基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤监测方法及装置与流程

本发明属于隧道超前支护监测技术领域，更具体涉及一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤监测方法，同时还涉及一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤的监测装置。

背景技术：

在隧道开挖过程中，经常会遇到破碎带、松散带、软弱地层、涌水、涌沙等地段，在这类地质条件下进行开挖，如果不进行超前预支护，很容易出现坍塌情况，导致安全事故，不仅给相关企业造成经济损失，增加工程成本，而且极大地影响工程施工进度和施工质量。在隧道施工下穿既有线路或建筑物及河流、湖泊的开挖前，如果不进行超前预支护，很容易造成隧道上既有线路或建筑物的沉降以及河流、湖泊涌水而带来各种安全隐患。

管棚超前支护是将一组钢管(即管棚管)沿隧道的开挖轮廓线外侧已钻好的钻孔打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系，用以支承来自管棚上部围岩的荷载，并通过注浆孔加压向地层中注浆，以加固软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。管棚支护在稳定开挖围岩的同时，也产生了相应的变形，通过对该变形进行测试，综合地表沉降、拱顶下沉和净空收敛的监测结果，可形成完整的管棚支护围岩稳定性评价体系，实时监测管棚支护围岩的变形情况，极大的增加隧道施工的安全性。

目前，在隧道超前支护监测技术领域，特别是与隧道工程施工期监测有关的技术方法主要有地中土体沉降监测技术、土体测斜技术、地表、拱顶沉降监测技术等，仪器设备多采用沉降仪、测斜仪、全站仪、水准仪等。这些技术方法具有点式测量特点，测点稀疏，难以实现对被测对象的全方位监控。常规的监测技术多数仍不能实现实时监测，且传感原理多种多样，数据种类多，难以集成大规模实时监测系统。因此，有必要研究开发适用于隧道管棚超前支护洞内围岩变形超前实时监测方法和技术，以满足日益增长的隧道施工安全监测的要求和理论研究的需要。

基于布里渊散射原理的预脉冲泵浦布里渊光时域分析ppp-botda(pulse-prepumpbirlouinopticaltime-domainanalysis)是一项极具发展前景的应变和温度监测技术。它除了具有一般光纤传感技术的耐腐蚀、抗干扰等特点，该技术还是传统botda系统的升级产品，实现了高分辨率(<10cm)与高精度(<±8)测量，在空间分辨率和精度方面具有明显优势。该技术在导入脉冲光之前，加载适当的脉冲预泵浦光，预先激发声子，然后利用脉冲光在光纤中的受激布里渊散射效应和光时域反射技术来实现温度和应变的长距离全分布式测量，可以得到光纤沿线任意点应变和温度信息。ppp-botda分布式光纤适用于大型结构体的健康状况的检测和监测，目前在隧道围岩超前支护监测方面还没有较完善的分布式光纤监测技术。它尤其适用于特殊困难地段，如在极破碎岩体、断层破碎岩体、塌方体、岩锥地段、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、浅埋大偏压等围岩的隧道超前支护变形监测。

技术实现要素：

本发明针对隧道超前支护常规监测方法和手段的不足，目的是在于提供了一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤监测方法，可以实现隧道管棚支护围岩分布式监测和超前监测，高密度测点间距可达到5cm，克服了传统监测手段测点不连续的缺点，并且具有经济，方便，抗干扰，耐久性优良等特点。

本发明的另一个目的是在于提供了一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤的监测装置，结构简单，使用方便，巧妙利用管棚支护钻孔，将预制好的光纤测管单节段放置在管棚钢管内，可形成完整的管棚支护围岩稳定性评价体系，实时监测管棚支护围岩的变形情况，极大的增加隧道施工的安全性。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

本发明的技术构思是：将管棚钢管沿隧道的开挖轮廓线外侧已钻好的监测钻孔打入地层内，钢管之间采用丝扣连接；钢管安装完毕后，沿隧道纵向延伸方向由后向前对预制好的分段光纤测管单节段进行拼接组装，由于隧道洞内操作空间的狭窄，上一节段光纤测管单节段送入钢管内，然后在钢管口处拼接组装下一节段光纤测管单节段，多个所述节段的光纤测管单节段拼接组装方法均相同。

