土体沉降传感器及土体沉降监测系统技术方案

本发明专利技术提供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，沉降管的两端设置有连接结构，相邻两个沉降管通过连接结构连接；多个沉降环，各沉降管的外侧套设有一个沉降环；多个光纤光栅监测部，各沉降管内设置有一个光纤光栅监测部，光纤光栅监测部与沉降环连接。本发明专利技术解决了对土体进行分层监测时传感器的预埋工作量大的问题。

Soil subsidence sensor and soil subsidence monitoring system

The invention provides a soil subsidence sensor and a soil subsidence monitoring system. Among them, the settlement sensor includes a plurality of sedimentation tube, settlement tube is provided with a connecting structure, two adjacent sedimentation tube connected by the connecting structure; a plurality of settlement ring, each settlement tube is sheathed outside a settlement ring; a plurality of optical fiber grating monitoring department, the settlement pipe is provided with an optical fiber grating monitoring, monitoring of fiber grating and settlement ring connection. The invention solves the problem that the embedded work of the sensor is large when layered monitoring of soil is carried out.

【技术实现步骤摘要】
土体沉降传感器及土体沉降监测系统
本专利技术涉及土体监测
，具体而言，涉及一种土体沉降传感器及土体沉降监测系统。
技术介绍
现有沉降监测一般为全站仪监测，静力水准仪监测。全站仪的监测需要人工逐点监测，耗时耗力，不能实时监测，且监测精度与人员操作有关，测量误差大。静力水准仪可以实现实时监测，不过静力水准仪使用连通器，使得静力水准仪较大，各监测点之间需要水管联通，安装不便；且传统静力水准仪采用电磁式监测，在电磁干扰下监测误差较大。现有技术中的一种监测土体沉降的传感器相比于人工逐点监测和静力水准仪监测节省了人力物力，还提高了监测精度。但是，在对土体进行分层监测时，需要将多个传感器一个一个分别埋进土体的不同层段内，预埋工作量较大。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种土体沉降传感器及土体沉降监测系统，以解决现有技术中对土体进行分层监测时传感器的预埋工作量大的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种土体沉降传感器，包括：多个沉降管，沉降管的两端设置有连接结构，相邻两个沉降管通过连接结构连接；多个沉降环，各沉降管的外侧套设有一个沉降环；多个光纤光栅监测部，各沉降管内设置有一个光纤光栅监测部，光纤光栅监测部与沉降环连接。进一步地，连接结构为设置在沉降管两端的螺纹结构，相邻两个沉降管通过螺纹结构螺纹连接。进一步地，沉降管的第一端的内壁设置有内螺纹，沉降管的第二端设置有凸起部，凸起部的外周设置有外螺纹，一个沉降管的凸起部嵌设在另一个沉降管内壁处并螺纹连接。进一步地，土体沉降传感器还包括保护盖，保护盖盖设在沉降管的第二端以遮挡凸起部。进一步地，凸起部具有第一过线孔，保护盖具有第二过线孔，光纤光栅监测部的光纤通过第一过线孔和第二过线孔向外引出。进一步地，保护盖的内侧设置有内螺纹，凸起部与保护盖螺纹连接。进一步地，连接结构为设置在沉降管两端的卡接件，相邻两个沉降管通过卡接件卡接。进一步地，土体沉降传感器还包括：连接杆，连接杆的第一端与沉降管螺纹连接；灌浆锚头，灌浆锚头设置在连接杆的第二端。进一步地，沉降管的管壁具有竖直延伸的滑移长孔，滑移长孔为两个，两个滑移长孔沿沉降管的轴向平面对称设置在沉降管的两侧，土体沉降传感器还包括：滑移杆，滑移杆穿设在滑移长孔处，且滑移杆的两端均与沉降环连接；用于防止土体进入沉降管内的防护板，防护板遮挡滑移长孔并与滑移杆连接，且防护板随滑移杆的移动而移动。进一步地，防护板贴合在沉降管的内壁上。进一步地，各光纤光栅监测部包括：悬臂梁，悬臂梁的第一端与沉降管连接；两个光纤光栅，两个光纤光栅分别设置在悬臂梁的上下两侧；弹簧，弹簧的第一端与悬臂梁的第二端连接，弹簧的第二端与滑移杆连接；光纤，光纤与光纤光栅连接。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种土体沉降监测系统，包括上述的土体沉降传感器。应用本专利技术的技术方案，当需要对土体进行分层监测时，先将多个沉降管通过连接结构进行连接，再将连接好的多个沉降管一同预埋进土体内，当不同层段的土体发生沉降时，各沉降管上的沉降环会随着土体沉降，通过光纤光栅监测部监测与其连接的沉降环的沉降量实现对土体沉降的监测。通过多个沉降管串联连接可以实现同时监测土体不同深度的土体沉降变化情况，与现有技术中需要逐层预埋传感器相比，减少了预埋工作量，提高了工作效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术的一个实施例中土体沉降传感器的沉降管、沉降环和光纤光栅监测部的连接关系示意图；图2示出了本专利技术的一个实施例中土体沉降传感器的连接杆与灌浆锚头的结构示意图；图3示出了本专利技术的一个实施例中土体沉降传感器的保护盖的结构示意图；图4示出了图1中的土体沉降传感器的一个角度的剖视图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、沉降管；11、凸起部；12、滑移长孔；20、连接结构；30、沉降环；40、光纤光栅监测部；41、光纤；42、悬臂梁；43、光纤光栅；44、弹簧；50、保护盖；51、第二过线孔；60、连接杆；70、灌浆锚头；80、滑移杆；90、防护板。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本专利技术。为了解决技术中监测土体沉降时要在土体的不同层段内埋进传感器导致预埋工作量大的问题，本专利技术提供了一种土体沉降传感器和土体沉降监测系统。实施例一如图1所示，该土体沉降传感器包括多个沉降管10、多个沉降环30和多个光纤光栅监测部40。其中，沉降管10的两端设置有连接结构20，相邻两个沉降管10通过连接结构20连接；各沉降管10的外侧套设有一个沉降环30，各沉降管10内设置有一个光纤光栅监测部40，光纤光栅监测部40与沉降环30连接。当需要对土体进行分层监测时，先将多个沉降管10通过连接结构20进行连接，再将连接好的多个沉降管10一同预埋进土体内，当不同层段的土体发生沉降时，各沉降管10上的沉降环30会随着土体沉降，通过光纤光栅监测部40监测与其连接的沉降环30的沉降量实现对土体沉降的监测。通过多个沉降管10串联连接可以实现同时监测土体不同深度的土体沉降变化情况，与现有技术中需要逐层预埋传感器相比，减少了预埋工作量，提高了工作效率。因而，使用具有该土体沉降传感器的土体沉降监测系统监测土体沉降变化时，可以节省土体沉降传感器的预埋时间，提高工作效率。如图1所示，连接结构20为设置在沉降管10两端的螺纹结构，相邻两个沉降管10通过螺纹结构螺纹连接。螺纹连接方便相邻两个沉降管10的连接或拆卸。可选的，两个沉降管10进行连接时，可在连接处增加防松垫圈以提高连接的可靠性。具体而言，沉降管10的第一端的内壁设置有内螺纹，沉降管10的第二端设置有凸起部11，凸起部11的外周设置有外螺纹，一个沉降管10的凸起部11嵌设在另一个沉降管10内壁处并螺纹连接。这样，就可以根据监测需要连接多个沉降管10。如图3所示，土体沉降传感器还包括保护盖50，保护盖50盖设在沉降管10的第二端以遮挡凸起部11。当沉降管10的连接个数满足土体分层监测的要求后，将保护盖50遮盖住最上端的沉降管10的凸起部11，以避免泥浆或其他杂物进入沉降管10内。本专利技术中的光纤光栅监测部40监测到土体的沉降变化后需要将变化信号传递到外部的监测装置以便于工作人员查看。在本实施例中，为了实现信号的传递，凸起部11具有第一过线孔，保护盖50具有第二过线孔51，光纤光栅监测部40的光纤41通过第一过线孔和第二过线孔51向外引出。引出的光纤41通过与监测装置连接，监测装置就能接收到光纤光栅监测部40的监测信号。在保护盖50的内侧设置有与凸起部11上的外螺纹相配合的内螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土体沉降传感器，其特征在于，包括：多个沉降管(10)，所述沉降管(10)的两端设置有连接结构(20)，相邻两个所述沉降管(10)通过所述连接结构(20)连接；多个沉降环(30)，各所述沉降管(10)的外侧套设有一个所述沉降环(30)；多个光纤光栅监测部(40)，各所述沉降管(10)内设置有一个所述光纤光栅监测部(40)，所述光纤光栅监测部(40)与所述沉降环(30)连接。

