JP4153406B2 - 電線地中化装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信ケーブル等を地中に埋設設置する電線地中化装置及び地中電線管に関し、特に、電線管にケーブルを入れながら埋設溝に布設していく電線地中化装置及び地中電線管に関する。

近年、街中の架空ケーブルを地中化するための社会資本整備が重要視されている。これらの地中化工事は、現在、共同溝を使用してケーブル布設工事を行っている。

図８は、従来の共同溝を利用した通信ケーブルの布設工事を示している。図８において、ケーブル工事は、例えばマンホール１０５ａとマンホール１０５ｄとの間に通信ケーブルを布設する場合、繰り出し側のマンホール１０５ａの位置にケーブル操出し車１００を配置し、また牽引側のマンホール１０５ｄの位置にシャフトドライブウインチ１０８を配置する。

そしてマンホール１０５から管路１０６を通してマンホール１０５ｄに向けて牽引ロープ１０３を通してシャフトドライブウインチ１０８に結びつけ、牽引ロープ１０３の後ろにケーブルドラム１０１から波付可撓管１０２を通して引き出したケーブル１０４の先端を連結し、ケーブル１０４を管路１０６に布設するようにしている。

しかしながら、このような従来のケーブル地中化工事は、共同溝設置などの大規模な投資となるため、必ずしも地中化整備事業を円滑に推し進めることが困難であり、地中化整備事業の進行遅れの原因となっている。

特に通信ケーブルにあっては、ケーブルに加わる電圧が電力ケーブルに比べると低く、共同溝を利用する以外に、より簡単に地中化できることが強く望まれる。

本発明は、掘削された布設溝に対し地中電線管を使用して直接ケーブルを布設して埋設することで簡単・迅速・低コストで電線を地中化する電線地中化装置及び地中電線管を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。

本発明の電線地中化装置は、ケーブルを装着したケーブルドラムと、円周方向で開放自在なロール断面形状を備えた可撓性の地中電線管を装着した電線管ドラムと、電線管ドラムから送り出された地中電線管を内側から押し広げて管外周を開いた状態として内部にケーブルドラムから送り出されたケーブルを挿入するケーブル挿入部と、ケーブル挿入部を通過した地中電線管を出口に向かって絞り込まれた円錐筒状の絞り管と、絞り管を出た地中電線管を両側から押圧して絞り込む絞りローラとで絞り込む絞り部と、絞り部を通過した地中電線管を予め掘削した埋設溝に布設するケーブル布設部と、ケーブルドラム、電線管ドラム、ケーブル挿入部、絞り部及びケーブル布設部を搭載した自走可能な走行体と、
を備えたことを特徴とする。

また本発明の電線地中化装置にあっては、走行体に、ケーブル布設部による埋設溝に対する布設開始位置を撮像する第１撮像部と、埋設溝に対する布設完了位置を撮像する第２撮像部とを搭載したことを特徴とする。

ケーブル挿入部は、本体部の先端及び後端に円錐部を一体に備えた拡径部材と、拡径部材の本体部から後方の円錐部に向けて上方に開口し形成されたケーブル挿入溝と、拡径部材を内部に宙吊り状態で支持すると共に外部上方に開口しケーブル溝に対し外部からケーブルを案内する案内部とを備える。

本発明の電線地中化装置によれば、例えば数十センチメートル程度の深さの布設溝を掘削して数百メートル間隔でハンドホール（蓋付きのコンクリート製升）を設置し、このハンドホールの間の布設溝に沿って本発明の電線地中化装置の走行体を移動させ、走行体に搭載している電線管ドラムから地中電線管を送り出しながら管を開いて中にケーブルドラムから送り出したケーブルを挿入し、挿入後に管を閉じて絞り込んだ後に、埋設溝の中に走行しながら降ろしていくことで布設し、布設後はそのまま埋め戻して地中化することができる。

