CN208350063U - 一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工程测量技术领域，公开了一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，包括固定架、设置在固定架上的测量支架以及设置在测量支架上的测量杆，所述测量杆包括内部中空的伸缩杆以及设置在伸缩杆顶部的刻度尺，伸缩杆的底端固定连接有用于带动伸缩杆伸长的坠体，所述刻度尺上设置的尺片的零刻度端穿过伸缩杆的空腔与坠体连接。本实用新型采用伸缩杆代替传统的绳索进行坠体的连接，而将刻度尺的尺片设置在伸缩杆的空腔内，使得在坠体下降到水底的过程中，由于伸缩杆的顶部固定在测量支架上，能够在水流的冲击下依然保持竖直下落，能够准确地下落到预计测量的部位，不会像绳索那样出现被水流冲击而改变下落轨道的情况，减少了测量误差。

Description

一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置

技术领域

本实用新型属于工程测量技术领域，尤其涉及水电站水下地形测量领域，具体涉及一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置。

背景技术

水下地形测量属于工程测量中的一种特定测量。测量江河、湖泊、水库、港湾和近海水底点的平面位置和高程，用以绘制水下地形图的测绘工作。主要内容是在陆地建立控制网和进行水下地形测绘。水下地形测绘包括测深点定位、水深测量、水位观测和绘图。测深点定位的方法有断面索法、经纬仪或平板仪前方交会法、六分仪后方交会法、全站式速测仪极坐标法、无线电定位法、水下声学定位和差分GPS定位法等。水深测量采用测深杆、测深锤和回声测深仪等器具。水底高程是根据水深测量和水位观测成果计算，最后用等深线(或称等高线)表示水底的地形情况。

在水利水电工程建设中，特别是水电站导流隧洞在经过多年的河水冲刷后，底板常常被推移质磨损，在闸门底部砼及基岩之间出现大面积掏空，形成较大渗漏通道，将严重影响导流洞下闸及封堵施工，但是水电站导流隧洞底部的水流情况复杂，在流速较大、水流紊乱的河道，为了了解水下底板的冲刷情况，需进行水下地形测量，但是由于安全问题，一般测量船只不能开展此项工作，同时由于水流条件复杂，水中气泡较多，不是均质水体，也不能应用超声波等方法进行测量。目前，对上述这种情况的水下地形一般都采用抛石测量。但是由于抛石的不规则、抛石比重太小，同时绳索受到紊乱水流的影响，不能拉直，从而使测量难度变得很大，同时测量的结果也不很准确，容易出现绳索在复杂水情下不能够保持竖直并且容易被水流冲歪导致预计测量部位与实际测量部位不一致的技术问题。

现有专利文献中，中国实用新型专利，申请号：CN201520428710.4，申请日：2015-06-19，内容摘要：本实用新型公开了一种简易测量装置，尤其是公开了一种用于复杂水流条件下水下地形的简易测量装置，属于水利水电建筑工程用工艺装备设计制造技术领域。提供一种操作简单、测量结果准确的用于复杂水流条件下水下地形的简易测量装置。所述简易测量装置包括坠体、驱动机构和测量机构，所述驱动机构和所述测量机构的下端分别与所述的坠体固定连接；测量过程中，所述的坠体通过所述的驱动机构沿需要测量的水下地形移动，不同部位的水下地形状况通过所述的测量机构测量。

上述现有技术虽然能够进行水下不同部位地形的测量，但并没有解决在复杂水情下能够保持竖直并且不被水流冲歪导致预计测量部位与实际测量部位不一致的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，用于解决现有技术中难于测量水电站导流隧洞底部水下地形的技术问题；同时，本实用新型还能解决在复杂水情下绳索不能够保持竖直并且容易被水流冲歪导致预计测量部位与实际测量部位不一致的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，为解决现有测量装置难于测量水电站导流隧洞底部水下地形以及在复杂水情下绳索不能够保持竖直并且容易被水流冲歪导致预计测量部位与实际测量部位不一致的问题，包括固定架、设置在固定架上的测量支架以及设置在测量支架上的测量杆，所述测量杆包括内部中空的伸缩杆以及设置在伸缩杆顶部的刻度尺，伸缩杆的底端固定连接有用于带动伸缩杆伸长的坠体，所述刻度尺上设置的尺片的零刻度端穿过伸缩杆的空腔与坠体连接。

