JPH07288040A - 動力・通信複合キャブタイヤケーブルと、これを用いたニューマチックケーソン用土砂掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動力線と通信線間に離隔を取ることが不可能
な場合であっても、動力と通信情報とを正確にかつ迅速
に伝達でき、さらに配線を簡潔に行うことができ、しか
も配線工事を少ない部品および工数で行い得る動力・通
信複合キャブタイヤケーブルを提供すること。 【構成】 電源線３を電気絶縁体４で被覆した動力線で
ある動力用キャブタイヤケーブル２と、通信導体６を絶
縁体７，介在物８，外部導体９，シース材１０，遮蔽材
１１およびシース材１２で被覆した通信線であるツイス
トペアケーブル５と、内部の通信導体１４を絶縁体１
５，外部導体１６，絶縁体１７，遮蔽材１８および絶縁
体１９で被覆した通信線である同軸ケーブル１３とを介
在物２１，抑え巻きテープ２２により一体にまとめ、そ
の外周に絶縁被覆２３を施して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力・通信複合キャブ
タイヤケーブルと、これを用いてケーソン下部の作業室
内の掘削機と電源装置、同掘削機とケーソン外部の操作
室の情報機器を接続したニューマチックケーソン用土砂
掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、通信線は電磁誘導保護のため、
動力線との間に一定の離隔が必要とされ、１箇所でも動
力線と離隔が取れない場合には、通信データを保護する
ため、全線にわたって次のような方式により通信を行っ
ている。 （１）無線通信による。 （２）光通信による。

【０００３】また、従来のニューマチックケーソン用土
砂掘削装置では、ケーソン躯体の下部の作業室に移動可
能に設置された掘削機とケーソン躯体の外部に設けられ
た電源装置を結ぶ動力線、および同掘削機とケーソン躯
体の外部の操作室に配備されている情報機器を結ぶ通信
線とを、前述のごとく離隔させる必要があるため、多く
の場合、単独に配線し、掘削機に動力を送り、または通
信情報を送っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来通信線
と動力線間に離隔が取れない場合で、無線通信による場
合には電磁誘導および電波の反射・干渉が生じる問題が
ある。また、光通信による場合には、設備が高価になる
ばかりでなく、保守・管理がむずかしい問題がある。さ
らに、ニューマチックケーソン用土砂掘削機に電力を供
給する動力線と、通信情報を伝送する通信線とを単独で
配線する場合には、配線が煩雑になり、配線工事に多く
の部品および工数を要する問題がある。

【０００５】本発明は、上記した点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、動力線と通信線間に離隔
を取ることが不可能な場合であっても、動力と大量の通
信情報とを正確にかつ迅速に伝達でき、さらに配線を簡
潔に行うことができ、しかも配線工事を少ない部品およ
び工数で行い得る動力・通信複合キャブタイヤケーブル
を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、ケーソン躯体の下部
の作業室内に移動可能に設置された掘削機に、ケーソン
躯体の外部から１本の複合ケーブルを通じて動力および
大量の通信情報を正確にかつ迅速に伝送し、掘削機を的
確に遠隔操作し得るニューマチックケーソン用土砂掘削
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は少なくとも電源線の外周を電気絶縁体によ
り被覆した動力線と、通信導体の外周を電気絶縁体と電
磁誘導および電波の反射・干渉を遮断する遮蔽材とによ
り被覆した通信線とを一体化したものである。

【０００８】また、前記目的を達成するため、本発明は
ケーソン躯体の下部の作業室内に、移動可能に掘削機を
設置し、この掘削機と電源装置、同掘削機とケーソン躯
体の外部の操作室の情報機器を、少なくとも電源線の外
周を電気絶縁体により被覆した動力線と、通信導体の外
周を電気絶縁体と電磁誘導および電波の反射・干渉を遮
断する遮蔽材とにより被覆した通信線とを一体化した動
力・通信複合キャブタイヤケーブルにより接続したもの
である。

