JP2008245337A - 搬送具、管路内電線布設システム及び管路内電線布設方法 - Google Patents

搬送具、管路内電線布設システム及び管路内電線布設方法 Download PDF

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Abstract

【課題】長距離化する地中管路において、少ない張力又は押圧力で長尺状のケーブルを地中管路内に搬入できるようにすると共に、その口径と、ほぼ近い口径のケーブルを容易に地中管路内に布設できるようにする。
【解決手段】所定の口径及び長さを有する地中管路1内に長尺状のケーブル2を搬送するケーブル布設具100であって、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の布設管11と、これらの布設管11の間を接続するワイヤーロープ12a,12b,12cとを備えたものである。この構成によって、所定の口径及び長さを有する地中管路1内に長尺状のケーブル2を布設する場合に、布設管11内にケーブル2を入れ込み、その後、一体化されたケーブル内包状の布設管11を地中管路1のA地点から入れ込むとき、地中管路1内で布設管11によりケーブルを分散して支持できるようになる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、地中に埋設された長距離管路に電力又は通信(光通信を含む)ケーブルを布設する地中管路内ケーブル布設システムに適用可能な搬送具、管路内電線布設システム及び管路内電線布設方法に関する。
詳しくは、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する場合に、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材を備え、当該支持部材の間を索力線部材により接続し、支持部材内に電線を入れ込み、一体化された電線内包状の支持部材を管路の一端から入れ込んだとき、管路内で電線を支持部材により分散して支持できるようにすると共に、少ない張力又は押圧力で管路内に長尺状の電線を布設できるようにしたものである。
近年、絶縁材料の製造技術の発展に伴い、使用電圧の高いケーブルも地中管路内に布設できるようになってきた。従来方式に係る地中管路内へのケーブル布設方法によれば、ケーブル布設長は、1000m程度が限界となっている。ケーブル布設長を長くできない理由は、単心ケーブルの場合、延線許容張力が0.069kN/mm2で、許容側圧が2.943kN/mm2(一部2.453kN/mm2)という条件により、ケーブルを引き抜く力が制限されるためである。
このような地中管路内へのケーブル布設方法に関連して特許文献1には、ケーブル引き入れ布設装置が開示されている。この布設装置によれば、管路内走行可能な車輪付き逆U字状の移動枠本体が備えられ、この移動枠本体にはケーブルを保持するチャック機構が設けられる。地中管路内へのケーブルを布設するとき、移動枠本体にケーブルを抱え込んだ状態でチャック機構によりケーブルが保持されるようになされる。このように布設装置を構成すると、地中管路内を車輪でケーブルを搬送する形態となるので、管路の摩擦係数を軽減できるというものである。
また、特許文献2には、ケーブル布設方法及びケーブル布設用管路が開示されている。この布設方法によれば、管路内の天板面にガイドレールが布設され、このガイドレールを走行可能な車輪付き懸垂本体が備えられる。地中管路内へのケーブルを布設するとき、懸垂本体でケーブルを保持した状態で、ケーブルを地中管路内へ入れ込むようになされる。このような布設方法を採ると、地中管路内を懸垂本体でケーブルを吊り下げて搬送する形態となるので、管路の摩擦係数を軽減できるというものである。
更に、特許文献3には、ケーブル及びその布設方法が開示されている。この布設方法によれば、地中管路内へのケーブルを布設するとき、複数の流体吹き出し口(以下孔部という)を有した外部被覆体(穴あきチューブ)にケーブルを入れ、このチューブに空気等の流体を吹き込み、孔部から空気を噴出するようになされる。このような布設方法を採ると、地中管路内をケーブルを入れたチューブを浮かせて搬送する形態となるので、管路の摩擦係数を軽減できるというものである。
特開平10−051921号公報 (第2頁 図1) 特開平11−122783号公報 (第3頁 図4) 特開平11−287935号公報 (第3頁 図2)
ところで、従来例に係る地中管路内へのケーブル布設方法によれば、次のような問題がある。
i.特許文献1によれば、管路内に移動枠本体の車輪が走行できるスペースや、ケーブルチャック機構が動作できるスペースが必要となる。従って、地中管路の口径に対して余裕の無い口径のケーブルを布設することが困難となる。
ii.特許文献2によれば、車輪付き懸垂本体が走行可能なガイドレールを最初から地中管路内に配置しなくてはならない。従って、既存の地中管路にケーブルを布設する要求があった場合に対処が困難となる。
iii.特許文献3によれば、ケーブルを入れ込む外部被覆体に複数の流体吹き出し口を設けなくてはならない。しかも、ケーブルの索引装置や送出し装置等の他にチューブに空気等の流体を吹き込む流体送出装置を備えなければならず、ケーブル布設システムが増大化するおそれがある。この問題はケーブル布設長が長くなるほど深刻となる。
そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、長距離化する地中管路において、少ない張力又は押圧力で長尺状の電線を管路内に搬入できるようにすると共に、その口径と、ほぼ近い口径のケーブル状の電線を容易に管路内に布設できるようにした搬送具、管路内電線布設システム及び管路内電線布設方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決する本発明の搬送具は、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を搬送する搬送具であって、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、これらの支持部材の間を接続する索力線部材とを備えたことを特徴とするものである。
