本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWDA型振弦式多點土體沉降計，其中包括有VWD-100A、VWD-150A、VWD-200A、VWD-250A等型號。
1用途
VWDA型振弦式多點土體沉降計適用于長期測量土體的沉降位移，亦可用于測量土石壩、邊坡、地基等構(gòu)筑體或其它回填土體的沉降變形，并可同步測量埋設(shè)點的溫度。土體沉降計的位移傳感器采用的是VWD型振弦式位移計，其由位移計加裝配套附件而組成。振弦式土體沉降計具有智能識別功能。
2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
| 規(guī)格代號 | VWD-100A | VWD-150A | VWD-200A | VWD-250A |
| 測量范圍： mm | 0～100 | 0～150 | 0～200 | 0～250 |
| 儀器數(shù)量：個 | 1～5 | 1～5 | 1～5 | 1～5 |
| 靈敏度k： mm／F | ≤0.05 | ≤0.08 | ≤0.1 | ≤0.125 |
| 測量精度： F.S | ±0.1% | ±0.1% | ±0.1% | ±0.1% |
| 工作溫度范圍： ℃ | -40～+80 | -40～+80 | -40～+80 | -40～+80 |
| 溫度測量精度： ℃ | ±0.5 | ±0.5 | ±0.5 | ±0.5 |
| 耐水壓： MPa | ≥1 | ≥1 | ≥1 | ≥1 |
| 絕緣電阻： MΩ | ≥50 | ≥50 | ≥50 | ≥50 |
注：頻率模數(shù)F=Hz2×10-3
3結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
VWDA型振弦式多點土體沉降計由沉降盤、位移傳感器、傳感器固定座、傳感器定位拉桿、沉降外套管、沉降內(nèi)套管、萬向節(jié)、測桿、測桿接頭、測桿護管、護管接頭、聚中環(huán)、錨頭、觀測電纜等組成。
3.2工作原理
土體沉降計安裝埋設(shè)完成后，錨頭已與砂漿錨固，錨頭通過測桿與位移傳感器前端拉桿連接，位移傳感器后端與沉降盤連接固定在一起。當(dāng)被測土體發(fā)生沉降位移時將帶動沉降盤和位移傳感器同步位移，傳感器經(jīng)拉桿將位移變化量傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動頻率，傳感器中的電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出被測土體的位移量。傳感器同時可同步測出埋設(shè)點的溫度值。
3.3傳輸、測量、采集設(shè)備
VWDA型振弦式多點土體沉降計輸出電纜的型號為：YSPT-4，電纜芯線：黑、紅測量頻率，白、綠測量溫度，屏蔽線接地用于抗干擾和防雷擊。
VWDA型振弦式多點土體沉降計可用VW-102A讀數(shù)儀進行測量，測量時將測量線快速插頭插在讀數(shù)儀的左邊插座上，將測量線夾子按顏色對應(yīng)連接上沉降計的輸出電纜即可進行測量。VW-102讀數(shù)儀的操作方法詳見其使用說明書。
VWDA型振弦式多點土體沉降計亦可用MCU-32分布式模塊化自動測量單元來進行數(shù)據(jù)采集，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集與處理及遠(yuǎn)程傳輸。采集時將沉降計輸出電纜按規(guī)定要求連接在MCU的接線端子上，接線端子1#接綠線、2#接白線、3#接屏蔽線、4#接紅線、5#接黑線。MCU-32分布式模塊化自動測量單元硬件和軟件的操作方法詳見其使用說明書。
