CN103744084B - 一种水下铺排质量实时监控检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下铺排质量实时监控检测方法,属于航道治理和河床保护技术领域,该方法包括以下步骤:1)在排布上均匀设置混凝土砼块;2)安装、固定声呐;3)在铺设上排布的同时,声呐对已铺设的下排布和上排布发射声呐信号;4)接收并分析反射回来的声呐信号,计算上、下排布的宽度,进而判断搭接质量是否满足设计要求。本发明能够对各种水体的铺排质量进行检测,克服了水体浊度或流速对检测造成的不利影响;不需要潜水员下水,能够边铺排边检测,从而对排布的方位迅速进行调整,避免搭接不合格情况的发生。本发明具有检测精度高,速度快,操作简单,成本低等优点,便于在航道治理和河床保护工程的水下铺排施工质量检测中推广应用。
Description
技术领域
本发明属于航道治理和河床保护技术领域,具体涉及一种水下铺排质量实时监控检测方法。
背景技术
在航道治理和河床保护工程中,需要在河床底部铺设聚丙烯编织布等材料制成的排布,然后在排布上压上石块或混凝土,从而避免河床底部被水流淘刷,防止堤坝或水下建筑物坍塌。
铺设排布时,上排布和下排布之间的搭接宽度是影响铺排质量的关键,如果搭接宽度低于设计要求,将会引起水流在搭接缝隙区域进行淘刷,从而造成排缝处底沙泄漏,使对河床的保护失败,如果搭接宽度高于设计要求,又会造成浪费使工程成本过高。
因此,需要对铺排的质量进行监控检测,目前采用的水下铺排质量检测方法是:在距离排布边缘的一定位置上设置彩色筋条,铺排完成以后,潜水员携带水下摄像或测距装置对彩色筋条进行摄像、测距,然后判断铺排质量是否合格,结果分三种情况:1)如果下排布的彩色筋条不可见,则说明铺排超标;2)如果下排布的彩色筋条可见,而下排布的边缘不可见,则要通过测量上排布边缘与下排布彩色筋条之间的距离判断铺排是否合格;3)如果下排布的彩色筋条和边缘均可见,则说明上、下排布没有搭接,铺排不合格。该方法的缺点在于:1)在水体浑浊度高、能见度低的情况下,目测或摄像效果差或难以执行;2)在水流较急的情况下,潜水员无法进行潜水作业,无法对铺排质量进行检测;3)只能铺排完成以后进行检测,无法在铺排过程中对质量进行实时监控,如果检测发现铺排质量不合格,则要进行重新铺排。
发明内容
本发明的目的是针对上述缺陷,提供一种能够适用于水下铺排各种水况条件,并能对铺排质量进行实时检测的水下铺排质量监控检测方法。
上述目的是通过以下技术方案实现的:
一种水下铺排质量实时监控检测方法,包括以下步骤:
1)在排布上均匀设置混凝土砼块;
2)在铺排船的船舷安装、固定声呐,使声呐位于下排布的上方且位于上排布的一侧,同时使声呐距离水面1m以下且距离水底1.5m以上;
3)在铺设上排布的同时,声呐对已铺设的下排布和上排布发射声呐信号,将单波束声呐的发射频率控制在300KHz~700KHz之间,信号覆盖范围控制在5m~100m之间,或者将多波束声呐的发射频率控制在0.9MHz~3.75MHz之间,信号覆盖范围控制在5m~50m之间;
4)接收并分析反射回来的声呐信号,计算上、下排布的宽度,进而判断铺排质量是否满足设计要求。
优选地,所述混凝土砼块的体积为0.005~0.05m3,每平方米的排布上设有2~5个混凝土砼块。
排布上设置混凝土砼块是为了反射声呐信号,使声呐能够准确探测到排布,从而避免水底各种复杂地形、杂物的干扰;声呐的安装位置能够保证声呐信号全覆盖检测区域而不会被水下的船体及铺排时悬空的排布阻挡;声呐的发射频率和信号覆盖范围能够保证检测的精度和检测范围。
通过接收并分析反射回来的声呐信号,然后计算上、下排布搭接后的宽度,就能判断铺排质量是否满足设计要求。如果上、下排布搭接后的宽度大于上、下排布宽度之和,则说明上、下排布没有搭接,铺排不合格;如果上、下排布搭接后的宽度小于上、下排布宽度之和,则进一步通过计算判断铺排是否合格或超标。