【０００９】

【作用】本発明動力・通信複合キャブタイヤケーブルで
は、少なくとも電源線の外周を電気絶縁体により被覆し
た動力線と、通信導体の外周を電気絶縁体と電磁誘導お
よび電波の反射・干渉を遮断する遮蔽材とにより被覆し
た通信線とを一体化しているので、通信線と動力線間に
離隔を取ることが不可能な場合であっても、動力と大量
の通信情報とを正確にかつ迅速に伝送することができ
る。さらに、動力線と通信線とを合体させ、１本にまと
めているので、配線を簡潔に行うことができる外、配線
工事を少ない部品および工数で行うことができる。

【００１０】また、本発明ニューマチックケーソン用土
砂掘削装置では、ケーソン躯体の下部の作業室内に、移
動可能に掘削機を設置し、この掘削機と電源装置、同掘
削機とケーソン躯体の外部の操作室のコンピュータ等の
情報機器を本発明にかかる前記動力・通信複合キャブタ
イヤケーブルにより接続しているので、前記作業室内の
掘削機に、ケーソン躯体の外部から１本の複合ケーブル
を通じて電力、および制御情報や監視情報等の大量の通
信情報を伝送することができる結果、前記掘削機を的確
に遠隔操作することが可能となる。

【００１１】また、本発明ニューマチックケーソン用土
砂掘削装置では、前記ケーソン躯体の内部または回収シ
ャフトの内部に、滑車を組み合わせた複合ケーブル伸縮
装置を取り付け、この複合ケーブル伸縮装置に動力・通
信複合キャブタイヤケーブルの途中を掛け渡しているの
で、掘削機の移動量に対応させて動力・通信複合キャブ
タイヤケーブルを適正長さ繰り出すことができる。さら
に、本発明ニューマチックケーソン用土砂掘削装置で
は、前記複合ケーブル伸縮装置に動力・通信複合キャブ
タイヤケーブルの張力を調整する機能を持たせているの
で、動力・通信複合キャブタイヤケーブルに常に適正な
張力を与え、複合ケーブル伸縮装置に整然と巻装した状
態で使用することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は本発明動力・通信複合キャブタイヤ
ケーブルの一実施例を示す縦断面図、図２は動力線であ
る動力用キャブタイヤケーブル部分の拡大縦断面図、図
３は通信線であるツイストペアケーブル部分の拡大縦断
面図、図４は他の通信線である同軸ケーブル部分の拡大
縦断面図である。

【００１４】その図１に示す動力・通信複合キャブタイ
ヤケーブル１は、動力線である動力用キャブタイヤケー
ブル２と、通信線であるツイストペアケーブル５と、他
の通信線である同軸ケーブル１３と、アース線２０とを
介在物２１および抑え巻きテープ２２により一体にまと
め、その外周に絶縁被覆２３を施して構成されている。

【００１５】前記動力用キャブタイヤケーブル２は、図
２に示すように、電源線３と、その外側に被覆された電
気的絶縁体４とにより形成されている。前記電源線３
は、例えば軟銅より線で形成されている。前記電気的絶
縁体４は、例えば合成樹脂やゴム等の絶縁材で形成され
ている。

【００１６】前記ツイストペアケーブル５は、図３に示
すように、絶縁体７により被覆され、かつより合わされ
た２本の通信導体６と、これら２本の導体６の周りに介
装された介在物８と、この介在物８の外周に装着された
外部導体９と、この外部導体９のさらに外周に装着され
たシース材１０と、このシース材１０の外周に装着され
た遮蔽材１１と、この遮蔽材１１のさらに外周に装着さ
れたシース材１２とを有して形成されている。前記通信
導体６は、例えば制御信号を伝送するために好適な軟銅
等により形成されている。前記絶縁体７およびシース材
１０，１２は、例えばビニル等の合成樹脂材やゴムで形
成されている。前記外部導体９は、例えば銅編組により
形成されている。前記遮蔽材１１は、キャブタイヤケー
ブルの特性を生かすため、例えば鉄編組または銅編組で
形成されていて、電磁誘導，電波の反射・干渉から通信
情報を保護するようになっている。

