本發(fā)明涉及一種水下墩柱結(jié)構(gòu)及周圍河床介質(zhì)外觀檢測(cè)裝置和使用方法，屬于工程檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)很多的港口工程、水運(yùn)工程、橋梁工程都使用了墩柱結(jié)構(gòu)。墩柱結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)的主要承重部分，直接承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)物使用的耐久性和營(yíng)運(yùn)的安全性。因此，水下墩柱結(jié)構(gòu)檢測(cè)具有十分重要的意義。

根據(jù)調(diào)查，現(xiàn)今的水下墩柱結(jié)構(gòu)檢測(cè)尚處于經(jīng)驗(yàn)累積階段，多采用常規(guī)的水下探摸和水下攝像方法對(duì)水下墩柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)。但是，其缺點(diǎn)是對(duì)檢測(cè)的環(huán)境要求比較高，水質(zhì)比較清的環(huán)境下，利用水下攝像檢測(cè)的效果還比較好；水質(zhì)渾濁時(shí)，只能依靠潛水員水下摸探進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)速度慢，檢測(cè)費(fèi)用高，潛水員人身安全威脅較大，特別是在港口工程、海岸工程等存在海流和波浪的海洋環(huán)境，潛水員容易出現(xiàn)安全事故。同時(shí)，從理論上講，潛水員的潛水深度一般不超過60m，因此人工水下摸探檢測(cè)存在很大的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種水下墩柱結(jié)構(gòu)及周圍河床介質(zhì)外觀檢測(cè)裝置和使用方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

水下墩柱結(jié)構(gòu)及周圍河床介質(zhì)外觀檢測(cè)裝置，包括支撐部、移動(dòng)部、升降部、旋轉(zhuǎn)部和聲學(xué)檢測(cè)儀；

支撐部套接固定在墩柱側(cè)壁上，移動(dòng)部滑移連接在支撐部上，并且移動(dòng)部可圍繞墩柱滑移，升降部固定在移動(dòng)部上，升降部的底端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)部，聲學(xué)檢測(cè)儀設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部上，旋轉(zhuǎn)部帶動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)儀在豎直平面上旋轉(zhuǎn)。

支撐部的頂面上設(shè)置有繞墩柱的滑槽，移動(dòng)部的底面上設(shè)置有與滑槽匹配的凸起，移動(dòng)部的凸起嵌入滑槽。

凸起與滑槽之間設(shè)置有滾珠。

升降部包括第一套筒、升降桿以及升降桿固定件，第一套筒固定在移動(dòng)部上，升降桿嵌在第一套筒內(nèi)，升降桿至適當(dāng)?shù)奈恢?，通過升降桿固定件將升降桿與第一套筒固定。

升降桿上設(shè)有刻度。

還包括伸縮部和摩擦體，伸縮部的一端與第一套筒鉸接，伸縮部的另一端與摩擦體膠接，摩擦體支撐在墩柱側(cè)壁上。

旋轉(zhuǎn)部包括連接桿和可固定鉸鏈，連接桿的頂端與升降部的底端通過可固定鉸鏈連接，連接桿的底端固定有聲學(xué)檢測(cè)儀。

連接桿的底端固定有第二套筒，聲學(xué)檢測(cè)儀固定在第二套筒內(nèi)。

水下墩柱結(jié)構(gòu)及周圍河床介質(zhì)外觀檢測(cè)裝置的使用方法，包括，

步驟1，支撐部套接固定在墩柱側(cè)壁上，移動(dòng)部滑移連接在支撐部上，升降部固定在移動(dòng)部上，旋轉(zhuǎn)部設(shè)置在升降部的底端，聲學(xué)檢測(cè)儀設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部上；

步驟2，調(diào)節(jié)升降部，使聲學(xué)檢測(cè)儀至合適的高度；

步驟3，控制聲學(xué)檢測(cè)儀對(duì)墩柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行聲學(xué)掃描，產(chǎn)生墩柱結(jié)構(gòu)的水下映像；

旋轉(zhuǎn)聲學(xué)檢測(cè)儀，控制聲學(xué)檢測(cè)儀對(duì)底面掃描產(chǎn)生水下地形圖；

步驟4，移動(dòng)移動(dòng)部，重復(fù)步驟2和3的過程，完成其他方位的掃描；

步驟5，根據(jù)掃描圖形，對(duì)墩柱做出安全評(píng)價(jià)。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明提供了一種水下墩柱結(jié)構(gòu)的檢測(cè)手段，不再局限于人工的水下探摸和水下攝像，克服了人工檢測(cè)費(fèi)用大，不安全等缺點(diǎn)，同時(shí)具有操作方便、不受水質(zhì)渾濁影響、檢測(cè)效率高、檢測(cè)不留死角等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為升降桿的局部示意圖；

圖3為旋轉(zhuǎn)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的裝置的使用圖；

圖5為對(duì)墩柱結(jié)構(gòu)底面掃描時(shí)，聲學(xué)檢測(cè)儀的位置圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，水下墩柱結(jié)構(gòu)及周圍河床介質(zhì)外觀檢測(cè)裝置，包括支撐部2、移動(dòng)部3、升降部、旋轉(zhuǎn)部和聲學(xué)檢測(cè)儀15。

