四川葛南儀器
PL-II型系列正垂(錘)裝置是大壩等工程建筑物外部變形觀(guān)測的間接基準裝置,可作為原始基準(倒垂線(xiàn))的延伸段。在混凝土壩、砌石壩、拱壩、雙曲拱壩等的撓度觀(guān)測中,通常采用正垂線(xiàn)法來(lái)測定。正垂裝置借助垂線(xiàn)座標儀測出沿垂線(xiàn)不同高程的測點(diǎn)相對于垂線(xiàn)固定點(diǎn)的水平投影距離,來(lái)求算出各測點(diǎn)的水平位移值,并計算出壩體撓度變形。由于沿高程的水平位移反映了觀(guān)測對象撓曲情況,故也稱(chēng)撓度觀(guān)測。
本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的PL系列正垂(錘)裝置,其中包括有PL-ZT25、PL-ZT30、PL-ZT40、PL-ZT50、PL-ZT60等型號。
1 用途
PL-II型系列正垂(錘)裝置是大壩等工程建筑物外部變形觀(guān)測的間接基準裝置,可作為原始基準(倒垂線(xiàn))的延伸段。在混凝土壩、砌石壩、拱壩、雙曲拱壩等的撓度觀(guān)測中,通常采用正垂線(xiàn)法來(lái)測定。正垂裝置借助垂線(xiàn)座標儀測出沿垂線(xiàn)不同高程的測點(diǎn)相對于垂線(xiàn)固定點(diǎn)的水平投影距離,來(lái)求算出各測點(diǎn)的水平位移值,并計算出壩體撓度變形。由于沿高程的水平位移反映了觀(guān)測對象撓曲情況,故也稱(chēng)撓度觀(guān)測。
2 規格及主要技術(shù)參數
型號 |
錘重(㎏) |
適用垂線(xiàn)長(cháng)度(m) |
油算尺寸(mm) |
ZT-250 |
25 |
<25 |
Ф300 |
ZT-300 |
30 |
25~50 |
Ф350 |
ZT-400 |
40 |
70~100 |
Ф400 |
ZT-500 |
50 |
100以上 |
Ф450 |
ZT-600 |
60 |
100以上 |
Ф450 |
注:垂錘夾頭中心孔徑為Ф1mm、Ф1.2mm、Ф1.6mm。
3 結構及工作原理
3.1 結構
正垂(錘)裝置由重垂、卷線(xiàn)器(夾頭、阻尼片、支撐槽鋼、固線(xiàn)器)、油箱零部件組成。
1-垂線(xiàn);2-測點(diǎn)(安置垂線(xiàn)觀(guān)測儀或底座);3-重錘(40kg);
4-油箱;5-卷線(xiàn)器;6-觀(guān)測墩;7-垂線(xiàn)保護管
3.2工作原理
在垂線(xiàn)觀(guān)測中,正垂線(xiàn)所測得的是相對位移,倒垂線(xiàn)所測得的是絕對位移,因此,工程中一般正垂線(xiàn)和倒垂線(xiàn)聯(lián)合使用,將倒垂線(xiàn)的頂部觀(guān)測點(diǎn)與正垂線(xiàn)的底部觀(guān)測點(diǎn)置于同一高程(可稱(chēng)為正倒垂線(xiàn)“關(guān)聯(lián)測點(diǎn)”),通過(guò)倒垂線(xiàn)來(lái)獲得正垂線(xiàn)最低點(diǎn)的絕對位移,然后將正垂線(xiàn)上的各觀(guān)測點(diǎn)的相對位移轉化為絕對位移。
3.2.1正垂線(xiàn)一般設在壩體觀(guān)測井、電梯井和寬縫處,鋼絲上部固定在懸掛裝置上,下部懸掛重錘。(重錘的重量與鋼絲的粗細視垂線(xiàn)高度而定),由于重錘的作用,當垂線(xiàn)穩定時(shí),始終處于鉛直狀態(tài),從而利用鉛直的垂線(xiàn)作為基準線(xiàn),然后沿垂線(xiàn)不同高程處設立若干觀(guān)測臺或夾線(xiàn)裝置,借助垂線(xiàn)座標儀,以此來(lái)測定各點(diǎn)的水平位移量,并計算出壩體撓度變形。
