多点位移计的安装及监测技术.pptx

目录目录1 1、多点位移计的介绍、多点位移计的介绍2 2、多点位移计的设计、多点位移计的设计3 3、多点位移计的组成及工作原理、多点位移计的组成及工作原理4 4、多点位移计的检验和率定多点位移计的检验和率定5 5、造孔、造孔6 6、组装、组装7 7、安装、安装8 8、数据处理、数据处理9 9、故障排除、故障排除多点位移计的介绍多点位移计的介绍 多点位移计主要应用于坝基（肩）、边坡、多点位移计主要应用于坝基（肩）、边坡、地下洞室等岩石工程内部的任意方向不同深度的地下洞室等岩石工程内部的任意方向不同深度的轴向位移及分布的变形监测仪器，仪器精度较高，轴向位移及分布的变形监测仪器，仪器精度较高，且可实现自动化监测、遥测及报警。且可实现自动化监测、遥测及报警。多点位移计的设计多点位移计的设计1 1、多点位移计宜布置在近坝区岩体、高边坡和滑坡、多点位移计宜布置在近坝区岩体、高边坡和滑坡体的断层、裂隙、夹层层面出露的边坡坡面和坝体的断层、裂隙、夹层层面出露的边坡坡面和坝基上，以及地下洞室围岩顶部和边墙两侧。仪器基上，以及地下洞室围岩顶部和边墙两侧。仪器可在水平、垂直或任意方向的钻孔中安装埋设，可在水平、垂直或任意方向的钻孔中安装埋设，水平孔宜向下倾斜水平孔宜向下倾斜5 51010度，以便于灌浆和确保最度，以便于灌浆和确保最深处锚头的浆液密实。深处锚头的浆液密实。3 3、多点位移计宜布置在近坝区岩体、高边坡和滑多点位移计宜布置在近坝区岩体、高边坡和滑坡体的断层、裂隙、夹层层面出露的边坡坡面和坡体的断层、裂隙、夹层层面出露的边坡坡面和坝基上，以及地下洞室围岩顶部和边墙两侧。仪坝基上，以及地下洞室围岩顶部和边墙两侧。仪器可在水平、垂直或任意方向的钻孔中安装埋设，器可在水平、垂直或任意方向的钻孔中安装埋设，水平孔宜向下倾斜水平孔宜向下倾斜5 51010度，以便于灌浆和确保最度，以便于灌浆和确保最深处锚头的浆液密实。深处锚头的浆液密实。4 4、根据钻孔内地质条件和预期岩（土）体位移的根据钻孔内地质条件和预期岩（土）体位移的影响范围，确定其钻孔方向、角度、深度及锚头影响范围，确定其钻孔方向、角度、深度及锚头类型、数量及其具体位置，一般情况下每个钻孔类型、数量及其具体位置，一般情况下每个钻孔内可设内可设3 36 6个测点为宜。个测点为宜。5、根据监测对象所处环境条件及预期岩（土）体位移大小，合理选择传感器类型、精度、量程和耐水压等仪器指标。6、在地下工程及边坡开挖工程中，有条件的情况下尽可能在开挖之前超前预埋，或尽可能靠近开挖工作面，以测得开挖全过程及主要变形（位移）状态及其变化 多点位移计的组成及工作原理多点位移计的组成及工作原理1 1、多点位移计主要由锚头、传递杆、护管、支承架、多点位移计主要由锚头、传递杆、护管、支承架、传感器、护罩以及灌浆管组成。传感器、护罩以及灌浆管组成。2 2、原理原理原理原理：在钻孔内不同深度的锚头用灌浆或液压锚：在钻孔内不同深度的锚头用灌浆或液压锚固的方法与孔壁锚固为一体，当围岩沿钻孔轴线固的方法与孔壁锚固为一体，当围岩沿钻孔轴线方向发生位移时，其位移量就通过与锚头联结在方向发生位移时，其位移量就通过与锚头联结在一起的钢杆一起的钢杆(或钢丝或钢丝)传递到孔口的传感器上，得出传递到孔口的传感器上，得出与位移成比例的电压或频率变化，并在显示器上与位移成比例的电压或频率变化，并在显示器上显示，然后，可将电测信号换算成位移量。