CN209102248U - 基于光栅光纤的自动监测装置及具有该装置的钢笼和桩基 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于光栅光纤的自动监测装置及具有该装置的钢笼和桩基，包括：钢筋、光栅光纤应变传感器及光纤导线；钢筋通体设置有第一凹槽；第一凹槽内放置若干用于传输数据的所述光纤导线连接的用于检测钢筋内力变化的所述光栅光纤应变传感器。本实用新型实现对钢筋、钢笼及桩基加载和运营过程中对内力进行实时动态监测的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及高层建筑领域，尤其涉及基于光栅光纤的自动监测装置及具有该装置的钢笼和桩基。
背景技术
桩基础是高层建筑广泛采用的基础形式，作为建筑物的主要承重构件，保证桩基结构的安全稳定十分重要。单桩承载力的差异过大往往会引起不均匀沉降，因此桩基加载和运营过程中对桩体内力进行实时动态监测是一个十分重要的过程。传统的钢筋计在灌注桩灌注和打桩的过程中容易损坏，造成后期监测过程中数据的缺失，且钢筋计的精度也较低，且自动化程度不足，需要耗费人力物力对桩基内力进行监测。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于光栅光纤的自动监测装置，包括：钢筋、光栅光纤应变传感器及光纤导线；
所述钢筋通体设置有第一凹槽；所述第一凹槽内放置若干用于传输数据的所述光纤导线连接的用于检测钢筋内力变化的所述光栅光纤应变传感器。
进一步地，还包括，用于保护所述光纤导线的第一保护套；
所述第一保护套为空心圆柱钢管，所述光纤导线穿入所述第一保护套，所述第一凹槽设置有用于放入第一保护套的第二凹槽。
进一步地，还包括，所述钢筋的端部预留用于与外部设备连接的一定长度的光纤导线，所述光纤导线与所述钢筋接触部分设置有用于保护光纤导线的第二保护套。
进一步地，还包括，数据采集装置；
所述数据采集装置包括光栅分析仪、信息采集模块、电源控制模块及GPRS通讯模块；
光栅光纤应变传感器采集到的数据通过光纤导线传送到所述光栅分析仪进行分析，并将分析后的数据通过RS232转RS485转换器传送到所述信息采集模块，所述信息采集模块将数据传送到GPRS通讯模块，所述GPRS通讯模块将接收到的数据传送到远程计算机；所述电源控制模块为所述光栅分析仪、所述信息采集模块及所述GPRS通讯模块供电。
一种基于光栅光纤的自动监测的钢笼，包括多个上述的自动监测装置。
一种基于光栅光纤的自动监测的桩基，所述桩基由上述钢笼通过混凝土进行浇筑而成。
本实用新型实现对钢筋、钢笼及桩基加载和运营过程中对内力进行实时动态监测的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型光栅光纤应变传感器及光纤导线的结构示意图；
图2为本实用新型设置凹槽的钢筋的三视图图；
图3为本实用新型光栅光纤应变传感器及光纤导线在凹槽内的结构示意图；
图4为本实用新型钢笼结构示意图；
图5为本实用新型钢笼端部结构示意图；
图6为本实用新型桩基结构示意图；
图7为本实用新型数据采集装置结构示意图；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种基于光栅光纤的自动监测装置，包括：钢筋、光栅光纤应变传感器1及光纤导线4；
所述钢筋通体设置有第一凹槽3；所述第一凹槽3内放置若干用于传输数据的所述光纤导线4连接的用于检测钢筋内力变化的所述光栅光纤应变传感器1。
进一步地，还包括，用于保护所述光纤导线4的第一保护套2；
所述第一保护套2为空心圆柱钢管，所述光纤导线4穿入所述第一保护套2，所述第一凹槽3设置有用于放入第一保护套2的第二凹槽8。
具体而言，如图1所示，为本实施例的述光栅光纤应变传感器1及所述光纤导线的连接示意图，如图2所示，A为设置有凹槽的钢筋的主视图，B 为侧视图，C为俯视图，所述钢筋为圆柱体，整根钢筋通体设置有与所述光栅光纤应变传感器1形状匹配的第一凹槽3，并设置有与用于保护所述光纤导线4的第一保护套2匹配的第二凹槽8，第一保护套2为空心圆柱钢管，所述第一保护套2焊接于钢筋所述第二凹槽8，可以使所述光栅光纤应变传感器1更好的与钢筋贴合，更好的检测钢筋内力变化，保证了协同变形从而保证了测量精度，并对光栅光纤应变传感器1及所述光纤导线4起到了很好的保护效果。
如图3所示，所述钢筋上设置多个所述光栅光纤应变传感器1，所述光栅光纤应变传感器1由所述光纤导线4进行连接进行数据的传输，所述光纤导线4穿入所述第一保护套2，所述第一保护套2用于保护所述光纤导线4 不受外力及环境破坏。所述光栅光纤应变传感器1的尺寸较小，精度高，在工业生产中广泛应用。
进一步地，还包括，所述钢筋的端部预留用于与外部设备连接的一定长度的光纤导线4，所述光纤导线4与所述钢筋接触部分设置有用于保护光纤导线4的第二保护套7。
具体而言，如图3及图5所示，在所述钢筋的一端预留一定长度的光导线4，用于连接至外部设备；因预留的光纤导线4裸露在外，易被损伤，在钢筋端部设置有穿入端部光纤导线4的第二保护套7，所述第二保护套7为橡胶材料，具有一定的柔软度，不易损伤所述光纤导线4。
