[发明专利]一种利用光纤测试灌注桩内力的装置及方法

说明书

本发明公开了一种利用光纤测试灌注桩内力的装置及方法，该装置包括分流环部件、测管、注浆管、光纤结构和光纤定位器，光纤结构包括光纤植入插头和光纤，分流环部件包括分流环、上接头和下接头，光纤植入插头包括插头块体、上螺纹接头和插头，光纤定位器包括上接头部和定位体，所述定位体内设置有竖向通道和伸缩齿结构；该方法包括以下步骤：一、分流环部件制作；二、测管、注浆管和分流环部件的安装；三、分流环、测管和注浆管的吊装；四、光纤植入；五、注浆；六、灌注桩的桩头引线及初始值采集；七、灌注桩的载荷加载及应变数据采集处理；八、灌注桩内力的获取。本发明设计合理，对灌注桩施工影响小，提高测试准确。

技术领域

本发明属于灌注桩内力测试技术领域，尤其是涉及一种利用光纤测试灌注桩内力的装置及方法。

背景技术

灌注桩广泛应用于工业与民用建筑、港口、铁路和公路等工程的基础工程中，对其内力测试是进行桩基设计优化的直接依据，良好的桩身内力测试可为国家节约大量的建设资金，带来巨大经济效益和社会效益。分布式光纤传感技术中的光纤既为传输器又为传感器，利用光纤中光的散射，可以连续监测光纤上每一点的变形情况。利用分布式光纤传感技术的特点，将光纤植入灌注桩体并与灌注桩体发生协同变形便可实现对灌注桩桩身连续变形的检测，进而达到对灌注桩桩基内力测试的目的。为达到以上目的需要开发一种利用光纤测试灌注桩内力的装置及方法，方便光纤植入，对灌注桩施工影响小，且确保灌注桩的内力测试准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种利用光纤测试灌注桩内力的装置，其设计合理，施工便捷，方便光纤植入，对灌注桩施工影响小，且确保灌注桩的内力测试准确。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用光纤测试灌注桩内力的装置，其特征在于：包括设置在灌注桩内的分流环部件、安装在所述分流环部件上的测管与注浆管和设置在测管内的光纤结构，以及设置在分流环部件底部的光纤定位器，所述光纤结构包括光纤植入插头和穿设在光纤植入插头上且沿测管布设的光纤，所述光纤植入插头伸入所述光纤定位器内；

所述分流环部件包括分流环、设置在分流环顶部的上接头和设置在分流环底部的下接头，所述上接头的数量为多个，多个所述上接头分别与测管与注浆管连接，所述下接头与所述光纤定位器连接，所述测管包括多个相连的测管段，相邻两个测管段通过上测管接头连接，所述注浆管包括多个相连的注浆管段，相邻两个注浆管段通过上注浆管接头连接，所述光纤植入插头包括插头块体、安装在插头块体上的上螺纹接头和安装在插头块体底部的插头，所述插头块体上设置有供光纤穿设的U形槽，所述光纤呈U形布设在测管内；

所述光纤定位器包括上接头部和与上接头部连接的定位体，所述定位体内设置有供光纤植入插头插入的竖向通道和对所述插头进行定位的伸缩齿结构，所述上接头部与所述下接头连接，所述插头上设置有与所述伸缩齿结构配合的定位槽，所述测管内填充水泥浆。

上述的一种利用光纤测试灌注桩内力的装置，其特征在于：所述分流环的外径与灌注桩所需的钢筋笼的内径相同，所述分流环为中空结构；

所述上接头的数量为三个，三个所述上接头沿分流环的半圆周均布，三个所述上接头分别为第一测管接头、第二测管接头和注浆连接头，所述下接头的数量为两个，两个所述下接头关于分流环的中心对称布设，两个所述下接头分别为第一定位接头和第二定位接头；

所述第一测管接头和第一定位接头位于同一直线上，且所述第一测管接头和第一定位接头与分流环连通，所述第二测管接头和第二定位接头位于同一直线上，且所述第二测管接头和第二定位接头与分流环连通，所述注浆连接头与分流环连通。

上述的一种利用光纤测试灌注桩内力的装置，其特征在于：所述定位体靠近上接头部的顶部设置有过渡部，所述过渡部的截面由上接头部至竖向通道逐渐减少，所述上接头部与所述下接头螺纹连接；