JP2021035240A - ケーブル布設装置およびケーブル布設方法 - Google Patents

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尚希 加藤
裕介 亀井
Yusuke Kamei
裕介 亀井
紘光 扇田
Hiromitsu Ogida
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Abstract

【課題】ケーブルラックの高さに制限されず、足場の設置が不要で、効率的且つ容易にケーブルをケーブルラックへ引き上げ、あるいはケーブルラックから引き下ろすこと。【解決手段】ケーブルを脚長方向に沿って移送させるための移送路となる、脚長が調節可能で下端にキャスタ部を設けた本体フレーム11と、本体フレーム11と互いに上部で回動軸部13を介して連結される、脚長が調節可能で下端にキャスタ部を設けた脚部フレーム14と、本体フレーム11と脚部フレーム14を連結し、フレーム長を可変して本体フレーム11と脚部フレーム14の回動角度を調節する下部フレーム17と、本体フレーム11の任意の位置に設置され、ケーブルを動力を用いて移送させるケーブル移送部15とを備える。【選択図】 図1

Description

本発明の実施形態は、ケーブル布設装置およびケーブル布設方法に関する。
発電所等のプラントに設置される各種機器や装置は、電源の供給あるいは制御用信号を伝送するために、機器同士、あるいは機器と配電設備とをケーブルを介して接続する。この種のケーブルは、通行者や各機器等との干渉を避けるべく、施設通路の上部等に架設されたケーブルラックに布設される。
ケーブルラックへ新規にケーブルを布設する場合、ケーブルドラムからあらかじめ計測した必要長さ分のケーブルを引き出し、目的経路上のケーブルラック付近からウィンチ等の牽引装置および人力を用いてケーブル先端を床面からケーブルラックへ移動することで引き込む。
また、電動弁等の機器付近に牽引用のローラ等を設置し、電線管を通じてケーブルラック上へケーブルを引き上げることにより、少数の作業員と短い作業時間で埋設電線管内にケーブルを布設することのできる、作業効率の良いケーブルの布設方法に関する技術が別途提案されている(特許文献1参照)。
特開2004−266952号公報
従来、ケーブル本体、ケーブルラック、および周辺機器に損傷を与えることなく、円滑にケーブルをケーブルラック上へ引き上げ、あるいはケーブルラックから引き降ろすためには、滑車等の牽引補助装置の設置とともに多くの人員を配置することが必要となり、作業効率が低下するという不具合があった。これは、ケーブルの延線に伴い、ケーブル自重の増加および床面との接触面積の拡大によってケーブルと床面との間で摩擦力が増加し、牽引補助装置および人力の支えなしでは円滑な延線が困難になるためである。さらに、ケーブルラック付近での作業が高所であれば、ケーブルラックの高さに応じて作業用足場を設置しなければならない。このようなケーブルの布設に付随する作業に時間を要することで、さらに作業効率が低下することが知られている。なお、前述の特許文献は上記条件を満たす布設手法であるが、予め設置されている電線管にケーブルを通す場合のみを対象としているため、ケーブルラックに直接ケーブルを布設する場等には応用することができない。
本発明は前述の課題を解決するためになされたものであり、ケーブルラックの高さに制限されることなく、その都度足場を設置することが不要で、効率的且つ容易にケーブルをケーブルラックへ引き上げ、あるいはケーブルラックから引き下ろすことが可能なケーブル布設装置およびケーブル布設方法を提供することを目的とする。
実施形態のケーブル布設装置は、ケーブルを脚長方向に沿って移送させるための移送路となる、脚長が調節可能な第1の脚部と、前記第1の脚部と互いに上部で回動自在に連結される、脚長が調節可能な第2の脚部と、前記第1および第2の脚部を連結し、フレーム長を可変して前記第1および第2の脚部の回動角度を調節する下部フレーム部と、前記第1の脚部の任意の位置に設置され、前記ケーブルを動力を用いて移送させる移送部と、を備える。
