CN107076585A - 缆线以及向光纤导入初始拉伸应变的导入方法 - Google Patents

缆线以及向光纤导入初始拉伸应变的导入方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107076585A
CN107076585A CN201680003346.4A CN201680003346A CN107076585A CN 107076585 A CN107076585 A CN 107076585A CN 201680003346 A CN201680003346 A CN 201680003346A CN 107076585 A CN107076585 A CN 107076585A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
mentioned
cable
strain
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680003346.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107076585B (zh
Inventor
山崎伸介
甲斐康幸
衣袋顺
衣袋顺一
仓又悟
杉山博希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Nippon Steel Engineering Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd, Nippon Steel Engineering Co Ltd filed Critical Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Publication of CN107076585A publication Critical patent/CN107076585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107076585B publication Critical patent/CN107076585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/14—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable
    • D07B1/145—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable comprising elements for indicating or detecting the rope or cable status
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16—Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
    • G01L5/105—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means using electro-optical means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/443—Protective covering
    • G02B6/4432—Protective covering with fibre reinforcements
    • G02B6/4433—Double reinforcement laying in straight line with optical transmission element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439—Auxiliary devices
    • G02B6/4457—Bobbins; Reels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/446—Floating structures carrying electric power plants for converting wind energy into electric energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2301/00—Controls
    • D07B2301/25—System input signals, e.g. set points
    • D07B2301/259—Strain or elongation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2301/00—Controls
    • D07B2301/55—Sensors
