特許 6434260 測定装置、ひずみ測定方法、ＰＣ鋼より線、及び光ファイバ部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6434260

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】測定装置、ひずみ測定方法、ＰＣ鋼より線、及び光ファイバ部材

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/16 20060101AFI20181126BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20181126BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20181126BHJP

   G01D 5/353 20060101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/16 Z

   G02B6/44 366

   G02B6/44 396

   G02B6/02 A

   G01D5/353 B

【請求項の数】12

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-185462(P2014-185462)

(22)【出願日】2014年9月11日

(65)【公開番号】特開2016-57231(P2016-57231A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2017年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390021119

【氏名又は名称】ヒエン電工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】302061613

【氏名又は名称】住友電工スチールワイヤー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(72)【発明者】

【氏名】山野辺 慎一

(72)【発明者】

【氏名】今井 道男

(72)【発明者】

【氏名】曽我部 直樹

(72)【発明者】

【氏名】千桐 一芳

(72)【発明者】

【氏名】小林 俊之

(72)【発明者】

【氏名】山田 眞人

(72)【発明者】

【氏名】松原 喜之

(72)【発明者】

【氏名】及川 雅司

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０４６５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２３４３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５０６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１２６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第７１５４０８１（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００ − １１／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／２０ − ２１／３２

Ｇ０１Ｄ ５／２６ − ５／３８

Ｇ０２Ｂ ６／００ − ６／１０

Ｇ０２Ｂ ６／２４５ − ６／２５

Ｇ０２Ｂ ６／４４ − ６／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のＰＣ鋼線が集合してなるＰＣ鋼線群に設置され光ファイバを有する長尺の光ファイバ部材を備え、前記光ファイバからの光信号に基づいて前記ＰＣ鋼線群に関連する所定の測定対象量を測定する測定装置であって、
前記光ファイバ部材は、
前記ＰＣ鋼線群の表面で、互いに隣接する前記ＰＣ鋼線同士の間に形成される谷間に挿入され、当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように設置されると共に、当該隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ接着されており、
前記ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、前記隣接するＰＣ鋼線のうちの１本に接着される第１の輪郭線と、前記隣接するＰＣ鋼線のうちの他の１本の表面に沿って延びる第２の輪郭線と、を有することを特徴とする測定装置。

【請求項2】

前記光ファイバ部材は、
光ファイバ素線と当該光ファイバ素線を覆う被覆とを含む前記光ファイバと、
前記光ファイバを包囲する樹脂製のフィラーと、を有することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記光ファイバ部材は、
前記ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、
前記隣接するＰＣ鋼線のそれぞれの表面と、前記隣接するＰＣ鋼線の共通の接線と、で囲まれた領域内に収容されることを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記光ファイバ部材は、
前記ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称に位置する第１の光ファイバ部材及び第２の光ファイバ部材として対で配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項5】

前記ＰＣ鋼線群が、前記複数のＰＣ鋼線がより合わされてなるＰＣ鋼より線であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項6】

前記光ファイバ部材の前記光ファイバに光信号を発信する光信号発信部と、
前記光ファイバからの光信号を受信する光信号受信部と、
前記光信号受信部で受信された前記光信号を解析し前記ＰＣ鋼線群のひずみを前記測定対象量として取得するひずみ解析部と、を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項7】

請求項１〜６の何れか１項に記載の測定装置を用いて、前記ＰＣ鋼線群のひずみ状態を測定する装置測定工程を備えたことを特徴とするひずみ測定方法。

【請求項8】

前記ＰＣ鋼線群の架設後、前記装置測定工程の前に、前記隣接するＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように前記光ファイバ部材を設置し、当該隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ前記光ファイバ部材を接着する光ファイバ部材設置工程を更に備えることを特徴とする請求項７に記載のひずみ測定方法。

【請求項9】

前記光ファイバ部材は、前記ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称に位置する第１の光ファイバ部材及び第２の光ファイバ部材として対で配置されており、
前記ＰＣ鋼線群の一端側において前記第１及び第２の光ファイバ部材の光ファイバ同士が接続され、
前記ＰＣ鋼線群の他端側において、前記第１及び第２の光ファイバ部材の光ファイバが当該光ファイバに光信号を発信する光信号発信部と、当該光ファイバからの光信号を受信する光信号受信部と、にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項７又は８に記載のひずみ測定方法。

