JP4351077B2 - 地中埋設物保護板 - Google Patents

Description

本発明は、地中に埋設されたケーブルや管路等を、地上からの作業に基因する破損や切断から保護する保護板に係り、特に、地表近くに埋設される浅層管に対して有利に適用される、難切削性能や耐衝撃性能に優れた地中埋設物保護板に関するものである。

従来から、地中には、水道管やガス管等の各種の管路が埋設されているが、近年の情報通信網の発達に伴い、メタルケーブルや光ファイバ等の情報通信線を地中に埋設する動きが、年々増加してきており、道路直下の地中等に、コンパクトケーブルボックス（以下、Ｃ．Ｃ．ＢＯＸという）や情報ボックス、電話等の信号ケーブルや電力線等が埋設されるようになってきた。しかしながら、そのような情報ケーブル等を地中に埋設するに際して、水道管やガス管等が埋設されている個所があった場合には、それらの埋設物との衝突を回避して埋設する必要があるため、それら情報通信線の管路を埋設される深さが、必然的に浅くなってしまうのである。

そして、そのように管路が浅い部分に埋設される浅層管の場合にあっては、それら管路上の道路の補修工事等を行なう際に、道路の舗装面のアスファルトやコンクリートを除去するために、コンクリートカッターで路面を切断したり、破砕用ブレイカーを用いて路面を砕く等の作業が行なわれるのであるが、その際に、誤って地中に埋設されている情報通信ケーブルの管路を、路面と一緒に切断したり、破損してしまう問題があった。

そこで、そのような道路工事の際に発生する情報通信ケーブルの切断や破損の事故を防止するために、それらの管路を、硬質の鋼板等の材質によって形成された板等にて被うことにより、地上より進入するコンクリートカッターやブレイカーから管路を保護する保護板が、各種提案されている。

例えば、特開平６−２０９５１６号公報（特許文献１）には、硼化チタンを主成分とするセラミックスを、板状或いは筒状に形成し、それらを埋設ケーブルの上面または周面に配設することによって、地中に埋設されるケーブルを保護する埋設ケーブル用保護板が、明らかにされている。また、特開平１０−９４７８号公報（特許文献２）においては、硬質プラスチックスや鋼材、セラミックス等からなる保護体を、路面部切断カッターの進行方向に対して下向きに彎曲するように形成せしめた地中埋設物保護体が示されている。

さらに、特開平１１−２０１３２４号公報（特許文献３）には、比較的軟質の板状のベース鋼板と、かかるベース鋼板と同材質で、且つ該ベース鋼板と同形の鍔縁状に組み合わされる細長い短冊状のブロック鋼板とを重ね合わせた構造の地中埋設物防護板が明らかにされている。一方、特開２００２−３２５３４６号公報（特許文献４）にあっては、酸化アルミニウムを主成分とした耐火、耐熱のキャスタブル材で構成した板状あるいは半筒や筒体状の保護材の内部に、ジルコンサンド等の硬度の高い鉱物を骨材として分散させることによって、地中に埋設される配電用ケーブルや通信用ケーブルを、切断や侵食、火災等による損傷から保護する埋設ケーブル保護部材が明らかにされている。

しかし、これらのような防護板にあっては、例えば材質がセラミックスにて形成されているものにあっては、コンクリートカッターによる切断に対しては、充分な強度を発揮するものの、その反面、衝撃には弱く、施工時の落下による衝撃や、舗装工事の際に用いられるコンクリート破砕用ブレイカー等による衝撃によって、保護板が容易に破損してしまう恐れや、その製造にコストが掛かり過ぎる等といった問題を内在するものであった。

また、鋼鈑等の材質にて形成された保護板にあっては、保護板同士を連結する部位が、従来のものにおいては単なる保護板同士の突合せにて行なわれているために、そのような継ぎ目部分から容易にカッターが保護板よりも地中深くに侵入してしまい、保護板の下に埋設されている管路が切断されてしまう恐れがあるほか、近年のコンクリートカッターの大馬力化や、コンクリートカッターで用いられるダイヤモンドブレードの技術進歩によって、カッターの切断能力が飛躍的に向上したために、従来の鋼鈑による保護板では容易に切断されてしまい、埋設された管路の充分な保護が出来ないといった問題を惹起するものであった。