儀器在安裝過程中就要進行讀數(shù)，通過讀數(shù)判斷檢查沉降計是否完好。
儀器安裝埋設(shè)完畢后，應(yīng)及時對儀器進行測讀，當(dāng)讀數(shù)穩(wěn)定后此時的讀數(shù)將作為沉降計的初始讀數(shù)(基準(zhǔn)值)。
3.4沉降計算方法
當(dāng)外界土體發(fā)生沉降沉降計受到軸向變形時，其位移量L與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：
L= k△F=k(F–F0)
式中： k — 沉降計的測量靈敏度，單位為mm/F；
△F — 沉降計實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為F；
F — 沉降計的實時測量值，單位為F；
F0 — 沉降計的基準(zhǔn)值，單位為F。
注：VWDA型振弦式多點土體沉降計的溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù)，由此忽略溫度的影響。其計算結(jié)果為負(fù)值時表示沉降(壓縮) ，反之表示抬升。
4安裝與埋設(shè)
4.1初步檢驗
用戶在安裝儀器前要先用VW-102A讀數(shù)儀檢查確認(rèn)沉降計是否完好，將讀數(shù)儀連接好沉降計后開機讀數(shù)，將傳感器的拉桿從零位拉出到不同的位置，其讀數(shù)應(yīng)在2000F～8000F之間，讀數(shù)波動范圍應(yīng)穩(wěn)定在±2F，
用戶收到的運輸狀態(tài)下的沉降計傳感器的滑動拉桿已被拉出一定的距離，并用帶缺口的塑料管支撐。該支撐為運輸途中對傳感器采取的保護措施，用戶收到后應(yīng)在組裝沉降計時將該塑料管支撐取下，將傳感器拉桿推入到零位。(見圖2)
4.2安裝與埋設(shè)
VWD-A振弦式土體沉降計通常安裝在鉆孔中，但也可以在回填過程中逐步安裝。為保證較高的安裝質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先采用鉆孔安裝埋設(shè)。
4.2.1鉆孔
VWD-A振弦式土體沉降計可安裝在最小直徑為75mm的鉆孔中，為方便安裝與埋設(shè)，推薦的鉆孔直徑≥90mm。鉆孔可采用相應(yīng)鉆孔機械來完成，也可在土體比較密實完整和鉆孔不是很深的條件下，采用洛陽鏟進行人工鉆孔。
鉆孔完成后，建議使用合適的工具或設(shè)備將孔底振搗密實(高程錨固點應(yīng)是穩(wěn)定參考點)，以利于在孔底灌注水泥砂漿固結(jié)沉降計的錨頭。
4.2.2儀器的組裝
埋設(shè)前請參看圖七，熟悉土體沉降計的結(jié)構(gòu)、各部件的功能及安裝方法、確定組裝和埋設(shè)步驟方案。首先應(yīng)確定沉降計的安裝深度(或高程)，根據(jù)儀器標(biāo)距配置測桿和測桿護管的數(shù)量和總長度，儀器的組裝通常在現(xiàn)場進行。
具體組裝和埋設(shè)步驟如下：
4.2.2.1首先將聚中環(huán)組裝在每根測桿的中部，聚中環(huán)的上下面用自鎖尼龍扎帶固定住(剪去多余的扎帶)，作用是防止其在測桿上下滑動。聚中環(huán)的作用可保證測桿在受力位移時不彎曲失穩(wěn)，從而提高位移傳遞精度。
4.2.2.2將底部的錨頭與護管接頭連接后，安裝根測桿(帶聚中環(huán))和節(jié)測桿護管，然后將錨頭底部的吊環(huán)栓上細(xì)鋼纜(￠2mm左右)或尼龍繩。
4.2.2.3 使用配套的測桿接頭和護管接頭依次連接后面的測桿(帶聚中環(huán))和護管直至預(yù)定的長度。測桿與測桿的連接使用測桿接頭，護管與護管的連接使用護管接頭。錨頭、測桿、護管、沉降內(nèi)、外套管的連接均采用螺紋連接，連接時要擰緊，為了防止松動接頭處可涂抹少量粘合劑。