【請求項10】

より合わされた複数のＰＣ鋼線を有するＰＣ鋼線群と、
光ファイバ素線と当該光ファイバ素線を覆う被覆とを含む光ファイバと、前記光ファイバを包囲する樹脂製のフィラーと、を有する光ファイバ部材と、を備え、
前記光ファイバ部材は、
前記ＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように設置され、
前記ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、前記隣接するＰＣ鋼線のそれぞれの表面と、前記隣接するＰＣ鋼線の共通の接線と、で囲まれた領域内に収容されており、
前記隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ接着されていることを特徴とするＰＣ鋼より線。

【請求項11】

前記光ファイバ部材は、
前記ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称に位置する第１の光ファイバ部材及び第２の光ファイバ部材として対で配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のＰＣ鋼より線。

【請求項12】

ＰＣ鋼線群の互いに隣接する前記ＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように設置されるための光ファイバ部材であって、
光ファイバ素線と当該光ファイバ素線を覆う被覆とを含む光ファイバと、前記光ファイバを包囲する樹脂製のフィラーと、を有し、
前記ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、前記隣接するＰＣ鋼線のうちの１本に接着される第１の輪郭線と、前記隣接するＰＣ鋼線の他の１本の表面に沿って延びる第２の輪郭線と、を有し、
前記ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、前記隣接するＰＣ鋼線のそれぞれの表面と、前記隣接するＰＣ鋼線の共通の接線と、で囲まれた領域内に収容され、
前記フィラーのうち、前記第１の輪郭線を含む部位は、前記ＰＣ鋼線に対する接着性を有する材料で形成され、前記第２の輪郭線を含む部位は、前記ＰＣ鋼線に対する接着性を有しない材料で形成されることを特徴とする光ファイバ部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置、ひずみ測定方法、ＰＣ鋼より線、及び光ファイバ部材に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１の図２に示されたＰＣ鋼より線が知られている。このＰＣ鋼より線は複数のＰＣ鋼線で構成されるＰＣ鋼線群であり、ＰＣ鋼線同士の間の谷間には、光ファイバが接着剤で貼付けられている。そして、光ファイバの端部から入出力される光信号を分析し光ファイバのひずみを測定することで、ＰＣ鋼より線のひずみ状態を測定可能とするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−４６５２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、この種のＰＣ鋼線群は、曲げられた状態で使用される場合もある。また、ＰＣ鋼線群は、例えば直径２ｍ程度のリールに巻き取られた状態で製造・運搬されるのが通常であり、また施工中にも曲げられる機会はあり得る。ＰＣ鋼線群が曲げられた場合、ＰＣ鋼線群の内側と外側との曲率半径の差によって、ＰＣ鋼線群を構成するＰＣ鋼線同士が互いに長手方向に滑ることになる。

【0005】

ここで、ＰＣ鋼線同士の間の谷間に設置された光ファイバは、隣接する２本のＰＣ鋼線の表面に接着されている。従って、この２本のＰＣ鋼線同士が長手方向に滑ると、光ファイバの接着層は、２本のＰＣ鋼線同士の位置ずれに追従できずにＰＣ鋼線から剥離する可能性がある。このとき接着層は、必ずしも２本のＰＣ鋼線のうちの一方から剥離するといったものではなく、接着層のある部位は一方のＰＣ鋼線から剥離し、他の部位は他方のＰＣ鋼線から剥離するといった事象が発生する。このように、接着層の各部位が不規則にＰＣ鋼線から剥離することにより、この不規則な剥離状態に起因する複雑なひずみが光ファイバに生じる。そうすると、光ファイバの状態は、ＰＣ鋼線群に係る測定対象量を正確に反映するものではなくなり、測定の精度が低下してしまう。

【0006】

この課題に鑑み、本発明は、ＰＣ鋼線群に関する測定対象量の測定精度を向上する測定装置、ひずみ測定方法、ＰＣ鋼より線、及び光ファイバ部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の測定装置は、複数のＰＣ鋼線が集合してなるＰＣ鋼線群に設置され光ファイバを有する長尺の光ファイバ部材を備え、光ファイバからの光信号に基づいてＰＣ鋼線群に関連する所定の測定対象量を測定する測定装置であって、光ファイバ部材は、互いに隣接するＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように設置されると共に、当該隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ接着されていることを特徴とする。

