一种基于桩基静载荷试验测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于桩基静载荷试验测试系统，包括工业PC，工业PC分别连接布里渊模块、OTDR模块与拉曼模块，传感光缆与桩基浇筑在一起；布里渊模块的一个光口与拉曼模块共同连接第一光开关，第一光开关连接第一波峰复用，第一波峰复用通过第二光开关连接传感光缆；OTDR模块连接第三光开关，第三光开关分别连接第一波峰复用与第二波峰复用，第二波峰复用连接布里渊模块的另一个光口，第二波峰复用连接第四光开关，第四光开关连接所述传感光缆。本实用新型专利技术基于桩基静载荷试验测试系统可精确去除温度量影响、能够及时地发现如断纤这样重大故障并停止静载荷测试、可以实时监测浇筑光纤与传感器连接光纤的可靠性与准确性且制造的成本低。

A static load test system based on pile foundation

The utility model provides a static load test system based on pile foundation, which includes industrial PC, industrial PC is respectively connected with Brillouin module, OTDR module and Raman module, and sensor optical cable is poured together with pile foundation; an optical port of Brillouin module and Raman module are jointly connected with the first optical switch, the first optical switch is connected with the first wave crest multiplexing, and the first wave crest multiplexing is through the second optical switch The OTDR module is connected with the third optical switch, the third optical switch is connected with the first wave peak multiplexing and the second wave peak multiplexing respectively, the second wave peak multiplexing is connected with another optical port of the Brillouin module, the second wave peak multiplexing is connected with the fourth optical switch, and the fourth optical switch is connected with the sensing optical cable. Based on the pile foundation static load test and test system, the utility model can accurately remove the influence of temperature, timely discover such major faults as fiber breakage and stop the static load test, and can real-time monitor the reliability and accuracy of the optical fiber connected with the pouring optical fiber and the sensor, with low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于桩基静载荷试验测试系统
本技术涉及一种桩基测试系统，特别涉及一种基于桩基静载荷试验测试系统。
技术介绍
