JP4446584B2

JP4446584B2 - Fixing method of optical fiber cable

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Publication number: JP4446584B2
Application number: JP2000323699A
Authority: JP
Inventors: 良治小林; 千浩検見崎; 良政平松; 泰規土屋
Original assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2020-10-24
Also published as: JP2002131024A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁、建物等の構造物に生じる歪の分布を測定するために、歪検知用の光ファイバケーブルを構造物に固定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの応用技術として地盤、橋梁、トンネル等に生ずる歪を監視するシステムが提案されている。この方法は、橋梁等の対象物に、光ファイバのみで構成された光ファイバケーブル或いは光ファイバを金属製の鞘材内に収容した形態の光ファイバケーブルを取り付けておき、その一端から光ファイバ中におけるブリルアン散乱光を測定することで光ファイバ中に生じる長手方向歪の分布を測定し、これによって対象物に生じた変動を検出しようとするものである。現在までのところ、光ファイバケーブルの対象物への取付に当たっては、光ファイバケーブルをなるべくたるまないように対象物に沿わせ、一定間隔の位置にクランプなどの固定治具によって固定する方法や、全長を接着剤や粘着テープによって固定する方法が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバによる歪検出は、対象物の歪に応じて光ファイバ中に長手方向の歪が生じていることが必要であるが、単に光ファイバケーブルをたるまないように対象物に沿わせて固定した場合には、厳密には光ファイバに微少なたるみが生じており、そのため、そのたるみの範囲内では対象物に生じた伸び歪を検出できず、ある程度以上の大きい伸び歪しか検出できなかった。また、対象物の圧縮歪は全く検出することができなかった。
【０００４】
これらの問題を解決するには、光ファイバケーブルを対象物に取り付ける際に、光ファイバケーブルに予め適当な長手方向の弾性伸び歪を付与しておき、その状態で対象物に固定することが考えられ、これによって、対象物に生じる微少な伸び歪を検出できるばかりでなく、圧縮歪をも検出できる。
【０００５】
ところが、光ファイバケーブルを、その長手方向に均一な弾性伸び歪を与えた状態で対象物に固定し、長期間に亘ってその状態を保持することはきわめて困難であるという問題が生じた。すなわち、光ファイバケーブルを所望の弾性伸び歪を与えた状態で対象物に固定するには、その光ファイバケーブルに所望の張力を付与して所望の弾性伸び歪を生じさせた状態で対象物に沿わせ、その状態を保持したままで、一定間隔の位置を押え治具によって対象物に押し付けて固定する方法や、全長を接着剤や粘着テープによって対象物に固定する方法を採ったとき、押え治具を用いる場合には、光ファイバケーブルを対象物に押し付けて固定するように押え治具を対象物に固定する際の微妙な押し付け方や押し付け圧の不均一さが生じるため、固定後の光ファイバケーブルにおける初期弾性伸び歪の均一性の確保に多大な手数を要する。また、接着剤や粘着テープによって固定する方法では、固定後の光ファイバケーブルの初期弾性伸び歪は均一となっているが、時間経過と共に接着剤や粘着剤の劣化やクリープが進み、光ファイバケーブルのゆるみや脱落を来たし、特に屋外ではこの現象が顕著に生じ、長期間の使用には適さないという問題が生じた。更に、光ファイバを金属製の鞘材内に収容した形態の光ファイバケーブルを用いる場合には、押え治具による取付でも時間経過と共に金属鞘材や押え治具の応力緩和が進み、押え治具による締付け力が低下しうる点にも状況に応じた配慮を要する。また、降雨や、結露水分による締付界面のすべりや、治具との異種金属接触腐食作用による接触部腐食を生じさせないための造作にもコストがかかる。
【０００６】
金属鞘材を用いた光ファイバケーブルを金属製の対象物に対して確実に固定する方法としては溶接法を用いることが考えられる。しかしながら、溶接法を用いると、対象物の表面が溶融したり、少なからぬ熱影響を受けるため、重要構造物である橋梁や建築物には適用が認められていない。また、対象物に既に防食塗装が施されている場合には、溶接の熱影響が及ぶ広範囲に亘る塗膜除去と事後の修復に多大な手数を要する。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、光ファイバケーブルを、長手方向の弾性伸び歪を均一に付与した状態で取付対象の構造物に対して固定することができると共に長期間に亘ってその状態を維持することの可能な光ファイバケーブルの固定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ファイバケーブルを、所望の弾性伸び歪を生じさせる張力をかけた状態で、取り付けるべき構造物の表面に当接ないし近接させ、該張力をかけたままで該ケーブルの外周の半周ないし全周を、その近傍の構造物表面共々、骨材入反応硬化性樹脂基組成物で覆装したのち該樹脂基組成物を硬化させることにより、構造物表面を支持面として固定することを特徴とし、更に、前記樹脂基組成物の覆装幅を光ファイバケーブルの太さの３〜３０倍としたことを特徴とするものである。この構成としたことにより、光ファイバケーブル及び構造物表面に樹脂基組成物を塗布して覆装する際、その組成物は流動性を有しているため、光ファイバケーブルに余計な外力を加えることなく、従って、光ファイバケーブルに均一に生じさせている長手方向の弾性伸び歪を変化させることなく、その樹脂基組成物を容易に塗布して被覆層を形成することができ、その後の硬化時には配合している骨材が硬化収縮を抑制し、樹脂基組成物は塗布した状態のままで硬化し、この点からも光ファイバケーブルに余計な外力が加わることがない。かくして、光ファイバケーブルを硬化被覆層によって、均一な弾性伸び歪を付与した状態のままで構造物表面に固定できる。また、その被覆層は光ファイバケーブルの外周の半分以上に接着するため光ファイバケーブルに対する接着面積が大きく、覆装幅が光ファイバケーブルの太さの３〜３０倍であるので被覆層の構造物表面に対する接着面積も大きく、このため、光ファイバケーブルを構造物表面に対して大きい強度で固定しており、しかも、硬化した組成物に配合している骨材が樹脂基組成物のクリープを抑制するので被覆層にクリープを生じることもなく、このため、光ファイバケーブルは長期間に亘って、初期の取付状態のまま、すわなち均一な弾性伸び歪を付与した状態のままで構造物表面に固定された状態を維持する。かくして、長期間に亘って正確に構造物の歪検出を行うことができる。因に、樹脂基組成物の接着力は一般的に１００ｋｇ／ｃｍ² 程度あり、現用の金属鞘管径２ｍｍ、外周長約６ｍｍの外周全周を被覆したとすると長さ１００ｍｍを被覆することにより６００ｋｇの長手方向応力に耐える事となるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる光ファイバケーブルは、ブリルアン散乱光を測定することで長手方向歪の分布を測定可能な光ファイバを備えたものであれば、その構造は任意であり、例えば、光ファイバのみで構成されるものでもよいが、その光ファイバを金属製の鞘材で覆装し、適当な間隔でかしめるなどして光ファイバを鞘材に固定した構成のものが好ましい。この構成の光ファイバケーブルを用いると、金属製の鞘材が内部の光ファイバを良好に保護するので、光ファイバケーブルの取付作業時及び長期間の使用中において光ファイバの損傷を防止することができるという利点が得られる。
【００１０】
光ファイバケーブルを取り付ける対象の構造物は、橋梁、トンネル、建物等、歪測定を必要とされるものであれば任意であり、また、その表面材質も、骨材入反応硬化性樹脂基組成物を接着可能なものであれば任意である。
【００１１】
本発明に使用する反応硬化性樹脂基組成物は、塗布時には適度な流動性を備え且つ硬化させた時には光ファイバケーブル及び構造物に強固に接着するものであれば任意であるが、長期間に亘って劣化することなく使用することができるよう長期耐久性を備えたものが好ましい。また、この樹脂基組成物は光ファイバケーブル並びに構造体を覆ってそれを保護することができるよう、防食性を備えたものが好ましい。更に、この樹脂基組成物は、光ファイバケーブルを覆装するように塗布する際に、所望長さの塗布作業を完了するのに要する適当な時間内は流動性を保っていることが、塗布作業を容易に行うことができるので好ましく、また、硬化に当たっては徐々に硬化して行く特性を備えているのが、光ファイバケーブルに不均一な外力を加えることなく硬化して光ファイバケーブルを構造物に固定できるので、好ましい。従って、樹脂基組成物は、塗布後直ちに硬化してしまうものではなく、硬化あるいは半硬化に少なくとも１時間以上要するものが好ましい。これらの特性を備えた樹脂基組成物の具体例としては、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料等の樹脂塗料を挙げることができる。また、その他にも、シリコン樹脂塗料、ビニルエステル樹脂等を挙げることができる。
【００１２】
樹脂基組成物の中に配合する骨材は、塗布した樹脂基組成物の中に光ファイバケーブルをほぼ埋め込むことができるように厚塗りすることを可能にするための増粘に寄与すると共に樹脂基組成物の硬化時の収縮及び長期間使用時のクリープを抑制するものであり、その材質としては、例えば、滑石、石灰石、珪石、アルミナなどの粉粒体、雲母フレーク、ガラスフレーク、ガラスファイバ、セラミックファイバ等を挙げることができる（この他、通常の塗料に体質顔料として、あるいは、防食、耐光、着色などの目的で配合されているカオリナイト、チタンホワイト、カーボンブラック、などの微粉末も適宜併用されてよい）。また、骨材が上記した機能を良好に果たすため、その大きさ（中位粒度）は、０．１〜１ｍｍ程度とすることが好ましく、骨材と樹脂基組成物との混合物中における骨材の割合は１０〜５０体積％程度とすることが好ましい。このような骨材を配合した反応硬化性樹脂基組成物の具体例としては、市販されている厚膜型塗料、超厚膜型塗料を挙げることができるので、これらを適宜選択して使用すればよく、特に、防食性に優れ、大きい接着力を長期間維持できる超厚膜型エポキシ樹脂塗料が好ましい。
【００１３】
光ファイバケーブルを取り付ける対象の構造物表面は、塗装されたものであっても、塗装の無いものであってよいが、光ファイバケーブルの構造物表面への固定強度を高めて歪測定精度を向上させる上からは、塗装の無い表面、例えば、塗膜などの無いむき出しの鋼材表面とすることが好ましい。このようなむき出しの鋼材表面は、防食処理を施しておく必要があるが、本発明に用いる樹脂基組成物として防食性を備えたものを用いると、その樹脂基組成物で光ファイバケーブルを鋼材表面に固定した状態では、樹脂基組成物が鋼材表面を覆う防食膜を形成する。従って、むき出しの鋼材表面の防食処理と光ファイバケーブルの固定とを同時に行うことができ、工程を簡略化できる。なお、構造物表面に光ファイバケーブルを樹脂基組成物によって固定する前に、その構造物表面、例えば、むき出しの鋼材表面には必要に応じ、下地処理、プライマー施工、下塗り、中塗り等を施しても良い。
【００１４】
また、塗装された状態の構造物表面に光ファイバケーブルを固定する場合には、その固定に用いる樹脂基組成物として、構造物表面の既設塗装皮膜に対して接着性の良い材料（例えば、既設の塗膜がエポキシ系であれば、樹脂基組成物もエポキシ系塗料）を選択し、塗装の塗り重ねのように、既設の塗膜表面を目荒しし、脱脂などの処理をした後に、樹脂基組成物を塗布することにより、樹脂基組成物を構造物表面に良好に接着させて光ファイバケーブルを固定することができる。
【００１５】
次に、構造物に対して光ファイバケーブルを固定する方法を図面を参照して説明する。図１は構造物に対して光ファイバケーブルを固定する状態を示す概略斜視図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視概略断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）と同一部分を、光ファイバケーブルを、骨材を配合した反応硬化性樹脂基組成物で覆装した状態で示す概略断面図、図２（ｃ）は（ｂ）の変形例を示す概略断面図である。図１、図２において、１は歪検出の対象物となる構造物であり、ここでは１例としてＨ形鋼を示している。２は光ファイバケーブルである。この光ファイバケーブルを構造物１の表面の所望の取付領域Ｂに固定するに当たっては、まず、光ファイバケーブル２をガイドローラ５、５によって構造物１の取付領域Ｂの表面に沿って且つその表面に当接ないし近接させて配置すると共に、ガイドローラ５、５の外側で光ファイバケーブルを固定クランプ３及び移動クランプ４で把持する。そして、移動クランプ４を駆動機構（図示せず）によって矢印Ｃで示す方向に移動させ、固定クランプ３と移動クランプ４の間の光ファイバケーブル２に張力を付与し長手方向の弾性伸び歪を生じさせる。
【００１６】
ここで、光ファイバケーブル２に生じさせる長手方向の弾性伸び歪は、光ファイバケーブルを構成する部材（光ファイバケーブルが光ファイバのみで構成される場合は光ファイバ、光ファイバと鞘体で構成される場合は光ファイバと鞘体）のそれぞれが、弾性を有する範囲内で伸びを生じ、これによってそれらの内部に引張応力を生じ、日中や夏期において光ファイバケーブルが加熱されて熱膨張しようとした際に、その熱応力を上記引張応力が吸収して光ファイバケーブルを構成する各部材にたるみを生じさせることがないように（引張応力が残存するように）選定する。具体的には、光ファイバケーブル２に付与しておく弾性伸び歪を、光ファイバ自体の伸び歪が０．０５〜１．０％の範囲となるように選定することが好ましい。０．０５％以上の伸び歪が付与されていれば、前記温度差等の日常的変化によるたるみが十分に打ち消されるからである。又、伸び歪を１．０％以内に留めることで、光ファイバケーブルを取り付けている構造物の歪に由来する伸び歪を測定するための伸び代も十分に残せるからである（因みに、光ファイバ自体の伸び限界は１．５〜２％程度である）。光ファイバケーブル２は、光ファイバのみで構成されている場合もあるが、鞘体などの他部材と複合されていることが多く、光ファイバが鞘体等の他部材に引張り状態で固定されている場合には上記０．０５％が光ファイバケーブルでは０．０１％で済むことがあり、逆に、他部材に余長を付けて固定されている場合には、通常の余長のレベルとの関係で、上記１．０％が光ファイバケーブルでは１．２％に相当することもある。即ち、光ファイバケーブル２に付与しておく伸び歪としては、０．０１〜１．２％が好ましい範囲となる。
【００１７】
移動クランプ４を移動させて光ファイバケーブル２に長手方向の弾性伸び歪を生じさせる際において弾性伸び歪を所望の値とするための制御方法としては、光ファイバケーブル２がたるみの無い状態となった後における移動クランプ４の移動量（光ファイバケーブル２の伸び歪に相当）を測定しながら、光ファイバケーブル２に所望の弾性伸び歪を生じるまで移動クランプ４を移動させる方法（伸び歪量制御方式）、光ファイバケーブル２の弾性伸びと張力の関係を予め測定しておき、光ファイバケーブル２に加わる張力を適当なテンションメータで測定しながら、その張力が所望の弾性伸び歪を生じさせる張力になるように移動クランプ４の移動位置を制御する方法（張力制御方式）、光ファイバケーブル２に張力をかけ、その時の光ファイバ内の歪分布を、光ファイバの一端からその光ファイバ中におけるブリルアン散乱光を測定することによって測定し、固定しようとする部位の歪が所定値になるように制御する方法（歪実測方式）等を挙げることができる。
【００１８】
光ファイバケーブル２を、所望の張力をかけた状態で構造物１の表面に当接ないし近接させた後、その状態で、図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示すように、光ファイバケーブル２を、その近傍の構造物表面共々、骨材を配合した反応硬化性樹脂基組成物で覆装して被覆層８を形成し、その後その被覆層８を硬化させることにより、構造物表面を支持面として固定する。ここで、骨材を配合した反応硬化性樹脂基組成物は、光ファイバケーブル２を覆装する際には流動状であるので、光ファイバケーブル２の覆装作業時に光ファイバケーブル２に無理な力を加えることなく容易に且つ均等に光ファイバケーブル２に沿って塗布することができる。また、その後の硬化時には配合している骨材が樹脂基組成物の収縮を抑制するので、被覆物８はほとんど収縮することなく硬化し、光ファイバケーブル２を構造物１の表面に固定する。このため、光ファイバケーブル２は、構造物１への固定作業時に余計な外力を受けるということがなく、従って、光ファイバケーブル２を、予め付与している均一な弾性伸び歪を維持した状態のまま、構造物１に固定できる。
【００１９】
光ファイバケーブル２を樹脂基組成物の被覆層８で覆装する範囲は、図２（ｃ）に示すように、光ファイバケーブル２の外周の一部を露出させた形態でもよいが、図２（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル２の全周を完全に覆う形態とした方が、光ファイバケーブル２の構造物１に対する固定力を大きくできるばかりでなく光ファイバケーブル２を被覆層８で保護できるので、好ましい。図２（ｃ）に示すように、光ファイバケーブル２の外周の一部を露出させる場合には、光ファイバケーブル２を確実に拘束するよう、光ファイバケーブル２の外周の半分以上の領域を被覆層８で覆装しておく。
【００２０】
樹脂基組成物の被覆層８による構造物１表面の覆装幅ｗは、大きいほど被覆層８の構造体表面に対する接着力を大きくできるので好ましいが、或る程度まで大きくするとそれ以上に接着力を増加させる必要はなくなる。このため、覆装幅ｗは、光ファイバケーブル２の太さ（外径）の３〜３０倍とする。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル２の全周を樹脂基組成物の被覆層８で覆装する場合、その光ファイバケーブル部分のかぶり厚さｔは、あまり薄いと、被覆層８をかぶせた意味がなくなるので、或る程度厚くする必要があるが、或る程度の厚さを確保しておけば、それ以上に厚くしても、光ファイバケーブル２の接着力向上及び光ファイバケーブル２の保護向上にはあまり寄与しなくなる。そこで、このかぶり厚さｔは光ファイバケーブル２の太さの０．１〜２．０倍程度とすることが好ましい。
【００２２】
光ファイバケーブル２の長手方向において、光ファイバケーブル２を樹脂基組成物の被覆層８で覆装する範囲は、構造物１の取付領域Ｂ内に位置する光ファイバケーブル２の全長とすることが好ましいが、光ファイバケーブル２が構造物１と一体に変形するように光ファイバケーブル２を構造物に接着させることができれば、長手方向に適当な間隔を開けた領域のみとしてもよい。前述のように、樹脂基組成物の接着力は十分大きく、断続被覆においても十分張力を保持する事ができる。
【００２３】
光ファイバケーブル２を樹脂基組成物の被覆層８で覆装して構造物１に固定するに先立って、必要に応じ、光ファイバケーブル２を構造物１表面に適当な手段を用いて仮止めしてもよい。仮止めは、光ファイバケーブル２を樹脂基組成物の被覆層８で覆装する際に、光ファイバケーブル２を構造物１表面に接触ないし近接させておくためであり、例えば、光ファイバケーブル２を構造物１の垂直な面に水平に取り付ける場合とか、天井面に取り付ける場合のように、光ファイバケーブル２が自重で下方に湾曲する恐れのある場合に用いるのが好ましい。仮止めに使用する手段は、張力を掛けた状態の光ファイバケーブル２を仮止めする際に、その光ファイバケーブル２に余計な外力を加えて伸び歪を不均一にすることのないような手段を用いることが好ましく、具体的には、シアノアクリレート系瞬間接着剤や、エポキシ系瞬間接着剤等の瞬間接着剤、或いは、アルミ粘着テープやステンレス粘着テープ等の粘着テープ等を挙げることができる。これらの仮止め手段は、光ファイバケーブル２を樹脂基組成物で覆装しながら除去してもよいし、差し支えなければ、そのまま残し、樹脂基組成物による被覆層８内に埋め込んでも良い。
【００２４】
光ファイバケーブル２の構造物１表面への固定は、構造物１表面の光ファイバケーブル取付領域Ｂの長さが短い時には、上記した方法でその取付領域Ｂの全長を一気に行うが、取付領域Ｂが長い場合には、その全長に亘って一気に行う必要はなく、一端から一定区間ごとに逐次行えば良い。その際、一つの区間で光ファイバケーブル２を樹脂基組成物の被覆層８で固定した後、隣接の区間の固定動作に移行する方法を採っても良いし、光ファイバケーブル２の仮止めのみを複数の区間について逐次実施してゆき、適当数の区間の仮止めを行った後、それらの区間について樹脂基組成物を塗布して被覆層８を形成し、その被覆層８を硬化させて光ファイバケーブルの固定を行う方法を採用してもよい。
【００２５】
