JP2018153009A - 防護管、水中ケーブル、及び水中ケーブルの布設方法 - Google Patents
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Abstract
Description
筒状に組み合わされる一対の半割れ部材と、
両半割れ部材を筒状に固定する連結部材とを備え、
各半割れ部材は、
樋状の本体部と、前記本体部の周方向の各外縁から突出し、前記本体部の軸方向に沿って延設されるフランジ部とを備え、
前記連結部材は、
一端部側に前記フランジ部に対して回転自在に取り付けられる軸支部を有し、他端部側に重ね合わされた前記フランジ部に対して近接離反するように揺動される自由端部を有し、前記重ね合わされたフランジ部を跨いで嵌め込まれるクランプ部を備える。
上記の本開示の防護管を備える。
ケーブル本体の外周に一対の半割れ部材を組み合わせてなる防護管を取り付けて、船上から水中に水中ケーブルを布設する水中ケーブルの布設方法であって、
上記の本開示の防護管を用意する準備工程と、
前記ケーブル本体の外周を前記両半割れ部材で覆うと共に、前記両半割れ部材のフランジ部を重ね合わせる配置工程と、
前記水中ケーブルをガイドローラで案内して前記水中に搬送する際、前記ガイドローラによって、重ね合わせた前記フランジ部に近づく方向に前記クランプ部を押圧して、前記重ね合わせたフランジ部に前記クランプ部を嵌め込む連結工程とを備える。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一態様に係る防護管は、
筒状に組み合わされる一対の半割れ部材と、
両半割れ部材を筒状に固定する連結部材とを備え、
各半割れ部材は、
樋状の本体部と、前記本体部の周方向の各外縁から突出し、前記本体部の軸方向に沿って延設されるフランジ部とを備え、
前記連結部材は、
一端部側に前記フランジ部に対して回転自在に取り付けられる軸支部を有し、他端部側に重ね合わされた前記フランジ部に対して近接離反するように揺動される自由端部を有し、前記重ね合わされたフランジ部を跨いで嵌め込まれるクランプ部を備える。
前記本体部は、横断面が半円形状の直管部と、前記直管部の各端部に設けられ、別の防護管と回転自在に連結される半球帯状の接続部とを備え、
前記連結部材は、前記直管部に延設される直線フランジ部、及び前記接続部に延設される湾曲フランジ部の少なくとも一方に取り付けられる形態が挙げられる。
前記連結部材は、前記湾曲フランジ部に取り付けられ、
更に、この連結部材における前記自由端部側に、この自由端部側の領域と前記湾曲フランジ部とを共に締め付ける締結部材を備える形態が挙げられる。
前記連結部材は、前記一端部側に前記両半割れ部材のフランジ部に亘って差し込まれる連結ピンを備える形態が挙げられる。
前記クランプ部は、前記フランジ部に嵌め込まれるブラケット状のクランプ本体と、前記クランプ本体から突出し、前記連結ピンが差し込まれる連結片とを備える形態が挙げられる。
前記クランプ部の内面から、前記重ね合わされたフランジ部を圧接する方向に突出する突部を備える形態が挙げられる。
上記(1)から(6)のいずれか一つの防護管を備える。
ケーブル本体の外周に一対の半割れ部材を組み合わせてなる防護管を取り付けて、船上から水中に水中ケーブルを布設する水中ケーブルの布設方法であって、
上記(1)から(6)のいずれか一つの防護管を用意する準備工程と、
前記ケーブル本体の外周を前記両半割れ部材で覆うと共に、前記両半割れ部材のフランジ部を重ね合わせる配置工程と、
前記水中ケーブルをガイドローラで案内して前記水中に搬送する際、前記ガイドローラによって、重ね合わせた前記フランジ部に近づく方向に前記クランプ部を押圧して、前記重ね合わせたフランジ部に前記クランプ部を嵌め込む連結工程とを備える。
前記準備工程では、前記半割れ部材に前記連結部材が取り付けられていないものを用意し、
前記配置工程では、前記重ね合わせたフランジ部と前記連結部材の一端部側とに連結ピンを差し込んで、前記半割れ部材に前記連結部材を取り付ける形態が挙げられる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る防護管、水中ケーブル、及び水中ケーブルの布設方法を具体的に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。