図1は、第1の実施形態に係るケーブル布設装置の構成を示す図である。 図2は、第1の実施形態に係るケーブル移送部の主要な構成を示す図である。 図3は、第1の実施形態に係る補助ガイド部の主要な構成を示す図である。 図4は、第2の実施形態に係るケーブル布設装置の構成を示す図である。 図5は、第2の実施形態に係るケーブル移送部の主要な構成を示す図である。 図6は、第3の実施形態に係るケーブル布設装置の構成を示す図である。
以下図面を参照して本実施形態に係るケーブル布設装置について説明する。
なお本実施形態において、ケーブルの布設とは、ケーブルラックへ新規にケーブルを設置する場合と、すでにケーブルラックに設置されているケーブルを引き出して回収する場合の双方を包含するものとする。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係るケーブル布設装置1の構成を示す図である。
図1(A)は側面図、図1(B)は図1(A)のI−I線方向から見た、主として本体フレーム(第1の脚部)11周辺の構成を示す図である。
ケーブル布設装置1は、施設内の高い位置に設置されているケーブルラック2に対して、電源用あるいは機器制御用等に用いるケーブル3を床面4から本体フレーム11を移送路として引き上げて布設する。
ケーブル布設装置1は、床面4からケーブルラック2の上端まで架設されてケーブル3の移送路となる本体フレーム11、本体フレーム11の上部の回動軸部13により本体フレーム11と連結され、床面4上に直立するように設置されて、本体フレーム11と合わせてケーブル布設装置1を支持する脚部フレーム(第2の脚部)14、回動軸部13から延在して、ケーブルラック2の上端に係止されるフック部12、本体フレーム11の移送路となる斜辺上面側に設置されて、動力によりケーブル3を引き上げるべく移送させるケーブル移送部15、同じく本体フレーム11の斜辺上面側に一定間隔で設置される複数、例えば3つの補助ガイド部16、本体フレーム11の下部と脚部フレーム14の下部とを連結する下部フレーム17を備える。
補助ガイド部16は、ケーブル3が移送時に弛まないよう補助するための部材であり、移送するケーブル3の直径等に応じて設置数、設置間隔が適宜選定される。
本体フレーム11は、2本のフレームで挟むように一定間隔の複数の固定板11Aで固定してラダー状のフレーム構造を採る。
フック部12は、回動軸部13に取付けられる。フック部12の先端は、回動軸部13からの突出量が、ケーブルラック2の側面上端の幅に合わせて調節可能で、且つ当該先端が弾性体によるバネ構造を有することで、ケーブルラック2の側面上端に当接させた際に変形し、さらにフック部12をケーブルラック2側に近寄せるようにケーブル布設装置1全体を移動させると、フック部12の先端がケーブルラック2の側面上端を乗り越えた後に元の位置に戻ることで、図1(A)に示すように当該先端を確実に係止した状態に設置できる。
脚部フレーム14は、本体フレーム11と同様に、2本のフレームで挟むように一定間隔の複数の固定板14Aで固定してラダー状のフレーム構造を採る。本体フレーム11と脚部フレーム14の各上部を連結する回動軸部13により、本体フレーム11に対する脚部フレーム14の角度を調節できる。
本体フレーム11における回動軸部13の高さ、すなわち本体フレーム11の脚長方向の長さを調節する機構は、本体フレーム11に備えられた調節ガイド11Cと、ストッパを有する調節ガイドローラ11Dと、調節フレーム11Eとを備え、調節フレーム11Eは調節ガイド11C上をスライドして、本体フレーム11に対して伸縮する方向に移動させることができる。なお、この伸縮する構成は、本体フレーム11を構成する主要な2本のフレームにおいて対称的に配置される。
一方の脚部フレーム14は、脚部フレーム14に備えられた調節ガイド14Bと、ストッパを有する調節ガイドローラ14Cと、調節フレーム14Dとを備え、調節フレーム14Dが調節ガイド14B上をスライドして、脚部フレーム14に対して伸縮する方向に移動させることができる。なお、この伸縮する構成は、脚部フレーム14を構成する主要な2本のフレームにおいて対称的に配置される。