3.2.2正垂觀(guān)測系統包括專(zhuān)用豎井、懸線(xiàn)裝置固定線(xiàn)夾、活動(dòng)線(xiàn)夾、觀(guān)測墩、垂線(xiàn)、重垂和垂線(xiàn)坐標儀等組成。通常采用1.5~2mm專(zhuān)用不銹鋼絲,下端掛上20~40kg重垂,用卷線(xiàn)器掛在壩頂某一固定點(diǎn),利用固定在測墩上的坐標儀,測量各觀(guān)測點(diǎn)相對此垂線(xiàn)的位移值。
注:固定線(xiàn)夾是作更換垂線(xiàn)時(shí),保持垂線(xiàn)懸掛點(diǎn)位置不變?;顒?dòng)線(xiàn)夾線(xiàn)是用在正垂多點(diǎn)夾線(xiàn)法中,把垂線(xiàn)固定在被觀(guān)測位上的專(zhuān)用裝置。(我公司不提供)
4 埋設與安裝
正垂線(xiàn)一般安裝在專(zhuān)用的觀(guān)測豎井中,以防干擾和損壞,各裝置埋設的位置,應設有交通廊道,以利安裝、觀(guān)測和維修。其次埋設的位置還應考慮到沿正垂線(xiàn)的頂部、中部和下部都有測點(diǎn)。
4.1正垂線(xiàn)造孔
在壩頂或廊道底板鉆孔,作巖芯素描圖,有效孔徑為80mm(安裝后)。垂線(xiàn)孔內采用鋼管護壁。正垂線(xiàn)測線(xiàn)采用不銹銦瓦絲,其直徑保證極限拉力大于重錘重量的2倍。垂線(xiàn)穿過(guò)廊道觀(guān)測間內,在觀(guān)測間內銜接,垂線(xiàn)下端吊重錘,并將重錘放入油桶內。根據垂線(xiàn)位置進(jìn)行觀(guān)測墩的放樣、立模、澆筑觀(guān)測墩,并在頂部預留二期混凝土,以便安裝觀(guān)測點(diǎn)垂線(xiàn)觀(guān)測儀底座,底座對中誤差不大于0.1mm。
注:垂線(xiàn)觀(guān)測儀孔徑和護管等要求請參考相關(guān)規范或設計要求。
4.2正垂線(xiàn)安裝
4.2.1觀(guān)測豎井
觀(guān)測豎井的直徑約為1m左右。每一測點(diǎn)埋設工字梁的預留孔為(高×寬×深)30×25×30厘m。并在井壁沿垂線(xiàn)每隔3m處預埋一對Φ16mm鋼筋備作固定防風(fēng)保護箱之用。鋼筋埋設時(shí),埋入不少于20cm,伸出混凝土面20cm。
4.2.2工字梁
4.2.2.1工字梁伸出混凝土外的長(cháng)度為使觀(guān)測值受溫度的影響較小,為使工作人員在豎井里上下方便,工字梁伸出混凝土外不宜太長(cháng),以15cm為宜。由于立模和澆筑等影響,豎井墻壁上下有20cm甚至更大的偏差。為了確定工字梁伸出混凝土外的長(cháng)度,在安裝垂線(xiàn)的最高處懸掛一垂線(xiàn),量測出沿線(xiàn)的豎井墻壁到垂線(xiàn)的距離。工字梁伸出混凝土外的長(cháng)度等于各裝置處的量測值與沿線(xiàn)量測值中最小之差再加上15cm。
4.2.2.2工字梁的埋設
各裝置均固定在工字梁上。工字梁的埋設分兩步進(jìn)行:第一步是預埋調整螺絲架。將長(cháng)為10cm的四根螺絲桿固結成一個(gè)長(cháng)方形,其寬為9cm,長(cháng)為15cm。每根螺絲桿上有兩個(gè)螺絲帽。調整螺絲架預埋好后,混凝土澆至上層固結桿止。第二步是埋設工字梁架。埋設時(shí)首先將工字梁下翼置于四對螺絲之間,然后調節下面的螺絲帽,使工字梁上翼面處于水平位置。當工字梁伸出混凝土外的長(cháng)度符合確定要求時(shí),擰緊上螺絲帽將工字梁固緊。最后將混凝土澆滿(mǎn)預留孔。
4.2.2.3各裝置的安裝
一般是從上至少進(jìn)行安裝,即首先安裝卷線(xiàn)器(夾頭、阻尼片、支撐槽鋼、固線(xiàn)器)。安裝好后,掛上垂線(xiàn)。以垂線(xiàn)為標準為調節安裝位置。
4.1.2.4觀(guān)測墩的澆筑
