(57)【要約】【課題】  生産性が高く、曲げ剛性が均一で取り扱いが容易な光ファイバ及びコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサを提供することにある。【解決手段】  光ファイバ素線１の外周に耐側圧被覆層２を形成し、耐側圧被覆層２の外周に発泡被覆層３を形成することにより、曲げ剛性の均一化を図ることができ、埋設作業時の取り扱い性が向上する。また、エンボス加工を施すことなく押し出し加工ですむため、生産性を低下させることがなくなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ素線と、該光ファイバ素線の外周に形成された耐側圧被覆層と、該耐側圧被覆層の外周に形成された発泡被覆層とを備えたことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
上記発泡被覆層の発泡率が内側から外側に向かって高くなっている請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
上記発泡被覆層が複数の層構造を有する請求項１または２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
上記発泡被覆層のうち、外側の発泡率が４０％〜６０％である請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバ。
【請求項５】
上記発泡被覆層の全体の発泡率が３０％〜４０％である請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバ。
【請求項６】
コンクリート構造物等に埋設されて種々の物理量を測定するための光ファイバセンサにおいて、光ファイバ素線と、該光ファイバ素線の外周に形成された耐側圧被覆層と、該耐側圧被覆層の外周に形成された発泡被覆層とを備えたことを特徴とするコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサ。
【請求項７】
上記発泡被覆層の発泡率が内側から外側に向かって高くなっている請求項６に記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサ。
【請求項８】
上記発泡被覆層が複数の層構造を有する請求項６または７に記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサ。
【請求項９】
上記発泡被覆層のうち、外側の発泡率が４０％〜６０％である請求項６から８のいずれかに記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサ。
【請求項１０】
上記発泡被覆層の全体の発泡率が３０％〜４０％である請求項６から９のいずれかに記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ及びコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルディングなどの建物、橋梁、トンネル等のコンクリート構造物に光ファイバを埋設し、光ファイバの一端若しくは両端に光を入射して、散乱光や光損失を測定することで光ファイバセンサが固定された場所の長さ方向の連続的なひずみや温度分布を測定する方法が近年採用されている。
【０００３】
図４は従来の光ファイバセンサの外観斜視図である。
【０００４】
従来の光ファイバセンサは、光ファイバ素線１の外周にガラスＦＲＰ２で被覆し、そのガラスＦＲＰ２の外周に凹凸状のエンボス加工７を施した被覆層８で覆った構造を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このように光ファイバ素線１の外周にガラスＦＲＰ２を被覆することにより、水や電磁誘導の影響を受けず、コンクリート打設時の圧力や重量による光ファイバ素線１の断線を防止する光ファイバセンサとなる。
【０００６】
また、外層に凹凸状のエンボス加工７を施すことにより、コンクリート中のセメント粒や砂が外層内に入り込み、コンクリート構造物のひずみや温度分布を光ファイバ素線１に伝達し得る十分な密着性を有する光ファイバセンサとなる。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した光ファイバセンサは、コンクリート構造物のひずみや温度分布を光ファイバ素線１に伝達し得る十分な密着性を有してはいるものの、外層に凹凸状のエンボス加工７を施す必要があることにより、その製造工程を追加しなければならず、生産性の低下をもたらすという問題がある。
【００１０】
また、外周に凹凸を有することにより、光ファイバの曲げ剛性が不均一になるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、生産性が高く、曲げ剛性が均一で取り扱いが容易な光ファイバ及びコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、光ファイバ素線と、該光ファイバ素線の外周に形成された耐側圧被覆層と、該耐側圧被覆層の外周に形成された発泡被覆層とを備えた光ファイバである。
【００１３】
請求項２の発明は、上記発泡被覆層の発泡率が内側から外側に向かって高くなっている請求項１に記載の光ファイバである。
【００１４】
請求項３の発明は、上記発泡被覆層が複数の層構造を有する請求項１または２に記載の光ファイバである。
【００１５】
請求項４の発明は、上記発泡被覆層のうち、外側の発泡率が４０％〜６０％である請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバである。
【００１６】
請求項５の発明は、上記発泡被覆層の全体の発泡率が３０％〜４０％である請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバである。
【００１７】
請求項６の発明は、コンクリート構造物等に埋設されて種々の物理量を測定するための光ファイバセンサにおいて、光ファイバ素線と、該光ファイバ素線の外周に形成された耐側圧被覆層と、該耐側圧被覆層の外周に形成された発泡被覆層とを備えたコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサである。
【００１８】
請求項７の発明は、上記発泡被覆層の発泡率が内側から外側に向かって高くなっている請求項６に記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサである。
【００１９】
請求項８の発明は、上記発泡被覆層が複数の層構造を有する請求項６または７に記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサである。
【００２０】
請求項９の発明は、上記発泡被覆層のうち、外側の発泡率が４０％〜６０％である請求項６から８のいずれかに記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサである。
