JP2918237B2 - 細長い要素を地中に敷設する方法及びその装置 - Google Patents

細長い要素を地中に敷設する方法及びその装置

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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、細長い要素を地中に敷設する方法及びその
装置に関する。
（従来の技術及びその課題） 電線、電話線、可撓性ホース又は一般的な細長い要素
を水底に敷設する場合、これらは適当な溝内に収容する
ことにより、損傷しないようにする。水深があるため、
又、作業員がかかる水深にて作業することが困難である
ため、かかる細長い要素の敷設は、補給船から遠隔制御
されて水底上をゆっくりと前進し、溝を掘り、その溝内
に細長い要素を位置決めする敷設機械により行われてい
る。より具体的には、上記敷設機械は細長い要素を持ち
上げ、それ自体の滑動路に沿って進め、その後、溝底部
に敷設する。細長い要素と摺動手段間に発生される大き
い摩擦力により敷設機械の下流側に位置決めされた細長
い要素の部分は敷設機械の上流側に位置決めされた細長
い要素の部分よりも大きい張力を受け、その結果、細長
い要素の余剰部分が敷設機械の上流側にたまり始める。
細長い要素は非常な長さを有するため、かかる細長い
要素の余剰部分がたまった場合、短時間の内に作業上、
支障を来す。実際上、細長い要素は短い曲げ半径にて屈
曲する虞れがあり、その結果、細長い要素が損傷したり
又は敷設機械の下に取り込まれて、細長い要素自体及び
／又は敷設機械が破損する虞れがある。
かかる欠点を解消するため、ガイドに端末がある機械
的な可動アームをその正面に備え、細長い要素が該ガイ
ドの内部に進むようにした型式の敷設機械がある。細長
い要素の余剰部分が敷設機械の上流側にたまると、上記
機械的アームが上に持ち上げられ、細長い要素を引き上
げることにより、細長い要素及び／又は敷設機械が損傷
する虞れを回避する。
しかし、上記のような敷設機械は、上述の問題点を一
時的に回避するに過ぎない。それは、たまった細長い要
素の余剰分を敷設機械の上流側から下流側に移動させる
ことが出来ず、このため敷設機械がゆっくりと前進する
間にかかる余剰分が又たまっていく可能性を完全に解消
することは出来ない。
本発明は、上述の欠点を解消することにより、細長い
要素の余剰分が敷設機械の上流側にたまるのを防止し得
る細長い要素を地中に敷設する方法及びその装置を提供
することを目的とする。
（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本願の第１の発明は、前進
手段（５）と及び細長い要素（３）の摺動路（10、11、
12）とを有する装置により、該細長い要素を溝（７）内
にて地中敷設する方法であって、前記敷設装置（１）の
前進方向と反対の方向に作用する張力が前記細長い要素
（３）に加えられ、その結果、前記敷設装置（１）の上
流側に位置する細長い要素（３）の部分が前記敷設装置
（１）の下流側に位置する細長い要素（３）の部分に加
えられる張力と等しいか又はこれを上廻る張力を受け、
敷設装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）の
前記部分の張力が予設定された最小値と最大値間に維持
され、前記敷設装置（１）の上流側に位置する細長い要
素の部分に作用する張力が前記予設定された最小値より
小さいとき、該敷設装置（１）の前進が停止されること
を特徴とする敷設方法に係る。
従って、上記第１の発明によれば、次に示す効果があ
る。
細長い要素の敷設装置より上流側部分の張力が前記予
設定最小値より小さくなって、細長い要素がその敷設装
置より上流側部においてたまり始めたとき、敷設装置の
前進動作が停止されて、この停止状態のまま細長い要素
のみが上流側から下流側へ移動されるのを許容する。
次に、本願の第２の発明は、前進手段（５）と及び細
長い要素（３）の摺動路（10、11、12）とを有し、該細
長い要素を溝（７）内にて地中敷設する装置であって、
前記摺動路（10）が前記敷設装置（１）の前進方向と反
対の方向に作動する前記細長い要素（３）の緊張手段
（14a、14b、15a、15b）を担持し、その結果、前記敷設
装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）の部分
が前記敷設装置（１）の下流側に位置する細長い要素
（３）の部分に加えられる張力と等しいか又はこれを上
廻る張力を受け、細長い要素（３）の前記緊張手段（14
a、14b、15a、15b）が、少なくとも一対のモータ駆動の
