CN107938723A - 静压管桩接桩传感器导线走向和保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于桩基工程领域，涉及一种静压管桩接桩传感器导线走向和保护装置，上节桩和下节桩桩身内的光纤光栅传感器分别独立埋设，光纤光栅传感器之间用光纤导线连接；上节桩光纤导线直接由桩顶端侧面预留穿线孔引至地面，下节桩光纤导线经由上节桩桩身预埋保护钢管引至地面，在保护钢管端部连接不锈钢保护软管保护光纤导线；上节桩保护钢管下端和下节桩保护钢管上端用封堵软塞封堵；实现了在静压管桩接桩时传感器导线的走向方式和保护措施，通过制定合理的走向和保护措施，保证了光纤光栅传感器和光纤导线成功埋设与测试，大大提高了光纤光栅传感器的成活率。

Description

静压管桩接桩传感器导线走向和保护装置

技术领域：

本发明属于桩基工程领域，涉及一种传感器导线走向和保护问题，具体说是一种静压管桩接桩传感器导线走向和保护装置。

背景技术：

静压管桩沉桩过程与桩周土紧密接触，地基土中湿度较大，地下水的存在也让静压管桩沉桩过程产生较大的温差，常规的电类传感器不能满足静压桩沉桩及静载时的监测需要。分布式光纤具有体积小、抗电磁干扰、灵敏度度高等特点，便于铺设安装，在结构健康监测中得到广泛应用。其中光纤光栅传感器更以其易于光纤熔接，实现了准分布式测量等特点受到重视。但光纤光栅传感器的光纤导线本身比较容易被损坏，在静压管桩高速离心和高温高压的生产过程中预埋安装及接桩焊接时，光纤光栅传感器的光纤导线需要制定合理的走线方式，并采取相应的保护措施。因此，寻找一种光纤光栅传感器的光纤导线在静压管桩成型过程中预埋安装及接桩焊接时的走向方式和保护方法及装置，既避免了在静压管桩成型过程中预埋安装的光纤光栅传感器的光纤导线受到破坏，又克服了光纤导线在接桩焊接时受到高温影响，这将从根本上解决了光纤光栅传感器在静压管桩测试应用中的成活率问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，通过制定合理走向方式和采取保护措施，确保光纤光栅传感器在预埋安装和接桩时的成活率，提供一种静压管桩桩身接桩传感器导线走向和保护装置。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括上节桩、下节桩、光纤光栅传感器、光纤导线、光纤端头、FC接头、保护钢管、不锈钢保护软管、预留穿线孔、封堵软塞、端头板；上节桩和下节桩桩身内的光纤光栅传感器分别独立埋设，光纤光栅传感器之间用光纤导线连接；光纤导线分别穿过下节桩的保护钢管和上节桩的保护钢管，打桩接桩时下节桩的光纤导线和上节桩的光纤导线通过FC接头完成连接，接桩焊接时在光纤导线与端头板接触部位用电工胶布包裹保护；上节桩光纤导线直接由桩顶端侧面预留穿线孔引至地面，下节桩光纤导线经由上节桩桩身预埋保护钢管引至地面，在保护钢管端部连接不锈钢保护软管保护光纤导线；上节桩保护钢管下端和下节桩保护钢管上端用封堵软塞封堵。

本发明所述的光纤导线外面用耐高温铠装光缆保护，直径为3mm，光纤导线为双芯多股，光纤导数引至桩顶后应保留20m的富裕长度。

本发明所述的保护钢管内径大于等于25mm，在向桩模板内浇筑混凝土前，保护钢管端部用封堵软塞封堵，封堵软塞直径与保护钢管内径相同，厚度为10mm，封堵的强度由管桩生产厂家依据离心加速度的大小来控制，封堵软塞应方便取出。

本发明所述的预留穿线孔直径为50mm，长度与上节桩壁厚相同，预留穿线孔距离上节桩顶端为500mm。

本发明对静压管桩接桩传感器导线走向和保护的具体过程为：

(1)、上节桩和下节桩桩身内的光纤光栅传感器分别独立埋设，光纤光栅传感器通过光纤导线连接。接桩时，将上接桩和下节桩的光纤导线用FC接头连通；

(2)、上节桩光纤导线直接由桩顶端侧面预留穿线孔引至地面，下节桩光纤导线经由上节桩桩身预埋的保护钢管引至地面；

(3)、接桩时，先在光纤导线与端头板接触部位缠裹电工胶布，以防焊接热量损伤光纤，然后在光纤导线拉紧状态下，把上节桩和下节桩的保护钢管通过定位、限位装置精确对准后，缓缓放下上节桩，最后进行下节桩的健康检测，信号正常后方可进行接桩焊接；

(4)、焊接接桩时，距离保护钢管较近的焊缝应缓速焊接，减少热量的聚集，实现静压管桩接桩传感器导线走向和保护。

本发明与现有技术相比，实现了在静压管桩接桩时传感器导线的走向方式和保护措施，通过制定合理的走向和保护措施，保证了光纤光栅传感器和光纤导线成功埋设与测试，大大提高了光纤光栅传感器的成活率。

