JP7374889B2 - 海底ケーブルの修理用の水中活動区域 - Google Patents

Description

本発明は、海底ケーブルを修理するための水中活動区域（ｈａｂｉｔａｔ）に関し、特に、海底ケーブルのいずれかの部分を修理のために水上の船舶に回収し、その後、修理された海底ケーブルを戻す必要なしに、海底ケーブルが修理可能である水中活動区域に関する。

通常、海底ケーブルは、水域を間に持つ遠隔地間で電力および／またはデータを転送するために使用される。そのようなケーブルを海底に沿って敷設すること、または、ケーブル支持体等の要件を取り除く一方でなおもケーブルの比較的安全な環境を提供するので、ケーブルを海底のわずかに下に埋め込むことが一般的である。

時間が経つにつれて、または予期せぬ状況により、ケーブルが損傷または劣化し、その結果、性能の低下または完全な故障がもたらされる可能性がある。これらの問題は通常、ケーブルのおおよその部分に特定することができる。しかしながら、問題の箇所がわかっている場合でも、海底ケーブル上で修理を行うことは非常に困難で時間のかかる作業である。

現在、そのようなケーブルの修理は、修理のためにケーブルの損傷部分または欠陥部分を船舶に回収し、その後、修理されたケーブルを海底に戻すことを伴う。これにはまず、損傷または欠陥のある、ある長さのケーブルを露出させるためにケーブルの掘削が必要である。次いで、損傷または欠陥のある部分は海底で切断されるが、これは通常、ＲＯＶを使用する、またはダイバーによって実行される。次に、ケーブルの各切断端部が船舶に回収され、損傷部分または欠陥した部分と交換するために、新しい部分がその間に継ぎ合わされる。次いで修理された部分は海底に戻される。

理解できるように、上記には、第１の切断端部の回収、この第１の切断端部への新しいケーブル部分の一端の取り付け、第２の切断端部を回収できる場所への移動、この第２の切断端部の回収、およびこの第２の端部への新しいケーブル部分の第２の端部の取り付けが含まれる。このプロセスにより、新しい部分の長さは海底ケーブルの深さに依存し、通常、必要な長さはこの深さの３倍になり得る。その結果、比較的短い損傷または欠陥部分がケーブルから切断される修理であっても、修理を実行するにはかなりの長さの新しいケーブルが必要になる。これにより、追加の費用が発生し、修理を行うために大量のケーブルを保管する必要がある。

必要な新しいケーブルの長さに加えて、上の記載から、記載したプロセスは時間がかかり、労働集約的であることを理解することができる。

本発明の目的は、海底ケーブルのいずれの部分も船舶に回収する必要なしに、適切な修理環境内での海底ケーブル修理を実現することである。

本発明によれば、海底ケーブルの修理のための水中活動区域が提供され、この活動区域は、海底ケーブルが水中にある間に、修理中の海底ケーブルの一部を受け入れるのに適したケーブルメンテナンス環境を含み、修理全体が、海底ケーブルのいずれの部分も海面まで搬送する必要なく水中活動区域内で実行され、水中活動区域はさらに、海底ケーブルに対して水中活動区域を上昇および／または下降させるように構成された上昇および／または下降手段を含む。

理想的には、水中活動区域は、海底に水中活動区域を最初に配置した後、海底ケーブルに対する活動区域の横方向の位置を調整するための横方向移動手段をさらに含む。

さらに有利なことに、ケーブルメンテナンス環境にアクセスするために海底ケーブルを海面以上に上昇させる必要はなく、この結果、修理プロセスが迅速になり、修理する間、海底ケーブルの乱れが大幅に減る。

理想的には、海底ケーブルは海底電力ケーブルである。

好ましくは、水中活動区域は、修理中の海底ケーブルの部分が持ち上げ位置まで上昇されるように、ケーブルメンテナンス環境内に受け入れられた海底ケーブルの部分を持ち上げるための持ち上げ機構を備える。

好ましくは、持ち上げ機構は、修理中の海底ケーブルの部分の一部または全部が水没しないように海底ケーブルを持ち上げる。

有利なことに、修理される海底ケーブルの部分は、非水没状態でアクセスおよび修理することができる。

理想的には、活動区域は、海底ケーブルと係合してそれを保持するように配置された海底ケーブル保持手段を備える。

好ましくは、海底ケーブル保持手段は、持ち上げ機構に配置可能である。

理想的には、海底ケーブル保持手段は、海底ケーブルを解放可能に保持するための少なくとも１つの保持要素を含む。

好ましくは、海底ケーブル保持手段は、海底ケーブルを解放可能に保持するための２つの保持要素を備える。

理想的には、持ち上げ機構は少なくとも１つの伸縮アームを備え、伸縮アームは保持要素の第１の端部で終端する。

好ましくは、持ち上げ機構は２つの伸縮アームを備え、各伸縮アームは保持要素の第１の端部で終端する。

理想的には、保持要素は、海底ケーブルに沿って長手方向に２つの別々の保持位置で海底ケーブルと係合し、保持するように配置される。

好ましくは、修理中の海底ケーブルの部分は、２つの別個の保持位置の間に配置される。

理想的には、保持要素は、海底ケーブルを解放可能にクランプするように構成されたクランプ手段である。

理想的には、海底ケーブル保持手段は、海底ケーブルの切断時に海底ケーブル保持手段が海底ケーブルの１つまたは複数の切断部分の軸方向の広がりを低減または防止するように海底ケーブルを保持するように構成される。

有利には、軸方向の広がりの防止により、海底ケーブルへのさらなる損傷が最小限に抑えられ、したがって、追加の修理、または、海底ケーブルの元の欠陥または損傷によって必要とされる部分よりも長い修理部分が防止される。

理想的には、持ち上げ機構と海底ケーブル保持手段の組み合わせは、海底ケーブルを海底の位置から掴み、海底ケーブルを持ち上げ位置に持ち上げ、修理を実行できるように海底ケーブルを持ち上げ位置に保持するように構成される。

有利なことに、ケーブルの保持と持ち上げは、単一の機構によって実行することができる。

理想的には、ケーブルメンテナンス環境は少なくとも部分的にエンクロージャで囲まれる。

好ましくは、エンクロージャは、少なくとも１人の人間の活動者と、修理中の海底ケーブルの少なくとも一部とを収容するのに適している。

最も好ましくは、エンクロージャは、少なくとも２人の人間の活動者と、修理中の海底ケーブルの少なくとも一部とを収容するのに適している。

理想的には、水中活動区域は、エンクロージャと動作可能に係合し、海底ケーブルに対するエンクロージャおよび／または持ち上げ機構の位置を調整するように配置された位置調整手段を含む。

好ましくは、位置調整手段は、海底ケーブルがエンクロージャ内に配置可能であり、ケーブルメンテナンス環境内でアクセスできるように、海底に最初に活動区域を配置した後、海底ケーブルに対するエンクロージャの位置の調整を可能にする。

理想的には、位置調整手段は、水中活動区域が、海底ケーブルからまたは海底ケーブルの修理の場所から横方向および／または長手方向にずれた海底ケーブルの近くの海底の領域に配置された後、エンクロージャの位置を調整するように構成される。

有利には、位置調整手段は、あまり気に掛けなくてもよい活動区域の初期配置を可能にする。それというのも、海底ケーブルがケーブルメンテナンス環境と整列可能なように、またはケーブルメンテナンス環境内にあるように正確に活動区域が配置されない場合、活動区域はその後、海底ケーブルがケーブルメンテナンス環境と整列可能であり、またはケーブルメンテナンス環境内にあるように調整可能であり、その後の修理を行うことができるからである。

さらに有利なことに、活動区域は、初期配置後、船舶からの操作が少なくて済む。

好ましくは、位置調整手段は、上昇および／または下降手段を含む。

理想的には、上昇および／または下降手段は、エンクロージャが海底ケーブルに対して上昇した位置に上昇できるように、エンクロージャの位置を調整するように構成される。

好ましくは、上昇および／または下降手段は、エンクロージャが海底ケーブルに対する上昇位置から海底ケーブル上のまたはその近位の位置まで下降できるように、エンクロージャの位置を調整するように構成される。

理想的には、位置調整手段は横方向移動手段を含む。

好ましくは、横方向移動手段は、エンクロージャが海底ケーブルに対して横方向に移動できるようにエンクロージャの位置を調整するように構成される。

理想的には、上昇および／または下降手段および横方向移動手段は、海底ケーブルに対してエンクロージャを上昇位置に上昇させ、エンクロージャの少なくとも一部が海底ケーブルの少なくとも一部の真上に配置可能であるようにエンクロージャを横方向に位置付け、そして海底ケーブルの少なくとも一部がケーブルメンテナンス環境内に配置可能になり得るようにエンクロージャを下げるように、独立して連続的に、または同時に組み合わせて動作可能である。