【００１７】前記同軸ケーブル１３は、図４に示すよう
に、内部の通信導体１４と、これの外周に装着された絶
縁体１５と、この絶縁体１５の外周に装着された外部導
体１６と、この外部導体１６の外周に装着された絶縁体
１７と、この絶縁体１７の外周に施された遮蔽材１８
と、この遮蔽材１８のさらに外周に装着された絶縁体１
９とにより形成されている。前記通信導体１４は、例え
ば映像信号を伝送するために好適な軟銅等で形成されて
いる。前記絶縁体１５，１７，１９は、合成樹脂やゴム
等で形成されている。前記外部導体１６は、銅編組等に
より形成されている。前記遮蔽材１８は、キャブタイヤ
ケーブルの特性を生かすため、鉄編組や銅編組等により
形成されていて、電磁誘導，電波の反射・干渉から映像
信号等を保護するようになっている。

【００１８】前記アース線２０は、通常のアース線と同
様、例えば軟銅より線を絶縁体で被覆して形成されてい
る。

【００１９】前記動力用キャブタイヤケーブル２とツイ
ストペアケーブル５と同軸ケーブル１３とアース線２０
とをまとめている介在物２１には、例えば麻紐が用いら
れている。

【００２０】前記抑え巻きテープ２２には、ビニルテー
プ等を用い、介在物２１のさらに外周に巻き付けて纏束
する。

【００２１】前記絶縁被覆２３には、軟質ビニルシース
やゴムシース等を用いる。この絶縁被覆２３を動力用キ
ャブタイヤケーブル２とツイストペアケーブル５と同軸
ケーブル１３とアース線２０の一体化物の最外周に装着
し、仕上げている。

【００２２】このように構成された動力・通信複合キャ
ブタイヤケーブル１では、電源線３の外周を電気絶縁体
４で被覆した動力線である３本の動力用キャブタイヤケ
ーブル２と、導体６を絶縁体７，介在物８，外部導体
９，シール材１０で被覆し、かつ鉄編組または銅編組の
遮蔽材１１により被覆することによってキャブタイヤケ
ーブルの特性を生かしつつ、電磁誘導および電波の反射
・干渉から通信情報を保護し、さらにシール材１２で被
覆した通信線である２本のツイストペアケーブル５と、
内部導体１４を絶縁体１５，外部導体１６，絶縁体１７
で被覆し、かつ鉄編組または銅編組の遮蔽材１８により
被覆することによってキャブタイヤケーブルの特性を生
かすとともに、電磁誘導および電波の反射・干渉から通
信情報を保護し、さらに絶縁体１９で被覆した他の通信
線である２本の同軸ケーブル１３と、１本のアース線２
０とを介在物２１および抑え巻きテープ２２で一体にま
とめ、さらにその外周に絶縁被覆２３を施しているの
で、動力線と通信線間に離隔を取ることができないよう
な場合であっても、動力と大量の通信情報とを正確にか
つ迅速に伝送することができる。また、この実施例にか
かる動力・通信複合キャブタイヤケーブル１を用いるこ
とにより、配線を簡潔に行うことができ、しかも配線工
事を少ない部品および工数で行うことができる。

【００２３】次に、図５は動力・通信複合キャブタイヤ
ケーブルを用いた本発明ニューマチックケーソン用土砂
掘削装置の一実施例を示す概念図、図６は同複合ケーブ
ルを自動的に繰り出し・巻き取る複合ケーブル伸縮装置
の一例を示す斜視図である。

