Георгиев Л.А. Експлоатация на Водносиловите системи (болг. яз.)

Подождите немного. Документ загружается.

След деформирането

на

съоръжението визирната точка

ще

заеме

положение

Г, на

което съответствуват

ъглите

а^

.Тогава

новите

кординати

на

точката, отнесени

към

първоначално приетата координатна

система,

ще се

получат

от

изразите

С05

с^

5Ш

<Х|

зш

/д\

;

Ако

първоначалното положение

на

визирната точка

/ се

възприеме

като изходно

и по

отношение

на

него

се

определят

всички

следващи

деформации, компонентите

ще се

получат

от

равенствата

со5

-VI

соь

щ\

. ат

слц

-*=

[—^'

(1°)

51п(а

а')

Когато трябва

да се

определят хоризонталните деформации

наред

от

точки, разположени достъпно приблизително

една права

линия,

може

да се

използува методът

на

трасираната

равнина

(фиг.ЗО).

При

него деформациите

се

определят

по

отношение

на

една вертикална

равнина,

минаваща през

две

постоянни точки

/ и //. Те са

разположени

извън

съоръжението

и са

свързани

отдалечени контролни точки.

Хоризонталната

компонента

на

деформациите може

да

бъде

установена

тригонометрично

или

линейно.

При

първия

начин

се

измерват хоризон-

талните

ъгли

а и

а'

по

отношение

на

трасираната между

двете

постоян-

ни

точки равнина,

също

така

разстоянията

до

визирните

точки.

Тогава отклонението

ще се

получи

от

израза

711

Н)

•

зш

«н

II)

зт

а„,

(

)

компонентата

от

равенството

(4'

II)

соз

а|,

II)

соз

(12)

Тригонометричният

начин

се

използува рядко

при

измерване

по

метода

на

трасираната

равнина,

тъй

като

по-неточен

от

линейния.

Освен

това поради затрудненията

при

прякото измерване

на

разстоя-

нията

той се

прилага само

при

достъпни точки

по

цялата дължина

на

трасираната равнина.

Линейното

определяне

на

деформациите позволява

те да се

отчитат

непосредствено

от

една милиметрова

или

нониусна

скала (фиг.

30 в).

Най-напред

се

визира

инструмента

към

срещуположната постоянна

точка,

за да се

установи зрителната

тръба

трасираната

равнина.

След това

се

затяга

хоризонталният

кръг

на

теодолита

и се

визира

към

нониусната скала,

от

която

се

отчита

помощта

на

вертикалната

нишка

окуляра хоризонталното отклонение

на

визирната точка

от

трасираната

равнина.

За да се

повиши точността

на

измерването,

то се

извършва

по два

пъти

"от

всяка постоянна точка.

При

полигонометричното

измерване

могат

да се

опре-

делят

трите

компоненти

на

деформациите.

Този

метод

се

прилага

за

установяване

на

хоризонталните деформации само

случаите,

когато

съоръжението

е с

много големи размери, вследствие

на

което визурите

при

тригонометричното

измерване надхвърлят

100—200

т,

както

при

подзем-

ните

съоръжения.

Най-често полигонометричното измерване

се

използу-

ЗЮст

Фиг.

ЗО.ДМетод

на

трасираната

равнина

а —

ситуация

;~-о

—

надлъжен

разрез

; в ~

подвижна

визирна марка

нониус

за

линейно

измерване

; / —

неподвижна

скала

;

2 —

центрирно

устройство

;

3 —

микрометричен

^винт

;

''нониус

;

5 —

визирна марка

ва при

определяне"на|вертикалните

деформации^чрез^прецизната

нивелация

на

разположената между

две

постоянни

точки полигонова

верига,

пре-

минаваща

през съоръжението. Тази верига може

да се

използува едно-

временно

и за

полигонометрично

измерване

на

хоризонталните дефор-

мации.

За

целта визирните точки

върху

съоръжението,

включени

полигоновата верига,

се

фиксират чрез техните координати

надмор-

ски

височини, отнесени

към

подходяща координатна система (фиг. 31).

