[发明专利]一种用于大坝水平侧向位移的光纤测斜管装置

说明书

本申请公开了一种用于大坝水平侧向位移的光纤测斜管装置，涉及到分布式光纤应变测量领域，光纤测斜管装置包括：测斜管、沿着测斜管长度方向粘接于测斜管外壁的至少一根传感光缆，测斜管外壁固定连接有沿测斜管长度方向的凸起，传感光缆的至少一侧为凸起，测斜管外侧为保护层，测斜管之间通过螺纹连接和固定。光纤测斜管装置竖直埋入大坝坝体内部，当坝体发生侧向变形时，测斜管产生同步弯曲变形，光纤测斜管装置不易损坏且精确度高。

技术领域

本公开的实施例一般涉及基础设施的倾斜测量领域，并且特别地涉及采用了分布式光纤应变传感技术的大坝倾斜测量。

背景技术

光纤传感技术被广泛的应用于基础设施的结构健康监测领域。以分布式光纤应变传感器为例，其通过测量传感光纤所处各个位置的应变变化，对被测物体的结构健康情况进行评价。传感光纤布设于被测物体表面或内部，当被测物体发生形变时，将导致传感光纤发生同步形变，光纤形变导致光纤折射率发生变化，进而调试光纤中传播的光的参数信息，通过解调被调制的光信号，可以反向推导出被测物体的形变程度和位置。

其中，传感光缆的铺设将严重影响应变测量的准确性。由于传感器测量的应变分布为传感光缆的应变，间接推到被测物体的应变情况，因此传感光缆于被测物体间的形变传导一致性，将严重影响测量结果的准确性和有效性。

传统的大坝测斜方法采用测斜仪进行测量，将电子式测斜仪放置于测斜管内部，但是其测量精度较低，且测量的点数较少，所以光纤传感技术被逐渐应用到大坝测斜中。相关技术中，通常直接将传感光缆直接放置于大坝内部，传感光缆极易发生光纤断裂，从而导致采用光纤传感技术的大坝测斜传感器失效。而若将传感光缆放置于测斜管内部，良好的保护将导致大坝形变无法有效传导至传感光纤，从而导致测量数据的有效性大幅下降。

发明内容

为了使光纤在大坝测斜中不易损坏且测量精准，本申请提出了一种用于大坝水平侧向位移的光纤测斜管装置。

本申请提供的一种用于大坝水平侧向位移的光纤测斜管装置采用如下的技术方案：

一种用于大坝水平侧向位移的光纤测斜管装置，包括：测斜管、沿着测斜管长度方向粘接于测斜管外壁的至少一根传感光缆，测斜管外壁固定连接有沿测斜管长度方向的凸起，传感光缆的至少一侧为凸起，测斜管外侧为保护层，测斜管之间通过直接头连接。

本申请通过测斜管外壁的凸起、保护层，确保测斜管装置在大坝施工过程中不被损坏。且当坝体发生侧向变形时，测斜管带动传感光缆产生同步弯曲变形，测量准确定高。

在上述的光纤测斜管装置中，所述保护层包括从内到外依次设置的内套管、胶黏层、外套管、防护层。

在上述的光纤测斜管装置中，所述内套管为软质层。

在上述的光纤测斜管装置中，所述内套管为珍珠棉泡沫套管。

在上述的光纤测斜管装置中，所述内套管、胶黏层、外套管、防护布的厚度比为(8-12)：(0.5-1.5)：(2-4)：(0.5-1)。

在上述的光纤测斜管装置中，所述防护布材质为玻璃纤维材料。

在上述的光纤测斜管装置中，所述测斜管的端部一体连接有螺纹段，一端为内螺纹，一端为外螺纹，相邻两个测斜管通过螺纹段螺纹连接。

在上述的光纤测斜管装置中，所述测斜管的内螺纹段开设有卡孔，测斜管的外螺纹段一体连接有可变形的卡扣，测斜管外侧凸起对齐时，卡孔与卡扣对齐，当相邻测斜管旋转至尽头时，卡扣将完全进入到卡孔。

在上述的光纤测斜管装置中，所述卡扣为C形形状，且卡扣的C形开口方向朝向测斜管外螺纹段远离测斜管(1)的一端。

在上述的光纤测斜管装置中，沿着所述测斜管轴线方向，从卡扣闭口端到开口端，卡扣远离测斜管轴线的表面逐渐靠近测斜管外螺纹段的外周向面。