CN109298494A - 涂覆pc钢的绞线 - Google Patents

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Abstract

一种涂覆PC钢的绞线(1a，1b，1c，1d，1e，1f，1g，1h)设置有：绞线(2)，其通过扭绞多根钢制线材(21)而获得；防腐蚀涂层(3)，其具有覆盖所述绞线(2)的外周的外周部(31)；外涂层(6)，其覆盖所述防腐蚀涂层(3)的外周；以及光纤(4)，其设置在位于所述外涂层(6)的外周表面内侧并且与所述绞线(2)中的线股凹槽(22)对应的位置从而使得所述光纤(4)跟随所述绞线(2)的膨胀和收缩。

Description

涂覆PC钢的绞线
本申请是申请日为2016年1月5日、申请号为201680004944.3(国际申请号：PCT/JP2016/050120)、发明名称为“涂覆PC钢的绞线”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及包括光纤的涂覆PC钢的绞线。特别地，本发明涉及有助于传递构造线材的应变以及有助于保护光纤的涂覆PC钢的绞线。
背景技术
PC钢，诸如PC(预应力混凝土)钢绞线，作为一种部件(张力部件)已经是公知的，当该部件被嵌入混凝土结构或者被设置在混凝土结构外部时，该部件用于通过将压缩力传递至混凝土结构来增强混凝土结构。
例如，专利文献1(日本专利公开No.2010-133871)公开了一种张力部件(PC钢绞线)，其包括中空体以及扭绞在一起以包围中空体的外周从而承受张力的多根构造线材。在该张力部件(PC钢绞线)的中空体内部设置有光纤和填充材料。光纤被用作应变传感器。填充材料设置在中空体与光纤之间从而保持光纤在中空体内的位置。通过将光纤收纳在中空体内部，防止在张力部件的使用过程中光纤受损并且防止张力部件中产生的应变经由构造线材、中空体和填充材料传递至光纤。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利公开No.2010-133871
发明内容
技术问题
对于不使用上述中空体和填充材料而使用更薄结构确保应变传递同时充分保护光纤的构造存在需要。如此提供的中空体和填充材料用来保护光纤并且允许光纤跟随构造线材的膨胀和收缩。然而，因为中空体和填充材料基本上不用作张力部件，包括中空体和填充材料导致部件数量增加并且张力部件的直径增大。
已经考虑到上述情况而做出本发明，本发明的一个目的是提供一种有助于传递构造线材的应变以及有助于保护光纤的涂覆PC钢的绞线。
解决问题的技术方案
根据本发明的一个实施例的涂覆PC钢的绞线包括：绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；防腐蚀涂层，其具有覆盖所述绞线的外周的外周部；外涂层，其覆盖所述防腐蚀涂层的外周；以及光纤，其设置在位于所述外涂层的外周表面内侧并且与所述绞线中的线股凹槽对应的位置从而跟随所述绞线的膨胀和收缩。
本发明的有益效果
上述涂覆PC钢的绞线有助于传递构造线材的应变并且有助于保护光纤。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图2是示出根据第一实施例的涂覆PC钢的绞线的示意性侧视图。
图3是示出根据改型例1-1的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图4是示出根据改型例1-2的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图5是示出根据改型例1-2的涂覆PC钢的绞线的示意性侧视图。
图6是示出根据改型例1-3的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图7是示出根据改型例1-3的涂覆PC钢的绞线的示意性侧视图。
图8是示出根据改型例1-4的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图9是示出根据改型例1-4的涂覆PC钢的绞线的示意性侧视图。
图10是示出根据第二实施例的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图11是示出根据改型例2-1的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
图12是示出根据改型例2-2的涂覆PC钢的绞线的示意性横截面图。
具体实施方式
[本发明的各个实施例的描述]
首先，列举并描述本发明的各个实施例的内容。
(1)根据本发明的一个实施例的涂覆PC钢的绞线包括：绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；防腐蚀涂层，其具有覆盖所述绞线的外周的外周部；外涂层，其覆盖所述防腐蚀涂层的外周；以及光纤，其设置在位于所述外涂层的外周表面内侧并且与所述绞线中的线股凹槽对应的位置从而跟随所述绞线的膨胀和收缩。
根据上述构造，与没有设置防腐蚀涂层的情况相比，其中包含的防腐蚀涂层有助于构造线材表现更一致。因此，有助于提高通过光纤测量应变的精确度。此外，因为光纤设置在位于外涂层的外周表面内侧并且与线股凹槽对应的位置，因此，有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩，从而有助于传递和精确地测量每根构造线材的应变。