Ако

първоначалните координати

на

визирната точка

п са

били

координатите

след

деформирането

х'

л>

то

хоризонталните

компо-

ненти

на

деформациите

5^>

(

ще

бъдат

'")_

«.

4/ .

(/1)

—*:

—х

У — У

—

д;

—

/г

Л/7

За да се

определят координатите

на

визирните точки, трябва

да

се

измерят дължините

на

страните

ъглите

при

полигоновите точки

Условен

хоризонт

Фиг.

31.

Полигонометрично определяне

на

деформяциите

—

полигонова

верига

;

А и Б —

основни

полигонови точки

;

п-\-\.

п и п—\ —

работни полигонови

точки преди

деформирането

; (п +

\У

п',

(п—\)'

—

работни полигонови точки

слеа

деформирането

на

съоръжението

;

К\.

до

—

контролни точки

; 1 —

съоръжение;

б —

определяне

на

координатите

на

полигонова

верига

; в —

определяне

на

вертикалните

деформации

чрез

нивелация

;

—

нивелир

; 2 —

нивелирна

лата

р„

на

веригата. Тогава

за

изходното, първоначалното положение важат

зависимостите (фиг.

31):

За

деформираното положение

важат

аналогичните равенства

}

тези зависимости

/г

ъгълът

на

полигоновата страна

по

отноше-

ние

на

оста

х,

мерен

положителна посока. Най-често този

ъгъл

азимутът.

Третата компонента

на

деформацията

(п

се

определя чрез

пре-

цизна нивелация

на

полигоновите точки (фиг. 31).

За

целта

между всеки

две

полигонови точки

от

веригата

се

поставя нивелир,

а в

самите точки

—

лата.

Като

се

установят височините

на

полигоновата

точка

до

хоризонталната визирна

равнина

на

нивелира, могат

да се

получат

нейните

височини

по

отношение

на

произволно приет условен

хоризонт.

За

първоначалното, изходното положение

се

получава

за

цроизволно деформираното

положение

—

<==2'

№-№'').

(16)

Тогава вертикалната компонента

на

деформацията

ще се

равнява

на

5=^-<

[^_

-^)]-[г;_

+(^

-№]')].

(17)

Разположението

оформяването

на

геодезичните точки

при

уста-

новяването

на

деформациите

е от

съществено значение

за

точността

на

измерването. Постоянните точки,

по

отношение

на

които

се

определят

деформациите

на

съоръжението, трябва

да

притежават строго опреде-

лено

положение

пространството, което

да не се

променя

за

продъл-

жително

време.

По

тази

причина

те

трябва

да се

разполагат извън

зоната, която

подложена

на

деформиране

под

влияние

на

силовите

въздействия

от

съоръжението

трябва

да се

фундират

по

възможност

на

здрава скала.

За да се

повиши точността

на

измерването,

желател-

но

местата

на

постоянните точки

да се

подбират така,

че

визурите

да

сключват помежду

си

нито много

остри,

нито много тъпи

ъгли.

Постоянните точки

се

разполагат

върху

бетонни

стълбове

ква-

дратно

напречно

сечение

от

0,30X0,30

т и

височина

над

терена около

1,20

(фиг. 32).

средата

на

стълба

се

забетонира центрирно устрой-

ство, просредством което инструментът

се

поставя винаги

едно

също

положение (фиг. 33). Когато постоянната точка

се

използува

за

визиране,

центрирното

устройство

се

поставя вместо инструмент—

марка. Напълно

по

същия

начин

се

оформяват

контролните точки,

които служат

за

проверяване

на

положението

на

постоянните точки.

Тъй

като

те се

разполагат

доста

далеч

от

постоянните точки,

визир-

ните

марки

за тях се

правят

по-големи размери. Визирните точки,

които

следват

деформациите

на

съоръжението,

се

забетонират

за

постоянно

него.

По

тази

причина

те

трябва

да са

неръждаеми

и с

устойчива

на

атмосферните условия окраска.

Фиг.

32.

