NVYL型振弦式應力計作業指導書

2022-09-24 14:12:06 字數 4707 閱讀 8014

目錄1、適用範圍及依據 2

1.1適用範圍 2

1.2標準及依據 2

2、測量原理及儀器結構 2

2.1測量原理: 2

2.2儀器結構 3

2.3型號、規格及技術指標 4

3、安裝與埋設 4

3.1驗收與保管 4

3.2應力計的安裝 5

3.2.1 nvyl-t型應力計的安裝 5

3.2.2 nvyl-r 型應力計的安裝 6

3.3儀器的初始讀數 7

3.4.對應力計的再加壓 7

3.5電纜安裝 9

4、資料讀取 10

4.1人工測量 10

4.1.1儀器與測讀儀的連線 10

4.1.2操作 11

4.2自動測量 13

4.3資料處理 13

5、注意事項 14

6、安全與環保 14

6.1安全施工 14

6.2環境保護 14

7、附件 15

在新奧法施工中,一般採用噴射混凝土對開挖出的土洞或岩洞進行支護。而nvyl型振弦式應力計可用於監測噴射混凝土襯砌層的壓力,以便得到績效比最好的噴射混凝土的支護厚度。

當被測混凝土壓荷載作用在應力計上,將引起nvp系列振弦式壓力感測器的彈性膜片產生變形,並振弦應力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦並測量其振動頻率,頻率訊號經電纜傳輸至讀數裝置,即可測出應力計的壓力值,同時可同步測出埋設點的溫度值。

振弦式儀器的量測量採用頻率模數f來度量,其定義為:

f=f2/1000

式中f為振弦式儀器中鋼絲的自振頻率。

振弦式應力計壓力計算公式為:

pm=k×(f-f0)+b×(t-t0)

式中:pm—應力計壓力,單位為kpa;

k—應力計的最小讀數 ,單位為kpa/khz2;由廠家所附卡片給出。

f—實時測量的應力計輸出值,單位為khz2;

f0—應力計的基準值,單位為khz2。

b—應力計的溫度修正係數,單位為kpa/℃;由廠家所附卡片給出;

t—溫度的實時測量值,單位為℃;

t0—溫度的基準值,單位為℃。

注:若大氣壓力有較大變化時,應予以修正。

nvyl型振弦式應力計是由兩塊矩形不鏽鋼板沿其周邊焊接在一起,在兩板之間留有乙個很窄的縫,縫

隙裡用高真空技術使其充滿 s-g 傳壓溶液。這個充滿液體的空間通過壓力管與振弦式壓力感測器相連。板上所受的壓力可通過壓力感測器來監測。結構見圖1。

在矩形板四角上的掛耳是用來在噴射混凝土安裝時幫助應力計安裝就位。

收縮管也稱為加壓管,管內也充滿了液體,它的一端與板間充滿液體的空隙相連,另一端裝有密封螺絲。它的作用是在nvyl型振弦式應力計周圍的混凝土完全熱化後並冷卻到環境溫度時向應力計充壓。由於受混凝土水化熱的影響,溫度上公升會導致應力計在尚未固化的混凝土中膨脹。

冷卻時,應力計收縮,在它與混凝土之間會留下空隙。此空隙會影響壓力從混凝土傳到應力計上。

振弦感測器是標準的nvp系列壓力感測器,由透水石、不鏽鋼感應膜片、訊號傳輸電纜、振弦及激振電磁圈等組成。該感測器置於乙個焊接的殼體內,並通過電纜連線到讀數儀進行測讀。殼體內建了乙個熱敏電阻以監測應力計位置處的溫度。

(1)儀器到達現場後,使用者開箱驗收儀器時,應先檢查儀器數量(包括儀器附件)及檢驗合格證與裝箱清單是否相符,如有不符請與生產公司聯絡。

(2)開箱後每支儀器應先用 100v 兆歐表分別檢查應力計常溫絕緣電阻及線圈電阻值,絕緣電阻應不低於50mω。驗收時每支儀器應用nda1411 型振弦式指示儀測量,檢查儀器是否正常。

