JP3847939B2 - 縦スネーク布設ケーブル線路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は縦スネーク布設ケーブル線路に関して、特に水平曲がりを有する縦スネーク布設ケーブル線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力ケーブルを洞道内に布設するとき、ケーブルの熱伸縮を吸収緩和するためのスネーク取りが行なわれる。かかるスネークのタイプには、横スネークと縦スネークとがあり、近時、既設の洞道内を効率よく利用するため、縦スネークが採用されている。
【０００３】
洞道内において、ケーブルを縦スネーク布設するとき、特に洞道に曲がりがある場合、図３に示す様に、ケーブル布設方向に沿い、ケーブル支持具を所定の高さで設けておき、これら支持具上に、ケーブルの縦スネーク山部となる部分を受け金物にクリートで固定するか、またはロープ拘束するのが一般であり、曲がり円弧部分では受け金物に特殊なクリートで直線部より短い間隔でケーブルを拘束して水平曲がりを支持しており、また、直線部と曲がり部の境界点には、２個の中間拘束クリートを並べて設置ケーブルを拘束している。
【０００４】
また、特別高圧クラスの電力ケーブルは、通常３条を１回線として、３条の断面配置を正三角配置、いはゆる俵積みして布設されることが多い、
図５は、洞道内に布設された縦スネーク布設の電力ケーブル線路の上記俵積みされた状態を示している。
【０００５】
これら３条の電力ケーブルは、３相一括して縦スネークされて上述したような縦スネークの支持具上にクリートで、またはロープによって固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、水平曲がり部の縦スネーク布設状態では、多種かつ多数のケーブルの支持治具を必要とすることから、作業能率の向上の点から、また設備の合理性を確保する点から、支持治具の数の削減と共に種類の統一が強く望まれていた。
【０００７】
また、曲がり円弧部において、曲がり角度が比較的小さい場合は、曲がり円弧部から直線部スネーク方向へのケーブル発生軸力が大きくなり、円弧部のケーブルを受けているスライド受皿面上での円弧半径方向へのケーブルスライドは小さいので、受皿ケーブル直載面とケーブルシースとの摩擦係数μは従来の０．３５程度であれば問題はない。しかしながら、曲がり角度が大きい場合、上記の直線部スネーク方向へのケーブル発生軸力は小さくなり、直線部スネーク部からのケーブル伸び出しが円弧部で吸収されることになる。この時スライド受皿面の摩擦抵抗は小さければ小さい程、ケーブルの円弧半径方向への可動性は良くなりケーブルシースへの外傷も低減できる。しかし、上記の摩擦係数μ＝０．３５程度ではケーブルの可動性の妨げとなる。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑み、縦スネークからのスネーク発生軸力と曲がり円弧部からのスネーク発生軸力との差により区分して合理的な支持治具数とし、ケーブル受け治具の統一を図ると共に、ケーブル受け治具の曲面の摩擦係数の適性を図ったものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するめ、本発明に掛る縦スネーク布設ケーブル線路は、洞道直線部縦スネーク部の中間は、ケーブルが受皿上にロープ拘束により支持され、洞道直線部と洞道水平曲り部の境界は、ケーブルが中間拘束クリート支持され、前記水平曲り部円弧布設部ケーブルが、水平方向にスライド可能に受皿上に支持されてなるケーブル線路であって、
かつ、線路の円弧部からのスネーク発生軸力ｆ≧縦スネーク部からのスネークの発生軸力Ｆのとき、洞道の直線部と曲り円弧部の境界は、ケーブルが１個の中間拘束クリート支持であり、曲り円弧部のケーブル支持受皿のケーブル直載面の摩擦係数は直線部のケーブル支持受皿と同一であって、μ＝０．５５〜０．８であること。
【００１０】
また、線路の円弧部からのスネーク発生軸力ｆ＜縦スネーク部からのスネーク発生軸力Ｆのとき、洞道の直線部と曲り円弧部の境界においては、ケーブルが複数個の中間拘束クリート支持であり、前記曲り円弧部においては、ケーブル支持受皿のケーブル直載面の摩擦係数μ＝０．１〜０．２であることを要旨とする。
【００１１】
上記構成において、線路直線部縦スネークの支持はロープ拘束とすることによりケーブルクリート類を削減することができる。
【００１２】
また、線路円弧部からのスネーク発生軸力ｆと縦スネーク部からのスネーク発生軸力Ｆとの比較によってケーブル支持具を必要最少限とすることにより、全体として支持具を削減することができる。
【００１３】
さらに、上記のスネーク発生軸力の比較によって摩擦係数を限定することによりケーブル受皿を統一することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る縦スネーク布設ケーブル線路の実施形態につき、図面を参照して説明する。
【００１５】
先づ、従来縦スネーク布設ケーブル線路の概要について図３で説明する。
【００１６】