本発明に係る搬送具によれば、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する場合に、支持部材内に電線を入れ込み、その後、一体化された電線内包状の支持部材を管路の一端から入れ込むとき、管路内で支持部材により電線を分散して支持できるので、管路に電線を直接入れ込む場合に比べて、電線と管路との間の接触面積を少なくできる。
本発明に係る管路内電線布設システムは、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する管路内電線布設システムであって、前記管路内に長尺状の電線を搬送する搬送具と、前記搬送具を管路内に入れ込む入込み装置とを備え、前記搬送具は、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、前記支持部材間を接続する索力線部材とを有することを特徴とするものである。
本発明に係る管路内電線布設システムによれば、本発明に係る搬送具が備えられるので、支持部材内に電線を入れ込み、その後、一体化された電線内包状の支持部材を管路の一端から入れ込むとき、管路内で支持部材により電線を分散して支持できる。従って、管路に電線を直接入れ込む場合に比べて、電線と管路との間の接触面積を少なくできる。
本発明に係る管路内電線布設方法は、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する方法であって、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、当該支持部材間を接続する索力線部材とを備えた長尺状の搬送具内に電線を入れ込む工程と、前記搬送具の先端及び前記電線の先端を接続して一体化する工程と、一体化された前記電線内包状の搬送具を管路の一端から入れ込む工程と、前記管路の一端から入れ込まれた前記電線内包状の搬送具を当該管路の他端に引き出す工程と、前記管路の他端に引き出された前記搬送具の先端と電線の先端とを分離する工程と、分離された前記電線を管路内に残して搬送具を引き抜く工程とを有することを特徴とするものである。
本発明に係る管路内電線布設方法によれば、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する際に、管路内で支持部材により電線を分散して支持できるので、管路に電線を直接入れ込む場合に比べて、電線と管路との間の接触面積を少なくできる。
本発明に係る搬送具によれば、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する場合に、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材を備え、当該支持部材の間が索力線部材により接続されてなるものである。
この構成によって、支持部材内に電線を入れ込み、その後、一体化された電線内包状の支持部材を管路の一端から入れ込むとき、管路内で電線を支持部材により分散して支持できるので、管路に電線を直接入れ込む場合に比べて、電線と管路との間の接触面積を少なくできる。従って、少ない張力又は押圧力で管路内に長尺状の電線を入れ込むことができる。これにより、長尺化する管路の口径と、ほぼ近い口径のケーブル状の電線を容易に管路内に布設できるようになる。
本発明に係る管路内電線布設システムによれば、本発明に係る搬送具が備えられ、支持部材内に電線を入れ込み、その後、一体化された電線内包状の支持部材を管路の一端から入れ込むとき、管路内で支持部材により電線を分散して支持するようになされる。
この構成によって、管路に電線を直接入れ込む場合に比べて、電線と管路との間の接触面積を少なくできる。従って、少ない張力又は押圧力で管路内に長尺状の電線を入れ込むことができる。これにより、長尺化する管路の口径と、ほぼ近い口径のケーブル状の電線を容易に管路内に布設できるようになる。
本発明に係る管路内電線布設方法によれば、所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する際に、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、当該支持部材間を接続する索力線部材とを備えた長尺状の搬送具内に電線を入れ込まれ、その後、一体化された電線内包状の搬送具を管路の一端から入れ込むようになされる。
この構成によって、管路内で支持部材により電線を分散して支持できるので、管路に電線を直接入れ込む場合に比べて、電線と管路との間の接触面積を少なくできる。従って、少ない張力又は押圧力で管路内に長尺状の電線を入れ込むことができる。これにより、長尺化する管路の口径と、ほぼ近い口径のケーブル状の電線を容易に管路内に布設できるようになる。
続いて、この発明に係る実施の形態としての搬送具、管路内電線布設システム及び管路内電線布設方法について、図面を参照しながら説明をする。
図1は、本発明に係る地中管路内ケーブル布設システム#1に適用可能な第1の実施例としてのケーブル布設具100の構成例を示す斜視図である。
図1に示すケーブル布設具100は、搬送具の一例を構成し、地中管路1内に長尺状の電線(以下ケーブル2という)を搬送して布設するものであり、地中管路内ケーブル布設システム#1に適用可能なものである。ケーブル2は、使用電圧が数kV乃至数百kV、例えば、使用電圧が66kVで重さが12kg/m程度のものである。地中管路1は、例えば、口径φ1が150mmφ乃至300mmφ程度のPFP(Polycon FRP Pipe)管や、ヒューム管、鋼管、ライニング鋼管等によって構成される。地中管路1の全長さL、すなわち、ケーブル2の布設距離は1.0乃至1.2km程度、あるいは、これ以上の布設距離を対象としている。
ケーブル布設具100は、複数の筒状(環状)の布設管11、長尺状のワイヤーロープ12及び環形平板状のスペーサ金具13を備えている。布設管11は支持部材の一例を構成し、長尺状のケーブル2が内側に挿入可能な口径を有し、当該ケーブル2に対して所定の間隔を保持して配置される。布設管11は布設距離を1.2kmとした場合に、約80個程度を備えられる。布設管11の1個の長さは0.5m程度を有しており、その配置ピッチは1.5m程度に設定される。つまり、布設管11と布設管11との間が1m程度離れている。布設管11には、直径125mmφ程度で長さが50cm程度のFRP管が使用される。
