[發明專利]一種現澆X型樁樁身變形分布式測量裝置及方法在審

申請號：	201410013632.1	申請日：	2014-01-13
公開（公告）號：	CN103759665A	公開（公告）日：	2014-04-30
發明（設計）人：	高磊;李明坤;劉漢龍;余湘娟;劉和文	申請（專利權）人：	河海大學
主分類號：	G01B11/16	分類號：	G01B11/16
代理公司：	南京經緯專利商標代理有限公司 32200	代理人：	張惠忠
地址：	210098 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種樁樁變形分布式測量裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種樁的測量裝置及方法，具體涉及現澆X型樁樁身變形分布式測量裝置及方法。

背景技術

現澆X型樁技術利用一種截面為X型的鋼模代替傳統的沉管灌注樁圓型鋼模，從而澆注成?X?型的現澆混凝土樁。與截面面積相同的傳統圓樁樁型相比，X?型樁的截面周長明顯增大，單位材料的比表面積也顯著增大。從而，達到了節省樁身材料，提高單位體積材料承載力的目的。現在對樁基樁身變形的測量主要還是點式檢測，即在樁身鋼筋籠上預埋應變計如鋼筋計、應變片或埋設應力計、位移計等，通過測量各點的應變值，獲得樁身應變、應力分布曲線。但是點式測量方法有很多缺點，如屬于不連續性檢測，容易漏檢；埋入的電子元器件在混凝土澆注過程中容易失效；零星的點數據很難全面反映樁身質量及樁與地層各分層間作用規律；為了提高檢測精度，安置較多的傳感器又會因為太多的引出導線影響到樁身結構及承載力等。由于現澆X型樁樁身變形對于掌握該新型樁的樁土作用和樁基承載機理具有重要作用，但受限于傳統的技術手段，目前還缺少全面可靠和簡易方便的方法。

布里淵散射光時域反射技術（簡稱BOTDR）是一種分布式的光纖應變監測技術，利用分析光纖中后散射光的方法測量光纖傳輸損耗和各種結構缺陷引起的結構型損耗，通過顯示損耗（散射）與長度的關系，來測量外界信號場分布于光纖上的擾動信息。隨著光纖傳感監測技術的不斷發展，一根傳感光纖既能感應應變又能傳輸信號，形成分布式應變傳感器。基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術，具有耐久性好、無零點漂移、不帶電工作、抗電磁干擾、傳輸帶寬大等凸出優點，可以實現對待測參數的連續分布式監測，目前在土木、水利、電力、交通、石化、海洋等領域推廣運用，但現澆X型樁樁身變形分布式測量方法和技術尚未見到。

發明內容

為了彌補了現澆X型樁樁身變形監測現存技術中存在的不連續性檢測、容易漏檢、電子元器件易損壞等問題，本發明提供了的解決方案如下：

一種現澆X型樁樁身變形分布式測量裝置，包括現澆X型樁、光纖應變測試儀、鋼筋和單模光纖，所述的單模光纖鋪設在鋼筋內部，所述的鋼筋澆筑在現澆X型樁的外邊緣，所述的光纖應變測試儀和單模光纖相連接。

優選的，所述的鋼筋為U型。

優選的，所述的單模光纖傳感器通過膠水鋪設在鋼筋內部。

優選的，所述的膠水為單組室溫固化的溶液膠。

優選的，所述的單模光纖和鋼筋各有4根，并均勻地布設在所述的現澆X型樁外邊緣。

優選的，所述的單模光纖位于現澆X型樁外邊緣的凹陷部位和凸出部位。

優選的，所述的現澆X型樁橫截面呈X形，所述的單模光纖傳感器的規格為9/125um，所述的鋼筋的直徑為8mm。

本發明還提供了一種利用上述的現澆X型樁樁身變形分布式測量裝置進行現澆X型樁樁身變形分布式測量方法，包括以下步驟：

1）在所述的鋼筋表面開槽，然后在槽內涂抹膠水，將所述的單模光纖布設在鋼筋的槽內；將鋪設有單模光纖的鋼筋放入現澆X型樁內，布設有光纖的現澆X型樁澆筑完成且達到預定強度之后，利用布里淵光時域反射技術，通過布設在現澆X型樁外邊緣的鋼筋內的單模光纖，在光纖的脈沖光入射端接收布里淵背向散射光；

2）分析布里淵背向散射光的功率，完成所述的單模光纖上各點布里淵頻移的測量和定位，測量光纖的變形，所述的單模光纖的變形與現澆X型樁樁身的變形保持一致，從而可得待測現澆X型樁的變形。