Георгиев Л.А. Експлоатация на Водносиловите системи (болг. яз.)
Подождите немного. Документ загружается.
вертикални
оси
А
1У
А
2
.
В
изходното положение,
при
монтирането
на
уреда,
двете
стрелки трябва
да
сключват
с
посоките,
в
които
ще
се
измерват деформациите,
ъгъл
от
45°. Положението
на
отвеса
се
опре-
деля
с
помощта
на две
скали
а^
а<
2
,
като компонентите
на
отместване-
+Г
Фиг.
21.
Приннипня
схема
и
изглед
на
коордиметър
/
—
стоманен
тел
;
2 —
предпазен
зньнец
;
5
—
метален кожух
; 4 —
сгтирални
пружини
с
винт
за
регулиране
на
нулевото положение
на
стрелките
;
5 —
стъклено
прозорче
за на-
блюдаване
на
скалите
то в две
взаимно
перпендикулярни
посоки
а
и
ъи
се
определят
от ра-
венствата
=
<
^1
+
*№2*
[тт];
9
Г%
/7./7
л
^
^
'
г(а.>
~-[
тт
\,
където
а
г
и
а,
2
са
показанията
на
уреда,
с
—
основата
на
коордиметъра,
а
г—дължината
на
стрелките.
Коордиметърът
се
използува предимно
при
отвесиране
с
прищип-
ване,
в
който случай
се
монтира
в
най-ниската
част
на
отвеса. При-
крепя
се
посредством метални конзоли
към
съоръжението, като
за
цел-
та се
използуват
подходящи
вертикални стени
или
специални
верти-
кални
шахти,
в
които
се
разполага отвесовата
уредба.
Главното предим-
ство
на
коордиметъра
е
неговото автоматично действие. Измерването
с
него изисква много малко време
и
може
да
бъде
извършено
и от
недообучен
персонал.
Недостатък
на
уреда
е
неговото сложно устрой-
ство
и
преди всичко нуждата
от
изчислителна работа
при
определяне
на
компонентите
й
и
ЧУ.
Уредите, които
при
измерването
не се
допират
до
отвеса,
са
изгра-
дени предимно
на
оптичен принцип. Най-простата
уредба
се
основава
на
прожекционния апарат (фиг.
22 а ).
Отвесът
преминава
в
простран-
ството между светлинния източник
и
обектива
и се
прожектира
върху
раз-
графена
скала, прикрепена
към
съоръжението.
41
Увеличителната
тръба,
прилагана
при
геодезичните инструменти,
е
основната
съставна част
на
всички
уредби
за
оптично измерване
откло-
ненията
на
отвеса. Съществуват
най-разнообразни
конструкции
на
тази
осноза,
като
при
всички
се
запазва изискването увеличителната
тръба
като чувствителен
и
скъп
уред
да е
демонтируема
и
преносима
1
.
В
най-простата
си
форма оптическата
уредба
се
състои
от две
обли конзоли,
за-
бетонирани
в
съоръжението
(фиг.
22 б).
Успоредно
на
тях са
разположени
две
скали,
пред
които минава
отзесът.
Върху
конзолите
се
движи увеличителна
тръба,
като поло-
жението
на
тела
се
отчита
грубо
върху
забетонираните
скали
и се
уточнява чрез
ми-
крометричен винт, който задвижва
две
вертикални нишки
в
окуляра
на
тръбата.
Точ-
ността
на
тази
уредба
може
да
достигне
до
0,0025
тт.
Фиг.
22я
Подобен
уред,
наречен коордископ,
се
произвежда
от
завода
42
Поради големите
височини
на
съвременните язовирни стени,
при
които
се
използуват предимно отвесови
уредби,
работата
с тях
става
трудоемка.
По
тази причина напоследък
се
преминава
към
дистанцион-
но
предаване отклоненията
на
отвеса
до
централно мерно
табло.
Подоб-
на
уредба
е
предложена
за
пръв
път от
автора
през
1960
г. [ 7 ].
Фабрично
произвежданите уреди
за
дистанционно отчитане
отклоненията
на
отвеса
1
са
:
изградени
на
електросъпротивителен
принцип
и
работят
по
компенсационната
схема
(фиг. 23), като предавателният
и
приемателният
потенциометър
образуват мост.
