JP4303968B2 - 光ファイバーケーブルネットワークの表面下敷設 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、市街地においてケーブルを道路又は歩道の表面下に埋設するなど、光ファイバーケーブルの表面下敷設に関する。また、本発明は、石工（ｍａｓｏｎｒｙ）構造やその他の建造物内への光ファイバーケーブルの敷設、並びに光ファイバーケーブルネットワーク分岐を形成するためのシステムに関する。

企業及び住居への高速データ接続の需要が（主としてインターネットへのアクセスに対する需要に牽引されて）高まるにつれて、より速くかつより経済的に高速データを提供するための方法が求められている。高い帯域幅を長距離にわたって伝送することができるため、光ファイバーは、高速サービスを提供するうえで最も適している。電気通信業界が直面している問題に、プロバイダとエンドカスタマーとの間に光ファイバーを敷設するための費用が高いという問題がある。従来の工事工程では、比較的大きなトレンチにケーブルを埋設する必要があり、このため、光ネットワークは、この高額な費用を回収可能な、人口が非常に密集した地域にしか浸透していない。

道路又はその他の表面の内部或いは直下にケーブルを敷設するために、舗装道路などの上層部に浅いスリット状のトレンチを切削し、その中にケーブルを埋設するという安価かつ単純な手段が提案されている。このようなシステムでは、ケーブルシステム内に接合部又は分岐部を形成するための利便性の高い手段が必要となる。従来のケーブル敷設システム又は方法によって分岐ネットワークを形成するには、従来の接続箱などの設置に必要な分だけ余分に掘削を行なう必要がある。

さまざまな表面の内部に光ファイバーケーブルの分岐型ネットワークを設置するための単純かつ安価なシステムを提供することが求められている。公知の方法に、例えば、道路の表面に切削した狭いスリット状のトレンチ又は凹部にケーブルを設置する方法がある。また、このような構成では、後から交点（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）の場所を特定するための利便性の高い手段のほか、ケーブルネットワークを拡張できるようにする方法を提供する必要がある。後者のためには、このシステムは、システム拡張のニーズを満足できるように、ケーブルの接合という手間のかかる作業を必要とすることなく、ケーブルの余裕（ｓｌａｃｋ）を提供する容易な手段を提供することが重要である。

さらに、相当量余分に掘削を行なうことなくトレンチ又はグルーブなどの狭いスリット内に容易に収容可能なことに加えて、設置と後の場所の特定とが容易な接続箱又は分岐ノードを提供することが望ましい。

電気ケーブル及び光ファイバーケーブルの敷設に関する技術に対して、いくつかの特許が発行されている。

その一例に、フィンゼルら（Ｆｉｎｚｅｌ， ｅｔ ａｌ．）に付与された米国特許第５，８７９，１０９号がある。この特許は、アスファルトなどの硬い表面の中に光ケーブル又は電気ケーブルを設置するための複雑な方法を開示している。この方法では、地表面が軟化するまで地表面を加熱する低速の移動装置を使用する。続いて、チャネル形成装置を使用して、チャネル境界に沿って地面物質を排除することによって、加熱した地表にチャネルを設ける。次に、敷設装置を使用して光ケーブル又は電気ケーブルをチャネル内に
入れ、その後、充填装置によって除去した地面物質をチャネルの中に戻し、圧延してチャネルに戻した地面物質を固める。しかし、狭い都市部において、種々のインフラストラクチャ材料に対して、エンドカスタマーと光ファイバーケーブルのプロバイダとの間の小規模な接続にこの方法を使用することは大掛かりとなり、コスト的に見合わない。また、この方法は、歩道、縁石及びグラウト線にみられ、ラストマイルの敷設に最も多く使用されているコンクリート材料に使用することができない。

別の例として、マイアら（Ｍａｙｒ ｅｔ ａｌ．）に付与された米国特許第６，０６５，９０２号がある。この特許は、ケーブルの敷設現場において光ファイバーケーブルを製造及び敷設するための方法並びに装置を開示している。この方法は、輸送コストを削減し、大規模な光ファイバーケーブルの敷設に必要とされる材料の量を削減することを意図している。しかし、この方法による小規模の敷設は実用的ではなく、多額のコストを要する。

ゼイルダー（Ｚｅｉｄｌｅｒ ｅｔ ａｌ）によるカナダ公開特許出願第２，２３７，３２４号は、２ｍｍ〜１０ｍｍの細い光ファイバーケーブルを、ケーブルよりも僅かに広いだけの狭いチャネルに敷設するための方法を開示している。ケーブル送り装置によってケーブルをチャネルの中に導入して、敷設装置と連動して作動する埋め込み装置によって充填材料を充填する。敷設チャネルは、舗装面の上部数層にわたり、その深さは４ｃｍ〜１５ｃｍであって、７ｃｍが理想的であるとされている。

先行技術のシステム及び方法は、複雑かつコストがかかり、一部の需要には適さない。ケーブル接合部を形成するための利便性の高い構成が求められている。ケーブルの接合、システム拡張及び修繕に対処するために設置したケーブルに余裕を容易に持たせることが求められている。さらに、舗装道路、歩道、垂直壁、芝地などの非舗装面を含む種々の表面に容易に対応できることが求められている。

本発明の目的は、狭く浅いトレンチの中にケーブルを設置するための改良された方法及びシステムを提供すること、利便性の高いケーブル接合システムを提供すること、並びにシステム拡張に対応するための手段を提供することにある。上記の目的に従って、本発明は、光ファイバーケーブルなどのケーブル又は光ファイバーケーブルの分岐ネットワークを、舗装道路、石工壁又はその他の硬い面又は軟らかい面などの表面又は基体内に設置又は敷設するための方法に対する１つの広範な態様を提供する。本明細書においては、「基体」との用語は、道路、歩道、壁などの任意の表面を意味する。

