(57)【要約】【課題】可撓管の管路内への引き入れ張力を減少させ、引き入れ布設可能距離を増大させることができる可撓管の布設方法及び布設装置を提供する。【解決手段】可撓管１が巻き取られたリール８から繰り出された可撓管１を管路２内に引き入れることにより布設する可撓管１の布設方法において、前記リール８から繰り出された可撓管１を、管路２の入口側に配設された可撓管繰出機３と管路２との間に配設された整直機５により、リール巻き１ターン分の直線長あたりのリール巻き癖による残留撓みが管路２と可撓管１の内外径差によるクリアランス以下に減少するように整直しながら管路２内に引き入れることにより布設する。【選択図】        図１
2004282949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓管が巻き取られたリールから繰り出された可撓管を管路内に引き入れることにより布設する可撓管の布設方法において、前記リールから繰り出された可撓管をリール巻き癖による残留撓みが減少するように整直しながら管路内に引き入れることを特徴とする可撓管の布設方法。
【請求項２】
前記可撓管をそのリール巻き１ターン分の直線長あたりのリール巻き癖による残留撓みが管路と可撓管の内外径差によるクリアランス以下に減少するように整直しながら管路内に引き入れることを特徴とする請求項１記載の可撓管の布設方法。
【請求項３】
管路の入口側に配設された可撓管繰出機と、管路の出口側に配設された可撓管牽引機とを備えた可撓管の布設装置において、前記可撓管繰出機と管路との間に、可撓管のリール巻き癖による残留撓みを減少させる整直機を配設してなることを特徴とする可撓管の布設装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓管を管路内に引き入れることにより布設する可撓管の布設方法及び布設装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低温の海洋深層水や高温の温泉水等を輸送する金属、プラスチック複合の可撓性流体輸送管は、内部流体の保温、保冷のために、既設又は新設の地中埋設鋼管路内に布設する例が増えている。また、ケーブル管路内の一部に可撓性を有する冷却用プラスチックパイプを布設したり、老朽化した既設の管路を補修したりするためにフレキシブルパイプを布設したり等している。
【０００３】
そのような場合、前記可撓性流体輸送管、冷却用プラスチックパイプ、フレキシブルパイプ等といった可撓管は輸送上のスペース面の制約から可能な限り、長尺一連続の状態でリール（ドラムその他の巻枠を含む）に巻き取って布設現場に運び、そのリールから繰り出された可撓管を地中埋設鋼管等の管路内に引き入れることにより布設する方法が一般的であり、電力ケーブルを管路内に引き入れて布設する方法と同じ方法が採用される（特許文献１、２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５４−３１５９３号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明における産業上の利用分野に相当する記載事項及び第２図）
【特許文献２】
特開昭６１−２５２９９３号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明における産業上の利用分野の記載事項及び第１図（ハ））
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記可撓管は、内部に導体が存在する電力ケーブル（中実長尺体）とは異なり、内部に空洞が存在する中空長尺体であるため、リールに巻き取られたときにリール巻き癖による残留撓み生じ易い。このような可撓管を布設する際、リールから繰り出された可撓管に生じた前記残留撓みによって、可撓管が大きく波打った形状になり、そのまま管路内に引き入れられる状況になることが多い。
【０００６】
可撓管の残留撓み、即ち、波幅が大きいと、管路の長手方向の各所で可撓管が管路内面に不連続的に接触し、可撓管にその波形状を平らに弾性変形させようとする接触圧力が生じる。
【０００７】
可撓管がしなやかに直線状態で管路内に引き入れられるケースでは、可撓管自重による摩擦抵抗しか生じないが、前記のように、波打った形状のまま管路内に引き入れられると、管路内面より受ける接触圧力による摩擦抵抗が更に付加される。