布設管11は、外周側が地中管路1の内壁に対して摩擦係数が小さく構成され、かつ、内周側がケーブル2の外皮に対して摩擦係数が各々小さく構成されている。FRP管の内側及び外側(表面全体)にはテフロン(登録商標)加工が施されていることが好ましい。テフロン(登録商標)の摩擦係数は0.1程度である。布設管11の索引力の計算では、安全率を考慮して摩擦係数を0.3で計算している。このようにすると、ケーブル地中管路引き入れとき、一体化されたケーブル内包状のケーブル布設具100を円滑に地中管路1に引き入れることができ、ケーブル地中管路1残留時には、ケーブル2から分離されたケーブル布設具100を円滑に地中管路1から引き抜くことができる。
布設管11の各々に索力線部材の一例を構成する3本のワイヤーロープ12a,12b,12cが取り付けられ、布設管11の間を接続するようになされる。ワイヤーロープ12a等には、直径12.5mmφ程度の無捻回ロープ(3×F(40)A種)が使用される。ワイヤーロープ12a等の重さは0.681kg/m程度である。各布設管11の両端にはワイヤーロープ固定用のスペーサ金具13が設けられる。1個の布設管11と3本のワイヤーロープ12a,12b,12cとはスペーサ金具13及びワイヤークリップ14を介して接続される。
図2(A)〜(C)は、布設管11の構成例を示す補足図である。図3及び図4は、布設管11とワイヤーロープ12との固定例(その1,2)を示す組立図である。
図2Aに示す布設管11は、ケーブル固定用の布設管(以下固定布設管11’という)及びケーブル載置用の布設管(以下載置布設管11”)とを備えて構成される。固定布設管11’は、ケーブル2の先頭部分を保持して固定する部分であり、図2Bに示すようなケーブルバンド16(クリート)を内側に有している。ケーブルバンド16はΩ状の上部部材18aと逆Ω(モー)状の下部部材18bを組み合わせてケーブル2の所定部分を保持して固定する機能を有している。ケーブルバンド16は、固定布設管11’の内側に固定される。
この例では、ケーブル布設具100の先頭部分の布設管11の内、例えば、第1番目乃至第3番目までが固定布設管11’に該当する。この個数は、ケーブル布設具100が地中管路1の他端に引き出されたとき、固定布設管11’から容易にケーブル2が外せる位置であって、他端からケーブル内包状のケーブル布設具100を余裕を持って索引力を固定布設管11’に伝達できればいくつでもよい。
各々の布設管11は、3本のワイヤーロープ12a,12b,12cに対して所定形状のスペーサ金具13及びワイヤークリップ14を介して接続される。図2Bに示すスペーサ金具13は、金属製の環状円形平板を有している。スペーサ金具13には、例えば、ワイヤー貫通用の孔部間をなす角度をφaとしたとき、φa=120°置きに3個の孔部15a,15b,15cが設けられ、各々の孔部15a,15b,15cにワイヤーロープ12a,12b,12cが挿入される(図3B参照)。
載置布設管11”は、図2Cに示すように固定布設管11’からケーブルバンド16を除いた構造とほぼ等しく構成される。載置布設管11”は、全体の布設管11の内、固定布設管11’以外の残りの部分に該当し、固定布設管11’と異なりケーブル2をただ載せている機能を有していればよい。布設管11は図3Bに示すように所定の肉厚tを有しており、スペーサ金具13は所定の幅wを有している。この例では、布設管11の肉厚tと、スペーサ金具13の幅wとがほぼ等しく設定される。これは、ワイヤーロープ12a,12b,12cを入れ込み方向又は抜き方向へ引っ張ったとき、布設管11のエッジにスペーサ金具13が当接して、ワイヤーロープ12で載置布設管11”を入れ込み方向又は抜き方向へ引けるようにするためである。
図3Aに示すワイヤーロープ用のスペーサ金具13によれば、スペーサ金具13が布設管11に組み合わされたとき、スペーサ金具13に対して布設管11が安定するように構造上の工夫がなされている。例えば、スペーサ金具13の内側の開口部に沿って環状円形平面に対して垂直に環状の突出壁(フランジ)が設けられる。もちろん、これに限られることはなく、例えば、120°置きに突出壁を部分的に設けてもよく、部品コスト及び加工面とのかね合いで全く突出壁を有さないものであってもよい。
図3Bに示す布設管11は本体部11aを有しており、本体部11aの内側が開口部11bをなしている。この例では図3Bに示す1個の布設管11に対して、ワイヤーロープ固定用のスペーサ金具13が2個使用される。スペーサ金具13は各々の布設管11の両端に取り付けられる。上述の例では160個のスペーサ金具13が準備される。図3Bにおいて、まず、3本のワイヤーロープ12a,12b,12cを一方のスペーサ金具13に通す。
このとき、布設管11の両側から突出壁を有する面が向かい合うようにスペーサ金具13の孔部15a,15b,15cにワイヤーロープ12a,12b,12cに通す。その後、ワイヤーロープ12a,12b,12cを布設管11の開口部11b内に通す。そして、もう一方のスペーサ金具13に、布設管11内を通された3本のワイヤーロープ12a,12b,12cを通す。このとき、ワイヤーロープ12a,12b,12cが布設管11内で捻れないようにする。
次に、図4Aに示すように2個のスペーサ金具13,13で布設管11を挟み込み、図4Bに示すワイヤークリップ14でスペーサ金具13とワイヤーロープ12a,12b,12cとを固定する。ワイヤークリップ14はスペーサ金具13の根元で固定することが好ましい。この固定によってワイヤーロープ12a,12b,12cを強く索引しても、スペーサ金具13,13に対するワイヤーロープ12a,12b,12cのずれを防止できる。このような構成のケーブル布設具100内にケーブル2を入れ込むと、全重量15tのケーブル2を80個の布設管11で約1/80づつ荷重を分担できるようになる。
ここで、ケーブル2の布設距離を例えば、1.2kmとし、地中管路布設用の3相ケーブルとして66kVCVT(3相×200mm2)を使用する場合であって、地中管路1ケーブル布設に関して比較例に係る布設工法と、本発明方式に係る布設工法とについて比較する。
[比較例]
66kVCVTのケーブル2の重量は、比較例でも、本発明でも12.5t/kmである。布設距離=1.2km時の重量は(1)式、すなわち、
12.5t/km×1.2km=15t ・・・・(1)
