JP2019045838A - 海底ケーブル固定具 - Google Patents

Abstract

【課題】海底ケーブルが波によって揺動運動してもその影響を受けず海底の基礎に海底ケーブルを確実に固定するとともに、海底での設置（穿孔）場所の制限を少なくすることができる海底ケーブル固定具を提供する。【解決手段】海底ケーブル固定具１０は、略円弧状に形成され、接続部１２の先端部にその基端部で接続し、その内周面で光ファイバーケーブル（海底ケーブル）Ｃを押さえるフック部１９と、フック部１９の先端に設けられ、打ち杭部１１が海底の基礎Ｇに固定された状態で海底の基礎Ｇに食い込んで固定されるスパイク部２１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、海底に敷設される海底ケーブルをその岩盤などの基礎に対し固定する海底ケーブル固定具に関する。

ケーブルの一例として、光ファイバーケーブルを挙げることができる。地上設備において光ファイバーケーブルを敷設する際には、その長手方向において所定の間隔でケーブル固定具が取り付けられる。

そのケーブル固定具としては、例えば合成樹脂で成形されており、設置対象部に固定される腕部と、腕部の端部近傍に設けられる支持部材と、支持部材に取り付けられる把持部材と、を備えるものが知られる（例えば、特許文献１参照）

ここで、海底に敷設される光ファイバーケーブルへ防護材を取り付けることで、径が大きくなり波当たりが増加して波浪の影響を受けやすい。また、海底ケーブル固定具は、海水による腐食や海洋生物の付着など影響から耐久性の良い金属製のものが広く用いられる。

例えば、図１０及び図１１に示すように、従来の海底ケーブル固定具５０は、１枚の金属製の平板を曲げ加工して成形されており、ボルトＢが通過するキリ穴５２が中央部に形成され、光ファイバーケーブルＣに対し長手方向に対しその垂直な方向で離間配置される略矩形状の一対の片部５１，５１と、この一対の片部５１，５１同士を接続し、光ファイバーケーブルＣを上方から押さえる側方視略山形状の押え部５３と、を有する。この種の海底ケーブル固定具５０は、片部５１のキリ穴５２にボルトＢをそれぞれ通過させて海底の基礎Ｇに固定されることで海底の基礎Ｇに取り付けられる。この取付により、海底ケーブル固定具５０は、光ファイバーケーブルＣを海底で固定する。

特開２０１３-１４３８３５号公報

ところで、海底に敷設される光ファイバーケーブルは周期的な動きをする波の影響を受けて、その長手方向に対しその垂直な方向で日常的に揺動運動する。しかしながら、図１０及び図１１に示す従来の海底ケーブル固定具では、光ファイバーケーブルとの接触が側方向視で２箇所での点接触である。このため、光ファイバーケーブルの揺動運動に対し十分な固定ができなかった。また、その２箇所の接触点で作用する力が打ち消し合うことなくそのまま上向きの合力となり、固定具本体を基礎から離脱させてしまう可能性があった。さらに、岩盤などの基礎の形状によっては、一対の片部両方を岩盤に適切に設置できない場合があり、固定具本体の設置（穿孔）場所が制限されていた。従来のケーブル固定具は、改善の余地があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、海底ケーブルが波によって揺動運動してもその影響を受けず海底の基礎に海底ケーブルを確実に固定するとともに、海底での設置（穿孔）場所の制限を少なくすることができる海底ケーブル固定具を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）海底に敷設される海底ケーブルを海底に固定する海底ケーブル固定具であって、略棒状に形成され、海底の基礎に固定される略棒状の打ち杭部と、打ち杭部の先端部にその基端部で接続し、打ち杭部の周方向で回転可能に設けられる接続部と、打ち杭部の先端に設けられ、接続部が打ち杭部の先端部から離脱不能に止めるストッパ部と、略円弧状に形成され、接続部の先端部にその基端部で接続し、その内周面で海底ケーブルを押さえるフック部と、フック部の先端に設けられ、打ち杭部が海底の基礎に固定された状態で海底の基礎に食い込んで固定されるスパイク部と、を備えることを特徴とする海底ケーブル固定具。
（２）フック部の内周面は、海底ケーブルの外周面に倣って形成されることを特徴とする上記（１）の海底ケーブル固定具。
（３）打ち杭部の先端部外周面にねじ溝が形成され、ストッパ部は、ねじ溝に螺合するナットであることを特徴とする上記（１）又は上記（２）の海底ケーブル固定具。