本导流洞地下水形简易测量装置的工作原理为：首先将测量支架安装到固定架上，然后将固定架固定到导流隧洞闸门的顶部，然后将测量杆安装到测量支架上，然后放下坠体，使坠体带动伸缩杆向下延伸到达水底，在伸缩杆下延的过程中，刻度尺的尺片同时由坠体带动伸长，在坠体到达水底后，便可以在刻度尺的尺片上读取水底到刻度尺的高度H1，然后移动固定架在闸门顶部的位置，分别测量到水底到刻度尺的高度H2、H3、Hn，最后根据H1、H2、H3、Hn进行水下地形的描绘，使用H1、H2、H3、Hn加上坠体的高度h再减去刻度尺到水闸底部的距离L，便能够得到闸门底部冲坑深度数据数据，进而绘制冲坑示意图，然后通过向上拉动尺片带动坠体以及伸缩杆向上伸缩进行仪器的收回；本测量过程中，采用伸缩杆代替传统的绳索进行坠体的连接，而将刻度尺的尺片设置在伸缩杆的空腔内，使得在坠体下降到水底的过程中，由于伸缩杆的顶部固定在测量支架上，能够在水流的冲击下依然保持竖直下落，能够准确地下落到预计测量的部位，不会像绳索那样出现被水流冲击而改变下落轨道的情况，减少了测量误差，并且伸缩杆的结构也方便携带和使用，值得说明的是，此处的固定架和测量支架均可以通过常规支架完成，刻度尺不单单理解为常规的刻度卷尺，刻度尺结构为带有能够随着坠体一起下落的尺片以及固定在测量杆上的用于收纳尺片的收纳装置，此处尺片可以为带有刻度的绳索或者钢丝，收纳装置可以为卷线轴或者收纳盒。

进一步的，为了保证实现伸缩杆的伸缩功能以及与测量支架的连接，所述伸缩杆包括顶端套管以及嵌套连接在顶端套管内的中间套管，所述测量支架上设有连接环，所述顶端套管的顶部外壁上设有卡环a，顶端套管的底部内壁上设有承重环a，顶端套管的底部外壁上设有限位环a，所述中间套管的顶部外壁上设有卡环b，中间套管的底部内壁上设有承重环b，中间套管的底部外壁上设有限位环b，所述顶端套管插入连接环内并通过卡环a与连接环卡接搭接在测量支架上，所述中间套管位于顶端套管的空腔内并且能够在空腔内上下移动，中间套管通过卡环b与承重环a的卡接以及限位环b与承重环a的卡接保持与顶端套管一体连接；值得说明的是，中间套管和顶端套管之间的关系为中间套管的外壁与顶端套管的内壁之间存在一小段缝隙，这段缝隙由卡环b填充，同时限位环b位于承重环a的下方，在中间套管在顶端套管内向下移动时，在卡环b 卡接到承重环a时，中间套管停止下移达到向下的限位；在中间套管在顶端套管内向上移动时，在限位环b抵靠到承重环a时，中间套管停止上移达到向上的限位，若再向上拉动中间套管，则中间套管和定端套管一起上移。

进一步的，为了使得中间套管具有更好的伸缩范围，中间套管与所述坠体之间通过中间管组件连接；所述中间管组件由与中间套管结构相同且直径依次递减的中间套管a、中间套管b、中间套管n相互套接组成。

进一步的，为了方便尺片的收纳，刻度尺包括设置在所述卡环a上的卷线轴，卷线轴上设有转轴把手，所述尺片缠绕在卷线轴上，卷线轴通过转动转轴把手收放尺片。

进一步的，为了方便固定架的安装以及适应不同宽度的闸门，所述固定架包括固定梁和调节夹件，所述调节夹件包括呈L型连接的夹持臂以及连接臂，连接臂上沿着长度方向等距设有至少两个连接孔，所述固定梁的两端均设有用于容纳连接臂的通管，每个通管对称插入两个调节夹件，固定梁上设有位于通腔上方并且与通腔连通的通孔，连接臂分别从通管两端对称插入通管内并通过螺钉插入通孔、连接孔与固定梁固定；需要注意的是，固定梁用于放置在闸门顶部，调节夹件用于夹持在闸门的顶部侧壁上，调节夹件沿着固定梁的长度方向对称设置在固定梁的两端，形成两个用于夹持的夹持手，并且可以通过调整连接臂插入通管的深度进行夹持宽度的调节，来适应不同规格的闸门。

