[發(fā)明專利]近海工程海水侵蝕環(huán)境的固定式傾斜長期測量裝置

在審

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• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107270873A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張棟;蔡偉成;徐寧;李震
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G01C9/24
• 分類號: G01C9/24
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 錢麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固定式傾斜測量裝置，具體涉及的是近海工程海水侵蝕環(huán)境的固定式傾斜長期測量裝置。

背景技術(shù)

近海工程建筑物如高樁碼頭、棧橋等建造期間及長期使用過程中，在復(fù)雜多樣的荷載條件及外部環(huán)境侵蝕等多種因素的長期作用下，發(fā)生結(jié)構(gòu)的整體位移或局部變形，給工程結(jié)構(gòu)的正常使用和安全運(yùn)行帶來不利影響。結(jié)構(gòu)的整體位移及局部變形往往體現(xiàn)在部分構(gòu)件及位置的傾角變化，而近海工程中，由于風(fēng)浪作用導(dǎo)致的水面起伏，導(dǎo)致肉眼對建筑物較小的傾角變化不易觀察。因此，采用儀器對近海工程建筑物進(jìn)行長期傾角監(jiān)測，對于實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)安全具有重要意義。

目前對于近海建筑物構(gòu)件如樁基、碼頭排架等常用的傾斜測量裝置主要為吊錘和測斜儀，這種方法一方面需多次組織人員進(jìn)行現(xiàn)場測量工作，工作成本較大；另一方面受風(fēng)浪作用，近海地區(qū)乘坐船只進(jìn)行測量作業(yè)具有一定危險(xiǎn)性，人員安全難以保障。精度較高的電子儀器雖然使用方便，但仍無法擺脫近海工程現(xiàn)場工作時(shí)人員和設(shè)備的安全隱患，另外由于儀器造價(jià)較高，而近海環(huán)境水位變化較大且海水具有一定腐蝕性，電子儀器不便固定在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行長期觀測。

因此，如何設(shè)計(jì)一種造價(jià)較低、便于安裝的傾斜觀測裝置，使其適用于水位變動較大的近海環(huán)境中結(jié)構(gòu)物傾斜的長期觀測工作，即為本領(lǐng)域技術(shù)人員所研究的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種造價(jià)較低、便于安裝的傾斜觀測裝置，使其適用于水位變動較大的近海環(huán)境中結(jié)構(gòu)物傾斜的長期觀測工作。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

近海工程海水侵蝕環(huán)境的固定式傾斜長期測量裝置，其特征在于：包括固定器和測量盒，固定器包括固定板和固定平臺，固定平臺與水平面平行且垂直于固定板，固定板上設(shè)有安裝螺孔，固定平臺上至少3個(gè)腳螺旋手輪，3個(gè)腳螺旋手輪的連線呈三角形，測量盒通過腳螺旋手輪固定在固定平臺上，測量盒為密封的矩形盒體，包括底板、頂板、側(cè)板、背板、前觀測板和側(cè)觀測板，頂板的幾何中心位置設(shè)有水平氣泡，前觀測板和側(cè)觀測板均采用透明材質(zhì)，前觀測板的內(nèi)側(cè)和側(cè)觀測板的內(nèi)側(cè)均設(shè)有角度刻度和指針，指針緊貼角度刻度設(shè)置，指針的長度與角度刻度的圓弧半徑相同，且可在平行于角度刻度所在的平面內(nèi)自由擺動；精度要求不高時(shí)，指針端部安裝指針針尖，使用指針針尖讀數(shù)；精度要求高時(shí)，指針端部安裝游標(biāo)尺副尺，采用游標(biāo)尺系統(tǒng)讀數(shù)。

安裝螺孔的數(shù)量為四個(gè)，對稱分布于固定板的四個(gè)角處，安裝時(shí)用沖擊鉆在觀測構(gòu)件上打出與安裝螺孔相對應(yīng)的四個(gè)孔，通過膨脹螺栓將固定器固定安裝。

固定板為矩形，測量盒與固定器安裝時(shí)，通過調(diào)整三個(gè)腳螺旋手輪，使測量盒背板的四條邊分別與固定板的四條邊平行。

固定于垂直面上時(shí)，通過調(diào)整腳螺旋手輪，使水平氣泡居中；固定在傾斜面上時(shí)，通過調(diào)整腳螺旋手輪，使測量盒的背板平行于所測傾斜面，安裝調(diào)整完成后，記錄初始讀數(shù)。

指針包括桿體和針尖，桿體采用硬質(zhì)塑料，針尖采用金屬。

固定板和固定平臺均為鋼板，兩者相互焊接，固定器表面涂有防腐涂層。

測量盒的底板、頂板、側(cè)板和背板均為金屬材質(zhì)，且均涂有防腐涂層；與前觀測板、側(cè)觀測板相鄰的邊上留有安裝凹槽；前觀測板和側(cè)觀測板安裝固定后，接縫處用密封膠密封。

固定器和測量盒上刻有編號，實(shí)測數(shù)據(jù)可直接讀取，也可通過便攜設(shè)備拍照記錄，在室內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：具有造價(jià)低、安裝方便、精確度有一定保障等優(yōu)點(diǎn)，特別是主要測量部件采用非金屬材質(zhì)，并密封在測量盒內(nèi)部，能夠適應(yīng)近海水位周期性變化的特殊環(huán)境，對近海工程傾斜角度長期觀測具有較好效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的近海工程海水侵蝕環(huán)境的固定式傾斜長期測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是固定器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是測量盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是指針讀數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是游標(biāo)尺讀數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是游標(biāo)尺讀數(shù)系統(tǒng)的放大圖。

其中：1-固定板；2-安裝螺孔；3-固定平臺；4-腳螺旋手輪；5-底板；6-側(cè)觀測板；7-前觀測板；8-側(cè)板；9-背板；10-頂板；11-水平氣泡；12-角度刻度；13-指針；14-游標(biāo)尺指針。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：