本体フレーム11と脚部フレーム14との角度を調節する機構として、下部フレーム17と角度調節フレーム17Aと、これらを固定する角度調節金具17Bとを備える。角度調節金具17Bを緩めることで、下部フレーム17に対する角度調節金具17Bの位置、すなわち下部フレーム17と角度調節フレーム17Aとを含めた伸縮長を調節することができ、結果として鉛直状に立設した脚部フレーム14に対する本体フレーム11の角度を調節できる。
本体フレーム11および脚部フレーム14は、それぞれの下端部に、ストッパ機能を有する移動用ローラ(キャスタ部)6を設けることで、ケーブル布設装置1全体を床面4上で移動できる。
本体フレーム11の伸縮長、脚部フレーム14の伸縮長、および下部フレーム17と角度調節フレーム17Aによる伸縮長を連動して調節することにより、床面4上で脚部フレーム14をケーブルラック2に対して直立するように設置させながら、ケーブル布設装置1の設置場所において可能な範囲内で、脚部フレーム14に対する本体フレーム11の角度をより開く(=下部フレーム17と角度調節フレーム17Aをより長く伸縮させる)構成とすることで、ケーブル布設装置1が安定した状態で、ケーブル3をケーブルラック2に布設することができる。
なお、脚部フレーム14の下部には駆動用蓄電池5が設けられ、この駆動用蓄電池5から導出された駆動用電源ケーブル5Aが、脚部フレーム14に沿って回動軸部13を経由し、ケーブル移送部15まで配線されることで、ケーブル移送部15に電源供給される。ケーブル移送部15内のモータ(図示せず)では、この電源供給により内部のケーブル3を挟持したロールを回転駆動し、ケーブル3をケーブルラック2に移送して布設させる。
こうしたケーブル移送部15による電気動力を用いたケーブル3の移送は、ケーブル布設装置1の付近に位置するオペレータOPが、所持しているリモートコントローラ7Bを操作することにより、遠隔制御される。
図2は、ケーブル移送部15の主要な構成を示す図である。図2(A)は後述する各回転部(電動駆動部、ローラ)の軸方向から見た側面図、図2(B)は各回転部の軸方向と直交する方向から見た側面図である。
ケーブル移送部15は、本体フレーム11の上面に備えられたガイドレール11B上を移動する移送部ガイドローラ15Aにより、本体フレーム11上での設置位置を調節できる。移送部ガイドローラ15Aはストッパを有し、本体フレーム11上での設置位置を固定できる。
ケーブル移送部15は、筐体15Bの内部に、少なくとも外周面に弾性体を用いた1対の送りローラ15Cと、電動駆動部15Dと、リモコン受信部7Aと、移送方向逆転器18Bと、張力検出器18Cと、電動駆動部15Dからの動力を送りローラ15Cに伝達する動力伝達部18Dとを備える。
送りローラ15Cは、その端部にローラ位置調節器15Eを備えることで、挟持して移送するケーブル3の直径および材質に応じて、対となる送りローラ15C間の距離を調節できる。
移送方向逆転器18Bは、リモートコントローラ7Bからの操作に応じたリモコン受信部7Aからの制御信号を受け、電動駆動部15Dの回転方向を反転させることで、送りローラ15Cによるケーブル3の移送方向を逆転する。
張力検出器18Cは、電動駆動部15Dの軸位置に対して設けられ、ケーブル移送部15での回転トルクを計測することで、移送されているケーブル3の張力を検出する。検出した結果は速度制御部18Eに送られて、電動駆動部15Dによる移送速度が制御される。
駆動用蓄電池5からの電力は、電動駆動部15Dに供給される。なお、本実施形態では、駆動用蓄電池5から電動駆動部15Dに電力の供給を行なうものとしているが、電動駆動部15D用の電源は蓄電池に限定するものではない。
なお、後述する第2および第3の実施形態における構成に対応して、連携ケーブル18Aおよび速度制御ケーブル18Fを備えるものとする。それらの機能については第2および第3の実施形態で説明する。