一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤的监测方法，其步骤是：

步骤一、采用管棚钻机，从导向管内钻孔，套管跟进的方法，沿着隧道开挖轮廓线外的设定部位钻取监测孔、水平铺设钢管；管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接；

步骤二、管棚钢管顶到位后，将第一节段光纤测管单节段开始端第一凹槽和第二凹槽光纤转换延长接头串联搭接，第三凹槽和第四凹槽光纤转换延长接头串联搭接，光纤接头处用塑料薄膜进行密封保护，由机械缓慢顶进，将光纤测管单节段开始端送入管棚钢管内，并在钢管口处预留0.18－0.22m光纤测管单节段长度，注意保证光纤测管单节段第一凹槽竖直向上；

步骤三、在钢管口处将第二节段的光纤测管单节段采用内接管胶结方式，与第一节段光纤测管单节段末端拼接，拼接时确保两根光纤测管单节段的凹槽对齐，光纤采用延长转换接头串联形成竖向和水平光纤回路，光纤接头处用塑料薄膜进行密封保护，拼接完成后由机械缓慢顶进，将第二节段光纤测管单节段送入管棚钢管内，并在钢管口处预留0.18－0.22m光纤测管单节段长度，注意保证光纤测管单节段第一凹槽竖直向上；

步骤四、其它节段的光纤测管单节段拼接方法与步骤三所述第二节段光纤与第三节段光纤测管单节段拼接方法相同，最终可得到与管棚钢管长度相同的光纤测管单节段；

步骤五、安装钻孔封孔装置，采用注浆机注入配置好的水泥浆至浆液充满光纤测管单节段与管棚围岩空隙，并用保护套管将光纤由钻孔封孔装置盖板上的光纤引出孔引出管棚钢管。

步骤六、将隧道管棚支护结构不同监测位置处光纤测管单节段的传感光纤通过延长转换接头串联，由ppp-botda预脉冲泵浦布里渊光时域分析仪同步测量光纤的应变分布，构成分布式光纤监测网，通过应变做差、积分运算计算出光纤测管单节段二维位移分布，超前实时监测隧道管棚支护围岩的变形情况。

通过上述监测方法，改进了隧道超前支护常规监测方法和手段的不足，实现隧道管棚支护围岩分布式监测和超前监测，克服了传统监测手段测点不连续的缺点，高密度测点间距可达到5cm，并且具有经济，方便，抗干扰，耐久性优良等特点。

一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤的监测装置，它由光纤测管单节段，光纤、空心圆管、内接管、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽、延长转换接头、导向管、监测孔、管棚钢管、出浆孔、导向墙、钢拱架、注浆孔、光纤引出管道、钻机组成，其连接关系是：光纤测管单节段由光纤、延长转换接头和空心圆管组成，光纤测管单节段外侧壁开有正交对称的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，光纤黏贴在凹槽表面，端部设有延长转换接头方便拼接；管棚钢管中空且侧壁设有多个(60－120)(出浆孔孔径12mm，孔间距15cm,呈梅花形布置)出浆孔；导向管和导向墙对钻机起引导方向作用，导向管斜插于钢拱架之上；管棚钢管位于导向管内部，随着钻机钻进过程不断向掌子面方向推进，光纤测管单节段位于管棚钢管内部，通过注浆孔注浆使光纤测管单节段和管棚钢管在围岩作用下协调变形，光纤由光纤引出管道引出方便监测；不同监测孔的光纤测管单节段的传感光纤通过延长转换接头串联，由ppp-botda预脉冲泵浦布里渊光时域分析仪同步测量光纤的应变分布。

所述的光纤测管单节段包括紧皮光纤、转换延长接头和空心圆管，紧皮光纤通过环氧树脂胶黏贴在空心圆管外壁凹槽面，并在圆管端部与转换延长接头串联连接；所采用的空心圆管的外壁开设有第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽；所述的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽以及第四凹槽之间的夹角分别是180度、90度(逆时方向)以及90度(顺时方向)；所述光纤测管单节段的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽分别黏贴布设预定长度的紧皮光纤，光纤端部均设有转换延长接头。

