JP2016212153A - Terminal treatment of pc steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバを備えたPC鋼材の端末処理構造、その端末処理方法及びその処理方法に使用するコネクタ支持ケースに関するものである。 The present invention relates to a terminal processing structure of PC steel material provided with an optical fiber, a terminal processing method thereof, and a connector support case used in the processing method.
プレストレスト・コンクリート (PC: prestressed concrete)構造物に導入されるプレストレス力(緊張力)は、PC鋼材の端部におけるそのPC鋼材の伸び量により管理されているのが現状である。この管理手法は、PC構造物の内部におけるPC鋼材全長に亘りプレストレスが正しく導入されているかが把握できない問題がある。
また、地山等の補強に採用されるアンカー工の場合、PC鋼材端部の固定金具部(定着体)にロードセル等の圧力計を設け、地山等に生じる局部的な割れや滑りが生じた場合、その割れ等によるPC鋼材のプレストレス力変化を前記圧力計が検知し、その検知圧力の変動によって地山等に生じる局部的な割れや滑りを把握するようにしているが、その割れ等が生じた位置を特定することができない。
The prestressed concrete (PC: prestressed concrete) structure is currently managed by the amount of elongation of the PC steel at the end of the PC steel. This management method has a problem that it is difficult to grasp whether prestress is correctly introduced over the entire length of the PC steel in the PC structure.
In the case of anchors used for reinforcement of natural ground, etc., a pressure gauge such as a load cell is provided in the fixing bracket (fixed body) at the end of the PC steel material, causing local cracks and slips that occur in natural ground. In this case, the pressure gauge detects the change in the prestress force of the PC steel material due to the cracks, etc., and grasps local cracks and slips that occur in the natural ground due to fluctuations in the detected pressure. It is not possible to specify the position where the occurrence or the like has occurred.
このため、PC鋼材の全長に亘って光ファイバを添わせ、プレストレス力によるPC鋼材の動き(伸長)に連動する光ファイバのひずみ測定からPC鋼材のひずみ(緊張力)を測定する技術がある(特許文献1参照)。
この技術は、地山等において、局部的に割れや滑りが生じた場合、その部位の光ファイバもその割れ等によって張力(歪み)が変動するため、その位置及びその張力変化を検出できる。
For this reason, there is a technique for measuring the strain (tensile force) of the PC steel from the strain measurement of the optical fiber that is linked to the movement (elongation) of the PC steel due to the prestressing force along the entire length of the PC steel. (See Patent Document 1).
In this technique, when a crack or slip is locally generated in a natural ground or the like, the tension (strain) of the optical fiber at that portion also fluctuates due to the crack or the like, so that the position and change in the tension can be detected.
この光ファイバを添わせたPC鋼材においては、その端末に至った光ファイバの端末に外部機器への接続用コネクタを取り付けている。
そのコネクタは、光ファイバを保持するフェルールと、そのフェルールを収容するフレームと、そのフレームを収容するとともに相手側のアダプタに接続されるプラグハウジングと、プラグハウジングから保持された光ファイバの所要長さを被うブーツ等とからなる(特許文献2段落0017〜同0046、図1等参照)。
In the PC steel material to which this optical fiber is attached, a connector for connection to an external device is attached to the end of the optical fiber leading to the end.
The connector includes a ferrule that holds an optical fiber, a frame that contains the ferrule, a plug housing that contains the frame and is connected to a mating adapter, and a required length of the optical fiber that is held from the plug housing. (See Patent Document 2, paragraphs 0017 to 0046, FIG. 1, etc.).
上記PC鋼材に添わせた光ファイバにコネクタを接続する際、光ファイバがPC鋼材の端末の周縁(角)に接触して損傷する恐れがある。このため、その接続作業はその損傷が生じないように注意深くする必要があり、作業性が悪い。
また、上記光ファイバを添わせ、かつその端部にコネクタを接続したPC鋼材をコンクリートや定着体内に挿通する場合は、そのPC鋼材の端末に保護カバー(図1、図3Cの符号:40参照)等を取り付ける必要があるが、保護カバー内でPC鋼材に対しコネクタは自由に動き得る(図3B参照)。このため、挿通作業中に、コネクタの動きに伴って光ファイバが動いて折れたり、PC鋼材の端末に接触したりして損傷する恐れがある。
When a connector is connected to the optical fiber attached to the PC steel material, the optical fiber may come into contact with the peripheral edge (corner) of the end of the PC steel material and be damaged. For this reason, it is necessary to carefully perform the connection work so that the damage does not occur, and workability is poor.
