可人工测量和电测或遥测的多点位移计及安装、使用方法
【专利摘要】可人工测量和电测或遥测的多点位移计，由位移测头（包括仪器保护桶、安装在该仪器保护桶内部的位移传感器及组件）、锚固件、连接杆和保护管组成，所述锚固件安装在连接杆上；其特征在于，在位移测头内设有人工测量机械杆，该人工测量机械杆和位移传感器及连接杆连接；所述仪器保护桶上端设有人工测量参考盘，该人工测量参考盘上设有人工测量孔；所述人工测量孔与所述人工测量机械杆的位置一一对应。本发明不仅可以采用二次仪表测量及采用人工直接读数测量两种方法，并且还可以将两种方法的测量值来做校核。本发明的多点位移计可以在任意方向和不同的土体和岩石中进行安装，并且埋设安装很方便。本发明加工简单，也容易实现。
【专利说明】可人工测量和电测或遥测的多点位移计及安装、使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于岩土工程监测【技术领域】；具体涉及一种可人工测量和电测或遥测的多点位移计。本发明还涉及这种可人工测量和电测或遥测的多点位移计的安装、使用方法。
【背景技术】
[0002]水库大坝、边坡、堤岸、路基、地铁、隧道、矿山、地基处理等岩土工程从施工开始到工程结束投入使用的全部过程，都需要对建筑物安全性能和运行状态进行监测控制，安全监测已成为建设工程中不可缺少的重要内容。目前用多点位移计测量内部纵向位移广泛用于土木、水利、电力、交通等工程的测量工作中。
[0003]多点位移计是一种简单实用的内部纵向位移监测仪器，是安装在钻孔中用于测量岩石和混凝土结构中沿长度方向的精确多点位移测量，它可以是单测点结构，也可以是多测点结构。多点位移计主要组成包括:位移测头(可以人工采集或者自动数字采集)、锚固件(单点式或多点式)、连接杆(玻璃纤维或者不锈钢材料)和保护管(尼龙管或PVC管)。锚固件安装在连接杆顶上，连接杆的埋设安装要从位移监测点一直连接到位移测头基准板。保护管用于保护连接杆在灌浆时浆液不会将连接杆包死。监测时在位移测头基准板处读取位移数据，计算连接杆顶锚固件锚头至参考面基准板的长度，长度数据的变化说明了位移发生变化。位移变化以一个稳定高程为参考点测量数据，可以用来分析岩层变化速率和运动加速度以及计算应变。
[0004]目前所采用多点位移计位移测头多为振弦式或电位器式传感器，测量必须要借助二次仪表来测量，还要经过计算才能得到位移，不能直观的反映要测量的内部纵向位移变化。
【发明内容】
[0005]本发明所需要解决的技术问题在于，克服现有的技术缺陷，提供一种可人工测量和电测或遥测的多点位移计，这种多点位移计不仅可以采用二次仪表测量及采用人工直接读数测量两种方法，并且还可以将两种方法的测量值来做校核。本发明的多点位移计可以在任意方向和不同的土体及岩石中进行安装。本发明还提供这种可人工测量和电测或遥测的多点位移计的安装、使用方法。
[0006]完成上述发明任务的技术方案是，一种可人工测量和电测或遥测的多点位移计，由位移测头(包括仪器保护桶、安装在该仪器保护桶内部的位移传感器及组件)、锚固件、连接杆(玻璃纤维或者不锈钢材料)和保护管(尼龙管或PVC管)组成，所述锚固件安装在连接杆上；其特征在于，在位移测头内设有人工测量机械杆(也称为机械式测杆)，该人工测量机械杆和位移传感器及连接杆连接；所述仪器保护桶上端设有人工测量参考盘，该人工测量参考盘上设有人工测量孔；所述人工测量孔与所述人工测量机械杆的位置一一对应。
[0007]所述有保护管的连接杆及锚固件的设置方式是:有几个位移测点就要安装几套位移传感器、连接杆及锚固件。也可以是单点测头:只设一套位移传感器、连接杆及锚固件。[0008]本发明进一步改进，有以下优化方案:
仪器保护桶内部还设有导向板，所述的人工测量机械杆穿过所述导向板上的导向孔。
[0009]还设有位移传感器紧固夹，所述的连接杆和人工测量机械杆由该位移传感器紧固夹固定连接。
[0010]所述的人工测量参考盘，是由螺栓通过参考盘紧固孔，固定安装在仪器保护桶上。
[0011]本发明的设置方法是:在待测量的位置钻孔，在孔口做好固定保护措施后，往已安装好连接杆及锚固件的孔内灌浆，直至浆液灌满结束，把灌浆盘外部清理干净，待浆液初凝以后，在孔口安装位移测头，拧开位移测头顶盖，拧掉参考盘紧固孔螺栓，打开位移测头仪器保护桶，取出传感器，每一个安装好的连接杆上连接安装一个位移传感器；拧松位移传感器紧固夹，调整位移传感器初始位置，使其在量程的25%左右位置，拧紧传感器紧固夹，使传感器和连接杆及人工测量机械杆紧密连接，发生位移变化时人工测量机械杆随着连接杆发生位移变化，把仪器保护桶安装到已经安装好的传感器外面，用来保护传感器，把导向板对准人工测量机械杆，安装到仪器保护桶内部，把人工测量参考盘拧紧，开好的人工测量孔要对齐人工测量机械杆测量点，这样人工测量时游标卡尺就能很好的伸进去测量读数。
