[发明专利]一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置

权利要求书

1.一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，包括监测设备、光纤光栅振动传感器(3)、水工隧洞围岩(4)、锚杆(1)，所述锚杆(1)设置于所述水工隧洞围岩(4)中，所述光纤光栅振动传感器(3)设置于所述锚杆(1)上，所述光纤光栅振动传感器(3)的输出端与所述监测设备的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述监测设备包括宽带光发射器(15)、光纤光栅解调分析仪(8)、手持设备PDA(9)、中控室(12)，所述宽带光发射器(15)的输出端与所述光纤光栅振动传感器(3)的输入端配合连接，所述光纤光栅振动传感器(3)的输出端与所述光纤光栅解调分析仪(8)的输入端配合连接，所述光纤光栅解调分析仪(8)的输入输出端分别与所述手持设备PDA(9)的输入输出端、所述中控室(12)的输入输出端配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述宽带光发射器(15)输出的宽带光经过所述光纤光栅振动传感器(3)反射回特定波长的光信号进入所述光纤光栅解调分析仪(8)，所述光纤光栅解调分析仪(8)将光信号调解呈电信号并处理换算成应变信号，应变信号分别传输给手持设备PDA(9)、所述中控室(12)。

4.根据权利要求1所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述锚杆(1)的侧面开设有对称分布的凹槽，所述凹槽中铺设光纤光栅(2)，所述光纤光栅(2)连入所述光纤光栅振动传感器(3)，并通过树脂胶(11)对所述光纤光栅(2)进行封装构成光纤光栅锚杆(5)。

5.根据权利要求4所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述水工隧洞围岩(4)上开设有若干孔洞，所述光纤光栅锚杆(5)设置于所述孔洞中，通过注入锚杆砂浆(6)固定所述光纤光栅锚杆(5)。

6.根据权利要求4所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述光纤光栅锚杆(5)在所述水工隧洞围岩(4)内布设时沿逆时针0°、45°、90°、135°、180°的方向分别布置。

7.根据权利要求4所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述水工隧洞围岩(4)的内衬壁上设置喷射混凝土(7)，所述光纤光栅锚杆(5)插入所述喷射混凝土(7)中。

8.根据权利要求4所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，在水工隧洞的内壁铺设喷混支护件(14)，沿所述喷混支护件(14)设置有绑扎光纤(13)，所述绑扎光纤(13)分别通讯连接所述光纤光栅振动传感器(3)、所述光纤光栅解调分析仪(8)。

9.根据权利要求8所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述喷混支护件(14)包括沿水工隧洞的挖进方向铺设的纵向钢筋、沿水工隧洞的横断面方向铺设的环向钢筋，所述纵向钢筋与所述环向钢筋固定连接。

10.根据权利要求2所述的一种长期监测水工隧洞衬砌振动特性的装置，其特征在于，所述光纤光栅解调分析仪(8)上设置有Internet网络串口(10)，所述光纤光栅解调分析仪(8)通过所述Internet网络串口(10)分别与所述中控室(12)、所述手持设备PDA(9)通讯连接。