В
диа-
гонала
на
моста
е
включено електромоторче, което изравнява съпротивлението
на
приемателния
потенциометър
с
това
на
предавателния.
Фиг.
22.
Оптично
отчитане
на
отклоненията
на
отвеса
а —
чрез
прожекционна
уредба
; / —
носеща конструкция
на
окачването
; 2 —
стоманен
неръждаем
тел
;
3 —
прожекцио-
нен
апарат
; 4 —
електрическа
крушка
; 5 —
матово стъкло
;
6
—
обектив
;
7 —
измервателни
скали;
8 —
тежест
от 10
1с§
с
перки
9 ; 10 — съд с
минерално масло
;
//
—
огледало
;
12
—
предпазител
; 13 —
конзола
от
Т-профил
;
б
—
чрез
увеличителна
тръба
;
/
—
отвее
; 2 —
увеличи-
телна
тръба;
3 —
конзоли
от
обла стомана;
4 —
скали
;
5 —
винт
с
деления
за
придвижване
на
успоредните
нишки
Фиг.
23
Схема
на
телекоординатор
/
— тел на
отвеса
;
2 —
вилка
за
поенасяне движенията
на
отвеса
върху
предавателния потенциометър
З
; 4 —
трижилен
кабел
;
5 —
предавателен
уред
; 6 —
приемателна
станции
;
7 —
приемателен потен-
циометър
;
8 —
електромоторче
; 9
—-
самопишеща
уредба
; 10 —
скала
за
непосредствено
отчитане
10
телекоординатор,
производство
на
завода
Ни^епЪег&ег
(Швейцария).
43
Голямо
значение
за
стабилитета
на
съоръжения
с
големи
височини
има
съвместната работа
с
тяхната основа.
По
тази
причина
е
препоръчи-
телно, особено
при
язовирни стени,
отвесът
да се
продължава
в
шах-
та,
прокарана
под
основата
им до
дълбочина, равна
на
около
1
/
2
от
Фиг.
24.
Огвесови
уредби
с
големи
дължини
при
язовирни
стени
а —
уредба
с
един
отвее
; б —
уредба
с два
отвеса
; в —
уредба
с
прав
и
обратен
отвее
; г —
обра-
тен
отвее
; 1 —
шахта
в
язовирната
стена
; 2 —
шахта
в
скалната основа
; 3 — тел на
отвеса
; 4 —
тежест
на
отвеса
в съд с
масло
; 5 —
точка
на
окачване
на
отвеса
; 6 —
мерни профили
с
уред
за
прищипване
или за
измерване
на
отклоненията
; 7 —
стори
отвее
; 8 —
общ
мерен профил
с
уред
за
установяване
връзка между
двата
отвеса
; 9 —
обратен
отвее
; 10 —
илувак
в съд с
масло
//
височината
на
съоръжението.
Тъй
като
в
такива случаи измервателна-
та
уредба става
доста
дълга
(фиг.
24 а
)
и
неудобна
за
работа, може
да се
използува система
от два или
повече отвеса, като
в
края
на
пър-
вия и
началото
на
следващия
се
осъществи връзка чрез
общ
измерва-
телен
уред
за
отчитане
на
отклоненията (фиг.
246).
Често пъти
при
измерване
на
деформациите
на
основата
се
прилага
обратен
отвее.
Той се
състои
от
тел, закотвен
в
дъното
на
шахтата, който
се
държи
в
изопнато положение
от
плувак, плуващ
в
специално оформен
съд
(фиг.
24 в).
Измерените чрез обратния
отвее
деформации
са
отнесени
към
точката
на
окачването, която
при
дълбочина, по-голяма
от
Н/2,
може
да се
приеме практически неподвижна.
Развитие
на
обратния
отвее
представлява струнният
екстензо-
метър.
Чрез него могат
да се
измерват както вертикални, така
и хо-
ризонтални
деформации. Екстензометърът представлява
инварен
тел
(фиг.
25
я),
закотвен
в
една
или две
точки, които могат
да се
смятат
44
за
неподвижни. Деформациите
на
съоръжението
се
определят
по
отно-
шение
на
точките
на
закотвяне чрез непосредствено
или
дистанционно
измерване.
В
последния случай
се
използуват диференциални трансфор-
матори
1
или
струнно-индукционни
деформетри
2
.
12
Н
7
8 10
5
1243
3 6
Фиг.
25.