[0012]本发明主要在位移测头内增加一根机械式测杆和测量位移传感器连接及已经安装好的连接杆连接。本发明多点位移计不仅可以用游标卡尺进行人工直接读数，而且还可以使用二次仪表测量。机械式测杆和位移传感器之间用一个可以自由调节的传感器紧固夹连接，随着传感器的位移变化带动机械式测杆发生同步位移变化，可以使用游标卡尺进行人工直接读数。
[0013]所述的一种可人工测量和电测或遥测的多点位移计可以进行人工测量和电测。
[0014]完成本申请第二个发明任务的技术方案是，以上的一种可人工测量和电测或遥测的多点位移计的安装、使用方法，其特征在于，步骤如下:
a)在需要进行内部纵向位移变形量测的位置钻孔，建议钻孔的深度要比最深处的锚固件深I米，在进行安装之前要将钻孔清洗干净；
b)在钻好的孔内逐根安装已经安装好保护管的连接杆及锚固件，每个传感器测头要安装一套连接杆和一个锚固件；
c)待所有的连接杆和锚固件安装完成后，往安装埋设好的连接杆和锚固件的孔内灌浆，浆液灌满结束后要将灌浆盘的外部清理干净，将灌浆管与通气管切削与防水壁齐平；
d)在浆液初凝以后，可以在孔口安装位移测头，拧开位移测头顶盖，拧掉参考盘紧固孔螺栓，打开位移测头仪器保护桶，取出传感器，每一个安装好的连接杆上安装一个位移传感器；
e)拧松位移传感器紧固夹，把位移传感器调节到量程的25%左右位置，拧紧位移传感器紧固夹，使位移传感器和人工测量机械杆紧密连接，测量位置发生位移变化时带动连接杆发生位移变化，传感器和人工测量机械杆跟随连接杆发生位移变化；
f)重复步骤e)，直至所有测点的传感器都安装完成，把仪器保护桶安装到已安装好的位移测头上面，把导向板对准人工测量机械杆，安装到仪器保护桶内部，把参考盘安装到仪器保护桶上，拧紧参考盘，把仪器保护桶的顶盖拧紧，多点位移计安装完成；其中，参考盘上有人工测量的孔，安装时要对好各自的人工测量机械杆测量点。
[0015]重复地说，本发明的设置方法是:将需要进行纵向位移变形量测的钻孔准备就绪后，在钻好的孔内安装已经安装好保护管的连接杆及锚固件，有几个位移测点就要安装几套连接杆及锚固件，在孔口做好固定保护措施后，往已安装好连接杆及锚固件的孔内灌浆，直至浆液灌满结束，把灌浆盘外部清理干净，待浆液初凝以后，在孔口安装位移测头，拧开位移测头顶盖，拧掉参考盘紧固孔螺栓，打开位移测头仪器保护桶，取出传感器，每一个安装好的连接杆上连接安装一个位移传感器；拧松位移传感器紧固夹，调整位移传感器初始位置，使其在量程的25%左右位置，拧紧传感器紧固夹，使传感器和连接杆及人工测量机械杆紧密连接，发生位移变化时人工测量机械杆随着连接杆发生位移变化，把仪器保护桶安装到已经安装好的传感器里面，用来保护传感器，把导向板对准人工测量机械杆，安装到仪器保护桶内部，最后把人工测量参考盘拧紧，人工测量孔要对齐人工测量机械杆测量点，这样人工测量时游标卡尺就能很好的伸进去测量读数。
[0016]进一步改进方案后，可人工测量和电测或遥测的多点位移计可以采用两种方法同时测量，并能对两种测量结果进行对比；并且这种多点位移计安装方便、简单、快捷。可人工测量和电测或遥测的多点位移计的仪器保护桶设有人工测量参考盘和测量基准板，可以采用游标卡尺进行人工直接读数。
[0017]本发明主要在于:改变以往多点位移计只能采用电测的单一方法，在仪器保护桶上增加一根人工测量机械杆，在人工测量机械杆上设有测量点，并在仪器保护桶设有一个参考盘，参考盘上有人工测量孔，可以采用人工直接读数，并且可以和电测的读数进行对t匕。本发明加工简单，埋设安装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明可人工测量和电测或遥测的多点位移计结构示意图；
图2是本发明位移测头结构示意图；
