JP2019122204A - 保護管 - Google Patents

Abstract

【課題】保護管において、海底ケーブル等への取付作業を容易にする。
【解決手段】保護管１は、対を成す半割管体３の凹面３１ａ側を互いに対向配置させて成る。半割管体３は、対向する半割管体３との接合面３４の外側に延設されたボルト連結部６を備える。ボルト連結部６は、半割管体３の凹面３１ａの一方の側縁部に設けられたボルト固定部７（第１固定部）と、半割管体６の凹面３１ａの他方の側縁部であってボルト固定部７と半割管体３の軸対称位置に設けられたナット固定部８（第２固定部）と、を有する。固定部８は、ボルト４の頭部４１を引っ掛けた状態で、ボルト４が半割管体３の対向方向と略平行な第１ボルト角Ｂ１と、ボルト４が第１ボルト角Ｂ１と所定の角度を有する方向になる第２ボルト角Ｂ２と、の間でボルト４を回動可能とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、海底ケーブル等を保護する保護管に関する。

従来から、島から島への通信信号の伝送や電力の送電等には、海底に敷設された海底ケーブル等が用いられている。このような海底ケーブル等は、海流や波の影響を受けて岩礁等と接触したときや、往来する船舶の船底や船舶から降ろされた錨等と接触したときに、損傷することがないように、それらの外周に被せられた防護管によって保護されている。

海底ケーブル等を保護する防護管としては、例えば、対を成す半割管体を対向配置させて成る円筒管を、海底ケーブル等に沿って複数連結したものが知られている。この種の防護管を海底ケーブル等に取付けるときは、作業者が海中に潜り、海底ケーブル等の外周に２つの半割管体を配置して、円筒管内に海底ケーブル等を収容させた状態で、両半割管体の側部に設けられた連結孔にボルトを挿入し、これをナットで締め付けて固定する（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６１−１１２５１５号公報

しかしながら、従来の防護管のように、２つの半割管体をボルト及びナットを用いて締め付ける作業を海流や波の影響を受ける海底で行うことは、作業者にとって大変な重労働である。特に、泥地やヘドロが多い海底等の海水の透明度が低い環境下では、視界不良により海中の作業者は殆ど手さぐりでの作業を余儀なくされることもあり、連結孔にボルトを挿入することや、ボルトの軸にナットを嵌めて螺合させることが困難となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、海底ケーブル等への防護管の取付け作業を効率化することができる防護管を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、対を成す半割管体の凹面側を互いに対向配置させて成る保護管であって、前記半割管体は、対向する前記半割管体との接合面の外側に延設されたボルト連結部を備え、前記ボルト連結部は、前記半割管体の凹面の一方の側縁部に設けられた第１固定部と、前記半割管体の凹面の他方の側縁部であって前記第１固定部と前記半割管体の軸対称位置に設けられた第２固定部と、を有し、前記第１固定部は、ボルトの頭部を引っ掛けた状態で、ボルトが前記半割管体の対向方向と略平行な第１ボルト角と、ボルトが前記第１ボルト角と所定の角度を有する方向になる第２ボルト角と、の間でボルトを回動可能とすることを特徴とする。

上記保護管において、前記対を成す半割管体は、互いに同形状であることが好ましい。

上記保護管において、前記第２固定部は、ボルトが前記第２ボルト角から前記第１ボルト角に回動するときにボルトの軸部を通過させる切欠部を有し、ボルトが前記第１ボルト角にあるときボルトの軸部に螺合されたナットが固定されることが好ましい。

上記保護管において、前記第１固定部は、凹状に形成されたボルト収容部を有し、前記ボルト収容部は、その内壁面でボルトの頭部と当接して、ボルトの回転を規制することが好ましい。

