JP2006109537A - 分割管路及び分割管路の施設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍となる場合においても、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になることがなく、従ってさや管の挿入が容易で挿入時に伸びることがなく、アウター管及びさや管の変形等が発生しない信頼性の高い分割管路及びその施設方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 １本のアウター管と、該アウター管の内部に収納された少なくとも３本のさや管と、該さや管の全てに隣接する少なくとも１個のスペーサーとから成る分割管路であって、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の整数倍であることを特徴とする分割管路である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ケーブルを地中や橋梁部、トンネル内等に施設等する場合に用いる管路で、波付管からなるアウター管の内部に、このアウター管の内径よりも外径の小さな波付管からなるさや管を複数配置し、各さや管の中にケーブル、具体的には通信ケーブル、電力ケーブルあるいは光ファイバケーブル等を挿通して保護する、いわゆる分割管路に関するものである。

前述した各種ケーブルを地中などに施設する場合には、これらケーブルを波付管に挿通して施設するのが一般的である。
ところで、地中などに施設されるケーブルの本数が多くなるのに従って、１本の波付管の中に多数のケーブルを挿通させる方式が採られるようになってきている。１本の波付管の中に多数のケーブルを挿通させる１つの方法としては、外径の大きなアウター管と呼ばれる波付管の内部に、このアウター管の内径よりも小さな外径を有するさや管と呼ばれる波付管を複数本配置する等によりアウター管内を複数に分割して使用する、いわゆる分割管路方式がある。
分割管路方式においては、ケーブルはさや管の内部へ挿通する。分割管路方式を用いることで、複数のケーブルの施設を行う場合でも１本のアウター管の施設作業で済むようになり、施設コストの低減が可能になる。加えて、アウター管１本分の設置作業幅しか専有しないので施設場所の確保が容易になる。

さらに分割管路方式では、初期の施工費用を削減するために、アウター管には最初は必要最低限の本数のさや管のみを挿通しておき、需要が生じた時点でその都度必要なさや管を挿通するようにしている。そのため後からさや管の挿通ができるように、予め増設用のさや管を配置するための増設用空間と増設用のさや管の挿入を行うための挿入作業用空間を確保しておくのが一般的である。そして後日、ケーブルの増設が必要になった場合には、改めてアウター管の増設用空間に新たなさや管を挿入し、その増設したさや管の内部にケーブルを挿通する。

ここで、挿入作業用空間としては既設のさや管と増設するさや管が接触して大きな摩擦抵抗が発生しない程度の空間が必要である。従来の分割管路を図８及び図９に示す（特許文献１）。
特許文献１では、図９に示すように内径２５０ｍｍφのアウター管２の内部に外径６３ｍｍφのさや管３ａを２本先行して挿入した後に外径６３ｍｍφのさや管３ｂを３本新たに挿入した分割管路１が提案されている。図９において、さや管の増設が終了した分割管路１には、以後は不要となった挿入作業用空間がそのまま空間として残っている。

特開平１１−０４１７７２号公報

近年では、施設場所の省スペース化及び材料費のコスト削減等を目的として、アウター管の外径を更に小さくする要求が出てきている。
これに対して、本発明者等は、さや管の増設を行わない代わりに挿入作業用空間を削除した分割管路を考えてみた。すなわち、アウター管へのさや管の挿入は最初に一括挿入することにし、その後は増設しない、との前提に立つことで、アウター管から挿入作業用空間を削除することができる。つまり、アウター管の内径を一括挿入するさや管がギリギリ配置できる大きさにまで小さくすることができる、と考えた。尚、アウター管へのさや管の挿入は、先ずはアウター管にロープを挿通させ、挿通したロープの一端に一体化したさや管を固定し、さや管の出口側からこのロープを引っ張ることで行う。