When inserting the PC steel material with the optical fiber attached and the connector at the end thereof into the concrete or the fixing body, a protective cover (see
本発明は、以上の実状の下、光ファイバ及びコネクタのPC鋼材の端末への取付強度(固定強度)を向上させることを課題とする。 This invention makes it a subject to improve the attachment strength (fixing strength) to the terminal of the PC steel material of an optical fiber and a connector under the above actual condition.
上記課題を達成するため、本発明は、光ファイバをPC鋼材の全長に亘って設けたPC鋼材の端末処理構造であって、前記光ファイバの端末に取り付けたコネクタと、そのコネクタを支持固定する柱状ケースとを有し、そのケースは上記PC鋼材に一端で同一軸上に嵌め込み固定されている構成としたのである。 In order to achieve the above object, the present invention is a PC steel material terminal processing structure in which an optical fiber is provided over the entire length of a PC steel material, and a connector attached to the end of the optical fiber, and the connector is supported and fixed. The case has a columnar case, and the case is configured to be fitted and fixed on the same axis at one end to the PC steel material.
本発明は、以上のように構成し、コネクタをケースで支持固定し、そのケースの一端をPC鋼材に固定したので、PC鋼材に対しコネクタ及びそのコネクタから導出された光ファイバの端末が自由に動くことが無くなり、PC鋼材への取付強度が向上する。このため、コネクタと光ファイバを配置したPC鋼材をコンクリートや定着体に挿通する際、そのコネクタやコネクタから導出された光ファイバがPC鋼材に対して不用意に動かないため、光ファイバが折れたり、PC鋼材の端部に接触したりして損傷する恐れは少なくなり、この挿通作業も容易となる。 Since the present invention is configured as described above, the connector is supported and fixed by the case, and one end of the case is fixed to the PC steel material, the connector and the end of the optical fiber led out from the connector are free to the PC steel material. It will not move and the mounting strength to PC steel will be improved. For this reason, when a PC steel material in which a connector and an optical fiber are arranged is inserted into concrete or a fixing body, the optical fiber derived from the connector or the connector does not move carelessly with respect to the PC steel material. The risk of damage due to contact with the end of the PC steel material is reduced, and this insertion work is also facilitated.
(本発明の実施形態の説明)
本発明に係る光ファイバを備えたPC鋼より線の端末処理構造の実施形態としては、光ファイバをPC鋼材の全長に亘って設けたPC鋼材の端末処理構造であって、前記光ファイバの端末に取り付けたコネクタと、そのコネクタを支持固定する柱状ケースとを有し、そのケースは上記PC鋼材に一端で同一軸上に嵌め込み固定されている構成を採用することができる。
上記PC鋼材は、PC鋼線、PC鋼棒およびPC鋼より線等が考えられる。また、そのPC鋼より線は、7本撚り、19本撚り等の従来周知のものを採用し得る。さらに、光ファイバの構成も、PC鋼材の全長に亘って設けてその歪み(張力)を測定し得るものであれば、何れでも良い。また、PC鋼材における光ファイバの配置もそのPC鋼材表面だけでなく、PC鋼より線の場合、その撚り線(ストランド)を構成する素線間等に配置することができる。コネクタも従来周知の物を採用することができる。
(Description of Embodiment of the Present Invention)
An embodiment of a PC steel strand end treatment structure provided with an optical fiber according to the present invention is a PC steel end treatment structure in which an optical fiber is provided over the entire length of the PC steel, and the end of the optical fiber. And a columnar case for supporting and fixing the connector, and the case can be configured such that the case is fitted and fixed on the same axis at one end to the PC steel material.
The PC steel material may be a PC steel wire, a PC steel rod, a PC steel wire, or the like. Further, as the PC steel strand, conventionally known ones such as 7 strands and 19 strands can be adopted. Furthermore, the configuration of the optical fiber may be any as long as it is provided over the entire length of the PC steel material and the strain (tension) can be measured. Moreover, the arrangement of the optical fiber in the PC steel material can be arranged not only on the surface of the PC steel material but also between strands constituting the stranded wire (strand) in the case of the PC steel strand. A conventionally well-known thing can be employ | adopted for a connector.