上記保護管において、前記第１固定部は、前記第２ボルト角においてボルトの軸部に螺合されたナットを係止するナット係止部を有することが好ましい。

上記保護管において、前記半割管体は、対向する前記半割管体との接合面の近傍に設けられた位置決め部を有することが好ましい。

本発明によれば、半割管体に予めボルト等を係止させておき、作業者は海底に供給された半割管体を対向配置させた後に、ナットを緩めてボルトを第２ボルト角から第１ボルト角に回動させて、再びナット締結すれば、２つの半割管体を容易に連結させることができる。従って、ボルトを回動させる簡易な作業で海底ケーブル等への防護管の取付けが可能となり、作業効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る保護管と、保護管を構成する半割管体を分離させた構成を示す斜視図。 （ａ）は上記半割管体の平面を主とする斜視図、（ｂ）は底面を主とする斜視図。 （ａ）上記半割管体の左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は側断面図、（ｇ）は底面図。 （ａ）は半割管体のボルト連結部周囲の拡大平面図、（ｂ）は一部透視断面を含む側面図。 （ａ）は上記ボルト連結部のボルト固定部及びナット固定部であってボルトが第２ボルト角にある構成を示し斜視図、（ｂ）は一部透視断面を含む側面図。 （ａ）は上記ボルト連結部のボルト固定部及びナット固定部であってボルトが回動した構成を示す斜視図、（ｂ）は一部透視断面を含む側面図。 （ａ）は上記ボルト連結部のボルト固定部及びナット固定部であってボルトが第１ボルト角にある構成を示す斜視図、（ｂ）は一部透視断面を含む側面図。

本発明の一実施形態に係る保護管について、図１乃至図７を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の保護管１は、海底ケーブルや海底送水管といった被保護管２の外周に沿って、複数、直列に連結される。保護管１は、対を成す半割管体３（３Ａ、３Ｂ）の凹面側を互いに対向配置させて成る円管状部材である。図示した半割管体３Ａ、３Ｂは、互いに同形状であり、それらがボルト４及びナット５により固定される。

保護管１は、被保護管２を所定期間にわたって十分に保護できるだけの剛性と耐久性があれば、その材質は特に限定されず、例えば、樹脂製又は鋳鉄製とされる。なお、鋳鉄製の保護管は、重量が重いので、樹脂ベルト等での固定は難しく、連結ボルト及びナットで固定することが一般的である。

図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）乃至（ｇ）に示すように、半割管体３は、被保護管２を収容する収容空間を主として構成する直管部３１と、直管部３１の一方の端部に形成される大径接続部３２と、直管部３１の他方の端部に形成される小径接続部３３と、を備える。直管部３１、大径接続部３２及び小径接続部３３は、互いに一体形成されている。

直管部３１は、内側面を成す凹面３１ａと、外側面を成す凸面３１ｂと、対向する半割管体３との接合面３４（特に図２（ｂ）参照）と、を有する。また、直管部３１は、接合面３４の近傍に設けられた位置決め部３５（位置決め凸部３５ａ〜３５ｄ）を有する。本実施形態では、位置決め凸部３５ａ〜３５ｄは、接合面３４に近接する凸面３１ｂから突設された爪状部材であり、爪状部材の先端は、接合面３４よりも対向する半割管体３側に突出している（図３（ａ）（ｅ）参照）。位置決め凸部３５ａ〜３５ｄは、凸面３１ｂの一方の縁側に２つ（３５ａ、３５ｂ）、凸面３１ｂの他方の縁側に２つ（３５ｃ、３５ｄ）形成されている。

一方の縁側の位置決め凸部３５ａ、３５ｂの配置間隔は、他方の縁側の位置決め凸部３５ｃ、３５ｄの配置間隔よりも広くなっている（図３（ｃ）参照）。そして、２つの半割管体３を対向配置させたとき、位置決め凸部３５ａの小径接続部３３側部分と、位置決め凸部３５ｃの大径接続部３２側部分とが当接し、位置決め凸部３５ｂの大径接続部３２側部分と、位置決め凸部３５ｄの小径接続部３３側部分とが当接することで、両者が位置決めされる（図１右側保護管１も参照）。すなわち、一方の縁側の位置決め凸部３５ａ、３５ｂが、他方の縁側の位置決め凸部３５ｃ、３５ｄを挟みこむことで、対向配置された２つの半割管体３が軸方向にズレることを防止すると共に、各位置決め凸部３５ａ〜３５ｄが当接し合うことで、２つの半割管体３が容易には分離しないように係り止めすることができる。なお、位置決め部３５は、上述した位置決め凸部３５ａ〜３５ｄのような凸形状の構成に限られず、例えば、凸状に形成された一方の部材が凹状に形成された他方の部材に嵌合する構成であってもよい。また、その箇所数も、例示した４箇所に限らない。

