[发明专利]一种深基坑开挖变形实时监测装置

说明书

本发明涉及一种深基坑开挖变形实时监测装置，包括光纤光栅解调仪、光纤Bragg光栅传感器、铠装光纤、测斜管和移动电脑，光纤光栅解调仪包括激光器、光探测器和耦合器，激光器、光探测器分别与耦合器电连接；测斜管通过预打的安装孔埋设在监测点位；光纤Bragg光栅传感器沿深度方向布设在测斜管表面凹槽内，光纤Bragg光栅传感器端部与铠装光纤相熔接，铠装光纤通过FC跳线与耦合器电连接，光探测器与外设的移动电脑电连接。本发明监测精度高，可达到微米级，远远超过常规测斜仪；其光纤Bragg传感器属于波长调制型，监测便捷、极大的提高了监测效率，降低了劳动成本，操作简单，经济成本低，可实现自动化实时监测，实用性好，值得推广。

技术领域

本发明属于深基坑开挖过程中的变形监测技术领域，具体涉及一种深基坑开挖变形实时监测装置。

背景技术

由于岩土体及施工环境复杂多变、土压力计算理论、基坑设计和变形计算理论等的局限性，通过理论分析和数学方法计算基坑支护结构和周围土体、建筑物、管线等在基坑开挖过程中的变形仍存在很大的困难。深基坑工程在开挖过程中如果出现过大变形没有及时发现后果将极其严重。为确保工程安全顺利进行，在深基坑开挖过程中进行实时监测已经成为一项必不可少的重要环节。深基坑开挖过程中的监测项目主要有基坑周围土体及建筑物的变形、支护结构内力、地下水动态变化等内容，其中围护桩和基坑周围土体的深层水平位移是深基坑围护结构变形和受力的直观反应，是基坑安全的最重要的监测项目，通常采用埋设测斜管进行观测。这种监测方式目前应用仍然比较普遍，但是经过多年实际应用之后已落后于时代，存在如下几方面问题：

1、监测精度较低，测斜管的埋设状况、数据的采集过程和电磁波等都对监测数据有较大影响，数据波动大；

2、数据采集过程繁琐，测斜管的数据采集过程需要在同一个断面采集四次数据，并且无法实现自动采集，人工劳动量较大；

3、监测过程无法实现自动化。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种监测精度高、结构简单、可实现自动监测，且不受电磁干扰，数据稳定可靠，在降低监测成本的同时极大的提升了监测质量的深基坑开挖变形实时监测装置。

本发明的技术方案是：

一种深基坑开挖变形实时监测装置，包括光纤光栅解调仪、光纤Bragg光栅传感器、铠装光纤、测斜管和移动电脑，所述光纤光栅解调仪包括激光器、光探测器和耦合器，所述激光器、光探测器分别与耦合器电连接；所述测斜管通过预打的安装孔埋设在监测点位；所述光纤Bragg光栅传感器沿深度方向布设在测斜管表面凹槽内，所述光纤Bragg光栅传感器端部与铠装光纤相熔接，所述铠装光纤通过FC跳线与耦合器电连接，所述光探测器与外设的移动电脑电连接。

优选的，所述光纤光栅解调仪是MOI公司生产的SM130型光纤解调仪。

优选的，所述光纤Bragg光栅传感器的长度为10mm，间距50mm，封装后直径为1mm。

与现有技术相比，本发明的一种深基坑开挖变形实时监测装置，监测时，光纤光栅解调仪内的激光器发射光信号通过耦合器传递到铠装光纤后继续传递到光纤Bragg光栅传感器，光纤Bragg光栅传感器监测测斜管变形后反射光信号，反射光信号通过铠装光纤传递到解调仪内的光探测器，光探测器将信号传递给移动电脑进行记录分析，本发明的优点如下所示：

1、本发明的监测精度高，可达到微米级，远远超过常规测斜仪；

2、本发明的光纤Bragg传感器属于波长调制型，与传统测斜技术相比数据更加稳定。

3、本发明监测便捷、可实现自动化实时监测，极大的提高了监测效率，降低了劳动成本。

4、本发明操作简单，经济成本低，实用性好，值得推广。

附图说明