本實用新型專利技術涉及一種雙金屬標垂直位移監測裝置。本實用新型專利技術的目的是提供一種結構簡單、成本較低的雙金屬標垂直位移監測裝置，以提高監測結果的可靠性。本實用新型專利技術的技術方案是：在混凝土基座上設有豎向的安裝孔，安裝孔內設置同軸共心布置的鋼管、鋁管和保護管，由內向外依次為鋼管、鋁管、保護管，鋼管、鋁管和保護管的下端均經水泥砂漿固定于安裝孔孔底，其中保護管上端露出在安裝孔外，保護管與安裝孔孔壁之間回填水泥砂漿，鋁管上端高出保護管，并在鋁管上端固定水平布置的固定環，鋼管上端高出鋁管，且在鋼管上端安裝水平的鋼圓盤和靜力水準端點，鋼圓盤與固定環之間經兩個豎向布置的位移計相連。本實用新型專利技術適用于大壩垂直位移監測領域。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種雙金屬標垂直位移監測裝置。適用于大壩垂直位移監測領域。
技術介紹
雙金屬標是一種觀測大壩垂直位移的重要監測設施，其可以作為幾何水準、靜力水準觀測提供基準點，獲取大壩的絕對垂直位移值，當在雙金屬標安裝了雙金屬標儀后，與靜力水準聯測，可實現大壩垂直位移自動化監測。當雙金屬標作為靜力水準的校核基點時，一般情況下，靜力水準端點7與雙金屬標儀6底座應固定在同一個混凝土基座上(參見圖1)。雙金屬標中鋼管標心和鋁管標心的變化量采用雙金屬標儀觀測。為了獲取靜力水準系統端點變形量(即混凝土基座的變形量)，觀測時，分別測出安裝在鋼管1和鋁管2上雙金屬標儀的測值S鋼i、S鋁i，按照以下公式計算混凝土基座變形量Δ端點：式中：S鋼0——鋼管標初始測值，mm；S鋼i——鋼管標第i次測值，mm；S鋁0——鋁管標初始測值，mm；S鋁i——鋁管標第i次測值，mm；α鋼——鋼管標線膨脹系數；α鋁——鋁管標線膨脹系數；當取α鋁＝2α鋼時，則：Δ端點＝2(S鋼i-S鋼0)-(S鋁i-S鋁0)(2)由上述計算公式可知，要獲得基座變形量，鋼標、鋁標的變形量必須觀測準確，但工程實際應用效果不夠理想，一旦出現鋼標儀或鋁標儀中的一支儀器出現問題，就會導致整個雙金屬標成果不可用，可靠性較低。如某工程雙金屬標觀測成果見圖2，當鋁標在2011年3月失效停測后，實際上雙金屬標成果就不可信了，無法進行混凝土基座變形量計算。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、成本較低的雙金屬標垂直位移監測裝置，以提高監測結果的可靠性。本技術所采用的技術方案是：一種雙金屬標垂直位移監測裝置，在混凝土基座上設有豎向的安裝孔，其特征在于：所述安裝孔內設置同軸共心布置的鋼管、鋁管和保護管，由內向外依次為鋼管、鋁管、保護管，所述鋼管、鋁管和保護管的下端均經水泥砂漿固定于安裝孔孔底，其中保護管上端露出在安裝孔外，保護管與安裝孔孔壁之間回填水泥砂漿，鋁管上端高出保護管，并在鋁管上端固定水平布置的固定環，鋼管上端高出鋁管，且在鋼管上端安裝水平的鋼圓盤和靜力水準端點，所述鋼圓盤與固定環之間經兩個豎向布置的位移計相連。所述鋼管與鋁管之間間隔一定距離設置支撐環；所述鋁管與保護管之間間隔一定距離設置支撐環。所述支撐環為橡膠隔離環或不銹鋼環。所述保護管采用直徑200mm、管厚8mm的無縫鋼管；所述鋁管、鋼管的直徑分別為130mm和50mm。所述鋼管上端比所述鋁管上端高出10～20cm。所述保護管每節長度小于等于3m，采用內外螺紋連接。所述支撐環與支撐環之間間距2m。本技術的有益效果是：1、可靠性：2支位移計互為備用，當出現1支位移計異常或失效時，另外1支位移計測值仍能用于計算Δ鋼，提高了雙金屬標成果的可靠性。2、連續性：當1支位移計異常或失效后進行更換或維修期間，另外1支位移計仍能正常工作，保證雙金屬標成果的連續性，也為維修、維護爭取了充足的時間。3、實用性：本技術結構未增加相應的成本，也未改變相關的施工工藝，操作簡單，施工便利，具有較強的實用性。附圖說明圖1為現有技術的結構示意圖。圖2為現有技術中某工程中雙金屬標觀測成果圖。圖3為本實施例的結構示意圖。具體實施方式如圖3所示，本實施例在混凝土基座上設有豎向的安裝孔5，安裝孔5內設置同軸共心布置的鋼管1、鋁管2和保護管3，由內向外依次為鋼管、鋁管、保護管。本實施例中保護管3的下端經水泥砂漿固定于安裝孔5孔底，保護管3上端露出在安裝孔5外，保護管3與安裝孔5孔壁之間回填水泥砂漿。鋁管2的下端經水泥砂漿固定于安裝孔5孔底，鋁管2上端高出保護管3，并在鋁管2上端固定水平布置的固定環9。鋼管1下端經水泥砂漿固定于安裝孔5孔底，鋼管1上端高出鋁管2，且在鋼管1上端安裝水平的鋼圓盤10和靜力水準端點7。