JP7538438B2 - 防護部材及び防護方法 - Google Patents

Description

本開示は、防護部材及び防護方法に関する。

光ファイバ及び送電線等の各種ケーブルを地中に埋設する際に、ケーブルを収容する埋設管を用いることが知られている。埋設管を道路の下等の地中に埋設して埋設管路を形成した場合、地表から埋設管までの深さである土被りを十分確保できない浅層区間では、道路工事等によりバックホウ、ブレーカ、又はカッター等の掘削機械等から埋設管路が損傷を受けるリスクが高い。

浅層区間における埋設管路の損傷を防ぐために、埋設管が埋まっていることを示す標識シート、又は、重機の侵入を防ぐための鉄板、セラミック板、若しくは、金属板を地表と埋設管の間に設置することが知られている（特許文献１～３）。

特開２００１－３５５７５８号公報 特開２００７－１４３３５５号公報 特開２０１５－１８０１６６号公報

しかし、従来の構成では、埋設管の上方に相応のスペースが必要であるところ、地形又は地層等の構造により地表から埋設管までの離隔の確保が困難なため、埋設管路を適切に防護することができない場合がある。

本開示の目的は、地表から埋設管までの離隔の確保が困難な場合であっても、埋設管路を適切に防護することが可能な防護部材及び防護方法を提供することである。

一実施形態に係る防護部材は、ケーブルを防護する防護部材であって、前記ケーブルの上方において水平面に対して傾斜した上面を有する傾斜鋼材と、前記ケーブル及び前記傾斜鋼材を収容する埋設管である外管と、を備え、前記傾斜鋼材は、多角形の断面を有し、前記ケーブルを収容する中空部分を備える。

一実施形態に係る防護方法は、ケーブルを防護する防護方法であって、前記ケーブルの上方において水平面に対して傾斜した上面を有する傾斜鋼材を配置する工程と、前記ケーブル及び前記傾斜鋼材を埋設管である外管に収容する工程と、を含み、前記傾斜鋼材は、多角形の断面を有し、前記ケーブルを収容する中空部分を備える。

本開示によれば、地表から埋設管までの離隔の確保が困難な場合であっても、埋設管路を適切に防護することが可能である。

本開示の一実施形態に係る防護部材の構成例を示す断面図である。 内管、傾斜鋼材、及び外管の位置関係の一例を示す断面図である。 内管、傾斜鋼材、及び外管の位置関係の一例を示す断面図である。 内管、傾斜鋼材、及び外管の位置関係の一例を示す断面図である。 内管、傾斜鋼材、及び外管の位置関係の一例を示す断面図である。 内管、傾斜鋼材、及び外管の位置関係の一例を示す断面図である。 内管、傾斜鋼材、及び外管の位置関係の一例を示す断面図である。 割管として構成された内管の一例を示す断面図である。 割管として構成された内管の一例を示す断面図である。 割管として構成された外管の一例を示す断面図である。 割管として構成された外管の一例を示す断面図である。 本開示の一実施形態に係る防護部材の他の構成例を示す断面図である。 本開示の一実施形態に係る防護方法の手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の一実施形態が、図面を参照して説明される。各図面中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

本開示は、埋設管内に防護構造を構築することで、従来の構成よりも防護スペースを低減し、路面からの離隔（深度）の確保が困難な場合でも埋設管を保護することを可能とする。図１は、本開示の一実施形態に係る防護部材１ａの構成例を示す断面図である。防護部材１ａは、地中に埋設されるケーブル９を防護する。防護部材１ａは、内管２、傾斜鋼材３、固定治具４、繊維シート５、シート保護材６、及び外管７を備える。

内管２は、ケーブル９を収容する埋設管である。図１の例では、内管２は円形の断面を有する。傾斜鋼材３、固定治具４、繊維シート５、シート保護材６、及び、外管７に加えて、別の埋設管である内管２を設けることで、バックホウ、ブレーカ、又はカッター等の掘削機械等からの衝撃がケーブル９に直接伝わらないようにして、ケーブル９を保護する。内管２は任意の材料により構成することができ、例えば、炭酸カルシウムを含有した硬質塩化ビニル、ポリエチレン等の合成樹脂材料、金属、又はセラミック等により構成してもよい。

傾斜鋼材３は、ケーブル９及びケーブル９を収納する内管２の上方において水平面に対して傾斜した上面Ｓを有する鋼材である。図１には、断面が菱形の形状を有し、内管２を収容する中空部分１１を備える。傾斜鋼材３は、外管７と傾斜鋼材３の間に空間１０を確保するとともに、掘削機械等からの衝撃が内管２に直接伝わらないようにすることで、ケーブル９を保護する。傾斜鋼材３は、高度の高い任意の材料により構成することができ、例えば、鋼をはじめとする金属、又はセラミック等により構成してもよい。

