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专利名称：面式引张线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程安全监测设备，它用于大坝变形监测，更具体说是用于大坝廊道高程不一致具体情况的大坝监测。
背景技术：
现有技术条件下，一般的用于工程安全监测的物理准直方法为引张线法，提供的物理准直线，引张线体适合水平安装，要求引张线体两端高程一致，且所有测点在同一高程面上，适合直线型大坝坝顶、高程一致的廊道。现实情况是，一些大坝因结构原因其布置的廊道可能是高程不一致情况，现在技术条件下的引张线体已无法适应这种情况，只能分段布置，增加正倒垂孔作为基点，从而增加了工程投入和监测系统的复杂性。

实用新型内容为了适应大坝廊道高程不一致的情况，本实用新型旨在提供一种面式引张线，该面式引张线能在高程不一的情况下同样可以采用物理准直方法，从而降低工程投入和监测系统的复杂性。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种面式引张线，包括引张线体，该引张线体具有左右两个端点；其结构特点是，所述引张线体还具有至少一个浮折点和至少一个垂折点；所述引张线体的左端点与浮折点之间、浮折点与垂折点之间、垂折点与引张线体的右端点之间均设置有至少一个测点；所述浮折点上装有倒垂装置，所述垂折点、引张线体的左端点、以及引张线体的右端点上均装有正垂装置，使所述引张线体在浮折点和垂折点处静力平衡。以下为本实用新型的优选技术方案:进一步地，本实用新型所述浮折点和垂折点均优选为一个，且所述引张线体的左端点与浮折点处于同一高程，所述浮折点的高程较垂折点的高程高；所述引张线体的左端点处的正垂装置对引张线体的拉力Fl与浮折点处倒垂装置对引张线体的拉力F2之间的关系为:F2=Fltana ;所述引张线体的左端点处的正垂装置对引张线体的拉力Fl与引张线体的右端点处的正垂装置对引张线体的拉力F4之间的关系为:F4=Fl/COsi3 ;所述垂折点处的正垂装置对引张线体的拉力F3与引张线体的左端点处的正垂装置对引张线体的拉力Fl之间的关系为:当引张线体的右端点高程不低于垂折点的高程时，F3=F1 (tana+tan β)；当引张线体的右端点高程不高于垂折点的高程时，或F3=Fl(tana-tani3);上述α为浮折点和垂折点之间的连线与水平面之间的夹角；上述β为垂折点和引张线体的右端点之间的连线与水平面之间的夹角。进一步地，本实用新型的所述浮折点和垂折点均为两个，且所述引张线体在浮折点和垂折点处静力平衡。进一步地，所述浮折点为一个，所述垂折点为两个，且所述引张线体在浮折点和垂折点处静力平衡。进一步地，所述浮折点为两个，所述垂折点为一个，且所述引张线体在浮折点和垂折点处静力平衡。籍由上述结构，以浮折点和垂折点均为一个为例，本实用新型提供的面式引张线如图1所示，由左右两端端点1、4，浮折点2和垂折点3，引张线体5及测点6组成；形成一个以两个端点为控制基点、若干不同高程测点准直面。由于设置了浮折点和垂折点，各折点必须在新的外力条件下才能达到受力平衡，面式引张线的关键也就是各折点的静力平衡，对所加的外力有2个方面的要求:一是所施加的外力必须是垂直方向的，向上为浮力，采用大坝常规监测所用的倒垂装置7，加力点称为浮折点2，向下为重力，同样采用大坝常规监测所用的正垂装置8，加力点称为垂折点3 ；二是所施加的力在水平方向是自由的，在一定范围变位，所施加的外力不会因此而改变。所施加的外力大小由面式引张线竖向几何图形来确定，如原理图所示，当几何图形确定之后，各方向的静力夹角α9、β10是已知值，根据有关规范要求和面式引张线长度可以确定面式引张线左端点垂锤重力的大小即图中Fl值是已知值，则可以根据静力平衡原理求出各折点静力F2、F3和右端点重力F4:F2=FltanaF3=F1 (tan a 土 tan β )F4=F1 /COS β面式引张线所采 用的设备除浮折点和垂折点外均为现有技术设备，端点和测点设备与现有技术相同。本实用新型的面式引张线既是一种大坝安全监测设备，同时也是一种大坝安全监测具体方法。本实用新型实际效果是能在高程不一的情况下同样可以采用物理准直方法，减少项目投入和系统的复杂程度，该实用新型设计合理，原理简单，安装部件少，成本低，方便灵活，针对性强，与传统方法相比有明显适应性优势。

