[发明专利]一种将光纤埋入深钻竖孔的装置及安装方法

说明书

本发明涉及一种将光纤埋入深钻竖孔的装置及安装方法，本发明装置的特征在于，包括牵引单元、光纤装配单元和控制单元,所述牵引单元包括电动伸缩杆和锥头柱体，所述电动伸缩杆的内杆底部设有电磁继电器，所述锥头柱体的左侧和右侧各设有一排倒刺；所述光纤装配单元包括下滑轮、铁环、万向接头、钢丝、支架和上滑轮，所述下滑轮固定在铁环顶端，所述铁环通过万向接头固定在锥头柱体的顶端右侧；所述控制单元包括插口、竖直螺杆、测量光纤、光纤螺杆、钢丝、钢丝螺杆、自动粘合机、自动切割机、电控无级变速马达和电脑，所述控制单元通过数据线与电脑连接。本发明能够简便、快速和有效的将光纤下埋入到深钻竖孔中，以节省大量的时间和人力成本。

技术领域

本发明属于光纤测量技术领域，特别是涉及一种将光纤埋入深钻竖孔的装置及安装方法。

背景技术

近年来随着光纤传感技术的发展，因为其抗电磁干扰、防水防潮、耐久性长、便于安装、灵敏度高，可实现远距离大范围面式监测及传输信号损耗小等优点，在工程结构以及土体变形监测中得到广泛应用。中国专利申请201611234216.X公开了一种将光纤置于管道内的安装装置及安装方法，它有效解决了光纤在监测管道渗漏应用时的安装问题，对光纤在竖向的安装工艺并未涉及。目前在实际工程将光纤放入钻孔中主要依靠将光纤固定在重物上，利用地球引力将重物缓慢下放到钻孔中，然后进行填土埋重物，光纤预拉，回填钻孔等操作。在这种方法中存在以下几点不足：一是钻孔孔径小，在光纤下放过程中遇到坍塌情况时光纤将很难被放入钻孔底部；二是如果钻孔较深时，重物在下放过程中容易发生晃动，不利于光纤平稳下放；三是重物填埋以后对光纤进行预拉时，重物很可能向上移动，导致监测结果不真实；四是此种方法消耗较大的人力和时间成本。

综上所述，如何克服现有技术的不足，已成为当今光纤测量技术领域中亟待解决的重点难题之一。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种将光纤埋入深钻竖孔的装置及安装方法，本发明能够简便、快速和有效的将光纤下埋到深钻竖孔中，以节省大量的时间和人力成本。

根据本发明提出的一种将光纤埋入深钻竖孔的装置，其特征在于，包括牵引单元、光纤装配单元和控制单元,所述牵引单元包括电动伸缩杆和锥头柱体，所述电动伸缩杆的内杆底部设有电磁继电器，所述锥头柱体的左侧和右侧各设有一排倒刺；所述光纤装配单元包括下滑轮、铁环、万向接头、钢丝、支架和上滑轮，所述下滑轮固定在铁环的顶端，所述铁环通过万向接头固定在锥头柱体的顶端右侧；所述控制单元包括插口、竖直螺杆、测量光纤、光纤螺杆、钢丝、钢丝螺杆、自动粘合机、自动切割机、电控无级变速马达和电脑，所述控制单元通过数据线与电脑连接。

本发明的实现原理是：首先将测量光纤的A端依次绕过上滑轮与下滑轮后插进插口，启动电动伸缩杆与无级变速马达，使得电动伸缩杆与钢丝螺杆以速率V将整个装置缓慢下放，记录钢丝螺杆的转数R。当装置到达深钻孔的底部时，压力传感器发出指令，电动伸缩杆停止工作，同时自动粘合机将测量光纤与钢丝10cm固定在一起一次，光纤螺杆和竖直螺杆以速率V开始工作。若采用单端测量光纤，竖直螺杆、光纤螺杆和钢丝螺杆转过R转停止工作，同时自动粘合机和无级变速马达停止工作；若采用的双端测量光纤，竖直螺杆、光纤螺杆和钢丝螺杆转过R转停止工作，同时自动粘合机和无级变速马达停止工作。对深钻孔进行回填至锥头柱体顶面，然后对测量光纤进行预拉、固定。测量光纤预拉结束后，位移传感器发出指令，电磁继电器断电，将电动伸缩杆和锥头柱体分离，同时电动伸缩杆收回。自动切割机将钢丝和测量光纤剪断，将测量光纤连接到测量仪器并回填钻孔。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：一是本发明可以精确控制光纤测量深度；二是本发明先将钻孔疏通后再将光纤下埋，减小对光纤的损伤；三是本发明能够阻止光纤预拉时装置发生位移；四是本发明能够克服钻孔发生坍塌等不利影响；五是本发明能够简便、快速和有效的将光纤下埋入到深钻孔中，节省了大量的时间和人力成本。

附图说明

图1是本发明提出的一种将光纤埋入深钻竖孔的装置的结构示意图。