好ましくは、上昇および／または下降手段は、エンクロージャと動作可能に係合しかつ海底ケーブルに対してエンクロージャを選択的に上昇または下降させるように構成された複数の伸縮式支持体を備える。

理想的には、エンクロージャの各側に位置付け可能であり、かつ伸縮式支持体の伸長または収縮がエンクロージャを上昇または下降させるようにエンクロージャと動作可能に係合可能な伸縮式支持体の少なくとも１つの対向するセットを上昇および／または下降手段は備える。

好ましくは、上昇および／または下降手段は、エンクロージャの各側に配置可能でありかつエンクロージャと動作可能に係合可能な伸縮式支持体の２つの対向するセットを含み、その結果、伸縮式支持体の伸長または収縮がエンクロージャを上昇または下降させる。

好ましくは、伸長式支持体は、フーチング手段で終端する。

理想的には、フーチング手段は一般的な土壌条件に合わせて構成可能である。

好ましくは、フーチング手段は、一般的な土壌条件に合わせて構成可能なモジュール式システムを含む。

理想的には、フーチング手段はパッドを含む。

有利には、パッドは、活動区域が海底の材料に沈み込むのを防止する。

理想的には、水中活動区域を最初に配置する際に、海底ケーブルの両側に横方向に伸縮式支持体は配置可能である。

理想的には、伸縮式支持体は油圧ストラットを含む。

好ましくは、横方向移動手段は、エンクロージャの横方向移動を案内するためにエンクロージャと動作可能に係合する少なくとも１つのエンクロージャガイド手段を備える。

理想的には、エンクロージャガイド手段は、海底ケーブルの長手方向にほぼ垂直に延びる。

好ましくは、エンクロージャガイド手段は、対向する上昇および／または下降手段の間に延在する。

理想的には、横方向移動手段は、少なくとも１つのエンクロージャガイド手段に沿ってエンクロージャを搬送するための手段を含む。

最も好ましくは、横方向移動手段は、対向可能な上昇／下降手段の各セットの間に１つが延びる２つのエンクロージャガイド手段を含む。

理想的には、各エンクロージャガイド手段は、エンクロージャの海底ケーブルに面する外面と動作可能に係合している。

好ましくは、エンクロージャガイド手段は少なくとも１つの軌道であり、エンクロージャは、エンクロージャが少なくとも１つの軌道に沿って移動可能であるように、少なくとも１つの軌道と摺動可能なまたは他のそのような移動可能な係合のための軌道係合手段を有する。

理想的には、エンクロージャは、少なくとも１つの軌道に沿って、一般に少なくとも１つの軌道の長手方向に移動可能である。

好ましくは、エンクロージャを搬送する手段は、油圧作動手段または他のそのような適切な作動手段である。

理想的には、位置調整手段は長手方向移動手段を含む。

好ましくは、長手方向移動手段は、海底ケーブルの長手方向に水中活動区域を搬送するように構成された１つまたは複数の連続軌道、車輪、推進システム、または他のそのような手段を含む。

最も好ましくは、長手方向移動手段は、２つの連続軌道を含む。

理想的には、エンクロージャはケーブルアクセス手段を備える。

好ましくは、エンクロージャは、ケーブルが通過可能な対向可能なケーブルアクセス壁を有する。理想的には、ケーブルアクセス手段は、エンクロージャのケーブルアクセス壁に開口部を備え、海底ケーブルは開口部に配置可能である。

好ましくは、ケーブルアクセス手段の開口部は細長い開口部である。

理想的には、ケーブルアクセス手段の開口部は、対向可能なケーブルアクセス壁の最下縁部からケーブルアクセス壁に沿って途中までほぼ垂直方向に延びる。

理想的には、細長い開口部は、海底ケーブルの少なくとも部分的な垂直移動を可能にするように構成される。

好ましくは、ケーブルアクセス手段は、海底ケーブルの軸方向にほぼ沿ってケーブルアクセス手段の開口部から外向きに延びるチャネルを含む。

理想的には、チャネルはケーブルアクセス手段の開口部の少なくとも一部の周りに密封可能に取り付け可能である。

好ましくは、チャネルはテーパ状チャネルである。

理想的には、テーパ状チャネルは、細長い開口部の少なくとも上部とほぼ同じ断面寸法を有する第１の端部を有する。

好ましくは、テーパ状チャネルは、使用時に海底に対向し、海底にほぼ平行に延びる底縁部を有する。

理想的には、テーパ状チャネルの上面は、チャネルの軸方向の長さに沿って先細りになり、底縁部に合流する。

好ましくは、チャネルの底面は、海底ケーブルがチャネル内に配置可能であるように開いている。

有利には、水はケーブルアクセス手段の開口部に進入しない。

さらに有利には、ケーブルアクセス手段のチャネルは、エンクロージャ内の水位がケーブルアクセス手段の開口部の最上部よりも低いレベルであること、その結果、海底ケーブルがケーブルアクセス手段の最上部に位置するとき、エンクロージャ内の水位が海底ケーブルよりも低くなることを可能にする。したがって、海底ケーブルはエンクロージャ内で非水没状態になることができる。

好ましくは、ケーブルアクセス手段は、ケーブルアクセス壁の一部から形成されたスカート部分を含む。

あるいは、ケーブルアクセス手段には、海底ケーブルがケーブルアクセス手段内に配置されたときに、エンクロージャと海底ケーブルとの間に密閉可能な関係を形成するように構成されたシール手段が設けられる。

理想的には、シール手段は調整可能なシール手段である。

好ましくは、シール手段は、ケーブルアクセス手段上に配置可能なシールブラケットと、シールブラケットと動作可能に係合してそれらの間にシールを形成するシール部材とを備える。

好ましくは、シール手段は、海底ケーブルの周りにシールを形成するために迅速に展開できるように構成される。

理想的には、伸縮式支持体が海底ケーブルの各側に配置された状態で水中活動区域が海底に配置されると、上昇および／または下降手段および横方向移動手段は、水中活動区域の最終的な配置を実行するように独立して連続的に、または同時に組み合わせて動作可能であり、それはケーブルアクセス手段が海底ケーブルの真上に配置されるようにエンクロージャを横方向に配置すること、および海底ケーブルがケーブルアクセス手段のシールブラケットに入るようにエンクロージャを降下させることを含む。

理想的には、外部ケーブル保持構成要素はエンクロージャの外側に配置可能である。

好ましくは、外部ケーブル保持構成要素はケーブルアクセス手段と整列可能であり、各ケーブルアクセス手段はそれと整列可能な外部ケーブル保持構成要素を有する。

理想的には、外部ケーブル保持構成要素の位置は、海底ケーブルがケーブルアクセス手段のシールブラケット内に位置するときに、外部ケーブル保持構成要素が海底ケーブルを保持できるような位置である。

好ましくは、海底ケーブルがシールブラケット内にあり、外部ケーブル保持構成要素が海底ケーブルを保持するようにエンクロージャの位置が調整されると、海底ケーブルとエンクロージャの間に密閉関係が形成されるように活動区域内にいる１人または複数人の作業員がシール部材を展開する。

好ましくは、外部ケーブル保持構成要素は、ケーブルアクセス手段および関連するシール手段のすぐ近くにある。

有利には、海底ケーブルはシール手段のすぐ近くで外部ケーブル保持構成要素によって保持されるため、シール手段の近くでの海底ケーブルの動きは最小限に抑えられ、したがってシール手段の完全性が向上する。

理想的には、内部ケーブル保持構成要素はエンクロージャの内部に提供される。

好ましくは、内部ケーブル保持構成要素は、ケーブルアクセス手段に近接して配置可能である。

有利には、海底ケーブルは、ケーブルアクセス手段に近接した位置で内部に保持することができ、それにより、海底ケーブルを修理する間のエンクロージャの内部の海底ケーブルの動きがシール手段の完全性に影響を及ぼさないようにする。

