【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地层变形监测装置，特别涉及一种可伸缩地层变形监测装置。
技术介绍
1、
2、光纤光栅自问世以来，已广泛应用于光纤传感领域，由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度和低成本以及和普通光纤的良好的兼容性等优点，所以越来越受人们的关注，由于光纤光栅的谐振波长对应力应变和温度的变化敏感，所以主要用于温度和应力应变的测量。
3、目前，公告号为cn205861260u的中国技术公开了一种用于地应力在线监测的传感器，包括光缆、承压管和光纤应变感应体，所述光纤应变感应体为一端对应变敏感的光纤，所述光纤应变感应体的两端固定在承压管内壁上，所述光纤应变感应体的两端分别熔接于一根所述光缆上，所述光缆伸出于所述承压管外部。
4、现有的技术通过将光纤应变感应体两端固定在承压管内壁上从而实现地应力的在线监测，但是在长期使用后由于光纤变形会影响监测的精度，此时需要重新进行熔接，更换过程复杂繁琐，难以保证初始的监测精度，具有改进的必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可伸缩地层变形监测装置，其优点是解决了传统传感器长期监测底层变形精确度降低，且内部结构易受到地层复杂应力破坏和潮湿空气中传感器内部凝结和电磁干扰的问题，大大延长了监测装置的使用寿命，更换过程简单。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可伸缩地层变形监测装置，包括光纤套管主体，所述光纤套管主体一端固定安装有下沉桩头；所述光纤套管主体内
3、本专利技术进一步设置为：所述光纤套管主体内开设有用于容纳布设所述全分布式应力光纤的布设孔，所述光纤套管主体在所述布设孔两端开设有用于安装固定所述锚固件的螺纹安装孔，所述锚固件基于螺纹锁紧固定安装于所述光纤套管主体上。
4、本专利技术进一步设置为：所述锚固件中心开设有锚固孔，所述锚固孔内布设具有压缩性的弹性胶质材料从而压缩所述锚固孔向中心紧实用于将所述全分布式应力光纤压紧固定在所述锚固孔内。
5、本专利技术进一步设置为：所述光纤套管主体以及所述锚固件为圆柱状构造，所述全分布式应力光纤、所述锚固件以及所述光纤套管主体同轴心设置。
6、本专利技术进一步设置为：所述光纤套管主体上沿着圆周方向均匀固定设有若干伸缩插接固定组件，所述伸缩插接固定组件包括基于螺栓锁紧固定连接于所述光纤套管主体上的固定座以及若干沿着垂直于所述光纤套管主体中心平面滑动连接于所述固定座上的螺纹伸缩杆，所述固定座以及所述光纤套管主体上沿着所述光纤套管主体的轴心线方向均匀开设有若干安装孔，所述安装孔内固定连接有若干与所述螺纹伸缩杆配合的螺纹套，所述螺纹伸缩杆端部可拆卸固定连接有插接杆，所述固定座内设有用于带动所述螺纹伸缩杆旋转从而带动所述插接杆伸缩的调节组件。
7、本专利技术进一步设置为：所述调节组件包括同轴心固定连接于所述螺纹伸缩杆上的调节齿轮以及沿着所述光纤套管主体的轴心线方向滑动连接于所述固定座内，用于驱动所述调节齿轮旋转的调节齿条，所述固定座内开设有供所述调节齿条滑移的滑移槽，所述调节齿条上固定连接有用于带动所述调节齿条在所述滑移槽内滑移的固定杆。
8、本专利技术进一步设置为：沿着所述光纤套管主体的安装方向自上到下所述插接杆的长度逐渐增加。
9、本专利技术进一步设置为：所述光纤套管主体、所述锚固件以及所述下沉桩头使用不锈钢材质制成。
10、本专利技术进一步设置为：所述非测量段光纤长度大于所述测量段光纤长度。
11、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：。
12、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
13、1. 在光纤套管主体两端通过螺纹锁紧连接锚固件，锚固件固定测量段光纤的首尾两端，同时设置非测量段光纤，当长期监测地层变形后，使用非测量段光纤替换测量段光纤即可，更换完成后使用锚固件实现两端固定并将锚固件锁紧固定在光纤套管主体两端即可完成测量段光纤的更换，更换过程简单，避免光纤套管主体内部结构以及测量段光纤易受到地层复杂应力破坏和潮湿空气中传感器内部凝结和电磁干扰的问题，从而影响监测精确度，提升了监测装置的使用寿命，同时设置非测量段光纤长度大于测量段光纤的长度从而能够实现测量段光纤的整体替换，提升使用寿命；
14、2.伸缩插接固定组件通过在固定座内设置螺纹伸缩杆并在螺纹伸缩杆端部可拆卸设置插接杆，同时在固定座以及光纤套管主体上均设置安装孔并在安装孔内设置螺纹套，在进行现场布设时，首先在地层主体上方打孔，将地层变形监测装置直埋入孔中，在向直埋孔倒入回填沙土，使地层变形监测装置与周围土体耦合，但是回填沙土的密实性不如原地层从而有可能导致地层变化监测精度受限，通过在光纤套管主体上沿着圆周方向设置若干伸缩插接固定组件，当将地层变形监测装置放入直埋孔内后，通过拉动调节齿条滑移从而带动调节齿轮旋转从而带动螺纹伸缩杆旋转，由于螺纹伸缩杆与螺纹套配合，螺纹伸缩杆旋转同时向外伸出从而带动插接杆插入到原地层内，从而提升了光纤套管主体与地层主体之间的耦合性，原地层的变形能够直接通过螺纹伸缩杆传递到光纤套管主体上从而间接带动全分布式应力光纤变形实现地层变形准确监测，避免避免回填沙土未压实而影响地层变形监测的准确性，同时在固定座以及光纤套管主体上设置安装孔并在安装孔内设置与螺纹伸缩杆配合的螺纹套，由于地层变形会导致固定座以及光纤套管主体一同变形从而导致安装孔变形，设置螺纹套能够在避免安装孔变形时不影响螺纹伸缩杆的正常伸缩，同时也能够实现将地层的变化准确传递到光纤套管主体上，从而提升了地层变形监测的准确性。
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1.一种可伸缩地层变形监测装置，包括光纤套管主体(1)，所述光纤套管主体(1)一端固定安装有下沉桩头(2)；其特征在于，所述光纤套管主体(1)内部布设一根用于监测地层沉降应力变化的全分布式应力光纤(3)，位于所述光纤套管主体(1)内部的所述全分布式应力光纤(3)为测量段光纤(31)，所述全分布式应力光纤(3)远离所述下沉桩头(2)的一端预留设有非测量段光纤(32)，所述光纤套管主体(1)沿着轴线方向的两端固定设有用于固定所述测量段光纤(31)首尾两端的锚固件(4)，所述测量段光纤(31)上对称设有一组用于监测所述光纤套管主体(1)应力变化的监测定点(5)。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)内开设有用于容纳布设所述全分布式应力光纤(3)的布设孔(11)，所述光纤套管主体(1)在所述布设孔(11)两端开设有用于安装固定所述锚固件(4)的螺纹安装孔(12)，所述锚固件(4)基于螺纹锁紧固定安装于所述光纤套管主体(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述锚固件(4)中心开设
4.根据权利要求1所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)以及所述锚固件(4)为圆柱状构造，所述全分布式应力光纤(3)、所述锚固件(4)以及所述光纤套管主体(1)同轴心设置。
5.根据权利要求4所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)上沿着圆周方向均匀固定设有若干伸缩插接固定组件(7)，所述伸缩插接固定组件(7)包括基于螺栓锁紧固定连接于所述光纤套管主体(1)上的固定座(71)以及若干沿着垂直于所述光纤套管主体(1)中心平面滑动连接于所述固定座(71)上的螺纹伸缩杆(72)，所述固定座(71)以及所述光纤套管主体(1)上沿着所述光纤套管主体(1)的轴心线方向均匀开设有若干安装孔(73)，所述安装孔(73)内固定连接有若干与所述螺纹伸缩杆(72)配合的螺纹套(74)，所述螺纹伸缩杆(72)端部可拆卸固定连接有插接杆(75)，所述固定座(71)内设有用于带动所述螺纹伸缩杆(72)旋转从而带动所述插接杆(75)伸缩的调节组件(76)。
6.根据权利要求5所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述调节组件(76)包括同轴心固定连接于所述螺纹伸缩杆(72)上的调节齿轮(77)以及沿着所述光纤套管主体(1)的轴心线方向滑动连接于所述固定座(71)内，用于驱动所述调节齿轮(77)旋转的调节齿条(78)，所述固定座(71)内开设有供所述调节齿条(78)滑移的滑移槽(79)，所述调节齿条(78)上固定连接有用于带动所述调节齿条(78)在所述滑移槽(79)内滑移的固定杆(710)。
7.根据权利要求5所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，沿着所述光纤套管主体(1)的安装方向自上到下所述插接杆(75)的长度逐渐增加。
8.根据权利要求1所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)、所述锚固件(4)以及所述下沉桩头(2)使用不锈钢材质制成。
9.根据权利要求1所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述非测量段光纤(32)长度大于所述测量段光纤(31)长度。
...【技术特征摘要】
1.一种可伸缩地层变形监测装置，包括光纤套管主体(1)，所述光纤套管主体(1)一端固定安装有下沉桩头(2)；其特征在于，所述光纤套管主体(1)内部布设一根用于监测地层沉降应力变化的全分布式应力光纤(3)，位于所述光纤套管主体(1)内部的所述全分布式应力光纤(3)为测量段光纤(31)，所述全分布式应力光纤(3)远离所述下沉桩头(2)的一端预留设有非测量段光纤(32)，所述光纤套管主体(1)沿着轴线方向的两端固定设有用于固定所述测量段光纤(31)首尾两端的锚固件(4)，所述测量段光纤(31)上对称设有一组用于监测所述光纤套管主体(1)应力变化的监测定点(5)。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)内开设有用于容纳布设所述全分布式应力光纤(3)的布设孔(11)，所述光纤套管主体(1)在所述布设孔(11)两端开设有用于安装固定所述锚固件(4)的螺纹安装孔(12)，所述锚固件(4)基于螺纹锁紧固定安装于所述光纤套管主体(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述锚固件(4)中心开设有锚固孔(41)，所述锚固孔(41)内布设具有压缩性的弹性胶质材料从而压缩所述锚固孔(41)向中心紧实用于将所述全分布式应力光纤(3)压紧固定在所述锚固孔(41)内。
4.根据权利要求1所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)以及所述锚固件(4)为圆柱状构造，所述全分布式应力光纤(3)、所述锚固件(4)以及所述光纤套管主体(1)同轴心设置。
5.根据权利要求4所述的一种可伸缩地层变形监测装置，其特征在于，所述光纤套管主体(1)上沿着圆周方向均匀固定设...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘犇，何珺，张欣，丁岳森，莫成，杨飞，江益辉，黄勇，陈析，杜伟，王宏宪，史佳成，曹康，张浩亮，费瑞振，张晨明，景佳亮，曹纯博，林智成，施成华，孙晓贺，
申请(专利权)人：中铁五局集团华南工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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