روش اجراي مجموعه انحراف سنج و نشست سنج

فهرست مطالب:

1- معرفي دستگاه

1-2 اجزاي تشكيل دهنده دستگاه

1-2-2 لوله هاي دسترسي انحراف سنج و قطعات اتصالي

1-2-2 حلقه مغناطيسي مبنا و صفحات مغناطيسي

1-2-3 دستگاه اندازه گيري نشست

1-2-4 دستگاه اندازه گيري انحراف

2- نصب

2-1 اجراي گمانه

2-2 مراحل نصب

1- معرفي دستگاه

انحراف سنج (inclinometer) وسيله اي براي اندازه گيري جهت و مقدار تغيير شكل توده خاك مي باشد كه در سازه هاي خاكي نصب مي شود. در اغلب موارد با نصب صفحات مغناطيسي به مجموعه انحراف سنج، همزمان با اندازه گيري تغيير شكل افقي، نشست قائم خاك نيز اندازه گيري مي شود كه در اينصورت سيستم بكار رفته را مجموعه انحراف سنج – نشست سنج مي نامند.

براي اندازه گيري جابجايي كلي و نه نسبي توده خاك در هر عمق، بايستي انتهاي لوله ها حداقل به اندازه 5/1 متر در بستر سنگي فرو رفته و فيكس شود تا حركت ساير نقاط در طول لوله ها نسب به اين مرجع سنجيده شود. در صورتي كه شرايط پروژه همچنين بستري را براي ما فراهم نكند مي توان در هر بار قرائت انتهاي فوقاني لوله انحراف سنج را به عنوان مبنا در نظر گرفته و با نقشه برداري صحيح تراز سر لوله را اندازه گيري نمود. که در اين پروژه فرض شده از روش دوم (استفاده از نقاط نقشه برداري مبنا ) استفاده شود.

1-2 اجزاي تشكيل دهنده دستگاه

اجزاي تشكيل دهنده دستگاه انحراف سنج –  نشست سنج به شرح زير مي باشد:

1-2-1 لوله هاي دسترسي انحراف سنج و قطعات اتصالي (coupling)

اين لوله ها از جنس (Acrylonintile butadience styrene) ABS بوده و داراي شيارهاي چهار گانه با فاصله بندي 90 درجه در سطح داخلي خود مي باشند. اندازه معمول لوله هاي انحراف سنج 3 متر مي باشد.

شکل شماره 1: لوله هاي انحراف سنج

براي اتصال لوله هاي دسترسي انحراف سنج از قطعات اتصالي به نام كوپلينگ استفاده مي شود. جنس اين قطعات مشابه لوله هاي دسترسي از ABS و به طول 300 ميلي متري مي باشند. قطر داخلي و خارجي اين اتصالات به ترتيب برابر 48 و 69 ميلي متر است.

شکل شماره 2_ کوپلينگ

1-2-2 حلقه مغناطيسي مبنا و صفحات مغناطيسي

براي اندازه گيري نشست از صفحات حلقوي مغناطيسي استفاده مي شود. اين صفحات از جنس آلومنيوم با پوشش اپوكسي مي باشد كه در قسمت داخلي آن آهنربا كار گذاشته شده است. اين صفحات در فواصل مشخص نصب ميشوند كه معمولاً به ازاي هر لوله دسترسي يك صفحه مغناطيسي كار گذاشته مي شود. حلقه مغناطيسي مبنا در فاصله 1 متري در انتهاي پاييني اولين لوله دسترسي قرار ميگيرد و به عنوان مبنايي جهت تعيين نشست ساير صفحات مغناطيسي قرار مي گيرد.

