全文摘要
本实用新型属于坝体沉降监测技术领域，具体涉及一种坝体沉降监测装置，坝体上表面沿坝体的长度方向开设有若干个监测槽，所述监测槽内固定有应变传感光纤；所述坝体上表面上浇筑有一层固定层；所述应变传感光纤在监测槽内呈U型分布，应变传感光纤的两端通过光缆接入光纤数据采集及分析系统，所述光纤数据采集及分析系统通过光缆接入光纤数据处理、分析及显示系统；所述固定层上表面固定有一块测量板，测量板上均匀的设有刻度，所述坝体外设有激光发生器，激光发生器的激光口垂直于测量板，本实用新型中，坝体沉降监测结果准确，监测结果受气压、温度等环境因子的干扰小。
设计方案
1.一种坝体沉降监测装置，其特征在于：坝体(1)上表面沿坝体(1)的长度方向开设有若干个监测槽(2)，所述监测槽(2)内固定有应变传感光纤(3)；所述坝体(1)上表面上浇筑有一层固定层(4)；所述应变传感光纤(3)在监测槽(2)内呈U型分布，应变传感光纤(3)的两端通过光缆接入光纤数据采集及分析系统(5)，所述光纤数据采集及分析系统(5)通过光缆接入光纤数据处理、分析及显示系统(6)；所述固定层(4)上表面固定有一块测量板(7)，测量板(7)上均匀的设有刻度(8)，所述坝体(1)外设有激光发生器(9)，激光发生器(9)的激光口垂直于测量板(7)。
2.根据权利要求1所述的一种坝体沉降监测装置，其特征在于：所述应变传感光纤(3)外套设有橡胶软管(10)，所述应变传感光纤(3)外壁与橡胶软管(10)的内壁胶接。
3.根据权利要求2所述的一种坝体沉降监测装置，其特征在于：所述橡胶软管(10)外壁沿橡胶软管(10)的长度方向设有螺旋形环肋(11)。
4.根据权利要求2所述的一种坝体沉降监测装置，其特征在于：所述橡胶软管(10)外壁有若干交错分布的划痕。
5.根据权利要求1所述的一种坝体沉降监测装置，其特征在于：所述固定层(4)的高度为1～2m。
6.根据权利要求1所述的一种坝体沉降监测装置，其特征在于：所述光纤数据处理、分析及显示系统(6)内设有报警器(12)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于坝体沉降监测领域，具体涉及坝体沉降监测装置上的改进。
背景技术
当前我国大坝和水电厂建设成果累累，这同时也对大坝的安全监测提出了更高的要求，而大坝坝体沉降又是大坝安全监测中的重要评估指标。现有技术中，大坝坝体沉降监测仪器以水管式沉降仪为主，水管式沉降仪是基于连通器的原理进行坝体沉降测量的。其观测原理简单，可操作性强，工程应用实践丰富，且结合现代传感技术可实现自动化监测。
但现有技术中的沉降仪一般通过预埋或固定于坝体侧壁的方式对坝体进行沉降监测的，预埋或在坝体侧壁打孔对沉降仪进行固定的方式易影响坝体本身的完整性和强度，影响坝体的使用寿命。同时，现有技术中的沉降仪还存在一些缺陷，一是观测结果受气压、温度等环境因子的干扰影响较大；二是水管式沉降仪会影响坝体本身的强度和完整性；三是对施工干扰很大；四是费用较高。此外，现有技术中的水管式沉降仪的耐久性差；不能对由于地基沉降而带来的坝体沉降进行监测，监测结果准确性低。
因此，为了解决这些问题，本实用新型提出了一种坝体沉降监测装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种对坝体本身影响小、耐久性好、监测准确的坝体沉降监测装置。
为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种坝体沉降监测装置，坝体上表面沿坝体的长度方向开设有若干个监测槽，所述监测槽内固定有应变传感光纤；所述坝体上表面上浇筑有一层固定层；所述应变传感光纤在监测槽内呈U型分布，应变传感光纤的两端通过光缆接入光纤数据采集及分析系统，所述光纤数据采集及分析系统通过光缆接入光纤数据处理、分析及显示系统；所述固定层上表面固定有一块测量板，测量板上均匀的设有刻度，所述坝体外设有激光发生器，激光发生器的激光口垂直于测量板。