    • D07B2301/5531—Sensors using electric means or elements
    • D07B2301/5577—Sensors using electric means or elements using light guides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2501/00—Application field
    • D07B2501/20—Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2061—Ship moorings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/14—Suspended roofs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439—Auxiliary devices
    • G02B6/4471—Terminating devices ; Cable clamps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

缆线(10)具备：缆线主体(11)，由捆扎成一体的多根线材(14)构成；以及一对管套(12)，缆线主体(11)的两端部分别固定于该一对管套(12)，多根线材(14)中的至少一根为沿着缆线长度方向(D)延伸的光纤(17)由保护管(18)保护而形成的光纤内置线(16)，其中，光纤(17)从保护管(18)沿着缆线长度方向(D)朝相比管套(12)靠外侧突出，在一对管套(12)上分别设置有卷盘(30)，该卷盘(30)能够拆装地把持光纤(17)并对光纤(17)赋予初始拉伸应变。

Description

缆线以及向光纤导入初始拉伸应变的导入方法
技术领域
本发明例如涉及能够作为两端分别固定于构造体或者基础的构造用缆线而适当使用的缆线。
本申请基于2015年8月27日在日本提出的专利申请2015-168268号而主张优先权，并在此援引其内容。
背景技术
以往，已知有具备由捆扎成一体的多根线材构成的缆线主体的缆线。
作为上述缆线所具备的多根线材中的至少一根，包括下述专利文献1所记载的那样的通过沿着缆线长度方向延伸的光纤由保护管保护而形成的光纤内置线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-297777号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述以往的缆线中，当将光纤用于应变检测时，对于提高应变检测能力、精度存在改善的余地。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提高光纤的应变检测能力、精度。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明提出了以下的手段。
本发明所涉及的缆线具备：缆线主体，由捆扎成一体的多根线材构成；以及一对管套，上述缆线主体的两端部分别固定于该一对管套，上述多根线材中的至少一根为沿着缆线长度方向延伸的光纤由保护管保护而形成的光纤内置线，上述缆线的特征在于，上述光纤从上述保护管沿着缆线长度方向朝相比上述管套靠外侧突出，在上述一对管套上分别设置有把持上述光纤并对上述光纤赋予初始拉伸应变的拉伸应变赋予部。
在该情况下，拉伸应变赋予部能够把持光纤并对光纤赋予初始拉伸应变。因而，当对缆线主体施加张力时，能够使光纤与缆线主体一体地伸缩。由此，能够基于施加于缆线主体的张力高精度地使光纤应变。
此外，如果解除拉伸应变赋予部对光纤的把持，则能够将光纤从保护管拔出，进而从缆线卸下。
也可以构成为，上述拉伸应变赋予部具备通过在外周面卷绕上述光纤来把持上述光纤的卷盘部。
在该情况下，通过将光纤卷绕于卷盘部，由此借助在卷盘部的外周面与光纤之间产生的摩擦力，能够容易地把持光纤。进而，通过改变将光纤卷绕于卷盘部的圈数，能够容易地调整在卷盘部的外周面与光纤之间产生的摩擦力。此外，通过将卷绕于卷盘部的光纤从卷盘部解下，能够容易解除光纤的把持。
也可以构成为，上述拉伸应变赋予部具备将上述光纤固定于上述卷盘部的固定单元，上述卷盘部的外周面形成为上述光纤能够在周向上滑动的圆周面。
在该情况下，卷盘部的外周面为圆周面，由此，在卷绕于卷盘部的光纤中，在与卷盘部之间产生的摩擦力沿着周向逐渐增大。因而，在对光纤作用有拉伸方向的力的情况下，难以在光纤上产生局部的应力。
也可以构成为，上述卷盘部形成为能够在周向上旋转，并且具备限制朝周向的旋转移动的旋转限制单元。
在该情况下，通过使卷盘部旋转，能够向光纤导入初始拉伸应变。此外，在导入初始拉伸应变后，利用旋转限制单元限制卷盘部的旋转移动，由此能够抑制卷盘部的旋转所造成的影响，维持向光纤导入了初始拉伸应变的状态。
也可以构成为，上述缆线还具备填充材料，该填充材料填充于上述管套内，将上述多根线材的端部紧固于上述管套，上述拉伸应变赋予部经由上述填充材料保持于上述管套。