上記コネクタを支持固定する柱状ケースの上記PC鋼材への固定は、そのPC鋼材端末外周面にケース一端を嵌め込む手段を採用することができるが、PC鋼材の端末にその径よりも小径の突起物を形成し、その突起物にケースを嵌め込む手段を採用することもできる。その突起物は、PC鋼材と同一軸心であると、PC鋼材とケースを同一軸心にし易い。
上記PC鋼材がPC鋼より線からなる場合は、そのPC鋼より線の1本の素線が他の素線より突出し、前記PC鋼より線のらせん溝に沿って上記光ファイバが接着固定されており、前記突出素線に前記ケースの一端が嵌め込まれている構成を採用することができる(図1等参照)。この場合、その突出素線が中心線(心線)とすれば、上記と同様に、PC鋼材とケースを同一軸心にし易い。
For fixing the columnar case for supporting and fixing the connector to the PC steel material, means for fitting one end of the case to the outer peripheral surface of the PC steel material terminal can be adopted. It is also possible to adopt means for forming an object and fitting the case into the protrusion. If the protrusion has the same axis as that of the PC steel material, the PC steel material and the case can easily have the same axis.
When the PC steel material is made of PC steel wire, one strand of the PC steel wire protrudes from the other strand, and the optical fiber is bonded and fixed along the spiral groove of the PC steel wire. It is possible to adopt a configuration in which one end of the case is fitted into the protruding element wire (see FIG. 1 and the like). In this case, if the protruding element wire is a center line (core wire), the PC steel material and the case can be easily set on the same axis as described above.
上記コネクタ支持用ケースは、その一端がPC鋼材端末(突起物、突出素線)に嵌り得て、コネクタのブーツを支持し得る形状の物であれば何れも採用し得るが、例えば、柱状本体に形成された軸方向の溝と、前記本体の端面に形成された上記PC端末又は突出素線が嵌る凹部を有し、前記溝は、コネクタのブーツが嵌る部分と、そのブーツから突出する光ファイバ端末が嵌る部分を有する構成とし得る。
このようにすれば、ケースが柱状であることから、その一端をPC鋼材又は突出素線に嵌めれば、PC鋼材とケースが同一軸上に容易に一体とすることができ、その一体化したケースの溝にコネクタのブーツ及び光ファイバが嵌められるため、それらの支持も安定する。
Any of the connector support cases can be adopted as long as one end of the connector support case can fit into a PC steel material terminal (projection, projecting element wire) and can support the boot of the connector. And a recess into which the PC terminal or protruding element wire formed on the end face of the main body is fitted, and the groove has a portion into which a boot of the connector fits and a light projecting from the boot. It can be set as the structure which has a part which a fiber terminal fits.
In this case, since the case has a columnar shape, if one end of the case is fitted to the PC steel material or the protruding element wire, the PC steel material and the case can be easily integrated on the same axis. Since the boot of the connector and the optical fiber are fitted in the groove of the case, their support is also stable.
以上の端末処理構造は種々の方法によって構成すれば良いが、例えば、上記光ファイバの端末をPC鋼材から所要長さ剥ぎ取ってその端末にコネクタを取り付け、上記ケースの一端を前記PC鋼材端末に嵌め込むとともに、前記剥ぎ取った光ファイバの端末をPC鋼材に沿わせつつ前記コネクタのブーツを前記ケースで支持する構成を採用することができる。
このとき、PC鋼材がPC鋼より線であれば、そのPC鋼より線の1本の素線を他の素線より突出させ、上記ケースの一端をその突出素線に嵌め込むこととなる。
この構成においても、上記コネクタ支持用ケースは、同様に、柱状本体に形成された軸方向の溝と、前記本体の端面に形成された上記PC鋼材端末、突起物又は突出素線が嵌る凹部を有し、前記溝は、コネクタのブーツが嵌る部分と、そのブーツから突出する光ファイバ端末が嵌る部分を有しており、前記ケースを前記突出素線等に嵌め込んだ後、そのケースの溝に光ファイバ及びブーツを嵌め込んで支持する構成とすることができる。
The above terminal processing structure may be configured by various methods. For example, the end of the optical fiber is stripped from a PC steel material to a required length, a connector is attached to the terminal, and one end of the case is attached to the PC steel material terminal. It is possible to employ a configuration in which the boot of the connector is supported by the case while fitting the end of the peeled optical fiber along the PC steel material.
At this time, if the PC steel is a strand of PC steel, one strand of the strand of PC steel is projected from the other strand, and one end of the case is fitted into the projected strand.
Also in this configuration, the connector support case similarly has an axial groove formed in the columnar main body and a concave portion into which the PC steel material terminal, protrusion or protruding element wire formed in the end surface of the main body is fitted. The groove has a portion into which the boot of the connector fits and a portion into which the optical fiber terminal protruding from the boot fits, and after the case is fitted into the protruding element wire, the groove in the case An optical fiber and a boot can be fitted in and supported.
