[實用新型]一種基于光纖傳感器的邊坡應力應變監測裝置

有效

• 申請號: 201720283666.1
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN206635826U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 雷德鑫;易武;趙宏渠;管琪;柳青;龔超;黃海峰;閆國強;鄧永煌
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/74
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型屬于邊坡應力應變監測技術，具體設計一種基于光纖傳感器的邊坡應力應變監測裝置。

背景技術

巖土錨固技術是一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術，由于這種技術大大減輕結構物的自重、節約工程材料并確保工程的安全和穩定，具有顯著的經濟效益和社會效益，因而目前在工程中得到廣泛的應用。我國在20世紀50年代開始應用巖石錨桿，60年代開始大量采用錨固技術，特別是在礦山巷道、鐵路隧道、公路隧道、排水隧道等地下工程中大量采用普通粘結型錨桿與噴射混凝土支護。近年來隨著高速公路的迅猛發展、在公路邊坡、大型滑坡治理中更多地采用了預應力錨索加固技術。但錨固工程的穩定性受到多方面的影響，在長期作用下，錨桿一部分彈性變形轉為永久性變形，錨桿銹蝕等都深刻影響工程的安全性能，現實生活中由于錨桿變形破壞造成的重大經濟損失數不勝數，如法國的朱克斯壩，幾根1300t的錨索僅使用幾個月就發生斷裂等，因此必須加強對錨固工程的監測預報。為解決上述問題，本文提出一種邊坡應力應變監測技術，結構簡單，成本低，值得推廣使用。

實用新型內容

本實用新型是提供一種基于光纖傳感器的邊坡應力應變監測技術，可以用于測試土木工程中錨桿的應力應變，從而評估工程治理效果，以期預測預報。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出以下技術方案：一種基于光纖傳感器的邊坡應力應變監測裝置，它包括錨桿，所述錨桿固定于巖土體地層中，在錨桿的錨固段通過粘貼劑緊密粘貼有光纖應變片，所述光纖應變片上連接有信號傳輸線，在錨桿鉆孔中均勻填充有混凝土填芯，所述錨桿的端頭設置有臺座，所述臺座的外端面設置有承壓板，所述承壓板的外端面設置有緊固器，在臺座、承壓板和緊固器的外部套裝有保護盒。

所述錨桿、光纖應變片和信號傳輸線的外部包裹有防壓水膜，在防壓水膜的外部套裝有波形防護套，所述波形防護套和防壓水膜之間均勻填充有環氧樹脂填芯。

所述承壓板開有圓形小孔，分別為灌漿孔、排氣孔、穿線孔和錨桿孔。

所述信號傳輸線延伸到承壓板上的穿線孔，其端頭設置在保護盒的內部。

本實用新型有如下有益效果：

1、針對宏觀地質巡查難以有效獲得邊坡體內部的應力應變信息，該實用新型可以監測邊坡內部的應力應變，和宏觀地質巡查相輔相成，有利于邊坡的預警預報。

2、由于采取自動化監測技術，該實用新型可實現對邊坡應力應變的不間斷全天候監測，監測數據更可靠。

3、采用多種保護措施，可以有效防止由于銹蝕作用而引起的錨桿承載能力降低效應，保障錨固工程的穩定性。

4、相對于高精度激光監測技術，該實用新型結構簡單，成本低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的主視圖。

圖2為本實用新型的錨桿錨固段及光纖傳感分布示意圖。

圖3為承壓板俯視圖。

圖中：錨桿1、光纖應變片2、信號傳輸線3、防壓水膜4、環氧樹脂填芯5、波形防護套6、混凝土填芯7、臺座8、承壓板9、緊固器10、保護盒11、灌漿孔12、排氣孔13、穿線孔14、錨桿孔15。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。

如圖1-3，一種基于光纖傳感器的邊坡應力應變監測技術，它包括：錨桿1、光纖應變片2、信號傳輸線3、防壓水膜4、環氧樹脂填芯5、波形防護套6、混凝土填芯7、臺座8、承壓板9、緊固器10、保護盒11；所述錨桿1錨固于巖土體地層中；所述的光纖應變片2通過粘貼劑緊密粘貼于錨桿1的錨固段；所述防壓水膜4將錨桿1、光纖應變片2以及信號傳輸線3緊密包裹；所述環氧樹脂填芯5均勻填充與防壓水膜4與波形防護套6之間；所述混凝土填芯7均勻填充于錨桿鉆孔中；所述承壓板9開有圓形小孔，分別為灌漿孔12、排氣孔13、穿線孔14、錨桿孔15；所述保護盒11通過信號傳輸線3接收應力應變信號，并防止錨頭銹蝕；本實用新型可以用于測量巖土錨固工程中錨桿的應力應變，從而間接反映邊坡的應力應變。

進一步的，所述光纖應變片2通過粘貼劑緊密粘貼于錨桿錨固段，并能夠和錨桿同步變形，從而獲得錨桿的應力應變信息。

進一步的，所述信號傳輸線3鋪設于錨桿表面，防壓水膜4將錨桿1、光纖應變片2以及信號傳輸線3緊密覆蓋，對內部監測裝置起保護作用，同時進一步保證錨桿1和光纖應變片2的協調變形。