CN107076624B - 缆线 - Google Patents

Abstract

缆线(10)具备由捆扎成一体的多根线材(14)构成的缆线主体(11)。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)。在光纤(17)与保护管(18)之间，在缆线长度方向(D)上隔开间隔地配置有多个紧固光纤(17)与保护管(18)的紧固部(26)。根据该缆线(10)，能够提高对施加于缆线主体(11)的张力进行测定的测定精度。

Description

缆线

技术领域

本发明涉及例如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2014年10月22日在日本申请的专利申请2014-215372号而主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

以往，已知有下述专利文献1所记载那样的缆线。该缆线具备由捆扎成一体的多根线材构成的缆线主体。多根线材中的至少一根为由保护管保护沿着缆线长度方向延伸的光纤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

然而，在上述以往的缆线中，当对伴随着缆线主体的伸缩的光纤的应变进行检测，对施加于缆线主体的张力进行测定时，对于提高测定精度存在改善的余地。

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提高对施加于缆线主体的张力进行测定的测定精度。

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。

本发明的第1方式所涉及的缆线具备由捆扎成一体的多根线材构成的缆线主体，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。在上述光纤与上述保护管之间，在缆线长度方向上隔开间隔地配置有多个紧固上述光纤与上述保护管的紧固部。

在该情况下，在光纤与保护管之间，在缆线长度方向上隔开间隔地配置有多个紧固部。因而，当对缆线主体施加张力时，能够使光纤中的位于在缆线长度方向上相邻的一对紧固部之间的部分(以下，称作中间部分)经由保护管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的中间部分应变。

本发明的第2方式所涉及的缆线，在上述第1方式所涉及的缆线中，作为上述紧固部，具备固化性树脂固化而成的树脂紧固部，上述树脂紧固部配置于上述保护管的管端部。

在该情况下，由于树脂紧固部配置于保护管的管端部，所以在将光纤插通于保护管内的状态下，从管端部注入固化性树脂，由此能够形成树脂紧固部。

本发明的第3方式所涉及的缆线，在上述第2方式所涉及的缆线中，在上述保护管中设置有流入限制部，该流入限制部限制上述固化性树脂从上述保护管的管端部流入位于上述保护管中相比管端部靠缆线长度方向的内侧的中央部。

在该情况下，由于在保护管中设置有流入限制部，所以当从管端部注入固化性树脂时，能够限制固化性树脂流入中央部。

本发明的第4方式所涉及的缆线，在上述第3方式所涉及的缆线中，上述保护管的管端部和中央部由不同部件构成，上述流入限制部在上述保护管中设置于管端部与中央部接合的接合部分。

在该情况下，由于流入限制部设置于保护管的接合部分，所以能够在将保护管的管端部与中央部接合的同时形成流入限制部。

本发明的第5方式所涉及的缆线，在上述第4方式所涉及的缆线中，上述流入限制部在上述保护管的中央部的端缘处由埋入上述保护管与上述光纤之间的敛缝材料形成。

在该情况下，例如在将光纤插通于保护管的中央部之后，且在将保护管的管端部与中央部接合之前，对保护管的中央部的端缘实施敛缝处理，由此能够形成流入限制部。因而，能够容易地形成流入限制部。

本发明的第6方式所涉及的缆线，在上述第1至第5方式中的任一方式所涉及的缆线中，作为上述紧固部，具备套筒紧固部，该套筒紧固部嵌合于上述保护管内且具有在内部嵌合有上述光纤的套筒。

在该情况下，由于作为紧固部具备套筒紧固部，所以能够利用套筒高精度地保持保护管与光纤的径向的位置关系。由此，能够基于施加于缆线主体的张力更高精度地使光纤的中间部分应变。

本发明的第7方式所涉及的缆线，在上述第6方式所涉及的缆线中，上述保护管在缆线长度方向上被分割成多个。

在该情况下，由于保护管在缆线长度方向上被分割成多个，所以能够将套筒从保护管中的分割的部分插通到保护管内。

本发明的第8方式所涉及的缆线具备由捆扎成一体的多根线材构成的缆线主体，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。该缆线还具备：一对管套，上述缆线主体的两端部分别插通于该一对管套；以及填充材料，填充于上述管套内，紧固上述缆线主体的端部与上述管套。在上述光纤内置线中的位于上述管套内的部分中，上述光纤从上述保护管露出，上述填充材料紧固上述光纤与上述管套。

在该情况下，填充材料紧固光纤与管套。因而，当从一对管套对缆线主体施加张力时，能够使光纤的整体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的整体应变。