となる。
従来工法でケーブル2の許容布設張力は、1mm2当たりの布設力を7kg/mm2としたとき、(2)式、すなわち、
3×200mm2×7kg/mm2×10-3=4.2t ・・・・(2)
である。
これに対するケーブル布設必要力は、ケーブル2の外皮と地中管路1の内壁との間の摩擦係数を0.4としたとき、(3)式、すなわち、
12.5t×1.2km×摩擦係数0.4=6.0t ・・・・(3)
である。この結果、(1)<(3)でケーブル2をそのまま引く構成では破断を生じ、当該ケーブル2を1.2kmの地中管路1に布設することが困難となる。
[本発明方式]
本発明のケーブル布設具100を使用した場合、66kVCVTケーブル2の布設距離=1.2km時の総重量15tに対し、布設管11は、例えば、口径125mmφのFRPで構成したとき、単位長さ当たりの重量は2.9kg/mである。
この例では布設管11の1個の長さは0.5mであり、その配置ピッチは1.5mである。従って、布設距離=1.2kmの重量は(4)式、すなわち、
1.45kg/個×1200m/1.5m/個=1.16t ・・・・(4)
である。
また、ワイヤーロープ12に3×F(40)A種12.5mmφを使用すると、その単位長さ当たりの重量は0.681kg/mである。この例で3本のワイヤーロープ12a,12b,12cを使用したとき、布設距離=1.2kmの重量は(5)式、すなわち、
0.681kg/m×1200m×3本=2.45t ・・・・(5)
である。
更にスペーサ金具13は、口径が125mmφで厚みtが4mmで、突出壁の突出距離が10mmで、1個の布設管11につき2個を使用する。この場合、鉄比重は8×10-9であり、その配置ピッチは1.5mである。従って、布設距離=1.2kmの重量は(6)式、すなわち、
125mm×π×4mm×10mm×8×10-9(鉄比重)
×1200/1.5m×2個=0.2t ・・・・(6)
である。この結果、ケーブル内包状のケーブル布設具100の総重量は、
(1)+(2)+(3)+(4)=19t ・・・・(7)
となる。
一方、布設管11の外部と地中管路1内部との間の摩擦係数を0.3としたとき、ワイヤーロープ12a等の1本当たりの引き入れ時の索引負担力は、(8)式、すなわち、
19t×摩擦係数(管外部)0.3÷3本=1.9t/本 ・・・・・(8)
となる。
また、引き抜き時には、布設管11の外部及び内部との摩擦が加算され、約2倍になることから、ワイヤーロープ12a等の1本当たりの索引負担力は、(9)式、すなわち、
19t×摩擦係数0.3×2(管内・外部)÷3本=3.8t/本・・・(9)
ここで、安全率sfを3としたとき、その評価値は、(10)式、すなわち、
11.5t÷3.8t/本=3.02>3.0 ・・・・(10)
となる。
このようなケーブル布設具100を使用すると、布設距離=1.2kmの地中管路1内に66kVCVT(3相×200mm2)を十分に布設できるようになる。これにより、長尺化する地中管路1の口径φ1と、ほぼ口径の近いケーブル2を容易に地中管路1内に布設できるようになる。
図5は、本発明に係る地中管路1内ケーブル布設システム#1の構成例を示す構成図である。
図5に示す地中管路1内ケーブル布設システム#1は、管路内電線布設システムの一例を構成し、A地点からB地点へ長尺状のケーブル2を布設するシステムである。A地点にはマンホール61aが設けられ、B地点にもマンホール61bが設けられる。マンホール61aと、マンホール61bとの間には、地中管路1が埋設されている。地中管路1は所定の口径φ1及び長さLを有している。
当該システム#1には、ケーブル布設具100、ドラム車40及びウインチ車50を備えて構成される。ケーブル布設具100は、地中管路1内に長尺状のケーブル2を搬送するものであり、本発明に係るケーブル布設具100が使用される。ケーブル布設具100は、少なくとも、所定の間隔を保持して配置された複数の環状の布設管11と、布設管11間を接続するワイヤーロープ12a,12b,12cとを有しており、その外周側が地中管路1の内壁に対して摩擦係数が小さくなされ、かつ、内周側がケーブル2の外皮に対して摩擦係数が小さくなされている(図1、2及び3参照)。
マンホール61a上に隣接してドラム車40が配置される。ドラム車40は、入込み装置の一例を構成し、ケーブル布設具100を地中管路1内に入れ込むものである。ドラム車40には巻装体の一例となる繰り出し用のドラム46や、押圧装置の一例となる送出し装置48が設けられる。マンホール61a内には、ケーブルガイド62及びローラ63が配置される。
ドラム車40には、ケーブル2を内包したケーブル布設具100を予め巻いたドラム46が備えられ、ケーブル布設時、ドラム46から繰り出されるケーブル内包状のケーブル布設具100を送出し装置48又は/及びB地点のウインチ車50に基づいて地中管路1内に入れ込むようにするとよい。ドラム車40には、ケーブル2を内包したケーブル布設具100を地中管路1のA地点からB地点に向けて押圧する送出し装置48が使用される。このように構成すると、地中管路ケーブル引き入れ時、一体化されたケーブル内包状のケーブル布設具100を円滑に地中管路1に引き入れることができる。
また、マンホール61b上に隣接して配置されたウインチ車50は、索引装置の一例を構成するものであり、ケーブル2を内包したケーブル布設具100を地中管路1のA地点から入れ込む場合であって、地中管路1のB地点から、索引用の長尺状のワイヤーロープ32を入れ込むと共に、A地点でワイヤーロープ32がケーブル布設具100の先端部のプーリングアイ26に接続され、そのワイヤーロープ32を地中管路1のB地点から索引するものである。マンホール61b内には、ロードセル64及びローラ65が配置され、ワイヤーロープ32を地中管路1の断面と垂直方向に引っ張るようになされる。
この例でウインチ車50には、地中管路1のマンホール61bから外部に引き出された、ケーブル2が取り外されたケーブル布設具100を巻き取るドラム51(巻装体)を備える。このドラム51に巻き取られたケーブル布設具100は、ケーブル工場に回送され、後日、再利用される。このようにシステムを構成すると、地中管路ケーブル残留時、ケーブル2から分離されたケーブル布設具100を円滑に地中管路1から引き出すことができ、ケーブル布設具100から分離されたケーブル2を再現性良く地中管路1内に残すことができる。
