[發(fā)明專利]一種將光纖埋入深鉆豎孔的裝置及安裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711050418.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN107941249B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱錦旗;盧毅;于軍;魏廣慶;龔緒龍;蔡田露;王光亞;劉明遙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院
• 主分類號(hào): G01D5/26
• 分類號(hào): G01D5/26;G01D11/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 吳樹山

本發(fā)明涉及一種將光纖埋入深鉆豎孔的裝置及安裝方法，本發(fā)明裝置的特征在于，包括牽引單元、光纖裝配單元和控制單元,所述牽引單元包括電動(dòng)伸縮桿和錐頭柱體，所述電動(dòng)伸縮桿的內(nèi)桿底部設(shè)有電磁繼電器，所述錐頭柱體的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一排倒刺；所述光纖裝配單元包括下滑輪、鐵環(huán)、萬向接頭、鋼絲、支架和上滑輪，所述下滑輪固定在鐵環(huán)頂端，所述鐵環(huán)通過萬向接頭固定在錐頭柱體的頂端右側(cè)；所述控制單元包括插口、豎直螺桿、測(cè)量光纖、光纖螺桿、鋼絲、鋼絲螺桿、自動(dòng)粘合機(jī)、自動(dòng)切割機(jī)、電控?zé)o級(jí)變速馬達(dá)和電腦，所述控制單元通過數(shù)據(jù)線與電腦連接。本發(fā)明能夠簡(jiǎn)便、快速和有效的將光纖下埋入到深鉆豎孔中，以節(jié)省大量的時(shí)間和人力成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種將光纖埋入深鉆豎孔的裝置及安裝方法。

背景技術(shù)

近年來隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，因?yàn)槠淇闺姶鸥蓴_、防水防潮、耐久性長(zhǎng)、便于安裝、靈敏度高，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大范圍面式監(jiān)測(cè)及傳輸信號(hào)損耗小等優(yōu)點(diǎn)，在工程結(jié)構(gòu)以及土體變形監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。中國專利申請(qǐng)201611234216.X公開了一種將光纖置于管道內(nèi)的安裝裝置及安裝方法，它有效解決了光纖在監(jiān)測(cè)管道滲漏應(yīng)用時(shí)的安裝問題，對(duì)光纖在豎向的安裝工藝并未涉及。目前在實(shí)際工程將光纖放入鉆孔中主要依靠將光纖固定在重物上，利用地球引力將重物緩慢下放到鉆孔中，然后進(jìn)行填土埋重物，光纖預(yù)拉，回填鉆孔等操作。在這種方法中存在以下幾點(diǎn)不足：一是鉆孔孔徑小，在光纖下放過程中遇到坍塌情況時(shí)光纖將很難被放入鉆孔底部；二是如果鉆孔較深時(shí)，重物在下放過程中容易發(fā)生晃動(dòng)，不利于光纖平穩(wěn)下放；三是重物填埋以后對(duì)光纖進(jìn)行預(yù)拉時(shí)，重物很可能向上移動(dòng)，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果不真實(shí)；四是此種方法消耗較大的人力和時(shí)間成本。

綜上所述，如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，已成為當(dāng)今光纖測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的重點(diǎn)難題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種將光纖埋入深鉆豎孔的裝置及安裝方法，本發(fā)明能夠簡(jiǎn)便、快速和有效的將光纖下埋到深鉆豎孔中，以節(jié)省大量的時(shí)間和人力成本。

根據(jù)本發(fā)明提出的一種將光纖埋入深鉆豎孔的裝置，其特征在于，包括牽引單元、光纖裝配單元和控制單元,所述牽引單元包括電動(dòng)伸縮桿和錐頭柱體，所述電動(dòng)伸縮桿的內(nèi)桿底部設(shè)有電磁繼電器，所述錐頭柱體的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一排倒刺；所述光纖裝配單元包括下滑輪、鐵環(huán)、萬向接頭、鋼絲、支架和上滑輪，所述下滑輪固定在鐵環(huán)的頂端，所述鐵環(huán)通過萬向接頭固定在錐頭柱體的頂端右側(cè)；所述控制單元包括插口、豎直螺桿、測(cè)量光纖、光纖螺桿、鋼絲、鋼絲螺桿、自動(dòng)粘合機(jī)、自動(dòng)切割機(jī)、電控?zé)o級(jí)變速馬達(dá)和電腦，所述控制單元通過數(shù)據(jù)線與電腦連接。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理是：首先將測(cè)量光纖的A端依次繞過上滑輪與下滑輪后插進(jìn)插口，啟動(dòng)電動(dòng)伸縮桿與無級(jí)變速馬達(dá)，使得電動(dòng)伸縮桿與鋼絲螺桿以速率V將整個(gè)裝置緩慢下放，記錄鋼絲螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)R。當(dāng)裝置到達(dá)深鉆孔的底部時(shí)，壓力傳感器發(fā)出指令，電動(dòng)伸縮桿停止工作，同時(shí)自動(dòng)粘合機(jī)將測(cè)量光纖與鋼絲10cm固定在一起一次，光纖螺桿和豎直螺桿以速率V開始工作。若采用單端測(cè)量光纖，豎直螺桿、光纖螺桿和鋼絲螺桿轉(zhuǎn)過R轉(zhuǎn)停止工作，同時(shí)自動(dòng)粘合機(jī)和無級(jí)變速馬達(dá)停止工作；若采用的雙端測(cè)量光纖，豎直螺桿、光纖螺桿和鋼絲螺桿轉(zhuǎn)過R轉(zhuǎn)停止工作，同時(shí)自動(dòng)粘合機(jī)和無級(jí)變速馬達(dá)停止工作。對(duì)深鉆孔進(jìn)行回填至錐頭柱體頂面，然后對(duì)測(cè)量光纖進(jìn)行預(yù)拉、固定。測(cè)量光纖預(yù)拉結(jié)束后，位移傳感器發(fā)出指令，電磁繼電器斷電，將電動(dòng)伸縮桿和錐頭柱體分離，同時(shí)電動(dòng)伸縮桿收回。自動(dòng)切割機(jī)將鋼絲和測(cè)量光纖剪斷，將測(cè)量光纖連接到測(cè)量?jī)x器并回填鉆孔。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：一是本發(fā)明可以精確控制光纖測(cè)量深度；二是本發(fā)明先將鉆孔疏通后再將光纖下埋，減小對(duì)光纖的損傷；三是本發(fā)明能夠阻止光纖預(yù)拉時(shí)裝置發(fā)生位移；四是本發(fā)明能夠克服鉆孔發(fā)生坍塌等不利影響；五是本發(fā)明能夠簡(jiǎn)便、快速和有效的將光纖下埋入到深鉆孔中，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的一種將光纖埋入深鉆豎孔的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。