理想的には、外部ケーブル保持構成要素は外部ケーブルクランプである。

好ましくは、内部ケーブル保持構成要素は内部ケーブルクランプである。

好ましくは、エンクロージャは、４つの側壁と、４つの側壁を接続する屋根部分とを含む。

理想的には、屋根部分に対向するエンクロージャの底部は開放部分である。

好ましくは、エンクロージャは入口室を含む。

理想的には、入口室は、水中活動区域の外部から入口室の内部へのアクセスを提供するための密閉可能な第１のドアまたはハッチを備える。

好ましくは、入口室は、入口室からエンクロージャのケーブルメンテナンス環境へのアクセスを提供するための密閉可能な第２のドアまたはハッチを備える。

好ましくは、入口室は加圧手段を含む。

理想的には、加圧手段は圧縮空気または強制空気の供給部を含む。

有利には、入口室

理想的には、２番目の密閉可能なドアまたはハッチは、エンクロージャの既存の入口ドアまたはハッチによって提供される。

理想的には、入口室はモジュール式の入口室である。

好ましくは、入口室は、密閉可能なボルト付きフランジを介してエンクロージャに取り付け可能である。

有利なことに、作業員は、密閉可能な第１のドアまたはハッチに入り、密閉可能な第１のドアまたはハッチを密閉し、密閉可能な第２のドアまたはハッチを介してエンクロージャのケーブルメンテナンス環境に入る前に潜水器具を取り外すことができるため、エンクロージャのケーブルメンテナンス環境の迅速で安全な出入り方法を提供する。

好ましくは、少なくとも水中活動区域のエンクロージャの少なくとも一部は、モジュール構造から形成される。

理想的には、モジュール構造は、所望の寸法のエンクロージャを形成するために結合可能なモジュールセクションを含む。

好ましくは、エンクロージャは、その長手方向の長さを適合させることができるようにモジュールセクションを追加することにより拡張可能である。

有利には、エンクロージャは、その長手方向の長さが、修理される海底ケーブルの変わり得る長さに対応するように形成されてもよい。

さらに有利には、より長いケーブル修理であっても、ケーブルのいかなる部分も海面まで搬送する必要なしに、エンクロージャ内で完全に修理を行うことができる。

理想的には、各モジュールセクションは、エンクロージャを長手方向に約１メートル拡張するようなサイズである。

好ましくは、モジュールセクションは、約２メートル×２メートルの寸法を有するほぼ正方形の断面を有する。

理想的には、モジュールセクションは、エンクロージャのいずれかの既存の部分と入口室の間に取り付け可能である。

好ましくは、モジュールセクションは、エンクロージャのいずれかの端部に取り付け可能である。

好ましくは、エンクロージャは、水中活動区域が水の中にあるとき、開いた底部を介して水と流体連通する。

理想的には、エンクロージャは、ケーブルメンテナンス環境内にエアポケットを形成するように動作可能な加圧手段を有する。

好ましくは、加圧手段は、エンクロージャの開口部から水を排出するか、または水が侵入するのを防ぐように動作可能である。

理想的には、加圧手段は空気／ガスをエンクロージャに押し込む。

好ましくは、加圧手段は、その下に水およびその上に空気／ガスがある水線をエンクロージャ内に形成する。

理想的には、水線は海底ケーブルの持ち上げ位置より下にある。

理想的には、加圧手段は、エンクロージャ内の圧力を維持するように構成された圧力差制御手段を有する。

有利には、エンクロージャ内の水位は、海底への降下中、または海底の上または周囲に配置されている間、所望のレベルに維持される。

理想的には、加圧手段はガス／空気供給部、またはガス／空気タンクを含む。

好ましくは、水中活動区域はバラスト手段を含む。

有利には、バラスト手段は、その中に配置されたエアポケットによる水中活動区域の浮力に対抗するように構成される。

理想的には、バラスト手段はバラストブロックを含む。

好ましくは、バラストブロックは、水中活動区域の両側に配置可能である。

有利なことに、バラストはバランスが取られ、水中活動区域を水中で一定のピッチに維持する。

理想的には、バラストは、水中活動区域の両側のバラストクレードルに配置可能である。

好ましくは、バラストは、あらゆる必要なレベルの浮力に対抗できる調整可能なバラストである。

理想的には、水中活動区域は、海底ケーブルを案内および／または支持するように構成されたケーブルローラを備える。

好ましくは、海底ケーブルがケーブルメンテナンス環境内にある場合、少なくとも１つのケーブルローラが海底ケーブルの下に挿入可能であり、この少なくとも１つのケーブルローラが海底ケーブルを接合準備に十分な作業レベルに保持する。

理想的には、上昇および／または下降手段は、下部地面係合部材を有する伸縮式脚構成要素を含む脚装置を含む。

好ましくは、脚配置は、水中活動区域の側壁に固定可能に取り付けられた上部部材をさらに備え、下部地面係合部材および上部部材は、互いに対して移動可能である。

理想的には、少なくとも１つのアクチュエータは、下部地面係合部材と上部部材との間で動作可能であり、上部部材を上昇させることによってそれらの間の相対的な動きをもたらすように構成される。

好ましくは、下部地面係合部材および上部部材は、中空の内部空間を画定する中空部材である。

理想的には、脚装置は、水中活動区域の側壁に固定可能に取り付けられかつ下部地面係合部材と上部部材との間の相対運動を案内するように構成された脚ガイドをさらに備える。

好ましくは、バラストはバラスト塊に配置され、バラスト塊は脚装置内に配置可能である。

理想的には、バラストは下部地面係合部材の中空内部空間内に配置される。

本発明によれば、ケーブルを修理する方法が提供され、方法は、
海底ケーブルが水中にある間、修理中の海底ケーブルの一部をケーブルメンテナンス環境にわたって配置すること、
ケーブルメンテナンス環境の高さを調整すること、および
海底ケーブルの前記部分を持ち上げて、修理中の海底ケーブルの前記部分をケーブルメンテナンス環境内の持ち上げ位置まで上昇させること
を含む。

理想的には、海底ケーブルは、海底ケーブルを上昇させる前に、ダイバーまたは遠隔操作車両によって切断される。

有利なことに、ケーブルメンテナンス環境にアクセスするために海底ケーブルを海面以上に上昇させる必要はなく、その結果、修理プロセスが迅速になり、修理する間、海底ケーブルの乱れが大幅に減る。

好ましくは、この方法は、海底ケーブルの切断中または後に海底ケーブルの軸方向の広がりが生じないように、海底ケーブルの切断前に海底ケーブルを保持することを含む。

理想的には、この方法は、修理中の海底ケーブルの部分またはその周辺に水中活動区域を最初に配置することを含む。

好ましくは、本方法は、水中活動区域が修理中の海底ケーブルの部分を受け入れるように配置されるように、水中活動区域をその初期配置位置から調整することを含む。

有利には、調整により、活動区域のより柔軟であまり気に掛けなくてもよい初期配置が可能になる。それというのも、海底ケーブルがケーブルメンテナンス環境と整列可能なように、またはケーブルメンテナンス環境内にあるように正確に活動区域が配置されない場合、活動区域はその後、海底ケーブルがケーブルメンテナンス環境と整列可能であり、またはケーブルメンテナンス環境内にあるように調整可能であり、その後の修理を行うことができるからである。

理想的には、この方法は、その上に空気／ガスがありその下に水がある水線が海底ケーブルの持ち上げ位置より下にあるように、ケーブルメンテナンス環境内に水線を形成することを含む。

有利には、海底ケーブルは水没しない位置にあることができる。

本発明によれば、ケーブルを修理する方法が提供され、方法は、
修理される海底ケーブルの部分の上にケーブルメンテナンス環境が位置するように水中活動区域を配置すること、
修理する海底ケーブルの部分がケーブルメンテナンス環境内に配置され得るように、水中活動区域の位置を調整すること、
ケーブルを保持すること、
海底ケーブルと水中活動区域の間にシールを形成すること、
ケーブルを修理すること、および
ケーブルを解放して海底に戻すこと
を含む。