作为优选，本发明所采用的空心圆管是pp-r管，具有良好的柔韧性，空心圆管的管径可根据管棚支护用的钢管内径大小来确定，且小于钢管内径。

作为优选，本发明所采用的空心圆管单根的长度一般在2或4m，所述的空心圆管的外径不小于40mm，空心圆管壁厚不小于5mm，所述的空心圆管外壁上开设的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的横截面尺寸均为3mm×3mm，两根空心圆管端部可通过内接管胶结，对接时要注意凹槽对齐。

作为优选，本发明所采用的分布式光纤是紧包护套应变感测光纤，光纤的长度略大于空心圆管单根长度，一般在2.2或4.2m，空心圆管两端各多出0.1m预留光纤长度，且光纤两端均设有转换延长接头；空心圆管第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽对应的光纤采用转换延长接头串联，所述分布式光纤的纤芯外侧封装有聚氨酯弹性材料保护层，所述分布式光纤的直径是2mm，重量是2kg/km。

通过上述装置，克服了传统监测装置布设不方便、操作困难、监测工作量繁重的缺点，单根光纤既作为传感元件又为信号传输通道，不需要额外导线，对数据采集传输和施工有利，不同位置监测孔光纤可串联使得大规模布设时数据采集和引出都较为简单易行，可用于监测项目多，大规模监测成本低，提高监测效率；

一种光纤测管单节段的制备(预制)方法，其步骤是：

a、根据隧道管棚支护钢管的长度确定空心圆管的长度和数量，对空心圆管进行凹槽加工，即空心圆管外壁上开设的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的横截面尺寸均为3mm×3mm，第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽以及第四凹槽之间的夹角分别是180度、90度(逆时方向)以及90度(顺时方向)；

b、开槽完成后，用无水乙醇洗净凹槽粘贴面，风干，确保粘结表面洁净，以保证粘贴质量；

c、严格按比例调制环氧树脂，先顺着空心圆管某一端第一凹槽均匀涂抹0.4－0.6mm厚薄底层环氧树脂，并及时顺着第一凹槽敷设两端带有转换延长接头的紧皮光纤直至空心圆管凹槽末端，注意两端各预留0.1m长度的光纤，此过程要确保光纤适当绷紧保持顺直，不得出现人为造成光纤初始弯曲缺陷；30－40分钟后底层环氧树脂达到初凝强度，重新调制环氧树脂，涂刮覆盖层环氧树脂直至达到设计涂层厚度，使环氧树脂层面与空心圆管外壁面保持基本一致；

d、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽光纤的黏贴方法与第一凹槽相同，具体操作重复c步骤一次；

根据经典材料力学，在计算结构变形的诸方法中，应变二次积分法能直接建立结构应变和变形之间的关系，计算如下

式中：w(x)为结构轴线坐标x处竖向变形，向下为正；ε(x)为结构下部离中性轴距离y处的应变，受拉为正；a和b分别为x＝0处的转角和变形，转角以逆时针为正。

管棚钢管沿隧道的开挖轮廓线往掌子面方向按照一定长度10-45m布置，钢管轴线与隧道轴线具有一定夹角α＝1-13°，隧道开挖过程中管棚内光纤测管单节段单节段出口端先发生沉降变形，掌子面向前方向另一端相对固定(既无转角也无位移)，可简化为悬臂梁模型，以管棚钢管轴线为坐标轴x轴，带入悬臂梁模型边界x＝0,w(0)＝0；x＝0,θ(0)＝0到公式(1)，得到a＝0，b＝0，则光纤测管单节段单节段任意位置x处(图1)相对于基点0的位移为：

投影到以隧道轴线方向为横轴的坐标系下，光纤测管单节段单节段的水平位移分布为公式(2)，由于钢管轴线与隧道轴线具有一定夹角α，光纤测管单节段单节段的竖向位移分布为：