【技术特征摘要】
1.一种土体沉降传感器，其特征在于，包括：多个沉降管(10)，所述沉降管(10)的两端设置有连接结构(20)，相邻两个所述沉降管(10)通过所述连接结构(20)连接；多个沉降环(30)，各所述沉降管(10)的外侧套设有一个所述沉降环(30)；多个光纤光栅监测部(40)，各所述沉降管(10)内设置有一个所述光纤光栅监测部(40)，所述光纤光栅监测部(40)与所述沉降环(30)连接。2.根据权利要求1所述的土体沉降传感器，其特征在于，所述连接结构(20)为设置在所述沉降管(10)两端的螺纹结构，相邻两个所述沉降管(10)通过所述螺纹结构螺纹连接。3.根据权利要求2所述的土体沉降传感器，其特征在于，所述沉降管(10)的第一端的内壁设置有内螺纹，所述沉降管(10)的第二端设置有凸起部(11)，所述凸起部(11)的外周设置有外螺纹，一个所述沉降管(10)的凸起部(11)嵌设在另一个所述沉降管(10)内壁处并螺纹连接。4.根据权利要求3所述的土体沉降传感器，其特征在于，所述土体沉降传感器还包括保护盖(50)，所述保护盖(50)盖设在所述沉降管(10)的第二端以遮挡所述凸起部(11)。5.根据权利要求4所述的土体沉降传感器，其特征在于，所述凸起部(11)具有第一过线孔，所述保护盖(50)具有第二过线孔(51)，所述光纤光栅监测部(40)的光纤(41)通过所述第一过线孔和所述第二过线孔(51)向外引出。6.根据权利要求4所述的土体沉降传感器，其特征在于，所述保护盖(50)的内侧设置有内螺纹，所述凸起部(11)与所述保护盖(50)螺纹连接。7.根据权利要求1所述的土体沉降传感器，其特征在于，所述连接结构(20)为设置在所述沉降管(10)两...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡仲春，任高峰，王焕，张挺军，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37