[发明专利]一种岩土工程相似材料模型中传感光纤埋设装置及方法

说明书

本发明公开了一种岩土工程相似材料模型中传感光纤埋设装置，包括底座、护筒及重锤，所述底座上开设有通孔和光纤进出槽一；所述护筒固定安装在底座上；所述重锤设置于护筒内，且所述重锤与护筒内壁滑动连接；所述护筒的轴向上开设有光纤进出槽二，所述重锤的轴向上开设有光纤进出槽三。本发明埋设相似材料模型过程中传感光纤始终处于顺直状态，避免了通过普通击实方法制作相似材料模型时岩土体不均匀受力及相似材料模型铺设时易造成传感光纤损坏等问题，增强了传感光纤与相似材料模型中岩土体之间的耦合效果，提高了相似材料模型试验的测试精度，而且铺设效率较高。

技术领域

本发明涉及相似材料模型试验领域，特别涉及岩土工程相似材料模型中传感光纤埋设装置及埋设方法。

背景技术

相似材料模型试验是利用相似原理解决实际问题的一种方案，广泛应用于建筑、矿山等众多领域，如相似材料模型试验广泛应用于煤矿采动覆岩和边坡滑动等岩土体变形研究。分布式光纤感测技术可以实现相似材料模型中岩土体变形的全断面监测。有关相似材料模型中铺设传感光纤时，受两种介质材料性质和传感光纤保护等影响，传感光纤周边的相似材料通常难以有效压密，导致传感光纤与相似材料模型中岩土体之间耦合性较差。相似材料模型铺设过程中普通的击实方法易造成传感光纤的损坏，需要对传感光纤进行接续，甚至可能无法继续使用，造成相似材料模型铺设效率较慢，试验效果不理想。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种岩土工程相似材料模型中传感光纤埋设装置及方法，以解决相似材料模型中传感光纤埋设时存在的岩土体压实不密及传感光纤容易损坏的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种岩土工程相似材料模型中传感光纤埋设装置，包括底座、护筒及重锤，其中：

所述底座上开设有通孔和光纤进出槽一，且所述光纤进出槽一与通孔连通。

所述护筒固定安装在底座上，且所述护筒与通孔相互连接形成贯通通道，同时所述护筒的直径与通孔的直径相同。

所述重锤设置于护筒内，且所述重锤与护筒内壁滑动连接。

所述护筒的轴向上开设有光纤进出槽二，所述重锤的轴向上开设有光纤进出槽三，且所述光纤进出槽一轴向上的中心断面、光纤进出槽二轴向上的中心断面、光纤进出槽三轴向上的中心断面相互重合。

优选的：所述护筒沿轴向上设置有重锤滑动限位槽，所述重锤与重锤滑动限位槽滑动连接。重锤滑动限位槽数目为两个，两个重锤滑动限位槽轴对称设置在护筒筒壁上。

优选的：所述重锤滑动限位槽为护筒内壁上的贯通槽，所述重锤上固定设置有把手，所述把手远离重锤的一端穿过重锤滑动限位槽伸出护筒外，且所述把手与重锤滑动限位槽滑动连接。把手的数目为两个，两个把手轴对称设置在重锤侧壁的两侧，把手穿过重锤滑动限位槽延伸在护筒之外。上下移动把手可携带重锤上下移动，把手穿过重锤滑动限位槽延伸在护筒之外，保证了的把手的可移动性，同时保证了重锤运动方向。

优选的：所述护筒的底部设有台肩，所述护筒通过台肩与底座固定连接。

优选的：所述台肩上设置有与底座上螺孔一一一对应的螺孔二，螺孔一与螺孔二通过螺丝连接。

优选的：所述重锤的直径小于护筒的直径。

优选的：所述螺孔一沿通孔周向均匀分布。

一种岩土工程相似材料模型中传感光纤埋设方法，包括以下步骤：

步骤1，准备相似材料模型，相似材料模型包括两层以上的相似材料。根据相似材料模型中岩土体参数确定重锤击实次数。

步骤2，将传感光纤固定在最下层的相似材料上。