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IP-II系列倒垂（錘）裝置是是測(cè)定大型工程基礎(chǔ)表面位移的手段之一，常與引張線和正垂裝置配合使用，具有較高的觀測(cè)精度，故在水工建筑物水平位移觀測(cè)中被廣泛應(yīng)用。

本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的IP系列倒垂（錘）裝置，其中包括有IP－II45、IP－II50、IP－II60等型號(hào)。
1 用途
IP系列倒垂（錘）裝置是是測(cè)定大型工程基礎(chǔ)表面位移的手段之一，常與引張線和正垂裝置配合使用，具有較高的觀測(cè)精度，故在水工建筑物水平位移觀測(cè)中被廣泛應(yīng)用。
2 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

注：錨塊及連桿夾頭中心孔徑為Ф1mm、Ф1.2mm、Ф1.6mm。
3 結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1 結(jié)構(gòu)
倒垂（錘）裝置由浮桶、承力桿、浮子、錨塊、夾頭等零部件組成。

1－垂線；2－測(cè)點(diǎn)（安置垂線觀測(cè)儀或底座）；3－錨塊；4－垂線保護(hù)管；5－浮桶
3.2工作原理
在垂線觀測(cè)中，正垂線所測(cè)得的是相對(duì)位移，倒垂線所測(cè)得的是絕對(duì)位移，因此，工程中一般正垂線和倒垂線聯(lián)合使用，將倒垂線的頂部觀測(cè)點(diǎn)與正垂線的底部觀測(cè)點(diǎn)置于同一高程（可稱為正倒垂線“關(guān)聯(lián)測(cè)點(diǎn)”），通過(guò)倒垂線來(lái)獲得正垂線最低點(diǎn)的絕對(duì)位移，然后將正垂線上的各觀測(cè)點(diǎn)的相對(duì)位移轉(zhuǎn)化為絕對(duì)位移。
3.2.1倒垂線是將鉛垂線底端固定在基巖深處，依靠另一端施加的浮力將垂線引至壩頂或某一高程處保持不動(dòng)，故只能采用多點(diǎn)觀測(cè)站法，所得觀測(cè)值即為各測(cè)點(diǎn)對(duì)基巖深處的相對(duì)位移，等于或接近絕對(duì)位移。
3.2.2倒垂觀測(cè)系統(tǒng)包括豎井、蓄液桶、浮體組、承重桿、不銹鋼絲和錨塊等組成。通常采用1.5~2mm專用不銹鋼絲，將鋼絲下端錨塊固在基巖深部，上部固定在承力桿的夾頭上，與浮體相連，利用蓄液桶中液體浮力，將鋼絲拉緊，根據(jù)浮托原理，鋼絲將自動(dòng)回歸鉛位置，沿鉛垂線不同高程面設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)借助垂線儀以此來(lái)測(cè)定基礎(chǔ)表面或某一高程面相對(duì)于基巖深部的絕對(duì)位移。

4 埋設(shè)與安裝
4.1 倒垂線鉆孔深度宜參照計(jì)算結(jié)果（設(shè)計(jì)要求深度）達(dá)到變形可忽略不計(jì)處，無(wú)計(jì)算結(jié)果時(shí)，對(duì)混凝土壩可取壩高的1/4~1/2，對(duì)土石壩宜深入穩(wěn)定基巖或堅(jiān)硬土層，但最小均不宜小于10m。
注：倒垂孔鉆孔的垂直度要求高，一般為1‰左右，其值主要取決于鉆孔直徑和要求的有效孔徑(15~30cm)。
4.2 倒垂孔內(nèi)巖土完好且無(wú)腐蝕性地下水時(shí)，可不設(shè)保護(hù)管，僅在孔口部位設(shè)置保護(hù)裝置即可。當(dāng)需要保護(hù)管時(shí)，其保護(hù)管內(nèi)徑不宜小于10cm，倒垂線防風(fēng)管內(nèi)徑也不宜小于10cm（參照正垂防風(fēng)管設(shè)置要求）。保護(hù)管和防風(fēng)管的有效孔徑不得小于5~10cm。
4.3 倒垂線的安裝

