CN109372460A - 基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置及其打捞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置及其打捞方法，包括低阻金属打捞套筒、打捞线盘和柔性打捞线缆，低阻金属打捞套筒通过柔性打捞线缆与打捞线盘连接，打捞线盘能够控制柔性打捞线缆的长度，低阻金属打捞套筒设置在测斜管内与测斜探测器连接，低阻金属打捞套筒上沿轴向间隔设置有减阻装置。本发明造价成本低，没有复杂的结构部分；操作简易，携带方便，很容易掌握操作流程，并且仪器整体为金属结构，坚固耐用；通过对测斜仪和测斜管的结构分析可知，能有效解决对于下端管帽脱落造成的测斜仪探头滑出测斜管或者由于测斜管之间的不连续紧密造成卡死事故。
Description
技术领域
本发明属于路基、边坡、房建地基和基坑变形监测技术领域，具体涉及一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置及其打捞方法。
背景技术
目前，道路拓宽被广泛用来解决道路通行能力不足的出问题，新填路基的变形量过大，特别是在软土地区和多雨地区的路基，侧向变形问题尤为突出；高层房屋等建筑对地基的变形要求严格；基坑工程中，土体侧向变形是基坑破坏的重要指标；公路高填方边坡、机场高填方边坡变形更大，对稳定性的要求更高。测斜仪是一种用于测量钻孔、基坑、地基基础、墙体和坝体等工程构筑物的顶角、方位角、侧向位移的仪器。
垂直型测斜仪监测侧向变形是在需要监测的位置预先垂直向地下打入测斜管，按照监测方案定期用测斜仪进行监测路基的侧向变形，获得地基侧向变形的位移时间曲线，为地基的填筑施工提供参考依据。测斜管是用3米(或2m)长的硬质塑料管段(PVC、ABS、铝合金)拼接而成，在测斜管的最底端用管帽封住管口，防止地下水的渗入和阻挡测斜仪的探头向下超出测斜管。测斜管下端管帽通过螺丝钉固定在测斜管上的，由于在地下潮湿的环境会造成螺丝钉的腐蚀损坏，并且在测斜仪探头达到测斜管底部要求的深度时会对下部的管帽造成一定的冲击。所以在实际监测应用中往往出现测斜管底部管帽脱落的的情况，如果监测人员在测斜仪探头达到最大深度时没有收住连接探头的电缆，就会使探头卡在测斜管下部的管口外，造成测斜仪探头无法收回。
在测斜管拼接的过程中，由于人工接管，无法保证每节都能连接牢固、对接严密。这样两管之间的缝隙就有很大可能卡住测斜仪的滑轮。在沉管的过程中会有孔壁淤泥回填，对管子有向下的摩擦力，再加上管身的自重，有助于管子的脱节，也肯能会造成两管中间出现分离，这些都会造成测斜仪被卡在测斜管中间，无法测量甚至取出，造成较大的损失。
目前已有的技术主要存在以下缺点：
一、打捞深度有限，多数只能打捞被卡在测斜管30m深度以内的测斜仪探测器。
二、多数采用金属杆连接，但是金属杆件重量过大，人工打捞无法承受太大的重力，金属杆件的搬运携带不方便，而且金属杆是一节一节拼装的不连续，不能保证拼接中途随着重量的增大或失误导致坠入测斜管，最终打捞失败。
三、大多数的低阻金属打捞套筒的设计不合理，不能有效的减少低阻金属打捞套筒与测斜管之间的摩擦，在打捞过程中容易被卡在中途。
四、目前的很多低阻金属打捞套筒设计不够合理，没有充分考虑到低阻金属打捞套筒下降时有很大的速度和冲击力，这对仪器的损害是不可避免的。
五、大多数采用钢丝导向，不能完美控制低阻金属打捞套筒的下降方向，只有控制低阻金属打捞套筒的下降方向，使其先冲开探测器较低的一侧滑轮，使其向内收缩，这样才能有效的保护探测器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置及其打捞方法，能够收回由于测斜管底部的管帽滑落而卡在测斜管管口外的以及测斜管中间的测斜仪探头。