傾斜鋼材３の上面Ｓがケーブル９を収容する内管２の上方にあるため、掘削機械等による上部からの衝撃をケーブル９又は内管２が直接受けることを防ぐことができる。傾斜鋼材３は、水平面に対して傾斜した上面Ｓを有するため、仮にブレーカ又はカッター等の刃先が傾斜鋼材３に接触した場合であっても、刃先を逸らして、刃先による内管２及びケーブル９への侵入を防ぐことができる。図１のように、傾斜鋼材３は、内管２を囲うことで、掘削機等からの衝撃を内管２に伝えづらくし、衝撃を下部側に逃がすようにしている。さらに、傾斜鋼材３は、菱形の形状の断面を有するため、外管７との間に空間１０を確保でき、後述する強度が高い繊維シート５の機能を補助する。

固定治具４は、傾斜鋼材３を外管７に固定する部材である。固定治具４は、傾斜鋼材３が外管７により形成される埋設管路内で大きく動くことを防ぐ。固定治具４を設けることで、傾斜鋼材３を外管７内で安定して設置することができる。したがって、固定治具４により傾斜鋼材３を固定することで、傾斜鋼材３が動くことにより、内管２及び内管２に収容されたケーブル９への衝撃及び振動等の負荷を軽減することが可能となる。固定治具４は、埋設管路全体ではなく、埋設管路の接続部分等においてのみ設けるようにすることで、設置コストを低減することができる。

繊維シート５は、傾斜鋼材３の上面Ｓに配置された強度が高いシート状の繊維である。繊維シート５は、回転式の舗装カッターを繊維に絡ませることで、ケーブル９の切断を防ぐ。繊維シート５を傾斜鋼材３上に固定すると、回転式の舗装カッターが接触した場合に繊維シート５が切断されやすくなる。そこで、繊維シート５に回転式のカッターが接触した際、繊維がカッターに絡まる動きができるように、傾斜鋼材３及び外管７の間に空間１０を確保して、繊維シート５が移動できるようにしてもよい。繊維シート５は、強度の高い任意の繊維により構成することができ、例えば、アラミド繊維、又はアラミド繊維を混入した合成繊維により構成してもよい。

シート保護材６は、繊維シート５の吸水を防ぐ、繊維シート５の表面を覆う部材である。繊維シート５は、吸水すると地表から侵入してきたカッターに絡まりにくくなり、カッターによって切断されやすくなる。シート保護材６は、繊維シート５を包んで繊維シート５の吸水を防ぐことで、吸水による繊維シート５の強度低下を防止する。さらに、シート保護材６を滑りやすい素材により構成することで、仮にカッター又はブレーカ等の掘削機等が侵入してきた場合であっても、掘削機等を繊維シート５上で滑らせる。したがって、シート保護材６は、傾斜鋼材３の傾斜した上面Ｓによりカッター等の刃先を逸らす機能を補助する。シート保護材６は、水を通さない任意の材料により構成することができ、例えば、ポリ塩化ビニリデン、又は低密度ポリエチレン等により構成してもよい。

外管７は、ケーブル９、並びに、ケーブル９を収容する内管２、傾斜鋼材３、固定治具４、繊維シート５、及びシート保護材６を収容する埋設管である。図１の例では、外管７は円形の断面を有する。外管７は、地中にケーブル９を埋設する際に、ケーブル９、並びに、ケーブル９を収容する内管２、傾斜鋼材３、固定治具４、繊維シート５、及びシート保護材６を保護する。図１の例では、外管７は、上半分の部分と下半分の部分とが分離可能な割管構造を有する。外管７をこのような割管構造とすることにより、防護部材１ａの設置が容易となり、補修の際も部分的な取替えが可能となる。したがって、外管７が割管構造を有するようにすることで、施工性を向上させることができる。外管７も、内管２と同様に、任意の材料により構成することができ、例えば、炭酸カルシウムを含有した硬質塩化ビニル、ポリエチレン等の合成樹脂材料、金属、又はセラミック等により構成してもよい。

図１の防護部材１ａにおいては、傾斜鋼材３は菱形の断面を有していたが、傾斜鋼材３の形状は、ケーブル９の上方において水平面に対して傾斜した上面Ｓを有するならば、菱形の断面を有するものに限られない。図２Ａ～図２Ｆを参照して、様々な形状の傾斜鋼材３が説明される。図２Ａ～図２Ｆは、内管２、傾斜鋼材３、及び外管７の位置関係の一例を示す断面図である。図２Ａ～図２Ｆでは、内管２、傾斜鋼材３、及び外管７のみが示され、これら以外の防護部材１の構成要素の記載は省略されている。