在该情况下，当对缆线主体施加张力时，拉伸应变赋予部连同填充材料一起与缆线主体的端部一体地移位。与此相对，在将拉伸应变赋予部直接保持于管套的情况下，当对缆线主体施加张力时，拉伸应变赋予部的移位被管套限制。因而，在光纤上除了产生缆线主体的张力变动之外，还产生由于与拉伸应变赋予部的相对移位而引起的张力变动。这样，通过将拉伸应变赋予部直接保持于填充材料而并非管套，能够抑制对光纤施加缆线主体的张力变动以外的要素，缆线张力检测精度提高。
本发明所涉及的向光纤导入初始拉伸应变的导入方法，在上述那样的缆线中，向光纤导入初始拉伸应变，其特征在于，利用上述拉伸应变赋予部把持插通于上述保护管的上述光纤并对该光纤赋予初始拉伸应变。
在该情况下，在进行缆线的设置作业或者所设置的缆线中的光纤的更换作业时，能够容易地进行向光纤的初始拉伸应变的导入。
发明效果
根据技术方案1所涉及的缆线，拉伸应变赋予部把持光纤并对光纤赋予初始拉伸应变，由此，当对缆线主体施加张力时，使光纤与缆线主体一体伸缩，能够基于施加于缆线主体的张力高精度地使光纤应变。
此外，如果解除拉伸应变赋予部对光纤的把持，则能够将光纤从保护管拔出进而从缆线卸下。由此，在光纤损伤等的情况下，能够简单地更换光纤。
根据技术方案2所涉及的缆线，通过将光纤卷绕于卷盘部，由此借助在卷盘部的外周面与光纤之间产生的摩擦力，能够容易地把持光纤。因而，在除了卷盘部之外，还具备固定光纤的固定单元的缆线的情况下，能够将从固定单元作用于光纤的锚定力抑制为较低。由此，当对缆线主体施加张力时，能够减小在光纤中的固定于固定单元的固定部分产生的应力，难以产生固定部分处的疲劳破坏、脆性破坏。
此外，通过将卷绕于卷盘部的光纤从卷盘部解下，能够容易地解除光纤的把持。由此，在光纤损伤等的情况下，能够简单地更换光纤。
根据技术方案3所涉及的缆线，卷盘部的外周面为圆周面，由此，在卷绕于卷盘部的光纤上，与卷盘部之间的摩擦力沿着周向逐渐增大。因而，在光纤从卷盘部抽出的部分中，摩擦力逐渐减小，因此，在摩擦力变小的部分，在卷盘部与光纤之间产生滑动。这样，在对光纤作用有拉伸方向的力的情况下，难以在光纤上产生局部的应力。其结果，能够抑制光纤损伤或者切断。
根据技术方案4所涉及的缆线，通过使卷盘部旋转，能够向光纤导入初始拉伸应变。此外，在导入初始拉伸应变后，利用旋转限制单元限制卷盘部的旋转移动，由此能够维持向光纤导入了初始拉伸应变的状态。其结果，能够容易地进行向光纤的初始拉伸应变的导入以及调整作业。
根据技术方案5所涉及的缆线，当对缆线主体施加张力时，拉伸应变赋予部连同填充材料一起与缆线主体的端部一体地移位。由此，能够抑制对光纤施加缆线主体的张力变动以外的要素。其结果，能够根据光纤的应变的变化高精度地测定施加于缆线主体的张力。
根据技术方案6所涉及的向光纤导入初始拉伸应变的导入方法，例如，除了工厂的缆线制作时之外，在缆线的设置时、所设置的缆线中的光纤的更换等时，能够容易地进行向光纤的初始拉伸应变的导入。因而，能够提高进行缆线的设置、光纤的更换时的作业性、相对于缆线张力等的检测的校准的作业性。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式所涉及的缆线的构造物的概要图。
图2是图1所示的缆线的纵剖视图。
图3是图1所示的缆线的横剖视图。
图4是图1所示的缆线的端部的立体图。
具体实施方式
以下，参照图1至图4对本发明所涉及的实施方式的缆线进行说明。另外，在图2以及图4中，为了便于观察附图而省略后述的线材14的一部分的图示。
如图1所示，缆线10用于构造物1，缆线10的两端分别固定于构造体或者基础。在本实施方式中，缆线10将作为构造体的浮体2(在图示的例子中为水上发电装置)拴系于作为基础的未图示的水底。缆线10的一端固定于浮体2，缆线10的另一端固定于水底。当浮体2在水上移位而作为构造体的浮体2与作为基础的水底相对地移位时，对该缆线10作用张力。
如图2以及图3所示，缆线10具备缆线主体11、一对管套12、以及填充材料13。
缆线主体11由捆扎成一体的多根线材14构成。多根线材14的外径彼此相等，缆线主体11为由这些多根线材14构成的集合体(股线)。在本实施方式中，作为缆线主体11，采用平行股线(PWS：Parallel Wire Strand)类型。
缆线主体11作为多根线材14具备钢线15以及光纤内置线16。在本实施方式中，设置一根光纤内置线16。光纤内置线16配置在缆线主体11的中心轴线上，沿着该中心轴线方向亦即缆线长度方向D(参照图2)笔直地延伸。
钢线15是具有圆形状的横截面形状的细长的线材。作为钢线15，例如能够采用利用锌(Zn)被覆外周面的钢材亦即镀锌钢线15等。
光纤内置线16具备沿着缆线长度方向D延伸的光纤17(光传输路径)以及保护管18。
光纤17插通于保护管18内。光纤17由被腹膜被覆具有芯线以及包层的光纤主体而形成。
保护管18构成光纤内置线16的外壳，保护插通于内部的光纤17。
如图2所示，在上述缆线主体11中，位于缆线长度方向D的两端部之间的中央部由筒状的被覆层24被覆。在该中央部，多个线材14被大致平行地捆扎。另一方面，缆线主体11的缆线长度方向D的两端部从被覆层24露出。在该两端部，多个线材14的合股加捻被解除。
