JP6608009B1 - 海底ケーブルの埋設方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】埋設装置やその設置準備を簡便化すると共に、埋設時間の短縮化を図って、埋設コストを削減することができる海底ケーブルの埋設方法を提供する。【解決手段】海底切断装置10は、複数の車輪Wを有し、海底面B上を走行可能に設けられる装置本体20と、海底面Bを切断するためのソーチェーン(刃)43を有し、装置本体20に固定支持される海チェーンソー(底切断部)40と、を備える。海底ケーブルCの埋設方法は、海底切断装置10のチェーンソー40で海底面Bを切断して海底ケーブルCの幅方向一方側に第1切込部Sを形成する第1の切断工程と、第1の切断工程の後に、海底切断装置10のチェーンソー40で海底面Bを切断して海底ケーブルCの幅方向他方側に第2切込部Sを形成する第2の切断工程と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、海底ケーブルの埋設方法に関する。
従来の海底ケーブルの埋設方法としては、海底面上を走行可能に構成され、油圧作動アームを介して取付けられる線条埋設用スキを有する水底作業トラクタを用いるものが知られる(例えば、特許文献1参照)。この水底作業トラクタは、水底を堀削し、線条コイルを搭載する水面上の線条積載台船から制御部および制御ケーブルを介して海底ケーブルを引出し埋設する際、水底作業トラクタで線条積載台船を引っ張るように構成される。
またその他の埋設方法としては、ウォータージェット式の掘削体を有する埋設機を用いるものが知られる(例えば、特許文献2参照)。この掘削体は、幅に対して長さ方向が長く設けられており、その下面部に複数のウォータージェットノズルが配設される。また、この掘削体は、埋設機本体に対して揺動可能に斜めに海底面に没することが可能な構造を有しており、掘削体の内部には複数の送水通路が設けられる。そして、その複数の送水通路は、掘削体の長さ方向に複数組に分けられたウォータージェットノズルの各組に別々に連通される。
特開平5−3615号公報 特開2000−13947号公報
しかしながら、上記特許文献1及び2の埋設方法では、装置が大掛かりであり埋設コストを増大させていた。具体的には、上記特許文献1の方法では、海底面の掘削を水底作業トラクタの線条埋設用スキで掘り越して行っていた。また、上記特許文献2では、ウォータージェットの埋設体を海底面に埋没させた状態で稼働し、その水圧により海底面を掘削していた。
このように、従来の埋設方法は、複雑な機構を有する装置を用いるものである。そのため、機構の設置に準備を要するなど取り扱いが難しく、またその機構も高価であり埋設コストを増加させる結果となっていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、埋設装置やその設置準備を簡便化すると共に、埋設時間の短縮化を図って、埋設コストを削減することができる海底ケーブルの埋設方法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)海底切断装置を用いて海底面を切断して海底ケーブルを埋設する海底ケーブルの埋設方法であって、海底切断装置は、複数の車輪を有し、海底面上を走行可能に設けられる装置本体と、海底面を切断するための刃を有し、装置本体に固定支持される海底切断部と、を備え、海底ケーブルが海底面上に略直線状に一時的に載置された状態で、海底ケーブルの幅方向一方側を、海底ケーブルと海底切断部の刃との間で所定の幅方向隙間をあけて海底切断装置の装置本体を海底ケーブルの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置の海底切断部で海底面を切断して海底ケーブルの幅方向一方側に第1切込部を形成する第1の切断工程と、第1の切断工程の後に、海底ケーブルの幅方向他方側を、海底ケーブルと海底切断部の刃との間で所定の幅方向隙間をあけて海底切断装置の装置本体を海底ケーブルの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置の海底切断部で海底面を切断して海底ケーブルの幅方向他方側に第2切込部を形成する第2の切断工程と、第1及び第2の切断工程後に、海底ケーブルを、海底面上で第1及び第2切込部と、第1及び第2の切断工程により切断された第1及び第2切込部で挟まれた間部分とに重畳しないように一時的に退避させる退避工程と、退避工程後に、間部分を除去して、海底ケーブルの長手方向に沿った収納溝を形成する除去工程と、除去工程により形成された収納溝に対し、海底ケーブルを埋設する埋設工程と、を含むことを特徴とする海底ケーブルの埋設方法。
