一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置及安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置及安装方法，属于水利水电工程建筑物的安全监测领域，特别适用于面板堆石坝面板与堆石体间的脱空变形监测。
【背景技术】
[0002]混凝土面板坝工程中，面板作为防渗体，其变形与破坏情况，直接关系到面板堆石坝的安全。由于面板座于堆石体上，因堆石体沉降，面板和堆石体间会产生脱空。对脱空情况进行实时有效的监测，对面板坝的安全非常重要。
[0003]例如，公开号为CN203270628U的中国专利公开了一种筏板基础底部土体脱空变形监测装置，包括位于筏板下方水平布置的钢板，所述钢板底面设有将钢板锚固于筏板下方的地基土中的锚杆，钢板顶面固定有竖直设置的内侧钢筋，所述内侧钢筋外套设有与筏板整体浇注在一起的竖直设置的筏板钢管，内侧钢筋的外径小于筏板钢管内径，所述筏板钢管外套设有固定于路堤内的外侧护管，筏板钢管的外径小于外侧护管内径。该技术方案具有测试方便、测量精度高、适用性好的特点。但是由于采用钢管防护，只适用于单向竖直方向的变形；在水电站大坝人工填筑非水平基础情况下，当发生非竖向变形时，钢管及内部测缝计很容易受到破坏；同时采用钢管防护，不适应长期有水情况；在水电站大坝填筑体中，长期位于水下，钢管容易出现锈蚀破坏。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置及安装方法。可实时有效的监测面板与堆石体间脱空变形情况，以获得有效数据供堆石坝进行安全评价分析。
[0005]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0006]一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，包括垫层、底座、测缝计及木盖板，所述垫层水平设置于堆石体上，所述底座设置于垫层上，并通过固定锚杆固定，所木盖板设置与混凝土面板底面，所述测缝计一端固定在底座上，另一端穿过木盖板后与混凝土面板固定，所述垫层上方位于混凝土面板之间还填充有回填材料。
[0007]所述垫层为级配碎石，且厚度为20?30cm。
[0008]所述底座为钢垫板，且厚度为lcm。
[0009]所述固定销杆的直径为20mm，长度1.5m。
[0010]所述固定锚杆至少为3根，并呈扇形分布，一端插入堆石体，另一端与底座焊接连接。
[0011]所述回填材料为细沙或粉煤灰，并填满混凝土面板与堆石体之间的空腔。
[0012]所述木盖板为沥青杉木板，且厚度为10mm。
[0013]作为本发明的另一目的，还提供了一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置的安装方法，其具体方法步骤如下:
[0014](I)、掏安装槽:在堆石体上掏槽，槽底宽为0.5?1.5m，右侧边坡坡比为1:0.5?1:1.0 ；
[0015](2)、铺填垫层:在步骤(I)所述的槽底上铺填厚度为20?30cm的级配碎石垫层，并作夯实处理；
[0016](3)、安装底座:在步骤(2)所述的级配碎石垫层上指定位置安装钢垫板底座；
[0017](4)、安装测缝计:在步骤(3)所述的钢垫板底座上安装固定测缝计，并采用回填材料对安装槽进行回填；
[0018](5)、安装木盖板:在步骤(4)所述的回填材料上平面安装木盖板，并在木盖板上打孔，使测缝计的另一端穿孔而过，固定在混凝土面板的钢筋上，并对安装测缝计的部位进行标记。
[0019]所述步骤(3)中安装钢垫板底座的方法是先插入固定锚杆，然后在固定锚杆上焊接钢垫板底座。
[0020]所述步骤(4)中回填材料的坡面与混凝土面板的底面一致。
[0021]本发明的有益效果是:
[0022]与现有技术相比，本发明通过在堆石体与混凝土面板之间安装测缝计，并采用回填材料对混凝土面板与堆石体间空间进行回填，可实时有效的监测面板与堆石体间脱空变形情况，以获得有效数据供堆石坝进行安全评价分析，该监测装置安装过程简单，监测设备准确性、耐久性好，可广泛用于面板堆石坝面板与堆石体间的脱空变形监测。本发明可适应各种材料、各种坡度的人工填筑体；可同时测量多方向变形；采用柔性防护材料，适应变形能力更强，且能适应长期有水情况，耐久性更好。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的结构示意图；
[0024]图2为图的A处放大结构示意图。
[0025]图中:1-垫层，2-底座，3-固定锚杆，4-测缝计，5-回填材料，6_木盖板，7_混凝土面板，8-堆石体。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0027]如图1、图2所示，本发明所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，包括垫层1、底座2、测缝计4及木盖板6，所述垫层I水平设置于堆石体8上，所述底座2设置于垫层I上，并通过固定锚杆3固定，所木盖板6设置与混凝土面板7底面，所述测缝计4 一端固定在底座2上，另一端穿过木盖板6后与混凝土面板7固定，所述垫层I上方位于混凝土面板7之间还填充有回填材料5。在本技术方案中，测缝计4为常用测缝计，可根据需要安装单向或多向。
[0028]所述垫层I为级配碎石，且厚度为20?30cm。在实际铺填施工时应适当夯实。
[0029]所述底座2为钢垫板，且厚度为lcm。其形状为圆形或方形。
[0030]所述固定销杆3的直径为20mm，长度1.5m。