対面ローラ（14a、14b、15a、15b）を備え、前記ローラ
（14a、15a）が、固定された支持体に接続される一方、
その他方のローラ（14b、15b）が可動装置（16）に接続
されることを特徴とする敷設装置に係る。
従って、上記第２の発明によれば、次に示す効果があ
る。
細長い要素がその敷設装置より上流側部分の張力が最
適張力値より小さくなって該上流側にたまり始めたとき
は、前記少なくとも一対のモータ駆動の対面ローラから
なる緊張手段のトルクを増大させて、該上流側の細長い
要素を通常より多く下流側へ送って上記張力を最適値に
戻し、また逆に、細長い要素がその敷設装置より上流側
部分の張力が最適張力値より大きくなったときは、前記
緊張手段のトルクを減少させて、該上流側の細長い要素
を通常より少なく下流側へ送って上記張力を最適値に戻
すことができ、かくして、細長い要素を傷めることなく
かつ作業を中断することもなく作業効率を向上し得る。
前記少なくとも一対のモータ駆動の対面ローラは、一
方のローラが固定支持体に接続されかつ他方のローラが
可動装置（16）に接続されているので、簡単な構成によ
り、上記トルクの増大又は減少調整を容易に行うことが
できる。
次に、本願の第３の発明は、前進手段（５）と及び細
長い要素（３）の摺動路（10、11、12）とを有し、該細
長い要素を溝（７）内にて地中敷設する装置であって、
前記摺動路（10）が前記敷設装置（１）の前進方向と反
対の方向に作動する前記細長い要素（３）の緊張手段
（14a、14b、15a、15b）を担持し、その結果、前記敷設
装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）の部分
が前記敷設装置（１）の下流側に位置する細長い要素
（３）の部分に加えられる張力と等しいか又はこれを上
廻る張力を受け、細長い要素（３）の前記緊張手段（14
a、14b、15a、15b）が少なくとも一対のモータ駆動の対
面無限軌道を備え、前記無限軌道が、固定された支持体
に接続される一方、その他方の無限軌道が可動装置（1
6）に接続されることを特徴とする敷設装置に係る。
従って、上記第３の発明によれば、上記第２の発明に
おける少なくとも一対のモータ駆動の対面ローラが少な
くとも一対のモータ駆動の対面無限軌道に置きかえられ
たことになり、前記及びと同様の効果がある以外に
下記の効果がある。
無限軌道はローラ等に比して、細長い要素に対する接
触面積が比較的大きくなるので、トルクの増大又は減少
の変動効果が大きく一層作業効率を向上し得る。
（実施例） 本発明の上記以外の目的及び利点は、単に一例として
掲げた以下の詳細な説明及び添付図面からより明らかに
なるであろう。
第１図を参照すると、敷設装置１は水底２上を前進
し、該水底２に予めもたれかかるようにした細長い要素
３を地中に敷設する。この敷設装置は、補給船からのケ
ーブル４により給電される電気モータ及び該電気モータ
により作動される油圧装置を備えている。
上記油圧装置は、特に、無限軌道５として機関手段、
溝７を掘るパワーシャベル６及び細長い要素の緊張部材
８を前進させる。別の実施例において、敷設装置の前進
は補給船にて牽引することにより行うことも出来る。
第２図に図示された緊張部材８は、前部11及び後部12
を備える摺動路10の中央部分９内に配設されている。最
後に、敷設装置の前は端部にリング18を有する可動アー
ム13を担持している。リング18の内部には細長い要素３
が挿入され、又該リング18は細長い要素の位置センサと
しても機能する。
第２図には、モータ駆動による２対の対向ローラ14
a、14b及び15a、15bを備えた第１図の緊張部材８が図示
されている。これら各ローラ一個づつ、又は１対のロー
ラ毎に駆動することが出来る。ローラ14a及び15aは固定
支持体15上に組付けられている一方、ローラ14b及び15b
はジャック17により作動される釣合い型式の可動装置16
上に取り付けられている。
これら４つのローラ14a、14b、15a、15bの全ての円筒
状表面は凹状であり、切り欠きが形成されている。これ
らローラは高摩擦率のゴム又は樹脂のような高粘着性の
材料にて形成され、細長い要素３を傷付けることなく十
分に把持し得るようになっている。
図示しない別の実施例において、ローラに代えて、上
記と同様に凹状の対向面を有し、高粘着性材料から成る
無限軌道を利用することも可能である。第２の別の実施
例（図示せず）において、ローラ又は無限軌道により細
長い要素上に作用される把持力はジャックではなく、ば
ね又はつり合い重りを介して作用されるようにすること
も出来る。
次に、本発明の作用について説明する。先ず、浅い水