図3は、補助ガイド部16の主要な構成を示す図である。図3(A)は後述する回転部(ローラ)の軸方向から見た側面図、図3(B)は回転部の軸方向と直交する方向から見た側面図である。
補助ガイド部16は、前述した通り本体フレーム11に分散して複数が設置可能であり、本体フレーム11の上面に備えられたガイドレール11B上を移動する位置ガイドローラ16Aにより、本体フレーム11上での設置位置を調節できる。位置ガイドローラ16Aはストッパを有し、本体フレーム11上での設置位置を固定できる。
補助ガイド部16は、筐体16Bの内部に、少なくとも外周面に弾性体を用いた1対のガイドローラ16Cを備える。
ガイドローラ16Cは、その端部にローラ位置調節器16Dを備えることで、挟持して移送されるケーブル3の直径および材質に応じて、対となるガイドローラ16C間の距離を調節できる。
次に前記実施形態の動作について説明する。
ここでは、ケーブル布設装置1により、床面4にあるケーブル3を引き上げてケーブルラック2に布設する場合の操作方法について述べる。
当初にオペレータOPを含む作業員は、ケーブル布設装置1全体を床面4上に横たえた状態とした上で、ケーブル3をケーブルドラム(図示せず)等から予め計測した必要な長さ分だけ繰り出し、ケーブル3の先端を補助ガイド部16およびケーブル移送部15に通す。
このとき、ケーブル3の先端がフック部12の近傍に十分に達するようにケーブル3を引き出しておく。その後、調節フレーム11Eでケーブル布設装置1の高さ(本体フレーム11の脚長)を調節し、調節ガイドローラ11Dのストッパで固定する。
脚部フレーム14側においても同様に、調節フレーム14Dでケーブル布設装置1の高さ(脚部フレーム14の脚長)を調節し、調節ガイドローラ14Cのストッパで固定する。
その後、脚部フレーム14が床面4上で直立するように、ケーブル布設装置1全体を上方向に起こす。ケーブル布設装置1を起こす過程で、下部フレーム17は当該装置1の自重を受けて収縮する。下部フレーム17と角度調節フレーム17Aとの位置をスライドして調節した後、角度調節金具17Bで固定する。ケーブル布設装置1全体を移動させ、上部の回動軸部13に取付けられたフック部12の先端を、ケーブル3の側面上端に図1に示したように係止させた後、本体フレーム11と脚部フレーム14の各移動用ローラ6を固定する。
こうしてケーブル布設装置1の設置を終えた後、リモートコントローラ7Bによりケーブル移送部15を稼働させて、ケーブル3をケーブルラック2へ移送させる。
以上により、ケーブルラック2の設置されている高さに制限されず、またケーブル3を布設するケーブルラック2近傍の床面4の周囲の広さに合わせてケーブル布設装置1を設置でき、オペレータOPを含めて作業員が1〜2名でケーブル3の布設を行なうことが可能となる。
なお、図1は、ケーブル3を床面4からケーブルラック2まで引き上げて設置する場合について説明したが、ケーブル布設装置1としては、すでにケーブルラック2に設置されているケーブル3を、ケーブル布設装置1により床面4まで引き下げて回収することも同様に可能である。
その場合、ケーブル移送部15を本体フレーム11に対して1台のみ使用する場合には、図1で示したケーブル移送部15の設置位置に代えて、本体フレーム11に対し床面4に近い下端側にケーブル移送部15を設置することになる。
[第2の実施形態]
図4は、第2の実施形態に係るケーブル布設装置1の構成を示す図である。
図4(A)は側面図、図4(B)は図4(A)のIV−IV線方向から見た、主として本体フレーム(第1の脚部)11周辺の構成を示す図である。
なお、ケーブル布設装置1の基本的な構成は、第1の実施形態とほぼ同様であるため、図1乃至図3に記載した構成と同一の部分には同一の符号を用いて、それらの説明は省略する。
図4においては、本体フレーム11に対してケーブル移送部15と同様の構造を有するケーブル移送部15′を下端側に設置することで、複数台、例えば2台のケーブル移送部15,15′によりケーブル3を移送させる。