大径接続部３２は、直管部３１よりも大きな円弧から成る略半球状の部材であり、隣接する保護管１の小径接続部３３を収容する収容部３２ａと、隣接する保護管１の直管部３１が挿通される開口内鍔部３２ｂと、を有する（図２（ｂ）参照）。小径接続部３３は、直管部３１よりも大きく大径接続部３２より小さな円弧から成る略半鍋蓋状の部材であり、半円盤状の開口外鍔部３３ａと、開口外鍔部３３ａと直管部３１とを繋ぐドーム状部材３３ｂと、を有する。大径接続部３２の収容部３２ａの内面が凹面であり、小径接続部３３のドーム状部材３３ｂの外面が凸面となっているので、これらが関節機能を果たし、隣り合う保護管１を屈曲させて連結させることができる。

半割管体３は、対向する半割管体３との接合面３４の外側に延設されたボルト連結部６を備える（特に図２（ａ）（ｂ）、図３（ｇ）参照）。ボルト連結部６は、直管部３１と大径接続部３２との接続箇所に延設されている。ボルト連結部６は、半割管体３の凹面３１ａの一方の側縁部に設けられた第１固定部（以下、ボルト固定部７）と、半割管体３の凹面３１ａの他方の側縁部に設けられた第２固定部（以下、ナット固定部８）と、を有する。ボルト固定部７とナット固定部８とは、互いに半割管体３の軸対称位置に設けられており、２つの半割管体３を対向配置させたときに、互いの接合面３４が当接する。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、ボルト固定部７は、ボルト４の頭部４１（後述する図５（ｂ）も参照）が収容されるボルト収容部７１と、ボルト４の胴部４２をボルト収容部７１の外側に取り出すボルト軸孔７２と、を有する。なお、図４（ａ）の拡大図は、ボルト４を差し込んだ例を示す。ボルト４は、頭部４１が六角形の六角ボルトが好適に用いられ、ナット５はボルト４の頭部４１と略同形の六角ナットが好適に用いられる。ボルト固定部７は、外観が直方体の部材であり、接合面３４とは反対側の面からボルト収容部７１が凹状になるよう形成されている。ボルト収容部７１の内壁面のうち半割管体３の軸方向と平行な２面の間隔Ｄは、ボルト４の頭部４１の最大径（六角形の対角線の長さ）よりも小さく、ボルト４の頭部４１の最小径（六角形の対向辺の間隔）よりも僅かに大きい。そのため、ボルト収容部７１に差し込まれたボルト４は、頭部４１がボルト収容部７１の内壁面に当接してそれらの間で挟まれるので、回転が規制される。なお、ボルト４は、上述した六角ボルトに限られず、例えば、頭部４１が多角形であるものの他、Ｔ字ボルト等であってもよい。ボルト収容部７１の内壁面との当接による回転規制や回動面との引っ掛かり面積が大きくなるので、ボルト４は、４角ボルト（不図示）であってもよい。ただし、八角以上のボルトは、ボルト収容部７１の内壁面との接触面積が小さくなるので好ましくない。