図２Ａは、平板の形状を有する傾斜鋼材３ａを備えた防護部材１の断面を示している。
傾斜鋼材３は、ケーブル９を収容する内管２の上方にあるため、掘削機械等による上部からの衝撃をケーブル９又は内管２が直接受けることを防ぐことができる。図２Ａにおいて、傾斜鋼材３ａの上面Ｓは、水平面Ｈに対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜している。したがって、仮にブレーカ又はカッター等の刃先が傾斜鋼材３に接触した場合であっても、刃先を逸らして、刃先が内管２へ侵入することを防ぐことができる。さらに、傾斜鋼材３ａは外管７内において延在するため、外管７との間に空間１０を確保することかでき、繊維シート５の機能を補助する。さらに、平板の形状を有する傾斜鋼材３ａは構成が単純なため、製造コスト及び設置の手間を小さくすることができる。

図２Ｂ～図２Ｅは、多角形の断面を有し、内管２を収容する中空部分１１を備える傾斜鋼材３ｂ～３ｅを備えた防護部材１の断面を示している。図２Ｂの傾斜鋼材３ｂは四角形（菱形）の断面を有する。図２Ｃの傾斜鋼材３ｃは三角形の断面を有する。図２Ｄの傾斜鋼材３ｄは五角形の断面を有する。図２Ｅの傾斜鋼材３ｅは六角形の断面を有する。いずれの傾斜鋼材３ｂ～３ｅも、ケーブル９を収容する内管２の上方において水平面に対して傾斜した上面Ｓを有し、その中空部分１１に内管２を収容するため、図１を参照して説明した傾斜鋼材３と同様の機能を奏する。

図２Ｆは、山形の断面を有する傾斜鋼材３ｆを備えた防護部材１の断面を示している。傾斜鋼材３ｆもケーブル９を収容する内管２の上方において水平面に対して傾斜した上面Ｓを有するため、図２Ａを参照して説明した傾斜鋼材３ａと同様の機能を有する。

図１では、外管７が割管構造を有する例が示されていたが、内管２も割管構造を有するようにしてもよい。図３Ａ及び図３Ｂは、割管として構成された内管２の一例を示す断面図である。内管２は、上部２ａと下部２ｂとが分離可能である。

図４Ａ及び図４Ｂは、割管として構成された外管７の一例を示す断面図である。外管７は、上部７ａと下部７ｂとが分離可能である。内管２及び外管７をこのような割管構造とすることで、防護部材１ａの設置が容易となり、補修の際も部分的な取替えが可能となるため、施工性を向上させることができる。なお、内管２及び外管７の割管構造は、埋設管の上部と下部を分離可能な構造だけでなく、その収容物を容易に出し入れ可能な構成ならば、他の構造を有してもよい。例えば、内管２及び外管７の割管構造は、埋設管を鉛直面で分離可能な構造としてもよい。また、内管２及び外管７の割管構造は、埋設管の全ての部分において分離可能としてもよいが、埋設管の一部の部分においてのみ分離可能としてもよい。

図５は、本開示の一実施形態に係る防護部材１ｂの他の構成例を示す断面図である。防護部材１ｂは、内管２、傾斜鋼材３、繊維シート５、シート保護材６、外管７、及び緩衝材８を備える。防護部材１ｂの構成要素のうち、防護部材１ａと共通のものについては、同一の符号を付して詳細な説明は省略される。

防護部材１ｂにおいては、防護部材１ａと異なり、外管７だけでなく内管２も割管構造を有し、設置が容易となっている。傾斜鋼材３は、等辺の山形形状の断面を有する。防護部材１ｂにおいては、低コスト化のため、傾斜鋼材３を外管７に固定する固定治具４は、埋設管路全体ではなく、埋設管路の接続部分等においてのみ設けられる。図５は、固定治具４が設けられていない部分の防護部材１ｂの断面図を示している。

緩衝材８は、内管２への掘削機等からの衝撃を緩和し、内管２及びケーブル９の破損を防ぐ部材である。緩衝材８は、内管２と傾斜鋼材３との間に配置され、上部からの衝撃を吸収することができる。緩衝材８は、上部からの衝撃に対して傾斜鋼材３の傾斜を保つために、内管２と傾斜鋼材３との少なくともいずれかに固定できるようにしてもよい。緩衝材８は、衝撃を吸収する任意の材料により構成することができ、例えば、ゴム、スポンジ等により構成してもよい。緩衝材８は、断面が山形の傾斜鋼材３だけでなく、任意の形状の傾斜鋼材３に対しても設けてもよい。