続いて、本発明に係る地中管路1内ケーブル布設方法について説明する。図6及び図7は、地中管路1内ケーブル布設例(その1,2)を示す工程図であり、図8は、その作業例を示すフローチャートである。
この実施例では、地中管路1内に単心1相(U相,V相又はW相)分ずつの長尺状のケーブルを布設する場合であって、U相、V相及びW相について3本の地中管路1内で同様な作業を繰り返す場合を例に挙げる。各相の地中管路1は、例えば、図6Aに示す口径φ1が、φ1=0.2mで長さが1.2kmを有する場合である。A地点にはウインチ機能を有したドラム車40が配置され、B地点にはウインチ車50が配置される。地中管路1内には、予めメッセンジャー用のワイヤー(例えば、ビニール被覆ワイヤー)が布設されている場合を例に挙げる。ビニール被覆番線は、通常、ケーブル用の管路を地中に埋設する際に順次布設(挿入)される。
これを作業条件にして、図8に示すフローチャートのステップST1で所定の間隔を保持して配置された複数の環状の布設管11と、当該布設管11間を接続するワイヤーロープ12a,12b,12cとを備えた長尺状のケーブル布設具100内にケーブル2を入れ込む。例えば、ケーブル布設具100の終端部から先端部へ向けてケーブル2を入れ込む。この作業は現場で行っても良いが、好ましくは、予め、下準備として布設管11内にケーブル2を入れ込んだケーブル内包状のケーブル布設具100をドラム46に巻き取って置き、そのドラム46をA地点に搬送して作業を進めるとよい。ケーブル工場等では、例えば、ケーブル布設具100を巻き取った第1のドラム(図示せず)又はケーブル2を巻き取った第2のドラムの一方を固定して引き抜き時と逆の作業工程で、ケーブル布設具100の終端部から先端部へ向けてケーブル2を入れ込むように進めるとよい。
この例で布設管11は、外周側が地中管路1の内壁に対して摩擦係数が小さくなされると共に、内周側もケーブル2の外皮に対して摩擦係数が小さくなされている。このようにすると、ケーブル工場において、ケーブル布設具100の終端部から先端部へ向けてケーブル2を容易に入れ込めるばかりか、地中管路1にケーブル2を引き入れるときも、一体化されたケーブル内包状のケーブル布設具100を円滑に地中管路1に引き入れることができ、地中管路ケーブル残留時には、ケーブル2から分離されたケーブル布設具100を円滑に地中管路1から引き出すことができる。
次に、ステップST2でケーブル布設具100の先端及びケーブル2の先端を接続して一体化する。例えば、図2に示したケーブル2が入れ込まれた固定布設管11’において、ケーブルバンド16でしっかりとケーブル2を固定する。この例では図6Bに示すように、固定布設管11’の第1番目から第3番目でケーブル2に固定される。これにより、ワイヤーロープ12,12b,12cがワイヤークリップ14で固定された固定布設管11’と、ケーブル2の先頭部位とを接続することができ、ケーブル布設具100の先頭部位を一体化できるようになる。ここまでのステップをケーブル工場で済ませるとよい。
更に、ステップST3で一体化されたケーブル内包状のケーブル布設具100を地中管路1のA地点から入れ込む。例えば、A地点のマンホール61a上に隣接してドラム車40を配置し、そのドラム車40からケーブル内包状のケーブル布設具100を繰り出してマンホール61aに導入する。
このとき、図6Cに示すように、一体化されたケーブル内包状のケーブル布設管11のワイヤーロープ12a,12b,12cのプーリングアイ部26と、B地点から迎えられるワイヤーロープ32とを接続した後、ケーブル内包状のケーブル布設具100をA地点からB地点への地中管路1に入れ込むようにする。B地点からの索引(迎え)用のワイヤーロープ32は、ステップST31で、B地点において、図示しない既設のメセンジャー用のワイヤーの終端部にメインの索引用のワイヤーロープ32を括り付けて、B地点からA地点に送出する。次に、A地点に送られた索引用のワイヤーロープ32をステップST32でケーブル布設具100とを連結する。例えば、ワイヤーロープ32と、ケーブル布設具100のプーリングアイ部26とを接続する。更に、ステップST33でケーブル布設具100の先端が接続されたワイヤーロープ32を地中管路1のB地点から索引する(メインロープ往復方式)。
例えば、マンホール内61b内では、ロードセル64がローラ65上のワイヤーロープ32の張力方向を変える。この例では、地中管路1の断面と垂直方向に引っ張る方向を垂直方向に変更し、ウインチ車50がワイヤーロープ32の索引を実行する。このとき、ケーブル2は地中管路1内で布設管11により分散して支持される。また、ドラム車40の送出装置を利用してケーブル内包状のケーブル布設具100を地中管路1のA地点からB地点に向けて押圧するようにしてもよい。
その後、ステップST4でケーブル内包状のケーブル布設具100を地中管路1のマンホール61b内に引き出す。このとき、図7Aに示すように、固定布設管11’が取り外せる位置までケーブル布設具100のプーリングアイ部26をマンホール内に引き出すようになされる。
更に、ステップST5でマンホール61b内に引き出されたケーブル布設具100の先頭部分とケーブル2の先頭部分とを分離する。例えば、地中管路1のB地点に引き出された第1番目〜第3番目の固定布設管11’において、図7Bに示すように、ケーブルバンド16を緩める。又は、ケーブルバンド16を分解してΩ状の上部部材18a及び逆Ω状の下部部材18bを取り外して開放状態とする。ケーブルバンド16を取り外した状態は、載置布設管11”と同等な構造となる。
そして、ステップST6で、ケーブル2を地中管路1内に残してケーブル布設具100を引き抜く。このとき、ケーブル布設具100は、図7Cに示すようにマンホール61b内から外部に引き出すようにしても、また、逆にマンホール61a内に戻すようにしてもよい。前者の場合は、A地点でケーブル終端を固定して置き、ウインチ車50でケーブル布設具100を巻き取る。後者の場合は、B地点でケーブル先端を固定して置き、ドラム車40でケーブル布設具100を巻き取る。いずれの場合でも、ケーブル布設具100のみを引く抜くことができる。これにより、図7Cに示すように、先に分離されたケーブル2は地中管路1及びマンホール61b内に残され、布設管11及びワイヤーロープ12a,12b,12cのみを引き抜くようになされる。他の相についても、同様にして、地中管路1にケーブル布設具100を使用してケーブルを布設する。
