[发明专利]一种全方向隧道断面沉降监测装置

说明书

本发明公开了一种全方向隧道断面沉降监测装置，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；万向沉降监测杆用于安装在待监测隧道内，万向沉降监测杆布置轨迹与待监测隧道的长度方向一致，万向沉降监测杆上设有光纤光栅应变传感器，光纤光栅应变传感器沿万向沉降监测杆的长度方向延伸布置；信号传输光缆与光纤光栅应变传感器和解调仪电性连接，信号传输光缆用于将光纤光栅应变传感器的监测信号送至解调仪；解调仪与信息处理计算机电性连接，解调仪与信息处理计算机协同分析监测信号，以获得待监测隧道的断面沉降信息；即实现对待监测隧道的全方位监测，切实解决了现有技术断面沉降监测不准确的问题。

技术领域

本发明涉及沉降监测领域，特别涉及一种全方向隧道断面沉降监测装置。

背景技术

随着城市发展及人口增多，城市地铁成为解决交通拥挤的重要途径。在地铁的开挖建设过程中，必然要考虑隧道的断面收敛及上部建筑物所允许的地面沉降范围，目前隧道的主要检测方式主要是全站仪，全站仪监测需要人工逐点监测，耗时耗力，且不能实时监测，同时测量精度受人为因素大，可能会产生较大的测量误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全方向隧道断面沉降监测装置，以解决现有技术未能实现断面沉降准确监测的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全方向隧道断面沉降监测装置，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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°。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，所述万向沉降监测杆为钢筋制成。

本发明的有益效果如下：