このため、地中化工事は、埋設溝の掘削、本発明の電線地中化装置によるケーブル布設、埋設溝の埋め戻しという簡単な作業工程で済み、工期も短く、コストも大幅に低減できる。

また本発明の電線地中化装置を含めて掘削・布設・埋設・簡易舗装という一連の工程を自動化する装置として実現することも可能であり、市街地、工場敷地内、原野などの電線地中化が必要とされる場所において簡単且つ効率的に電線地中化を実現することができる。

更に、走行体の移動に伴うケーブル布設工事の映像を自動的に録画記録していくことで、工事施工に伴う提出を必要とする作業状況写真などの必要な画像が簡単に取得できる。

図１は本発明による電線地中化装置を用いたケーブル布設工事の説明図である。図１において、本発明の電線地中化装置１は、自動車などの走行体２を使用しており、走行体２に電線管ドラム３とケーブルドラム４を搭載し、この実施形態ではケーブル及び電線管用の送りローラ２５とドラム駆動モータ１３により電線管ドラム３を回転駆動して、電線管ドラム３に装着している地中電線管５をケーブル挿入ユニット７側に送り出すようにしている。

またケーブルドラム４は電線管ドラム３と同軸に配置されているが、電線管ドラム３に対しフリーに回転できるようにしており、ケーブル６の引出しに伴って回転することになる。

ここで電線管ドラム３に装着している地中電線管５は、後の説明で明らかにするように、可撓性を有し、円周方向に開放自在なロール断面形状を備えている。ケーブル挿入ユニット７は、送りローラ２５とドラム駆動モータ１３による電線管ドラム３の回転駆動で送り出された地中電線管５を内側から押し広げて管外周を開いた状態とし、この開いた管外周に対しケーブルドラム４から引き出したケーブル６を内部に挿入している。

このようにして、開いた地中電線管５の中にケーブル６を挿入した後に、後の説明で明らかにする絞り部によって地中電線管５を絞り込んで送り出すようになる。ケーブル挿入ユニット２７から送り出された内部にケーブル６が入っている地中電線管５は、走行体２の前部に設けた走行体２の前部から下部後方に緩やかに湾曲して埋設溝１０の底部に達する筒状のケーブル布設部９を通って、予め掘削された埋設溝１０の中に案内されて降ろされる。

地中電線管５を布設する埋設溝１０は、埋設場所に対し例えば深さが約数十センチメートルで幅が同じく数十センチメートル程度の溝として予め掘削しており、掘削された埋設溝１０について一定間隔例えば数百メートルおきに、ハンドホール１１として知られた蓋付きのコンクリート升を設置している。

したがって、本発明の電線地中化装置１によるケーブル布設は、例えば数百メートルおきに設置したハンドホール１１の間において順次行うことになる。

更に、走行体２の前部下側には第１撮像部として前方ＩＴＶ１４が設置され、走行体２の後部下側には第２撮像部として後方ＩＴＶ１５が設置されている。前方ＩＴＶ１４は、電線地中化装置１の走行体２の前方に設けた埋設溝１０に電線管５が下ろされる布設開始部分を撮像している。

一方、後方ＩＴＶ１５は、走行体２の後方となる埋設溝１０に下ろされた電線管５の走行体２の後端部が通過した布設完了部分の撮像を行っている。更に、走行体２には制御部１２が設けられ、送りローラ２５とドラム駆動モータ１３の制御、前方ＩＴＶ１４及び後方ＩＴＶ１５の動作による撮影とその画像の記録を行うようにしている。

図２は図１の電線地中化装置１に搭載したケーブル挿入ユニット７の説明図である。図２において、ケーブル挿入ユニット７は、ユニット筐体７ａの内部に拡径部材１６を筐体７ａの上部に対するケーブル案内部１８の装着で宙吊り状態で支持している。拡径部材１６は、本体部１６ｂの前方を円錐部１６ａとし、また後方についても円錐部１６ｃとしている。

