公路應用中的巴魯夫BTL7系列傳感器
公路隧道的建造是百年大計,而保證工程質量是業主的基本要求。隨著公路隧道工程數量的增加和建設速度的加快,加上公路隧道斷面大、形狀扁平、需要運營通風和防水要求高等特點,目前,國內己建和在建的大部分公路隧道都存在不同程度的質量問題,如隧道滲漏、襯砌開裂和限界受限等。

公路應用中的巴魯夫BTL7系列傳感器
傳統的檢測技術可探明公路隧道圍巖壓力的分布狀態及二次襯砌的質量,但難以實現圍巖和二次襯砌性能劣化過程監測及病害預報,同時監測過程中對交通干擾明顯。因此將巴魯夫BTL7系列傳感器埋入圍巖與支護之間、二次襯砌混凝土內部,不僅可得到詳細的結構應力場,同時可以得到圍巖壓力和二次襯砌性能變化的過程,并對未來情況進行預報,保證了監測系統的*穩定性。主要包括以下幾方面工作：1.研究分析了FBG溫度傳感器、埋入式FBG應變傳感器和FBG土壓力傳感器的傳感結構、傳感模型和傳感原理,利用FBG傳感器易于組成傳感網絡的特性,將這幾種FBG傳感器組成傳感網絡,實現對公路隧道施工運行情況的*監測,并對可能出現的病害進行預測報警。2.研究分析了隧道現場病害情況,對隧道初始圍巖壓力分布情況和二襯應力分布情況進行了分析研究,研究表明,在隧道每個斷面的拱頂、拱肩、拱腰、拱腳位置安裝應變傳感器,在每個斷面的拱肩和拱腰之間安裝土壓力傳感器,可以實現對公路隧道圍巖壓力分布情況和二次襯砌性能變化情況的*過程監測,保證隧道施工運行的穩定性。同時,研究分析了隧道環境溫度的變化特點,在每個斷面的邊墻位置安裝溫度傳感器進行溫度補償,降低了溫度對FBG傳感器檢測精度的影響。3.針對現場量測到的大量數據,利用相關的數學模型將FBG傳感器反饋回來的波長值轉換成待測參量值,如應變、壓力等,并以直觀的曲線圖展示待測參量的變化過程,為判斷隧道的運行情況提供依據。4.采用非線性回歸分析的方法對監測數據進行擬合分析,首先,分別用對數函數、指數函數和雙曲函數對光纖監測數據進行擬合,通過分析比較,雙曲函數的擬合效果,能夠很好地反映其發展的變化趨勢,為隧道結構穩定性判斷提供依據。通過雙曲函數模型對隧道的各個斷面進行擬合分析,實踐表明,該方法可以對隧道的結構變化趨勢進行判斷,并對可能發生的病害情況進行預測預警。

公路應用中的巴魯夫BTL7系列傳感器
因此,及時有效的監測公路隧道的安全信息,并對公路隧道可能發生的質量問題進行及時準確的預測,可以保證隧道的安全運營,節省隧道病害成本,具有重大的經濟和社會效益。巴魯夫BTL7系列傳感器具有抗電磁*力強、測量范圍廣、傳輸損耗小、精度高以及實時性強等特點,特別適合需要實時監控的多參量(應變,溫度,振動)的大型建筑如大壩、隧道、橋梁、公路。