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四川葛南儀器有限公司
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GN-2B 型固定式測斜儀廣泛適用于測量土石壩、面板壩、邊坡、路基、基坑、巖體滑坡 等結(jié)構(gòu)物的水平或垂直位移、垂直沉降及滑坡,該儀器配合測斜管可反復(fù)使用,并可方便實(shí) 現(xiàn)傾斜測量的自動化。固定式測斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器,可靠性好穩(wěn)定時間快,安 裝附件少組裝方便。固定式測斜儀具有智能識別功能。
本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的GN-2B型測斜儀。
1用途
GN-2B型測斜儀廣泛適用于測量土石壩、面板壩、巖體滑坡、邊坡、路基、基坑、土建基坑等建筑物的水平位移、垂直沉降及滑坡,該儀器配合測斜管可反復(fù)使用,同時可方便實(shí)現(xiàn)傾斜測量的自動化。測斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器,可靠性好穩(wěn)定時間快,安裝附件少組裝方便。
2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī) 格 型 號 | GN-2B |
測桿直徑,mm | 25/38 |
輪 距,mm | 500 |
總 長,mm | 700 |
單孔測點(diǎn):點(diǎn) | 1~12 |
測量范圍(水平或垂直), ° | ±30 |
最小讀數(shù)(靈敏度),〃/F | ≤9 |
位移分辨率,mm/500mm | ±0.02 |
測量精度:F.S | ±0.1% |
耐水壓:MPa | ≥1 |
3結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
GN-2B型測斜儀由傾斜傳感器、測桿、導(dǎo)輪、信號傳輸電纜等組成。
3.2工作原理
通常情況下,由多支GN-2B型測斜儀串聯(lián)裝在測斜管內(nèi),通過裝在每個高程上的傾斜傳感器,測量出被測結(jié)構(gòu)物的傾斜角度,以此將結(jié)構(gòu)物的變形曲線描述出來。同時其測值可計(jì)算出測桿標(biāo)距長度500mm范圍內(nèi)的水平位移。測斜儀可多支串聯(lián)組裝,亦可布設(shè)為一個測量單元獨(dú)立工作,并可回收重復(fù)使用。測斜儀能方便地實(shí)現(xiàn)傾斜測量自動化。
3.3計(jì)算方法:
當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生傾斜變形時,測斜儀將同步感受變形,其變形量Si與輸出的讀數(shù)Fi具有如下關(guān)系:
Si = Li ×Sin(a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3)
S = S1 + S2 + S3 + S4 + ...
式中: Si — 被測結(jié)構(gòu)物在第i點(diǎn)與鉛垂線(或水平線)的傾斜變形量,單位為mm;
Li — 第i支測斜儀的兩輪距間的標(biāo)距,單位為mm;
Fi — 第i支測斜儀的實(shí)時測量值,單位為F;
a﹑b﹑c﹑d — 第i支測斜儀的計(jì)算系數(shù);
S — 各測點(diǎn)位移值求和后被測結(jié)構(gòu)物的總傾斜變形量,單位為mm。
注:當(dāng)使用EXCEL進(jìn)行計(jì)算時需要先將角度轉(zhuǎn)換為弧度,再乘儀器標(biāo)距得出位移量,公式如下:
Si = L×Sin((a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3) π/180)
4埋設(shè)與安裝
4.1簡介
GN-2B型測斜儀是一種定點(diǎn)測量傾斜角度的儀器,可以在同一測斜管內(nèi)把多支測斜傳感器串聯(lián)起來分布在不同高程,用于測量測斜管內(nèi)傳感器所在位置的傾斜角的變化量。
GN-2B型測斜儀常用于活動式測斜儀不易長期測量的場合,可以安裝在大壩水庫水位以下觀測人員難以到達(dá)的位置,可以安裝在高邊坡危險(xiǎn)的滑坡上觀測人員上下困難的位置,觀測人員只要在觀測室進(jìn)行遙測即可,省時省力。
GN-2B型測斜儀是可重復(fù)使用的測量儀器,需要與測斜管配套使用。因此,使用固定測斜儀必須埋設(shè)測斜管,方可實(shí)現(xiàn)測量。
4.2測斜管的安裝
先將測斜管裝上管底蓋,用螺絲或膠固定。測斜管與測斜管之間用管接頭連接,測斜管與管接頭之間必須用螺絲固定后涂膠填縫密封。
測斜管在安裝中應(yīng)注意導(dǎo)槽的方向,導(dǎo)槽方向必須與設(shè)計(jì)要求的方向一致。安裝時將裝好接頭的測斜管依次逐節(jié)放入鉆孔中,直至連接到設(shè)計(jì)深度的孔底。