【００２４】その図５に示すニューマチックケーソン用
土砂掘削装置は、ケーソン躯体２５の下部の作業室２８
に設置された掘削機３４と、ケーソン躯体２５の外部に
設けられた電源装置３６および操作室３７と、この実施
例ではケーソン躯体２５の内部に架設されたシャフト３
２の内部に取り付けられた複合ケーブル伸縮装置４７
と、前記シャフト３２に設けられたジョイントボックス
４６に結線されかつ途中は前記複合ケーブル伸縮装置４
７に掛け渡されさらに前記掘削機３４に結ばれた動力・
通信複合キャブタイヤケーブル１と、前記電源装置３６
とジョイントボックス４６とを結ぶ動力用キャブタイヤ
ケーブル４４と、前記操作室３７内の情報機器であるパ
ーソナルコンピュータ４０とジョイントボックス４６と
を結ぶツイストペアケーブル４４と、同じく操作室３７
内のモニタテレビ４２とジョイントボックス４６とを結
ぶ同軸ケーブル４５とを装備している。

【００２５】前記ニューマチックケーソンのケーソン躯
体２５は、角筒状や円筒状に構成されている。このケー
ソン躯体２５の下部には、刃口部２６とスラブ２７とに
より囲まれた作業室２８が形成されている。この作業室
２８内には、圧縮空気が送り込まれ、所定の加圧状態に
維持されている。前記スラブ２７には、スラブ開口部２
９が形成されている。

【００２６】前記スラブ開口部２９には、ハッチ容器３
０の下部が連結されている。このハッチ容器３０の内部
にはハッチ３１が設けられている。また、ハッチ容器３
０の上部には掘削機収納容器として機能する筒状のシャ
フト３２が連結されている。このシャフト３２は、ケー
ソン躯体２５の沈降に伴って順次継ぎ足されるようにな
っている。さらに、このシャフト３２の上部にはロック
装置（図示せず）が設けられている。

【００２７】一方、前記スラブ２７の下面には掘削機用
の走行レール３３ａ，３３ｂが固定されている。この走
行レール３３ａ，３３ｂのスラブ開口部２９に相当する
部分は、切欠されており、この部分には別設置の継なぎ
レール（図示せず）が移動して来てリング状に継ながる
ようになっている。

【００２８】前記掘削機３４は、前記走行レール３３
ａ，３３ｂに移動可能に支持されている。この掘削機３
４は、前記操作室３７内の情報機器からの制御情報によ
り遠隔操作され、地山Ｇを掘削するようになっている。
また、前記作業室２８には掘削機用のモニタカメラ３５
が設置されている。

【００２９】前記電源装置３６は、動力用キャブタイヤ
ケーブル４３、ジョイントボックス４６および動力・通
信複合キャブタイヤケーブル１を通じて掘削機３４に電
力を送給するようになっている。

【００３０】前記操作室３７内には、掘削機３４のオペ
レータが座る運転席３８と、制御用デスク３９と、情報
機器であるパーソナルコンピュータ４０と、これの出力
装置であるプリンタ４１と、掘削機用の監視機器である
モニタテレビ４２等を備えている。前記パーソナルコン
ピュータ４０は、ツイストペアケーブル４４、ジョイン
トボックス４６および動力・通信複合キャブタイヤケー
ブル１を通じて掘削機３４に通信情報である制御情報を
伝送するようになっている。前記モニタテレビ４２に
は、作業室２８内に設置されたモニタカメラ３５から動
力・通信複合キャブタイヤケーブル１、ジョイントボッ
クス４６および同軸ケーブル４５を通じて通信情報であ
る映像信号を伝送するようになっている。

【００３１】前記複合ケーブル伸縮装置４７は、図５お
よび図６に示すように、ケーブル滑車ガイド４９と、複
数個のシーブで形成された定滑車列５２と、この定滑車
列５２と同数のシーブで形成された動滑車列５３とを有
して構成されている。

【００３２】前記ケーブル滑車ガイド４９は、所定の間
隔をおいて対向配置された２本の部材で形成されてい
る。そして、前記シャフト３２の長さ方向に長く配置さ
れており、支持部材４８を介してシャフト３２の内部に
固定されている。

【００３３】前記定滑車列５２は、支軸５０に回転可能
に取り付けられ、また支軸５０を介して前記ケーブル滑
車ガイド４９の上部に位置固定されている。

【００３４】前記動滑車列５３は、支軸５１に回転可能
に取り付けられ、さらに支軸５１を介してケーブル滑車
ガイド４９の長さ方向に、つまり上下方向に移動し得る
ようになっている。

