JPH0226443B2

JPH0226443B2 -

Info

Publication number: JPH0226443B2
Application number: JP61005749A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Sugawara; Naoki Shamoto; Hideo Suzuki
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1990-06-11
Also published as: JPS62166722A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、分割管路に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a split pipe line.

［従来の技術］分割管路は、既に地下に埋設されている75mm
φ、100mmφ、130mmφ等の管路を有効に利用する
ために、あらかじめその中に３〜７本布設してお
く細径の管路のことで、細径の光ケーブルなどを
たくさん布設できるようにするために使用する。[Conventional technology] The split pipe is a 75mm pipe that is already buried underground.
φ, 100mmφ, 130mmφ, etc. A small diameter conduit in which 3 to 7 pipes are laid in advance in order to make effective use of the conduit, so that many small diameter optical cables etc. can be laid. used for.

その材料としては、PE、PVCなどのプラスチ
ツクのほか、ステンレスなどの耐腐食性の金属を
用いる。また構造的には、表面が平滑なパイプの
ほか、可とう性を重視したコルゲート付きのもの
もある。 The materials used include plastics such as PE and PVC, as well as corrosion-resistant metals such as stainless steel. In terms of structure, in addition to pipes with smooth surfaces, there are also types with corrugated structures that emphasize flexibility.

構造は、第４図のようにたとえば内径20mm、外
径24mmのプラスチツクパイプ１２の中に、引き綱
１４を入れたものである。この引き綱１４は、後
で光ケーブルを引き込むためのもので、たとえば
１mmφ程度のステンレス線、PE被覆ワイヤなど
からなる。 As shown in FIG. 4, the structure is such that a tow line 14 is placed inside a plastic pipe 12 with an inner diameter of 20 mm and an outer diameter of 24 mm, for example. This tow rope 14 is for later pulling in the optical cable, and is made of, for example, stainless steel wire, PE coated wire, etc. with a diameter of about 1 mm.

製造方法の概略を第５図に示した。 An outline of the manufacturing method is shown in FIG.

２０は押出し機のクロスヘツド、２２は成形ダ
イス、２４は冷却水槽である。引き綱１４をクロ
スヘツド２０を通して送りこみ、同時に加圧空気
２６を送りこみながらプラスチツクパイプ１２を
押出し成形し、冷却してからドラム２８に巻取
る。１０は分割管路の全体を示す。 20 is a crosshead of the extruder, 22 is a molding die, and 24 is a cooling water tank. The towline 14 is fed through the crosshead 20 and the plastic pipe 12 is extruded while simultaneously feeding pressurized air 26, cooled and then wound onto a drum 28. 10 indicates the entire divided pipe line.

［発明が解決しようとする問題点］ (1) 引き綱１４は第６図のＡ点の巻取り部分で引
取られるため、ドラム２８に巻かれたとき、プ
ラスチツクパイプ１２の長さよりも引き綱１４
の方が短くなる。[Problems to be Solved by the Invention] (1) Since the towline 14 is taken up at the winding section at point A in FIG.
is shorter.

ドラム２８の直径をＤ、プラスチツクパイプ
１２の外径をdo、内径をdiにすると、引き綱１
４はパイプ１２に対して、di／（Ｄ＋do）だけ
短くなる。 If the diameter of the drum 28 is D, the outer diameter of the plastic pipe 12 is do, and the inner diameter is di, then the towline 1
4 is shorter than pipe 12 by di/(D+do).

(2) そのため、分割管路を布設した場合、引き綱
１４が端末から中に引込まれたことになり、実
際にケーブルを布設する場合に問題になる。(2) Therefore, when a split conduit is installed, the towline 14 is pulled in from the terminal, which poses a problem when actually installing the cable.

(3) それを避けるために、製造するとき、クロス
ヘツド２０の後部おにいて、引き綱１４を余分
に押込む設備を必要とした。しかしながら、長
さまたは速度における0.0数％の制御は非常に
困難である。(3) In order to avoid this, equipment was required to push the towline 14 into the rear of the crosshead 20 during manufacturing. However, it is very difficult to control the length or speed by a few 0.0%.

