[發明專利]一種大跨度混凝土梁多點連續測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202010885587.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112033461A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 廖令軍;戴勇;莫成;汪陽;劉蘭其;張繼清;張浩亮;侯靖宇;費瑞振;王林輝;王彥偉;焦忺玥;曹純博;魏廣慶;王宏憲;賈立翔
• 申請（專利權）人: 中鐵五局集團第四工程有限責任公司;中國鐵路設計集團有限公司;蘇州南智傳感科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01B11/16;G01L1/24;G01L3/00
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 于薇

本發明公開了一種大跨度混凝土梁多點連續測量裝置及測量方法，包括內定點式應變光纜、鋼筋籠、光纖光纜解調儀；內定點式應變光纜綁扎在鋼筋籠的主筋上且被澆筑至混凝土梁內；內定點式應變光纜接入光纖光纜解調儀；內定點式應變光纜包括光纜內芯、內定點FBG傳感器、光纜護套、鎧管、鋼絞線；多個內定點FBG傳感器均布在光纜內芯且被鎧管包裹在內；光纜護套將纏繞了多股鋼絞線的鎧管包裹在內；單根內定點式應變光纜的內定點FBG傳感器的個數達到2000個，實現了對大跨度混凝土結構的多點密集連續測試；溫度感測光纜與內定點式應變光纜沿鋼筋籠的主筋上下對稱分布；光纖光纜解調儀能夠同時獲取多個數據，從而實現對混凝土梁的內力、彎矩、撓度等的監測。

技術領域

本發明涉及大跨度混凝土梁的監測領域，尤其涉及一種大跨度混凝土梁多點連續測量裝置及測量方法。

背景技術

光纖傳感技術是二十世紀八十年代伴隨著光導纖維及光纖通訊技術的發展而迅速發展起來的一種以光為載體，光纖為媒介，感知和傳輸外界信號的新型傳感技術，近年來被應用于土木工程的各個方面。

目前，對于大型樞紐結構中的大跨度梁結構傳統監測普遍采用點式應變片、電磁式感應或人工巡視的方法，不僅存活率低、功能性不穩定而且同時存在對檢測人員要求較高，檢測人員的安全作業難以保證的缺點。相較于傳統的常規傳感器，光纖傳感技術具有很好的抗電磁干擾能力，可以實現大范圍、長距離的實時監測，避免了人為經驗判斷的不合理性，大幅度降低漏測、漏報的機率，提供及時、準確的重要信息；但目前對于光纖光柵多是封裝成單點式應變計，僅能對一個區域進行檢測，不適用于大跨度梁多點的連續測量。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題是：提供一種大跨度混凝土梁多點連續測量裝置及測量方法，可以實現大跨度梁多點連續測量。

為了解決上述的主要技術問題采取以下技術方案實現：

一種大跨度混凝土梁多點連續測量裝置，包括內定點式應變光纜、鋼筋籠、光纖光纜解調儀；所述內定點式應變光纜綁扎在鋼筋籠的主筋上且隨著鋼筋籠的主筋澆筑至混凝土梁內；所述內定點式應變光纜的端部延伸至混凝土梁的外部并接入光纖光纜解調儀；所述內定點式應變光纜包括光纜內芯、內定點FBG傳感器、光纜護套、鎧管、鋼絞線；多個所述內定點FBG傳感器密集均勻分布在光纜內芯；所述鎧管將光纜內芯和多個內定點FBG傳感器包裹在內；多股所述鋼絞線纏繞在鎧管外側；所述光纜護套將纏繞了多股鋼絞線的鎧管包裹在內。

優選地，所述鋼筋籠主筋上還捆扎有溫度感測光纜；所述溫度感測光纜與內定點式應變光纜沿鋼筋籠的主筋上下對稱分布；所述溫度感測光纜的纖芯通過GFRP材料封裝且兩者的外側也包裹有光纜護套。

優選地，所述內定點式應變光纜沿著鋼筋籠表面成U形分布且首尾兩端從鋼筋籠的同一個表面伸出；所述溫度感測光纜也沿著鋼筋籠的表面成U形分布且首尾兩端從鋼筋籠中內定點式應變光纜的伸出平面伸出。

優選地，位于同一個鋼筋籠主筋的所述內定點式應變光纜和溫度感測光纜的首尾端部套設有加強鋼管；所述加強鋼管位于內定點式應變光纜和溫度感測光纜伸出混凝土的位置；所述加強鋼管遠離鋼筋籠內側的端部通過PVC管與變徑接頭相連。

優選地，所述內定點式應變光纜和溫度感測光纜的彎折位置均套設有彎頭的PU管。

優選地，相鄰的兩個所述內定點FBG傳感器之間的間距為1m；單根所述內定點式應變光纜的內定點FBG傳感器的個數小于等于2000個；所述內定點FBG傳感器采用直接刻寫方式，量程為0-20000με。

一種大跨度混凝土梁多點連續測量裝置的測量方法，包括以下步驟：

S1：將光纜內芯的外側按照間距1m來依次定點封裝多個內定點FBG傳感器，用鎧管將光纜內芯和多個內定點FBG傳感器包裹在內；在鎧管的外側纏繞多股鋼絞線；最后光纜護套將鎧管和纏繞的多股鋼絞線包裹在內形成一根內定點式應變光纜；