本實施例中在鋼圓盤10與固定環9之間通過兩個豎向布置的位移計8相連。為保證金屬管之間不直接接觸，防止管身撓曲，本例在鋼管1與鋁管2之間和鋁管2與保護管3之間均間隔一定距離設置支撐環4，支撐環4為橡膠隔離環或不銹鋼環。本實施例中保護管3采用直徑200mm、管厚8mm的無縫鋼管，保護管3每節長度小于等于3m，采用內外螺紋連接。鋁管2、鋼管1的直徑分別為130mm和50mm。本例中鋼管1上端比所述鋁管2上端高出10～20cm。本實施例的具體實施方式如下：1、鉆設安裝孔51)按設計要求，確定雙金屬標鉆孔的具體位置。2)采用回轉式地質鉆機鉆孔，鉆頭采用硬質合金或金剛鉆頭，開孔直徑一般為273mm。3)鉆孔時應保證孔向準確，先在孔口鉆一個比導向管外徑大的孔，孔深3m～6m，用于埋設導向管。導向管管徑一般比采用的鉆具直徑大兩級。孔口導向管應選擇不帶接頭的一根管，下管前應詳細檢查管材內壁的垂直度，并將導向孔底部的殘留物清洗干凈。孔口導向管下入后，應調整垂直，傾斜度小于0.1％，管壁與鉆孔之間回填水泥砂漿。4)鉆進過程中，一般每鉆進1m～3m即應檢測一次鉆孔偏斜值，并做好記錄。如發現鉆孔偏斜超過規定時，及時糾偏。最終鉆孔應至少深入完整基巖2m。5)鉆孔工作結束后，下保護管3之前，用壓力風水進行沖洗，將孔道內的鉆孔巖屑和泥沙沖洗干凈，直到回水變清10min后結束。在保護管3埋設開始前，應向鉆孔內送入壓縮空氣或采取其他措施，盡量將鉆孔內的積水排干。2、保護管3埋設及回填1)保護管3一般采用直徑200mm、管厚8mm的無縫鋼管，每節長度一般不大于3m，要求采用內外螺紋連接。2)自下而上準確測定鉆孔偏斜值，確定鉆孔有效孔徑中心。3)下保護管3前，可在安裝孔5底部先放入少量水泥漿(高于孔底約0.5m)。保護管3下到孔底后，宜略提起(不得提出水泥漿面)并用鉆機或千斤頂進行固定。采用水泥砂漿回填保護管3與鉆孔孔壁之間間隙。3、雙金屬標的安裝1)在保護管3內安裝雙金屬標管。雙金屬標鋼管1和鋁管2分別采用直徑50mm和130mm的管材；雙金屬管宜每隔2m設置一個支撐環4，以保證金屬管之間不直接接觸，防止管身撓曲。2)孔底放入0.5m厚、加了緩凝劑的水泥砂漿，將雙金屬管慢慢放至孔底沉入水泥砂漿。3)鋼標頂部安裝鋼圓盤10和靜力水準端點7，鋼圓盤直徑180mm，厚10mm，保證鋼圓盤水平，無傾斜，鋼圓盤上預留螺孔，在鋼圓盤10上安裝靜本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙金屬標垂直位移監測裝置，在混凝土基座上設有豎向的安裝孔(5)，其特征在于：所述安裝孔(5)內設置同軸共心布置的鋼管(1)、鋁管(2)和保護管(3)，由內向外依次為鋼管、鋁管、保護管，所述鋼管(1)、鋁管(2)和保護管(3)的下端均經水泥砂漿固定于安裝孔(5)孔底，其中保護管(3)上端露出在安裝孔(5)外，保護管(3)與安裝孔(5)孔壁之間回填水泥砂漿，鋁管(2)上端高出保護管(3)，并在鋁管(2)上端固定水平布置的固定環(9)，鋼管(1)上端高出鋁管(2)，且在鋼管(1)上端安裝水平的鋼圓盤(10)和靜力水準端點(7)，所述鋼圓盤(10)與固定環(9)之間經兩個豎向布置的位移計(8)相連。
【技術特征摘要】
1.一種雙金屬標垂直位移監測裝置，在混凝土基座上設有豎向的安裝孔
(5)，其特征在于：所述安裝孔(5)內設置同軸共心布置的鋼管(1)、鋁管(2)
和保護管(3)，由內向外依次為鋼管、鋁管、保護管，所述鋼管(1)、鋁管(2)
和保護管(3)的下端均經水泥砂漿固定于安裝孔(5)孔底，其中保護管(3)
上端露出在安裝孔(5)外，保護管(3)與安裝孔(5)孔壁之間回填水泥砂漿，
鋁管(2)上端高出保護管(3)，并在鋁管(2)上端固定水平布置的固定環(9)，
鋼管(1)上端高出鋁管(2)，且在鋼管(1)上端安裝水平的鋼圓盤(10)和
靜力水準端點(7)，所述鋼圓盤(10)與固定環(9)之間經兩個豎向布置的位
移計(8)相連。
2.根據權利要求1所述的雙金屬標垂直位移監測裝置，其特征在于：所述
鋼管(1)與鋁管(2)之間間隔一定距離設置支撐環...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周建波，王玉潔，滕世敏，
申請(專利權)人：中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，國家能源局大壩安全監察中心，
類型：新型
國別省市：浙江;33
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