管套12分别固定(锚定)于前述的构造体或者基础。在管套12向构造体、基础的固定中，例如能够采用销锚定方式、利用了承压的方式等。
缆线主体11的两端部分别插通于各管套12。合股加捻被解除后的多个线材14各自的端部配置在管套12内。
填充材料13紧固缆线主体11的端部与管套12。填充材料13填充于管套12内，在图示的例子中，填充于管套12内的位于相比锚定板25靠缆线长度方向D的内侧的空间。填充材料13例如通过浇注合金、合成树脂而形成。另外，在多个线材14中的光纤内置线16中，保护管18的管端部紧固于填充材料13。
锚定板25以从缆线长度方向D的外侧覆盖填充材料13的方式设置在管套12内。锚定板25能够由金属系材料、树脂系材料、橡胶系材料等形成。锚定板25形成为圆盘状，在切去边缘的状态下相对于管套12的内周面设置。也就是说，对锚定板25朝向缆线长度方向D的内侧施加的力直接传递至填充材料13，并经由填充材料13传递至管套12。
光纤内置线16紧固于填充材料13，光纤17从自锚定板25朝外方露出的保护管18的端部26露出。端部26固定于锚定板25。如图2、图4所示，从保护管18的端部26露出的光纤17穿过端部26内的开口部27(参照图4)朝向管套12的缆线长度方向D的外侧突出。此处，开口部27的内径大于光纤17的外径，光纤17能够相对于锚定板25沿着其轴向移动。
从锚定板25朝缆线长度方向D的外侧突出的光纤17在卷绕于卷盘30(拉伸应变赋予部)后，朝任意的方向导出。
卷盘30具有圆盘状的卷盘主体31(卷盘部)、以及将卷盘主体31支承为旋转自如的基部32。
如图4所示，卷盘主体31的外周面形成为光纤17能够在周向上滑动的圆周面。在形成于卷盘主体31的外周面的槽部31m中卷绕光纤17。卷盘主体31被配置成其外周部的周向的一点31s与开口部27的延长线交叉(外切)。即，穿过开口部27突出的光纤17相对于卷盘主体31从切线方向卷绕。
此外，该卷盘主体31能够由未图示的适当的旋转限制单元限制其旋转。
利用在与槽部31m之间产生的摩擦力、以及将光纤17固定于卷盘主体31的未图示的固定单元，将光纤17相对于这样的卷盘主体31固定。为了确保光纤17与卷盘主体31之间的摩擦力，并抑制光纤17相对于卷盘主体31滑动，也可以使光纤17在卷盘主体31上卷绕多圈(例如2圈或3圈)。此外，只要能够充分地确保摩擦力，也可以将光纤17鞍乘勾挂于卷盘主体31并仅在卷盘主体31上卷绕1/2周左右。作为固定单元，能够使用在槽部31m与光纤17之间产生摩擦的摩擦板、将光纤17固定于卷盘主体31的胶带、粘接剂等。这些固定单元优选以能够相对于卷盘主体31卸下的强度安装，以便当更换光纤17时，能够容易解除光纤17相对于卷盘主体31的固定。
基部32的一端32a固定于锚定板25。由此，卷盘30经由锚定板25以及填充材料13保持于管套12，当缆线主体11伸缩时，与填充材料13一体地动作。
在这样的结构中，当向光纤17导入初始拉伸应变时，如图1所示，在缆线10中，使卷绕有光纤17的卷盘30的卷盘主体31旋转，向光纤17导入预定的初始拉伸应变。
在结束初始拉伸应变的导入之后，利用旋转限制单元(未图示)约束卷盘主体31。
在如此设置的上述缆线10中，通过在光纤17的端部连接未图示的测定装置，由此对伴随着缆线主体11的伸缩的光纤17的应变的变化进行检测，对施加于缆线主体11的张力进行测定。作为上述测定装置，例如能够采用如下结构：使光入射至光纤17，对反射光进行检测，由此对光纤17的应变分布进行检测，根据该应变分布对作用于缆线主体11的张力进行检测。在这样的应变测定用的光纤17中，赋予要测定的拉伸应变相当量以上的初始拉伸应变，由此能够高精度地测定应变。
此外，与上述光纤17不同的温度测定用的光纤(未图示)设置于缆线10。上述光纤17的应变检测具有温度依赖性，因此，作为温度测定用光纤具备与应变检测用的光纤17相同种类的光纤，利用该光纤进行温度修整以确保精度。另外，在温度测定用的光纤中，不施加张力而使之松弛以免作用缆线10的张力变动，由此能够高精度地测定温度。
如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的缆线10，对于光纤17，设置有卷盘30，该卷盘30能够拆装地把持从保护管18沿着缆线长度方向D朝相比管套12靠外侧突出的光纤17，并对光纤17赋予初始拉伸应变。
由此，光纤17在被导入预定的初始拉伸应变的状态下由卷盘30把持，由此，当对缆线主体11施加张力时，能够使光纤17与缆线主体11一体地伸缩。由此，能够基于施加于缆线主体11的张力高精度地使光纤17应变。因而，能够根据光纤17的应变的变化高精度地测定施加于缆线主体11的张力。
此外，如果解除卷盘30对光纤17的把持，则能够将光纤17从保护管18拔出，进而从缆线10卸下。其结果，在光纤17损伤等的情况下，能够简单地更换光纤17。
此外，卷盘30具备通过在槽部31m卷绕光纤17来把持光纤17的卷盘主体31。
