CN108374336B - 水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法。该固定架由竖向螺杆槽、固定张紧箍、竖向滑动模块、扇形水平滑轨、水平滑动模块组成。该固定支架主要用于桥梁水下墩台检测探损工程中水下声呐探测仪器的架设与固定，解决水下声呐探测对定位准确性、在波流作用下稳定性的要求。在无固定测点情况下，将整个仪器架固定在水下待检测墩台自身上，可以沿圆柱形墩台呈一定角度范围扇形旋转和垂直移动声呐探头。本仪器用在测点无法固定在岸基或水中情况下，采用遥控调节的方式，无需人工下水施工，对施工空间要求小，人员危险小，检测位置可以随时调整，多扇面拼接检测数据，在检测完毕后，可以将固定支架拆除回收，节约成本。

Description

水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法，该固定支架由竖向螺杆槽、固定张紧箍、竖向滑动模块、扇形水平滑轨、水平滑动模块组成。该固定架主要用于桥梁水下墩台检测探损工程中水下声呐探测仪器的架设与固定，解决水下声呐探测对定位准确性、在波流作用下稳定性的要求。该固定支架主要用在内陆河流中的桥梁墩台或者近海港口码头等水下结构物的圆柱形墩台的检测维护工程中，在无固定测点情况下，将整个仪器架固定在水下待检测墩台自身上，可以沿圆柱形墩台呈一定角度范围扇形旋转和垂直方向遥控移动声呐探头。属于水下探测监测工程，水下地形测绘工程等技术领域。

背景技术

在水下地形测绘、水下建筑物探损探伤和水下自然边坡变形监测工程中，由于声波在水中传播的衰减很小，通常会用到声呐测绘，利用声波在水下传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测，进行水下探测的主要是主动声呐，发射某种形式的声信号，利用信号在水下传播途中障碍物或目标反射的回波来进行探测。对于大直径圆柱形水下桥墩，通常需要围绕桥墩建立多个测点进行监测拼接，才能获得整体的资料，如何在多个测点间进行多次精确定位监测，如何克服水流波浪的动力影响获得稳定的监测环境，是进行水下声呐监测的关键问题。为了解决此问题，本发明设计了一种声呐探头的固定架，固定在待检测桥墩自身上，可以沿圆柱形墩台呈一定角度范围扇形旋转和垂直移动声呐探头，通过遥控电机，可以实现无需人工下水作业，提高了测点的相对固定性和精确性，为之后的数据拼接提供准确的结合点。同时本固定支架拆装方便，可以回收使用，降低了成本。

发明内容

本发明提出一种水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法。该固定支架由竖向螺杆槽、固定张紧箍、竖向滑动模块、扇形水平滑轨、水平滑动模块组成。该固定支架主要用于桥梁水下墩台检测探损工程中水下声呐探测仪器的架设与固定，解决水下声呐探测对定位准确性、在波流作用下稳定性的要求。该固定支架主要用在内陆河流中的桥梁墩台或者近海港口码头等水下结构物的圆柱形墩台的检测维护工程中，在无固定测点情况下，将整个仪器架固定在水下待检测墩台自身上，可以沿圆柱形墩台呈一定角度范围自动扇形旋转和垂直移动声呐探头。

本发明的解决方案

本发明提出一种水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法，其整体结构包含5个部分：1)竖向螺杆槽、2)固定张紧箍、3)竖向滑动模块、4)扇形水平滑轨、5)水平滑动模块。

其中1)竖向螺杆槽是开口的槽型结构，呈长条形盒状，一根螺杆贯穿竖向螺杆槽的上下两个底面，螺杆顶部连接有遥控电机，可以控制螺杆顺时针或逆时针旋转，竖向螺杆槽侧面开有方孔，固定张紧箍可以从方孔中穿过，将竖向螺杆槽固定在圆柱形桥墩上；

其中2)固定张紧箍是弹簧钢圈制成的开口环圈，两端有张紧螺栓孔，从竖向螺杆槽侧面的方孔穿过，并用张紧螺栓箍紧，将竖向螺杆槽与桥墩压紧在一起；

其中3)竖向滑动模块是中心开有螺栓孔的方形实体结构，其大小尺寸可以紧贴在竖向螺杆槽内侧自由滑动，螺杆从竖向滑动模块中心穿过，通过旋转螺杆控制竖向滑动模块的上下运动，竖向滑动模块朝外一侧有卡槽，用来连接扇形水平滑轨的卡榫；

其中4)扇形水平滑轨是扇形弯曲轨道状结构，扇形水平滑轨一侧有连接竖向滑动模块的卡榫，扇形水平滑轨中的滑轨是凹槽结构，水平滑动模块的电动滚轮在凹槽中滚动，使得水平滑动模块沿着扇形水平滑轨进行水平滑动；

