[發明專利]沉管隧道管段浮運沉放中水體取樣容重檢測方法及采水器

有效

• 申請號: 201210181131.5
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102706694A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 沈永芳;于立群;林金雄;張興業;奚笑舟;隋洪瑞;孟慶祥;吳剛;朱世柱
• 申請（專利權）人: 上海交大?？疲瘓F）有限公司;廣州打撈局;天津海河下游開發有限公司
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及沉管隧道管段施工領域，具體地，涉及一種沉管隧道管段浮運沉放中對水體進行取樣并檢測容重的方法以及采水器。

背景技術

目前，沉管隧道管段浮運沉放過程中，浮力控制靠水箱中蓄水量的調整實現。由于水容重隨水文地質情況、水溫、水深以及潮汐等因素的變化而變化，水容重的變化會導致施工中水箱中水量控制不準確，從而影響管段的抗浮穩定性，增加施工風險，對水容重的檢測與監測在某些情況下會直接關系沉管隧道工程建設的進度與質量。在以往的工程施工中，經常忽視水容重的變化，導致工程風險的增加。在取樣及檢測手段上，常采用潛水員水下取樣的方法，該方法操作不易，且會對水體造成過大擾動，從而影響采樣準確性。

發明內容

本發明針對沉管隧道建設的需求以及采樣檢測方法的缺陷，提供了一種在管段浮運沉放過程中對水體取樣及檢測的系統和方法，能夠在對水體擾動較小的情況下采取任意深度和梯度處的水樣，并對水體進行測量，提供較準確的水容重數據，從而對浮運沉放過程中水箱蓄水量的調整提供依據，且根據本發明提供的方法操作簡單快捷，工作效率高，準確性高。

根據本發明的一個方面，提供一種沉管隧道管段浮運沉放中采取水樣的卡蓋式采水器，包括瓶體、卡蓋、牽引線、鎖扣部、水文繩、掛錘，其中，所述卡蓋位于所述瓶體的兩端，所述卡蓋通過所述牽引線的套箍活動連接于所述鎖扣部，所述鎖扣部連接所述瓶體，所述掛錘安裝于所述水文繩上并能夠沿所述水文繩自由滑動，且所述掛錘在滑動路徑上能夠觸及到所述鎖扣部的解鎖裝置；進一步地，當所述套箍連接至所述鎖扣部時，所述卡蓋處于打開狀態，當所述套箍脫離所述鎖扣部時，所述卡蓋處于關閉狀態。

優選地，為橫式卡蓋式采水器，具體地，所述鎖扣部包括套筒、活塞、掛鉤，所述套筒連接所述瓶體，所述鎖扣部的解鎖裝置為所述活塞，所述活塞上設置有所述掛鉤，所述牽引線的套箍活動連接于所述掛鉤，所述活塞的外端連接所述水文繩，所述活塞向所述套筒內運動的動作能夠使得所述套箍從所述掛鉤上脫離。

優選地，所述活塞的活動方向與所述瓶體的軸向方向相垂直，所述水文繩連接于所述活塞的頂部。

優選地，為豎式卡蓋式采水器，具體地，所述鎖扣部包括固定座、釋放桿帽、連桿，其中，所述固定座連接所述瓶體，所述水文繩連接于所述固定座，所述鎖扣部的解鎖裝置為所述釋放桿帽，所述固定座上設置有所述連桿，所述牽引線的套箍活動連接于所述連桿，所述掛錘在滑動路徑上能夠觸及到所述釋放桿帽從而觸發所述連桿由關閉狀態變為打開狀態，使得所述套箍從所述連桿上脫離。

優選地，所述水文繩至少有兩處連接于所述固定座，所述兩處之間的水文繩的延伸方向與所述瓶體的延伸方向平行。

根據本發明的另一個方面，提供一種沉管隧道管段浮運沉放中水體取樣容重的檢測方法，包括如下步驟：

步驟一：確定采樣點及采樣深度；

步驟二：根據所述步驟一所確定的采樣點及采樣深度，利用權利要求1至5中任一項所述的卡蓋式采水器采集水樣。

優選地，所述步驟一，具體地：對于管段浮運階段，采樣點沿管段軸線設置，采樣深度約為一半管段高度；對于管段沉放階段，采樣點設置在管段四個管角，從碎石層頂面向上，每隔第一深度采取水樣，直至水深為管段高度附近。

優選地，對于管段浮運階段，采樣深度為一半管段高度；對于管段沉放階段，所述第一深度為1.5m。

優選地，所述步驟二包括如下任一個步驟：

-采用所述橫式卡蓋式采水器于指定深度采集水樣，具體地：采樣時首先打開兩端卡蓋，之后通過繩索將所述橫式卡蓋式采水器放入水中，入水后水流將貫穿瓶體，待沉入指定深度后，下放掛錘令卡蓋關閉，從而封閉水樣，將取橫式卡蓋式采水器提出水面，完成采樣過程；

-采用所述豎式卡蓋式采水器通過串聯的方法，同時對不同深度處采集水樣，具體為：將若干豎式卡蓋式采水器以繩索串聯，調整豎式卡蓋式采水器間繩索長度，使之符合采樣梯度要求，將豎式卡蓋式采水器沉入水中，待沉至指定深度，下放掛錘使卡蓋關閉，從而實現一次性的多深度取樣。

優選地，還包括如下步驟：

步驟三：采用電子密度分析天平測量水容重，具體地：首先將燒杯放在測量臺板上進行去皮操作；之后將水樣倒入燒杯中，測得水樣重量；接著將測錘掛在雙鉤碼上，使測錘全部浸入水中，讀取水樣密度；對每個采樣點處所采取水樣進行多次容重檢測，取其平均值作為該采樣點處水容重。

優選地，步驟四：反饋指導施工