用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统技术方案

本技术公开了一种用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统。该光纤感应系统包括光纤传感器(1)和BOTDA测量系统装置(2)，光纤传感器内设置有子光纤，用于克服光纤的温度敏感性，光纤传感器的连接端与BOTDA测量系统装置连接；光纤传感器内设置有导向片(13)；光纤传感器设置在地下钻孔内，并且沿着地下钻孔的内壁排布，光纤传感器中的导向片面对地下钻孔的中轴线；导向片为薄钢片、玻璃钢片或塑料片。在光纤传感器中设置有导向片，光纤传感器中的导向片面对地下钻孔的中轴线，光纤传感器就只能在地下钻孔的中轴线所在的平面范围内偏移位置，多条光纤传感器的法向互不平行，从而有利于准确推算地下囊袋(41)的形状。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种地下建筑结构施工监测技术，尤其涉及一种用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统。

技术介绍

1、在建筑工程领域，目前有一种专用于构建地下结构的施工方法，该施工方法称作“囊式注浆法”，由该“囊式注浆法”所构建的地下结构称作“囊式注浆结构”(具体可参见专利文献《cn201810580515_一种基坑周边土体的变形控制方法及装置》)。为了把控囊式注浆结构的施工质量，目前有多种物探方法和传感材料能够对囊式注浆结构的地下形状、影响方向和影响范围进行检测。

2、目前的问题在于，若使用常规的物探方法和传感材料则存在以下问题：

3、1、常规的物探方法通常分辨率低、探测范围过大，容易被周围其他建筑影响，尤其囊式注浆常用在施工场地周边，物探波极易受到干扰；

4、2、若在囊袋四周设置物理位置信号发射器，则发射器不可回收，易对土质产生污染，造价高且不环保；

5、3、通过多条线材料探测囊袋膨胀后的形状，若材料过硬则难以随囊袋，若材料过软则易被拉伸，对最终变形量产生影响；

6、4、分析线材料的变化长度，仅可知各个方向的大体膨胀位移比，尤其是囊袋较长时，很难得到沿着埋深的三维的形状变化。

7、综上所述，目前的常规的物探方法和传感材料无法满足较高施工质量要求的囊式注浆结构。

8、目前，在建筑施工领域，已经开始采用botda测量法来对建筑施工结构进行精确测量，以获取精确的施工结构数据，依据施工结构数据就可以对建筑施工结构的施工质量进行实施有效的管控。

9、所述botda测量法，其中的“botda”是指“布里渊光时域分析”，具体来说，是指botda技术利用光纤中自发布里渊散射光功率或频移的变化量与温度和应变变化的线性关系来进行全分布式传感。目前，botda测量法的基本构思已经是本领域的公知常识，在此不再赘述。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，该光纤感应系统中的多条布置于地下钻孔内光纤传感器的法向互不平行，从而有利于准确推算地下囊袋的形状。

2、为了实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：

3、一种用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，包括光纤传感器和botda测量系统装置，所述光纤传感器内设置有子光纤，光纤传感器的连接端与botda测量系统装置连接；所述光纤传感器内设置有导向片；所述光纤传感器设置在地下钻孔内，并且沿着地下钻孔的内壁排布，光纤传感器中的导向片面对地下钻孔的中轴线。

4、进一步地，所述光纤传感器在地下钻孔内依照沿内壁u型回转布置形式来布置。

5、进一步地，所述光纤传感器在地下钻孔内依照跨中间u型回转布置形式来布置。

6、进一步地，所述光纤传感器内的子光纤在光纤传感器内呈回转式设置；所述光纤传感器在地下钻孔内依照自由垂坠布置形式来布置。

7、进一步地，所述光纤传感器内设置的子光纤包括第一子光纤和第二子光纤，所述第一子光纤和第二子光纤相隔导向片而置。

8、进一步地，所述导向片为薄钢片、玻璃钢片或塑料片。

9、进一步地，所述botda测量系统装置包括处理器、泵浦光发生器和连续光发生器。

10、进一步地，所述光纤传感器中设置的所有子光纤并行设置。

11、本技术的光纤感应系统相对现有技术，其有益效果在于：在光纤传感器中设置有导向片，光纤传感器则只能在与导向片垂直的二维平面内弯曲，在布置光纤传感器的时候，使得光纤传感器中的导向片面对地下钻孔的中轴线，光纤传感器就只能在地下钻孔的中轴线所在的平面范围内偏移位置，多条光纤传感器的法向互不平行，从而有利于准确推算地下囊袋的形状。

12、此外，两根或多根子光纤同时测量某一段的弯曲，必然一侧受拉而一侧受压，光纤传感器中的子光纤并行设置，通过处理数据保证了每一段测量数据不受温度干扰。

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【技术保护点】

1.一种用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，包括光纤传感器(1)和BOTDA测量系统装置(2)，所述光纤传感器(1)内设置有子光纤，光纤传感器(1)的连接端与BOTDA测量系统装置(2)连接；

2.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)在地下钻孔内依照沿内壁U型回转布置形式来布置。

3.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)在地下钻孔内依照跨中间U型回转布置形式来布置。

4.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)内的子光纤在光纤传感器(1)内呈回转式设置；所述光纤传感器(1)在地下钻孔内依照自由垂坠布置形式来布置。

5.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)内设置的子光纤包括第一子光纤(11)和第二子光纤(12)，所述第一子光纤(11)和第二子光纤(12)相隔导向片(13)而置。

6.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述导向片(13)为薄钢片、玻璃钢片或塑料片。

7.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述BOTDA测量系统装置(2)包括处理器(21)、泵浦光发生器(22)和连续光发生器(23)。

8.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)中设置的所有子光纤并行设置。

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【技术特征摘要】

1.一种用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，包括光纤传感器(1)和botda测量系统装置(2)，所述光纤传感器(1)内设置有子光纤，光纤传感器(1)的连接端与botda测量系统装置(2)连接；

2.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)在地下钻孔内依照沿内壁u型回转布置形式来布置。

3.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)在地下钻孔内依照跨中间u型回转布置形式来布置。

4.根据权利要求1所述用于监测囊式注浆形态的光纤感应系统，其特征在于：所述光纤传感器(1)内的子光纤在光纤传感器(1)内呈回转式设置；所述光纤传感器(1)在地下钻孔内依照自由垂坠布...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建华，李聪政，俞海洲，武浩，鹿存亮，尹骥，马宗玉，海明雷，卫佳琦，张璐璐，张启瑞，李想，刘胤，
申请(专利权)人：上海勘察设计研究院集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：