进一步的，为了方便移动测量支架在闸门上的位置，所述测量支架包括滑座、连接在滑座顶部的空心钢管以及与空心钢管连接的支撑臂，所述固定梁的侧壁上滑轨，滑座通过与滑轨配合连接在固定梁上滑动，所述空心钢管上设有圆孔，支撑臂上设有螺纹孔，支撑臂插入空心钢管的管腔内并通过螺钉插入圆孔、螺纹孔与空心钢管固定。所述支撑臂可以再滑座上滑动，方便调节测量位置，不需要专门移动重新安装固定架，而且可以通过调整支撑臂插入空心钢管的深度来调整支撑臂的伸出长度，以便测量。

进一步的，所述顶端套管、中间套管以及底端套件的材质为玻纤增强尼龙66或PC/ABS复合塑料，坠体的材质为铁、钢或铅。

进一步的，所述尺片为标有刻度的尼龙绳。

进一步的，所述测量支架的夹持臂上设有防滑橡胶。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型采用伸缩杆代替传统的绳索进行坠体的连接，而将刻度尺的尺片设置在伸缩杆的空腔内，使得在坠体下降到水底的过程中，由于伸缩杆的顶部固定在测量支架上，能够在水流的冲击下依然保持竖直下落，能够准确地下落到预计测量的部位，不会像绳索那样出现被水流冲击而改变下落轨道的情况，减少了测量误差。

(2)本实用新型通过调整连接臂插入通管的深度进行夹持宽度的调节，能够适应不同宽度规格的闸门。

(3)本实用新型支撑臂可以再滑座上滑动，方便调节测量位置，不需要专门移动重新安装固定架，而且可以通过调整支撑臂插入空心钢管的深度来调整支撑臂的伸出长度，方便测量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型伸缩杆的剖视结构示意图。

图中：1-伸缩杆；2-坠体；3-尺片；4-顶端套管；5-中间套管；6-连接环； 7-卡环a；8-承重环a；9-限位环a；10-卡环b；11-承重环b；12-限位环b；13- 卷线轴；14-转轴把手；15-固定梁；16-夹持臂；17-连接臂；18-连接孔；19-通管；20-通孔；21-滑座；22-空心钢管；23-支撑臂；24-滑轨；25-圆孔；26-螺纹孔；27-防滑橡胶。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例1：

如图1、图2所示，一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，包括固定架、设置在固定架上的测量支架以及设置在测量支架上的测量杆，测量杆包括内部中空的伸缩杆1以及设置在伸缩杆1顶部的刻度尺，伸缩杆1的底端固定连接有用于带动伸缩杆1伸长的坠体2，刻度尺上设置的尺片3的零刻度端穿过伸缩杆1的空腔与坠体2连接；在使用过程中，首先将测量支架安装到固定架上，然后将固定架固定到导流隧洞闸门的顶部，然后将测量杆安装到测量支架上，然后放下坠体2，使坠体2带动伸缩杆1向下延伸到达水底，在伸缩杆1下延的过程中，刻度尺的尺片3同时由坠体2带动伸长，在坠体2到达水底后，便可以在刻度尺的尺片3上读取水底到刻度尺的高度H1，然后移动固定架在闸门顶部的位置，分别测量到水底到刻度尺的高度H2、H3、Hn，最后根据H1、H2、H3、Hn进行水下地形的描绘，使用H1、H2、H3、Hn加上坠体的高度h再减去刻度尺到水闸底部的距离L，便能够得到闸门底部冲坑深度数据数据，进而绘制冲坑示意图，然后通过向上拉动尺片3带动坠体2以及伸缩杆1向上伸缩进行仪器的收回；本测量过程中，采用伸缩杆1代替传统的绳索进行坠体2的连接，而将刻度尺的尺片3设置在伸缩杆1的空腔内，使得在坠体2下降到水底的过程中，由于伸缩杆1的顶部固定在测量支架上，能够在水流的冲击下依然保持竖直下落，能够准确地下落到预计测量的部位，不会像绳索那样出现被水流冲击而改变下落轨道的情况，减少了测量误差，并且伸缩杆1的结构也方便携带和使用，值得说明的是，此处的固定架和测量支架均可以通过常规支架完成，刻度尺不单单理解为常规的刻度卷尺，刻度尺结构为带有能够随着坠体2一起下落的尺片3以及固定在测量杆上的用于收纳尺片3的收纳装置，尺片3为带有刻度的绳索或者钢丝，收纳装置为卷线轴13或者收纳盒。