深にて作業ダイバー19が細長い要素３を敷設装置内に挿
入し、特に、可動部材13のリング18内の細長い要素３を
摺動路９、10、11、12内に及び緊張部材８の対のローラ
14a、14b及び15a、15b間に挿入し、ジャック17を作動さ
せて、対のローラにより細長い要素３上に把持動作が作
用されるようにする。
次で、敷設装置が前進すると、ガイド10の前面部分11
が敷設装置１の上流側の細長い要素３の持ち上げ、緊張
部材８が上記細長い要素３に張力を作用させ、パワーシ
ャベル６が溝を掘り、摺動路10の後方部分12により細長
い要素３は上記溝７内に位置決めされる。
緊張部材８は敷設装置１の前進方向とは反対の方向に
向けて敷設装置３に張力を作用させる。このため、敷設
装置の上流側に位置する細長い要素の部分は、該装置の
下流側の細長い要素の部分に加えられる張力と等しい
か、又はそれを上廻る張力を受ける。このため、細長い
要素の余剰部分が敷設装置の上流側にたまることはな
い。
細長い要素１には、又、従来型式のロックされたルー
プ型式の制御回路（図示せず）が設けられている。該制
御回路は細長い要素の上流側に位置決めされた細長い要
素の部分に対して、予設定された値に略等しいか又は予
設定された範囲内の値による一定の張力を作用させる。
制御回路は、位置トランスデューサT1、T2を備えてい
る。これらトランスデューサは例えば、磁気型式とし、
緊張部材８のモータを駆動する可動アーム13の上下にそ
れぞれ配置し、緊張部材８のモータを作動させることが
出来る。
作動時、可動アーム13は細長い要素の位置を検出し、
従って、敷設装置１の上流側に位置する細長い要素３の
部分に加えられる張力を検出する。上記位置トランスデ
ューサT1、T2がこの位置を電気信号に変換し、この信号
が緊張部材８のモータにより、ゆっくりと引きずるよう
に進むローラ、又は無限軌道を介して細長い要素３に加
えられるトルクの程度を決定する。
敷設装置１の上流側に位置する細長い要素３の部分に
対して加えられるべき最適な張力が予設定され、従っ
て、上記細長い要素の部分の位置が予設定されたなら
ば、緊張部材８のモータを作動させてかかる位置を維持
し得る平均トルクを発生させる。
敷設装置の上流側の細長い要素部分の位置が下がった
場合、これは上記細長い要素の部分に加えられる張力が
最適な張力よりも小さいことを意味し、このため、緊張
部材８のモータが上記細長い要素３の部分に加えられる
トルクを増大させ、再度、張力をその予設定された値に
戻す。
上記とは逆に、敷設装置１の上流側の細長い要素部分
の位置が上がった場合、これは、上記部分に加えられる
張力が最適な値よりも大きいことを意味し、このため、
緊張部分８のモータが上記細長い要素３の部分に加えら
れるトルクを軽減させ、再度、張力をその予設定された
値に戻す。
このようにして、緊張部材８により細長い要素３に加
えられる張力は、敷設装置１の上流側に位置する細長い
要素３の部分の位置に応じて、連続的に調節される。こ
のため、上記調節は「アナログ式」と規定することが出
来る。別の実施例において、上記調節は「デジタル式」
とすることも可能である。
この場合、位置トランスデューサT1、T2が敷設装置１
の上流側に位置する細長い要素３の部分に許容可能な最
小及び最大位置を制限するスイッチとして機能する。さ
らに、緊張部材８から上記細長い要素３に加えられるト
ルクの程度を変化させることは出来ない。上部スイッチ
T1は緊張部材８のモータを制御する一方、下部スイッチ
T2は敷設装置の前進手段を制御する。可動アーム13が下
部スイッチT2を接続させると、敷設装置１の上流側の細
長い要素３の部分はルーズな状態となり、余剰にたまり
始める。上記下部スイッチT2の接続により敷設装置１の
前進動作が停止する一方、緊張部材８はたまった細長い
要素の長さ部分を敷設装置の上流側から下流側に移動さ
せる。
細長い要素の余剰部分が全て敷設装置の下流側に移動
されたならば、敷設装置の上流側の細長い要素部分は予
め設定された制限範囲内にて延伸され、可動アーム13が
上昇し、下部スイッチT2が再度、非接続状態となり、敷
設装置１は再び前進し始める。
可動アーム13が上部スイッチT1を接続させると、敷設
装置１の上流側の細長い要素３の部分は過度に延伸し、
上記上部T1スイッチの接続により緊張部材８のモータが
停止し、ローラ又は無限軌道は細長い要素を把持したま
まの状態を保つ。従って、敷設装置１が前進する間、緊
張部材８が細長い要素３をそれ以上延伸させることはな
い。
敷設装置１の上流側に位置する細長い要素３の部分の
張力がその予設定された限界値にまで低下した場合、該
細長い要素は可動アーム13と共に下降し、可動アーム13
