用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置制造方法及图纸

用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置，涉及水利水电工程。本实用新型专利技术包括自动化变形监测系统、正垂测量装置和水平位移计，自动化变形监测系统包括监测墩和测量机器人变形监测系统，测量机器人变形监测系统包括测量机器人和棱镜，棱镜固定在监测墩顶部，为监测点；正垂测量装置设置在监测点旁边的坝体内，为正垂测点；水平位移计设置在监测墩与正垂测量装置之间，水平位移计一端固定在监测墩旁的坝体顶部，另一端与正垂测量装置连接。本实用新型专利技术监测准确可靠，使用简单方便，利用监测装置自上而下实时转换正垂绝对位移，克服了以往缺乏倒垂线，不能观测得到混凝土坝正垂各高程测点绝对位移的难题。测点绝对位移的难题。测点绝对位移的难题。

【技术实现步骤摘要】
用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置


[0001]本技术涉及水利水电工程，尤其是一种监测准确可靠的用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置。

技术介绍

[0002]正垂装置作为混凝土坝各高程顺河向及水平向位移监测的重要手段，需要借助坝基基础廊道设置的倒垂装置，所测得的基础廊道相对坝基深处不动点位移，由下及上进行各高程测点绝对位移转换，及时监控与评价混凝土坝在水位、温度、时效等环境量影响下的工作状态。
[0003]若倒垂测点在施工阶段受局部作业空间限制或运行阶段维护力度不足，容易出现损坏问题，缺少倒垂测点的绝对位移引入将导致正垂装置不能由下至上获得各高程测点绝对位移，这给观测人员开展垂线装置监测带来十分不便，并且不满足相关规范要求。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的就是现有倒垂测点施工或维护不便，容易损坏，导致监测不便的问题，提供一种监测准确可靠的用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置及计算方法。
[0005]本技术的用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置，设置在坝体上，其特征在于该监测装置包括自动化变形监测系统、正垂测量装置和水平位移计，自动化变形监测系统包括监测墩和测量机器人变形监测系统，监测墩为钢筋混凝土浇筑的高为1.2m的立柱，测量机器人变形监测系统包括测量机器人和棱镜，测量机器人放置在坝体边上的岸上，棱镜为360
°
棱镜，固定在监测墩顶部，为监测点；正垂测量装置设置在监测点旁边的坝体内，为正垂测点，包括正垂线悬挂装置、垂线保护管、钢丝、垂线坐标仪、重锤和浮桶，垂线保护管内部中空，竖直设置在坝体内，正垂线悬挂装置固定在垂线保护管顶部，钢丝设置在垂线保护管内，钢丝一端固定在正垂线悬挂装置上，另一端悬挂重锤，垂线坐标仪安装在重锤上方的钢丝上，浮桶放置在坝体的监测廊道内的地面上，重锤放置在浮桶内；水平位移计设置在监测墩与正垂测量装置之间，水平位移计一端固定在监测墩旁的坝体顶部，另一端与正垂测量装置连接。
[0006]所述的正垂测量装置最少为三层，从上至下分层布置于坝体监测廊道内，垂线保护管为预埋钢管道或钻孔方式设置，垂线坐标仪为电容式垂线坐标仪，通过设置多层正垂测量装置，能够获取不同高层间相对横河向及纵向位移。
[0007]所述的水平位移计为两支，布置于监测点与与正垂测点之间，在正垂悬挂装置的两端与监测点之间分别布置一支，采用表面敷设或挖槽安装方式，正垂悬挂装置的连接点为为万向节，水平位移计的杆体可根据距离进行加长，以此获取两者之间的相对位移，共同构成正垂绝对位移转换的监测装置。
[0008]所述的监测点与正垂测点的间距≤5m，采用测量机器人变形监测系统实时获取测
点的横河向及纵向绝对位移。
[0009]本技术的用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置及计算方法，能够实现正垂绝对位移实时转换装置，不仅监测准确可靠，而且使用简单方便。其利用监测装置自上而下实时转换正垂绝对位移，克服了以往缺乏倒垂线，不能观测得到混凝土坝正垂各高程测点绝对位移的难题。已成功应用于水利水电工程，取得了良好的效果，实用性强，具有广泛的市场前景和推广价值，在水电行业具有及其深远的影响。
附图说明
[0010]图1为本监测装置剖面结构示意图。
[0011]图2为本监测装置俯视图。
[0012]图3为绝对位移转换示意图。
[0013]其中，坝体1，监测墩2，棱镜3，正垂线悬挂装置4，垂线保护管5，钢丝6，垂线坐标仪7，重锤8，浮桶9，水平位移计10，监测廊道11。
具体实施方式
