巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土木工程領(lǐng)域，特別涉及一種巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光導(dǎo)纖維監(jiān)測(cè)技術(shù)由于測(cè)量精度高而具有較為廣闊的應(yīng)用前景。目前光導(dǎo)纖維監(jiān)測(cè)技術(shù)的最大測(cè)量距離為80km，應(yīng)變量測(cè)范圍為-1.5?+1.5 %，應(yīng)變測(cè)量精度達(dá)±0.003%，該監(jiān)測(cè)技術(shù)既能對(duì)早期的土層小變形作出反應(yīng)，又能對(duì)中后期土層的大變形(如垮塌)作出反應(yīng)。因此，可利用光導(dǎo)纖維監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)土體內(nèi)部的變形量進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)預(yù)報(bào)塌陷，尤其適用于線狀工程如巖溶區(qū)高速公路的塌陷監(jiān)測(cè)中。在實(shí)際的使用過(guò)程中，在高速公路建設(shè)施工時(shí)，根據(jù)需要沿公路將光纖按一定的深度間隔鋪設(shè)于路基以上、路面以下，當(dāng)公路投入使用后，即可不斷獲得路基不同位置的土層垂直變形情況，從而判斷公路可能發(fā)生塌陷的時(shí)間和位置。
[0003]然而，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的巖溶路基監(jiān)測(cè)時(shí)，通常是將光纖直接埋設(shè)在所需的土層，這樣，一方面光纖自身的結(jié)構(gòu)很容易受到破壞而影響整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程，另一方面，由于僅設(shè)置光纖而使監(jiān)測(cè)過(guò)程中只能對(duì)巖溶路基病害進(jìn)行監(jiān)測(cè)而不能實(shí)現(xiàn)對(duì)巖溶路基病害(如塌陷)的整治。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，在本領(lǐng)域中希望尋求一種能夠有效監(jiān)測(cè)巖溶路基病害的同時(shí)還能夠?qū)r溶路基病害進(jìn)行部分整治的巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出了一種巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置，包括鋪設(shè)在巖溶路基上的土工布，以及固定在土工布上的多根光纖。其中，土工布包括第一布層和第二布層，多根光纖等間隔式固定在第一布層和第二布層之間，并且相鄰光纖之間的間距范圍為0.5m至lm。
[0007]本實(shí)用新型通過(guò)將多根光纖間隔式設(shè)置在土工布上，一方面利用光纖自身的光感特性可作為敏感元件，光纖在使用中又起到了信號(hào)傳輸?shù)淖饔茫虼丝捎行?duì)巖溶路基的狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；另一方面本實(shí)用新型將光纖固定在土工布上，土工布本身可以有效固定并保護(hù)光纖，通過(guò)對(duì)土工布的設(shè)計(jì)和選材，使其具有一定的強(qiáng)度、過(guò)濾性和耐腐蝕性等，可使土工布對(duì)巖溶路基具有一定的整治作用。本實(shí)用新型通過(guò)光纖與土工布的結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖溶路基監(jiān)測(cè)和整治的目的。另外，通過(guò)將光纖固定在第一布層和第二布層之間可充分固定并有效地保護(hù)光纖，同時(shí)第一布層和第二布層還加強(qiáng)了土工布自身的強(qiáng)度，使其能夠更好地承受壓力。優(yōu)選地，可根據(jù)需要對(duì)第一布層或第二布層的厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如第一布層或第二布層可以是由不同的多個(gè)布層疊置而成。
[0008]等間隔設(shè)置的光纖使巖溶路基的監(jiān)測(cè)更均勻，從而保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0009]相鄰光纖之間的間距范圍為0.5m至lm。在該范圍內(nèi)的間距可達(dá)到最好的監(jiān)測(cè)效果，相鄰光纖之間的間距優(yōu)選為0.5m。
[0010]在一些實(shí)施方案中，每根光纖上還間隔式設(shè)置有光纖傳感器。該光纖傳感器優(yōu)選為光纖布拉格光柵，其體積小，易與光纖進(jìn)行耦合，并且還具有不受環(huán)境塵埃影響的優(yōu)良性會(huì)K。
[0011]在一些實(shí)施方案中，光纖傳感器等間距分布在光纖上。等間距分布的光纖傳感器可對(duì)整根光纖內(nèi)傳輸?shù)奈锢硖匦詤?shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而監(jiān)測(cè)光纖所對(duì)應(yīng)的巖溶路基的應(yīng)力和應(yīng)變，這種設(shè)置使監(jiān)測(cè)更準(zhǔn)確。