(3)儀器應存放在乾燥通風的房間內,套好電纜套。搬運時小心輕放,切忌劇烈震動。

(4)如檢測發現不正常讀數的儀器,請返回廠家,不可在現場開啟儀器檢修。

應力計在隧洞壁上的定位有兩種方式,一種方式是監測切向應力的,另一種是監測徑向應力的。

nvyl-t型振弦式應力計設計用於監測襯砌層中的切向應力。圖2說明採用一段較短的鋼筋安裝到鑽孔裡面的方法,並使此短鋼筋伸進襯砌層中。應力計用細鐵絲幫扎到應力計四角處預埋的鋼筋上。

將電纜固定在其它鋼筋段上或專用的槽孔上,牽引到集線箱處,並可以拉出來以便接到讀數儀上。

注:重要的是混凝土與應力計能緊密地接觸。因此應該先從底部噴射混凝土,然後再從上部噴射。噴射混凝土的施工人員應得到專門的說明,以使在應力計附近不至於形成暴露的盲區。

nvyl-r 型振弦式應力計設計用於監測襯砌層的徑向壓力。

為適應不規則的岩石表面,須用速凝砂漿填充岩石表面與應力計之間的間隙。岩石表面用修整的方式做好安裝前的準備,並盡可能用手動工具將其進行平整處理。用射釘、銷子或者一段鋼筋預埋到毗鄰應力計的鑽孔中定位。

速凝砂漿填料用於表面整平勾縫,應力計壓入填料上使砂漿向側面擠壓,這樣便可排除應力計與土體間的空間的空氣。就位時,應力計被用先安裝的預埋件綁紮固定,參見圖4。

電纜牽引至讀數儀處,將其拴到其它射釘、鋼筋等上或者固定到電纜槽中。在讀數儀處,電纜可被盤繞在盒內,並被安裝在噴漿混凝土中。

加壓管被彎曲後從混凝土層裡伸出或包裹在泡沫中,這樣在噴射混凝土後,能使它很容易被拉出加壓。

在噴射混凝土之前,應先從所有的應力計上採集初始讀數並記錄到現場觀測記錄本上。採用nda1411讀數儀來讀取頻率讀數或初始溫度。

噴射混凝土之後,應力計的溫度和初始讀數可再讀取一遍。一旦環境溫度保持穩定後,即可採用加壓管和加壓鉗等專用裝置使應力計膨脹。應力計應先與讀數儀相連,然後用加壓鉗在加壓管有蓋子的一端作為起點進行擠壓。

注意:請勿從靠近加壓管末端 25mm 的地方擠壓加壓管,否則會將加壓管端部的密封螺釘損壞而產生滲漏導致儀器失效。

在加壓過程中,隨著管子被壓的越來越平,液體被加壓管擠壓到壓力盒中,而且壓力公升高。有必要做一張圖表以表示加壓管被擠壓扁平的長度和讀數儀上相應的讀數的關係

由於應力計可在任何存在的空間中膨脹,在每次加壓的同時發生的壓力變化會很小(只是1~2個數字)。一旦應力計開始填充空間,則隨著每次加壓,壓力的上公升量將會變得更大。

參見圖5,圖示中的「拐點」讀數處,應力計開始與混凝土進行接觸。一旦通過拐點,加壓就需要中

斷,此時將壓力管平放在隧洞襯層表面。然而也可能應力計本身已經與混凝土結合的很好,加壓後就很快

導致應力計中的壓力公升高。如果是這樣,則加壓應立即中斷。

繼續加壓後,應力計達到了很好的接觸,但有可能導致應力計周圍的混凝土出現破裂,這樣會引起錯

誤的讀數。當應力計穩定之後,重新記錄這個新的初始壓力讀數。

儀器電纜布置時不得與交流電纜一同敷設,電纜走線應盡量避免受到移動裝置、尖銳材料等的傷害。

埋入壩體混凝土中的儀器電纜應詳細記錄埋設部位,使灌漿鑽孔時避開纜線。

nvyl型振弦式應力計可採用專用四芯電纜按照相同顏色芯線將儀器電纜接長,電纜接頭可採用熱縮管

密封電纜接頭技術,其步驟如下:

先將儀器電纜頭每根芯線套上 3.0mm(長度 3~4cm 可自定)細熱縮管,然後與電纜每根芯線一一進

行對聯接。各聯接芯線再用電烙鐵焊錫焊牢,焊錫後將細熱縮管覆蓋住焊錫頭,由中間向兩邊反覆轉動,用酒精燈或加熱器對熱縮管進行加熱(見下圖)。

各芯線聯接熱縮好後,用 j-20 電工自粘絕緣膠帶分別纏緊,長度要求覆蓋住每根芯線。然後用 j-20

電工自粘絕緣膠帶總紮緊,要求纏均勻,長度以覆蓋住所有芯線為宜。

先在焊錫前套上10.0mm二層大熱縮管,長度分別為14~16cm、16~18cm。然後將電纜①,及電纜②再用銼刀銼一下,在電纜銼的位置處纏上1cm寬的紅色密封膠一圈多,操作時先將密封膠一頭稍加熱一下,立即卷粘在銼好的電纜①及電纜②上一圈多,再將熱縮管內層管套上進行反覆轉動加熱,由中間向兩邊將氣泡趕出,在密封膠位置處多多轉動加熱,然後再進行第二次上密封膠,操作方法同上,將熱縮管外層管套上進行反覆轉動加熱。

注意∶所有細、中、粗熱縮套管都要事先在焊錫前套好。

nvyl系列振弦式無應力計可以人工測讀和自動化採集兩種方式進行量測。

人工方式量測時,可採用nda1411型可攜式鋼弦頻率指示儀進行測量。

nvyl系列振弦式無應力計儀器電纜為4芯遮蔽電纜,其中紅、黑色芯線接振弦式傳

感器線圈芯線,分別接入指示儀的(c+)和(c-)接線柱;儀器電纜的白、綠芯線接溫度

感測器芯線,分別接入指示儀的(r+)和(r-)接線柱;電纜的遮蔽層可接指示儀的(s)

接線柱或可不接(如圖所示)

nda1411 型可攜式鋼弦頻率指示儀採用點陣式液晶屏,可顯示多行漢字、字母及數字。共有10個按鍵,操作時採用選單式提示。因此儘管功能很多,但操作十分簡便。

通過「▲」、「▼」及「◢」、「◣」鍵來選擇各項,需要置入數字時,通過「▲」、「▼」鍵對所選資料進行加減操作。通過「確認」鍵對前面的操作確認有效,通過「取消」鍵取消前面的操作並回到上一級選單。

1.開關

按動「開關」鍵,可開啟或關閉指示儀的電源,開啟電源後,顯示「南瑞大壩及工程監測公司」等字樣,若干秒後,指示儀進入上一次關機時的狀態,此時,可進行有關操作。在指示儀工作過程中,如果連續一段時間未進行按鍵操作,指示儀自動關機以節省電池。自動關機的時間可在1~99分鐘時間範圍內設定。

指示儀在工作過程中,如電池電壓不足,則顯示「電池電壓過低,請充電」。此時,應該關機充電14小時以上。電池不足時或指示儀長期不用(一般為3個月)請充電維護,否則影響電池使用壽命。

2.時鐘

按「選單」鍵,指示儀進入主選單狀態。選擇「時鐘」項,確認後顯示時鐘項的下一級選單,包括以下二項內容:

(1)查詢

顯示包括「年、月、日、星期、時、分、秒」的日曆時鐘。

(2)設定

可對「年、月、日、星期、時、分、秒」進行設定。

3.指示儀設定

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目錄1 適用範圍及依據 2 1.1適用範圍 2 1.2標準及依據 2 2 測量原理及儀器結構 2 2.1測量原理 2 2.2儀器結構 4 3 安裝埋設 5 3.1驗收與保管 5 3.2儀器安裝 6 3.3 電纜安裝 7 3.3.1 儀器電纜接長 7 3.3.2 電纜的接長 7 4 資料讀取與計算 8...

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