理想的には、この方法は、修理される海底ケーブルの少なくとも一部の周りの海底を掘削することをさらに含む。

好ましくは、この方法は、少なくとも水中活動区域の意図された配置地点で海底を均すことをさらに含む。

本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の斜視図である。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の側面図である。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の正面図である。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の上面図である。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の側断面図であり、海底ケーブルおよび水線の位置を示している。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の斜視断面図であり、海底ケーブルと水線の位置を示している。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の斜視断面図であり、海底ケーブルおよび水線の位置を示し、掘削された海底の一部に位置する水中活動区域を示す。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の斜視断面図であり、水中活動区域がその上にある海底の掘削部分を示す。 本発明による海底ケーブルの修理のための水中活動区域の斜視図であり、水中活動区域がその上にある海底の掘削部分を示している。 第１の極端な横位置に移動している水中活動区域を示す斜視図である。 図１０に示すように、第１の極端な横方向位置の遠位にある第２の極端な横方向位置に移動している水中活動区域を示す斜視図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の斜視図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の側面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の正面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の上面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の斜視図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の長手方向の横断面図であり、その中の作業員を示している。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第２の実施形態の長手方向の斜視断面図であり、その中の作業員を示している。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域のモジュールセクションの正面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域のモジュールセクションの側面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域のモジュールセクションの斜視図である。 中央位置に配置された水中活動区域の第２の実施形態を示す正面図である。 第１の極端な横方向位置に移動している水中活動区域の第２の実施形態を示す正面図である。 図２３に示すように第１の極端な横方向位置の遠位にある第２の極端な横方向位置に移動している水中活動区域の第２の実施形態を示す正面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の斜視図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の上面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の側面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の正面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の脚装置の断面図であり、脚装置は下降位置にある。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の脚装置の断面図であり、脚装置は上昇位置にある。 第１の輸送コンテナ内に位置する海底ケーブルの修理のための水中活動区域のエンクロージャの側面図である。 第２の輸送コンテナ内に位置する海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態の脚装置、アクセス室、および道具保管庫の側面図である。 海底ケーブルの修理のための水中活動区域の第３の実施形態のチャネルの断面斜視図である。

本教示を、海底ケーブルの修理のための例示的な水中活動区域を参照して記載する。例示的な水中活動区域は、本教示の理解を助けるために提供されており、いかなる形であれ限定するものとして解釈されるべきではないことは理解されるであろう。さらに、いずれか１つの図を参照して記載される要素または構成要素は、本教示の趣旨から逸脱することなく、他の図の要素または構成要素あるいは他の同等の要素と交換されてもよい。

ここで添付図面を参照すると、海底ケーブル１１の修理のための水中活動区域１０の第１の実施形態が示されている。図面の実施形態では、海底ケーブル１１は海底電力ケーブル１１である。活動区域は、海底ケーブル１１が水中にある間に修理中の海底ケーブルの一部１３を受け取るケーブルメンテナンス環境１２を有する。活動区域は、ケーブルメンテナンス環境１２内に受け取られた海底ケーブルの一部１３を持ち上げるための持ち上げ機構１４を有し、これにより修理中の海底ケーブルのこの部分は、図５および６に最もよく示されるように持ち上げられた位置まで上昇される。好ましいケースでは、海底ケーブルは、修理中の海底ケーブルの一部１３をケーブルメンテナンス環境１２に持ち上げる前に、ダイバーまたは遠隔操作車両（ＲＯＶ）によって切断される。さらに、ケーブルメンテナンス環境１２にアクセスするために海底ケーブル１１を海面またはそれ以上に上昇させる必要はなく、その結果、修理プロセスが迅速になり、修理する間の海底ケーブル１１の乱れが大幅に減る。

持ち上げ機構１４は、修理中の海底ケーブル１３の一部の一部または全部がケーブルメンテナンス環境１２内に形成されたエアポケット１５内に位置するように海底ケーブル１１を持ち上げる。したがって、図５と６に最もよく示されているように、修理される海底ケーブルの一部１３は、水中にない状態でアクセスされ、修理されることができる。

活動区域は、海底ケーブル１１を解放可能にクランプするためのケーブル保持クランプ１６を有する。ケーブル保持クランプ１６は、持ち上げ機構１４上に位置する。持ち上げ機構１４は、２つの伸縮アーム１７を有し、各伸縮アーム１７は、ケーブル保持クランプ１６の第１の端部で終端する。伸縮アームは、クランプを有する端部から遠位の他端で、ケーブルメンテナンス環境１２を画定するエンクロージャ１８に取り付けられている。ケーブル保持クランプ１６は、海底ケーブルに長手方向沿って２つの別々のクランプ位置１９、２０で海底ケーブルと係合して保持するように配置され、それにより修理中の海底ケーブルの部分１３が２つの別々のクランプ位置１９、２０の間に配置されるようにする。結果、海底ケーブル１１が修理中に部分的または完全に切断されると、ケーブル保持クランプ１６は、海底ケーブルの切断部分の軸方向の広がりまたはスプリングバックを低減または防止する。この軸方向の広がりまたはスプリングバックの防止により、海底ケーブル１１へのさらなる損傷が最小限に抑えられ、したがって追加の修理が防止される、または海底ケーブル１１の元の欠陥または損傷によって必要とされる区間よりも長い修理区間が防止される。

使用中、持ち上げ機構１４は、ケーブル保持クランプ１６を、海底ケーブル１１が横たわる海底２１の部分まで下げる。次いで、ケーブル保持クランプ１６は、海底ケーブルをクランプし、海底２１上のその位置から持ち上げる。海底ケーブル１１は、水線２２より上の持ち上げ位置まで上昇され、実質的に水のない環境であるエアポケット１５内で修理を行うことができるように持ち上げ位置に保持される。通常、海底ケーブル１１は海底２１の下に埋設され、活動区域１０を配置する前に海底２１を掘削して、海底のさらなる層２３を露出させ、海底ケーブル１１を露出させる。持ち上げ機構１４およびケーブル保持クランプ１６の相互に接続された特性の結果、ケーブル１１の持ち上げおよびクランプは単一の機構によって行われる。ケーブルメンテナンス環境１２は、エンクロージャ１８によって部分的に囲まれている。エンクロージャ１８は、修理中の海底ケーブルの部分１３とともに少なくとも１人の人間の活動者を快適に収容できるようなサイズであり、それでもなお作業および修理を行うのに十分なスペースを提供する。当業者は、保持クランプが本明細書に記載されているが、スリング、チェーン、または任意の他のそのような保持要素など、任意の適切な一般的に知られている保持要素を利用できることを理解するであろう。

水中活動区域１０は、海底ケーブル１１に対するエンクロージャ１８およびその取り付けられた持ち上げ機構１４の位置を調整できる、エンクロージャ１８と動作可能に係合する位置調整装置２４を有する。位置調整装置２４は、活動区域１０を海底２１に最初に配置した後、海底ケーブル１１に対するエンクロージャ１８の位置の調整を可能にし、その結果、調整後、海底ケーブル１１はエンクロージャ１８内に位置し、ケーブルメンテナンス環境１２内でアクセス可能である。したがって、活動区域１０の最初の配置は、修理中の海底ケーブルの部分１３から横方向および長手方向にずれる可能性があるが、位置調整装置２４は、修理中の海底ケーブルの部分１３が確実にケーブルメンテナンス環境１２に受け入れられるようにエンクロージャ１８の位置を調整することができる。したがって、位置調整装置２４は、より柔軟であまり気に掛けなくてよい活動区域１０の初期配置を可能にする。それというのも、海底ケーブル１１がケーブルメンテナンス環境１２と整列するように、またはケーブルメンテナンス環境１２内に存在するように活動区域１０が正確に配置されない場合、活動区域１０は、その後、海底ケーブル１１がケーブルメンテナンス環境１２と整列するように、またはケーブルメンテナンス環境１２内に存在するように調整でき、その後の修理を実行することができるからである。さらに、位置調整装置２４は活動区域１０と一体であるため、この調整は、海面からの直接の操作、例えば船から延びるケーブル等を介した操作なしに実行することができる。

位置調整装置２４は、海底ケーブル１１に対してエンクロージャ１８を垂直方向、横方向、および長手方向にそれぞれ調整できる３つの主要な構成要素を有する。昇降構成要素２５は、エンクロージャが海底ケーブル１１に対して上昇位置に上昇するようにエンクロージャ１８の位置を調整する。同様に、昇降構成要素２５は、エンクロージャ１８が海底ケーブル１１に対するこの上昇位置から海底２１に近い位置まで下降するように、エンクロージャ１８の位置を調整する。昇降構成要素２５は、２セットの２つの伸縮式油圧ストラット２６を有し、１セットはエンクロージャ１８の片側にある。ストラット２６の各セットは対向し、エンクロージャ１８のケーブルアクセス壁２７に沿って配置され、セット内の一方のストラットの頂部からセット内の他方のストラットの頂部に及ぶエンクロージャガイド２８により連結されている。エンクロージャガイド２８は、２つのストラット２６の間でエンクロージャ１８に移動可能に接続されている。

