[发明专利]一种土体力学监测装置

说明书

本发明公开了一种土体力学监测装置，涉及光纤传感技术领域。该监测装置包括监测光缆，设置在监测光缆上的多个定位组件；定位组件包括接头以及设置在接头上的至少一个定位板；相邻接头之间的间距大于或者等于0.5m，定位板的面积大于或者等于20cm²。在使用时将该土体力学监测装置埋在土体中，当土体因应力变化出现位移时，由于定位组件固定在监测光缆上，使得定位组件中的定位板能够抵抗一定土体应力，阻碍监测光缆随着土体的整体移动，使得监测光缆的护套更易被完全拉伸，保证护套中的纤芯可及时检测应力，进而提高了该监测装置的敏感度。本发明实施例提供的土体力学监测装置敏感度高，且使用简单，便于携带。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，特别涉及一种土体力学监测装置。

背景技术

桥梁、道路等大型土基工程在使用时，某些关键部位的结构因长期受到载荷作用或者受到自然地质活动的影响会出现应力及位移的改变，应力和位移不断积攒将严重影响工程的正常使用。因此为了保证安全，需要提前预知大型工程中关键部分的应力和位移变化。通常对关键部分的土基进行土体力学检测，通过获取关键部位的土基的应力和位移改变为工程结构改变提供参考。

现有技术中提供了一种用于监测土基应力和位移的监测光缆，包括：护套，设置在护套中的多个束管，设置在束管中的纤芯；进一步地，在纤芯和束管之间设置有纤膏，在束管和护套之间设置有缆膏，其中纤芯是获取土体应力信息和位移信息的传感元件，可以理解的是，纤芯是悬浮在护套内部的。在使用时，将监测光缆埋在土体中并使监测光缆处于未被拉直的状态。土体内的应力变化将直接作用在监测光缆上。随着土体应力的增加，监测光缆的受力部分出现位移，从而使位于监测光缆受力部分和未受力部分之间的护套被拉直，当监测光缆的护套受土体应力被拉直后，悬浮在护套内的纤芯才可感受到土体的应力作用，当纤芯被拉伸时可检测到所受的应力大小。进而通过纤芯的受力位置可以检测出具体土体应力的位置。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中提供的监测光缆存在检测敏感度低的缺陷。使用时土体作用在检测光缆的外壁上，当土体出现应力变化导致位移时，监测光缆易整体随土体位移，导致监测光缆的护套不能够被完全拉伸，从而使得悬浮在护套中的纤芯未受力，进而导致纤芯无法检测到应力，降低了监测光缆的检测敏感度。

发明内容

为了解决现有技术中监测光缆的检测敏感度低的问题，本发明实施例提供了一种土体力学检测装置，该技术方案具体如下：

一种土体力学监测装置，包括监测光缆，设置在所述监测光缆上的多个定位组件；所述定位组件包括：固定在所述监测光缆上的接头，以及设置在所述接头上的至少一块定位板；相邻所述定位组件之间的间距大于或者等于0.5m，所述定位板的面积大于或者等于20cm²。

可选地，所述接头包括：贯穿所述接头且用于穿过所述监测电缆的光缆通道；以及，将所述接头固定在所述监测光缆上的固定元件。

可选地，所述定位组件包括一块所述定位板；所述定位板包括两块分别向监测光缆的轴线两侧延伸且对称分布的子定位板。

可选地，所述子定位板包括至少一个固定在所述接头上的平直侧面；所述平直侧面的长度方向与所述监测光缆的轴向平行或者垂直。

可选地，所述定位组件包括两块相互垂直的所述定位板；所述定位板包括两块分别向监测光缆的轴线两侧延伸且对称分布的子定位板。

可选地，所述子定位板包括至少一个固定在所述接头上的平直侧面；两块所述定位板的平直侧面的长度方向均与所述监测光缆的轴向平行，或者其中一块所述定位板的平直侧面的长度方向与所述监测光缆的轴向垂直。

可选地，所述定位组件包括三块两两垂直的所述定位板；所述定位板包括两块分别向监测光缆的轴线两侧延伸且对称分布的子定位板。