JP6989874B2 - 牽引具および牽引方法 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 発行日 平成３０年１月１日 刊行物 電気現場 ２０１８年１月号 発行所 株式会社電気情報社

本発明は、ケーブルが敷設された管路の中にチューブまたはラインを引き込む牽引具および牽引方法に関する。

河川などに架け渡された橋梁の下には、例えば数１００ｍの長距離にわたって管路が設置されている。管路は、例えばＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）などの樹脂からなり、その内部には、高電圧の電線などのＯＦ（Oil Filled）ケーブルが敷設されている。

このような管路では、ＯＦケーブルが漏電などにより発火すると、樹脂である管路自体が燃えてしまい、管路の外部にまで炎が拡散し、火災が発生する事態があり得る。したがって、このような事態を想定し、ケーブルが敷設された管路内には何らかの防災対策を施す必要がある。

特許文献１には、ケーブルが敷設された管路内に、線材を連結した牽引具を挿入して吸引または圧送することにより、牽引具を移動させて管路内に線材を挿通させる管内通線工法が記載されている。この牽引具は、パラシュート状に形成された牽引部材と、牽引部材に設けられた複数の牽引紐と、複数の牽引紐を集束した集束部とを含む単一牽引具を複数併設することにより構成されている。

特許文献１の工法では、牽引具を管路内に挿入して、吸引装置または送風装置により牽引具を吸引または圧送すると、管路内における上方の広域空間を流れる気流を牽引具が受風して移動することにより、管路内に線材を挿通させることができる、としている。

特開２００３－２４４８１３号公報

本発明者らは、防災対策として、管路とケーブルとの間の隙間に、消火剤を圧入可能な消火チューブを管路の全域にわたって引き込むという着想を得た。このようにすれば、ＯＦケーブルが発火する事態において、発火部位の熱により消火チューブが破れて、消火剤が発火部位に噴射されることで消火が可能となる。

この防災対策を実現するために、特許文献１に記載の工法を適用して、管路の中に消火チューブを引き込むことが考えられる。しかし本発明者らが検証したところ、パラシュート状の牽引部材ではパラシュートの脇に風が逃げてしまい、風を十分に受けることができず、牽引具が管路内を十分に移動することは困難であった。

本発明は、このような課題に鑑み、ケーブルが敷設された管路の中に消火チューブを確実に引き込むことができる牽引具および牽引方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる牽引具の代表的な構成は、ケーブルが敷設された管路の中にチューブまたはラインを引き込む牽引具であって、多数本の繊維を束ねた紡錘形の房を備えることを特徴とする。

上記構成では、多数本の繊維を束ねた紡錘形の房を牽引具が備えている。このため、ケーブルが敷設された管路とケーブルとの隙間に牽引具を挿入し、管路内に空気を圧送すると、牽引具は、多数本の繊維を束ねることで膨らんだ紡錘形の房であるから、風によく乗って管路内を確実に移動できる。

したがって、牽引具にチューブまたはラインを取り付けて、管路内を移動させることで、管路の中にチューブまたはラインを確実に引き込むことができる。ここで一例として、管路をＦＲＰ管とし、ケーブルを電線などのＯＦケーブルとした場合に、消化剤が充填された消火チューブを管路の中に引き込むことが可能となる。このようにすれば、漏電などによりＯＦケーブルが発火する事態において、管路内で消火チューブが熱により破れて、消火剤が発火部位に噴射されるため、消火が可能となる。

上記の牽引具は、房を複数本備えているとよい。ここで、管路およびケーブルの断面形状はほぼ円形である。このため、管路内にケーブルが敷設されていた場合、ケーブルと管路との隙間の形状は、三日月形状となる。上記構成では、牽引具が繊維の束である房を複数本備えているので、三日月形状の隙間を塞いで風圧をよく受けることができる。

上記の牽引具は、複数の房の先端を１つに束ねる先頭部を備えるとよい。このように、複数の房の先端が先頭部によって１つに束ねられているため、ケーブルと管路との隙間に房が挟まってしまうことを防止できる。なお先頭部は、例えば樹脂製カバーであってよい。

上記の牽引具は、繊維の束に包囲された剛性のある軸を備えるとよい。このように牽引具は、単に繊維を束ねただけでなく、繊維の束で剛性のある軸を包囲した房を備えるので、紡錘形を確実に保つことができる。したがって、牽引具は、管路とケーブルとの隙間で風を受けた場合、紡錘形を保ちながら隙間内を確実に移動できるため、例えば折れ曲がって隙間のうち狭い部分に挟まることもない。