Струнен екстензометър
и
телерокметър
а —
струнен
екстензометър
с
дистанционно отчитане
; 1 —
инварен
тел ; 2 —
защитна
тръба
с
разши-
рителни
муфи
4 ; 3 —
циментопясъчен
пълнеж
; 5 —
закотвящо
устройство
; 6 —
спирална
пружина
;
7 —
струнно-индукционен
деформетър
МаПтак
КУО
; 8 —
стоманена рамка
; б —
телерокметър
с де-
форметър
ДШ5
24 ; 1 —
стоманен
прът
; 2 —
защитна пластмасова
тръба
с
дилатационни
муфи
4 и
антикорозионен
пълнеж,
намаляващ
триенето
;
3 —
пясъчно-циментен
пълнеж
; 5 —
закотвяне
на
сто-
манения
прът
с
бързосвързващ
иясъчно-циментен
разтвор
; // —
струнно-индукционен
деформетьр
Ма1Ьак
МЕ)5
24 ; 12 —
опорна плоча
; 13 —
кабел
; в —
телерокметър
с
деформетър
МШ
18 ;
15
както
при б ; 6 —
обсадна
тръба,
свързана
с
опорната
плоча
12 ; 13 —
кабел
; 14 —
лост
за
предаване
движението
на
стоманения
прът
върху
струнно-индукционния
деформетър
15
(МаШак
МВ8
18)
;
16
— бе-
тонна облицовка
; г —
телерокметър
с
часовников микрометър
и
дистанционно
отчитане
чрез
нотенцио-
метър
;
1—6,
както
при б и в
;
7 —
плоча, предаваща движението
на
стоманения
пръч-
/
върху часов-
никовия
микрометър
8 за
непосредствено отчитане
и
върху
потенциометъра
9 за
електросъпротивително
дистанционно предаване
до
приемателната
станция
; 10 —
метален кожух
Екстензометър
за
установяване
на
хоризонтални деформации
на
насипни
язовирни
стени
е
предложен
от
автора
в
1960
г.
(фиг.
26 а)
[7]. Троен
струнен
екстензометър
за
измерване вертикалните деформации
на
основата
на
язовирната стена
е
показан
на
фиг.
26д
1
.
Екстензометри
с
часовникови микрометри
са
предвидени
при
язовир
„Кър-
джали"
в
дренажните галерии
на
левия скат
за
следене деформациите
на
скалния
масив.
Като видоизменение
на
струнния
екстензометър
се
явява
т е л е р о
к-
метърът,
който
се
използува предимно
при
установяване
на
деформа-
1
Мантей
, В.
Измервания
на
уляганията
и
изместванията
на
язовирни стени чрез
дългострунен екстензометър. Доклади
на
П-ри
симпозиум
по
язовирно строителство,
Варна,
1969
г.
Тема III.
2
Деформетри
МаШак
МВ5
18,
МВ5
24 или
КУС.
45
циите
на
скалните,масиви
и на
подземните съоръжения (фиг.
26в).
При
него инварният
тел е
заземен
със
стоманен
прът
с
кръгло
напречно
сечение
или при
големи сили
и
дължини
на
уреда
със
стоманен много-
жилен
кабел,
който
се
закотвя
в
долвия
край
на
сондажна дупка
в
Ш
4^^4
Разрез
/-/
Фиг.
26.
Приложение
на
екстензометрите
и
телерокметрите
а — при
насипни
язовирни
стени
(Георги
Р
в) ; б — при
скалната
основа
на
бетонни
язовирни
стени
;
в-—
при-каверни
на
подземни
ВЕЦ
;
/ —
точка
на
закотвянето
; 2 —
инварен
тел,
респективно
стома-
нен
прът
или
кабел
; 3 —
мерно
устройство
; 4 —
тежест
; 5 —
ролка
практически
неподдаваем скален пласт (фиг. 25). Деформациите
на
ска-
лния
масив
или на
съоръжението
се
определят
по
отношение
на
точ-
ката
на
закотвяне чрез непосредствено отчитане
от
часовников
ми-
крометър (фиг.
25 г) или
чрез дистанционни съпротивителни
или
струн-
но-индукционни
деформетри (фиг.
25 б, в и г).
Когато
е
необходимо
да
се
измерва по-прецизно, отчитат
се и
температурните деформации
на
стоманения
прът,
за
която
цел в
сондажната дупка
се
монтира
и
теле-
термометър.