ところが、アウター管の内径を一括挿入するさや管がギリギリ配置できる大きさにしたところ、一部の分割管路では、アウター管への一括挿入作業の途中でさや管が挿入できなくなってしまう事態が発生した。
そこで本発明者等がアウター管への一括挿入作業の途中でさや管が挿入できなくなった分割管路と最後までさや管を挿入できた分割管路とを比較、調査したところ、アウター管への一括挿入作業の途中でさや管が挿入できなくなった分割管路は、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍になっていることがわかった。

更に、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍になっている場合について検討を進めたところ、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍になっていると、線路に曲がり部等があってアウター管が曲がっている箇所では、さや管をロープ等で引張った時に、アウター管の内部でさや管が曲がりの内側にさや管同士の位置関係を崩しながら移動してしまい、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になってしまうことがわかった。この状態を図１０、図１１及び図１２に示す。図１０及び図１１では、アウター管２の内径がさや管３の外径の約３倍の場合であり、３本のさや管３がアウター管２の内部で横一列になっている。一方、図１２はアウター管２の内径がさや管３の外径の約４倍の場合であり、４本のさや管３がアウター管２の内部で横一列になっている。

図１０、図１１及び図１２に示すように、さや管３がアウター管２の内部で隙間がない状態で横一列になってしまうと、さや管３同士及びさや管３とアウター管２とが押し合う状態が形成されてしまう。この状態になるともはやアウター管２内でさや管３が身動きがとれなくなってしまい、さや管３の挿入を続けることができなくなってしまう。
尚、この現象は、アウター管２の内径がさや管３の外径の約３倍の場合に顕著に現れることがわかった。アウター管２の内径がさや管３の外径の約３倍の場合には、さや管３の挿入が困難になるだけでなく、最悪の場合にはさや管３及びアウター管２が強く押し合って変形してしまう。
この状態で強引に引っ張る等してさや管３をアウター管２内に無理やり挿入した場合には、さや管が大きく伸びてしまい、引張り端を開放した途端にさや管３がアウター管２の内部に戻ってしまう。そこで、さや管３が戻らないようにさや管３の端部を固定してしまうと、今度はさや管３に負荷をかけ続けることになり、劣化を促進させる。その結果、施設後短時間でさや管３に亀裂が発生したり、最悪の場合には破断してしまうことになる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍となる場合においても、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になることがなく、従ってさや管の挿入が容易で挿入時に伸びることがなく、アウター管及びさや管の変形等が発生しない信頼性の高い分割管路及びその施設方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく本発明の請求項１に記載の分割管路は、１本のアウター管と、該アウター管の内部に収納された３本のさや管と、該３本のさや管の全てに隣接する位置に配置された断面円形の長尺体とから成る分割管路において、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の２．８〜３．２倍であり、且つ、前記長尺体の断面の外径は前記さや管の外径の１倍以上９／５倍以下であることを特徴とするものである。

このようにしてなる請求項１に記載の分割管路においては、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍になっている場合でも、アウター管の内部に収納されたさや管の全てに隣接する位置にスペーサーが設けられているために、アウター管の内部でさや管が相互の位置関係を崩しながら移動することがなくなり、さや管がアウター管と隙間がない状態で横一列になることがない。従って、さや管同士及びさや管とアウター管とが押し合う状態が形成されずにさや管がアウター管の中で移動することができるので、さや管が大きく伸ばされることなく比較的容易に挿入することができる。
従って、アウター管及びさや管の変形等が発生しない信頼性の高い分割管路を提供することができる。ここで、アウター管の内径とはアウター管の内部のさや管を配置する空間の径を言う。また、さや管の外径とはさや管の最外径をいう。

更に、前記目的を達成すべく本発明の請求項２に記載の分割管路は、１本のアウター管と、該アウター管の内部に収納された３本のさや管と、該３本のさや管の全てに隣接する位置に配置された断面円形の長尺体とから成る分割管路において、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の２．８〜３．２倍であり、且つ、前記長尺体の断面の外径は前記さや管の外径の１倍以上９／５倍以下であることを特徴とするものである。