主に図1〜図7を参照して実施形態の防護管1、及び実施形態の防護管1を備える水中ケーブル100を説明し、図8〜図10を参照して実施形態の水中ケーブルの布設方法を説明する。図3,図6,図8,図9は、半割れ部材1u,1dを防護管1の軸方向に直交する平面で切断した横断面(横断面について以下同様)であり、半割れ部材1u,1dと連結部材2とが分かり易いように、接続部12を省略している。また、図9の左側のクランプ部21は横断面、右側のクランプ部21は外観を示す。
〈概要〉
実施形態の防護管1は、海底ケーブルなどの水中ケーブル100(図7)において、ケーブル本体101(図7)の外周を覆って、ケーブル本体101を保護する部材である。防護管1は、図1に示すように筒状に組み合わされる一対の半割れ部材1u,1dと、両半割れ部材1u,1dを筒状に固定する連結部材2とを備える。各半割れ部材1u,1dは、樋状の本体部10と、本体部10の周方向の各外縁10e,10e(図1では二点鎖線で仮想的に示す)から本体部10の軸方向に沿って延設されるフランジ部15,15とを備える。両半割れ部材1u,1dは、図3に示すように、一方の半割れ部材1uの本体部10と他方の半割れ部材1dの本体部10とが円筒状となるように、かつ一方の半割れ部材1uに備えるフランジ部15,15の対と他方の半割れ部材1dに備えるフランジ部15,15の対とがそれぞれ重なり合うように組み合わされる。連結部材2は、図5,図6に示すように、両半割れ部材1u,1dにおける重なり合わされたフランジ部15,15(以下、フランジ組と呼ぶことがある)に取り付けられ、フランジ組が分離しないように固定する。
各半割れ部材1u,1dは、両者を組み合わせた状態で円筒状となり、ケーブル本体101の収納空間を形成する本体部10と、両者の組み合わせ状態を保持する箇所として利用されるフランジ部15とを備える。この例の各半割れ部材1u,1dは、同一形状、同一の大きさであり、図1の上側に示す一方の半割れ部材1uを上下ひっくり返すと、図1の下側に示す他方の半割れ部材1dに一致する。
本体部10は、その横断面が半円形状の部材である。この例の本体部10は、その全長に亘って同一径ではなく異なっており、本体部10の長手方向の中間部に対して両端部が肥大している。また、本体部10の一端部に比較して他端部は更に大径である。このような大きさが異なる端部を、複数の防護管1同士を連結する連結箇所として利用する。詳しくは、この例の本体部10は、横断面が半円形状の直管部11と、直管部11の各端部に設けられ、別の防護管1と回転自在に連結される半球帯状の接続部12,13とを備える。一端部側の接続部12は、他端部側の接続部13よりも小径である。両半割れ部材1u,1dを組み合わせた状態では、一端部側に小径の球帯を備え、他端部側に大径の球帯を備える。ある防護管1の一端部側の接続部12を、別の防護管1の他端部側の接続部13で覆って両防護管1,1を連結すると(図7)、小径の球帯(接続部12,12)は、大径の球帯(接続部13,13)内に回転自在に保持される。その結果、軸方向に隣り合う防護管1,1は屈曲可能に連結される。
この例のフランジ部15はいずれも、本体部10の各外縁10eから、本体部10の径方向外方に突出し、本体部10の軸方向に沿って設けられる長方形状の板材である。また、この例のフランジ部15は、図1に示すように直管部11の全長に亘って、直管部11に延設される(以下、直線フランジ部151と呼ぶことがある)。この例のフランジ部15はいずれも、同じ形状、同じ大きさ(外縁10eからの突出長さ、上記軸方向に沿った長さ、直管部11に対する形成長さ、厚さなど)である。
半割れ部材1u,1dの構成材料には、代表的には鋳鉄などの金属が挙げられる。