в.
Измерване
на
ъглови
деформации
Наклонът
се
измерва обикновено
във
връзка
с
сгъването
на
съо-
ръженията,
но той
може
да има
значение
и
като самостоятелна вели-
чина.
Уредите, предназначени
за
измерване
на
наклони,
се
наричат
общо
наклономери.
Те са
изградени
върху
свойството
на
течности-
те да
заемат
под
влияние
на
земното притегляне хоризонтално положе-
46
ние
при
своята свободна повърхност. Съществуват
и
уреди, основани
на
действието
на
отвеса.
Голямо разпространение
при
измерване
на
наклони
в
хидротехни-
ката
е
придобил клинометърът (фиг. 27). Основната
му
съставна част
Фиг.
27.
Клинометър
:азоез
• б -
изглед
;
1 -
либела
; 2 -
подвижно
рамо
; 3 -
ос
;
4 -
основа
на
клинометъра;
-
центрирно
устройство
; 6 —
метална
плоча
; 7 -
микрометричен
винт
; 8 -
барабан
с
деления];
9
—
показалец
с
деления
през
милиметър
; 10 —
лупа
; // —
огледало
•е
прецизна либела, която
е
монтирана
върху
подвижно рамо, въртящо
се
около хоризонталната
ос към
неподвижната основа
на
уреда.
Клино-
метърът стъпва
на 3
шипа
върху
специално оформена метална плоча,
забетонирана
в
съоръжението. Наклонът
на
основата
на
уреда, който
•е
едновременно
и
наклон
на
съоръжението,
се
определя
по
отношение
на
фиксираната
с
либелата хоризонтална равнина.
За
целта подвиж-
ното
рамо
се
хоризонтира чрез микрометричен винт, който
е
разгра-
фен
през
Г'.
Точността
на
клинометъра
се
увеличава
от
прикрепена
към
скалата лупа
и не
спада
под
±2".
Тъй
като основата
на
уреда
е
малка,
неговите показания отразяват само локалните изменения
на на-
клона,
което често пъти може
да
доведе
до
заблуди.
47
За да се
избегне локалният характер
на
измерванията,работната
дъл-
жина
на
уреда
се
увеличава. Това
се
постига, като клинометърът
се
монтира
върху
овална
тръба
с
дължина
над
1,0
т,
която стъпва
в
два-
та си
края
на
метални марки, забетонирани
в
съоръжението.
По
този
начин
се
получава
прътов
кли
нометър,
който
дава
точност
при
измерването
на
наклона
до ± 1" и
отразява общия наклон
на
съоръжението.
За
проследяване
на
изменението
на
наклона
при
труднодостъпни
повърхности
и във
вътрешността
на
съоръженията
са
конструирани
дистанционни
наклономери.
Разпространение
е
получил струн-
но-индукционният
наклономер,
при
който
се
използува
къс
отвее
със
специална
конструкция, потопен
в
минерално масло
за
избягване
на
разлюляването.
Между отвеса
и
металната обвивка
на
уреда
е
опъната
мерна
струна, чиито трептения
се
явяват функция
от
положението
на
отвеса.
По
този
начин
може
да се
определи изменението
на
наклона
в
една
равнина
с
обсег
от
10'до
40'и
точност
в
зависимост
от
типа
на
предавателния
уред
и
приемателната станция
от
0,3"
до
10".
За из-
мерване
наклона
при
открити хоризонтални
и
вертикални плоскости
е
конструиран
наклономер
със
ставна връзка (фиг.
28
#,
б и
в)
1
,
а за из-
мерване
във
вътрешността
на
съоръженията предавателният
уред
е
поставен
в
метална черупка (фиг.
28 г и
<?)
2
,
вградена
в
бетона, скалния
масив
или
насипа. Дистанционните наклономери
също
отразяват локал-
ните
изменения
«а
наклона.
Ето
защо базата
им се
удължава, като
уредът
се
включва
в
горния край
на
струнен екстензометър (фиг.
28
е\
г.
Геодезично
измерване
на
външни
деформации
По-особено
място
в
измервателната
т&^ка
при
експлоатацията
на
водносиловите
системи заемат геодезичните методи, които
се
използу-
ват
преди всичко
за
определяне
на
размера
на
деформациите
на
вси-
чки
видове съоръжения
и
заобикалящата
ги
среда.
