CN109613669B - 一种结构内埋的分布式光纤加固装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结构内埋的分布式光纤加固装置，包括节点加固铆座以及光纤加固段，所述节点加固铆座包括锚杆、第一面板、第二面板以及压板，所述锚杆垂直穿过所述压板，所述第一面板和所述第二面板均设置在所述锚杆上，所述第一面板和所述第二面板上均设置有供光纤穿过的光纤孔，所述光纤加固段设置在所述光纤孔处。本发明的结构内埋的分布式光纤加固装置在直线布置的光纤处设置多个本点加固铆座来减少光纤冗余段，防止断裂；在弯曲处的光纤还设置有光纤加固段，防止光纤断裂的同时还能极大限度地保证检测精度；第一面板和第二面板之间还设置有用于操作的空间，方便操作，同时也提供了一个很好的补救方式。

Description

一种结构内埋的分布式光纤加固装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及建筑结构检测技术领域，具体涉及一种结构内埋的分布式光纤加固装置及其使用方法。

背景技术

分布式光纤传感器具有分布性广、精确度高、操作简单等优势，可用于结构的内部检测，但由于其半径较细，在受到径向剪切作用时容易产生断裂，埋在结构内部的分布式光纤难以更换，一旦发生断裂将会造成监测段全线失效，给结构检测带来极大的不良影响。目前，对光纤进行加固的手段并不少，但加固的同时也对检测精度造成了影响，容易遗漏很多病害信息，而且现有加固方法多数情况下加固功能单一，无法适应较复杂环境下对光纤的保护需求。因此，需要根据现场情况采取措施对需要防护的部位进行加固，以保障分布式光纤的正常运作。

对光纤进行加固有几个难点，首先，是保护光纤的同时，不能影响其检测的精度，现有研究表明，分布式光纤的护套越薄，对结构的应变传递效果越好，因此，盲目的往光纤外表堆叠保护层并不能达到效果，也会造成成本的上升，且使监测精度下降；其次，分布式光纤的加固应考虑光纤不幸断裂后的补救措施，在经历了结构大变形后，分布式光纤很难以存活下来，因此，需要有对断裂光纤的补救方式；最后，光纤的监测是一个自动化程度较高的过程，需要对加固的工序进行改进，追求高效的工序。但是现如今的加固方法并不能很好地克服这些难点。

发明内容

为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供了一种结构内埋的分布式光纤加固装置及其使用方法，在保证检测精度的同时还能有效地防止光纤断裂。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种结构内埋的分布式光纤加固装置，包括节点加固铆座以及光纤加固段，所述节点加固铆座包括锚杆、第一面板、第二面板以及压板，所述锚杆垂直穿过所述压板，所述第一面板和所述第二面板均设置在所述锚杆上，所述第一面板和所述第二面板上均设置有供光纤穿过的光纤孔，所述光纤加固段设置在所述光纤孔处，本发明通过设置光纤加固段加固弯曲处的光纤，能够最大限度地防止弯曲处的光纤断裂，直线布置的地方设置多个节点加固铆座减少光纤冗余段，可以在防止光纤断裂的同时保证最高的检测精度。

进一步的，所述光纤加固段包括光纤接头以及加固套，所述光纤接头设置在所述光纤孔的侧面并且套设在光纤上，所述加固套与所述光纤接头连接并且套设在光纤上，在光纤弯曲的地方能够很好地保护光纤，当光纤弯曲时，加固套依然套在光纤接头上，避免光纤露出，因此降低了光纤断裂的风险，更加有效地保护光纤，防止光纤断裂。

进一步的，所述光纤接头分为第一接头和第二接头，所述第一接头套设在所述节点加固铆座上的光纤上，所述第二接头与所述加固套连接，所述第一接头与所述第二接头螺旋连接，方便拆卸，光纤加固段经常在光纤需要弯曲的地方使用，例如有高度差的地方，在岩石处以及梁柱节点等地方，因此即使加了光纤加固段，光纤还是会存在断裂的情况，通过设置两个螺旋连接在一起的第一接头和第二接头，方便在光纤发生断裂时对光纤加固段进行及时的更换。

进一步的，所述光纤加固套包括三层，外层为PVC胶套，中层为塑料齿骨套，内层为氟橡胶套，最外层的PVC胶套，起缓冲作用，保护光纤，中层的塑料齿骨套为光纤提供骨架，使其具有有限的弯曲能力，不会形成局部微弯而导致光纤断裂，最内层的氟橡胶套起到隔温防腐蚀的作用，也为中间嵌固的塑料齿骨套提供缓冲，能够很好地保护光纤，防止断裂。

进一步的，所述光纤孔上设置有旋转环，使光纤能够在一定范围内旋转，以避免遭遇大变形后光纤在面板发生微弯导致断裂。

进一步的，所述第一面板和所述第二面板之间设置有用于操作的空隙，为了维修时提供一定的操作空间，为维修提供一种很好的补救方式。

一种结构内埋的分布式光纤加固装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将锚杆插入到地层；

S2.将光纤穿过第一面板和第二面板上的光纤孔；

S3.在光纤直线布置处分段分别设置节点加固铆座，减少光纤冗余段，降低断裂风险；

S4.在光纤弯曲处设置节点加固铆座并为弯曲处的光纤套上光纤加固段。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