拡径部材１６の上部の支持部として設けたケーブル案内部１８は、図３におけるケーブル挿入ユニット７を左側から見た側面図から明らかなように、上部に開口し、このケーブル案内部１８の開口部の下側となる拡径部材１６の本体部１６ｂから後方の円錐部１６ｃにかけて、同じく上部に開口したケーブル挿入溝１７を形成している。このケーブル案内部１８の上部から拡径部材１６のケーブル挿入溝１７に対しては、図１のケーブルドラム４から引き出されたケーブル６が送りローラ２５により挿入されてくる。

拡径部材１６の先端の円錐部１６ａに対しては、図１の電線管ドラム３から地中電線管５が送りローラ２５により送り込まれている。本発明で使用する地中電線管５は、円周方向で開放自在なロール断面形状であることから、拡径部材１６の先端の円錐部１６ａに押し込まれることで内側から押し広げられ、地中電線管５の上側が上方に開いた状態で拡径部材１６に沿って送り込まれる。

この地中電線管５の上側に開いた部分は、拡径部材１６を支持しているケーブル案内部１８の外側を通ることとなり、拡径部材１６の後方の円錐部１６ｃを通り抜けると再び元の形状に戻るが、その前にケーブル挿入溝１７を通してケーブル６が内部に挿入された状態となった後に、後方の円錐部１６ｃの通過で押し広げられていた地中電線管５が閉じることで、電線管内部にケーブル６が入った状態となる。

ケーブル６の挿入を受けて拡径部材１６を通過した地中電線管５は、続いて出口に向かって絞り込まれた円錐状の絞り管１９を通ることで径の絞り込みが行われ、更に左右に設けた一対の絞りローラ２０により外側から押圧されて絞り込まれた後に、図１のケーブル布設部９を通って下方の埋設溝１０に下ろされることになる。

図４は図２のケーブル挿入ユニット７の筐体７ａの上側を取り除いて内部を見た平面図である。この図４の平面図から明らかなように、ケーブル挿入ユニット７に吊り下げ状態で設置された拡径部材１６は、ケーブル案内部１８による開口部の下側に後方の円錐部１６ｃに至るケーブル挿入溝１７を形成しており、ケーブル案内部１８及びケーブル挿入溝１７を通って、拡径部材１６により上部に開放された地中電線管５の中にケーブル６が入っていくようになる。

図５は図１の本発明の電線地中化装置１で使用する地中電線管５の実施形態の説明図である。図５（Ａ）の側面図から明らかなように、地中電線管５は管壁を円周方向で開放自在なロール断面形状としており、外周側端部５ａと内周側端部５ｂが相互に重なり合うように形成されているが、図２〜図３に示したケーブル挿入ユニット７の拡径部材１６の先端の円錐部１６ａに送り込まれることで、内側から押し広げられて、外周側端部５ａと内周側端部５ｂが左右に分かれて上方が開くようになる。

また図５は、図２〜図４のケーブル挿入ユニット７を通過して内部にケーブル６が挿入された状態での地中電線管５を示している。更に、地中電線管５は長手方向にも可撓性を持ち、これによって図１のケーブルドラム４への巻き付けが可能であり、また巻き出した後にケーブル布設部９を通して埋設溝１０の中に下ろすことができる。

図６は本発明による地中電線管の他の実施形態を示した説明図である。図６の地中電線管２５にあっては、波付硬質合成樹脂管を使用したことを特徴としており、この波付硬質合成樹脂管とすることで、長手方向の可撓性が大きくなるようにしている。

また地中埋設管２５は、図６（Ａ）の端面図から明らかなように、外周側端部２５ａと内周側端部２５ｂが相互に重なるように円周方向で開放自在なロール端面形状としており、図５の地中電線管５と同様、図２〜図４に示したケーブル挿入ユニット７の拡径部材１６の先端の円錐部１６ａに送りこむことで内側から押し広げられ、外周側端部２５ａと内周側端部２５ｂが左右に分かれて上部が開くようになり、この上部の開いた状態でケーブル６の挿入が行われる。

