CN220399706U - 一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，包括：钻杆；配重导头，可拆卸的连接在所述钻杆的一端头上，所述配重导头用于固定光缆；钻针，设置在所述配重导头上，所述钻针的延伸方向与所述钻杆的延伸方向相同，所述钻针和所述钻杆分别设置在所述配重导头的两端，在所述钻针上设置有多根向所述配重导头方向倾斜的倒刺。本实用新型公开的一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，能够将配重导头锚固在钻孔中，从而能够将光缆的一端固定，在光缆弯曲的时候，可以采用施加外力的方式对其进行修复，保证光缆处于绷直的状态。

Description

一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及布设光缆的辅助装置技术领域，尤其是指一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置。

背景技术

目前，光纤传感技术作为一种新型的传感技术，是继电测技术之后传感技术发展的新阶段。光纤传感技术具有体积小、耐腐蚀、监测时间长、监测距离长、灵敏度高、测量准确等优势，因此光纤传感技术在土木工程结构健康检测中的成功应用，为其在地质灾害和岩土工程中的应用提供了很好的技术基础。

地面沉降等地质灾害中常利用钻孔中布设光缆，通过解调仪获取光纤应变的方法间接获取土体变形。在钻孔直埋光缆布设过程中，传感光缆可在钻孔中构成U型回路布设也可单根布设，且在安装和后续实用的过程中，应保证光缆始终处于紧绷状态。但在实际施工过程中，很难避免光缆在下放以及钻孔回填的时候由于周围土体的挤压带来的弯曲。

为了解决上述问题，当前国内外学者对钻孔直埋光缆的布设方法都有不断的研究和优化，例如：公开号为：CN213690052U，发明名称为：垂直封闭空间内布设光纤的辅助装置的中国专利，提出一种垂直封闭空间内布设光纤的辅助装置，可以避免光缆受到过大压力，但类似装置将光缆固定在固定装置上，在下方光缆的时候，如果光缆有弯折无法提供修复弯折的回拉力，使光缆保持紧绷。

因此，目前关于钻孔直埋光缆布设的方法无论是U型回路布设以及单根布设都很难将导头完全固定在孔底并且提供一个更大的摩擦力以供较大力度的回拉，光缆弯曲后无法提供回拉力使光缆绷直。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中在钻孔中直埋布设光缆的过程中，光缆容易受土体挤压造成弯曲，且无法修复的问题，本实用新型提供一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，能够将配重导头锚固在钻孔中，从而能够将光缆的一端固定，在光缆弯曲的时候，可以采用施加外力的方式对其进行修复，保证光缆处于绷直的状态。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，包括：

钻杆；

配重导头，可拆卸的连接在所述钻杆的一端头上，所述配重导头用于固定光缆；

钻针，设置在所述配重导头上，所述钻针的延伸方向与所述钻杆的延伸方向相同，所述钻针和所述钻杆分别设置在所述配重导头的两端，在所述钻针上设置有多根向所述配重导头方向倾斜的倒刺。

在本实用新型的一个实施例中，在所述钻杆上设置有多个第一内窥镜，多个所述第一内窥镜沿所述钻杆的延伸方向等间距分布设置，多个第一内窥镜的镜头均朝向所述光缆的方向设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述配重导头为锥形导头，所述锥形导头的锥形面与所述钻针连接，在所述锥形导头的锥形面上也设置有倒刺。

在本实用新型的一个实施例中，在所述配重导头与钻针连接的一端设置有第二内窥镜，所述第二内窥镜的镜头朝向所述钻针的方向设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述配重导头包括：

芯体，用于固定光缆；

罩体，套设在所述芯体外，与所述芯体之间设置有光缆容置腔；

连接法兰，设置在所述芯体的一端部，与所述罩体连接，所述钻杆转动卡接在所述连接法兰上。

在本实用新型的一个实施例中，在所述连接法兰上开设有供所述光缆穿过的通孔。

在本实用新型的一个实施例中，所述光缆通过绑扎带固定在所述配重导头上。

在本实用新型的一个实施例中，所述光缆呈U型回路布设或单根布设在所述配重导头上。

在本实用新型的一个实施例中，还包括调节组件，所述调节组件包括：

调节片，所述调节片具有套设在所述钻杆外的连接部和套设在所述光缆外的调节部，所述连接部与所述钻杆活动连接，所述调节部与所述光缆固定连接；

调节杆，与所述调节片的连接部连接，控制所述调节片在所述钻杆外相对转动。

在本实用新型的一个实施例中，所述连接部由两片叶片扣合形成，两片所述叶片扣合后形成供所述光缆穿过的连接孔。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，设置配重导头固定光缆，通过钻杆带动配重导头实现光缆在钻孔中的直埋动作，在配重导头的端部设置能够插入到土体中的钻针，将钻针预埋在土体中，由于钻针上设置有倒刺，能够阻止配重导头相对移动和转动，从而实现对配重导头的锚固，进而能够将光缆的一端固定，在光缆弯曲的时候，可以采用施加外力的方式对其进行修复，保证光缆处于绷直的状态。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的配重导头的结构示意图；