連結部材2は、両半割れ部材1u,1dを組み合わせた状態から分離しないように一体に保持する部材である。連結部材2は、一端部側に、フランジ部15に対して回転自在に取り付けられる軸支部を有し、他端部側に、フランジ組に対して近接離反するように揺動される自由端部を有し、フランジ組を跨いで嵌め込まれるクランプ部21を備える。この例の連結部材2は、一端部側に両半割れ部材1u,1dのフランジ部15,15に亘って差し込まれる連結ピン20を備える。また、この例のクランプ部21は、一端部側に連結ピン20が差し込まれる連結片23を備える。連結ピン20は、フランジ組の積層方向に直交するようにフランジ部15とクランプ部21の一端部側(連結片23)とに差し込まれ(図5,図8)、連結部材2を軸支する。クランプ部21は、この連結ピン20を中心として回転可能であり(図2の矢印参照)、連結ピン20を中心としてクランプ部21をフランジ組に近づく方向に回転させると、クランプ部21の自由端部側の領域(この例では連結片23を除く領域)は、フランジ組に嵌め込まれて、フランジ組を挟む(図5)。クランプ部21がフランジ組を挟持することで、両半割れ部材1u,1dが組み合わせられた状態を保持する。
連結ピン20は、図1に示すように、フランジ部15の軸孔に挿入可能な断面形状及び断面積を有し、所定の長さを有する棒状の部材を利用できる。また、連結ピン20は、差し込まれるフランジ部15の軸孔から抜け落ちないように、連結ピン20の一端部に軸孔の内径よりも大きい頭部を備えるものが好適に利用できる。連結ピン20として、ボルトなどの締結部材を利用することもできる。このボルトは締め付ける必要は無く、フランジ組に差し込めばよく、連結ピン20の取付作業性に優れる。
連結ピン20の構成材料、後述するクランプ部21の構成材料には、代表的には鉄などの金属が挙げられる。
クランプ部21は、一端部を軸支部とし、他端部を自由端部とする。この例では、他端部側にフランジ組に嵌め込まれるクランプ本体22を備える。この例では、ブラケット状(横断面コの字状)のクランプ本体22を備える。クランプ本体22は、フランジ組を挟む一対の帯状(細幅の板状)の挟持部220,220と、これら挟持部220,220を繋ぐ帯状(同)の連結部222とを備える。
実施形態の防護管1は、両半割れ部材1u,1dが組み合わされた状態において、筒状をなす本体部10,10の両側に設けられるフランジ部15,15にそれぞれ、一つ以上の連結部材2が取り付けられ、合計二つ以上の連結部材2を備える。一つのフランジ組に対する連結部材2の個数、連結部材2の配置位置などは適宜選択できる。また、防護管1は、複数の連結部材2を備えるため、その形状及び大きさの少なくとも一方が異なる連結部材2を備えることができる。
実施形態の防護管1は、上述の鍔同士をボルト締結する従来の構造と比較して、ボルトの使用数を格段に低減でき、締結時間を軽減できる、又は全く無くすことができる。この例の防護管1は、半割れ部材1u,1dのフランジ組と連結部材2の連結片23とに連結ピン20を差し込み、連結ピン20を中心としてクランプ部21を回転させて、フランジ組にクランプ部21を嵌め込むという簡単な作業によって、両半割れ部材1u,1dを一体化することができる。従って、実施形態の防護管1は、水中ケーブル100のケーブル本体101への装着時間を短縮でき、作業性に優れる。連結部材2はフランジ組の挟持面積(接触面積)や挟持長さをボルトに比較して増大し易く、一つの防護管1に要求される所定の接続強度を満たすための連結部材2の個数を少なくし易い。このことからも、上記装着時間を短縮できる。
実施形態の水中ケーブル100は、実施形態の防護管1を備える。代表的には、水中ケーブル100は、上述の直管部11と接続部12,13とを備える半割れ部材1u,1dを組み合わせてなる複数の防護管1を備える。特に、水中ケーブル100は、接続部12,13によって接続された防護管1群を備える。ケーブル本体101の基本構成は、公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。
実施形態の水中ケーブル100は、ボルトの使用数を低減できる実施形態の防護管1を備えるため、複数の防護管1を備える場合でも、ボルトの締結時間を低減でき、好ましくは実質的に無くすことができる。そのため、水中ケーブル100は、各防護管1を装着し易く、防護管1の装着時間(防護管1群を備える場合には合計時間)を短縮でき、作業性に優れる。また、実施形態の防護管1は、上述のようにフランジ組に連結部材2を嵌め込むため、両半割れ部材1u,1dの接続強度に優れており、実施形態の水中ケーブル100は、高強度な防護管1や防護管1群を備えることができる。