实施例2：

为了保证实现伸缩杆1的伸缩功能以及与测量支架的连接，伸缩杆1包括顶端套管4以及嵌套连接在顶端套管4内的中间套管5，所述测量支架上设有连接环6，所述顶端套管4的顶部外壁上设有卡环a7，顶端套管4的底部内壁上设有承重环a8，顶端套管4的底部外壁上设有限位环a9，所述中间套管5的顶部外壁上设有卡环b10，中间套管5的底部内壁上设有承重环b11，中间套管 5的底部外壁上设有限位环b12，所述顶端套管4插入连接环6内并通过卡环a7 与连接环6卡接搭接在测量支架上，中间套管5位于顶端套管4的空腔内并且能够在空腔内上下移动，中间套管5通过卡环b10与承重环a8的卡接以及限位环b12与承重环a8的卡接保持与顶端套管4一体连接；值得说明的是，中间套管5和顶端套管4之间的关系为中间套管5的外壁与顶端套管4的内壁之间存在一小段缝隙，这段缝隙由卡环b10填充，同时限位环b12位于承重环a8的下方，在中间套管5在顶端套管4内向下移动时，在卡环b10卡接到承重环a8时，中间套管5停止下移达到向下的限位；在中间套管5在顶端套管4内向上移动时，在限位环b12抵靠到承重环a8时，中间套管5停止上移达到向上的限位，若再向上拉动中间套管5，则中间套管5和定端套管一起上移；为了使得中间套管5具有更好的伸缩范围，中间套管5与所述坠体2之间通过中间管组件连接；所述中间管组件由与中间套管5结构相同且直径依次递减的中间套管a、中间套管b、中间套管n相互套接组成。

实施例3：

为了方便尺片3的收纳，刻度尺包括设置在所述卡环a7上的卷线轴13，卷线轴13上设有转轴把手14，所述尺片3缠绕在卷线轴13上，卷线轴13通过转动转轴把手14收放尺片3；尺片3为标有刻度的尼龙绳。

实施例4：

为了方便固定架的安装以及适应不同宽度的闸门，所述固定架包括固定梁 15和调节夹件，所述调节夹件包括呈L型连接的夹持臂16以及连接臂17，连接臂17上沿着长度方向等距设有至少两个连接孔18，所述固定梁15的两端均设有用于容纳连接臂17的通管19，每个通管19对称插入两个调节夹件，固定梁15上设有位于通腔上方并且与通腔连通的通孔20，连接臂17分别从通管19 两端对称插入通管19内并通过螺钉插入通孔20、连接孔18与固定梁15固定；需要注意的是，固定梁15用于放置在闸门顶部，调节夹件用于夹持在闸门的顶部侧壁上，调节夹件沿着固定梁15的长度方向对称设置在固定梁15的两端，形成两个用于夹持的夹持手，并且可以通过调整连接臂17插入通管19的深度进行夹持宽度的调节，来适应不同规格的闸门；为了方便移动测量支架在闸门上的位置，所述测量支架包括滑座21、连接在滑座21顶部的空心钢管22以及与空心钢管22连接的支撑臂23，所述固定梁15的侧壁上滑轨24，滑座21通过与滑轨24配合连接在固定梁15上滑动，所述空心钢管22上设有圆孔25，支撑臂23上设有螺纹孔26，支撑臂23插入空心钢管22的管腔内并通过螺钉插入圆孔25、螺纹孔26与空心钢管22固定。所述支撑臂23通过与滑轨24的滑动连接在滑座21上滑动，方便调节测量位置，不需要专门移动重新安装固定架，通过调整支撑臂23插入空心钢管22的深度来调整支撑臂23的伸出长度，方便测量。

