滨州痈烁科技有限公司

3.1結(jié)構(gòu)

VWJV型振弦式位移計(jì)由脫空計(jì)專用支架、萬向連軸節(jié)、不銹鋼護(hù)管、二級(jí)機(jī)械負(fù)放大機(jī)構(gòu)、信號(hào)傳輸電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。

3.2工作原理
 由于混凝土面板堆石壩的墊層料與面板間存在脫空現(xiàn)象，但過量的脫空位移勢(shì)必惡化面板的運(yùn)行，監(jiān)測其脫空間距對(duì)壩體的安全顯得尤為重要。
 當(dāng)面板壩的混凝土面板與墊層料之間發(fā)生位移變形時(shí)(脫空)，將會(huì)帶動(dòng)位移計(jì)的測桿伸縮，經(jīng)萬向節(jié)傳遞給位移計(jì)，位移計(jì)內(nèi)的二級(jí)機(jī)械負(fù)放大機(jī)構(gòu)將變形傳遞給振弦，轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可計(jì)算出被測結(jié)構(gòu)物的變形量。同時(shí)可同步測出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

   脫空計(jì)布置在面板與墊層料之間，兩支位移傳感器分別固定在AC與BC邊上。為計(jì)算方便，面板上的兩個(gè)錨固點(diǎn)A、B與埋設(shè)在墊層料內(nèi)的錨固點(diǎn)C形成等邊三角形兩個(gè)邊，其組成的平面與面板垂直，兩支位移計(jì)分別固定在面板與墊層料的錨固點(diǎn)之間。C點(diǎn)與面板間的法線垂直距離位移即為面板的脫空變化量，通過計(jì)算三角形ΔABC的高OC的變化，即AC、BC變化到A C′、B C′的高O′C′，便可計(jì)算出面板與墊層料之間的脫空變化量。
4 計(jì)算方法

4.1位移計(jì)計(jì)算方法

位移計(jì)受到的是變形和溫度的雙重作用，位移計(jì)的一般計(jì)算公式為：

       Lm= k△F + b△T = k (F - F0)＋b (T - T0)

式中：Lm—被測結(jié)構(gòu)物的變形量，單位為mm。

K —位移計(jì)的測量靈敏度，單位為mm/F；

△F—位移計(jì)實(shí)時(shí)測量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為F；

F —位移計(jì)的實(shí)時(shí)測量值，單位為F；

F0—位移計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。

b —位移計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為mm/℃；

△T—溫度實(shí)時(shí)測量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃；

T —溫度的實(shí)時(shí)測量值，單位為℃；

T0—溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

注：VWJV型振弦式位移計(jì)的敏感測量元件，其與固定機(jī)架的材料線膨脹系數(shù)極為接近，試驗(yàn)所得其溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù)，由此一般計(jì)算可用公式。

        Lm= k△F = k (F - F0)

4.2脫空位移計(jì)算方法

計(jì)算的方法很多，可參照用計(jì)算三角形高的方法算出脫空的位移量。設(shè)面板兩個(gè)錨頭之間的距離為常數(shù)AB，兩只位移計(jì)測量出相應(yīng)邊的增量，各增量加上初始邊長即為變化后的各邊長，以此可計(jì)算出頂點(diǎn)(0′)到面板的垂直距離(即高O′C′)，變化后三角形的高與初始之比即為實(shí)際脫空位移量。
 5 安裝與埋設(shè)
 5.1儀器的安裝
 5.1.1預(yù)埋沉降網(wǎng)
  沉降網(wǎng)是用于固定墊層料錨頭，當(dāng)墊層料發(fā)生沉降位移時(shí)將帶動(dòng)沉降網(wǎng)，沉降網(wǎng)帶動(dòng)位移傳感器，即可測量出其沉降量。
  沉降網(wǎng)的安裝是在壩體填筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)(即圖中C點(diǎn))，將制做好的沉降網(wǎng)固定于設(shè)計(jì)部位，并在墊層料上做出標(biāo)記，完成后再繼續(xù)填筑。
  5.1.2當(dāng)墊層料全部填筑完成后，在將要埋設(shè)儀器位置挖坑，直挖到沉降網(wǎng)為止，并焊上墊層料錨頭。
  5.1.3 組裝儀器：將位移計(jì)連接上讀數(shù)儀，用手拉壓測桿，確認(rèn)讀數(shù)正常后開始組裝儀器。將位移計(jì)測桿與傳遞桿用傳遞桿接頭連接起來，套上保護(hù)管，保護(hù)管套在位移計(jì)上的一端有密封圈，以防泥沙進(jìn)入。位移計(jì)裝入保護(hù)管中時(shí)應(yīng)預(yù)留出壓縮量(大小根據(jù)設(shè)計(jì)或現(xiàn)場情況確定)，儀器組裝完成后應(yīng)再用讀數(shù)儀復(fù)測。在保護(hù)管的另一端裝上端蓋，端蓋一頭連著傳遞桿、一頭連著萬向節(jié)。
  5.1.4 安裝儀器：在墊層料錨頭裝上兩支萬向節(jié)，在萬向節(jié)后裝上組裝好的儀器，將連著儀器另一頭的萬向節(jié)擰在面板錨頭上。面板錨頭固定在面板鋼筋上，用鋼尺量取AB點(diǎn)的距離L(AB點(diǎn)為兩萬向節(jié)之間距離)。安裝好的脫空計(jì)應(yīng)是一個(gè)等邊三角形，面板錨頭處的兩個(gè)萬向節(jié)為三角形的AB點(diǎn)，墊層料錨頭處的兩個(gè)萬向節(jié)為三角形的C點(diǎn)(近似為三角形的頂點(diǎn))。
  5.1.5 精確量取所形成三角形各個(gè)邊長(精確到0.1mm)作為邊長的初始值，同時(shí)將傳感器編號(hào)和所在的邊等數(shù)據(jù)記錄下來以備計(jì)算用。
  5.1.6 埋設(shè)
  儀器安裝就位后，在回填之前應(yīng)作好電纜的牽引，特別是在靠近傳感器根部的電纜應(yīng)呈彎曲狀，預(yù)留足夠的伸縮量?；靥顣r(shí)傳感器及測桿周圍可采用人工夯實(shí)，夯實(shí)時(shí)不能過分沖擊，避免損壞電纜和儀器，待埋設(shè)安裝完成后即可進(jìn)行初始讀數(shù)的測量。

