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分布式光纤隧道变形监测

发布时间:2023-04-25 来源: 点击量: 2640

一、方案背景

随着新时代的发展,人民对于生活质量和时间把控的要求逐渐提高,建设快速便捷的城市轨道交通系统对于提高人们的幸福度显得十分必要。目前中国城市轨道交通系统的总里程已经突破10000 km,更有超过50座城市正在规划建设城市轨道交通,对于盾构隧道的健康状况监测更加需要重视。从另一方面看,由于轨道交通系统的隧道开挖方式多偏向盾构手段,在复杂的地质条件下,常会出现渗漏水、衬砌裂缝、衬砌掉块、接缝张开、管片错台、纵向沉降、横向收敛变形、竖向收敛变形等诸多危及人身和工程安全的问题, 甚至会造成难以预计的财产损失。盾构隧道具有工程隐蔽性和结构复杂性,在施工建设和后期运营期间对其安全性能长期监测评估显得十分必要。

二、方案概述

采用分布式光纤传感监测技术,将应变光缆布置在与盾构隧道混凝土管片内侧曲面形状一致的基体片材表面构成分布式光纤收敛变形传感器,并将该传感器两端分别固定在混凝土管片内侧,截面是矩形、U形、半圆或弧线状或圆环状,采用分布式光纤解调仪可以实时连续地监测、定位及描绘出感应光纤监测范围内细微的温度、应变和振动变化;同时结合远程通讯、无线发射模块和定制监测软件平台,可实现隧道安全的实时在线监测。

三、方案示意图


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隧道内光缆布设方案示意图

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单通道光缆铺设示意图

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通道监测点分布示意图

四、方案功能特点

1)耐水性、电绝缘好、耐腐蚀,抗电磁干扰;

2)通信容量大、速度快、灵敏度高,可远距测量;

3)分布式光纤解调仪的监测距离长,超过60km,可以根据用户的需求进行选择,设定的空间分辨率在整个距离范围内保持不变,光学预算高,光纤安装余地大;

4)监测系统连续有效性高,可提供隧道完整性危害的实时信息;

5)专有的监测软件确保对检测到的事件进行智能分析,建立有效的通信预警,并最小化误报。

五、主要监测设备

1)长距离分布式光纤解调仪DITEST

2)应变传感光缆SMC


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