4.2.2.4在安裝過程中每隔2m用扎帶把安全繩綁扎在測桿護管的外側(cè)，并且在安裝過程中一直保持安全繩承重，以利于測桿和護管組件并逐步放入鉆孔中時不滑入孔中，并且可以避免內(nèi)外沉降套管拉脫開。
4.2.2.5 當(dāng)測桿和護管的連接確認(rèn)達到設(shè)定的長度后，先將位移傳感器拉桿用萬向節(jié)與測桿連接，再組裝沉降內(nèi)套管與節(jié)測桿護管連接。組裝沉降內(nèi)套管時上端密封圈應(yīng)與傳感器配合密封。
4.2.2.6將傳感器定位拉桿與傳感器后端螺紋連接好后，安裝沉降外套管和傳感器定位座組件。沉降外套管套裝在沉降內(nèi)套管外應(yīng)可自由滑動，當(dāng)傳感器固定座的上端面與傳感器定位拉桿上的刻度線平齊后，利用配置的3顆M8螺栓將定位拉桿固定在定位座上。沉降外套管與傳感器定位座采用螺紋連接，連接要擰緊，防止松動。（見圖七/a）
4.2.2.7將以上組裝完成的沉降計吊人鉆孔中，直至沉降外套管管口與鉆孔孔口平齊，此時沉降計組裝基本完成。當(dāng)孔底錨頭處灌漿固結(jié)后，再鉆孔回填即可組裝沉降盤。
4.2.2.8先將儀器孔口周邊土體壓實，松開并取下傳感器定位拉桿鎖緊螺栓，再將沉降盤與傳感器固定座連接，對齊安裝孔后用配置的3顆M8螺栓擰緊即可完成全部裝配。
4.2.2.9最后進行傳感器初始位置的定位,方法是：向上拉動定位拉桿至其全部露出傳感器定位座,拉動距離應(yīng)≥傳感器量程，當(dāng)傳感器就位后(露出其固定座)，用3顆M8螺栓將其鎖緊在固定座上，使傳感器不能上下移動。儀器安裝完成后，傳感器定位拉桿應(yīng)取下或作為電纜保護管用。
4.2.3鉆孔回填
儀器組裝到安裝沉降盤時，應(yīng)進行錨頭的固定和鉆孔回填，其推薦方法如下僅供參考，實際操作時以現(xiàn)場工程師指導(dǎo)的方法及回填料為準(zhǔn)。
方法1：底部錨頭固定可采用事先將孔底注入一定量較稀的水泥砂漿，當(dāng)沉降計下沉到此時直接將錨頭推入砂漿錨固，該方法僅適合安裝速度較快的操作或孔深小于5m的操作。鉆孔回填使用水泥膨潤土混合料進行回填，水泥膨潤土的混合比為2:1～1:2(僅供參考，請根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)密實度確定)。使用水泥膨潤土的好處是，回填料即有一定的強度，又能保持其松軟性，通過試驗取得適當(dāng)?shù)募壟浜?，漿料的強度甚至可以接近或達到現(xiàn)場土體夯實后的強度。
方法2：沉降計下沉入孔內(nèi)時，同時綁扎一根灌漿管直達鉆孔底部，當(dāng)全部組件就位后固定安全繩，在鉆孔孔口附近使用灌漿設(shè)備對錨頭處灌漿，灌漿量應(yīng)保證在淹沒整個錨頭以上，然后對孔內(nèi)用中砂回填。此方法適合孔深大于5m的操作。
4.2.4觀測電纜的保護
觀測電纜的保護至關(guān)重要，可使用溝槽埋設(shè)，必要時應(yīng)采用PVC管或鋼管進行保護。在有雷擊的地區(qū)，優(yōu)先推薦使用鋼管保護。土體沉降計觀測的變形一般都比較大，因此觀測電纜如埋設(shè)不當(dāng)就特別容易被拉斷，所以在埋設(shè)時應(yīng)特別注意緊靠傳感器的引出電纜應(yīng)特別放松并盤卷留放(沉降量)，留有足夠的伸縮余量，切不可填土?xí)r將此段電纜拉緊。觀測電纜的埋設(shè)應(yīng)遠(yuǎn)離動力電纜，不得與動力電纜同溝布置。
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