JPS63265511A

JPS63265511A - ケ−ブル管路凍結障害防止用中空パイプおよびケ−ブル管路凍結障害防止方法

Info

Publication number: JPS63265511A
Application number: JP9849887A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kawase; 川瀬　正明; Kenya Fuchigami; 渕上　建也; Fumihiro Nihei; 二瓶　文博
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1987-04-23
Publication date: 1988-11-02

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】（産業上の利用分野）本発明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。

（従来の技術）寒冷地において、管路内に浸入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し
たり、伝送特性が茗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、ケーブル引ぎ込み
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９図は従来の工法による凍結防止方法の実施例を説明
する図であって、１はケーブル、２は凍結防止用の長手
方向に連続している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。

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、このパイプの直径は２０
〜３０ｍｍ＋と太いので、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
が大幅に増加して極めて困ガであった。このため、Ｊ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。

（発明が解決しようとづる問題点）本発明は管路に既設のケーブルに対しても右列な凍結障
害防止方法をｌｉ￥供づることにある。

（問題点を解決するための手段゛）本発明は、径方向に連続していない高強ｔα部材と、こ
れを径方向に連結づるシート等の柔軟な部材で構成した
非自立の管壁を有づるパイ１１Ｍ造と、このパイプを管
路内に引き込み、その後、凍結による水の休梢膨張圧を
吸収する中空粒状体を空気圧でパイプ内に充填する。

従来の技術とは自立した管壁をｉする長手方向に：連続
したパイプを用いず、小径のパイプを引き込むので、管
路へ引き込む時の１？擦抵抗を小さくできることが異な
る。

第１図は木野明の管壁が非自立で折り畳むことのできる
ケーブル費路凍結陣古防止用中空バ・イブの実施例を示
し、（ａ）は径方向に折り畳んで断面積を小さくした状
態の断面図であり、（ｂ　）は内圧を加えてパイプ状と
した場合の断面図である。

第１図において、５はＦＲＩ）（ＩＩＩ諸強化プラスチ
ック）、ナイロン等の高強度部材、６はＰＥ（ポリエチ
レン）シート等の柔軟な部材で高強度部材５を相互につ
ないでいる。こ゛のような構造になっているので、管路
内に引き込む時には＜ａ　＞に示ずＪ：うに折り畳んで
断面積が小さい状態であるため、Ｆ？！擦抵抗抵抗さく
でき、クープル既設管路内に引き込む′ことが可能であ
り、引き込んだ後に空気圧等の内１［を加えることによ
り、（ｂ）に承りようにパイプ形状を保つことができる
。また引込み張力は１強１．ｌＩ部材５で分担できる。

第２図は本発明の管壁が非自立のゲープル管路凍結陣害
防止用中空パイプの他の実施例を示し、＜ａ　＞は径方
向に折り畳んで断面積を小さくした状態の断面図であり
、（ｂ　）は内圧を加えてパイプ状とした場合の断面図
である。

第２図にＪ３いて、７は鋼線、ＦＲＰなどの高強度部材
、８はＰＥシート等の柔軟な部材である。

このようなＭ４３ａになっているので、管路内に引き込
む時には（ａ　）に示すように折り畳んで断面積を小さ
くし、摩擦抵抗を小さくでき、引き込ｌνだ後、空気圧
等の内圧を加えることにより、（ｂ）に承りようにパイ
プ形状を保つことができる。

また他の実施例として、これらのパイプの表面にシリコ
ンオイルなどの潤滑材を（Ｊ　Ｄｊしてもよい。

このように覆れば、パイプの引込み時やケーブル引抜き
時に１？擦抵抗が低減づるので、バイブ引込みやケーブ
ル撤去を、さらに低張力で行うことができる。

ｆｆ１３図は本発明の凍結障害防止方法の一実Ｒ例図で
あって、１は既設ケーブル、３は管路、９は管路内に引
き込んだパイプ、１０は］ンブレッ（ノー等の圧縮空気
発生体、１１は中空粒状体、１２は中空粒状体１１を供
給するための容器、１３は圧縮空気を管路３に導くため
の接続部である。

このような構成になっているので、まず折り骨まれて管
路３内に引き込まれた第１図（ａ　）・または第２図（
ａ）に示す高強度部材５または７と、柔軟な部材６また
は８とから成るパイプ９に、コンプレッサー１０で内圧
を加えて、該パイプ９を管路内で中空パイプ形状とした
後、中空粒状体１１を圧縮空気により中空パイプ内に送
り込むことができる。管路の他端で中空粒状体１１の出
てくる聞をＸ１測し、時間当たりの吐出量と供給量の関
係から中空パイプ内に送り込まれた中空粒状体の分布を
知ることができ、中空粒状体１１の所定の量が中空パイ
プ内に充填された時点で供給を終了すればよい。また、
中空パイプの吐出側に中空粒状体のサイズよりも小さな
目のメツシュをかぶせておけば、さらに中空パイプ内へ
の充填口を増やすことができる。

第４図は中空粒状体を充填した状態の管路の断面図であ
って、１はケーブル、３は管路、４は管路内の空隙、９
は第２図で説明したパイプ、１１は充填された中空粒状
体である。

寒冷地で管路内に浸水した場合、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１１が圧縮変
形することにより、凍結圧を低減できる。さらに、管路
内に一時に人聞の水が流入しても、中空粒状体はパイプ
内に収納されているので、水流で押し流されることもな
く、管路内に均等に残存する。