ケーブル移送部15′は、本体フレーム11に沿って配線される連携ケーブル18Aおよび速度制御ケーブル18Fによってケーブル移送部15と接続され、操作指令に対する動作の一貫性を保持する。連携ケーブル18Aおよび速度制御ケーブル18Fを複数本用いることで、本体フレーム11にケーブル移送部15′を複数台設置することも可能となる。
図5は、ケーブル移送部15′の主要な構成を示す図である。図5(A)は後述する各回転部(電動駆動部、ローラ)の軸方向から見た側面図、図5(B)は各回転部の軸方向と直交する方向から見た側面図である。
ケーブル移送部15′においても、張力検出器18Cが電動駆動部15Dの軸位置に対して設けられ、ケーブル移送部15での回転トルクを計測することで、移送されているケーブル3の張力を検出する。検出した結果は速度制御部18Eに送られて、電動駆動部15Dによる移送速度が制御される(ケーブル移送部15′内の制御)。
加えて、前述した如く、ケーブル移送部15とケーブル移送部15′とが連携ケーブル18Aおよび速度制御ケーブル18Fにより接続されている。連携ケーブル18Aは、ケーブル移送部15′への電力供給と、移送方向(電動駆動部15Dの正転と逆転)の制御を兼ねたケーブルである。一方の速度制御ケーブル18Fは、ケーブル移送部15からの速度指令を含んだ制御信号をケーブル移送部15′に伝送するためのケーブルであり、速度制御部18Eは速度制御ケーブル18Fを介して送られてきた制御信号に基づいて電動駆動部15Dを駆動させる。
このような構成とすることにより、本体フレーム11上で複数台、例えば2台のケーブル移送部15,15′によってケーブル3を移送させるため、ケーブル3の直径が大きい場合や、ケーブルラック2が高い位置にある場合など、ケーブル3の移送負荷が大きい場合にもケーブル3の布設を容易に実現できる。
図4に示したケーブル布設装置1によるケーブル布設方法は以下の通りである。
当初にオペレータOPを含む作業員は、ケーブル布設装置1全体を床面4上に横たえた状態とした上で、ケーブル3をケーブルドラム(図示せず)等から予め計測した必要な長さ分だけ繰り出し、ケーブル3の先端をケーブル移送部15′、補助ガイド部16およびケーブル移送部15に通す。以降の作業は第1の実施形態と同様である。
ケーブル布設装置1の設置を終えた後、リモートコントローラ7Bによりケーブル移送部15およびケーブル移送部15′を稼働させて、ケーブル3をケーブルラック2へ移送させる。
その場合、ケーブル移送部15,15′にそれぞれ備えられる張力検出器18C、速度制御部18Eにより、電動駆動部15Dによる移送速度を、与えられる制御信号での移送速度が揃うように加減速制御する。
そのため、脚部フレーム14上を移送されるケーブル3での張力が、ケーブル移送部15とケーブル移送部15′の各位置で異なるようなことがなく、一定値に保持されながら円滑且つケーブル3に機械的な負担をかけることなく移送させることができる。
[第3の実施形態]
図6は、第3の実施形態に係るケーブル布設装置1の構成を示す図である。
図6(A)は側面図、図6(B)は図6(A)のVI−VI線方向から見た、主として本体フレーム11周辺の構成を示す図である。
なお、ケーブル布設装置1の基本的な構成は、第1および第2の実施形態とほぼ同様であるため、図1乃至図5に記載した構成と同一の部分には同一の符号を用いて、それらの説明は省略する。
図6においては、ケーブル移送部15,15′がそれぞれ内蔵する移送方向逆転器18Bにより、ケーブルラック2に既に設置されているケーブル3を撤去して回収するべく引き降ろすように移送させる場合について例示している。同図では、図4と同様に2台のケーブル移送部15,15′を設置した場合について例示しているが、ケーブルラック2が比較的低い位置にある場合や、ケーブル3の直径が小さい場合など、ケーブル3の移送負荷が小さいと判断される場合には、1台のケーブル移送部15のみを本体フレーム11の下端側に設置することでも実現可能となる。
図6に示したケーブル布設装置1によるケーブル布設方法は以下の通りである。