システム「ノード」は、ケーブルネットワークシステムにおいて間隔を置いて設けられる。ノードは、ケーブルの接合部かケーブルのループ部を有し得、これらは、ノード或いは接合部を敷設するなど、システム拡張時に、ケーブルの余裕を設けるために使用し得る。本態様においては、この方法は、
− 舗装道路や他の地表面、建造物又は住居部の一部などの表面に狭いチャネル又はグルーブを切削することと、
− 狭いチャネル内に光ファイバーケーブルを設置することと、
− 周期的に置かれた（ｐｅｒｉｏｄｉｃ）利便性の高い場所に設けたチャネルに、少なくともケーブルのループと、随意的な接続箱とを設置して、対向する入力ケーブル側と２本以上の出力ケーブル側とにおいて接続箱に接続し、１つのシステムノードを提供することと、
− 前記チャネル又はグルーブの埋め戻し及び封止をすることとからなる。

ノード間のチャネルの幅は、典型的には約１ｍｍ〜５０ｍｍであり、好適な幅は２ｍｍ
〜１２ｍｍである。より好適な幅は４．５ｍｍ〜６ｍｍである。チャネルの深さは約８ｍｍ〜２５０ｍｍであるが、原理的にはチャネルの深さに制限はなく、最大１ｍの深さまで許容される。好適な深さは１２ｍｍ〜１７２ｍｍである。最も好適な深さは４０ｍｍ〜７０ｍｍである。各ノード領域において、ノードの各側のチャネル幅に応じてチャネルの幅を広げることが可能であるが、幅は２０ｍｍ以下であり、好ましくは１５ｍｍ以下である。

路面改修が行なわれる可能性のある横断道路では、舗装の粉砕及びオーバーレイの影響を受けないように、チャネルは深い（５０ｍｍ〜１ｍなど）ほうが適している。また、表面が剥離しているか、又は形状が粗悪な場合、この範囲の深い切り目が望ましい。表面が滑らかな場合、切り目の深さは８〜５０ｍｍの範囲であり得、好適には約４０ｍｍである。別の態様においては、スラブソー（ｓｌａｂ ｓａｗ）に使用するブレードによって、切り目の幅が約４．５ｍｍとなる。

接続箱は、狭く、一般には平坦なハウジングからなり、ハウジングの幅は狭いチャネル内に嵌合するために適する。

別の態様においては、金属探知機を使用して接続箱又はノードの位置を後から特定できる利便性の高い手段を提供するように、金属探知機によって位置を特定することが可能な金属部材が、接続箱に組み込まれるか、接続箱を使用せずにノードに埋設されるか、接続箱と共にノードに埋設される。金属部材は、鉄を含有するものであっても、非鉄を含有してものであってもよく、別法として、埋設後に数種類の金属探知機によって鑑別（すなわち識別）検出が行なえるように、鉄含有部材を接続箱のないノードに埋設し、非鉄部材を接続箱のあるノードに埋設するか、又はこの逆を行なってもよい。

さらに別の態様においては、上記のようなチャネルを、歩道又は道路の舗装材料の隙間、或いは石工壁間の隙間に形成される。壁の場合、チャネルの向きは一般的に垂直方向であり、隣接するレンガ層の間に形成される。本態様においては、チャネル幅は上記のようになるが、深さは浅い範囲（約１２ｍｍ）で十分である。次に、モルタルグラウチングによってチャネルを被覆して、周囲のレンガ又は石工壁と外観を合わせる。同じように、レンガ、石畳又は道路の中の隙間にチャネルを形成してもよい。

さらに別の態様においては、石工壁に設けたチャネルの場所は、視覚的指示によって示されることもあれば、金属探知機によって位置を特定できるように金属埋入物によって示されることもあれば、この両者によって示されることもある。

さらに別の態様においては、チャネルが、アスファルト或いはコンクリートの道路又は歩道の表面領域又は層にのみ設けられる。さらに別の態様においては、トレンチが、道路と縁石との境目、又はこの境目のすぐ近くか、又は縁石と隣接する歩道との間の膨張目地に切削され得る。

さらに別の態様においては、複数のケーブルを、トレンチ内で重なり合うように敷設し得る。ケーブルの本数は２本〜２０本であり得、好適には２本〜５本である。

さらに別の態様においては、トレンチに液状樹脂やその他のアンカーセメントを埋め込んで、滑らかな仕上げのパッチを形成してもよい。このような材料の例に、硬化後も柔軟性が保たれる二液性ポリウレタングラウトがある。この材料は、硬化後に剥ぎ取って、切り目を封止するのが困難となる。さらに別の態様においては、設置したケーブルのすぐ上部にワイヤを設置して、保守の際に、上を覆うパッチ材料を除去するための利便性の高い手段を提供してもよい。さらに別の態様においては、接合ノードから除外された場所にお
いて、光ファイバーケーブルのループ部をチャネルの深く掘った場所に設置して、ケーブルネットワークの拡張に備えてケーブルに余裕を持たせてもよい。

さらに別の態様においては、少なくとも１つのシステムノードには、システムの将来のニーズによって必要とされたときに備えて余裕を持たせるために、１〜２０つのケーブルループが設けられている。好適には、ケーブルループの数は２〜５である。

さらに別の態様においては、本発明は、光ファイバー分岐ネットワーク又はシステムの一部として、狭いスリット状のチャネル又はトレンチに敷設するための接続箱に関する。本態様においては、この箱は、平坦な対向する側面を有し、トレンチ内にぴったり嵌合する全幅を有するハウジング又はケースである。好適には、この幅は５ｍｍ〜２０ｍｍであり、好適には８ｍｍ〜１２ｍｍである。狭いスリット状のトレンチ又はチャネルに嵌合するために最も好適な幅は約１０ｍｍである。接続箱内の空隙の幅は、光受動部品及びスプライスの少なくともいずれかを収容できるように約６ｍｍである。この両側は、釈放自在な固着手段によって接合されている。利便性を高めるためには、接続箱はいずれの方向から見てもほぼ矩形である。箱の端部の一方に設けられた開口部から、入力ケーブル線が入るようになっている。箱の第２の対向する端部には開口部が複数設けられているため、出力ケーブル線が出るようになっている。箱にケーブルが接続されたときに、平坦で狭い構成が維持されるように、入口及び出口の出入口は箱の狭いほうの端に設けられている。接続箱の内部には、入力ケーブルの端部と出力ケーブルの端部とを接続するために十分な空間が取ってある。また、受動光ネットワーク用の部品及び光学スプライスを箱の中に収容してもよい。