由此，通过将光纤17卷绕于卷盘主体31，由此能够借助在卷盘主体31的槽部31m与光纤17之间产生的摩擦力容易地把持光纤17。因而，如本实施方式那样，在除了卷盘主体31之外还具备固定光纤17的固定单元的缆线10的情况下，能够将从固定单元作用于光纤17的锚定力抑制为较低。由此，当对缆线主体11施加张力时，能够减小在光纤17中的由固定单元固定的固定部分产生的应力，难以产生固定部分处的疲劳破坏、脆性破坏。
此外，通过将卷绕于卷盘主体31的光纤17从卷盘主体31解下，能够容易解除光纤17的把持。因而，在光纤17损伤等的情况下，能够简单地更换光纤17。
此外，卷盘主体31的槽部31m形成为光纤17能够在周向上滑动的圆周面。卷盘主体31的槽部31m为圆周面，由此，在从切线方向卷绕于卷盘主体31的光纤17中，在与卷盘主体31之间产生的摩擦力从切点位置起沿着周向逐渐增大。因而，在对光纤17作用有拉伸方向的力的情况下，难以在光纤17上产生局部的应力。其结果，能够抑制光纤17损伤或者切断。
此外，卷盘主体31形成为能够在周向上旋转，并且，具备限制向周向的旋转移动的旋转限制单元。由此，通过使卷盘主体31旋转，能够向光纤17导入初始拉伸应变。此外，在初始拉伸应变的导入后，利用旋转限制单元限制卷盘主体31的旋转移动，由此能够维持对光纤17导入了初始拉伸应变的状态。其结果，能够容易地进行向光纤17的初始拉伸应变的导入以及调整作业。
此外，卷盘30经由填充材料13保持于管套12。
由此，当对缆线主体11施加张力时，卷盘30连同填充材料13一起与缆线主体11的端部一体地移位。与此相对，在将卷盘30直接保持于管套12的情况下，即便对缆线主体11施加张力，卷盘30也被管套12限制移位，因此，在光纤17上除了产生缆线主体11的张力变动之外，还产生由于与卷盘30的相对移位而引起的张力变动。这样，通过将卷盘30直接保持于填充材料13而并非管套12，能够抑制对光纤17施加缆线主体11的张力变动以外的要素。其结果，能够根据光纤17的应变高精度地测定施加于缆线主体11的张力。
此外，根据本实施方式所涉及的向光纤17导入初始拉伸应变的导入方法，利用卷盘30把持插通于保护管18的光纤17并对其赋予初始拉伸应变。
由此，例如当进行缆线10的设置作业或者所设置的缆线10的光纤17的更换作业时，能够容易地进行向光纤17的初始拉伸应变的导入。因而，能够提高进行缆线10的设置、光纤17的更换时的作业性、相对于缆线张力等的检测的校准的作业性。
另外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
在上述实施方式中，将多根线材14中的一根设为光纤内置线16，但本发明并不限定于此。例如，也可以将多根线材14中的两根以上设为光纤内置线16。此外，在本发明中，可以在光纤内置线16中插入多根光纤，此外，多根光纤也可以是对不同的两个种类以上的信息进行检测的光纤。例如，也可以将一根设为温度测定用的光纤，将另一根设为应变测定用的光纤。在该情况下，可以将多根光纤卷绕于一个卷盘30，也可以分别设置卷盘30来卷绕多根光纤。
也可以不设置锚定板25。在该情况下，能够使卷盘30直接连结于填充材料13。
上述测定装置也可以是能够对不同的两个种类以上的信息进行检测的结构。例如，上述测定装置可以是能够测定温度与应变这双方的信息的结构。
缆线主体11中的光纤17的配置并不限定于以上的实施方式所示那样的在同心圆上排列的配置，只要将至少一根光纤17设置于缆线10即可。此外，光纤17、光纤内置线16等的结构、测定法的原理等并不限定于在以上的说明中例示的结构、原理等，能够应用各种形态。
缆线10的构造并不限定于在以上的实施方式中说明的平行股线。例如，可以将构成缆线主体11的钢线15、光纤内置线16合股加捻。此外，可以形成为例如多股构造，即形成为将实施方式所示的缆线主体11、对钢线15、光纤内置线16进行合股加捻而成的缆线主体11进一步集束多根而成为一根绳索状的构造。进而，作为缆线主体11，也可以采用将钢线15的一部分或者全部置换成由纤维材料(例如碳纤维等)形成的线材的结构。
此外，在上述实施方式中，光纤17仅插通于保护管18，能够进行更换，但本发明并不限定于此。例如，也可以在利用卷盘30把持光纤17并向其导入初期应变后，朝光纤17与保护管18之间填充粘合剂(例如树脂材料等)，将光纤17不能脱离地固定于保护管18。
进而，本发明并不限定于用于浮体2的拴系的缆线10。例如，可以是在建筑构造物中用于吊挂屋顶构造的吊挂构造用的缆线10，也可以应用于在斜拉桥、吊桥等的桥梁中使用的缆线10。另外，例如作为桥梁，可举出架设于河川、海峡、道路等的桥梁。
此外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内，适当将上述实施方式的构成要素置换成公知的构成要素，此外，也可以适当组合上述的变形例。
标记说明
10：缆线；11：缆线主体；12：管套；13：填充材料；14：线材；15：钢线；16：光纤内置线；17：光纤；18：保护管；30：卷盘(拉伸应变赋予部)；31：卷盘主体(卷盘部)；31m：槽部(外周面)；D：缆线长度方向。

Claims (6)

1.一种缆线，具备：
缆线主体，由捆扎成一体的多根线材构成；以及
一对管套，上述缆线主体的两端部分别固定于该一对管套，
