ファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステム
本発明は、ファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムに係り、斜張橋、吊橋、アーチ橋などケーブル耐力構造に用いられ、アンカーカップ(1)と、ケーブル分岐プレート(5)と、連接筒(4)と、ファイバグレーティングセンサ及びケーブル本体(11)とを含み、前記ファイバグレーティングセンサはファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)を含み、ファイバグレーティングセンサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)のピグテールを引出し、パッケージ化後のファイバグレーティング損傷センサ(9)は連接筒(4)部の外層鋼線(3)に固接され、パッケージ化後のファイバグレーティング温度センサ(10)は連接筒部の鋼線(3)に吊設され、前記ケーブル分岐プレート(5)に穿孔(5―1)を穿設し、前記連接筒(4)及びアンカーカップ(1)内に内蔵鋼管(7)を予め埋設しており、本発明は、ケーブル製造及び応用過程においてファイバグレーティングセンサ及びファイバの成功率を向上させ、ファイバグレーティングセンサの埋設工芸の信頼性を確保し、またファイバグレーティング信号を損傷なしにケーブル本体外へ有効に引出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、斜張橋、吊橋、アーチ橋などケーブル耐力構造に適用でき、センサを内設するインテリジェントケーブルシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
現代の大スパンのブリッジのケーブルシステムは斜張橋と吊橋の中核部材で、大スパンのブリッジ構造の自重とブリッジ上の動荷重は圧倒的大部分がケーブルシステムを介して塔柱へ伝送され、ケーブルの稼働状態はブリッジが安全状態にあるか否かを直接反映する重要な印の一つである。しかし、構造の設計、環境による腐食、疲労の累積など原因により、服役期間でケーブルに各種各様の程度の損傷と劣化が現れることは不可避である。もしセンサを有機的にケーブル内部に集中し、それ自身が内部応力、温度などパラメータを測量できるようにさせ、それが1つの単純に耐力をするケーブルから自動感知能力を有するインテリジェントケーブルに昇格するとともに、ケーブルの全体受力と局部鋼線の受力のモニタリングに共に配慮する可能性も実現するようにさせることができれば、人々がケーブル自身及びブリッジ全体の構造安全性と運営状態を把握し、適時に事故の前兆を発見して、突発性事故の発生を防止することにさらに有利である。
【0003】
ファイバグレーティングは性能の優良なセンシング部品で、ブラグ反射波長の移動によって外界の微小な損傷変化を感応して構造応力、温度などパラメータに対しオンラインモニタリングを実現できる。それは悪い環境を嫌がることなく、環境騒音に干渉されず、電磁干渉に対抗し、センシングと伝送を一体に集中し、構造が簡単で、使用が便利で、測量精度が高いなど利点を有する。しかし、特別処理をしていないファイバグレーティングはとても脆くて弱いため、直接ケーブルの中に配置すれば、壊れやすい。ファイバグレーティングをケーブルと合わせることは、ファイバグレーティングセンサ及びファイバがケーブル製造及び応用過程において成功率を向上させるように如何にファイバグレーティングを何種のパッケージ化形式でパッケージ化をするか、ファイバグレーティングセンサの埋設工芸の信頼性を確保するように如何にパッケージ化のファイバグレーティングセンサをケーブル内部に内設するか、如何にファイバグレーティング信号を損傷なしにケーブル本体外へ引出するかなど問題に係る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】中国特許第1779067A号明細書
【特許文献2】中国特許第101539403A号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、前記不足を克服し、ケーブル製造及び応用過程においてファイバグレーティングセンサ及びファイバの成功率を向上させ、ファイバグレーティングセンサの埋設工芸の信頼性を確保し、またファイバグレーティング信号を損傷なしにケーブル本体外へ有効に引出することができるファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の目的は下記技術手段の提供によって実現される。ファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムは、アンカーカップと、ケーブル分岐プレートと、連接筒と、連接筒部に内設するファイバグレーティングセンサと、ケーブル本体と、を含み、前記ファイバグレーティングセンサはファイバグレーティング損傷センサとファイバグレーティング温度センサを含み、前記ファイバグレーティング損傷センサとファイバグレーティング温度センサに対し先ずパッケージ化を行い、且つファイバグレーティング損傷センサ及びファイバグレーティング温度センサのピグテールを引出し、パッケージ化後のファイバグレーティング損傷センサは連接筒部の外層鋼線に固接され、パッケージ化後のファイバグレーティング温度センサは連接筒部の鋼線に吊設され、前記ケーブル分岐プレートに穿孔を穿設し、前記連接筒及びアンカーカップ内に内蔵鋼管を予め埋設し、該内蔵鋼管は前記ケーブル分岐プレートにおける穿孔から引出され、ファイバグレーティング損傷センサとファイバグレーティング温度センサとピグテールをファイバチャンプケーブルに連結し、該ファイバチャンプケーブルは前記内蔵鋼管を介してケーブルの中から引出され、ケーブルの中から引出されたファイバチャンプケーブルを1つのファイバグレーティング復調器に連結し、ファイバグレーティングの中心波長の変化をモニターすることによって、ケーブル内の温度、ケーブルの全体受力状況及びケーブル内鋼線の応力分布状況に対してリアルモニタリングを行うことを実現できる。
【0007】
前記ファイバグレーティングセンサのパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング損傷センサが第1ファイバグレーティング、中間軸方向第2鋼管、第1鋼管、直径が少し太い第1保護鋼管、及びケーブル用鋼線と連接するための支持台を含み、前記第1保護鋼管が1つ有し、第2鋼管、支持台及び第1鋼管が共に2つ有し、2つの第2鋼管、2つの支持台及び2つの第1鋼管を左右対称に前記第1保護鋼管の左右両側に配置し、第2鋼管の直径<第1鋼管の直径<第1保護鋼管の直径で、前記第2鋼管の中間に軸方向で溝付し、支持台の上部区域に穿孔を穿設し、所定標点距離の第1鋼管の中間は前記支持台の上部区域における穿孔を貫通して支持台に連接され、直径が少し太く、長さが適当な第1保護鋼管の両端をそれぞれ前記2つの第1鋼管の片端に被装し、第1鋼管の他端を前記第2鋼管の片端に被装し、第1ファイバグレーティングが第2鋼管、第1鋼管及び第1保護鋼管を貫通させ、グレーティング領域は第1保護鋼管の中心位置に位置され、第1ファイバグレーティングの両端を接着剤で2つの第2鋼管の溝内に固着し、溝部を保護するように第2鋼管の溝位置に第2熱収縮スリーブを被装し、前記第1ファイバグレーティング両端のピグテールを前記第2鋼管(9―2)の他端から引出し、ファイバグレーティング損傷センサの支持台を前記ケーブルの鋼線と連接し、ファイバグレーティング損傷センサの外に保護カバーを被せてそれを保護し、膠泥で保護カバーと鋼線のシール位置をシールし、膠泥でシールした後の鋼線シール位置の外面をさらに接着テープでシールして、完全シール後のファイバグレーティング損傷センサを形成する。
【0008】
前記ファイバグレーティング温度センサのパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング温度センサが第2ファイバグレーティング、第2保護鋼管及び第2熱収縮スリーブを含み、第2ファイバグレーティングが第2保護鋼管内に吊設され、第2保護鋼管内からピグテールを引出し、引出位置を接着剤で固着し、且つ第2熱収縮スリーブで熱収縮保護を行う。
【発明の効果】
【0009】
本発明によるケーブルの連接筒部にファイバグレーティングセンサを内設するインテリジェントケーブルシステムによれば、外部にファイバグレーティング復調器を連結することによってファイバグレーティングの中心波長の変化を測量するので、ケーブル内の応力分布状況及びケーブルの全体受力状況に対しリアルモニタリングを行い、特大ブリッジの元気モニタリング要求を満足させ、ブリッジの安全性を向上できる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
センサを内設する測量ケーブルの受力状態は従来から研究の難点で、ケーブルに内設するファイバグレーティング損傷センサ9のパッキング化構造は下記通りである。
図1を参照し、図1は本発明が係るファイバグレーティング損傷センサの構造説明図である。図1からわかるように、本発明が係るファイバグレーティング損傷センサ9は第1ファイバグレーティング9―1、第2鋼管9―2、第1鋼管9―3、直径が少し太い第1保護鋼管9―6、及びケーブル用鋼線と連接するための支持台9―4を含み、前記第1保護鋼管9―6が1つ有し、第1鋼管9―3、支持台9―4及び第2鋼管9―2が共に2つ有し、2つの第1鋼管9―3、2つの支持台9―4及び2つの第2鋼管9―2を左右対称に前記第1保護鋼管9―6の左右両側に配置し、第2鋼管9―2の直径<第1鋼管9―3の直径<第1保護鋼管9―6の直径で、図2のように、前記第2鋼管9―2の中間に軸方向で溝付し、支持台9―4の上部区域に穿孔を穿設し、図3と図4のように、所定標点距離の第1鋼管9―3の中間は前記支持台9―4の上部区域における穿孔を貫通して支持台9―4に連接され、前記第1鋼管9―3の中間を径方向で切開して2つに分け、切断の目的は力をファイバグレーティングに直接伝送することで、即ちファイバグレーティングを引き、第1鋼管9―3が大きな損傷を直接受けることを避けた。細い鋼管9―3の切開後の連接位置を保護するように、直径が少し大きく、長さが適当な第1保護鋼管9―6の両端をそれぞれ前記2つの第1鋼管9―3の片端に被装し、第1鋼管9―3の他端を前記第2鋼管9―2の片端に被装し、第1ファイバグレーティング9―1が第1鋼管9―3、第2鋼管9―2及び第1保護鋼管9―6を貫通させ、グレーティング領域は第1保護鋼管9―6の中心位置に位置され、第1ファイバグレーティング9―1の両端を接着剤で第2鋼管9―2の溝内に固着し、その溝部を保護するように第2鋼管9―2に第2熱収縮スリーブ9―5を被装し、前記第1ファイバグレーティング9―1両端のピグテールを前記第2鋼管9―2の他端から引出する。