［問題点を解決するための手段］ ● その原理：上記第６図のように、プラスチツクパイプ１
２をドラム２８巻くと、周知のようにパイプ１
２の内側は縮み、外側は伸び、その間に伸び縮
みをしないところ（以下中立点という）ができ
る。上記のパイプ１２は、肉厚がどこも等しく
かつ均質なものであるから、中立点はパイプ１
２の中心軸と一致するところに来る。[Means to solve the problem] ● Principle: As shown in Figure 6 above, plastic pipe 1
As is well known, when pipe 2 is wound 28 times on a drum, pipe 1
The inside of 2 contracts, the outside expands, and there is a point in between that does not expand or contract (hereinafter referred to as a neutral point). Since the above-mentioned pipe 12 has the same wall thickness and is homogeneous everywhere, the neutral point is the pipe 1
It will come to a point where it coincides with the central axis of 2.

しかし、パイプ１２の断面構造を、中心に対
して非対称にすると、中立点はパイプ１２の中
心と違う位置に移動する。 However, if the cross-sectional structure of the pipe 12 is made asymmetrical with respect to the center, the neutral point moves to a position different from the center of the pipe 12.

そこで、引き綱１４のある位置に中立点をも
つてくるようにすれば、引き綱１４の長さは、
いつでもパイプ１２の長さと等しいから、上記
のような問題は生じないことになる。 Therefore, if the neutral point is set at a certain position of the tow rope 14, the length of the tow rope 14 will be
Since the length is always equal to the length of the pipe 12, the above problem will not occur.

● 構成：この発明は、第１図ａ，ｂのように、引き綱１４が内接している側のプラスチツク
パイプ１２の肉内に、高ヤング率材料の部材１
６または１７を埋設して、前記引き綱１４の入
つている位置に中立点Ｇが来るようにするとい
う構成をとつた。●Structure: As shown in FIGS. 1a and 1b, this invention includes a member 1 made of a high Young's modulus material in the flesh of the plastic pipe 12 on the side where the towline 14 is inscribed.
6 or 17 is buried so that the neutral point G is located at the position where the tow rope 14 is inserted.

高ヤング率材料の部材としては、小なくとも
２本以上の線材１６（同図ａ）か、またはテー
プ状のもの１７（同図ｂ）を用いる。 As the member made of a high Young's modulus material, at least two or more wire rods 16 (a in the figure) or a tape-like material 17 (b in the figure) are used.

高ヤング率材料としては、プラスチツクに対
して格段に高ヤング率の高いものが、設計上有
利であり、また実際使用する上で抗張力の大き
いものがよい。具体的には、亜鉛メツキなど鋼
線、ステンレス線、ガラスFRP、カーボン
FRPなどである。ただし、曲げ剛性の小さい
繊維状のものは好ましくない。 As a high Young's modulus material, one having a much higher Young's modulus than plastic is advantageous in terms of design, and one having a high tensile strength in actual use is preferred. Specifically, galvanized steel wire, stainless steel wire, glass FRP, carbon
FRP etc. However, fibrous materials with low bending rigidity are not preferred.

［設計］一般的な構造として、第１図ａのように考え
る。[Design] As a general structure, consider as shown in Figure 1a.

すなわち、外半径Ｒのプラスチツクパイプ１２
内に、中心O′がｄだけ偏心した半径ｒの中空部
分１８のある中空パイプ（ヤング率E_P）であり、
厚肉側に、中心Ｏからｂだけずれた位置に、半径
r_TMの高ヤング率材料の線１６（ヤング率E_TM）が
ｎ本横一列に対称に配置されたものとする。線１
６の間隔は、2a／（ｎ−１）である。 That is, a plastic pipe 12 with an outer radius R
It is a hollow pipe (Young's modulus E _P ) with a hollow portion 18 of radius r whose center O' is eccentric by d,
On the thick side, at a position offset by b from the center O, set the radius
It is assumed that n lines 16 (Young's modulus E _TM ) of high Young's modulus material of r _TM are arranged symmetrically in a horizontal row. line 1
The interval of 6 is 2a/(n-1).

この分割管路１０を縦方向（縦横の方向は矢印
１９のとおりとする）に曲げたとき、伸縮しない
不動点が存在するが、上記のようにそれを中立点
Ｇと呼ぶ。OG間距離をｇとする。なお、ｄ＝０
の場合は、同心パイプとなる。 When this divided pipe line 10 is bent in the vertical direction (the vertical and horizontal directions are as shown by the arrows 19), there is a fixed point that does not expand or contract, and as mentioned above, this is called the neutral point G. Let g be the distance between OGs. Note that d=0
In this case, it becomes a concentric pipe.