は上部スイッチT1を再び非接続状態にし、緊張部材８の
モータを再始動させて、細長い要素３に対して張力を作
用させる。上記何れの解決手段においても、トルクの程
度、即ち細長い要素の余剰部分がたまるのを防止し得る
ように位置決め可能な位置トランスデューサ又はスイッ
チ間の距離は、地中に敷設しようとする細長い要素の特
性に応じて選択する。
上記の説明から、本発明は細長い要素を地中に敷設す
る間、該細長い要素が敷設装置の上流側にたまるのを防
止するという目的を達成し得るものであることが明らか
になる。実際上、緊張部材８は、細長い要素が敷設装置
の摺動路内にまで通過する間に発生される摩擦力に起因
する敷設装置の前進に抵抗する力に打勝ち得る張力を上
記細長い要素に付与するものである。
さらに、ロックされたループ型式の制御回路により、
敷設装置の上流側に位置する細長い要素部分は常時、好
適な張力を受け、細長い要素自体及び敷設装置の双方の
損傷を確実に防止することが出来る。
最後に、つり合い型式の可動装置によりローラ又は無
限軌道は、ある程度、独立的な運動が可能であり、この
ため細長い要素はその寸法が大きい場合であっても、圧
搾されることなく緊張部材を通過していくことが出来
る。
本発明の方法及び装置について、作業員の介入が極め
て困難である水底に細長い要素を地中敷設する場合を説
明したが、これら方法及び装置は、地表面にて上記細長
い要素を地中埋設する場合にも勿論、適用可能であり、
かかる敷設作業の著しい機械化を図ることが可能とな
る。
上記説明は、細長い要素を地中に敷設するための方法
及び装置の単に一例として記載したものであるが、上記
発明思想に基づく新規な着想から逸脱することなく、他
の変形例及び応用例も可能であることを理解する必要が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による敷設装置の図、及び第２図は第１
図の拡大図である。 1:敷設装置、2:水底 3:細長い要素、4:ケーブル 5:無限軌道、7:溝 8:緊張部材、9:中央部分 10:摺動路、12:後方部分 13:可動アーム、17:作動ジャック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−233126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−122613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−95114（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−63410（ＪＰ，Ｕ)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】前進手段（５）と及び細長い要素（３）の
    摺動路（10、11、12）とを有する装置により、該細長い
    要素を溝（７）内にて地中敷設する方法であって、 前記敷設装置（１）の前進方向と反対の方向に作用する
    張力が前記細長い要素（３）に加えられ、その結果、前
    記敷設装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）
    の部分が前記敷設装置（１）の下流側に位置する細長い
    要素（３）の部分に加えられる張力と等しいか又はこれ
    を上廻る張力を受け、 敷設装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）の
    前記部分の張力が予設定された最小値と最大値間に維持
    され、 前記敷設装置（１）の上流側に位置する細長い要素の部
    分に作用する張力が前記予設定された最小値より小さい
    とき、該敷設装置（１）の前進が停止されることを特徴
    とする敷設方法。
  2. 【請求項２】前記敷設装置（１）の上流側に位置する細
    長い要素（３）の部分に作用する張力が略予設定された
    値にて連続的に調整されることにより、前記細長い部分
    の張力が前記予設定された値より小さいときは、前記張
    力が増大される一方、前記予設定された値より大きいと
    きは、前記張力が軽減されるようにしたことを特徴とす
    る請求項１記載の敷設方法。
  3. 【請求項３】敷設装置（１）の上流側に位置する細長い
    要素（３）の部分に作用する張力が前記予設定された最
    大値を上廻るとき、前記張力が前記細長い要素（３）に
    加わらないようにしたことを特徴とする請求項１記載の
    敷設方法。
  4. 【請求項４】前進手段（５）と及び細長い要素（３）の