支撐部2套接固定在墩柱1側(cè)壁上，一般通過膨脹螺絲錨固，移動(dòng)部3滑移連接在支撐部2上，并且移動(dòng)部3可圍繞墩柱1滑移，升降部固定在移動(dòng)部3上，升降部的底端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)部，聲學(xué)檢測(cè)儀15設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部上，旋轉(zhuǎn)部帶動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)儀15在豎直平面上旋轉(zhuǎn)。

支撐部2的結(jié)構(gòu)可以有多種，如圓柱體支撐部、矩形體支撐部等，在支撐部2的頂面上設(shè)置有繞墩柱1的滑槽10，移動(dòng)部3的底面上設(shè)置有與滑槽10匹配的凸起，移動(dòng)部3的凸起嵌入滑槽10，凸起與滑槽10之間設(shè)置有滾珠9，推動(dòng)移動(dòng)部3，凸起可在滑槽10內(nèi)滑動(dòng)。

為了保證移動(dòng)部3的移動(dòng)不妨礙升降部，在移動(dòng)部3外側(cè)端部設(shè)置螺桿7，螺桿7的前端與升降部固定。

升降部包括第一套筒5、升降桿4以及升降桿固定件6，第一套筒5與螺桿7固定，升降桿4上設(shè)有刻度8，升降桿4嵌在第一套筒5內(nèi)，如圖2所示，升降桿4至適當(dāng)?shù)奈恢?，通過升降桿固定件6將升降桿4與第一套筒5固定，升降桿固定件6可以是固定螺帽或者插銷等，

為了保證在檢測(cè)過程中升級(jí)部的穩(wěn)定，在第一套筒5和墩柱1之間設(shè)置有伸縮部11，摩擦體14支撐在墩柱1側(cè)壁上，依靠伸縮部11傳遞給摩擦體14的水平壓力，使得摩擦體14與墩柱1間產(chǎn)生一個(gè)向上的摩擦力維持平衡。伸縮部11的一端與第一套筒5鉸接，伸縮部11的另一端與摩擦體14膠接，伸縮部11采用常見的伸縮桿。

如圖3所示，旋轉(zhuǎn)部包括連接桿12和可固定鉸鏈17，連接桿12的頂端與升降部的底端通過可固定鉸鏈17連接，連接桿12的底端固定有第二套筒16，聲學(xué)檢測(cè)儀15固定在第二套筒16內(nèi)；為了便于旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)，在連接桿12上設(shè)置一手柄13。

上述裝置的使用方法，包括以下步驟：

步驟1，如圖4所示，支撐部2套接固定在墩柱1側(cè)壁上，移動(dòng)部3滑移連接在支撐部2上，升降部固定在移動(dòng)部3上，旋轉(zhuǎn)部設(shè)置在升降部的底端，聲學(xué)檢測(cè)儀15設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部上。

更具體的：在檢測(cè)墩柱1上打入膨脹螺絲，安裝支撐部2并使其固定在墩柱1上，在支撐部2滑槽10內(nèi)放置滾珠9，再將移動(dòng)部3底面凸起嵌套在支撐部2上，根據(jù)需要選擇某一規(guī)定長(zhǎng)度等級(jí)的螺桿7，并將螺桿7旋進(jìn)移動(dòng)部3，將伸縮部11上端與第一套筒5鉸接，將伸縮部11下端與摩擦體14膠接，摩擦體14支撐在墩柱1側(cè)壁上，伸縮部11與螺桿7的夾角范圍在30o~45o，往第一套筒5里插進(jìn)升降桿4，并通過升降桿固定件6將升降桿4固定，連接桿12的頂端與升降桿4的底端通過可固定鉸鏈17連接，第二套筒16固定在連接桿12的底端，聲學(xué)檢測(cè)儀15固定在第二套筒16內(nèi)。

步驟2，調(diào)節(jié)升降部，使聲學(xué)檢測(cè)儀15至合適的高度。

一手拉著升降桿4，一手松開升降桿固定件6，根據(jù)墩柱1測(cè)點(diǎn)的水深位置，依據(jù)升降桿4上的刻度8調(diào)節(jié)升降桿4至合適高度，然后再次通過升降桿固定件6將升降桿4固定。

步驟3，控制聲學(xué)檢測(cè)儀15對(duì)墩柱1結(jié)構(gòu)進(jìn)行聲學(xué)掃描，產(chǎn)生墩柱1結(jié)構(gòu)的水下映像。

旋轉(zhuǎn)聲學(xué)檢測(cè)儀15，如圖5所示，控制聲學(xué)檢測(cè)儀15對(duì)底面掃描產(chǎn)生水下地形圖。

步驟4，移動(dòng)移動(dòng)部3，重復(fù)步驟2和3的過程，完成其他方位的掃描。

步驟5，根據(jù)掃描圖形，對(duì)墩柱1做出安全評(píng)價(jià)。

本發(fā)明提供了一種水下墩柱1結(jié)構(gòu)的檢測(cè)手段，不再局限于人工的水下探摸和水下攝像，克服了人工檢測(cè)費(fèi)用大，不安全等缺點(diǎn)，同時(shí)具有操作方便、不受水質(zhì)渾濁影響、檢測(cè)效率高、檢測(cè)不留死角等優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。