以上のようにして、構造物１表面に固定された光ファイバケーブル２は、光ファイバケーブル２に均一に所望の弾性伸び歪を付与した状態のままで、樹脂基組成物による被覆層８によって構造物１の表面に固定される。その樹脂基組成物の被覆層８は、光ファイバケーブル２の外周及び構造物１表面に対して広い面積で接着しているため、光ファイバケーブル２の構造物１表面に対する接着力が大きい。このため、構造物１に伸び歪或いは縮み歪が生じた時には、光ファイバケーブル２はその構造物１と一体になって歪むこととなり、光ファイバケーブル２には、構造物１に生じた伸び歪或いは縮み歪に正確に対応した伸び歪或いは縮み歪が生じる。このため、この光ファイバケーブル２の一端から、その光ファイバケーブル２中におけるブリルアン散乱光を測定して長手方向歪の分布を測定することで構造物１に生じている歪を正確に検出することができる。また、この光ファイバケーブル２は構造物１の表面に固定された状態で長期間に亘って歪測定に使用されるが、硬化した被覆層８に配合している骨材が樹脂基組成物のクリープを抑制するので、光ファイバケーブル２は長期間に亘って、初期の取付状態のまま、すわなち均一な弾性伸び歪を付与した状態のままで構造物表面に固定された状態に維持される。このため、長期間に亘って正確に構造物の歪検出を行うことができる。また、維持、保全の観点でも、本方法は光ファイバケーブル２の半周ないしは全周を被覆層８内に埋め込んでいるため、従来の方法に比較し光ファイバケーブル２の露出がはるかに少ないか、或いは光ファイバケーブル２が全く露出しておらず、このため、光ファイバケーブル２が被覆層８で保護され、例えば、過失による光ファイバケーブルの切断、変形、小動物による損傷、転動物体の接触やかみこみによる光ファイバケーブルの変形などを避けることができ、実用上のメリットも大きい。
【００２６】
【実施例】
〔実施例１〕
光ファイバケーブルとしてインコロイ被覆光ファイバ（インコロイ管外径２ｍｍ）を用意し、また、その光ファイバケーブルを取り付ける対象の構造物として、高さ２００ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ７ｍ、ウェブ厚３．２ｍｍ、フランジ厚６．０ｍｍの一般構造用Ｈ形鋼を用意した。そして、そのＨ形鋼の長手方向に、図１に示す形態で、光ファイバケーブル２を張り、その張力をテンションメータを用いて、光ファイバケーブル２に０．５％の長手方向弾性伸び歪が生じる張力（約３０ｋｇ）に設定し、その状態で、Ｈ形鋼に沿わせた光ファイバケーブル全長に、超厚膜型エポキシ樹脂塗料ナプコバリアー２Ｍ（関西ペイント株式会社製）を、図２（ｂ）に示す形状の被覆層を形成するように塗布し、２４時間その状態に保持して被覆層を硬化させた。その後、光ファイバケーブル２から固定クランプ３及び移動クランプ４を外し、３日間養生した。形成した被覆層の最大厚みは３ｍｍ、幅ｗは２０ｍｍであった。
【００２７】
〔比較例１〕
実施例１と同一のＨ形鋼に、同一の光ファイバケーブル２を同一の張力を掛けた状態で沿わせ、Ｈ形鋼に沿わせた光ファイバケーブル全長にシアノアクリレート系瞬間接着剤アルテコＭ（株式会社アルファ技研製）を塗布して接着させ、３０分後に光ファイバケーブル２から固定クランプ３及び移動クランプ４を外した。
【００２８】
〔比較例２〕
実施例１と同一のＨ形鋼に、同一の光ファイバケーブル２を同一の張力を掛けた状態で沿わせ、１ｍおきに図３に示す押え治具１０を当て、シャコ万（図示せず）にて固定し、固定後、直ちに光ファイバケーブル２から固定クランプ３及び移動クランプ４を外した。
【００２９】
以上のようにして作成した実施例１及び比較例１、２の試験体における光ファイバケーブル２について、それぞれの初期歪率を、安藤電気株式会社製の光ファイバ歪／損失アナライザーＡＱ８６０２、ＡＱ８６０２Ｂを用い、各々１ｍピッチ（測定点ａ〜ｇ）にて測定した。測定に際しては、各Ｈ形鋼に通常の歪ゲージも取り付けておき、歪が生じていないことを確認した後に行った。
測定結果を表１に示す。なお、表中の歪率の単位は％である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１から明らかなように、比較例２では初期の歪率にかなりのばらつきが見られた。これは、押え治具１０を光ファイバケーブル２に当てシャコ万で固定する際の微妙な押し付け方や押し付け圧の変化により、光ファイバケーブル２に不均一な外力が作用し、伸び歪の不均一さが生じたためであると思われる。一方、実施例１及び比較例１は初期の歪率が設定値に近く、ばらつきが少なかった。これは、光ファイバケーブルを超厚膜型エポキシ樹脂塗料（実施例１）又はシアノアクリレート系瞬間接着剤（比較例１）で固定したため、その固定時に光ファイバケーブルに余計な外力が加わらず、このため、光ファイバケーブルは初期に付与された均一な伸び歪を保ったままで固定されたためと思われる。
【００３２】
次に、実施例１及び比較例２、３の試験体を屋外にて３ヶ月放置した後、同様の測定を行った。その結果を、表２に示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
表２より明かなように、実施例１では歪率の変化が全く生じていなかった。従って、この光ファイバケーブルを用いてＨ形鋼の歪を正確に測定可能である。一方、比較例１では光ファイバケーブルがＨ形鋼よりはがれ落ちており、もはや歪測定は不能であった。また、比較例２ではＨ形鋼に歪が発生していないにも係わらず、歪率計測値の低下が見られた。これは、押え治具１０でＨ形鋼に押し付けられている光ファイバケーブル２の鞘材が、時間経過と共にクリープのような現象を起こし、押え治具１０による固定力が低下して滑りを生じ、光ファイバケーブルに初期に与えていた弾性伸び歪が減少したためと思われる。従って、この状態では光ファイバケーブルを用いてＨ形鋼の歪を測定しようとしても、大きい誤差が生じてしまう。このように、比較例１、２では長期間使用した場合には、Ｈ形鋼の歪測定ができなくなるか、或いは測定誤差が大きくなる。これに対し、実施例１では長期間に亘って良好な歪測定が可能であることを確認できた。更に、比較例１、２では、Ｈ形鋼の、光ファイバケーブル固定部周辺に腐食が見られたが、実施例１ではそのような腐食は見られなかった。従って、実施例１では光ファイバ固定に用いた被覆層が防食作用をも果たしており、別途に防食処理をする必要がないことも確認できた。
【００３５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明方法によれば、歪を測定すべき構造物表面に光ファイバケーブルを、均一な長手方向の弾性伸び歪を付与した状態で強固に固定することができると共にその状態を長期間に亘って維持することができる。このため、本発明方法によって光ファイバケーブルを構造物に固定しておくと、構造物に長手方向の伸び歪、圧縮歪のいずれが生じた時にも、その伸び歪、圧縮歪に対応して光ファイバケーブルにも長手方向の伸び歪、圧縮歪が生じ、従ってその光ファイバケーブル内の歪分布を測定することで、構造物に生じた歪を測定することができ、長期間に亘って構造物に発生する歪を高精度で測定することができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】構造物に対して光ファイバケーブルを固定する状態を示す概略斜視図
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視概略断面図
（ｂ）は、（ａ）と同一部分を、光ファイバケーブルを樹脂基組成物で覆装した状態で示す概略断面図
（ｃ）は（ｂ）の変形例を示す概略断面図
【図３】比較例２における光ファイバケーブルの固定状態を示す概略断面図
【符号の説明】
１構造物
２光ファイバケーブル
３固定クランプ
４移動クランプ
５ガイドローラ
８被覆層
１０押え治具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for fixing an optical fiber cable for strain detection to a structure in order to measure a distribution of strain generated in the structure such as a bridge or a building.