شکل شماره 3_ صفحات مغناطيسي

1-2-3 دستگاه اندازه گيري نشست

براي قرائت موقعيت صفحات مغناطيسي از دستگاه اندازه گيري نشست (Magnetic Probe) استفاده ميشود. كليه اتصالات اين دستگاه آب بندي شده و مجهز به سيگنال صوتي مي باشد. با فرستادن پروب به درون لوله، هنگامي كه نوك پروب در داخل حلقه مغناطيسي قرار گيرد دستگاه صوت كشيده و فرد قرائت كننده عمق مربوط را ثبت ميكند. اجزاي تشكيل دهنده دستگاه به شرح زير مي باشد:

- پروب با روكش نيكل، مقاوم در برابر خوردگي و زنگ زدگي

- نوار مدرج با دقت 1 ميلي متر و طول 100 متر

- قرقره

در شکل زیر نمايي دستگاه اندازه گيري نشست به همراه صفحه نشست درون گمانه اي نشان داده شده است.

شکل شماره -  4 دستگاه اندازه گيري نشست به همراهصفحه نشست درون چالي

1-2-4 دستگاه اندازه گيري انحراف

براي اندازه گيري ميزان تغيير شكل ايجاد شده در هر عمق از لوله هاي انحراف سنج از دستگاه اندازه گيري انحراف (inclinometer Probe & logger) استفاده ميشود. اجزاي تشكيل دهنده دستگاه اندازه گيري انحزاف عبارتست از:

الف) پروب (اژدر) انحراف سنج

ب) لاگر انحراف سنج

پ كابل اتصال پروب به لاگر

براي اندازه گيري تغيير شكلهاي افقي در يك و يا دو جهت (صفحه قائم) به ترتيب از پروب با ترنسديوسرهاي يك و يا دو محوره (Uni /bi-axial eccelerometer free balance servo) استفاده مي شود.

بدنه پروب به صورت آب بند و از جنس فولاد ضد زنگ ساخته شده و مقاوم در برابر ضربه مي باشد. پروب انحراف سنج داراي دو جفت چرخ فنري مي باشد كه به آن اين امكان را مي دهد كه در درون شيارهاي لوله چفت شده و بدون لغزش در جهت افق به پايين حركت كند.

براي كار، پروب را در داخل شيارهاي لوله انحراف سنج قرار داده و همزمان با پايين فرستادن آن، داده هاي الكتريكي توسط كابل اتصال از پروب به لاگر انحراف سنج منتقل شده واين دستگاه ميزان تغيير شكلهاي افقي در فواصل مشخص رااندازه گيري كرده و به صورت ديجيتال نشان داده و ثبت مي كند.

مشخصات مهندسي پروب و لاگر انحراف سنج به صورت زير ميباشد:

•           محدوده كاري پروب انحراف سنج (working range) 30+- درجه نسبت به قائم

•           دقت اندازه گيري (Accuracy): 5 ميلمتر در 25 متر طول قائم لوله

•           ريز بيني (Resolution) پروب: 1/0 +- ميلي متر

•           ريز بيني (Resolution) لاگر: 1/0+- ميلي متر

•           دماي كار پروب: 10- الي 50 درجه سانتيگراد

•           دماي كار لاگر: 20- الي 70 درجه سانتيگراد

•           مدت استفاده از باطري لاگر: 12 ساعت

در شکل زیر مجموعه انحراف سنج ( پروب و لاگر و کابل اتصال) نشان داده شده است.

شکل 5 مجموعه انحراف سنج ( پروب و لاگر و کابل اتصال)

2- نصب

2-1 اجراي گمانه

اصولاً قبل از نصب لوله هاي دسترسي انحراف سنج بايستي گمانه آن را آماده كرد. که حفاري گمانه به صورت قائم انحام گرفته و عمق آن طوري تنظيم مي شود كه ته گمانه حداقل 5/1 متر در درون بستر سنگي قرار گيرد. قطر گمانه ها با توجه به نوع صفحات مغناطيسي مي تواند از 100 الي 200 ميليمتر تغيير كند. از آنجا که در اين پروژه فرض شده نقاط مبنا براي ثبت جابجاييها از طريق نقاط نقشه برداري صورت گيرد لذا الزامي براي قرار گرفتن ته گمانه داخل سنگ

 نمي باشد. ولي براي راحتي نصب سعي مي شود حدود 2 متر چال در محل نصب (نه الزاماً در سنگ) حفاري گردد.

