【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利水电工程灌浆施工安全监测，具体涉及一种水下灌浆抬动无线监测装置及抬动控制方法。
技术介绍
1、在水利水电工程灌浆施工过程中，使用灌浆泵将水泥浆液等灌浆材料压入地层岩土体空隙中，以实现地层加固或地层防渗。为避免灌浆压力过大造成被灌区域地层抬动进而导致其上盖重混凝土被破坏而产生新的人为渗漏裂缝，因此，需要对盖重混凝土的抬动变形值进行量测和监测，并及时根据测量到的抬动值，调整灌浆作业参数，例如灌浆压力等。
2、常规的双杆式抬动监测装置的钢管固定杆锚固于地层深部，钢管测杆固定于盖重混凝土中，千分表夹持在钢管固定杆上，千分表的测针与钢管测杆接触，进而利用千分表来读出盖重混凝土的抬动变形值。然而，机械式千分表读数为人工间断的读数，容易漏读而可能给出错误信息，很难有效满足工程需要的问题，此外，这种常规的双杆式抬动监测装置所使用的千分表不防水，不能在水下工作，无法用于水下灌浆抬动变形监测。
3、因此，亟需提出一种全新的水下灌浆抬动无线监测装置及抬动控制方法，实现对水下灌浆抬动变形值的实时、连续监测，提升监测结果的准确性，并根据测量到的抬动值，及时调整灌浆作业参数，例如灌浆压力等，确保盖重混凝土不会在灌浆施工作业过程中被破坏而产生新的人为渗漏裂缝。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种水下灌浆抬动无线监测装置及抬动控制方法，能够总体上克服上述技术问题，能够对盖重混凝土的抬动变形值进行实时、连续监测，还能够在水下进行监测工作，并且根据测量到的抬动值，及
2、本专利技术一方面提供了一种水下灌浆抬动无线监测装置，包括固定杆和测杆，所述固定杆下端固定安装在水下的岩土体中，且上端外延至水下的地面以上；所述测杆下端固定安装在水下的盖重混凝土中，且上端外延至水下的地面以上；所述水下灌浆抬动无线监测装置还包括监测组件，在所述监测组件的外部套设有密封盒，所述密封盒通过连接件安装在所述固定杆上；所述监测组件包括位移传感器和平压滑杆，所述位移传感器安装在所述密封盒内，所述平压滑杆延伸到所述密封盒外形成外延部；所述平压滑杆与所述密封盒滑动连接，所述平压滑杆的一端与所述测杆抵接，所述平压滑杆的另一端与所述位移传感器的测针抵接；所述水下灌浆抬动无线监测装置还包括发送器和监测仪，所述监测仪设置在移动监测船上或者设置在岸上，所述发送器安装在所述密封盒内；所述位移传感器与所述发送器电性连接，所述发送器能够将所述位移传感器采集到的抬动信号传输至所述监测仪。
3、进一步地，所述水下灌浆抬动无线监测装置还包括密封座，所述密封座固定安装在所述密封盒外，在所述密封座上开设有通孔，所述通孔套设在所述外延部的外周面上，且所述外延部的头部延伸到所述密封座外部，在所述通孔和所述外延部之间的间隙中填充有润滑脂。
4、进一步地，所述外延部的外表面、所述通孔的内表面的表面粗糙度≤1.6μm，且所述外延部的直径、所述通孔的孔径满足以下关系：
5、0.05mm≤d-d≤0.1mm，1.5mm≤d≤2mm，其中，d表示所述外延部的直径，d表示所述通孔的直径。
6、进一步地，在所述密封座远离所述密封盒的一端上还设置有柔性防水套，所述柔性防水套包覆在所述外延部头部外侧，且所述柔性防水套的开放端紧固连接在所述密封座上。
7、进一步地，所述水下灌浆抬动无线监测装置还包括阻流罩，所述阻流罩套安装于所述密封座远离所述密封盒的一端上，所述柔性防水套位于所述阻流罩的内部空腔里。
8、进一步地，在所述平压滑杆位于所述密封盒内的一段上安装有平压块，所述平压块能够平衡水压施加给所述平压滑杆的回缩力。
9、进一步地，所述平压块由多个预设质量的子平压块组合而成。
10、进一步地，所述水下灌浆抬动无线监测装置还包括直流步进电机滑轨，所述直流步进电机滑轨安装在所述密封盒内，所述位移传感器安装在所述直流步进电机滑轨的活动端上，所述直流步进电机滑轨能够控制所述位移传感器沿预设方向运动。
11、本专利技术另一方面提供了一种抬动控制方法，该方法基于前述的水下灌浆抬动无线监测装置，该方法包括：在所述水下灌浆抬动无线监测装置安装完成后开始监测，获得初始监测值t0，将所述初始监测值t0作为0抬动值；开始灌浆作业，并持续监测抬动值，获得当前抬动值tt；在tt-t0＜预设抬动阈值的情况下，控制所述灌浆作业的灌浆压力；其中，所述控制所述灌浆作业的灌浆压力包括：保持或提高所述灌浆作业的灌浆压力；在tt-t0≥预设抬动阈值的情况下，降低所述灌浆作业的灌浆压力或暂停灌浆作业。
12、进一步地，所述在tt-t0＜预设抬动阈值的情况下，控制所述灌浆作业的灌浆压力还包括：若（tt-t1）/δt＜2，则保持或提高所述灌浆作业的灌浆压力；若5＞（tt-t1）/δt≥2，则降低所述灌浆作业的灌浆压力；若（tt-t1）/δt≥5，则立即停止灌浆；其中，t1表示当前抬动值tt前预设时间的抬动值，δt表示预设时间。
13、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
14、1、本公开实施例提供的水下灌浆抬动无线监测装置，能够通过位移传感器对盖重混凝土的变形值进行实时、连续的监测，便于施工人员根据变形值调整水下灌浆施工作业的参数；通过将监测组件安装在密封盒里面，使得该水下灌浆抬动无线监测装置能够适应于水下环境的抬动监测，对于需在蓄水条件下进行以确保发电收益或库水资源利用效益的水利水电工程灌浆施工，具有重要意义；
15、2、本公开实施例提供的水下灌浆抬动无线监测装置，通过设置套设在平压滑杆外延部的密封座，并在通孔和外延部之间的间隙中填充润滑脂，一方面，能够对平压滑杆起到导向的作用，也起到润滑的作用，使平压滑杆顺畅地传递抬动形变，提升了该水下灌浆抬动无线监测装置的灵敏度；另一方面，在细微间隙中填充的润滑脂也加强了密封盒的密封性能，能够有效防止外部的水进入到密封盒内影响位移传感器等元件的性能、甚至损坏位移传感器，确保了该水下灌浆抬动无线监测装置在水下进行抬动监测的可靠运行；