【0011】
前記ファイバグレーティング温度センサのパッケージ化構造は下記通り、図6のように、前記ファイバグレーティング温度センサ10が第2ファイバグレーティング10―1、第2保護鋼管10―2及び第2熱収縮スリーブ10―3を含み、第2ファイバグレーティング10―1が第2保護鋼管内に吊設され、第2保護鋼管10―2内からピグテールを引出し、引出位置を接着剤で固着し、且つ第2熱収縮スリーブ10―3で熱収縮保護を行う。
【0012】
ファイバグレーティング損傷センサ9とファイバグレーティング温度センサ10をケーブル内部に配置することは、如何にファイバグレーティング損傷センサ9とファイバグレーティング温度センサ10のセンシング信号を有効にケーブル本体外へ引出するかの問題に係る。常用ケーブルの構造説明図は図7に示すように、該ケーブルはアンカーカップ1、エポキシ鋳造アンカー補填材料2、鋼線3、連接筒4、ケーブル分岐プレート5、連接筒シール補填材料6、及びケーブル本体11からなる。図8に示すように、ケーブル分岐プレート5に複数の孔5―1を予設する。適当な長さ、適当な直径の内蔵鋼管7は予設された孔5―1内を貫通し、ファイバチャンプケーブル8の引出のためにダクトを予設する。内蔵鋼管7に対する要求は所定の耐折強さとエポキシ鋳造アンカー補填材料2を注ぐ時に耐える必要がある横圧を耐えることができるということである。アンカーカップ1にエポキシ鋳造アンカー補填材料2を注入し、アンカーカップが内部の鋼線と一体になるようにアンカーカップ1を加熱炉に投入して加熱硬化を行う。アンカーカップに補填材料を注入する工程が完了した後、図5と図9のように、鋼線3が受ける力をファイバグレーティング損傷センサ9のファイバグレーティングに有効に伝送させるように、ファイバグレーティング損傷センサ9をその支持台9―4を介してケーブルの連接筒4部の外層鋼線3と連接する。図9に示すように、ファイバグレーティング損傷センサ9を保護カバーで保護し、ファイバグレーティング損傷センサを保護するように膠泥で保護カバーと鋼線の隙間位置をシールし、外面をさらに接着テープでシールして、完全パッキング化後のファイバグレーティング損傷センサ9を形成する。パッキング化後のファイバグレーティング温度センサ10は前記連接筒4内の鋼線に吊設され、ファイバチャンプケーブル8を内蔵鋼管7内に貫入する。連接筒4を被装し、連接筒シール補填材料6を注入して、連接筒の常温硬化環節を行う。最終的なインテリジェントケーブル構造説明図は図10に示すようである。
【0013】
図11に示すように、インテリジェントケーブルアンカー端から引出されるファイバチャンプケーブル8をファイバグレーティング復調器12に連結し、ファイバグレーティングの中心波長の変化をモニターすることによって、内設されるファイバグレーティング温度センサを介して、ケーブル内の温度変化をリアルにモニターし、内設されるファイバグレーティング損傷センサを介して、且つ内設されるファイバグレーティング温度補償の結果と合わせて、ケーブル内鋼線の応力分布状況及びケーブルの全体受力に対しリアルモニタリングを行う。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティング損傷センサの構造を示した説明図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る第2鋼管を示した説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る支持台部品を示した図である。
【図4】図3のA―A断面図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティング損傷センサとケーブルの鋼線の連接を示した説明図である。
【図6】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティング温度センサの構造を示した説明図である。
【図7】常用ケーブルの構造を示した説明図である。
【図8】本発明の一実施の形態に係るケーブル分岐プレートの断面を示した説明図である。
【図9】本発明の一実施の形態に係るケーブル内の内蔵鋼管を示した説明図である。
【図10】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムの構造を示した説明図である。
