收斂計廣泛用于隧道凈空變形檢測的巖土工程位移測試儀器。
說明:
作為一種自鎖緊搖柄式收斂計,SWI-IV隧道收斂計已于2004年3月獲國家發(fā)明*(ZL.2)。
本機采用大張力加載結(jié)構(gòu)系統(tǒng),特別適用于大跨度隧道三角閉合環(huán)的測試。的自鎖緊加載搖柄具有快速定位加載及自動鎖緊荷載的雙重功能。的可旋轉(zhuǎn)機身設(shè)計(ZL 99 2 32088.7),使機身在尺帶不扭轉(zhuǎn)的前提下可以繞尺帶軸線旋轉(zhuǎn)±90°和±180°,這樣可以側(cè)向或從下方讀數(shù)。的收斂計專用尺帶設(shè)計(ZL 99 2 32089.5),具有高強度、大剛度滿足開孔條件下大張力加載以及低拉伸變形要求。本機采用符合人體工學要求的外觀設(shè)計(ZL 99 3 26243.0),機型美觀輕巧且結(jié)實耐用。為了對產(chǎn)品的技術(shù)性能進行嚴格地測試,我院工程結(jié)構(gòu)試驗檢測中心(國家計量認證)建立了收斂計專用檢定基線場,可對收斂計進行各項靜動態(tài)測試,準確給出收斂計的工作特性曲線、儀器常數(shù)、重復性以及位移不確定度等技術(shù)指標。圖1為SWJ-IV批次產(chǎn)品動態(tài)測試的誤差分布,圖2、3分別為基線場檢定及現(xiàn)場應用情況。
技術(shù)指標:
1、重量:整機1.4kg(20m),其中測量部分420g
2、體積:長度325mm,寬度75mm,高度170mm(20m)
3、測量長度:尺長20m、30m
4、可傾斜角度:豎直角+85°~-20°,水平角±20°
5、示值:*小讀數(shù)0.01mm,*大讀數(shù)≮30mm
6、測量精度:重復性指標0.06mm(k=3),位移量測的總不確定度0.10mm(≤20m)(k=3)
伸縮桿
為了方便全斷面或大斷面開挖時三角基線和拱頂下沉的量測,SWJ-VI隧道收斂計配置了專用的伸縮桿(產(chǎn)品如圖5所示),可將收斂計的鉤式測點連接件從地面遞送到拱頂測點處并與之連接。本伸縮桿的*大伸出長度達到9.5m,可滿足鐵路雙線隧道及公路三線隧道全斷面開挖時的斜基線量測,并且桿體伸出長度可在一定范圍內(nèi)選擇并鎖定。全部縮回長度只有1.2m,很便于攜帶。桿體采用高強度碳纖維材料制作,重量輕、強度大且撓度小。
伸縮桿技術(shù)指標:
1、重量:1.0kg
2、節(jié)數(shù):9節(jié)
3、*大伸出長度:9.5m
4、*小長度:1.24m
5、可鎖定的長度范圍:4.5m~9.5m
6、桿體直徑:握端Æ36mm,頂端Æ10mm
7、水平撓度(*大長度的桿頂端相對握端的下栽距離):890mm
SGJ-IV桿式位移計
桿式位移計(Rod Extensometer)用于檢測隧道周邊及圍巖內(nèi)部點的位移。SGJ-IV桿式位移計是中鐵西南科學研究院開發(fā)的SGJ系列鉆孔全長粘接桿式位移計的第四代產(chǎn)品(其*代產(chǎn)品于1980年研制出)。該位移計組件采用絲扣連接,現(xiàn)場組裝比較方便。其讀數(shù)儀表采用數(shù)顯百分表技術(shù),按照桿式位移計現(xiàn)場量測的需要,專門配套設(shè)計,具有較好的適用性。
技術(shù)規(guī)格:
1、測 點 數(shù):三點
2、標準尺寸:外徑Æ25,長度3m、4m、5m
3、組件長度:*大1.5m
4、埋設(shè)方式:鉆孔,砂漿全長錨固
5、儀表示值:*小讀數(shù)0.01mm,*大讀數(shù)40mm
SGJ-V鋼絲位移計
SGJ-V鋼絲位移計是中鐵西南科學研究院開發(fā)的SGJ系列鉆孔全長粘接式位移計的第五代產(chǎn)品。與桿式位移計相比,SGJ-V鋼絲位移計無需現(xiàn)場組裝,特別適用于隧道內(nèi)的深孔位移測試。目前洞內(nèi)水平地中位移測試*深應用例為15m(烏鞘嶺特長隧道,2004年9月,如圖6所示)。測量方式有電測和機械式兩種,前者采用電感傳感器,后者采用數(shù)顯百分表。
技術(shù)規(guī)格:
1、測 點 數(shù):單點至多點
2、長 度:3m以上
3、埋設(shè)方式:鉆孔,砂漿全長錨固
4、*大量程:±100mm
5、靈 敏 度:電感式6mV/mm,數(shù)顯百分表0.01mm
收斂數(shù)據(jù)處理分析軟件ConvergenceData
ConvergenceData是專為收斂量測數(shù)據(jù)處理分析而研制的,主要用來對收斂量測數(shù)據(jù)進行編輯、存儲、回歸分析、預測。通過回歸分析找出收斂量測數(shù)據(jù)變化發(fā)展規(guī)律,預測數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢,自動生成收斂數(shù)據(jù)的散點時態(tài)圖、回歸時態(tài)圖和相應的數(shù)據(jù)報表。圖、表可以直接顯示、打印。本軟件與SWJ-IV隧道收斂計構(gòu)建成一個從收斂數(shù)據(jù)的獲取到數(shù)據(jù)的處理分析及報表輸出的較為完善的隧道收斂計量測系統(tǒng)。圖7為ConvergenceData的主界面。
ConvergenceData軟件對除直線函數(shù)外均采用*小二乘迭代法對數(shù)據(jù)進行回歸,分析界面如圖7所示。其回歸函數(shù)有5類,分別為指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、雙曲函數(shù)、其它函數(shù)和直線,在各種類型中有若干函數(shù),共有函數(shù)23個。使用時可根據(jù)監(jiān)測對象自身的規(guī)律選擇不同的回歸函數(shù)。在選擇回歸函數(shù)時,可以直接根據(jù)數(shù)據(jù)變化趨勢圖進行選擇回歸函數(shù)。