エンクロージャガイド２８は、エンクロージャが海底ケーブル１１に対して横方向に移動できるようにエンクロージャ１８の位置を調整する横方向移動構成要素２９の一部も形成する。エンクロージャガイド２８は、ケーブルがストラット２６の対向セット間でケーブルメンテナンス環境１２内に位置するとき、海底ケーブル１１の長手方向にほぼ垂直に延びる。横方向移動構成要素２９は、エンクロージャ１８をエンクロージャガイド２８に沿って搬送するための油圧アクチュエータ３０を有する。図１０および１１から最もよく理解できるように、２つのエンクロージャガイド２８があり、対向ストラット２６の各セット間に１つが延びる。エンクロージャ１８は、エンクロージャガイド２８に沿ってスライド移動するためのガイド係合スリーブ３１を有し、エンクロージャ１８がエンクロージャガイド２８に沿って移動できるようになっている。油圧アクチュエータ３０はエンクロージャガイド２８とガイド係合スリーブ３１との間で作動可能である。油圧アクチュエータ３０の第１の端部はエンクロージャガイド２８に接続され、油圧アクチュエータ３０の第２の端部はガイド係合スリーブ３１に接続され、油圧アクチュエータ３０の伸長または収縮によりエンクロージャガイド２８とガイド係合スリーブ３１との間の相対運動が引き起こされるようになっている。エンクロージャガイド２８に沿ったエンクロージャ１８の長手方向の移動を可能にし得るラックおよびピニオン機構（図示せず）または他の任意の機構など、エンクロージャ１８とエンクロージャガイド２８との間の可動係合のための代替的な機構が考慮され得る。図面の実施形態では、横方向移動構成要素は、対向ストラット２６のセット間で合計２メートルの横方向移動を可能にし、エンクロージャガイド２８の中心の両側で１メートルの可能な移動をもたらす。しかしながら、記載したような配置は、必要な量の横方向の移動を提供するように容易に適合させることができることが理解されるべきである。

使用中、昇降構成要素２５および横移動構成要素２９は、連続的に独立して、または同時に組み合わせて作動され、エンクロージャ１８を海底ケーブル１１に対して上昇位置に上昇させる。その後、エンクロージャ１８は横方向に配置される。エンクロージャ１８は修理中の海底ケーブルの部分１３の上に直接配置される。最後に、エンクロージャ１８は、海底ケーブル１１がケーブル保持クランプ１６によって到達可能であるように下降される。次いで、海底ケーブル１１はクランプされ、修理中の海底ケーブルの部分１３がケーブルメンテナンス環境１２内に、より具体的にはケーブルメンテナンス環境１２内のエアポケット１５内に配置されるまで上昇される。

位置調整装置２４はまた、長手方向移動構成要素３２を有する。図面に示される実施形態では、長手方向移動構成要素３２は、海底ケーブル１１の長手方向に水中活動区域１０を搬送するように配置された２つの連続軌道３３である。図４に最もよく示されているように、１つの連続軌道３３がエンクロージャ１８の各側面３４に沿って延びている。

エンクロージャは、ケーブル１１が通過可能な対向するケーブルアクセス壁２７を有する。ケーブルアクセス壁２７の開口部３５は、海底ケーブル１１がエンクロージャ１８の外部から内部に通過することを可能にする。開口部３５は、対向する両方のケーブルアクセス壁２７の最下縁からケーブルアクセス壁２７に沿ってほぼ垂直方向に延びる細長い開口部である。それらの細長い性質の結果、開口部３５は海底ケーブル１１が開口部３５内に位置するときに海底ケーブル１１のある程度の垂直移動を可能にするように構成されている。海底ケーブル１１の垂直移動の量は、海底ケーブル１１が持ち上げ機構１４によって水線２２より上の持ち上げ位置に持ち上げられることができるような量である。開口部３５から海底ケーブル１１の軸方向に沿って外側に延びるチャネル３６が設けられている。チャネル３６は、開口部３５の上部の周りに密封されたアタッチメントを形成するテーパ状チャネルである。チャネル３６は、開口部３５の上部とほぼ同じ断面寸法を有する第１の端部３７を有する。チャネル３６は、使用中に海底に対向し、海底２１とほぼ平行におよびケーブルアクセス壁２７にほぼ垂直に延びる底縁部３８を有する。チャネル３６は、底縁部３８と合流するようにチャネル３６の軸方向の長さに沿って先細りする上面３９を有する。チャネル３６の底面は、海底ケーブル１１が使用時にチャネル３６内に位置するように開かれている。代替実施形態（図示せず）では、チャネルはケーブルアクセス壁２７の一部から形成されたスカート部分である。チャネル３６は開口部３５の周りおよび海底ケーブル１１の上に延在して本質的にエンクロージャ１８の延長部を作り出すので、図６および７に最もよく示されているように、チャネル３６内の水位２２は、エンクロージャ１８内のレベルと同じレベルに維持されることができる。これにより、エンクロージャ１８内の水位２２は、開口部３５の最上部４０よりも低いレベルにあること、結果、海底ケーブル１１が開口部３５の最上部４０に位置する場合、海底ケーブル１１よりも低くなることが可能になる。したがって、海底ケーブル１１は、エンクロージャ１８内で非水没状態にあることができる。

エンクロージャ１８は、４つの側壁２７、４１と、４つの側壁２７、４１を接続する屋根部分４２とを含む。屋根部分４２に対向するエンクロージャ１８の底部は開いており、水中活動区域１０が水中にあるときに周囲の水と流体連通する。エンクロージャ１８は、ケーブルメンテナンス環境１２内にエアポケット１５を形成するように作動する加圧装置（図示せず）を有する。加圧装置は、空気／ガスをエンクロージャに押し込むことによりエンクロージャ１８の開放部分から水を排出し、かくしてエアポケット１５を形成する。あるいは、加圧装置（図示せず）は、活動区域１０が海底２１に降下する際に、エンクロージャ１８の内部とエンクロージャ１８の外部との間の圧力差を制御する。この場合、海面に存在するエアポケット１５は、活動区域１０が下降する際に維持されることができる。いずれの場合でも、加圧装置は、下に水および上に空気／ガスを有する水線２２をエンクロージャ１８内に形成または維持し、水線２２は海底ケーブル１１の持ち上げ位置より下にある。加圧装置は、エンクロージャ１８内の必要な圧力を、したがってエンクロージャ１８内の水線２２の位置を維持するようにプログラムされた圧力差制御システム（図示せず）を有する。加圧装置は、圧縮ガス／空気のキャニスタ（図示せず）、Ｊボトルのパックからの空気供給部、または支持船舶（図示せず）から供給され得るガス／空気供給部である。加圧装置はまた、複数の空気源を利用してもよい。当業者は、加圧のための一般的に知られている任意の手段を利用できることを理解するであろう。

エンクロージャ１８内にエアポケット１５が形成される結果、活動区域１０は、活動区域１０を修理のための位置に維持するために打ち消さなければならない一定レベルの浮力を獲得する。その結果、活動区域１０は、この浮力を打ち消すバラスト（図示せず）を備えている。バラストは、水中活動区域１０の両側に配置されたバラストブロック（図示せず）を備え、バランスがとられ、水中活動区域１０を水中で一定のピッチに維持する。バラストは、水中活動区域１０の両側のバラストクレードル（図示せず）に保持される。

緊急カプセル４５が提供される。緊急カプセル４５は、エンクロージャ１８から作業員が入ることができ、緊急の場合に活動可能な環境を提供するので、作業員は、救助または回復が可能になるまで安全に保たれ得る。図１２および１７に最もよく示されているように、いくつかの実施形態では、緊急カプセル４５は、常に水を含まないようにエンクロージャの上部に配置されている。

使用中に、海底ケーブル１１を修復する方法は、水中活動区域１０を、修理中の海底ケーブルの部分１３のおおよその領域に最初に配置することを含む。次いで、水中活動区域１０の位置は、活動区域１０が修理中の海底ケーブルの部分１３を受け入れるように配置されるように、位置調整装置２４の構成要素を用いて初期配置位置から調整される。修理中の海底ケーブルの部分１３が持ち上げ機構１４によってケーブルメンテナンス環境１２内に持ち上げられる前に、ケーブルはダイバーまたはＲＯＶによって切断される。海底ケーブル１１は、海底ケーブル１１の切断前にクランプ１６により保持され、海底ケーブル１１の軸方向の広がりが切断中または切断後に生じないようにすることができる。上記の作業の前後のいずれかで、加圧装置（図示せず）は、ケーブルメンテナンス環境１２内で水線２２を形成し、水線は上に空気／ガスがあり下に水があり、その結果、水線２２は海底ケーブル１１の持ち上げ位置より下にある。この段階で、修理中の海底ケーブルの部分１３は、エンクロージャ１８内のエアポケット１５内に露出され、エンクロージャ１８内にいる作業員によって修理されることができる。

