一种深层地下基坑多场监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种深层地下基坑多场监测装置，它包括若干支护桩、监测装置，支护桩安装在基坑内，检测装置包括若干温湿度光纤传感器、若干光耦合器、光环形器、激光发生器、光探测器、处理器，激光发生器与光环形器的一端相连接，光环形器的一端与光耦合器相连接，光环形器的另一端与光探测器相连接，光探测器与处理器相连接，若干光耦合器分别于一个温湿度光纤传感器相连接，若干光耦合器之间通过并联的方式相连接。这样的设置能够快捷有效的将基坑中的温湿度信号有效的传递至处理器中进行监控，而且光耦合器以并联的方式连接，每个光耦合器均连接有一个温湿度光纤传感器，能对基坑中多位置的温湿度监控，保证数据的全面性、准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种深层地下基坑多场监测装置
本专利技术属于地下空间施工中的多场监测
，具体的是一种深层地下基坑多场监测装置。
技术介绍
深层地下空间具有埋置深度大、水土压力大、开发难度大等特点,但也具有容易实现工程合理规划,有利于城市线状空间直线化。因此，随着建筑业的发展，对地下空间的利用呈现出蓬勃发展的势头，城市地下广场等工程数量越来越多，地下施工量也随之越来越大。在进行深层地下空间施工的过程中，要对地下结构的位移或者应力响应做出监测，如基坑变形隆起、支护体系变形等；现有技术中通常采用现场定期测量应力或者变形量的方式实现有限元分析来评估变形或者应力响应规律。然而采用现场定期测量的方式不能完全的反映出变形规律，而且缺少对地下环境中的遮帘效应、热岛效应等情况的综合分析，无法准确预测和评估施工过程中的潜在风险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够实现应力场、渗流场以及温度场等多场耦合作用下的深层地下空间的监测的深层地下基坑多场监测装置。本专利技术所采取的技术方案是：一种深层地下基坑多场监测装置，它包括若干支护桩、监测装置，所述支护桩安装在所述基坑内，所述监测装置包括若干温湿度光纤传感器、若干光耦合器、光环形器一、光环形器二、激光发生器、光探测器、处理器，所述光环形器一和光环形器二均设置有第一端口、第二端口、第三端口，所述激光发生器发出两束激光分别与所述光环形器一和光环形器二的第一端口相连接，所述光环形器一和光环形器二的第二端口与所述光耦合器相连接，所述光环形器一和光环形器二的第三端口与所述光探测器相连接，所述光探测器与所述处理器相连接，若干所述光耦合器分别与所述温湿度光纤传感器相连接，若干所述光耦合器相连接。作为优选，若干所述温湿度光纤传感器沿所述支护桩深度方向均匀布置。沿支护桩深度方向均匀布置的温湿度光纤传感器能够对基坑内各个深度位置进行监测，以保证覆盖基坑内更多位置，进一步确保监控数据的全面性以及准确性。作为优选，所述温湿度光纤传感器包括若干传感节点，所述传感节点包括包裹在一起的第一传感光纤和第二传感光纤，所述第一传感光纤和第二传感光纤在所述传感节点处缠绕若干圈。将第一传感光纤与第二传感光纤在传感节点处缠绕若干圈能够使其长度留有一定余量，当基坑中发生位移时使第一传感光纤、第二传感光纤伸展开来，避免其断裂或者损坏。作为优选，所述光耦合器将光环形器一、光环形器二端口二中的激光分别传输至第一传感光纤和第二传感光纤。采用以上结构后，本专利技术的一种深层地下基坑多场监测装置与现有技术相比具有以下优点：首先，通过激光发生器发生出激光信号，并传输至光环形器中，在光环形器的传递作用下，将激光信号传递至光耦合器中，并通过光耦合器将激光信号输送至温湿度光纤传感器，温湿度光纤传感器的反馈信号通过光耦合器回到光环形器中，通过环形器后被传输至光探测器中进行光电转换，并通过光探测器将电数据传输至处理器中进行处理，这样的设置能够快捷有效的将基坑中的温湿度信号有效的传递至处理器中进行监控和分析，其次，若干光耦合器以并联的方式连接，同时每个光耦合器均连接有一个温湿度光纤传感器，这样能够对基坑中多个位置的温湿度进行监控，以保证监控数据的全面性以及准确性。作为优选，所述第一传感光纤、第二传感光纤包括能够涂敷敏感材料的裸露处，所述第一传感光纤在所述裸漏处涂敷有温度敏感材料，所述第二传感光纤在所述裸漏处涂敷有湿度敏感材料。通过在第一传感光纤上设置裸漏处，并涂敷温度敏感材料，使第一传感光纤能够对温度进行监测，在第二传感光纤上设置裸漏处，并涂敷湿度敏感材料，使第二传感光纤能够对湿度进行监测。作为优选，所述传感节点包括外壳，所述外壳上设置有光纤入口和光纤出口，所述外壳内设置有固定在外壳上的滚动杆，所述滚动杆用于缠绕所述第一传感光纤和第二传感光纤，所述外壳上还开设有开口，所述开口供第一传感光纤和第二传感光纤感测周围温度和湿度信息。作为优选，所述外壳的外侧缠绕有防腐蚀金属线圈。