本发明采用以下技术方案：
一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，包括低阻金属打捞套筒、打捞线盘和柔性打捞线缆，低阻金属打捞套筒通过柔性打捞线缆与打捞线盘连接，打捞线盘能够控制柔性打捞线缆的长度，低阻金属打捞套筒设置在测斜管内与测斜探测器连接，低阻金属打捞套筒上沿轴向间隔设置有导向滑轮和减阻钢珠，导向滑轮和减阻钢珠分别沿低阻金属打捞套筒的外壁轴向间隔设置。
具体的，导向滑轮沿低阻金属打捞套筒筒外壁的四个正方向间隔设置四组，每组包括多个导向滑轮，沿低阻金属打捞套筒筒外壁轴向间隔设置，导向滑轮与测斜管内部设置的凹槽方向相同。
进一步的，导向滑轮的直径为4mm，宽为2mm。
具体的，减阻钢珠沿低阻金属打捞套筒筒外壁的四个斜方向间隔设置四组，每组包括多个减阻钢珠，减阻钢珠与导向滑轮相差45°，沿低阻金属打捞套筒筒外壁轴向间隔设置。
进一步的，低阻金属打捞套筒的外侧壁上设置有方格室，减阻钢珠嵌入设置在方格室中。
更进一步的，减阻钢珠的直径为1mm。
具体的，低阻金属打捞套筒的顶部设置有喇叭口，内部设有缓冲橡胶垫，低阻金属打捞套筒的底部设置成冲击刃口。
具体的，低阻金属打捞套筒的顶部设置有螺栓固定端，螺栓固定端上设置有连接螺栓，柔性打捞线缆的一端与连接螺栓连接，另一端与打捞线盘上设置的线盘定位螺栓连接。
进一步的，螺栓固定端为U型结构，内侧为锯齿状。
一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞方法，包括以下步骤：
S1、将打捞线盘放于事故测斜管附近，解开打捞线盘上的线盘定位螺栓，放松柔性打捞线缆使其自由随打捞线盘进行收放；
S2、将测斜仪连接微电脑端的电缆取下，令其又内向外穿过低阻金属打捞套筒顶部的喇叭口并固定在打捞线盘上；
S3、将低阻金属打捞套筒顶部的螺栓固定端与柔性打捞线缆的第二螺栓旋转紧密连接在一起；
S4、根据测斜管中测斜探测器的方位将低阻金属打捞套筒底端最低的一侧对应测斜探测器滑轮低的一侧放置于测斜管的凹槽内；
S5、转动打捞线盘放松柔性打捞线缆，令柔性打捞线缆加速下滑，直到地面上测斜仪探测器的电缆开始向下移动，抓住测斜仪电缆至停止；
S6、同时拉动测斜仪的电缆与柔性打捞线缆缆回卷到打捞线盘上，旋转定位螺栓将柔性打捞线缆固定；
S9、将该测斜孔做上无法测量的标记。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，具有组装方便，构造简单，操作简单和携带方便等特点，除此之外还具有非常高的成功率，打捞线缆被固定在转动线盘上，具有携带方便，收放自如的特点，线盘上的定位螺栓可以将柔性打捞线缆固定在一定的使用范围，也可以用作急停装置，如果打捞失败，柔性打捞线缆也可以用于回收低阻金属打捞套筒，再次进行打捞，而不至于弃落在孔内，添加打捞难度。
进一步的，本发明采用的8条减阻装置，正4向(与测斜管内测的4条凹槽同向)采用滑轮设计，除了起到减少阻力的作用外还起到控制下滑方向的作用，因为需要将低阻金属打捞套筒的最底的尖端对应于测斜探测器的滑轮低的一侧，这样在冲开的瞬间可以使探测器上的滑轮内收，一冲即开，提高打捞成功率。如果选择对应探测器高的一侧，则会很大程度上损怀仪器。而斜4向的减阻装置采用滑道内嵌钢珠结构，且涂有润滑油，起到减少低阻金属打捞套筒与测斜管之间的摩擦力，大大提高了下滑速度和打捞的成功率。