当在没有防腐蚀涂层的情况下绞线受到张力时，构造线材被偏置，结果是过大的压缩力会作用在位于与线股凹槽对应的位置的光纤上。这会导致测量应变的精度降低并且损坏光纤。为了解决这一问题，根据上述构造，因为包含有防腐蚀涂层，可以抑制在绞线受张力时构造线材被偏置，从而有助于抑制测量应变的精度降低以及抑制光纤的机械损坏。此外，通过在与线股凹槽对应的位置设置光纤，容易通过设置在光纤两侧的构造线材以及围绕光纤的构造线材保护光纤不受外部环境损坏。此外，有助于将光纤设置在涂覆PC钢的绞线的包络圆中，从而涂覆PC钢的绞线的直径不大可能变大。
当光纤设置在防腐蚀涂层与外涂层之间(边界部分)时，其中包含的外涂层进一步有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩。此外，有助于抑制绞线的腐蚀。
根据上述构造，没有包含常规的中空体或填充材料，从而可以减少部件数量。
(2)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，所述光纤通过粘接剂固定于所述防腐蚀涂层的表面中的所述线股凹槽。
根据上述构造，利用粘接剂将光纤固定于防腐蚀涂层的线股凹槽，从而有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩。
(3)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，所述光纤被所述防腐蚀涂层固定而不使用粘接剂。
根据上述构造，可以通过防腐蚀涂层本身将光纤固定，从而不需要粘接剂。这消除了与施加粘接剂的操作有关的复杂性。此外，与利用粘接剂将光纤固定的情况相比，可以预期在长时间段内光纤跟随绞线的膨胀和收缩。
(4)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，在不使用粘接剂的情况下通过防腐蚀涂层将光纤固定，所述光纤具有嵌入在所述防腐蚀涂层中并与所述防腐蚀涂层成一体的部分。
根据上述构造，光纤具有嵌入防腐蚀涂层中并与防腐蚀涂层成一体的部分，从而有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩。此外，光纤不大可能与防腐蚀涂层分离，从而有助于防止光纤的脱落。
(5)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，在不使用粘接剂的情况下通过防腐蚀涂层将光纤固定，所述防腐蚀涂层具有设置有压配合凹槽的表面，所述光纤的一部分压配合在所述压配合凹槽中。
根据上述构造，防腐蚀涂层的表面设置有压配合凹槽，光纤的一部分压配合在压配合凹槽中，从而有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩。
(6)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，所述防腐蚀涂层具有设置有凹凸部的表面，所述凹凸部用于增大与所述光纤和所述外涂层的摩擦阻力；以及所述凹凸部小于所述线股凹槽形成的凹凸部。
根据上述构造，有助于增大光纤和防腐蚀涂层之间的摩擦阻力以及防腐蚀涂层和外涂层之间的摩擦阻力，从而有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩。
(7)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，所述光纤设置在外周构造线材和内周构造线材或中心构造线材包围的三重点处，所述外周构造线材和所述内周构造线材或所述中心构造线材构成所述绞线，所述内周构造线材或所述中心构造线材与所述外周构造线材相邻。
根据上述构造，因为光纤被构造线材包围，可以机械地保护光纤。此外，管线设置在三重点处的间隙中，从而涂覆PC钢的绞线的直径不大可能变大。
(8)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，所述防腐蚀涂层具有设置在所述构造线材之间的填充部分。
根据上述构造，因为光纤可以通过填充材料与三重点处的构造线材一体化，有助于光纤跟随绞线的膨胀和收缩。
(9)作为所述涂覆PC钢的绞线的一个实施例，所述绞线包括所述中心构造线材和围绕所述中心构造线材的外周螺旋地扭绞的多根外周构造线材，以及相邻外周构造线材之间的间隙具有等于或超过所述光纤的直径的长度。
根据上述构造，有助于光纤设置在三重点处。这是因为当在三重点处设置光纤时，如果在外周构造线材与另一个外周构造线材(两者之间的间隔是封闭的)之间的一个位置处加宽间隔时，形成了等于或大于光纤直径的间隙。该间隙的长度是指：当通过加宽外周构造线材与另一个外周构造线材(两者之间的间隔是封闭的)之间的一个位置处的间隔而形成间隙时，在与形成该间隙的两根外周构造线材的公共外接线正交的直线之中，与这些外周构造线材中的每一个外接的直线之间的长度。
[本发明的各个实施例的细节]
下文参考附图描述了根据本发明的实施例的细节。应该注意到，本发明由权利要求的范围限定，而非由这些实例限定，并且旨在包括落入权利要求书的范围和等同意义内的任何改动。
[第一实施例]