上記の方法のさらに別の態様においては、ノードの埋設前に、ケーブルの余裕の少なくとも１つのループが、接続箱を囲繞して設けられる。

本発明の別の態様は、ノードに敷設するための少なくとも１つのケーブルループを形成するケーブル巻取装置に関する。この巻取装置は、ある長さのケーブルを巻き取るためのケーブル受容手段を各端部に有する基部を備えており、巻き取ったケーブルは、後から埋設用の装置から除去することができる。利便性を高めるためには、受容手段の回転自在アームは、釈放自在にケーブルを保持する。基部から延在するくぎの列などの接続箱保持手段が設けられており、接続箱の周りに巻いたケーブルループから接続箱を釈放自在に基部に保持し得る。

硬質ワイヤループなど、ほぼ硬質のフレームを設けて、ケーブルループを支持してもよい。「硬質」との表現は、ケーブルループが、損傷を受けないように十分な硬さを有することを意味する。高い硬さが必ずしも必要というわけではない。フレームは一般にはケーブルループと同じ形状を有し、ループが基部の周りに巻かれる前又は後に基部に連結される。次に、ケーブルとワイヤフレームとを連結したループ部を巻取装置から取り外して埋設する。取り付けれたワイヤフレームによってケーブルループの硬さが増し、埋設の前後に誤って破損されないように防止される。

本発明のさらに別の態様は、芝などの柔らい地表面に設けた狭いトレンチ又はチャネルの組にケーブルを埋設するための硬質コンジットに関する。本態様においては、このコンジットは、ある長さのＰＶＣパイプなどの長尺状かつ中空のコンジットを有し、その内部には、コンジットの全長にわたって延在するチャネルが存在する。このコンジットは、ほぼ楕円形状又は矩形形状の断面を有する。本発明は、さらに、上記の狭いトレンチを切削し、このチャネルに、上記の長尺状のコンジットと共に、少なくとも１つの光ファイバーケーブルをチャネルが下向きになるように設置したのち、コンジットを埋設して表面を復元させることによって、芝などの柔らい地表面内にケーブルを設置するための方法に関す
る。

さらに別の態様は、ほぼ防水の外筒と、光ファイバーコアと、ファイバーに埋め込まれた高吸水性ポリマーなどを有する紐など、ケーブルの内部の吸収性材料とを有する光ファイバーケーブルからなる。

「基部」「キャップ」、並びに同義語は、任意の部品の特定の空間的位置を指すものではなく、説明しやすくなるように、種々の部品を指すために使用しているに過ぎない。

「約」及びその同義語は、平均値のプラスマイナス１０パーセント以内を指す。

図１に、本発明と共に使用される、狭ゲージ光ファイバーケーブル１０を示す。同ケーブル１０は、ジー・イー・プラスチックス（ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）のＥｎｏｙ（ＴＭ）材料などポリカーボネート及びポリエステルアロイ製の外筒１２と、インナーコア１６とからなる。コアは複数本の光ファイバー１７と防湿部材１５とからなる。コアは好適には防湿層１４によって覆われている。防湿部材１５は、そのファイバーに埋め込まれた高吸水性ポリマー（ＳＡＰ）を有し、ケーブルの全長にわたって延在する紐を有する。ケーブル外被の外径は約３．８ｍｍ（約０．１５インチ）で、厚さは約０．９ｍｍである。使用されているファイバーは、直径０．２５ｍｍのリボン化されていない色付きルースファイバー（ｃｏｌｏｕｒｅｄ ｌｏｏｓｅ ｆｉｂｒｅ）である。この寸法は例示のみを目的として示したものであり、当業界において公知の用途に適合するように変わり得る。

比較的細いケーブルを本発明に用いることによって、一般的なダイヤモンドブレードによって形成されたソーで付けた切り目に容易に配置できるようになる。歩道の継ぎ目及び石工壁の表面にケーブルを敷設できるように、切り目の幅は好適には約７．６２ｍｍ（０．３インチ）未満でなければならず、より好適には約４．７６２５ｍｍ（約０．１８７５インチ）未満である。これによって、外観及びインフラストラクチャの一貫性を損なうことなく、歩道に存在する既存の線（接合箇所及び中断点）及びレンガの間のグラウト線に沿って敷設できるようになる。チャネルの幅は１〜２５ｍｍであり、好適には２〜１２ｍｍであり、より好適には４．５〜６ｍｍである。小口径のケーブルを使用することによって、コンジットと表面との間にスペーサーブロックを配置して下部の表面からコンジットを持ち上げ、既存の表面に取り付けられたコンジットの下部に敷設できるようになる。このスペーサーブロックはコンジットを僅かにずらして（崩壊させずに）、その後、ファイバーケーブルをコンジットの下部に入れて、下記に詳細に記載するように恒久的に設置する。チャネルの深さは下記に記載する。

ケーブルをスプールから送り出して、表面内の割れ目又は切り目に敷設するときに、ケーブルがケーブルチャネルの底部において平坦になるように、ケーブルが適度に平坦であることが重要である。ケーブルに、取り扱い時に生じた固定屈曲部、又は巻かれていたときに形状記憶を有する場合、特定の場所でケーブルがチャネルからせり出し、敷設が困難となる。固定屈曲部又は巻きによる形状記憶を低減するために、ケーブルの外被材料にポリカーボネートを使用し得るほか、形状記憶を防止するためにケーブルの巻きの直径は十分大きくなければならない（例えば、スプールの芯の直径を約７６．２ｃｍ［３０インチ］にするなど）。ポリカーボネート材料は容易には変形を受けず、大きな力によって捻られない限り、取り扱い後に元の形状に戻る。また、ポリカーボネート材料は、良好な物理的、化学的、経済的特性を幅広く備えており、本発明に最適な材料である。

一般に、ケーブル敷設システムは、比較的浅く狭いチャネルに設置され、少なくとも１つの「ノード」に散在しているある長さのケーブル（このチャネルの性質は下記に記載す
る）を有する。ノードは、ケーブルの余裕を提供するためのケーブルのループ、ケーブル接合部のいずれかを備えるか、或いはループと接合部の両方を備えるチャネルの領域を備える。