當(dāng)確認(rèn)測斜管安裝完好后既可進(jìn)行回填,回填一般用膨潤土球或原土沙?;靥顣r每填至3~5米時要進(jìn)行一次注水,注水是為了使膨潤土球或原土沙遇水后與孔壁結(jié)合的牢固,以此方法直至孔口。露在地表上的測斜管應(yīng)注意做好保護(hù),蓋上管蓋防止物體落入。測斜管地表管口段應(yīng)澆注混凝土,做成混凝土墩臺以保護(hù)管口及其轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定性。墩臺上應(yīng)設(shè)置測繪標(biāo)點(diǎn)。
安裝完成后的測斜管應(yīng)先用模擬測斜儀試放,試放時測斜管互成90°的兩個導(dǎo)向槽都應(yīng)從下到上試放到,保證模擬測斜儀在測斜管導(dǎo)槽內(nèi)能從上到下或從下到上都很平穩(wěn)順暢通過,以此作為測斜管安裝完好的標(biāo)志。
4.3測斜儀組裝
在安裝前,須對測斜管進(jìn)行測量,用活動測斜儀進(jìn)行測量,這即可探一下測斜管安裝的好壞,同時可繪制出測斜管的管形圖,以使傳感器就位后測值不至于超過其滿量程限度。
在安裝前還要檢查孔口架是否就位固定好,以及測管是否做好十字導(dǎo)槽的“A+"軸向和“A-"軸向的標(biāo)記。
固定測斜儀從生產(chǎn)廠家出廠時是散件包裝的,首先應(yīng)檢查測斜儀的導(dǎo)向輪是否轉(zhuǎn)動靈活,扭簧是否有力。檢查傳感器部件是否工作正常(以鉛垂線為基準(zhǔn)傾向?qū)蜉喴粋?cè)讀數(shù)增大,傾向另一側(cè)讀數(shù)減小),按設(shè)計(jì)高程截取連接鋼絲繩(設(shè)計(jì)高程加減25cm),并將固定測斜儀用鋼絲繩首尾相連,確認(rèn)完好后以備安裝。
如在測孔內(nèi)只安裝一套儀器,只要把固定測斜儀頭部與鋼絲繩連接即可。在安裝時要根據(jù)被測體需要觀測的偏移方向,先將傳感器和輪架導(dǎo)輪的正方向(高輪方向)對準(zhǔn)測斜管的“A+" 軸向的導(dǎo)槽內(nèi),緩緩滑入測管內(nèi),理順儀器電纜,每放一段深度用自鎖扎帶把電纜同吊裝鋼絲繩纏在一起,不要扎在固定測斜儀的部件上。當(dāng)放到設(shè)計(jì)高程后把最后吊裝鋼絲繩固定在孔口裝置的橫軸上用鎖扣鎖緊,將電纜按設(shè)計(jì)走向埋設(shè)。
串聯(lián)安裝兩套以上固定測斜儀時安裝方法基本相同,固定測斜儀是用鋼絲繩首尾相連,組裝時應(yīng)按施工圖紙要求的數(shù)量裝成一個個測量單元,檢查確認(rèn)完好后以備吊裝。吊裝是按一個個測量單元的順序放入測斜管內(nèi),每個測量單元之間的連接用鋼絲繩連接,連接一定要牢靠,各個測量單元的所有導(dǎo)向輪方向必須一致。
需要注意的是每套固定測斜儀要按順序作好編號記錄,逐個裝入時電纜要逐個理順一起用自鎖扎帶同鋼絲繩纏在一起,所有電纜要松弛不能拉緊,將最后的鋼絲繩縛在孔口裝置的橫軸上用鎖扣鎖緊。下放完成后應(yīng)核查儀器高程是否準(zhǔn)確,并拉動吊裝鋼絲繩用讀數(shù)儀檢查傳感器的工作是否正常,隨后記錄穩(wěn)定的初始讀數(shù)。如發(fā)現(xiàn)問題可取出儀器重新安裝。 最后孔口應(yīng)設(shè)保護(hù)設(shè)施。觀測電纜按規(guī)定走向固定埋設(shè)。
4.4提示
固定測斜儀的孔口及觀測電纜都應(yīng)采取防雷措施,尤其雷擊高發(fā)地區(qū)。
4.5測量
測量傳感器應(yīng)先將測量線快速插頭插入VW-103型讀數(shù)儀的左邊插座上,將測量線的各色夾子對應(yīng)連接上傳感器的輸出電纜,黑、紅為電源端,白、綠為測量端。紅 — 電源(+):直流電壓6 ~ 12V;黑 — 地;綠 — 地;白 — 信號(+):直流電壓 -2 ~ +2V。
4.6埋設(shè)初始值
為提高測量精度,消除系統(tǒng)測量誤差,建議采用活動式測斜儀來確定測斜管的基準(zhǔn)值。通過正、反方向各測讀一遍,計(jì)算各段位移量取其平均值。即:
Six=(Si(+x) - Si(-x))/2
Siy=(Si(+y) - Si(-y))/2
每根測斜管所有同高程上正、反方向兩次測值和的一半計(jì)算值,應(yīng)為測斜儀的理論鉛垂?fàn)顟B(tài)下的讀數(shù)值,此Six′或Siy′應(yīng)趨近某一定值。即:
Six′=(Si(+x) + Si(-x))/2
Siy′=(Si(+y) + Si(-y))/2
若測值Six′與Siy′有離散性;主要原因是:①測斜儀前、后兩組導(dǎo)輪的幾何形心的連線在正、反兩次測量時不平行;②導(dǎo)向輪與導(dǎo)向槽的配合不好;③導(dǎo)向輪與輪軸之間的間隙太大;④測斜管與土體固結(jié)不好。 如果測斜管的接縫過大,某一導(dǎo)輪正巧停在此處,Six′或Siy′也會出現(xiàn)較大的變化。因此在測管的接頭處可反復(fù)多測幾次。如果某一、兩處的和值與正常值明顯偏差過大可剔除不用。
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