附图说明：

图1为发明明涉及的上节桩结构原理示意图。

图2为本发明涉及的下节桩结构原理示意图。

图3为本发明涉及的上节桩A-A断面图。

图4为本发明涉及的下节桩B-B断面图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例：

本实施例的主体结构包括上节桩1、下节桩2、光纤光栅传感器3、光纤导线4、光纤端头5、FC接头6、保护钢管7、不锈钢保护软管8、预留穿线孔9、封堵软塞10、端头板11；上节桩1和下节桩2桩身内的光纤光栅传感器3分别独立埋设，光纤光栅传感器3之间用光纤导线4连接；光纤导线4分别穿过下节桩2的保护钢管5和上节桩1的保护钢管5，打桩接桩时下节桩1的光纤导线4和上节桩1的光纤导线2通过FC接头6完成连接，接桩焊接时在光纤导线4与端头板11接触部位用电工胶布包裹保护；上节桩1光纤导线4直接由桩顶端侧面预留穿线孔9引至地面，下节桩2光纤导线4经由上节桩1桩身预埋保护钢管7引至地面，在保护钢管7端部连接不锈钢保护软管8保护光纤导线4；上节桩1保护钢管5下端和下节桩1保护钢管5上端用封堵软塞10封堵。

本实施例所述光纤导线4外面用耐高温铠装光缆保护，直径为3mm，光纤导线4为双芯多股，光纤导数4引至桩顶后应保留20m的富裕长度。

本实施例所述保护钢管7内径大于等于25mm，在向桩模板内浇筑混凝土前，保护钢管7端部用封堵软塞10封堵，封堵软塞10直径与保护钢管7内径相同，厚度为10mm，封堵的强度由管桩生产厂家依据离心加速度的大小来控制，封堵软塞7应方便取出。

本实施例所述预留穿线孔9直径为50mm，长度与上节桩1壁厚相同，预留穿线孔9距离上节桩1顶端为500mm。

本实施例对静压管桩接桩传感器导线走向和保护的具体过程为：

(1)、上节桩1和下节桩2桩身内的光纤光栅传感器3分别独立埋设，光纤光栅传感器3通过光纤导线4连接。接桩时，将上接桩1和下节桩2的光纤导线4用FC接头6连通；

(2)、上节桩1光纤导线4直接由桩顶端侧面预留穿线孔9引至地面，下节桩2光纤导线4经由上节桩1桩身预埋的保护钢管7引至地面；

(3)、接桩时，先在光纤导线4与端头板11接触部位缠裹电工胶布，以防焊接热量损伤光纤，然后在光纤导线4拉紧状态下，把上节桩1和下节桩2的保护钢管7通过定位、限位装置精确对准后，缓缓放下上节桩1，最后进行下节桩2的健康检测，信号正常后方可进行接桩焊接；

(4)、焊接接桩时，距离保护钢管7较近的焊缝应缓速焊接，减少热量的聚集。

Claims (2)

1.一种静压管桩接桩传感器导线走向和保护装置，其特征在于主体结构包括上节桩、下节桩、光纤光栅传感器、光纤导线、光纤端头、FC接头、保护钢管、不锈钢保护软管、预留穿线孔、封堵软塞、端头板；上节桩和下节桩桩身内的光纤光栅传感器分别独立埋设，光纤光栅传感器之间用光纤导线连接；光纤导线分别穿过下节桩的保护钢管和上节桩的保护钢管，打桩接桩时下节桩的光纤导线和上节桩的光纤导线通过FC接头完成连接，接桩焊接时在光纤导线与端头板接触部位用电工胶布包裹保护；上节桩光纤导线直接由桩顶端侧面预留穿线孔引至地面，下节桩光纤导线经由上节桩桩身预埋保护钢管引至地面，在保护钢管端部连接不锈钢保护软管保护光纤导线；上节桩保护钢管下端和下节桩保护钢管上端用封堵软塞封堵。

2.根据权利要求1所述的静压管桩接桩传感器导线走向和保护装置，其特征在于采用该装置实现静压管桩接桩传感器导线走向和保护的具体步骤为：

(1)、上节桩和下节桩桩身内的光纤光栅传感器分别独立埋设，光纤光栅传感器通过光纤导线连接；接桩时，将上接桩和下节桩的光纤导线用FC接头连通；

(2)、上节桩光纤导线直接由桩顶端侧面预留穿线孔引至地面，下节桩光纤导线经由上节桩桩身预埋的保护钢管引至地面；

(3)、接桩时，先在光纤导线与端头板接触部位缠裹电工胶布，以防焊接热量损伤光纤，然后在光纤导线拉紧状态下，把上节桩和下节桩的保护钢管通过定位、限位装置精确对准后，缓缓放下上节桩，最后进行下节桩的健康检测，信号正常后方可进行接桩焊接；

(4)、焊接接桩时，距离保护钢管较近的焊缝要缓速焊接，减少热量的聚集，实现静压管桩接桩传感器导线走向和保护。