桩基工程属地下隐蔽工程施工程序复杂、技术要求高、施工难度大，工程质量往往不易控制，稍有不慎，就出现各种质量问题。重视桩基检测工作有利于研究桩土之间作用规律和桩体变形的自然规律，有利于桩型设计、施工工艺等工作创新提供理论指导和数据支持，有利于提高施工质量和保证工程质量安全，有利于工程成本的控制和节约等。静载荷试验可靠、直观，是常用的桩基检测方法，分别在桩顶通过千斤顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力；然后按要求进行逐级加载或者卸载，观测并记录桩的相应检测点在毎级加载或者卸载作用下，随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移；最后根据记录的数据绘制相关的曲线图，并按规范确定相应的单植竖向抗压承载力、单粧竖向抗拔承载力或单粧水平承载力大小的试验方法。主要目的是：确定单桩竖向抗压、抗拔极限承载力，确定单桩水平临界和极限承载力；判断竖向抗压、抗拔、水平承载力是否满足设计要求；通过桩身内力及变形测试，测定桩侧摩阻力、桩端阻力、桩身弯矩和挠曲，推定土抗力参数等。目前，桩基静载荷试验主要通过在桩内不同截面埋设钢筋应力计或混凝土应变计等点式传感器监测，具有测试数有限，安装不方便，施工保护难且容易破坏，测试数据可靠性差等特点，且在工程运行期，很少对基桩的挠度等进行监测，因此，基桩的实际受力状况是一个未知数。因此，如何方便有效地低成本的实现桩基静载荷测试成为一大研究热点和难点。随着光纤传感解调技术的不断发展，一根传感光缆既能感应应变又能传输信号，形成分布式应变传感器。基于布里渊散射的分布式光纤传感技术，具有耐久性好、无零点漂移、不带电工作、抗电磁干扰、传输带宽大等突出优点，能够用一根光纤测量其沿线上空间多点或者无限多自由度的参数分布，弥补了现有点式测试技术的不足，满足桩基检测/监测的要求，为进一步分析基桩受力性状提供依据。
技术实现思路
【1】要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供一种可排除温度量影响、能够及时地发现重大故障并停止静载荷测试以及可实时监测浇筑光纤与传感器连接光纤可靠性与准确性且制造成本低的基于桩基静载荷试验测试系统。【2】解决问题的技术方案本技术提供一种基于桩基静载荷试验测试系统，包括工业PC、布里渊模块、OTDR模块、拉曼模块与传感光缆，所述工业PC分别连接所述布里渊模块、所述OTDR模块与所述拉曼模块，所述传感光缆与桩基浇筑在一起；所述布里渊模块的一个光口与所述拉曼模块共同连接第一光开关，所述第一光开关连接第一波峰复用，所述第一波峰复用连接第二光开关，所述第二光开关连接所述传感光缆；所述OTDR模块连接第三光开关，所述第三光开关分别连接所述第一波峰复用与第二波峰复用，所述第二波峰复用连接所述布里渊模块的另一个光口，所述第二波峰复用连接第四光开关，所述第四光开关连接所述传感光缆；所述工业PC上连接有光开关驱动控制板，所述光开关驱动控制板分别连接所述第一光开关、所述第二光开关、所述第三光开关与所述第四光开关。进一步的，所述布里渊模块的两个光口分别为连续光光口与脉冲光光口，所述连续光光口与所述脉冲光光口激光器波长均为1550nm。进一步的，所述传感光缆为一芯单模光纤，所述一芯单模光纤的中间部分与所述桩基浇筑在一起，所述一芯单模光纤的头部与尾部裸露在所述桩基的外部。进一步的，所述布里渊模块的连续光光口通过所述第一光开关、所述第一波峰复用与所述第二光开关连接所述一芯单模光纤的头部，所述布里渊模块的脉冲光光口通过所述第二波峰复用与所述第四光开关连接所述一芯单模光纤的尾部。进一步的，所述OTDR模块通过所述光开关驱动控制板调节所述第三光开关选择连接所述第一波峰复用或所述第二波峰复用。进一步的，所述OTDR模块采用1625nm的波长激光器。进一步的，所述工业PC与所述光开关驱动控制板、所述OTDR模块通过串口连接。进一步的，所述工业PC与所述布里渊模块、所述拉曼模块通过USB接口与串口同时连接。进一步的，所述第一光开关、所述第二光开关、所述第三光开关与所述第四光开关均为单模光开关，所述第二光开关、所述第四光开关与所述传感光缆之间设有连接器。【3】有益效果本技术基于桩基静载荷试验测试系统工作时稳定可靠，与现有技术相比较具有突出的优点：第一采用拉曼模块，作为布里渊温度应变解耦的参考，可更精确去除温度量影响，桩基静载荷应变测量结果更接近于真实情况；第二在桩基静载荷应变测试中同时用1625nm的OTDR模块实现布里渊测量光纤的损耗监测，根据损耗阈值设置提示选用合适的布里渊模块测量脉宽，能够及时地发现如断纤这样重大故障并停止静载荷测试,可以实时监测浇筑光纤与传感器连接光纤的可靠性与准确性；第三可使用同一个单模纤芯实现温度测量，降低的光纤在混泥土浇筑的施工要求，从而降低了成本。附图说明图1为本技术基于桩基静载荷试验测试系统的结构示意图；图2为本技术基于桩基静载荷试验测试系统中传感光缆的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，详细介绍本技术实施例。