【０００８】
これによって、可撓管を管路内に引き入れるときの引き入れ張力が増大し、可撓管の管路内への引き入れ布設可能距離を大幅に減少させる弊害が生じるため、その弊害を取り除く対策が必要とされていた。
【０００９】
更に詳細に説明すると、ここで可撓管をほぼ直線状の管路内に引き入れて布設するときの引き入れ張力Ｆは▲１▼式にて表される。
Ｆ＝μＷＬ＋μＰＬ・・・・・▲１▼
ここで、μ：可撓管と管路の摩擦係数
Ｗ：可撓管単位長さあたり重量
Ｌ：可撓管引き入れ距離
Ｐ：可撓管単位長さあたりの管路より受ける接触圧力
【００１０】
可撓管がしなやかに管路内底面に沿って引き入れられて布設される場合の引き入れ張力Ｆは▲１▼式の第１項のみを考慮すればよく、通常、電力ケーブルを布設する場合の引き入れ張力についても▲１▼式の第１項のみで設計される。
【００１１】
▲１▼式の第２項の引き入れ張力は、図３（ａ）に示すように、可撓管１がそのリール巻き癖による残留撓みで管路内面に接触することにより、管路内面から受ける接触圧力Ｐによって生じるものであり、接触圧力Ｐは、管路２と可撓管１の内外径差によるクリアランスδ、即ち、管路２の内径ｄ１−可撓管１の外径ｄ２、可撓管１のリール巻き径Ｄ及び可撓管１の曲げ剛性ＥＩが影響し、▲２▼式によって表される。
Ｐ＝１９２ＥＩδ／（πＤ）・・・・・▲２▼
【００１２】
図４は外径１９０ｍｍ、リール巻き径３ｍの可撓管をリールから繰り出して管路内に引き入れる場合の可撓管の引き入れ張力Ｆの計算例である。可撓管の単位長さあたり重量Ｗは１２ｋｇ／ｍ、曲げ剛性ＥＩは５０００ｋｇ・ｍ２、摩擦係数μは０．４とした。
【００１３】
図４から明らかなように、可撓管を管路内に引き入れて同じ布設距離だけ布設する際、可撓管に管路内面から受ける接触圧力が有る場合（直線Ｘ）には、無い場合（直線Ｙ）に比べて可撓管の引き入れ張力がおよそ５０％分増大し、それに反比例して引き入れ布設可能距離が大幅に減少するという問題があった。
【００１４】
本発明は上記課題を解決し、可撓管の管路内への引き入れ張力を減少させ、引き入れ布設可能距離を増大させることができる可撓管の布設方法及び布設装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載された可撓管の布設方法は、可撓管が巻き取られたリールから繰り出された可撓管を管路内に引き入れることにより布設する方法において、前記リールから繰り出された可撓管をリール巻き癖による残留撓みが減少するように整直しながら管路内に引き入れる方法である。
【００１６】
このような布設方法によると、リールから繰り出された可撓管のリール巻き癖による残留撓みが減少して、可撓管を管路内に引き入れて布設する際、管路内面から受ける接触圧力による摩擦抵抗が小さくなり、可撓管の引き入れ張力を減少させ、可撓管の管路内への引き入れ布設可能距離を増大させることができる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載された可撓管の布設方法は、請求項１記載の方法において、前記可撓管をそのリール巻き１ターン分の直線長あたりのリール巻き癖による残留撓みが管路と可撓管の内外径差によるクリアランス以下に減少するように整直しながら管路内に引き入れる方法である。
【００１８】
このような布設方法によると、リールから繰り出された可撓管のリール巻き癖による残留撓みがより減少し、可撓管を管路内に引き入れて布設する際、管路内面から受ける接触圧力による摩擦抵抗が殆どなくなるので、可撓管の引き入れ張力をより減少させ、可撓管の管路内への引き入れ布設可能距離をより増大させることができる。
【００１９】
本発明の請求項３に記載された可撓管の布設装置は、管路の入口側に配設された可撓管繰出機と、管路の出口側に配設された可撓管牽引機とを備えた布設装置において、前記可撓管繰出機と管路との間に、可撓管のリール巻き癖による残留撓みを減少させる整直機を配設してなるものある。
【００２０】
このような布設装置を用いると、可撓管の整直が容易となり、可撓管のリール巻き癖による残留撓みをむらなく的確に減少させることが可能になって、可撓管の布設作業性及び信頼性を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面により説明する。図１は本発明に係る可撓管１の布設装置の一実施形態を示す概要図である。