上述多根线材中的至少一根为沿着缆线长度方向延伸的光纤由保护管保护而形成的光纤内置线，其中，
上述光纤从上述保护管沿着缆线长度方向朝相比上述管套靠外侧突出，
在上述一对管套上分别设置有把持上述光纤并对上述光纤赋予初始拉伸应变的拉伸应变赋予部。
2.如权利要求1所述的缆线，其中，
上述拉伸应变赋予部具备通过在外周面卷绕上述光纤来把持上述光纤的卷盘部。
3.如权利要求2所述的缆线，其中，
上述拉伸应变赋予部具备将上述光纤固定于上述卷盘部的固定单元，
上述卷盘部的外周面形成为上述光纤能够在周向上滑动的圆周面。
4.如权利要求2或3所述的缆线，其中，
上述卷盘部形成为能够在周向上旋转，并且具备限制朝周向的旋转移动的旋转限制单元。
5.如权利要求1至4中任一项所述的缆线，其中，
上述缆线还具备填充材料，该填充材料填充于上述管套内，将上述多根线材的端部紧固于上述管套，
上述拉伸应变赋予部经由上述填充材料保持于上述管套。
6.一种向光纤导入初始拉伸应变的导入方法，在权利要求1至5中任一项所述的缆线中，向光纤导入初始拉伸应变，其中，
利用上述拉伸应变赋予部把持插通于上述保护管的上述光纤并对该光纤赋予初始拉伸应变。
CN201680003346.4A 2015-08-27 2016-04-21 缆线以及向光纤导入初始拉伸应变的导入方法 Active CN107076585B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015168268A JP5879453B1 (ja) 2015-08-27 2015-08-27 ケーブル及び光ファイバへの初期引張歪の導入方法
JP2015-168268 2015-08-27
PCT/JP2016/062611 WO2017033494A1 (ja) 2015-08-27 2016-04-21 ケーブル及び光ファイバへの初期引張歪の導入方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107076585A true CN107076585A (zh) 2017-08-18
CN107076585B CN107076585B (zh) 2020-03-13

Family

ID=55440645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680003346.4A Active CN107076585B (zh) 2015-08-27 2016-04-21 缆线以及向光纤导入初始拉伸应变的导入方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9958299B2 (zh)
EP (1) EP3343183A4 (zh)
JP (1) JP5879453B1 (zh)
CN (1) CN107076585B (zh)
WO (1) WO2017033494A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110685221A (zh) * 2019-09-29 2020-01-14 同济大学 一种含有外包橡胶光纤的智能拉索及其制作方法
CN113226910A (zh) * 2018-11-26 2021-08-06 帝人株式会社 系泊索监视系统、系泊管理系统、系泊索监视方法及系泊管理方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5879453B1 (ja) * 2015-08-27 2016-03-08 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 ケーブル及び光ファイバへの初期引張歪の導入方法
CN105928646B (zh) * 2016-07-15 2018-07-24 重庆交通大学 基于光纤分布式测量的斜拉索锚头性能衰退状态监测方法
CN109083022B (zh) * 2018-09-30 2023-05-23 柳州欧维姆结构检测技术有限公司 平行钢绞线斜拉索施工索力均匀性监测系统及施工方法
CN109916550A (zh) * 2019-03-29 2019-06-21 重庆交通大学 基于超声导波能量熵谱的钢绞线张拉力检测方法
AU2020274436A1 (en) * 2019-05-12 2021-12-02 Hampidjan Hf. Elongation and heat indicating synthetic fibre rope
CN112880635A (zh) * 2021-01-15 2021-06-01 中山大学 一种地基层水平向流变监测装置及监测方法
EP4309991A1 (en) * 2022-07-22 2024-01-24 TechnipFMC Subsea France Offshore mooring structure intended to connect a surface assembly to an underwater anchor, and related offshore installation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1407679A (zh) * 2001-04-20 2003-04-02 古河电气工业株式会社 缆线保护管,铺设缆线保护管的方法及引入该管的方法