[0031]所述固定锚杆3至少为3根，并呈扇形分布，一端插入堆石体8，另一端与底座2焊接连接。
[0032]所述回填材料5为细沙或粉煤灰，并填满混凝土面板7与堆石体8之间的空腔。
[0033]所述木盖板6为沥青杉木板，且厚度为10mm。
[0034]下面结合附图1进一步说明本发明的安装方法，其具体方法步骤如下:
[0035](I)、掏安装槽:在堆石体8上掏槽，槽底宽为0.5?1.5m，在实际应用中，优先选用1.5m，右侧边坡坡比为1:0.5?1:1.0 ;
[0036](2)、铺填垫层:在步骤(I)所述的槽底上铺填厚度为20?30cm的级配碎石垫层，并作夯实处理；
[0037](3)、安装底座:在步骤(2)所述的级配碎石垫层上指定位置安装钢垫板底座；
[0038](4)、安装测缝计:在步骤(3)所述的钢垫板底座上安装固定测缝计4，并采用回填材料5对安装槽进行回填；
[0039](5)、安装木盖板:在步骤(4)所述的回填材料5上平面安装木盖板6，并在木盖板6上打孔，使测缝计4的另一端穿孔而过，固定在混凝土面板7的钢筋上，并对安装测缝计4的部位进行标记，以确保后期浇筑面板混凝土时不会破坏测缝计4。
[0040]所述步骤(3)中安装钢垫板底座的方法是先插入固定锚杆3，然后在固定锚杆3上焊接钢垫板底座。
[0041]所述步骤(4)中回填材料5的坡面与混凝土面板7的底面一致。
【主权项】
1.一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:包括垫层(1)、底座(2)、测缝计(4)及木盖板￠)，所述垫层(I)水平设置于堆石体(8)上，所述底座(2)设置于垫层(I)上，并通过固定锚杆(3)固定，所木盖板(6)设置与混凝土面板(7)底面，所述测缝计(4) 一端固定在底座(2)上，另一端穿过木盖板(6)后与混凝土面板(7)固定，所述垫层(I)上方位于混凝土面板(7)之间还填充有回填材料(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:所述垫层(I)为级配碎石，且厚度为20?30cm。3.根据权利要求1所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:所述底座(2)为钢垫板，且厚度为1cm。4.根据权利要求1所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:所述固定销杆(3)的直径为20mm，长度1.5m。5.根据权利要求1所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:所述固定锚杆(3)至少为3根，并呈扇形分布，一端插入堆石体(8)，另一端与底座(2)焊接连接。6.根据权利要求1所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:所述回填材料(5)为细沙或粉煤灰。7.根据权利要求1所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置，其特征在于:所述木盖板(6)为沥青杉木板，且厚度为10mm。8.一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置的安装方法，其特征在于:包括如下方法步骤: (1)、掏安装槽:在堆石体(8)上掏槽，槽底宽为0.5?1.5m，右侧边坡坡比为1:0.5?1:1.0 ； (2)、铺填垫层:在步骤(I)所述的槽底上铺填厚度为20?30cm的级配碎石垫层，并作夯实处理； (3)、安装底座:在步骤(2)所述的级配碎石垫层上指定位置安装钢垫板底座； (4)、安装测缝计:在步骤(3)所述的钢垫板底座上安装固定测缝计(4)，并采用回填材料(5)对安装槽进行回填； (5)、安装木盖板:在步骤(4)所述的回填材料(5)上平面安装木盖板￠)，并在木盖板(6)上打孔，使测缝计(4)的另一端穿孔而过固定在混凝土面板(7)的钢筋上，并对安装测缝计(4)的部位进行标记。9.根据权利要求8所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置的安装方法，其特征在于:所述步骤(3)中安装钢垫板底座的方法是先插入固定锚杆(3)，然后在固定锚杆(3)上焊接钢垫板底座。10.根据权利要求8所述的一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置的安装方法，其特征在于:所述步骤(4)中回填材料(5)的坡面与混凝土面板(7)的底面一致。
【专利摘要】本发明公开了一种用于面板堆石坝的脱空变形监测装置及安装方法，所述装置包括垫层、底座、测缝计及木盖板，所述垫层水平设置于堆石体上，所述底座设置于垫层上，并通过固定锚杆固定，所述木盖板设置与混凝土面板底面，所述测缝计一端固定在底座上，另一端穿过木盖板后与混凝土面板固定，所述垫层上方位于混凝土面板之间还填充有回填材料；所述方法步骤包括(1)掏安装槽；(2)铺填垫层；(3)安装底座；(4)安装测缝计；(5)安装木盖板。本发明可实时有效的监测面板与堆石体间脱空变形情况，以获得有效数据供堆石坝进行安全评价分析，且安装过程简单，监测设备准确性、耐久性好，可广泛用于面板堆石坝面板与堆石体间的脱空变形监测。
【IPC分类】G01B21/32, E02B7/06
【公开号】CN104988884
【申请号】CN201510256107
【发明人】童文辉
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月19日