式中：δε(x)为空心圆管第一凹槽和第二凹槽或第三凹槽和第四凹槽对称布设得光纤应变变化值(相对于初始应变的变化值)之差，d为空心圆管外直径，α为钢管轴线与隧道轴线夹角，cosα为钢管轴线与隧道轴线夹角余弦值，w1(x)为光纤测管单节段单节段的竖向位移分布；根据公式(3)由空心圆管第一凹槽和第二凹槽上下两条光纤的应变，进行做差、积分运算可以计算出光纤测管单节段单节段竖向的位移分布；同理，根据公式(2)由空心圆管第三凹槽和第四凹槽左右两条光纤的应变，进行做差、积分运算也可以计算出光纤测管单节段单节段水平方向的位移分布。

当隧道管棚支护结构发生变形，空心圆管将随着管棚发生同步变形，空心圆管布设的四条传感光纤会随着管的变形产生相应的应变，将空心圆管第一凹槽和第二凹槽上下两条光纤的应变，进行做差、积分运算可以计算光纤测管单节段单节段竖向的位移分布，同理，将空心圆管第三凹槽和第四凹槽左右两条光纤的应变，进行做差、积分运算可以计算光纤测管单节段单节段水平向的位移分布。做差运算指的是空心圆管第一凹槽和第二凹槽或者第三凹槽和第四凹槽对称分布的光纤的应变值相减，分别得到传感器竖直向和水平向的二维差值应变分布；通过对差值应变分布沿空心圆管长度进行二次积分运算得到空心圆管任意点相对于基点0点的位移；将隧道管棚支护结构不同监测位置处光纤测管单节段单节段的传感光纤通过延长转换接头串联，由ppp-botda预脉冲泵浦布里渊光时域分析仪同步测量光纤的应变分布，构成分布式光纤监测网，超前实时监测隧道管棚支护围岩的变形情况。

本发明与现有监测技术相比，最大的特点是提供了一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤监测方法及装置，优点如下：

1)通过将预制好的光纤测管单节段单节段放入隧道管棚钢管内，监测隧道开挖过程中管棚支护围岩的动态，实现超前、实时监测；

2)可以实现分布式监测，高密度测点间距可达到5cm，克服了隧道洞内传统监测手段测点不连续的缺点，

3)单根光纤既作为传感元件又为信号传输通道，不需要额外导线，对数据采集传输和施工是有利的，具有经济，方便，抗干扰，耐久性优良，数据稳定可靠等诸多优势；

4)传感器可串联使得大规模布设时数据采集和引出都较为简单易行，可用于监测项目多，大规模监测成本低，提高监测效率；

5)综合地表沉降、拱顶下沉和净空收敛的监测结果，可形成完整的管棚支护围岩稳定性评价体系，实时监测管棚支护围岩的变形情况，极大的增加隧道施工的安全性；

附图说明

图1为一种基于管棚支护的监测原理模型简化示意图。

图2为一种光纤测管单节段结构示意图。

图3为一种光纤测管单节段横截面示意图。

图4为一种隧道管棚支护钻孔布设位置示意图。

图5为一种管棚钢管结构示意图。

图6为一种管棚复合管横截面示意图。

图7为一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤监测装置结构示意图。

图中，1－光纤测管单节段、1-1－光纤、1-2－空心圆管、1-3－内接管、1-4－第一凹槽、1-5－第二凹槽、1-6－第三凹槽、1-7－第四凹槽、1-8－延长转换接头、2－导向管、3－监测孔、4－管棚钢管、5－出浆孔、6－导向墙、7－钢拱架、8－注浆孔、9－光纤引出管道、10－钻机(zsdl-160多功能全液压履带钻机)。

具体实施方式

实施例1：

根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7可知，一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤监测方法，具体包括以下步骤：

步骤一、采用管棚钻机10，从导向管2内钻孔，钢管4跟进的方法，沿着隧道开挖轮廓线外的设定部位钻取监测孔3、水平铺设钢管4；管棚钢管4由机械顶进，钢管4节段间用丝扣连接；

步骤二、管棚钢管4顶到位后，将第一节段光纤测管单节段1开始端第一凹槽1-4和第二凹槽1-5光纤转换延长接头1-8串联搭接，第三凹槽1-6和第四凹槽1-7光纤转换延长接头1-8串联搭接，光纤接头处用塑料薄膜进行密封保护，由机械缓慢顶进，将光纤测管单节段1开始端送入管棚钢管4内，并在钢管4口处预留0.2m光纤测管单节段1长度，注意保证光纤测管单节段1第一凹槽1-4竖直向上；