Оформяване

на по-

стоянни

точки

основни

репери

а —

постоянна точка

; б —

основен

репер

; / —

бетонен

стълб

; 2 —

брон-

зова подложка

цснтрирно

устройство,

респективно

бронзова

ни-

велачна

марка

; 3 —

капачка

; 4 —

бетонна

тръба

; 5 —

стоманобетонен

капак

; 6 —

земен

насип

Фиг.

33.

Центрирно

устройство

за

инструментите

и за

визирни-

те

марки

—

капачка

;

2 —

центрирно

устрой-

ство

; 3 —

стоманен

щифт;

-—

кръг-

ла

либела

; 5 —

удължител

; 6 — ци-

линдричен

отвор

Полигоновите

точки

при

полигонометричното

измерване

на

дефор-

мациите

се

оформят

повечето случаи като репери.

При

самостояте-

лен

нивелачен полигон точките, които

не

вземат участие

деформа-

циите,

се

наричат

основни

репери,

тези

върху

съоръжението—

работни

репери

(фиг.

32 и

34).

Дължините обикновено

се

измерват директно, най-често

инварен

тел или

лента, аналогично

на

измерването

на

базата

при

триангулциите.

Точността

при

измерването

на

дължините

не

трябва

да

спада

под

^ю

от

милиметъра.

Фиг.

34.

Оформяне

на

работни

репери

-а

—

работен

репер

при

бетонни

съоръжения

;

б —

работен

репер

при

насипни

съоръжения

;

— ме-

тална капачка

;

2 —

тръба

; 3 —

нивелачна марка

;

4 —

стоманени

ребра

;

5 —

стоманена

основна

плоча

; 6 —

тръба

бетонен

пълнеж

;

7 —

бетонен блок

; 8 —

напречниаи

; 9 —

бетонна

подложка

Б.

Измерване

на

вътрешни

деформации

Вътрешните деформации

на

съоръженията

са

недостъпни

за

пряко

измерване.

По

тази

причина

всички уреди,

които

се

установяват тези

деформации, имат дистанционно действие.

При

това най-голямо разпро-

странение

са

получили уредите, основани

на

механичен, електрически

хидравличен принцип.

Характерна особеност

на

механичните

дистанционни

уреди

механичното предаване

на

резултата

от

измерването

до

мястото

на

отчитането.

Чрез

тях се

определят вертикалните деформации предимно

при

насипните

съоръжения

техните основи.

Основният

уред,

чрез който

се

проследява слягането

на

определени

точки

във

вътрешността

на

насипа,

дълбокият

репер.

негова

помощ вътрешните деформации

се

извеждат

на

повърхността

на

съоръ-

жението,

като размерът

им се

определя

по

геодезичен път. Дълбокият

репер

се

състои

от

стоманена

тръба

(фиг. 35), единият край

на

която

се

закотвя

определен пласт

на

насипа

или

терена,

другият

се из-

вежда

през широка обсадна

тръба

до

достъпно

за

геодезични измервания

място.

"V*

Горният

край

на

тръбата

оформен като нивелирна марка, нивото

на

която

се

установява чрез прецизна нивелация. Закотвянето

на

тръ-

бата

може

да

бъде

най-различно

зависимост

от

начина

на

монтирането

на

дълбокия

репер.

При

вграждането

му по

време

на

насипването

на

съоръжението

за

целта

се

използува

бе-

тонен блок

или

стоманена плоча.

При

наси-

пани

вече съоръжения

или при

измерване

деформациите

на

терена

дълбокият

репер

се

монтира

сондажна дупка

и се

закотвя

чрез

клиново

устройство

долния край

на

тръ-

бата,

което

се

задействува

подобно

на

кли-

новидните

анкери чрез набиване. Обсадна-

та

тръба

на

дълбокия репер трябва

да

бъде

достатъчно голям

диаметър,

за да се из-

бегне заклиняването

на

пръта

при

по-големи

хоризонтални деформации

на

насипа.