ボルト軸孔７２は、ボルト収容部７１から接合面３４方向及びこれと直交する方向の２軸方向にわたって連続的に開口している。ボルト軸孔７２の幅は、ボルト４の頭部４１の幅よりも狭い。ボルト軸孔７２のボルト収容部７１側の周縁（回動面７３）は、側面視で１／４円弧状となっており（図４（ｂ）参照）、ボルト４の頭部４１の座面と当設する。この構成により、ボルト固定部７は、ボルト４の頭部４１を回動面７３に引っ掛けた状態で、回動面７３の円弧状の中心を回動軸Ｐとし、ボルト４が半割管体３の対向方向と略平行な第１ボルト角Ｂ１と、ボルト４が第１ボルト角Ｂ１と所定の角度を有する方向になる第２ボルト角Ｂ２と、の間でボルト４を回動可能とする。なお、本実施形態における第２ボルト角Ｂ２は、第１ボルト角Ｂ１と略直交し、且つ半割管体３の軸方向と平行な方向とする。第２ボルト角Ｂ２は、２つの半割管体３を対向配置させたときに、一方の半割管体３のボルト固定部７に装着されたボルト４（胴部４２に螺合されたナット５を含む）が、他方の半割管体３のナット固定部８と接触しない角度であればよい。従って、第２ボルト角Ｂ２は、図示したような、第１ボルト角Ｂ１に対して略９０°である場合に限らず、９０°以下又は９０°以上の角度でもよい。ただし、第２ボルト角Ｂ２が９０°以下の場合、ボルト４が部分的に接合面３４よりも対向方向へ突出した状態となる虞がある。また、第２ボルト角Ｂ２が９０°以上の場合、ボルト４を回動させる範囲が大きくなるので、作業効率が低下する虞がある。従って、第２ボルト角Ｂ２は、第１ボルト角Ｂ１に対して略９０°±１０°の範囲が好ましい。

また、ボルト固定部７は、第２ボルト角Ｂ２においてボルト４の胴部４２に螺合されたナット５を係止するナット係止部７４を有する。ナット係止部７４は、ボルト軸孔７２が接合面３４と直交する面方向に開口している部分の周縁において、ナット５（座金５１）が嵌装されるよう凹状に形成されている。

ナット固定部８は、ボルト４が第２ボルト角Ｂ２から第１ボルト角Ｂ１に回動するときにボルト４の胴部４２を通過させる切欠部８１と、切欠部８１と連通しておりボルト４が第１ボルト角Ｂ１にあるときボルト４の胴部４２が収容されるボルト軸溝８２と、を有する。ナット固定部８の切欠部８１、ボルト軸溝８２及びボルト固定部７のボルト軸孔７２は、２つの半割管体３を対向させたときに、その対向方向に連通する。また、ナット固定部８は、ボルト軸溝８２の周縁において、ボルト４の胴部４２に螺合されたナット５（座金５１）が締結固定されるナット締結部８３を有する。ナット締結部８３は、ナット５（座金５１）が嵌装される形状に掘り込み形成されている。

上記のように構成された保護管１の取り付け手順について、上述した図１に加えて、図５（ａ）（ｂ）乃至図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。半割管体３は、ボルト固定部７に予めボルト４及びナット５が取り付けられた状態で、陸上又は海上を搬送され、海中作業を行う作業者に引き渡される。図５（ａ）（ｂ）に示すように、このとき、ボルト４は、第２ボルト角Ｂ２に配置され、ナット５がナット係止部７４で係止されるように、ナット５は、開放位置よりも締結方向に螺入されている。そのため、半割管体３を搬送するときに、ボルト４の揺れ動きによる騒音を発生させることもなく、ナット５がボルト４から外れてしまうことを抑制することができる。

ボルト４・ナット５付きの半割管体３を受け取った作業者は、図１に示したように、２つの半割管体３を互いの凹面３１ａ側が対向するように、且つ、大径接続部３２が隣り合う保護管１の小径接続部３３に被さるように、被保護管２の外周に配置する。保護管１を構成する対となる半割管体３は、互いに同形状なので、海中の作業者や海上から作業者に半割管体３を供給する者は、上側管か下側管かを区別する必要がなく、海底に供給された半割管体３を順序組み立てていけばよく、保護管１を取付ける作業効率を向上させることができる。また、２つの半割管体３を対向配置させる際には、位置決め凸部３５ａ〜３５ｄが機能するので、例えば、視界の悪く、海流や波のある海中であっても、作業者は２つの半割管体３を容易に位置決めすることができる。