上記課題を解決するために、本発明にかかる牽引方法の代表的な構成は、上述の牽引具を用いて、ケーブルが敷設された管路の中にチューブまたはラインを引き込む牽引方法であって、多数本の繊維を束ねた紡錘形の房に、管路の全長よりも長いチューブまたはラインを取り付け、管路の一端から管路とケーブルとの隙間に房を押し込んで、隙間に空気を圧送し、チューブまたはラインの張力を保ちながら、管路の他端まで房を移動させ、房を回収することを特徴とする。

上述した牽引具における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該方法にも適用可能である。すなわち、紡錘形の房（牽引具）にチューブまたはラインを取り付けた状態で、管路の一端から管路とケーブルとの隙間に房を押し込み、さらに空気を圧送する。このようにすれば、紡錘形の房は、風をよく受けて隙間内を移動する。なお管路とケーブルとの隙間は、三日月形状となっている。

さらに房が隙間内を移動する際、チューブまたはラインの張力を保って弛まないようにすることで、房の移動速度を調整できる。例えば房の移動速度が速すぎると、三日月形状の隙間のうち狭い部分に房が勢い余って突入し移動できなくなる。しかし房の移動速度を調整することにより、三日月形状の隙間のうち広い部分（すなわち風速が速く圧力の低い部分）に房が引き寄せられ、房は、隙間内を確実に移動できるようになる。

その後、管路の他端に到達した房を回収することにより、管路の中にチューブまたはラインを引き込むことができる。ここで、房にチューブに代えてライン（紐）を取り付けていた場合には、管路の中にラインを引き込んだ後、ラインにチューブを結び付けて、ラインを回収することで、管路の中にチューブを引き込むことができる。

本発明によれば、ケーブルが敷設された管路の中に消火チューブを確実に引き込むことができる牽引具および牽引方法を提供することができる。

本発明の実施形態における牽引具を適用する管路を示す図である。 本発明の実施形態における牽引具を説明する図である。 牽引具を管路の中に押し込む手順を示す図である。 管路内を移動する牽引具の状態を示す図である。 管路内を移動する牽引具の他の状態を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態における牽引具を適用する管路を示す図である。図１（ａ）は、橋梁１００の下に設置された管路１０２を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の管路１０２のＡ－Ａ断面図である。なお図１（ｂ）に示すように、橋梁１００の下には複数本の管路１０２が設置されているが、図１（ａ）では１本の管路１０２を代表的に示している。

図１（ａ）に示す橋梁１００の下には、例えば数１００ｍの長距離にわたって管路１０２が設置されている。管路１０２は、ＦＲＰなどの樹脂からなり、その内部には高電圧の電線（ＯＦケーブル１０４）などが敷設されている。このような管路は、橋梁１００の下ばかりでなく、地中に設置されている場合もある。このような管路１０２では、ＯＦケーブル１０４が漏電などにより発火した場合、樹脂である管路１０２自体が燃えてしまい、管路１０２の外部にまで炎が拡散し、ついには火災が発生する事態があり得る。

そこで本実施形態では、牽引具１０６、１０８（図２参照）を用いて、管路１０２の中に図１（ａ）に破線で示す消火チューブ１１０を引き込む、という防災対策を採用した。ここで管路１０２の中とは、図１（ｂ）に示す管路１０２とＯＦケーブル１０４との隙間１１２であり、その形状は、管路１０２およびＯＦケーブル１０４の断面形状がほぼ円形であるため、三日月形状となっている。

消火チューブ１１０は、マンホール１１４、１１６の間に位置する管路１０２の中に引き込まれる。また消火チューブ１１０の両端は、マンホール１１４、１１６内に配置された消火ポンプ１１８、１２０に接続される。消火ポンプ１１８、１２０から消火チューブ１１０に消化剤が圧力をかけて供給されている。

このようにすれば、ＯＦケーブル１０４が発火する事態において、発火部位の熱により消火チューブ１１０が破れることにより、消火剤が発火部位に噴射されて、消火が可能となる。

図２は、本発明の実施形態における牽引具１０６、１０８を説明する図である。牽引具１０６、１０８は、ＯＦケーブル１０４が敷設された管路１０２の中、すなわち隙間１１２に、消火チューブ１１０を引き込む際に用いられる。

図２（ａ）に示す牽引具１０６は、複数本（ここでは３本）の房１２２を備える。房１２２は、多数本の繊維を束ねることで紡錘形を成していて、さらに剛性のある軸１２４を繊維の束で包囲している。繊維の束は、一例として、長さ１０００ｍｍのＰＥ紐（３本撚り、８ｍｍ径、嵩密度：０．２ｇ／ｃｍ^３）を用意し、これの撚りを戻した後、二つ折りにして複数本合わせたものを１束としている。このため、繊維の束の全長は５００ｍｍ程度となっている。また、繊維の束に比して剛性のある軸１２４は、ここでは、３ｍｍ径の塩化ビニルの棒を用いているが、これに限定されない。