本発明の第２の実施形態を図１２から２４に示す。第２の実施形態では、ケーブルアクセス壁２７の開口部３５は、海底ケーブル１１が開口部３５内に位置するときにエンクロージャ１８と海底ケーブル１１との間に密封可能な関係を形成するように構成されるシール構成１０１が設けられる。シール構成は、開口部３５上に位置するシールブラケット１０２と、シールブラケット１０２と動作可能に係合してそれらの間にシールを形成するシール部材１０３とを備える。シール構成は、海底ケーブルの周りにシールを形成するために迅速に展開できるように構成されている。伸縮可能な油圧ストラット２６が海底ケーブル１１の両側に位置する状態で水中活動区域１００が海底に配置されると、昇降構成要素２５と横方向移動構成要素２９は、連続して独立して、または同時に組み合わせて動作可能であり、開口部３５が海底ケーブル１１の真上に位置するようにエンクロージャ１８を横方向に配置することを含む水中活動区域１００の最終的な配置を実行する。次に、海底ケーブル１１が開口部３５内に配置されたシールブラケット１０２に入るようにエンクロージャが降ろされる。昇降構成要素２５および横方向移動構成要素２９の構造および動作は、第１の実施形態に関して前述したとおりである。外部ケーブルクランプ１０４が、エンクロージャの外側に配置され、開口部３５と整列可能であり、各開口部３５は、海底ケーブル１１を開口部３５内に保持し得るように配置された外部ケーブルクランプ１０４を有する。外部ケーブルクランプ１０４の位置は、海底ケーブル１１が開口部３５のシールブラケット１０２内に位置するときに、外部ケーブルクランプが海底ケーブルをクランプできるようなものである。海底ケーブル１１がシールブラケット１０２内にあり、外部ケーブルクランプ１０４が海底ケーブル１１をクランプするようにエンクロージャ１８の位置が調整されると、活動区域１００内に位置する１人または複数人の作業員が、海底ケーブル１１とエンクロージャ１８との間に密封関係が形成されるようにシール部材１０３を展開する。外部ケーブルクランプ１０４はシール構成１０１のすぐ近くにあり、それにより、海底ケーブル１１が外部ケーブルクランプ１０４によって保持されると、シール構成１０１の近くの海底ケーブル１１の動きが最小限に抑えられ、したがってシール構成１０１の完全性を高める。さらに、内部ケーブルクランプ（図示せず）が、シール構成１０１の内側に近いエンクロージャ１８の内部に設けられてもよい。次いで、海底ケーブル１１をシール構成１０１の近くの位置で内部でクランプすることができ、それにより、海底ケーブル１１を修理する間、エンクロージャ１８の内部の海底ケーブル１１の動きはシール構成１０１の完全性に影響を与えない。

エンクロージャ１８は入口室１０５を備え、入口室１０５は水中活動区域１００の外部から入口室１０５の内部へのアクセスを提供するための密閉可能な第１のドア１０６と、入口室１０５からエンクロージャのケーブルメンテナンス環境１０８へのアクセスを提供するための密閉可能な第２のドア１０７とを有する。第２の密閉可能なドアすなわち１０７は、エンクロージャの既存の入口ドアによって提供されてもよい。入口室１０５は、圧縮ガス／空気のキャニスタ（図示せず）、Ｊボトルのパックからの空気供給部、または支持船舶（図示せず）から供給され得るガス／空気供給部などの加圧／強制空気源によって加圧される。加圧装置はまた、複数の空気源を利用してもよい。当業者は、加圧のための一般的に知られている任意の手段を利用できることを理解するであろう。

入口室１０５は、モジュール式入口室であり、密閉可能なボルトフランジ１０９を介してエンクロージャ１８に取り付け可能である。使用中、作業員は、密閉可能な第１のドア１０６から入り、密閉可能な第１のドア１０６を密閉し、密閉可能な第２のドア１０７を介してエンクロージャ１８のケーブルメンテナンス環境１０８入る前に潜水器具を外すことができる。これは、エンクロージャ１８のケーブルメンテナンス環境１０８の出入りのための迅速かつ安全な方法を提供する。

水中活動区域のエンクロージャ１８は、所望の寸法のエンクロージャ１８を形成するように接合可能なモジュールセクション１１０を含むモジュール構造から形成される。エンクロージャ１８は、モジュールセクション１１０を追加することにより拡張可能であり、その結果、その長手方向の長さを、修理される海底ケーブル１１の変わり得る長さに対応するように適合させることができる。その結果、より長いケーブル修理であっても、海底ケーブル１１のいずれの部分も海面に搬送する必要なしに、エンクロージャ１８内で修理を完全に行うことができる。各モジュールセクション１１０は、エンクロージャを長手方向に約１メートル拡張するようなサイズである。モジュールセクション１１０は、ほぼ２メートル×２メートルの寸法を有するほぼ正方形の断面を有する。モジュールセクション１１０は、エンクロージャ１８の既存の部分と入口室１０５との間に取り付け可能である。モジュールセクション１１０と入口室の両方は、エンクロージャ１８の両端部１１１、１１２に取り付け可能である。当業者は様々なサイズのモジュールセクションを利用できることを理解し得ることに留意されたい。

伸縮式の油圧ストラット２６は、フーチングパッド１１６で終端する。フーチングパッド１１６は、ほぼ円形である。パッド１１６の下に泥マットを設けることもできる。フーチングパッド１１６および／または泥マットの直径は、水中活動区域１００が海底の材料に沈み込むのを防ぐ。

使用中、本発明の第２の実施形態は、海底ケーブル１１の各側に１セットの伸縮式油圧ストラット２６が位置するように海底に配置される。配置前に、海底ケーブル１１の周りの海底が掘削され、水中活動区域１００を配置することが意図されている海底の部分が均される。次に、作業員１１３は水中活動区域に降りて、第１の密閉可能なドア１０６を介して入口室１０５に入る。作業員は、潜水器具を取り外して入口室に保管する前に、第１の密閉可能なドア１０６を密閉する。次に、作業員は、第２の密閉可能なドアを介してエンクロージャ１８のケーブルメンテナンス環境１０８に進み、そこで、海底ケーブル１１がシールブラケット１０２内に位置するように、水中活動区域１００内に配置された制御モジュールを介して水中活動区域１００の正確な位置を横方向および／または垂直に調整する。次に、作業員は、海底ケーブル１１とエンクロージャ１８との間にシールが形成されるように、シール部材をシールブラケット１０２に設置し始める。次に、エンクロージャ１８は、現在ケーブルメンテナンス環境１０８内で懸架されているケーブルの部分１１５のレベルよりも内部の水位が下がるように加圧され得る。その後、海底ケーブル１１を修理し、修理が完了すると、シール部材１０３を取り外した後、海底に戻すことができる。

海底ケーブル修理のための水中活動区域３００の第３の実施形態を図２５から３３に示す。第３の実施形態は、第１の実施形態に関して記載したものと同様のチャネル３０１を使用する。図３３に最もよく見られるように、チャネル３０１は、海底ケーブル１１の軸方向に沿って開口部３０２から外側に延びている。チャネル３６は、開口部３０２の周囲に密封されたアタッチメントを形成するテーパ状チャネルである。チャネル３０１は、ほぼ開口部３０２と同じ断面寸法の第１の端部３０３を有する。チャネル３０１は、使用時に海底に対向し、海底にほぼ平行に延び、ケーブルアクセス壁２７にほぼ垂直に延びる底縁部３０４を有する。チャネル３０１は、底縁部３０４と合流するようにチャネル３０１の軸方向長さに沿って先細りになる上面３０５を有する。チャネル３０１の底面は、海底ケーブル１１が使用時にチャネル３０１内に位置するように開いている。チャネルは、ケーブルアクセス壁に密閉可能に取り付けられる。第３の実施形態のチャネルには、海底ケーブルローラ３０６、３０７が設けられ、これらは、水中活動区域３００または海底ケーブル１１が接触するときそれら２つの移動を促すように、および／または海底ケーブル１１を案内／支持し、海底ケーブルの操作を簡単にするように作用する。第１のケーブルローラ３０６は、第１の端部３０３の遠位のチャネルの第２の端部３０８に位置する。第２のケーブルローラ３０７は、海底ケーブル１１がチャネル３０１を介して水中活動区域３００に入る地点で、水中活動区域３００の内部に位置する。使用中、海底ケーブル１１がエンクロージャ３１９の両側でチャネル３０１に入るように、水中活動区域３００はホイストケーブル３３０により船舶から海底ケーブル１１上に下げられ得る。海底ケーブル１１は次に切断され、その一端は、エンクロージャ３１９の屋根まで持ち上げられる。持ち上げは通常、ホイスト（図示せず）によって行われる。次に、第２のケーブルローラ３０７が、上昇した海底ケーブル１１の下に挿入され、海底ケーブル１１が下げられ、第２のケーブルローラ３０７は、接合準備に十分な作業レベルで海底ケーブル１１を保持する。