図２（ａ），２（ｂ）に、典型的なノードの敷設２０を示す。狭いスリット状のトレンチ又はチャネル３０は、舗装道路２２の中に掘られる。チャネル３０は、コンクリート又はアスファルトなどの舗装面、或いは舗装ブロック列の間の隙間など、任意の種類に切削できる。掘削の寸法及び様式は、下記に詳細に記載する。ノード２０では、接続箱３２と付属するケーブルループ３４とを収容するために、トレンチの深さが深く、幅が大きくなっている。ノードの入口部、及びノードの出口部のトレンチにおいて、従来の方法によってトレンチの底部にケーブルを設置するようにケーブルを設置する。ノード２０において、ケーブルは、少なくとも１つのループ３４を形成するようにループ状になされ、ケーブル作業のための余裕を設けている。入力ケーブルはケーブル端３６を有し、接続箱３２の第１の側面に入る。入力ケーブルの端部は、接続箱内で複数の出力ケーブル３８と結合されている。例えば、１２本の光ファイバーを有する入力ケーブルが、２本のファイバーと１０本のファイバーとを各々有する２本の出力ケーブルと結合され得る。ほかにも、２〜５０本のファイバーを有する少なくとも１本の入力ケーブルが、１本以上の出力ケーブルと結合される例が考えられる。ケーブルは、接続箱に接続される部分では、ケーブルの外筒の一部が除去されて、光ファイバーが露出される。露出させたファイバー３７のいずれかを切断し、ケーブル分岐からの光ファイバーと再接合し得る。別法として、光受動部品（図示なし）を接合して、別のケーブルとの分岐を形成してもよい。出力ケーブルを、すべて共通の出力トレンチに敷設することも可能である。別法として、ノードから、ネットワーク分岐（図２（ｂ））を形成したい複数の方向に向かう複数の出力トレンチを設けてもよい。複数の出力ケーブルを共通の出力トレンチに敷設する場合、別の場所に分岐を設けてもよい。

埋設後にノードの位置を特定するために、後から金属探知機によって検知できるようにノード２０内に金属部材３５を埋入してもよい。同部材は、接続箱を有するノードにも、接続箱のないノードにも、又はこの両方にも埋入することができる。また、埋設後に、接続箱のあるノードとないノードとを区別するための手順を提供することも可能である。これを行なうには、例えば、数種類の金属探知機によって位置を特定できるように、鉄含有部材３５と非鉄部材３５とを異なる種類のノードに埋設し得る。

図２（ａ）には、接続箱３２の内部に形成された別の光ファイバーのループが記載されている。これによって、将来のニーズに備えるための余裕を持たせることができる。この目的のために、個々のケーブルの外被が剥ぎ取られて、被覆されていた各々個々のファイバー１７が分離されて、その一部の長さが箱内に引き込まれる。余ったファイバーは、箱３２の内部においてループ状に形成されている。ケーブル１０の少なくとも１つのループが接続箱３２内に形成され得る。

ケーブル１０は、好適には、１本の長い連続ケーブルとして設置される。接続箱３２を敷設する際には、ケーブルの外被１２のみが剥き出しにされ、内部の光ファイバー１７は切断されることなく連続している。接続箱部分では約４０〜１００ｃｍの外被が剥がされて、光ファイバーが露出されて、接続箱内でループ状にされる。外被の端部は、接続箱に固定されるため、弾性を有するケーブル外被によって引っ張られることなく、ばねのように弾むファイバーのループを接合できるようになる。光受動部品（図示なし）が通過ファイバーに接合されるか、主ケーブルからのファイバーが切断され、別の方向に向かうケーブルのファイバーに接合され得る。

図３に、ネットワークの非接合ノード４０を示す。このノードには、ケーブルのループ
部３４が設けられており、システムの拡張に備えてケーブルの余裕が提供されている。このようなノードにおいては、トレンチ４２を深く掘って、この場所に少なくとも１つのケーブルループをトレンチに埋設される。図４（ａ）は、埋設する前のケーブルループを示し、図３は、同じケーブルを埋設した状態を示す。このようなノードにおいては、接続箱３２が将来設置されることも、修復又は拡張のためにケーブルが引き出されることもあり得る。このために、このノードに設けたケーブルの余裕を利用して、将来の敷設に対応することができる。ループ３４は、利便性の高い寸法であれば、どのような寸法も取り得る。例えば、ループは、０．３〜３．０メートルのケーブルから形成された楕円形状又は円形状のループであり得るが、これに限定されない。ネットワークにおいて、余分な光ファイバーケーブルは、下記に記載する間隔を空けて形成されており、光ファイバーケーブルの全量の０．３％〜１０％を占める。利便性を高めるためには、接合部又は単にループケーブルのいずれかを有するノードは、約５〜１００メートルごとにチャネルに設置され得る。ネットワークが設置される基体のばらつきのために、ノード間隔を一定に保つのは困難である。拡張と定期保守とを容易に行なえる平均ノード間隔は１０〜４０メートルであり、好適な平均間隔は２５メートルである。好適には、ネットワークにおいて、１つの接続箱３２ごとに非接合ノード４０を少なくとも１つ設置するが、これは必須というわけではない。さらに、ループノードは、設置したケーブルを道路を横断させて渡すために、道路のいずれかの側に設置され得る。

図２（ａ），２（ｂ）に、分岐ノード位置において表面に切削されたトレンチ３０を示す。ノードに隣接する部分４４では、トレンチの幅が比較的狭く、幅が４ｍｍ程度となっていることが見て取れる。このノードにおいては、幅４６を最大２０ｍｍだけ広げることもできるが、幅の広がり分は好適には約１５ｍｍであり、このとき、ノード部分のトレンチの幅が約１９〜２１ｍｍとなる。利便性を高めるためには、ソーを使用して表面にスリット状のトレンチを切削することができる。ノードにおいては、トレンチの深さを深くすることも可能である。トレンチの深さは、ノード間においては４０ｍｍ程度であるが、ノードにおいてはトレンチの深さは８０〜２００ｍｍであり、好適な深さは、ケーブルループと接続箱とを収容できるように約１５０ｍｍである。しかし、トレンチを最大限に深くしても、トレンチは、道路又は歩道のアスファルト層或いはコンクリート層の中に完全に収まるか、ほぼ完全に収まる。トレンチが石工又は歩道の継ぎ目にある場合は、好適には、トレンチが浅いほうが、敷設及び再露出がし易くなる。