参阅图1至图2，本技术一种基于桩基静载荷试验测试系统，本技术提供一种基于桩基静载荷试验测试系统，包括工业PC1、布里渊模块3、OTDR模块4(OpticalTimeDomainReflectometer)、拉曼模块2与传感光缆14，工业PC1分别连接布里渊模块3、OTDR模块4与拉曼模块2，传感光缆14与桩基11浇筑在一起；布里渊模块3的一个光口与拉曼模块2共同连接第一光开关5，第一光开关5连接第一波峰复用7，第一波峰复用7连接第二光开关9，第二光开关9连接传感光缆14；OTDR模块4连接第三光开关6，第三光开关6分别连接第一波峰复用7与第二波峰复用8，在本实施例中OTDR模块4通过光开关驱动控制板12调节第三光开关6选择连接第一波峰复用7或第二波峰复用8，根据具体情况选择第一波峰复用7或第二波峰复用8，OTDR模块4采用1625nm的波长激光器；第二波峰复用8连接布里渊模块3的另一个光口，第二波峰复用8连接第四光开关10，第四光开关10连接传感光缆14；工业PC1上连接有光开关驱动控制板12，光开关驱动控制板12分别连接第一光开关5、第二光开关9、第三光开关6与第四光开关10。结合附图2在本实施例中布里渊模块3的两个光口分别为连续光光口与脉冲光光口，连续光光口与脉冲光光口激光器波长均为1550nm；传感光缆14为一芯单模光纤，一芯单模光纤的中间部分与桩基11浇筑在一起，一芯单模光纤的头部141与尾部142裸露在桩基11的外部；布里渊模块3的具体连接方式如下：布里渊模块3的连续光光口通过第一光开关5、第一波峰复用7与第二光开关9连接一芯单模光纤的头部141，布里渊模块3的脉冲光光口通过第二波峰复用8与第四光开关10连接一芯单模光纤的尾部142，此时布里渊模块3的两个光口正好构成一个完整的环路；第一光开关5、第二光开关9、第三光开关6与第四光开关10均为单模光开关，第二光开关9、第四光开关10与传感光缆14之间设有连接器13。在本实施例中工业PC1与光开关驱动控制板12、OTDR模块4通过串口连接，工业P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于桩基静载荷试验测试系统，其特征在于：包括工业PC1、布里渊模块、OTDR模块、拉曼模块与传感光缆，所述工业PC分别连接所述布里渊模块、所述OTDR模块与所述拉曼模块，所述传感光缆与桩基浇筑在一起；所述布里渊模块的一个光口与所述拉曼模块2共同连接第一光开关，所述第一光开关连接第一波峰复用，所述第一波峰复用连接第二光开关，所述第二光开关连接所述传感光缆；所述OTDR模块连接第三光开关，所述第三光开关分别连接所述第一波峰复用与第二波峰复用，所述第二波峰复用连接所述布里渊模块的另一个光口，所述第二波峰复用连接第四光开关，所述第四光开关连接所述传感光缆；所述工业PC上连接有光开关驱动控制板，所述光开关驱动控制板分别连接所述第一光开关、所述第二光开关、所述第三光开关与所述第四光开关。

【技术特征摘要】
1.一种基于桩基静载荷试验测试系统，其特征在于：包括工业PC1、布里渊模块、OTDR模块、拉曼模块与传感光缆，所述工业PC分别连接所述布里渊模块、所述OTDR模块与所述拉曼模块，所述传感光缆与桩基浇筑在一起；所述布里渊模块的一个光口与所述拉曼模块2共同连接第一光开关，所述第一光开关连接第一波峰复用，所述第一波峰复用连接第二光开关，所述第二光开关连接所述传感光缆；所述OTDR模块连接第三光开关，所述第三光开关分别连接所述第一波峰复用与第二波峰复用，所述第二波峰复用连接所述布里渊模块的另一个光口，所述第二波峰复用连接第四光开关，所述第四光开关连接所述传感光缆；所述工业PC上连接有光开关驱动控制板，所述光开关驱动控制板分别连接所述第一光开关、所述第二光开关、所述第三光开关与所述第四光开关。2.如权利要求1所述的基于桩基静载荷试验测试系统，其特征在于：所述布里渊模块的两个光口分别为连续光光口与脉冲光光口，所述连续光光口与所述脉冲光光口激光器波长均为1550nm。3.如权利要求2所述的基于桩基静载荷试验测试系统，其特征在于：所述传感光缆为一芯单模光纤，所述一芯单模光纤的中间部分与所述桩基浇筑在一起，所述一芯单模光纤的头...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭峰，李昊，张真毅，周建华，陈波，
申请(专利权)人：浙江中欣动力测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33