[发明专利]一种混凝土坝建设运行全过程水平位移监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种混凝土坝水平位移施工和运行全过程水平位移监测装置和方法，包括水平位移监测仪、管套、基准线和浮力装置，管套为分段可加长的管套，基准线垂直水平面设置，管套套于基准线外，以便基准线相对套管具有足够的相对活动空间。浮力装置包括浮筒保护罩、置于浮筒保护罩内的油槽和浮子，油槽内盛装有抗冻不挥发低粘性液体，浮子在液体浮力的作用下漂浮于液体上并不受其他部件的约束，套管、以及浮力装置均随大坝施工过程中坝体升高而同步加高，水平位移监测仪固定于坝体测点位置，用于监测仪器安装部位坝体与基准线的相对水平位移变化。本发明不影响混凝土坝施工，能实现大坝施工期和运行期整个过程的大坝水平位移的连续不间断监测。

技术领域

本发明涉及一种监测装置，尤其涉及一种可对混凝土坝施工期-运行期水平位移进行监测的混凝土坝建设运行全过程水平位移监测装置及该装置的使用方法。

背景技术

混凝土大坝从建基面开始浇筑开始，受坝体自重、地基及两岸变形，特别是受上游库水作用和自身徐变的影响，坝体在整个建设和运行全生命周期均在不停的变形之中。坝体变形是坝体结构、材料、施工资料在特定的地质条件和时间下，水位温度荷载综合作用的结果。根据混凝土以及基础的材料特征可知，其施工期变形占整个大坝建设-运行全周期变形的比例很大。更为重要的是，施工阶段的坝体变形监测对检验设计、指导施工、反演热学和力学参数，特别是了解蓄水期大坝安全具有十分重要的作用，尤其对混凝土高坝更是如此。变形监测方法的选择对测量基准值的获取、测量时空范围的确定、测量频次和测量精度都具有十分重要的影响。正因为如此，乌东德、白鹤滩等高混凝土均设立科研项目对施工期坝体变形水平位移监测方法进行研究。

当前的大坝变形测量方法都只能等大坝大部分甚至全部浇注完成后才能安装基准墩或正倒垂进行水平位移测量，但是大坝变形通常是开始变形速率较高、趋势性变形比较大，而随着时间推移趋势性变形逐渐减小。现有的变形测量方法丢失了施工期大部分变形数据，失去了许多研究大坝工作性态的宝贵信息。

发明内容

本发明为了解决现有水平位移监测装置仅能对施工完成后的大坝进行监测，无法做到施工期过程中监测的问题，提供了一种混凝土坝建设运行全过程水平位移监测装置，该装置可实现对施工期和运行期过程中的全程监测，有效防止事故的发生。

本发明所采取的技术方案为：一种混凝土坝建设运行全过程水平位移监测装置，包括管套、基准线、浮力装置和位移监测仪，所述管套为可加长管套，所述基准线垂直水平方向设置，所述管套套于所述基准线外，所述浮力装置包括浮子和液体，所述浮子在液体浮力的作用下漂浮于液体上，所述基准线一端固定于大坝基础上，一端连接所述浮子，所述浮力装置置于所述管套顶端，所述管套随大坝施工过程中大坝升高而加长，位移监测仪为水平位移监测仪与大坝一同变形，水平位移监测仪用于监测仪器安装部位与所述基准线的相对水平位移变化。

进一步的，所述浮力装置置于施工中大坝的上端。

进一步的，所述管套包括若干节拼装的C型管套，所述C型管套为侧壁设有开口的管体。

进一步的，所述管套包括C型管套和补充块，所述C型管套和补充块可拆卸安装，所述C型管套和补充块形成一完成的管体。

进一步的，所述管套外设有顶升装置，所述顶升装置用于顶升所述管套并加长管套。

进一步的，所述浮力装置包括浮筒保护罩、置于浮筒保护罩内的油槽和浮子，所述油槽内盛装有抗冻不挥发液体，如液体油，所述浮子漂浮于所述液体油上并不受其他部件的约束，所述浮子包括浮筒和支架，所述浮筒为环状，所述支架为圆盘状的放射形钢筋支架。

进一步的，所述基准线包括置于大坝基础和浮子之间的第一线体段和用于随大坝升高时延长基准线的第二线体段，所述第二线体段悬挂与所述浮子上端的环体上，所述第一线体段处于张紧状态，所述第二线体段处于松弛状态。

本发明还提供了一种混凝土坝建设运行全过程水平位移监测装置的使用方法，包括以下步骤