トレンチの深さに関していえば、敷設が容易であるため、表面に十分近くなるような深さが選択される。しかし、表面の通常の磨耗、裂け目及び割れ目が生じるか、日常的な保守によって切れ目が浅くなる結果、ケーブルの障害が生じるか、ケーブルが切断されるおそれがあるため、表面に近すぎる深さを用いることはできない。このため、ノード間のトレンチの深さは８ｍｍ〜２５０ｍｍであり、好適な深さは１２〜１７２ｍｍ、及び３０〜８０ｍｍである。ほとんどの用途により好適な深さは４０〜７０ｍｍであり、最も好適な深さは約４０ｍｍ程度である。

ノードに埋設するために、図２（ａ），４（ａ），４（ｂ），５（ａ），５（ｂ）に示すケーブル巻取装置２００によって、少なくとも１つのケーブルループが形成され得る。この巻取装置は、長尺状の基部２０２を有し、同基部は、利便性を高めるために一般に楕円形状であって、端部が丸みを帯びている。基部の各側に沿って１対のくぎ２０４が取りつけられており、各くぎの先端は、軸回転式アーム２０６でキャップされており、このアームは、基部の外周の外に延在する第１の外部位置と、内側に向いた第２の位置との間を自在に回転する。基部の各端部の、端部の内側には、丸みを帯び、かつ外側に溝が設けられたフェーシング端部２０８を備えた１組の巻取ブロック２０７が設けられている。ブロック２０７は、この２つのブロックの周りにケーブルを巻き取るためのケーブル受容手段を有する。受容手段は、ケーブルを受容するために適した外面を有することがある。各ブ
ロック２０７は、その上面において１対の軸回転式アーム２１０を支持している。楕円形状のワイヤフレーム２１２が設けられており、同フレームは、基部２０２と同じ形状を有するが、寸法は、基部の外周から内側に収まるように基部よりも小さい。図５（ｂ）からわかるように、巻取装置の周りにケーブルを巻き取る前に、フレーム２１２を、同フレームが巻取ブロックの周りに延在し、くぎ２０４の内側にくるように基部と係合される。次に、巻取ブロックの周りに、ワイヤフレームに対してケーブルを巻き取るように、巻取装置がケーブルを受容し得る。同装置に選択した数のケーブルのループを巻き取ったら、エンドアーム２１０を外に向けて回転させて、ループを形成したケーブルを保持して、ケーブルループ及びフレームの周りに一連のタイ２１４の配列を巻き、図４（ｂ）に示すように埋設前にこれらの部品を束ねる。フレーム２１２が取り付けられたケーブルが装置２００から取り外されてノードに埋設される。図４（ａ）には、巻取フレームと埋設の用意が整ったループケーブルとが記載された巻取装置の概略図が示されている。

図２（ａ）に示すように、接続箱を巻取装置に保持させてもよい。このためには、接続箱を基部２００に配置して、アーム２０６を図５（ｂ）のように内側に回すことによって保持する。接続箱をこのように保持しつつ、最初に巻取装置の周りにケーブルを巻き取り、蓋を取り外した接続箱内に接合を形成することができる。巻き取ったケーブルループと、接合したケーブルとを接続箱内に収容し、接続箱に蓋をして、図２（ａ）に示すようにトレンチの中に設置する。

好適には、ワイヤフレーム２１２はケーブルループの束に取り付けられたままであり、ループケーブルと共にノードに埋設される。フレームは、ループに対してある程度の構造的支持を提供して、挟み込みや破損を防止する。別法として、特に、埋設後に挟み込みや破損に耐え得るだけの十分な強度をケーブルが備えていると考えられる場合、埋設前にフレームをケーブルループから取り外してもよい。

利便性を高めるためには、トレンチを２つの工程によって形成することができる。第１の工程においては、提案されたケーブル線の全長にわたって、硬い基体に幅の狭いソーカットを形成して、上記の幅及び深さを有するメイントレンチを形成する。第２の工程においては、幅広の第２のブレードを用いて各ノードに第２のソーカットを形成して、僅かに幅が広く、若干深いトレンチ４６をノード部分に切削して、図３に示す形状のノード部を形成する。トレンチ４６は、幅約４ｍｍの約４５７ｍｍ（１８インチ）のダイヤモンドブレードなど、スラブソーに使用する１枚のブレードによって形成してもよい。ブレードを１５０ｍｍにして第１のパスを形成して、その後、僅かに角度をつけて平行に切り目を入れる。切り目の間の材料は剥離して、必要な接続箱のカットを形成する。

図６，７に示すように、壁５２にチャネル５０を水平に切削又は形成してもよい。図６，７は、石工壁への敷設を示すが、他の種類の壁や壁面にも同様の切り目を容易に設け得ることがわかる。図６，７において、チャネルは、レンガ又はその他の石工ブロックの列の間のレンガ間モルタル５４に設けられている。光ファイバーケーブルとノードとを敷設した後に、チャネルをモルタル又はアンカーセメントで覆う。これは、チャネルを覆うためのポリウレタン５６などの半硬質グラウト材料であり得る。一実施形態においては、将来の工事に備えてチャネルの場所を示すと共に、建物の所有者にケーブルの場所を知らせる視覚的指示５８を設けてもよい。この種の視覚的指示は、装飾的配置など、利便性の高い形状を有し得る。

図７（ａ）に、図６，７と似てはいるが、道路の舗装ブロック５９の隙間にチャネル３０を垂直に切削した別法による敷設方法を示す。この点を除き、この敷設の工程は図６，７と同じである。

