[实用新型]一种用于光纤测斜系统的光缆结构

说明书

本实用新型公开了一种用于光纤测斜系统的光缆结构，包括导向锥头、三维光缆、硫化接头和铠装光缆四个部分，导向锥头通过过盈配合与三维光缆前端连接，三维光缆后端与硫化接头通过螺纹和硫化固定进行连接，铠装光缆前端通过硫化固定与硫化接头连接，铠装光缆内部有多根纤芯。该用于光纤测斜系统的光缆结构可在光纤测斜系统中安装使用，起到精确、实时、智能化地测量岩土体沿钻孔深度的三维位移场，为光纤测斜系统的使用和维护提供了有力保障。

技术领域：

本实用新型岩土工程勘察及测量的领域，具体涉及一种用于光纤测斜系统的光缆结构。

背景技术：

基坑、边坡、隧道等工程岩土体内部变形情况是判别岩土体失稳最为直接和重要的因素。目前测量岩土体内部变形的常用方法为钻孔测斜仪，将测斜仪的测量部分(测斜管)安装在钻孔内，达到测量沿钻孔深度的岩土体内部变形的目的，然而目前测量岩土体内部变形的钻孔测斜技术存在暴雨等严酷天气无法测量、测量工作耗时耗力、测量精度低、时效性差、岩土体内部大变形测量受限、工程现场作业交叉干扰严重、无法满足大范围长期性监测要求等问题，其中时效性差是最为迫切解决的问题，主要因为岩土体变形监测时，通常配合工程降水、重要施工节点和极端天气等工况，具有鲜明的时效性，特别是在岩土体变形发展迅速的关键时期，需要在一定时间内进行多次重复测量，因此，时效性要求测量方法和设备具有数据采集快、全天候工作、适应暴雨等复杂严酷环境的特点。此外，传统测斜仪为点式测量，测量结果为散点数据，对于散体结构的土体，经常会漏测土体的局部突变式变形，而分布式光纤测斜技术能连续测量整个钻孔深度方向上任一点的变形，弥补了传统点式监测漏检的弊端。

鉴于上述问题，基于分布式光纤和MEMS传感技术的适用于钻孔中测量岩土体内部三维位移场的新型光纤测斜系统及应用技术体系，可以精确、实时、智能化地测量岩土体沿钻孔深度的三维位移场。其中，用于光纤测斜系统的光缆结构，在新型光纤测斜系统中配套使用，是核心的传感部分，但现有的光纤结构难以实现测量基坑、边坡、隧道等各种工程岩土体内部的变形提供有力保障。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于光纤测斜系统的光缆结构，可在光纤测斜系统中安装使用，起到精确、实时、智能化地测量岩土体沿钻孔深度的三维位移场，为光纤测斜系统的使用和维护提供了有力保障。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种用于光纤测斜系统的光缆结构，包括导向锥头、三维光缆、硫化接头和铠装光缆四个部分，导向锥头通过过盈配合与三维光缆前端连接，三维光缆后端与硫化接头通过螺纹和硫化固定进行连接，铠装光缆前端通过硫化固定与硫化接头连接，铠装光缆内部有多根纤芯。

作为优选，导向锥头包括导向锥体、保护钢管和下连接件，导向锥体通过螺纹与保护钢管连接，下连接件通过过盈配合与三维光缆连接，保护钢管通过螺纹与下连接件连接，三维光缆引出的光纤纤芯两两通过熔接连接在一起，三维光缆穿设于保护钢管中并通过保护钢管与外界隔离，起到保护，免受外界碰撞及挤压。

作为优选，三维光缆是光缆结构的主体结构，能够感测外界三维变形，其由多腔管、承力丝、形变纤芯、MEMS纤芯和传输纤芯组成，承力丝、形变纤芯及MEMS纤芯按一定位置内嵌在多腔管内，多腔管是主体承载结构，拥有良好的抗扭转、低摩擦系数和卓越的动态响应性能，多腔管带有多个开口管腔，其中三个用于通过和固定形变纤芯，一个用于通过和固定传输纤芯，四个用于通过和固定承力丝，一个用于通过和固定MEMS纤芯。

作为优选，硫化接头是转承结构，起到不同缆制的过渡及连接作用，其由前连接套、后连接套、缆保护套及硫化层组成；前连接套和后连接套过渡及连接不同的缆制，两者之间有缆保护套，缆保护套保护光纤熔接点不受外界干扰，使整体结构稳定可靠地传输光纤信号；前连接套与保护套通过承插连接，外部由紧定螺钉固定；后连接套与保护套通过承插连接，外部由紧定螺钉固定；硫化层通过模具成型，使整体密封及抗震，起到保护硫化接头的作用。

进一步的，铠装光缆由保护层和纤芯组成；纤芯传输光纤信号，保护层起到保护纤芯的作用，避免外力而使纤芯损坏。