CN214502607U - 桥墩水下冲刷状况监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥墩水下冲刷状况监测装置，所述桥墩水下冲刷状况监测装置包括监测系统和辅助装置；所述监测系统包括声纳仪、线缆、控制及报警装置、保护罩、安装杆；所述安装杆将声纳仪伸入接近水底位置，通过所述声纳测距判断桥墩下方水流冲刷情况；所述辅助装置对所述安装杆具有固定、牵引与平移功能，所述安装杆固定连接在平移装置上，在电动牵引装置作用下，沿所述滑轨平移到桥墩下的不同位置，一台声纳可以监测桥墩下多处位置；信号传输到控制系统处理，发现异常时自动声光报警。

Description

桥墩水下冲刷状况监测装置

技术领域

本实用新型涉及水下声纳测距技术领域，特别是涉及一种桥墩水下冲刷状况监测装置。

背景技术

江河大桥的桥墩周围容易被流水漩涡冲刷，使桥梁基础旁河床产生深坑，导致桥梁的承载能力降低，可能出现桥梁损毁，需要定期探测或一直监测。

声纳利用水中声波对水下目标进行探测和通信的电子设备，声纳主动地发射超声波，然后收测水中目标反射的回波进行计算，可以帮助测量水深。

现有的技术有采用声纳探测冲刷程度，但是对声纳的安装方法与结构不同，有的结构比较复杂，制作成本高、重量大；有的外观不够简洁光滑，导致容易挂住水草杂物，从而对声波造成干扰；还有的探杆与探头不同轴，偏心距导致扭转力矩；有的材料选择对水底腐与冲刷考虑不足；还有探测仪完全固定安装在桥墩，无法兼顾监测其它地方，在一个桥墩安装多个探测仪才行，制造和维护成本高，线缆多，信号处理量大。

为此，需要提供一种更先进的桥墩水下冲刷状况监测技术，以能够克服现有技术中声纳监测所存在的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种桥墩水下冲刷状况监测装置，以克服现有技术中所存在的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型桥墩水下冲刷状况监测装置包括监测系统和辅助装置；

所述监测系统包括声纳仪、线缆、控制及报警装置、保护罩、安装杆；

所述辅助装置包括卷扬机、钢丝绳、定滑轮、限位装置、滑轨、滑块、滚轮、凸棱；

其中，所述安装杆把声纳仪伸至接近水底，通过测距判断桥墩下方冲刷深浅；所述辅助装置对安装杆具有连接、牵引与平移功能，所述安装杆可以沿滑轨平移到桥墩下的不同位置，声纳可以监测桥墩下多处位置，低成本，高效率。

优选地，所述滑轨水平地安装固定在桥墩壁上，所述滑块与滑轨连接且能够光滑滑动，具有承载和导向作用，所述安装杆与滑块固定连接，保持安装杆垂直向下。

优选地，所述滑轨有上下两条，在滑轨末端有机械限位装置，上方滑块固定连接滚轮，承载测试系统的主要重力，减小滑动摩擦，移动更加灵活。

优选地，下方滑轨的外表面有凹槽，所述钢丝绳在凹槽中滑行。

优选地，所述安装杆与钢丝绳固定连接，钢丝绳的两个端头绕过定滑轮变向，与桥墩上方的同一台长轴卷扬机连接，分别在卷扬机两端反向绕，所述卷扬机可以正反转，牵引所述安装杆沿滑轨往复移动。

优选地，所述安装杆的下端固定连接保护罩，所述保护罩是中空的且向下敞口，内部安装固定声纳仪，所述声纳仪的线缆向上通过保护罩与安装杆的内孔，电连接到控制及报警装置；水下部件选择不锈钢或部分采用尼龙、ABS等材料，但不限于这几种材料。

优选地，所述保护罩外壳设计简洁光滑，不易挂水草杂物，保护声纳仪不受水流泥沙冲击；初始安装时，所述声纳仪与水底保持一定有效距离，当距离超越设定值时声光报警。

本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本实用新型提供的桥墩水下冲刷状况监测装置，声纳固定在距离水底河床的一定位置，进行准确测距，判断冲刷情况，反馈信息显示并且报警；声纳的安装结构简单，保护罩的可靠性好，外观光滑不容易勾挂物，避免干扰声波发收；最主要的是：仅使用一套测试系统，通过沿滑轨水平位置移动，能够连续测试桥墩下的不同位置，节省一次性投资与安装维护费用，减小线缆及多路信号处理工作量。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施方式中桥墩水下冲刷状况监测装置的结构示意图；

图2为图1的左视图示意图；

图3为图1的左视图的局部示意图；

附图标记说明

1桥柱，2桥墩，3辅助装置，31卷扬机，32钢丝绳，33定滑轮，34限位装置，35滑轨，36滑块，37滚轮，38凸棱，4监测系统，41安装杆，42 保护罩，43声纳，44线缆，45控制及报警装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种桥墩水下冲刷状况监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，采用在距离水底河床的一定位置固定声纳仪，进行准确测距，判断冲刷情况；仅使用一套测试系统，通过移动，能够连续测试桥墩下的不同位置，节省一次性投资与安装维护费用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-图3所示，所述桥墩水下冲刷状况监测装置包括监测系统4和辅助装置3；所述监测系统包括声纳仪43、线缆44、控制及报警装置45、保护罩42、安装杆41；所述辅助装置包括卷扬机31、钢丝绳32、定滑轮33、限位装置34、滑轨35、滑块36、滚轮37、凸棱38；其中，安装杆41把声纳43 仪伸至接近水底河床，通过测距判断桥墩2下方冲刷深浅；安装杆41可以沿滑轨35平移到桥墩周围不同位置，声纳43可以监测桥墩2下多处位置，低成本，高效率。