このようにアウター管の内径がさや管の外径の２．８〜３．２倍、つまり約３倍である場合には、さや管の挿入作業時にアウター管の内部でさや管が相互の位置関係を崩しながら移動してしまい、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になって身動きが取れなくなる状態が顕著に現れる。これに対して３本のさや管の全てに隣接する位置に長尺体を配置しておくと、さや管相互の位置関係が崩れることがなくなる。従って、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になって身動きが取れなくなる状態を回避することができる。

ところで長尺体として断面円形のものを配置する場合には、長尺体の外径をさや管の外径の１倍以上９／５倍以下である必要がある。このようにしないと、２本のさや管と長尺体とが横一列になり、従来同様に身動きが取れない状態になってしまったり、３本のさや管がほぼ横一列になるのを防ぐことができない。

また本発明の請求項３記載の分割管路は、波付管からなるアウター管と、該アウター管の内部に収納された波付管からなる５本のさや管と、該５本のさや管の全てに隣接する位置に配置された断面円形の長尺体とから成る分割管路において、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の２．８〜３．２倍であり、且つ、前記長尺体の断面の外径はさや管の外径の３／５倍以上９／１０倍以下であることを特徴とするものである。

このように内径がさや管の外径の２．８〜３．２倍であるアウター管に５本のさや管を挿入する場合には、前記長尺体の断面の外径はさや管の外径の３／５倍以上９／１０倍以下にしないと、さや管がアウター管内で移動した時に長尺体が５本のさや管の中央部から外側に移動してしまう、つまり、一部のさや管とは隣接しなくなる状況が発生し、この場合には５本の中の任意の３本のさや管がほぼ横一列になるのを防ぐことができなくなってしまう。

さらにまた本発明の請求項４記載の分割管路は、請求項２または請求項３記載の分割管路において、前記長尺体は樹脂製の波付管であることを特徴とするものである。
このように前記長尺体を波付樹脂管とすると、前記長尺体についてもさや管として使用することが可能となり施設できるケーブルの本数が増え、アウター管をより有効に活用することができる。

また、請求項５に記載の分割管路の施設方法は、波付管からなるアウター管に少なくとも３本の波付管からなるさや管を挿入するに際し、前記さや管と前記さや管の全てに隣接する位置に設けられた少なくとも１つのスペーサーまたは断面円形の長尺体とを一括して前記アウター管内に挿入することを特徴とするものである。

このように、例えば、５本のさや管の全てに隣接する位置に少なくとも１個のスペーサーまたは１本の長尺体を配置した状態で一括挿入していった場合には、線路に曲がり部等があって、アウター管が曲がっている場合でも、アウター管の内部でさや管が曲がりの内側に移動しようとしてもスペーサーまたは長尺体によってさや管の配置が矯正され、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になることがなくなる。従ってさや管がアウター管の内部で身動きが取れない状態になることなくさや管が大きく伸びることなくスムーズに挿入を行うことができる。
その結果、アウター管及びさや管の変形等が発生しない信頼性の高い線路となる。

以上のように本発明の分割管路によれば、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍となる場合においても、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になることがなく、従ってさや管の挿入が容易で挿入時に伸びることがなく、アウター管及びさや管の変形等が発生しない信頼性の高い分割管路及びその施設方法を提供することができる。

本発明の分割管路を図を用いて詳細に説明する。図１及び図３は、本発明に係る分割管路の断面図の一例である。
ところで図２は、本発明が解決すべき問題点の所在を明らかにするもので、図２から明らかなように、さや管３の外径をｄとすると、内径が３ｄであるアウター管２内に３本のさや管３を挿入する場合には最大９／５ｄの長尺体４がアウター管２内に入り得る。
一方、長尺体４の外径がｄになると、２本のさや管３と長尺体４とが横一列になり同様に身動きが取れない状態になってしまう。また、長尺体４の外径がｄより小さい場合には３本のさや管３がほぼ横一列になるのを防ぐことができない。

