多点变位计使用说明.docx
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多点变位计使用说明
西安市辋川河引水李家河水库大坝安全监测
多点变位计安装埋设
使用说明书
西北综合勘察设计研究院
西安市李家河水库大坝安全监测工程项目部
2011年8月
一、用途
本产品广泛用于各种岩体工程施工的安全监测、边坡稳定监测及大坝运行的安全监测等,涉及水利水电、铁路、交通、采矿、建筑等领域。
可以在垂直、水平等方向安装,最适宜在向上和向下的坚硬岩石孔中安装。
二、产品主要参数
本公司生产的多点变位计,测点量程3mm~200mm,钻孔直径110mm,测量点数根据用户需求订制,测量精度0.1mm。
三、工作原理及特点
多点变位计各测点的灌浆锚头与岩体牢固连接成一起,当岩体沿钻孔轴线方向发生位移时,锚头带动测杆延伸到钻孔孔口基准端,使得位于基准端的传感器也随着位移产生相应的移动,相对于基准端的传感器即可测量出位移量,直接输出数字信号,与lonwork总线连接,输入PC机,也可用数显仪显示。
本产品最大的特点就是所有测杆采用同一根PVC管保护,容易保证测杆之间平行,不易扭曲;测量精度高;施工安装方便快捷。
四、系统组成(如图5所示)
多点变位计主要由传感器、灌浆锚头、测杆、灌浆保护管及其PVC管接头等组成。
1、传感器(如图1示)
图1传感器示意图
传感器是多点变位计测量部分,在工厂予装配、率定和检验后提供给用户,请不要随意拆卸。
根据工程需求分为单点(一根不锈钢杆)、二点(二根不锈钢杆)、三点(三根不锈钢杆)、四点(四根不锈钢杆)和六点(六根不锈钢杆)。
2、灌浆锚头
采用钢管制成,钢管表面焊有钢片以更好地与岩体接合为一体,如下图示。
起到传递位移、支撑测杆以及连接PVC保护管的作用。
锚头表面沿轴线划有刻线(线宽0.5~1mm,长20mm,也可为样冲点),安装时与PVC管对线,以保证测杆间的相互平行。
有三种尺寸规格,根据测点个数选用,详见表1所示。
图2灌浆锚头
3、测杆
测杆在整个装置中起传递位移的作用,我公司测杆全部采用优质不锈钢杆(直径φ6mm),优点是刚性好、强度高,线膨胀系数低,安装方便。
4、灌浆保护管
测杆采用PVC管保护(每段长4m),有三种径向尺寸规格,根据测点个数选用,详见表1所示。
为了保证各测杆在安装后的相互平行,必须事先在PVC管两端40mm外做刻线(线宽0.5~1mm,如图3示),以便在安装时逐节与灌浆锚头或PVC管接头上的刻线对齐。
图3PVC保护管
5、PVC保护管接头
PVC保护管接头用工程塑料制成,起到连接护管、支撑测杆的双重作用,如图4所示。
在外圆两端刻线(线宽0.5~1.0mm),安装时与PVC管对线,来保证装配后测杆间相互平行。
同样有三种规格,根据测点个数选用,详见表1所示。
图4PVC保护管接头
6、灌浆锚头、PVC护管、PVC管接头、埋设孔规格选用一览表:
表1灌浆锚头、PVC护管、PVC管接头、埋设孔径规格选用
一点
二点
三点
四点
六点
PVC护管(外径X壁厚)
Φ50X1.6
Φ63X2.0
测杆埋设孔径
Φ110
Φ140
钻孔深度
最远测点+0.3m
孔口直径
Φ140
Φ140
孔口深度
600
如果选择全埋入式安装,距离空口300mm段需扩至Φ300mm。
注:
表中单位为毫米mm。
五、埋设与安装方式
多点变位计使用场合很广,埋设安装的部位和环境也各有不同,埋设方法有水平埋设、垂直埋设,有安装在坝体的廊道内、坝体的坝肩上、隧道内、山体的边坡上、土坝上、路堤上等等。
这些仪器的工作状况各不相同,所以埋设安装方法有所不同,但根据工程需要总的可分为传感器外置式和传感器埋入式安装。
1、埋设安装方式
A、仪器外置式安装,即将仪器部分放在孔口以外,下面以此种埋设方式为例作以详细说明,如图5所示。
B、仪器内置式安装,即地表只露出电缆线接头。
如图6所示,即在A安装方式上加一PVC管,将仪器部分保护后用速凝水泥封堵,凝固后盖钢板保护。