図３において、洞道１１内には、その一側から他側にわたり、複数本の縦金物（等辺山形鋼等）２１が等間隔で立設されている。
【００１７】
通常、これら縦金物２１は、洞道１１内の壁面に固定されている。
【００１８】
洞道１１の長手方向に並ぶ各縦金物２１には、図４に示すような金属製のケーブル受皿であるケーブル受金物４１と図６に示すような中間拘束クリート６０からなるケーブル支持具２３が取りつけられている。また、洞道１１の水平曲り部に於ては、ケーブル１の水平円弧布設部を支持する金属製のケーブル受金物４１と図７に示すような振れ止めクリート７０からなるケーブル支持具２７が、せまい間隔で立設された縦金物２５に取りつけらている。
【００１９】
ケーブル１は図５に示す如く普通３条俵積みされている。また、上記の中間拘束クリート６０はケーブルのスネーク発生軸力を拘束するものであり、振れ止めクリート７０はスネーク発生軸力拘束効果はないが、万一中間拘束クリート６０がずれた場合には曲り形状を保持するものである。それぞれの一例を図６，図７に示す。
【００２０】
図６において、中間拘束クリート６０はアルミ鋳物製のクリート台座６１とクリート上蓋６２からなり、ケーブルの３条がゴム介在６３を介して俵積みされ、前記クリート６１，６２はそれぞれゴムシート６５，６６を介してボルトで拘止される。
【００２１】
図７において、振止めクリート７０はアルミ鋳物製のクリート台座７１とクリート上蓋７２からなり、ケーブル１の３条はそのまま俵積みされ、前記クリート７１，７２は一枚のゴムシート７３を介してボルトで拘止される。
【００２２】
このような縦スネーク布設ケーブル線路において、図３（イ）に示す洞道直線部と曲り円弧部の境界Ａ部には、縦スネークからのスネーク発生軸力Ｆと反抗する曲り円弧布設部からのスネーク発生軸力ｆが作用している。
【００２３】
本発明の第１の実施形態は、図１に示すように、上記の軸力がＦ≦ｆのとき（洞道の曲り角度θが小さいとき）の実施形態である。なお、従来例の図３における同一部位と、同一物には同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００２４】
図１に示す縦スネーク布設ケーブル線路にあっては、Ａ部にかかるアンバランス軸力はクリート拘束力に比較して過大となるが、実際、ケーブルの伸び出し量は数ミリ程度であり、上記Ａ部は中間拘束クリート支持２３は１個で足りる。また、直線部のケーブル支持は、スネークの山部を拘束するものであるので小さな拘束力で足りるものであるからロープ拘束のケーブル支持３１とする。
【００２５】
一方、アンバランス軸力等の反動として円弧部にも軸力が及ぶが、スライド受皿３３にてケーブル支持すればケーブル線形の保持に問題はない。
【００２６】
スライド受皿３３は、ロープ拘束３１のケーブル受金物と同じものであり、図４に一例を示す。図４（イ）は平面図，図４（ロ）は正面図を示す。
【００２７】
図に示すケーブル受金物４１は、それぞれ金属製としたアーム４３、受板４５、締付板４４の組み合わせからなり、これら各部材の構成は、以下の通りである。
【００２８】
アーム４３の基端に締付板４４が勘合してある。締付板４４は基端にスリットを介して互いに対面する一対の挾み板を有している。またアーム４３の上面には、クリート台を固定するネジ穴４２が設けてある。受板４５は、縦スネークの山部に対応した曲率を有する板体からなり、その板面にロープ等の結束紐の装着孔４６が形成されている。
【００２９】
上記のケーブル受金物４１は、縦スネーク部のロープ拘束３１と円弧部のスライド受皿３３に適用されるものであるが、従来、ロープ拘束に適用する場合には、ケーブル直載面にゴムシート３が貼られていた。このケーブル直載面の摩擦係数μは設計値ではμ＝０．５５としていた。
【００３０】
発明者等は軸力Ｆ≦軸力ｆのとき、円弧部のスライド受皿３３の摩擦係数μ＝０．５５以上であればよいことを実験により検証した。そうしてケーブル直載面にゴムシートを貼らなくてもμを０．５５以上とすることかできることを検証した。
【００３１】
従って、上記スライド受皿として縦スネーク部のケーブル受金物と同じゴムシート無しの受金物を使用できる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態は、図２に示すように、上記の縦スネークからの軸力Ｆ＞円弧布設からの軸力ｆのとき（洞道の曲がり角度θが大きいとき）の実施形態である。
【００３３】
図２に示す縦スネーク布設ケーブル線路にあっては、Ａ部にかかる上記軸力ｆは非常に小さく、上記の軸力Ｆが過大となる。このとき、円弧部への伸び出し量も大きくなる。
【００３４】
したがって、Ａ部に於ては端末クリートを必要とするところであるが、中間拘束クリート２３の２個で抑制し、円弧部の伸びについてはスライド受皿３３上で円弧半径方向にケーブル１をフリーにしてておけばケーブル線形に問題はない。
【００３５】
このとき、スライド受皿３３のケーブル直載面の摩擦係数μは小されけば小さい程、ケーブルの可動性は良くなり、ケーブルシースへの外傷も低減できる。
【００３６】