参考图1和图2，将描述根据第一实施例的涂覆PC钢的绞线1a。涂覆PC钢的绞线1a包括：绞线2，其具有扭绞在一起的多根钢构造线材21；防腐蚀涂层3，其具有覆盖绞线2的外周的外周部31；外涂层6，其覆盖防腐蚀涂层3的外周；以及光纤4。该涂覆PC钢的绞线1a的主要特征在于，通过将光纤4设置在位于外涂层6的外周面内侧并与绞线2中的线股凹槽对应的位置(包括线股凹槽)，使光纤4与绞线2相结合。尽管后面将详细描述，通过将光纤4与绞线2相结合，有助于光纤4跟随绞线2(构造线材21)的膨胀和收缩，从而可以精确地测量构造线材21的应变。下面将详细地描述各种构造。附图中相同的附图标记表示相同的部件。
[涂覆PC钢的绞线]
例如，涂覆PC钢的绞线1a嵌入在混凝土结构的内部或者设置在混凝土结构的外部，从而增强混凝土结构。具体地说，通过将张力施加于绞线2(构造线材21)并且将张力作为压缩力传递至混凝土结构来增强混凝土结构。
(绞线)
通过将多根钢构造线材21扭绞在一起而形成绞线2。每根构造线材21承受张力。决定于涂覆PC钢的绞线1a的使用方式(作为内部线缆或外部线缆)，可以适当地选择构造线材21的数量。构造线材21的数量实例包括7、19等。
当构造线材21的数量是7时，绞线2具有单层式线股结构，其中六根外周构造线材21o围绕一根中心构造线材21c的外周螺旋地扭绞。外周构造线材21o位于绞线2的最外周。中心构造线材21c和外周构造线材21o可以由具有基本上相同直径的构造线材构成(图1)。作为选择，中心构造线材21c(外周构造线材21o)可以由直径大于(小于)外周构造线材21o(中心构造线材21c)的直径的构造线材构成(图11；参见下面的改型例2-1)。
另一方面，当构造线材的数量是19时，绞线具有两层式线股结构(未示出)，其中内周构造线材和外周构造线材从内侧依次地围绕一根中心构造线材螺旋地扭绞。典型地，存在具有不同数量内周构造线材和外周构造线材的两类绞线。具体地说，有如下两类绞线；包括一根中心构造线材、九根内周构造线材和九根外周构造线材的绞线；以及包括一根中心构造线材、六根内周构造线材和十二根外周构造线材的绞线。在前一类型中，中心构造线材和每根外周构造线材由具有基本上相同直径的构造线材构成，并且每根内周构造线材由直径小于中心构造线材的直径的构造线材构成。在后一类型中，中心构造线材和每根内周构造线材由具有基本上相同直径的构造线材构成。外周构造线材设置成使得具有与中心构造线材基本上相同直径的构造线材和具有更小直径的构造线材交替地设置。
在绞线2的三根相邻构造线材包围的三重点(triple point)处形成的谷部或者在外周构造线材21c的两根相邻构造线材之间形成的谷部是在绞线2的纵向上连续的线股凹槽22。当绞线2具有单层式线股结构时(具有7根构造线材)，三重点处的间隙形成于中心构造线材21c和两根外周构造线材21o中的每个之间。当绞线具有两层式线股结构时(具有19根构造线材)，三重点处的间隙形成于中心构造线材和两根内周构造线材中的每个之间、一根内周构造线材和两根外周构造线材中的每个之间、以及两根内周构造线材中的每个和一根外周构造线材之间。
这里，绞线2具有包括7根构造线材21的单层式线股结构，其中，中心构造线材21c和每根外周构造线材21o具有基本上相同的直径。对于绞线2，可以使用均由公知材料构成并且具有公知尺寸的构造线材。
(防腐蚀涂层)
防腐蚀涂层3通过保护绞线2不受外部环境损坏来抑制绞线2的腐蚀。防腐蚀涂层3具有覆盖绞线2的外周的外周部31。外周部31具有沿着绞线2的外周轮廓的表面，并且在该表面中，线股凹槽32形成于与绞线2的线股凹槽22对应的位置。
防腐蚀涂层3优选地具有设置在构造线材21之间(三重点)的填充部分33。因此，可以抑制水分等进入绞线2中的间隙，从而进一步有助于抑制绞线2的腐蚀。此外，当光纤4如后述第二实施例设置在三重点处时(图10)，如此包含的填充部分33可以将光纤4和构造线材21固定在三重点处，从而有助于光纤4跟随构造线材21的膨胀和收缩。当包含填充部分33时，外周部31和填充部分33可以使用相同的材料连续地形成。这里，设置有使用与外周部31相同的材料连续地形成的填充部分33。
防腐蚀涂层3的材料实例包括耐腐蚀性优秀的树脂。这种树脂的实例包括环氧树脂，聚乙烯树脂等。这里，防腐蚀涂层3(外周部31和填充部分33)由环氧树脂构成。
(光纤)
光纤4被用作测量构造线材21的应变的传感器。对于光纤4，可以适当地使用包括芯部和包层的光纤。芯部和包层的材料实例包括塑料和石英玻璃。对于光纤4的构造，可以使用；光纤构造线材(未示出)，其具有位于包层外周处的一次涂层；光纤芯线(未示出)，其还包括二次涂层；光纤软线(未示出)，其包括二次涂层外周处的增强材料和覆盖增强材料外周的外护套；等等。一次涂层的材料实例包括紫外线固化型树脂。二次涂层的材料实例包括阻燃性聚酯弹性体等。增强材料的材料实例包括玻璃纤维、碳纤维、芳轮纤维等。外护套的材料实例包括：阻燃性聚烯烃，诸如阻燃性聚乙烯；阻燃性交联聚烯烃，诸如阻燃性交联聚乙烯；耐热性乙烯树脂；等等。这里，光纤4是包括一次涂层和二次涂层的光纤芯线，其中芯部和包层均由石英玻璃构成。