实施例5：

顶端套管4、中间套管5以及底端套件的材质为玻纤增强尼龙66，坠体2 的材质为铅；测量支架的夹持臂16上设有防滑橡胶27。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，包括固定架、设置在固定架上的测量支架以及设置在测量支架上的测量杆，其特征在于：所述测量杆包括内部中空的伸缩杆(1)以及设置在伸缩杆(1)顶部的刻度尺，伸缩杆(1)的底端固定连接有用于带动伸缩杆(1)伸长的坠体(2)，所述刻度尺上设置的尺片(3)的零刻度端穿过伸缩杆(1)的空腔与坠体(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述伸缩杆(1)包括顶端套管(4)以及嵌套连接在顶端套管(4)内的中间套管(5)，所述测量支架上设有连接环(6)，所述顶端套管(4)的顶部外壁上设有卡环a(7)，顶端套管(4)的底部内壁上设有承重环a(8)，顶端套管(4)的底部外壁上设有限位环a(9)，所述中间套管(5)的顶部外壁上设有卡环b(10)，中间套管(5)的底部内壁上设有承重环b(11)，中间套管(5)的底部外壁上设有限位环b(12)，所述顶端套管(4)插入连接环(6)内并通过卡环a(7)与连接环(6)卡接搭接在测量支架上，所述中间套管(5)位于顶端套管(4)的空腔内并且能够在空腔内上下移动，中间套管(5)通过卡环b(10)与承重环a(8)的卡接以及限位环b(12)与承重环a(8)的卡接保持与顶端套管(4)一体连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述中间套管(5)与所述坠体(2)之间通过中间管组件连接；所述中间管组件由与中间套管(5)结构相同且直径依次递减的中间套管a、中间套管b、中间套管n相互套接组成。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述刻度尺包括设置在所述卡环a(7)上的卷线轴(13)，卷线轴(13)上设有转轴把手(14)，所述尺片(3)缠绕在卷线轴(13)上，卷线轴(13)通过转动转轴把手(14)收放尺片(3)。

5.根据权利要求4所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述固定架包括固定梁(15)和调节夹件，所述调节夹件包括呈L型连接的夹持臂(16)以及连接臂(17)，连接臂(17)上沿着长度方向等距设有至少两个连接孔(18)，所述固定梁(15)的两端均设有用于容纳连接臂(17)的通管(19)，每个通管(19)对称插入两个调节夹件，固定梁(15)上设有位于通管(19)上方并且与通管(19)连通的通孔(20)，连接臂(17)分别从通管(19)两端对称插入通管(19)内并通过螺钉插入通孔(20)、连接孔(18)与固定梁(15)固定。

6.根据权利要求5所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述测量支架包括滑座(21)、连接在滑座(21)顶部的空心钢管(22)以及与空心钢管(22)连接的支撑臂(23)，所述固定梁(15)的侧壁上滑轨(24)，滑座(21)通过与滑轨(24)配合连接在固定梁(15)上滑动，所述空心钢管(22)上设有圆孔(25)，支撑臂(23)上设有螺纹孔(26)，支撑臂(23)插入空心钢管(22)的管腔内并通过螺钉插入圆孔(25)、螺纹孔(26)与空心钢管(22)固定。

7.根据权利要求6所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述顶端套管(4)、中间套管(5)的材质为玻纤增强尼龙66或PC/ABS复合塑料，所述坠体(2)的材质为铁、钢或铅。

8.根据权利要求7所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述尺片(3)为标有刻度的尼龙绳。

9.根据权利要求8所述的一种用于导流洞门槽水下地形的简易测量装置，其特征在于：所述测量支架的夹持臂(16)上设有防滑橡胶(27)。