图1是本实用新型一种实施例的原理示意图；图2是本实用新型一种实施例的安装示意图。在图中:I 一左端点，2—浮折点，3—垂折点，4 一右端点，5—测点，6—引张线体，7—倒垂装置，8—正垂装置，9一浮夹角α，10—垂夹角β。
具体实施方式
本实施例某水利水电工程一个具体实施例。见实例安装示意图2.[0027]某水电站工程，基础廊道全长720m，由于基础的原因，距离右岸端点有一高差为5m的斜坡，为此专门设计了基础廊道面式引张线，既可以像传统引张线体一样高精度观测混凝土大坝基础的水平位移，又可以一线到底不须分段布设。该面式引张线全长715m，安装在基础廊道，共布置了 20个测点，I个浮折点和I个垂折点，根据基础廊道的高程和坝段情况，各测点、垂折点、浮折点和端点的设计桩号如下表I。表I基础廊道面式引张线测点及折点和端点设计高程桩号表
权利要求1.一种面式引张线，包括引张线体(6)，该引张线体(6)具有左右两个端点(1，4);其特征在于，所述引张线体(6)还具有至少一个浮折点(2)和至少一个垂折点(3);所述引张线体(6)的左端点(I)与浮折点(2)之间、浮折点(2)与垂折点(3)之间、垂折点(3)与引张线体(6)的右端点(4)之间均设置有至少一个测点(5)； 所述浮折点(2)上装有倒垂装置(7)，所述垂折点(3)、引张线体(6)的左端点(I)、以及引张线体(6)的右端点(4)上均装有正垂装置(8)，使所述引张线体(6)在浮折点(2)和垂折点(3)处静力平衡。
2.根据权利要求1所述的面式引张线，其特征在于，所述浮折点(2)和垂折点(3)均为一个，且所述引张线体(6)的左端点(I)与浮折点(2)处于同一高程，所述浮折点(2)的高程较垂折点(3)的高程高； 所述引张线体(6)的左端点(I)处的正垂装置(8)对引张线体(6)的拉力Fl与浮折点(2)处倒垂装置(7)对引张线体(6)的拉力F2之间的关系为:F2=Fltana ； 所述引张线体(6)的左端点(I)处的正垂装置(8)对引张线体(6)的拉力Fl与引张线体(6)的右端点(4)处的正垂装置(8)对引张线体(6)的拉力F4之间的关系为:F4=F1/COS β 所述垂折点(3)处的正垂装置(8)对引张线体(6)的拉力F3与引张线体(6)的左端点(I)处的正垂装置(8)对引张线体(6)的拉力Fl之间的关系为:当引张线体(6)的右端点(4)高程不低于垂折点(3)的高程时，F3=Fl(tana+tani3);当引张线体(6)的右端点(4)高程不高于垂折点(3)的高程时,或F3=F1 (tan a-tan β )； 上述α为浮折点(2)和垂折点(3)之间的连线与水平面之间的夹角；上述β为垂折点(3)和引张线体(6)的右端点(4)之间的连线与水平面之间的夹角。
3.根据权利要求1所述的面式引张线，其特征在于，所述浮折点(2)和垂折点(3)均为两个。
4.根据权利要求1所述的面式引张线，其特征在于，所述浮折点(2)为一个，所述垂折点(3)为两个。
5.根据权利要求1所述的面式引张线，其特征在于，所述浮折点(2)为两个，所述垂折点(3)为一个。
专利摘要本实用新型公开了一种面式引张线，为了适应大坝廊道高程不一致的情况，所述面式引张线包括引张线体，该引张线体具有左右两个端点；所述引张线体还具有至少一个浮折点和至少一个垂折点；所述引张线体的左端点与浮折点之间、浮折点与垂折点之间、垂折点与引张线体的右端点之间均设置有至少一个测点；所述浮折点上装有倒垂装置，所述垂折点、引张线体的左端点、以及引张线体的右端点上均装有正垂装置，使所述引张线体在浮折点和垂折点处静力平衡。本实用新型减少了项目投入和系统的复杂程度，且设计合理，原理简单，安装部件少，成本低，方便灵活，针对性强，与传统方法相比有明显适应性优势。
文档编号G01B21/32GK203011372SQ20122062435
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者邱山鸣 申请人:中国水电顾问集团中南勘测设计研究院