可以设置一根或多根光纤4。可以根据测量应变的方法适当地选择光纤4的数量。用于测量应变的方法实例包括：BOCDA(布里渊光相关域分析)；BOTDR(布里渊光时域反射)；FBG(光纤布拉格光栅)；等等。当采用BOCDA作为测量方法时，使用不少于2个的偶数光纤4。当采用BOTDR或FBG作为测量方法时，使用一根或多根光纤4。当采用BOCDA作为测量方法时，将两根光纤4的端部从涂覆PC钢的绞线1a的一端侧引出，从而将端部彼此连接，并且将这两根光纤的另一侧端部从涂覆PC钢的绞线1a的另一端侧引出，从而连接至BOCDA测量装置(未示出)。当采用BOTDR或FBG作为测量方法时，将光纤4的一侧端部设置在涂覆PC钢的绞线1a的一端侧，并且将光纤4的另一侧端部从涂覆PC钢的绞线1a的另一端侧引出，从而连接至BOTDR测量装置(未示出)或FBG测量装置(未示出)。在每一种测量方法中，当提供的光纤4超过测量应变所需的数量时，没有用于测量应变的光纤4可以用作备用光纤。
光纤4设置在位于外涂层6的外周面内侧并且与绞线2的线股凹槽对应的位置。表述“光纤4设置在外涂层6的外周面内侧”包括如下情形：光纤4嵌入在防腐蚀涂层3中的情形；光纤4设置在防腐蚀涂层3和外涂层6之间(边界部分)的情形；以及光纤4嵌入在外涂层6中的情形。当光纤4嵌入在外涂层6中时，光纤4典型地设置在位于防腐蚀涂层3的外周附近的位置。与线股凹槽对应的位置实例包括：位于防腐蚀涂层3外侧的线股凹槽32(外周部31的表面)；以及位于防腐蚀涂层3内侧的线股凹槽22。当包括多根光纤4(例如，两根)时，线股凹槽22和32设置为使得光纤4彼此面对而中心构造线材21c置于光纤4之间。
决定于该光纤4的位置，涂覆PC钢的绞线构造成如下：外侧定位型，其中光纤4设置在防腐蚀涂层3外侧(外周部31的表面)的线股凹槽32中；以及内侧定位型，其中光纤4设置在防腐蚀涂层3内侧的线股凹槽22中。对于外侧定位型，存在如下类型：固定型，其中通过将光纤4固定至外周部31的表面而使光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩；以及非固定型，其中光纤4不固定而是通过光纤4和防腐蚀涂层3之间的摩擦阻力而跟随绞线2的膨胀和收缩。对于固定型，存在如下类型：下述构造(1)和(2)中的至少一种构造，其中独立于防腐蚀涂层3附加地提供固定部件5；以及下述构造(3)或(4)，其中不包括这样独立的固定部件5并且防腐蚀涂层3本身用于执行固定部件5的功能。非固定型的一个实例是在防腐蚀涂层3的表面提供凹凸部7以增大与光纤4的摩擦阻力。该凹凸部7小于由每个线股凹槽22、32形成的凹凸部。非固定型的实例包括：下述构造(5)，其中通过独立于防腐蚀涂层3的不同部件在防腐蚀涂层3的表面形成凹凸部7；以及下述构造(6)，其中不包括这样的不同部件，并且凹凸部7形成于防腐蚀涂层3本身上。另一方面，内侧定位型的实例包括下述构造(7)和(8)。
(1)构造，其中固定部件5由粘接剂51构成(图2)。
(2)构造，其中固定部件5由覆盖防腐蚀涂层3外周的外涂层6构成(图1)。
(3)构造，其中光纤4具有嵌入在防腐蚀涂层3的外周部31的表面中的部分(图3)。
(4)构造，其中在防腐蚀涂层3的外周部31的表面中形成有压配合凹槽34，光纤4压配合于压配合凹槽34中(图4和5)。
(5)构造，其中通过穿过防腐蚀涂层3的外周部31的表面部分地露出的固体颗粒71形成凹凸部7(图6和7)。
(6)构造，其中通过对防腐蚀涂层3的构成材料进行表面处理在防腐蚀涂层3的表面处连续地形成凹凸部7(图8和9)。
(7)构造，其中光纤4设置在绞线2的三根相邻构造线材21包围的三重点(线股凹槽22)处(图10和11)。
(8)构造，其中光纤4设置在形成于绞线2的相邻外周构造线材21o之间的谷部(线股凹槽22)处(图12)。
这里，将描述构造(1)和(2)。构造(3)将在改型例1-1中进行描述。构造(4)将在改型例1-2中进行描述。构造(5)将在改型例1-3中进行描述。构造(6)将在改型例1-4中进行描述。构造(7)将在第二实施例和改型例2-1中进行描述。构造(8)将在改型例2-2中进行描述。
在第一实施例中，光纤4设置在与外周部31表面的线股凹槽32对应的位置。也就是说，光纤4设置在基本上与防腐蚀涂层3(外周部31)和外涂层6(下面描述)之间的边界部分对应的位置。光纤4沿着线股凹槽32以螺旋方式设置。当包括两根光纤4d时，这些光纤4设置在线股凹槽32中，使得光纤4彼此面对，而中心构造线材21c置于光纤4之间(图1)。
(固定部件)
固定部件5将光纤4固定至防腐蚀涂层3(图2)。在图2中，为了易于说明，图1所示的外涂层6(下面描述)被省略。利用该固定，有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩，从而能够以高精度容易地测量构造线材21的应变。固定部件5包括粘接剂51。粘接剂51施加到沿着光纤4的纵向等间距隔开的位置。例如，每隔光纤4的节距施加粘接剂51。因此，光纤4能够一定程度地固定至外周部31的表面，使得光纤4能够跟随绞线2的膨胀和收缩，同时防止粘接剂51的施加变得复杂。
(外涂层)
涂覆PC钢的绞线1包括覆盖防腐蚀涂层3的外周的外涂层6。这进一步有助于抑制绞线2的腐蚀。该外涂层6预期具有如固定部件5那样将光纤4固定至防腐蚀涂层3的功能。当外涂层6充分地预期具有如固定部件5那样的功能时，可以省略上述粘接剂51。外涂层6的外周面由未设置线股凹槽的柱状表面构成。外涂层6的材料实例包括PE树脂。
[涂覆PC钢的绞线的制造方法]