図８，９に、さらに別の敷設方法を示す。図８では、スリット状のチャネル３０が道路や歩道などのアスファルト又はコンクリートの表面６２に垂直に切削されている。チャネル内に複数本のケーブル１０が、積み重ねられて設置されている。限定するものではないが、チャネルに積み重ねる構成においては、利便性の高いケーブルの本数は、最大４本である。次に、ポリウレタン又はアンカーセメント６４などの液体ゴムの半硬質グラウト材料でチャネルを覆い、ほぼ同じ高さの外見に整える。図９に同様の構成を示す。この構成においては、チャネル３０が、歩道６６と、隣接する縁石６８との間の膨張目地に切削されている。また、図９には、縁石の近くの舗装道路２２に設けた同様のチャネル３０も示されている。別の利便性の高い敷設方法として、道路と縁石との間の境目に沿ってチャネルを切削する方法がある。

図１０に、図８，９に示した、複数本のケーブル１０を積み重ねてトレンチ３０に設置した敷設方法の拡大図を示す。

ケーブル１０の上部を覆って、ロケータワイヤ６７が配置されている。金属探知機によってワイヤ６７の位置を特定できるため、埋設されたケーブルを迅速に発見できるようになる。また、ケーブル１０の上を覆って、硬質の支持ロッド６９が配置されており、グラウト材料がケーブルに接着しないように防止される。

次に、トレンチに利便性の高いパッチ材料６４を埋めて、滑らかな外観になるようにする。図１１，１２に、歩道の継ぎ目６６に凹部を設けて形成された狭いトレンチ又はチャネル３０の中に少なくとも１本のケーブル１０を設置した、同様の構成を示す。チャネルは垂直であっても水平であってもよい。好適なパッチ材料は、シリカフューム（ｓｉｌｉｃａ−ｆｕｍｅｄ）グラウトである。

図１１，１２には、垂直な側壁６８を有する垂直なチャネル又はトレンチ３０が示されている。パッチ材料６４を後から容易に除去できるように、ケーブルの上部が堅牢なワイヤ７０で覆われている。保守又はシステム拡張を行なうためにパッチ材料を除去する必要がある場合、チャネルの一部を掘って、ワイヤを露出させるだけでよい。ワイヤ７０を上向きに引っ張ると、必要なチャネルからパッチ材料が除去される。ワイヤは、編み組みケーブルなど、耐腐食性を備えた堅牢な材料から形成されるか、又はその他の利便性が高く適したワイヤ又はケーブル構成が使用される。また、ロケータワイヤ６７と同一の目的のために、ワイヤ７０を金属探知機によって検出してもよい。

１本のトレンチの中に複数のケーブルを積み重ねる目的は、分岐及び配線を容易にすることと、ある地域に到達させるファイバーの本数を多くすることとにある。これによって、カバーされる領域が拡がり、道路又は歩道に設ける切り目の本数を削減することができる。

図１３に、本発明による接続箱３２を示す。この箱は、平面図及び正面図においてはほぼ矩形をなし、ほぼ平坦な平板状の外観を有する。この箱は、平坦基部８０と、ねじなどの固定手段によって同基部に取り外し自在に取り付けられた平坦蓋８２とを有する。使用時に接続箱が垂直に配置される場合、この箱と蓋とが側壁となる。基部８０から、狭い側壁８３と端壁８６とが延在している。接続箱の内部には、下記に記載するように、ケーブル及びその他の部品が納められる。箱の対向する端壁８６には、一連のケーブルの入開口部と出開口部８８ａ，８８ｂとが各々設けられている。各開口部８８には、水分の侵入を最小限度に食い止めるプラグ９０が設けられている。ケーブルロック９１は、ケーブルが、開口部８８ａ，８８ｂを通って脱落することのないように防止する。箱の内部には、少なくとも１本の入力ケーブルと複数本の出力ケーブルとを接合できるように、十分な空間が確保されている。接合部は、従来の手段によって形成されている（図示なし）。側壁８
３及び端壁８６に、内向きに刻まれた段部９２は、中空の中央部を有する平坦な矩形板を備えるケーブル保持装置８７を保持する。保持装置８７は、突起部９５が壁８３，８６にある穴９６に嵌合することによって固定される。ケーブル保持装置８７は、側壁及び壁８３，８６の上部に内側に突き出ている。換言すれば、側壁は、保持装置の内側の端から下部を切削されている。付加的な舌８９が、保持装置８７の両端部から内側に突き出ている。保持装置８７は、接続箱３２内に配置されたケーブルループが、蓋８２を閉める前に箱から外に飛び出さないように防止する。より詳細には、保持装置８７は、箱に蓋を閉めたときにケーブルループの一部が蓋８２の下に捕獲されることを防止する。これによって、蓋を閉めたときにケーブルが挟まるおそれが最小限度となる。舌８９は、保持装置８７によって保持されないケーブルループの一部を保持するために設けられる。

保持装置８７は、半硬質ゴム材料からなり、密閉ガスケットとしても機能する。箱の壁８３，８６に設けられた隆起部９２は、保持装置８７の平坦な下面と係合して密閉を形成する。同様に、保持装置８７の上面に設けられた隆起部９２は、平坦蓋８２と嵌合して、密閉を形成する。

また、箱３２の内部には、スプリッタなどの光ネットワーク用部品を収容するために十分な空間が存在する。基部８０にケーブル接合部ホルダー９９が固定されており、接合されたケーブルの列を釈放自在に固定するために、半分隆起しかつ半分管形状をなす部材を有する。

典型的には、ケーブル接合部は、接合部分の周りに延在する熱収縮包装によって形成された厚みを帯びた部分を有する。個々のファイバーのこれらの包装部分は、接合部ホルダー９９によって個別に保持される。別法として、接合部ホルダーは、光学スプリッタ部品を保持してもよい。

接続箱の幅は、上記のトレンチ又はチャネルのノード部２０内に収容できるように、好適には約１２ｍｍ以下である。しかし、箱の幅は、ノードにおいて許容可能な任意の値であってもよい。接続箱の高さ及び長さは、上記のトレンチノードに収容可能な任意の値を取り得る。一実施形態においては、箱の高さが約９５ｍｍ、長さが１９０ｍｍである。別の実施形態においては、高さが６５ｍｍ、長さが２５０ｍｍである。

