[发明专利]一种自感知智能灌浆套筒及其使用方法

说明书

一种自感知智能灌浆套筒及其使用方法，包括套筒本体，套筒本体内设有两根互成180度的光纤传感器，光纤传感器穿过套筒本体内部，两端露出且均设有光纤传感器接头，每根光纤传感器至少有一个所述光纤传感器接头与传输光纤相连，传输光纤另一端与分布式光纤调制解调仪相连，分布式光纤调制解调仪上设有若干个接孔，传输光纤接入分布式光纤调制解调仪接孔内，分布式光纤调制解调仪通过数据传输线一与数据采集仪相连，数据采集仪还通过数据传输线二与数据分析仪相连。本发明具有安全、测量精确、成本低、适用性广等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

技术领域

本发明属于结构健康监测领域，尤其涉及一种自感知智能灌浆套筒及其使用方法。

背景技术

在土木工程中，混凝土结构体系是应用规模最为广泛的结构体系类型，而装配式混凝土结构体系具有建造速度快、建设成本低、资源消耗少等优点，成为建筑业发展的主要方向。在装配式混凝土结构体系中预制构件的连接是关键技术，其中钢筋的连接通常采用灌浆套筒连接的方式。因此钢筋的灌浆套筒连接成为装配式混凝土结构体系中最为关键的技术和施工步骤，采用灌浆套筒连接的钢筋的连接状态和受力状态成为影响结构安全的核心。然而在实际工程中由于灌浆套筒是埋藏在混凝土内部的隐蔽工程，其灌浆质量和受力状态的监测十分困难，因此有必要研究一种具备自感知能力的智能灌浆套筒以实现灌浆套筒健康状态的监测。

光纤传感技术具有灵敏度高、线性度好、抗电磁干扰能力极强、耐腐蚀性好、传输距离远、良好的长期工作稳定性等优点，近年来已经在航空航天、医疗、结构健康监测等领域中取得成功应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种自感知智能灌浆套筒及其使用方法，要解决现有技术无法对灌浆套筒内灌浆程度和灌浆套筒受力进行监测的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自感知智能灌浆套筒，其特征在于：包括套筒本体，套筒本体内设有两根互成108度的光纤传感器，所述光纤传感器穿过套筒本体内部，两端露出且均设有光纤传感器接头，每根光纤传感器至少有一个所述光纤传感器接头与传输光纤相连，所述传输光纤另一端与分布式光纤调制解调仪相连，所述分布式光纤调制解调仪上设有若干个接孔，传输光纤接入接孔内，所述分布式光纤调制解调仪通过数据传输线一与数据采集仪相连，所述数据采集仪还通过数据传输线二与数据分析仪相连。

进一步优选地，所述套筒本体为管状结构，其内部腔体即为灌浆腔，所述灌浆腔内设有两段待接钢筋，所述套筒本体的两端开口处设有密封圈，所述套筒本体一端侧面设有排浆孔，另一端侧面设有灌浆孔。

进一步地，所述套筒本体的内壁上设有剪力环，若干个所述剪力环沿套筒本体内壁间隔设置，相邻剪力环之间的空间为剪力槽。

进一步地，所述套筒本体内对称设有两根互成180度的光纤传感器，所述光纤传感器外包裹一层纤维增强复合材料。

进一步地，所述剪力环上设有贯穿孔，所述光纤传感器穿过剪力环贯穿整个套筒本体，所述套筒本体内部腔体内中部设有钢筋限位块，所述钢筋限位块一端与套筒本体内壁连接固定。

进一步地，所述穿孔由激光打孔器打孔成型。

此外，每侧所述套筒本体外部端面上均设有两个光纤锚定装置，每对所述光纤锚定装置对应一个光纤传感器，对所述光纤传感器进行预张拉后通过光纤锚定装置锚定在套筒本体外部端面，将光纤传感器与套筒本体固定。

进一步优选地，所述套筒本体由铸铁加工铸造而成。

一种自感知智能灌浆套筒的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、制作套筒本体：制作套筒本体，所述套筒本体上带有剪力环、钢筋限位块、排浆孔和灌浆孔；