次に、作業者は、ナット５を緩めて、図６（ａ）（ｂ）に示すように、回動軸Ｐを軸として、ボルト４を第２ボルト角Ｂ２から第１ボルト角Ｂ１になるように回動させる。なお、ナット５を緩めるために必要なナット５を回転させる回数は、ボルト軸孔７２の第２ボルト角方向の長さや、ナット係止部７４の深さ、座金５１（図例では、ばね座金も含む）の厚み等も考慮して設計されるが、３回転よりも少ない回数で、より好ましくは２回転より少ない回数で、ナット５の係止状態を解除できるように設計されていることが好ましい。

ボルト固定部７のボルト軸孔７２に近接する角部は、面取りされているので、ナット５（座金５１）の座面が当該箇所に接触することなく、ボルト４をスムーズに回動させることができる。また、ナット固定部８の切欠部８１に近接する角部も、上記と同様に面取りされている。

作業者は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ボルト４を第１ボルト角Ｂ１に配置して、ナット５を、ラチェット等の所定の工具を用いてナット締結部８３に締結固定する。このとき、ボルト４は、ボルト収容部７１の内壁面で挟まれて回転しないよう規制されているので、ナット５を回転させるだけで、ナット５をボルト４に締結固定させることができる。通常、ボルトにナットを締結させる作業は、一方の手でボルトが回転しないように固定しておき、他方の手でボルトの軸部に螺合させたナットを回転させるので、両手が必要となる。これに対して、本実施形態では、ナット５を回転させるだけでナット５を締結させることができるので、片手で作業を行うことができる。

ナット締結部８３は、ナット固定部８の外側面よりも深く彫り込まれており、切欠部８１はナット５（座金５１）の幅よりも細いので、ナット５が多少緩んだ程度では、ナット締結部８３の周縁によって、ナット５の移動が規制され、ボルト４が回動することはない。なお、ナット５を締結固定するために必要なナット５を回転させる回数は、ボルト固定部７のボルト軸孔７２の第１ボルト角方向の長さや、ナット固定部８のボルト軸溝８２の長さ、ナット締結部８３の深さ、座金５１（図例ではばね座金も含む）の厚み等も考慮して設計されるが、７回転よりも少ない回数で、より好ましくは５回転より少ない回数で、ナット５を締結固定できるように設計されていることが好ましい。

以上の手順により、一方側のボルト固定部７及びナット固定部８が連結される。作業者は、上記と同様の手順で、他方側のボルト固定部７及びナット固定部８を連結すればよい。なお、ボルト固定部７及びナット固定部８（ボルト連結部６）は、小径接続部３３の近傍にも設けられてもよいが、小径接続部３３の外周は大径接続部３２が被さるので、２つの半割管体３を大径接続部３２近傍で連結させておけば、小径接続部３３側で分離することはない。

以上、説明したように、本実施形態の保護管１は、半割管体３に予めボルト４及びナット５を係止させておくことができ、作業者は海底に供給された半割管体３を対向配置させた後に、ナット５を緩めてボルト４を所定の角度（本実施形態では略直角）だけ回動させて、再びナット５を締結すれば、２つの半割管体３を容易に連結させることができる。すなわち、連結孔にボルトを挿入することも、ボルトの軸にナットを嵌めることも必要ないので、作業者は殆ど手さぐりでの作業も可能である。また、上述したように、ボルト４は回転しないので、ナット５の締結は片手作業で行うことができ、空いた片手では半割管体３を支持する等により、作業者は海中で安定した作業を行うことができる。従って、泥地やヘドロが多い海底等の海水の透明度が低い環境下であっても、ボルト４を回動させてナット５を締結する簡易な作業により海底ケーブル等への防護管の取付が可能になり、作業者の労働負担を低減し、作業効率を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。上記実施形態では、ボルト固定部７のボルト収容部７１にボルト４の頭部４１を収容し、ナット固定部８に対してナット５を締結させる構成を示したが、ボルト収容部７１にナット５を収容させて、ナット固定部８に対してボルト４の頭部４１を締結させる構成、すなわちボルト・ナットを逆配置にすることもできる。ただし、ボルト・ナットを逆配置にすると、例えば、ボルト４の胴部４２が長すぎた場合、ナット５から突出したボルト同部先端が、ボルト収容部７１の内壁に当たってしまう等の問題もある。一方、上記実施形態のようなボルト・ナットの配置によれば、ボルト４の胴部６２の長さを問わないので、汎用性が高いというメリットがある。