特開平６−２０９５１６号公報 特開平１０−９４７８号公報 特開平１１−２０１３２４号公報 特開２００２−３２５３４６号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、地中に埋設されたケーブルや管路等の埋設物上に配設される保護板において、その難切削性能や耐衝撃性能を高めて、該保護板の下に埋設される管路等をより強固に保護すると共に、施工性に優れた地中埋設物保護板を提供することにある。

そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、地中に埋設されたケーブルや管路等の埋設物上に配設されて、該埋設物を地上からの作業に基因する損傷から保護する、硬質の材質からなる地中埋設物保護板にして、板表面が、少なくとも頂面が錐状乃至は湾曲面形状とされた外面を有する突起を多数突出せしめてなる形態において、形成されてなり、地上から地中に侵入せしめられる作業機械の先端が該突起への接触時にその外面形状によって側方に逃げ得るように構成したことを特徴とする地中埋設物保護板を、その要旨とするものである。

なお、そのような本発明に従う地中埋設物保護板の望ましい態様の一つによれば、前記突起は、球面形状において又は楕円球面形状において、所定厚さをもって形成されており、また別の望ましい態様の一つによれば、前記突起は、千鳥状配列をもって板表面上に配設されているものである。

さらに、本発明に従う地中埋設物保護板の他の望ましい態様の一つによれば、前記保護板が矩形形状において構成されると共に、該矩形形状の隣り合う二つの辺部に、それぞれ、該辺部の延びる方向に上方に開口する溝が形成されている一方、該矩形形状の隣り合う他の二つの辺部に、それぞれ、対応する辺部の前記溝に係合し得る下向きの突条が該辺部の延びる方向に形成され、それら溝と突条の凹凸嵌合によって、二つの防護板が互いに連結せしめられ得るようになっている。

加えて、本発明に従う地中埋設物保護板の更に他の望ましい態様の一つによれば、前記保護板は、マルテンサイト組織中に球状の炭化バナジウムを微細に分散せしめてなる合金白鋳鉄を材質としていることを、その特徴とし、また、そのような材質を採用した場合において、前記多数の突起間に位置する板状部が、少なくとも１５mmの板厚を有しているように構成されることとなる。

このように、本発明に従う地中埋設物保護板にあっては、板表面に、少なくとも頂面が錐状乃至は湾曲面形状とされた外面を有する突起を多数突出せしめてなる形態において、形成されているところから、地上から進入せしめられる作業機械の先端、例えばコンクリートカッターの刃が、該突起に接触した時に、側方に逃げて、突起の上部から加えられる応力が、突起の外周面の傾斜によって、突起の軸方向と周方向に分散、換言すれば、保護板上部から加えられる保護板を切断しようとする下向きの力が、下方向と横方向にそれぞれ分散せしめられて、かかる切断力が効果的に低減され得ることとなる。そして、その結果、保護板がコンクリートカッター等によって切断されてしまう恐れが、効果的に回避せしめられ得るのである。

なお、かかる本発明に従う地中埋設物保護板の前記した望ましい態様の一つにおいては、保護板上に多数形成された突起が、球面形状乃至は楕円球面形状となっているところから、突起の側面に対して、作業機械の先端がどの角度から接しても、該作業機械から加えられる保護板を切断しようとする応力を、効果的に分散せしめることが可能となる。そして、かかる球面形状乃至は楕円球面形状の突起が、所定厚さをもって形成されているところから、突起全体が中実であった場合よりも軽量化することが可能となり、以て、保護板全体の重量を軽減することも可能となるのである。

また、本発明の前記した他の望ましい態様の一つによれば、かかる突起が、板表面上に千鳥状配列をもって配設されているところから、工作機械の先端が、保護板に対してどの角度から侵入してきても、かかる工作機械の先端と保護板上に多数配設された突起とを確実に接触せしめることが可能となり、保護板を切断しようとする応力が、効果的に分散せしめられ得ることとなる。

さらに、本発明に従う地中埋設物保護板の前記した他の望ましい態様にあっては、その形状が矩形形状において形成されると共に、矩形形状の４つの辺部の、対向する２つの辺部のそれぞれに、一方の辺部には溝が、対向する他方の辺部には突条がそれぞれ形成されているところから、複数の保護板を、一方の保護板の溝と、他方の保護板の突条とを嵌合せしめるだけで、容易に連結することが可能となり、工事現場において、その施工場所や状況に応じた形状に組み合わせることが出来、以て、保護板を施工する際の作業性が、有利に向上せしめられ得ることとなる。