本発明の海底ケーブル固定具によれば、略棒状に形成され、海底の基礎に固定される略棒状の打ち杭部と、打ち杭部の先端部にその基端部で接続し、打ち杭部の周方向で回転可能に設けられる接続部と、打ち杭部の先端に設けられ、接続部が打ち杭部の先端部から離脱不能に止めるストッパ部と、略円弧状に形成され、接続部の先端部にその基端部で接続し、その内周面で海底ケーブルを押さえるフック部と、フック部の先端に設けられ、打ち杭部が海底の基礎に固定された状態で海底の基礎に食い込んで固定されるスパイク部と、を備える。このため、海底ケーブルが波によって揺動運動してもその影響を受けず海底の基礎に海底ケーブルを確実に固定するとともに、海底での設置（穿孔）場所の制限を少なくすることができる。

本発明の実施形態に係る海底ケーブル固定具を説明する正面図である。 図１に示すＡ-Ａ断面図である。 図１に示すＢ-Ｂ断面図である。 図１に示す海底ケーブル固定具を用いた固定方法の第１工程を説明する模式図である。 図１に示す海底ケーブル固定具を用いた固定方法の第２工程を説明する模式図である。 図１に示す海底ケーブル固定具を用いた固定方法の第３工程を説明する模式図である。 図１に示す海底ケーブル固定具を用いた固定方法の第４工程を説明する模式図である。 本発明の実施形態に係る海底ケーブル固定具の第１変形例を説明する正面図である。 図５に示すＣ-Ｃ断面図である。 本発明の実施形態に係る海底ケーブル固定具の第２変形例を説明する正面図である。 図７に示す返し機構を説明する下方図である。 図７に示す返し機構が設置された状態を説明する模式図である。 従来の海底ケーブル固定具を説明する正面図である。 図１０に示す海底ケーブル固定具の平面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る海底ケーブル固定具の実施形態について詳細に説明する。

まず図１〜図３を参照して、本実施形態に係る海底ケーブル固定具１０について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る海底ケーブル固定具１０を説明する正面図である。図２は、図１に示すＡ-Ａ断面図である。図３は、図１に示すＢ-Ｂ断面図である。

なお、本実施形態の海底ケーブル固定具１０は、海底に敷設される海底ケーブルＣを海底の岩盤などの基礎Ｇに対し固定するものである。また、本実施形態では、海底ケーブルＣの一例として光ファイバーケーブルＣを挙げるが、これに限定されない。それ以外にも海底に敷設されるケーブルないし設置物全般でその種類は問われない。

図１に示すように、本実施形態の海底ケーブル固定具１０は、略丸棒状に形成され、海底の岩盤（基礎）Ｇに杭打ちされ、海底の基礎Ｇに固定される打ち杭部１１と、この打ち杭部１１の先端部にその基端部で接続し、打ち杭部１１の周方向で回転可能に設けられる接続部１２と、打ち杭部１１の先端に設けられ、接続部１２が打ち杭部１１の先端部から離脱不能に止めるナット（ストッパ部）１８と、略円弧状に形成され、接続部１２の先端部にその基端部で接続し、その内周面で光ファイバーケーブル（海底ケーブル）Ｃを押さえるフック部１９と、フック部１９の先端に設けられ、打ち杭部１１が海底の基礎Ｇに固定された状態でその基礎Ｇに食い込んで固定されるスパイク部２１と、を備える。

図１及び図２に示すように、打ち杭部１１は、金属製の丸棒部材であり、その基端部にねじ溝（不図示）が形成される。また、打ち杭部１１は、事前に掘削機などで基礎Ｇに開けられた取付穴Ｈにその基端部で挿嵌される。そして、取付穴Ｈと打ち杭部１１との隙間空間には、エポキシ樹脂などの水中ボンドが充填される。この挿嵌及び充填により、打ち杭部１１は海底の岩盤Ｇに強固に固定される。また、打ち杭部１１の先端部には同様に、ねじ溝（不図示）が形成され、このねじ溝に前述のナット１８が取り付けられる。