发明效果

根据第1方式所涉及的缆线，能够基于施加于缆线主体的张力高精度地使光纤的中间部分应变。因而，能够根据光纤的应变高精度地测定施加于缆线主体的张力。

根据第2方式所涉及的缆线，在将光纤插通于保护管内的状态下，从管端部注入固化性树脂，由此能够形成树脂紧固部。因而，能够容易地制造缆线。

根据第3方式所涉及的缆线，当从管端部注入固化性树脂时，能够限制固化性树脂流入中央部。因而，能够更容易地制造缆线。

根据第4方式所涉及的缆线，能够在将保护管的管端部与中央部接合的同时形成流入限制部。因而，能够更容易地制造缆线。

根据第5方式所涉及的缆线，能够容易地形成流入限制部。因而，能够更容易地制造缆线。

根据第6方式所涉及的缆线，能够基于施加于缆线主体的张力更高精度地使光纤的中间部分应变。因而，能够根据光纤的应变高精度地测定施加于缆线主体的张力。

根据第7方式所涉及的缆线，能够将套筒从保护管中的分割的部分插通到保护管内。因而，能够容易地制造缆线。

根据第8方式所涉及的缆线，能够基于施加于缆线主体的张力高精度地使光纤的整体应变。因而，能够根据光纤的应变高精度地测定施加于缆线主体的张力。

附图说明

图1是具备本发明的第1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是构成图1所示的缆线的光纤内置线的主要部分的立体图。

图5是构成图4所示的光纤内置线的保护管的主要部分的纵剖视图。

图6是构成图4所示的光纤内置线的光纤的立体图。

图7是图4所示的光纤内置线的主要部分的立体图。

图8是示出使构成图4所示的光纤内置线的光纤以及套筒紧固部露出的状态的立体图。

图9是构成图4所示的光纤内置线的光纤的主要部分的立体图。

图10是本发明的第2实施方式所涉及的缆线的纵剖视图。

图11是构成图10所示的缆线的光纤内置线的主要部分的侧视图。

图12是对图10所示的缆线的制造方法进行说明的图，且是示出将光纤插通于保护管的中央管以及端部管这双方的状态的图。

图13是对图10所示的缆线的制造方法进行说明的图，且是示出对保护管的中央管的端缘实施了敛缝的状态的图。

图14是对图10所示的缆线的制造方法进行说明的图，且是示出将保护管的中央管以及端部管的两端缘对接的状态的图。

图15是本发明的第3实施方式所涉及的缆线的纵剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1至图9对本发明所涉及的第1实施方式的缆线进行说明。

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(钢丝)和光纤内置线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。

如图4所示，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内而由保护管18保护。

保护管18构成光纤内置线16的外部轮廓。如图4以及如图5所示，保护管18在缆线长度方向D上被分割成多个。在缆线长度方向D上分割保护管18而成的多个分割管19中的在缆线长度方向D上相邻的分割管19彼此经由接合部件20相互接合。在接合部件20中设置有供光纤17插通的插通孔21。

在图示的例子中，作为接合部件20，采用连接螺钉。连接螺钉形成为沿着缆线长度方向D延伸的棒状，在连接螺钉的外周面形成有外螺纹。在分割管19的缆线长度方向D的端部内形成有内螺纹。连接螺钉分别在缆线长度方向D上相邻的分割管19中相互对接的各端部内与各分割管19螺合，由此接合分割管19。

如图6所示，光纤17由被覆膜23被覆具有芯线以及包层的光纤主体22而形成。

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被合股加捻而成为一体。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。

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。多个线材14各自的端部固定于嵌合在管套12内的固定板25。

另外，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。

填充材料13紧固缆线主体11的端部与管套12。填充材料13填充在管套12内。在图示的例子中，填充材料13被填充到管套12内的位于相比固定板25靠缆线长度方向D的内侧的空间内。填充材料13例如由固化性树脂、具体为热固化性树脂形成。热固化性树脂的固化温度在将对光纤17的影响考虑在内时例如约为80℃以下。另外，在多个线材14中的光纤内置线16中，该光纤内置线16中的保护管18的管端部紧固于填充材料13。

在上述缆线10中，对伴随着缆线主体11的伸缩的光纤17的应变进行检测，对施加于缆线主体11的张力进行测定。在本实施方式中，光纤17相比固定板25朝缆线长度方向D的外侧延伸，与未图示的测定装置连接。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，赋予要测定的压缩应变相当量以上的初始张力(拉伸应变)，由此能够高精度地测定应变。另外，在温度测定用的光纤中，反而不施加张力而使之松弛，由此能够高精度地测定温度。

然而，如图7以及图8所示，在光纤17与保护管18之间，在缆线长度方向D上隔开间隔地配置有多个紧固光纤17与保护管18的紧固部26。在本实施方式中，作为紧固部26具备套筒紧固部27。