显示，然后，可将电测信号换算成位移量。多点位移计的检验和率定多点位移计的检验和率定一、率定的主要任务：一、率定的主要任务：一、率定的主要任务：一、率定的主要任务：a a）校核仪器出场参数的可靠性。）校核仪器出场参数的可靠性。b b）检验仪器的稳定性，以保证仪器性能长期稳定。）检验仪器的稳定性，以保证仪器性能长期稳定。c c）检验仪器在搬运过程中是否损坏。）检验仪器在搬运过程中是否损坏。二、仪器送到现场必须检验，常规的检验内容二、仪器送到现场必须检验，常规的检验内容二、仪器送到现场必须检验，常规的检验内容二、仪器送到现场必须检验，常规的检验内容：1 1、出厂时仪器资料参数卡片是否齐全，仪器数量与发货、出厂时仪器资料参数卡片是否齐全，仪器数量与发货单是否一致。单是否一致。2 2、外观检查。仔细查看仪器外部是否有损伤痕迹、锈斑、外观检查。仔细查看仪器外部是否有损伤痕迹、锈斑等。等。3 3、用万用表检查仪器线路有无断线、用万用表检查仪器线路有无断线4 4、用兆欧表测仪器本身的绝缘是否达到出厂值。、用兆欧表测仪器本身的绝缘是否达到出厂值。5 5、用二次仪表试测仪器的测值是否正常。、用二次仪表试测仪器的测值是否正常。6 6、锚固部分的检查：检查锚头的数量、型号等；检、锚固部分的检查：检查锚头的数量、型号等；检查锚头与测杆的连接是否可靠；检查各锚头是否查锚头与测杆的连接是否可靠；检查各锚头是否能正常工作；检查相关配件是否完备。能正常工作；检查相关配件是否完备。7 7、测杆部分的检查：检查各测杆长度是否与发货单、测杆部分的检查：检查各测杆长度是否与发货单一致，检查测杆与传感器连接是否可靠。一致，检查测杆与传感器连接是否可靠。8 8、测头组件的检查：检查测头的组件是否与发货单、测头组件的检查：检查测头的组件是否与发货单一致（一致（4 4点式和点式和6 6点式）检查测头组件与传感器连点式）检查测头组件与传感器连接、固定是否可靠，检查测头组件的引出电缆，接、固定是否可靠，检查测头组件的引出电缆，检查测头组件内热敏电阻是否正常。检查测头组件内热敏电阻是否正常。9 9、其它配件是否齐全。、其它配件是否齐全。三、率定设备及仪器三、率定设备及仪器 大应变计率定架、特制夹具、百分表和游标卡尺、磁大应变计率定架、特制夹具、百分表和游标卡尺、磁性表座、频率计等。性表座、频率计等。四、率定分级四、率定分级 在在100mm100mm量程范围内分为量程范围内分为1010级，每级级，每级10mm10mm五、操作方法：五、操作方法：1 1、将位移传感器固定在大应变计率定架上的固定夹将位移传感器固定在大应变计率定架上的固定夹具上，将其移动具上，将其移动 轴与率定架活动的夹具连接好，安装轴与率定架活动的夹具连接好，安装好磁性表座及百分表，摇动率定架好磁性表座及百分表，摇动率定架 的手柄使传感器至的手柄使传感器至满量程，然后反方向摇动手柄回零，重复满量程，然后反方向摇动手柄回零，重复2 2次后开始率次后开始率 定。定。