[实用新型]一种预应力管桩桩身应变分布式传感光纤监测结构

说明书

本实用新型公开了一种预应力管桩桩身应变分布式传感光纤监测结构，在预应力管桩的外表面沿桩身设置纵向开槽，对于需接桩的预应力管桩，开槽至端头板处，对于底桩开槽至距离桩底0.5m后，沿桩身横向开槽，通过横槽连接两边对称纵槽，将传感光纤埋入槽内，传感光纤在桩顶处预留0.5m长度，并将传感光纤穿过光纤护管，并用环氧树脂填充所有开槽；对于接桩部位，使传感光纤紧贴接桩部位表面，并将保护构件罩在接桩部位的传感光纤处，保护构件与桩壁焊接固定，确保传感光纤脱离槽底部分均位于保护构件内部；本实用新型的监测结构布线简单、成本低、能够保证传感光纤与整个桩身的牢固贴合，又不影响接桩位置的强度及结构完整性。

技术领域

本实用新型属于岩土工程监测技术领域，具体涉及一种预应力管桩桩身应变分布式传感光纤监测结构。

背景技术

预应力管桩是工程应用非常广泛的一类桩型，特别是深基础与复合地基处理方面，管桩的环形截面在混凝土消耗量上相比其他桩体优势明显，在相同承载力的要求下，经济效益最优，可以说是既有刚性桩的加固效果却仅有柔性桩的加固成本。另外预应力管桩的穿土能力强，承载力高，是一种适应市场需求的桩型。现阶段对预应力管桩桩身应变监测多采用电阻式应变片，由于应变片安装和布设操作复杂，成活率低，且不能实现桩身应变连续观测；同时应变片连接线较多，易打结。

近年来，应用分布式光纤对桩身进行形变监测技术得到了一定程度的发展与应用，其监测方法是，在桩身上开槽，然后在槽中布设传感光纤，使传感光纤与桩身固定，光纤顶部连接光纤数据采集仪，利用光纤数据采集仪采集数据，两次测量结果之差即为加载压力下的桩身应变值。

但是，对于需要接桩的大高度预应力管桩来说，其端头板接桩位置采用焊接的方式，为了保证接桩处的强度，应避免在接桩处开槽，因此如何对大高度接桩预应力管桩进行有效的分布式光纤形变监测，是一个需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种预应力管桩桩身应变分布式传感光纤监测结构。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种预应力管桩桩身应变分布式传感光纤监测结构，包括：预应力管桩、传感光纤、光纤护管、保护构件；

预应力管桩由多根子预应力管桩焊接组成，在预应力管桩的外表面沿桩身设置纵向开槽，对于需接桩的预应力管桩，开槽至端头板处，对于底桩开槽至距离桩底0.5m后，沿桩身横向开槽，通过横槽连接两边对称纵槽，将传感光纤埋入槽内，传感光纤在桩顶处预留0.5m长度，并将传感光纤穿过光纤护管，光纤护管通过环氧树脂固定在桩顶处的槽中，并用环氧树脂填充所有开槽；

对于接桩部位，使传感光纤紧贴接桩部位表面，并将保护构件罩在接桩部位的传感光纤处，保护构件与桩壁焊接固定，确保传感光纤脱离槽底部分均位于保护构件内部；

所述保护构件包括管身、上护板、下护板和翼板，所述管身的内侧开口，所述上护板封闭焊接在管身上端口，下护板封闭焊接在管身下端口，翼板焊接固定在管身两侧，通过翼板使保护构件与管桩焊接；在上护板上设置有注胶口，保护构件内腔中注入有填充材料。

在上述技术方案中，单根传感光纤的长度为两倍桩长+桩直径+1.0m。

在上述技术方案中，单根光纤护管的长度为0.5m。

在上述技术方案中，所述预应力管桩为预制预应力钢筋高强混凝土空心桩。

在上述技术方案中，开槽深度为传感光纤直径的3～5倍。

在上述技术方案中，横纵槽过渡段呈大于90°的弧线，要求横纵槽连接处过渡平滑。

在上述技术方案中，光纤护管为非软性直管，包括但不限于金属直管、塑料硬管或其他材料的非软性直管。

在上述技术方案中，保护构件的管身截面为半圆形或者U型。