第１の実施形態と同様に、チャネル３０１は、水中活動区域の反対の側３０９、３１０のいずれにも配置される。チャネル３０１は、通常、水中に沈める前に水中活動区域３００に取り付けられる。第２の実施形態で使用されるシール１０２、１０３を超えるチャネル３０１を利用する利点の１つは、海底ケーブル１１の動きがシール１０２、１０３の故障を引き起こす可能性があることである。同様にチャネル３０１内での海底ケーブル１１の動きは重要ではない。さらに、第３の実施形態のチャネル３０１により、海底ケーブル１１をいずれかの段階で持ち上げる必要性が最小限になる。ケーブルは海底の掘削により弱体化され、水中活動区域３００は弱体化した海底ケーブル１１の上部に配置され、最小限の持ち上げで修理作業のためのアクセスを提供する。この方法は、海底ケーブル１１の故障をその場で明確に特定しながら、より安全であり、昇降プロセス中の海底ケーブル１１へのさらなる損傷を防ぐ。

第３の実施形態はまた、第１および第２の実施形態で開示されたものとは異なる昇降構成要素を含む。図２９および３０で最もよく見られるように、第３の実施形態では、水中活動区域３００は、ガイド支柱３１４を介して水中活動区域の側壁３１３に固定可能に取り付けられた脚ガイド３１２を有する脚装置３２０を備える。脚装置３２０は、下部地面係合部材３１５と、支柱３１７を介して水中活動区域３００の側壁に固定可能に取り付けられた上部部材３１６とを有する伸縮式脚構成要素をさらに含む。伸縮式油圧シリンダ３１８が、下部地面係合部材３１５と上部部材３１６または支柱３１７との間で動作可能に係合可能であり、それにより、油圧シリンダの伸長により、上部部材３１６の上向きの垂直方向の移動、したがって下部地面係合部材３１５と上部部材３１６との間の相対的な垂直方向の移動が引き起こされ、それにより、下部地面係合部材３１５が海底と接触しているとき、水中活動区域３００のエンクロージャ３１９の上昇が引き起こされる。下部地面係合部材３１５および上部部材３１６は両方とも、中空の内部空間を画定する中空部材である。下部地面係合部材３１５は、上部部材３１６と同様の断面形状であるが、上部部材３１６の中空内部空間内でスライド可能であるようにわずかに小さい断面積を有する。脚ガイドは、上部セクション３１６の周りに少なくとも部分的に延び、その結果、上部セクションの動きがそれによって案内される。脚装置３２０は、脚装置３２０の基部にボルト止めされた泥スカート３２１をさらに備えてもよく、その結果、泥スカート３２１は脚装置３２０が海底に沈み込むのを防ぐ。

バラストはバラスト塊３１１に配置される。バラスト塊は、脚装置３２０の下部地面係合部材３１５内に配置される。バラスト塊は、下部地面係合部材３１５の上部開口部３２２に、その中空内部空間に挿入可能である。バラストは、水中活動区域３００が水抜き／加圧されるときに水中活動区域３００の浮力効果に対抗する。バラスト塊は下部地面係合部材３１５内に配置されているため、伸縮式油圧シリンダ３１８は、作動時に上部部材３１６を上昇させるように作用するためバラストを持ち上げない。これにより、バラストを除く水中活動区域３００の残りの部分を持ち上げるだけでよいので、必要な持ち上げ力の量が減少する。特定の高エネルギー状態では、追加のバラスト３２３を利用することができ、これは同じく下部地面係合部材３１５に受け入れられる。バラストは通常、鉛バラストおもりである。水中活動区域の壁セクションは、バラストの重量要件を最小限に抑え、したがって展開に必要な船舶のサイズを最小限に抑える厚さの鋼から製造される。鋼の厚さとバラストの重量は、展開の深さ、天候、海底の状態／力、または使用中の水中活動区域の安定性または動作条件に影響を与える可能性のある他の要因などの要因に応じて変化する可能性がある。水中活動区域３００が海底に置かれた後、および水中活動区域３００が水抜き／加圧される前に、バラストは水面上の船舶からケーブルで降ろされる。

第３の実施形態は、水中活動区域３００の側面３２５に位置するアクセス室３２４を使用する。ダイバーは、ドア３２６を介してアクセス室３２４に入り、水中活動区域の主エンクロージャに入る前に潜水器具を保管する。道具保管庫３２７も、アクセス室３２４から見て活動区域３２８の反対側に配置可能である。道具保管庫３２７は、電子ツール、機器、ジョイントキット、救急箱、または乾燥保管を必要とする他のアイテムの乾燥保管を提供する。アクセス室３２４から反対側３２８の道具保管庫３２７の位置は、水中活動区域３００のバランスをとるのに一役買う。

使用中、海底の海底ケーブル１１上に水中活動区域３００を配置し、バラストおもりを配置し、水抜きし、海底ケーブル１１を切断し、海底ケーブル１１を故障試験する第１の段階は全て、遠隔操作車両（ＲＯＶ）またはロボット工学を使用して完了される。海底ケーブル１１で行われる残りの接合作業は、船舶の甲板上の制御室の上級接合専門作業員によって監督されるダイバーとロボット工学の組み合わせを使用して完了される。

水中活動区域は２つの標準ＩＳＯ２０フィート輸送コンテナ内に収納可能であり、したがって使用していない時は簡単に輸送できる。図３１および図３２は、２つの輸送コンテナ内で部分的に分解された状態の水中活動区域の構成例を示している。図３１は、水中活動区域３００のエンクロージャ３１９を収容する第１の輸送コンテナ３２９を示す。図３２は、アクセス室３２４、脚装置３２０、および道具保管庫３２７を収容する第２の輸送コンテナを示す。

水中活動区域３００は、過剰な熱、過剰なおよび／または有毒のガスを管理するためのシステムを含む。ガスは、配管等を介してエンクロージャから表面に抜き取ることで管理することができる。抜き取りファンを使用して、エンクロージャの内部から空気および／またはガスを強制的に抜き取ることができる。あるいは、フィルタまたはガス中和システムを使用して、ガスを中和するか、その有害成分をフィルタリングすることができる。水中活動区域３００はまた、エンクロージャ３１９内の結露の蓄積を処理するために二重壁構造または断熱層を使用してもよい。結露は、作業領域から離れるようにまたは作業領域に滴下しないように結露が天井と壁部分に沿って移動するのを促す成形された天井または壁の特徴を提供することにより、エンクロージャ内で処理されてもよい。

上記の特定の実施形態は例にすぎず、一実施形態の特徴は別の実施形態の特徴に追加されてもまたは別の実施形態の特徴に取って代わってもよいことを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態のチャネルは他の実施形態のシールと交換することができ、全ての実施形態は海底ケーブルに沿って移動するための連続軌道を使用することができ、全ての実施形態はエンクロージャの内部または外部でケーブルクランプを使用することができ、緊急カプセル、道具保管庫、およびアクセス室は、いずれかの実施形態で記載されるようないずれかの位置に配置されてもよい。

本発明は、海底ケーブルの修理に適していると記載されているが、海底配管、導管、または任意の他のそのような海底インフラストラクチャを修理するために等しく利用できることを理解されたい。

本発明は、本明細書に記載の実施形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく改善または修正することができる。

Claims (15)