本发明的有益效果是:
本发明运用声学原理对水下铺排质量进行检测,能够在各种水况条件下的铺排中进行,克服了水体浊度或流速对检测造成的不利影响;不需要潜水员下水,避免了由此带来的安全隐患,降低了人力成本;本发明能够边铺排边检测,能对铺排过程中的质量进行实时监控,当出现或将要出现排布搭接质量问题时,能够对排布的方位迅速进行调整,从而避免搭接不合格情况的发生。本发明还具有检测精度高,速度快,操作简单,成本低等优点,便于在航道治理和河床保护工程的水下铺排施工质量检测中推广应用。
附图说明
图1是水下铺排示意图;
图2是上、下排布的搭接与声呐安装示意图;
图3是上、下排布未搭接的示意图;
图4是上、下排布搭接宽度小于设计要求的示意图;
图5是上、下排布搭接符合要求的示意图;
图6是上、下排布搭接超标的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种水下铺排质量实时监控检测方法,包括以下步骤:
1)在排布上均匀设置混凝土砼块;
2)在铺排船的船舷安装、固定声呐,使声呐位于下排布的上方且位于上排布的一侧,同时使声呐距离水面1m以下且距离水底1.5m以上;
3)在铺设上排布的同时,声呐对已铺设的下排布和上排布发射声呐信号,将单波束声呐的发射频率控制在300KHz~700KHz之间,信号覆盖范围控制在5m~100m之间,或者将多波束声呐的发射频率控制在0.9MHz~3.75MHz之间,信号覆盖范围控制在5m~50m之间;
4)接收并分析反射回来的声呐信号,计算上、下排布的宽度,进而判断铺排质量是否满足设计要求。
所述混凝土砼块为长方体形,体积为0.01m3,长、宽、高分别为0.4m、0.26m、0.1m,每平方米的排布上设有4个混凝土砼块。该设置使声呐探测效果最佳,能够避免水底各种复杂地形、杂物的干扰。
根据质量检验标准,搭接宽度允许偏差为0.5B~2B,B为设计搭接宽度。例如设计搭接宽度为3m,则1.5~6m为合格,0~1.5m或6m以上均为不合格,排布的宽度为15m。
排布入水沉底后,上、下排布的搭接会出现未搭接、搭接宽度不足、正常搭接和搭接过宽四种情况。
1)未搭接:上、下排布的宽度大于上、下排布宽度之和,如图3所示;
2)搭接宽度小于设计要求:上、下排布的宽度为29m,则计算得到实际搭接的宽度为1m,如图4所示;
3)搭接宽度符合要求:上、下排布的宽度为28m,则计算得到实际搭接的宽度为2m,如图5所示;
4)搭接超标:上、下排布的宽度为22m,则计算得到实际搭接的宽度为8m,如图6所示。
Claims (1)
1.一种水下铺排质量实时监控检测方法,其特征在于包括以下步骤:
1)在排布上均匀设置混凝土砼块;
2)在铺排船的船舷安装、固定声呐,使声呐位于下排布的上方且位于上排布的一侧,同时使声呐距离水面1m以下且距离水底1.5m以上;
3)在铺设上排布的同时,声呐对已铺设的下排布和上排布发射声呐信号,将单波束声呐的发射频率控制在300KHz~700KHz之间,信号覆盖范围控制在5m~100m之间,或者将多波束声呐的发射频率控制在0.9MHz~3.75MHz之间,信号覆盖范围控制在5m~50m之间;
4)接收并分析反射回来的声呐信号,计算上、下排布的宽度,进而判断铺排质量是否满足设计要求;
所述混凝土砼块的体积为0.005~0.05m3,每平方米的排布上设有2~5个混凝土砼块。
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混凝土铰链沉排护岸工程水下部分铺设质量检测技术研究与探讨;赵钢等;《长江科学院院报》;20130630;第30卷(第6期);第32-33页及图1-4 * |
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