【図11】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムのモニタリングを示した説明図である。
【符号の説明】
【0015】
1 アンカーカップ
2 エポキシ鋳造アンカー補填材料
3 鋼線
4 連接筒
5 ケーブル分岐プレート
5―1 孔
6 連接筒シール補填材料
7 内蔵鋼管
8 ファイバチャンプケーブル
9 ファイバグレーティング損傷センサ
10 とファイバグレーティング温度センサ
11 ケーブル本体
12 ファイバグレーティング復調器
9―1 第1ファイバグレーティング
9―2 第2鋼管
9―3 第1鋼管
9―4 支持台
9―5 第2熱収縮スリーブ
9―6 第1保護鋼管
10―1 第2ファイバグレーティング
10―2 第2保護鋼管
10―3 第2熱収縮スリーブ
【技術分野】
【0001】
本発明は、斜張橋、吊橋、アーチ橋などケーブル耐力構造に適用でき、センサを内設するインテリジェントケーブルシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
現代の大スパンのブリッジのケーブルシステムは斜張橋と吊橋の中核部材で、大スパンのブリッジ構造の自重とブリッジ上の動荷重は圧倒的大部分がケーブルシステムを介して塔柱へ伝送され、ケーブルの稼働状態はブリッジが安全状態にあるか否かを直接反映する重要な印の一つである。しかし、構造の設計、環境による腐食、疲労の累積など原因により、服役期間でケーブルに各種各様の程度の損傷と劣化が現れることは不可避である。もしセンサを有機的にケーブル内部に集中し、それ自身が内部応力、温度などパラメータを測量できるようにさせ、それが1つの単純に耐力をするケーブルから自動感知能力を有するインテリジェントケーブルに昇格するとともに、ケーブルの全体受力と局部鋼線の受力のモニタリングに共に配慮する可能性も実現するようにさせることができれば、人々がケーブル自身及びブリッジ全体の構造安全性と運営状態を把握し、適時に事故の前兆を発見して、突発性事故の発生を防止することにさらに有利である。
【0003】
ファイバグレーティングは性能の優良なセンシング部品で、ブラグ反射波長の移動によって外界の微小な損傷変化を感応して構造応力、温度などパラメータに対しオンラインモニタリングを実現できる。それは悪い環境を嫌がることなく、環境騒音に干渉されず、電磁干渉に対抗し、センシングと伝送を一体に集中し、構造が簡単で、使用が便利で、測量精度が高いなど利点を有する。しかし、特別処理をしていないファイバグレーティングはとても脆くて弱いため、直接ケーブルの中に配置すれば、壊れやすい。ファイバグレーティングをケーブルと合わせることは、ファイバグレーティングセンサ及びファイバがケーブル製造及び応用過程において成功率を向上させるように如何にファイバグレーティングを何種のパッケージ化形式でパッケージ化をするか、ファイバグレーティングセンサの埋設工芸の信頼性を確保するように如何にパッケージ化のファイバグレーティングセンサをケーブル内部に内設するか、如何にファイバグレーティング信号を損傷なしにケーブル本体外へ引出するかなど問題に係る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】中国特許第1779067A号明細書
【特許文献2】中国特許第101539403A号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、前記不足を克服し、ケーブル製造及び応用過程においてファイバグレーティングセンサ及びファイバの成功率を向上させ、ファイバグレーティングセンサの埋設工芸の信頼性を確保し、またファイバグレーティング信号を損傷なしにケーブル本体外へ有効に引出することができるファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の目的は下記技術手段の提供によって実現される。ファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムは、アンカーカップと、ケーブル分岐プレートと、連接筒と、連接筒部に内設するファイバグレーティングセンサと、ケーブル本体と、を含み、前記ファイバグレーティングセンサはファイバグレーティング損傷センサとファイバグレーティング温度センサを含み、前記ファイバグレーティング損傷センサとファイバグレーティング温度センサに対し先ずパッケージ化を行い、且つファイバグレーティング損傷センサ及びファイバグレーティング温度センサのピグテールを引出し、パッケージ化後のファイバグレーティング損傷センサは連接筒部の外層鋼線に固接され、パッケージ化後のファイバグレーティング温度センサは連接筒部の鋼線に吊設され、前記ケーブル分岐プレートに穿孔を穿設し、前記連接筒及びアンカーカップ内に内蔵鋼管を予め埋設し、該内蔵鋼管は前記ケーブル分岐プレートにおける穿孔から引出され、ファイバグレーティング損傷センサとファイバグレーティング温度センサとピグテールをファイバチャンプケーブルに連結し、該ファイバチャンプケーブルは前記内蔵鋼管を介してケーブルの中から引出され、ケーブルの中から引出されたファイバチャンプケーブルを1つのファイバグレーティング復調器に連結し、ファイバグレーティングの中心波長の変化をモニターすることによって、ケーブル内の温度、ケーブルの全体受力状況及びケーブル内鋼線の応力分布状況に対してリアルモニタリングを行うことを実現できる。
