[發(fā)明專利]一種能夠剔除溫度影響的分布式光纖圍堰監(jiān)測系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110397053B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余昌平;雷志強;毛景權(quán);王剛;張春雨;田樂;南青濤;熊志勇;莫昭輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中交一公局橋隧工程有限公司;廣州大學(xué)
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;E02D19/04
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發(fā)明公開了一種基于分布式傳感光纖的圍堰監(jiān)測系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括鋼板樁、分布式傳感光纖、第一光纖接頭、第二光纖接頭以及分布式傳感光纖解調(diào)儀；鋼板樁的腹板的內(nèi)側(cè)形成有光纖安裝槽，光纖安裝槽包括第一鋼筋、第二鋼筋、第一連接部、第二連接部以及角鋼，第一鋼筋與第二鋼筋平行以形成凹槽，角鋼與第一鋼筋平行并倒立放置以形成空腔；第一連接部連接第一鋼筋與角鋼，第二連接部連接第二鋼筋與角鋼；分布式傳感光纖設(shè)置于凹槽與連接部的第一部分與腹板貼合，設(shè)置于空腔的第二部分固定于角鋼上；分布式傳感光纖的兩端連接至所述分布式傳感光纖解調(diào)儀。本發(fā)明能提供精確、可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證基坑開挖安全和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圍堰監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠剔除溫度影響的分布式光纖圍堰監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

圍堰是指在水利工程建設(shè)中，為建造永久性水利設(shè)施而修建的臨時性圍護結(jié)構(gòu)(通常采用鋼材)。其作用是防止水和土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內(nèi)排水，開挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作為正式建筑物的一部分外，圍堰一般在用完后拆除。

在使用圍堰技術(shù)的過程中，由于河床的錯綜復(fù)雜且多變，導(dǎo)致無法對河床進行準(zhǔn)確的測量，因此很容易造成圍堰的坍塌，這不僅僅會延誤工期，還會造成巨大的人員財產(chǎn)損失。

為了防止圍堰出現(xiàn)一些不良的突發(fā)事故，通常的手段是進行圍堰安全監(jiān)控，通過全程動態(tài)監(jiān)控，實時對鋼圍堰承受能力進行評估，用以確定鋼圍堰是否安全。

現(xiàn)有的圍堰監(jiān)測通常采用的是點式或準(zhǔn)分布式監(jiān)測，其存在布置困難、漏檢、成本高、監(jiān)測不穩(wěn)定、容易受環(huán)境因素影響，監(jiān)測范圍小和耐久性能不足的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠剔除溫度影響的分布式光纖圍堰監(jiān)測系統(tǒng)及方法，其具有受環(huán)境溫度影響小，監(jiān)測范圍大、耐久性、耐腐蝕和長期穩(wěn)定性好的優(yōu)點，從而為工程的動態(tài)風(fēng)險評估提供精確、可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證基坑開挖安全和可靠性。

本發(fā)明實施例提供了一種能夠剔除溫度影響的分布式光纖圍堰監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于構(gòu)建形成圍堰結(jié)構(gòu)的鋼板樁、分布式傳感光纖、第一光纖接頭、第二光纖接頭以及分布式傳感光纖解調(diào)儀；其中，所述鋼板樁的腹板的內(nèi)側(cè)形成有光纖安裝槽，所述光纖安裝槽包括第一鋼筋、第二鋼筋、第一連接部、第二連接部以及角鋼，所述第一鋼筋與所述第二鋼筋平行并保持預(yù)定間距放置在所述腹板的中軸線上方以形成凹槽，所述角鋼與所述第一鋼筋平行并倒立放置在所述腹板的中軸線下方以形成空腔；所述第一連接部連接所述第一鋼筋與所述角鋼，所述第二連接部連接所述第二鋼筋與所述角鋼；

所述分布式傳感光纖設(shè)置于所述光纖安裝槽內(nèi)，其中，所述分布式傳感光纖設(shè)置于所述凹槽與所述連接部的第一部分與所述腹板貼合，所述分布式傳感光纖設(shè)置于所述空腔的第二部分固定于所述角鋼上；

所述第一分布式傳感光纖的兩端從所述光纖安裝槽的兩個開口延伸出；所述分布式傳感光纖延伸出的兩端分別通過所述第一光纖接頭以及所述第二光纖接頭連接至所述分布式傳感光纖解調(diào)儀。

優(yōu)選地，所述第一鋼筋以及第二鋼筋的間距為10mm，所述第一鋼筋以及第二鋼筋的直徑為6mm。

優(yōu)選地，所述分布式傳感光纖通過環(huán)氧樹脂膠水固定于所述凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述分布式傳感光纖設(shè)置于所述空腔的部分未與所述腹板接觸。

優(yōu)選地，所述第一光纖接頭以及所述第二光纖接頭均為APC接頭。

優(yōu)選地，所述分布式傳感光纖從所述光纖安裝槽的兩個開口延伸出的兩部分長度相等。

本發(fā)明實施例還提供了一種基于上述的分布式光纖圍堰監(jiān)測系統(tǒng)的圍堰監(jiān)測方法，包括：

獲取與所述分布式傳感光纖的第二部分對應(yīng)的由環(huán)境溫度變化造成的光纖應(yīng)變值；