実施形態の防護管1は、代表的には、布設船といった船上から水中に水中ケーブル100を布設する際に、布設船上で上述のケーブル本体101の外周に取り付けられて利用される。実施形態の水中ケーブル100は、実施形態の防護管1が取り付けられて、布設船上から水中に布設される。このような実施形態の防護管1を備える水中ケーブル100を布設する場合、基本工程は公知の方法を参照できる。概略を述べると、布設船上には、ケーブル本体101を巻き取って載置させておく。巻き戻したケーブル本体101を押出機構(図示せず、ケーブル本体101に走行のための動力を付与するもの)によって押し出して、ケーブル本体101を船上から水中に向かって走行させる。布設船上には、ケーブル本体101を走行させ易いように、ケーブル本体101の下方(図示せず)や側方(図9)にガイドローラを配置する。水中までの搬送路上において、ケーブル本体101の外周に防護管1を装着する。ケーブル本体101の外周を一対の半割れ部材1u,1dで覆い、フランジ部15,15を重ね合わせるまでの工程は、特許文献1に記載される工程などを利用できる。
〈準備工程〉実施形態の防護管1を用意する工程。
〈配置工程〉ケーブル本体101の外周を両半割れ部材1u,1dで覆うと共に、両半割れ部材1u,1dのフランジ部15,15同士を重ね合わせる工程(図8)。
〈連結工程〉水中ケーブル100をガイドローラ500(図9)で案内して水中に搬送する際、ガイドローラ500によって、重ね合わせたフランジ部15,15に近づく方向にクランプ部21を押圧して、重ね合わせたフランジ部15,15にクランプ部21を嵌め込む工程。
(b)図9に示すように、両ガイドローラ500,500のうち、少なくとも一方に未嵌合のケーブル側に押し付ける押圧機構501を配置する。
実施形態の水中ケーブルの布設方法は、上述のように簡単な作業でケーブル本体101に装着できる実施形態の防護管1を備えるため、防護管1の装着時間を短縮でき、作業性に優れる。特に、実施形態の水中ケーブルの布設方法は、ガイドローラ500によって、連結部材2をフランジ組に嵌め込むため、作業者の負担を軽減できる。
実施形態の防護管1は、海底ケーブルに代表される水中ケーブル100の保護部材として利用できる。実施形態の水中ケーブル100は、海底などに布設されて、電力線路に利用できる。実施形態の水中ケーブルの布設方法は、海底ケーブルに代表される水中ケーブルの布設に利用できる。
例えば、以下の少なくとも一つの変更が可能である(変形形態)。
(1)連結片23を一つではなく、重ね合わされたフランジ部15,15(フランジ組)を挟むように二つ備える連結部材とする。
この場合、挟持部220,220間の間隔をフランジ組の合計厚さtsと同程度とし、両連結片23,23間の間隔を上記合計厚さtsよりも若干大きめにすると、フランジ組を挟むように両連結片23,23を配置し易く、作業性に優れる。
この場合、クランプ部21の一端部側の大きさ(例えば、連結ピンの軸孔近傍の大きさ)は、クランプ部21の自由端部側を揺動可能な程度に調整する。上述のように、クランプ部21における軸孔近傍の両挟持部220,220間の間隔をフランジ組の合計厚さtsよりも若干大きめにすると、フランジ組にクランプ部21を取り付け易い。
この場合、連結ピン20の長さを一つのフランジ部15の厚さ(ここでは0.5×ts)以下とすればよい。連結ピン20が短いことで、差込時間を短縮でき、半割れ部材に連結部材2を取り付け易い。例えば、予め工場などで一方の半割れ部材に連結部材2を取り付けたものを製造して布設船に搭載すれば、布設船上で半割れ部材に連結部材2を取り付ける必要が無く、布設船上での作業者の作業を軽減できる。
又は、一方の半割れ部材(例えば半割れ部材1u)のフランジ部15にのみ連結部材2を取り付ける別例として、連結ピン20を省略し、このフランジ部15には軸孔に代えて連結片23との対向面から突設される軸部を設け、クランプ部21の一端部側(例えば連結片23)をこの軸部に挿入する形態が挙げられる。
