[發明專利]纜索內置光纖光柵應變傳感器的安裝方法

有效

• 申請號: 201010110769.0
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101787676A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 劉禮華;趙霞;姜德生;李盛;薛花娟;周祝兵;周明寶;吉俊兵;張恩隆;王利明
• 申請（專利權）人: 法爾勝集團有限公司;武漢理工大學
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭

(一)技術領域

本發明涉及一種將光纖光柵應變傳感器內置于纜索內部的安裝方法， 適用于斜拉橋、懸索橋、拱橋等纜索承重結構。

(二)背景技術

現代大跨度橋梁的纜索系統是斜拉橋和懸索橋的核心構件，大跨徑橋 梁結構的自重和橋上動載，絕大部分是通過纜索系統傳遞到塔柱上，纜索 的工作狀態是直接反映橋梁是否處于安全狀態的重要標志之一。但由于構 造設計、環境腐蝕和疲勞積累等原因，纜索在服役期間難免出現不同程度 的損傷和劣化。若能將傳感器有機地集成到纜索內部，使其自身能夠測量 內部應力和溫度等參數，使其從一個單純承力的纜索上升為具有自動感知 能力的智能纜索，同時也實現兼顧纜索的整體受力與局部絲受力監測的可 能，將更有利于人們掌握纜索自身以及全橋的結構安全與運營狀態，及時 發現事故先兆、防止突發性事故發生。

光纖光柵是一種性能優良的敏感元件，可通過布拉格反射波長的移動 來感應外界微小應變變化，從而實現對結構應力、溫度等參數實現在線監 測。它具有不怕惡劣環境、不受環境噪聲干擾、抗電磁干擾、集傳感與傳 輸于一體、構造簡單、使用方便、測量精度高等特點。

申請號為200910145152.X、名稱為《內置光纖光柵傳感器的橋梁用智 能纜索系統》的發明專利申請公開了將光纖光柵以合適的封裝結構制成光 纖光柵應變傳感器，并將其布置于纜索連接筒部位，制成內部可測力的智 能纜索。為了避開灌錨過程中的高溫、振動環節，確保光纖光柵的成活率， 傳感器的安裝均在纜索灌錨工序結束后進行實施。

(三)發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種可完全保證光纖光柵的成 活率，保證光纖光柵應變傳感器測試的可靠性及長期穩定性的纜索內置光 纖光柵應變傳感器的安裝方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種纜索內置光纖光柵應變傳感器的安 裝方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程：

在纜索的穿絲、鐓頭工序之前，將抱箍穿套于準備安裝光纖光柵應變 傳感器的纜索連接筒部位的外圍鋼絲上，完成抱箍的預安裝；

在纜索的灌錨工序結束后，在纜索連接筒區域內，將光纖光柵應變傳 感器用抱箍固定于纜索連接筒部位的外圍鋼絲表面，抱箍用螺栓I鎖緊， 抱箍與光纖光柵應變傳感器的支座之間用螺栓II鎖緊，螺栓鎖緊過程中輔 以儀表監測光纖光柵讀數變化，完成后對機械連接的抱箍結構使用環氧膠 進行加固；

待光纖光柵應變傳感器固定完成后，外加傳感器保護罩對固定于纜索 連接筒部位的外圍鋼絲表面的光纖光柵應變傳感器進行保護，傳感器保護 罩與纜索連接筒部位的外圍鋼絲空隙處密封；

將光纖光柵應變傳感器的尾纖穿入一置于所述纜索連接筒和錨杯內預 先埋入的鋼管通道中，尾纖與所述預留鋼管連接處用熱縮套管熱縮保護；

將從錨杯內接出的光纖光柵應變傳感器的尾纖接入儀器進行測試，確 保光纖光柵應變傳感器傳輸信號完好；

纜索套上連接筒，灌入連接筒密封填料，進行連接筒的常溫固化環節；

最后通過纜索的張拉工序對索內埋植的光纖光柵應變傳感器進行標 定，以此標定數據作為所述纜索后期運營階段索力測試時的基礎。

本發明提供了一種將光纖光柵應變傳感器局部布置于纜索連接筒部位 的安裝方法。通過在纜索的穿絲鐓頭工序前預裝抱箍，在纜索的灌錨工序 結束后，將光纖光柵應變傳感器通過抱箍固定于纜索連接筒部位的外圍鋼 絲表面，有效地保證了智能纜索工作的可靠性及長期穩定性。

本發明的有益效果是：

纜索制造的灌錨工序需經歷高溫、振動等過程，本發明中的光纖光柵 應變傳感器安裝方法避開了灌錨過程中的高溫、振動等有可能對光纖光柵 應變傳感器器造成損壞的環節，確保了光纖光柵應變傳感器的存活率。通 過抱箍的預安裝，將光纖光柵應變傳感器通過可靠的機械連接方式與纜索 連接筒部位的外圍鋼絲表面有效連接，使單絲上光纖光柵應變傳感器的輸 出能夠有效地表征整體索力情況。通過設計傳感器保護罩對光纖光柵應變 傳感器進行保護，使光纖光柵應變傳感器輸出免受連接筒內環氧填料的影 響。本發明有效解決了在纜索內局部埋植傳感器測試索力方案中的工藝難 點，即傳感器的安裝問題。

(四)附圖說明

圖1為本發明纜索內置光纖光柵應變傳感器安裝流程圖。

圖2為本發明的抱箍預安裝示意圖。