CN205369326U - 双金属标垂直位移监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双金属标垂直位移监测装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本较低的双金属标垂直位移监测装置，以提高监测结果的可靠性。本实用新型的技术方案是：在混凝土基座上设有竖向的安装孔，安装孔内设置同轴共心布置的钢管、铝管和保护管，由内向外依次为钢管、铝管、保护管，钢管、铝管和保护管的下端均经水泥砂浆固定于安装孔孔底，其中保护管上端露出在安装孔外，保护管与安装孔孔壁之间回填水泥砂浆，铝管上端高出保护管，并在铝管上端固定水平布置的固定环，钢管上端高出铝管，且在钢管上端安装水平的钢圆盘和静力水准端点，钢圆盘与固定环之间经两个竖向布置的位移计相连。本实用新型适用于大坝垂直位移监测领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双金属标垂直位移监测装置。适用于大坝垂直位移监测领域。
背景技术
双金属标是一种观测大坝垂直位移的重要监测设施，其可以作为几何水准、静力水准观测提供基准点，获取大坝的绝对垂直位移值，当在双金属标安装了双金属标仪后，与静力水准联测，可实现大坝垂直位移自动化监测。
当双金属标作为静力水准的校核基点时，一般情况下，静力水准端点7与双金属标仪6底座应固定在同一个混凝土基座上(参见图1)。双金属标中钢管标心和铝管标心的变化量采用双金属标仪观测。为了获取静力水准系统端点变形量(即混凝土基座的变形量)，观测时，分别测出安装在钢管1和铝管2上双金属标仪的测值S钢i、S铝i，按照以下公式计算混凝土基座变形量Δ端点：
式中：
S钢0——钢管标初始测值，mm；
S钢i——钢管标第i次测值，mm；
S铝0——铝管标初始测值，mm；
S铝i——铝管标第i次测值，mm；
α钢——钢管标线膨胀系数；
α铝——铝管标线膨胀系数；
当取α铝＝2α钢时，则：
Δ端点＝2(S钢i-S钢0)-(S铝i-S铝0)(2)
由上述计算公式可知，要获得基座变形量，钢标、铝标的变形量必须观测准确，但工程实际应用效果不够理想，一旦出现钢标仪或铝标仪中的一支仪器出现问题，就会导致整个双金属标成果不可用，可靠性较低。如某工程双金属标观测成果见图2，当铝标在2011年3月失效停测后，实际上双金属标成果就不可信了，无法进行混凝土基座变形量计算。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本较低的双金属标垂直位移监测装置，以提高监测结果的可靠性。
本实用新型所采用的技术方案是：一种双金属标垂直位移监测装置，在混凝土基座上设有竖向的安装孔，其特征在于：所述安装孔内设置同轴共心布置的钢管、铝管和保护管，由内向外依次为钢管、铝管、保护管，所述钢管、铝管和保护管的下端均经水泥砂浆固定于安装孔孔底，其中保护管上端露出在安装孔外，保护管与安装孔孔壁之间回填水泥砂浆，铝管上端高出保护管，并在铝管上端固定水平布置的固定环，钢管上端高出铝管，且在钢管上端安装水平的钢圆盘和静力水准端点，所述钢圆盘与固定环之间经两个竖向布置的位移计相连。
所述钢管与铝管之间间隔一定距离设置支撑环；所述铝管与保护管之间间隔一定距离设置支撑环。
所述支撑环为橡胶隔离环或不锈钢环。
所述保护管采用直径200mm、管厚8mm的无缝钢管；所述铝管、钢管的直径分别为130mm和50mm。
所述钢管上端比所述铝管上端高出10～20cm。
所述保护管每节长度小于等于3m，采用内外螺纹连接。
所述支撑环与支撑环之间间距2m。
本实用新型的有益效果是：1、可靠性：2支位移计互为备用，当出现1支位移计异常或失效时，另外1支位移计测值仍能用于计算Δ钢，提高了双金属标成果的可靠性。2、连续性：当1支位移计异常或失效后进行更换或维修期间，另外1支位移计仍能正常工作，保证双金属标成果的连续性，也为维修、维护争取了充足的时间。3、实用性：本实用新型结构未增加相应的成本，也未改变相关的施工工艺，操作简单，施工便利，具有较强的实用性。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图。
图2为现有技术中某工程中双金属标观测成果图。
图3为本实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图3所示，本实施例在混凝土基座上设有竖向的安装孔5，安装孔5内设置同轴共心布置的钢管1、铝管2和保护管3，由内向外依次为钢管、铝管、保护管。本实施例中保护管3的下端经水泥砂浆固定于安装孔5孔底，保护管3上端露出在安装孔5外，保护管3与安装孔5孔壁之间回填水泥砂浆。铝管2的下端经水泥砂浆固定于安装孔5孔底，铝管2上端高出保护管3，并在铝管2上端固定水平布置的固定环9。钢管1下端经水泥砂浆固定于安装孔5孔底，钢管1上端高出铝管2，且在钢管1上端安装水平的钢圆盘10和静力水准端点7。本实施例中在钢圆盘10与固定环9之间通过两个竖向布置的位移计8相连。
为保证金属管之间不直接接触，防止管身挠曲，本例在钢管1与铝管2之间和铝管2与保护管3之间均间隔一定距离设置支撑环4，支撑环4为橡胶隔离环或不锈钢环。
本实施例中保护管3采用直径200mm、管厚8mm的无缝钢管，保护管3每节长度小于等于3m，采用内外螺纹连接。铝管2、钢管1的直径分别为130mm和50mm。本例中钢管1上端比所述铝管2上端高出10～20cm。
本实施例的具体实施方式如下：
1、钻设安装孔5
1)按设计要求，确定双金属标钻孔的具体位置。
2)采用回转式地质钻机钻孔，钻头采用硬质合金或金刚钻头，开孔直径一般为273mm。
3)钻孔时应保证孔向准确，先在孔口钻一个比导向管外径大的孔，孔深3m～6m，用于埋设导向管。导向管管径一般比采用的钻具直径大两级。孔口导向管应选择不带接头的一根管，下管前应详细检查管材内壁的垂直度，并将导向孔底部的残留物清洗干净。孔口导向管下入后，应调整垂直，倾斜度小于0.1％，管壁与钻孔之间回填水泥砂浆。
4)钻进过程中，一般每钻进1m～3m即应检测一次钻孔偏斜值，并做好记录。如发现钻孔偏斜超过规定时，及时纠偏。最终钻孔应至少深入完整基岩2m。