上記図２が示す問題点に鑑み、図１が示す分割管路１では内径が１００ｍｍΦのアウター管２の内部に外径が３４ｍｍΦのさや管３を３本と、この３本のさや管３の中心に外径が４２ｍｍΦの長尺体４を１本配置している。ここで、アウター管２、さや管３及び長尺体４はいずれも波付ポリエチレン管である。
尚、アウター管２の内径はさや管３の外径の２．９倍、一方長尺体４の外径はさや管３の外径の１．２倍であり、さや管３の１倍以上９／５倍以下の範囲に入っている。

一方、図３では内径が１００ｍｍΦのアウター管２の内部に外径が３４ｍｍΦのさや管３を５本と５本のさや管３の中心に外径が２７．５ｍｍΦの長尺体４を１本配置している。ここでも、アウター管２、さや管３及び長尺体４はいずれも波付ポリエチレン管であり、アウター管２の内径はさや管３の外径の２．９倍であり、長尺体４の外径はさや管３の外径の９／１０倍である。
因みに、内径がさや管３の外径の２．８〜３．２倍であるアウター管２に、５本のさや管３を挿入する場合には、図４が示すように、アウター管２内に入りうる長尺体４の外径は最大９／１０ｄである。また、長尺体４の最小値としては、図５より３／５ｄ以上である必要がある。長尺体４の外径が３／５ｄより小さくなると、さや管３がアウター管２内で移動した時に長尺体４が５本のさや管３の中央部から外側に移動してしまう。つまり、一部のさや管とは隣接しなくなる状況が発生し、この場合には５本の中の任意の３本のさや管３がほぼ横一列になるのを防ぐことができなくなってしまう。

本発明者等は長尺体４の効果を検証するために、図１及び図３に示した本発明に係る分割管路１と図８及び図９に示した従来の分割管路１を用いて、アウター管２への挿入試験を実施した。ここで、図８の分割管路１としては図１の分割管路１から長尺体４のみを除いたものを用い、図９に示した従来の分割管路１としては図３の分割管路１から長尺体４のみを除いたものを用いた。また、挿入試験としては長尺体４の有無以外は全て同条件で挿入実験を行うこととし、線路の長さを３段階にして試験を実施した。挿入試験の結果を表１に示す。

条件１：曲がり部は始端から２５ｍ部に２００ｍＲ及び終端から２５ｍ部に４５０ｍＲ
条件２：さや管及びさや管と長尺体は一括引き込み
条件３：最大引込張力 ３０００Ｎ（引込張力が３０００Ｎに達した時点で試験終了）

表１では、挿入が支障なく完了した場合を○、途中で最大張力３０００Ｎで引っ張ったにも関わらず挿入できなくなってしまった場合を×とした。また、挿入時の最大張力を併せて記載した。
表１からわかるように、比較例１は線路長が４００ｍの場合には挿入できなかったが、線路長が２００ｍ以下の場合には挿入することができた。また、比較例２の分割管路の構造では、最短条件の１００ｍでは比較的容易に挿入できたものの、２００ｍ及び４００ｍでは挿入の途中で最大引張張力である３０００Ｎでもさや管を挿入することができなくなってしまった。

尚、比較例１の線路長２００ｍの場合には一括挿入はできたものの、最大引張張力が上限値にかなり近くなっていることから、曲がり部の条件等が厳しくなった場合には、線路長が２００ｍ以下の場合でも挿入できなくなる可能性が高いことが考えられる。

尚、本現象の検証試験として、本実施例ではアウター管及びさや管として波付ポリエチレン管を用いたが、本現象は波付ポリエチレン特有のものではなく、例えば、平滑管でも良い。また、管の材料もポリエチレン管に限定されることはなく、ポリエチレン管以外に塩化ビニル管、鉄管及び鋼管等でも良い。