2-2 مراحل نصب

الف) گمانه اي با عمق 2 الي 1.5 متر با استفاده از وسيله حفاري مناسب حفاري مي شود.

ب) عمق گمانه حفر شده توسط يك شاقول وزني اندازه گيري مي شود در صورتيكه ته گمانه پر از گل و لاي باشد ابتدا دستگاه حفاري، در پايين تر از آن سطح تا رسيدن به عمق مورد نظر حفاري را انجام داده و مصالح حفر شده را به بيرون پس ميدهد.

پ) جهت صحيح نصب انحراف سنج با عمليات نقشه برداري با توجه به محور سد (در امتداد محور و عمود بر آن)تعيين و علامت گداري مي شود.

ث) قسمت داخلي درپوش تحتاني به ماستيك آغشته شده و به انتهاي لوله دسترسي فيكس مي شود. جهت فيکس کردن بيشتر اين در پوشها ممکن است از پرچ نيز استفاده شود.

ج) حلقه مغناطيسي مبنا در فاصله 1 متري از انتهاي لوله دسترسي با 4 عدد پرچ ، به لوله انحراف سنج متصل ميشود.

چ) لوله آماده شده در داخل گمانه قرار داده و به ته گمانه تكيه داده مي شود تا با استفاده از شاقول به حالت فيكس در آيد. در مرحله بعد با استفاده از لوله تزريق و عمليات تزريق لوله انحراف سنج در موقعيت خود فيکس مي شود.( از آنجا که عمق چال کم مي باشد براي فيکس کردن چال مي توان از مخلوط شن وماسه نرم نيز استفاده کرد.)

د) تا 24 ساعت بعد از تزريق تدابير لازم براي شاقول ماندن لوله انحراف سنج انديشيده ميشود. (با توجه به اينكه ميزان تغير شكلها به صورت نسبي اندازه گيري خواهد شد لذا كج بودن اوليه لوله انحراف سنج تاثيري بر صحت نتايج نخواهد داشت، ولي بايد اين نكته را نيز در نظر داشت كه دامنه اندازه گيري پروب 30+- درجه نسبت به قائم ميباشد).

ذ) با گسترش ارتفاع خاكريزي به تعداد لوله ها افزوده ميشود براي افزودن لوله ها از كوپلينگ استفاده ميشود نظر به اينكه اين انحراف سنجها تنها براي اندازه گيري نشست و تغيير شكلهاي افقي طراحي شده اند لذا پرچ كاري در دو لبه شيار كوپلينگ کافي خواهد بود.

ز) در هر مرحله بعد از اتمام كار و رسيدن سر لوله به تراز مورد نظر درپوش لوله را روي آن قرار داده و به صورت موقتي آنرا متصل نموده و قفل ميشود تا از ريزش مصالح و آشغال به درون لوله جلوگيري كند. در شکل 6 نمایی از درپوش لوله انحراف سنج نشان داده شده است.

ژ)به صورت معمول هر 2 هفته يكبار قرائت توسط هم پروب نشست سنج و هم پروب انحراف سنج انجام مي شود و اطلاعات بدست آمده از قرائت انحراف سنج در حافظه لاگر ذخيره ميشود. اين اطلاعات خام بوده و به صورت معمول قابل تفسير نمي باشند لذا براي دستيابي به مقادير فيزيكي قابل تفسير بايستي اطلاعات ذخيره شده با استفاده از نرم افزار in-site به اطلاعات مهندسي تبديل گردد.

شکل شماره 6 نماِيی از درپوش انحراف سنج

 اطلاعات بدست آمده از قرائت نشست سنج نيز در فرم هايي مشابه زير ثبت مي‌شود: