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PL-II型系列正垂(锤)装置
    发布时间: 2018-10-10 20:39    

PL-II型系列正垂(锤)装置是大坝等工程建筑物外部变形观测的间接基准装置,可作为原始基准(倒垂线)的延伸段。在混凝土坝、砌石坝、拱坝、双曲拱坝等的挠度观测中,通常采用正垂线法来测定。正垂装置借助垂线座标仪测出沿垂线不同高程的测点相对于垂线固定点的水平投影距离,来求算出各测点的水平位移值,并计算出坝体挠度变形。由于沿高程的水平位移反映了观测对象挠曲情况,故也称挠度观测。

本使用说明仅适用于本公司生产的PL系列正垂(锤)装置,其中包括有PL-ZT25、PL-ZT30、PL-ZT40、PL-ZT50、PL-ZT60等型号。
1 用途
PL-II型系列正垂(锤)装置是大坝等工程建筑物外部变形观测的间接基准装置,可作为原始基准(倒垂线)的延伸段。在混凝土坝、砌石坝、拱坝、双曲拱坝等的挠度观测中,通常采用正垂线法来测定。正垂装置借助垂线座标仪测出沿垂线不同高程的测点相对于垂线固定点的水平投影距离,来求算出各测点的水平位移值,并计算出坝体挠度变形。由于沿高程的水平位移反映了观测对象挠曲情况,故也称挠度观测。
2 规格及主要技术参数

型号

锤重(㎏)

适用垂线长度(m

油算尺寸(mm

ZT-250

25

<25

Ф300

ZT-300

30

2550

Ф350

ZT-400

40

70100

Ф400

ZT-500

50

100以上

Ф450

ZT-600

60

100以上

Ф450

注:垂锤夹头中心孔径为Ф1mm、Ф1.2mm、Ф1.6mm。
3 结构及工作原理
3.1 结构
正垂(锤)装置由重垂、卷线器(夹头、阻尼片、支撑槽钢、固线器)、油箱零部件组成。

1-垂线;2-测点(安置垂线观测仪或底座);3-重锤(40kg);
4-油箱;5-卷线器;6-观测墩;7-垂线保护管
3.2工作原理
在垂线观测中,正垂线所测得的是相对位移,倒垂线所测得的是绝对位移,因此,工程中一般正垂线和倒垂线联合使用,将倒垂线的顶部观测点与正垂线的底部观测点置于同一高程(可称为正倒垂线“关联测点”),通过倒垂线来获得正垂线最低点的绝对位移,然后将正垂线上的各观测点的相对位移转化为绝对位移。
 
3.2.1正垂线一般设在坝体观测井、电梯井和宽缝处,钢丝上部固定在悬挂装置上,下部悬挂重锤。(重锤的重量与钢丝的粗细视垂线高度而定),由于重锤的作用,当垂线稳定时,始终处于铅直状态,从而利用铅直的垂线作为基准线,然后沿垂线不同高程处设立若干观测台或夹线装置,借助垂线座标仪,以此来测定各点的水平位移量,并计算出坝体挠度变形。
3.2.2正垂观测系统包括专用竖井、悬线装置固定线夹、活动线夹、观测墩、垂线、重垂和垂线坐标仪等组成。通常采用1.5~2mm专用不锈钢丝,下端挂上20~40kg重垂,用卷线器挂在坝顶某一固定点,利用固定在测墩上的坐标仪,测量各观测点相对此垂线的位移值。
注:固定线夹是作更换垂线时,保持垂线悬挂点位置不变。活动线夹线是用在正垂多点夹线法中,把垂线固定在被观测位上的专用装置。(我公司不提供)

4 埋设与安装
正垂线一般安装在专用的观测竖井中,以防干扰和损坏,各装置埋设的位置,应设有交通廊道,以利安装、观测和维修。其次埋设的位置还应考虑到沿正垂线的顶部、中部和下部都有测点。
4.1正垂线造孔
在坝顶或廊道底板钻孔,作岩芯素描图,有效孔径为80mm(安装后)。垂线孔内采用钢管护壁。正垂线测线采用不锈铟瓦丝,其直径保证极限拉力大于重锤重量的2倍。垂线穿过廊道观测间内,在观测间内衔接,垂线下端吊重锤,并将重锤放入油桶内。根据垂线位置进行观测墩的放样、立模、浇筑观测墩,并在顶部预留二期混凝土,以便安装观测点垂线观测仪底座,底座对中误差不大于0.1mm。
注:垂线观测仪孔径和护管等要求请参考相关规范或设计要求。

