CN214251331U - 一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，包括光纤光栅、特殊变型体、外环和内环，内环的竖截面为竖直中空的工字型，外环套于内环的外周，外环的上端紧贴设有外锁环，内环和外锁环螺纹配合，外环的前后两侧插入有出纤端，两个铠装光缆分别插入在两个出纤端的通孔内，两个铠装光缆的内侧皆径向穿过有黄管，两个黄管的内侧皆径向穿过有光纤光栅，光纤光栅共有两根，每根光纤光栅皆同时穿过了前后两侧的黄管，两根光纤光栅分别竖直穿过左右两侧的特殊变型体，光纤光栅穿过特殊变型体的部分固定在特殊变型体和内环之间。本实用新型结构简单，操作方便，重量轻，不受电磁干扰的影响，精度更高。
Description
技术领域
本实用新型属于安全工程设备领域，涉及一种光纤光栅无源滤波器件，尤其是一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计。
背景技术
在采用盾构机开挖隧道过程中，二衬过程中普遍采用高强度的螺栓用于盾构管片连接。在盾构管片作用下螺栓轴向会受到一定的作用力。为了确保隧道不发生安全事故，使隧道可以继续向前开挖，需要精确测量螺栓所受的作用力情况，所以在隧道盾构机施工过程中精确测量螺栓的所受作用力成为一项非常重要的环节。目前的螺栓轴力计并不专门用于测量隧道盾构管片的螺栓受力，因此行业内也缺乏专门用于测量隧道盾构管片的螺栓轴力计。现有的螺栓轴力计大部分以电桥电路为主，受混凝土侵蚀和电磁干扰的影响非常大。
实用新型内容
实用新型目的
为解决现有技术针对隧道盾构管片螺杆使用光纤光栅测力的现有技术的空白，本实用新型提供一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计。
技术方案
一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，包括光纤光栅、特殊变型体、外环和内环，所述内环的竖截面为竖直中空的工字型，外环套于内环的外周，内环的下端为阶梯台状，外环的下端与内环下侧的阶梯台相接触，外环的上端紧贴设有外锁环，外锁环的内侧设有内螺纹，内环上端的外周侧设有外螺纹，内环的外螺纹和外锁环的内螺纹通过螺纹配合，外环的前后两侧插入有出纤端，出纤端的内部径向设有通孔，两个铠装光缆分别插入在两个出纤端的通孔内，两个铠装光缆的内侧皆径向穿过有黄管，两个黄管的内侧皆径向穿过有光纤光栅，光纤光栅共有两根，每根光纤光栅皆同时穿过了前后两侧的黄管，黄管位于外环内侧的一端连接在内环上，光纤光栅从黄管位于外环内侧的一端穿出，内环左右两侧的外周并且位于外环和内环之间设有特殊变型体，两根光纤光栅分别竖直穿过左右两侧的特殊变型体，光纤光栅穿过特殊变型体的部分固定在特殊变型体和内环之间。
进一步的，所述出纤端插入在外环内的部分设有外螺纹，出纤端与外环螺纹连接。
进一步的，所述特殊变型体为光纤光导胶。
进一步的，所述外环的上端和内环之间设有密封圈，外环的下端和内环之间也设有密封圈。
进一步的，所述铠装光缆靠近内环的一端位于出纤端内部，黄管有一部分结构位于出纤端内但不被铠装光缆包覆在内。
进一步的，所述黄管位于出纤端内但不被铠装光缆包覆在内的结构外套有支撑环，支撑环是偏心的结构。
优点及效果
本实用新型专用于盾构管片的高强度螺杆轴力检测，结构简单，操作方便，重量轻，不受电磁干扰的影响，精度更高，并通过盾构机施工过程中可以完成安装并检测隧道盾构管片的受力情况，可以为施工提供预警。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计主视结构示意图；
图2为用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计左视结构示意图；
图3为用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计仰视结构示意图；
图4为支撑环的剖视结构示意图。
附图标记说明：1.光纤光栅，2.黄管，3.铠装光缆，4.出纤端，5.外锁环，6.密封圈，7.特殊变型体，8.外环，9.内环，10.支撑环。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，包括光纤光栅1、特殊变型体7、外环8(4Gr13材料)和内环9(4Gr13材料)，内环9的竖截面为竖直中空的工字型，外环8套于内环9的外周，内环9的下端为阶梯台状，外环8的下端与内环9下侧的阶梯台相接触，外环8的上端和内环9之间设有密封圈6(橡胶材料)，外环8的下端和内环9之间也设有密封圈6，外环8的上端紧贴设有外锁环5(4Gr13材料)，外锁环5的内侧设有内螺纹，内环9上端的外周侧设有外螺纹，内环9的外螺纹和外锁环5的内螺纹通过螺纹配合，外环8的前后两侧插入有出纤端4(4Gr13材料)，出纤端4插入在外环8内的部分设有外螺纹，出纤端4与外环8螺纹连接，出纤端4的内部径向设有通孔，两个铠装光缆3分别插入在两个出纤端4的通孔内，两个铠装光缆3的内侧皆径向穿过有黄管2(塑料材料)，铠装光缆3靠近内环9的一端位于出纤端4内部，黄管2有一部分结构位于出纤端4内但不被铠装光缆3包覆在内，黄管2位于出纤端4内但不被铠装光缆3包覆在内的结构外套有支撑环10(橡胶材料)，支撑环10是偏心的结构，两个黄管2的内侧皆径向穿过有光纤光栅1，黄管2用于保护光纤光栅1，铠装光缆3用于保护光纤光栅1与黄管2，出纤端4用于固定铠装光缆，铠装光缆3与出纤端4优选通过502胶水固定。光纤光栅1共有两根，每根光纤光栅1皆同时穿过了前后两侧的黄管2，黄管2位于外环8内侧的一端通过卡夫特胶固定连接在内环9上，光纤光栅1从黄管2位于外环8内侧的一端从卡夫特胶中穿出，内环9左右两侧的外周并且位于外环8和内环9之间设有特殊变型体7，两根光纤光栅1分别竖直穿过左右两侧的特殊变型体7，光纤光栅1穿过特殊变型体7的部分固定在特殊变型体7和内环9之间，特殊变型体7优选为型号353ND的光纤光导胶。