上述涂覆PC钢的绞线1可以通过一种制造涂覆PC钢的绞线的方法来制造，该方法包括下面的准备步骤、固定步骤和挤出步骤。
(准备步骤)
在准备步骤中，准备包括绞线2和防腐蚀涂层3的涂覆线以及光纤4。可以通过下述方法准备涂覆线；准备制成的涂覆线；或者通过在绞线2上形成防腐蚀涂层3来形成涂覆线。绞线2可以通过围绕中心构造线材21c的外周螺旋地扭绞六根外周构造线材21o而形成。
防腐蚀涂层3通过公知的粉末涂覆方法形成。为了进行粉末涂覆，利用缀板将绞线2的外周构造线材21o解开。在解开的外周构造线材21o之间形成间隙，从而将树脂充分地施加至每根外周构造线材21o和中心构造线材21c之间。因此，防腐蚀涂层3的树脂(环氧树脂)可以被施加至中心构造线材21c和外周构造线材21o的外周。将这些外周构造线材21o围绕中心构造线材21c再次扭绞并且然后使施加的树脂冷却。解开和再次扭绞的步骤允许形成填充部分33而不会在中心构造线材21c和两根外周构造线材21o中的每个之间的三重点处形成间隙，并且允许通过在外周构造线材21o的外周处沿着外周构造线材21o的螺旋外周轮廓形成外周部31来形成防腐蚀涂层3。
(固定步骤)
在固定步骤中，将光纤4设置在防腐蚀涂层3的线股凹槽32中并且通过施加粘接剂51而固定。这里，每隔光纤4的节距施加粘接剂51(图2)。
(挤出步骤)
在挤出步骤中，将用作防腐蚀涂层3的外周上的外涂层6的树脂的PE树脂挤出成型为外涂层6。因此，光纤4被固定在防腐蚀涂层3和外涂层6之间。
[功能和效果]
根据涂覆PC钢的绞线1a，可以获得如下效果：
(1)通过在防腐蚀涂层3的线股凹槽32中设置光纤4，与在绞线2的三重点处设置光纤4的情况相比，可以更容易地设置光纤4。
(2)因为不需要解开构造线材21，与在绞线2的三重点处设置光纤4的情况相比，光纤4的一侧端部可以更容易地从涂覆PC钢的绞线1a的一端侧引出，以便于连接到应变测量装置。
(3)通过利用粘接剂51将光纤4固定至防腐蚀涂层3的线股凹槽32，有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩。
(4)通过利用粘接剂51将光纤4固定至防腐蚀涂层3的线股凹槽32，不需要常规的中空体或填充材料，从而导致减少部件数量。
(5)本文包括的外涂层6用于覆盖光纤4。因此，可以容易地保护光纤4并且即使粘接剂51被移除也能防止光纤4脱落。
[改型例1-1]
参考图3，现在将描述改型例1-1的涂覆PC钢的绞线1b。涂覆PC钢的绞线1b与第一实施例的涂覆PC钢的绞线1a的不同之处在于，光纤4被防腐蚀涂层3本身固定至防腐蚀涂层3的表面而不像第一实施例中那样使用粘接剂51(图2)，并且在其它方面与第一实施例的涂覆PC钢的绞线1a相同。也就是说，涂覆PC钢的绞线1b包括绞线2、防腐蚀涂层3、光纤4和外涂层6。下面主要描述该不同之处，而对相同构造不进行描述。
光纤4具有嵌入在防腐蚀涂层3的外周部31的表面中并且与防腐蚀涂层3一体化的部分。由于它们以该方式彼此一体化，有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩，从而能够以高精度容易地测量构造线材21的应变。光纤4的剩余部分从外周部31的表面露出并且被外涂层6覆盖。在防腐蚀涂层3的外周部31的表面中，形成有通过嵌入光纤4而形成的凹陷部34。该凹陷部34沿着光纤4的螺旋而形成。
通过在第一实施例中所述形成防腐蚀涂层3的过程中设置光纤4来制造涂覆PC钢的绞线1b。具体地说，将一度解开的外周构造线材21o围绕中心构造线材21c再次扭绞，然后将光纤4压在树脂的表面上然后使树脂冷却。因此，光纤4的一部分嵌入在防腐蚀涂层3的外周部31的表面中，从而使光纤4与防腐蚀涂层3一体化。
[改型例1-2]
参考图4和图5，现在将描述改型例1-2的涂覆PC钢的绞线1c。涂覆PC钢的绞线1c与改型例1-1的涂覆PC钢的绞线1b在构造(其中光纤4被防腐蚀涂层3本身固定至防腐蚀涂层3的表面)方面的是不同的。也就是说，涂覆PC钢的绞线1c与改型例1-1的相同之处在于不使用粘接剂以及其它构造。涂覆PC钢的绞线1c包括绞线2、防腐蚀涂层3、光纤4和外涂层6。下面主要描述该不同之处，而对相似构造不进行描述。
在防腐蚀涂层3中，在外周部31的表面中形成有压配合凹槽35，光纤4压配合到该压配合凹槽35中。通过将光纤4压配合到压配合凹槽35中，可以将光纤4固定至防腐蚀涂层3，从而有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩。
压配合凹槽35可以在沿着线股凹槽32纵向的线股凹槽32的整个长度上形成，或者可以在线股凹槽32的纵向上部分地形成。这里，如图5所示，压配合凹槽35在沿着线股凹槽32纵向的整个长度上形成。应该注意到，在图5中为了易于说明，省略了图4所示的外涂层6，光纤4被图示为与防腐蚀涂层3(压配合凹槽35)是分离的。
压配合凹槽35具有与光纤4的直径基本上相同或者稍小的宽度。因此，有助于将光纤4压配合到压配合凹槽35中而不损坏光纤4。在将光纤4设置于压配合凹槽35中之后，光纤4不大可能从压配合凹槽35脱落。只要光纤4不会脱落，可以适当地选择压配合凹槽35的深度。例如，压配合凹槽35的深度可以与光纤4的直径一样大。可以通过在形成防腐蚀涂层3之后进行切割来形成压配合凹槽35。
[改型例1-3]