2 2、按率定分级，从零点开始，摇动手柄使传感器的、按率定分级，从零点开始，摇动手柄使传感器的移动轴向外拉伸，移动轴向外拉伸，每每10mm10mm用频率计读取仪器的用频率计读取仪器的读数（读数值为读数（读数值为f2/1000f2/1000，f f为频率值）。为频率值）。3 3、当达到传感器的满量程后，反方向摇动手柄，当达到传感器的满量程后，反方向摇动手柄，使传感器的移动轴使传感器的移动轴 向内压缩。每向内压缩。每10mm10mm用频率计用频率计读取仪器的读数到零点为止读取仪器的读数到零点为止 。4 4、退回零点后，保持退回零点后，保持3 3分钟，测取零点读数，然后分钟，测取零点读数，然后按按2 2、3 3步骤进行下一个率定循环，位移传感器率步骤进行下一个率定循环，位移传感器率定共进行两三个拉、压循环。定共进行两三个拉、压循环。六、率定的计算六、率定的计算将两个拉压率定循环的读数与对应位移值在将两个拉压率定循环的读数与对应位移值在U-RU-R坐坐标系内，按率定过程可绘制标系内，按率定过程可绘制4 4条校准曲线，将两次条校准曲线，将两次拉伸率定过程的读数平均，可得到进程平均校准拉伸率定过程的读数平均，可得到进程平均校准曲线。将两次压缩率定过程的读数平均可得到回曲线。将两次压缩率定过程的读数平均可得到回程平均校准曲线。程平均校准曲线。将两个率定循环的所有数据按最小二乘法回归，可将两个率定循环的所有数据按最小二乘法回归，可得到位移传感器的工作特性直线：得到位移传感器的工作特性直线：R=a-b*U R=a-b*U 其中：其中：a-a-最小二乘法直线的截距最小二乘法直线的截距 b-b-最小二乘法直线的斜率最小二乘法直线的斜率 U-U-总量程总量程在实际应用中，率定系数在实际应用中，率定系数C=1/b C=1/b 造孔造孔1.在预定部位，按设计要求的孔径、孔向和孔深钻孔。钻孔轴线弯曲度应不大于钻孔半径，以避免传递杆(丝)过度弯曲，影响传递效果。孔向偏差应小于3，孔深应比最深测点多1.0m左右，孔口保持稳定平整。2.钻孔结束后应冲洗干净，并检查钻孔通畅情况。3.距离开挖工作面近的孔口，应顶留安装保护设施的孔。组装组装1 1、根据各孔测点系统的不同设计长度，分别截取传、根据各孔测点系统的不同设计长度，分别截取传递杆和硬质递杆和硬质PVCPVC保护管。保护管。2 2、按各孔测点系统，先将内锚头、传递杆以及传递、按各孔测点系统，先将内锚头、传递杆以及传递杆各段之间以内丝牙相连接，各管段之间以管箍杆各段之间以内丝牙相连接，各管段之间以管箍相连接，接头处均采用可溶性胶水固化密封。相连接，接头处均采用可溶性胶水固化密封。3 3、按测点序号顺序将传递杆端头穿进组装头壳体底、按测点序号顺序将传递杆端头穿进组装头壳体底端孔，并在杆端头打上序号标记，保护管端头与端孔，并在杆端头打上序号标记，保护管端头与组装头底端孔接头相接，并进行密封。组装头底端孔接头相接，并进行密封。4 4、在组装头底端设有注浆孔和排气管孔各一个，由、在组装头底端设有注浆孔和排气管孔各一个，由壳体内部接入注浆管和排气管。对水平孔和上垂壳体内部接入注浆管和排气管。对水平孔和上垂孔，注浆管为一短管，排气管为一长管直达孔底。孔，注浆管为一短管，排气管为一长管直达孔底。