特殊形变体7与内环9的连接首先是将特殊形变体7在液态的状态下，高温加热到130°后，在变成固体的过程中与内环粘接在一起形成一个整体的。
用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计工作时，将高强度螺杆插入并穿过内环9的内侧，高强度螺杆的螺纹部分旋入到盾构管片中。高强度螺杆如果产生微应变，内环9、外锁环5和外环8为一个受理整体，产生微应变。光纤光栅1固结在特殊形变体7内侧，特殊形变体7产生形变，光纤光栅1内部也产生微应变。光纤光栅1与解调仪连接，通过解调仪读出光纤光栅1微应变的读数，即可换算成对应的压力。
显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，其特征在于：包括光纤光栅(1)、特殊变型体(7)、外环(8)和内环(9)，所述内环(9)的竖截面为竖直中空的工字型，外环(8)套于内环(9)的外周，内环(9)的下端为阶梯台状，外环(8)的下端与内环(9)下侧的阶梯台相接触，外环(8)的上端紧贴设有外锁环(5)，外锁环(5)的内侧设有内螺纹，内环(9)上端的外周侧设有外螺纹，内环(9)的外螺纹和外锁环(5)的内螺纹通过螺纹配合，外环(8)的前后两侧插入有出纤端(4)，出纤端(4)的内部径向设有通孔，两个铠装光缆(3)分别插入在两个出纤端(4)的通孔内，两个铠装光缆(3)的内侧皆径向穿过有黄管(2)，两个黄管(2)的内侧皆径向穿过有光纤光栅(1)，光纤光栅(1)共有两根，每根光纤光栅(1)皆同时穿过了前后两侧的黄管(2)，黄管(2)位于外环(8)内侧的一端连接在内环(9)上，光纤光栅(1)从黄管(2)位于外环(8)内侧的一端穿出，内环(9)左右两侧的外周并且位于外环(8)和内环(9)之间设有特殊变型体(7)，两根光纤光栅(1)分别竖直穿过左右两侧的特殊变型体(7)，光纤光栅(1)穿过特殊变型体(7)的部分固定在特殊变型体(7)和内环(9)之间。
2.根据权利要求1所述的用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，其特征在于：所述出纤端(4)插入在外环(8)内的部分设有外螺纹，出纤端(4)与外环(8)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，其特征在于：所述特殊变型体(7)为光纤光导胶。
4.根据权利要求1所述的用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，其特征在于：所述外环(8)的上端和内环(9)之间设有密封圈(6)，外环(8)的下端和内环(9)之间也设有密封圈(6)。
5.根据权利要求1所述的用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，其特征在于：所述铠装光缆(3)靠近内环(9)的一端位于出纤端(4)内部，黄管(2)有一部分结构位于出纤端(4)内但不被铠装光缆(3)包覆在内。
6.根据权利要求5所述的用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计，其特征在于：所述黄管(2)位于出纤端(4)内但不被铠装光缆(3)包覆在内的结构外套有支撑环(10)，支撑环(10)是偏心的结构。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120703149.1U CN214251331U (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计 |
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| CN202120703149.1U CN214251331U (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计 |
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ID=77728814
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| CN202120703149.1U Active CN214251331U (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种用于隧道盾构管片的光纤光栅螺栓轴力计 |
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| CN (1) | CN214251331U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114396999A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-26 | 武汉工程大学 | 一种压力传感器、压力监测总成及称重装置 |
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2021
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