参考图6和图7，现在将描述改型例1-3的涂覆PC钢的绞线1d。涂覆PC钢的绞线1d与第一实施例以及改型例1-1和1-2的不同之处在于，光纤4通过光纤4和防腐蚀涂层之间的摩擦阻力跟随绞线2的膨胀和收缩而不将光纤4固定至防腐蚀涂层3。其它构造与第一实施例以及改型例1-1和1-2相同。下面主要描述该不同之处，而对相似构造不进行描述。应该注意到，在图7中为了易于说明，省略了图6所示的外涂层6，光纤4被图示为与防腐蚀涂层3(线股凹槽32)是分离的。
涂覆PC钢的绞线1d包括：与第一实施例相同的绞线2、防腐蚀涂层3和光纤4；固体颗粒71，其形成用于增大与光纤4的摩擦阻力的凹凸部7；以及外涂层6。这里，固体颗粒71由与防腐蚀涂层3不同的部件构成，具有部分地从防腐蚀涂层3的外周部31的表面露出的部分，并且具有嵌入在外周部31中的剩余部分。利用这些固体颗粒71，可以增大光纤4和防腐蚀涂层3之间的摩擦阻力以及防腐蚀涂层3和外涂层6之间的摩擦阻力，从而有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩。对于固体颗粒71，可以使用诸如沙粒等公知的颗粒。
通过在改型例1-1的涂覆PC钢的绞线1b的制造过程中喷涂固体颗粒71然后使树脂冷却，而非将光纤4压在施加于绞线2的树脂上，制造涂覆PC钢的绞线1d。然后，固体颗粒71的一部分从环氧树脂表面露出并且剩余部分嵌入在树脂中。通过如下方式使光纤4嵌入在外涂层6的材料中：将光纤4设置为与固体颗粒71的嵌入表面接触；以及在外周部挤出用于外涂层6的熔融树脂。然后使用于外涂层6的树脂冷却并且相应地收缩，从而使外涂层6与嵌入有固体颗粒71的表面接触。外涂层6的材料优选地是上述PE树脂。
[改型例1-4]
参考图8和图9，现在描述改型例1-4的涂覆PC钢的绞线1e。涂覆PC钢的绞线1e与改型例1-3的不同之处在于，用于借助摩擦阻力使光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩的凹凸部7形成于防腐蚀涂层3自身处，并且在其它方面与改型例1-3相同。也就是说，涂覆PC钢的绞线1e包括绞线2、防腐蚀涂层3、光纤4和外涂层6。下面主要描述该不同之处，而对相似构造不进行描述。
利用用于防腐蚀涂层3的材料在防腐蚀涂层3的表面处连续地形成凹凸部7。在该凹凸部7中，以条带的形式交替地形成凹陷部和凸出部。凹凸部7的凹陷部和凸出部每个的纵向可以沿着如下方向(1)或(2)形成：(1)绞线2的螺旋方向；和(2)与上述绞线2的螺旋方向相反的螺旋方向。在每个方向(1)和(2)中，光纤4与凹凸部7交叉以有助于增大光纤4和凹凸部7之间的摩擦以及凹凸部7和外涂层6之间的摩擦。因此，有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩。这里，如图9所示，凹凸部7的凹陷部和凸出部每个的纵向是沿着与绞线2的螺旋方向相反的螺旋方向。应该注意到，在图9中为了易于说明，省略了图8所示的外涂层6，光纤4被图示为与防腐蚀涂层3(线股凹槽32)是分离的。除了这一点，防腐蚀涂层3的厚部(薄部)可以以预定间隔沿着轴向形成。也就是说，防腐蚀涂层3可以为条带状形状，其中环形凸出部和环形凹陷部沿纵向交替地形成，环形凸出部具有均一的高度，每个凹陷部具有比防腐蚀涂层3的表面上的每个环形凸出部的直径小的直径。
可以通过如下方法形成涂覆PC钢的绞线1e：在第一实施例的涂覆PC钢的绞线1a的制造过程中，在再次扭绞外周构造线材21o之后以及在使施加的树脂冷却之前，使第一实施例的涂覆PC钢的绞线1a通过辊，该辊具有设置有凹凸部的内周表面。
[第二实施例]
参考图10，现在将描述第二实施例的涂覆PC钢的绞线1f。涂覆PC钢的绞线1f与第一实施例的涂覆PC钢的绞线1a的主要不同之处在于，涂覆PC钢的绞线1f是内侧定位型，其中光纤4设置在防腐蚀涂层3的内侧线股凹槽22中。下面主要描述该不同之处，而对相似构造不进行描述。
涂覆PC钢的绞线1f包括绞线2、防腐蚀涂层3、光纤4和外涂层6。PE树脂被用作防腐蚀涂层3的材料。光纤4构造成使得芯部和包层每个的材料均是石英玻璃，并且使用包括一次涂层的光纤构造线材。光纤4设置在与形成于三重点处的线股凹槽22对应的位置，三重点被绞线2的三根相邻构造线材21(中心构造线材21c和两根外周构造线材21o)包围。光纤4在该线股凹槽22中的防腐蚀涂层3的填充部分33处被固定于绞线2并且与绞线2一体。上文已经讨论了当绞线具有七根构造线材时的三重点，但是当绞线具有19根构造线材时，可以利用各构造线材之间的间隙，诸如外周构造线材与内周构造线材包围的间隙。尽管三重点决定于外周构造线材和内周构造线材的线材尺寸，但是可以利用两根外周构造线材和一根内周构造线材包围的间隙。
通过如下方式制造涂覆PC钢的绞线1f：准备复合线材，其中光纤3设置在形成于绞线2的三重点处的线股凹槽22处；以及通过用PE树脂涂覆复合线材的外周和在构造线材21之间填充PE树脂来形成防腐蚀涂层3。复合线材可以通过方法(1)至(4)之一来制造。
(1)压入光纤4
用诸如收缩管等圆柱形部件(未示出)包围绞线2的外周，以避免流体逃逸到绞线2外部，并且沿绞线2的轴向形成流体路径。然后，利用压缩空气将光纤4压入在绞线2的三重点处形成的线股凹槽22。
(2)扭绞光纤4
当围绕中心构造线材21c将六根外周构造线材21o螺旋地扭绞在一起时，与外周构造线材21o一起扭绞光纤4使得光纤4设置在绞线2的三重点处。
