CN106989721A - 一种河床冲刷观测装置 - Google Patents

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刘斌
王勤荣
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    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
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Abstract

本发明涉及桥梁建设领域，尤其涉及一种河床冲刷观测装置。其特征在于包括：包括沉落管以及设置在所述沉落管两侧的两个导向管；所述导向管竖直固定在水面上，所述沉落管包括管体、设置在所述管体两侧的连接件，所述沉落管通过所述连接件滑动连接所述导向管，使得所述沉落管能够相对于所述导向管下沉；所述管体包括位于水面上方的观察部以及在水面下与河床接触的检测部。不需要检测工作将沉落管的高度进行变换，直接从观察部的高度变化即可以看出河床是否下沉，结构简单，简化了安装过程，检测精度高。

Description

一种河床冲刷观测装置
技术领域
本发明涉及桥梁建设领域，尤其涉及一种河床冲刷观测装置。
背景技术
在跨河桥梁工程建设中，有很多采用水中支架桩进行现浇梁施工，当支架桩为开口（或闭口）钢管桩，采用沉桩设备和沉桩工艺把钢管桩沉入入河床覆盖层中一定深度，借助桩周摩擦力来承载上部荷载，依靠一定的埋入覆盖层深度来保证支架的稳定性，钢管桩产生摩擦力的大小、稳定性和钢管桩在覆盖层中的深度相关。
河流在洪水来临时，河床在洪水的冲刷下，覆盖层厚度会发生变化，这种情况下，水中支架桩桩周覆盖层如果被冲刷后，桩的摩擦力和稳定性都会变化，这种情况如果未及时发现，任其发展，累积冲刷或严重冲刷时，会造成支架桩承载力不足、支架稳定性降低，甚至严重到失稳垮塌的情况发生。
授权公告号CN204854719U，授权公告日2015年12月9日的实用新型专利公开了一种桥墩冲刷测量仪。其随着河床高度变化的内钢管被套设在外钢管内，河床的变化无法直接的被观察到，必须要采用拉线式位移计将内钢管的高度变化转换拉线的长度变化才能被观察到。由此导致该测量仪结构复杂、安装不方便、检测精度低。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种河床冲刷观测装置，其特征在于包括：包括沉落管以及设置在所述沉落管两侧的两个导向管；所述导向管竖直固定在水面上，所述沉落管包括管体、设置在所述管体两侧的连接件，所述沉落管通过所述连接件滑动连接所述导向管，使得所述沉落管能够相对于所述导向管下沉；所述管体包括位于水面上方的观察部以及在水面下与河床接触的检测部。不需要检测工作将沉落管的高度进行变换，直接从观察部的高度变化即可以看出河床是否下沉，结构简单，简化了安装过程，检测精度高。
作为优选，两个所述导向管分别位于所述沉落管的上游侧和下游侧。导向管分别位于沉落的上下游两侧，可以缓冲河水对沉落管的冲刷，延长观测装置的寿命。
作为优选，所述导向管靠近所述沉落管的一侧沿其长度方向开有滑缝，所述连接件包括设置在所述导向管内的限位部、穿过所述滑缝连接所述限位部和所述管体的连接部。
作为优选，所述连接件包括沿所述沉落管的长度方向设于所述沉落管的外侧壁的工型钢，所述工型钢的其中一个底面固定连接所述外侧壁，所述工型钢的另一个底面设置在所述导向管内。所述工型钢一方面可以增加沉落管的强度和刚度，另一方面可以作为导轨，当河床被河水冲刷下沉时引导沉落管随着河床的下沉相对导向管向下滑动。
作为优选，所述滑缝的顶端设有通向所述滑缝的装配口，所述装配口的宽度大于所述滑缝的宽度。
作为优选，所述装配口的宽度由所述导向管的顶部至所述导向管的底部逐渐变小，当将沉落管与导向管进行装配时更加的方便。
作为优选，所述滑缝的宽度为2-4cm。
作为优选，所述导向管通过固定横梁至固定柱上；所述固定柱包括固定于所述河床中的固定部以及位于水面上方的安装部，所述固定横梁与所述安装部固定连接。
作为优选，所述固定横梁包括上固定横梁和下固定横梁。
作为优选，所述导向管外侧壁设有刻度，所述沉落管的观察部固定设有指向所述刻度指针。
采用本装置可以在水面之上直接观察河床冲刷情况，掌控水中支架桩的安全程度，当经观察出现河床冲刷严重时及时采取措施加固，做到有的放矢。本装置优点：
1、观测便捷，观测数据直观可靠。
2、安装和拆除均在水面上进行，无需下潜安装。
3、本装置也可以应用于主桥运营期间或其他水中受河床冲刷变化影响的结构物、构造物的施工、运营管理，也可以应用于单独的河床变化观测研究。
附图说明
图1本发明实施例的观测装置的俯视图。
图2本发明实施例的观测装置的立面视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
实施例一
一种河床冲刷观测装置，包括沉落管1以及设置在沉落管两侧的两个导向管2。导向管2竖直固定在水面上，沉落管1包括管体11、设置在管体11两侧的连接件12。
沉落管1的管体11采用一根有足够强度、刚度能抵抗一定流速洪水冲刷的钢管；连接件12为沿钢管的长度方向，背对设置在钢管外侧壁的两根工型槽钢。工型槽钢的长度与钢管的长度相同。沉落管上游侧和下游侧为两根平行的导向管2，两个导向管2的靠近沉落管1的一侧上沿其长度方向开有3cm的滑缝21。工型槽钢的一个底面作为设置在导向管2内的限位部121，工型槽钢的另一个底面以及垂直设置在两个底面之间的垂直面形成T型的连接部122，T型连接部的竖直部分穿过滑缝21，使得T型连接部122的底面通过焊接的方式固定连接钢管的外侧壁。
沉落管1通过两侧连接件12和导向管2滑动连接，导向管2通过上下端的固定横梁3和固定柱4连接固定。固定柱可以为桥墩、支架桩等固定在河床中的建筑。固定柱4包括固定于河床中的固定部41以及位于水面上的安装部42，固定横梁3连接至固定柱4的固定部41。管体11两侧的工型槽钢可以做为和两侧导向管2的导轨，使得沉落管1可沿着导向管2的滑缝21在重力作用下向下滑落直至其下端抵到河床面。导向管沿其长度方向标有刻度，刻度的单位精确到厘米，管体11位于水面上方的部分形成观察部111，观察部111上设置有指向刻度的指针1111，方便用户可以方便对河床冲刷情况直观的观察。管体11在水面下与河床接触的部分形成检测部112，位于钢管外侧壁的工型槽刚可以增加沉落管1的强度和刚度，提高沉落管（尤其是检测部）的抗冲刷能力，延长沉落管的寿命。
为了方便导向管2和沉落管1的装配，滑缝21的顶端设有通向滑缝的装配口22。装配口22为喇叭形，其开口较大的一端朝上，开口较小的一端朝下与滑缝21连接相通。
在施工过程中，或是在洪水前后，通过对观测指针的观察，直接可以计算河床冲刷下沉情况，从而实现河床便捷观测的目的。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (10)