步骤三、在钢管4口处将第二节段的光纤测管单节段1采用内接管1-3胶结方式，与第一节段光纤测管单节段单节段1末端拼接，拼接时确保两根光纤测管单节段1的凹槽对齐，光纤1-1采用延长转换接头1-8串联形成竖向和水平光纤回路，光纤接头处用塑料薄膜进行密封保护，拼接完成后由机械缓慢顶进，将第二节段光纤测管单节段单节段1送入管棚钢管4内，并在钢管4口处预留0.2m光纤测管单节段1长度，注意保证光纤测管单节段1第一凹槽1-4竖直向上；

步骤四、其它节段的光纤测管单节段1拼接方法与步骤三所述第二节段光纤测管单节段1与第三节段光纤测管单节段1拼接方法相同，最终可得到与管棚钢管4长度相同的光纤测管单节段单节段1；

步骤五、安装钻孔封孔装置，通过注浆孔8注入配置好的水泥浆至浆液充满光纤测管单节段1与管棚围岩空隙，并将光纤1-1由钻孔封孔装置侧面的光纤引出管道9引出管棚钢管4；

步骤六、将隧道管棚支护结构不同监测孔3处光纤测管单节段1的传感光纤1-1通过延长转换接头1-8串联，由ppp-botda预脉冲泵浦布里渊光时域分析仪同步测量光纤1-1的应变分布，构成分布式光纤监测网，通过应变做差、积分运算计算出光纤测管单节段1二维位移分布，超前实时监测隧道管棚支护围岩的变形情况。

所述做差、积分运算指的是，当隧道管棚支护结构发生变形，空心圆管第一凹槽1-4和第二凹槽1-5或者第三凹槽1-6和第四凹槽1-7对称分布的光纤1-1的应变值相减，分别得到光纤测管单节段单节段1竖直向和水平向的二维差值应变分布；通过对差值应变分布沿空心圆管1-2长度进行二次积分运算得到空心圆管1-2任意点相对于基点0点的位移，将隧道管棚支护结构不同监测孔3位置处光纤测管单节段1的传感光纤1-1通过延长转换接头1-8串联，由ppp-botda预脉冲泵浦布里渊光时域分析仪同步测量光纤1-1的应变分布，构成分布式光纤监测网，超前实时监测隧道管棚支护围岩的变形情况。

所述积分运算计算公式为：在以隧道轴线方向为横轴的坐标系下，光纤测管单节段单节段的水平位移分布为光纤测管单节段单节段的竖向位移分布为式中δε(x)为空心圆管第一凹槽和第二凹槽或第三凹槽和第四凹槽对称布设得光纤应变变化值(相对于初始应变的变化值)之差，d为空心圆管外直径，α为钢管轴线与隧道轴线夹角。

实施例2：

根据图2、图3、图4、图5、图6、图7可知，一种基于管棚支护的隧道围岩变形分布式光纤的监测装置，它由光纤测管单节段1、光纤1-1、空心圆管1-2、内接管1-3、第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6、第四凹槽1-7、延长转换接头1-8、导向管2、监测孔3、管棚钢管4、出浆孔5、导向墙6、钢拱架7、注浆孔8、光纤引出管道9、钻机10组成，其连接关系是：光纤测管单节段1由光纤1-1、延长转换接头1-8和空心圆管1-2组成，光纤测管单节段1外侧壁开有正交对称的第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7，光纤1-1黏贴在凹槽表面，端部设有延长转换接头1-8方便拼接；管棚钢管4中空且侧壁设有多个(60或70或80或90或100或110或120)出浆孔5；导向管2和导向墙6对钻机10起引导方向作用，导向管2斜插于导向墙6之上，在导向墙6上装有钢拱架7，管棚钢管4位于导向管2内部，钻机10钻头穿过导向管2，钻机10钻杆位于管棚钢管4内部，随着钻机10钻进过程不断向掌子面方向推进完成，光纤测管单节段单节段1位于管棚钢管4内部，在光纤测管单节段1一端开有光纤引出管道9，在光纤引出管道9上开有注浆孔8，通过注浆孔8注浆使光纤测管单节段1和管棚钢管4在围岩作用下协调变形，光纤1-1由光纤引出管道9引出方便监测；不同监测孔3的光纤测管单节段1的传感光纤1-1通过延长转换接头1-8串联，由ppp-botda预脉冲泵浦布里渊光时域分析仪同步测量光纤1-1的应变分布。