优选的，所述应变传感光纤外套设有橡胶软管，所述应变传感光纤外壁与橡胶软管的内壁胶接。
优选的，所述橡胶软管外壁沿橡胶软管的长度方向设有螺旋形环肋。
优选的，所述橡胶软管外壁有若干交错分布的划痕。
优选的，所述固定层的高度为1～2m。
优选的，所述光纤数据处理、分析及显示系统内设有报警器。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型中，通过应变传感光纤对坝体沉降进行监测的监测结果准确，监测结果受气压、温度等环境因子的干扰小。
2、本实用新型中，通过应变传感光纤对坝体沉降进行监测的监测装置结构简单、安装方便、成本低、对施工影响小，不会对坝体本身的完整性和强度造成影响，保证坝体的使用寿命。
3、本实用新型中，激光发生器和测量板的设置可以对坝体因地质沉降而发生的整体沉降进行监测，通过测量板上的刻度线可以读出坝体整体沉降的沉降量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为应变传感光纤的俯视图；
图3为坝体的侧视图；
图中标记：1-坝体；2-监测槽；3-应变传感光纤；4-固定层；5-光纤数据采集及分析系统；6-光纤数据处理、分析及显示系统；7-测量板；8-刻度；9-激光发生器；10-橡胶软管；11-螺旋形环肋；12-报警器。
具体实施方式
如图1-3所示的，一种坝体沉降监测装置，坝体1上表面沿坝体1的长度方向开设有若干个监测槽2，所述监测槽2内固定有应变传感光纤3；所述坝体1上表面上浇筑有一层固定层4，固定层4的高度为1～2m；所述应变传感光纤3在监测槽2内呈U型分布，应变传感光纤3的两端通过光缆接入光纤数据采集及分析系统5，所述光纤数据采集及分析系统5通过光缆接入光纤数据处理、分析及显示系统6；所述固定层4上表面固定有一块测量板7，测量板7上均匀的设有刻度8，所述坝体1外设有激光发生器9，激光发生器9的激光口垂直于测量板7。
本实施例使用时，当坝体1建筑到规定高度时，在坝体1上表面开设若干个监测槽2，将监测槽2的底面清理干净，然后将应变传感光纤3呈U型平铺于监测槽2内，应变传感光纤3铺设完成后，向监测槽2内及坝体1表面继续浇筑形成一层固定层4，使固定层4与坝体1成为一个整体。现有技术中，虽然有通过应变传感光纤检测坝体沉降，但是现有技术中是通过将应变传感光纤粘接在型钢上并将型钢埋设于监测沟内。在坝体沉降时型钢随坝体的沉降而发生变形，从而使型钢上的应变传感光纤发生应变、变形，通过应变传感光纤的应变、变形数据来计算坝体内部的沉降变形量。但是，型钢本身具有一定的强度和抗弯性能，当坝体内部发生沉降变形时不一定能引起型钢的变形或型钢的变形量不一定与坝体内部的沉降变形量一致，从而导致坝体沉降监测结果的不准确性。因此，本申请中，应变传感光纤3直接通过浇筑与坝体1一体成型可以保证应变传感光纤3与坝体1变形的同步性，使应变传感光纤3对坝体1的沉降被同步拉升或压缩，通过计算应变传感光纤3的变形量来测量坝体1的沉降量，保证坝体1检测结果的准确性。本实施例中，光纤数据采集及分析系统5为光纤检测仪器，通过光纤检测仪器对安装埋设的应变传感光纤3进行测量以反应应变传感光纤3的应变、变形数据，实现自动化测量。光纤检测仪器将测量的数据传输给光纤数据处理、分析及显示系统6，光纤数据处理、分析及显示系统6为计算机，通过计算机对接收到的测量数据进行处理、分析并显示，便于工作人员直观的掌握坝体1的沉降数据。