【0007】
前記ファイバグレーティングセンサのパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング損傷センサが第1ファイバグレーティング、中間軸方向第2鋼管、第1鋼管、直径が少し太い第1保護鋼管、及びケーブル用鋼線と連接するための支持台を含み、前記第1保護鋼管が1つ有し、第2鋼管、支持台及び第1鋼管が共に2つ有し、2つの第2鋼管、2つの支持台及び2つの第1鋼管を左右対称に前記第1保護鋼管の左右両側に配置し、第2鋼管の直径<第1鋼管の直径<第1保護鋼管の直径で、前記第2鋼管の中間に軸方向で溝付し、支持台の上部区域に穿孔を穿設し、所定標点距離の第1鋼管の中間は前記支持台の上部区域における穿孔を貫通して支持台に連接され、直径が少し太く、長さが適当な第1保護鋼管の両端をそれぞれ前記2つの第1鋼管の片端に被装し、第1鋼管の他端を前記第2鋼管の片端に被装し、第1ファイバグレーティングが第2鋼管、第1鋼管及び第1保護鋼管を貫通させ、グレーティング領域は第1保護鋼管の中心位置に位置され、第1ファイバグレーティングの両端を接着剤で2つの第2鋼管の溝内に固着し、溝部を保護するように第2鋼管の溝位置に第2熱収縮スリーブを被装し、前記第1ファイバグレーティング両端のピグテールを前記第2鋼管(9―2)の他端から引出し、ファイバグレーティング損傷センサの支持台を前記ケーブルの鋼線と連接し、ファイバグレーティング損傷センサの外に保護カバーを被せてそれを保護し、膠泥で保護カバーと鋼線のシール位置をシールし、膠泥でシールした後の鋼線シール位置の外面をさらに接着テープでシールして、完全シール後のファイバグレーティング損傷センサを形成する。
【0008】
前記ファイバグレーティング温度センサのパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング温度センサが第2ファイバグレーティング、第2保護鋼管及び第2熱収縮スリーブを含み、第2ファイバグレーティングが第2保護鋼管内に吊設され、第2保護鋼管内からピグテールを引出し、引出位置を接着剤で固着し、且つ第2熱収縮スリーブで熱収縮保護を行う。
【発明の効果】
【0009】
本発明によるケーブルの連接筒部にファイバグレーティングセンサを内設するインテリジェントケーブルシステムによれば、外部にファイバグレーティング復調器を連結することによってファイバグレーティングの中心波長の変化を測量するので、ケーブル内の応力分布状況及びケーブルの全体受力状況に対しリアルモニタリングを行い、特大ブリッジの元気モニタリング要求を満足させ、ブリッジの安全性を向上できる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
センサを内設する測量ケーブルの受力状態は従来から研究の難点で、ケーブルに内設するファイバグレーティング損傷センサ9のパッキング化構造は下記通りである。
図1を参照し、図1は本発明が係るファイバグレーティング損傷センサの構造説明図である。図1からわかるように、本発明が係るファイバグレーティング損傷センサ9は第1ファイバグレーティング9―1、第2鋼管9―2、第1鋼管9―3、直径が少し太い第1保護鋼管9―6、及びケーブル用鋼線と連接するための支持台9―4を含み、前記第1保護鋼管9―6が1つ有し、第1鋼管9―3、支持台9―4及び第2鋼管9―2が共に2つ有し、2つの第1鋼管9―3、2つの支持台9―4及び2つの第2鋼管9―2を左右対称に前記第1保護鋼管9―6の左右両側に配置し、第2鋼管9―2の直径<第1鋼管9―3の直径<第1保護鋼管9―6の直径で、図2のように、前記第2鋼管9―2の中間に軸方向で溝付し、支持台9―4の上部区域に穿孔を穿設し、図3と図4のように、所定標点距離の第1鋼管9―3の中間は前記支持台9―4の上部区域における穿孔を貫通して支持台9―4に連接され、前記第1鋼管9―3の中間を径方向で切開して2つに分け、切断の目的は力をファイバグレーティングに直接伝送することで、即ちファイバグレーティングを引き、第1鋼管9―3が大きな損傷を直接受けることを避けた。細い鋼管9―3の切開後の連接位置を保護するように、直径が少し大きく、長さが適当な第1保護鋼管9―6の両端をそれぞれ前記2つの第1鋼管9―3の片端に被装し、第1鋼管9―3の他端を前記第2鋼管9―2の片端に被装し、第1ファイバグレーティング9―1が第1鋼管9―3、第2鋼管9―2及び第1保護鋼管9―6を貫通させ、グレーティング領域は第1保護鋼管9―6の中心位置に位置され、第1ファイバグレーティング9―1の両端を接着剤で第2鋼管9―2の溝内に固着し、その溝部を保護するように第2鋼管9―2に第2熱収縮スリーブ9―5を被装し、前記第1ファイバグレーティング9―1両端のピグテールを前記第2鋼管9―2の他端から引出する。