図７は図１の電線地中化装置１に搭載された制御部１２の実施形態を示したブロック図である。この制御部１２は、操作部２１、ＭＰＵなどを用いたコントローラ２２、録画制御部２３及びドラム駆動部２４で構成される。

操作部２１は本発明による電線地中化装置１の起動と停止操作を行う。操作部２１により起動操作が行われると、コントローラ２２は送りローラ・ドラム駆動部２４を制御し、ドラム駆動モータ１３、送りローラ駆動モータ２５ａ、絞りローラ駆動モータ２０ａにより電線管ドラム３を駆動して地中電線管５をケーブル挿入ユニット７に送り込むようになる。

また、コントローラ２２は録画制御部２３を動作し、前方ＩＴＶ１４及び後方ＩＴＶ１５による録画記録を開始する。前方ＩＴＶ１４及び後方ＩＴＶ１５で撮像された映像は、例えば録画制御部２３に設けられているハードディスクなどに連続的に記録され、作業終了後に作業結果を示す画像情報として、適当なインタフェースケーブルを使用して接続したパーソナルコンピュータなどに格納することができる。

コントローラ２２としては、走行体２の移動停止を制御するようにしてもよい。即ち、コントローラ２２は走行体２を一定の速度で移動させながら、これに同期して電線管ドラム３を駆動して地中電線管５の送り出しを行う。もちろん、走行体２として例えば自動車などを使用している場合には、運転者が前方のケーブル布設部９からのケーブル６の挿入済みの地中電線管５の送り出し具合を見ながら運転を行うようにしてもよいことはもちろんである。

ここで上記の実施形態にあっては、図２のように、ケーブル挿入ユニット７において拡径部材１６による地中電線管５の押し広げで内部にケーブル６を入れた後に、絞り管１９及び絞りローラ２０により地中電線管５を絞り込んで、ケーブル６を挿入した後の気密性を確保するようにしているが、ケーブル６の挿入後に、更に地中電線管５の気密性を高めたい場合には、図５（Ａ）における地中電線管５における外周側端部５ａと内周側端部５ｂとの重なり部分について、接着剤により接着固定するようにしてもよい。

この地中電線管５の合わせ部分の接着固定については、図２における拡径部材１６を通過する地中電線管５が上部に開いた状態で、図５における内周側端部５ｂ側の合わせ部分となる外側部分に接着剤を塗布し、接着剤を塗布した状態で絞り管１９を通して絞り込む際に接着固定させればよい。

開放状態にある地中電線管５に対する接着剤の塗布としては、接着剤塗布ローラや接着剤吹き付けノズルなど適宜の方法で、接着剤塗布を通過中の地中電線管開放部分に対し行えばよい。

また図１の実施形態にあっては、電線地中化装置１が単独で掘削済みの埋設溝１０に対し内部にケーブル６を入れた地中電線管５を布設する場合を例にとっているが、走行体２の前部に埋設溝１０を掘削する掘削ユニットを装着し、また走行体２の後方に掘削されている周囲の土を埋設溝１０に戻す埋め戻しユニットを一体に付けておけば、埋設溝１０の掘削、掘削溝１０に対するケーブル挿入済みの地中電線管５の布設、布設済みの地中電線管５の埋め戻しを、一連の自動作業として行うことができる。

また本発明の電線地中化装置１により市街地でケーブル布設工事を行う場合には、例えば歩道に沿って埋設溝１０を掘削した後に、ケーブル６が挿入された地中電線管５を埋設して埋め込み、その後に仮舗装を行うようになる。これに対し工場の敷地内や原野のように舗装を必要としない部分にあっては、埋め戻し後の簡易舗装が必要でない分、より効率的なケーブル布設作業が簡単にできる。