【0008】

この測定装置では、光ファイバ部材は、隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ接着されている。ＰＣ鋼線同士が長手方向にずれたとき、光ファイバ部材は接着された１本のＰＣ鋼線のみに追従するので、接着部分の不規則な剥離状態は発生し難い。その結果、光ファイバ部材には接着部分の不規則な剥離状態に起因する複雑なひずみが生じにくく、ＰＣ鋼線群の測定対象量の測定の精度が向上する。

【0009】

また、具体的な構成として、光ファイバ部材は、光ファイバ素線と当該光ファイバ素線を覆う被覆とを含む光ファイバと、光ファイバを包囲する樹脂製のフィラーと、を有することとしてもよい。

【0010】

また、具体的な構成として、光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、隣接するＰＣ鋼線のそれぞれの表面と、隣接するＰＣ鋼線の共通の接線と、で囲まれた領域内に収容されることとしてもよい。

【0011】

また、光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、隣接するＰＣ鋼線のうちの１本に接着される第１の輪郭線と、隣接するＰＣ鋼線のうちの他の１本の表面に沿って延びる第２の輪郭線と、を有することとしてもよい。この構成によれば、光ファイバ部材が、隣接するＰＣ鋼線同士の間に安定して設置される。

【0012】

また、光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称に位置する第１の光ファイバ部材及び第２の光ファイバ部材として対で配置されていることとしてもよい。この構成によれば、ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称な位置における測定対象量を取得することができる。

【0013】

また、具体的には、ＰＣ鋼線群が、複数のＰＣ鋼線がより合わされてなるＰＣ鋼より線であることとしてもよい。

【0014】

また、本発明の測定装置は、光ファイバ部材の光ファイバに光信号を発信する光信号発信部と、光ファイバからの光信号を受信する光信号受信部と、光信号受信部で受信された光信号を解析しＰＣ鋼線群のひずみを測定対象量として取得するひずみ解析部と、を更に備えてもよい。

【0015】

本発明のひずみ測定方法は、上記の何れかの測定装置を用いて、ＰＣ鋼線群のひずみ状態を測定する装置測定工程を備えたことを特徴とする。上記何れかの測定装置を用いることにより、ＰＣ鋼線群の測定対象量の測定の精度が向上する。

【0016】

また、本発明のひずみ測定方法は、ＰＣ鋼線群の架設後、装置測定工程の前に、隣接するＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように光ファイバ部材を設置し、当該隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ光ファイバ部材を接着する光ファイバ部材設置工程を更に備えてもよい。

【0017】

また、本発明のひずみ測定方法では、光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称に位置する第１の光ファイバ部材及び第２の光ファイバ部材として対で配置されており、ＰＣ鋼線群の一端側において第１及び第２の光ファイバ部材の光ファイバ同士が接続され、ＰＣ鋼線群の他端側において、第１及び第２の光ファイバ部材の光ファイバが当該光ファイバに光信号を発信する光信号発信部と、当該光ファイバからの光信号を受信する光信号受信部と、にそれぞれ接続されることとしてもよい。

【0018】

本発明のＰＣ鋼より線は、より合わされた複数のＰＣ鋼線を有するＰＣ鋼線群と、光ファイバ素線と当該光ファイバ素線を覆う被覆とを含む光ファイバと、光ファイバを包囲する樹脂製のフィラーと、を有する光ファイバ部材と、を備え、光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように設置され、ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、隣接するＰＣ鋼線のそれぞれの表面と、隣接するＰＣ鋼線の共通の接線と、で囲まれた領域内に収容されていることを特徴とする。

【0019】

また、光ファイバ部材は、隣接するＰＣ鋼線のうちの１本にのみ接着されていることとしてもよい。また、光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線群の中心軸線に対して互いに対称に位置する第１の光ファイバ部材及び第２の光ファイバ部材として対で配置されていることとしてもよい。

【0020】

本発明の光ファイバ部材は、ＰＣ鋼線群の互いに隣接するＰＣ鋼線同士の間において当該隣接するＰＣ鋼線に沿って延在するように設置されるための光ファイバ部材であって、光ファイバ素線と当該光ファイバ素線を覆う被覆とを含む光ファイバと、光ファイバを包囲する樹脂製のフィラーと、を有し、ＰＣ鋼線群の長手方向に直交する断面内において、隣接するＰＣ鋼線のうちの１本に接着される第１の輪郭線と、隣接するＰＣ鋼線の他の１本の表面に沿って延びる第２の輪郭線と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、ＰＣ鋼線群に関する測定対象量の測定精度を向上する測定装置、ひずみ測定方法、ＰＣ鋼より線、及び光ファイバ部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態に係るＰＣ鋼より線の斜視図である。

