JPS63234822A - ケ−ブル管路凍結障害防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の産業上利用分野〕 本発明は、ケーブル管路凍結防止方法、さらに詳細には
、寒冷地における地下管路に収容された通信ケーブルの
凍結による障害を防止する技術に関するものである。

〔発明の従来技術〕

寒冷地において、管路内に浸水した水が凍結した場合、
凍結による膨張圧がケーブルに加わりケーブルが破壊さ
れたり、伝送特性が著しく損なわれるなどの障害があっ
た。従来これを防止する方法として、ケーブル引き込み
時にプラスチック中空パイプを同時に引き込む工法があ
った。第１図は従来工法による凍結防止方法の例で、１
はケーブル、２は凍結障害防止用のプラスチック中空パ
イプ、３は管路、４は管路内の空隙である。

〔発明が解決する問題点〕

この方法では、管路内に浸水し、空隙４に充満した水が
凍結した場合、凍結時の体積膨張圧により中空パイプ２
が圧縮されて変形し、ケーブルに膨張圧が加わるのを防
止する効果があった。しかし、すでに管路にケーブルが
収容されている場合、パイプを追加して引き込むのは摩
擦力が大幅に増加したり、既設ケーブルと絡まったりす
るため追加布設は極めて困難であった。このためすでに
管路に収容された通信ケーブルには適用できない欠点が
あった。

本発明の目的は、管路に既設のケーブルに対しても有効
な凍結障害防止方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、すでにケ
ーブルが収納されている管路の凍結を容易に防止できる
ようにした凍結防止方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため、本発明によるケーブル管
路の凍結防止方法は、ケーブルを収容す　　□る管路の
開口部から複数の中空粒状体を空気圧で管路内に圧送し
、管路内の空間の一部に中空粒状体を充填することを特
徴とするものである。

すなわち本発明によれば、凍結による水の体積膨張圧を
吸収する中空粒状体を空気圧で管路内の空間の一部に充
填することを最も主要な特徴としており、従来の技術と
は体積膨張圧の吸収体として長手方向に連続したパイプ
を用いないこと、およびその管路内への設置方法が異な
る。

〔実施例１〕 第２図は本発明の方法を実施するための装置の概略図で
あり、図中、３は管路、５はコンプレッサーなどの圧縮
空気発生体、６は中空粒状体、７は中空粒状体６を供給
するための容器、８は圧縮空気を管路３に導くための接
続部である。

本発明の方法を実施するための装置によれば、圧縮空気
を発生するための圧縮空気発生体５とこれに接続する圧
縮空気を導くための接続部８と、この接続部８に中空粒
状体６を供給するための容器６よりなっている。そして
前記接続部８は管路３と接続可能な構成になっている。

このような構成になっているので、中空粒状体６は圧縮
空気発生体５によって発生した圧縮空気により、容器６
より管路３内の空隙に圧送されることになる。

管路３の他端で出てくる中空粒状体６の量を計測し、時
間当たりの吐出量と供給量の関係から管路３内に送りこ
まれた中空粒状体６の分布を知ることができ、所定の量
が管路３内の空間の一部に充填された時点で供給を終了
すればよい。また、管路３の吐出側に中空粒状体６のサ
イズよりも小さな目のメツシュを被せておけばさらに管
路３内への充填量を増やすことができる。

第３図は中空粒状体６を管路内の空間の一部に充填した
状態の管路の断面図であり、１はケーブル、３は管路、
４は空隙、６は充填された中空粒状体である。

寒冷地で管路３内に浸水した場合、空隙４に水が充満し
、凍結時にその体積が増加するが、中空粒状体６が圧縮
変形することにより凍結圧を低減できる。中空粒状体６
の殻の強度が水の凍結による圧力で容易に変形するもの
とすれば、管路６内に浸水した水の凍結による体積膨張
率は約１０％であるので、粒状体の体積と中空粒状体に
内包されている中空部の体積比ρ、管路３に先議する中
空粒状体の充填率をβとするとき、 ρβ≧０．１　　（１−β）−・−（１）を満足するよ
うにケーブル管路内に中空粒状体を充填すれば凍結によ
る圧力はケーブルに加わらない。なお、氷の熱膨張係数
は５　Ｘｌ０−５　／ｌ’程度であり、氷結による体積
膨張に比較して極めて小さいので、氷の温度による体積
変化は無視することができる。

第４図は本発明で用いる中空粒状体６の実施例を示すも
ので９８は中空粒状体の殻、１０ａは中空部であり、プ
ラスチックやゴム等で実現できる。このような中空粒状
体の外圧による座屈応力Ｐは次式で示される。

Ｐ−４Ｅｔ”／　（３ｒ”　　　　−ｙ　　　　　２３
−ν）（１−ν　）（眩／鶴２）　　−・・・・・（２
） ここで、Ｅ、νは粒状体を構成している材料のヤング率
とポアソン比、ｒ、ｔは粒状体の内半径と肉厚を示す。