上記以外の、利便性の高い接続箱の寸法は、長さ約２９０ｍｍ、高さ１１０ｍｍ、幅１２ｍｍである。上記の寸法例は好適な例に過ぎず、接続箱の寸法を制限するものではなく、ノード内への敷設に適しかつケーブル接合部を形成できるだけの十分な内部空間を維持可能な、利便性の高い寸法を使用し得る。利便性を高めるには、接続箱は、ＡＢＳ又はＡＢＳポリカーボネートアロイの基部を有し、ステンレススチール製の蓋を有する。接続箱３２のガスケット９２及びプラグ９０は、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（ＴＭ）、又はその代替物などのゴムを含有する。

図１４（ａ），１４（ｂ）に示すように、さらに別の態様においては、ケーブル１０が、既存の表面設置（すなわち、地上への設置）コンジット１００の下部に設置される。本実施形態は、表面２２に支持されるタイプの従来型のコンジット、例えば、製造業において用いられているような、舗装面によって支持されたケーブル格納コンジットを使用する。同様に、コンジットは、壁面設置型であってもよい。コンジットと表面とを分離することによって、コンジットの下に狭い空間が生み出される。これは、コンジットの下部に、一連のスペーサーブロック１０２を挿入することによって達成可能である。ブロックの厚さは、約４．７６２５ｍｍ（約０．１８７５インチ）であるが、この厚さは、ケーブルの直径やその他の要因によって変わり得る。ブロック１０２の好適な厚さは、約２．５４ｍｍ（０．１インチ）〜約７．６２ｍｍ（０．３インチ）である。このように形成される空
間に、少なくとも１本のケーブル１０が挿入されて、セメントなどによって敷設される。同様に、ノードに上記の接続箱３２を設置しても、ケーブルループ３４を形成してもよい。

本発明による方法は、既存の道路、小道、建造物など、既存のインフラストラクチャへの追加敷設に適している。しかし、この方法は、建設時、又は建設のすぐ後に必要なチャネル又はトレンチを新設するために、新設のインフラストラクチャにも適用できる。これは、新しい道路又は小道のほか、新しい建造物、石工壁などに適用できる。

本発明による方法では、トレンチの切削と、その中へのケーブルの設置とを１つの工程で行なう。トレンチの切削に必要となる装置は、通常は従来型の回転式ソーである。この種のトレンチの切削に、特殊な装置が必要となることは通常ない。

図１６，１７に、本発明のさらに別の実施形態を示す。本実施形態においては、１本のケーブル又は複数本のケーブルの束を、芝、地面、砂利などの軟質の基体内に埋設する。チャネルを基体に形成し、その深さは、上記の範囲を取るが、幅は広くなることもある。硬質又は半硬質の長尺状部材２００を有し、同部材の外側に出るための開口部２０２が設けられたケーブル保護装置が提供される。開口部２０２は、長尺状部材の全長にわたって延在し、内部には内側空間２０４が存在する。一実施形態（図１６）においては、長尺状部材２００は、ＰＶＣパイプなど、ある長さを有する管形状のパイプなどからなり、その全長にわたってグルーブ又はチャネル２０２が延在する。別の実施形態（図１７（ａ）及び１７（ｂ））においては、同部材は、プラスチック押出品などの押出成形された部材２０１からなり、平行な側壁２０８と開口チャネル２０２とを有する。

図１７の保護装置は、第１実施形態（図１６）よりも薄い形状を有するため、図１６の実施形態のよりも幾分狭いトレンチに収容することができる。図１７（ａ），１７（ｂ）に示すケーブル保護装置の断面は、一般に舟形を有し、上端部及び下端部はテーパーをなしており、鋭利な隆起部が形成されている。テーパー状をなす上端部によって、ショベルなどの向きが逸れて、保護装置が偶発的に破壊されることが防止され得る。また、保護装置の上部部分は、硬い材料から形成されており、一層破壊されにくくなっている。保護装置は、硬質ＰＶＣ又は半硬質ＰＶＣ、或いはその他の適切な材料から形成され得る。側壁２０８は開閉自在であって、保護装置の内部にケーブルを受容することができ、隆起部２２０とグルーブ２２２とが係合することによって嵌めて閉じることができる。利便性を高めるために、保護装置は、図１７（ａ）に示す開位置が停止位置であり、内部にケーブルを保持できるように形成されている。埋設の用意が整った状態においては、図１７（ｂ）に示すように側壁が係合されて閉じられ得る。別法として、停止位置が図１７（ｂ）の閉位置のこともあり得、この場合は、力を加えて側壁２０８を分離させてケーブルを挿入する。同様に、下端部２２５も尖った形状を有しており、柔らかい基体に容易に埋設できるようになっている。スチールロッド又はケーブルなどの硬質部材を、保護装置２００の内部のケーブル列１０の上部に配置して、ショベルなどが偶発的に保護装置に侵入してくることによる破損をさらに防ぐようにしてもよい。別法として、ケーブル又はロッドを保護装置２００の上部２１９に成形してもよい。

ケーブル保護装置２００又は２０１の敷設は、少なくとも１本のケーブルを提供することによって行なわれる（個々の光ファイバーケーブルの本数は、内側空間２０４の収容能力によって決定され得、好適なケーブルの本数は１〜１０本であり、最も好適な本数は１〜４本である）。