【図2】ＰＣ鋼より線の長手方向に直交する断面を取った断面図である。

【図3】ＰＣ鋼より線に用いられる光ファイバ部材の斜視図である。

【図4】ＰＣ鋼より線の要部を拡大して示す断面図である。

【図5】ＰＣ鋼より線の変形例の要部を拡大して示す断面図である。

【図6】ＰＣ鋼より線の他の変形例の要部を拡大して示す断面図である。

【図7】（ａ）は光ファイバ部材の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）はそれを用いたＰＣ鋼より線の要部を拡大して示す断面図である。

【図8】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ＰＣ鋼より線の更に他の変形例の要部を拡大して示す断面図である。

【図9】（ａ），（ｂ）は、ひずみ測定装置の例を示すブロック図である。

【図10】ＰＣ鋼より線の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照しつつ本発明に係る測定装置、ひずみ測定方法、ＰＣ鋼より線、及び光ファイバ部材の実施形態について詳細に説明する。

【0024】

図１は、本実施形態に係るＰＣ鋼より線１の斜視図であり、図２はその長手方向に直交する断面を取った断面図である。図３は、ＰＣ鋼より線１に用いられる光ファイバ部材９の斜視図であり、図４は、ＰＣ鋼より線１の光ファイバ部材９が取り付けられた部分を拡大して示す断面図である。図に示されるように、ＰＣ鋼より線１は、同一径の複数本（本実施形態では７本）のＰＣ鋼線３がより合されて構成されるより線部（ＰＣ鋼線群）５と、より線部５の表面に取り付けられた光ファイバ部材９とを備えている。ＰＣ鋼より線１の伸縮等によってひずみが発生した場合、表面に取り付けられた光ファイバ部材９の光ファイバ２５もＰＣ鋼より線１の変形に対応してひずむ。従って、光ファイバ２５へ入出力する光信号を分析することにより光ファイバ２５のひずみを測定し、間接的にＰＣ鋼より線１のひずみを測定することができる。

【0025】

光ファイバ部材９は、中央に埋め込まれた直径約０．９ｍｍの光ファイバ２５を有している。光ファイバ２５は、直径約０．２ｍｍの光ファイバ素線２１と、当該光ファイバ素線２１を覆う被覆２３とを有している。被覆２３は、例えばポリアミド系材料からなる。更に光ファイバ部材９は、光ファイバ２５を包囲する樹脂製のフィラー２７を有している。このような光ファイバ部材９は、フィラー２７を押出し成型で製造する際に、フィラー２７内に光ファイバ２５を配置する方法で製造することができる。また、スリットを有するフィラー２７を押出し成型で製造した後、スリットから光ファイバ２５を挿入し接着剤で固定してもよい。フィラー２７の材料の樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂等を採用することができる。

【0026】

より線部５の表面では、互いに隣接する２本のＰＣ鋼線３同士の間に谷間１１が形成されている。光ファイバ部材９は谷間１１に挿入され、２本のＰＣ鋼線３に挟まれた状態で、当該ＰＣ鋼線３に沿って螺旋状に延在している。以下、光ファイバ部材９を挟む２本のＰＣ鋼線３を特に区別する必要がある場合には、それぞれをＰＣ鋼線３ａ，３ｂと称する。また、光ファイバ部材９の側面のうちＰＣ鋼線３ａに対面する側面を第１側面１４ａと称し、ＰＣ鋼線３ｂに対面する側面を第２側面１４ｂと称する。

【0027】

図３及び図４に示されるとおり、長尺をなす光ファイバ部材９は略三角形の断面をなし、略三角形断面の谷間１１に挿入し易いようになっている。厳密には、光ファイバ部材９の断面は凹状の円弧をなす輪郭線を少なくとも２つ有している。すなわち、光ファイバ部材９の断面は、一方のＰＣ鋼線３ａの表面３ｓに沿ってほぼ同じ曲率で延びる第１円弧輪郭線１３ａと、他方のＰＣ鋼線３ｂの表面３ｔに沿ってほぼ同じ曲率で延びる第２円弧輪郭線１３ｂとを有している。第１円弧輪郭線１３ａは第１側面１４ａに対応し、第２円弧輪郭線１３ｂは第２側面１４ｂに対応している。この構成により、光ファイバ部材９は谷間１１内に安定して保持される。このような光ファイバ部材９の形状は、「フィラー形状」などと呼ばれる場合がある。

