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1、CZY无浮托引张线系统在水电站观测上的应用2004年第5期华中电力第l7卷CZY无浮托引张线系统在水电站观测上的应用王立军.周江余(1.长江三峡技术经济发展有限公司,湖北宜昌443133;2.中国长江电力股份有限公司,湖北宜昌443002)摘要:引张线法是观测混凝土大坝水平位移的一种重要方法.其金属线体通常使用小船浮托,以克服线体重力产生挠度.因此,引张线系统需要经常检查浮船和水箱水位,不利于实现自动化观测,也影响引张线观测精度.CZY无浮托引张线系统采用DPRP材料制作的线体和CCX02光电式坐标仪,该系统线体实现无接触式,无
2、浮托装置,完全自由状态下悬链度小,全自动化观测精度高,在水电站大坝观测上应用取得很好效果.关键词:引张线;无浮托装置;自动化观测;水电站中图分类号:TV698文献标识码:B文章编号:1006—6519(2004)05—0056—02ApplicationofCZYNoUpli~ExtensionLineSysteminObservationofHydroelectricStationWANGLi-jun.ZHOUJiang-yu0概述引张线法是观测混凝土大坝水平位移的主要方法,具有投资小,设备简单,受外界影响小,重复性好,操作方
3、便,可以配合自动化仪器实现遥测等特点.但是,引张线的金属线体通常需要使用小船浮托,以克服线体重力产生挠度.因此,需要经常性检查浮船和水箱水位,以免影响引张线的观测精度.CZY无浮托引张线系统采用DPRP材料制作的线体和CCX02光电式坐标仪.系统线体实现无接触式,无浮托装置,其自由状态下线体的悬链度小,全自动化观测精度高,在葛洲坝大坝观测上应用取得很好的效果.引张线法是在被测物体选定的两基准点之间张拉一根线体作为基准线.用以测量各个测点相对于该线体的水平位移.引张线体由于自重作用将形成一条悬链线.其方程式为:y=a(e+e/2(
4、1)根据引张线的应用情况.引张线线体的垂径方程可近似写为:=-x(s-2ah/s)]/2a(2)式中v——垂径:——垂径计算点距起算原点(端点)的水平距:s——线体长:^——终端点相对于起算端点的高差;引张线的比应力.a=trl7:o-为对引张线施加的拉应力;y为引张线的密度.根据(2)式,引张线体的垂径主要与比应力及长度有关,也就是引张线体的比重,长度以及张拉力直接影响其垂径的变化.在大坝安全监测工程上,引张线体通常采用冷拉不锈钢丝,其比重为7.8g/cm.CZY无浮托引张线系统采用DPRP材料制作的线体.DPRP具有质量轻(
5、比重1.5~cm3),抗拉强度高,线膨胀系数小f/J,于lxlO-6/~C)等特点.根据(2)式,当引张线系统采用不锈钢丝线体或DPRP线体,在系统两端点等高时,其垂径的计算结果见表1表1表明:引张线系统采用不锈钢丝线体,当钢丝长度为500m时,其线体中点处的垂径f端点与线体中点的高差1达3.19m.当钢丝长度为:300m时,其线体中点处的垂径也有1.15m.这对于混凝土大坝的观测条件来说是难以布置的.因此,引张线法通常采用浮托装置来减少线体的垂径.但是,浮托装置及其观测使用上都会在一定程度上影响引张线法的观测精度.引张线系统如
6、果采用抗拉强度高,且力学性能比较稳定的轻质线体,其垂径将大大减小.1CZY无浮托引张线系统CZY无浮托引张线系统是长春市朝阳监测技术有限公司研制开发的新一代引张线观测系统.经过多年研究和试验,于2003年11月在葛洲坝水利收稿日期:2004—06—08作者简介:王立军(1956一),女,高级工程师,总监理工程师,长期从事水电站设备检修及水电工程监理工作一56—第17卷czY无浮托引张线系统在水电站观测上的应用2004年第5期枢纽大江泄洪冲砂闸基础廊道安装投入使用.经检测取得理想的效果1.1系统布置该CZY无浮托引张线全长约175
7、In,布置在2.5mx3m断面尺寸的基础廊道下游侧,共设l3个测点,两端点南各深15m,28m的倒垂控制.CZY无浮托引张线系统是在原来有浮托式人丁观测引张线基础上进行改建的.引张线设备由固定端装置,加力端装置,定位卡,测点装置,保护管,保护管支点,测线等组成.引张线两端点设工作平台,定位卡分别安装在两端点平台上,由固定端向加力端布设引张线测线,测线通过端点定位卡定位.CZY的自动观测系统由位移测量仪,监控计算机,稳压电源,电源总线,数据总线,总线分线盒等组成.CZY无浮托引张线系统采用一端固定,一端加力形式,采用DPRP材料制
8、成的1mm线体作为测线.线体的线密度1.18g/m,断裂拉力大于200kg,_T作拉力77kg.引张线自由状态下的最大(中点)垂径为0.054m(实测值1CZY无浮托引张线线体悬链方程近似为:^:?s)/13O000(3)式中——某测点相对于起算端点高差值:——