[0002]
[Prior art]
As an optical fiber application technology, a system for monitoring strain generated in the ground, bridges, tunnels and the like has been proposed. In this method, an optical fiber cable composed only of an optical fiber or an optical fiber cable in which an optical fiber is housed in a metal sheath material is attached to an object such as a bridge, and one end of the optical fiber cable is inserted into the optical fiber. By measuring the Brillouin scattered light in the optical fiber, the distribution of the longitudinal strain generated in the optical fiber is measured, and thereby the fluctuation generated in the object is detected. Up to now, when attaching optical fiber cables to the object, the optical fiber cable should be placed along the object so that it does not sag as much as possible, and fixed with fixed jigs such as clamps at fixed intervals. A method of fixing the film with an adhesive or an adhesive tape has been used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, strain detection using an optical fiber requires that a longitudinal strain be generated in the optical fiber in accordance with the strain of the object, but simply align the optical fiber cable so that it does not sag. Strictly speaking, when the fiber is fixed, there is a slight sag in the optical fiber. Therefore, the extension strain generated in the object cannot be detected within the range of the sag, and only a large strain greater than a certain level can be detected. It was. In addition, the compressive strain of the object could not be detected at all.
[0004]
In order to solve these problems, it is considered that when an optical fiber cable is attached to an object, an appropriate elastic elongation strain in the longitudinal direction is applied to the optical fiber cable in advance, and the optical fiber cable is fixed to the object in that state. Thus, not only a minute elongation strain generated in an object can be detected, but also a compressive strain can be detected.
[0005]
However, there has been a problem that it is very difficult to fix the optical fiber cable to the object in a state where the elastic elongation strain is uniform in the longitudinal direction and to maintain the state for a long period of time. That is, in order to fix an optical fiber cable to an object in a state where a desired elastic elongation strain is applied, the optical fiber cable is applied to the object in a state where a desired tension is applied to the optical fiber cable to generate the desired elastic elongation strain. Keeping that state and keeping the state, press the fixed distance against the object with a holding jig, or fix the entire length to the object with adhesive or adhesive tape. When using a jig, there is a slight pressing method and non-uniformity in pressing pressure when fixing the holding jig to the target so that the optical fiber cable is pressed against the target. Enormous effort is required to ensure the uniformity of the initial elastic elongation strain in the optical fiber cable. In addition, in the method of fixing with an adhesive or adhesive tape, the initial elastic elongation strain of the optical fiber cable after fixing is uniform, but the deterioration and creep of the adhesive or adhesive progresses over time, and the optical fiber cable In particular, this phenomenon was noticeable in the outdoors and was not suitable for long-term use. Furthermore, when using an optical fiber cable in which an optical fiber is housed in a metal sheath material, the stress relaxation of the metal sheath material and the presser jig progresses over time even with the attachment by the presser jig. Consideration that depends on the situation is also necessary for the point that the tightening force due to can decrease. In addition, there is a cost for making the structure to prevent the occurrence of rain, sliding of the tightening interface due to condensed moisture, and contact portion corrosion due to the contact corrosion action of different metals with the jig.
[0006]
It is conceivable to use a welding method as a method for securely fixing an optical fiber cable using a metal sheath material to a metal object. However, when the welding method is used, the surface of the object is melted or affected by a considerable amount of heat, so that application to bridges and buildings that are important structures is not permitted. Moreover, when the anticorrosion coating is already given to the target object, a great deal of work is required for removing the coating film over a wide range where the thermal influence of welding is applied and for subsequent repair.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an optical fiber cable can be fixed to a structure to be attached in a state where the elastic elongation strain in the longitudinal direction is uniformly applied, and for a long period of time. An object of the present invention is to provide an optical fiber cable fixing method capable of maintaining the state.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an optical fiber cable is brought into contact with or close to the surface of a structure to be attached in a state in which a tension that generates a desired elastic elongation strain is applied, and the outer periphery of the cable is half or The entire surface is covered with an aggregated reaction curable resin base composition together with the structure surface in the vicinity thereof, and then the resin base composition is cured to fix the structure surface as a support surface. When Furthermore, the covering width of the resin-based composition is 3 to 30 times the thickness of the optical fiber cable. Is. With this configuration, when the resin-based composition is applied and covered on the surface of the optical fiber cable and the structure, since the composition has fluidity, an extra external force is applied to the optical fiber cable. Therefore, the resin base composition can be easily applied to form a coating layer without changing the longitudinal elastic elongation strain uniformly generated in the optical fiber cable, and then cured. Occasionally, the blended aggregate suppresses curing shrinkage, and the resin-based composition is cured as it is applied. From this point as well, no extra external force is applied to the optical fiber cable. Thus, the optical fiber cable can be fixed to the surface of the structure with the cured coating layer in a state where uniform elastic elongation strain is applied. Moreover, since the coating layer adheres to more than half of the outer periphery of the optical fiber cable, the adhesion area to the optical fiber cable is large, Since the covering width is 3 to 30 times the thickness of the optical fiber cable, the adhesion area of the covering layer to the structure surface is also large. The optical fiber cable is fixed to the surface of the structure with high strength, and the aggregate contained in the cured composition suppresses the creep of the resin-based composition, so that the coating layer may creep. For this reason, the optical fiber cable is maintained in a fixed state on the surface of the structure over a long period of time, in an initial attached state, that is, in a state where a uniform elastic elongation strain is applied. Thus, the distortion of the structure can be accurately detected over a long period of time. Incidentally, the adhesive strength of the resin-based composition is generally 100 kg / cm. ² Assuming that the outer circumference of the current metal sheath tube diameter of 2 mm and the outer circumference of about 6 mm is covered, the length of 100 mm is covered to withstand a longitudinal stress of 600 kg.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The optical fiber cable used in the present invention may have any structure as long as it has an optical fiber capable of measuring the distribution of longitudinal strain by measuring Brillouin scattered light. However, a configuration in which the optical fiber is covered with a metal sheath material and is fixed to the sheath material by caulking at an appropriate interval is preferable. When the optical fiber cable having this configuration is used, the metal sheath material protects the internal optical fiber well, so that the optical fiber can be prevented from being damaged during installation of the optical fiber cable and during long-term use. The advantage that it can be obtained.
[0010]
The structure to which the optical fiber cable is to be attached is arbitrary as long as strain measurement is required, such as a bridge, tunnel, building, etc. The surface material is also an aggregate-containing reaction curable resin-based composition. Any material can be used as long as it can be adhered.
