JP2017108488A - 牽引治具、及びケーブルの布設方法 - Google Patents

牽引治具、及びケーブルの布設方法 Download PDF

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Hiroshi Kamoshita
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Abstract

【課題】撚り戻しを用いずに、ケーブルを安定的に牽引することができる牽引治具、及びケーブルの布設方法を提供する。【解決手段】ワイヤ500を用いてケーブル100を軸方向に牽引するための牽引治具10であって、ケーブル100の端末を固定するケーブル固定部材300と、ケーブル固定部材300とワイヤ500とを連結する連結部材400と、を有し、ケーブル固定部材300と連結部材400とは、ボールジョイント構造により連結される。【選択図】図1

Description

本発明は、牽引治具、及びケーブルの布設方法に関する。
管路等の内部にケーブルを布設する際には、牽引治具(いわゆるプーリングアイ)を介してケーブルとワイヤとを連結し、ワイヤを牽引することで、管路内にケーブルを引き入れる(例えば、特許文献1および2参照)。
このとき、ケーブルを牽引するワイヤに張力が働くと、ワイヤの撚りが戻る方向にワイヤが回転する。ケーブルが周方向に回転することなくワイヤだけが周方向に回転した場合、ワイヤにキンクが発生する可能性がある。一方で、ワイヤの回転力がケーブルに伝わった場合、ケーブルが捩れる可能性がある。また、例えば、ケーブルがCVTケーブル(トリプレックス型架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル)である場合では、CVTケーブルの撚りピッチが伸びるか(CVTケーブルが笑う)、或いは、CVTケーブルの撚りピッチが短くなる(CVTケーブルが締まる)可能性がある。
このようなワイヤの回転による影響を解消するため、ワイヤと牽引治具との間には、撚り戻しが設けられる。撚り戻しは、軸方向に変位することなく互いに周方向に回転可能な2つの連結部を有している。撚り戻しを介してワイヤと牽引治具とを連結することにより、ワイヤが回転したとしても、ワイヤのキンクや、ケーブルの捩れ等が発生することを抑制することができる。
特開2010−172052号公報 実用新案登録第2582383号公報
しかしながら、撚り戻しを用いる場合では、牽引治具に加え、さらに撚り戻しを設置するために費用がかかっていた。また、撚り戻しには大きな張力が働くため、定期的に撚り戻しを点検する必要があった。このため、撚り戻しの点検を行うための時間や費用が必要とされていた。
本発明の目的は、撚り戻しを用いずに、ケーブルを安定的に牽引することができる牽引治具、及びケーブルの布設方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、
ワイヤを用いてケーブルを軸方向に牽引するための牽引治具であって、
前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定部材と、
前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結部材と、を有し、
前記ケーブル固定部材と前記連結部材とは、ボールジョイント構造により連結される牽引治具が提供される。
本発明の他の態様によれば、
ワイヤを用いケーブルを軸方向に牽引することで所定の経路に該ケーブルを布設するケーブルの布設方法であって、
前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定部材と、前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結部材と、を有し、前記ケーブル固定部材と前記連結部材とがボールジョイント構造により連結される牽引治具を用意する工程と、
前記ケーブル固定部材に前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定工程と、
前記連結部材を介して前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結工程と、
前記ワイヤを牽引することにより、前記経路に前記ケーブルを布設する布設工程と、を有するケーブルの布設方法が提供される。