进一步的，把低阻金属打捞套筒部设计成喇叭口状，这样可以保证测斜电缆穿过喇叭口时不会因为半米的米段受阻，当低阻金属打捞套筒以较大的速度俯冲时，不会将测斜电缆冲断，会非常顺利的穿过筒顶，但是探测器的上端会被喇叭口拦在低阻金属打捞套筒内，在筒顶内部设有橡胶缓冲装置，当冲开仪器的滑轮时，测斜探测器会在一瞬间与低阻金属打捞套筒顶部撞击，通过缓冲装置可以保证测斜探测器不会因撞击而损坏；低阻金属打捞套筒底部的冲切刃角的设计减少了测斜仪的滑轮所受到的撞击力，使其在一定速度下接触的瞬间就能冲切贯通，提高了打捞的成功率并减少了对仪器的损伤。
进一步的，本发明采用的打捞线缆一端与低阻金属打捞套筒通过螺栓连接固定，另一端则与转动线盘固定在一起，不是自由端，这样即使打捞线缆由于失误脱手无限制下滑，线盘也会卡在孔口，或者直接控制线盘转动即可停止。况且，打捞线缆的材质较柔韧，采用胶质材料外包，摩擦力较金属杆大，容易控制，且可以随意弯折，人工操作更方便。
综上所述，本发明造价成本低，没有复杂的结构部分；操作简易，携带方便，很容易掌握操作流程，并且仪器整体为金属结构，坚固耐用；通过对测斜仪和测斜管的结构分析可知，能有效解决对于下端管帽脱落造成的测斜仪探头滑出测斜管或者由于测斜管之间的不连续紧密造成卡死事故。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为测斜仪探测器打捞装置正视图；
图2为测斜仪探测器打捞装置左视图；
图3为测斜仪探测器打捞装置剖视图；
图4为测斜仪探测器打捞装置俯视图；
图5为测斜仪探测器打捞装置俯视剖面图；
图6为测斜仪卡测斜管故障图；
图7为测斜仪探测器工作图；
图8为导向滑轮正视图；
图9为图8侧视图；
图10为侧壁镶嵌减阻钢珠正视图；
图11为图10侧视图；
图12为低阻金属打捞套筒螺栓接头图；
图13为打捞线盘正视图；
图14为图13侧视图。
其中：1.喇叭口；2螺栓固定端；3.缓冲胶垫；4.导向滑轮；5.减阻钢珠；6.低阻金属打捞套筒；7.冲击刃口；8.连接螺栓；9.测斜管；10.打捞线盘；11.柔性打捞线缆；12.线盘定位螺栓。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明公开了一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，包括低阻金属打捞套筒6、打捞线盘10和柔性打捞线缆11，低阻金属打捞套筒6上沿轴向间隔设置有减阻装置，低阻金属打捞套筒6通过柔性打捞线缆11与打捞线盘10连接，打捞线盘10用于控制柔性打捞线缆11的长度完成打捞。
请参阅图4和图5，绕低阻金属打捞套筒6的筒壁四周每隔45°设置一个减阻装置，一共包括8组减阻装置，低阻金属打捞套筒6采用两种减阻装置，两种减阻装置间隔设置在绕低阻金属打捞套筒6的筒壁上。
减阻装置包括导向滑轮4和减阻钢珠5，沿低阻金属打捞套筒6筒外壁的四个正方向轴向间隔设置多个导向滑轮4，导向滑轮4与测斜管9内部设置的凹槽方向相同组成第一种减阻装置；沿低阻金属打捞套筒6筒外壁的四个斜方向轴向间隔设置多个减阻钢珠5，减阻钢珠5与导向滑轮4相差45°组成第二种减阻装置。
低阻金属打捞套筒6的外侧壁上设置有方格室，减阻钢珠5嵌入设置在方格室中，并涂有润滑油，可自由滚动。
请参阅图8和图9，导向滑轮4的直径为4mm，宽为2mm。
请参阅图10和图11，减阻钢珠5的直径为1mm。
请参阅图3，低阻金属打捞套筒6的顶部设置有喇叭口1，并且内部设有缓冲橡胶垫3，低阻金属打捞套筒6的底部设置成冲击刃口7。
优选的，低阻金属打捞套筒6的长为700mm，直径外径为68mm，内径为64mm；喇叭口1的上口为35mm，下口为45mm。