[0011]
The reaction curable resin-based composition used in the present invention is arbitrary as long as it has appropriate fluidity when applied and can be firmly adhered to the optical fiber cable and structure when cured, but for a long time. Those having long-term durability are preferred so that they can be used without deterioration. The resin-based composition preferably has anticorrosive properties so that it can cover and protect the optical fiber cable and structure. Furthermore, when this resin-based composition is applied so as to cover an optical fiber cable, the resin-based composition maintains fluidity for an appropriate time required to complete the application work of a desired length. It is preferable because the work can be easily performed, and it has a property of gradually curing when it is cured. The structure is obtained by curing the optical fiber cable without applying non-uniform external force. Since it can fix to a thing, it is preferable. Accordingly, the resin-based composition is preferably not cured immediately after coating, but preferably requires at least one hour for curing or semi-curing. Specific examples of the resin-based composition having these characteristics include resin paints such as epoxy resin paints, urethane resin paints, and polyester resin paints. In addition, silicone resin paints, vinyl ester resins, and the like can be given.
[0012]
The aggregate blended in the resin base composition contributes to thickening to enable thick coating so that the optical fiber cable can be almost embedded in the applied resin base composition and the resin. It suppresses shrinkage at the time of curing of the base composition and creep during long-term use. Examples of the material thereof include granular materials such as talc, limestone, silica, and alumina, mica flakes, glass flakes, and glass fibers. (In addition, fine powders such as kaolinite, titanium white, and carbon black, which are blended in conventional paints as extender pigments or for the purpose of anticorrosion, light resistance, coloring, etc.) May be used in combination as appropriate). Moreover, in order for the aggregate to perform the above-described functions satisfactorily, the size (medium particle size) is preferably about 0.1 to 1 mm, and the aggregate in the mixture of the aggregate and the resin base composition The ratio is preferably about 10 to 50% by volume. Specific examples of the reaction curable resin-based composition containing such an aggregate include commercially available thick film type paints and ultra-thick film type paints. These can be appropriately selected and used. In particular, an ultra-thick film type epoxy resin paint that is excellent in corrosion resistance and can maintain a large adhesive force for a long period of time is preferable.
[0013]
The surface of the structure to which the optical fiber cable is to be attached may be painted or unpainted, but the strength of the optical fiber cable fixed to the structure surface is increased to improve strain measurement accuracy. From the viewpoint of making it, it is preferable to use a surface without coating, for example, a bare steel surface without a coating film. Such a bare steel surface needs to be subjected to anticorrosion treatment, but if a resin base composition used in the present invention has anticorrosive properties, the optical fiber cable is made of the resin base composition with a steel material. In the state fixed to the surface, the resin-based composition forms an anticorrosion film covering the steel material surface. Therefore, the anticorrosion treatment of the exposed steel surface and the fixing of the optical fiber cable can be performed simultaneously, and the process can be simplified. Before fixing the optical fiber cable to the surface of the structure with the resin-based composition, the surface of the structure, for example, the surface of the exposed steel material, should be subjected to primer treatment, primer application, undercoating, intermediate coating, etc., as necessary. May be.
[0014]
In addition, when fixing an optical fiber cable to a painted structure surface, as a resin-based composition used for the fixation, a material having good adhesion to an existing coating film on the structure surface (for example, an existing structure) If the coating film is an epoxy-based resin, the resin-based composition is also an epoxy-based coating), and the surface of the existing coating film is roughened and treated with degreasing, such as decoating, and then the resin is removed. By applying the base composition, the resin base composition can be satisfactorily adhered to the structure surface and the optical fiber cable can be fixed.
[0015]
Next, a method for fixing the optical fiber cable to the structure will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic perspective view showing a state in which an optical fiber cable is fixed to a structure, FIG. 2A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. ) Is a schematic sectional view showing an optical fiber cable covered with a reactive curable resin-based composition containing an aggregate, and FIG. 2 (c) is a schematic sectional view showing a modification of (b). FIG. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a structure that is an object of strain detection. Here, an H-section steel is shown as an example. Reference numeral 2 denotes an optical fiber cable. In fixing this optical fiber cable to a desired mounting region B on the surface of the structure 1, first, the optical fiber cable 2 is guided along the surface of the mounting region B of the structure 1 by the guide rollers 5 and 5 and the surface thereof. The optical fiber cable is held by the fixed clamp 3 and the movable clamp 4 outside the guide rollers 5 and 5. Then, the moving clamp 4 is moved in a direction indicated by an arrow C by a drive mechanism (not shown), and tension is applied to the optical fiber cable 2 between the fixed clamp 3 and the moving clamp 4 to generate a longitudinal elastic elongation strain. Let
[0016]
Here, the elastic elongation strain in the longitudinal direction generated in the optical fiber cable 2 is a member constituting the optical fiber cable (in the case where the optical fiber cable is composed only of an optical fiber, it is composed of an optical fiber, an optical fiber and a sheath body). Each of the optical fiber and the sheath body is stretched within an elastic range, thereby creating a tensile stress inside them, and the optical fiber cable is heated in the daytime and summer to try to thermally expand. In this case, the thermal stress is selected so that the tensile stress does not absorb the slack in each member constituting the optical fiber cable (the tensile stress remains). Specifically, it is preferable to select the elastic elongation strain applied to the optical fiber cable 2 so that the elongation strain of the optical fiber itself is in the range of 0.05 to 1.0%. This is because if an elongation strain of 0.05% or more is applied, the sag due to the daily change such as the temperature difference is sufficiently canceled. Further, by keeping the elongation strain within 1.0%, it is possible to leave a sufficient amount of elongation for measuring the elongation strain derived from the strain of the structure to which the optical fiber cable is attached. The elongation limit of itself is about 1.5 to 2%). The optical fiber cable 2 may be composed only of an optical fiber, but is often combined with other members such as a sheath body, and the optical fiber is tensioned and fixed to the other member such as the sheath body. In the case of the optical fiber cable, the above 0.05% may be 0.01%. On the contrary, when other members are fixed with a surplus length, the normal surplus length level is set. Therefore, the above 1.0% may correspond to 1.2% in the optical fiber cable. That is, 0.01 to 1.2% is a preferable range as the elongation strain to be applied to the optical fiber cable 2.
[0017]
As a control method for setting the elastic elongation strain to a desired value when the movable clamp 4 is moved to generate the elastic elongation strain in the longitudinal direction in the optical fiber cable 2, the optical fiber cable 2 is in a state without sagging. A method of moving the moving clamp 4 until the desired elastic elongation strain is generated in the optical fiber cable 2 while measuring the moving amount of the moving clamp 4 (corresponding to the elongation strain of the optical fiber cable 2) (extensive strain control) System), the relationship between the elastic elongation and tension of the optical fiber cable 2 is measured in advance, and the tension that causes the desired elastic elongation strain is measured while measuring the tension applied to the optical fiber cable 2 with an appropriate tension meter. A method of controlling the moving position of the moving clamp 4 (tension control method) so that the optical fiber cable 2 is tensioned and the optical fiber at that time is A method of measuring the strain distribution in the bar by measuring the Brillouin scattered light in the optical fiber from one end of the optical fiber and controlling the strain to be fixed at a predetermined value (strain measurement method) Etc.