图3是本发明参考盘结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施案例，对本发明方法作进一步详细说明。此处所描述的具体实施案例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]参照图1、图2:将需要进行纵向位移变形量测的钻孔准备就绪后，在钻好的孔内安装已经安装好保护管4的连接杆3及锚固件5，有几个位移测点就要安装几套连接杆3及锚固件5，连接杆3的埋设安装要从位移监测点一直连接到位移测头基准板14。在孔口做好固定保护措施后，往已安装好连接杆3及锚固件5的孔内灌浆，直至浆液灌满结束，把灌浆盘外部清理干净，待浆液初凝以后，在孔口安装位移测头1，拧开位移测头I顶盖10，拧掉参考盘紧固孔16螺栓，打开位移测头I仪器保护桶12，取出传感器2，每一个安装好的连接杆3上连接安装一个位移传感器2 ;拧松位移传感器紧固夹13，调整位移传感器2初始位置，使其在量程的25%左右位置，拧紧传感器紧固夹13，使传感器2和连接杆3及人工测量机械杆7紧密连接，发生位移变化时人工测量机械杆7随着连接杆3发生位移变化，把仪器保护桶12安装到已经安装好的传感器2里面，用来保护传感器2，把导向板8对准人工测量机械杆7，安装到仪器保护桶12内部，把人工测量参考盘9拧紧，开好的人工测量孔15要对齐人工测量机械杆测量点11，这样人工测量时游标卡尺就能很好的伸进去测量读数。
[0021]参照图2、图3:当要人工测量位移变化时，打开仪器保护桶12顶盖10，拧掉参考盘9上带密封圈保护的人工测量孔15螺栓，用游标卡尺依次放进要测量的位移传感器2人工测量机械杆测量点12上，可以测量出位移的变化。要采用电测时，用二次仪表接在仪器电缆6上，就可以进行电测了。
[0022]本发明可人工测量和电测或遥测的多点位移计钻孔埋设方法与传统的一致，主要在位移测头I的改变，采用可以用游标卡尺人工测量读数，在仪器保护桶12内部增加一根人工测量机械杆7和人工测量参考盘9，并在参考盘9上有人工测量孔15。
【权利要求】
1.一种可人工测量和电测或遥测的多点位移计，由位移测头、锚固件、连接杆和保护管组成，所述锚固件安装在连接杆上；其特征在于，在位移测头内设有人工测量机械杆，该人工测量机械杆和位移传感器及连接杆连接；所述仪器保护桶上端设有人工测量参考盘，该人工测量参考盘上设有人工测量孔；所述人工测量孔与所述人工测量机械杆的位置一一对应。
2.根据权利要求1所述的可人工测量和电测或遥测的多点位移计，其特征在于，所述仪器保护桶内部还设有导向板，所述的人工测量机械杆穿过所述导向板上的导向孔。
3.根据权利要求1所述的可人工测量和电测或遥测的多点位移计，其特征在于，还设有位移传感器紧固夹，所述的连接杆和人工测量机械杆由该位移传感器紧固夹固定连接。
4.根据权利要求1-3之一所述的可人工测量和电测或遥测的多点位移计，其特征在于，所述的人工测量参考盘，是由螺栓通过参考盘紧固孔，固定安装在仪器保护桶上。
5.权利要求1所述的可人工测量和电测或遥测的多点位移计的安装、使用方法，其特征在于，步骤如下: 在需要进行内部纵向位移变形量测的位置钻孔，建议钻孔的深度要比最深处的锚固件深I米，在进行安装之前要将钻孔清洗干净； 在钻好的孔内逐根安装已经安装好保护管的连接杆及锚固件，每个传感器测头要安装一套连接杆和一个锚固件； 待所有的连接杆和锚固件安装完成后，往安装埋设好的连接杆和锚固件的孔内灌浆，浆液灌满结束后要将灌浆盘的外部清理干净，将灌浆管与通气管切削与防水壁齐平； 在浆液初凝以后，可以在孔口安装位移测头，拧开位移测头顶盖，拧掉参考盘紧固孔螺栓，打开位移测头仪器保护桶，取出传感器，每一个安装好的连接杆上安装一个位移传感器； 拧松位移传感器紧固夹，把位移传感器调节到量程的25%左右位置，拧紧位移传感器紧固夹，使位移传感器和人工测量机械杆紧密连接，测量位置发生位移变化时带动连接杆发生位移变化，传感器和人工测量机械杆跟随连接杆发生位移变化； 重复步骤e)，直至所有测点的传感器都安装完成，把仪器保护桶安装到已安装好的位移测头上面，把导向板对准人工测量机械杆，安装到仪器保护桶内部，把参考盘安装到仪器保护桶上，拧紧参考盘，把仪器保护桶的顶盖拧紧，多点位移计安装完成；其中，参考盘上有人工测量的孔，安装时要对好各自的人工测量机械杆测量点。
【文档编号】G01B5/02GK103851984SQ201410119498
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】钱亚俊, 李登华, 何斌, 汪璋淳, 王国利, 何宁, 周彦章, 张桂荣, 张宏科, 朱群峰, 倪明, 王爱倩, 方绪顺, 王伟, 吴毅 申请人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院