请参阅图12，低阻金属打捞套筒6顶部还设有与柔性打捞线缆11连接的螺栓固定端2；螺栓固定端2为U型结构，内侧为锯齿状，柔性打捞线缆11的一端设置有连接螺栓8，连接螺栓8与螺栓固定端2连接，另一端最后一圈固定在打捞线盘10上；
请参阅图13和图14，打捞线盘10上装有用于定位柔性打捞线缆11的线盘定位螺栓12，可将柔性打捞线缆11固定在一定的使用范围。
优选的，柔性打捞线缆11采用4金属芯外包胶质材料制作，采用的4芯金属外包胶质材料的线缆，具有很大的抗拉强度，能承受非常大的下冲力。与测斜电缆材质相似，相比较于金属接杆，在保证了充足的抗拉强度的同时，占有质量轻和柔韧性强的优势，这样可以保证在相同质量的前提下，可以大大提高打捞深度，而且，能够打捞100m深度以内的测斜探测器。
优选的，钢制材料选用Q235钢。
请参阅图6和图7，当测斜仪探测器被卡在测斜管内无法移动时，采用本发明打捞装置进行无损打捞，具体步骤如下：
首先，清理操作场地，将打捞线盘10放于事故测斜管附近，解开线盘定位螺栓12放松柔性打捞线缆11使其可以自由随打捞线盘10进行收放，再将测斜仪连接微电脑端的电缆取下，令其又内向外穿过低阻金属打捞套筒顶部的喇叭口1并固定在打捞线盘10上，此时，将低阻金属打捞套筒6顶部的螺栓固定端2与柔性打捞线缆11的第二螺栓8旋转紧密连接在一起；
然后，根据测斜管9中的测斜探测器的方位将低阻金属打捞套筒6底端最低的一侧对应测斜探测器滑轮低的一侧放置于测斜管9的凹槽内；
然后，转动打捞线盘10放松柔性打捞线缆11，令柔性打捞线缆11慢慢获得足够的速度加速下滑，直到发现地面上的测斜仪探测器的电缆开始向下移动，抓住测斜仪电缆并令其慢慢减速至停止，此时，即可通过同时拉动测斜仪的电缆与柔性打捞线缆11使两者慢慢返回地面以拉动测斜仪电缆控制升降，而柔性打捞线缆11不起拉动作用，只需以低于拉起电缆的速度回卷到打捞线盘10上即可；
然后，将打捞上来的测斜仪探测器仔细检查，验证安全无损后保存起来，再将低阻金属打捞套筒6与柔性打捞线缆11连接在一起的连接螺栓8松开，将柔性打捞线缆11回卷到打捞线盘10上，旋转定位螺栓12将柔性打捞线缆11固定，将低阻金属打捞套筒6和打捞线盘10擦拭干净保存起来；
最后，将该测斜孔做上无法测量的标记，以便下次不再发生类似事故。
打捞方法最大程度上保护了仪器设备，通过线盘、打捞筒、柔性打捞线缆的相互配合，提高了打捞成功率，并且利用了测斜仪探测器的电缆进行拉升回收，将打捞系统和测斜仪探测器的优势进行了互补，完美实现了成功的打捞。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，包括低阻金属打捞套筒(6)、打捞线盘(10)和柔性打捞线缆(11)，低阻金属打捞套筒(6)通过柔性打捞线缆(11)与打捞线盘(10)连接，打捞线盘(10)能够控制柔性打捞线缆(11)的长度，低阻金属打捞套筒(6)设置在测斜管(9)内与测斜探测器连接，低阻金属打捞套筒(6)上沿轴向间隔设置有导向滑轮(4)和减阻钢珠(5)，导向滑轮(4)和减阻钢珠(5)分别沿低阻金属打捞套筒(6)的外壁轴向间隔设置。
2.根据权利要求1所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，导向滑轮(4)沿低阻金属打捞套筒(6)筒外壁的四个正方向间隔设置四组，每组包括多个导向滑轮(4)，沿低阻金属打捞套筒(6)筒外壁轴向间隔设置，导向滑轮(4)与测斜管(9)内部设置的凹槽方向相同。
