[发明专利]土体沉降传感器及土体沉降监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及土体监测技术领域，具体而言，涉及一种土体沉降传感器及土体沉降监测系统。

背景技术

现有沉降监测一般为全站仪监测，静力水准仪监测。

全站仪的监测需要人工逐点监测，耗时耗力，不能实时监测，且监测精度与人员操作有关，测量误差大。静力水准仪可以实现实时监测，不过静力水准仪使用连通器，使得静力水准仪较大，各监测点之间需要水管联通，安装不便；且传统静力水准仪采用电磁式监测，在电磁干扰下监测误差较大。

现有技术中的一种监测土体沉降的传感器相比于人工逐点监测和静力水准仪监测节省了人力物力，还提高了监测精度。但是，在对土体进行分层监测时，需要将多个传感器一个一个分别埋进土体的不同层段内，预埋工作量较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种土体沉降传感器及土体沉降监测系统，以解决现有技术中对土体进行分层监测时传感器的预埋工作量大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种土体沉降传感器，包括：多个沉降管，沉降管的两端设置有连接结构，相邻两个沉降管通过连接结构连接；多个沉降环，各沉降管的外侧套设有一个沉降环；多个光纤光栅监测部，各沉降管内设置有一个光纤光栅监测部，光纤光栅监测部与沉降环连接。

进一步地，连接结构为设置在沉降管两端的螺纹结构，相邻两个沉降管通过螺纹结构螺纹连接。

进一步地，沉降管的第一端的内壁设置有内螺纹，沉降管的第二端设置有凸起部，凸起部的外周设置有外螺纹，一个沉降管的凸起部嵌设在另一个沉降管内壁处并螺纹连接。

进一步地，土体沉降传感器还包括保护盖，保护盖盖设在沉降管的第二端以遮挡凸起部。

进一步地，凸起部具有第一过线孔，保护盖具有第二过线孔，光纤光栅监测部的光纤通过第一过线孔和第二过线孔向外引出。

进一步地，保护盖的内侧设置有内螺纹，凸起部与保护盖螺纹连接。

进一步地，连接结构为设置在沉降管两端的卡接件，相邻两个沉降管通过卡接件卡接。

进一步地，土体沉降传感器还包括：连接杆，连接杆的第一端与沉降管螺纹连接；灌浆锚头，灌浆锚头设置在连接杆的第二端。

进一步地，沉降管的管壁具有竖直延伸的滑移长孔，滑移长孔为两个，两个滑移长孔沿沉降管的轴向平面对称设置在沉降管的两侧，土体沉降传感器还包括：滑移杆，滑移杆穿设在滑移长孔处，且滑移杆的两端均与沉降环连接；用于防止土体进入沉降管内的防护板，防护板遮挡滑移长孔并与滑移杆连接，且防护板随滑移杆的移动而移动。

进一步地，防护板贴合在沉降管的内壁上。

进一步地，各光纤光栅监测部包括：悬臂梁，悬臂梁的第一端与沉降管连接；两个光纤光栅，两个光纤光栅分别设置在悬臂梁的上下两侧；弹簧，弹簧的第一端与悬臂梁的第二端连接，弹簧的第二端与滑移杆连接；光纤，光纤与光纤光栅连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种土体沉降监测系统，包括上述的土体沉降传感器。

应用本发明的技术方案，当需要对土体进行分层监测时，先将多个沉降管通过连接结构进行连接，再将连接好的多个沉降管一同预埋进土体内，当不同层段的土体发生沉降时，各沉降管上的沉降环会随着土体沉降，通过光纤光栅监测部监测与其连接的沉降环的沉降量实现对土体沉降的监测。通过多个沉降管串联连接可以实现同时监测土体不同深度的土体沉降变化情况，与现有技术中需要逐层预埋传感器相比，减少了预埋工作量，提高了工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的一个实施例中土体沉降传感器的沉降管、沉降环和光纤光栅监测部的连接关系示意图；

图2示出了本发明的一个实施例中土体沉降传感器的连接杆与灌浆锚头的结构示意图；

图3示出了本发明的一个实施例中土体沉降传感器的保护盖的结构示意图；

图4示出了图1中的土体沉降传感器的一个角度的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、沉降管；11、凸起部；12、滑移长孔；20、连接结构；30、沉降环；40、光纤光栅监测部；41、光纤；42、悬臂梁；43、光纤光栅；44、弹簧；50、保护盖；51、第二过线孔；60、连接杆；70、灌浆锚头；80、滑移杆；90、防护板。

具体实施方式