[實用新型]一種預應力管樁樁身應變分布式傳感光纖監測結構

有效

• 申請號: 201920792474.2
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN210089629U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 吳文佳;陳智軍;劉和文
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01L1/24
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱

本實用新型公開了一種預應力管樁樁身應變分布式傳感光纖監測結構，在預應力管樁的外表面沿樁身設置縱向開槽，對于需接樁的預應力管樁，開槽至端頭板處，對于底樁開槽至距離樁底0.5m后，沿樁身橫向開槽，通過橫槽連接兩邊對稱縱槽，將傳感光纖埋入槽內，傳感光纖在樁頂處預留0.5m長度，并將傳感光纖穿過光纖護管，并用環氧樹脂填充所有開槽；對于接樁部位，使傳感光纖緊貼接樁部位表面，并將保護構件罩在接樁部位的傳感光纖處，保護構件與樁壁焊接固定，確保傳感光纖脫離槽底部分均位于保護構件內部；本實用新型的監測結構布線簡單、成本低、能夠保證傳感光纖與整個樁身的牢固貼合，又不影響接樁位置的強度及結構完整性。

技術領域

本實用新型屬于巖土工程監測技術領域，具體涉及一種預應力管樁樁身應變分布式傳感光纖監測結構。

背景技術

預應力管樁是工程應用非常廣泛的一類樁型，特別是深基礎與復合地基處理方面，管樁的環形截面在混凝土消耗量上相比其他樁體優勢明顯，在相同承載力的要求下，經濟效益最優，可以說是既有剛性樁的加固效果卻僅有柔性樁的加固成本。另外預應力管樁的穿土能力強，承載力高，是一種適應市場需求的樁型。現階段對預應力管樁樁身應變監測多采用電阻式應變片，由于應變片安裝和布設操作復雜，成活率低，且不能實現樁身應變連續觀測；同時應變片連接線較多，易打結。

近年來，應用分布式光纖對樁身進行形變監測技術得到了一定程度的發展與應用，其監測方法是，在樁身上開槽，然后在槽中布設傳感光纖，使傳感光纖與樁身固定，光纖頂部連接光纖數據采集儀，利用光纖數據采集儀采集數據，兩次測量結果之差即為加載壓力下的樁身應變值。

但是，對于需要接樁的大高度預應力管樁來說，其端頭板接樁位置采用焊接的方式，為了保證接樁處的強度，應避免在接樁處開槽，因此如何對大高度接樁預應力管樁進行有效的分布式光纖形變監測，是一個需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種預應力管樁樁身應變分布式傳感光纖監測結構。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種預應力管樁樁身應變分布式傳感光纖監測結構，包括：預應力管樁、傳感光纖、光纖護管、保護構件；

預應力管樁由多根子預應力管樁焊接組成，在預應力管樁的外表面沿樁身設置縱向開槽，對于需接樁的預應力管樁，開槽至端頭板處，對于底樁開槽至距離樁底0.5m后，沿樁身橫向開槽，通過橫槽連接兩邊對稱縱槽，將傳感光纖埋入槽內，傳感光纖在樁頂處預留0.5m長度，并將傳感光纖穿過光纖護管，光纖護管通過環氧樹脂固定在樁頂處的槽中，并用環氧樹脂填充所有開槽；

對于接樁部位，使傳感光纖緊貼接樁部位表面，并將保護構件罩在接樁部位的傳感光纖處，保護構件與樁壁焊接固定，確保傳感光纖脫離槽底部分均位于保護構件內部；

所述保護構件包括管身、上護板、下護板和翼板，所述管身的內側開口，所述上護板封閉焊接在管身上端口，下護板封閉焊接在管身下端口，翼板焊接固定在管身兩側，通過翼板使保護構件與管樁焊接；在上護板上設置有注膠口，保護構件內腔中注入有填充材料。

在上述技術方案中，單根傳感光纖的長度為兩倍樁長+樁直徑+1.0m。

在上述技術方案中，單根光纖護管的長度為0.5m。

在上述技術方案中，所述預應力管樁為預制預應力鋼筋高強混凝土空心樁。

在上述技術方案中，開槽深度為傳感光纖直徑的3～5倍。

在上述技術方案中，橫縱槽過渡段呈大于90°的弧線，要求橫縱槽連接處過渡平滑。

在上述技術方案中，光纖護管為非軟性直管，包括但不限于金屬直管、塑料硬管或其他材料的非軟性直管。

在上述技術方案中，保護構件的管身截面為半圓形或者U型。