第５図は中空粒状体を充填した状態の管路の他の例の断
面図であって、１はケーブル、３は管路、４は空隙、９
′は第１図で説明したパイプ、１１は充填された中空粒
状体である。第５図に示す例の作用、効果は、第４図の
場合と同様である。管路内に水が流入し、かつパイプ内
にも水がピンホール等から浸水して凍結する場合、中空
粒状体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、水の凍結による体積膨張率は約１０％
であるので、粒状体の全体積と中空粒状体に内包されて
いる空気の体積比ρ、パイプに充填する中空粒状体の管
路に対する充填率をβとするとき、ρβ＞０．１（１−
β）　　・・・（１）を満足するようにパイプ内に中空
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５Ｘ１０−’／’Ｃ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６図は本発明で用いる中空粒状体の一例の断面図であ
って、１４は中空粒状体の殻、１５は中空部であり、中
空粒状体は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　２　（７−シ）１５（２３−
ν）（１−ν’　）　）　　（ｋｇ／ｍｓ’　）・・・
（２）ここで、Ｅ、νは中空粒状体を構成している材料のヤン
グ率とポアソン比であり、ｒ、ｔは中空粒状体の内半径
と肉厚である。Ｅ　＝　２０ｋｇ／　ｓｖ＋’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７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
／ｇｉ＊２）　　　　　　　　　　　　　・　・　・　
（３）ここで、Ｅ、νは円筒を構成している材料のヤン
グ率とポアソン比であり、「、【は円筒の半径と肉厚で
ある。Ｅ　−７０ｋｇ／　ａｓ’の高密度ポリエチレン
外被で、ｒ　−１０１１，ｔ−２１１の例では、座屈応
力は０．１８　　（ｋｇ／１ｍ”）となる。この場合、
第７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８図は本発明で用いる中空粒状体の他の例の断面図で
あって、１４は中空粒状体の殻、１５′は複数の独立し
た気泡であり、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、たとえパイプ内に浸−水しても水が気泡内に充満す
ることはなく、スポンジ状であるので、凍結により容易
に変形するとともに復元力にも優れ、ざらに軒昂なため
パイプ内への充填を容易に行うことができる。

なお中空状粒状態の形状は、第６図、第８図に示した形
状のほか、円柱状、楕円球状、基石秋などでもよい。

（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
害防止用中空パイプおよび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、パイプ内に充
填した中空粒状体により吸収するので、ケーブル既設管
路に対して適用でき、浸水時に中空粒状体が移動するこ
とがなく、均等な凍結圧力吸収の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のケーブル管路凍結Ｆｌｌ
害防止用中空パイプの実施例図、第３図は本発明の凍結
防止方法の一実施例図、第４図および第５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６
図は本発明で用いる中空粒状体の一例の断面図、第７図
は中空粒状体の座屈応力を示す図、第８図は本発明で用
いる中空粒状体の他の例の断面図、第９図は従来の工法
による凍結防止方法の実施例を説明する図である。１・・・ケーブル２・・・プラスチック中空パイプ３・・・管路　　　　　　　　４・・・管路内の空隙５
・・・ＦＲＰ、ナイロン等の高強度部材６・・・ＰＥシ
ート・等の柔軟な部材７・・・ＦＲＰ、鋼線等の高強度部材８・・・ＰＥシート等の柔軟な部材９・・・パイプ　　　　　　９′パイプ１０・・・コン
プレッサー等の圧縮空気発生体１１・・・中空粒状体１２・・・中空粒状体を供給するための容器１３・・・
圧縮空気を管路に導くための接続部１４・・・中空粒状
体の殻　　１５・・・中空粒状体の中空部１５・・・中
空粒状体の中空部１５′・・・気泡第１図（、ａ）（ｂ）第２図＜１）８＝−ＰＥンート茸Ｖ盪飲なをす才（ｂ）第３図ｆ−−−−ケーフ゛ル３−−−−　ＩＦ路ｑ　　＝−／ｅイア第４図　　　　　第５図４−１１！肉″ｇＦ！　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　９−００．７．４．。第６図ｆ５−−−−東９絃秋（番〇中ｆ舒第７図ｏ、ｏｔ　　　　　　ａｏａ　　　　　　　Ｏ−ｆ竺堅
杓ｍｌ　ｔ／中ｔ！！頼状体の内生＃ｋｒ第８図１５’−−１：ｔ！第９図

Claims

【特許請求の範囲】１、パイプの管壁が、長手方向に連続し、径方向には連
続していない１または複数の高強度部材と、径方向に該
高強度部材を連結し、長手方向に連続している柔軟な非
自立部材とで構成され、かつパイプの全長にわたつて、
径方向に折り畳むことができることを特徴とするケーブ
ル管路凍結障害防止用中空パイプ。２、前記中空パイプの表面に潤滑材が付着していること
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
凍結障害防止用中空パイプ。３、パイプの管壁が、長手方向に連続し、径方向には連
続していない１または複数の高強度部材と、径方向に該
高強度部材を連結し、長手方向に連続している柔軟な非
自立部材とで構成され、かつパイプの全長にわたって、
径方向に折り畳むことができるケーブル管路凍結障害防
止用中空パイプを、ケーブルを収容する管路内に引き込
み、該中空パイプの片端から複数の中空粒状体を空気圧
で該中空パイプ内に圧送して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。４、前記中空パイプ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空気の体積比
をρ、中空粒状体の管路内空間に対する充填率をβとし
、 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３項記載
のケーブル管路凍結障害防止方法。５、前記中空パイプ内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。