[0014]实施例1：一种用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置，设置在坝体1上，该监测装置包括自动化变形监测系统、正垂测量装置和水平位移计10，自动化变形监测系统包括监测墩2和测量机器人变形监测系统，监测墩2为钢筋混凝土浇筑的高为1.2m的立柱，测量机器人变形监测系统包括测量机器人和棱镜3，测量机器人放置在坝体1边上的岸上，棱镜3为360
°
棱镜3，固定在监测墩2顶部，为监测点；正垂测量装置设置在监测点旁边的坝体1内，为正垂测点，包括正垂线悬挂装置4、垂线保护管5、钢丝6、垂线坐标仪7、重锤8和浮桶9，垂线保护管5内部中空，竖直设置在坝体1内，正垂线悬挂装置4固定在垂线保护管5顶部，钢丝6设置在垂线保护管5内，钢丝6一端固定在正垂线悬挂装置4上，另一端悬挂重锤8，垂线坐标仪7安装在重锤8上方的钢丝6上，浮桶9放置在坝体1的监测廊道11内的地面上，重锤8放置在浮桶9内；水平位移计10设置在监测墩2与正垂测量装置之间，水平位移计10一端固定在监测墩2旁的坝体1顶部，另一端与正垂测量装置连接。正垂测量装置为三层，从上至下分层布置于坝体1监测廊道11内，垂线保护管5为预埋钢管道或钻孔方式设置，垂线坐标仪7为电容式垂线坐标仪7，通过设置多层正垂测量装置，能够获取不同高层间相对横河向及纵向位移。水平位移计10为两支，布置于监测点与与正垂测点之间，在正垂悬挂装置4的两端与监测点之间分别布置一支，采用表面敷设或挖槽安装方式，正垂悬挂装置4的连接点为为万向节，水平位移计10的杆体可根据距离进行加长，以此获取两者之间的相对位移，共同构成正垂绝对位移转换的监测装置。监测点与正垂测点的间距≤5m，采用测量机器人变形监测系统实时获取测点的横河向及纵向绝对位移。
[0015]采用上述监测装置，三层廊道绝对位移的计算过程如下：
[0016]1)基于自动采集装置，坝体1内部从下至上，设定四个高度点，分别为H1、H2、H3和H4，H1为坝基底部高度，H4为坝体1顶部高度，H2和H3分别坝体1内部两个监测廊道11的高度，初始状态下t0时刻自动变形监测点横河向累计位移为TPx0，顺河向位移为TPy0，第一个水平位移计10杆体长度为L10、第二个水平位移计10杆体长度L20，正垂悬挂装置4端头两点间距离为D；
[0017]2)ti时刻，受上游水位或者温度影响，大坝发生位移，基于自动采集装置，测得变形测量机器人监测点横河向累计位移为TPxi，顺河向累计位移为TPyi，第一个水平位移计10位移变化为δL1i、第二个水平位移计10位移变化δL2i，正垂的H4至H3的PL3、H3至H2的PL2和H2至H1的PL1的相对横河向位移分别为dx3i、dx2i和dx1i，相对顺河向位移为dy3i、dy2i为dy1i；
[0018]3)在H4坝顶高程，PL3正垂悬挂装置4处横河向绝对位移Dx4＝[D2+(L10+δL1i)2‑
(L20+δL2i)2]/2D+TPxi
‑
TPx0，顺河向绝对位移TPx0，顺河向绝对位移
[0019]在H3高程监测廊道11，PL2正垂悬挂装置4处横河向绝对位移Dx3＝[D2+(L10+δL1i)2‑
(L20+δL2i)2]/2D+TPxi
‑
TPx0
‑
dx3i，顺河向绝对位移dx3i，顺河向绝对位移
[0020]在H2高程监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于混凝土坝正垂绝对位移转换的监测装置，设置在坝体（1）上，其特征在于该监测装置包括自动化变形监测系统、正垂测量装置和水平位移计（10），自动化变形监测系统包括监测墩（2）和测量机器人变形监测系统，监测墩（2）为钢筋混凝土浇筑的高为1.2m的立柱，测量机器人变形监测系统包括测量机器人和棱镜（3），测量机器人放置在坝体（1）边上的岸上，棱镜（3）为360
°
棱镜（3），固定在监测墩（2）顶部，为监测点；正垂测量装置设置在监测点旁边的坝体（1）内，为正垂测点，包括正垂线悬挂装置（4）、垂线保护管（5）、钢丝（6）、垂线坐标仪（7）、重锤（8）和浮桶（9），垂线保护管（5）内部中空，竖直设置在坝体（1）内，正垂线悬挂装置（4）固定在垂线保护管（5）顶部，钢丝（6）设置在垂线保护管（5）内，钢丝（6）一端固定在正垂线悬挂装置（4）上，另一端悬挂重锤（8），垂线坐标仪（7）安装在重锤（8）上方的钢丝（6）上，浮桶（9）放置在坝体（1）的监测廊道（11）内的地面上，重锤（8）放置在浮桶（9）内；水平位移计（10）设置在监测墩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，冯燕明，杨姗姗，张礼兵，杜曼玲，张国来，罗明清，胡灵芝，杨光，覃珊珊，左生龙，张能祥，陈镟亦，蔡卓森，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：