[发明专利]一种全方向隧道断面沉降监测装置

权利要求书

1.一种全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，

包括万向沉降监测杆、信号传输光缆、解调仪和信息处理计算机；

所述万向沉降监测杆用于安装在待监测隧道内，所述万向沉降监测杆布置轨迹与所述待监测隧道的长度方向一致，所述万向沉降监测杆上设有光纤光栅应变传感器，所述光纤光栅应变传感器沿所述万向沉降监测杆的长度方向延伸布置；

所述信号传输光缆与所述光纤光栅应变传感器和所述解调仪电性连接，所述信号传输光缆用于将所述光纤光栅应变传感器的监测信号送至所述解调仪；

所述解调仪与所述信息处理计算机电性连接，所述解调仪与所述信息处理计算机协同分析所述监测信号，以获得所述待监测隧道的断面沉降信息。

2.根据权利要求1所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述万向沉降监测杆的外表面设有凹槽，所述凹槽沿所述万向沉降监测杆的长度方向延伸布置，所述光纤光栅应变传感器设于所述凹槽内。

3.根据权利要求2所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述光纤光栅应变传感器的长度大小尺寸与所述凹槽的长度大小尺寸一致。

4.根据权利要求2所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述凹槽为多条，多条所述凹槽围绕所述万向沉降监测杆的周向间隔排列布置，多条所述凹槽内均设有所述光纤光栅应变传感器。

5.根据权利要求4所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，多条所述凹槽以等间距的形式间隔排列布置，相邻所述凹槽的间隔角度为4°～6°。

6.根据权利要求2所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述凹槽内设有固定件，所述固定件套于所述光纤光栅应变传感器外，所述固定件用于将所述光纤光栅应变传感器固定于所述凹槽内。

7.根据权利要求6所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述固定件呈条状，所述固定件的内表面设有凹弧面，所述凹弧面与所述光纤光栅应变传感器的形状匹配，所述凹弧面套于所述光纤光栅应变传感器外。

8.根据权利要求7所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述固定件的外表面设有凸弧面，所述凸弧面与所述万向沉降监测杆的外表面弧形过渡。

9.根据权利要求1所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，

所述解调仪与所述信息处理计算机协同分析应用的挠度方程采为

EIw”＝M(x)

式中w为挠曲线，M(x)为受力分布，E为所述万向沉降监测杆的弹性模量，I为所述万向沉降监测杆的截面惯矩。

10.根据权利要求1所述的全方向隧道断面沉降监测装置，其特征在于，所述万向沉降监测杆为钢筋制成。