[0018]
After the optical fiber cable 2 is brought into contact with or brought close to the surface of the structure 1 in a state where a desired tension is applied, in this state, as shown in FIG. 2B or FIG. The cable 2 is covered with a reactive curable resin-based composition containing aggregates together with the structure surface in the vicinity thereof to form a coating layer 8, and then the coating layer 8 is cured. Is fixed as a support surface. Here, since the reaction curable resin-based composition containing the aggregate is in a fluid state when covering the optical fiber cable 2, it cannot be applied to the optical fiber cable 2 during the covering operation of the optical fiber cable 2. It can be applied along the optical fiber cable 2 easily and evenly without applying force. Moreover, since the aggregate which mix | blends at the time of subsequent hardening suppresses shrinkage | contraction of a resin base composition, the coating | covering 8 hardens | cures almost without shrinking, and the optical fiber cable 2 is fixed to the surface of the structure 1. FIG. For this reason, the optical fiber cable 2 does not receive an extra external force during the fixing work to the structure 1, and therefore the optical fiber cable 2 is in a state in which the uniform elastic elongation strain applied in advance is maintained. The structure 1 can be fixed as it is.
[0019]
The range in which the optical fiber cable 2 is covered with the coating layer 8 of the resin-based composition may be a form in which a part of the outer periphery of the optical fiber cable 2 is exposed as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, the configuration in which the entire circumference of the optical fiber cable 2 is completely covered not only can increase the fixing force of the optical fiber cable 2 to the structure 1 but also the optical fiber cable 2 with the covering layer 8. Can be protected. As shown in FIG. 2 (c), when a part of the outer periphery of the optical fiber cable 2 is exposed, a region of more than half of the outer periphery of the optical fiber cable 2 is covered so as to securely restrain the optical fiber cable 2. Cover with layer 8.
[0020]
Structure of coating layer 8 of resin-based composition object The larger the covering width w of one surface is, the larger the adhesive force of the covering layer 8 with respect to the structure surface can be. However, if the covering width 8 is increased to a certain level, it is not necessary to increase the adhesive force further. For this reason, the covering width w is 3 to 30 times the thickness (outer diameter) of the optical fiber cable 2. To .
[0021]
As shown in FIG. 2B, when the entire circumference of the optical fiber cable 2 is covered with the coating layer 8 of the resin-based composition, if the cover thickness t of the optical fiber cable portion is too thin, the coating layer It is necessary to increase the thickness of the optical fiber cable 2 to a certain extent. However, if the thickness is secured to a certain extent, the optical fiber cable 2 can be improved in adhesive strength and light. It does not contribute much to improving the protection of the fiber cable 2. Therefore, the cover thickness t is preferably about 0.1 to 2.0 times the thickness of the optical fiber cable 2.
[0022]
In the longitudinal direction of the optical fiber cable 2, the range in which the optical fiber cable 2 is covered with the coating layer 8 of the resin base composition may be the entire length of the optical fiber cable 2 located in the attachment region B of the structure 1. Although it is preferable, if the optical fiber cable 2 can be bonded to the structure so that the optical fiber cable 2 is deformed integrally with the structure 1, only a region having an appropriate interval in the longitudinal direction may be used. As described above, the adhesive strength of the resin-based composition is sufficiently large, and a sufficient tension can be maintained even in intermittent coating.
[0023]
Prior to covering the optical fiber cable 2 with the coating layer 8 of the resin-based composition and fixing the optical fiber cable 2 to the structure 1, the optical fiber cable 2 is temporarily fixed to the surface of the structure 1 using an appropriate means, if necessary. May be. Temporary fastening is for keeping the optical fiber cable 2 in contact with or close to the surface of the structure 1 when the optical fiber cable 2 is covered with the coating layer 8 of the resin-based composition. Is preferably used when the optical fiber cable 2 may be bent downward due to its own weight as in the case where the optical fiber cable 2 is attached horizontally to the vertical surface of the structure 1 or the ceiling surface. The means used for temporary fixing is such that when the optical fiber cable 2 in a tensioned state is temporarily fixed, an extra external force is not applied to the optical fiber cable 2 to make the elongation strain non-uniform. More specifically, it is preferable to use a cyanoacrylate instantaneous adhesive, an instantaneous adhesive such as an epoxy instantaneous adhesive, or an adhesive tape such as an aluminum adhesive tape or a stainless adhesive tape. These temporary fixing means may be removed while covering the optical fiber cable 2 with the resin-based composition, or may be left as it is and embedded in the coating layer 8 of the resin-based composition if it does not matter.
[0024]
The optical fiber cable 2 is fixed to the surface of the structure 1 when the length of the optical fiber cable attachment region B on the surface of the structure 1 is short. If the length is long, it is not necessary to carry out the entire length all at once, and it may be carried out sequentially from one end to every predetermined section. At that time, after fixing the optical fiber cable 2 with the coating layer 8 of the resin-based composition in one section, a method of shifting to the fixing operation of the adjacent section may be adopted, or only the temporary fixing of the optical fiber cable 2 may be adopted. Are sequentially performed for a plurality of sections, and after a suitable number of sections are temporarily fixed, a resin base composition is applied to these sections to form a coating layer 8, and the coating layer 8 is cured. You may employ | adopt the method of fixing an optical fiber cable.
[0025]
As described above, the optical fiber cable 2 fixed to the surface of the structure 1 is structured by the coating layer 8 made of the resin-based composition while the optical fiber cable 2 is uniformly given a desired elastic elongation strain. Fixed to the surface of the object 1. Since the coating layer 8 of the resin base composition is bonded to the outer periphery of the optical fiber cable 2 and the surface of the structure 1 in a wide area, the adhesive force of the optical fiber cable 2 to the structure 1 surface is large. Therefore, when an elongation strain or a contraction strain occurs in the structure 1, the optical fiber cable 2 is distorted integrally with the structure 1, and the optical fiber cable 2 has an elongation strain generated in the structure 1. Alternatively, an elongation strain or a shrinkage strain that exactly corresponds to the shrinkage strain occurs. Therefore, from one end of the optical fiber cable 2, the Brillouin scattered light in the optical fiber cable 2 is measured, and the distribution of the longitudinal strain is measured to accurately detect the strain generated in the structure 1. Can do. The optical fiber cable 2 is used for strain measurement over a long period of time while being fixed to the surface of the structure 1, but the aggregate blended in the hardened coating layer 8 is made of a resin-based composition. In order to suppress creep, the optical fiber cable 2 is maintained in a fixed state on the surface of the structure for a long period of time, in an initial attached state, that is, in a state where uniform elastic elongation strain is applied. The For this reason, it is possible to accurately detect the distortion of the structure over a long period of time. Also, from the viewpoint of maintenance and maintenance, since the present method embeds the entire circumference or the entire circumference of the optical fiber cable 2 in the coating layer 8, the exposure of the optical fiber cable 2 is much less than the conventional method. Alternatively, the optical fiber cable 2 is not exposed at all, and therefore, the optical fiber cable 2 is protected by the covering layer 8. For example, the optical fiber cable is accidentally cut or deformed, damaged by a small animal, contact of a moving animal body, Deformation of the optical fiber cable due to the biting can be avoided, and there are great practical advantages.