接続部１２は、金属製の１枚の平板部材であり、プレス装置などで曲げ加工されて平面視略Ｕ字状に形成される。このため、接続部１２は、その基端部に設けられる平面視略Ｃ字状の杭係合部１３と、その先端部に設けられる平面視略円弧状の一対のフック係合部１５，１５と、これら杭係合部１３と一対のフック係合部１５，１５とをそれぞれ連結する一対の連結部１７，１７と、を有する。また、一対の連結部１７，１７同士の離間距離Ｄは、打ち杭部１１及びフック部１９の外径よりも小さく設定される。

図２に示すように、杭係合部１３の内側に打ち杭部１１が挿入される。杭係合部１３の内径は、若干の隙間空間を有するように打ち杭部１１の外径よりも大きく設定される。また、杭係合部１３の側方には上下一対のねじ穴１４，１４が形成される。ボルトＢがこの上下一対のねじ穴１４，１４にそれぞれ螺合することで、そのボルトＢの先端面が打ち杭部１１の外周面を押圧する。その結果、杭係合部１３の内周面と打ち杭部１１の外周面とが係合して、接続部１２が打ち杭部１１に強固に固定される。

一対のフック係合部１５，１５は、その内周面でフック部１９の基端部を両側方から挟持する。フック係合部１５の内周面は、フック部１９の基端部外形に倣ってそれぞれ形成される。また、一対のフック係合部１５，１５の側方には、上下一対のキリ穴１６，１６がそれぞれ形成される。この一対のキリ穴１６，１６に対応して、フック部１９の基端部にはねじ穴２０，２０が形成される。ボルトＢが、フック係合部１５のキリ穴１６をそれぞれ通過してフック部１９のねじ穴２０に螺合する。これにより、接続部１２がフック部１９に強固に固定される。

図１に示すように、フック部１９は、金属製の丸棒部材を円弧状に曲げ加工されて設けられる。このため、フック部１９の断面は丸状に形成される（図３参照）。また、その曲げ角度は、２００°程度に設定される。フック部１９の内周面は、光ファイバーケーブルＣの外周面に倣って形成される。そして、フック部１９の先端部は、端面が内側に向くように斜めにカット加工される。このカット加工により、スパイク部２１が設けられることになる。そのカット角度は４５°程度に設定される。
なお、本実施形態では、カット加工によりスパイク部２１を設けるが、これに限定されない。例えば、フック部１９先端に打ち杭部１１と略平行に延出する突起部をスパイク部２１として設けても良い。

光ファイバーケーブルＣは、打ち杭部１１の海底の岩盤Ｇに対する杭打ち固定に従って、その上部の外周面でフック部１９の内周面と面接触して上方から海底の岩盤Ｇに向けて押圧される。このとき、スパイク部２１は海底の岩盤Ｇに食い込んでおり、フック部１９は安定的に光ファイバーケーブルＣを押圧して固定可能である。

次に図４Ａ〜図４Ｄを参照して、このように構成される海底ケーブル固定部１０を用いた海底ケーブルの固定方法について説明する。図４Ａは、本実施形態の海底ケーブル固定具１０を用いた固定方法の第１工程を説明する模式図である。図４Ｂは、本実施形態の海底ケーブル固定具１０を用いた固定方法の第２工程を説明する模式図である。図４Ｃは、本実施形態の海底ケーブル固定具１０を用いた固定方法の第３工程を説明する模式図である。図４Ｄは、本実施形態の海底ケーブル固定具１０を用いた固定方法の第４工程を説明する模式図である。

図４Ａに示すように、水中対応のハンマドリルなどの掘削機を用いて岩盤Ｇに例えば重力方向に沿って取付穴Ｈを設ける。次に、図４Ｂに示すように、この設けた取付穴Ｈ内に、打ち杭部１１をその長手方向に沿って挿入する。挿入が完了したら、打ち杭部１１と取付穴Ｈとの隙間空間に水中硬化型充填目地材などの水中ボンド（充填材）を充填する。この充填した状態で１日又は２日間放置して水中ボンドを固化させる。この固化により、打ち杭部１１は海底の岩盤Ｇに強固に固定されることになる。

