掃床測(cè)深儀sweeping sounder

1、掃床測(cè)深儀sweeping sounder1 掃床設(shè)備掃床設(shè)備主要由測(cè)深桿及其套管、固定橫桿、固定裝置、鋼絲絞車及鋼絲繩等四部分構(gòu)成。掃床設(shè)備平、立面圖見(jiàn)圖1、圖2。 圖1 掃床設(shè)備平面圖 圖2 掃床設(shè)備立面圖1.1 測(cè)深桿及其套管測(cè)深桿共2根，左右對(duì)稱布置于掃床船頭兩側(cè)，兩根測(cè)深桿規(guī)格、材質(zhì)、型號(hào)和長(zhǎng)度等一樣。每根測(cè)深桿全長(zhǎng)5m，由測(cè)深桿頭、彈簧及下、中、上部測(cè)深桿和套管等6部分組成。測(cè)深桿及其套管見(jiàn)圖3。圖3 測(cè)深桿及其套管圖 測(cè)深桿頭及彈簧測(cè)深桿頭及彈簧全長(zhǎng)0.5m，其中測(cè)深桿頭長(zhǎng)0.3m，彈簧長(zhǎng)0.2m；桿頭采用35#空心圓形鋼管，彈簧采用10 C-型，并與測(cè)深桿頭、下部測(cè)深桿接頭焊接

2、組成一整體。 下、中、上部測(cè)深桿下、中、上部測(cè)深桿均采用1.5m長(zhǎng)45空心無(wú)縫鋼管。下、中部測(cè)深桿兩端內(nèi)壁做成粗牙，以與下、中部測(cè)深桿接頭相連；上部測(cè)深桿底部?jī)?nèi)壁也做成粗牙與上部測(cè)深桿接頭連接，頂部安裝一鋼絲滑輪及滑輪軸心，以固定鋼絲滑輪和改變鋼絲方向，滑輪軸心采用35# M10×45規(guī)格。 測(cè)深桿套管測(cè)深桿套管采用60空心無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)1.5m。套管通過(guò)螺栓固定測(cè)深桿，測(cè)深桿套管固定于固定裝置上。1.2 固定橫桿固定橫桿分上、下部固定橫桿，材質(zhì)均相同，采取套管搭接方式，實(shí)際掃床過(guò)程中，可根據(jù)掃床船寬度決定采用幾節(jié)固定橫桿。固定橫桿每節(jié)長(zhǎng)1.5m，采用25空心無(wú)縫鋼管；套管長(zhǎng)1.5m，

3、采用40空心無(wú)縫鋼管，固定橫桿及其套管上每隔10cm均設(shè)有13圓孔，以連接成一整體。上部固定橫桿通過(guò)鐵扣固定于兩根測(cè)深桿頂部，下部固定橫桿通過(guò)螺栓固定于固定裝置上，使掃床設(shè)備成為一剛性整體。1.3 固定裝置固定裝置通過(guò)自身螺栓固定于掃床船船頭兩側(cè)，與掃床船形成一固定整體，再通過(guò)豎桿緊固壓板扣緊測(cè)深桿使掃床架整體穩(wěn)定。固定裝置主要包含上部壓板、側(cè)部壓板、側(cè)部定位壓板及2塊加強(qiáng)筋板，其材質(zhì)均采用鋼板。如圖4所示。上部壓板和側(cè)部壓板尺寸均為30×30×1cm（長(zhǎng)×寬×厚），側(cè)部定位壓板尺寸為30×10×1cm（長(zhǎng)×寬×厚