    4.3.1 浮體組采用恒定浮力式。
    4.3.2 埋設(shè)錨塊時(shí)，在測(cè)線下端固定好錨塊，鋼絲位于保護(hù)管中心。
    4.3.3 浮體組件安裝時(shí)，使浮子水平、連桿垂直，浮子位于浮桶中心，處于自由狀態(tài)。使整個(gè)浮子沒(méi)入液體中，但不可觸及浮桶底部；若采用其它類型浮子，則調(diào)整到設(shè)計(jì)浮力。
    4.3.4 在距離倒垂孔25cm～30cm的合適位置建倒垂線觀測(cè)墩，墩面與倒垂線保護(hù)管管口齊平。在墩面上用二期混凝土埋設(shè)垂線坐標(biāo)儀的基座底板。
4.4 倒垂施工安裝措施
4.4.1 倒垂施工主要工序
倒垂保護(hù)管有效孔徑測(cè)量→灌漿、安裝錨塊→浮體組安裝→坐標(biāo)儀安裝→垂線觀測(cè)
4.4.2倒垂保護(hù)管有效孔徑測(cè)量
4.4.2.1倒垂保護(hù)管測(cè)斜采用已上報(bào)過(guò)的倒垂保護(hù)管測(cè)斜方法進(jìn)行量測(cè)。
4.4.2.2由全站儀在保護(hù)管口定出X方向與Y方向并在管口做出標(biāo)記，以順?biāo)鳛閅軸的正方向、右岸為X軸的正方向。
4.4.2.3量測(cè)過(guò)程中定專人量測(cè)偏差數(shù)據(jù)，分兩次讀測(cè)直尺讀數(shù)取平均值，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。測(cè)繩要把長(zhǎng)度標(biāo)清，記錄好所測(cè)孔深處的X方向、Y方向的偏差值。
4.4.2.4待測(cè)線靜止后再量測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)注意避免浮體與桶璧發(fā)生碰撞。
4.4.3量測(cè)過(guò)程中盡量減少附近一些施工振動(dòng)以免對(duì)量測(cè)有影響。
4.4.4附量測(cè)示意圖（記錄圖參考相關(guān)規(guī)范）。
4.4.5根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)確定出有效孔徑及圓心位置,有效孔徑必須大于10cm。
4.5 安裝錨塊、灌漿 
4.5.1 清理管口周圍的雜物以防掉入孔中，然后用潛水泵把管內(nèi)的水抽干凈。
4.5.2 安裝好錨塊組件、鋼絲、灌漿塑料管（1寸管）備用。將灌漿塑料管先在地上拉直一段時(shí)間，并根據(jù)孔深在灌漿塑料管上標(biāo)出刻度，保證灌漿管能準(zhǔn)確放到垂線管底。
4.5.3 按圖紙要求根據(jù)錨塊的錨固長(zhǎng)度，計(jì)算好所需的灰漿量。按水灰比0.7：1攪拌成純水泥漿，要求攪拌均勻，灰漿中不得有超過(guò)Φ3～5mm顆粒狀物體，要求水泥漿濃度適合，可以順暢通過(guò)灌漿塑料管流入垂線孔即可。水泥漿總量應(yīng)大于根據(jù)護(hù)管大小以及設(shè)計(jì)的灌漿深度計(jì)算的總體積。
4.5.4 將灌漿塑料管（不得彎曲）一頭緩慢放入孔內(nèi)，對(duì)照刻度與管深，將其放到管底后，提起約10cm。將塑料管上端留出足夠位置后割斷，插上漏斗，將攪拌均勻的水泥漿均勻持續(xù)的灌入管內(nèi)。灌漿時(shí)須計(jì)量，在計(jì)算灌漿量的基礎(chǔ)上增加一定富余，以補(bǔ)充水泥漿凝固后的收縮量。
4.5.5 將錨塊和銦鋼絲緩緩放入孔底，在確定錨塊接觸到管底后，將錨塊提起約5cm左右，上好鋼絲夾件。
4.5.6 對(duì)照有效孔徑圖紙，在鋼管上找到Y(jié)、X方向四個(gè)缺口，用棉紗線兩頭掛重物（水泥塊）卡在四個(gè)缺口上，即可將鋼管管口按X 、Y方向平均分成四個(gè)象限，棉紗線交叉點(diǎn)就是鋼管管口所形成的圓的圓心，在圖紙上量出圓心到有效孔徑中心的X 、Y方向的坐標(biāo)，就可找到有效孔徑中心的位置。反復(fù)調(diào)節(jié)使銦鋼絲緩慢移動(dòng)到有效孔徑圓心位置。 
4.5.7 做好銦鋼絲的保護(hù)措施，派專人看護(hù)銦鋼絲支架以防造到移位破壞。
4.6 浮體組安裝
　  4.6.1 待錨塊埋設(shè)5天左右，安裝浮體組。
4.6.2 安裝前拉動(dòng)銦鋼絲，確定銦鋼絲已錨固好。
4.6.3 將浮桶等懸掛按設(shè)計(jì)位置、方向安裝好，仔細(xì)調(diào)節(jié)浮桶位置，使其中心對(duì)準(zhǔn)有效孔徑中心。將銦鋼絲與夾件裝到浮桶上，拉緊后夾穩(wěn)，灌入變壓器油，使浮子浮動(dòng)起來(lái)，調(diào)節(jié)浮筒位置，使使浮子水平、連桿垂直，浮子位于浮桶中心，處于自由狀態(tài)。