(2)海底切断装置の海底切断部は、油圧式チェンソーであることを特徴とする(1)に記載の海底ケーブルの埋設方法。
本発明の海底ケーブルの埋設方法によれば、海底切断装置は、複数の車輪を有し、海底面上を走行可能に設けられる装置本体と、海底面を切断するための刃を有し、装置本体に固定支持される海底切断部と、を備え、海底ケーブルが海底面上に略直線状に一時的に載置された状態で、海底ケーブルの幅方向一方側を、海底ケーブルと海底切断部の刃との間で所定の幅方向隙間をあけて海底切断装置の装置本体を海底ケーブルの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置の海底切断部で海底面を切断して海底ケーブルの幅方向一方側に第1切込部を形成する第1の切断工程と、第1の切断工程の後に、海底ケーブルの幅方向他方側を、海底ケーブルと海底切断部の刃との間で所定の幅方向隙間をあけて海底切断装置の装置本体を海底ケーブルの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置の海底切断部で海底面を切断して海底ケーブルの幅方向他方側に第2切込部を形成する第2の切断工程と、第1及び第2の切断工程後に、海底ケーブルを、海底面上で第1及び第2切込部と、第1及び第2の切断工程により切断された第1及び第2切込部で挟まれた間部分とに重畳しないように一時的に退避させる退避工程と、退避工程後に、間部分を除去して、海底ケーブルの長手方向に沿った収納溝を形成する除去工程と、除去工程により形成された収納溝に対し、海底ケーブルを埋設する埋設工程と、を含む。このため、埋設装置やその設置準備を簡便化すると共に、埋設時間の短縮化を図って、埋設コストを削減することができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細はさらに明確化されるだろう。
図1は、本発明に係る実施形態の海底切断装置を説明する斜視図である。 図2は、図1のII-II断面図である。 図3は、図1に示す海底切断装置を用いた海底ケーブルの埋設工程の前段を説明する模式図である。 図4は、図1に示す海底切断装置を用いた海底ケーブルの埋設工程の後段を説明する模式図である。
以下、図面に基づいて、本発明に係る海底ケーブルの埋設方法の実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において、海底切断装置に関して走行する方向を装置前後方向とする。装置走行面(海底面)に平行な面、すなわち水平面上において、この装置前後方向に直交する方向を装置幅方向とする。この装置幅方向について、装置前後方向に対して左側を装置左側、その右側を装置右側とする。また、装置前後方向は、後述する海底ケーブルの長手方向に平行である。また、海底切断装置は、装置前後及び装置幅方向が水平面に対して平行であり、上下方向が水平面に対して鉛直な鉛直方向であり、重力が作用する方向に平行である。
<海底切断装置>
まず図1及び図2を参照して、本実施形態に係る海底切断装置10について説明する。図1は、本発明に係る実施形態の海底切断装置10を説明する斜視図である。図2は、図1のII-II断面図である。
なお、本実施形態の海底切断装置10は、海底ケーブルCを海底内に埋設する前工程として、海底面Bを切断するものである。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及び図2に示すように、海底面切断装置10は、4つの車輪Wを有する車両であり、海底面B上を走行可能に設けられる装置本体20と、この装置本体20に固定支持されるチェーンソー(海底切断部)40と、を備える。
