[發(fā)明專利]在臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高發(fā)育實(shí)時(shí)測量裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810411051.1
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN108731621B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常方強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/02
• 分類號(hào): G01B21/02
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本發(fā)明提供了一種在臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高發(fā)育實(shí)時(shí)測量裝置，立桿從海崖崖頂沿著豎直方向伸入海蝕洞中；立桿位于海蝕洞中的部分套設(shè)有壓縮彈簧和托盤；壓縮彈簧的兩端分別連接托盤的底部和海蝕洞的內(nèi)側(cè)壁底部；第一滑輪通過支架固定于海崖崖壁，第二滑輪通過支架固定于海蝕洞的洞口；第一滑輪、第二滑輪和托盤通過拉繩連接，其中第二滑輪和托盤之間的拉繩沿著水平方向布置；立桿暴露在海崖崖頂外的一端設(shè)置有線傳感器，其通過拉繩與第一滑輪連接；線傳感器遠(yuǎn)離第一滑輪的一側(cè)設(shè)置有固定樁，固定樁的一端打入海崖崖頂中固定安裝；線傳感器通過拉繩和拉伸彈簧連接至固定樁，線傳感器還通過數(shù)據(jù)線和電源線連接至讀數(shù)儀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海岸帶地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域，具體是指一種用于實(shí)時(shí)測量臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高的裝置。

背景技術(shù)

海蝕洞是巖質(zhì)海崖的軟弱部位被波浪侵蝕后形成的洞穴，與陸地洞穴的形成機(jī)理不同，海蝕洞是波浪機(jī)械侵蝕導(dǎo)致的。正常海況下，波浪作用較小，海水通常觸及不到海蝕洞洞頂位置，不能引起海蝕洞洞頂?shù)臄U(kuò)張。但在臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮天氣下，海崖前方增水，波浪作用大大加強(qiáng)，對海蝕洞洞頂?shù)那治g破壞作用明顯增大，導(dǎo)致海蝕洞洞頂向上發(fā)育，海蝕洞洞高增大。其洞高的發(fā)育除了與波浪強(qiáng)度和作用時(shí)間有關(guān)外，還與洞周圍巖土體性質(zhì)有關(guān)，一般地，巖土體強(qiáng)度越高、巖體節(jié)理裂隙越不發(fā)育、無軟弱夾層或軟弱帶時(shí)，洞高發(fā)育越緩慢；反之，越快速。明確海蝕洞洞高隨波浪持續(xù)作用的發(fā)育狀況，對于了解海岸地質(zhì)災(zāi)害形成、海岸地貌變化過程以及巖土體由陸地向海洋運(yùn)移過程等都具有重要意義。然而，臺(tái)風(fēng)天氣下，現(xiàn)場直接深入到海蝕洞內(nèi)測量洞高危險(xiǎn)性極高，難以實(shí)際操作。迄今為止，尚未見到有關(guān)測量海蝕洞洞高的裝置和設(shè)備，有鑒于此，本發(fā)明提出一種用于實(shí)時(shí)測量臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高的裝置，具有結(jié)果可靠和簡單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高發(fā)育實(shí)時(shí)測量裝置，具有結(jié)果可靠和簡單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種在臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高發(fā)育實(shí)時(shí)測量裝置，包括：立桿、壓縮彈簧、拉伸彈簧、托盤、拉繩、滑輪、支架、線傳感器、固定樁、讀數(shù)儀、數(shù)據(jù)線與電源線；

所述立桿從海崖崖頂沿著豎直方向伸入海蝕洞中，并與海蝕洞的內(nèi)側(cè)壁底部頂?shù)郑涣U暴露在海崖崖頂外的一端、以及與海蝕洞的內(nèi)側(cè)壁底部頂?shù)值牧硪欢朔謩e通過砂漿固定；

所述立桿位于海蝕洞中的部分套設(shè)有所述壓縮彈簧和托盤；所述壓縮彈簧的兩端分別連接托盤的底部和海蝕洞的內(nèi)側(cè)壁底部；

所述滑輪包括第一滑輪和第二滑輪，其中第一滑輪通過支架固定于海崖崖壁，第二滑輪通過支架固定于海蝕洞的洞口；所述第一滑輪、第二滑輪和托盤通過拉繩連接，其中第二滑輪和托盤之間的拉繩沿著水平方向布置；

所述立桿暴露在海崖崖頂外的一端設(shè)置有所述線傳感器，其通過拉繩與第一滑輪連接；所述線傳感器遠(yuǎn)離第一滑輪的一側(cè)設(shè)置有固定樁，固定樁的一端打入海崖崖頂中固定安裝；所述線傳感器通過拉繩和拉伸彈簧連接至所述固定樁，所述線傳感器還通過數(shù)據(jù)線和電源線連接至所述讀數(shù)儀。

在一較佳實(shí)施例中：所述壓縮彈簧彈性系數(shù)大于拉伸彈簧的彈性系數(shù)。

在一較佳實(shí)施例中：所述拉繩由高強(qiáng)纖維絲制成。

本發(fā)明還提供了一種在臺(tái)風(fēng)波浪作用下海蝕洞洞高發(fā)育實(shí)時(shí)測量方法，包括如下步驟：

1)天氣良好時(shí)，在目標(biāo)海蝕洞正上方定點(diǎn)，點(diǎn)位與海崖邊距離小于海蝕洞洞深，采用鉆機(jī)鉆孔，孔徑稍大于立桿的直徑，一直鉆通到海蝕洞；

2)將立桿從崖頂穿到海蝕洞內(nèi)，使其與海蝕洞的側(cè)壁底部頂?shù)郑煌瑫r(shí)在立桿位于海蝕洞內(nèi)部分中套入托盤與壓縮彈簧，壓縮彈簧的兩端分別連接托盤的底部和海蝕洞的內(nèi)側(cè)壁底部；立桿暴露在海崖崖頂外的一端、以及與海蝕洞的內(nèi)側(cè)壁底部頂?shù)值牧硪欢朔謩e通過砂漿固定；