また、事前に接続部１２及びフック部１９は連結され一体的に組み立てられている。図４Ｃに示すように、まず岩盤Ｇに固定された打ち杭部１１の一側方に、光ファイバーケーブルＣを設置する。この光ファイバーケーブルＣが設置された状態で、この接続部１２及びフック部１９の組立体を、岩盤Ｇに固定された打ち杭部１１の先端部に対しその接続部１２の杭係合部１３（図２参照）で取り付けてねじ固定する。このとき、スパイク部２１は海底の岩盤Ｇに食い込む。そして、図４Ｄに示すように、最後に接続部１２及びフック部１９の組立体が打ち杭部１１から抜け出ないように、打ち杭部１１の先端部のねじ溝にナット１８を取り付ける。このような工程を経て、海底ケーブル固定具１０は光ファイバーケーブルＣを押圧した状態で岩盤Ｇに固定される。

以上説明したように本実施形態の海底ケーブル固定具１０によれば、略棒状に形成され、海底の基礎Ｇに固定される略棒状の打ち杭部１１と、打ち杭部１１の先端部にその基端部で接続し、打ち杭部１１の周方向で回転可能に設けられる接続部１２と、打ち杭部１１の先端に設けられ、接続部１２が打ち杭部１１の先端部から離脱不能に止めるナット（ストッパ部）１８と、略円弧状に形成され、接続部１２の先端部にその基端部で接続し、その内周面で光ファイバーケーブル（海底ケーブル）Ｃを押さえるフック部１９と、フック部１９の先端に設けられ、打ち杭部１１が海底の基礎Ｇに固定された状態で海底の基礎Ｇに食い込んで固定されるスパイク部２１と、を備える。このため、海底において光ファイバーケーブル（海底ケーブル）Ｃが波によって揺動運動してもその影響を受けず海底の基礎Ｇに光ファイバーケーブルＣを確実に固定するとともに、海底での設置（穿孔）場所の制限を少なくすることができる。

（第１変形例）
図５及び図６を参照して、上記実施形態の第１変形例について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る海底ケーブル固定具１０の第１変形例を説明する正面図である。図６は、図５に示すＣ-Ｃ断面図である。

図５及び図６に示すように、本変形例では、接続部３２が金属製の円筒部材であり、接続部３２にねじ穴（１４）やキリ穴（１６）が形成されない。接続部３２の内径は、打ち杭部１１外径との嵌め合い交差が比較的小さくなるように設定される。また、フック部１９との接続は溶接とされる。その他の作用効果については、上記実施形態と同様である。

（第２変形例）
次に図７〜図９を参照して、上記実施形態の第２変形例について説明する。図７は、本発明の実施形態に係る海底ケーブル固定具１０の第２変形例を説明する正面図である。図８は、本変形例の返し機構４０を説明する下方図である。図９は、本変形例の返し機構４０が岩盤に設置された状態を説明する模式図である。

図７及び図８に示すように、本変形例では、打ち杭部１１の先端に、返し機構４０が設けられる。

すなわち、打ち杭部１１の基端部には、軸方向に沿って矩形状の切り欠き４１が形成される。また、切り欠き４１は打ち杭部１１の基端部においてその基端面及び両側方で開放して形成される。

また、切り欠き４１の両壁面を連結する回動ピン４２及び係止ピン４３が設けられる。これら一対のピン４２，４３は軸方向で離間してそれぞれ配設される。

回動ピン４２には、薄板状の第１引っ掛け片４４及び第２引っ掛け片４５が回動可能に取り付けられる。また、第１及び第２引っ掛け片４４，４５の先端部は斜めにそれぞれカットされており、このカットされた斜面が径方向内側を向く。
なお、第１及び第２引っ掛け片４４，４５は、互いにその基端部で重なった状態で回動ピン４２に回転可能に支持される。

