技術紹介

KCSの技術を紹介いたします。

光海底ケーブル概要

光海底ケーブルには、大きくわけて2種類あります。
一つは、無外装ケーブルで、水深約1000~8500mまでの深海部に使用されています。 もう一つは、無外装ケーブルに鋼鉄線を取り付けた外装ケーブルです。外装ケーブルは水深約1000mまでの浅海部に使用されます。

光海底ケーブル敷設方法

ケーブル敷設ルートの水深、海底の起伏、敷設するケーブル種別等を勘案し、最適なケーブル繰出し速度と船速の設計を行い、各種ケーブルエンジン等のケーブルハンドリング設備や船の航行装置を、長年培った高い技術力によりその設計どおり正確に操作することで、高品質・高信頼性を確保したケーブル敷設工事を実現させています。

光海底ケーブル敷設手順

沖合から海岸に向け、ケーブル陸揚げを行います。
このとき、ケーブルは損傷を防ぐためにバルンブイで海中に浮かせた後に、
ブイから切り離して海底に沈めます。

沖合に向け、ケーブルを敷設します。

あらかじめ敷設をすませたB陸揚局側浅海部分のケーブルの端と接続します。

最終接続を終わらせ、ケーブルを海底に沈めます。

光海底ケーブル埋設方法

水深約1,000m以浅の海域では、漁労や投錨によるケーブルのダメージを未然に防ぐため、
大きく分けて2通りの方法により海底面下にケーブルを埋設しています。
1つは曳航式埋設機(PLOW-II)により、ケーブルの敷設と埋設を同時に行なう方法です。
船上でPLOW-IIの中にケーブルを通してから海底に降ろし、船でPLOW-II本体を曳航する工法をとるため、
敷設後のケーブルの埋設(後埋設)には不向きであり、海底地形や傾斜によって作業範囲が制限されますが、
敷設・埋設を同時に行なうことができるため短い工程での埋設作業が可能であり、
特に新規に長距離ケーブルの敷設・埋設を行なう場合に適しています。

もう1つは浮遊式ROV(MARCAS-IVやMARCAS-V)による埋設です。
ROVはジェット水流を海底に噴射しながら、状況により同じ区間を何度か往復して目標の埋設深度まで溝を掘り、
ケーブルを溝に落とし込む工法をとるため、PLOW-IIに比べて埋設作業の効率が悪いですが、
海底面上を浮遊しながら移動できるという優れた操作性から、主にケーブル修理後の
最終投入部などケーブルがカーブしている箇所や、PLOW-IIを使用できないような地形の悪い場所での作業が可能です

ROVによるケーブル探線および後埋設作業例

ROV降下~障害点探査
ケーブル陸揚局からの、電気的・光学的測定などにより予め推定された
障害点の付近に停船し、ROVを海底に降下します。その後、
水中カメラやケーブル探査装置゙などを使用してケーブルの障害点を特定します。

ケーブル切断~ケーブル回収
マニュピレーター(ROVの腕のような部分)とケーブル切断ツール(カッター)により
ケーブル障害部を切断し、一方のケーブル端にケーブル把持ツール(グリッパー)を取り付けます。
船から垂らしたロープとグリッパーを、マニュピレーターを操作して結合し、ケーブルを船上に回収します。
その後、もう一方のケーブル端付近に目印としてトランスポンダーを設置し、ROVを船上に揚収します。

ブイ設置~ケーブル探査~ケーブル回収
回収したケーブルに船上で浮き(ブイ)を取付け、一旦ブイを海面上に設置します。 その後、
再度ROVを海底に降下し、トランスポンダー等をたよりにもう一方のケーブル端を探査して、
上記2.項と同じ手順でケーブルを船上に回収します

予備ケーブル割り入れ~ケーブル接続
上記3項で回収したケーブルと船内の予備ケーブルを接続します。
接続終了後、予備ケーブルを敷設(割り入れ)しながらブイに近づき、ブイとケーブルを回収します。
敷設ケーブルと回収したケーブルを接続して、ケーブルを海底に設置します。

後埋設
敷設(割り入れ)したケーブルと作業により海底面上に露出したケーブルを、
ジェット水流により海底面下に埋設します。

光海底ケーブル修理方法

海底地震や漁業に使用される漁具によって光海底ケーブルが切断されたり、
一部が傷つけられて機能が低下したりすることがあります。
このような場合、ケーブルシップが障害海域に急行してケーブルの修理を行います。
光海底ケーブルの修理作業は通常、以下の手順からなります。

  • 1)ケーブル障害位置の特定
  • 2)障害ケーブルのケーブルシップへの引き揚げ
  • 3)ケーブル障害箇所の切断・除去
  • 4)ケーブルシップタンク内の予備ケーブルと引き揚げてきたケーブルとの接続
  • 5)確認試験・再敷設

光海底ケーブル修理手順

ケーブルの障害位置は、各種試験により陸側の海底ケーブル陸揚げ局舎からのおおよその距離が判明しています。
ケーブルシップは、GPSにより障害位置まで航行し、障害位置の海上で、ケーブルシップから、
ロープ先端に取り付けられたケーブル探線及び切断用の装置を海中に投入し、
この装置を海底で引きずることでケーブルを切断します。

切断したケーブルの一方は、次に海中に投入された、
ロープ先端に取り付けられたケーブル把持装置を使用して把持し(捕線と言います)、
ケーブルシップに引き揚げます(揚収と言います)。
8000mの海底下からケーブルを引き揚げるには、まる一日以上かかる場合があります。
揚収したケーブルは、光ファイバの光学的試験及びケーブル給電路の電気的試験を行い、
ケーブルに障害点があれば、さらにケーブルを揚収して障害点を切断・除去します。

障害点を除去したケーブルの端に水密処理を施し、ロープ(ムアリングロープと言います)、
さらにブイ(浮標とも言います)を取り付けていったん海中に投入します。
つぎにケーブルシップは、海底に残してきた他方のケーブルを探線するため移動し、
先の手順によりもう一度ケーブルを探線・把持・揚収します。

揚収したケーブルは、先の手順と同じく光学的、電気的試験を行い、障害点があれば切断・除去します。
このケーブルには船内タンクに保管している予備ケーブルを接続(ほとんどの場合、
ユニバーサルジョイント技術により接続されます。)し、
予備ケーブルを繰出しながら先に設置したブイに向かって敷設していきます。

予備ケーブルを持ったまま、ブイについているケーブルを再びケーブルシップ上に揚収し、
敷設してきた予備ケーブルの反対端と接続します。
最終確認のため、それぞれのケーブル陸揚げ局舎の間で試験を実施し、
通信機能の回復を確認した後、船上にあるケーブルを海中に投入して修理作業を終了します。