尚、本実施例では長尺体４として波付ポリエチレン管を用いているが、長尺体４としては波付ポリエチレン管に限定する必要がないことは言うまでもない。波付管の代わりに平滑管を用いた場合には、さや管３の凸凹と噛み合うことがなく更に挿入がスムーズになる。尚、長尺体４の硬度はさや管の硬度と同等かそれより小さい材料を用いることが望ましい。長尺体４の硬度がさや管３の硬度より大きい場合には、曲がり部等でさや管３が長尺体４と押し合った場合に、さや管３が潰れてしまう可能性があるからである。

本発明に係る別の実施例を図６及び図７に示す。図６はスペーサー５を配置した分割管路１の状態を示した図であり、（ａ）分割管路１の側面図、（ｂ）はＡ−Ａ線における断面図である。また、図７はスペーサー５の一例を示す斜視図である。本実施例では、長尺体４の代わりに、所定の間隔でさや管３の全てに隣接さする位置にスペーサー５を配置している。曲がり等の少ない線路の場合には、さや管３の一括挿入作業時に全長に亘って長尺体４を挿入するのではなく、必要な位置に必要最低限のスペーサー５を配置すれば良い。曲がり部等でさや管３が曲げの外側へ移動する場合でもその近傍にスペーサー５が配置されている場合には、スペーサー５によりさや管３の相互の位置関係が適正位置に矯正されるため、さや管３がアウター管２の内部で横一列になる状態には至らなくなる。

以上のようにしてなる本発明によれば、アウター管の内径がさや管の外径のほぼ整数倍となる場合においても、さや管がアウター管の内部で隙間がない状態で横一列になることがなく、従ってさや管の挿入が容易で挿入時に伸びることがなく、アウター管及びさや管の変形等が発生しない信頼性の高い分割管路及びその施設方法を提供することができる。

本発明の第一の実施形態に係る分割管路の断面図である。 本発明の第二の実施形態に係る分割管路の断面図である。 本発明の第三の実施形態に係る分割管路の断面図である。 本発明の第四の実施形態に係る分割管路の断面図である。 本発明の第五の実施形態に係る分割管路の断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る分割管路を示すもので（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る分割管路のスペーサーの斜視図である。 従来の分割管路の断面図である。 従来の分割管路の断面図である。 従来の分割管路の断面図である。 従来の分割管路の断面図である。 従来の分割管路の断面図である。

符号の説明

１ 分割管路
２ アウター管
３ さや管
４ 長尺体
５ スペーサー

Claims (5)

1. １本のアウター管と、該アウター管の内部に収納された少なくとも３本のさや管と、該さや管の全てに隣接する少なくとも１個のスペーサーとから成る分割管路であって、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の整数倍であることを特徴とする分割管路。
2. １本のアウター管と、該アウター管の内部に収納された３本のさや管と、該３本のさや管の全てに隣接する位置に配置された断面円形の長尺体とから成る分割管路において、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の２．８〜３．２倍であり、且つ、前記長尺体の断面の外径は前記さや管の外径の１倍以上９／５倍以下であることを特徴とする分割管路。
3. １本のアウター管と、該アウター管の内部に収納された５本のさや管と、該５本のさや管の全てに隣接する位置に配置された断面円形の長尺体とから成る分割管路において、前記アウター管の内径は前記さや管の外径の２．８〜３．２倍であり、且つ、前記長尺体の断面の外径は前記さや管の外径の３／５倍以上９／１０倍以下であることを特徴とする分割管路。
4. 前記アウター管、前記さや管及び前記長尺体はいずれも樹脂製の波付管であることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の分割管路。
5. １本のアウター管に少なくとも３本のさや管を挿入するに際し、前記さや管と前記さや管の全てに隣接する位置に設けられた少なくとも１つのスペーサーまたは断面円形の長尺体とを一括して前記アウター管内に挿入することを特徴とする分割管路の施設方法。
   

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