[0012]在一些實(shí)施方案中，相鄰光纖傳感器之間的間距與相鄰光纖之間的間距相等。該設(shè)置使相鄰的監(jiān)測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度和寬度均相等，即當(dāng)傳感器工作時(shí)可同時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)相等監(jiān)測(cè)區(qū)域的應(yīng)力和應(yīng)變的變化，充分保證了監(jiān)測(cè)的均勻性，提高了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0013]在一些實(shí)施方案中，裝置還包括與光纖相連的監(jiān)測(cè)儀。外界被測(cè)參數(shù)與光纖內(nèi)的光相互作用，使光波參數(shù)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的光信號(hào)，此光信號(hào)通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳入監(jiān)測(cè)儀，通過(guò)測(cè)量因光參數(shù)變化而產(chǎn)生的電信號(hào)變化即可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巖溶路基的形變區(qū)域及形變位移量。
[0014]在一些實(shí)施方案中，土工布由合成纖維通過(guò)針刺或編織而成。優(yōu)選地，土工布由具有耐腐蝕性和滲透性的材料制成。使用該種材料的土工布具有優(yōu)良的耐腐蝕、過(guò)濾、隔離和加固防護(hù)的作用。
[0015]在一些實(shí)施方案中，光纖通過(guò)繩線縫制在第一布層和第二布層之間。通過(guò)繩線縫制可以實(shí)現(xiàn)在不損壞光纖的前提下對(duì)光纖的有效固定，其固定簡(jiǎn)單方便，同時(shí)該種固定方式不會(huì)對(duì)光纖監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。
[0016]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)本實(shí)用新型將光纖與土工布結(jié)合在一起應(yīng)用于巖溶路基，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖溶路基的監(jiān)測(cè)和整治；
[0018]2)本實(shí)用新型在光纖上設(shè)置了傳感器，使其對(duì)巖溶路基的監(jiān)測(cè)更為精確，尤其是使用了光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器，其測(cè)量精度高、抗干擾能力更強(qiáng)，能在同一根光纖內(nèi)集成多個(gè)復(fù)用，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性；同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)和安裝；
[0019]3)本實(shí)用新型將土工布設(shè)置為第一布層和第二布層，有效地保護(hù)并固定了光纖，同時(shí)還提高了其自身的強(qiáng)度，更利于對(duì)巖溶路基塌陷的整治。
【附圖說(shuō)明】
[0020]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0021]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]這里所介紹的細(xì)節(jié)是示例性的，并僅用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行例證性討論，它們的存在是為了提供被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。關(guān)于這一點(diǎn)，這里并沒有試圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)作超出于基本理解本實(shí)用新型所需的程度的介紹，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)說(shuō)明書及其附圖可以清楚地理解如何在實(shí)踐中實(shí)施本實(shí)用新型的幾種形式。
[0025]圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型提供的巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖。該巖溶路基監(jiān)測(cè)裝置10包括鋪設(shè)在巖溶路基上的土工布1，以及固定在土工布I上的多根光纖2(圖中僅示例性標(biāo)出一個(gè))。其中，土工布I包括第一布層和第二布層，光纖間隔式固定在第一布層和第二布層之間。
[0026]本實(shí)用新型通過(guò)將多根光纖2間隔式設(shè)置在土工布I上，一方面利用光纖2自身的光感特性可作為敏感元件，光纖2在使用中又起到了信號(hào)傳輸