【００２２】
この布設装置は、図１に示すように、管路２の入口側に配設された可撓管繰出機３と、管路２の出口側に配設された可撓管牽引機４と、前記可撓管繰出機３と管路２との間に配設された、可撓管１のリール巻き癖による残留撓みを減少させる整直機５とを備えている。
【００２３】
管路２は、例えば、既設の地中埋設鋼管路からなり、その両端部にはマンホール（人孔）６が付帯設置されている（図示例では図１の左側のマンホールが示されている）。可撓管繰出機３は可撓管１が巻き取られたリール８を回転自在に支持するリールスタンド７と、リールスタンド７に搭載され、リール８の回転に制動力を作用させて、リール８から繰り出された可撓管１をこれにバックテンション（逆張力）を付与しながら管路２に向けて繰り出すようにした架台型の電磁ブレーキ等からなる制動機構９とを有する。可撓管牽引機４は、例えば、電動ウインチからなり、可撓管１の先端部にプーリングアイ１０を介して連結されたリードワイヤ１１を巻き取ることにより、可撓管１を管路２内に引き入れることができるようになっている。
【００２４】
整直機５は、前記リール８と同等又はそれ以下の胴径を有する整直リール１２と、整直リール１２を回転自在に、且つ、可撓管１に押し付けて曲げ力を付与することができるように、上下方向に位置調節ができるように支持する整直リールスタンド１３とを有する。整直機５を作動させる場合には、整直リール１２を下方に移動させて固定し、可撓管１に側圧を作用させて曲げ力を付与することにより、リール８から繰り出された可撓管１に生じたリール巻き癖による残留撓みを減少させることができるようになっている。
【００２５】
更に整直機５と管路２との間には、整直機５の整直リール１２及び可撓管牽引機４と同期して駆動され、整直リール１２と接触する可撓管１に適正な張力が付与されるように張力を制御する、例えば、無限軌道式の補助牽引機１４が配設されている。なお、１５は、マンホール６の開口部及びマンホール６内の管路開口部近傍にそれぞれ配設された可撓管１の曲率規制ガイドである。
【００２６】
本発明の可撓管１の布設装置は以上のような構成になっている。このような布設装置を用いて、可撓管１を布設する方法を図１により説明する。
【００２７】
先ず、布設すべき所定長の可撓管１が巻き取られたリール８を布設現場に運び、可撓管繰出機３に装着する。
【００２８】
次に、可撓管１の先端部に取り付けられたプーリングアイ１０にリードワイヤ１１を連結し、このリードワイヤ１１を可撓管牽引機４で巻き取って牽引することにより、リール８に巻き取られた可撓管１をリール８から繰り出す。
【００２９】
次に、前記リール８から繰り出された可撓管１に可撓管繰出機３の制動機構９及び補助牽引機１４で適正な張力を付与しながら整直機５に通し、その整直リール１２の胴部による側圧の作用で可撓管１に曲げ力を付与して、可撓管１に生じたリール巻き癖による残留撓みを減少させる。
【００３０】
次に、前記整直機５により整直されて残留撓みが減少した可撓管１を補助牽引機１４及び曲率規制ガイド１５を介してマンホール６から既設の管路２内に引き入れ、可撓管牽引機１４でリードワイヤ１１を牽引することにより、可撓管１を管路２の全長にわたり引き入れて管路内に布設する。
【００３１】
本発明の布設方法によると、前記したように、リール８から繰り出された可撓管１をそのリール巻き癖による残留撓みが減少するように整直しながら管路２内に引き入れるので、可撓管１を管路内に引き入れて同じ布設距離だけ布設する場合、管路内面から受ける接触圧力による摩擦抵抗が小さくなり、図４の直線Ｙに示すように、可撓管１の引き入れ張力を減少させ、管路２内への引き入れ布設可能距離を増大させることができる。
【００３２】
可撓管１を整直機５で整直する場合、図３（ｂ）に示すように、可撓管１をそのリール巻き１ターン分の直線長あたりのリール巻き癖による残留撓みδ′が管路２と可撓管１の内外径差によるクリアランスδ以下（δ′≦δ）に減少するように整直しながら管路２内に引き入れることが望ましい。
【００３３】
このようにして可撓管１を整直することにより、リール８から繰り出された可撓管１のリール巻き癖による残留撓みδ′がより減少して、可撓管１を管路２内に引き入れて布設する際、可撓管１の残留撓み部分と管路内面との間に隙間が生じるようになり、管路内面から受ける接触圧力Ｐによる摩擦抵抗が殆どなくなるので、可撓管１の引き入れ張力をより減少させ、可撓管１の管路２内への引き入れ布設可能距離をより増大させることができる。