【００３５】前記定滑車列５２と動滑車列５３間には、
動力・通信複合キャブタイヤケーブル１の途中が掛け渡
されており、その動力・通信複合キャブタイヤケーブル
１の一方の端部はジョイントボックス４６に結合され、
他方の端部はスラブ開口部２９に取り付けられた立滑車
５５およびスラブ２７の下面に取り付けられた水平滑車
５６に掛けられたうえで掘削機３４に結ばれている。そ
の結果、掘削機３４の移動に伴い、動力・通信複合キャ
ブタイヤケーブル１の他方の端部が引っ張られると、そ
の分動滑車列５３が上昇して掘削機３４の移動に必要な
長さだけ動力・通信複合キャブタイヤケーブル１が繰り
出され、反対に他方の端部が緩められると、その分動滑
車列５３が自重で下降し、動力・通信複合キャブタイヤ
ケーブル１が巻き取られ、たるみが吸収されるようにな
っている。

【００３６】前記張力調整手段５４は、動滑車列５３の
支軸５１に吊り下げ支持された重錘で形成されている。
そして、この張力調整手段５４は動滑車列５３を積極的
に引き下げ、動力・通信複合キャブタイヤケーブル１に
適正な張力を与えるようになっている。なお、この張力
調整手段５４は引っ張りばねにより構成してもよく、テ
ンションローラを圧縮ばねで押す構造のものを採用して
もよい。

【００３７】前述のごとく構成したニューマチックケー
ソン用土砂掘削装置では、作業室２８内に設置された掘
削機３４に、ケーソン躯体２５の外部に設けられた電源
装置３６から動力用キャブタイヤケーブル４３、ジョイ
ントボックス４６、動力・通信複合キャブタイヤケーブ
ル１を通じて電力を供給し、ケーソン躯体２５の外部に
設けられた操作室３７内に設置されたパーソナルコンピ
ュータ４０からツイストペアケーブル４４、ジョイント
ボックス４６、動力・通信複合キャブタイヤケーブル１
を通じて制御情報を伝送することによって、前記掘削機
３４を遠隔操作する。これにより、掘削機３４は走行レ
ール３３ａ，３３ｂに沿って自由に移動し、また制御情
報に従って動作し、地山Ｇを掘削する。また、掘削機３
４の動作を作業室２８内に設置されたモニタカメラ３５
により撮像し、その映像信号を動力・通信複合キャブタ
イヤケーブル１、ジョイントボックス４６、同軸ケーブ
ル４５を通じて操作室３７内のモニタテレビ４２に伝送
し、モニタテレビ４２に映し出すことによって、掘削機
３４を監視することができる。

【００３８】そして、掘削機３４の移動に伴い、動力・
通信複合キャブタイヤケーブル１が引っ張られると、複
合ケーブル伸縮装置４７の動滑車列５３が上昇し、これ
により動力・通信複合キャブタイヤケーブル１が必要長
さ繰り出される。反対に、動力・通信複合キャブタイヤ
ケーブル１が緩められると、動滑車列５３が下降し、動
力・通信複合キャブタイヤケーブル１を巻き取り、たる
みを吸収する。また、前記動力・通信複合キャブタイヤ
ケーブル１は張力調整手段５４の作用により、常に適正
張力に保持される。

【００３９】さらに、この実施例では前述のごとく構成
した動力・通信複合キャブタイヤケーブル１を利用して
いるので、掘削機３４を駆動させるための動力の外に、
大量の通信情報を正確にかつ迅速に伝送することができ
るし、配線を簡潔に行うことができるし、配線工事を少
ない部品および工数で行うこともできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明動力・通信
複合キャブタイヤケーブルでは少なくとも電源線の外周
を電気絶縁体により被覆した動力線と、通信導体の外周
を電気絶縁体と電磁誘導および電波の反射・干渉を遮断
する遮蔽材とにより被覆した通信線とを一体化している
ので、動力線と通信線間に離隔を取ることが不可能な場
合であっても、動力と大量の通信情報とを正確にかつ迅
速に伝送し得る効果があり、また配線を簡潔に行い得る
効果があり、しかも配線工事を少ない部品および工数で
行い得る効果もある。