本発明によれば、撚り戻しを用いずに、ケーブルを安定的に牽引することができる牽引治具、及びケーブルの布設方法が提供される。
(a)は、本発明の一実施形態に係る牽引治具を示す概略構成図であり、(b)は、本発明の一実施形態に係る牽引治具を介してワイヤを斜め方向に牽引したときの概略構成図である。 (a)は、比較例の牽引治具および撚り戻しを用いてケーブルを牽引する場合を示す概略構成図であり、(b)は、比較例の牽引治具のみを用いてケーブルを牽引する場合を示す概略構成図である。
<発明者の得た知見>
まず、図2(a)および(b)を用い、比較例として、従来の牽引治具を用いた場合について説明する。
図2(a)は、比較例の牽引治具および撚り戻しを用いてケーブルを牽引する場合を示す概略構成図である。
図2(a)に示すように、比較例の牽引治具90および撚り戻し840を用いてケーブル100を牽引する場合では、例えば、ケーブル100の端末に牽引治具90を設け、シャックル820および撚り戻し840を介して牽引治具90にワイヤ500を連結する。この場合、例えば、図のように屈曲した管路(符号不図示)内にケーブル100を布設する際には、シャックル820、および撚り戻し840が、この順で、ワイヤ500の牽引方向に徐々に近づくように傾斜する。このとき、牽引治具90の軸方向に対するシャックル820が牽引する方向の角度は、例えばθとなる。
一方、図2(b)は、比較例の牽引治具のみを用いてケーブルを牽引する場合を示す概略構成図である。
図2(b)に示すように、比較例の牽引治具90のみを用いてケーブル100を牽引する場合では、例えば、ケーブル100の端末に牽引治具90を設け、撚り戻し840等を介さずに牽引治具90に直接ワイヤ500を連結する。例えば、図のように屈曲した管路内にケーブル100を布設する際には、牽引治具90に対してワイヤ500が斜めに傾斜した状態で、ワイヤ500が牽引される。このとき、牽引治具90の軸方向に対するワイヤ500が牽引する方向の角度は、上記のように撚り戻し840を用いた場合の角度θよりも大きいθとなる。このため、牽引治具90のワイヤ連結部920には、大きな曲げモーメントが発生する。ワイヤ連結部920に大きな曲げモーメントが発生すると、ワイヤ連結部920が屈曲(または変形)してしまう可能性がある。特に、ワイヤ連結部920が、アイボルト、またはボルトを介して取り付けられたアイナットとして構成され、細い軸部を有している場合、アイボルト等の軸部が屈曲し易く、最悪の場合、破断するおそれがある。
このように、撚り戻し840を省略すると、上記したワイヤ500の回転による影響だけでなく、ワイヤ連結部920に発生する曲げモーメントによる影響が生じる可能性がある。
本発明は、本発明者が見出した上記知見に基づくものである。
<本発明の一実施形態>
(1)牽引治具
図1を用い、本発明の一実施形態に係る牽引治具について説明する。図1は(a)は、本実施形態に係る牽引治具を示す概略構成図である。なお、図1(a)の一部は、断面図となっている。なお、図1には、3本のケーブル100のうち2本のケーブル100が図示されている。
図1(a)に示すように、本実施形態の牽引治具(プーリングアイ)10は、撚り戻しを介さずにケーブル100の端末とワイヤ500とを連結するよう構成されており、例えば、ケーブル固定部材300と、連結部材400と、を有している。
ここでいうケーブル100とは、例えば、高圧電力の地中送電線であるCVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル、Cross−Linked Polyethylene insulated Vinylchloride sheath cable)、またはCVTケーブル(トリプレックス型架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル、Trip1ex type Cross−Linked Polyethylene insulated Vinylchloride sheath cable)として構成されている。ケーブル100は、例えば、中心軸から外周に向かって順に、導体110、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層、およびシース(防食層)を有している。
なお、以下において、ケーブル100の「軸方向」とは、ケーブル100の中心軸の方向のことを意味し、ケーブル100の長手方向と言い換えることができる。また、後述するケーブル固定部材300において「ケーブル100の延在側」とは、ケーブル100の端末からケーブル100が延在する側のことをいう。一方で「ケーブル100の延在側と反対側」とは、ワイヤ500の連結側、またはワイヤ500の牽引側と言い換えることができる。