    5.2 儀器的安裝
    5.2.1 錨桿在壩體填筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)（即圖2中橫向錨桿的高程），應(yīng)該在墊層料填筑過程中的設(shè)計(jì)位置預(yù)埋錨桿并做標(biāo)記，錨桿為φ25mm螺紋鋼，其長度為1.5~2m,分別為垂直與水平布置并交叉，在交叉點(diǎn)焊接，此后再進(jìn)行填筑。
    5.2.2 當(dāng)砼面板澆筑達(dá)到儀器的埋設(shè)高程時(shí)，應(yīng)將該儀器位置的預(yù)埋的錨桿挖出來，并在錨桿與面板間形成一塊不小于 1.5×1.5M 的工作面，以便于儀器器的安裝。
    5.2.3 在儀器埋設(shè)處的面板鋼筋幫扎完畢后，用一鋼尺量取900mm，在錨桿的交會(huì)處固定其一端，然后在面板澆筑混凝土的內(nèi)側(cè)面位置找出面板錨頭的固定位置。注意應(yīng)該留足夠的調(diào)整范圍。待初步確定后，應(yīng)該先安裝面板錨頭，面板錨頭焊接在面板的鋼筋網(wǎng)上，并保證錨頭的連接端部露出澆筑后的內(nèi)側(cè)，特別是萬向節(jié)不可埋入混凝土內(nèi)，在焊接時(shí)應(yīng)保證兩個(gè)萬向節(jié)的中心距離為900mm為佳。
   5.2.4 上述步驟完成后，開始安裝墊層料錨頭，應(yīng)根據(jù)等腰三角形的原則，確定墊層料錨頭的實(shí)際位置，使該錨頭的兩個(gè)連接空的交叉點(diǎn)在等腰三角形的一個(gè)頂點(diǎn)上，然后進(jìn)行焊接，焊接要穩(wěn)固結(jié)實(shí)。
    5.2.5 安裝傳感器及傳遞桿：將兩個(gè)傳感器用相應(yīng)的萬向節(jié)連接在錨桿的安裝孔上，然后連接傳遞桿。在預(yù)留傳感器的預(yù)拉量（大小根據(jù)設(shè)計(jì)或現(xiàn)場情況確定）的同時(shí)，應(yīng)該照顧到連接各自到面板錨頭的具體長度，如果傳遞桿過長，可進(jìn)行截?cái)喽嘤嗖糠诌M(jìn)行調(diào)節(jié)，待長度符合要求后，在傳感器及測桿表面涂抹足夠厚度的黃油，分別套入PVC波紋管（波紋管應(yīng)壓縮后套入，以便伸長時(shí)有足夠的保護(hù)長度），再連接到各自的面板錨頭。用螺絲上緊。
    5.2.6 精確量取所形成三角形各個(gè)邊長（精確到0.1mm）作為邊長的初始值，同時(shí)將傳感器編號(hào)等數(shù)據(jù)記錄下來以備計(jì)算
儀器安裝到位后，在回填之前應(yīng)作好電纜的牽引，特別是在靠近傳感器根部的電纜應(yīng)呈彎曲狀，預(yù)留足夠的活動(dòng)量。
    5.2.7 回填
    回填的材料一般為細(xì)紗，也可根據(jù)設(shè)計(jì)要求及相應(yīng)規(guī)范確定回填。傳感器及測桿周圍采用人工夯實(shí)，夯實(shí)時(shí)不能沖擊，避免損壞電纜和儀器，待埋設(shè)安裝完成后再進(jìn)行初始讀數(shù)，以確定傳感器是否損壞計(jì)算的方法很多，按照三角形高的計(jì)算方法，來計(jì)算脫空位移量。此時(shí)面板兩個(gè)錨頭之間的距離為常數(shù)（如900mm），兩只位移傳感器即反映相應(yīng)邊的當(dāng)前增量變化，根據(jù)量取的初始邊長與相應(yīng)增量相加，即得實(shí)際邊長，再計(jì)算該頂點(diǎn)到面板的垂直距離（即高），得到最終的變化值。如果需要計(jì)算與面板相平行的錯(cuò)動(dòng)位移，可參照有關(guān)方法進(jìn)行。
    5.2.8  數(shù)據(jù)處理
    計(jì)算的方法很多，按照三角形高的計(jì)算方法，來計(jì)算脫空位移量。此時(shí)面板兩個(gè)錨頭之間的距離為常數(shù)（如900mm），兩只位移傳感器即反映相應(yīng)邊的當(dāng)前增量變化，根據(jù)量取的初始邊長與相應(yīng)增量相加，即得實(shí)際邊長，再計(jì)算該頂點(diǎn)到面板的垂直距離（即高），得到最終的變化值。如果需要計(jì)算與面板相平行的錯(cuò)動(dòng)位移，可參照有關(guān)方法進(jìn)行。