5)钻孔工作结束后，下保护管3之前，用压力风水进行冲洗，将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净，直到回水变清10min后结束。在保护管3埋设开始前，应向钻孔内送入压缩空气或采取其他措施，尽量将钻孔内的积水排干。
2、保护管3埋设及回填
1)保护管3一般采用直径200mm、管厚8mm的无缝钢管，每节长度一般不大于3m，要求采用内外螺纹连接。
2)自下而上准确测定钻孔偏斜值，确定钻孔有效孔径中心。
3)下保护管3前，可在安装孔5底部先放入少量水泥浆(高于孔底约0.5m)。保护管3下到孔底后，宜略提起(不得提出水泥浆面)并用钻机或千斤顶进行固定。采用水泥砂浆回填保护管3与钻孔孔壁之间间隙。
3、双金属标的安装
1)在保护管3内安装双金属标管。双金属标钢管1和铝管2分别采用直径50mm和130mm的管材；双金属管宜每隔2m设置一个支撑环4，以保证金属管之间不直接接触，防止管身挠曲。
2)孔底放入0.5m厚、加了缓凝剂的水泥砂浆，将双金属管慢慢放至孔底沉入水泥砂浆。
3)钢标顶部安装钢圆盘10和静力水准端点7，钢圆盘直径180mm，厚10mm，保证钢圆盘水平，无倾斜，钢圆盘上预留螺孔，在钢圆盘10上安装静力水准端点7。
4)钢标和铝标之间安装2支位移计8，钢管1采用焊接夹紧装置夹住位移计8，铝管2采用焊接固定环9，用于支撑位移计8底部，确保位移计8在初始处于压缩状态。
本实施例中静力水准端点位移既是钢管顶的变形量，钢管顶的变形量Δ钢计算公式如下：
hi——第i次测量时两根管标的高差，m；
h0——初始观测时两根管标的高差，m；
α钢——钢管标线膨胀系数；
α铝——铝管标线膨胀系数。
当取α铝＝2α钢时，则：
Δ钢＝(hi-h0)(4)
式中的hi可以采用2支位移计任何1支测值。
当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的范围内，做出的变化、改添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种双金属标垂直位移监测装置，在混凝土基座上设有竖向的安装孔(5)，其特征在于：所述安装孔(5)内设置同轴共心布置的钢管(1)、铝管(2)和保护管(3)，由内向外依次为钢管、铝管、保护管，所述钢管(1)、铝管(2)和保护管(3)的下端均经水泥砂浆固定于安装孔(5)孔底，其中保护管(3)上端露出在安装孔(5)外，保护管(3)与安装孔(5)孔壁之间回填水泥砂浆，铝管(2)上端高出保护管(3)，并在铝管(2)上端固定水平布置的固定环(9)，钢管(1)上端高出铝管(2)，且在钢管(1)上端安装水平的钢圆盘(10)和静力水准端点(7)，所述钢圆盘(10)与固定环(9)之间经两个竖向布置的位移计(8)相连。
2.根据权利要求1所述的双金属标垂直位移监测装置，其特征在于：所述钢管(1)与铝管(2)之间间隔一定距离设置支撑环(4)；所述铝管(2)与保护管(3)之间间隔一定距离设置支撑环(4)。
3.根据权利要求2所述的双金属标垂直位移监测装置，其特征在于：所述支撑环(4)为橡胶隔离环或不锈钢环。
4.根据权利要求2所述的双金属标垂直位移监测装置，其特征在于：所述保护管(3)采用直径200mm、管厚8mm的无缝钢管；所述铝管(2)、钢管(1)的直径分别为130mm和50mm。
5.根据权利要求4所述的双金属标垂直位移监测装置，其特征在于：所述钢管(1)上端比所述铝管(2)上端高出10～20cm。
6.根据权利要求4所述的双金属标垂直位移监测装置，其特征在于：所述保护管(3)每节长度小于等于3m，采用内外螺纹连接。
7.根据权利要求4所述的双金属标垂直位移监测装置，其特征在于：所述支撑环(4)与支撑环(4)之间间距2m。
Priority Applications (1)
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| CN201620049865.1U CN205369326U (zh) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | 双金属标垂直位移监测装置 |
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| CN201620049865.1U CN205369326U (zh) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | 双金属标垂直位移监测装置 |
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| CN201620049865.1U Active CN205369326U (zh) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | 双金属标垂直位移监测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112664141A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 安徽马钢张庄矿业有限责任公司 | 一种充填钻孔施工放管结构及施工方法 |
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2016
- 2016-01-19 CN CN201620049865.1U patent/CN205369326U/zh active Active
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| CN112664141A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 安徽马钢张庄矿业有限责任公司 | 一种充填钻孔施工放管结构及施工方法 |
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