Ｅ＝２０ｋｇ／ｗ１１２の低密度ポリエチレンで中空粒
状体を構成する場合のｔ／ｒと座屈応力の関係の計算例
を第５図に示す。また、ケーブル外被のような円筒の座
屈応力Ｐｃは次式で示される。

Ｐｃ　＝Ｅ　（ｔ　／ｒ　）　３／４　　（１−ν２）
（ｋｇ　／　ｗ　２）　　−−−−−・−（３）ここで
、Ｅ、νは円筒を構成している材料のヤング率とポアソ
ン比、ｒ　％　ｔは円筒の半径と肉厚を示す。Ｅ−７０
ｋｇ／ｍ２の高密度ポリエチレン外被で１−ＩＱｗ、ｔ
　＝２　ｔｍ’の例では座屈応力は０．１８（ｋｇ／ｍ
”）となる。この場合第５図からｔ　／　ｒを０．０４
以下にすればケーブルに異常が起こる前に中空粒状体が
座屈し、凍結による水の体積膨張圧を吸収することがで
きる。

第６図は本発明で用いる中空粒状体６の別の実施例を示
すもので、９ｂは中空粒状体の殻、１０ｂは複数の独立
した中空部で、発泡ウレタンフオーム等で実現すること
ができる。このように独立した気泡で構成されているの
で浸水しても水が気泡内に充満することはなく、さらに
スポンジ状であるため凍結により容易に変形するととも
に復元力にも優れ、さらに軽量なため管路内への充填を
容易に行うことができる。

なお、第４図、第６図に示した形状は一例を示すもので
あり、これらの他に円柱状、楕円球状、碁石状などでも
よい。

他の実施例として中空粒状体６の表面または外層部に吸
水材を付着させてもよい。吸水材は自己の重量の数十倍
から千倍程度の吸水能力を持つもので、かつ吸水後はゲ
ル状となるため浸水時に管路内の中空粒状体の体積が増
大し、粒状体同士も粘着して管路との摩擦抵抗が大きく
なる。このため、浸水による水流で粒状体が押し流され
るのを防止し、より確実な凍結障害防止効果を発揮でき
る。

また、他の実施例としてこれらの中空粒状体６の表面ま
たは外層部にシリコンオイル等の潤滑材を付与してもよ
い。このようにすれば、ケーブル引き抜き時に圧力が中
空粒状体６に加わると潤滑材が内部から滲出し、摩擦抵
抗を低減するため、ケーブル撤去も低張力で行うことが
できる。さらに、管路の開口部に中空粒状体、の直径よ
りも小さな目のメツシュを被せておけば浸水時に中空粒
状体の流出を防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるケーブル管路凍結障
害防止方法は凍結によるケーブルへの圧縮力を、空気圧
で管路内に充填した中空粒状体により吸収するものであ
るため、ケーブル既設管路に対して適用できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来工法による凍結防止方法を実施した管路の
概略図、第２図は本発明の凍結防止方法を実施するため
の装置の概略図、第３図は本発明により管路内に中空粒
状体を充填した状態の断面図、第４図は本発明で用いる
中空粒状体の構造の−例を示す断面図、第５図は中空粒
状体の座屈応力を示す図、第６図は本発明で用いる中空
粒状体の他の例を示す断面図である。 ■　・・・ケーブル、２　・・・凍結防止用のプラスチ
ック中空パイプ、３　・・・管路、４　・・・管路内の
空隙、５　・・・コンプレッサーなどの圧縮空気発生体
、６　・・・中空粒状体、７　・・・中空粒状体６を供
給するための容器、８　・・・圧縮空気を管路３に導く
ための接続部、９ａ、９ｂ　　・・・中空粒状体の殻、
１０ａ、　１０ｂ　・・・中空部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーブルを収容する管路の開口部から複数の中空
   粒状体を空気圧で管路内に圧送し、管路内の空間の一部
   に中空粒状体を充填することを特徴とするケーブル管路
   凍結障害防止方法。
2. （２）ケーブル管路内に中空粒状体を充填する場合に、
   中空粒状体の体積に対して内包されている中空部の体積
   比をρ、中空粒状体の管路内空間に対する充填率をβと
   するとき、 ρβ≧０．１（１−β） を満足することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のケーブル管路凍結障害防止方法。
3. （３）ケーブル管路に充填する粒状体が複数の独立気泡
   を有する発泡体で形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のケーブル管路凍結
   障害防止方法。
4. （４）ケーブル管路に充填する粒状体の表面または外層
   部に吸水材が付着または含まれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載のケー
   ブル管路凍結障害防止方法。
5. （５）ケーブル管路に充填する粒状体の表面または外層
   部に潤滑材が付着または含まれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記
   載のケーブル管路凍結障害防止方法。
6. （６）ケーブル管路内に中空粒状体を充填した後、管路
   開口部を中空粒状体の直径よりも細かな目を有するメッ
   シュで蓋をすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項、第３項、第４項、または第５項記載のケーブ
   ル管路凍結障害防止方法。