大壩內觀沉降監測管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程測量裝置領域，特別是一種大壩內觀沉降監測管。本發明適用于超高混凝土面板堆石壩面板撓度、壩體內部沉降和水平位移分布式監測，也可用超高心墻堆石壩、土壩等工程的壩體沉降分布式監測。
【背景技術】
[0002]在大壩變形觀測中，存在外部觀測和內部觀測之分，內部變形主要有壩體沉降和壩體上下游的水平位移觀測。對面板堆石壩還有面板變形觀測，周邊縫變形觀測等。壩體外部變形的觀測儀器都埋設在外部，運行觀測比較容易，儀器更新維護使得持續觀測亦有保障。
[0003]目前傳統壩體沉降監測儀器以水管式沉降儀為主，該方法是基于連通器的原理，其觀測原理簡單，可操作性強，工程應用實踐豐富，且結合現代傳感技術可實現自動化檢測。傳統式沉降儀不足之處在于觀測結果受氣壓、溫度等環境因子的干擾影響較大，且沉降監測是點式觀測，一般間隔20~30米安裝一個沉降測頭，對施工干擾很大，費用較高。傳統沉降儀還存在一個致命性缺點，即耐久性問題，大壩安全與運行年數往往是成反比的，埋設在壩體內部的沉降儀在監測初期的運行效果一般較好，但在后期會出現儀器設備損壞而無法維修更新的問題。
[0004]壩體內部水平位移主要采用傳統的引張線水平位移計進行監測，基本原理是利用固定在壩體內部兩端的鋼絲將水平位移傳遞到傳感器或者測量尺上。該方法測量原理簡單、直觀、不受溫度和外界環境變化的影響，但是對鋼絲的要求較高，鋼絲本身會有一個彈性變形，壩體內部會有沉降，這會影響最終的測量精度。
[0005]對于混凝土面板堆石壩而言，面板撓度變形是壩體變形觀測中必不可少的一部分。面板變形常規監測儀器有測斜儀，例如固定式測斜儀、活動式測斜儀、單點測斜儀等，通過近幾十年的工程實踐證明，測斜儀仍存在很多不足，一般只適用于小變形，施工條件復雜儀器的埋設粗活率不高，且后期由于儀器無法維修使用壽命有限，及點式測量的問題，測量數據有限不足以真實的反應出面板撓度變形曲線。
[0006]隨著科學技術的不斷發展，尤其光纖陀螺民用化，國內開始將光纖陀螺技術引用到大壩安全監測中，如蔡德所2003年成功將光纖陀螺技術成功運用于某工程的面板堆石壩面板撓度和壩體沉降變形監測，中國專利文獻“壩體面板撓度或壩體內部水平及垂直變形裝置”申請號:200410012677.3公開了一種光纖陀螺技術監測面板堆石壩面板撓度及壩體水平位移和壩體沉降裝置，監測管道采用鋼管和波紋管相間形成，檢測裝置通過檢測監測管道的變形獲得面板堆石壩面板撓度及壩體水平位移和壩體沉降數據，但在該方案中存在變形只在波紋管處，鋼管不會隨之變形，而且波紋管處凸凹不平，會干擾測量裝置的測量精度，造成測量數據不精確。而且光纖陀螺測值漂移問題突出、管道布置方式單一、工程成本較高等。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種大壩內觀沉降監測管，能夠以較高的精度隨著面板堆石壩面板撓度變化、壩體內部沉降和水平位移而隨之變形，且內壁光滑，表面摩擦力小，耐腐蝕。
[0008]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種大壩內觀沉降監測管，多個撓性管節互相連接，撓性管節的端頭設有翹起的翻邊，兩個法蘭圈壓緊在兩根撓性管節的翻邊上，兩個法蘭圈之間通過螺栓連接。
[0009]大壩內觀沉降監測管用于埋設在構建物的內部，并由沿著大壩內觀沉降監測管行走的監測裝置獲取大壩內觀沉降監測管的數據。
[0010]在法蘭圈的內側設有用于容納翻邊的翻邊階臺，兩個法蘭圈之間設有凸凹定位結構。
[0011]在法蘭圈的內圈外側設有外弧口。
[0012]在撓性管節的端頭之間設有密封圈，密封圈的內圈邊緣設有牽引繩管懸掛孔。
[0013]還設有穿過撓性管節的中繼懸掛件，中繼懸掛件上設有中繼懸掛孔。
[0014]中繼懸掛件的頂部設有覆蓋頭，覆蓋頭為整個中繼懸掛件最寬的位置，中繼懸掛件的中部設有梯形部，在中繼懸掛件28的底部設有中繼懸掛孔。
[0015]大壩內觀沉降監測管2的直徑為200~299mm。