(本発明の実施形態の詳細)
本発明に係る光ファイバを備えたPC鋼より線の端末処理構造の具体例を図1及び図2に示し、この実施形態のPC鋼より線Pは標準径9.3〜15.2mmの7本よりであって、そのPC鋼より線Pのストランド10表面のらせん状溝10aに光ファイバaが接着固定されている。
その光ファイバaの端末にコネクタ20が取付られており、そのコネクタ20は、フェルール21と、フレーム22と、プラグフランジ23と、ブーツ24等を有し、螺旋状溝を形成した金属製保護管25を介し光ファイバaが周知の手段によって接続されている(特許文献2参照)。図中、26はフェルール21の保護キャップである。
(Details of the embodiment of the present invention)
A concrete example of a PC steel strand end treatment structure provided with an optical fiber according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2, and the PC steel strand P of this embodiment is 7 having a standard diameter of 9.3-15. The optical fiber a is bonded and fixed to the
A
そのコネクタ10及び光ファイバaの接続部はケース(保護カバー)30内に納められている。そのケース30は、図4及び図5に示すように、ナイロン系エンジニアリング・プラスチック(ポリアミド)等からなる円柱状本体31からなり、その本体31に、軸方向の溝32と、その端面に横穴状の凹部33を有している。その溝32は、コネクタ20のブーツ24が嵌る部分32aと、そのブーツ24から突出する光ファイバaの端末(保護管25)が嵌る部分32bを有する。
その溝32a、32bは、共にその底部が断面円形となって、前者の溝32aの底部の内径はブーツ24の最大外径より0.5mm程小さくしており、後者の溝32bの底部の内径は保護管25の最大外径より1mm程小さくしている。このため、それらの溝32a、32bにブーツ24及び保護管25は適当な嵌合力を持って嵌め込まれ、容易に抜けない。
The
Both of the
この実施形態の光ファイバを備えたPC鋼より線Pの端末処理構造は以上の構成であり、その端末処置は、まず、図3Aに示すように、PC鋼より線Pの端末において、光ファイバaをストランド10から所要長さ剥ぎ取るとともに、ストランド10の心線(中心素線)11を周囲の側線(側素線)12より突出した態様とする。その態様は、PC鋼より線Pの製造時に形成したり、同図鎖線で示すように、側線12を切除することによって形成したりする。何れにしても、その心線11の突出量及び凹部33の径は、上記ケース30の凹部33に嵌ってケース30が容易に外れないように適宜に設定する。
The terminal treatment structure of the PC steel strand P provided with the optical fiber of this embodiment is the above configuration, and the end treatment is first performed at the end of the PC steel strand P as shown in FIG. While stripping a from the
つぎに、図3Bに示すように、光ファイバaにコネクタ20を取り付けると共に、ストランド10の心線11の端部にケース30を嵌める。続いて、図3Cに示すように、前記剥ぎ取った光ファイバaの端末をPC鋼より線Pに沿わせつつそのケース30の溝32(32a、32b)に光ファイバa及びブーツ24を嵌め込んで、PC鋼より線Pの端部へのケース30付のコネクタ20の取付を完了する。この完了状態において、ケース30を取り付けても、PC鋼より線Pの全長は担保しているものとする。必要に応じて、一端閉塞の金属製保護カバー40をそのケース30(コネクタ20)に嵌める。
これらの作業は、工場において行い、この状態で現場に持ち込んで、コンクリート及び定着体などへの挿入取付けを行う。
Next, as shown in FIG. 3B, the
These operations are performed at the factory, brought into the field in this state, and inserted and attached to concrete and a fixing body.