случаите,

когато

необходимо

да се

проследят вертикалните деформации

на от-

делни пластове

на

насипното съоръжение,

мерните точки,

на

които

са

разположени

една

над

друга,

се

прилага

д е ф о р м а-

ционният

телескоп

или д е ф о р м а-

ционната

сонда

(фиг. 36).

Фиг.

35.

Дълбок репер

1 —

стоманена

тръба

; 2 —

обсадна

тръба

;

3 —

бетонен

блок

за

закотвяне

на

репера

;

4 —

нивелирна

марка

; 5 —

бетоннр

тръба

; 6 —

бетонен капак

При

първия

уред

се

събират няколко дълбоки репера така,

че

тръбите

им се

надяват

една

върху

друга

и се

закотвят

на

различни дълбочини

помощта

на

метални

плочи.

Дължината

на

отделните

тръби

се

определя

точност

до 0,1

тт.

Най-вътрешната

тръба,

която

се

закотвя дълбоко

основата, излиза

най-високо

и е

снабдена

нивелачна

марка.

Към нея е

прикрепено нониусно приспособление, чрез което

се

определя верти-

калната

деформация

на

останалите тръби

по

отношение

на

най-вътрешната.

За да се

избегне относителният характер

на

измерването,

уредът

се

свързва

геодезичната мрежа

чрез нивелачната марка

върху

най-вътрешната

тръба.

Деформационният телескоп

е още

по-чувствителен

към

хоризонталните деформации поради

малкото

разстояние между

тръбите, което

обстоятелство

трябва

да се има

пред

вид при

неговото прилагане.

Горният

недостатък

се

избягва

при

деформационните сонди,

при

които тръбата,

положена

насипа,

съставена

ог

отделни части, свързани

тръбни муфи

каучуков

уплътнител

(фиг.

36#).

Извън тръбата

насипа

на

определените мерни нива

са

оставени

плочи,

вземащи участие

деформациите

на

съоръжението.

Разстоянието

от

билото

на

насипа

до

съответната

плоча

се

установява чрез мерна лента

помощта

на

сонда (тор-

педо),

която

се

спуска

тръбата.

Когато положението

на

плочата

се

определя

по

механи-

чен

път,

уредът

се

нарича механична

сонда

или

торпедо

[7].

По-удобно

се

работи

електрическата

и с

магнитната

сонда

при

които мерната пло-

ча,

снабдена

при

последната

постоянен

магнит,

включва електрическа верига

при

пре-

минаването

на

торпедото

през

нея.

Точността

на

измерването чрез

деформационни

сонди

се

движи между

0,5 и 1,0 тт.

Производство

на

завода

Ни§§епЬег§ег

(Швейцария).

Тарновски,

К.

Ново устройство

за

измерване

на

вертикалните премествания

на

почвата

язовирните стени.

симпозиум

по

язовирно строителство, Варна, 1969.

НА

Аетайл

на

сондата

Фиг.

36.

Уреди

за

измерване слягането

на

насипи

а —

деформационен

телескоп

;

—

стоманен конусообразен

клин

; 2 —

анкерно устройство

на

винт

; 3,

6 и 7 —

тръби

на

дъчбоките

репери

; 4 —

нивелачен

болт

; 8 —

центрирни

пр

стени

;

9 —

закотвяща плоча

със

стабилизиращи

ребра

10 ; 11 —

закотвящи болтове

за

най-горната плоча

;

—

метален мащаб

за

измерване

на

относителните вертикални деформации

; 13 —

нгониус

;

б—деформационна

сонда

;

—

метална

или

пластмасова

тръба

; 2 —

разширителна

муфа

каучуково

уплътнение

3 ; 4 —

мерни

плочи, участвуващи

слягането

на

насипа

; 5 —

сонда (торпедо)

; 6 —

мерна лента

вграден проводник

за

електрическо предаване

на

показанията

на

сондата

; 7 — по-

казалец

за

отчитане

на

дълбочината

на

сондата

от

мерната лента

; 8 —

барабан

за

навиване

на

лентата

придвижване

на

сондата

; 9 —

уред

за

установяване

на

положението

за

мерната плоча

;

—

преносима

тръбна стойка

;

—

насип

; 12 —

бетонен

блок

Голямо

приложение

при

дистанционното

измерване

на лин е йни

деформации

са

получили

електросъпротивителните

ур

еди,

които

работят съгласно разгледания

в т.