[1] 中立点Ｇに関する関係式この分割管路１０を縦方向の下側に、曲率半
径ρで曲げたときの分割管路１０内の応力をσ
とするとき、曲げたときの力の平衡から、全断
面での積分はゼロになる。[1] Relational expression regarding neutral point G When this divided pipe 10 is bent vertically downward with a radius of curvature ρ, the stress inside the divided pipe 10 is σ
When , the integral over the entire cross section becomes zero due to the balance of forces during bending.

∫_Aσ dA＝０ (1) これを、第１図ａについて積分を実行すると
次式を得る。 ∫ _A σ dA=0 (1) When this is integrated with respect to a in Fig. 1, the following equation is obtained.

E_PR²g−E_Pr²（ｇ＋ｄ）＋ｎ（E_TM−E_P）r² _TM（ｇ−ｂ）＝０(2) 整理すると、（ｎ＋E_P／E_TM−E_P×R²−r²／r² _TM）ｇ＝（
ｎ＋E_P／E_TM−E_P×r²／r² _TM×ｄ／ｂ）ｂ(3) なお同心円の場合は、ｄ＝０であるから、右
辺＝nbである。 E _P R ² g−E _P r ² (g+d)+n(E _TM −E _P ) r ² _TM (g-b)=0(2) To summarize, (n+E _P /E _TM −E _P ×R ² −r ² /r ² _TM )g=(
n+E _P /E _TM −E _P ×r ² /r ² _TM × d/b) b (3) In the case of concentric circles, since d=0, the right side=nb.

[2] 曲げ剛性に関する関係式引き綱１４のところに中立点Ｇが来るように
するには、常に高ヤング率材料の線１６が内側
になるように、ドラムに巻かれなければならな
い。[2] Relational expression regarding bending rigidity In order for the neutral point G to be located at the towline 14, the high Young's modulus material must always be wound around the drum so that the line 16 is on the inside.

そのためには、縦方向に曲げるときの剛性を
（EI）0゜、横方向に曲げるときの剛性を（EI）
90゜で表わすとき、（EI）0゜＜（EI）90゜ (4) でなければならない。 To do this, the stiffness when bending in the vertical direction is (EI) 0°, and the stiffness when bending in the horizontal direction is (EI)
When expressed in 90°, (EI) 0° < (EI) 90° (4).

材料力学の公式から、４／π（EI）0゜＝E_P（R⁴−r⁴）＋4E_PR²g²−4E_Pr²（ｇ
＋ｄ）²＋ｎ（E_TM−E_P）r⁴ _TM ＋4n（E_TM−E_P）r² _TM（ｇ−ｂ）² ４／π（EI）90゜＝E_P（R⁴−r⁴）＋ｎ（E_TM−E_P）r⁴ _TM
＋４／３・ｎ（ｎ＋１）／ｎ−１（E_TM−E_P）r² _TM・a² であるから、(4)式を用いて整理すると、 E_P／E_TM−E_P・R²g²−r²（ｇ＋ｄ）²／r² _TM＜ｎ／３〔ｎ
＋１／ｎ−１a²−３（ｇ−ｂ）²〕(5) が、正しくドラム側に巻かれるための条件であ
る。 From the formula of mechanics of materials, 4/π(EI)0゜=E _P (R ⁴ − r ⁴ ) + 4E _P R ² g ² −4E _P r ² (g
+d) ² +n(E _TM −E _P )r ⁴ _TM +4n(E _TM −E _P )r ² _TM (g−b) ² 4/π(EI)90°=E _P (R ⁴ −r ⁴ )+n (E _TM −E _P )r ⁴ _TM
+4/3・n(n+1)/n−1(E _TM −E _P )r ² _TM・a ² , so rearranging using equation (4), E _P /E _TM −E _P・R ² g ² −r ² (g+d) ² /r ² _TM <n/3[n
+1/n-1a ² -3(g-b) ² ](5) is the condition for correct winding on the drum side.