其中5)水平滑动模块是带有弹簧金属夹的结构，其上安装有两个对称的电动滚轮，将水平滑动模块固定在扇形水平滑轨的滑轨上，通过遥控电机的正反向转动，使得水平滑动模块在平面内沿滑轨左右扇形滑动，弹簧金属夹可以牢固夹持住水下探测声呐探头。

如前所述水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架的使用方法：

1)、根据检测设计，用施工船将固定架各部件运抵桥墩附近的水面处，按照圆形桥墩的直径大小布置合适数量的竖向螺杆槽，用固定张紧箍将多个竖向螺杆槽串起来，用张紧螺栓箍紧，保证竖向螺杆槽与桥墩表面紧密接触；

2)、将竖向螺杆槽中的螺栓穿过竖向滑动模块中心螺栓孔，使得竖向滑动模块与竖向螺杆槽连接在一起，将水平滑动模块的对称电动滚轮卡在扇形水平滑轨的滑轨上下，使得水平滑动模块与扇形水平滑轨连接在一起，将扇形水平滑轨的卡榫卡进竖向滑动模块的卡槽中，完成整个固定架的安装；

3)、将声呐探头夹在弹簧金属夹上，遥控螺杆顶部的遥控电机，控制测点的竖直位置，遥控水平滑动模块的遥控电机转动电动滚轮，控制测点的水平位置，完成一个测点的检测任务后，启动遥控电机，调整到下一测点；

4)、等完成一个桥墩扇面的检测后，将声呐探头移至下一个桥墩扇面上的弹簧金属夹上，按照步骤3，直至完成整个桥墩的检测任务，将各桥墩扇面的数据进行拼接。

本发明的优点

本发明提出水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法。该固定支架由竖向螺杆槽、固定张紧箍、竖向滑动模块、扇形水平滑轨、水平滑动模块组成。该固定支架主要用于桥梁水下墩台检测探损工程中水下声呐探测仪器的架设与固定，解决水下声呐探测对定位准确性、在波流作用下稳定性的要求。该固定支架主要用在内陆河流中的桥梁墩台或者近海港口码头等水下结构物的圆柱形墩台的检测维护工程中，在无固定测点情况下，将整个仪器架固定在水下待检测墩台自身上，可以沿圆柱形墩台呈一定角度范围自动扇形旋转和垂直移动声呐探头。本仪器用在水下墩台检测工程中测点无法固定在岸基或水中的不方便情况下，对施工空间要求小，检测位置可以随时调整，多扇面拼接检测数据，在检测完毕后，可以将固定支架拆除回收，节约成本。

附图说明

附图1为竖向螺杆槽示意图

附图2为固定张紧箍示意图

附图3为竖向滑动模块示意图

附图4为扇形水平滑轨示意图

附图5为水平滑动模块示意图

图中：1)竖向螺杆槽、2)螺杆、3)方孔、4)遥控电机，5)固定张紧箍、6)张紧螺栓孔，7)竖向滑动模块，8)螺栓孔、9)卡槽、10)扇形水平滑轨、11)滑轨、12)卡榫、13)水平滑动模块，14)电动滚轮，15)弹簧金属夹。

具体实施方式：

本发明提出一种水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法，其整体结构包含5个部分：竖向螺杆槽、固定张紧箍、竖向滑动模块、扇形水平滑轨、水平滑动模块。

结构中的竖向螺杆槽1)是开口的槽型结构，呈长条形盒状，一根螺杆2)贯穿竖向螺杆槽1)的上下两个底面，螺杆2)顶部连接有遥控电机4)，可以控制螺杆2)顺时针或逆时针旋转，竖向螺杆槽1)侧面开有方孔3)，固定张紧箍5)可以从方孔3)中穿过，将竖向螺杆槽1)固定在圆柱形桥墩上；

结构中的固定张紧箍5)是弹簧钢圈制成的开口环圈，两端有张紧螺栓孔6)，从竖向螺杆槽1)侧面的方孔3)穿过，并用张紧螺栓箍紧，将竖向螺杆槽1)与桥墩压紧在一起；

结构中的竖向滑动模块7)是中心开有螺栓孔8)的方形实体结构，其大小尺寸可以紧贴在竖向螺杆槽1)内侧自由滑动，螺杆2)从竖向滑动模块7)中心穿过，通过旋转螺杆2)控制竖向滑动模块7)的上下运动，竖向滑动模块7)朝外一侧有卡槽9)，用来连接扇形水平滑轨10)的卡榫12)；

结构中的扇形水平滑轨10)是扇形弯曲轨道状结构，扇形水平滑轨10)一侧有连接竖向滑动模块7)的卡榫12)，扇形水平滑轨10)中的滑轨11)是凹槽结构，水平滑动模块13)的电动滚轮14)在凹槽中滚动，使得水平滑动模块13)沿着扇形水平滑轨10)进行水平滑动；