又は、更に別例として、連結ピン20を省略し、クランプ部21の一端部側(例えば連結片23)の軸孔に代えて、フランジ部15との対向面から突設される軸部を設け、この軸部をフランジ部15の軸孔に挿入する形態が挙げられる。
このように軸支部は、クランプ部21に軸孔を備え、この軸孔にクランプ部21とは独立した連結ピン20等の軸部が挿入される形態、フランジ部15に軸孔を備え、クランプ部21にはこの軸孔に挿入する軸部を備える形態などが挙げられる。
この場合、各フランジ片に連結部材2を取り付けることが挙げられる。
1u,1d 半割れ部材
10 本体部
11 直管部
12,13 接続部
10e 外縁
110 リブ
15 フランジ部
151 直線フランジ部
152 湾曲フランジ部
2,2A,2B 連結部材
20 連結ピン
21 クランプ部
22 クランプ本体
220 挟持部
222 連結部
225 突部
23 連結片
4 締結部材
100 水中ケーブル
101 ケーブル本体
500 ガイドローラ
501 押圧機構
Claims (9)
- 筒状に組み合わされる一対の半割れ部材と、
両半割れ部材を筒状に固定する連結部材とを備え、
各半割れ部材は、
樋状の本体部と、前記本体部の周方向の各外縁から突出し、前記本体部の軸方向に沿って延設されるフランジ部とを備え、
前記連結部材は、
一端部側に前記フランジ部に対して回転自在に取り付けられる軸支部を有し、他端部側に重ね合わされた前記フランジ部に対して近接離反するように揺動される自由端部を有し、前記重ね合わされたフランジ部を跨いで嵌め込まれるクランプ部を備える防護管。 - 前記本体部は、横断面が半円形状の直管部と、前記直管部の各端部に設けられ、別の防護管と回転自在に連結される半球帯状の接続部とを備え、
前記連結部材は、前記直管部に延設される直線フランジ部、及び前記接続部に延設される湾曲フランジ部の少なくとも一方に取り付けられる請求項1に記載の防護管。 - 前記連結部材は、前記湾曲フランジ部に取り付けられ、
更に、この連結部材における前記自由端部側に、この自由端部側の領域と前記湾曲フランジ部とを共に締め付ける締結部材を備える請求項2に記載の防護管。 - 前記連結部材は、前記一端部側に前記両半割れ部材のフランジ部に亘って差し込まれる連結ピンを備える請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の防護管。
- 前記クランプ部は、前記フランジ部に嵌め込まれるブラケット状のクランプ本体と、前記クランプ本体から突出し、前記連結ピンが差し込まれる連結片とを備える請求項4に記載の防護管。
- 前記クランプ部の内面から、前記重ね合わされたフランジ部を圧接する方向に突出する突部を備える請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の防護管。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の防護管を備える水中ケーブル。
- ケーブル本体の外周に一対の半割れ部材を組み合わせてなる防護管を取り付けて、船上から水中に水中ケーブルを布設する水中ケーブルの布設方法であって、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の防護管を用意する準備工程と、
前記ケーブル本体の外周を前記両半割れ部材で覆うと共に、前記両半割れ部材のフランジ部を重ね合わせる配置工程と、
前記水中ケーブルをガイドローラで案内して前記水中に搬送する際、前記ガイドローラによって、重ね合わせた前記フランジ部に近づく方向に前記クランプ部を押圧して、前記重ね合わせたフランジ部に前記クランプ部を嵌め込む連結工程とを備える水中ケーブルの布設方法。 - 前記準備工程では、前記半割れ部材に前記連結部材が取り付けられていないものを用意し、
前記配置工程では、前記重ね合わせたフランジ部と前記連結部材の一端部側とに連結ピンを差し込んで、前記半割れ部材に前記連結部材を取り付ける請求項8に記載の水中ケーブルの布設方法。
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