【0011】
前記ファイバグレーティング温度センサのパッケージ化構造は下記通り、図6のように、前記ファイバグレーティング温度センサ10が第2ファイバグレーティング10―1、第2保護鋼管10―2及び第2熱収縮スリーブ10―3を含み、第2ファイバグレーティング10―1が第2保護鋼管内に吊設され、第2保護鋼管10―2内からピグテールを引出し、引出位置を接着剤で固着し、且つ第2熱収縮スリーブ10―3で熱収縮保護を行う。
【0012】
ファイバグレーティング損傷センサ9とファイバグレーティング温度センサ10をケーブル内部に配置することは、如何にファイバグレーティング損傷センサ9とファイバグレーティング温度センサ10のセンシング信号を有効にケーブル本体外へ引出するかの問題に係る。常用ケーブルの構造説明図は図7に示すように、該ケーブルはアンカーカップ1、エポキシ鋳造アンカー補填材料2、鋼線3、連接筒4、ケーブル分岐プレート5、連接筒シール補填材料6、及びケーブル本体11からなる。図8に示すように、ケーブル分岐プレート5に複数の孔5―1を予設する。適当な長さ、適当な直径の内蔵鋼管7は予設された孔5―1内を貫通し、ファイバチャンプケーブル8の引出のためにダクトを予設する。内蔵鋼管7に対する要求は所定の耐折強さとエポキシ鋳造アンカー補填材料2を注ぐ時に耐える必要がある横圧を耐えることができるということである。アンカーカップ1にエポキシ鋳造アンカー補填材料2を注入し、アンカーカップが内部の鋼線と一体になるようにアンカーカップ1を加熱炉に投入して加熱硬化を行う。アンカーカップに補填材料を注入する工程が完了した後、図5と図9のように、鋼線3が受ける力をファイバグレーティング損傷センサ9のファイバグレーティングに有効に伝送させるように、ファイバグレーティング損傷センサ9をその支持台9―4を介してケーブルの連接筒4部の外層鋼線3と連接する。図9に示すように、ファイバグレーティング損傷センサ9を保護カバーで保護し、ファイバグレーティング損傷センサを保護するように膠泥で保護カバーと鋼線の隙間位置をシールし、外面をさらに接着テープでシールして、完全パッキング化後のファイバグレーティング損傷センサ9を形成する。パッキング化後のファイバグレーティング温度センサ10は前記連接筒4内の鋼線に吊設され、ファイバチャンプケーブル8を内蔵鋼管7内に貫入する。連接筒4を被装し、連接筒シール補填材料6を注入して、連接筒の常温硬化環節を行う。最終的なインテリジェントケーブル構造説明図は図10に示すようである。
【0013】
図11に示すように、インテリジェントケーブルアンカー端から引出されるファイバチャンプケーブル8をファイバグレーティング復調器12に連結し、ファイバグレーティングの中心波長の変化をモニターすることによって、内設されるファイバグレーティング温度センサを介して、ケーブル内の温度変化をリアルにモニターし、内設されるファイバグレーティング損傷センサを介して、且つ内設されるファイバグレーティング温度補償の結果と合わせて、ケーブル内鋼線の応力分布状況及びケーブルの全体受力に対しリアルモニタリングを行う。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティング損傷センサの構造を示した説明図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る第2鋼管を示した説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る支持台部品を示した図である。
【図4】図3のA―A断面図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティング損傷センサとケーブルの鋼線の連接を示した説明図である。
【図6】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティング温度センサの構造を示した説明図である。
【図7】常用ケーブルの構造を示した説明図である。
【図8】本発明の一実施の形態に係るケーブル分岐プレートの断面を示した説明図である。
【図9】本発明の一実施の形態に係るケーブル内の内蔵鋼管を示した説明図である。
【図10】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムの構造を示した説明図である。
【図11】本発明の一実施の形態に係るファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用インテリジェントケーブルシステムのモニタリングを示した説明図である。
【符号の説明】
【0015】
1 アンカーカップ
2 エポキシ鋳造アンカー補填材料
3 鋼線
4 連接筒
5 ケーブル分岐プレート
5―1 孔
6 連接筒シール補填材料
7 内蔵鋼管
8 ファイバチャンプケーブル
9 ファイバグレーティング損傷センサ
10 とファイバグレーティング温度センサ
11 ケーブル本体
12 ファイバグレーティング復調器