埋設時(shí)應使墩邊線(xiàn)平行一條位移座標軸線(xiàn), 并要求靠垂線(xiàn)一面的墩邊距垂線(xiàn)不大于5cm。在安裝觀(guān)測墩的同時(shí)還在墩面上埋設垂線(xiàn)觀(guān)測儀底座。底座的平面應調試為水平位置,靠垂線(xiàn)一邊應與墩邊一般齊。
4.1.2.5防風(fēng)保護設備
豎井內因空氣對流使垂線(xiàn)擺動(dòng),所以必須有防風(fēng)設備。各測點(diǎn)處與廊道相通,垂線(xiàn)也需保護設備防止損壞。因此,垂線(xiàn)外圍設有防風(fēng)保護管,測點(diǎn)上設有防風(fēng)保護箱,測站上設有防風(fēng)保護觀(guān)測室。
4.1.2.5.1防風(fēng)保護管的安裝
薄壁塑料具有不銹、輕便、耐久的優(yōu)點(diǎn),是最理想的防風(fēng)保護管。5-6m長(cháng)的管子可能產(chǎn)生2-3cm的彎曲,因此管的直徑不能小于15cm,以保護垂線(xiàn)有10cm活動(dòng)凈空。由于廊道搬運不便,管長(cháng)以5-6m為宜。安裝前先檢查管子,管彎曲不能大于3cm。管子的安裝順序也是按由上而下進(jìn)行的。安裝第一節管時(shí),先把上管口的中心對準垂線(xiàn)位置,接著(zhù)把下管口中心也對準垂線(xiàn)位置,接著(zhù)固定上下管口。最后在管外用垂線(xiàn)進(jìn)行檢查,如中間有彎曲時(shí),用強制的方法將管調整到正確位置。第二節管子的上口,就直接與第一節管子的下管口接起來(lái),下管口也按接第一節管下口的方法進(jìn)行,管的中間亦需檢查與校正。以下依此類(lèi)推。
4.1.2.5.2測點(diǎn)上防風(fēng)保護箱的安裝
防風(fēng)保護箱的形式和尺寸根據現場(chǎng)條件由設計制定,以角鋼作支撐架,以2-3mm厚的的冷軋板作墻板,作好后,應作噴塑處理,以防銹蝕。
4.1.2.5.3防風(fēng)保護觀(guān)測室的安裝
防風(fēng)保護觀(guān)測室的大小應能滿(mǎn)足觀(guān)測操作方便的要求,其長(cháng)、寬、高至少應達到2×2×2.3m為宜。
4.1.2.6其他設備要求
4.1.2.6.1垂線(xiàn)
垂線(xiàn)坐標儀觀(guān)測的垂線(xiàn)用直徑1.2~1.5mm的高強不銹鋼絲或銦瓦絲。
4.1.2.6.2重錘
垂線(xiàn)直徑為1.2mm時(shí),垂錘的重量為4 0kg, 垂線(xiàn)直徑為1.5mm時(shí), 重錘的重量為6 0~7 0kg。重錘應設有止動(dòng)葉, 以加速垂線(xiàn)的靜止。
4.1.2.6.3油桶及油
油桶的直徑和高已定制;作為重錘止動(dòng)的油最好是濃度小且不凍的錠子油或變壓油。
4.1.2.6.4垂線(xiàn)設備的保養
廊道內濕度很大, 垂線(xiàn)設備極易銹蝕, 所以在冬季豎井內干燥時(shí),對設備進(jìn)行除銹、擦油和刷漆,以延長(cháng)設備的壽命。
5特別說(shuō)明
5.1正垂裝置安裝建議由專(zhuān)業(yè)施工隊伍完成;正垂安裝可參考相關(guān)規范或類(lèi)似安裝資料。
5.2四川葛南儀器有限公司編制的《正倒垂儀器安裝說(shuō)明》僅為參考資料;本次產(chǎn)品說(shuō)明中的正垂安裝相關(guān)資料部分來(lái)源于相關(guān)正垂資料摘抄,請用戶(hù)在使用時(shí)及時(shí)查閱正垂安裝相關(guān)資料和規范要求。
5.3正垂的安裝必須遵守《混凝土大壩安全監測技術(shù)規范》(DL/T 5178-2003)和《土石壩安全監測技術(shù)規范》(SL 60-94)等相關(guān)規范要求。
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