そして、係止ピン４３は、第１及び第２引っ掛け片４４，４５が反対側までそれぞれ回動しないように、その内側の側面に係合することで第１及び第２引っ掛け片４４，４５を係止する。また、係止ピン４３は、第１及び第２引っ掛け片４４，４５が閉じられた状態でその先端の一部が、打ち杭部１１の表面から露出するように配設される。

このように返し機構４０は、切り欠き４１と、回動ピン４２と、係止ピン４３と、第１引っ掛け片４４と、第２引っ掛け片４５と、を有して構成されることになる。
なお、返し機構４０の初期状態は、第１及び第２引っ掛け片４４，４５が内側に回動され係止ピン４３に係止されて閉じられている（図７参照）。

図９に示すように、このように構成された返し機構４０を有する打ち杭部１１を岩盤Ｇの取付穴Ｈに挿入する（図４Ａ、図４Ｂ参照）。挿入時には、返し機構４０は初期状態である。そして、挿入が完了したら、円筒部材４６を打ち杭部１１の上方から挿通させて、表面から露出した第１及び第２引っ掛け片４４，４５の先端を円筒部材４６で押圧する。この押圧により、第１及び第２引っ掛け片４４，４５は、回動ピンを中心として回動し径方向外側に広がる。これにより、第１及び第２引っ掛け片４４，４５は、取付穴Ｈの側壁に引っ掛かる。すなわち、返し機構４０は、取付穴Ｈに対して返しとしての機能を有する。
なお、その後は、打ち杭部１１と取付穴Ｈとの隙間空間には、水中ボンドが充填される（図４Ｂ参照）。

本変形例によれば、例えば、岩盤Ｇの取付穴Ｈの側壁が不連続に凸凹してても、返し機構４０の第１及び第２引っ掛け片４４，４５によって打ち杭部１１が取付穴Ｈの側壁に引っ掛かり機械的に固定されることになる。このため、打ち杭部１１が岩盤Ｇから抜けることなくより強固に固定されることになるので、結果的に海底の基礎Ｇに光ファイバーケーブルＣをより確実に固定することができる。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、フック部１９の断面を丸状としたがこれに限定されない。例えば、楕円形状や矩形状などの多角形状に形成しても良い。

１０ 海底ケーブル固定具
１１ 打ち杭部
１２ 接続部
１３ 杭係合部
１４ ねじ穴
１５ フック係合部
１６ キリ穴
１７ 連結部
１８ ナット（ストッパ部）
１９ フック部
２０ ねじ穴
２１ スパイク部
３２ 接続部
４０ 返し機構
４１ 切り欠き
４２ 回動ピン
４３ 係止ピン
４４ 第１引っ掛け片
４５ 第２引っ掛け片
４６ 円筒部材
５０ 海底ケーブル固定具
５１ 片部
５２ キリ穴
５３ 押え部
Ｇ 岩盤（基礎）
Ｃ 光ファイバーケーブル（海底ケーブル）
Ｈ 取付穴
Ｄ 離間距離
Ｂ ボルト

Claims (3)

1. 海底に敷設される海底ケーブルを前記海底に固定する海底ケーブル固定具であって、
   略棒状に形成され、前記海底の基礎に固定される略棒状の打ち杭部と、
   前記打ち杭部の先端部にその基端部で接続し、前記打ち杭部の周方向で回転可能に設けられる接続部と、
   前記打ち杭部の先端に設けられ、前記接続部が前記打ち杭部の先端部から離脱不能に止めるストッパ部と、
   略円弧状に形成され、前記接続部の先端部にその基端部で接続し、その内周面で海底ケーブルを押さえるフック部と、
   前記フック部の先端に設けられ、前記打ち杭部が前記海底の基礎に固定された状態で前記海底の基礎に食い込んで固定されるスパイク部と、
   を備える
   ことを特徴とする海底ケーブル固定具。
2. 前記フック部の内周面は、前記海底ケーブルの外周面に倣って形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の海底ケーブル固定具。
3. 前記打ち杭部の先端部外周面にねじ溝が形成され、
   前記ストッパ部は、前記ねじ溝に螺合するナットである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の海底ケーブル固定具。

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