図６は、本開示の一実施形態に係る防護方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係る防護方法は、ケーブル９を防護するための防護構造を構築することで、従来の構成よりも防護スペースを低減し、路面からの離隔（深度）の確保が困難な場合でも埋設管を保護することを可能とする。

ステップＳ１において、ケーブル９が内管２に収容される。内管２として、割管構造を有するものが用いられてもよい。

ステップＳ２において、傾斜鋼材３の上面Ｓが内管２の上方に位置するように傾斜鋼材３が配置される。傾斜鋼材３が図２Ｂ～図２Ｅに示される中空部分１１を有する場合は、傾斜鋼材３の中空部分１１にケーブル９を収容する内管２が通されることになる。傾斜鋼材３と内管２との間には、緩衝材８が配置されてもよい。

ステップＳ３において、強度が高い繊維シート５が傾斜鋼材３の上面Ｓに配置される。繊維シート５の表面は、シート保護材６により覆われてもよい。

ステップＳ４において、ケーブル９を収容する内管２及び繊維シート５が配置された傾斜鋼材３が、外管７に収容される。傾斜鋼材３の収容の際は、固定治具４により傾斜鋼材３が外管７に固定されてもよい。外管７として、割管構造を有するものが用いられてもよい。

上記の各ステップにより、ケーブル９を防護するための防護構造を有する防護部材１を構成することができる。なお、実施にあたり、上記の各ステップの順序が入れ替わっても構わない。

本開示の各実施形態は、防護部材１の外管７内に防護構造を構築することで、地表と外管７との間に他の部材を設ける必要がなく、ケーブル９を掘削機等から防護することができる。そのため、防護部材１は路面からの離隔の確保が困難な場合でも適用することができ、埋設管の上部の省スペース化を図ることが可能となる。

また、防護部材１は、外管７内において、水平面Ｈに対して傾斜のある上面Ｓを有する傾斜鋼材３が、ケーブル９を収容する内管２の上方に設置される。これにより、防護部材１は、上部からの衝撃を逸らしケーブル９を収容する内管２に直接衝撃が伝わらないようにすることにより、ケーブル９を保護することができる。さらに、傾斜鋼材３の上面に強度が高い繊維シート５を配置してもよい。強度が高い繊維シート５を舗装カッター等に絡ませることにより、舗装カッター等からケーブル９を保護することができる。したがって、本開示の各実施形態は、掘削機械等での損傷リスクが大きい地表から埋設管までの離隔の確保が困難な場合であっても、埋設管路を適切に防護することが可能である。

また、内管２及び外管７の少なくともいずれかを割管構造にすることで、防護部材１の新設が容易となるだけでなく、補修の際に部分的な収容物の取り替えが可能となる。したがって、割管構造を有する内管２又は外管７を用いることで、施工性が向上する。

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、フローチャートに記載の複数のステップは、記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行されてもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。

１，１ａ，１ｂ 防護部材
２ 内管
２ａ 内管の上部
２ｂ 内管の下部
３ａ～３ｆ 傾斜鋼材
４ 固定治具
５ 繊維シート
６ シート保護材
７ 外管
７ａ 外管の上部
７ｂ 外管の下部
８ 緩衝材
９ ケーブル
１０ 空間
１１ 傾斜鋼材の中空部分

Claims (6)

1. ケーブルを防護する防護部材であって、
   前記ケーブルの上方において水平面に対して傾斜した上面を有する傾斜鋼材と、
   前記ケーブル及び前記傾斜鋼材を収容する埋設管である外管と、
   を備え、
   前記傾斜鋼材は、多角形の断面を有し、前記ケーブルを収容する中空部分を備える、
   防護部材。
2. 前記傾斜鋼材の上面に配置された繊維シートを更に備える、請求項１に記載の防護部材。
3. 前記繊維シートの吸水を防ぐ、前記繊維シートの表面を覆うシート保護材を更に備える、請求項２に記載の防護部材。
4. 前記ケーブルを収容する埋設管である内管を更に備え、
   前記傾斜鋼材の前記中空部分は、前記内管を収容する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の防護部材。
5. 前記傾斜鋼材と前記内管との間に配置された緩衝材を更に備える、請求項４に記載の防護部材。
6. ケーブルを防護する防護方法であって、
   前記ケーブルの上方において水平面に対して傾斜した上面を有する傾斜鋼材を配置する工程と、
   前記ケーブル及び前記傾斜鋼材を埋設管である外管に収容する工程と、
   を含み、
   前記傾斜鋼材は、多角形の断面を有し、前記ケーブルを収容する中空部分を備える、
   防護方法。
   

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