[发明专利]机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统及施工方法

说明书

本发明属于建筑工程施工领域，涉及一种机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统,包括土体沉降跟踪标记构件和光纤解调仪,土体沉降跟踪标记构件包括若干根保护管和将各保护管沿其轴向依次对接的固定套管，固定套管上垂直于其轴向设置有沉降压板，固定套管内均设有光纤光栅位移传感器；固定套管与插接在其端部的保护管之间设置有弹簧，光纤光栅位移传感器与光纤解调仪连接。当加筋土挡墙的填筑土体结构发生变化时，弹簧产生形变，此时光纤光栅位移传感器的反射波长发生变化，并将变化信号反馈至光纤解调仪处，通过光纤解调仪得知该点结构的应变变化，该土体沉降跟踪标记构件结构简单、生产方便、经济性高。

技术领域

本发明涉及建筑工程施工领域，尤其涉及一种机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统及施工方法。

背景技术

加筋挡土墙是上世纪60年代发展起来的一项土体加固技术，我国于上世纪80年代发展起来，运用于公路、铁路、水利、海港等领域。施工时，在土中加入拉筋,利用拉筋与土间的摩擦,改善土体变形条件和提高土体的工程特性,以达到稳定土体的目的。加筋挡土墙由墙面板、拉筋、填料三部分组成。

申请公布号为CN106918323A的中国专利中公开了一种土体沉降传感器及土体沉降监测系统，其中土体沉降传感器包括多个沉降管和滑移管，所述沉降管的两端设置有连接结构，所述连接结构为螺纹结构，相邻两个所述沉降杆通过所述螺纹结构螺纹连接，所述沉降管的外侧套设有沉降环，各所述沉降管内设置有一个所述光纤光栅监测部，所述光纤光栅监测部与所述沉降环连接，所述沉降管的外周壁上开设有滑移长孔，所述滑移管穿设在所述沉降管内位于滑移长孔处且两端与所述沉降环连接，所述光纤光栅监测部包括弹簧、两个光纤光栅、悬臂梁和光纤，所述滑移管与所述弹簧连接；所述悬臂梁与所述沉降管连接，两个光纤光栅分别设置在悬臂梁的上下两侧，所述弹簧远离滑移管端与悬臂梁连接，所述光纤与光纤光栅连接；在土体发生沉降变化时，沉降环带动滑移杆在沉降管滑移，弹簧的形变量产生改变，使得悬臂梁的弯曲量改变，此时两个光纤光栅所受的外力发生变化，从而引起波长漂移，光纤将各光纤光栅上的波长漂移信号反馈至监测装置，工作人员通过监测装置收到的信号的变化就能知道土体的沉降变化。

但是上述技术方案中，该土体沉降传感器的部件较多，生产时较为麻烦，经济性较差。

发明内容

本发明的目的一在于提供一种机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统，具有结构简单，经济性高的优点。

本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统,包括土体沉降跟踪标记构件和光纤解调仪,所述土体沉降跟踪标记构件包括若干根保护管和将各保护管沿其轴向依次对接的固定套管，所述固定套管上垂直于其轴向设置有沉降压板，所述固定套管内均设有光纤光栅位移传感器；所述保护管套设在所述光纤光栅位移传感器外，所述固定套管与插接在其端部的保护管之间设置有弹簧，所述光纤光栅位移传感器与所述光纤解调仪连接。

实施上述技术方案，光纤光栅位移传感器利用光纤的紫外波长敏感特性，在一定长度内，在光纤纤芯蚀刻使折射率发生周期性变化的刻痕，光纤纤芯内部形成芯内光栅；光纤光栅位移传感器埋设在土体内，当加筋土挡墙的填筑土体结构发生变化时，沉降压板发生位移，此时弹簧产生形变，保护管与管内的光纤光栅位移传感器将产生轴向应变，此时光纤光栅位移传感器的工作波长发生变化，使得反射波长同时发生变化，并将反射光波长的变化信号反馈至光纤解调仪处，通过光纤解调仪将该测量点的变化转化为电信号以实现易读化以及可视化，即可得知该点结构的应变变化，该土体沉降跟踪标记构件结构简单、生产方便、经济性高且紫外线波长敏感，使得该光纤光栅检测系统的检测精度也高。

进一步，位于底部的保护管远离所述固定套管端连接有底座，所述底座内设有光纤光栅位移传感器，所述保护管罩设于所述光纤光栅位移传感器外。

实施上述技术方案，底座的设置增加了位于底部的保护管与填筑土体的接触面积，使得在将底部的保护管埋入填筑土体内时，更加稳固。