一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置的制作方法

1.本实用新型属于沉管隧道工程、智能监测技术领域，尤其是涉及一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置。

背景技术：

2.大型沉管隧道整体实施难度高，设计方案复杂，施工设备、工艺、方法要求高，且水下隐蔽工程不易直观发现风险。特别是作为核心环节的最终接头段管节，需要经过顶推、止水带止水、现场后浇筑施工等系列工艺才能实现与常规沉管管节联通，因此最终接头安全方面的风险突出，需要一套专门的结构安全监测系统来达到整体监控的需求。
3.当前，并没有沉管隧道最终接头安全监测的系统方案。现有的常规沉管隧道施工和运维监测方面的技术主要集中在沉管隧道常规管节接头变形监控、端封门变形变位监控、沉管浮运安装姿态监控三方面。第一类管节接头变形主要是通过在三维方向安装振弦式位移计或者光纤光栅位移计来实现变形监控；第二类端封门变形变位监控是针对施工安装期端封门的变形及应力进行监控，以实现施工安全；第三类浮运姿态监控主要是针对沉放过程中船舶和沉管的动态参数进行监控实现作业安全和作业精度管控。依靠现有三类技术无法实现对于omega止水带渗漏水、混凝土后浇带漏水、最终接头伸缩区间漏水等风险的快速识别。

技术实现要素：

4.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，包括预留在沉管隧道最终接头内部的光纤传感安装通道；所述光纤传感安装通道包括平行于止水带的第一线型传感安装通道、平行于后浇带混凝土的第二线型传感安装通道、以及环形传感安装通道；
7.所述第一线型传感安装通道预留在omega止水带两侧，用于安装第一温度感测光缆；所述第二线型传感安装通道预留在后浇带混凝土界面两侧，用于安装第二温度感测光缆；所述环形传感安装通道设在顶推区间的最终接头内，沿最终接头的轴向等间距设置，用于安装环形温度感测光缆；
8.还包括平行于最终接头轴线的第三线型传感安装通道，所述第三线型传感安装通道设在最终接头两侧车辆通道对应的侧墙上，用于安装预警火灾的第三温度感测光缆；
9.所述第一温度感测光缆、第二温度感测光缆、环形温度感测光缆、第三温度感测光缆粘贴于各自的光纤传感安装通道内，粘贴好后统一接入到波分时分复用型光栅阵列解调仪。
10.进一步的，所述第一温度感测光缆、第二温度感测光缆、环形温度感测光缆、第三温度感测光缆是在光纤上经过拉丝塔工艺连续刻蚀bragg光栅阵列并铠装处理得到，光栅
分布间距为0.5m。
11.进一步的，所述第一线型传感安装通道预留在omega止水带两侧5cm的位置。
12.进一步的，所述第二线型传感安装通道预留在后浇带混凝土界面两侧5cm的位置。
13.进一步的，所述第三线型传感安装通道分别预留在距离地面1m位置处的内饰板下。
14.进一步的，相邻所述环形温度感测光缆的轴向间隔为0.5m。
15.更进一步的，还包括安装在最终接头车辆通道两侧排水沟内的磁致伸缩水位感测传感器和浮球。
16.本实用新型具有的优点和积极效果是：
17.本实用新型的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，包括水下沉管隧道沉放顶推完成后的施工过程中在止水带外延、顶推区间、后浇带混凝土界面及管体侧壁安装光纤光栅阵列感温光缆，通过温度梯度识别局部渗漏水和燃烧升温；通过排水沟内的磁致伸缩传感器识别排水水位变化，实现了最终接头区间渗漏水和防排水系统异常的快速识别。
18.附图说明：
19.图1是沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置结构示意图。
20.其中：1、第一温度感测光缆；2、第二温度感测光缆；3、环形温度感测光缆；4、第三温度感测光缆；5、磁致伸缩水位感测传感器；6、波分时分复用型光栅阵列解调仪。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1所示，本实用新型提供了一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，包括预留在沉管隧道最终接头内部的光纤传感安装通道，所述光纤传感安装通道包括平行于止水带的第一线型传感安装通道、平行于后浇带混凝土的第二线型传感安装通道以及沿最终接头的轴向等间距设置的环形传感安装通道；所述第一线型传感安装通道预留在omega止水带两侧约5cm的位置，用于安装第一温度感测光缆1；所述第二线型传感安装通道预留在后浇带混凝土界面两侧约5cm的位置，用于安装第二温度感测光缆2；所述环形传感安装通道设在顶推区间的最终接头内，用于安装环形温度感测光缆3。
23.还包括平行于最终接头轴线的第三线型传感安装通道，所述第三线型传感安装通道设在最终接头两侧车辆通道对应的侧墙上，分别预留在距离地面1m位置处的内饰板下，用于安装预警火灾的第三温度感测光缆4。
24.在所述第一温度感测光缆1、第二温度感测光缆2、环形温度感测光缆3、第三温度感测光缆4是在光纤上经过拉丝塔工艺连续刻蚀bragg光栅阵列并铠装处理得到，光栅分布间距为0.5m。
25.所述第一温度感测光缆1、第二温度感测光缆2、环形温度感测光缆3、第三温度感测光缆4通过抗压强度不低于60mpa高弹性模量结构胶粘贴于各自的光纤传感安装通道内，
粘贴好后统一接入到单点采样频率不小于1hz的波分时分复用型光栅阵列解调仪6。
26.优选的，还包括安装在最终接头车辆通道两侧排水沟内的磁致伸缩水位感测传感器5和浮球，以对排水沟的水位进行监控。
27.上述沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置的监测方法包括如下步骤：
28.s1、在沉管隧道最终接头内部，预留和打磨光纤传感安装通道：
29.（1）在omega止水带两侧约5cm位置，预留平行于止水带的第一线型传感安装通道，用于安装第一温度感测光缆1，并打磨抛光平整；
30.（2）最终接头顶推完成后且后浇带施工完成后，在后浇带混凝土界面两侧约5cm位置，预留平行于后浇带混凝土的第二线型传感安装通道，用于安装第二温度感测光缆2，并打磨抛光平整；
31.（3）对于施工完成后的整个顶推区间，沿最终接头的轴向每隔0.5m预留一个环形传感安装通道，用于安装环形温度感测光缆3，并打磨平整；
32.s2、在最终接头两侧车辆通道对应的侧墙上，分别在距离地面1m位置处的内饰板下预留平行于最终接头轴线的第三线型传感安装通道，用于安装预警火灾的第三温度感测光缆4，并打磨抛光平整；
33.s3、使用拉丝塔工艺在光纤上连续刻蚀bragg光栅阵列，光栅分布间距为0.5m；然后对刻蚀好的光纤进行铠装处理，形成bragg光栅阵列温度感测光缆，使其具备较强的强度和抗冲击性；
34.s4、将调直后的第一、第二、第三以及环形温度感测光缆3固定粘贴在各自的传感安装通道内，并统一接入到单点采样频率不小于1hz的波分时分复用型光栅阵列解调仪6；优选的，温度感测光缆使用抗压强度不低于60mpa高弹性模量结构胶进行粘贴；
35.s5、测试粘贴好的以上各处温度感测光缆是否可以正常使用：采用温度感测光缆—光纤通讯线缆—波分时分复用型光栅阵列解调仪6—局域网模块—4g无线dtu—云网服务器—web远程登录的方式开展光纤温度阵列的在线测量和统计分析；
36.s6、因为沉管隧道运行期间长期处于水下，隧道内各点位温差较恒定，且通过长期的监测，可以得到温度的长期分布规律。当有具体点位出现渗漏水且形成小幅度持续渗流后，漏水点位置温度发生变化并逐渐趋近于海水温度；漏水点所在处的传感器识别单点温度差变化规律与整体温度模型变化的差异，识别出渗漏水点并进行平台自动报警；
37.s7、对于报警区域实施现场人工排查，解决上述隐患。
38.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：包括预留在沉管隧道最终接头内部的光纤传感安装通道；所述光纤传感安装通道包括平行于止水带的第一线型传感安装通道、平行于后浇带混凝土的第二线型传感安装通道、以及环形传感安装通道；所述第一线型传感安装通道预留在omega止水带两侧，用于安装第一温度感测光缆；所述第二线型传感安装通道预留在后浇带混凝土界面两侧，用于安装第二温度感测光缆；所述环形传感安装通道设在顶推区间的最终接头内，沿最终接头的轴向等间距设置，用于安装环形温度感测光缆；还包括平行于最终接头轴线的第三线型传感安装通道，所述第三线型传感安装通道设在最终接头两侧车辆通道对应的侧墙上，用于安装预警火灾的第三温度感测光缆；所述第一温度感测光缆、第二温度感测光缆、环形温度感测光缆、第三温度感测光缆粘贴于各自的光纤传感安装通道内，粘贴好后统一接入到波分时分复用型光栅阵列解调仪。2.如权利要求1所述的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：所述第一温度感测光缆、第二温度感测光缆、环形温度感测光缆、第三温度感测光缆是在光纤上经过拉丝塔工艺连续刻蚀bragg光栅阵列并铠装处理得到，光栅分布间距为0.5m。3.如权利要求1所述的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：所述第一线型传感安装通道预留在omega止水带两侧5cm的位置。4.如权利要求1所述的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：所述第二线型传感安装通道预留在后浇带混凝土界面两侧5cm的位置。5.如权利要求1所述的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：所述第三线型传感安装通道分别预留在距离地面1m位置处的内饰板下。6.如权利要求1所述的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：相邻所述环形温度感测光缆的轴向间隔为0.5m。7.如权利要求1所述的沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置，其特征在于：还包括安装在最终接头车辆通道两侧排水沟内的磁致伸缩水位感测传感器和浮球。

技术总结

本实用新型属于沉管隧道工程、智能监测技术领域，尤其是涉及一种沉管隧道最终接头的渗漏水和火灾预警装置。包括平行于止水带的第一线型传感安装通道、平行于后浇带混凝土的第二线型传感安装通道、环形传感安装通道、平行于最终接头轴线的第三线型传感安装通道；第一线型传感安装通道用于安装第一温度感测光缆；第二线型传感安装通道用于安装第二温度感测光缆；环形传感安装通道用于安装环形温度感测光缆；第三线型传感安装通道用于安装第三温度感测光缆；上述光缆粘贴于各自的光纤传感安装通道内，接入到波分时分复用型光栅阵列解调仪。本实用新型通过温度梯度识别局部渗漏水和燃烧升温，实现了最终接头区间渗漏水和温度异常的快速识别。的快速识别。的快速识别。