    摺動路（10、11、12）とを有し、該細長い要素を溝
    （７）内にて地中敷設する装置であって、 前記摺動路（10）が前記敷設装置（１）の前進方向と反
    対の方向に作動する前記細長い要素（３）の緊張手段
    （14a、14b、15a、15b）を担持し、その結果、前記敷設
    装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）の部分
    が前記敷設装置（１）の下流側に位置する細長い要素
    （３）の部分に加えられる張力と等しいか又はこれを上
    廻る張力を受け、 細長い要素（３）の前記緊張手段（14a、14b、15a、15
    b）が、少なくとも一対のモータ駆動の対面ローラ（14
    a、14b、15a、15b）を備え、 前記ローラ（14a、15a）が、固定された支持体に接続さ
    れる一方、その他方のローラ（14b、15b）が可動装置
    （16）に接続されることを特徴とする敷設装置。
  5. 【請求項５】前記手段（５）と及び細長い要素（３）の
    摺動路（10、11、12）とを有し、該細長い要素を溝
    （７）内にて地中敷設する装置であって、 前記摺動路（10）が前記敷設装置（１）の前進方向と反
    対の方向に作動する前記細長い要素（３）の緊張手段
    （14a、14b、15a、15b）を担持し、その結果、前記敷設
    装置（１）の上流側に位置する細長い要素（３）の部分
    が前記敷設装置（１）の下流側に位置する細長い要素
    （３）の部分に加えられる張力と等しいか又はこれを上
    廻る張力を受け、 細長い要素（３）の前記緊張手段（14a、14b、15a、15
    b）が少なくとも一対のモータ駆動の対面無限軌道を備
    え、 前記無限軌道が、固定された支持体に接続される一方、
    その他方の無限軌道が可動装置（16）に接続されること
    を特徴とする敷設装置。
  6. 【請求項６】前記ローラ（14a、14b、15a、15b）の対向
    面が凹状であると共に切り欠きが形成されていることを
    特徴とする請求項４に記載の敷設装置。
  7. 【請求項７】前記無限軌道の対向面が凹状であると共に
    切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項５に
    記載の敷設装置。
  8. 【請求項８】前記可動装置（16）がジャック（17）にて
    作動されることを特徴とする請求項４又は５記載の敷設
    装置。
  9. 【請求項９】前記可動装置（16）がばねにて作動される
    ことを特徴とする請求項４又は５記載の敷設装置。
  10. 【請求項１０】前記可動装置（16）がつり合い重りによ
    り作動されることを特徴とする請求項４又は５記載の敷
    設装置。
  11. 【請求項１１】第２対のローラをさらに備え、前記可動
    装置（16）がつり合い型であることを特徴とする請求項
    ４記載の敷設装置。
  12. 【請求項１２】第２対の無限軌道をさらに備え、前記可
    動装置（16）がつり合い型であることを特徴とする請求
    項５記載の敷設装置。
  13. 【請求項１３】前記敷設装置（１）の上流側に位置する
    細長い要素（３）の部分に作用する張力が略予設定され
    た値又は予設定された範囲に維持するためのロックされ
    たループ型式の制御回路を備えることを特徴とする請求
    項４又は５記載の敷設装置。
  14. 【請求項１４】前記ロックされたループ型式の制御回路
    が、その自由端にリング（18）を有する可動アーム（1
    3）を備え、前記細長い要素（３）が該リング（18）の
    内部まで進行するようにしたことを特徴とする請求項13
    記載の敷設装置。
  15. 【請求項１５】前記ロックされたループ型式の制御回路
    が、前記可動アーム（13）の上下に配設されて、前記緊
    張手段（14a、14b、15a、15b）を制御する一対の位置ト
    ランスデューサ（T1、T2）を備えることを特徴とする請
    求項14記載の敷設装置。
  16. 【請求項１６】前記ロックされたループ型式の制御回路
    が、前記可動アーム（13）の上下に配設されて、敷設装
    置（１）の前記前進手段（５）及び前記緊張手段（14
    a、14b、15a、15b）を制御する一対のスイッチ（T1、T
    2）を備えることを特徴とする請求項14記載の敷設装
    置。
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