傾斜部１ｅと、該傾斜部１ｅに続いて水平に延びる水平部１ｆとを有しており、該各水平部１ｅにスラスタ１３が取付けられている。

上記各スラスタ１３は、これの下端が船底１ｂの外底面ａより若干高所に位置するように配置されている。これにより、各スラスタ１３からの噴流は傾斜部１ｅに沿って船底１ｂ側にスムーズに流れることとなる。

また上記船体１ａのデッキ１ｃの各スラスタ１３に臨む部分にはメンテナンス開口１ｇが形成されている。このメンテナンス開口１ｇには該開口１ｇを開閉するハッチ２５が配設されている。

本実施形態によれば、台船１の船底１ｂに収容部１ｄを上方に段をなすように形成し、該収容部１ｄにスラスタ１３をこれの下端が船底１ｄの外底面ａより高所に位置するように配置したので、各スラスタ１３が船底１ｂから下方に露出することはなく、航行中に海底の岩等にスラスタ１３が当って損傷するのを防止できる。

また上記収容部１ｄを船底１ｂの各コーナ部に形成したので、必要最小限の４台のスラスタ１３でもって船体位置の安定化を図ることができる。また各収容部１ｄを船底１ｂから船首，船尾に向かって傾斜する傾斜部１ｅと、該傾斜部１ｅに続いて水平に延びる水平部１ｆとから構成し、該水平部１ｆにスラスタ１３を取付けたので、スラスタ１３からの水流が船底側に向かってスムーズに流れることとなり、船底１ｂに収容部１ｄを形成したことによる推力の損失を抑制することができる。

本実施形態では、船体１ａのデッキ１ｃの各スラスタ１３に臨む部分にハッチ２５により開閉されるメインテナンス開口１ｇを形成したので、ハッチ２５を開閉することによりデッキ１ｃからディーゼルエンジン１４，変速機１５，スラスタ１３等のメンテナンス作業を容易に行なうことができる。

本発明の第１実施形態による海底ケーブル布設システムの台船の斜視図である。 上記台船の側面図である。 上記海底ケーブル布設システムの模式図である 本発明の第２実施形態による海底ケーブル布設システムの台船の側面図である。 上記台船の船首部分の平面図である。 上記台船の船首部分の断面正面図である。

符号の説明

１ 台船
１ａ 船体
１ｂ 船底
１ｃ デッキ
１ｄ 収容部
１ｇ メンテナンス開口
２ 海底ケーブル（可撓性管状体）
１２ コントローラ（出力制御手段）
１３ スラスタ（推力発生手段）
１４ エンジン（駆動部）
２５ ハッチ
Ｌ 台船曳航ライン

Claims (7)

1. 海上を曳航される台船に巻回状態で搭載された可撓性管状体を海中に沈めて海底に布設するようにした海底管状体布設システムにおいて、上記台船の適宜箇所に船体位置を安定化させるための推力を発生する推力発生手段を配設し、海底の目標管状体布設ラインに対応した台船曳航ラインを海上に想定し、該想定された台船曳航ライン上に上記台船が位置するように上記推力発生手段の出力を制御する出力制御手段を備えたことを特徴とする海底管状体布設システム。
2. 請求項１において、上記推力発生手段は、上記台船の船底の船幅方向側部に前後方向に所定間隔あけて配設され、駆動部により回転駆動される複数のスラスタにより構成されていることを特徴とする海底管状体布設システム。
3. 請求項１において、上記推力発生手段は、上記台船の船底の適宜箇所に上方に段をなすように形成された収容部内に配置され、駆動部により回転駆動される複数のスラスタにより構成されており、上記スラスタの下端は上記船底より高所に位置していることを特徴とする海底管状体布設システム。
4. 請求項２又は３において、上記出力制御手段は、ＧＰＳ（衛星航法装置）による測位情報に基づいて上記台船が台船曳航ライン上に位置するように上記各スラスタの出力を制御するように構成されていることを特徴とする海底管状体布設システム。
5. 請求項４において、上記出力制御手段は、上記各スラスタの出力を制御することにより、上記台船を台船曳航ライン上に定点保持するように構成されていることを特徴とする海底管状体布設システム。
6. 請求項３において、上記収容部は、上記船底の各コーナ部に形成されており、該船底から船首及び船尾に向かって斜め上方に延びる傾斜部と、該傾斜部に続いて水平に延びる水平部とを有しており、該水平部に上記スラスタが取付けられていることを特徴とする海底管状体布設システム。
7. 請求項３又は６において、上記台船のデッキの各スラスタに臨む部分には、ハッチにより開閉されるメンテナンス開口が形成されていることを特徴とする海底管状体布設システム。

Images