[0016]所述的撓性管節的內壁設有增厚部，在增厚部設有牽引繩孔。
[0017]所述的撓性管節采用超高分子量聚乙烯材料。
[0018]本發明提供的一種大壩內觀沉降監測管，通過采用帶翻邊的撓性管節以法蘭的方式互相拼接的結構，能夠以較高的精度隨著面板堆石壩面板撓度變化、壩體內部沉降和水平位移而隨之變形，且便于實現密封，撓性管節的內壁光滑，表面摩擦力小，耐腐蝕，便于沿著大壩內觀沉降監測管行走的監測裝置獲得關于面板堆石壩面板撓度變化、壩體內部沉降和水平位移的精確數據。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0020]圖2為本發明中沿著壩體面板布置的大壩內觀沉降監測管的監測系統示意圖。
[0021]圖3為本發明中水平布置在壩體中的大壩內觀沉降監測管的監測系統示意圖。
[0022]圖4為本發明中大壩內觀沉降監測管上中繼懸掛件的局部放大示意圖。
[0023]圖5為本發明中大壩內觀沉降監測管上中繼懸掛件的橫截面示意圖。
[0024]圖6為本發明中密封圈的橫截面不意圖。
[0025]圖7為本發明中監測裝置的結構示意圖。
[0026]圖8為本發明中監測裝置的橫截面示意圖。
[0027]圖9為本發明中大壩內觀沉降監測管另一優選結構的橫截面示意圖。
[0028]圖10為采用本發明測得的大壩撓度曲線。
[0029]圖11為現有技術中的系統測得的大壩撓度曲線。
[0030]圖中:壩體1，大壩內觀沉降監測管2，撓性管節21，翻邊22，密封圈23，法蘭圈24，翻邊階臺25，外弧口 26，牽引繩管懸掛孔27，中繼懸掛件28，覆蓋頭281，梯形部282，中繼懸掛孔283，牽引繩管29，觀測房3，監測裝置4，采集板401，光纖陀螺儀402，加速度計403，磁傳感器404，數據記錄儀405，電源406，攝像頭407，數據及充電接口 408，緩沖裝置409，牽引掛鉤410，開關411，指示燈412，萬向滾輪413，聚四氟乙烯支腳414，重錘5，牽引裝置6，卷揚裝置61，管底引導輪62，引導輪7，擋板8。
【具體實施方式】
[0031]如圖1~3中，一種大壩內觀沉降監測管，多個撓性管節21互相連接，撓性管節21的端頭設有翹起的翻邊22，兩個法蘭圈24壓緊在兩根撓性管節21的翻邊22上，兩個法蘭圈24之間通過螺栓連接。由此結構，將各個撓性管節21可靠的互相連接。現有技術中的連接方式是先將撓性管節之間套接，然后再焊接的連接方式，這種方式會在連接位置形成變厚的結構，變厚的部分不容易隨著壩體1的變形而隨之變形，并且在連接的位置會形成錯臺，使連接位置的隨動變形受到影響，相應整個大壩內觀沉降監測管的隨動變形精度受到影響。而如圖2、3中所示的連接方式對大壩內觀沉降監測管2的隨動變形影響較小，從而提尚測量精度。
[0032]優選的方案中，大壩內觀沉降監測管2的直徑為200~299mm。較小的直徑能夠更好的反映面板堆石壩面板撓度變化、壩體內部沉降和水平位移，從而提高監測的精度。
[0033]優選的，所述的撓性管節21采用超高分子量聚乙烯材料。即分子量150萬以上的無支鏈的線性聚乙烯。該材料具有耐腐蝕、具有一定的撓性利于隨動變形、成品表面光滑、表面摩擦力小，且易于加工的優點。
[0034]如圖2、3中大壩內觀沉降監測管用于埋設在構建物的內部，并由沿著大壩內觀沉降監測管行走的監測裝置4獲取大壩內觀沉降監測管的數據。通過監測裝置4內的光纖陀螺儀402、三軸磁通門磁傳感器、加速度計403，磁傳感器404獲得監測管道變形的精確數據。
[0035]優選的方案如圖3中所示，在法蘭圈24的內側設有用于容納翻邊22的翻邊階臺25，由此結構，使撓性管節21的翻邊22被精確定位，避免在撓性管節21連接的位置產生錯臺。在兩個法蘭圈24之間設有凸凹定位結構，由此結構，確保法蘭圈24之間同心，提高連接精度，進一步避免在撓性管節21連接的位置產生錯臺。
[0036]優選的方案如圖3中所示，在法蘭圈24的內圈外側設有外弧口 26。由此結構，當兩個互相連接的撓性管節21在連接的部位變形時，法蘭圈24不會對變形產生干涉。從而提高大壩內觀沉降監測管2的變