(ケーブル固定部材)
ケーブル固定部材(分岐板)300は、例えば、板状に構成され、ケーブル100の端末を固定するよう構成されている。ケーブル100の端末は、例えば、圧縮端子200を介して、ケーブル固定部材300に固定されている。
具体的には、圧縮端子200は、例えば、棒状部(ロッド部)220と、筒状部(スカート部)240と、を有している。筒状部240の中空部(符号不図示)内には、ケーブル100の端末から露出した導体110の端末が挿入されている。筒状部240は、中空部内にケーブル100の導体110の端末が挿入された状態で導体110に圧縮接続されている。なお、筒状部240の導体110挿入側の端部付近、ケーブル100の導体110が露出した部分、またはケーブル100のシースの端末等の外周を覆うように、防水テープ180が巻回されている。防水テープ180により、水分などの浸入が抑制される。一方、棒状部220は、筒状部240において中空部の開口と反対側に接続されており、棒状部220の中心軸は、筒状部240の中心軸と一致している。棒状部220の先端は、雄ネジ部(不図示)を有し、ケーブル固定部材300に設けられた貫通孔(符号不図示)に挿入されている。ケーブル固定部材300の貫通孔から突出した棒状部220の雄ネジ部には、ナット280が螺合している。このようにして、ケーブル100の端末は、圧縮端子200を介して、ケーブル固定部材300に固定されている。
また、本実施形態では、ケーブル固定部材300は、例えば、3つのケーブル100の端末を固定するよう構成されている。具体的には、第1のケーブル100aが接続される第1の圧縮端子200aと、第2のケーブル100bが接続される第2の圧縮端子200bと、図示されていない第3のケーブルが接続される第3の圧縮端子と、は、ケーブル固定部材300を平面視したとき、ケーブル固定部材300の中央を中心として中心対称となるように固定されている。
ケーブル固定部材300には、ボールジョイント構造により、後述する連結部材400が連結されている。具体的には、ケーブル固定部材300は、半球状の凹面として構成される球面座340を有している。球面座340は、ケーブル固定部材300のうちのケーブル100の延在側の面においてケーブル100の延在側と反対側に凹んで設けられている。球面座340内には、後述する連結部材400の球状部420が嵌められている。また、球面座340の中央には、貫通孔360が開設されている。貫通孔360には、後述する連結部材400の軸部440が挿通されている。貫通孔360の直径は、軸部440の可動範囲に基づいて設定されている。また、貫通孔360において、ケーブル100の延在側と反対側の周端部の断面は、テーパ形状となっており、貫通孔360の直径は、ケーブル100の延在側と反対側に向けて徐々に大きくなっている。これにより、後述する軸部440が旋回する範囲を広くすることができる。
本実施形態のように、ケーブル固定部材300が3つのケーブル100を固定する場合、球面座340は、ケーブル固定部材300のうち、3つのケーブル100が固定される位置の間の中央に設けられている。
(連結部材)
連結部材400は、ケーブル固定部材300とワイヤ500とを連結するよう構成され、例えば、球状部(ボール部)420と、軸部440と、ワイヤ連結部(フック部)460と、を有している。球状部420は、半球状に構成されており、球状部420の曲面は、球面座340に当接している。これにより、球状部420は、回転可能に球面座340に係止されている。また、球状部420は、ケーブル固定部材300の球面座340の内径と略同一の外径を有し、球面座340に直接接している。これにより、球状部420は、球面座340の曲面に沿って摺動するようになっている。軸部440は、例えば、溶接により球状部420の頂部に接続され、ケーブル固定部材300の貫通孔360に挿通されている。ワイヤ連結部460は、軸部440を挟んで球状部420と反対側に設けられ、ワイヤ500が連結されるようになっている。このような構成により、連結部材400は、ケーブル固定部材300に対して軸部440を旋回(首振り)可能に構成されるとともに、軸部440を軸として軸部440の周方向に回転可能に構成されている。なお、ワイヤ500を牽引した際の牽引治具10の動作については、詳細を後述する。
(2)ケーブルの布設方法
次に、図1(a)を用い、本実施形態に係るケーブルの布設方法について説明する。