加えて、そのように、保護板同士が辺部に形成された溝と突条の凹凸嵌合にて連結されているところから、保護板と保護板の連結部分（継ぎ目）に隙間が発生せず、従来の保護板のように、複数の保護板を連結したときに継ぎ目から工作機械の先端が保護板よりも下方に侵入してしまう恐れが、効果的に回避され得ることとなるのである。

また、本発明に従う地中埋設物保護板の前記した別の望ましい態様の一つによれば、かかる地中埋設物保護板が、マルテンサイト組織中に球状の炭化バナジウムを微細に分散せしめてなる合金白鋳鉄を材質とされているところから、従来の単なる鋼鈑による保護板よりも、難切削性能や耐衝撃性能に優れた保護板とすることが可能となり、コンクリートカッター等に採用されているダイヤモンドブレードであっても、保護板が容易に切断されてしまうといった問題を、有利に解消することが出来る。さらに、そのような材質にて形成された地中埋設物保護板の、該保護板表面に配設されている突起間に位置する板状部の厚みが、少なくとも１５mmとされているところから、突起部分を通過して該板状部に工作機械の先端が接触した場合にあっても、保護板が完全に切断されてしまう恐れが、効果的に回避され得ることとなる。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従う地中埋設物保護板１０が、平面図の形態において概略的に示されており、また図２および図３には、図１におけるＡ−Ａ切断線及びＢ−Ｂ切断線における地中埋設物保護板１０の端面説明図が、それぞれ、示されている。そして、それら図１〜図３からも明らかなように、地中埋設物保護板１０は、全体として略矩形の平面板形状とされていると共に、その板表面上に、多数の突起１２が、千鳥状配列において配設されて、凹凸表面形状とされている。

より詳細には、地中埋設物保護板１０は、ここでは、非常に硬い金属組織であるマルテンサイト組織中に、高硬質の炭化物である球状の炭化バナジウムを微細に且つ均一に分散せしめてなる合金白鋳鉄を用いて、長方形の平面板状において鋳造、形成されている。そして、図２及び図３に示されるように、そのような保護板１０には、全体的に湾曲面形状をもって形成された楕円球面形状乃至は卵形形状の外面を有する、所定厚さを持った中空の突起１２が、千鳥状配列をもって、板表面上に多数形成されていると共に、そのような突起１２，１２間は、平坦な板状部１４として、構成されている。

また、かかる地中埋設物保護板１０の長方形形状の４つの辺部のうち、隣り合う二つの辺部１６，１６には、突起１２の突出する方向（図２において、上向き）に開口する溝１８，１８が、それぞれ、辺部１６の延びる方向に形成されている。一方、そのような辺部１６，１６と対向する他方の辺部２０，２０には、溝１８に対応した形状とされて、溝１８と凹凸嵌合可能な形状とされた突条２２，２２が、溝１８の開口方向とは逆向きに、つまり図２において下向きに突出するように、辺部２０の延びる方向に、それぞれ形成されている。

そして、このような凹凸表面形状とされた地中埋設物保護板１０は、例えば、図７に示されるように、路面より比較的浅い地中に埋設される、情報ケーブル２６等が収容された管路２８と、アスファルトやコンクリート等の道路舗装との間に、板表面上に形成された突起１２が上方に（路面側に）突出するようにして、埋設されて、使用されることとなるのである。

従って、このような本発明に従う地中埋設物保護板１０にあっては、保護板１０の表面上に多数配設された突起１２に対して、作業機械の先端部が触れた場合、例えば、図４に概略的に示されるように、突起１２の外周面に対して、コンクリートカッターのダイヤモンドブレード２４が接触した際には、ダイヤモンドブレード２４は突起１２の湾曲面によって側方に逃げ、ダイヤモンドブレード２４から、突起１２へと加えられる下向きの力、即ち、地中埋設物保護板１０を切断しようとする力は、ダイヤモンドブレード２４が接触している突起１２の楕円球面形状とされた外周面の傾斜によって、下向き方向と横向き方向とに分散せしめられ、そしてこの分散せしめられた横向きの力の発生によって、保護板１０を切断しようとする力が効果的に減少せしめられ得ることとなるのであり、以て、地中埋設物保護板１０の難切削性能や耐衝撃性能が向上せしめられることとなる。