图3是本实用新型的一实施例的结构示意图；

图4是本实用新型的另一实施例的结构示意图；

图5是本实用新型的调节片的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、钻杆；2、配重导头；21、芯体；22、罩体；23、连接法兰；24、绑扎带；3、钻针；4、毛刺；5、第一内窥镜；6、第二内窥镜；7、调节组件；71、调节片；711、连接部；712、调节部；72、调节杆；8、光缆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例1

参照图1所示，本实用新型的公开了一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，包括：钻杆1、配重导头2和钻针3，其中：所述钻针3的延伸方向与所述钻杆1的延伸方向相同所述钻针3和所述钻杆1分别设置在所述配重导头2的两端，所述钻杆1可拆卸的连接在所述配重导头2的一端头上，所述钻针3固定连接在所述配重导头2的另一端头的；

将待直埋布设的光缆8固定在所述配重导头2上，通过所述钻杆1带动所述配重导头2插入到钻孔中，光缆8随配重导头2同步移动，从而实现光缆8在钻孔中的直埋布设，在布设完毕后，可以将钻杆1取出，对钻孔进行土体回填，从何将光缆8埋在土体中，位于配重导头2上方埋设在钻孔中的光缆8就能作为监测地面沉降等地质灾害的传感光缆8使用；

在配重导头2下放的过程中，由于在钻杆1上持续施加下放力，当光缆8弯曲的时候，可以向光缆8施加拉力，将光缆8拉直；但是，在土体回填的过程中，钻杆1是取出的，就没有办法持续的向配重导头2施加下放力，此时回填的土体如果挤压光缆8，造成光缆8弯曲，弯曲的光缆8就没办法作为传感光缆8使用，其检测精度会受到影响，因此，在回填的时候也需要保证光缆8处于紧绷的状态，为了解决这一问题，在所述钻针3上设置有多根向所述配重导头2方向倾斜的倒刺，在所述配重导头2的带动下，能够将所述钻针3预埋在土体中，由于钻针3上设置有倒刺4，能够阻止配重导头2相对移动和转动，从而实现对配重导头2的锚固，进而能够将光缆8的一端固定，在光缆8弯曲的时候，可以采用施加外力的方式对其进行修复，此时由于光缆8的一端被固定，在另一端施加外力就能够保证光缆8处于绷直的状态。

具体地，在本实施例中，为了方便配重导头2在钻孔中的下放动作，设置所述配重导头2为锥形导头，所述锥形导头的锥形面与所述钻针3连接，为了进一步增大配重导头2的锚固力，在所述锥形导头的锥形面上也设置有倒刺4，设置在所述锥形面上的倒刺4与设置在所述钻针3上的倒刺4的倾斜方向相同，在实际的下放的过程中，当钻针3插入到土体的时候，可以先回填一部分土体，使土体覆盖在锥形面的倒刺4上，从而能够进一步增加配重导头2的锚固力，在光缆8弯曲的时候可施加的修复拉力就能够更大。

参照图2所示，在本实施例中，为了将所述光缆8固定在所述配重导头2上，设置所述配重导头2包括：芯体21、罩体22和连接法兰23，所述芯体21用于固定光缆8，所述罩体22套设在所述芯体21外，与所述芯体21之间设置有光缆8容置腔，所述连接法兰23设置在所述芯体21的一端部，所述连接法兰23的一面与所述罩体22连接，使罩体22能够套设在芯体21外，所述连接法兰23的另一面与所述钻杆1连接，在本实施例中，通过所述钻杆1带动配重导头2实现在钻孔中的下方，在需要将土体回填的时候需要将钻杆1取出，因此，设置所述钻杆1与所述连接法兰23可拆卸的连接，又要减少拆卸时钻杆1相对于连接法兰23的转动，防止带动配重导头2转动，为了满足上述条件，设置所述钻杆1转动卡接在所述连接法兰23上，只要轻微转动钻杆1，就能够实现钻杆1与连接法兰23的分离，并且，因为配重导头2已经被锚固在土体中了，轻微转动转杆不会带动配重导头2同步转动，一方面不会造成光缆8的扭转，另一方面，也能够实现钻杆1与连接法兰23的相对转动。

具体地，在所述连接法兰23上开设有供所述光缆8穿过的通孔，通过所述通孔能够限制所述光缆8的位置，并且，设置所述光缆8通过绑扎带24固定在所述配重导头2的芯体21上。

具体地，在本实施例中，设置所述光缆8呈U型回路布设在所述芯体21上，在替他实施例中，根据实际的使用需求，也可以设置光缆8单根布设在所述芯体21上。

实施例2

采用上述实施例1所述的辅助装置，能够实现光缆8在钻孔中的直埋布设，并且，在光缆8弯曲的时候能够对其进行修正，但是，在实际使用的过程中，在下放配重导头2和回填土体的时候，无法监控到光缆8是否弯曲，只能够持续的施加拉力，保证光缆8处于绷直的状态，因此，在本实施例中，对上述实施例1所述的辅助装置进一步改进，与实施例1相同的技术方案不再重复赘述。