当初にオペレータOPを含む作業員は、ケーブル布設装置1全体を床面4上に横たえた状態とした上で、ケーブルラック2に設置されているケーブル3の先端を取り出し、ケーブル移送部15、補助ガイド部16およびケーブル移送部15′の順に床面4まで引き出す。以降の作業は第1および第2の実施形態と同様である。
ケーブル布設装置1の設置を終えた後、リモートコントローラ7Bによりケーブル移送部15,15′を連動して稼働させて、ケーブルラック2に設置されているケーブル3を撤去し、床面4まで引き下ろして回収することができる。
このように、新規にケーブルラック2にケーブル3を引き上げて設置する場合、および既にケーブルラック2に設置されているケーブル3を引き下げて回収する場合のいずれにおいても、効率的且つ容易に作業を実施することができる。
なお、第1乃至第3の実施形態においては、ケーブル布設装置1がケーブルラック2に対して近付くか、あるいはケーブルラック2から離れる方向に移動するように、本体フレーム11および脚部フレーム14の下端に移動用ローラ6を設けた場合について図示したが、移動用ローラ6として移動方向を360°可変できる自在型のキャスタで構成することにより、ケーブルラック2が延在する方向にケーブルラック2と平行にケーブル布設装置1を移動させることも可能となる。
その他、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…ケーブル布設装置、2…ケーブルラック、3…ケーブル、4…床面、5…駆動用蓄電池、5A…駆動用電源ケーブル、6…移動用ローラ、7A…リモコン受信部、7B…リモートコントローラ、11…本体フレーム、11A…固定板、11B…ガイドレール、11C…調節ガイド、11D…調節ガイドローラ、11E…調節フレーム、12…フック部、13…回動軸部、14…脚部フレーム、14A…固定板、14B…調節ガイド、14C…調節ガイドローラ、14D…調節フレーム、15,15′…ケーブル移送部、15A…移送部ガイドローラ、15B…筐体、15C…送りローラ、15D…電動駆動部、15E…ローラ位置調節器、16…補助ガイド部、16A…位置ガイドローラ、16B…筐体、16C…ガイドローラ、16D…ローラ位置調節器、17…下部フレーム、17A…角度調節フレーム、17B…角度調節金具、18A…連携ケーブル、18B…移送方向逆転器、18C…張力検出器、18D…動力伝達部、18E…速度制御部、18F…速度制御ケーブル、OP…オペレータ

Claims (6)

  1. ケーブルを脚長方向に沿って移送させるための移送路となる、脚長が調節可能な第1の脚部と、
    前記第1の脚部と互いに上部で回動自在に連結される、脚長が調節可能な第2の脚部と、
    前記第1および第2の脚部を連結し、伸縮長を可変して前記第1および第2の脚部の回動角度を調節する下部フレーム部と、
    前記第1の脚部の任意の位置に設置され、前記ケーブルを動力を用いて移送させる移送部と、
    を備えるケーブル布設装置。
  2. 前記第1の脚部の任意の位置に設置され、前記移送部によって移送されるケーブルをガイドするガイド部をさらに備える、請求項1記載のケーブル布設装置。
  3. 前記第2の脚部は、設置場所の床面上に直立するように設置され、
    前記第1および第2の脚部の各上部の連結位置に設けられ、突出長を調節可能で弾性体によるバネ機構を有する先端を設けたフック部をさらに備える、
    請求項1または2記載のケーブル布設装置。
  4. 前記移送部は、前記第1の脚部に対して複数台設置され、ケーブルの移送速度を複数台の移送部で連動して調節可能な、請求項1乃至3いずれか記載のケーブル布設装置。
  5. 前記第1および第2の脚部の少なくとも一方の下端に設けられる、当該脚部を設置場所で移動させるためのキャスタ部をさらに備える、請求項1乃至4いずれか記載のケーブル布設装置。
  6. 請求項1乃至5いずれか記載のケーブル布設装置を用いたケーブル布設方法。
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