【００３４】
なお、前記管路２は一般に可撓管１の布設ルートの一部に曲線個所が存在するが、直線個所が大半を占めており、直線区間における可撓管１の引き入れ張力を大幅に減少できるので、一部曲線個所において引き入れ張力が増加しても、可撓管１の引き入れ布設可能距離の増大化にはそれほど影響を及ぼさない。
【００３５】
図２は図１に示す布設装置の変形例を示す概要図である。この布設装置は図１に示す布設装置における整直機５とは異なる構成の整直機１６を用いたものである。この整直機１６は、可撓管１を挟むようにして可撓管１の長さ方向に千鳥状に配置された複数の小径の整直ローラ１７で構成され、リール８から繰り出された可撓管１に繰り返し曲げを加えることにより、可撓管１をリール巻き癖による残留撓みが減少するように整直するようにしたものである。
【００３６】
この整直機１６も前記整直機５と同じ作用効果を奏するが、整直機５よりも構造が小型になるほか、可撓管１を小さな曲げ幅で繰り返し曲げて整直するため、可撓管１に与えるダメージが小さく、可撓管１を精度よく確実に整直することができる。その他の布設装置の構成及び布設方法は前記図１に示す実施形態のものと実質上同じなので詳細説明を省略する。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載された可撓管の布設方法によると、可撓管が巻き取られたリールから繰り出された可撓管を管路内に引き入れることにより布設する方法において、前記リールから繰り出された可撓管をリール巻き癖による残留撓みが減少するように整直しながら管路内に引き入れるので、リールから繰り出された可撓管のリール巻き癖による残留撓みが減少して、可撓管を管路内に引き入れて布設する際、管路内面から受ける接触圧力による摩擦抵抗が小さくなり、可撓管の引き入れ張力を減少させ、可撓管の管路内への引き入れ布設可能距離を増大させることができる。
【００３８】
本発明の請求項２に記載された可撓管の布設方法によると、前記可撓管をそのリール巻き１ターン分の直線長あたりのリール巻き癖による残留撓みが管路と可撓管の内外径差によるクリアランス以下に減少するように整直しながら管路内に引き入れるので、リールから繰り出された可撓管のリール巻き癖による残留撓みがより減少し、可撓管を管路内に引き入れて布設する際、管路内面から受ける接触圧力による摩擦抵抗が殆どなくなるので、可撓管の引き入れ張力をより減少させ、可撓管の管路内への引き入れ布設可能距離をより増大させることができる。
【００３９】
本発明の請求項３に記載された可撓管の布設装置によると、管路の入口側に配設された可撓管繰出機と、管路の出口側に配設された可撓管牽引機とを備えた装置において、前記可撓管繰出機と管路との間に、可撓管のリール巻き癖による残留撓みを減少させる整直機を配設してなるので、可撓管の整直が容易となり、可撓管のリール巻き癖による残留撓みをむらなく的確に減少させることが可能になって、可撓管の布設作業性及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可撓管の布設装置の一実施形態を示す概要図である。
【図２】図１に示す布設装置の変形例を示す概要図である。
【図３】管路内に引き入れられた可撓管のリール巻き癖による残留撓みが生じている部分の状態を示す図で、（ａ）は従来の布設方法で引き入れられた状態のもの、（ｂ）は本発明の布設方法で引き入れられた状態のものである。
【図４】可撓管を管路内に引き入れて布設する際、可撓管に管路内面から受ける接触圧力が有る場合と無い場合における、可撓管の引き入れ張力と引き入れ布設可能距離との関係を示す図である。
【符号の説明】
１    可撓管
２    管路
３    可撓管繰出機
４    可撓管牽引機
５    整直機
６    マンホール
７    リールスタンド
８    リール
９    制動機構
１０  プーリングアイ
１１  リードワイヤ
１２  整直リール
１３  整直リールスタンド
１４  補助牽引機
１５  曲率規制ガイド
１６  整直機
１７  整直ローラ
【図１】
2004282949.tif 000003
【図２】
2004282949.tif 000004
【図３】
2004282949.tif 000005
【図４】
2004282949.tif 000006