(用意工程)
まず、上記したケーブル固定部材300と連結部材400とを有する牽引治具10を用意する。このとき、ボールジョイント構造により、ケーブル固定部材300と連結部材400とを連結しておく。
(ケーブル固定工程)
次に、工場において、ケーブル100が巻回されたドラム(不図示)を準備する。次に、ケーブル100の端末からシース等を剥がし、ケーブル100の導体110を露出させる。次に、圧縮端子200を用意し、圧縮端子200における筒状部240の中空部内に、ケーブル100の導体110の端末を挿入する。そして、筒状部240の中空部内にケーブル100の導体110の端末が挿入された状態で、筒状部240を加締めて導体110に圧縮接続する。
次に、圧縮端子200の棒状部220の先端をケーブル固定部材300の貫通孔に挿入し、ケーブル固定部材300の貫通孔から突出した棒状部220の雄ネジ部にナット280を螺合させる。これにより、圧縮端子200を介してケーブル100の端末をケーブル固定部材300に固定させる。なお、本実施形態では、例えば、3つのケーブル100の端末をケーブル固定部材300に固定させる。
(連結工程)
次に、管路の出口側のマンホール(不図示)にウインチを設置するとともに、ケーブル100を牽引するためのワイヤ500を、予め管路内に通線しておく。また、端末に牽引治具10が接続されたケーブル100が巻回されたドラムを、管路の入口側のマンホール(不図示)に隣接する位置に配置する。
次に、牽引治具10の連結部材400を介してケーブル固定部材300とワイヤ500とを連結する。具体的には、ボールジョイント構造によりケーブル固定部材300と連結部材400とを連結した状態で、ワイヤ500を連結部材400のワイヤ連結部460に連結する。このとき、撚り戻しを介さずにワイヤ500を連結部材400に直接連結する。
(布設工程)
次に、牽引治具10を介してワイヤ500を軸方向に牽引することで、ケーブル100を管路内に引き込む。これにより、管路内にケーブル100が布設される。
ここで、図1(a)および(b)を用い、ワイヤ500を牽引した際の牽引治具10の動作について説明する。図1(b)は、本実施形態に係る牽引治具を介してワイヤを斜め方向に牽引したときの概略構成図である。なお、図1(b)の一部は、断面図となっている。
図1(a)に示すように、ワイヤ500を軸方向に牽引すると、ワイヤ500の牽引力が連結部材400に伝わり、連結部材400の球状部420がケーブル固定部材300の球面座340に押し付けられる。このとき、球状部420から球面座340に加わる応力は、球面座340全体に亘って分散される。これにより、球面座340に対して応力が局所的に印加されることを抑制することができ、球状部420および球面座340が変形することを抑制することができる。
図1(b)に示すように、屈曲した管路において、牽引治具10を介してワイヤ500を斜め方向に牽引したときには、ワイヤ500の牽引方向が斜めに移動することに伴って、連結部材400の軸部440がワイヤ500の牽引方向に沿うように旋回する。このとき、連結部材400の球状部420は、ケーブル固定部材300の球面座340に係止されながら、ケーブル100の軸方向に垂直な方向に回転する。また、球状部420は、球面座340の曲面に沿って摺動する。そして、連結部材400の軸部440の軸方向は、ワイヤ500の牽引方向に近づいていき、最終的にワイヤ500の牽引方向と一致する。これにより、連結部材400の軸部440には、曲げモーメントが働かなくなる。その結果、連結部材400の軸部440が屈曲することを抑制することができる。
また、ワイヤ500の撚りが戻る方向(周方向)にワイヤ500が回転したときには、連結部材400の球状部420は、ケーブル固定部材300の球面座340に係止されながら、連結部材400の軸部440を軸として軸部440の周方向に回転する。これにより、ワイヤ500にキンクが発生することを抑制できる。また、ワイヤ500の回転力がケーブル100に伝わることを抑制することで、ケーブル100が捩れることを抑制することができる。
(3)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
(a)本実施形態では、ケーブル固定部材300と連結部材400とがボールジョイント構造により連結されている。連結部材400は、ケーブル固定部材300に対して軸部440を旋回(首振り)可能に構成されている。これにより、連結部材400の軸部440に曲げモーメントが働かなくなり、軸部440が屈曲することを抑制することができる。また、連結部材400は、軸部440を軸として軸部440の周方向に回転可能に構成されている。これにより、ワイヤ500にキンクが発生することを抑制できるとともに、ケーブル100が捩れることを抑制することができる。