なお、海底切断装置10の装置本体20は金属部材により主に構成され、後述する各部位の多くは溶接などにより一体に接合されて設けられる。
装置本体20は、装置本体20の骨格をなす複数の装置フレーム21を有する。装置フレーム21は、略枠体状に形成され、装置上下方向に間隔をあけて海底面Bなどの装置走行面に沿って配設されるベースフレーム22と、このベースフレーム22の前端部において装置幅方向に間隔をあけて配設され、装置上下方向に延出する一対の前フレーム33,33と、ベースフレーム22の後端部において装置幅方向に間隔をあけて配設され装置上下方向に延出する一対の後フレーム35,35と、一対の前フレーム33,33それぞれの先端同士を連結する前ハンドル34と、一対の後フレーム35,35それぞれの先端同士を連結する後ハンドル36と、を含んで構成される。
ベースフレーム22は、側面視で水平面に対し斜めに配設される矩形状の第1枠体23と、この第1枠体23の、装置走行面(海底面)に最も近接する部位に対し装置上下方向で離間して配設される矩形状の第2枠体30と、第1枠体23の前端部に立設され、その先端部が第2枠体30の後端部にそれぞれ連結する左右一対の壁部32,32と、を含んで構成される。
なお、左右一対の壁部32,32は、各壁部32の基端部で第1枠体23の側部の前端と後述する連結フレーム24の前端にそれぞれ連結固定されており、第1枠体23の前端部と第2枠体30の後端部とをステップ(階段)状に連結する。すなわち、ベースフレーム22は、側面視で略Z字状に形成される。
第1枠体23は、その枠内において装置前後方向に沿って延出すると共に、互いに装置幅方向で間隔をあけて配設される左右一対の連結フレーム24,24と、この左右一対の連結フレーム24,24の装置前後方向の中間部を架け渡して配設される橋架フレーム(不図示)と、を有する。
左右一対の連結フレーム24,24は、連結フレーム24の後端で第1枠体23の後端部にそれぞれ連結する。また、左右一対の連結フレーム24,24は、第1枠体23の左右側部と平行に、すなわち側面視で水平面に対し斜めに配設される。また、左側の連結フレーム24と第1枠体23の左側部とにより挟まれる空間内には、左側の前輪W及び後輪Wが装置前後方向に並んで回転可能に支持される。また、左側の連結フレーム24及び第1枠体23の左側部には、左側の前輪W及び後輪Wの回転軸(不図示)を支持する軸支持部25がそれぞれ配設される。右側の連結フレーム24と第1枠体23の右側部とにより挟まれる空間内にも同様に、右側の前輪W及び後輪Wが装置前後方向に並設されており、これら車輪Wは軸支持部25により回転可能に支持される。
なお、4つの車輪Wのタイヤの外周面それぞれは、その径方向内側に窪んで凹状に形成される。また、左側及び右側の前後車輪W間それぞれには、連結フレーム24と第1枠体23の側部とを横架する仕切りブラケット26が配設される。
橋架フレームは、左右一対の連結フレーム24,24の補強部材であり、第1枠体23全体の剛性を向上させる。また、チェーンソー40のソー本体41(後述)は橋架フレームの上方に配置されており、橋架フレームはチェーンソー40のソー本体41を左右一対の連結フレーム24,24などを介して支持したり、または海底面Bの切断時に舞い上がる土や砂利などからチェーンソー40のソー本体41を保護したりする。
そして、左側の連結フレーム24の中間部には側面視で扇状のソー固定冶具27が立設される。ソー固定冶具27は、金属製の板部材からなり、外縁部に周方向に沿って略等間隔に複数のボルト挿通穴28が形成される。ソー固定冶具27は、後述するように、チェーンソー40を装置本体20に対し任意の取付角度で固定支持するために用いられる。
第2枠内30の内枠にはメッシュ状のガード部31が一面に貼り付けられて設けられる。カード部31は、海底切断装置10の操作者を、海底面Bの切断時に舞い上がる石や砂利などから保護する。
チェーンソー40は、油圧式チェーンソーであり、油圧動力源が内蔵されるソー本体41と、このソー本体41に保持されたガイドバー42と、このガイドバー42の外周に駆動可能に配置されるソーチェーン(刃)43と、油圧動力源により回転しソーチェーン43を駆動させるスプロケット44と、油圧動力源の回転を任意に調整可能にするためのスロットルレバー45と、を有する。また、ソー本体41には、ソー固定冶具27に取り付けるための支持ブラケット46が複数のボルトにより固設される。