在直线布置的光纤处设置多个本点加固铆座来减少光纤冗余段，防止断裂；在弯曲处的光纤还设置有光纤加固段，防止光纤断裂的同时还能极大限度地保证检测精度；第一面板和第二面板之间还设置有用于操作的空间，方便操作，同时也提供了一个很好的补救方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本发明一种结构内埋的分布式光纤加固装置的结构示意图。

图中：1、锚杆；2、第一面板；3、第二面板；4、压板；5、光纤加固段；51、光纤接头；52、加固套。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例包括：

实施例一：

如图1所示，一种结构内埋的分布式光纤加固装置，包括节点加固铆座以及光纤加固段5，所述节点加固铆座包括锚杆1、第一面板2、第二面板3以及压板4，所述锚杆1垂直穿过所述压板4，所述第一面板2和所述第二面板3均设置在所述锚杆1上，所述第一面板2和所述第二面板3上均设置有供光纤穿过的光纤孔，所述光纤加固段5设置在所述光纤孔处，本发明通过设置光纤加固段5加固弯曲处的光纤，能够最大限度地防止弯曲处的光纤断裂，直线布置的地方设置多个节点加固铆座减少光纤冗余段，可以在防止光纤断裂的同时保证最高的检测精度。

如图1所示，所述光纤加固段5包括光纤接头51以及加固套52，所述光纤接头51设置在所述光纤孔的侧面并且套设在光纤上，所述加固套52与所述光纤接头51连接并且套设在光纤上，在光纤弯曲的地方能够很好地保护光纤，当光纤弯曲时，加固套52依然套在光纤接头51上，避免光纤露出，因此降低了光纤断裂的风险，更加有效地保护光纤，防止光纤断裂。

在本实施例植保，所述光纤接头51分为第一接头和第二接头，所述第一接头套设在所述节点加固铆座上的光纤上，所述第二接头与所述加固套52连接，所述第一接头与所述第二接头螺旋连接，方便拆卸，光纤加固段5经常在光纤需要弯曲的地方使用，例如有高度差的地方，在岩石处以及梁柱节点等地方，因此即使加了光纤加固段5，光纤还是会存在断裂的情况，通过设置两个螺旋连接在一起的第一接头和第二接头，方便在光纤发生断裂时对光纤加固段5进行及时的更换。

在本实施例中，所述光纤加固套52包括三层，外层为PVC胶套，中层为塑料齿骨套，内层为氟橡胶套，最外层的PVC胶套，起缓冲作用，保护光纤，中层的塑料齿骨套为光纤提供骨架，使其具有有限的弯曲能力，不会形成局部微弯而导致光纤断裂，最内层的氟橡胶套起到隔温防腐蚀的作用，也为中间嵌固的塑料齿骨套提供缓冲，能够很好地保护光纤，防止断裂。

在本实施例中，所述光纤孔上设置有旋转环，使光纤能够在一定范围内旋转，以避免遭遇大变形后光纤在面板发生微弯导致断裂。

如图1所示，所述第一面板2和所述第二面板3之间设置有用于操作的空隙，为了维修时提供一定的操作空间，为维修提供一种很好的补救方式。

一种结构内埋的分布式光纤加固装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将锚杆1插入到地层；

S2.将光纤穿过第一面板2和第二面板3上的光纤孔；

S3.在光纤直线布置处分段分别设置节点加固铆座，减少光纤冗余段，降低断裂风险；

S4.在光纤弯曲处设置节点加固铆座并为弯曲处的光纤套上光纤加固段5。

实施例二：

一种结构内埋的分布式光纤加固装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将锚杆1插入到地层；

S2.将光纤穿过第一面板2和第二面板3上的光纤孔；

S3.在坑道的两端分别设置节点加固铆座；

S4.在坑道中间段的光纤使用光纤加固段5。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种结构内埋的分布式光纤加固装置，其特征在于，包括节点加固铆座以及光纤加固段，所述节点加固铆座包括锚杆、第一面板、第二面板以及压板，所述锚杆垂直穿过所述压板，所述第一面板和所述第二面板均设置在所述锚杆上，所述第一面板和所述第二面板上均设置有供光纤穿过的光纤孔，所述光纤加固段设置在所述光纤孔处，所述光纤加固段包括光纤接头以及加固套，所述光纤接头设置在所述光纤孔的侧面并且套设在光纤上，所述加固套与所述光纤接头连接并且套设在光纤上，所述光纤接头分为第一接头和第二接头，所述第一接头套设在所述节点加固铆座上的光纤上，所述第二接头与所述加固套连接，所述第一接头与所述第二接头螺旋连接，所述光纤孔上设置有旋转环。

2.根据权利要求1所述的结构内埋的分布式光纤加固装置，其特征在于，所述光纤加固套包括三层，外层为PVC胶套，中层为塑料齿骨套，内层为氟橡胶套。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的结构内埋的分布式光纤加固装置，其特征在于，所述第一面板和所述第二面板之间设置有用于操作的空隙。

4.一种根据权利要求1所述的结构内埋的分布式光纤加固装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将锚杆插入到地层；

S2.将光纤穿过第一面板和第二面板上的光纤孔；

S3.在光纤直线布置处分段分别设置节点加固铆座；

S4.在光纤弯曲处设置节点加固铆座并为弯曲处的光纤套上光纤加固段。

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