[实用新型]一种长距离路基连续变形监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程监测技术领域，涉及一种长距离路基连续变形监测装置及监测方法。

背景技术

随着经济和科学技术的快速发展，我国公路和铁路建设事业取得了令人瞩目的成绩，同时我国“一带一路”战略的实施及亚洲基础设投资银行的成立，为我国先进高铁技术推向世界注入了强大活力。截止2015年底，我国公路总里程超过450万公里，铁路营业里程超过12万公里，分别居世界第一和第二位，对我国的经济发展起到了重要的纽带与动脉作用。此外，我国已经在俄罗斯和非洲等地开展铁路建设，高铁技术输出已经成为我国对外科技展现的一个名片。公路、铁路运营状态与路基的工作密切相关，路基沉降会导致列车运营的不平顺性，过大的沉降量会导致列车脱轨等灾难性事故的发生。路基工程在服役过程中，受复杂自然条件、长期车辆荷载以及人为因素等长期耦合作用，路基会发生劣化甚至破坏，其中路基工后沉降过大或岩溶路基塌陷尤为重要。为确定各种荷载作用下，路基的空间状态和时间特征，开展路基变形监测对提升列车安全运营具有十分重要的意义。结合变形监测，一方面可掌握路基的稳定性，为安全运行诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；另一方面可深入理解变形的机理，提高工程设计的理论，进行反馈设计以及建立有效的路基变形预报模型。

通常采用的变形监测方式包括人工监测和自动监测两种。其中人工监测技术主要有沉降板法、水准测量法，这些方法普遍具有施工干扰大、监测费用高、消耗人力成本多等缺点；自动监测能够实现全天候、实时、自动化监测，主要包括点测式和分布式，点测式一般针对重点对象，不能实现长距离连续性监测，容易出现漏报等问题，因此分布式光纤监测技术正逐渐引起广泛关注。分布式光纤采用的光纤既作为传感器，又作为传输载体，能够实现长距离、大范围监测，而且能够准确地测出光纤任意点处应变信息，极具工程应用价值。但分布式光纤监测的直接物理量是传感光纤各位置的轴向应变，不能直观给出路基结构沉降位移，因此需要结合特定监测方法和安装方式实现连续变形监测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种长距离路基连续变形监测装置，以能够有效实时、自动化监测长距离路基连续变形，且更为经济合理。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型的一种长距离路基连续变形监测装置，其特征是：它包括设置于待监测长距离路基内的分布式传感光纤、固定基准支座和约束构件，固定基准支座沿路基延伸方向间隔设置，其下端锚固于路基下方稳定地层内，约束构件沿待监测长距离路基延伸方向间隔设置于相邻两固定基准支座之间，分布式传感光纤沿待监测长距离路基延伸方向延伸且固定连接各固定基准支座上，且受约束构件作用保持紧绷状态；所述分布式传感光纤通过信号传输光纤与分布式光纤解调仪、计算机和变形计算模块连接。

本实用新型的有益效果是，以分布式传感光纤结合相应的安装方式，能实现长距离路基连续变形监测，以简易光约束构件为主的安装方式与固定基准支座相结合可灵活调整监测精度，且成本低、施工快，更为经济合理。

附图说明

本说明书包括如下附图：

图1是本实用新型一种长距离路基连续变形监测装置的示意图；

图2是本实用新型一种长距离路基连续变形监测装置的横断面示意图；

图3是本实用新型一种长距离路基连续变形监测装置的横断面示意图；

图4是本实用新型一种长距离路基连续变形监测装置在铁路双线无砟轨道典型路堤上的监测横断面示意图；

图中示出零部件、部位名称及所对应的标记：基床表层1、基床底层2、路堤本体3、地基基础4、分布式光纤解调仪10、分布式传感光纤11、固定基准支座20、约束构件30、信号传输光纤40、计算机和变形计算模块50、待监测长距离路基60。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1和图2、图3，本实用新型一种长距离路基连续变形监测装置它包括设置于待监测长距离路基60内的分布式传感光纤11、固定基准支座20和约束构件30，固定基准支座20沿路基延伸方向间隔设置，其下端锚固于路基下方稳定地层内。约束构件30沿待监测长距离路基60延伸方向间隔设置于相邻两固定基准支座20之间，分布式传感光纤11沿待监测长距离路基60延伸方向延伸且固定连接各固定基准支座20上，且受约束构件30作用保持紧绷状态。所述分布式传感光纤11通过信号传输光纤40与分布式光纤解调仪10、计算机和变形计算模块50连接。