CN1590638A (zh) * 2003-09-03 2005-03-09 欧进萍 光纤光栅智能拉索
JP2007297777A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Nippon Steel Engineering Co Ltd 吊り構造用のケーブル及び測定システム
CN201610523U (zh) * 2010-02-08 2010-10-20 法尔胜集团有限公司 缆索内置光纤光栅应变传感器与索内钢丝的机械连接结构
CN202039295U (zh) * 2011-04-06 2011-11-16 江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司 耐超高疲劳应力幅的钢索

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124889A (ja) * 1989-10-06 1991-05-28 Nippon Steel Corp 光ファイバの組込み可能なケーブル
US5182779A (en) * 1990-04-05 1993-01-26 Ltv Aerospace And Defense Company Device, system and process for detecting tensile loads on a rope having an optical fiber incorporated therein
JPH0587007U (ja) 1992-04-27 1993-11-22 日立造船株式会社 ケーブルの温度測定装置
JP2001296190A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Foundation Of River & Basin Integrated Communications Japan 歪センサ用光ファイバケーブル及びその敷設方法
JP4824255B2 (ja) * 2000-07-11 2011-11-30 コーニング インコーポレイテッド 可変張力ファイバ巻取
FR2823299B1 (fr) * 2001-04-04 2003-09-19 Commissariat Energie Atomique Extensometre a longue base, a fibre optique tendue et reseau de bragg, et procede de fabrication de cet extensometre
US6554217B1 (en) * 2001-08-31 2003-04-29 Stocker Yale, Inc. Fiber optic cable winding tool
JP2004184759A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Occ Corp 光ファイバ引留め装置
US6873893B1 (en) * 2003-08-01 2005-03-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Missile warning and protection system for aircraft platforms
PL1709416T3 (pl) * 2004-01-23 2018-08-31 Lm Wind Power International Technology Ii Aps Urządzenie zawierające układ przystosowany do stosowania przy kompensacji temperatury przy pomiarach odkształcenia w konstrukcjach wzmacnianych włóknami
JP2006250647A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Jfe Koken Corp ワイヤケーブル、並びに張力測定システム及び張力測定方法
US8090234B2 (en) 2008-04-21 2012-01-03 Adc Telecommunications, Inc. Cable anchoring device
JP5604760B2 (ja) * 2008-12-05 2014-10-15 住友電工スチールワイヤー株式会社 緊張部材
NL2002743C2 (nl) 2009-04-10 2010-10-12 Stichting Energie Inrichting en werkwijze voor het meten van rek.