4、），加強(qiáng)筋板采用1cm厚鋼板加工而成。圖4 固定裝置示意圖1.4 鋼絲絞車、鋼絲繩鋼絲絞車采用AW CB/T3468-92規(guī)格，鋼絲繩采用4規(guī)格，掃床時(shí)，鋼絲繩一端系于掃床船系纜樁上，另一端固定于鋼絲絞車上；穿過(guò)兩測(cè)深桿底部的繃緊的鋼絲繩即為掃桿。2 設(shè)備安裝掃床設(shè)備的安裝，主要是將由測(cè)深桿及套管、固定橫桿、固定裝置、鋼絲絞車等組成的剛性結(jié)構(gòu)和由掃桿（鋼絲繩）構(gòu)成的柔性結(jié)構(gòu)裝配成一整體安裝到掃床船上。2.1 安裝固定裝置將固定裝置上部壓板緊貼掃床船甲板，側(cè)部壓板緊貼船舷，然后擰緊上部壓板定位螺栓和側(cè)部壓板定位絲桿即可。 2.2 裝配下部固定橫桿裝配下部固定橫桿時(shí)，應(yīng)根據(jù)掃床船寬度決定采用幾節(jié)固

5、定橫桿；將橫桿及其套管連接好后，插入固定裝置上部壓板上的預(yù)留管內(nèi)并擰緊螺栓即完成。 2.3 裝配測(cè)深桿裝配測(cè)深桿包含組裝測(cè)深桿和固定測(cè)深桿兩方面內(nèi)容。裝配測(cè)深桿分為三個(gè)步驟，第一步：將測(cè)深底桿、彈簧、下、中、上部測(cè)深桿連接好；第二步：將鋼絲繩穿入已裝配好的測(cè)深桿，也可以在連接測(cè)深桿的同時(shí)穿入鋼絲繩；第三步：將穿有鋼絲繩的測(cè)深桿插入測(cè)深桿套管內(nèi)并擰緊螺栓固定。固定測(cè)深桿也分為三個(gè)步驟，第一步：將裝配好的測(cè)深桿放入豎桿緊固壓板內(nèi)，然后擰緊螺栓；第二步，根據(jù)設(shè)計(jì)航深、掃床水位與設(shè)計(jì)水位之差值確定掃床水深，其公式為：=+-掃床水深；設(shè)計(jì)航深；掃床水位；設(shè)計(jì)水位根據(jù)測(cè)深桿上的刻度，通過(guò)松動(dòng)測(cè)深桿套管上的

6、螺栓，往上或往下移動(dòng)測(cè)深桿，使測(cè)深桿在水面下的長(zhǎng)度等于掃床水深后，再擰緊螺栓；第三步，將鋼絲繩的一端用八字方式系于船舶系纜樁上，鋼絲繩的另一端卷入鋼絲絞車上。2.4 裝配上部固定橫桿裝配固定上部固定橫桿工序大致和裝配固定下部固定橫桿相同，首先，根據(jù)兩測(cè)深桿之間的距離（掃床架寬度）連接好上部固定橫桿，然后再用鐵扣將其與兩測(cè)深桿頂部連接好。2.5 鋼絲繩的裝配 鋼絲繩的裝配是指鋼絲繩的一端穿過(guò)裝配好的測(cè)深桿中后又穿過(guò)另一裝配好的測(cè)深桿，然后以八字方式系于掃床船系纜樁上，最后通過(guò)鋼絲絞車上的手柄搖動(dòng)鋼絲絞車直至鋼絲繩繃緊為止。3 掃床原理及方式3.1 掃床原理從整體上說(shuō)，由測(cè)深桿及其套管、固定裝置、

7、固定橫桿及其套管組裝而成的掃床設(shè)備是一剛性結(jié)構(gòu)，它和掃床船渾然構(gòu)成一整體；但穿過(guò)兩根測(cè)深桿的鋼絲繩又是一柔性結(jié)構(gòu)。在掃床過(guò)程中，若掃桿（兩測(cè)深桿底部間的鋼絲繩）受到外力作用時(shí)，鋼絲繩就會(huì)發(fā)生位移，根據(jù)鋼絲繩（柔性結(jié)構(gòu)）發(fā)生位移則可判斷所掃航槽存在淺點(diǎn)。當(dāng)掃到淺點(diǎn)（障礙物）瞬間，如障礙物位于兩測(cè)深桿之間，此時(shí)，因掃床架連同鋼絲繩以船速向前或向后運(yùn)動(dòng)，故障礙物將給鋼絲繩一個(gè)向后或向前的拉力，由于鋼絲繩一端固定于系纜樁，則連接鋼絲絞車端的鋼絲繩必將產(chǎn)生位移量，記錄相應(yīng)的位置及大致位移量，通過(guò)這種辦法可判斷檢測(cè)到淺點(diǎn)；若測(cè)深桿附近存在淺點(diǎn)（障礙物），除連接鋼絲絞車端的鋼絲繩受到拉力將產(chǎn)生一段位移外，測(cè)