принцип.

Специално

за

бе-

тонни

стоманобетонни

съоръжения

конструиран

предавателен уред,

Фиг.

37.

Телеформетър

и 2 —

рамена, вземащи учас-

тие

деформациите

; 3 и 4 —

стоманени

пружини

; 5 и 6 —

метални

фланшове

; 7,

9 и

—

конзоли

от

ектроизола-

ционен

материал;

11 —

месин-

гова

тръба;

12 —

четирижилен

кабел

; 13 —

тъкан

за

пред-

отвратяване

сцеплението

с бе-

тона

к,

к»

<нп:}-<к:л-9

•^_т.-Л----Ь

к,

"*#,

ол-ъ-ъ*.--**

—•?----**

а.

^Че!ех

к**к+&к

в.

Фиг.

38.

Свързване

на

телеформетъра

Уигсто-

новия

мост

а —

аз

измерване

на

деформа-

ции

; б — за

измерване

на

температура

; в — за

опреде-

ляне

температурното влияние

на

проводниците

наречен

телеформетър

(фиг. 37).

Основната

му

съставна част

са

две

намотки

от

стоманен

проводник

които

са на-

вити

определено

преднапрежение

върху

конзолите

7, 5, 9 и 10 от

електрически

изолатор. Тези

конзоли

са

прикрепени

към две

рамена

които участвуват чрез свързаните

с тях

фланци

5 и 6 в д

ефор-

мациите

на

съоръжението.

Предавателният

уред

монтиран

водоплътно

месингова

тръба

//,

запълнена

минерално

масло, която

нагъната

вълнообразно

единия

си

край,

за да

позволява

надлъжното дефор-

миране

на

уреда. Телеформетърът

се

свързва

четирижилен

кабел

Уитстоновия

мост.

Благодарение

на

остроумното прилагане

на

електросълротивигелния

принцип

уреда

може

да се

измерва както

температурата,

така

линейната деформация.

За

целта намот-

ките

/?!

са

монтирани

телеформетъра

такова преднапрежение,

че при

дефор-

мирането

на

уреда

съпротивлението

на

едната

да

нараства

толкова,

колкото

съпро-

тивлението

на

другата

намалява. Вследсгвие

на

това

сборът

/?=/?!

+/?

не се

влияе

ог

относителната деформация

на

уреда

е=Л///

и се

явява само като функция

на

изме-

нението

на

температурата. Съпротивлението

на

намотките

се

променя

при

натягането

им

вследствие

на

деформациите, когато

се

измерва отношението

/?,//?

По

този

начин

при

измерване сумата

на

съпротивленията

телеформетърът работи като термо-

метър,

а при

измерване

на

отношението

—

като

деформетър.

Преминаь-ането

ст

един режим

към

друг

става

чрез

превключване

приемателния

уред

съгласно

фиг.

38.

Телеформетърът

другите

дистанционни

уреди

за

измерване

на

деформациите

се

тарират

проверяват

специално

приспособление,

което

уредът

се

деформира чрез подлагане

на

надлъжен натиск.

Скъсяването

се

измерва чрез

два

часовникови микрометъра

чрез

приемателния

уред,

като

получените данни

се

съпоставят.

Главните напрежения

на

едно бетонно

съоръжение

определена

равнина

могат

да се

изчислят

по

теоретичен

път,

когато

са

познати

Фиг.

39.

Розетка

от

телеформетри

—-

глава

на

розетката

;

—

носител

на

телеформетрите

•

2, 3, 4 и 5 —

телеформетри

Фиг.

40.

Звезда

от

тетеформетри

глава

на

звездата

;

6 и 7 —

розетка

равнината

г—у

; 2,

4 и 5 —

розетка

равнината

х—у

; /, 2, 8 и 9 —

розетка

равнината

х—г