本発明では、スライド受皿３３とケーブル１との間に、プラスチックシート等（商品名テフロンのシート等）を介在することにより、摩擦係数μ＝０．１〜０．２に低減できることを見出した。
【００３７】
なお、中間拘束クリート支持２３及びローブ拘束支持３１の姿は、図６及び図５に示す。
【００３８】
次に発明者等が行なったケーブル直載面金物とケーブル間の静摩擦抵抗の検証について説明する。
【００３９】
測定は図８に示すように供試ケーブル１０１（縦スネーク１ピッチ）を３条俵積みにし、ケーブル１０１をパワーシリンダでケーブル軸方向に静的に引っ張ったときの直載面金物１０５と供試ケーブル１０１間の静摩擦係数μを測定した。
【００４０】
実際の測定は、ケーブルが動き始めたときの引張り荷重（直載面受金物部でのケーブル引き止め力）であり、
μ＝ｆ／Ｗ ｆ：引張り荷重、Ｗ：試料重量、
よりμを算出する。試験条件は直載受金物１０５にゴムシートの有る場合とゴムシート無い場合について測定を行った。
【００４１】
次に、水平曲がり円弧部におけるケーブル熱挙動を考慮した試験として、摩擦抵抗をより小さくするためにケーブルと受け金物１０５間にテフロンシート（ｔ＝０．３ｍｍ）を敷き、図８のケーブルスネーク軸方向および図９に示すような実際のケーブル熱挙動を考慮した横方向（ロープ結束無し）に引っ張ったときの摩擦抵抗測定を行った。
【００４２】
測定結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】

以上の測定結果から、縦スネーク通常部で、ゴムシートが有る受け金物の場合は、ＰＶＣ（ケーブル防食層） <＝> ゴム間でμ＝０．７９〜０．９９とバラツキが有るものの、従来設計値μ＝０．５５に対して十分裕度がある。また、ゴムシートが無い受け金物の場合は、水平曲がりの円弧部のケーブル受けであり、従来設計値μ＝０．３５より小さい摩擦抵抗を期待したが、μ＝０．５７〜０．６８となり、従来設計値より大きくなった。
【００４４】
そこで、ゴムシートが無い受け金物の摩擦抵抗を低減する目的で、前記ＰＶＣ <＝> 金属（受け金物）間にテフロンシートを入れた結果、従来設計μ＝０．３５より小さくすることができた。
【００４５】
また、水平曲げ角度θが小さいとき、上記ゴムシート無しの受け金物のμ＝０．５７〜０．６８であっても、使用可能であることが検証できた。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の縦スネーク布設ケーブル線路は、線路の水平曲げ部の円弧部からのケーブル発生軸力ｆと線路直線部の縦スネーク部からのスネーク発生軸力Ｆとの比較によってケーブル支持治具を適正なものにし、統一することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る縦スネーク布設ケーブル線路の一実施形態を略示した平面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を略示した平面図である。
【図３】従来の縦スネーク布設ケーブル線路を略示したものであって、（イ）は平面図、（ロ）は正面図である。
【図４】本発明ケーブル線路用に用いられるケーブル受金物を示したものであって、（イ）は平面図、（ロ）は正面図である。
【図５】本発明ケーブル線路におけるロープ拘束支持状態を示す横断面図である。
【図６】本発明ケーブル線路に用いられる中間拘束クリートの説明図あであって、（イ）は横断面説明図、（ロ）は側面図である。
【図７】本発明ケーブル線路に用いられる振止めクリートの説明図であって、（イ）は横断面説明図、（ロ）は側面図である。
【図８】本発明に係わるケーブル直載面金物とケーブル間摩擦係数測定概略図である。
【図９】本発明に係わるケーブル直載金物とケーブル間摩擦係数測定におけるケーブル横方向引張り説明図である。
【符号の説明】
１ ケーブル
２３ 中間拘束クリート支持
２７ 振止めクリート支持
３１ ロープ拘束支持
３３ スライド受金物
４１ ケーブル受け金物
５１ ロープ
６０ 中間拘束クリート
７０ 振止めクリート

Claims (1)

1. 洞道内に縦スネーク布設されたケーブル線路の洞道水平曲り部において、洞道直線部と洞道水平曲り部の境界は、ケーブルが拘束支持され、水平曲り部の円弧布設部は、ケーブルが水平方向にスライド可能に受皿上に支持されてなるケーブル線路であって、
   縦スネーク布設部からのスネーク発生軸力Ｆ≦円弧布設部からのスネーク発生軸力ｆのとき、前記洞道直線部と洞道水平曲り部の境界は、ケーブルが１個の中間拘束クリート支持とし、洞道水平曲り部の円弧布設部におけるケーブル受皿のケーブル直載面の摩擦係数μが洞道直線部におけるケーブル受皿直載面の摩擦係数と同一であって、０．５５〜０．８であり、
   前記軸力Ｆ＞前記軸力ｆのとき、前記洞道直線部と、洞道水平曲り部の境界は、ケーブルが複数個の中間拘束クリート支持とし、洞道水平曲り部の円弧布設部におけるケーブル受皿のケーブル直載面の摩擦係数μが０．１〜０．２であることを特徴とする縦スネーク布設ケーブル線路。

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