4.7坐標(biāo)儀的安裝
4.7.1先把垂線坐標(biāo)儀底板調(diào)整水平，使儀器的縱、橫軸讀數(shù)各平行于壩軸線坐標(biāo)線，坐標(biāo)儀的讀數(shù)顯示屏面向上游方向。
4.7.2調(diào)整垂線坐標(biāo)儀使觀測(cè)值處于儀器讀數(shù)范圍的中間值25～30mm附近。
4.7.3安裝完成后隨即進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)取初始值。
4.7.4做好垂線坐標(biāo)儀的防護(hù)工作，以防廊道滲水、滴水造成垂線坐標(biāo)儀出現(xiàn)故障，影響觀測(cè)。
4.8垂線觀測(cè)
4.8.1觀測(cè)前，檢查垂線是否處在自由狀態(tài)，若不在自由狀態(tài)經(jīng)調(diào)整后，待鋼絲靜止后進(jìn)行觀測(cè)。
4.8.2本工程使用光電式垂線坐標(biāo)儀，每次觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回，觀測(cè)前檢查垂線坐標(biāo)儀是否處于正常狀態(tài)，然后進(jìn)行觀測(cè)。，讀記觀測(cè)值，取兩次讀數(shù)的均值作該測(cè)回的觀測(cè)值，兩次讀數(shù)差不超過(guò)0.15mm。按同樣的要求進(jìn)行第二測(cè)回的觀測(cè)。每測(cè)次觀測(cè)的兩個(gè)測(cè)回，兩測(cè)回觀測(cè)值之差不大于0.15mm。
注：垂線觀測(cè)儀孔徑和護(hù)管等要求請(qǐng)參考相關(guān)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。
4.9防風(fēng)保護(hù)設(shè)備
豎井內(nèi)因空氣對(duì)流使垂線擺動(dòng)，所以必須有防風(fēng)設(shè)備。各測(cè)點(diǎn)處與廊道相通，垂線也需保護(hù)設(shè)備防止損壞。因此，垂線外圍設(shè)有防風(fēng)保護(hù)管，測(cè)點(diǎn)上設(shè)有防風(fēng)保護(hù)箱，測(cè)站上設(shè)有防風(fēng)保護(hù)觀測(cè)室。
4.9.1防風(fēng)保護(hù)管的安裝
薄壁塑料具有不銹、輕便、耐久的優(yōu)點(diǎn)，是最理想的防風(fēng)保護(hù)管。5-6m長(zhǎng)的管子可能產(chǎn)生2-3cm的彎曲，因此管的直徑不能小于15cm，以保護(hù)垂線有10cm活動(dòng)凈空。由于廊道搬運(yùn)不便，管長(zhǎng)以5-6m為宜。安裝前先檢查管子，管彎曲不能大于3cm。管子的安裝順序也是按由上而下進(jìn)行的。安裝第一節(jié)管時(shí)，先把上管口的中心對(duì)準(zhǔn)垂線位置，接著把下管口中心也對(duì)準(zhǔn)垂線位置，接著固定上下管口。最后在管外用垂線進(jìn)行檢查，如中間有彎曲時(shí)，用強(qiáng)制的方法將管調(diào)整到正確位置。第二節(jié)管子的上口，就直接與第一節(jié)管子的下管口接起來(lái)，下管口也按接第一節(jié)管下口的方法進(jìn)行，管的中間亦需檢查與校正。以下依此類推。
4.9.2測(cè)點(diǎn)上防風(fēng)保護(hù)箱的安裝
防風(fēng)保護(hù)箱的形式和尺寸根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件由設(shè)計(jì)制定，以角鋼作支撐架，以2-3mm厚的的冷軋板作墻板，作好后，應(yīng)作噴塑處理，以防銹蝕。
4.9.3防風(fēng)保護(hù)觀測(cè)室的安裝
防風(fēng)保護(hù)觀測(cè)室的大小應(yīng)能滿足觀測(cè)操作方便的要求，其長(zhǎng)、寬、高至少應(yīng)達(dá)到2×2×2.3m為宜。
4.10其他設(shè)備要求
4.10垂線
垂線坐標(biāo)儀觀測(cè)的垂線用直徑1.2～1.5mm的高強(qiáng)不銹鋼絲或銦瓦絲。
4.11油桶及油
油桶的直徑和高已定制；作為重錘止動(dòng)的油最好是濃度小且不凍的錠子油或變壓油。
4.12垂線設(shè)備的保養(yǎng)
廊道內(nèi)濕度很大， 垂線設(shè)備極易銹蝕， 所以在冬季豎井內(nèi)干燥時(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行除銹、擦油和刷漆，以延長(zhǎng)設(shè)備的壽命。