このように、第1の実施例としての地中管路内ケーブル布設システム及び地中管路内ケーブル布設方法によれば、本発明に係るケーブル布設具100が備えられるので、布設管11内にケーブル2を入れ込み、その後、一体化されたケーブル内包状の布設管11を地中管路1のA地点からB地点へ入れ込むとき、地中管路1内で布設管11によりケーブル2を分散して支持できる。
従って、地中管路1にケーブル2を直接入れ込む場合に比べて、ケーブル2と地中管路1との間の接触面積を少なくできる。しかも、引き入れ時、従来例に比べて、ケーブル2が長い距離に渡って地中管路1の内壁に接触しないので、少ない張力又は押圧力で地中管路1内に長尺状のケーブル2を入れ込むことができる。これにより、長尺化する地中管路1の口径φ1と、口径の近いケーブル2を容易に地中管路1内に布設できるようになる。
この実施例では、ケーブル布設具100の終端部から先端部へ向けてケーブル2を入れ込む場合に、ケーブル布設具100を巻き取った第1のドラム(図示せず)又はケーブル2を巻き取った第2のドラム(図示せず)の一方を固定して引き抜き時と逆の作業工程で進める場合について説明したが、これに限られることはなく、第1のドラム及び第2のドラムとを並行に配置して、ケーブル2の先頭部にケーブル布設具100の先頭部を入れ込む機構を付加する。この場合、各々の布設管11を軸方向に半分に分離開放できる構造にするとよい。ケーブル2を入れ込んだケーブル布設具100をドラム46に順次巻き付けることで、作業スペースが少なくて済み、地中管路1に布設するためのケーブル内包状のケーブル布設具100を容易に準備できるようになる。
この例では、既設のメッセンジャー用のワイヤーを使用して、B地点からA地点へメインの索引用のワイヤーロープ32を迎え入れる、メインロープ往復方式について説明したがこれに限られることはなく、既設のメッセンジャー用のワイヤーが、索引用のワイヤーロープ32と同等の強度を有するものが、管路布設時から具備されていた場合には、当該メッセンジャー用のワイヤーを索引用のワイヤーロープとしてケーブル布設具100に連結してそのまま作業を進めることができる。このようにすると、B地点からA地点へメインの索引用のワイヤーロープ32を迎え入れ作業(回送作業)を省略することができる。
また、既設のメッセンジャー用のワイヤーが、索引用のワイヤーロープ32に対して十分な強度を有さない場合であっても、当該メッセンジャー用のワイヤーに索引用のワイヤーロープ32を接続し、A地点からB地点に先行して送出する。その後、索引用のワイヤーロープ32の終端部にケーブル布設具100を連結してA地点からB地点へケーブル2を地中管路1に引き入れるメインロープ一方通行方式によっても、ケーブル布設作業を進めるようにしてもよい。このようにすると、A地点にはウインチ機能を有さないドラム車40’を配備すればよく、B地点に配備されたウインチ車50の巻き取り動作で一連の作業を進めることができる。
図9A及びBは、第2の実施例としてのケーブル布設具100に適用される布設管21の構成例を示す正面図及び側面図である。
図9Aに示す布設管21は本体部21aを有しており、本体部21aの外部に滑走用のそり部材22を有するものである。そり部材22は例えば、布設管21の本体部21a外周において、その配置ピッチを部品取り付け位置をなす角度をφbとしたとき、φb=60°置きであって、布設管21の本体部21aの長手方向に沿って設けられる。材質は布設管21の本体部材と同様にしてFRPから構成される。そり部材22の前後には、傾斜部が設けられ、地中管路1を構成する管路と管路との間の繋ぎ目を円滑かつ容易に通り越せる(乗り越えられる)ようになる。このような滑走用のそり部材22を布設管21の外部に設けると、ケーブル入れ込み時、地中管路1に対する接触面積を減らすことができる。
なお、図示しない布設管21の内部に滑走用のそり部材22を設けてもよい。このような滑走用のそり部材22を布設管21の内部に設けると、布設具抜き取り時、ケーブル2に対する接触面積を減らすことができる。ケーブル布設具100を容易に抜き取ることができる。この例でも、布設管21を所定ピッチで配置し、布設管21をワイヤーロープ12で索引し、布設管21にケーブル2を載せて搬送する方式が採られる。他の構成は第1の実施例と同様となるのでその説明を省略する。
このように、第2の実施例によれば、所定の口径φ1及び長さLを有する地中管路1内に長尺状のケーブル2を布設する場合に、布設管21の外部に滑走用のそり部材22が設けられるので、一体化されたケーブル内包状の布設管21を地中管路1のA地点からB地点へ入れ込むとき、地中管路1内で布設管21によりケーブル2を分散して支持できるばかりか、地中管路1にケーブル2を直接入れ込む場合に比べて、ケーブル2と地中管路1との間の接触面積を少なくできる。従って、少ない張力又は押圧力で地中管路1内に長尺状のケーブル2を入れ込むことができる。
図10A及びBは、第3の実施例としてのケーブル布設具100に適用される布設部材31の構成例を示す正面図及び側面図である。
図10Aに示す布設部材31は、第1及び第2の布設管11,21が筒状をなしているのに対して、この例ではドーナツリング状をなしているものである。布設部材31の円周方向の断面は、図10Bに示すように円形状を有している。例えば、布設部材31は本体部31aを有している。本体部31aの中央部は、開口部33をなしており、本体部31aには、例えば、孔部間をなす角度をφcとしたとき、φc=120°置きにワイヤーロープ貫通用の孔部35a〜35cが開口されている。
孔部35a〜35cは布設部材31の本体軸(O)方向と並行する方向、すなわち、ケーブル挿入方向に沿って設けられる。材質は強化硬質FRP、鋼鉄部材、強化軽量合金部材から構成される。例えば、強化軽量合金部材にはチタン合金部材が使用可能となされる。この孔部35a〜35cに3本のワイヤーロープ12a,12b,12cが挿入される。ワイヤーロープ12a等の止め方は、スペーサ金具13を省略する形態でワイヤークリップ14を主体にして、その前後を挟む形態で固定される。このような構造の布設部材31は、第1及び第2の実施例において、載置布設管21”の代替部品として使用することができる。