进一步地，还包括，数据采集装置；
所述数据采集装置包括光栅分析仪、信息采集模块、电源控制模块及通讯模块；
光栅光纤应变传感器1采集到的数据通过光纤导线4传送到所述光栅分析仪10进行分析，并将分析后的数据通过RS232转RS485转换器11传送到所述信息采集控制模块12，所述信息采集控制模块12将数据传送到所述通 GPRS讯模块13，所述GPRS讯模块13将接收到的数据传送到远程计算机 15；所述电源控制模块14为所述光栅分析仪10、所述信息采集控制模块12 及所述GPRS通讯模块13供电。
具体而言，如图7所示，所述电源控制模块14为所述光栅分析仪10、所述信息采集控制模块12及所述GPRS通讯模块13供电；光栅分析仪10将采集到的数据通过其自带的RS232接口通过RS232转RS485转换器11实现了数据信号的转换，并将转换完成的RS485信号通过信息采集控制模块12，信息采集控制模块12再接入GPRS通讯模块13，将数据传输到远程计算机 15上，实现了对数据的实时采集和观测。
本实用新型提供一种基于光栅光纤的自动监测的钢笼，包括多个上述的自动监测装置。
具体而言，如图4所示，所述钢笼5由多个安装有多个由光纤导线4连接的光栅分析仪10的钢筋焊接于多根环形钢筋内侧而成，所述钢笼5结构稳定易于支撑物体。
本实用新型提供一种基于光栅光纤的自动监测的桩基，所述桩基(6)由上述钢笼(5)通过混凝土进行浇筑而成。
具体而言，如图6所示，所述桩基6由所述钢笼5通过浇筑混凝土而制成，多根钢筋均在所述桩基6的端部设置预留长度，便于后期维护及处理；所述桩基6具有一定的承载力并可对自身的变形情况进行检测，可用于隧道及桥梁的等建筑物的承重构件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种基于光栅光纤的自动监测装置，其特征在于，包括：钢筋、光栅光纤应变传感器(1)及光纤导线(4)；
所述钢筋外壁设置有第一凹槽(3)；所述第一凹槽(3)内放置若干由用于传输数据的所述光纤导线(4)连接的用于检测钢筋内力变化的所述光栅光纤应变传感器(1)。
2.根据权利要求1所述的基于光栅光纤的自动监测装置，其特征在于，还包括，用于保护所述光纤导线(4)的第一保护套(2)；
所述第一保护套(2)为空心圆柱钢管，所述光纤导线(4)穿入所述第一保护套(2)，所述第一凹槽(3)设置有用于放入第一保护套(2)的第二凹槽(8)。
3.根据权利要求2所述的基于光栅光纤的自动监测装置，其特征在于，还包括，所述钢筋的端部预留用于与外部设备连接的一定长度的光纤导线(4)，所述光纤导线(4)与所述钢筋接触部分设置有用于保护光纤导线(4)的第二保护套(7)。
4.根据权利要求3所述的基于光栅光纤的自动监测装置，其特征在于，还包括，数据采集装置；
所述数据采集装置包括光栅分析仪(10)、信息采集模块(12)、电源控制模块(14)及GPRS通讯模块(13)；
光栅光纤应变传感器(1)采集到的数据通过光纤导线(4)传送到所述光栅分析仪(10)进行分析，并将分析后的数据通过RS232转RS485转换器(11)传送到所述信息采集模块(12)，所述信息采集模块(12)将数据传送到GPRS通讯模块(13)，所述GPRS通讯模块(13)将接收到的数据传送到远程计算机(15)；所述电源控制模块(14)为所述光栅分析仪(10)、所述信息采集模块(12)及所述GPRS通讯模块(13)供电。
5.一种基于光栅光纤的自动监测的钢笼，其特征在于，包括多个权利要求1至4任一项所述的自动监测装置。
6.一种基于光栅光纤的自动监测的桩基，其特征在于，所述桩基(6)由权利要求5的基于光栅光纤的自动监测的钢笼通过混凝土进行浇筑而成。
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| CN201822100402.5U CN209102248U (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 基于光栅光纤的自动监测装置及具有该装置的钢笼和桩基 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111609952A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种线测法测试桩基内力的校验装置及方法 |
| CN112854320A (zh) * | 2021-01-16 | 2021-05-28 | 中铁城投工程技术有限公司 | 一种风力发电桩基质量检测装置及其安装方法 |
| CN114411833A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-04-29 | 河海大学 | 一种高铁桥梁桩基长期动态响应监测系统及监测方法 |
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2018
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