同时，现有技术中通过应变传感光纤3对坝体1沉降监测的结构只能对坝体1内部变形和沉降进行监测，但是对由于地基沉降而导致的坝体1整体沉降的沉降量无法进行监测。因此，为了解决这个问题，本实施例中固定层4上表面固定了带刻度8的测量板7，坝体1外设置激光发生器9，激光发生器9设置于远离坝体1处，坝体1地基沉降对激光发生器9所在处的地基影响小，保证坝体1地基沉降不会引起激光发生器9的沉降。通过激光发生器9向测量板7上发射激光，通过读取激光在测量板7上的位置来得到坝体1的整体沉降量。因此，本实施例可以对因地基沉降而引起的坝体1整体沉降的沉降量进行检测。
作为上述实施例的进一步描述，所述应变传感光纤3外套设有橡胶软管10，所述应变传感光纤3外壁与橡胶软管10的内壁胶接。
本实施例使用时，应变传感光纤3外套设橡胶软管10可以对应变传感光纤3起到一个保护作用，防止浇筑过程中的外力造成应变传感光纤3的变形，保证应变传感光纤3测量的准确性。同时，橡胶软管10的设置还可以对应变传感光纤3起到一个保护作用，防止水泥浆中的杂质或其他物质造成应变传感光纤3的损坏，延长应变传感光纤3的使用寿命。此外，应变传感光纤3外壁与橡胶软管10的内壁胶接可以保证应变传感光纤3与橡胶软管10变形的同步性，防止应变传感管线在橡胶软管10中发生滑动而不随橡胶软管10的变形而变形，从而影响检测结果的准确性。因此，本实施例既可以对应变传感光纤3起到一个保护作用，延长应变传感光纤3的使用寿命；还可以保证应变传感光纤3与坝体1沉降变形的一致性，保证检测结果的准确性。
作为上述实施例的进一步描述，所述橡胶软管10外壁沿橡胶软管10的长度方向设有螺旋形环肋11。
本实施例使用时，橡胶软管10外侧螺旋形环肋11的设置可以增加橡胶软管10与浇筑水泥浆之间的接触面积，保证橡胶软管10与坝体1之间粘接的牢固性，避免随着时间的延长橡胶软管10与坝体1之间发生脱落而不能随坝体1沉降变形而发生同步变化，从而不能准确的对坝体1沉降进行监测。因此，本实施例可以保证橡胶软管10与坝体1之间的一体性，保证应变传感光纤3与坝体1沉降变形的同步性，从而保证坝体1沉降监测的准确性。
作为上述实施例的进一步描述，所述橡胶软管10外壁有若干交错分布的划痕。
本实施例使用时，划痕的设置可以进一步增加橡胶软管10与坝体1之间的牢固性，从而进一步保证橡胶软管10与坝体1之间的一体性，保证应变传感光纤3与坝体1沉降变形的同步性，从而保证坝体1沉降监测的准确性。
作为上述实施例的进一步描述，所述光纤数据处理、分析及显示系统6内设有报警器12。
本实施例使用时，光纤数据处理、分析及显示系统6内设置有坝体1沉降阈值，当坝体1沉降量大于阈值时，报警器12发出警报，提醒工作人员及时做出相应的处理。
可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
上述实施方式为本专利较佳的实施例，但本专利的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921011771.5
申请日:2019-07-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209894121U
授权时间:20200103
主分类号:G01B11/02
专利分类号:G01B11/02
范畴分类:申请人:西华大学
第一申请人:西华大学
申请人地址:610039 四川省成都市金牛区土桥金周路999号
发明人:张文潮;石建伟;王旭敏
第一发明人:张文潮
当前权利人:西华大学
代理人:汪贺玲
代理机构:51247
代理机构编号:成都坤伦厚朴专利代理事务所(普通合伙) 51247
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：地基沉降论文;