また、例えば、上記実施形態では、ボルト４が半割管体３の対向方向と略平行な第１ボルト角Ｂ１と、ボルト４が第１ボルト角Ｂ１と略直交方向になる第２ボルト角Ｂ２と、の間でボルト４を回動可能とするが、第１ボルト角Ｂ１及び第２ボルト角Ｂ２は、所定の範囲で傾斜している場合も含み得る。また、上記実施形態では、第２ボルト角Ｂ２は、半割管体３の軸方向と平行な方向としたが、半割管体３の軸方向と直交する方向、すなわち、ボルト４が半割管体３の外側に向けて回動するものであってもよい。ただし、ボルト固定部７及びナット固定部８（ボルト連結部６）は、大径接続部３２の最大幅寸に収める必要があるので、ボルト４を回動させるための所定の長さを確保する上では、上記実施形態で示したように、第２ボルト角Ｂ２は、半割管体３の軸方向と平行な方向であることが好ましい。また、上記実施形態では、第２ボルト角Ｂ２に配置したボルト４の先端（ナット５側）は、小径接続部３３方向に向く配置となるが、これと１８０°回転させた配置、すなわち、ボルト４の先端（ナット５側）が、大径接続部３２方向に向く配置にしてもよい（不図示）。この場合、ボルト連結部６は、大径接続部３２との間にボルト４の先端を収容するスペースを設ければよい。また、ボルト４及びナット５には、長や径等が適合した市販品を用いることができるのに対して、半割管体３は、それ自体が独立商取引の対象となるものである。

１ 保護管
３ 半割管体
３１ａ 凹面
３４ 接合面
３５ 位置決め部
３５ａ 位置決め凸部
３５ｂ 位置決め凸部
３５ｃ 位置決め凸部
３５ｄ 位置決め凸部
４ ボルト
４ ナット係止部
５ ナット
６ ボルト連結部
７ ボルト固定部（第１固定部）
８ ナット固定部（第２固定部）
８１ 切欠部
Ｂ１ 第１ボルト角
Ｂ２ 第２ボルト角

Claims (6)

1. 対を成す半割管体の凹面側を互いに対向配置させて成る保護管であって、
   前記半割管体は、対向する前記半割管体との接合面の外側に延設されたボルト連結部を備え、
   前記ボルト連結部は、前記半割管体の凹面の一方の側縁部に設けられた第１固定部と、前記半割管体の凹面の他方の側縁部であって前記第１固定部と前記半割管体の軸対称位置に設けられた第２固定部と、を有し、
   前記第１固定部は、ボルトの頭部を引っ掛けた状態で、ボルトが前記半割管体の対向方向と略平行な第１ボルト角と、ボルトが前記第１ボルト角と所定の角度を有する方向になる第２ボルト角と、の間でボルトを回動可能とすることを特徴とする保護管。
2. 前記対を成す半割管体は、互いに同形状であることを特徴とする請求項１に記載の保護管。
3. 前記第２固定部は、ボルトが前記第２ボルト角から前記第１ボルト角に回動するときにボルトの軸部を通過させる切欠部を有し、ボルトが前記第１ボルト角にあるときボルトの軸部に螺合されたナットが固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保護管。
4. 前記第１固定部は、凹状に形成されたボルト収容部を有し、
   前記ボルト収容部は、その内壁面でボルトの頭部と当接してボルトの回転を規制することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の保護管。
5. 前記第１固定部は、前記第２ボルト角においてボルトの軸部に螺合されたナットを係止するナット係止部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の保護管。
6. 前記半割管体は、対向する前記半割管体との接合面の近傍に設けられた位置決め部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の保護管。