3.根据权利要求2所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，导向滑轮(4)的直径为4mm，宽为2mm。
4.根据权利要求1所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，减阻钢珠(5)沿低阻金属打捞套筒(6)筒外壁的四个斜方向间隔设置四组，每组包括多个减阻钢珠(5)，减阻钢珠(5)与导向滑轮(4)相差45°，沿低阻金属打捞套筒(6)筒外壁轴向间隔设置。
5.根据权利要求4所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，低阻金属打捞套筒(6)的外侧壁上设置有方格室，减阻钢珠(5)嵌入设置在方格室中。
6.根据权利要求5所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，减阻钢珠(5)的直径为1mm。
7.根据权利要求1所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，低阻金属打捞套筒(6)的顶部设置有喇叭口(1)，内部设有缓冲橡胶垫(3)，低阻金属打捞套筒(6)的底部设置成冲击刃口(7)。
8.根据权利要求1所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，低阻金属打捞套筒(6)的顶部设置有螺栓固定端(2)，螺栓固定端(2)上设置有连接螺栓(8)，柔性打捞线缆(11)的一端与连接螺栓(8)连接，另一端与打捞线盘(10)上设置的线盘定位螺栓(12)连接。
9.根据权利要求8所述的基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置，其特征在于，螺栓固定端(2)为U型结构，内侧为锯齿状。
10.一种根据权利要求1所述基于低阻的柔性线缆测斜仪探测器打捞装置的打捞方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将打捞线盘放于事故测斜管附近，解开打捞线盘上的线盘定位螺栓，放松柔性打捞线缆使其自由随打捞线盘进行收放；
S2、将测斜仪连接微电脑端的电缆取下，令其又内向外穿过低阻金属打捞套筒顶部的喇叭口并固定在打捞线盘上；
S3、将低阻金属打捞套筒顶部的螺栓固定端与柔性打捞线缆的第二螺栓旋转紧密连接在一起；
S4、根据测斜管中测斜探测器的方位将低阻金属打捞套筒底端最低的一侧对应测斜探测器滑轮低的一侧放置于测斜管的凹槽内；
S5、转动打捞线盘放松柔性打捞线缆，令柔性打捞线缆加速下滑，直到地面上测斜仪探测器的电缆开始向下移动，抓住测斜仪电缆至停止；
S6、同时拉动测斜仪的电缆与柔性打捞线缆缆回卷到打捞线盘上，旋转定位螺栓将柔性打捞线缆固定；
S9、将该测斜孔做上无法测量的标记。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111206898A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-05-29 | 南水北调中线干线工程建设管理局河南分局 | 一种移动式测斜仪探头脱管打捞器及其打捞方法 |
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2018
- 2018-12-19 CN CN201811556718.3A patent/CN109372460A/zh active Pending
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