套筒紧固部27嵌合在保护管18内，并且具备在内部嵌合有光纤17的套筒28。套筒28形成为圆筒状，套筒28的外周面通过粘接剂29粘接固定于保护管18的内周面。

套筒28在从缆线长度方向D观察的正面视角下以形成半圆状的方式在径向上两等分。分割套筒28而形成的一对分割体30在径向上夹入光纤17中的沿着缆线长度方向D的一部分。如图9所示，上述一部分为除去被覆膜23而使光纤主体22露出的一部分。

另外，如图4所示，光纤17中的位于在缆线长度方向D上相邻的套筒紧固部27彼此之间的部分(以下，称作非紧固部分)并未紧固于保护管18。在光纤17的非紧固部分设置有FBG元件32，在该光纤17中，例如能够通过FBG方式对应变(张力)进行检测。

此处，在制造上述缆线10时，当形成光纤内置线16时，例如，首先，如图9所示，局部除去光纤17的被覆膜23而使光纤主体22朝外部露出。并且，在朝外部露出的光纤主体22上组装套筒28，并且，在套筒28的外周面涂布粘接剂29。之后，如图7所示，将组装了套筒28的光纤17插入分割管19内，形成套筒紧固部27。然后，经由图5所示那样的接合部件20将分割管19彼此接合，形成保护管18。

如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的缆线10，在光纤17与保护管18之间，在缆线长度方向D上隔开间隔地配置多个紧固部26。因而，当对缆线主体11施加张力时，能够使光纤17中的位于在缆线长度方向D上相邻的一对紧固部26之间的部分(以下，称作中间部分)经由保护管18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的中间部分应变。因而，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，由于作为紧固部26具备套筒紧固部27，所以能够利用套筒28高精度地保持保护管18与光纤17的径向的位置关系。由此，能够基于施加于缆线主体11的张力更高精度地使光纤17的中间部分应变。因而，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，由于保护管18在缆线长度方向D上被分割成多个，所以能够将套筒28从保护管18中分割的部分插通到保护管18内。因而，能够容易地制造缆线10。

(第2实施方式)

接着，参照图10至图14对本发明所涉及的第2实施方式的缆线进行说明。

另外，在该第2实施方式中，对与上述实施方式的构成要素相同的部分标注相同的标记，省略对其进行说明，仅对不同点进行说明。

如图10所示，在本实施方式所涉及的缆线40中，在保护管18中，缆线长度方向D的端部亦即管端部与沿着缆线长度方向D位于两管端部之间的中央部由不同部件构成。保护管18被分割成构成管端部的端部管41(分割管)以及构成中央部的中央管42(分割管)。如图11所示，端部管41与中央管42经由接合部件20接合。

在本实施方式中，作为接合部件20，采用一体地卷绕于端部管41以及中央管42的管端部彼此的胶带。

并且，在本实施方式中，作为紧固部26，代替上述套筒紧固部27，转而具备固化性树脂固化而成的树脂紧固部43。树脂紧固部43配置于保护管18的端部管41。作为构成树脂紧固部43的固化性树脂，可举出热固化性树脂。热固化性树脂的固化温度在将对光纤17的影响考虑在内时例如约为80℃以下。

此外，在本实施方式中，在保护管18中设置有限制固化性树脂从端部管41流入中央管42的流入限制部44。流入限制部44在保护管18中设置于端部管41与中央管42接合的接合部分。流入限制部44在中央管42的端缘处由埋入中央管42与光纤17之间的敛缝材料形成。

此处，在本实施方式中，在制造上述缆线40时，当形成光纤内置线16时，例如，首先，如图12以及图13所示，将光纤17插通于保护管18的中央管42。之后，在将保护管18的端部管41与中央管42接合之前，对保护管18的中央管42的端缘实施敛缝处理，由此形成流入限制部44。之后，如图14所示，将中央管42以及端部管41的端部彼此对接，如图11所示，利用接合部件20接合。然后，从端部管41中位于缆线长度方向D的外侧的端缘注入固化性树脂并使之固化而形成树脂紧固部43。另外，例如也可以在将缆线主体11的端部插通到管套12内，将缆线主体11的端部以及管套12经由填充材料13紧固的状态下，形成树脂紧固部43。

然而，在本实施方式中，光纤17中的位于保护管18的中央管42内的中央管42并未紧固于保护管18，在该光纤17中，例如能够通过FBG方式、BOTDR方式对应变(张力)进行检测。

如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的缆线40，树脂紧固部43配置于保护管18的端部管41。因此，在将光纤17插通于保护管18内的状态下，从端部管41注入固化性树脂，由此能够形成树脂紧固部43。因而，能够容易地制造缆线40。

此外，由于在保护管18中设置有流入限制部44，所以当从端部管41注入固化性树脂时，能够限制固化性树脂流入中央管42。因而，能够更容易地制造缆线40。

此外，由于流入限制部44设置于保护管18的接合部分，所以能够在将保护管18中的端部管41与中央管42接合的同时形成流入限制部44。因而，能够更容易地制造缆线40。

此外，在将光纤17插通于保护管18的中央管42之后，且在将保护管18的端部管41与中央管42接合之前，对保护管18的中央管42的端缘实施敛缝处理，由此能够形成流入限制部44。由此，能够容易地形成流入限制部44。因而，能够更容易地制造缆线40。

另外，在本实施方式中，端部管41与中央管42也可以不为同径。例如，可以将端部管41以及中央管42中一方与另一方相比形成为大径，将形成为小径的端部管41或者中央管42的端部插入形成为大径的端部管41或者中央管42的端部内。

(第3实施方式)

接着，参照图15对本发明所涉及的第3实施方式的缆线进行说明。

另外，在该第3实施方式中，对与上述实施方式的构成要素相同的部分标注相同的标记，省略对其进行说明，仅对不同点进行说明。

如图15所示，在本实施方式所涉及的缆线50中，在光纤内置线16中的位于管套12内的部分，光纤17从保护管18露出。填充材料13紧固光纤17与管套12。在本实施方式中，光纤17中的位于保护管18内的中央部并未紧固于保护管18。

如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的缆线50，填充材料13紧固光纤17与管套12。因而，当从一对管套12对缆线主体11施加张力时，能够使光纤17的整体与缆线主体11一体地伸缩。由此，能够基于施加于缆线主体11的张力使光纤17的整体高精度地应变。因而，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。

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，多根光纤可以一体地固定于保护管，也可以分开固定于保护管。

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。在本发明中，只要将至少一根光纤17设置于缆线10、40、50即可，光纤17也可以不配置在缆线主体11的中心轴线上。

此外，光纤17、光纤内置线16、光纤传感器(例如，上述第1实施方式的FBG元件)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。作为光纤17、光纤内置线16、光纤传感器，能够应用各种形态。

缆线10、40、50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，构成缆线主体11的钢线15、光纤内置线16并不是一定要合股加捻。此外，可以将缆线10、40、50的构造例如形成为多股构造，即形成为将实施方式所示的缆线主体11进一步集束多根而成为一根索状的构造。

进而，本发明并不限定于用于浮体2的拴系的缆线10、40、50。例如，缆线10、40、50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，也可以应用于在斜拉桥、吊桥等的桥梁中使用的缆线。另外，例如作为桥梁，可举出架设于河川、海峡、道路等的构造。

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。

产业上的可利用性

根据该缆线，能够提高对施加于缆线主体的张力进行测定的测定精度。

标记说明

10、40、50：缆线；11：缆线主体；12：管套；13：填充材料；14：线材；16：光纤内置线；17：光纤；18：保护管；26：紧固部；27：套筒紧固部；28：套筒；43：树脂紧固部；44：流入限制部；D：缆线长度方向。

Claims (6)

1.一种缆线，具备由捆扎成一体的多根线材构成的缆线主体，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，

在上述光纤与上述保护管之间，在缆线长度方向上隔开间隔地配置有多个紧固上述光纤与上述保护管的紧固部，

作为上述紧固部，具备固化性树脂固化而成的树脂紧固部，

上述树脂紧固部配置于上述保护管的管端部，

在上述保护管中设置有流入限制部，该流入限制部限制上述固化性树脂从上述保护管的管端部流入位于上述保护管中相比管端部靠缆线长度方向的内侧的中央部，

上述流入限制部埋入上述保护管与上述光纤之间。

2.如权利要求1所述的缆线，其中，

上述保护管的管端部和中央部由不同部件构成，

上述流入限制部在上述保护管中设置于管端部与中央部接合的接合部分。

3.如权利要求2所述的缆线，其中，

上述流入限制部在上述保护管的中央部的端缘处由埋入上述保护管与上述光纤之间的敛缝材料形成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的缆线，其中，

作为上述紧固部，具备套筒紧固部，该套筒紧固部嵌合于上述保护管内且具有在内部嵌合有上述光纤的套筒。

5.如权利要求4所述的缆线，其中，

上述保护管在缆线长度方向上被分割成多个。

6.一种缆线，具备由捆扎成一体的多根线材构成的缆线主体，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，

上述缆线还具备：

一对管套，上述缆线主体的两端部分别插通于该一对管套；以及

填充材料，填充于上述管套内，紧固上述缆线主体的端部与上述管套，

在上述光纤内置线中的位于上述管套内的部分中，上述光纤从上述保护管露出，

上述填充材料紧固上述光纤与上述管套。