9―1 第1ファイバグレーティング
9―2 第2鋼管
9―3 第1鋼管
9―4 支持台
9―5 第2熱収縮スリーブ
9―6 第1保護鋼管
10―1 第2ファイバグレーティング
10―2 第2保護鋼管
10―3 第2熱収縮スリーブ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンカーカップ(1)と、ケーブル分岐プレート(5)と、連接筒(4)と、連接筒(4)部に内設するファイバグレーティングセンサと、ケーブル本体(11)と、を含み、前記ファイバグレーティングセンサはファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)を含むファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用のインテリジェントケーブルシステムにおいて、
ファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)に対し先ずパッケージ化を行い、且つファイバグレーティング損傷センサ(9)及びファイバグレーティング温度センサ(10)のピグテールを引出し、パッケージ化後のファイバグレーティング損傷センサ(9)は連接筒(4)部の外層鋼線(3)に固接され、パッケージ化後のファイバグレーティング温度センサ(10)は連接筒部の鋼線(3)に吊設され、前記ケーブル分岐プレート(5)に穿孔(5―1)を穿設し、前記連接筒(4)及びアンカーカップ(1)内に内蔵鋼管(7)を予め埋設し、該内蔵鋼管(7)は前記ケーブル分岐プレート(5)における穿孔(5―1)から引出され、ファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)のピグテールを1つのファイバチャンプケーブル(8)に連結し、該ファイバチャンプケーブル(8)は前記内蔵鋼管(7)を介してケーブルの中から引出され、ケーブルの中から引出されたファイバチャンプケーブル(8)を1つのファイバグレーティング復調器(12)に連結し、前記ファイバグレーティングセンサのパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング損傷センサ(9)が第1ファイバグレーティング(9―1)、第1鋼管(9―3)、第2鋼管(9―2)、第1保護鋼管(9―6)及び支持台(9―4)を含み、前記第1保護鋼管(9―6)が1つ有し、第1鋼管(9―3)、支持台(9―4)及び第2鋼管(9―2)が共に2つ有し、2つの第1鋼管(9―3)、2つの支持台(9―4)及び2つの第2鋼管(9―2)を左右対称に前記第1保護鋼管(9―6)の左右両側に配置し、第2鋼管(9―2)の直径<第1鋼管(9―3)の直径<第1保護鋼管(9―6)の直径で、前記第2鋼管(9―2)の中間に軸方向で溝付し、支持台(9―4)の上部区域に穿孔を穿設し、第1鋼管(9―3)の中間は前記支持台(9―4)の上部区域における穿孔を貫通して支持台(9―4)に連接され、第1保護鋼管(9―6)の両端をそれぞれ前記2つの第1鋼管(9―3)の片端に被装し、第1鋼管(9―3)の他端を前記第2鋼管(9―2)の片端に被装し、第1ファイバグレーティング(9―1)に第2鋼管(9―2)、第1鋼管(9―3)及び第1保護鋼管(9―6)を貫通させ、グレーティング領域は第1保護鋼管(9―6)の中心位置に位置され、第1ファイバグレーティング(9―1)の両端を接着剤で前記2つの第2鋼管(9―2)の溝内に固着し、第2鋼管(9―2)の溝位置に第2熱収縮スリーブ(9―5)を被装し、前記第1ファイバグレーティング(9―1)両端のピグテールを前記第2鋼管(9―2)の他端から引出し、ファイバグレーティング損傷センサ(9)の支持台を前記ケーブルの鋼線と連接し、ファイバグレーティング損傷センサ(9)の外に保護カバーを被せてそれを保護し、膠泥で保護カバーと鋼線のシール位置をシールし、膠泥でシールした後の鋼線シール位置の外面をさらに接着テープでシールして、完全シール後のファイバグレーティング損傷センサを形成しており、前記ファイバグレーティング温度センサ(10)のパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング温度センサ(10)が第2ファイバグレーティング(10―1)、第2保護鋼管(10―2)及び第2熱収縮スリーブ(10―3)を含み、第2ファイバグレーティング(10―1)が第2保護鋼管(10―2)内に吊設され、第2ファイバグレーティング(10―1)が第2保護鋼管(10―2)内からピグテールを引出され、引出位置を接着剤で固着し、且つ第2熱収縮スリーブ(10―3)に被装する。
【請求項1】
アンカーカップ(1)と、ケーブル分岐プレート(5)と、連接筒(4)と、連接筒(4)部に内設するファイバグレーティングセンサと、ケーブル本体(11)と、を含み、前記ファイバグレーティングセンサはファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)を含むファイバグレーティングセンサを内設するブリッジ用のインテリジェントケーブルシステムにおいて、
ファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)に対し先ずパッケージ化を行い、且つファイバグレーティング損傷センサ(9)及びファイバグレーティング温度センサ(10)のピグテールを引出し、パッケージ化後のファイバグレーティング損傷センサ(9)は連接筒(4)部の外層鋼線(3)に固接され、パッケージ化後のファイバグレーティング温度センサ(10)は連接筒部の鋼線(3)に吊設され、前記ケーブル分岐プレート(5)に穿孔(5―1)を穿設し、前記連接筒(4)及びアンカーカップ(1)内に内蔵鋼管(7)を予め埋設し、該内蔵鋼管(7)は前記ケーブル分岐プレート(5)における穿孔(5―1)から引出され、ファイバグレーティング損傷センサ(9)とファイバグレーティング温度センサ(10)のピグテールを1つのファイバチャンプケーブル(8)に連結し、該ファイバチャンプケーブル(8)は前記内蔵鋼管(7)を介してケーブルの中から引出され、ケーブルの中から引出されたファイバチャンプケーブル(8)を1つのファイバグレーティング復調器(12)に連結し、前記ファイバグレーティングセンサのパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング損傷センサ(9)が第1ファイバグレーティング(9―1)、第1鋼管(9―3)、第2鋼管(9―2)、第1保護鋼管(9―6)及び支持台(9―4)を含み、前記第1保護鋼管(9―6)が1つ有し、第1鋼管(9―3)、支持台(9―4)及び第2鋼管(9―2)が共に2つ有し、2つの第1鋼管(9―3)、2つの支持台(9―4)及び2つの第2鋼管(9―2)を左右対称に前記第1保護鋼管(9―6)の左右両側に配置し、第2鋼管(9―2)の直径<第1鋼管(9―3)の直径<第1保護鋼管(9―6)の直径で、前記第2鋼管(9―2)の中間に軸方向で溝付し、支持台(9―4)の上部区域に穿孔を穿設し、第1鋼管(9―3)の中間は前記支持台(9―4)の上部区域における穿孔を貫通して支持台(9―4)に連接され、第1保護鋼管(9―6)の両端をそれぞれ前記2つの第1鋼管(9―3)の片端に被装し、第1鋼管(9―3)の他端を前記第2鋼管(9―2)の片端に被装し、第1ファイバグレーティング(9―1)に第2鋼管(9―2)、第1鋼管(9―3)及び第1保護鋼管(9―6)を貫通させ、グレーティング領域は第1保護鋼管(9―6)の中心位置に位置され、第1ファイバグレーティング(9―1)の両端を接着剤で前記2つの第2鋼管(9―2)の溝内に固着し、第2鋼管(9―2)の溝位置に第2熱収縮スリーブ(9―5)を被装し、前記第1ファイバグレーティング(9―1)両端のピグテールを前記第2鋼管(9―2)の他端から引出し、ファイバグレーティング損傷センサ(9)の支持台を前記ケーブルの鋼線と連接し、ファイバグレーティング損傷センサ(9)の外に保護カバーを被せてそれを保護し、膠泥で保護カバーと鋼線のシール位置をシールし、膠泥でシールした後の鋼線シール位置の外面をさらに接着テープでシールして、完全シール後のファイバグレーティング損傷センサを形成しており、前記ファイバグレーティング温度センサ(10)のパッケージ化構造は下記通り、前記ファイバグレーティング温度センサ(10)が第2ファイバグレーティング(10―1)、第2保護鋼管(10―2)及び第2熱収縮スリーブ(10―3)を含み、第2ファイバグレーティング(10―1)が第2保護鋼管(10―2)内に吊設され、第2ファイバグレーティング(10―1)が第2保護鋼管(10―2)内からピグテールを引出され、引出位置を接着剤で固着し、且つ第2熱収縮スリーブ(10―3)に被装する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公表番号】特表2012−510011(P2012−510011A)
【公表日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−537820(P2011−537820)
【出願日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【国際出願番号】PCT/CN2009/001340
【国際公開番号】WO2011/038536
【国際公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【出願人】(511127391)江▲蘇▼法▲爾▼▲勝▼▲ほん▼昇集▲団▼有限公司 (1)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【国際出願番号】PCT/CN2009/001340
【国際公開番号】WO2011/038536
【国際公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【出願人】(511127391)江▲蘇▼法▲爾▼▲勝▼▲ほん▼昇集▲団▼有限公司 (1)
【Fターム(参考)】
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