4.2正垂线安装
4.2.1观测竖井
观测竖井的直径约为1m左右。每一测点埋设工字梁的预留孔为(高×宽×深)30×25×30厘m。并在井壁沿垂线每隔3m处预埋一对Φ16mm钢筋备作固定防风保护箱之用。钢筋埋设时,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长度为使观测值受温度的影响较小,为使工作人员在竖井里上下方便,工字梁伸出混凝土外不宜太长,以15cm为宜。由于立模和浇筑等影响,竖井墙壁上下有20cm甚至更大的偏差。为了确定工字梁伸出混凝土外的长度,在安装垂线的最高处悬挂一垂线,量测出沿线的竖井墙壁到垂线的距离。工字梁伸出混凝土外的长度等于各装置处的量测值与沿线量测值中最小之差再加上15cm。
4.2.2.2工字梁的埋设
各装置均固定在工字梁上。工字梁的埋设分两步进行:第一步是预埋调整螺丝架。将长为10cm的四根螺丝杆固结成一个长方形,其宽为9cm,长为15cm。每根螺丝杆上有两个螺丝帽。调整螺丝架预埋好后,混凝土浇至上层固结杆止。第二步是埋设工字梁架。埋设时首先将工字梁下翼置于四对螺丝之间,然后调节下面的螺丝帽,使工字梁上翼面处于水平位置。当工字梁伸出混凝土外的长度符合确定要求时,拧紧上螺丝帽将工字梁固紧。最后将混凝土浇满预留孔。
4.2.2.3各装置的安装
一般是从上至少进行安装,即首先安装卷线器(夹头、阻尼片、支撑槽钢、固线器)。安装好后,挂上垂线。以垂线为标准为调节安装位置。
4.1.2.4观测墩的浇筑
埋设时应使墩边线平行一条位移座标轴线, 并要求靠垂线一面的墩边距垂线不大于5cm。在安装观测墩的同时还在墩面上埋设垂线观测仪底座。底座的平面应调试为水平位置,靠垂线一边应与墩边一般齐。
4.1.2.5防风保护设备
竖井内因空气对流使垂线摆动,所以必须有防风设备。各测点处与廊道相通,垂线也需保护设备防止损坏。因此,垂线外围设有防风保护管,测点上设有防风保护箱,测站上设有防风保护观测室。
4.1.2.5.1防风保护管的安装
薄壁塑料具有不锈、轻便、耐久的优点,是最理想的防风保护管。5-6m长的管子可能产生2-3cm的弯曲,因此管的直径不能小于15cm,以保护垂线有10cm活动净空。由于廊道搬运不便,管长以5-6m为宜。安装前先检查管子,管弯曲不能大于3cm。管子的安装顺序也是按由上而下进行的。安装第一节管时,先把上管口的中心对准垂线位置,接着把下管口中心也对准垂线位置,接着固定上下管口。最后在管外用垂线进行检查,如中间有弯曲时,用强制的方法将管调整到正确位置。第二节管子的上口,就直接与第一节管子的下管口接起来,下管口也按接第一节管下口的方法进行,管的中间亦需检查与校正。以下依此类推。
4.1.2.5.2测点上防风保护箱的安装
防风保护箱的形式和尺寸根据现场条件由设计制定,以角钢作支撑架,以2-3mm厚的的冷轧板作墙板,作好后,应作喷塑处理,以防锈蚀。
4.1.2.5.3防风保护观测室的安装
防风保护观测室的大小应能满足观测操作方便的要求,其长、宽、高至少应达到2×2×2.3m为宜。
4.1.2.6其他设备要求
4.1.2.6.1垂线
垂线坐标仪观测的垂线用直径1.2~1.5mm的高强不锈钢丝或铟瓦丝。
4.1.2.6.2重锤
垂线直径为1.2mm时,垂锤的重量为4 0kg, 垂线直径为1.5mm时, 重锤的重量为6 0~7 0kg。重锤应设有止动叶, 以加速垂线的静止。
4.1.2.6.3油桶及油
油桶的直径和高已定制;作为重锤止动的油最好是浓度小且不冻的锭子油或变压油。
4.1.2.6.4垂线设备的保养
廊道内湿度很大, 垂线设备极易锈蚀, 所以在冬季竖井内干燥时,对设备进行除锈、擦油和刷漆,以延长设备的寿命。
5特别说明
5.1正垂装置安装建议由专业施工队伍完成;正垂安装可参考相关规范或类似安装资料。
5.2四川葛南仪器有限公司编制的《正倒垂仪器安装说明》仅为参考资料;本次产品说明中的正垂安装相关资料部分来源于相关正垂资料摘抄,请用户在使用时及时查阅正垂安装相关资料和规范要求。
5.3正垂的安装必须遵守《混凝土大坝安全监测技术规范》(DL/T 5178-2003)和《土石坝安全监测技术规范》(SL 60-94)等相关规范要求。









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