本实施方案中，所述保护罩42外壳设计简洁光滑，不易挂水草杂物，也保护声纳仪不受水流泥沙冲击；由于水下工作，材料耐腐蚀性能要好，采用如 316L不锈钢，或是ABS、尼龙之类非金属制成，保护罩设计大致呈“窝头状”。

本实用新型提供的桥墩水下冲刷状况监测装置，所述声纳仪43固定安装在保护罩42内部，所述声纳竖直向下正对水底，所述保护罩对声纳起保护作用，声纳43的电源与信号线缆44通过安装杆41的空心管内部，引至上方，与相关电控装置以及报警器连接；所述线缆包括供电线缆与信号线，将信号数据传输到水面以上控制系统，当所测距离异常时自动声光报警。

优选地，所述安装杆的下端固定连接保护罩，所述保护罩是中空的且向下敞口，内部安装固定声纳仪，所述声纳仪与水底保持一个初始安装距离。

本实施方案中，所述保护罩42与安装杆41之间通过螺纹与密封带固定连接，设置防松机构；所述安装杆41最上方有吊耳，方便安装与提降安装杆41 及保护罩42。

优选地，所述滑轨有上下两条，在滑轨35末端有机械限位装置34，上方滑块36固定连接滚轮37，承载测试系统的主要重力，减小滑动摩擦，移动更加灵活。

所述滑轨水平地安装固定在桥墩2侧壁上，所述滑块与滑轨配合且能够光滑滑动，具有承载和导向作用，所述安装杆与滑块固定连接，保持安装杆垂直；下方滑轨的外表面有凹槽，所述钢丝绳在凹槽中滑行。

在本实用新型的一个具体实施方式中，如图3所示，在所述安装杆上两处位置焊接固定有两个滑块36，所述滑块分别与对应所述滑轨35滑动配合；在上方的滑块36处，设置滚轮37能够沿着所述滑轨35上方滚动；所述钢丝绳 32与安装杆固定连接，能够牵引所述安装杆水平移动；为了减小摩擦力，保护主体材料，在安装杆一侧固定两个凸棱38，分别与上下滑轨35接触滑动摩擦，但接触面很小，所以摩擦力很小，钢丝绳位于下方滑轨侧面的凹槽中，沿不锈钢凹槽滑动摩擦，在转弯弧时不至于摩擦桥墩壁；在滑轨在末端都设置有限位装置，机械限位和光电传感可同时使用。

本领域技术人员可以理解的是，两条滑轨均固定在桥墩壁上，焊接或者通过预埋板的螺栓固定，采用防腐性能较好的316L等不锈钢材料，但不限于316L 材料。

优选地，所述安装杆与钢丝绳固定连接，钢丝绳的两端头绕过定滑轮变向，与桥墩上方的卷扬机连接，所述卷扬机可以正反转，牵引所述安装杆沿滑轨往复移动。

本实施方案中，所述钢丝绳32两端分别位于桥墩的两侧，分别通过定滑轮33变向，向上到达某一位置(超过洪讯期水淹的高度)，与同一台电动长轴卷扬机31连接，但两端在卷扬机31上是反绕的，一端牵引另一端就放松钢丝绳，所述卷扬机支腿固定安装在桥墩2上方，从而牵引安装杆与保护罩做水平移动，因此该移动是可以往复的，能够监测桥墩2周围水下较大范围的冲刷情况，声纳在何处检测到的距离如果大幅变化，距离明显超过设定值，可能意味着是否有深坑，控制系统就自动报警。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.桥墩水下冲刷状况监测装置，其特征在于，所述桥墩水下冲刷状况监测装置包括监测系统和辅助装置；

所述监测系统包括声纳仪、线缆、控制及报警装置、保护罩、安装杆；

所述辅助装置包括卷扬机、钢丝绳、定滑轮、限位装置、滑轨、滑块、滚轮、凸棱；

其中，所述安装杆把声纳仪伸至接近水底，通过测距判断桥墩下方冲刷深浅；浸入水下的部件采用防腐防锈材料，所述安装杆可以沿滑轨绕桥墩周边移动，声纳可以监测桥墩下多处位置。

2.根据权利要求1所述的桥墩水下冲刷状况监测装置，其特征在于，所述滑轨水平地安装固定在桥墩壁上，所述滑块与滑轨配合且能够光滑滑动，具有承载和导向作用，所述安装杆与滑块固定连接，保持安装杆垂直。

3.根据权利要求1所述的桥墩水下冲刷状况监测装置，其特征在于，所述滑轨有上下两条，在滑轨末端有机械限位装置，上方滑块固定连接滚轮，承载测试系统的主要重力，减小滑动摩擦。

4.根据权利要求3所述的桥墩水下冲刷状况监测装置，其特征在于，下方滑轨的外表面有凹槽，所述钢丝绳在凹槽中滑行。

5.根据权利要求1所述的桥墩水下冲刷状况监测装置，其特征在于，所述安装杆与钢丝绳固定连接，钢丝绳的两个端头绕过定滑轮变向，与桥墩上方的同一台长轴卷扬机连接，分别在卷扬机两端反向绕，所述卷扬机可以正反转，牵引所述安装杆沿滑轨往复移动。

6.根据权利要求1所述的桥墩水下冲刷状况监测装置，其特征在于，所述安装杆的下端固定连接保护罩，所述保护罩是中空的且向下敞口，内部安装固定声纳仪，所述声纳仪的线缆向上通过保护罩与安装杆的内孔，电连接到控制及报警装置，水下部件选择不锈钢与ABS材料。

Images