8、深桿還將發(fā)出響聲。3.2 掃床方式掃床方式一般有正掃和倒掃兩種，正掃包括逆流正掃和順流正掃，正掃時(shí)掃床方向與掃床船航行方向一致；倒掃主要是指掃床船順流而退進(jìn)行的掃床，即逆流倒掃，掃床方向與掃床船航行方向相反。掃床時(shí)，應(yīng)根據(jù)航槽寬度和掃桿寬度決定掃測(cè)幾線，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，相臨掃床區(qū)域?qū)挾缺仨氈睾?.51.0m。掃床軌跡可用前方交會(huì)法測(cè)出，即掃床船上人員每隔1020m打一次信號(hào)旗，岸上2臺(tái)經(jīng)緯儀的觀測(cè)人員同時(shí)讀下目標(biāo)（一般是上部橫桿的中部）角度，然后計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，將計(jì)算出的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)放到施工圖上并用直線連接即得掃床軌跡線。4 設(shè)備的適用范圍貴州省河流皆為山區(qū)河流，航道等級(jí)多為級(jí)、級(jí)，航寬均在20

9、左右，航深介于0.81.6之間。設(shè)備的測(cè)深桿全長(zhǎng)5.0，由于掃床時(shí)測(cè)深桿受力最大，考慮掃床設(shè)備的穩(wěn)定、所檢測(cè)的航深、掃床水位，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況決定本設(shè)備的最大掃床深度為2.5，即測(cè)深桿在水面下、水面上的長(zhǎng)度各為2.5；掃床船不宜選用苯大形，宜選用機(jī)動(dòng)靈活形，結(jié)合航行于貴州山區(qū)河流的船舶的實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況，將設(shè)備的最大掃床寬度定為4.5；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況，采用逆流倒掃方式時(shí)，掃床船最大速度宜為14（3.89）；采用逆流、順流正掃方式時(shí)，掃床船最大速度=15（4.17）。5 結(jié)語(yǔ)5.1 實(shí)用性由于該掃床設(shè)備是以剛性結(jié)構(gòu)為主、柔性結(jié)構(gòu)為輔的混合結(jié)構(gòu)，故既能逆流倒掃，又能逆流、順流正掃，只要掃床船能去的航槽，均能檢測(cè)，可以認(rèn)為該設(shè)備解決了山區(qū)河流急、險(xiǎn)灘很難進(jìn)行掃床檢測(cè)的問(wèn)題。裝配直接在掃床船上進(jìn)行，一般3個(gè)人在15分鐘內(nèi)即可完成；掃床時(shí)，只需1人觀察鋼絲絞車上的指示設(shè)施作好記錄，所需人力、時(shí)間較少，降低了掃床工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作效率也得到了提高，且可裝車攜帶，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。5.2 安全性掃床檢測(cè)時(shí)，由于掃桿是柔性物體，當(dāng)檢測(cè)到障礙物鋼絲繩受力時(shí)，纏繞于鋼絲絞車上的鋼絲繩就會(huì)被拉出來(lái)，其速度和掃床船移動(dòng)速度一致，不會(huì)引起掃床船的航行安全；當(dāng)測(cè)深桿檢測(cè)到障礙物時(shí)，測(cè)深底桿的彈簧就會(huì)受壓力發(fā)生壓縮變形，使測(cè)深桿縮短，從而從障礙物上通過(guò)，掃床船亦不會(huì)有