[0026]
【Example】
[Example 1]
As the optical fiber cable, an incoloy-coated optical fiber (incoloy pipe outer diameter 2 mm) is prepared, and as a structure to which the optical fiber cable is attached, a height of 200 mm, a width of 100 mm, a length of 7 m, a web thickness of 3.2 mm, A general structural H-section steel with a flange thickness of 6.0 mm was prepared. Then, in the longitudinal direction of the H-shaped steel, the optical fiber cable 2 is stretched in the form shown in FIG. 1, and the tension is applied to the optical fiber cable 2 by 0.5% of the longitudinal elastic elongation strain using a tension meter. The resulting tension (about 30 kg) is set, and in that state, an ultra-thick film type epoxy resin paint Napco Barrier 2M (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) is applied to the entire length of the optical fiber cable along the H-shaped steel as shown in FIG. The coating layer was applied so as to form the shape shown in (2), and kept in that state for 24 hours to cure the coating layer. Thereafter, the fixed clamp 3 and the movable clamp 4 were removed from the optical fiber cable 2 and cured for 3 days. The formed coating layer had a maximum thickness of 3 mm and a width w of 20 mm.
[0027]
[Comparative Example 1]
The same optical fiber cable 2 is applied to the same H-shaped steel as in Example 1 under the same tension, and the cyanoacrylate-based instantaneous adhesive Arteco M ( (Alpha Giken Co., Ltd.) was applied and adhered, and after 30 minutes, the fixed clamp 3 and the movable clamp 4 were removed from the optical fiber cable 2.
[0028]
[Comparative Example 2]
The same optical fiber cable 2 is applied with the same tension applied to the same H-shaped steel as in Example 1, and the holding jig 10 shown in FIG. The fixed clamp 3 and the movable clamp 4 were removed from the optical fiber cable 2 immediately after fixing.
[0029]
With respect to the optical fiber cables 2 in the test bodies of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 created as described above, the initial strain rates of the optical fiber strain / loss analyzers AQ8602 and AQ8602B manufactured by Ando Electric Co., Ltd. were used. Each was measured at 1 m pitch (measurement points a to g). The measurement was performed after attaching a normal strain gauge to each H-section steel and confirming that no strain was generated.
The measurement results are shown in Table 1. The unit of distortion rate in the table is%.
[0030]
[Table 1]

[0031]
As is apparent from Table 1, in Comparative Example 2, a considerable variation was observed in the initial distortion rate. This is because non-uniform external force acts on the optical fiber cable 2 due to subtle changes in the pressing method and pressing pressure when the holding jig 10 is fixed to the optical fiber cable 2 and fixed in an uneven manner, and the elongation strain is non-uniform. It seems that this is because of this. On the other hand, in Example 1 and Comparative Example 1, the initial distortion was close to the set value and there was little variation. This is because the optical fiber cable is fixed with an ultra-thick film type epoxy resin paint (Example 1) or a cyanoacrylate-based instantaneous adhesive (Comparative Example 1). Therefore, it is considered that the optical fiber cable was fixed while maintaining the uniform elongation strain applied in the initial stage.
[0032]
Next, after the test bodies of Example 1 and Comparative Examples 2 and 3 were left outdoors for 3 months, the same measurement was performed. The results are shown in Table 2.
[0033]
[Table 2]

[0034]
As is clear from Table 2, in Example 1, no change in distortion occurred. Therefore, it is possible to accurately measure the strain of the H-shaped steel using this optical fiber cable. On the other hand, in Comparative Example 1, the optical fiber cable was peeled off from the H-shaped steel, and strain measurement was no longer possible. Moreover, in Comparative Example 2, although the strain was not generated in the H-section steel, a decrease in the measured strain rate was observed. This is because the sheath material of the optical fiber cable 2 pressed against the H-shaped steel by the holding jig 10 causes a phenomenon such as creep over time, and the fixing force by the holding jig 10 is reduced to cause slipping. This is probably because the elastic elongation strain that was initially applied to the optical fiber cable decreased. Therefore, in this state, even if an attempt is made to measure the distortion of the H-section steel using an optical fiber cable, a large error occurs. As described above, in Comparative Examples 1 and 2, when used for a long period of time, strain measurement of the H-section steel cannot be performed, or a measurement error increases. On the other hand, in Example 1, it has confirmed that a favorable distortion measurement was possible over a long period of time. Further, in Comparative Examples 1 and 2, corrosion was observed around the optical fiber cable fixing portion of the H-shaped steel, but in Example 1, such corrosion was not observed. Therefore, in Example 1, it was also confirmed that the coating layer used for fixing the optical fiber also has an anticorrosive action, and it is not necessary to separately perform an anticorrosion treatment.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of the present invention, the optical fiber cable can be firmly fixed to the surface of the structure whose strain is to be measured in a state where a uniform elastic strain is applied in the longitudinal direction. The state can be maintained for a long time. For this reason, when the optical fiber cable is fixed to the structure by the method of the present invention, any elongation or compression strain in the longitudinal direction occurs in the structure. Fiber cables are also subject to longitudinal strain and compressive strain. Therefore, by measuring the strain distribution in the optical fiber cable, the strain generated in the structure can be measured. The effect that the distortion which generate | occur | produces in this can be measured with high precision can be acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state in which an optical fiber cable is fixed to a structure.
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
(B) is schematic sectional drawing which shows the same part as (a) in the state which covered the optical fiber cable with the resin base composition
(C) is schematic sectional drawing which shows the modification of (b)
3 is a schematic cross-sectional view showing a fixed state of an optical fiber cable in Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 structure
2 Optical fiber cable
3 Fixed clamp
4 Moving clamp
5 Guide roller
8 Coating layer
10 Presser jig

Claims

In order to measure the distribution of strain generated in a structure, a strain detection optical fiber cable is fixed to the structure in a state where tension is applied, and a desired longitudinal elastic elongation strain is generated. A tensioned optical fiber cable is brought into contact with or close to the surface of the structure, and with the tension applied, the outer periphery of the cable is half or all of the outer periphery of the structure, along with the adjacent structure surface. It is characterized by fixing the surface of the structure as a support surface by curing the resin-based composition after being covered with the reaction-curable resin-based composition , and further increasing the covering width of the resin-based composition. A method for fixing an optical fiber cable, wherein the thickness is 3 to 30 times the thickness of the optical fiber cable.

The entire circumference of the optical fiber cable is covered with the resin-based composition, and the cover thickness of the optical fiber cable portion is 0.1 to 2.0 times the thickness of the optical fiber cable. The optical fiber cable fixing method as described.

The fixing method of the optical fiber cable of Claim 1 or 2 which makes the volume ratio of the aggregate in the said reaction curable resin group composition containing an aggregate into 10 to 50% .