なお、ソー本体41には油圧ホースHが接続され、動力源として油圧が外部(例えば地上)から供給される。また、スロットルレバー45は後ハンドル36に固定支持されており、操作者が海底切断装置20の装置本体20を押しながらチェーンソー40を操作して回転駆動させることが可能である。また、支持ブラケット46には、ボルトねじ穴(不図示)が形成される。
ソー固定冶具27の複数のボルト挿通穴28のいずれか1つにボルトを挿通し、このボルトをチェーンソー40の支持ブラケット46のボルトねじ穴に螺合させる。これにより、チェーンソー40は、所定の取付角度(走行面に対する傾斜角度)で装置本体20に固定支持される。
なお、チェーンソー40の取付角度を変更する場合には、ボルトを螺合させるボルト挿通穴28を適宜選択すればよい。
このように構成される海底切断装置を、図2に示すように、海中に沈め海底面Bに載置する。そして、操作者が海底切断装置10の後ハンドル36を把持し、装置本体20を装置前方に押して走行させる。また、操作の補助者を伴う場合には、この補助者は装置本体20の前ハンドル34を把持し装置本体20の走行方向の操舵調整などを行う。また、操作者は、装置本体20を走行させながら前ハンドル34に取り付けられるスロットルレバー45を操作することによりチェーンソー40の動作・停止、回転速度などを調整して海底面Bを切断していく。
ただし、海底面切断の初期状態では、チェーンソー40は適切に海底面B内に挿入されていない。そこで、操作者及び補助者により海底切断装置10の前輪Wのみを海底面Bから離間させた(浮かせた)状態で後輪走行しながら、チェーンソー40を回転駆動する。そして、前輪Wを海底面Bに徐々に近接させてチェーンソー40のソーチェーン43を海底面B内に挿入させていく。前輪Wが海底面Bに接触した時点で、そのまま操作者及び補助者は装置本体20を海底面Bに沿って押して走行させる。このとき、装置本体20に固定支持されたチェーンソー40は海底面Bを切断して(切り込みを入れて)、海底面Bに切込部Sを形成する(図3及び図4参照)。その結果、切込部Sは、装置本体20の走行方向に延びて形成される。
<本実施形態の海底ケーブルの埋設方法>
次に、図3及び図4を参照して、本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法について説明する。図3は、本実施形態の海底切断装置10を用いた海底ケーブルCの埋設工程の前段を説明する模式図である。図4は、本実施形態の海底切断装置10を用いた海底ケーブルCの埋設工程の後段を説明する模式図である。
図3(A)に示すように、まずは海底面B上において海底ケーブルCの埋設予定位置に一時的に載置する(すなわち載置工程)。載置の際、海底ケーブルCは、海底面B上に絡まらないように略直線状に載置される。また、本実施形態の海底ケーブルCの埋設は、水深30m未満の海域で行われるとよい。
なお、実際に海底ケーブルCを載置しなくても、海底面B上の海底ケーブルCの埋設予定位置に対してマーカなどを用いて対応してもよい。例えば、海底ケーブルCのダミーマーカとしてテープを載置したり、或いはチェーンソー40や掘削機などで埋設予定位置を切断又は掘削してマーキングしたりしてもよい。
図3(B)に示すように、海底ケーブルCが海底面B上に一時的に載置された状態で、海底ケーブルCの幅方向一方側(図3中、紙面奥側)において、海底ケーブルCとチェーンソー(海底切断部)40のソーチェーン(刃)43との間で所定の幅方向隙間があくように、海底切断装置10を設置する(図1及び図2参照)。そして、操作者などが海底切断装置10の装置本体20を海底ケーブルCの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置10のチェーンソー40で海底面Bを切断する。これにより、海底ケーブルCの幅方向一方側に第1切込部Sが、海底ケーブルCの長手方向に沿って形成される(すなわち第1の切断工程)。
なお、切込部Sの深さは、30cm程度とするとよい。