1.一种河床冲刷观测装置，其特征在于：包括沉落管以及设置在所述沉落管两侧的两个导向管；所述导向管竖直固定在水面上，所述沉落管包括管体、设置在所述管体两侧的连接件，所述沉落管通过所述连接件滑动连接所述导向管，使得所述沉落管能够相对于所述导向管下沉；所述管体包括位于水面上方的观察部以及在水面下与河床接触的检测部。
2.根据权利要求1所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：两个所述导向管分别位于所述沉落管的上游侧和下游侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述导向管靠近所述沉落管的一侧沿其长度方向开有滑缝，所述连接件包括设置在所述导向管内的限位部、穿过所述滑缝连接所述限位部和所述管体的连接部。
4.根据权利要求3所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述连接件包括沿所述沉落管的长度方向设于所述沉落管的外侧壁的工型钢，所述工型钢的其中一个底面固定连接所述外侧壁，所述工型钢的另一个底面设置在所述导向管内。
5.根据权利要求1或2所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述滑缝的顶端设有通向所述滑缝的装配口，所述装配口的宽度大于所述滑缝的宽度。
6.根据权利要求5所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述装配口的宽度由所述导向管的顶部至所述导向管的底部逐渐变小。
7.根据权利要求5所述的一种河床冲刷观测装置， 其特征在于：所述滑缝的宽度为2-4cm。
8.根据权利要求1或2所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述导向管通过固定横梁连接至固定柱上；所述固定柱包括固定于所述河床中的固定部以及位于水面上方的安装部，所述固定横梁与所述安装部固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述固定横梁包括上固定横梁和下固定横梁。
10.根据权利要求1或2所述的一种河床冲刷观测装置，其特征在于：所述导向管外侧壁设有刻度，所述沉落管的观察部固定设有指向所述刻度的指针。
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