[发明专利]桥墩监测方法

说明书

本发明提供了一种桥墩监测方法，包括：加工多个光纤光栅监测件，各光纤光栅监测件均具有光纤光栅液位计和光纤光栅倾角计，且光纤光栅液位计和光纤光栅倾角计均与解调仪连接；待桥梁施工完成后，沿桥梁的延伸方向，在桥梁的桥墩的顶部安装光纤光栅监测件，且各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桥墩作为基准桥墩，在基准桥墩上设置供液箱体，其他桥墩上均设置光纤光栅监测件，将供液箱体与光纤光栅液位计连接以为光纤光栅液位计供液；根据光纤光栅监测件测得的数据判断桥墩的沉降和倾斜情况。本发明解决了现有技术中的桥墩无法实时有效地进行监测的问题。

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，具体而言，涉及一种桥墩监测方法。

背景技术

桥墩的稳定性直接关系到桥梁结构的安全，为了确保桥梁的安全使用，必须对桥墩进行监测，以确定其形变状态。由于桥梁桥墩形变主要表现在沉降和倾斜上，所以对高铁桥墩不均匀沉降和倾斜进行监测是十分必要的。目前运用的监测技术主要还是依托传统的监测方法，运用全站仪等对其监测，监测周期较长，往往不能实时有效的进行监测，将现场状况实时的反馈出来。而且人为误差较大，不利于桥梁运行过程中的健康监测。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种桥墩监测方法，以解决现有技术中的桥墩无法实时有效地进行监测的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种桥墩监测方法，包括：加工多个光纤光栅监测件，各光纤光栅监测件均具有光纤光栅液位计和光纤光栅倾角计，且光纤光栅液位计和光纤光栅倾角计均与解调仪连接；待桥梁施工完成后，沿桥梁的延伸方向，在桥梁的桥墩的顶部安装光纤光栅监测件，且各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桥墩作为基准桥墩，在基准桥墩上设置供液箱体，其他桥墩上均设置光纤光栅监测件，将供液箱体与光纤光栅液位计连接以为光纤光栅液位计供液；根据光纤光栅监测件测得的数据判断桥墩的沉降和倾斜情况。

进一步地，光纤光栅液位计包括：波纹管，波纹管的两端封闭；液位光栅，液位光栅设置在波纹管的内表面的上部，液位光栅通过光纤与解调仪连接；储液箱体，波纹管设置在储液箱体内，储液箱体通过底座与桥墩连接，且储液箱体与供液箱体连通，波纹管的两端固定在储液箱体的底部。

进一步地，储液箱体的顶部设置有进水口、出水口和导线口，靠近基准桥墩的储液箱体的进水口与供液箱体连通，且出水口与另一个储液箱体的进水口连通，光纤通过导线口穿出并与解调仪连接。

进一步地，供液箱体的液面高度高于储液箱体的高度。

进一步地，光纤光栅液位计测量的波长λ与相应的桥墩的沉降值h之间的关系为：

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

进一步地，光纤光栅液位计和光纤光栅倾角计均通过底座设置在桥墩上。

进一步地，光纤光栅倾角计的两个倾角光栅测量的两个波长λ₁和λ₂与相应的桥墩的倾斜角度I之间的关系为：

I＝K_s·[(λ₁-λ₁₀)+(λ₂-λ₂₀)]，

其中，K_s为光纤光栅倾角计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。