図3(C)に示すように、第1の切断工程と同様に、海底ケーブルCの幅方向他方側(図3中、紙面手前側)において、海底ケーブルCとチェーンソー40のソーチェーン43との間で所定の幅方向隙間があくように、海底切断装置10を設置する(図1及び図2参照)。そして、海底切断装置10を所定距離走行させて、海底切断装置10のチェーンソー40で海底面Bを切断する。これにより、海底ケーブルCの幅方向他方側に第2切込部Sが、海底ケーブルCの長手方向に沿って形成される(すなわち第2の切断工程)。第1及び第2切込部S間の寸法は海底ケーブルCの径寸法に応じて、例えば20cm〜30cmに設定されるとよい。
図4(A)に示すように、第1及び第2の切断工程後に、海底ケーブルCを、海底面B上で第1及び第2切込部S,S、並びに第1及び第2切込部S,Sで挟まれた間部分Pのいずれも重畳しないように、具体的には、第2切込部Sの幅方向他方側(図4中、手前側)に、一時的に退避させる(すなわち退避工程)。
図4(B)に示すように、退避工程後に、第1及び第2切込部S,Sで挟まれた間部分Pを、掘削機などを用いて掘削する。さらに、この間部分Pをジェットポンプの水流を用いて砂利などを掃出する。このように間部分Pを除去して、海底ケーブルCの長手方向に沿った収納溝Gを形成する(すなわち除去工程)。
なお、掘削機やジェットポンプに限定されず、間部分Pを除去可能なものであれば種々の機械を用いることができる。
図4(C)に示すように、除去工程により収納溝Gが形成された後に、この収納溝Gに海底ケーブルCを収納する。収納溝Gに海底ケーブルCが収納された状態で、収納溝Gには砂利や水中コンクリート(不図示)などを適宜充填して、海底ケーブルCを海底面B内に埋設する。
<本実施形態の利点>
以上説明したように、本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法によれば、海底切断装置10は、複数の車輪Wを有し、海底面B上を走行可能に設けられる装置本体20と、海底面Bを切断するためのソーチェーン(刃)43を有し、装置本体20に固定支持されるチェーンソー(海底切断部)40と、を備え、海底ケーブルCが海底面B上に略直線状に一時的に載置された状態で、海底ケーブルCの幅方向一方側を、海底ケーブルCとチェーンソー40のソーチェーン43との間で所定の幅方向隙間をあけて海底切断装置10の装置本体20を海底ケーブルCの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置10のチェーンソー40で海底面Bを切断して海底ケーブルCの幅方向一方側に第1切込部Sを形成する第1の切断工程と、第1の切断工程の後に、海底ケーブルCの幅方向他方側を、海底ケーブルCとチェーンソー40のソーチェーン43との間で所定の幅方向隙間をあけて海底切断装置10の装置本体20を海底ケーブルCの長手方向に沿って所定距離走行させて、海底切断装置10のチェーンソー40で海底面Bを切断して海底ケーブルCの幅方向他方側に第2切込部Sを形成する第2の切断工程と、第1及び第2の切断工程により切断された第1及び第2切込部S,Sで挟まれた間部分Pを除去して、海底ケーブルCの長手方向に沿った収納溝Gを形成する除去工程と、除去工程により形成された収納溝Gに対し、海底ケーブルCを埋設する埋設工程と、を含む。このため、埋設装置やその設置準備を簡便化すると共に、埋設時間の短縮化を図って、埋設コストを削減することができる。
また、本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法によれば、主に人力での工程(作業)であるため、海底ケーブルCの埋設状況を視認しながら海底面Bの切断や掘削などが可能である。このため、必要以上に切断や掘削しなくても済むため、作業効率を向上させることができる。
また、本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法によれば、チェーンソー40は、装置本体20に固定支持されており、操作者などがチェーンソー40を直接持って作業をする必要がない。このため、操作者の手元からチェーンソー40の刃元が離間しているので、作業安全性を向上させることができる。また、海底面切断装置10は簡素な構造であり、軽量であるため、小型船へ搭載することができ、この場合、さらに埋設コストを削減することができる。