房１２２は、ＰＥ紐の撚りを戻すことで繊維が膨らむため、紡錘形を成し易くなり、さらに剛性のある軸１２４を繊維の束で包囲することで、紡錘形を確実に保つことができる。

房１２２の後端１２６には、繋ぎ部１２８を介してライン（紐１３０）が取付けられている。紐１３０の材質は、例えばポリエチレンなど、軽くて、かつ管路１０２およびＯＦケーブル１０４との間の摩擦係数が小さいものであればよい。紐１３０としては、例えば舟のけい留用ロープ等などを用いてよい。

図２（ｂ）に示す牽引具１０８は、房１２２の先端を１つに束ねる先頭部１３２を備える点で、図２（ａ）に示す牽引具１０６の変形例である。先頭部１３２は、図２（ｃ）に示すように扁平な形状を有していて、ここでは３本の房１２２の先端１３４（図２（ｂ）参照）を一列に固定している。先頭部１３２は、例えば２枚の樹脂フィルムで房１２２の先端を挟み込むことによって構成することができる。

図３は、牽引具１０６を管路１０２の中に押し込む手順を示す図である。図３（ａ）は、管路１０２の一端１３６に取付けられる管口金物１３８を示す側面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の管口金物１３８の分解斜視図であって、管路１０２とＯＦケーブル１０４との隙間１１２に牽引具１０６を押し込む様子を示している。

管口金物１３８は、図３（ａ）に示すように、筐体１４０と、エアダクト１４２と、ガイドパイプ１４４とを備える。筐体１４０は、図３（ｂ）に示すように、下側部分１４６と上側部分１４８とに分離可能であり、これらを組み付けることでＯＦケーブル１０４を包囲する筒形状となる。

エアダクト１４２は、上側部分１４８に設けられていて、図示しないコンプレッサから圧送される空気を筐体１４０の内部に導入する。ガイドパイプ１４４は、上側部分１４８に設けられていて後方に向かって突出している。またガイドパイプ１４４は、筐体１４０の内部と連通していて、牽引具１０６に取付けるための紐１３０を筐体１４０の外部から内部に挿通可能となっている。なお紐１３０は、図１に示すマンホール１１４、１１６の間に位置する管路１０２の全長よりも長いものである。

このような管口金物１３８を用いて、管路１０２の中に牽引具１０６を押し込む手順について説明する。以下に示す手順は、牽引具１０６に代えて先頭部１３２つきの牽引具１０８を管路１０２の中に押し込む場合も同様である。

ここでは、管口金物１３８のガイドパイプ１４４に紐１３０を通して、筐体１４０の外部から内部に紐１３０を引っ張り込む。そして房１２２の後端１２６の繋ぎ部１２８に、ガイドパイプ１４４に通された紐１３０を取り付ける。つぎに、紐１３０を取り付けた牽引具１０６を、管路１０２の一端１３６から管路１０２とＯＦケーブル１０４との隙間１１２に押し込む。

続いて、筐体１４０の下側部分１４６を、ＯＦケーブル１０４の下側に沿って配置する。そして筐体１４０の上側部分１４８を、ＯＦケーブル１０４の上側から下側部分１４６に重なるように配置し、ボルトなどを用いて下側部分１４６に組み付ける。さらに筐体１４０の下側部分１４６および上側部分１４８を、ボルトなどを用いて管路１０２の一端１３６に組み付けることにより気密性を確保する。

その後、不図示のコンプレッサを駆動して、エアダクト１４２を介して筐体１４０の内部に空気を圧送する。その結果、牽引具１０６は、圧送された空気を受けて隙間１１２内を移動する（図４参照）。

図４は、管路１０２内を移動する牽引具１０６の状態を示す図である。図４（ａ）は、管路１０２の内部を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の管路１０２のＢ－Ｂ断面図である。

牽引具１０６は、多数本の繊維を束ねることで膨らんだ紡錘形の房１２２を備えている。このため、牽引具１０６は、管路１０２とＯＦケーブル１０４との隙間１１２に押し込まれ、図４（ａ）に示すように圧送された空気（矢印Ｃ参照）を受けると、風をよく受けて管路１０２内を確実に移動できる。

また牽引具１０６は、紡錘形の房１２２を複数本（ここでは３本）備えているので、図４（ｂ）に示すように三日月形状の隙間１１２を塞いで風圧をよく受けることができる。

ここで牽引具１０６が隙間１１２内を移動する際、作業者は、紐１３０が弛まないように張力を保ちながら、牽引具１０６を移動させる。このように紐１３０の張力を保ちながら、牽引具１０６を移動させることで移動速度を調整できる。