この例で、布設部材31自体がドーナツリング状をなしているので、その外周部の円弧状部位が地中管路1を構成する管路と管路との間の繋ぎ目を円滑かつ容易に通り越せる(乗り越えられる)ようになる。このようなドーナツリング状の布設部材31をケーブル布設具100に適用すると、ケーブル入れ込み時、地中管路1に対する接触面積を減らすことができる。
なお、布設部材31の内側開口部33の円弧状部位は、布設具抜き取り時、ケーブル2に対する接触面積を減らすことができる。ケーブル布設具100を容易に抜き取ることができる。この例でも、布設部材31を所定ピッチで配置し、布設部材31をワイヤーロープ12a,12b,12cで索引し、布設部材31にケーブル2を載せて搬送する方式が採られる。他の構成は第1及び第2の実施例と同様となるのでその説明を省略する。
このように、第3の実施例によれば、所定の口径φ1及び長さLを有する地中管路1内に長尺状のケーブル2を布設する場合に、ケーブル布設具100には、ドーナツリング状の布設部材31が設けられるので、一体化されたケーブル内包状の布設部材31を地中管路1のA地点からB地点へ入れ込むとき、地中管路1内で布設部材31によりケーブル2を分散して支持できるばかりか、地中管路1にケーブル2を直接入れ込む場合に比べて、ケーブル2と地中管路1との間の接触面積を少なくできる。従って、少ない張力又は押圧力で地中管路1内に長尺状のケーブル2を入れ込むことができる。
図11A〜Cは、第4の実施例としてのケーブル布設具100に適用される布設部材41の構成例を示す正面図及び側面図である。
図11Aに示す布設部材41は、第3の布設部材31と同様にしてドーナツリング状をなしている。この例では、布設部材41の外周部位に所定の配置ピッチを有して回動自在(可能)な球体42が嵌め込まれている。その配置ピッチは、球体嵌め込み位置をなす角度をφdとすると、例えば、φd=60°となされる。配置個数は計6個である。φd=60°とすると、ケーブル入れ込み時、1乃至2個の球体42が地中管路内壁に接触する状態となる。球体42にはボールベアリング等に内蔵される金属球を使用できる。
この例で、布設部材41の外周部位に球体42を嵌め込む構造とするため、布設部材41は、当該布設部材41のケーブル挿入方向(本体軸と並行する方向)と直角に交差する平面で本体を分割した展開構造を採る。布設部材41は、図10Aに示した本体部31aを半裁した、図11Cに示すような右側本体部41a及び左側本体部41bを有して構成される。右側本体部41aには、球体42の約半分を収容するボールハウス43a、44a等が備えられる。左側本体部41bにも、球体42の残り半分を収容するボールハウス43b、44b等が備えられる。
各々の球体42は、その頭部が布設部材41の外周部位から露出する形態で嵌め込まれる。例えば、布設部材41を組み立てるときに、ボールハウス43a,44aや43b,44b等に各々の球体42を収容した状態で右側本体部41aと左側本体部41bとを合わせて係合することで、球体42を布設部材41にはめ込むことができる。
この例で球体42に替えて平車(図示せず)を同様な位置に回転自在に取り付けてもよい。平車は、球体42に比べて、横方向への自在度が制限されるが、ケーブル挿入方向への移動を円滑にする効果では同様な機能を発揮する。平車は布設部材41の内周部位に設けてもよい。
この例でも、布設部材41の本体にも、第3の実施例と同様にして、φc=120°置きにワイヤーロープ貫通用の孔部35a〜35cが開口されている。孔部35a〜35cは布設部材41の本体軸(O)方向と並行する方向、すなわち、ケーブル挿入方向に沿って設けられる。布設部材41の本体材質は強化硬質FRP、鋼鉄部材、強化軽量合金部材から構成される。
上述の孔部35a〜35cには3本のワイヤーロープ12a,12b,12cが挿入される。ワイヤーロープ12a,12b,12cの止め方は、スペーサ金具13等を省略したワイヤークリップ14で、その前後を挟む形態で固定される。このような構造の布設部材41は、第3の実施例と同様にして、載置布設管21”の代替部品として使用することができる。
この例で、布設部材41自体がドーナツリング状をなしており、その外周部の円弧状部位に6個の球体42が設けられる。これをケーブル布設具100に適用すると、ケーブル入れ込み時、地中管路1に対する接触面積を更に減らすことができる。
なお、布設部材41の内側の円弧状部位に設けた平車は、布設具抜き取り時、ケーブル2に対する接触面積を減らすことができる。ケーブル布設具100を容易に抜き取ることができる。この例でも、布設部材41を所定ピッチで配置し、布設部材41をワイヤーロープ12a,12b,12cで索引し、布設部材41にケーブル2を載せて搬送する方式が採られる。他の構成は第1乃至第3の実施例と同様となるのでその説明を省略する。
このように、第4の実施例によれば、所定の口径φ1及び長さLを有する地中管路1内に長尺状のケーブル2を布設する場合に、ケーブル布設具100には、ドーナツリング状の布設部材41が設けられ、しかも、その外周部位には6個の球体42が嵌め込まれるので、一体化されたケーブル内包状の布設部材41を地中管路1のA地点からB地点へ入れ込むとき、地中管路1内で布設部材41によりケーブル2を分散して支持できるばかりか、地中管路1にケーブル2を直接入れ込む場合に比べ、ケーブル挿入方向を軸にした回転を生じた場合であっても、ケーブル2と地中管路1との間の接触面積を少なくできる。従って、より少ない張力又は押圧力で地中管路1内に長尺状のケーブル2を入れ込むことができる。
上述の実施例では、A地点からB地点へケーブル内包状のケーブル布設具100の索引用のワイヤーロープ32をB地点から迎え入れる場合について説明したがこれに限らず、A地点からB地点へ、最初にメッセンジャー用のワイヤーをパラシュート及び圧搾空気を使用して送り込み、その後、A地点からB地点へ、メッセンジャーワイヤーに接続した索引用のワイヤーロープ32をB地点に送り出してから、B地点でワイヤーロープ32を巻き上げ、ケーブル内包状のケーブル布設具100を地中管路1内に引き入れるようにしてもよい。
また、上述の実施例では地中管路1内に単心1相(U相、V相又はW相)分づつのケーブルを布設する場合であって、U相、V相及びW相について3個の地中管路1内で同様な作業を繰り返す場合について説明したが、これに限られることはなく、U相、V相及びW相が同一の外皮で覆われた3相ケーブル、及び、単心(U相、V相、W相)三相分のケーブルを撚り合わせたトリプレックスケーブルを1つの地中管路1内に布設する場合であっても、本発明に係る管路内電線布設方法を採用することができ、同様な効果が得られる。