更に本発明の電線地中化装置１による布設区間は、走行体２に搭載する電線管ドラム３の地中電線管５の長さにより決まることになり、したがって電線管ドラム３の１つ当たりに巻くことのできる地中電線管５の長さを決めれば適宜の布設距離を確保することができる。

また本発明による地中電線管５により埋設するケーブルとしては、通信ケーブル、電力ケーブルなど適宜の電線ケーブルを対象とする。

またに本発明による電線地中化装置１によるケーブル布設としては、必ずしも埋設溝１０を掘削して布設する場合に限らず、半年や１年といった仮設的なケーブル布設のような場合には、埋設溝１０を掘ることなく、ケーブル６を挿入した地中電線管５を地表に露出したままの状態で布設しておくようなことも可能である。

更に本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に定規の実施例に示した数値による限定は受けない。

本発明の電線地中化装置を用いたケーブル布設工事の説明図 図１の電線地中化装置に設けているケーブル挿入ユニットの説明図 図２の電線管挿入側の側面図 図２のケーブル挿入ユニットの平面図 本発明による地中電線管の実施形態の説明図 本発明による地中電線管の他の実施形態の説明図 図１の電線地中化装置の制御部のブロック図 従来の共同溝を利用したケーブル布設工事の説明図

符号の説明

１：電線地中化装置
２：走行体
３：電線管ドラム
４：ケーブルドラム
５，２５：地中電線管
５ａ，２５ａ：外周側端部
５ｂ，２５ｂ：内周側端部
６：ケーブル
７：ケーブル挿入ユニット
９：ケーブル布設部
１０：埋設溝
１１：ハンドホーム
１２：制御部
１３：ドラム駆動モータ
１４：前方ＩＴＶ
１５：後方ＩＴＶ
１６：拡径部材
１６ａ，１６ｃ：円錐部
１６ｂ：本体部
１７：ケーブル挿入溝
１８：ケーブル案内部
１９：絞り管
２０：絞りローラ
２０ａ：絞りローラ駆動モータ
２１：操作部
２２：コントローラ
２３：録画制御部
２４：ドラム駆動部
２５：送りローラ
２５ａ：送りローラ駆動モータ

Claims (3)

1. ケーブルを装着したケーブルドラムと、
   円周方向で開放自在なロール断面形状を備えた可撓性の地中電線管を装着した電線管ドラムと、
   前記電線管ドラムから送り出された前記地中電線管を内側から押し広げて管外周を開いた状態として内部に前記ケーブルドラムから送り出されたケーブルを挿入するケーブル挿入部と、
   前記ケーブル挿入部を通過した地中電線管を出口に向かって絞り込まれた円錐筒状の絞り管と、前記絞り管を出た地中電線管を両側から押圧して絞り込む絞りローラとで絞り込む絞り部と、
   前記絞り部を通過した地中電線管を予め掘削した埋設溝に布設するケーブル布設部と、
   前記ケーブルドラム、電線管ドラム、ケーブル挿入部、絞り部及びケーブル布設部を搭載した自走可能な走行体と、
   を備えたことを特徴とする電線地中化装置。
   
2. 請求項１記載の電線地中化装置に於いて、前記走行体に、前記ケーブル布設部による埋設溝に対する布設開始位置を撮像する第１撮像部と、前記埋設溝に対する布設完了位置を撮像する第２撮像部とを搭載したことを特徴とする電線地中化装置。
   
3. 請求項１記載の電線地中化装置に於いて、前記ケーブル挿入部は、本体部の先端及び後端に円錐部を一体に備えた拡径部材と、前記拡径部材の本体部から後方の円錐部に向けて上方に開口し形成されたケーブル挿入溝と、前記拡径部材を内部に宙吊り状態で支持すると共に外部上方に開口し前記ケーブル挿入溝に対し外部からケーブルを案内する案内部とを備えたことを特徴とする電線地中化装置。

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