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水工建筑物静力水准仪沉降观测安装要求
来源: | 作者:水利监测人张工 13990298835 | 发布时间: 2024-01-04 | 1487 次浏览 | 分享到:
静力水准仪安装准确度应符合下列要求: 1各仪器墩墩面高程与设计值的允许偏差为土5mm。 2仪器墩的桩距及坝轴距与设计值允许偏差为士5mm。 3墩面不水平度允许偏差士0.5°。 4观测墩与参考墩墩面高差不应超过2mm。
静力水准仪所测沉降值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。
在外荷载变动不大的情况下选取相同时间、稳定气温的 3 次相近的读数，经平均后作为基准值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。
为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤0.5％F.S)，则证明基准值取值正确。
静力水准仪的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。
静力水准仪安装的技术应符合下列要求:

    1静力水准仪安装前应做好下列准备工作:
    1)备好真空泵、压力表、滤气瓶及供水系统等辅助设备，并就位。
    2)在参考点和观测点设置参考墩和观测墩，各墩与观测部位应牢固结合。顶端预埋安装静力水准仪的螺栓，表面应平整，墩顶应在同一平面上。
    3)备好信号电缆、电缆连接工具及材料，以及通水管、通气管及管接头和阀门。
    4)对静力水准仪和电缆及通水(气)管做外观检查，并用相关仪表检测其有关参数，应满足安装要求。
    2静力水准仪安装的操作应符合下列要求:
     1)将静力水准仪固定在参考墩和观测墩上，并将通水管连接好。
     2)给通水管加压进行漏气检查，压力可控制在0.3~0. 4MPa。
     3)给通水管抽气约15min，再由供水系统将蒸馏水充满通水管，并仔细排除管内气泡。
    4)控制进水阀缓慢地给容器进水，应避免水滴沾到浮子上，并仔细排除三通管道接头和容器内气泡。同时测量参考点水准仪读数，达到预定值时，停止进水。等待数分钟后再通过调节观测点底座的螺杆使水准仪读数在预定值内，然后连接通气管。
    3静力水准仪安装过程中，应对仪器、管路和电缆仔细保护。通水管的铺设应尽量平直，避免呈浪形起伏。通水、通气管应有保护(温)措施。
    静力水准仪安装准确度应符合下列要求:
    1各仪器墩墩面高程与设计值的允许偏差为土5mm。
    2仪器墩的桩距及坝轴距与设计值允许偏差为士5mm。
    3墩面不水平度允许偏差士0.5°。
    4观测墩与参考墩墩面高差不应超过2mm。
    静力水准仪安装调试完成后应立即测量各测点的安装高程，按照国家二等水准测量GB 12897方法进行，沉降量中误差为土1.0mm。同时测定各测点静力水准仪的显示值，应平行测定两次，其读数差不大于1mm，取其算术平均值作为初始值或
基准值。
    静力水准仪安装过程中应做好安装考证。其考证表格式见附表。

1  用途
    GN-JL型静力水准仪适用于长期监测大坝、隧道边坡、路堤基坑、工民用建筑等工程的多点部位的沉降变形。静力水准仪由 2 套以上仪器组成系统，通液管相互连通，传感器的磁浮子随液位同步变化，变化的液位由磁致伸缩式传感器测出，通过计算可得出各测点的沉降
量。静力水准仪的磁致伸缩式传感器具有分辨率高、稳定性好、性能可靠、响应速度快、工作寿命长、线性测量、绝对量输出、非接触测量、永不磨损、输出信号为 RS485 数字量，安装简单方便等性能。
2 规格及主要技术参数