本発明は、地中に埋設された長距離管路に電力又は通信(光通信を含む)ケーブルを布設する地中管路内ケーブル布設システムに適用して極めて好適である。
本発明に係る地中管路内ケーブル布設システム#1に適用可能な第1の実施例としてのケーブル布設具100の構成例を示す図である。 (A)〜(C)は、布設管11の構成例を示す補足図である。 (A)〜(C)は、布設管11とワイヤーロープ12a,12b,12cとの固定例(その1)を示す組立図である。 (A)〜(C)は、布設管11とワイヤーロープ12a,12b,12cとの固定例(その2)を示す組立図である。 本発明に係る地中管路内ケーブル布設システム#1の構成例を示す構成図である。 地中管路内ケーブル布設例(その1)を示す工程図である。 地中管路内ケーブル布設例(その2)を示す工程図である。 地中管路内ケーブル布設時の作業例を示すフローチャートである。 (A)及び(B)は、第2の実施例としてのケーブル布設具100に適用される布設管21の構成例を示す正面図及び側面図である。 (A)及び(B)は、第3の実施例としてのケーブル布設具100に適用される布設部材31の構成例を示す正面図及び側面図である。 (A)及び(B)は、第4の実施例としてのケーブル布設具100に適用される布設部材41の構成例を示す正面図及び側面図である。
符号の説明
1・・・地中管路、2・・・ケーブル、11,21・・・布設管、11’・・・固定布設管、11”・・・載置布設管、12a,12b,12c・・・ワイヤーロープ、13・・・スペーサ金具、14・・・ワイヤークリップ、15a〜15c,35a〜35c・・・孔部、16・・・ケーブルバンド、18a・・・上部部材、18b・・・下部部材、31,41・・・布設部材、41a・・・右側布設部材、41b・・・左側布設部材、42・・・球体、61a,61b・・・マンホール、62・・・ケーブルガイド、63,65・・・ローラ、64・・・ロードセル、100・・・ケーブル布設具(搬送具)、#1・・・地中管路ケーブル布設システム(管路内電線布設システム)

Claims (10)

  1. 所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を搬送する搬送具であって、
    所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、
    前記支持部材間を接続する索力線部材とを備えたことを特徴とする搬送具。
  2. 前記支持部材内に電線を入れ込み、
    前記電線が入れ込まれた先頭部位の支持部材と当該電線の先頭部位とを接続して一体化し、
    一体化された前記電線内包状の支持部材を管路の一端から入れ込み、
    前記管路の他端に引き出された前記支持部材の先頭位から前記電線を分離し、
    分離された前記電線を管路内に残して前記支持部材及び索力線部材を引き抜かれることを特徴とする請求項1に記載の搬送具。
  3. 前記支持部材は、
    外周側が前記管路の内壁に対して摩擦係数が小さく構成され、かつ、内周側が前記電線の外皮に対して摩擦係数が小さく構成されていることを特徴とする請求項1に記載の搬送具。
  4. 所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する管路内電線布設システムであって、
    前記管路内に長尺状の電線を搬送する搬送具と、
    前記搬送具を管路内に入れ込む入込み装置とを備え、
    前記搬送具は、
    所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、
    前記支持部材間を接続する索力線部材とを有することを特徴とする管路内電線布設システム。
  5. 前記入込み装置には、
    前記電線を内包した搬送具を管路の一端から入れ込む場合であって、
    前記管路の他端から長尺状の索引部材を入れ込むと共に、前記搬送具の先端が接続された索引部材を前記管路の他端から索引する索引装置が使用されることを特徴とする請求項4に記載の管路内電線布設システム。
  6. 前記入込み装置には、
    前記電線を内包した搬送具を管路の一端から他端に向けて押圧する押圧装置が使用されることを特徴とする請求項4に記載の管路内電線布設システム。
  7. 前記入込み装置には、
    前記電線を内包した搬送具を巻いた巻装体が備えられ、
    前記巻装体から繰り出される電線内包状の搬送具を前記索引装置又は/及び押圧装置に基づいて前記管路内に入れ込むことを特徴とする請求項4乃至6に記載の管路内電線布設システム。
  8. 所定の口径及び長さを有する管路内に長尺状の電線を布設する方法であって、
    所定の間隔を保持して配置された複数の環状の支持部材と、当該支持部材間を接続する索力線部材とを備えた長尺状の搬送具内に電線を入れ込む工程と、
    前記搬送具の先頭部位及び前記電線の先頭部位を接続して一体化する工程と、
    一体化された前記電線内包状の搬送具を管路の一端から入れ込む工程と、
    前記管路の一端から入れ込まれた前記電線内包状の搬送具を当該管路の他端に引き出す工程と、
    前記管路の他端に引き出された前記搬送具の先頭部位から電線を分離する工程と、
    分離された前記電線を管路内に残して搬送具を引き抜く工程とを有することを特徴とする管路内電線布設方法。
  9. 一体化された前記電線内包状の搬送具を管路の一端から入れ込む際に、
    前記管路の他端から長尺状の索引部材を入れ込む工程と、
    前記索引部材を前記搬送具の先端に接続する工程と、
    前記搬送具の先端が接続された索引部材を前記管路の他端から索引する工程とを有することを特徴とする請求項8に記載の管路内電線布設方法。
  10. 分離された前記電線を管路内に残す際に、
    前記電線の一端を固定し、前記搬送具を管路の一端又は他端に引き抜くことを特徴とする請求項8に記載の管路内電線布設方法。
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