【0028】

更に、本実施形態においては、光ファイバ部材９の断面は、更に第１円弧輪郭線１３ａ及び第２円弧輪郭線１３ｂと同一形状の凹状の円弧をなす第３円弧輪郭線１３ｃを有している。そして、光ファイバ２５は、光ファイバ部材９の断面の中央に配置されている。この構成によれば、光ファイバ部材９は、その長手方向軸周りに１２０度ずつ回転させても同じように使用可能であり、当該回転方向の向きを気にせずに光ファイバ部材９をより線部５に設置することができる。

【0029】

上記のように光ファイバ部材９の断面の３つの輪郭線を同一形状とする構成は必須ではない。光ファイバ部材９の断面の第３の輪郭線は、例えば図５に示されるように直線１３ｄとしてもよく、また、図６に示されるように凸状の曲線１３ｅとしてもよく、その他の形状にしてもよい。但し、いずれの場合にも、ＰＣ鋼線３ａの表面３ｓと、ＰＣ鋼線３ｂの表面３ｔと、ＰＣ鋼線３ａ，３ｂの外側の共通の接線１５（図１）と、で囲まれた略三角形の領域内に、光ファイバ部材９の断面が収容されることが好ましい。また、図４〜図６の何れの断面形状においても、光ファイバ部材９の略三角形断面のうち内側に位置する頂点に寄せて光ファイバ２５を配置してもよい。この場合、光ファイバ２５がＰＣ鋼より線１の内側寄りに配置され光ファイバ２５の保護（例えば、断線防止）の観点から好ましい。

【0030】

光ファイバ部材９は、互いに隣接する２本のＰＣ鋼線３ａ，３ｂのうちの１本にのみ接着されている。具体的には、光ファイバ部材９の第１側面１４ａは接着層１７を介してＰＣ鋼線３ａの表面３ｓに接着されているが、第２側面１４ｂはＰＣ鋼線３ｂの表面３ｔに接着されておらず単に接しているだけである。或いは、第２側面１４ｂは、ＰＣ鋼線３ｂの表面３ｔから僅かに浮いていてもよい。接着層１７の接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤等を使用することができる。

【0031】

また、光ファイバ部材９をＰＣ鋼線３ａ，３ｂのうちの１本にのみ接着するための構成としては、次のようなものも考えられる。光ファイバ部材９の製造において、２種類の樹脂を用いてフィラー２７を押し出し成形する。このとき、フィラー２７の第１側面１４ａを含む部位のみが接着性を有する第１の樹脂材料で形成され、第２側面１４ｂを含むその他の部位が接着性を有しない第２の樹脂材料で形成されるようにする。接着性を有する第１の樹脂材料としてはナイロン樹脂、ポリエステル樹脂等が使用可能であり、接着性を有しない第２の樹脂としてはポリエチレン樹脂等が使用可能である。

【0032】

また、樹脂自身に接着性がある変性ポリエチレンなどの接着型樹脂を上記第１の樹脂材料として使用し、接着性がない一般ポリエチレンを上記第２の樹脂材料として使用することもできる。変性ポリエチレンは、加熱状態においてＰＣ鋼線３に対する接着性を発揮する。この場合、より線部５を予熱した状態で光ファイバ部材９を谷間１１に挿入することで、第１の樹脂材料で形成された第１側面１４ａのみが第１の樹脂材料の接着性によってＰＣ鋼線３ａに接着される。

【0033】

上記のように、光ファイバ部材９がＰＣ鋼線３の１本（ＰＣ鋼線３ａ）にのみ接着される構成によれば、例えば、ＰＣ鋼より線１が曲げられたときなど、ＰＣ鋼線３ａとＰＣ鋼線３ｂとが長手方向に滑った場合に、光ファイバ部材９はＰＣ鋼線３ａに追従し、ＰＣ鋼線３ｂに対しては長手方向に滑ることになる。従ってこの場合、光ファイバ部材９及び接着層１７にはほぼＰＣ鋼線３ａからの影響のみが作用し、接着層１７の不規則な剥離状態は発生し難い。よって、光ファイバ部材９には接着層１７の不規則な剥離状態に起因する複雑なひずみが生じにくく、その結果、ＰＣ鋼より線１のひずみの測定の精度が向上する。

