[发明专利]一种震动应力变形监测装置及监测方法

说明书

本发明涉及震动应力变形监测装置，用于勘察孔，包括：相互连接的震动监测单元、监测控制单元及应力变形监测单元。该装置通过监测控制单元调整本装置的直径；通过震动监测单元及应力变形监测单元采集勘察孔全方位、全深度的震动、应力及变形数据；基于光纤波长漂移量提出了震动、应力及变形指标的表征算法，并结合该装置的操作流程，形成了震动、应力及变形的监测方法；该装置解决了已有装置监测方位小、功能单一、灵敏度不高、易受环境电磁干扰的问题，同时具有低能耗、低成本及操作便捷等优点。

技术领域

本发明涉及道路环境地下病害监测技术领域，尤其涉及一种震动应力变形监测装置及监测方法。

背景技术

近年来，我国城镇道路塌陷事故频发，造成了巨大的社会财产损失，并严重威胁人民群众的出行安全。在道路两侧布置勘察孔能及时观测道路地下岩土体的动载扰动特征、受力特征及变形特征，为研判道路地下岩土体是否处于稳定状态提供了预警信息，但目前道路勘察孔监测装置的监测方位小、功能单一、灵敏度不高、易受到环境电磁干扰，在远离电网线路的区域还需安装太阳能设备提供电能，极大的增加了道路地下病害的监测成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，本发明旨在提供一种震动应力变形监测装置及监测方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。

本发明的上述技术目的将通过以下所述的技术方案予以实现。

一种震动应力变形监测装置，用于勘察孔，包括：相互连接的震动监测单元、监测控制单元及应力变形监测单元；其中，所述震动监测单元用于对所述勘察孔的震动进行监测；

所述应力变形监测单元用于对所述勘察孔的应力及变形进行监测；

所述监测控制单元用于调整所述监测装置的尺寸；

所述震动监测单元包括刚性空心圆柱外壳、弹簧组、横隔板、隔层、惯性质量块、横向通道及第一监测光纤；

所述弹簧组的一端固定在所述刚性空心圆柱外壳的内表面顶部，所述弹簧组的另一端与横隔板相连；

所述隔层与所述刚性空心圆柱外壳的底部内表面固定连接；所述惯性质量块设置在所述隔层的上表面；

所述隔层的下表面与所述横向通道固定连接，所述横向通道内设置所述第一监测光纤。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述监测控制单元包括第一环形超弹性层、第二环形超弹性层、第一闭气锁、弹性空腔及第二闭气锁；所述第一环形超弹性层与第二环形超弹性层的两端分别与所述刚性空心圆柱外壳外表面及应力变形监测单元的聚氨酯弹性层的内表面的两端固定连接；所述第一闭气锁与所述第二环形超弹性层的外表面贯通连接；所述弹性空腔位于刚性空心圆柱外壳外表面、聚氨酯弹性层内表面、第一环形超弹性层及第二环形超弹性层内表面之间；所述第二闭气锁贯通固定于第二环形超弹性层的外表面，第二闭气锁中心与第一闭气锁中心所在的直线与所述刚性空心圆柱外壳的轴线平行。