特にｄ＝０（同心）の場合は、簡略化され、 E_P／E_TM−E_P・R²−r²／r² _TM・g²＜ｎ／３〔ｎ＋１／ｎ
−１a²3（ｇ−ｂ）²〕(6) [3] ａ，ｂの制約ａ，ｂはプラスチツクパイプ１２の肉内にな
ければならないので、（ｒ＋r_TM）²＜a²＋b²＜（Ｒ−r_TM）² (7) ｂ＞ｒ−ｄ＋r_TM (8) でなければならない。 Especially when d=0 (concentric), it is simplified and E _P /E _TM −E _P・R ² −r ² /r ² _TM・g ² <n/3 [n+1/n
−1a ² 3(g−b) ² ](6) [3] Constraints on a and b Since a and b must be within the flesh of the plastic pipe 12, (r+r _TM ) ² <a ² +b ² <( R-r _TM ) ² (7) b>r-d+r _TM (8) It must be.

また高ヤング率材料の本数の制限条件とし
て、ａ＞（ｎ−１）r_TM (9) でなければならない。 Further, as a limiting condition for the number of high Young's modulus materials, a>(n-1)r _TM (9) must be satisfied.

この条件の下に(3)式、(5)式を満たすよう設計
する必要がある。 Under these conditions, it is necessary to design to satisfy equations (3) and (5).

以上得られた公式により、具体的設計を行
う。 A concrete design is performed using the formula obtained above.

引き綱１４の半径をr_nとすると、中立点Ｇの
位置ｇは、ｇ＝ｒ−r_n である必要がある。 If the radius of the towline 14 is r _n , then the position g of the neutral point G needs to be g = r - r _n .

ただし引き綱１４が充分細く、r_n＜＜ｒであ
る場合は、中立点Ｇは、中空部分１８の内面に
接していると考えてもよい。 However, if the towline 14 is sufficiently thin and r _n <<r, the neutral point G may be considered to be in contact with the inner surface of the hollow portion 18 .

具体的数値例１Ｒ＝12mm ｒ＝10mm r_TM＝0.7mm ｎ＝２ r_n＝１mm ｄ＝０ E_P＝30Kg／mm²（PE） E_TM＝21000Kg／mm²（亜鉛メツキ鋼線）とすると、ｇ＝9.0mm (3)式から、ｂ＝9.58mm a²＋b²＝｛（Ｒ＋ｒ）²／２｝から、ａ＝5.37mmこ
の値は、(6)式を満足している。Specific numerical examples 1 R=12mm r=10mm r _TM =0.7mm n=2 r _n =1mm d=0 E _P =30Kg/mm ² (PE) E _TM =21000Kg/mm ² (galvanized steel wire) Then, g=9.0mm From equation (3), b=9.58mm a ² +b ² ={(R+r) ² /2}, a=5.37mm This value satisfies equation (6).

第２図に、その断面形状を示した。 FIG. 2 shows its cross-sectional shape.

具体的数値例２Ｒ＝18mm ｒ＝15mm r_TM＝0.8mm ｎ＝４ｄ＝１mm E_P＝30Kg／mm²（PE） E_TM＝21000Kg／mm²（亜鉛メツキ鋼線）とすると、ｇ＝14mm ｂ＝15.3mm ａ＝6.675mm 高ヤング率材料の線１６の間隔＝4.45mm なお、引き綱１４としては、1.6mmφの亜鉛の
メツキ鋼線を使用している。Specific numerical example 2 R = 18mm r = 15mm r _TM = 0.8mm n = 4 d = 1mm E _P = 30Kg/mm ² (PE) E _TM = 21000Kg/mm ² (galvanized steel wire), then g = 14mm b = 15.3mm a = 6.675mm Interval between wires 16 made of high Young's modulus material = 4.45mm As the towline 14, a 1.6mmφ zinc-plated steel wire is used.

その断面形状を第３ａ図に示した。なお、１９
は突起で、これのある方を外側にしてドラムに巻
く。 Its cross-sectional shape is shown in FIG. 3a. In addition, 19
is a protrusion, and it is wound around the drum with the protrusion facing outward.

［テープ状高ヤング率材料の場合］上記の(1)式を第３ｂ図について積分を実行する
と、 πE_PR²g−πE_Pr²（ｇ＋ｄ）＋（E_TM−E_P）ｗ
・ｔ（ｇ−ｂ）＝０すなわち、 E_PR²g−E_Pr²（ｇ＋ｄ）＋（E_TM−E_P）ｗ・ｔ
／π（ｇ−ｂ）＝０(10) が得られる。[In the case of tape-shaped high Young's modulus material] When the above equation (1) is integrated with respect to Figure 3b, πE _P R ² g−πE _P r ² (g+d) + (E _TM −E _P ) w
・t(g-b)=0 In other words, E _P R ² g-E _P r ² (g+d)+(E _TM −E _P )w・t
/π(g-b)=0(10) is obtained.