参照图3所示，在本实施例中，在所述钻杆1上设置有多个第一内窥镜5，多个所述第一内窥镜5沿所述钻杆1的延伸方向等间距分布设置，具体的分布间距和设置数量可以根据钻孔的深度来确定，一般情况下，可以每间隔5米设置一个内窥镜，多个第一内窥镜5的镜头均朝向所述光缆8的方向设置，通过所述第一内窥镜5能够实时监测光缆8的状态，相较于原来对于钻孔内的情况很难预测有了解决的方案，可以清晰的了解钻孔内的情况以及可以观察钻孔内是否有水等其他因素的影响，当监测到光缆8完全的时候，可以施加外力对光缆8进行修复。

需要说明的是，采用内窥镜可视化的观察只是本实施例的其中一种方案，在其他实施例中，也可以采用光电检测传感器、位置检测传感器等方式实现对光缆8的弯曲检测。

具体地，在本实施例中，为了对下放的情况、以及对钻针3插入到土体中的情况进行监控，在所述配重导头2与钻针3连接的一端设置有第二内窥镜6，所述第二内窥镜6的镜头朝向所述钻针3的方向设置，能够实时监控配重导头2的下放动作，确保配重导头2下放到位，保证配重导头2能够锚固在土体中。

实施例3

采用上述实施例1或2所述的辅助装置，能够实现光缆8在钻孔中的直埋布设，并且，在光缆8弯曲的时候能够对其进行修正，但是，在实际使用的过程中，在配重导头2下放的时候，由于操作的因素，难免会导致配重导头2的转动，当然，这个扭转的角度比较小，但是这样也会影响光缆8的传感检测精度，因此，在配重导头2锚固后，还需要对光缆8进行扭转的微调节，因此，在本实施例中，对上述实施例1或2所述的辅助装置进一步改进，与实施例1或2相同的技术方案不再重复赘述。

参照图4和图5所示，在本实施例中，还设置有调节组件7，所述调节组件7包括：调节片71和带动所述调节片71的调节杆72，其中：所述调节片71具有套设在所述钻杆1外的连接部711和套设在所述光缆8外的调节部712，所述连接部711与所述钻杆1活动连接，所述调节部712与所述光缆8固定连接；所述调节杆72与所述调节片71的连接部711连接，通过所述调节杆72能够控制所述调节片71在所述钻杆1外相对转动，在转动的过程中就能够实现对光缆8的扭转调节。

具体地，所述调节片71套设在所述钻杆1上，再将钻杆1取出的时候就能顾带动所述调节片71一同取出，设置所述连接部711由两片叶片扣合形成，两片所述叶片扣合后形成供所述光缆8穿过的连接孔，在所述调节片71取出后，打开两片叶片就能够将调节片71从光缆8上取下。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。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它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于，包括：

钻杆；

配重导头，可拆卸的连接在所述钻杆的一端头上，所述配重导头用于固定光缆；

钻针，设置在所述配重导头上，所述钻针的延伸方向与所述钻杆的延伸方向相同，所述钻针和所述钻杆分别设置在所述配重导头的两端，在所述钻针上设置有多根向所述配重导头方向倾斜的倒刺。

2.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：在所述钻杆上设置有多个第一内窥镜，多个所述第一内窥镜沿所述钻杆的延伸方向等间距分布设置，多个第一内窥镜的镜头均朝向所述光缆的方向设置。

3.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：所述配重导头为锥形导头，所述锥形导头的锥形面与所述钻针连接，在所述锥形导头的锥形面上也设置有倒刺。

4.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：在所述配重导头与钻针连接的一端设置有第二内窥镜，所述第二内窥镜的镜头朝向所述钻针的方向设置。

5.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：所述配重导头包括：

芯体，用于固定光缆；

罩体，套设在所述芯体外，与所述芯体之间设置有光缆容置腔；

连接法兰，设置在所述芯体的一端部，与所述罩体连接，所述钻杆转动卡接在所述连接法兰上。

6.根据权利要求5所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：在所述连接法兰上开设有供所述光缆穿过的通孔。

7.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：所述光缆通过绑扎带固定在所述配重导头上。

8.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：所述光缆呈U型回路布设或单根布设在所述配重导头上。

9.根据权利要求1所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：还包括调节组件，所述调节组件包括：

调节片，所述调节片具有套设在所述钻杆外的连接部和套设在所述光缆外的调节部，所述连接部与所述钻杆活动连接，所述调节部与所述光缆固定连接；

调节杆，与所述调节片的连接部连接，控制所述调节片在所述钻杆外相对转动。

10.根据权利要求9所述的在钻孔内直埋布设光缆的辅助装置，其特征在于：所述连接部由两片叶片扣合形成，两片所述叶片扣合后形成供所述光缆穿过的连接孔。