[发明专利]一种基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法

权利要求书

1.一种基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将管节环向布设光缆位置结构体表面清洁干净，去除杂质后在结构体表面做好光缆布设指示线，在布设指示线按照一定宽度涂刷一层环氧树脂胶水；

S2、在涂抹胶水上沿着一个方向布设光缆，采用滚轮按压密实光缆，使光缆与胶水充分接触；

S3、待光缆布设完成后，再在光缆上部再次涂刷一层环氧树脂胶水，再次用滚轮按压密实然后采用布基胶带临时固定光缆，防止光缆脱落，待环氧胶水固化24h左右即可牢固的固定在结构体表面并和结构体实现良好的耦合；

S4、将光缆与数据采集设备连接，通过测量光纤中的背向自然布里渊散射光的频率漂移量及反射波长漂移量，计算光纤的应变量，进而测得到管节内壁混凝土应力变化。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法，其特征在于，所述光缆为玻璃纤维复合基光缆，所述光缆内嵌入0.9mm高传递紧包护套应变感测光缆。

3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法，其特征在于，所述步骤S1中布设光缆位置分别在设管节的三个断面，所述光缆沿管节内壁环向设置。

4.根据权利要求1所述的基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法，其特征在于，所述数据采集设备为分布式光纤应变解调仪或柜式模块化光纤光栅设备。

5.根据权利要求4所述的基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法，其特征在于，所述数据采集设备为分布式光纤应变解调仪，则光纤的应变量根据下式计算：

式(Ⅰ)中：v_B(ε)是应变为ε时的布里渊频率的漂移量；

v_B(0)是应变为0时的布里渊频率的漂移量；

为比例系数；

ε为光纤的应变量。

6.根据权利要求4所述的基于光纤传感的顶管管节内壁混凝土应力监测方法，其特征在于，所述数据采集设备为柜式模块化光纤光栅设备，则光纤的应变量根据下式计算：

Δλ_B＝α_εε+α_TΔT (Ⅱ)；

式(Ⅱ)中：Δλ_B为反射波长漂移量；

a_ε为光纤光栅应变灵敏系数；

a_T为光纤光栅的温度灵敏度系数；

ΔT为温度变化值

ε为光纤的应变量。