一例として牽引具１０６の移動速度が速すぎると、三日月形状の隙間１１２のうち狭い部分１５０に房１２２が勢い余って突入し移動できなくなる場合があり得る。これに対して牽引具１０６の移動速度を調整することにより、三日月形状の隙間１１２のうち広い部分１５２（すなわち風速が速く圧力の低い部分）に房１２２が引き寄せられる。その結果、牽引具１０６は、隙間１１２内を確実に移動できるようになる。すなわち牽引具１０６は、風圧を受けて移動するというより、気流に乗って移動すると表現する方が適切である。

さらに房１２２は、単に繊維を束ねただけでなく、剛性のある軸１２４を繊維の束で包囲して形成されているため、紡錘形を確実に保つことができる。したがって、房１２２は、隙間１１２で風を受けた場合、例えば折れ曲がって隙間１１２のうち狭い部分１５０に挟まることもなく、紡錘形を保ちながら隙間１１２内を確実に移動できる。

このように牽引具１０６を隙間１１２内で移動させて、図１のマンホール１２０に面する管路１０２の他端まで牽引具１０６が到達すると、作業者は、紐１３０が取付けられた牽引具１０６を回収する。その結果、管路１０２の中に紐１３０を引き込むことができる。

そして作業者は、管路１０２の中に紐１３０を引き込んだ後、紐１３０に消火チューブ１１０を結び付けて、紐１３０を回収することにより、管路１０２の中に消火チューブを１１０引き込むことができる。

図５は、管路１０２内を移動する牽引具１０６の他の状態を示す図である。ここでは、管路１０２の中に敷設されたＯＦケーブル１０４Ａが、経年劣化や温度変化などにより曲がりくねっている場合を例示している。

図５に示す管路１０２では、隙間１１２Ａの形状が一定ではないため、隙間１１２Ａに圧送された空気の流れも、図中矢印Ｄに示すように一定ではない。このような場合であっても、作業者は、紐１３０の張力を保って牽引具１０６の移動速度を調整しながら、牽引具１０６を移動させればよい。このようにすれば、隙間１１２Ａのうち風速が速く圧力の低い部分に房１２２が引き寄せられる。このため、牽引具１０６は、図示のように隙間１１２Ａ内を確実に移動できる。

なお図４および図５に示す管路１０２内の隙間１１２、１１２Ａを、牽引具１０６に代えて先頭部１３２つきの牽引具１０８（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）が移動する場合、牽引具１０８では、３本の房１２２の先端１３４が先頭部１３２によって１つに束ねられているため、隙間１１２、１１２Ａに房１２２が挟まることをより確実に防止できる。特に、房１２２の先端が扁平な先頭部１３２によって一列に固定されていることから、ＯＦケーブル１０４がうねっている場合にもその隙間をぬうように通過することが可能である。

以上説明したように、本実施形態における牽引具１０６、１０８を用いることにより、ＯＦケーブル１０４が敷設された管路１０２の中に、紐１３０さらには消火チューブ１１０を確実に引き込むことができ、上記の防火対策を実現できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ケーブルが敷設された管路の中にチューブまたはラインを引き込む牽引具および牽引方法として利用することができる。

１００…橋梁、１０２…管路、１０４、１０４Ａ…ＯＦケーブル、１０６、１０８…牽引具、１１０…消火チューブ、１１２、１１２Ａ…隙間、１１４、１１６…マンホール、１１８、１２０…消火ポンプ、１２２…房、１２４…軸、１２６…房の後端、１２８…繋ぎ部、１３０…紐、１３２…先頭部、１３４…房の先端、１３６…管路の一端、１３８…管口金物、１４０…筐体、１４２…エアダクト、１４４…ガイドパイプ、１４６…筐体の下側部分、１４８…筐体の上側部分、１５０…隙間の広い部分、１５２…隙間の狭い部分

Claims (4)

1. ケーブルが敷設された管路の中にチューブまたはラインを引き込む牽引具であって、
   多数本の繊維を束ねた紡錘形の房を複数本備え、
   さらに、前記複数の紡錘形の房の先端を一列に固定する扁平状の先頭部を備えることを特徴とする牽引具。
2. 前記先頭部は樹脂製カバーであることを特徴とする請求項１に記載の牽引具。
3. 前記牽引具は、繊維の束に包囲された剛性のある軸を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の牽引具。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の牽引具を用いて、ケーブルが敷設された管路の中にチューブまたはラインを引き込む牽引方法であって、
   多数本の繊維を束ねた紡錘形の房に、前記管路の全長よりも長いチューブまたはラインを取り付け、
   前記管路の一端から該管路と前記ケーブルとの隙間に前記房を押し込んで、該隙間に空気を圧送し、
   前記チューブまたはラインの張力を保ちながら、前記管路の他端まで前記房を移動させ、該房を回収することを特徴とする牽引方法。

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