しかも、本実施形態においては、それら複数の突起１２が、保護板１０の表面上において、千鳥状配列をもって、配設せしめられているところから、それら突起１２，１２間に形成される板状部１４の面積が、突起１２の面積よりも小さくなり、また水平方向に延びる直線部分の長さが短くなって、保護板１０の上部から進入してくる作業機械の先端を突起１２に接触せしめて、板状部１４との接触を回避することが可能となるのであり、これによって、作業機械の先端の接触による保護板１０の板状部１４における切断の低減を、より効果的に図ることが出来るのである。

加えて、そのように保護板１０の板表面上に多数配設されている突起１２は、所定厚さを有した肉抜き構造とされているところから、かかる地中埋設物保護板１０を製造するための必要な材料を効果的に減少せしめ得て、その製造に必要なコストを低減することが可能となると共に、保護板１０全体の重量も有利に軽量化され得、施工時における作業性をも向上することが出来るのである。

また、かかる地中埋設物保護板１０の４つの辺部においては、対向する２つの辺部１６と２０のそれぞれに、溝１８と突条２２とが設けられているところから、複数の地中埋設物保護板１０，１０同士の辺部を重ね合わせて、図６に示すように、一方の保護板１０の溝１８内に、他方の保護板１０の突条２２を凹凸嵌合せしめることによって、容易に保護板１０，１０同士を連結することが可能となり、図５の如く、複数の保護板１０を、長方形形状の４辺のどちらの方向にも、容易に連結していくことが出来るのである。また、この連結作業は、単に、溝１８と突条２２とを凹凸嵌合するだけで済むため、施工時の作業性が悪化してしまう恐れもない特徴を発揮する。

しかも、そのような連結部においては、保護板１０，１０同士が凹凸嵌合部分で重ね合わされていて、その保護板１０，１０の継ぎ目となる部分に隙間が発生することがないところから、従来の如き構造の保護板のように、保護板同士の連結部分に発生する隙間から、作業機械の先端が保護板より下に侵入して、保護板の下に埋設された管路が切断されてしまう恐れも、効果的に解消され得ることとなるのである。

ところで、かかる地中埋設物保護板１０を形成する材質である、金属組織であるマルテンサイト組織中に、非常に高硬度な炭化物である炭化バナジウムを微細に且つ球状に均一に分散させたものは、特開２００２―２７５５７３号公報等に明らかにされているが、本実施の形態においては、以下の表１に示されるような化学成分配合が採用されている。そして、このような成分配合を持つ合金白鋳鉄としては、例えば、株式会社岡本より「ＳＴＡＲＫ」なる名称にて商品化されており、そのような鋳鉄材料が、好適に採用され得ることとなる。また、かかる表１に示される合金白鋳鉄においては、引張り強さが７００Ｎ／mm² 以上、ロックウエル硬さが５０〜６０ＨＲＣとされ、鉄系金属の持つ靱性と、炭化物の持つ高硬度を兼ね備えているため、前述した構造とされた地中埋設物保護板１０の難切削性能や耐衝撃性能が、より一層向上することとなるのである。また、鋳造により製造されているので、使用済みの地中埋設物保護板１０を回収して、再度溶解して鋳造を行うことにより、新たな地中埋設物保護板１０として再生することが可能であり、リサイクルの促進にも貢献し得ることとなる。

また、本実施の形態においては、かかる地中埋設物保護板１０は、長辺が約５００mm、短辺が約２５０mmの長方形とされ、保護板１０全体としての高さ（保護板１０の底面から突起１２の頂点までの高さ）は、約３５mmの厚さとされている。また、突起１２は、周方向の最大径が約４０mm、その厚みが８mmとされて、形成されると共に、保護板１０の表面上に多数形成される突起１２，１２間に位置する板状部１８は、その厚みが１５mm以上とされている。このように、地中埋設物保護板１０が適度な大きさとされて、形成されているところから、生産時や施工時における作業性を有利に向上せしめることが可能となると共に、それら保護板１０を、複数組み合わせることにより、施工現場に合わせた任意の長さや幅をもつ形状とすることが可能となるのである。また、突起１２，１２間における板状部１８の厚さが１５mm以上とされているので、作業機械の先端が、突起１２を回避して保護板１０に接触しても、保護板１０が完全に切断されてしまう恐れが、有利に解消され得るのである。

