隧道围岩变形分布式光纤监测系统技术方案

本申请涉及一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统，其包括分布式光纤、光纤解调仪，以及与隧道内壁贴合的围壁，分布式光纤设置在围壁的外侧，分布式光纤沿围壁长度方向布置，围壁的内壁上开设有贯穿围壁的温度检测口，分布式光纤依次经过并进出每个温度检测口，分布式光纤与光纤解调仪电连接。通过光纤解调仪对分布式光纤中反馈信号进行调节，将分布式光纤反馈的压力变化值与温度变化值分别划区，位于围壁外侧的光纤区域作为压力变化值监测区域，位于温度检测口内的光纤区域作为温度变化值检测区域，即可通过一根分布式光纤，同时对隧道外围岩的变形以及隧道内温度的变化进行监测，本申请具有同时监测围岩变形和隧道内温度变化的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
隧道围岩变形分布式光纤监测系统


[0001]本申请涉及隧道施工的领域，尤其是涉及一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的高速发展，隧道开挖越来越多，隧道围岩的变形是隧道工程建设中最关心的问题之一。隧道建设过程中，隧道周围的土质可能面临围岩、滑坡、岩溶等不良地质情况，对隧道的安全性能以及实用寿命都存在极大的影响。
[0003]授权公告号为CN206695758U的专利公开了一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统及施工、监测方法，监测系统，由第一传感器、第二传感器和信息系统组成。第一传感器和第二传感器可进行串联连接，再与信息系统主机接口连接形成闭合环路。施工通过将传感光纤对称布设在空心圆管外壁四个凹槽，形成竖向和水平两个传感回路，将传感器分别埋入隧道上覆围岩预挖的沟槽中。监测方法是由空心圆管对称的第一和第二凹槽两条光纤的应变，进行做差、积分运算可以计算出传感器竖向的位移分布。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：隧道中容易出现局部气温过高以及火情等灾害，需要及时监测响应，才能降低隧道中各种事故发生。

技术实现思路

[0005]为了方便对隧道内温度进行监控，本申请提供一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统。
[0006]本申请提供的一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统采用如下的技术方案：
[0007]一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统，包括分布式光纤、光纤解调仪，以及与隧道内壁贴合的围壁，所述分布式光纤设置在围壁的外侧，所述分布式光纤沿围壁长度方向布置，所述围壁的内壁上开设有贯穿围壁的温度检测口，所述温度检测口沿围壁长度方向均匀间隔设置有多个，所述分布式光纤依次经过每个温度检测口，并进出每个温度检测口，所述分布式光纤与光纤解调仪电连接。
[0008]通过采用上述技术方案，使分布式光纤间歇从隧道上的温度检测口处伸入隧道内，通过光纤解调仪对分布式光纤中反馈信号进行调节，将分布式光纤反馈的压力变化值与温度变化值分别划区，位于围壁外侧的光纤区域作为压力变化值监测区域，位于温度检测口内的光纤区域作为温度变化值检测区域，即可通过一根分布式光纤，同时对隧道外围岩的变形以及隧道内温度的变化进行监测，使用方便。
[0009]可选的，所述围壁的外壁上固定设置有格挡盒，所述格挡盒设置在温度检测口，所述分布式光纤从格挡盒的侧壁穿过。
[0010]通过采用上述技术方案，分布式光纤在经过温度检测口时，从格挡盒的侧壁进入，再从格挡盒另一侧侧壁穿出，通过格挡盒可将隧道外泥土岩石等格挡在隧道外，提高隧道防水完整性。
[0011]可选的，所述格挡盒的侧壁上开设有供分布式光纤进出的穿孔，所述穿孔内设置有与分布式光纤外壁接触的密封圈。
[0012]通过采用上述技术方案，在分布式光纤进出格挡盒过程中，密封圈可增大分布式光纤在穿孔中的摩擦力，保持位于围岩外的光纤长度一定，提高分布式光纤对围岩变形监测的准确性。
[0013]可选的，所述温度检测口内设置有用于保持分布式光纤绷直的张紧组件，所述张紧组件包括活动辊和限位螺栓，所述活动辊的两端均连接有滑块，所述滑块沿温度检测口的深度方向滑移连接在温度检测口的内壁上，所述滑块上设置有螺孔，所述限位螺栓与螺孔螺纹连接，并与温度检测口的内壁抵接，位于所述温度检测口内的分布式光纤绕设在活动辊上。
[0014]通过采用上述技术方案，在安装温度检测口内的分布式光纤时，将分布式光纤绕过活动辊，下降活动辊，使分布式光纤保持绷直状态，在使用限位螺栓对滑块位置限位固定，可有效防止格挡盒外的围岩变形时拉扯分布式光纤，提高对围岩变形监测的准确性。
[0015]可选的，所述活动辊与滑块转动连接，所述活动辊的侧壁上设置有防滑层。
[0016]通过采用上述技术方案，在工作人员安装分布式光纤时，拉扯分布式光纤经过活动辊，通过防滑层增大分布式光纤与活动辊之间摩擦力，使活动辊与分布式光纤保持同步转动，有效减少分布式光纤与活动辊之间的磨损，提高分布式光纤的使用寿命。
[0017]可选的，所述围壁的内壁上位于温度检测口的开口处设置有挡风罩，所述挡风罩靠近温度检测口一端以及挡风罩远离温度检测口一端均为开口。
[0018]通过采用上述技术方案，围壁内侧的挡风罩，可有效减少隧道中流动的空气对分布式光纤温度监测的影响，使分布式光纤对隧道内温度监测更加准确。
[0019]可选的，所述挡风罩呈斗形，所述挡风罩靠近温度检测口的一端较小。
[0020]通过采用上述技术方案，在隧道内出现火情时，上升的热空气以及热烟尘，经过挡风罩下部扩大的开口收集热空气或热烟尘，便于分布式光纤对隧道内温度进行监测。
[0021]可选的，所述挡风罩与围壁可拆卸连接。
[0022]通过采用上述技术方案，在分布式光纤表层被烫伤并需要对分布式光纤进行维修处理时，工作人员可将挡风罩拆下，对分布式光纤进行维修，操作方便。
[0023]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0024]1.使分布式光纤间歇从隧道上的温度检测口处伸入隧道内，通过光纤解调仪对分布式光纤中反馈信号进行调节，将分布式光纤反馈的压力变化值与温度变化值分别划区，位于围壁外侧的光纤区域作为压力变化值监测区域，位于温度检测口内的光纤区域作为温度变化值检测区域，即可通过一根分布式光纤，同时对隧道外围岩的变形以及隧道内温度的变化进行监测，使用方便；
[0025]2.分布式光纤在经过温度检测口时，从格挡盒的侧壁进入，再从格挡盒另一侧侧壁穿出，通过格挡盒可将隧道外泥土岩石等格挡在隧道外，提高隧道防水完整性；
[0026]3.围壁内侧的挡风罩，可有效减少隧道中流动的空气对分布式光纤温度监测的影响，使分布式光纤对隧道内温度监测更加准确。
附图说明
[0027]图1是本申请实施例分布式光纤监测系统的整体结构示意图。
[0028]图2是本申请实施例分布式光纤监测系统的局部剖视结构示意图。
[0029]图3是图2中A部分的局部放大示意图。
[0030]附图标记说明：1、围壁；2、分布式光纤；21、光纤解调仪；3、温度检测口；4、格挡盒；41、穿孔；42、密封圈；5、张紧组件；51、活动辊；511、防滑层；52、螺孔；53、限位螺栓；54、滑块；6、挡风罩。
具体实施方式
[0031]以下结合附图1
‑
3对本申请作进一步详细说明。
[0032]本申请实施例公开一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统。参照图1、2，包括分布式光纤2、光纤解调仪21以及围壁1。围壁1贴合在隧道的内壁上，分布式光纤2敷设在围壁1的外侧，并沿隧道的长度方向敷设，分布式光纤2与光纤解调仪21电连接。围壁1的内壁上设有温度检测口3，温度检测口3在围壁1上沿隧道长度方向均匀间隔设有多个。分布式光纤2从温度检测口3位置呈直线经过，并在经过温度检测口3时，分布式光纤2在每个温度检测口3处进出一次。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道围岩变形分布式光纤监测系统，其特征在于：包括分布式光纤(2)、光纤解调仪(21)，以及与隧道内壁贴合的围壁(1)，所述分布式光纤(2)设置在围壁(1)的外侧，所述分布式光纤(2)沿围壁(1)长度方向布置，所述围壁(1)的内壁上开设有贯穿围壁(1)的温度检测口(3)，所述温度检测口(3)沿围壁(1)长度方向均匀间隔设置有多个，所述分布式光纤(2)依次经过每个温度检测口(3)，并进出每个温度检测口(3)，所述分布式光纤(2)与光纤解调仪(21)电连接。2.根据权利要求1所述的隧道围岩变形分布式光纤监测系统，其特征在于：所述围壁(1)的外壁上固定设置有格挡盒(4)，所述格挡盒(4)设置在温度检测口(3)，所述分布式光纤(2)从格挡盒(4)的侧壁穿过。3.根据权利要求2所述的隧道围岩变形分布式光纤监测系统，其特征在于：所述格挡盒(4)的侧壁上开设有供分布式光纤(2)进出的穿孔(41)，所述穿孔(41)内设置有与分布式光纤(2)外壁接触的密封圈(42)。4.根据权利要求2所述的隧道围岩变形分布式光纤监测系统，其特征在于：所述温度检测口(3)内设置有用于保持分布式光纤(2)绷直的张紧组件(5)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，
申请(专利权)人：重庆永昂实业有限公司，
类型：新型
国别省市：