【００２１】
請求項１０の発明は、上記発泡被覆層の全体の発泡率が３０％〜４０％である請求項６から９のいずれかに記載のコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサである。
【００２２】
本発明によれば、光ファイバ素線の外周に耐側圧被覆層を形成し、耐側圧被覆層の外周に発泡被覆層を形成することにより、曲げ剛性の均一化を図ることができ、埋設作業時の取り扱い性が向上する。また、エンボス加工を施すことなく押し出し加工ですむため、生産性を低下させることがなくなる。
【発明の効果】
【００２３】
以上要するに本発明によれば、生産性が高く、曲げ剛性が均一で取り扱いが容易な光ファイバ及びコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサの提供を実現することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１は本発明の光ファイバの一実施の形態を示す断面図である。
【００２６】
この光ファイバは、光ファイバ素線１と、光ファイバ素線１の外周に形成された耐側圧被覆層（例えばガラスＦＲＰ等の繊維強化プラスチック、温度測定用であれば金属管であってもよい。）２と、耐側圧被覆層２の外周に形成された発泡被覆層（例えばポリエチレン）３とを備えたものである。
【００２７】
発泡被覆層３は、その発泡率が内側から外側に向かって高くなっている。発泡被覆層３は、外側の発泡率が４０％〜６０％であり、全体の発泡率が３０％〜４０％であるのが好ましい。
【００２８】
このように、光ファイバ素線１の外周に耐側圧被覆層２を形成し、耐側圧被覆層２の外周に発泡被覆層３を形成することにより、エンボス加工を施すことなく曲げ剛性の均一化を図ることができ、生産性を低下させることがなく、取り扱い性も向上する。また、本光ファイバのコンクリート構造物や土への密着性も向上する。
【００２９】
図２は本発明の光ファイバの他の実施の形態を示す断面図である。
【００３０】
図１に示した光ファイバとの相違点は、発泡被覆層が発泡被覆層３ａ、３ｂからなる２層構造となっている点である。
【００３１】
この光ファイバは、外側の発泡被覆層３ａの発泡率が内側の発泡被覆層３ｂの発泡率よりも高くなっている。
【００３２】
このような構造を有しても図１に示した光ファイバと同様の効果が得られる。
【００３３】
図３は本発明の光ファイバの他の実施の形態を示す断面図である。
【００３４】
図２に示した光ファイバとの相違点は、３層構造の発泡被覆層３ａ、３ｂ、３ｃを有する点である。
【００３５】
このような構造を有しても図１に示した光ファイバと同様の効果が得られる。
【００３６】
尚、本実施の形態では発泡被覆層の層数が２層及び３層の場合で説明したが、本発明はこれらに限定されず、４層以上であってもよい。
【００３７】
ここで、発泡被覆層は、発泡率が低い場合にはコンクリート構造物との密着力が低下し、発泡率が高い場合には発泡被覆層が破壊されやすいことが予想される。
【００３８】
そこで、本発明者らは、図４に示すような凹凸状のエンボス加工７が施された被覆層８と同等の曲げ剛性を有する発泡被覆層を形成することが最適であると考え、数値計算により、発泡被覆層全体の発泡率３０％〜４０％を求めた。
【００３９】
本発明では、内側の発泡率を低くし、外側の発泡率を高く設定することにより、コンクリート構造物や土との密着性を有しつつ、外力による発泡被覆層の破壊及び剥がれを防止する構造になっている。
【００４０】
使用方法、応用システム等；
コンクリート構造物や地中に図１から図３で説明した光ファイバを埋設してコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサとし、物理量測定用光ファイバセンサの一端若しくは両端に光を入射して、その反射光、散乱光（例えば、後方散乱光）、光損失を測定することにより、光ファイバセンサが埋設された場所の長さ方向において連続的にコンクリート構造物や地中のひずみ、温度分布などの種々の物理量を測定することができる。
【００４１】
以上において、請求項１または６に記載の発明によれば、光ファイバの外層が発泡被覆層であるため、凹凸状のエンボス加工を施すことなく、コンクリートとの密着性を有することができる。また、凹凸状のエンボス加工を有する被覆層に比べて、曲げ剛性の均一化を図ることができる。
【００４２】
また、発泡被覆層は請求項２または７に記載の発明のように、被覆層の外側部分を高発泡率にし、内側部分を低発泡率にすることで、ガラスＦＲＰ、コンクリート構造物、土との密着性を高めることができる。
【００４３】
さらに、発泡被覆層は、請求項３または８に記載の発明のように複数の発泡被覆層によって構成することができる。この場合、外層の発泡層の発泡率を内側の発泡率よりも高くする必要がある。各層は単一の発泡率であるので、簡単な構成で発泡被覆層を形成することができる。さらに、発泡層が内側から外側に向けて高くなるように変化する１層によって発泡被覆層を構成することもできる。この場合には１回の被覆工程で済み、生産性が向上する。
【００４４】
最外層の発泡被覆層あるいは発泡被覆層の外側部分では、請求項４または９に記載の発明のように発泡率４０％〜６０％とすることにより、コンクリート構造物や土との密着性を安定させることができる。
【００４５】
さらに、請求項５または１０に記載の発明のように、発泡被覆層全体の発泡率を３０％〜４０％とすることにより、外力による破壊及び剥がれを防止し得る発泡被覆層を形成することができる。
【００４６】
以上において、本発明によれば、コンクリート構造物や地中のひずみ、温度分布などの種々の物理量を正確に光ファイバ素線に伝達し得るコンクリート構造物の物理量測定用光ファイバセンサとなり、物理量測定用光ファイバセンサの一端若しくは両端に光を入射して、その反射光、散乱光（例えば、後方散乱光）、光損失を測定することにより、光ファイバが埋設された場所の長さ方向において、連続的にコンクリート構造物や地中のひずみ、温度分布などの種々の物理量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の光ファイバの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の光ファイバの他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の光ファイバの他の実施の形態を示す断面図である。
【図４】従来の光ファイバセンサの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  光ファイバ素線
２  耐側圧被覆層
３  発泡被覆層
【図１】
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【図２】
2005128074.tif 000004
【図３】
2005128074.tif 000005
【図４】
2005128074.tif 000006