(3)牵拉光纤4
当围绕中心构造线材21c将六根外周构造线材21o螺旋地扭绞在一起时，与外周构造线材21o一起扭绞比光纤4细的线材使得该细线材设置在绞线2的三重点处。然后，在绞线2的一端侧将光纤4连接至该线材的末端。然后，通过从绞线2的另一端侧牵拉线材，将光纤4拉入三重点中。
(4)解开外周构造线材21o和定位光纤4
通过围绕中心构造线材21c将六根外周构造线材21螺旋地扭绞在一起制成绞线2。解开该绞线2的一根外周构造线材21o。因此，在外周构造线材21o之间，螺旋地形成对应于一根外周构造线材21o的间隙。接下来，将光纤4设置在该间隙中。然后，设置解开的外部构造线材21o以填充间隙。
根据上述方法(1)至(4)之一，制成复合线材，从而将熔融的PE树脂挤出到绞线2的外周。在该情况下，不需要一度解开绞线2。然后，通过挤出到绞线2外周的PE树脂从绞线2的外周侧施加压力，从而在外周构造线材21o和中心构造线材21c之间提供PE树脂。通过在该状态下使PE树脂冷却，可以形成防腐蚀涂层3，其中填充部分33和外周部31连续地形成。在填充部分33中，设置PE树脂，而不在中心构造线材21c和两根外周构造线材21o之间的三重点处形成间隙。外周部31在外周构造线材21o的外周沿着外周构造线材21o的螺旋轮廓形成。
[功能和效果]
根据第二实施例的涂覆PC钢的绞线1f，可以获得如下效果：
(1)因为通过在绞线2的三重点处设置光纤4而使得光纤4被构造线材包围，可以更加有助于保护光纤4。
(2)因为通过在三重点处的防腐蚀涂层3的填充部分33而使得光纤4固定于构造线材21并且与构造线材21成一体，有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩。
(3)因为可以有效利用三重点处的间隙，涂覆PC钢的绞线1f的直径不大可能变大。
(4)因为不需要粘接剂，可以进一步减少部件的数量。
[改型例2-1]
参考图11，下面描述如下描述改型例2-1的涂覆PC钢的绞线1g。涂覆PC钢的绞线1g与第二实施例的涂覆PC钢的绞线1f的不同之处在于：中心构造线材21c的直径不同于外周构造线材21o的直径，并且在其它方面与第二实施例的涂覆PC钢的绞线1f相同。也就是说，涂覆PC钢的绞线1g包括绞线2、防腐蚀涂层3和光纤4，光纤4设置在形成于绞线2的三重点处的线股凹槽22处。下面主要描述该不同之处，而对相似构造不进行描述。
在满足如下条件(1)和(2)的同时，可以将外周构造线材21o的直径和中心构造线材21c的直径适当地选择为彼此不同：
(1)外周构造线材21o和中心构造线材21c的全部构造线材的总横截面积与如下情况下的总横截面积相当：如第二实施例中那样，外周构造线材21o的直径与中心构造线材21c的直径基本上相同。
(2)相邻外周构造线材21o之间的间隙的长度不小于光纤4的直径。该间隙的长度是指：当通过加宽外周构造线材21o与另一个外周构造线材21o(两者之间的间隔是封闭的)之间的一个位置处的间隔而形成间隙时，在与形成该间隙的两根外周构造线材21o的公共外接线正交的直线之中，与这些外周构造线材21o中的每一个外接的直线之间的长度。也就是说，当围绕中心构造线材21c扭绞外周构造线材21o时，一个位置处的间隔变得大于相邻外周构造线材21o之间的光纤4的直径。
通过满足这些条件(1)和(2)，当利用能够容易地插入外周构造线材21o之间的合适工具(诸如滚刀等)确保间隙时，可以在三重点处容易地设置光纤4并且绞线2的外径(包络圆的直径)不大可能变大。这里，与外周构造线材21o的直径和中心构造线材21c的直径基本上相同的情况相比，使中心构造线材21c稍稍变大并且使外周构造线材21o稍稍变小。
光纤4可以是光纤构造线材或光纤芯线。这里，光纤4构造成光纤芯线。
可以如下方式制造涂覆PC钢的绞线1g。首先，准备绞线2和光纤4。接下来，将绞线2中相邻外周构造线材21o之间的一个位置处的间隔加宽并且使其间的其它间隔是封闭的。然后，将光纤4设置为在绞线2的三重点处沿着线股凹槽22从加宽的间隔延伸。接下来，在如下位置将外周构造线材21o之间的间隔加宽：该位置面对具有加宽的间隔而中心构造线材21c置于期间，并且以类似方式设置光纤4。以该方式，制造复合线材。接下来，将熔融PE树脂挤出到复合线材的外周上并且使该PE树脂冷却。因为外周构造线材21o的直径小于中心构造线材21c的直径，在相邻外周构造线材21o之间形成间隙。因此，因为可以通过在三重点处设置光纤4来制造复合线材，而不使用第二实施例中所述用于制造复合线材的方法，可以容易地设置光纤4。此外，为了形成防腐蚀涂层3，可以容易地并且充分地将PE树脂供应至外周构造线材21o和中心构造线材21c之间，而不解开绞线2或者从外周对熔融PE树脂施加压力。
[改型例2-2]
参考图12，下面描述改型例2-2的涂覆PC钢的绞线1h。在光纤4的位置方面，涂覆PC钢的绞线1h与第二实施例的涂覆PC钢的绞线1f是不同的，并且其它方面与第二实施例相同。也就是说，涂覆PC钢的绞线1h包括绞线2、防腐蚀涂层3和光纤4。下面主要描述该不同之处，而对相似构造不进行描述。
光纤4可以是光纤构造线材或光纤芯线。这里，光纤4是光纤芯线。光纤4设置在相邻外周构造线材21o之间形成的线股凹槽22处。因为光纤4设置在相邻外周构造线材21o之间的线股凹槽22处，与光纤4设置在形成于绞线2的三重点处的线股凹槽22中的情况相比，可以更容易地设置光纤4。