【００４１】また、本発明ニューマチックケーソン用土
砂掘削装置では、ケーソン躯体の下部の作業室内に、移
動可能に掘削機を設置し、この掘削機と電源装置、同掘
削機とケーソン躯体の外部の操作室の情報機器を、少な
くとも電源線の外周を電気絶縁体により被覆した動力線
と、通信導体の外周を電気絶縁体と電磁誘導および電波
の反射・干渉を遮断する遮蔽材とにより被覆した通信線
とを一体化した動力・通信複合キャブタイヤケーブルに
より接続しているので、作業室内の掘削機に、ケーソン
躯体の外部から１本の複合ケーブルを通じて動力、制御
情報や監視情報等の大量の通信情報を伝送することがで
きる結果、前記掘削機を的確に遠隔操作し得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明動力・通信複合キャブタイヤケーブルの
一実施例を示す縦断面図である。

【図２】動力線である動力用キャブタイヤケーブル部分
の拡大縦断面図である。

【図３】通信線であるツイストペアケーブル部分の拡大
縦断面図である。

【図４】他の通信線である同軸ケーブル部分の拡大縦断
面図である。

【図５】動力・通信複合キャブタイヤケーブルを用いた
本発明ニューマチックケーソン用土砂掘削装置の一実施
例を示す概念図である。

【図６】同複合ケーブルを自動的に繰り出し・巻き取る
複合ケーブル伸縮装置の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 動力・通信複合キャブタイヤケーブル ２ 動力用キャブタイヤケーブル ３ 電源線 ４ 電気的絶縁体 ５ 通信線であるツイストペアケーブル ６ 通信導体 ７ 絶縁体 ８ 介在物 ９ 外部導体 １０ シース材 １１ 遮蔽材 １２ シース材 １３ 他の通信線である同軸ケーブル １４ 通信導体 １５ 絶縁体 １６ 外部導体 １７ 絶縁体 １８ 遮蔽材 １９ 絶縁体 ２０ アース線 ２１ 介在物 ２２ 抑え巻きテープ ２３ 外周の絶縁被覆 ２５ ケーソン躯体 ２６ 刃口部 ２７ スラブ ２８ 作業室 ２９ スラブ開口部 ３０ ハッチ容器 ３１ ハッチ ３２ シャフト ３３ａ，３３ｂ 走行レール ３４ 掘削機 ３５ モニタカメラ ３６ 電源装置 ３７ 操作室 ３８ 運転席 ３９ 制御用デスク ４０ 通信機器であるパーソナルコンピュータ ４１ プリンタ ４２ モニタテレビ ４３ 動力用キャブタイヤケーブル ４４ ツイストペアケーブル ４６ ジョイントボックス ４７ 複合ケーブル伸縮装置 ４８ 支持部材 ４９ ケーブル滑車ガイド ５０，５１ 支軸 ５２ 定滑車列 ５３ 動滑車列 ５４ 張力調整手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも電源線の外周を電気絶縁体に
   より被覆した動力線と、通信導体の外周を電気絶縁体と
   電磁誘導および電波の反射・干渉を遮断する遮蔽材とに
   より被覆した通信線とを一体化したことを特徴とする動
   力・通信複合キャブタイヤケーブル。
2. 【請求項２】 ケーソン躯体の下部の作業室内に、移動
   可能に掘削機を設置し、この掘削機と電源装置、同掘削
   機とケーソン躯体の外部の操作室の情報機器を、少なく
   とも電源線の外周を電気絶縁体により被覆した動力線
   と、通信導体の外周を電気絶縁体と電磁誘導および電波
   の反射・干渉を遮断する遮蔽材とにより被覆した通信線
   とを一体化した動力・通信複合キャブタイヤケーブルに
   より接続したことを特徴とするニューマチックケーソン
   用土砂掘削装置。