[发明专利]桥墩监测方法

权利要求书

1.一种桥墩监测方法，其特征在于，包括：

加工多个光纤光栅监测件，各所述光纤光栅监测件均具有光纤光栅液位计(11)和光纤光栅倾角计(12)，且所述光纤光栅液位计(11)和所述光纤光栅倾角计(12)均与解调仪(20)连接；

待桥梁施工完成后，沿所述桥梁的延伸方向，在所述桥梁的桥墩(30)的顶部安装所述光纤光栅监测件，且各所述光纤光栅监测件之间通过光纤连接；

选定一个沉降值和倾斜角度均为零的所述桥墩(30)作为基准桥墩，在所述基准桥墩上设置供液箱体(40)，其他所述桥墩(30)上均设置所述光纤光栅监测件，将所述供液箱体(40)与所述光纤光栅液位计(11)连接以为所述光纤光栅液位计(11)供液；

根据所述光纤光栅监测件测得的数据判断所述桥墩(30)的沉降和倾斜情况；

所述光纤光栅液位计(11)包括：

波纹管(111)，所述波纹管(111)的两端封闭；

液位光栅(112)，所述液位光栅(112)设置在所述波纹管(111)的内表面的上部，所述液位光栅(112)通过光纤与所述解调仪(20)连接；

储液箱体(113)，所述波纹管(111)设置在所述储液箱体(113)内，所述储液箱体(113)通过底座(117)与所述桥墩(30)连接，且所述储液箱体(113)与所述供液箱体(40)连通，所述波纹管(111)的两端固定在所述储液箱体(113)的底部。

2.根据权利要求1所述的桥墩监测方法，其特征在于，所述储液箱体(113)的顶部设置有进水口(114)、出水口(115)和导线口(116)，靠近所述基准桥墩的所述储液箱体(113)的所述进水口(114)与所述供液箱体(40)连通，且所述出水口(115)与另一个所述储液箱体(113)的所述进水口(114)连通，所述光纤通过所述导线口(116)穿出并与所述解调仪(20)连接。

3.根据权利要求1所述的桥墩监测方法，其特征在于，所述供液箱体(40)的液面高度高于所述储液箱体(113)的高度。

4.根据权利要求1所述的桥墩监测方法，其特征在于，所述光纤光栅液位计(11)测量的波长λ与相应的所述桥墩(30)的沉降值h之间的关系为：

其中，K_p为所述光纤光栅液位计(11)的液位与波长的比值，K_t为波长偏移量与温度的比值，λ₀为所述光纤光栅液位计(11)的初始波长，T₀为λ₀检测时的温度值，T为λ检测时的温度值，ρ为所述波纹管(111)内的液体的密度，g为重力加速度。

5.根据权利要求1所述的桥墩监测方法，其特征在于，所述光纤光栅液位计(11)和所述光纤光栅倾角计(12)均通过底座(117)设置在所述桥墩(30)上。

6.根据权利要求5所述的桥墩监测方法，其特征在于，所述光纤光栅倾角计(12)的两个倾角光栅测量的两个波长λ₁和λ₂与相应的所述桥墩(30)的倾斜角度I之间的关系为：

I＝K_s·[(λ₁-λ₁₀)+(λ₂-λ₂₀)]，

其中，K_s为所述光纤光栅倾角计(12)的倾斜角度与波长的比值，λ₁₀为λ₁测量的初始波长，λ₂₀为λ₂测量的初始波长。

7.根据权利要求1所述的桥墩监测方法，其特征在于，所述光纤光栅液位计(11)和所述光纤光栅倾角计(12)各自串联后分别与一个所述解调仪(20)连接，且所述解调仪(20)与解调上位机(50)连接以处理采集到的数据。

8.根据权利要求1所述的桥墩监测方法，其特征在于，

当所述光纤光栅监测件采集到的桥墩(30)的沉降值或倾斜角度大于预设标准值时，所述桥墩(30)存在风险；或

当所述光纤光栅监测件采集到的桥墩(30)的沉降值和倾斜角度小于或等于所述预设标准值时，所述桥墩(30)安全。