1. 海底ケーブルの修理用の水中活動区域であって、
   前記水中活動区域は、前記海底ケーブル（１１）が水中にある間に、修理中の前記海底ケーブルの一部を受け入れるのに適切なケーブルメンテナンス環境（１２）を備え、
   前記ケーブルメンテナンス環境（１２）は、少なくとも部分的にエンクロージャ（１８）によって囲まれ、
   前記エンクロージャ（１８）は、前記ケーブルメンテナンス環境（１２）内にエアポケット（１５）を創出するように動作可能な加圧手段を有し、
   前記エンクロージャ（１８）は入口室（１０５）を含み、前記入口室は、前記水中活動区域の外部から前記入口室（１０５）の内部へのアクセスを提供するための密閉可能な第１のドア（１０６）またはハッチと、前記入口室（１０５）から前記エンクロージャの前記ケーブルメンテナンス環境（１２）へのアクセスを提供するための密閉可能な第２のドア（１０７）またはハッチとをさらに備え、
   前記水中活動区域の少なくともエンクロージャの少なくとも一部は、前記エンクロージャの長手方向の長さを前記ケーブルの方向に沿って延在するように適合させることができるように、所望の寸法のエンクロージャを形成するべく結合可能なモジュール型セクションを備えるモジュール型構造から形成され、
   前記修理中の前記海底ケーブルの一部は、前記ケーブルメンテナンス環境内のエアポケット内に受け入れられるときに前記海底ケーブルの一体部分であり、
   修理全体が、前記海底ケーブルのいずれの部分も海面まで搬送する必要なく前記水中活動区域内で実行され、前記水中活動区域は、前記海底ケーブルに対して前記水中活動区域を上昇および／または下降させるように構成された上昇および／または下降手段をさらに備える、水中活動区域。
2. 前記水中活動区域は、前記エンクロージャと動作可能に係合し、前記海底ケーブルに対して前記エンクロージャおよび／または持ち上げ機構の位置を調整するように構成された位置調整手段をさらに備え、前記持ち上げ機構は、修理中の前記海底ケーブルの一部または全部が前記ケーブルメンテナンス環境内のエアポケット内に位置するように前記海底ケーブルを持ち上げる、請求項１に記載の水中活動区域。
3. 前記位置調整手段（２４）は、前記水中活動区域の海底上の最初の設置の後に、前記海底ケーブルが前記エンクロージャ内に配置可能でありかつ前記ケーブルメンテナンス環境内にアクセス可能であるように、前記海底ケーブルに対する前記エンクロージャの位置の調整を可能にするか、または
   前記位置調整手段（２４）は、前記水中活動区域が前記海底ケーブルの近くの海底の領域上に設置された後に前記エンクロージャの位置を調整するように構成され、前記設置は、前記海底ケーブルまたは海底ケーブルの修理の箇所から横方向および／または長手方向にずれるか、または
   前記位置調整手段（２４）は、前記エンクロージャが前記海底ケーブルに対して上昇位置に上昇可能であり、かつ／または前記海底ケーブルに対する上昇位置から前記海底上またはその近くの位置まで下降可能であるように前記エンクロージャの位置を調整するように構成された昇降構成要素を備えるか、または
   前記位置調整手段（２４）は、前記エンクロージャが前記海底ケーブルに対して横方向に移動可能であるように前記エンクロージャの位置を調整するように構成された横方向移動手段を備える、
   請求項２に記載の水中活動区域。
4. 前記上昇および／または下降手段ならびに前記横方向移動手段は、前記海底ケーブルに対して前記エンクロージャを上昇位置に上昇させ、前記エンクロージャの少なくとも一部が前記海底ケーブルの少なくとも一部の真上に配置可能であるように前記エンクロージャを横方向に位置付け、そして前記海底ケーブルの少なくとも一部が前記ケーブルメンテナンス環境内に配置可能であり得るように前記エンクロージャを下げるように、独立して連続的に、または同時に組み合わせて動作可能である、請求項３に記載の水中活動区域。
5. 前記上昇および／または下降手段は、
   前記エンクロージャと動作可能に係合しかつ前記海底ケーブルに対して前記エンクロージャを選択的に上昇または下降させるように構成された複数の伸縮式支持体と、
   前記エンクロージャの各側に配置可能で、かつ前記伸縮式支持体の伸長または収縮が前記エンクロージャを上昇または下降させるように前記エンクロージャと動作可能に係合可能な伸縮式支持体の少なくとも１つの対向するセットと、
   を備える、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の水中活動区域。
6. 前記横方向移動手段は、前記エンクロージャの横方向移動を案内するべく前記エンクロージャと動作可能に係合する少なくとも１つのエンクロージャガイド手段（２８）を備え、前記エンクロージャガイド手段は、前記海底ケーブルの長手方向に垂直に、および対向する上昇および／または下降手段の間に延在し、前記横方向移動手段は、前記少なくとも１つのエンクロージャガイド手段に沿って前記エンクロージャを搬送するための手段をさらに含むか、または、前記横方向移動手段は２つのエンクロージャガイド手段を含み、前記２つのエンクロージャガイド手段のうち１つは、対向可能な上昇／下降手段の各セットの間に延在し、各エンクロージャガイド手段は、前記エンクロージャの海底ケーブルに面する外面と動作可能に係合し、前記エンクロージャガイド手段に沿って前記エンクロージャを搬送するべくそれらの間に配置されたエンクロージャを搬送するための手段を有するか、または、
   前記横方向移動手段は少なくとも１つの軌道であり、前記エンクロージャは、前記エンクロージャが前記少なくとも１つの軌道の長手方向に前記少なくとも１つの軌道に沿って移動可能であるように、前記少なくとも１つの軌道と摺動可能なまたは他のそのような移動可能な係合のための軌道係合手段を有し、前記エンクロージャを搬送するための手段は、油圧作動手段または他のそのような適切な作動手段である、
   請求項３に記載の水中活動区域。
7. 前記エンクロージャはケーブルアクセス手段を備える、請求項１に記載の水中活動区域。
8. 前記エンクロージャは、そこを通じて前記ケーブルが通過可能である対向可能なケーブルアクセス壁を有し、前記ケーブルアクセス手段は、前記エンクロージャのケーブルアクセス壁内に開口部を備え、前記海底ケーブルは前記開口部内に配置可能であり、前記開口部は、前記対向可能なケーブルアクセス壁の最下縁部から前記ケーブルアクセス壁に沿って垂直方向に途中まで延在する細長い開口部であり、前記細長い開口部は、前記海底ケーブルの少なくとも部分的な垂直移動を可能にするように構成される、請求項７に記載の水中活動区域。
9. 前記ケーブルアクセス手段は、前記海底ケーブルの軸方向に沿って前記ケーブルアクセス手段の開口部から外向きに延在するチャネルを備える、請求項８に記載の水中活動区域。
10. 前記チャネルは、前記ケーブルアクセス手段の開口部の少なくとも一部の周りに密封可能に取り付け可能であるか、または、前記チャネルは、前記細長い開口部の少なくとも上部と同じ断面寸法を有する第１の端部と、使用時に海底に対向し、海底に平行に延在する底縁部と、前記チャネルの軸方向の長さに沿って先細りになり、前記底縁部に合流する上面とを有する先細り状チャネルである、請求項９に記載の水中活動区域。
11. 外部ケーブル保持構成要素が前記エンクロージャの外側に配置可能であり、前記外部ケーブル保持構成要素は前記ケーブルアクセス手段と整列可能であり、前記海底ケーブルが前記ケーブルアクセス手段のシールブラケット内に配置されるときに、前記外部ケーブル保持構成要素が前記海底ケーブルを保持することができるように、各ケーブルアクセス手段は外部ケーブル保持構成要素を有し、前記外部ケーブル保持構成要素は各ケーブルアクセス手段と整列可能であり、前記外部ケーブル保持構成要素は、関連するシール手段の近傍での前記海底ケーブルの動きが最小限にされ、したがって前記シール手段の完全性を向上させるように、前記ケーブルアクセス手段および前記シール手段のすぐ近くにある、請求項７に記載の水中活動区域。
12. 前記水中活動区域は、前記海底ケーブルと係合し保持するように構成された海底ケーブル保持手段を備える、請求項１に記載の水中活動区域。
13. 前記持ち上げ機構は、
    少なくとも１つの伸縮式アームであって、前記伸縮式アームは保持要素内の第１の端部で終端する、少なくとも１つの伸縮式アーム、または
    ２つの伸縮式アームであって、各伸縮式アームは保持要素内の第１の端部で終端し、前記保持要素は、前記海底ケーブルに沿って長手方向に２つの別個の保持位置で前記海底ケーブルと係合し保持するように配置され、前記修理中の前記海底ケーブルの一部は前記２つの別個の保持位置間に配置される、２つの伸縮式アーム
    を備える、請求項２に記載の水中活動区域。
14. 前記海底ケーブル保持手段は、前記海底ケーブルの切断時に前記海底ケーブル保持手段が前記海底ケーブルの１つまたは複数の切断部分の軸方向の広がりを低減または防止するように、前記海底ケーブルを保持するように構成される、請求項１２に記載の水中活動区域。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の水中活動区域を使用してケーブルを修理する方法であって、前記方法は、
    そのケーブルメンテナンス環境が修理されることになる海底ケーブルの一部の上に配置されるように前記水中活動区域を配置することと、
    前記修理されることになる海底ケーブルの一部が前記ケーブルメンテナンス環境内のエアポケット内に配置可能であるように前記水中活動区域の位置を調整することと、
    前記ケーブルを保持することと、
    前記海底ケーブルと前記水中活動区域との間にシールを形成することと、
    前記ケーブルを修理することと、
    前記ケーブルを解放して海底に戻すことと、
    を備える、方法。

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