【0034】

また，図７(ａ)，（ｂ）に示されるとおり、光ファイバ部材９は略正三角形の断面をなしていてもよい。この場合、光ファイバ部材９は断面内において、ＰＣ鋼線３ａの表面３ｓに接着される直線をなす第１輪郭線１９ａと、ＰＣ鋼線３ｂの表面３ｔに沿って延びる直線をなす第２輪郭線１９ｂと、を有する。光ファイバ部材９が略正三角形断面をなす形状であれば、第１側面１４ａ，第２側面１４ｂ（図３）のような曲面を有する形状に比べて製造が容易でありサイズ調整も容易である。光ファイバ部材９が谷間１１に挿入され、互いに隣接する２本のＰＣ鋼線３ａ，３ｂのうちの１本にのみ接着されることが可能である。図の例の場合、第１輪郭線１９ａに対応する第１側面１８ａが接着層１７を介してＰＣ鋼線３ａの表面３ｓに接着され、第２輪郭線１９ｂに対応する第２側面１８ｂはＰＣ鋼線３ｂの表面３ｔに接着されていない。

【0035】

なお、図７(ｂ)は、ＰＣ鋼より線１が呼び径１５．２ｍｍ、光ファイバ素線２１を覆う被覆２３の直径が０．２４ｍｍの場合に、光ファイバ部材９の断面を１辺２．０ｍｍの正三角形断面とした場合を示す。同様に図８(ａ)は、ＰＣ鋼より線１が呼び径１５．２ｍｍ、光ファイバ素線２１を覆う被覆２３の直径が０．９ｍｍの場合に、光ファイバ部材９の断面を１辺２．０ｍｍの正三角形断面とした場合を示す。図７（ｂ）、図８（ａ）の何れの場合も、ＰＣ鋼線３ａ，３ｂの表面３ｓ，３ｔと、ＰＣ鋼線３ａ，３ｂの外側の共通の接線１５と、で囲まれた略三角形の領域内に、光ファイバ部材９の断面を収容可能である。

【0036】

またこの場合、図８（ｂ）に示されるように、光ファイバ部材９の外側の輪郭線を凸状の曲線１９ｅとしてもよい。但し、この場合にも、ＰＣ鋼線３ａ，３ｂの表面３ｓ，３ｔと、ＰＣ鋼線３ａ，３ｂの外側の共通の接線１５と、で囲まれた略三角形の領域内に、光ファイバ部材９の断面が収容されることが好ましい。

【0037】

なお、光ファイバ部材９は略正三角形の場合には、粘性が高い接着剤を用いることにより、図に示されるように第１側面１８ａと表面３ｓとの間隙に充填された接着層１７が形成されるので、ある程度の接着面積をもって第１側面１８ａが表面３ｓに接着固定される。また前述のように、フィラー２７の第１側面１８ａを含む部位のみを接着型樹脂として加熱により第１側面１８ａを接着させる構成を採用した場合においても、接着性樹脂が軟化し第１側面１８ａが表面３ｓに沿うように変形するので、ある程度の接着面積をもって第１側面１８ａが表面３ｓに接着固定される。

【0038】

図１及び図２に示されるように、ＰＣ鋼より線１においては、上記のような光ファイバ部材９が、より線部５上に２本取り付けられている。２本の光ファイバ部材９は、ＰＣ鋼より線１の中心軸線Ａに対して互いに対称の位置に一対として配置されている。この２本の光ファイバ部材９を特に区別する必要がある場合には、それぞれを光ファイバ部材９ａ，９ｂと称する。

【0039】

なお、光ファイバ部材９を一対で配置する構成は必須ではなく、１本の光ファイバ部材９のみがより線部５上に取り付けられてもよい。また、本実施形態のＰＣ鋼より線１は一対２本の光ファイバ部材９を有するが、光ファイバ部材９を２対以上有してもよく、より線部５の表面上のすべての谷間１１に対して光ファイバ部材９が取り付けられてもよい。

【0040】

続いて、本発明の測定装置の実施形態として、上記ＰＣ鋼より線１のひずみ（測定対象量）を測定するためのひずみ測定装置の例を説明する。

【0041】

図９（ａ）に示されるひずみ測定装置３１は、光ファイバの両端からレーザ光を入出力するタイプの測定装置である。図９（ｂ）に示されるひずみ測定装置４１は、光ファイバの片端からレーザ光を入出力するタイプの測定装置である。

