一種柔性管水準標結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水電水利工程安全監測領域，具體是涉及一種柔性管水準標結構。
【背景技術】
[0002]目前，大壩垂直位移監測廣泛采用的主要技術手段有:精密水準法、靜力水準法、真空激光準直法和三角高程法。
[0003]通常，現場測得的垂直位移都是某個測點相對于工作基點的位移，即相對位移，然而，為求得該測點的絕對位移，需要校測工作基點自身的位移，此時通常需要由水準基點來檢測。因此，水準基點是否穩定將直接影響垂直位移監測成果的準確性。
[0004]為保證水準基點的穩定性，通常是將水準基點布設在不受庫水壓力影響的區域或深度，同時根據現場地形、地質、水庫庫容等實際情況選用不同類型的結構型式，如采用基巖標、深埋測溫鋼管標、雙金屬標，或上述幾種結構組合而成的水準基點組。
[0005]基巖標需要埋設在穩定的完整基巖上，對于覆蓋層較厚時則無法布設，同時當要監測混凝土壩基礎垂直位移時，由于難以布置基巖標，使得日常觀測時需要從壩頂或其他部位對高程進行引測，導致測量線路遠，引測高差大，工作任務繁重，測量精度難以保證。
[0006]深埋測溫鋼管標穩定性好，但溫度變化對鋼管自身長度的影響較大，因此管內每隔一定深度需要布置測溫儀器，每次觀測均需要對其進行溫度修正，而采用不同深度測出的溫度來計算鋼管內部的平均溫度值與管身實際溫度仍然具有較大差距，特別是對于地溫梯度大的地區，其影響將更為顯著，也就很難保證測量結果精度滿足要求。
[0007]雙金屬標因穩定性好、測量精度高、可對溫度影響進行修正等優點而在實際工程中被廣泛作為水準基點或工作基點。但在實際工程中其使用效果并不理想，主要存在以下幾個缺點:雙金屬標對埋設安裝的要求較高，每段鋼管(鋁管)連接端頭要有足夠的剛度和強度，同時管與管之間要用隔離環進行支撐，防止管與管之間直接接觸，同時防止測管在孔內發生撓曲，另外雙金屬標安裝所要求的鉆孔孔徑較大，使得其造價較其它監測手段高得多；雙金屬標主要利用鋼管與鋁管的線膨脹系數存在明顯差異這一特性，可消除溫度對管自身變形的影響，從而精確確定測點處的真實垂直位移值，但是由于鋼管和鋁管不可能做到均質各向同性，其線膨脹系數也非定值，因此理論計算值與真實情況仍會有一定差距，例如三峽工程中使用的雙金屬標，如果采用理論線脹系數對垂直位移進行計算，當鋼管、鋁管長度變化的差值達到3mm時，理論計算結果將與真實情況偏差超過0.5_，即計算結果精度將不滿足要求。

【發明內容】

[0008]為解決上述問題，本發明提供了一種柔性管水準標結構。通過采用該柔性管式水準標作為水準基點或水準工作基點，從而實現對絕對垂直位移進行觀測。
[0009]本發明是通過如下技術方案予以實現的。
[0010]—種柔性管水準標結構，包括鉆孔及安裝在鉆孔內的鋼保護管，所述鉆孔的孔底深入基巖內，所述鋼保護管通過水泥砂漿固定在鉆孔內，所述鋼保護管內還安裝有柔性管，所述柔性管的頂端與液體箱的底部出流管固定連接，所述柔性管的底部還固結有底座，在底座內側安裝有液位傳感器。
[0011]所述柔性管采用分段式安裝，且每段柔性管之間通過密封接頭連接。
[0012]所述密封接頭內部均設置有可自由伸縮的波紋管。
[0013]所述底座通過水泥砂漿固定在鋼保護管的底部。
[0014]所述液位傳感器的電纜沿柔性管外側一直牽引至鉆孔頂部之外。
[0015]所述液體箱頂部設置有可開合的加液口。
[0016]所述液體箱整體固定安裝在混凝土保護墩內。
[0017]所述混凝土保護墩上安裝有鋼蓋板。
[0018]本發明的有益效果是:
[0019]與現有技術相比，本發明采用柔性管作為測管，因此可自由伸縮，可實時跟隨地面發生垂直位移而位移，從而通過測量傳感器上部垂直液柱高度變化來確定絕對垂直位移值，而且不受溫度等外在因素的影響，可以有效保證測量的高精度。
[0020]由于液位測量采用傳感器進行，因此測量穩定性好，測量精度高，目前液位傳感器可測出的最小液位變化為0.02mm左右，而且可實現自動化連續觀測。
[0021]其次，鉆孔孔徑要明顯小于傳統金屬標鉆孔，所采用的材料均較為常見，因此具有施工簡易、適用性強、經濟性好的特點。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的結構不意圖；
[0023]圖2為本發明中柔性管的連接示意圖；
[0024]圖3為采用本發明所述的水準標測量位液計算示意圖。
[0025]圖中:1-鉆孔，2-鋼保護管，3-水泥砂漿，4-柔性管，5-液位傳感器，6_底座，7_電纜，8-密封接頭，9-液體箱，10-混凝土保護墩，11-鋼蓋板，81-波紋管，91-底部出流管，92-加液口。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0027]如圖1、圖2所示，本發明所述的一種柔性管水準標結構，包括鉆孔I及安裝在鉆孔I內的鋼保護管2，所述鉆孔I的孔底深入基巖內，所述鋼保護管2通過水泥砂漿3固定在鉆孔I內，對鉆孔I的孔壁進行保護，避免鉆孔發生較大的側向位移，所述鋼保護管2內還安裝有柔性管4，所述柔性管4采用分段式安裝，所述每段柔性管4之間通過密封接頭8連接，所述密封接頭8內部均設置有可自由伸縮的波紋管81，所述柔性管4的最底部固結有底座6，所述底座6通過水泥砂漿3固定在鋼保護管2的底部，所述底座6內側安裝液位傳感器5，所述液位傳感器5的電纜7沿柔性管4外側一直牽引至鉆孔I頂部之外，所述傳感器5的電纜7在柔性管4內處于松弛狀態。
[0028]所述柔性管4的頂端與液體箱9的底部出流管91固定連接，所述液體箱9頂部設置有可開合的加液口 92，所述液體箱9內裝有穩定性和流動性均很好的液體，所述液體箱9整體固定安裝在混凝土保護墩10內，所述混凝土保護墩10上安裝有鋼蓋板11，所述鋼蓋板11可自由開合。
[0029]下面結合附圖1、圖2進一步說明本發明的施工方法步驟如下:
[0030]第一步:鉆孔完成后，在孔內安裝若干根鋼保護管2，直到鋼保護管2全部安裝完成后，接著在鋼保護管2外側進行固結灌漿，使得鋼保護管2固定于鉆孔內，孔內鋼保護管2安裝時，依次按照第I根、第2根……第η根進行進行安裝；
[0031]第二步:為保證柔性管在鋼保護管2內處于松弛狀態，以利于其自由伸縮，柔性管4連接密封接頭8后的總長要大于鉆孔I的孔深，比例按1: 1.2?1: 1.5來確定，由此計算出所需柔性管4的段數和所需密封接頭8的數量。在地面將液位傳感器5安裝于底座6上，并將底座6安裝在第I根柔