结构中的水平滑动模块13)是带有弹簧金属夹15)的结构，其上安装有两个对称的电动滚轮14)，将水平滑动模块13)固定在扇形水平滑轨10)的滑轨11)上，通过遥控电机4)的正反向转动，使得水平滑动模块13)在平面内沿滑轨11)左右扇形滑动，弹簧金属夹15)可以牢固夹持住水下探测声呐探头。

如前所述水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架的使用方法：

1)、根据检测设计，用施工船将固定架各部件运抵桥墩附近的水面处，按照圆形桥墩的直径大小布置合适数量的竖向螺杆槽1)，用固定张紧箍5)将多个竖向螺杆槽1)串起来，用张紧螺栓箍紧，保证竖向螺杆槽1)与桥墩表面紧密接触；

2)、将竖向螺杆槽1)中的螺栓2)穿过竖向滑动模块7)中心螺栓孔8)，使得竖向滑动模块7)与竖向螺杆槽1)连接在一起，将水平滑动模块13)的对称电动滚轮14)卡在扇形水平滑轨10)的滑轨11)上下，使得水平滑动模块13)与扇形水平滑轨10)连接在一起，将扇形水平滑轨10)的卡榫12)卡进竖向滑动模块7)的卡槽9)中，完成整个固定架的安装；

3)、将声呐探头夹在弹簧金属夹15)上，遥控螺杆顶部的遥控电机4)，控制测点的竖直位置，遥控水平滑动模块的遥控电机4)转动电动滚轮14)，控制测点的水平位置，完成一个测点的检测任务后，启动遥控电机4)，调整到下一测点；

4)、等完成一个桥墩扇面的检测后，将声呐探头移至下一个桥墩扇面上的弹簧金属夹15)上，按照步骤3，直至完成整个桥墩的检测任务，将各桥墩扇面的数据进行拼接。

Claims (2)

1.水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架，其整体结构包含5个部分：1)竖向螺杆槽、2)固定张紧箍、3)竖向滑动模块、4)扇形水平滑轨、5)水平滑动模块，其特征是：

1)、所述的竖向螺杆槽是开口的槽型结构，呈长条形盒状，一根螺杆贯穿竖向螺杆槽的上下两个底面，螺杆顶部连接有遥控电机，控制螺杆顺时针或逆时针旋转，竖向螺杆槽侧面开有方孔，固定张紧箍从方孔中穿过，将竖向螺杆槽固定在圆柱形桥墩上；

2)、所述的固定张紧箍是弹簧钢圈制成的开口环圈，两端有张紧螺栓孔，从竖向螺杆槽侧面的方孔穿过，并用张紧螺栓箍紧，将竖向螺杆槽与桥墩压紧在一起；

3)、所述的竖向滑动模块是中心开有螺栓孔的方形实体结构，其大小尺寸紧贴在竖向螺杆槽内侧自由滑动，螺杆从竖向滑动模块中心穿过，通过旋转螺杆控制竖向滑动模块的上下运动，竖向滑动模块朝外一侧有卡槽，用来连接扇形水平滑轨的卡榫；

4)、所述的扇形水平滑轨是扇形弯曲轨道状结构，扇形水平滑轨一侧有连接竖向滑动模块的卡榫，扇形水平滑轨中的滑轨是凹槽结构，水平滑动模块的电动滚轮在凹槽中滚动，使得水平滑动模块沿着扇形水平滑轨进行水平滑动；

5)、所述的水平滑动模块是带有弹簧金属夹的结构，其上安装有两个对称的电动滚轮，将水平滑动模块固定在扇形水平滑轨的滑轨上，通过遥控电机的正反向转动，使得水平滑动模块在平面内沿滑轨左右扇形滑动，弹簧金属夹牢固夹持住水下探测声呐探头。

2.基于权利要求1所述的水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架的使用方法：

1)、根据检测设计，用施工船将固定架各部件运抵桥墩附近的水面处，按照圆形桥墩的直径大小布置合适数量的竖向螺杆槽，用固定张紧箍将多个竖向螺杆槽串起来，用张紧螺栓箍紧，保证竖向螺杆槽与桥墩表面紧密接触；

2)、将竖向螺杆槽中的螺栓穿过竖向滑动模块中心螺栓孔，使得竖向滑动模块与竖向螺杆槽连接在一起，将水平滑动模块的对称电动滚轮卡在扇形水平滑轨的滑轨上下，使得水平滑动模块与扇形水平滑轨连接在一起，将扇形水平滑轨的卡榫卡进竖向滑动模块的卡槽中，完成整个固定架的安装；

3)、将声呐探头夹在弹簧金属夹上，遥控螺杆顶部的遥控电机，控制测点的竖直位置，遥控水平滑动模块的遥控电机转动电动滚轮，控制测点的水平位置，完成一个测点的检测任务后，启动遥控电机，调整到下一测点；

4)、等完成一个桥墩扇面的检测后，将声呐探头移至下一个桥墩扇面上的弹簧金属夹上，按照步骤3)，直至完成整个桥墩的检测任务，将各桥墩扇面的数据进行拼接。