光ファイバaを2本添わせたPC鋼より線Pの場合は、溝32bに相当するもう一つの嵌合溝を上記ケース30の先端まで延伸して形成し、その嵌合溝を介して他の光ファイバaをその先端まで引き出してさらに前記ケース30と同様のケースに導くとともにブーツ24、コネクタ20を取付けてそのケースに嵌め込み、その直列配置された二つのケースにその両ケースを収納できる長さの金属製保護カバー40を嵌める。光ファイバaを3本以上添わせたPC鋼より線Pの場合でも同様とする。
なお,この実施形態の光ファイバaを備えたPC鋼より線Pの端末処理構造は、金属製保護カバー40に格納された状態でその最大径がPC鋼より線Pの外径+2.4mm以内であり、緊張用ジャッキや定着体に挿通できる大きさである。
In the case of a PC steel strand P with two optical fibers a attached, another fitting groove corresponding to the
In addition, the terminal treatment structure of the PC steel strand P provided with the optical fiber a of this embodiment has a maximum diameter within the outer diameter of the PC steel strand P + 2.4 mm when stored in the metal
上記実施形態において、突出素線は心線11でなくても側線12でも良い。この場合は、凹部33もケース30の軸心からずらして形成し、その凹部33に側線12の端部を嵌めた際、ストランド10とケース30が同一軸上になるように形成する。
また、図6に示すように、ストランド10の全周面をエポキシ樹脂等によって樹脂被覆13したPC鋼より線Pにも採用し得る。
In the above embodiment, the protruding element wire may not be the
Moreover, as shown in FIG. 6, it can employ | adopt also for the strand P of the PC steel which resin-coated 13 the whole peripheral surface of the
さらに、PC鋼より線Pの場合、光ファイバaは、その撚り線(ストランド10)を構成する素線11、12間(ストランド10内)に配置することができる。このとき、光ファイバaは、ストランド10の撚り工程で素線11、12間に介在したり、撚られたストランド10をその一端から他端に向かって緩解しつつ、その緩解された素線11、12間に介在したりすることができ、一方、光ファイバaの端末にコネクタ20を取り付ける場合は、PC鋼より線Pの端末を緩解して、図3A、図3Bに示すように、ストランド10の素線11、12の間から光ファイバaを所要長さ引き出して(剥ぎ取って)その端末にコネクタ20を取り付ける。
Furthermore, in the case of the PC steel stranded wire P, the optical fiber a can be arranged between the
上記各実施形態のPC鋼材はPC鋼より線Pの場合であったが、PC鋼線、PC鋼棒の場合であっても、本発明を採用することができる。例えば、図7(a)に示すように、PC鋼線又はPC鋼棒P1の端末に切削等によって突起物11aを形成し、ケース30をその突起物11aに嵌め込んでPC鋼棒P1等に取り付けたり、同(b)に示すように、ケース30の一端を筒状にして、その一端をPC鋼棒P1等の端末に嵌め込んでPC鋼棒P1等に取り付けたりすることができる。
Although the PC steel material of each said embodiment was the case of the wire P from PC steel, even if it is the case of a PC steel wire and a PC steel rod, this invention is employable. For example, as shown in FIG. 7 (a), a
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Thus, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
P、P1 PC鋼材
10 PC鋼より線のストランド
11 同ストランドの心線(中心素線)
12 同側線(側素線)
20 コネクタ
21 コネクタのフェルール
22 同フレーム
23 同プラグフランジ
24 同ブーツ
25 光ファイバ保護管
26 フェルール保護キャップ
30 ケース
31 柱状ケース本体
32 溝
32a ブーツ嵌合溝
32b 金属管(光ファイバ)嵌合溝
33 ストランド素線の嵌合凹部
P, P1
12 Same side line (Side strand)
20
Claims (7)
上記光ファイバの端末に取り付けたコネクタと、そのコネクタを支持固定する柱状ケースとを有し、そのケースは上記PC鋼材に一端で同一軸上に嵌め込み固定されているPC鋼材の端末処理構造。 A PC steel end treatment structure in which an optical fiber is provided over the entire length of the PC steel,
A terminal processing structure for PC steel having a connector attached to the end of the optical fiber and a columnar case for supporting and fixing the connector, the case being fitted and fixed on the same axis at one end to the PC steel.
上記PC鋼より線の1本の素線を他の素線より突出させるとともに、上記光ファイバの端末をPCより線から所要長さ剥ぎ取ってその端末にコネクタを取り付け、上記ケースの一端を前記突出素線に嵌め込むとともに、前記剥ぎ取った光ファイバの端末をPC鋼より線に沿わせつつ前記コネクタのブーツを前記ケースで支持するPC鋼より線の端末処理方法。 A terminal treatment method for PC steel strands for constituting the terminal treatment structure for PC steel according to claim 2 or claim 3 cited in claim 4,
One strand of the PC steel strand is protruded from the other strand, the end of the optical fiber is stripped from the PC strand to a required length, and a connector is attached to the end, and one end of the case is attached to the end of the case. A PC steel strand end treatment method in which a boot of the connector is supported by the case while being fitted into a protruding strand, and along the stripped optical fiber end along the PC strand.
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