16、3、本公开实施例提供的水下灌浆抬动无线监测装置，通过设置柔性防水套，直接将平压滑杆和外界的水隔开，进一步的隔绝外部的水进入密封盒内，进一步提升了密封盒的密封性能；
17、4、本公开实施例提供的水下灌浆抬动无线监测装置，通过设置阻流罩，能够避免横向水流、鱼类、杂草等扰动所述柔性防水套，确保了平压滑杆不会错误地传递信号，进而确保了该水下灌浆抬动无线监测装置的准确性；
18、5、本公开实施例提供的水下灌浆抬动无线监测装置，通过在平压滑杆位于密封盒内的一段上安装平压块，利用平压块的重力平衡水压作用于头部而造成的回缩力，使得平压滑杆在水下处于平衡状态，其在监测时发生的位移即为盖重混凝土的抬动变形值；通过多个预设质量的子平压块组合形成平压块，使得该水下灌浆抬动无线监测装置能够适应于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水下灌浆抬动无线监测装置，包括固定杆（1）和测杆（2），其特征在于，所述固定杆（1）下端固定安装在水下的岩土体中，且上端外延至水下的地面以上；
2.根据权利要求1所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，还包括密封座（61），所述密封座（61）固定安装在所述密封盒（4）外，在所述密封座（61）上开设有通孔（611），所述通孔（611）套设在所述外延部（321）的外周面上，且所述外延部（321）的头部延伸到所述密封座（61）外部，在所述通孔（611）和所述外延部（321）之间的间隙中填充有润滑脂。
3.根据权利要求2所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，所述外延部（321）的外表面、所述通孔（611）的内表面的表面粗糙度≤1.6μm，且所述外延部（321）的直径、所述通孔（611）的孔径满足以下关系：
4.根据权利要求2所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，在所述密封座（61）远离所述密封盒（4）的一端上还设置有柔性防水套（62），所述柔性防水套（62）包覆在所述外延部（321）头部外侧，且所述柔性防水套（62）的开放端紧固
5.根据权利要求4所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，还包括阻流罩（7），所述阻流罩（7）套安装于所述密封座（61）远离所述密封盒（4）的一端上，所述柔性防水套（62）位于所述阻流罩（7）的内部空腔里。
6.根据权利要求1所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，在所述平压滑杆（32）位于所述密封盒（4）内的一段上安装有平压块（322），所述平压块（322）能够平衡水压施加给所述平压滑杆（32）的回缩力。
7.根据权利要求6所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，所述平压块（322）由多个预设质量的子平压块组合而成。
8.根据权利要求1所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，还包括直流步进电机滑轨（9），所述直流步进电机滑轨（9）安装在所述密封盒（4）内，所述位移传感器（31）安装在所述直流步进电机滑轨（9）的活动端上，所述直流步进电机滑轨（9）能够控制所述位移传感器（31）沿预设方向运动。
9.一种抬动控制方法，基于权利要求1至8中任一权利要求所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的抬动控制方法，其特征在于，所述在Tt- T0＜预设抬动阈值的情况下，控制所述灌浆作业的灌浆压力还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种水下灌浆抬动无线监测装置，包括固定杆（1）和测杆（2），其特征在于，所述固定杆（1）下端固定安装在水下的岩土体中，且上端外延至水下的地面以上；
2.根据权利要求1所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，还包括密封座（61），所述密封座（61）固定安装在所述密封盒（4）外，在所述密封座（61）上开设有通孔（611），所述通孔（611）套设在所述外延部（321）的外周面上，且所述外延部（321）的头部延伸到所述密封座（61）外部，在所述通孔（611）和所述外延部（321）之间的间隙中填充有润滑脂。
3.根据权利要求2所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，所述外延部（321）的外表面、所述通孔（611）的内表面的表面粗糙度≤1.6μm，且所述外延部（321）的直径、所述通孔（611）的孔径满足以下关系：
4.根据权利要求2所述的水下灌浆抬动无线监测装置，其特征在于，在所述密封座（61）远离所述密封盒（4）的一端上还设置有柔性防水套（62），所述柔性防水套（62）包覆在所述外延部（321）头部外侧，且所述柔性防水套（62）的开放端紧固连接在所述密封座（61）上。
5.根据权利要求4所述的水下灌浆抬动无线...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯杨文，李乔斌，何非凡，钟久安，陈晓东，臧鹏，陈礼怡，陈益，刘承鑫，成昌玉，谢显贵，王斌，
申请(专利权)人：四川共拓岩土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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