外壳的外侧缠绕防腐蚀金属线圈能够避免传感节点在基坑中由于泥土中的水分或其他具有腐蚀性的材料而损坏，确保传感节点的使用寿命。作为优选，还包括探地雷达、上位机，所述探地雷达与所述上位机相连接，所述处理器与所述上位机相连接。探地雷达用于探测传感节点上的防腐蚀金属线圈的位置，并根据测量位置与水平相对位置测量出金属多个传感节点中的金属线圈的相对位置。还包括一种深层地下基坑多场监测方法，其特征在于，它包括步骤：S1：对各个支护桩之间的温度场、湿度场以及应力场进行监测；S2：根据S1中所监测的温度场、湿度场以及应力场进行有限元分析。通过对各个支护桩之间的温度场、湿度场以及应力场进行监测并进行有限元分析能够保证对基坑内各个位置的温度、湿度信息进行记录，通过多个传感节点的位置信息反映出支护桩之间的遮帘效果，即反映出应力场，多个传感节点的温湿度信息则能够反映出深层地下空间的渗漏情况以及温度情况即，根据针对上述情况的有限元分析，进而对地下空间中的遮帘效应、热岛效应等情况进行综合分析，更加准确的预测和评估下一步施工中的或者已施工工程的潜在风险。作为优选，所述应力场通过对各个传感节点的位置信息记录分析得到，所述温度场、湿度场通过对各个温湿度光纤传感器的温度及湿度信息记录分析得到。附图说明图1是本专利技术的一种深层地下基坑多场监测装置的示意图。图2是本专利技术的一种深层地下基坑多场监测装置的布置结构示意图。图3为图2中“A”区域的局部放大示意图。图4是本专利技术的一种深层地下基坑多场监测装置的传感节点剖面结构示意图。其中，1、支护桩；2、温湿度光纤传感器；3、光耦合器；4、光环形器；4.1、第一端口；4.2、第二端口；4.3、第三端口；5、激光发生器；6、光探测器；7、处理器；8、传感节点；8.1、第一传感光纤；8.2、第二传感光纤；8.3、裸漏处；8.4、外壳；8.5、滚动杆；8.6、防腐蚀金属线圈。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。根据说明书附图1-4所示，本专利技术提供一种深层地下基坑多场监测装置，它包括监测装置、若干支护桩1，支护桩1固定安装在基坑内部，用于对基坑进行支撑作用，承受基坑内的水平图压力或滑坡推力，保证基坑稳定，监测装置包括若干温湿度光纤传感器2、若干光耦合器3、光环形器4、激光发生器5、光探测器6、处理器7，本实施例中，光环形器4设置为两个，分别为光环形器一、光环形器二，光环形器一、光环形器二均具有三个端口，分别为第一端口4.1、第二端口4.2、第三端口4.3，第一端口4.1、第二端口4.2、第三端口4.3依次相连，其中光环形器4的第一端口4.1与激光发生器5相连接，光环形器4的第二端口4.2与光耦合器3相连，光环形器4的第三端口4.3与光探测器6相连接，使得激光发生器5所发生的光能够从第一端口4.1进入，并从第二端口4.2离开并进入光耦合器3中，其中光耦合器3有若干个并且互相连接，同时每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深层地下基坑多场监测装置，其特征在于，它包括若干支护桩、监测装置，所述支护桩安装在所述基坑内，所述监测装置包括若干温湿度光纤传感器、若干光耦合器、光环形器一、光环形器二、激光发生器、光探测器、处理器，所述光环形器一和光环形器二均设置有第一端口、第二端口、第三端口，所述激光发生器发出两束激光分别与所述光环形器一和光环形器二的第一端口相连接，所述光环形器一和光环形器二的第二端口与所述光耦合器相连接，所述光环形器一和光环形器二的第三端口与所述光探测器相连接，所述光探测器与所述处理器相连接，若干所述光耦合器分别与所述温湿度光纤传感器相连接，若干所述光耦合器相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种深层地下基坑多场监测装置，其特征在于，它包括若干支护桩、监测装置，所述支护桩安装在所述基坑内，所述监测装置包括若干温湿度光纤传感器、若干光耦合器、光环形器一、光环形器二、激光发生器、光探测器、处理器，所述光环形器一和光环形器二均设置有第一端口、第二端口、第三端口，所述激光发生器发出两束激光分别与所述光环形器一和光环形器二的第一端口相连接，所述光环形器一和光环形器二的第二端口与所述光耦合器相连接，所述光环形器一和光环形器二的第三端口与所述光探测器相连接，所述光探测器与所述处理器相连接，若干所述光耦合器分别与所述温湿度光纤传感器相连接，若干所述光耦合器相连接。


2.根据权利要求1所述的一种深层地下基坑多场监测装置，其特征在于，若干所述温湿度光纤传感器沿所述支护桩深度方向均匀布置。


3.根据权利要求1和2所述的一种深层地下基坑多场监测装置，其特征在于，所述温湿度光纤传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金芳，
申请(专利权)人：李金芳，
类型：发明
国别省市：河南;41