牽引治具10がこのように構成されていることにより、撚り戻しを用いずに、ケーブル100を安定的に牽引することができる。これにより、撚り戻しを設置するための費用を削減することができる。また、撚り戻しの点検を行うための時間や費用が不要となる。その結果、ケーブル100を管路に布設するためのコストを削減することが可能となる。
(b)本実施形態では、ケーブル固定部材300は複数のケーブル100を固定し、球面座340は、ケーブル固定部材300のうち、複数のケーブル100が固定される位置の間の中央に設けられている。これにより、球面座340に連結される連結部材400によって、複数のケーブル100をバランスよく牽引することができる。
<本発明の他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
本実施形態では、ケーブル固定部材300は3つのケーブル100の端末を固定するよう構成されている場合について説明したが、ケーブル固定部材は、1本のケーブルの端末のみを固定するよう構成されていてもよい。この場合、例えば、ケーブル固定部材において、ケーブルを固定するケーブル固定部と、球面座が設けられる連結部材接続部と、がケーブルの軸方向に離れた状態で互いに連結されていても良い。また、ケーブル固定部材は、2本、または4本以上のケーブルの端末を固定するよう構成されていてもよい。この場合、例えば、ケーブル固定部の球面座は、2本、または4本以上のケーブルが固定される位置の中央に設けられていれば良い。
上述の実施形態では、連結部材400の球状部420は半球状に構成されている場合について説明したが、球状部は真円球状に構成されていてもよい。
上述の実施形態では、連結部材400の軸部440は、球状部420の頂部に溶接により接続されている場合について説明したが、連結部の軸部は、球状部の頂部にネジ締結されていてもよい。
上述の実施形態では、連結部材400の球状部420がケーブル固定部材300の球面座340に直接接している場合について説明したが、球状部の曲面と球面座の内面とにグリースが塗られていても良い。
上述の実施形態では、ケーブル100を布設する経路が管路である場合について説明したが、ケーブルを布設する経路は、例えば、洞道に設けられたトラフであってもよい。
上述の実施形態では、ケーブル用意工程においてケーブル固定部材300と連結部材400とを連結しておく場合について説明したが、ケーブル固定工程の後の連結工程において、ケーブル固定部材と連結部材とを連結してもよい。
<本発明の好ましい態様>
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
(付記1)
本発明の一態様によれば、
ワイヤを用いてケーブルを軸方向に牽引するための牽引治具であって、
前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定部材と、
前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結部材と、を有し、
前記ケーブル固定部材と前記連結部材とは、ボールジョイント構造により連結される牽引治具が提供される。
(付記2)
好ましくは、付記1に記載の牽引治具であって、
前記ケーブル固定部材は、
前記ケーブルの延在側と反対側に凹んだ球面座と、
前記球面座に開設された貫通孔と、を有し、
前記連結部材は、
前記球面座に当接する球状部と、
前記球状部に接続され、前記貫通孔に挿通される軸部と、
前記軸部を挟んで前記球状部と反対側に設けられ、前記ワイヤが連結されるワイヤ連結部と、を有する。
(付記3)
好ましくは、付記2に記載の牽引治具であって、
前記球状部は、回転可能に前記球面座に係止される。
(付記4)
好ましくは、付記2又は3に記載の牽引治具であって、
前記球状部は、前記球面座の曲面に沿って摺動するよう構成される。
(付記5)
好ましくは、付記2〜4のいずれかに記載の牽引治具であって、
前記軸部は、前記ワイヤの牽引方向に沿うように旋回するよう構成される。
(付記6)
好ましくは、付記2〜5のいずれかに記載の牽引治具であって、
前記連結部材は、前記ケーブル固定部材に対して前記軸部を首振り可能に構成されるとともに、前記軸部を軸として前記軸部の周方向に回転可能に構成される。