【0042】

ひずみ測定装置３１，４１は、いずれも、前述の光ファイバ部材９と、光ファイバ部材９の光ファイバ２５に光信号を発信する光信号発信部３３と、光ファイバ２５からの光信号を受信する光信号受信部３５と、光信号受信部３５で受信された光信号を解析しＰＣ鋼より線１のひずみ状態を取得するひずみ解析部３７と、ひずみ解析部３７で取得されたひずみ状態を表示する表示部３９と、を備えている。

【0043】

光信号発信部３３と光信号受信部３５とは例えば一体の測定器として構成されてもよい。ひずみ解析部３７は例えばコンピュータ等の演算装置であり、表示部３９は例えば演算装置による演算結果を画面表示するディスプレイモニタである。解析部３７と表示部３９とを一体で備えるパーソナルコンピュータ等を採用してもよい。光信号発信部３３、光信号受信部３５、及び光ファイバ２５は、光分岐器３８、カプラ４０等を介しながら適宜接続される。図９（ａ）の方式の測定装置の詳細は、例えば、特許第５１９２７４２号公報に示されており、図９（ｂ）の方式の測定装置の詳細は、例えば、特許第３１５２３１４号公報に示されている。いずれも、入出力される光信号に基づいて光ファイバの長手方向のひずみ分布を測定することにより、ＰＣ鋼より線１の長手方向の各位置に発生しているひずみを間接的に知ることができる。

【0044】

続いて、本発明のひずみ測定方法の実施形態として、上記ＰＣ鋼より線１のひずみを測定するためのひずみ測定方法の例を説明する。

【0045】

（光ファイバ部材設置工程）
通常のＰＣ鋼より線（より線部５に相当）を架設した後、隣接するＰＣ鋼線３同士の谷間１１に光ファイバ部材９を挿入し接着することで、光ファイバ部材９を含むＰＣ鋼より線１を形成する。このとき、光ファイバ部材９は前述のとおり隣接するＰＣ鋼線３のうちの１本にのみ接着する。ここでは、中心軸線Ａを挟んで対称の位置に光ファイバ部材９ａ（第１の光ファイバ部材）及び光ファイバ部材９ｂ（第２の光ファイバ部材）を設置するものとする。この光ファイバ部材設置工程は、通常のＰＣ鋼より線の架設後であれば、当該ＰＣ鋼より線の緊張前、緊張途中、緊張後の何れのタイミングで実行してもよい。

【0046】

次に、ＰＣ鋼より線１の一端１Ａ側（図９（ａ）参照）において、光ファイバ部材９ａ，９ｂの光ファイバ２５を剥き出して両者の端部２５ｓと２５ｔとを接続する。また、ＰＣ鋼より線１の他端１Ｂ側（図９（ａ）参照）において、光ファイバ部材９ａ，９ｂのそれぞれの光ファイバ２５の端部２５ｈ，２５ｊを、前述のひずみ測定装置３１の光信号発信部３３及び光信号受信部３５にそれぞれ接続する。これにより、ＰＣ鋼より線１のほぼ全長分を往復する１本の光ファイバ２５が形成される。光ファイバ２５がフィラー２７で被覆されているため、断線しにくい。なお、端部２５ｈ，２５ｊを取り出すために、フィラー２７に補強の糸（図示せず）を埋設してもよい。

【0047】

（装置測定工程）
その後、ひずみ測定装置３１を用い、光ファイバ２５の全長分の各箇所のひずみの分布が測定される。ここでは、光ファイバ２５の前半部分のひずみ分布と後半部分のひずみ分布は、互いにＰＣ鋼より線１の中心軸線Ａを挟む対称位置のひずみを示すことになる。従って、例えば、ＰＣ鋼より線１が屈曲している箇所があった場合、当該箇所の屈曲内側のひずみと屈曲外側のひずみとの両方の情報を得ることができる。よって、このような２つのひずみ分布の情報を用いることにより、ＰＣ鋼より線１のひずみ状態をより正確に知ることができる。なお、前述したとおり、光ファイバ部材９を一対のみならず２対以上設置することにより、更にＰＣ鋼より線１のひずみ状態を詳細に知ることもできる。また、この測定方法においては、光ファイバ部材９ａ，９ｂは、それぞれ１本のＰＣ鋼線３に対してのみ接着されるので、前述のとおり、ＰＣ鋼より線１が曲げられたとしても接着層１７の不規則な剥離状態は発生し難く、ＰＣ鋼より線１のひずみの測定の精度が向上する。