以上、本発明の代表的な実施の形態について説明してきたが、本発明は、そのような実施形態のもののみに限定して解釈されるものでは決してなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

例えば、前述した実施形態においては、地中埋設物保護板１０の外形形状は長方形とされていたが、正方形形状や、その他各種の多角形形状とすることも勿論可能である。そして、そのような保護板１０は、鋳造手法にて製造される他、公知の各種の製造手法に従って形成され得るものである。

また、保護板１０の板表面上に配設される突起１２にあっても、保護板１０の大きさや厚さに応じて、その直径や高さ、配設される個数が適宜決定されると共に、その外面形状も、少なくとも頂面が錐状乃至は湾曲面形状とされた外面形状を呈する限りにおいて、本実施の形態の如き楕円球面形状（卵形形状）の他、球面形状や円錐形状、三角錐形状等が、適宜に選択されて用いられることとなる。なお、そのような突起１２の外面形状は、少なくともその頂部の頂面が錐状乃至は湾局面形状とされていることによって、作業機械の先端が接触すると、それが側方に逃げるようになるのである。

さらに、複数の保護板１０の連結方式にあっても、図５に示される如く二方向に連結せしめられるようにした形態の他、一方向に直線的に連結せしめられる形態とすることも可能である。

加えて、保護板１０を形成する材質も、硬質の材質であって、それにより充分な難切削性能や耐衝撃性能を有するものであれば、前述した合金白鋳鉄の他、公知の各種のものが使用可能である。

本発明に従う地中埋設物保護板の一例を示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ切断線にて切断した端面を示す断面説明図である。 図１におけるＢ−Ｂ切断線にて切断した端面を示す断面説明図である。 本発明に従う地中埋設物保護板の板表面上に配設された突起に、作業機械の先端が接触した際に、かかる先端が逃げる様子を概略的に示す断面説明図である。 本発明に従う地中埋設物保護板の複数を連結した状態の一例を示す平面説明図である。 本発明に従う地中埋設物保護板同士を連結した際の連結部の凹凸嵌合の様子を説明する断面説明図であって、図５におけるＣ−Ｃ切断線で切断した端面を示している。 本発明に従う地中埋設物保護板を、浅層管路と路面との間に埋設した際の様子を概略的に示す断面説明図である。

符号の説明

１０ 地中埋設物保護板
１２ 突起
１４ 板状部
１６ 辺部
１８ 溝
２０ 辺部
２２ 突条

Claims (6)

1. 地中に埋設されたケーブルや管路等の埋設物上に配設されて、該埋設物を地上からの作業に基因する損傷から保護する、硬質の材質からなる地中埋設物保護板にして、板表面が、少なくとも頂面が錐状乃至は湾曲面形状とされた外面を有する突起を多数突出せしめてなる形態において、形成されてなり、地上から地中に侵入せしめられる作業機械の先端が該突起への接触時にその外面形状によって側方に逃げ得るように構成したことを特徴とする地中埋設物保護板。
2. 前記突起が、球面形状において又は楕円球面形状において、所定厚さをもって形成されている請求項１に記載の地中埋設物保護板。
3. 前記突起が、千鳥状配列をもって板表面上に配設されている請求項１または請求項２に記載の地中埋設物保護板。
4. 前記保護板が矩形形状において構成されると共に、該矩形形状の隣り合う二つの辺部に、それぞれ、該辺部の延びる方向に上方に開口する溝が形成されている一方、該矩形形状の隣り合う他の二つの辺部に、それぞれ、対応する辺部の前記溝に係合し得る下向きの突条が該辺部の延びる方向に形成され、それら溝と突条の凹凸嵌合によって、二つの防護板が互いに連結せしめられ得るようになっている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の地中埋設物保護板。
5. 前記保護板が、マルテンサイト組織中に球状の炭化バナジウムを微細に分散せしめてなる合金白鋳鉄を材質としている請求項１乃至請求項４の何れかに記載の地中埋設物保護板。
6. 前記多数の突起間に位置する板状部が、少なくとも１５mmの板厚を有している請求項５に記載の地中埋設物保護板。
   

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