可以通过如下方法形成涂覆PC钢的绞线1h：准备绞线2和光纤4；将光纤4设置在相邻外周构造线材21o之间的线股凹槽22中；以及然后按照与第二实施例相同的方式形成防腐蚀涂层3。
应该注意到，本发明的范围不限于上述实例，而是由权利要求的范围来限定，并且旨在包括落入权利要求书的范围和等同意义内的任何改动。例如，参考图4和5，在上述改型例1-2已经示出防腐蚀涂层3设置有压配合凹槽35；然而，代替压配合凹槽35，在不允许光纤4压配合于其中的情况下可以设置比压配合凹槽35更宽的收纳凹槽来收纳光纤4。在该情况下，光纤4可以使用粘接剂固定在收纳凹槽中，或者光纤4可以设置在收纳凹槽中，然后用外涂层6密封该收纳凹槽。以该方式，可以防止光纤4从收纳凹槽脱落并且可以有助于光纤4跟随绞线2的膨胀和收缩。
工业实用性
当嵌入在混凝土结构内部或设置在混凝土结构外部时，根据本发明的一个实施例的涂覆PC钢的绞线可以适当地用来增强混凝土结构。此外，通过使用光纤作为传感器，根据本发明的一个实施例的涂覆PC钢的绞线可以适当地用来检查绞线的整个长度上的张力状态。
附图标记列表
1a，1b，1c，1d，1e，1f，1g，1h：涂覆PC钢的绞线；2：绞线；21：构造线材；21c：中心构造线材；21o：外周构造线材；22：线股凹槽；3：防腐蚀涂层；31：外周部；32：线股凹槽；33：填充部分；34：凹陷部；35：压配合凹槽；4：光纤；5：固定部件；51：粘接剂；6：外涂层；7：凹凸部；71：固体颗粒。

Claims (11)

1.一种涂覆PC钢的绞线，包括：
绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；
防腐蚀涂层，其覆盖所述绞线的外周；以及
光纤，其设置在与所述绞线中的线股凹槽对应的位置，
所述绞线具有位于所述绞线的最外周的外周构造线材以及与所述外周构造线材相邻的内周构造线材或中心构造线材，
所述外周构造线材具有比所述内周构造线材或所述中心构造线材的直径小的直径，
所述防腐蚀涂层具有填充部分，所述填充部分设置在由所述外周构造线材和所述内周构造线材或所述中心构造线材包围的三重点处，并且
所述光纤设置在所述绞线的相邻外周构造线材之间形成的线股凹槽处，所述光纤被完全嵌入到所述防腐蚀涂层中而不使用粘接剂。
2.一种涂覆PC钢的绞线，包括：
绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；
防腐蚀涂层，其覆盖所述绞线的外周；以及
光纤，其设置在与所述绞线中的线股凹槽对应的位置，
所述光纤设置在由外周构造线材和内周构造线材或中心构造线材包围的三重点处，所述外周构造线材和所述内周构造线材或所述中心构造线材构成所述绞线，所述内周构造线材或所述中心构造线材与所述外周构造线材相邻。
3.根据权利要求2所述的涂覆PC钢的绞线，其中，所述防腐蚀涂层具有设置在所述构造线材之间的填充部分。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的涂覆PC钢的绞线，其中，
所述绞线包括所述中心构造线材和围绕所述中心构造线材的外周螺旋地扭绞的多根外周构造线材，以及
相邻外周构造线材之间的间隙具有等于或超过所述光纤的直径的长度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的涂覆PC钢的绞线，还包括：
外涂层，其覆盖所述防腐蚀涂层的外周。
6.一种涂覆PC钢的绞线，包括：
绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；
防腐蚀涂层，其覆盖所述绞线的外周；
外涂层，其覆盖所述防腐蚀涂层的外周；以及
光纤，其设置在位于所述外涂层的外周表面内侧并且与所述绞线中的线股凹槽对应的位置，
所述防腐蚀涂层具有设置有压配合凹槽的表面，所述光纤的一部分压配合在所述压配合凹槽中，并且
所述光纤被所述防腐蚀涂层固定而不使用粘接剂。
7.一种涂覆PC钢的绞线，包括：
绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；
防腐蚀涂层，其覆盖所述绞线的外周；
外涂层，其覆盖所述防腐蚀涂层的外周；以及
光纤，其设置在位于所述外涂层的外周表面内侧并且与所述绞线中的线股凹槽对应的位置，
所述防腐蚀涂层具有设置有凹凸部的表面，所述凹凸部用于增大与所述光纤和所述外涂层的摩擦阻力，并且
所述凹凸部小于所述线股凹槽形成的凹凸部。
8.一种涂覆PC钢的绞线，包括：
绞线，其中多根均由钢构成的构造线材扭绞在一起；
防腐蚀涂层，其具有覆盖所述绞线的外周的外周部；
外涂层，其覆盖所述防腐蚀涂层的外周；以及
光纤，其设置在位于所述外涂层的外周表面内侧并且与所述绞线中的线股凹槽对应的位置从而跟随所述绞线的膨胀和收缩。
9.根据权利要求8所述的涂覆PC钢的绞线，其中，所述光纤通过粘接剂固定于所述防腐蚀涂层的表面中的所述线股凹槽。
10.根据权利要求8所述的涂覆PC钢的绞线，其中，所述光纤被所述防腐蚀涂层固定而不使用粘接剂。
11.根据权利要求10所述的涂覆PC钢的绞线，其中，所述光纤具有嵌入在所述防腐蚀涂层中并与所述防腐蚀涂层成一体的部分。
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