ただし、ｗは高ヤング率のテープ１７の横幅、
ｔは厚さで、その他の記号は上記第１図ａの場合
と同じである。 However, w is the width of the tape 17 with high Young's modulus,
t is the thickness, and the other symbols are the same as in FIG. 1a above.

この(10)式は上記の(2)式に相当し、高ヤング率の
線１６の断面積の和ｎ・π・r² _TMを、高ヤング率
のテープ１７の断面積wtで置き換えたものであ
る。 This equation (10) corresponds to the above equation (2), and is obtained by replacing the sum n・π・r ² _TM of the cross-sectional areas of the high Young's modulus line 16 with the cross-sectional area wt of the high Young's modulus tape 17. It is.

［発明の効果］ (1) 引き綱１４が内接している側のプラスチツク
パイプ１２の肉内に、高ヤング率材料の部材を
埋設して、前記引き綱１４の入つている位置に
中立点Ｇが来るようにしたので、分割管路とし
て布設した後も、引き綱１４の端末が引込まれ
ることがない。[Effects of the Invention] (1) A member made of a high Young's modulus material is buried in the flesh of the plastic pipe 12 on the side where the tow rope 14 is inscribed, and a neutral point G is established at the position where the tow rope 14 is inserted. Since it is made so that the end of the towline 14 is not pulled in even after it is laid as a split pipe.

(2) 構造上、特性を維持するようにしてあるの
で、製造方法は簡単であり、製造上のバラツキ
も少ない。(2) Since the structure maintains the characteristics, the manufacturing method is simple and there is little variation in manufacturing.

(3) 高ヤング率材料の部材としてテンシヨンメン
バの役をする高ヤング率材料の線１６を入れる
ことにより、プラスチツクパイプ１２を布設す
るときの伸び歪、残留歪を少なくすることがで
きる。(3) By inserting the wire 16 made of a high Young's modulus material to serve as a tension member, elongation strain and residual strain when the plastic pipe 12 is laid can be reduced.

(4) 同じ理由により、布設後の温度に対する伸縮
を極めて少なくすることができる。(4) For the same reason, expansion and contraction due to temperature after installation can be minimized.

[Brief explanation of drawings]

第１図ａ，ｂは本発明の原理を説明するための
説明図、第２図と第３ａ図と第３ｂ図は、本発明
の異なる実施例の断面図、第４図は従来の分割管
路の断面図、第５図は従来の分割管路の製法の説
明図、第６図は分割管路１０をドラムに巻くとき
引き綱１４がプラスチツクパイプ１２よりも短く
なることの説明図。１０：分割管路、１２：プラスチツクパイプ、
１４：引き綱、１６：高ヤング率の線、１７：高
ヤング率のテープ、１８：中空部分。 Figures 1a and 1b are explanatory diagrams for explaining the principle of the present invention, Figures 2, 3a and 3b are sectional views of different embodiments of the present invention, and Figure 4 is a conventional split pipe. 5 is an explanatory diagram of a conventional method for manufacturing a split pipe line, and FIG. 6 is an explanatory diagram of how the tow line 14 becomes shorter than the plastic pipe 12 when the split pipe line 10 is wound around a drum. 10: Split pipe, 12: Plastic pipe,
14: Draw rope, 16: High Young's modulus line, 17: High Young's modulus tape, 18: Hollow part.

Claims

[Claims] 1. One dragline 14 is connected to a plastic pipe 1.
2, a member made of a high Young's modulus material is buried in the flesh of the plastic pipe 12 on the side where the tow rope 14 is inscribed, and A split pipe characterized in that the neutral point G is located at the position where the towline 14 is inserted. 2. Claim 1, characterized in that the bending stiffness in the longitudinal direction is smaller than the bending stiffness in the lateral direction.
Split conduit as described in Section. 3. Claim 1 or 2, characterized in that the neutral point G coincides with the center of the towline 14.
Split conduit as described in Section. 4. characterized in that the neutral point G coincides with the point of contact of the towline 14 with the plastic pipe 12,
The split pipe line according to claim 1 or 2. 5. The split pipe line according to claim 1 or 2, or 3 or 4, wherein the member made of a high Young's modulus material is comprised of at least two or more tension members. 6. The split pipe line according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the member made of a high Young's modulus material is tape-shaped.