所述光纤测管单节段1包括紧皮光纤1-1、转换延长接头1-8和空心圆管1-2，紧皮光纤1-1通过环氧树脂胶黏贴在空心圆管1-2外壁凹槽面，并在圆管端部与转换延长接头1-8串联连接；所采用的空心圆管1-2的外壁开设有第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7；所述第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6以及第四凹槽1-7之间的夹角分别是180度、90度(逆时方向)以及90度(顺时方向)；所述光纤测管单节段1的第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7分别黏贴布设预定长度的紧皮光纤1-1，光纤1-1端部均设有转换延长接头1-8。

作为优选，本发明所采用的空心圆管1-2是pp-r管，具有良好的柔韧性，空心圆管1-2的管径大小50mm或80mm可根据管棚支护用的钢管4内径大小76mm或108mm来确定，且小于钢管4内径。

作为优选，本发明所采用的空心圆管1-2单根的长度一般在2m或4m，所述空心圆管1-2壁厚6.9mm或10.3mm，所述空心圆管1-2外壁上开设的第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7的横截面尺寸均为3mm×3mm，两根空心圆管1-2端部可通过内接管1-3胶结，对接时要注意凹槽对齐。

作为优选，本发明所采用的分布式光纤1-1是紧包护套应变感测光纤，光纤1-1的长度略大于空心圆管1-2单根长度，一般在2.2或4.2m，空心圆管1-2两端各多出0.1m预留光纤1-1长度，且光纤1-1两端均设有转换延长接头1-8；空心圆管1-2第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7对应的光纤1-1采用转换延长接头1-8串联，所述分布式光纤1-1的纤芯外侧封装有聚氨酯弹性材料保护层，所述分布式光纤1-1的直径是2mm，重量是2kg/km。

通过实施例2，克服了传统监测装置布设不方便、操作困难、监测工作量繁重的缺点，单根光纤1-1既作为传感元件又为信号传输通道，不需要额外导线，对数据采集传输和施工有利，不同位置监测孔3光纤1-1可串联使得大规模布设时数据采集和引出都较为简单易行，可用于监测项目多，大规模监测成本低，提高监测效率。

实施例3：

一种光纤测管单节段的制备方法，其步骤是：

a、根据隧道管棚支护钢管4的长度16m确定空心圆管1-2的单根长度4m和数量4根，对空心圆管1-2进行凹槽加工，即空心圆管1-2外壁上开设的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的横截面尺寸均为3mm×3mm，空心圆管1-2第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7之间的夹角分别是180度、90度(逆时方向)以及90度(顺时方向)；

b、开槽完成后，用无水乙醇洗净空心圆管1-2第一凹槽1-4、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7粘贴面，风干，确保粘结表面洁净，以保证粘贴质量；

c、严格按比例调制环氧树脂，先顺着空心圆管1-2某一端第一凹槽1-4均匀涂抹0.5mm厚薄底层环氧树脂，并及时顺着第一凹槽1-4敷设两端带有转换延长接头1-8的紧皮光纤1-1直至空心圆管1-2凹槽1-4末端，注意两端各预留0.1m长度的光纤1-1，此过程要确保光纤1-1适当绷紧保持顺直，不得出现人为造成光纤初始弯曲缺陷；30分钟后底层环氧树脂达到初凝强度，重新调制环氧树脂，涂刮覆盖层环氧树脂直至达到设计涂层厚度，使环氧树脂层面与空心圆管1-2外壁面保持基本一致；

d、第二凹槽1-5、第三凹槽1-6和第四凹槽1-7光纤1-1的黏贴方法与第一凹槽1-4相同，具体操作重复c步骤一次；

以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。