掃床測深儀sweeping sounder

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

2、組成一整體。 下、中、上部測深桿下、中、上部測深桿均采用1.5m長45空心無縫鋼管。下、中部測深桿兩端內壁做成粗牙，以與下、中部測深桿接頭相連；上部測深桿底部內壁也做成粗牙與上部測深桿接頭連接，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。 測深桿套管測深桿套管采用60空心無縫鋼管，長1.5m。套管通過螺栓固定測深桿，測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，材質均相同，采取套管搭接方式，實際掃床過程中，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1.5m，采用25空心無縫鋼管；套管長1.5m，

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

4、），加強筋板采用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，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；穿過兩測深桿底部的繃緊的鋼絲繩即為掃桿。2 設備安裝掃床設備的安裝，主要是將由測深桿及套管、固定橫桿、固定裝置、鋼絲絞車等組成的剛性結構和由掃桿（鋼絲繩）構成的柔性結構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，側部壓板緊貼船舷，然后擰緊上部壓板定位螺栓和側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，應根據(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留管內并擰緊螺栓即完成。 2.3 裝配測深桿裝配測深桿包含組裝測深桿和固定測深桿兩方面內容。裝配測深桿分為三個步驟，第一步：將測深底桿、彈簧、下、中、上部測深桿連接好；第二步：將鋼絲繩穿入已裝配好的測深桿，也可以在連接測深桿的同時穿入鋼絲繩；第三步：將穿有鋼絲繩的測深桿插入測深桿套管內并擰緊螺栓固定。固定測深桿也分為三個步驟，第一步：將裝配好的測深桿放入豎桿緊固壓板內，然后擰緊螺栓；第二步，根據(jù)設計航深、掃床水位與設計水位之差值確定掃床水深，其公式為：=+-掃床水深；設計航深；掃床水位；設計水位根據(jù)測深桿上的刻度，通過松動測深桿套管上的

6、螺栓，往上或往下移動測深桿，使測深桿在水面下的長度等于掃床水深后，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裝配好的測深桿中后又穿過另一裝配好的測深桿，然后以八字方式系于掃床船系纜樁上，最后通過鋼絲絞車上的手柄搖動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，由測深桿及其套管、固定裝置、

7、固定橫桿及其套管組裝而成的掃床設備是一剛性結構，它和掃床船渾然構成一整體；但穿過兩根測深桿的鋼絲繩又是一柔性結構。在掃床過程中，若掃桿（兩測深桿底部間的鋼絲繩）受到外力作用時，鋼絲繩就會發(fā)生位移，根據(jù)鋼絲繩（柔性結構）發(fā)生位移則可判斷所掃航槽存在淺點。當掃到淺點（障礙物）瞬間，如障礙物位于兩測深桿之間，此時，因掃床架連同鋼絲繩以船速向前或向后運動，故障礙物將給鋼絲繩一個向后或向前的拉力，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，記錄相應的位置及大致位移量，通過這種辦法可判斷檢測到淺點；若測深桿附近存在淺點（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

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，應根據(jù)航槽寬度和掃桿寬度決定掃測幾線，根據(jù)相關規(guī)定，相臨掃床區(qū)域寬度必須重合0.51.0m。掃床軌跡可用前方交會法測出，即掃床船上人員每隔1020m打一次信號旗，岸上2臺經(jīng)緯儀的觀測人員同時讀下目標（一般是上部橫桿的中部）角度，然后計算出目標點坐標，將計算出的目標點坐標放到施工圖上并用直線連接即得掃床軌跡線。4 設備的適用范圍貴州省河流皆為山區(qū)河流，航道等級多為級、級，航寬均在20

9、左右，航深介于0.81.6之間。設備的測深桿全長5.0，由于掃床時測深桿受力最大，考慮掃床設備的穩(wěn)定、所檢測的航深、掃床水位，結合現(xiàn)場測試情況決定本設備的最大掃床深度為2.5，即測深桿在水面下、水面上的長度各為2.5；掃床船不宜選用苯大形，宜選用機動靈活形，結合航行于貴州山區(qū)河流的船舶的實際情況和現(xiàn)場測試情況，將設備的最大掃床寬度定為4.5；根據(jù)現(xiàn)場測試情況，采用逆流倒掃方式時，掃床船最大速度宜為14（3.89）；采用逆流、順流正掃方式時，掃床船最大速度=15（4.17）。5 結語5.1 實用性由于該掃床設備是以剛性結構為主、柔性結構為輔的混合結構，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，可以認為該設備解決了山區(qū)河流急、險灘很難進行掃床檢測的問題。裝配直接在掃床船上進行，一般3個人在15分鐘內即可完成；掃床時，只需1人觀察鋼絲絞車上的指示設施作好記錄，所需人力、時間較少，降低了掃床工作的勞動強度，工作效率也得到了提高，且可裝車攜帶，具有很強的實用性。5.2 安全性掃床檢測時，由于掃桿是柔性物體，當檢測到障礙物鋼絲繩受力時，纏繞于鋼絲絞車上的鋼絲繩就會被拉出來，其速度和掃床船移動速度一致，不會引起掃床船的航行安全；當測深桿檢測到障礙物時，測深底桿的彈簧就會受壓力發(fā)生壓縮變形，使測深桿縮短，從而從障礙物上通過，掃床船亦不會有