また、本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法によれば、第1及び第2の切断工程後に、海底ケーブルCを、海底面B上で第1及び第2切込部S,S並びに間部分Pと重畳しないように一時的に退避させる退避工程をさらに含むため、埋設時間の短縮化をさらに図ることができ、作業効率を向上させることができる。
ここで、従来は水中内でチェーンソーを用いた掘削がなかった。油圧式チェーンソー自体、水中用として用いられることはなかった。しかしながら、本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法によれば、海底切断装置10の海底切断部40は油圧式チェンソーであるため、埋設装置を簡便化して埋設コストをさらに削減することができる。
本実施形態の海底ケーブルCの埋設方法は、海底面Bにおいて軟岩部や浅海部海域で用いられるとよい。この場合、埋設コストの大幅な削減が見込まれる。
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、海底切断部としてチェーンソー(40)を採用したが、これに限定されない。例えば、刃として円盤状の回転ホイルを有する油圧ハンドカッター(丸鋸)を採用してもよい。油圧ハンドカッターは、回転ホイルを高速回転させて回転ホイルの周縁で対象物を切断する。
10 海底切断装置
20 装置本体
21 装置フレーム
22 ベースフレーム
23 第1枠体
24 連結フレーム
25 軸支持部
26 仕切りブラケット
27 ソー固定治具
28 ボルト挿通穴
30 第2枠体
31 ガード部
32 壁部
33 前フレーム
34 前ハンドル
35 後フレーム
36 後ハンドル
40 チェーンソー(海底切断部)
41 ソー本体
42 ガイドバー
43 ソーチェーン
44 スプロケット
45 スロットルレバー
46 支持ブラケット
B 海底面
S 切込部
P 間部分
G 収納溝
C 海底ケーブル
W 車輪
H 油圧ホース

Claims (2)

  1. 海底切断装置を用いて海底面を切断して海底ケーブルを埋設する海底ケーブルの埋設方法であって、
    前記海底切断装置は、複数の車輪を有し、前記海底面上を走行可能に設けられる装置本体と、前記海底面を切断するための刃を有し、前記装置本体に固定支持される海底切断部と、を備え、
    前記海底ケーブルが前記海底面上に略直線状に一時的に載置された状態で、前記海底ケーブルの幅方向一方側を、前記海底ケーブルと前記海底切断部の前記刃との間で所定の幅方向隙間をあけて前記海底切断装置の装置本体を前記海底ケーブルの長手方向に沿って所定距離走行させて、前記海底切断装置の前記海底切断部で前記海底面を切断して前記海底ケーブルの幅方向一方側に第1切込部を形成する第1の切断工程と、
    前記第1の切断工程の後に、前記海底ケーブルの幅方向他方側を、前記海底ケーブルと前記海底切断部の前記刃との間で所定の幅方向隙間をあけて前記海底切断装置の装置本体を前記海底ケーブルの長手方向に沿って所定距離走行させて、前記海底切断装置の前記海底切断部で前記海底面を切断して前記海底ケーブルの幅方向他方側に第2切込部を形成する第2の切断工程と、
    前記第1及び第2の切断工程後に、前記海底ケーブルを、前記海底面上で前記第1及び前記第2切込部と、第1及び第2の切断工程により切断された前記第1及び前記第2切込部で挟まれた間部分とに重畳しないように一時的に退避させる退避工程と、
    前記退避工程後に、前記間部分を除去して、前記海底ケーブルの長手方向に沿った収納溝を形成する除去工程と、
    前記除去工程により形成された前記収納溝に対し、前記海底ケーブルを埋設する埋設工程と、
    を含むことを特徴とする海底ケーブルの埋設方法。
  2. 前記海底切断装置の前記海底切断部は、油圧式チェンソーである
    ことを特徴とする請求項1に記載の海底ケーブルの埋設方法。
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