[实用新型]一种光纤光栅自适应铺设装置

说明书

本实用新型涉及灌桩光纤植入领域，特别涉及一种光纤光栅自适应铺设装置。装置包括握杆、弧形杆件、光纤光栅传送组件，光纤光栅传送组件包括径向夹角调节杆、光纤光栅固定模组，弧形杆件设有第一杆件开孔，握杆的一端连接在第一杆件开孔内；径向夹角调节杆设有与弧形杆件连接的第二杆件开孔，径向夹角调节杆与光纤光栅固定模组的一端铰接，光纤光栅固定模组另一端固定待安装的光纤光栅，光纤光栅固定模组绕铰接位转动至与钢筋笼的主筋平行后通过紧固件进行角度固定，光纤光栅呈U字型地铺设在钢筋笼的箍筋和主筋的交接处。本实用新型最大限难度地提高光纤光栅存活率，实现在桩基静载过程中长螺旋钻孔压灌桩轴力分布的有效测量。

技术领域

本实用新型涉及灌桩光纤植入领域，特别涉及一种光纤光栅自适应铺设装置。

背景技术

针对灌桩光纤植入的技术，已有相关的专利技术，但其在测量长螺旋钻孔压灌桩轴力分布特性时，仍存在部分的局限性，具体如下：

专利CN 211876974 U：“一种灌注桩桩身内力测试用光纤的植入装置”中，包括光纤、内部设置有水泥浆的声测管、伸入声测管内的光纤植入器、以及与所述光纤植入器和光纤连接的缠绕机构。其特点是在灌注桩施工后植入光纤，利用底部锤头增加光纤植入器的重量，从而利用光纤植入器的自重和钢丝绳将光纤带入刚注满水泥浆的声测管，可将光纤沿声测管通长布设并保证光纤的竖直度，实现了灌注桩的施工后光纤植入，避免了与灌注桩施工的交叉影响，光纤成活率高。

专利CN105332393B：“一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度监测系统的施工工艺”中，利用光纤光栅传感技术，在长螺旋灌注桩后插笼施工过程中，将传感器固定在钢筋笼壁外侧，利用保护套管将数据采集端口安全引出施工作业面上部，从而测量桩基应力应变数据。

专利CN211876974U：“一种灌注桩桩身内力测试用光纤的植入装置”中，在灌注桩施工后铺设光纤，光纤无法与水泥或者钢筋结合在一起，因此在静载试验过程中无法共同变形，影响轴力测量结果。

专利CN105332393B：“一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度监测系统的施工工艺”中，将光纤传感器安装在钢筋笼外侧，使光纤传感器暴露在外，在施工过程中容易使光纤受损，成活率低。

需要注意的是，长螺旋钻孔压灌桩的钢筋笼，一般直径为400～800mm，设置有多条纵向的主筋，并通过密集的螺旋箍筋在外侧焊接固定而成。其中，一条主筋中用于整体钢筋笼的起吊，有突出的吊耳。另外，长螺旋钻孔压灌桩的钢筋笼一端为锥形闭口，目的在于使用振捣器将钢筋笼插入充满石子的混凝土中。因此，在测量长螺旋钻孔压灌桩轴力分布特性时，应当将光纤光栅铺设在箍筋和非起吊用的主筋的交接处，避免安装在钢筋笼外侧，从而在起吊和插入混凝土过程中保护光纤的安全。然而，由于箍筋密集，难以通过双手操作在钢筋笼内部传递光纤，同时由于钢筋笼一端闭口和钢筋笼直径较小，难以采用传统做法安装光纤，即工人在钢筋笼行走，把光纤在钢筋笼内拉直后固定在主筋上。因此，本实用新型针对长螺旋钻孔压灌桩的钢筋笼的特点，旨在提出更为适用且高效的光纤光栅铺设设备及其使用方法，确保光纤光栅的存活以及后续的桩基轴力分布特性测量。

实用新型内容

本实用新型提供一种光纤光栅自适应铺设装置，旨在最大限难度地提高光纤光栅存活率，从而实现在桩基静载过程中长螺旋钻孔压灌桩轴力分布的有效测量。

本实用新型提供一种光纤光栅自适应铺设装置，包括握杆、弧形杆件、光纤光栅传送组件，所述光纤光栅传送组件包括径向夹角调节杆、可开合的光纤光栅固定模组，所述弧形杆件设有第一杆件开孔，所述握杆的一端连接在第一杆件开孔内，所述弧形杆件以握杆的一端为中心旋转至与钢筋笼的箍筋平行后，通过紧固件与握杆固定连接；所述径向夹角调节杆设有与弧形杆件连接的第二杆件开孔，所述径向夹角调节杆调节在弧形杆件上的位置和角度后通过紧固件固定，所述径向夹角调节杆与光纤光栅固定模组的一端铰接，所述光纤光栅固定模组另一端固定待安装的光纤光栅，所述光纤光栅固定模组绕铰接位转动至与钢筋笼的主筋平行后通过紧固件进行角度固定，所述光纤光栅呈U字型地铺设在钢筋笼的箍筋和主筋的交接处。