    3  结构及工作原理
    3.1  结构
    静力水准仪是由液位传感器、水平泡、储液罐、底板、水平调节螺栓、安装座、通气阀、观测电缆、防冻液、通液管、连通接头等组成。
    3.2  工作原理
    静力水准仪由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触磁浮球等组成，测量电路发出起始脉冲，起始脉冲在波导管中传输，脉冲与磁浮球相遇，产生返回脉冲，电子拾能机构感知返回脉冲，测量两个脉冲之间的时间差，精确地测出液位值。
    4  沉降计算方法
    静力水准仪基准点的沉降变化量△Hj 与测量值 F 为线性关系，计算公式如下：
         △H j  = K j *(F j - F 0j )
            式中：△H j —基准点被测液位变化量，单位为 mm；
                        K j —静力水准仪基准点的传感器系数，单位为 mm；
                         F j —静力水准仪基准点的实时测量值，单位为 mm；
                       F oj —静力水准仪基准点的基准值，单位为 mm。
     静力水准仪测量点沉降变化量△Hx 与测量值 F 为线性关系，计算公式如下：
          △H x  = K x *(F x - F ox )
             式中：△H x —测量点被测液位变化量，单位为 mm；
                         K x —静力水准仪测量点的传感器系数，单位为 mm(mA)；
                          F x —静力水准仪测量点的实时测量值，单位为 mm(mA)；
                         F ox —静力水准仪测量点的基准值，单位为 mm(mA)
    各测量点相对基准点的沉降变化量△H 与测量值 F 为线性关系，计算公式如下：
             △H = △H x  - △H j
             △H = K x *(F x  - F ox ) - K j *(F j - F oj )
    注：△H 为正值时表示沉降，△H 为负值时表示抬升(隆起)，静力水准仪输出信号为RS485 数字量,现场测量不需要计算。
    5  安装
    5.1  系统安装
    静力水准仪在运达用户时，为运输安全传感器、储液罐、安装架、通液管及接头等都分类包装。现场拆包时先收集文件资料，将零部件分类摆放清点数量。安装分为测墩安装和墙壁安装两种方式，测墩安装示意见图所示，墙壁安装示意
见图所示。



    5.2  安装架的固定
    安装架为“L”形钢板，一面有 6 个￠9 孔，中心 1 个￠11 的孔；另一面有 2 个长孔。
    6 个￠9 的孔用于安装 3 个调节螺栓(6 个孔便于调整储液罐方向)，中心￠11 的孔用于测墩安装固定。2 个长孔用于墙面安装调节。安装架固定选用 M6 的膨胀螺栓。
    测墩安装
    测墩安装有两种方法，方法一：先将 3 套水平调节螺栓装配在安装架上，将组装好的安装架预埋在混凝土测墩中心，侧边朝下。方法二：将 3 个水平调节螺栓装配在安装架上，将组装好的安装架用膨胀螺栓固定在混凝土测墩中心，侧边朝上。
    5.3  安装储液罐
    根据设计要求确定各测点的等高线,将所有储液罐安装在高度基本相同的等高部位(高度差须在量程范围内并留有沉降量程)。
    5.4  连接通液管
    根据各测点间的距离，截取通液管的长度，用三通接头将通液管与储液罐联通，将各测点串连起来，使静力水准仪系统形成连通管工作原理。
    通液管的长度应尽量短，以减小液体传导距离过长而导致的稳定时间长和误差。通液管敷设连接完成后要做好固定和保护，在露天室外安装的通液管要穿上防护泡沫管，起到保温作用，安装在建筑物的阳面和阴面的通液管温度差会极大的影响测值。
    5.5  充液
    旋下任意一个储液罐的上端盖，向其中缓慢不间断地充入防冻液，充液排除通液管内的空气和气泡。观察储液罐内的液位高度，当各测点液位达到储液罐标线时停止充液。
    检查系统的密封性，观察各接头部位有无液体渗出，无渗漏方可进行下一步操作。
    5.6  安装传感器
    将储液罐上端盖旋下，将磁致伸缩传感器测杆上的定位环锁定螺丝拧下，取下定位环，再取下浮子，将测杆插入上端盖 M18×1.5 螺纹孔中旋紧，再将取下的浮子及定位环复原(有 CN↑标记的半球朝上)，最后将装好传感器的上端盖旋紧。
    5.7  通气阀
    通气阀为防水通气阀，通气阀防水通气。作用是使储液罐内液体与大气相通，保证液面压力为标准大气压力，安装时要确保通气阀正常通气。
    5.8  选取基准值
    静力水准仪所测沉降值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。
    在外荷载变动不大的情况下选取相同时间、稳定气温的 3 次相近的读数，经平均后作为基准值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。
    为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤0.5％F.S)，则证明基准值取值正确。
    静力水准仪的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。