一种大坝内部水平位移监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种大坝内部水平位移监测装置，特别是一种用于土石坝和面板 堆石坝水平位移监测装置。
【背景技术】
[0002] 在八十年代，我国的土工观测工作比较落后，而土石坝内部观测属于土工观测范 畴，土石坝的内部观测设备及观测方法还不齐全，观测仪器设备的研制和生产还比较落后。 国外的土石坝内部观测主要以美国为代表，如美国垦务局推荐了引张线水平位移计监测大 坝的水平位移，它是通过由重力锤拉紧的钢丝绳将坝体水平位移传递到观测房内，经测量 重力锤的垂直位移间接实现坝体水平位移的监测。目前，国外的大坝水平位移监测中使用 较多的是测斜仪测斜的方法，它通过在大坝内部埋设测斜管，通过测定管道的斜度变化换 算水平位移。在借鉴国外经验的基础上，我国的大坝水平位移监测仪器和监测技术得到快 速发展，特别是南京水利科学研究院在国家科技攻关项目和水利部重点科技项目的资助 下，先后研制出电测水平位移计和杆式水平位移计。
[0003] 这类依靠伸拉式传感监测水平位移的方法，当管路太长时，引张线配重要大大增 加，线性徐变及测量误差也会相应的增加。
[0004] 特别是在蓄水初期，因坝体变形大，可能发生部分铟钢丝断裂致使监测仪器不能 修复而停止使用的问题。
[0005]-些单位尝试了其他方法，如"大坝面板挠度或坝体内部变形监测方法及其装置 "（专利申请号=200410012676. 9)和"坝体面板挠度或坝体内部水平及垂直变形的测量系 统"（专利申请号=200410012677. 3)公开了一种光纤陀螺技术测量面板挠度和坝体内部水 平及垂直变形的方法及测量系统，通过工程实践表明，光纤陀螺监测方法仍然存在不足。一 是系统假定小车在管道中匀速运动无法实现且计算误差大，二是采用镀锌无缝钢管和填缝 波纹管组合造价高，协同变形的能力差，三是牵引装置使用一台卷扬机不妥，光纤陀螺集成 系统存在不稳定漂移影响观测精度。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，在实验室和实际工程项目中，基于高斯定 律监测土石坝水平位移的研究一一通过预埋永久磁铁信号源，利用通电的磁通量感应器监 测信号源的强弱位置变化，间接实现大坝水平位移的监测装置。
[0007] 坝体内部水平位移监测一定要能够感知到坝体内部具体某部位发生的位移，例如 张拉式的位移计都是通过测点来反映该位置的变形，本实用新型以测点为监测单元，通过 以下技术方案实现：一种大坝内部水平位移监测装置，主要包括信号源、监测通道、信号源 感应器、特制传动设备，其特征是信号源用铝线绑扎于监测通道底部保证其可伸缩移动，信 号源感应器在特制传动设备带动下在监测通道来回测量，利用监测信号源位置的相对变化 值作为大坝水平位移的结果。
[0008]信号感应器包括高斯计或霍尔传感器或磁传感器与里程计的耦合集成，高斯计用 于感应信号源强弱大小，里程计用于记录小车的位置；里程计可集成于小车上，也可集成于 特制传动设备上。
[0009] 监测运行通道为相同直径的圆钢管和耐腐耐压高分子圆管法兰螺栓密封连接。通 道布置的方法为：在设计高程从上游到下游方向铺设一层20~40厘米厚的细沙料，上游设 混泥土支墩密封固定圆管头部；头部安装有定向滑轮，滑轮串连上足够长度的钢丝绳，每连 接一段管道，钢丝绳双向外拉；通道周围及上部30~50厘米范围用细沙料填充保护，使管道 受力均匀分散。
[0010] 本实用新型提供的大坝内部水平位移监测装置，具有以下优点：
[0011] 1、通过耦合里程计，增加位置信息，减轻对动力设备的严格要求，提高测量精度；
[0012] 2、镀锌防腐钢管和高分子塑料管间隔相连的测量通道，有工业成品，安装简便，与 大坝协调变形能力达大增加，通道可实现多用途；
[0013] 3、双动力牵引控制方法，当小车由外入内时，一个动力卷扬机正向拉小车，另一个 动力卷扬机反向收钢丝绳；当小车由内往外时则相反，卷扬机可顺逆转动；该控制系统使 得小车运行平稳，钢丝绳不缠绕不扭曲；
[0014]4、高斯计为信号感应器不受时间累计漂移的影响，整个控制系统费用很低。
【附图说明】
[0015] 图1 A为高斯计内部电路结构图。
[0016] 图1 B为高斯计测量感应器位置的原理图。
[0017] 图2为本实用新型的结构示意图。
[0018] 图3为本实用新型在大坝中的布置图。
[0019] 图4为通道底部结构示意图。
[0020] 图5为装置工作流程图。
[0021] 图6A为每次装置重复测试三组结果示意图。
[0022] 图6B为间隔6次测量平均结果示意图。
[0023] 图6C为相对位移结果示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0025]本实用新型提供一种基于高斯定律的大坝内部水平位移监测装置，如图5所示流 程，具体包括如下步骤：
[0026]第一步：将信号源感应器1里端连接钢丝绳5,外端连接特制传动设备的1号动 力，顶部钢丝绳连接特制传动设备的2号动力，检查设备连接的可靠性。
[0027] 第二步：打开信号源感应器1的电源开关，此时图1A电路已通电，启动特制传动设 备8的开关，使其逆时旋转，此时小车在通道12内开始运动，经过预埋信号源2的位置，高 斯计可测量到一个电势，如图1B，同时信号源感应器1中的里程计记录了相应的位置信号。
[0028]第三步：当信号源感应器1运行到标定位置时，此时已到达通道最里面，如图4位 置，断开特制传动设备8的控制开关，检查设备的运行状况。
[0029] 第四步：打开特制传动设备8的控制开关，使其顺时旋转，此时信号源感应器1从 里往外运动，经过预埋信号源2的位置，高斯计可测量到一个电势，同时信号源感应器1中 的里程计记录了相应的位置信号，到出口处断开控制开关，随后断开信号源感应器1的开 关。
[0030] 第五步：每次重复测量三次，将信号源感应器1自动生成的数据文件导入配套软 件中，可以计算出监测点的位置，并绘制图像和保存结果文档。
[0031] 所述的通道12包含了 4~6米防腐耐压高分子塑料圆管和4~6米钢管，统称为圆管 7,圆管7的自带连接法兰6中间设止水，用高强螺栓连接密封。每根钢管两端焊接导线环 4,从尾部到头部依次串上钢丝绳5,最后钢丝绳头尾都迀到外端，塑料管不焊接导线环4。
[0032] 所述的圆管7从大坝10迎水面开始，第一根为钢管，管底密封防水，