(付記7)
好ましくは、付記2〜6のいずれかに記載の牽引治具であって、
前記ケーブル固定部材は、複数の前記ケーブルを固定し、
前記球面座は、前記ケーブル固定部材のうち、前記複数のケーブルが固定される位置の間に設けられる。
(付記8)
本発明の他の態様によれば、
ワイヤを用いケーブルを軸方向に牽引することで所定の経路に該ケーブルを布設するケーブルの布設方法であって、
前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定部材と、前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結部材と、を有し、前記ケーブル固定部材と前記連結部材とがボールジョイント構造により連結される牽引治具を用意する工程と、
前記ケーブル固定部材に前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定工程と、
前記連結部材を介して前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結工程と、
前記ワイヤを牽引することにより、前記経路に前記ケーブルを布設する布設工程と、を有するケーブルの布設方法が提供される。
(付記9)
好ましくは、付記8に記載のケーブルの布設方法であって、
前記連結工程では、
撚り戻しを介さずに前記ワイヤを前記連結部材に直接連結する。
10 牽引治具(プーリングアイ)
100 ケーブル
100a 第1のケーブル
100b 第2のケーブル
110 導体
180 防水テープ
200 圧縮端子
200a 第1の圧縮端子
200b 第2の圧縮端子
220 棒状部(ロッド部)
240 筒状部(スカート部)
280 ナット
300 ケーブル固定部材(分岐板)
340 球面座
360 貫通孔
400 連結部材
420 球状部(ボール部)
440 軸部
460 ワイヤ連結部(フック部)
500 ワイヤ

Claims (6)

  1. ワイヤを用いてケーブルを軸方向に牽引するための牽引治具であって、
    前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定部材と、
    前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結部材と、を有し、
    前記ケーブル固定部材と前記連結部材とは、ボールジョイント構造により連結される牽引治具。
  2. 前記ケーブル固定部材は、
    前記ケーブルの延在側と反対側に凹んだ球面座と、
    前記球面座に開設された貫通孔と、を有し、
    前記連結部材は、
    前記球面座に当接する球状部と、
    前記球状部に接続され、前記貫通孔に挿通される軸部と、
    前記軸部を挟んで前記球状部と反対側に設けられ、前記ワイヤが連結されるワイヤ連結部と、を有する請求項1に記載の牽引治具。
  3. 前記連結部材は、前記ケーブル固定部材に対して前記軸部を首振り可能に構成されるとともに、前記軸部を軸として前記軸部の周方向に回転可能に構成される請求項2に記載の牽引治具。
  4. 前記ケーブル固定部材は、複数の前記ケーブルを固定し、
    前記球面座は、前記ケーブル固定部材のうち、前記複数のケーブルが固定される位置の間に設けられる請求項2又は3に記載の牽引治具。
  5. ワイヤを用いケーブルを軸方向に牽引することで所定の経路に該ケーブルを布設するケーブルの布設方法であって、
    前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定部材と、前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結部材と、を有し、前記ケーブル固定部材と前記連結部材とがボールジョイント構造により連結される牽引治具を用意する工程と、
    前記ケーブル固定部材に前記ケーブルの端末を固定するケーブル固定工程と、
    前記連結部材を介して前記ケーブル固定部材と前記ワイヤとを連結する連結工程と、
    前記ワイヤを牽引することにより、前記経路に前記ケーブルを布設する布設工程と、を有するケーブルの布設方法。
  6. 前記連結工程では、
    撚り戻しを介さずに前記ワイヤを前記連結部材に直接連結する請求項5に記載のケーブルの布設方法。
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