ケーブル保護装置２０１の敷設の第２の形態は、若干異なる方法によって実施することが可能である。最初に、金属ロッド又はケーブル２０９を内部空間２０４内に配置し得る
か、又は別法として保護装置２０１においてロッド又はケーブル２０９が内部２０４に既に配置されていてもよい。次に、ケーブル１０を内部２０４に積み重ねて配置して、壁２０８を係合させて閉じる。閉じた保護装置２０１を狭いチャネル内に埋設する。別法として、例えば、表面から比較的浅い箇所に（保護装置２０１の深さよりも浅い箇所など）ブレードを通すことによって、基体表面の上部にスリットを基体内に形成してもよい。次に、保護装置２０１をほぼまっすぐ下向きに押して、比較的鋭利でかつ角度が設けられた下部２２５によって基体内にチャネルを形成させて、保護装置２０１を基体に受容させてもよい。好適には、保護装置２０１は、保護装置２０１を十分埋設できるだけの深さまで基体に押し込まれる。例えば、保護装置２０１の全体の厚さ又は幅は、約６〜１０ｍｍであり得、上端から下端までの高さは約２０〜４０ｍｍである。ケーブル１０が収容されている保護装置２０１は、地表面から２〜２０ｃｍの深さに埋設され、好適には約５〜１５ｃｍ地中に埋設される。これは、保護装置２０１を所望の深さまで地面に押し込み、次に地面の乱れた部分をバックレーキなどによって覆うことによって達成され得る。しかし、この工程によって形成されたチャネル又はトレンチは、十分狭く、このため、短い間に自然に元に戻ると考えられるため、乱れた基体を元に戻す必要がないこともある。次に、長尺状部材２００を、チャネル２０２が下を向き、ケーブルが内側空間２０４の中に配置されるように配置する。中にケーブルを収容した長尺状部材２００をトレンチに下向きに設置（すなわち、チャネルが下向きになる）したのち、埋設して表面を元通りにする。チャネルがまっすぐ下を向いていることはさほど重要ではなく、脇などを向いていてもよいが、チャネル２０２にできるだけ土が入り込まないように下を向いていることが好ましい。上記の方法と同様に、上記のような少なくとも１つのノードをこの方法によって形成することが可能である。

本発明の種々の態様の好適な実施形態を採り上げて本発明を記載した。しかし、特許請求の範囲を含め、本特許明細書によって定義された本発明の範囲から逸脱することなく、当業者が本明細書に詳細に記載した実施形態の変形例を容易に想達し得ることが理解される。

本発明に使用する典型的な光ファイバーケーブルを示す断面図。 接続箱及びケーブル巻取装置を含む、本発明による表面下への敷設を示す側面図。 設置された表面下システムを示す平面図。 表面下に敷設されたループケーブルを示す図２（ａ）と同様の図。 ケーブル巻取装置を使用した埋設に使用する用意の整ったケーブルループを示す側面図。 埋設する用意の整ったケーブルを示す図４（ａ）と同様の図。 ワイヤフレームを離した状態のケーブル巻取装置を示す斜視図。 ケーブルループを受容可能な状態のワイヤフレームが取り付けられたケーブル巻取装置を示す図。 水平なチャネルにケーブルが設置されている石造レンガ壁の側面図。 図６のレンガ層間の狭いチャネルに設置されたケーブルを示す拡大図。 舗装材料からなる道路への埋設を示す上面図。 アスファルト又はコンクリートの道路又は歩道内に切削されたトレンチと、このチャネルに埋設された複数のケーブルを示す断面図。 縁石と歩道との間の膨張目地を凹ませて設けたチャネルを示す断面図。 アスファルト又はコンクリートに切削したトレンチへの複数本のケーブルの敷設を示す拡大断面図。 コンクリート又はアスファルトの道路又は表面内への別法による敷設を示す断面図。 図１１の敷設の詳細を示す図。 本発明による接続箱の透視分解図。 コンジットの下部に、ケーブルを露出させて敷設した本発 明のさらに別の実施形態を示す正面図。 図１４（ａ）の側面図。 ケーブルを保護及び保持するための硬質コンジットを示す別の実施形態を示す断面図。 ケーブルを保持するためのコンジットの別の実施形態を示す断面図。 ケーブルを保持するためのコンジットの別の実施形態を示す断面図。

Claims (12)

1. 埋設用の光ファイバーケーブルを保護するためのコンジットであって、前記コンジットは中空内部と前記コンジットの一側に沿って長手方向に延びて前記中空内部と連通するスロットとを有する長尺状部材を備え、前記光ファイバーケーブルが前記スロットを介して挿入されて前記中空内部に配置されるように前記スロットが構成され、前記長尺状部材は分離されている側壁を備え、該側壁間の空間は前記中空内部を画定しており、前記側壁は分離したときに前記スロットを画定すべく分離可能であり、前記中空内部は少なくとも２本のケーブルを積み重ねて保持するように構成されるコンジット。
2. 前記側壁の上縁はテーパー状をなす隆起部を形成するように接触する請求項１に記載のコンジット。
3. 前記側壁の下縁はテーパー状をなす隆起部を形成するように接触する請求項２に記載のコンジット。
4. 前記側壁を閉塞時に互いに保持するための係合ロック部を備える請求項２に記載のコンジット。
5. 前記コンジットは上部領域及び下部領域を有し、前記上部領域には前記中空内部内の前記光ファイバーケーブルを配置するための空間の上部に破損防止保護帯が組み込まれている請求項１に記載のコンジット。
6. 前記保護帯は前記中空内部に保持されており、該中空内部から脱着自在である、請求項５に記載の保護装置。
7. 前記保護帯は前記上部領域内に成形されている請求項５に記載の保護装置。
8. 基体内のトレンチに表面下光ファイバーケーブルを設置するための方法であって、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンジットを準備する工程と、
   前記ケーブルを前記コンジットの内部に配置するために前記ケーブルを前記スロットを介して前記コンジットの内部に挿入する工程と、
   付加的に前記スロットを閉塞する工程と、
   前記中空内部に前記ケーブルが配置された状態で前記コンジットを前記トレンチに配置する工程と、
   を備える方法。
9. 幅の小さいスリット状のチャネルを切削することによってトレンチを形成する工程をさらに備える請求項８に記載の方法。
10. 少なくとも１つのノードを前記チャネル内に設ける工程をさらに備える請求項９に記載の方法。
11. 前記ノードに少なくとも１つのケーブル接続箱を配置する工程をさらに備え、前記ノードは２０ｍｍ以下の大きさだけ前記チャネルの幅よりも広い請求項１０に記載の方法。
12. 前記ケーブル接続箱は、外周壁によって分離されている側壁と、前記外周壁に設けられた入口部及び出口部と、ケーブル接合部を形成するための内側空間とを備え、前記接続箱は前記側壁を分離することによって開くことができ、それによりケーブルを切り込むことなく前記ケーブルを内部に配置することが許容される請求項１１に記載の方法。

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