CN101701450B (zh) * 2009-09-30 2011-12-21 法尔胜集团公司 内置光纤光栅传感器的桥梁用智能缆索系统
IL215002A (en) * 2011-09-06 2013-02-28 Elbit Systems Ltd Hf antenna assembly
WO2013052543A2 (en) 2011-10-03 2013-04-11 Afl Telecommunications Llc Sensing cable
JP5769676B2 (ja) 2012-08-17 2015-08-26 公益財団法人地球環境産業技術研究機構 物質の圧力、温度、ひずみ分布測定システム、これを用いた二酸化炭素地中貯留の監視方法、二酸化炭素注入による地層安定性への影響評価方法、および結氷監視方法
TWI510720B (zh) * 2013-06-19 2015-12-01 Jinn Her Entpr Co Ltd 可同步預拉緊光纖光柵與螺栓的感測螺絲裝置
US9680279B2 (en) * 2014-09-10 2017-06-13 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Ruggedized fiber optic laser for high stress environments
JP6293035B2 (ja) 2014-10-22 2018-03-14 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 ケーブル
JP5879453B1 (ja) * 2015-08-27 2016-03-08 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 ケーブル及び光ファイバへの初期引張歪の導入方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1407679A (zh) * 2001-04-20 2003-04-02 古河电气工业株式会社 缆线保护管,铺设缆线保护管的方法及引入该管的方法
CN1590638A (zh) * 2003-09-03 2005-03-09 欧进萍 光纤光栅智能拉索
JP2007297777A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Nippon Steel Engineering Co Ltd 吊り構造用のケーブル及び測定システム
CN201610523U (zh) * 2010-02-08 2010-10-20 法尔胜集团有限公司 缆索内置光纤光栅应变传感器与索内钢丝的机械连接结构
CN202039295U (zh) * 2011-04-06 2011-11-16 江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司 耐超高疲劳应力幅的钢索

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113226910A (zh) * 2018-11-26 2021-08-06 帝人株式会社 系泊索监视系统、系泊管理系统、系泊索监视方法及系泊管理方法
CN113226910B (zh) * 2018-11-26 2023-11-14 帝人株式会社 系泊索监视系统、系泊管理系统、系泊索监视方法及系泊管理方法
CN110685221A (zh) * 2019-09-29 2020-01-14 同济大学 一种含有外包橡胶光纤的智能拉索及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170328743A1 (en) 2017-11-16
US9958299B2 (en) 2018-05-01
JP5879453B1 (ja) 2016-03-08
EP3343183A4 (en) 2019-04-17
CN107076585B (zh) 2020-03-13
WO2017033494A1 (ja) 2017-03-02
JP2017044925A (ja) 2017-03-02
EP3343183A1 (en) 2018-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107076585A (zh) 缆线以及向光纤导入初始拉伸应变的导入方法
CN107076624B (zh) 缆线
CN103292721B (zh) 一种监测预应力钢绞线应变的光纤光栅大量程应变传感器
CN106153226A (zh) 一种用于监测钢绞线预应力损失的装置
BRPI0609787A2 (pt) método para aplicar um sensor de esforço a uma estrutura cilìndrica, para monitorar uma deformação da estrutura
JP5604760B2 (ja) 緊張部材
CN107478564A (zh) 基于光纤传感的预应力锚索腐蚀损伤监测方法及装置
CN103669429A (zh) 基于fbg传感器的圆形实心混凝土桩桩身应变监测方法
JP2008175562A (ja) 歪み計測システム
Wang et al. Strain monitoring of RC members strengthened with smart NSM FRP bars
CN110632720A (zh) 一种用于水温监测的超弱光纤光栅光缆
CN108168576A (zh) 一种用于光纤陀螺环圈尾纤对称盘绕方法
CN109343591B (zh) 基于智能钢绞线的后张预应力张拉精细化控制装置及方法
EP3094999A1 (en) Microstructured optical fibre, composite structure, method and use for measuring shear load in a composite structure
JP2008180866A (ja) 光ファイバコード
CN202720372U (zh) 紧套光纤光栅串传感光缆
CN210572929U (zh) 一种用于水温监测的超弱光纤光栅光缆
CN102981230B (zh) 高灵敏度宽量程应力应变传感光缆及其监测方法
CN207248706U (zh) 一种基于光纤传感的预应力锚索腐蚀损伤监测装置
CN113008422B (zh) 一种预应力筋群锚固状态分布式监测结构和方法
CN102819079A (zh) 紧套光纤光栅串传感光缆
CN206258205U (zh) 一种单端双出缆的多光栅锚杆应力计
EP1166040A1 (fr) Extensometre a reseau de bragg et procede de fabrication de cet extensometre
CN214583759U (zh) 一种预应力筋群锚固状态分布式监测结构
CN205580438U (zh) 一种预应力筋应变测量器的保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: TOKYO ROPE MANUFACTURING Co.,Ltd.

Patentee after: NIPPON STEEL & SUMIKIN ENGINEERING Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Co-patentee before: TOKYO ROPE MANUFACTURING Co.,Ltd.

Patentee before: NIPPON STEEL & SUMIKIN ENGINEERING Co.,Ltd.