СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ВНУТРЕННИХ ЗОН СООРУЖЕНИЙ Советский патент 1969 года по МПК G01C15/02 

Данное изобретение относится к способу измерения координат внутренних зон сооружений, наиример, плотин из местных материалов, при проведении контрольных наблюдений за деформациями плотин в процессе эксплуатации.

Известен способ определения деформаций внутренних зон плотин из местных материалов путем измерения взаимного смещения телескопически соединенных труб, заанкерованных в различных зонах плотины. Измерения осуществляют следующим способом. В тело плотины в процессе укладки грунта закладывают телескопически соединенные друг с другом . трубы небольшой длины, каждую из которых заанкеривают в грунт. Внутри труб на каротажном кабеле перемещают измерительное устройство, в качестве которого используют обычный инклинометр, механически ориентируемый по азимуту с помощью пазов в стенке трубы.

Измерительное устройство прижимают к внутренней поверхности труб и измеряют на различных глубинах углы наклона труб относительно вертикали, причем глубину погружения устройства определяют по длиие выпущенного с барабана кабеля. По данным измерения углов наклона труб к вертикали определяют плановые смещения внутренних зон плотины. Вертикальные смещения определяют путем измерения при помощи мерной .проволоки расстояний между нижними торцами труб и верхним торцом трубы, выходящей на поверхность плотины.

Недостатком указанного снособа является сравнительно низкая точность измерений. Эго обусловлено, в частности, тем, что углы наклона каждой трубы при повторении измерений определяют на различных ее участках, и,

следовательно, на погрешность определения плановых деформаций сооружения влияют неровности внутренней поверхности и местные деформации труб. Точность определения вертикальных деформаций снижается из-за того,

что измерение расстояний производят при переменном натялсении мерной проволоки из-за частичного заполнения труб водой и трения проволоки о стенки труб, обусловленного изломом осей рядов труб при деформации сооружения. Кроме того, существенным недостатком является также необходимость раздельного применения двух иЗМерительных устройств, показания которых регистрируют в разное время.

Для повыщеняи точности измерений, не зависящей от неровностей и деформаций внутренней поверхнсюти труб, наличия в трубах воды и излома осей рядов труб, а одновременного измерения всех величин, онредезоны, предлагается способ, по которому з каждой трубе устанавливают по одной марке, перемещают внутри труб измерительный прибор, фиксируют его, последовательно останавливая на каждой паре марок, иринадлел :ащи: смежным трубам, и измеряют за время одной остановки прибора расстояние между марками и углы между вертикалью и проекциями на две вертикальные взаимно перпендикулярные плоскости линий, соединяющей эти марки. По данным измерения определяют координаты каждой марки относительно иредыдущей по ходу измерительного прибора.

Опирание прибора на две марки исключает случайные ощибки, обусловленные качеством внутренней поверхности труб, а измерение расстояний только между марками позволяет устранить недостатки, присущие измерениям ири помощи мерной лроволоки. Кроме того, все измерения выполняют одновременно, благодаря чему повыщается производительиость труда.

На чертеже показано устройство, исиользуемое для осуществления измерений но описанному способу.

Каждое звеио трубы 1 имеет иа нижнем коице ущирение с цилиндрической расточкой, образующей со смежной трубой телескопическое соединение, в зазоре которого установлена уплотнительная манжета. Соединение допускает излом осей звеньев труб, обусловленный горизонтальными деформациями сооружения (в осуществленном варианте - до 7°). Марка 2 выполнена в виде плоского кольца с выступом 3, приваренного к внутренней иоверхности звена трубы в его верхней части. Выступ служит для азимутального ориентирования измерительного нрибора. Соосно с маркой установлены конические направляющие.

Измерительный прибор 4 включает два угломерных датчика 5, датчик расстояния между марками, содерн ащий два индуктивных преобразователя 6 и индикатор 7 зацепления щуиов датчика расстояния с марками. Угломерные датчики 5 имеют струнные иреобразователи прогиба упругого элемента в частоту переменного тока. Упругие элементы угломерных датчиков расположены вдоль оси прибора и жестко соединены с его корпусом: датчики развернуты относительно друг друга на 90° вокруг оси прибора, что цозволяет измерять раздельно углы наклона к вертикали проекций оси прибора на две вертикальные взаимно периендикуляриые плоскости. В корпусе прибора, вдоль образующей его наружной иоверхности, сделан паз для постоянного азимутального ориентирования угломерных датчиков.

Индуктивные преобразователи 6 вклЕочены в контуры генераторов низкой частоты. Сердечники преобразователей соединены со щупами 8.

Индикатор 7 состоит из магнитоуправляемого контакта, размещенного неподвижно в корпусе прибора, и иостояиного магнита, укрепленного на верхнем щупе датчика расстояний.

К измерительному прибору 4 присоединен трехжильный каротажный кабель, уложенный на барабан лебедки, которая установлена на специальной автомашине. Электронные блоки, обесеичивающие работу датчиков и дистанционную коммутацию, смонтированы в корпусе прибора, в герметичной капсуле. Остальные электронные блоки, выполняющие цифровые измерения частоты сигналов датчиков, автоматическое управление перемещением прибора и работой измерительных устройств, а также блоки питания аппаратуры размещаются в кузове мащины.

При перемещении измерительного прибора 4 снизу вверх прибор последовательио фиксируется на двух марках 2, принадлежащих смежным звеньям труб 1. При этом щупы 8 датчика расстояний упираются своими губками в нижние грани выступов 3 марок. Начальное расстояние щупами выбрано с таким расчетом, что нижний щуп входит в зацепление с маркой раньще, чем верхний. При зацеплении верхнего щупа укрепленный на нем постоянный магнит индикатора 7 приближается к магнитоуправляемому контакту и включает его. По сигналу инидкатора 7 подъем ирибора прекращают и производят язмерения иоказаний угломерных датчиков и датчика расстояний между марками. После заииси показаний прибор ноднимают к следующей марке. При этом щупы 8 датчика расстояний перемещаются относительно корпуса прибора в нижнее положение, где их направляющие имеют скосы. Перемещаясь по скосам, щупы получают радиальное смещение к оси прибора и выходят из зацепления с марками, после чего под действием возвратных пружин перемещаются вверх в исходное положение.

Предмет изобретения

Способ определения деформаций внутренних зон сооружений, например, плотин из .местных материалов, путем измерения взаИЛ1НОГО смещения телескопически соединенных труб, заанкерованных в различных зонах сооружений, отличающийся тем, что, с целью иовыщения точности измерений, в каждую трубу устанавливают по одной марке, и, перемещая внутри труб измерительный прибор, последовательно фиксируют его на двух смежных марках и оиределяют расстояние между марками и углы наклона относительно вертикали проекций линии, соединяющей эти марки, на дзс вертикальные взаимио церпендикулярные плоскости.