[實用新型]一種PHC管樁成型過程中光纖光柵傳感系統埋設及測試裝置

有效

• 申請號: 201721513821.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN207448774U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 王永洪;張明義;劉俊偉
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B28B21/56
• 分類號: B28B21/56;E02D33/00;G01D5/353
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏;于正河

本實用新型屬于樁基工程領域，涉及一種PHC管樁成型過程中光纖光柵傳感系統埋設及測試裝置，光纖光柵傳感器和光纖導線用細鐵絲綁扎在受力鋼筋上，光纖導線通過開槽活塞引出；引出的光纖端頭在PHC管樁成型過程中先用電工膠布包裹，再用耐高溫膠帶包裹，測試時把光纖端頭與光纖光柵數據采集儀連接；實現了在PHC管樁高溫常壓的生產工藝中，光纖光柵傳感器和光纖導線可以成功埋設與測試，直接而又方便，值得在PHC管樁的測試中推廣。

技術領域：

本實用新型屬于樁基工程領域，涉及一種傳感器埋設及測試問題，具體說是一種PHC管樁成型過程中光纖光柵傳感系統埋設及測試裝置。

背景技術：

光纖光柵作為一個新的研究領域的光纖傳感技術，光纖光柵傳感器易于光纖熔接，可以多個光柵同時寫入，實現了準分布式傳感。該類傳感器已被廣泛應用與橋梁、隧道、地基基礎等諸多大型土木工程領域。PHC管樁成型時的高速離心和高溫高壓養護的特點，造成了它在生產過程中埋設光纖光柵傳感器不好實現。目前，對光纖光柵傳感器在PHC管樁的應用研究僅限于在樁身表面刻槽預埋傳感器，但在試驗過程中傳感器較難做到全部存活，樁身表面刻槽預埋傳感器，既破壞了樁身完整性，又無法完全保證傳感器與樁身變形協調一致，可能影響數據的準確性。因此，尋找一種光纖光柵傳感系統在PHC管樁成型過程中埋設及測試裝置，既避免了在樁身刻槽破壞樁身完整性，又克服了光纖光柵傳感器與PHC管樁受力變形不一致的弊病，這將從根本上解決了光纖光柵傳感系統在PHC管樁測試應用中的局限性。

發明內容：

本實用新型的發明目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，通過采取保護措施，確保光纖光柵傳感系統在PHC管樁布料、合模、預應力張拉、高速離心旋轉成型、傾倒余漿、高溫高壓養護的生產工藝中成功埋設并測試成活率，提供一種在PHC管樁成型過程中光纖光柵傳感系統埋設及測試裝置。

為了實現上述目的，本實用新型所述PHC管樁成型過程中光纖光柵傳感系統埋設及測試裝置的主體結構包括光纖光柵傳感器、光纖導線、光纖端頭、受力鋼筋、端頭板、前擋板、開槽活塞、細鐵絲、端頭鋼棒、不銹鋼保護軟管、光纖光柵數據采集儀，電腦。光纖光柵傳感器和光纖導線用細鐵絲綁扎在受力鋼筋上，端頭鋼棒插入到端頭板上，端頭板與前擋板固定，開槽活塞固定在前檔板上，光纖導線通過開槽活塞引出，光纖導線引出水泥的地方用不銹鋼保護軟管進行保護，引出的光纖端頭先用電工膠布包裹，再用耐高溫膠帶包裹，測試時把光纖端頭上包裹的電工膠布和耐高溫膠帶取下，與光纖光柵數據采集儀連接，光纖光柵數據采集儀與電腦連接。

本實用新型所述的光纖光柵傳感器用不銹鋼管封裝，直徑為4mm，測量標距為30mm，量程為±2000με，分辨率為1με，波長范圍為1520～1590nm，使用溫度為使用溫度為-30～120℃。

本實用新型所述的光纖導線外面用鎧裝光纜保護，直徑為3mm，光纖端頭接頭形式為FC接頭。

本實用新型對PHC管樁成型過程中光纖光柵傳感系統埋設及測試的具體過程為：

(1)、相鄰的兩個光纖光柵傳感器中心距離為2000mm，根據兩個相鄰光纖光柵傳感器中心距離，在受力鋼筋上測量并標記光纖光柵傳感器的位置，把光纖光柵傳感器用細鐵絲綁扎到受力鋼筋上。

(2)、光纖導線用細鐵絲綁扎在受力鋼筋上，綁扎間距為250mm。光纖導線彎曲半徑不得過大，光纖導線敷設過程要平緩導線弧度，不得出現硬折和“V”型。光纖導線在出水泥的地方彎折過大，應該加設強度較高的不銹鋼保護軟管。

(3)、受力鋼筋插入端頭板，用前擋板與端頭板固定。光纖端頭通過開槽活塞引出。光纖端頭引出后，先用電工膠布將光纖端頭緊密包裹，包裹的時候應該用力拉緊電工膠布使電工膠布有一定的伸長量，然后緊密的包裹在光纖端頭上，避免光纖端頭進入水泥。然后再在電工膠布的基礎上緊密的包裹一到兩層耐高溫膠帶，耐高溫膠帶首先能起到隔熱的作用，同時它還有橡膠的緩沖減震作用，能使光纖端頭具有一定的抗沖擊功能。