桥墩冲刷监测平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108716898A(43)申请公布日2018.10.30(21)申请号201810721314.9(22)申请日2018.07.03(71)申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号(72)发明人陈红张振嵇阳周国粱吴严君郑人逢韦彪(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G01B17/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称桥墩冲刷监测平台(57)摘要本发明公开了一种桥墩冲刷监测平台，包括套架、滑轮、调节锤、超声波传感器、上升限位卡和下降限位卡，上述部件均位于套架内部，套架由钢丝绳经安装伴绕桥墩固定安装，滑轮一端连接调节锤，另一端连接超声波传感器。调节锤随潮位上升相应上升，超声波传感器下降，调节锤至上升限位卡时传感器完全没入水面，开始测量；反之潮位下降时，超声波传感器上升，离开水面。本发明全套装置可安装于水面以上，避免了传统方法需要进行水下安装，降低了传感器安装工程难度；同时本发明传感器仅在高潮位时没入水中，减少了侵没时间，延缓了传感器表面生物生长速度，提升测量数据精度，延长了仪器维护时间。CN108716898ACN108716898A权利要求书1/1页1.一种桥墩冲刷监测平台，其特征在于，包括套架(1)，所述套架(1)上设置有滑(2)轮，滑轮(2)通过钢丝一端牵引调节锤(3)，另一端牵引超声波传感器(4)，所述套架(1)内设置有限位卡来限定所述调节锤(3)行程，所述套架(1)外侧设置有安装伴。2.根据权利要求1所述的桥墩冲刷监测平台，其特征在于，所述安装伴(6)包括上下两组，每组含两个且对称布置，相同侧两个安装伴将套架长度方向三等分。3.根据权利要求1所述的桥墩冲刷动态监测装置，其特征在于，所述限位卡包括上升限位卡(5)和下降限位卡(7)，所述上升限位卡(5)和下降限位卡(7)之间的距离为L，L>(ΔH/2+h1+h2)，其中，调节锤高度为h1，超声波传感器高度为h2，待测位置潮差为ΔH。4.根据权利要求3所述的桥墩冲刷动态监测装置，其特征在于，所述上升限位卡(5)和下降限位卡(7)均为网状透水结构。5.根据权利要求1所述的桥墩冲刷监测平台，其特征在于，所述调节锤(3)为圆柱体，质量大于超声波传感器，调节锤密度ρ1，体积为V1，超声波传感器密度为ρ2，体积为V2，测量位置水的密度为ρ0，满足条件：ρ1＞ρ2、V1>V2和(ρ1-ρ0)V1＜(ρ2-ρ0)V2。2CN108716898A说明书1/2页桥墩冲刷监测平台技术领域[0001]本发明涉及桥墩冲刷监测平台，具体涉及一种桥墩冲刷监测平台。背景技术[0002]跨河或跨海桥梁受建筑技术的影响，往往需要兴建桥墩，桥墩改变了周围水流和泥沙运动，使河床产生相应得调整，在墩柱周围床面形成冲刷坑。桥墩附近的床面冲刷会危害建筑物自身的稳定和安全，过度的冲刷将导致桥梁失稳和破坏，至今发生过多起桥梁水毁事件，给人们生命财产造成重大损失。因此，监测桥墩冲刷坑深度和变化趋势对于维护桥梁安全至关重要。[0003]超声波测深技术广泛应用桥墩冲刷监测，因超声波在不同介质中传播速度不同，在水深测量时，必须要将超声波置于水面以下。同时，海水环境中，生物极易附着在传感器表面，影响超声波的发射和接收，目前采取的措施是每间隔一段时间后，取下超声波传感器进行清洗，成本较高。发明内容[0004]发明目的：本发明的目的是提供一种桥墩冲刷监测平台，解决传感器在水下测量容易附着生物，影响超声波接收发射，清洗不便，维护成本高的问题。[0005]技术方案：本发明所述的桥墩冲刷监测平台，包括套架，所述套架上设置有滑轮，滑轮通过钢丝一端牵引调节锤，另一端牵引超声波传感器，所述套架内设置有限位卡来限定所述调节锤行程，所述套架外侧设置有安装伴。[0006]为了方便固定套架，减小海水对套架的冲击，安装更稳定，所述安装伴包括上下两组，每组含两个且对称布置，相同侧两个安装伴将套架长度方向三等分。[0007]为了使超声波传感器下降时刚好与套架下口齐平，套架不会干扰超声波发射，所述限位卡包括上升限位卡和下降限位卡，所述上升限位卡和下降限位卡之间的距离为L，L>(ΔH/2+h1+h2)，其中，调节锤高度为h1，超声波传感器高度为h2，待测位置潮差为ΔH。[0008]所述上升限位卡和下降限位卡均为网状透水结构。[0009]为了满足调节锤在浮力作用下，小于超声波传感器产生的拉力，确保超声波传感器顺利下降；同时满足潮位下降后，调节锤能顺利下降使超声波传感器相应上升，所述调节锤为圆柱体，质量大于超声波传感器，调节锤密度ρ1，体积为V1，超声波传感器密度为ρ2，体积为