5 5、将各孔测点系统的组合式杆件以及排气管和注浆管、将各孔测点系统的组合式杆件以及排气管和注浆管顺直地捆扎成一束，复核测量各测点长度，看是否顺直地捆扎成一束，复核测量各测点长度，看是否与设计长度相符合，绘制组装草图并标注实际长度与设计长度相符合，绘制组装草图并标注实际长度尺寸。尺寸。安装安装1 1、测杆安装：由多人将一套组装好的多点位移计缓、测杆安装：由多人将一套组装好的多点位移计缓慢而小心地送入测孔内，注意在送入过程中各慢而小心地送入测孔内，注意在送入过程中各组合式杆件不能有过大弯曲，更不能用力牵拉，组合式杆件不能有过大弯曲，更不能用力牵拉，以防折断或拉脱。在组装头进入扩孔前，用水以防折断或拉脱。在组装头进入扩孔前，用水泥浓浆均匀涂抹在扩孔孔壁和组装头壳体外壁，泥浓浆均匀涂抹在扩孔孔壁和组装头壳体外壁，然后缓缓推入扩孔内，组装头外端面与洞壁齐然后缓缓推入扩孔内，组装头外端面与洞壁齐平或略突出平或略突出1 12cm2cm，立即用孔口支撑构件支撑，立即用孔口支撑构件支撑固定。固定。2 2、灌浆：采用灌浆机，先灌注水灰比为、灌浆：采用灌浆机，先灌注水灰比为0.50.5的水泥浆，的水泥浆，直到排气管回出水泥浆，紧接着灌注一定量的预直到排气管回出水泥浆，紧接着灌注一定量的预缩水泥砂浆封堵衬砌部分。灌浆时应缓慢灌注，缩水泥砂浆封堵衬砌部分。灌浆时应缓慢灌注，并控制好灌浆压力。然后关闭孔口注浆管上阀门，并控制好灌浆压力。然后关闭孔口注浆管上阀门，再退去外接灌浆管。再退去外接灌浆管。3 3、传感器安装调试：将传感器连接安装在各连接杆、传感器安装调试：将传感器连接安装在各连接杆上，并将仪器连接到读数仪上，调整仪器位置到上，并将仪器连接到读数仪上，调整仪器位置到预定仪器位置时，固定传感器。预定仪器位置时，固定传感器。4 4、将各测点仪器的引出线打上编号标牌，理成一束，、将各测点仪器的引出线打上编号标牌，理成一束，引出组装头壳体，与外设电缆线对号连接。组装引出组装头壳体，与外设电缆线对号连接。组装头外端盖用螺丝固定密封。头外端盖用螺丝固定密封。读数及数据处理读数及数据处理数据采集数据采集数据采集数据采集:1 1、人工观测、人工观测,采用采用GK-403GK-403或或BGK-408BGK-408进行现场采集，计进行现场采集，计算每个传感器相对于该读数的线性位移。算每个传感器相对于该读数的线性位移。2 2、自动化观测。、自动化观测。读取数据及处理读取数据及处理读取数据及处理读取数据及处理位移计算公式如下：位移计算公式如下：S=(R1-R0)GS=(R1-R0)GR1R1代表当前测值，代表当前测值，R0R0代表初始值，代表初始值，GG代表传感器系数代表传感器系数符号惯例：当位移为正时，表示伸长，反之表示压缩符号惯例：当位移为正时，表示伸长，反之表示压缩故障排除故障排除振弦式传感器的保养和故障排除，只限于周期的检振弦式传感器的保养和故障排除，只限于周期的检查电缆的连接和清理线头。传感器本身是密封的，查电缆的连接和清理线头。传感器本身是密封的，不可以拆开检查。不可以拆开检查。如果读数出故障可按下列步骤：如果读数出故障可按下列步骤：1 1、检查线圈的电阻，正常情况下线圈电阻是、检查线圈的电阻，正常情况下线圈电阻是1901905，再加上电缆的电阻（大约100m/8）2 2、检查出问题后，如可恢复的，尽快恢复。、检查出问题后，如可恢复的，尽快恢复。谢谢大家！