При
тези измерва-
ния
се
излиза
от
подходящо оформена мрежа
от
постоянни
точки
с
определено положение
в
пространството.
По
отношение
на
тези точ-
ки,
разположени извън съоръжението,
се
установяват
по
геодезичен
път
чрез измерване
на
хоризонтални
и
вертикални ъгли
и
разстояния
отместванията
на
характерни точки
върху
съоръжението,
специално
маркирани
за
целта.
За да не се
изменя положението
на
изходящата
геодезична
мрежа, постоянните точки трябва
да се
разполагат
върху
здрав терен, който
да не се
деформира както вследствие
на
силовите
въздействия
върху
съоръжението, така
и
поради геоложки
причини.
За да се
контролира положението
на
постоянните точки
в
пространст-
вото,
те се
свързват
с
отдалечени контролни точки,
а
понякога
се
про-
веряват
и по
астрономичен път.
Тъй
като положението
на
мрежата
от
постоянни точки
е
строго опре-
елено
в
пространството, геодезичните измервания дават единствената
1
Клинометър
МаШаЬ
М05
81.
2
Клинометър
МаШаК
М05
82.
48
Детайл»
А*
Фиг.
28.
Дистанционни
клинометри
тип
МаШаК
а
—
клинометър
М05
81 ;
бие
—
клинометър
МВ5
81
върху
хоризонтална
и
върху
вертикална
плот
—
разрези
;
г и д —
клинометър
МО8
82 в
затворено
и
отворено положение
;
е —
дистан-
ционен
наклономер
с
удължена
база
; 1 —
инварен
тел ; 2 —
закотвяне
; 3 —
връзка
на
инварния
тел
чрез опъващо устройство
4 с
клинометъра
5
(МВ5
81) ; 6 —
метален кожух
за
клинометъра
;
7 —
окачване
на
кожуха
6 към
съоръжението
чрез
Т-профил
8
4
Експлоатации
на
водносиловите системи
възможност
за
установяване абсолютния размер
на
деформациите
на
съоръжението
като
цяло.
Всички
други
измервания имат относителен
характер,
тъй
като деформациите
се
отнасят
към
определени точки
от
самото
съоръжение.
По
тази причина
е
необходимо всички
уреди
за
измерване
на
деформациите
да се
свързват
е
геодезичната мрежа,
за
да се
избегне относителният характер
на
получените чрез
тях
резултати,
При
геодезичното измерване деформациите
се
разлагат
на три
взаимно
перпендикулярни слагаеми, разположени
в
една хоризонтална
и
една вертикална равнина. Геодезичното определяне
на
тези слагаеми
може
да
стане тригонометрично
--
чрез измерване
на
хоризон-
тални
и
вертикални
ъгли
и на
разстояния, полигонометрично
-
чрез нивелиране
и
установяване
на
хоризонтални
ъгли
и
разстояния,
и
фотограметрично
- -
чрез обработване
на
фотографски снимки.
В
хидротехническата практика засега
са
намерили приложение само
първите
два
метода, като
при
по-важни съоръжения обикновено
те се
прилагат едновременно, чрез което
се
увеличава точността
на
измер-
ването
и се
разполага
с
допълнителни контролни възможности.
При
това
се
предпочита вертикалните деформации
да се
определят чрез пре-
цизна
нивелация, която
дава
по-точни резултати
от
тригонометричното
измерване.
При
тригонометричното измерване (фиг.
29)
хоризонтал-
ните
слагаеми
на
деформациите
$
х
и
$
у
се
определят
по
тригоно-
Услоден
хоризонт
Фиг.
29.
Тригонометрично определяне
на
хоризонтални
деформации
метричен
път
чрез засичане, като
се
излезе
от
една база
I—II
с по-
зната
дължина
а,
измерена
с
точност
до
1
/юоо
от
милиметъра.
От
двата
й
края, определени
с две
постоянни точки
/ и //, се
измерват
ъглите
ос
1
и
а
п
към
визирната точка
7,
разположена
върху
съоръже-
нието,
чиято деформация трябва
да се
проследи.
В
такъв случай
координатите
на
точката
/,
отнесени
към
координатната система
х—у
през базата,
ще се
определят
от
равенствата
у.
—
„
созоц.зшац
»\>
6*-
7~~,
Г
И
(8)
50