【0048】

なお、上述した例では、ひずみ測定装置３１（図９（ａ））を用いて光ファイバ２５の両端にレーザ光を入射する方式で測定を行っているが、ひずみ測定装置４１（図９（ｂ））を用いて光ファイバ２５の片端にレーザ光を入出力する方式で測定を行ってもよい。この場合、ＰＣ鋼より線１が光ファイバ部材９を１本のみ有する場合であっても、当該１本の光ファイバ部材９の光ファイバ２５の片端を光信号発信部３３及び光信号受信部３５に接続することにより、測定が可能である。

【0049】

上記実施形態の測定方法では、光ファイバ２５をフィラー２７内に組み込む工程と、それをＰＣ鋼より線に設置する工程と、を分離したものと考えることができる。これにより、ＰＣ鋼より線１の架設後（緊張前、緊張途中、緊張後）の任意の段階で光ファイバ２５をＰＣ鋼より線１に設置することが可能である。また、実施形態のように一対２本に限られず、所望の本数の光ファイバ２５をＰＣ鋼より線１に設置することが可能である。なお、上記実施形態では、架設現場で、通常のＰＣ鋼より線に光ファイバ部材９を設置する例を説明したが、光ファイバ部材９を備えるＰＣ鋼より線１を予め工場で製造してもよい。

【0050】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、本発明は、実施形態のような７本よりのＰＣ鋼より線に限定されず、例えば１９本よりのＰＣ鋼より線、或いは他のＰＣ鋼より線にも同様に適用することができる。また、実施形態では、ＰＣ鋼線群に関連する測定対象量として、ＰＣ鋼より線１のひずみを測定しているが、本発明は、ひずみに限られず温度、変形、圧力、振動、衝撃等の測定方法及び測定装置にも適用することができる。

【0051】

また、実施形態では、ＰＣ鋼より線１の全長のひずみを測定したが、ＰＣ鋼より線の一部のみに光ファイバ部材９を設置し、当該一部についてのひずみ測定を行ってもよい。また、実施形態では、光ファイバ部材９のうちＰＣ鋼線３に接する第１側面１４ａ及び第２側面１４ｂを円柱面としているが、この構成は必須ではなく、ＰＣ鋼線３に接する面は例えば平面であってもよい。また、実施形態ではより線部５の表面の谷間１１に光ファイバ部材９を設置したが、より線部５の内部の隙間に光ファイバ部材９を設置してもよい。すなわち、例えば、図１０に示されるように、互いに隣接する３つのＰＣ鋼線３ａ，３ｂ，３ｃ同士の間の隙間１２に光ファイバ部材９を設置してもよい。この場合も、光ファイバ部材９は、３つのＰＣ鋼線３ａ，３ｂ，３ｃの何れか１本にのみ接着される。実施形態及び変形例で説明した各構成要素を含め、以上説明した各々の構成要素は、適宜組み合わせて採用することもできる。

【0052】

なお、ＰＣ鋼線同士が長手方向に滑り光ファイバ部材の接着層が不規則に剥離することによる測定精度の低下を抑制するためには、フィラー２７を容易に変形する材料（例えば、弾性係数が小さい材料）で構成することも考えられる。この場合、ＰＣ鋼線３ａ，３ｂの長手方向のずれに対して、フィラー２７が変形することにより追従し、接着部分の剥離が抑制されるので、光ファイバ部材９が２本のＰＣ鋼線３ａ，３ｂの両方に接着されてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１…ＰＣ鋼より線（ＰＣ鋼線群）、３，３ａ，３ｂ…ＰＣ鋼線、５…より線部、９…光ファイバ部材、９ａ…第１の光ファイバ部材、９ｂ…第２の光ファイバ部材、１３ａ…第１円弧輪郭線、１３ｂ…第２円弧輪郭線、１５…共通の接線、１９ａ…第１輪郭線、１９ｂ…第２輪郭線、２１…光ファイバ素線、２３…被覆、２５…光ファイバ、２７…フィラー、３１，４１…ひずみ測定装置、３３…光信号発信部、３５…光信号受信部、３７…ひずみ解析部、Ａ…中心軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】