如果最近一个测点距离地面尺寸小于1.3m则不能采用此种安装方式。
2、钻孔
根据设计要求确定埋设高程、方位、角度,在设计定位的地方打孔,准备埋设测杆。
多点变位计的埋设孔有两个尺寸,测杆埋设最小孔径见表1,钻孔深度根据设计要求,应大于锚头深度至少0.3m,钻孔倾斜度≤0.5/100m。
孔径尺寸按表1中数据进行施工。
按设计要求钻好孔后,进行清孔并修好孔口,做好埋设前的准备。
3、测杆、锚头及PVC管的连接
本产品测杆全部采用直径6mm不锈钢杆,热变形系数小,测量精度高,易于安装。
如图5所示,在连接测杆与锚头时加平垫、弹垫以放松脱。
在PVC管与锚头之间应涂万能胶密封,并用管箍压紧以防止灌浆时混凝土水进入。
图5锚头、PVC管、测杆连接
4、灌浆的两个参数
A、灌浆压力:
为保证灌浆的效果,灌浆(在孔口处)压力应≤0.5MPa,但是如果
向上灌浆,则压力可根据孔深适当增大。
B、灌浆材料的水灰比为2:
1。
2、变位计的埋设
2.1、锚头、测杆的放入
埋设前先将首锚头与测杆连接,外套PVC护管,连接2米(每段PVC管长4m)后放入孔中,用PVC保护管接头逐级接长逐级下放。
安装时切记要将PVC保护管接头上的刻线与PVC保护管端的刻线对齐,这样才能保证各测杆间的平行。
其它各节级测杆照此依次放下,至到孔口高程以上,注意测杆与测杆之间的连接一定要牢靠不可松动。
测杆长度已在公司依据工程设计的测点深度定好,现场不必增减。
2.2、变位计主体装入
锚头与测杆安装完后将变位计主体与测杆连接,主体保护钢筒一定要放置平稳,并通过安装基板与孔口岩壁连接牢固(必要时可用杠子顶住,适用于向上安装)。
2.3、孔口封堵
用膨胀泥球或湿布将孔口堵住,确保灌浆时浆水不会流出。
2.4、排气管和灌浆管安装
向上安装时灌浆管伸进孔口即可,排气管要慎到孔底,砂浆要由下向上泛浆,使孔内不会产生空隙;而向下安装时灌浆管要伸到孔底,并随着灌浆过程逐级拔出灌浆管,可不用排气管,但要保证排气孔畅通。
2.5、灌浆
确认以上安装正确时,可进行回填沙浆固结。
直至砂浆从排气孔溢出,说明灌浆已满,待静止数分钟后看浆是否有回落,否则应补灌。
灌浆完毕后,拆除连接的灌浆泵管路,将灌浆管和排气管拔出。
必要时可采用两次灌浆以降低对孔口封堵的要求。
4、安装保护罩
根据工程需要可选择用封口钢板或保护罩保护仪器。
选后者则将保护罩电缆引出孔上的锁紧螺母松开,同时将保护罩缓慢推到基座上,注意不要损伤密封圈,到位后用保护罩固定螺栓将其固定。
将电缆往保护罩内稍稍推入一部分,最后将电缆锁紧螺母用扳手上紧。
5、电缆连接
将电缆插头与LONWORK总线连接,传输给PC机。
至此,多点变位计的安装即告完成。
西安兰特水电测控技术有限责任公司
2005年05月23日
本产品会不断改进,说明书如有改动恕不另行通知。
图5变位计结构及仪器外制式安装设计图
图6变位计结构及全埋入式安装设计图
单台LDB-20A/30C-1X3X5.5三点变位计装箱清单
序号
图号
名称
数量
所属测点
备注
1
变位计主体
1
2
LDB-20A/30C-20
PVC连接管
1
3
LDB-20A/30C-19
长螺母
3
4
GB6170-86-M6
六角螺母
12
5
GB93-876
垫圈
9
6
GB97.1-856
垫圈
3
7
LDB-20A/30C-21
四点锚头
3
8
杆1
1
测点1
M6X23外-M6X20外-375
9
LDB-20A/30C-25
与锚头连接不锈钢杆
1
测点2
10
杆2
1
M4X8外-M4X8内-402
11
LDB-20A/30C-26
与长螺母连接不锈钢杆
1
12
LDB-20A/30C-25
与锚头连接不锈钢杆
1
测点3
13
LDB-20A/30C-26
与长螺母连接不锈钢杆
1
14
LDB-20A/30C-27
1M不锈钢杆
2
15
杆3
1
M4X8外-M4X8内-908