水下墩柱结构及周围河床介质外观检测装置和使用方法与流程

本发明涉及一种水下墩柱结构及周围河床介质外观检测装置和使用方法，属于工程检测技术领域。

背景技术：

目前，我国很多的港口工程、水运工程、桥梁工程都使用了墩柱结构。墩柱结构是结构的主要承重部分，直接承担上部结构传递的荷载，其质量直接关系到结构物使用的耐久性和营运的安全性。因此，水下墩柱结构检测具有十分重要的意义。

根据调查，现今的水下墩柱结构检测尚处于经验累积阶段，多采用常规的水下探摸和水下摄像方法对水下墩柱结构进行专项检测。但是，其缺点是对检测的环境要求比较高，水质比较清的环境下，利用水下摄像检测的效果还比较好；水质浑浊时，只能依靠潜水员水下摸探进行检测，检测速度慢，检测费用高，潜水员人身安全威胁较大，特别是在港口工程、海岸工程等存在海流和波浪的海洋环境，潜水员容易出现安全事故。同时，从理论上讲，潜水员的潜水深度一般不超过60m，因此人工水下摸探检测存在很大的局限性。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下墩柱结构及周围河床介质外观检测装置和使用方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

水下墩柱结构及周围河床介质外观检测装置，包括支撑部、移动部、升降部、旋转部和声学检测仪；

支撑部套接固定在墩柱侧壁上，移动部滑移连接在支撑部上，并且移动部可围绕墩柱滑移，升降部固定在移动部上，升降部的底端设置有旋转部，声学检测仪设置在旋转部上，旋转部带动声学检测仪在竖直平面上旋转。

支撑部的顶面上设置有绕墩柱的滑槽，移动部的底面上设置有与滑槽匹配的凸起，移动部的凸起嵌入滑槽。

凸起与滑槽之间设置有滚珠。

升降部包括第一套筒、升降杆以及升降杆固定件，第一套筒固定在移动部上，升降杆嵌在第一套筒内，升降杆至适当的位置，通过升降杆固定件将升降杆与第一套筒固定。

升降杆上设有刻度。

还包括伸缩部和摩擦体，伸缩部的一端与第一套筒铰接，伸缩部的另一端与摩擦体胶接，摩擦体支撑在墩柱侧壁上。

旋转部包括连接杆和可固定铰链，连接杆的顶端与升降部的底端通过可固定铰链连接，连接杆的底端固定有声学检测仪。

连接杆的底端固定有第二套筒，声学检测仪固定在第二套筒内。

水下墩柱结构及周围河床介质外观检测装置的使用方法，包括，

步骤1，支撑部套接固定在墩柱侧壁上，移动部滑移连接在支撑部上，升降部固定在移动部上，旋转部设置在升降部的底端，声学检测仪设置在旋转部上；

步骤2，调节升降部，使声学检测仪至合适的高度；

步骤3，控制声学检测仪对墩柱结构进行声学扫描，产生墩柱结构的水下映像；

旋转声学检测仪，控制声学检测仪对底面扫描产生水下地形图；

步骤4，移动移动部，重复步骤2和3的过程，完成其他方位的扫描；

步骤5，根据扫描图形，对墩柱做出安全评价。

本发明所达到的有益效果：本发明提供了一种水下墩柱结构的检测手段，不再局限于人工的水下探摸和水下摄像，克服了人工检测费用大，不安全等缺点，同时具有操作方便、不受水质浑浊影响、检测效率高、检测不留死角等优点。

附图说明

图1为本发明的装置的结构示意图；

图2为升降杆的局部示意图；

图3为旋转部的结构示意图；

图4为本发明的装置的使用图；

图5为对墩柱结构底面扫描时，声学检测仪的位置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，水下墩柱结构及周围河床介质外观检测装置，包括支撑部2、移动部3、升降部、旋转部和声学检测仪15。

支撑部2套接固定在墩柱1侧壁上，一般通过膨胀螺丝锚固，移动部3滑移连接在支撑部2上，并且移动部3可围绕墩柱1滑移，升降部固定在移动部3上，升降部的底端设置有旋转部，声学检测仪15设置在旋转部上，旋转部带动声学检测仪15在竖直平面上旋转。

支撑部2的结构可以有多种，如圆柱体支撑部、矩形体支撑部等，在支撑部2的顶面上设置有绕墩柱1的滑槽10，移动部3的底面上设置有与滑槽10匹配的凸起，移动部3的凸起嵌入滑槽10，凸起与滑槽10之间设置有滚珠9，推动移动部3，凸起可在滑槽10内滑动。

为了保证移动部3的移动不妨碍升降部，在移动部3外侧端部设置螺杆7，螺杆7的前端与升降部固定。

升降部包括第一套筒5、升降杆4以及升降杆固定件6，第一套筒5与螺杆7固定，升降杆4上设有刻度8，升降杆4嵌在第一套筒5内，如图2所示，升降杆4至适当的位置，通过升降杆固定件6将升降杆4与第一套筒5固定，升降杆固定件6可以是固定螺帽或者插销等，

为了保证在检测过程中升级部的稳定，在第一套筒5和墩柱1之间设置有伸缩部11，摩擦体14支撑在墩柱1侧壁上，依靠伸缩部11传递给摩擦体14的水平压力，使得摩擦体14与墩柱1间产生一个向上的摩擦力维持平衡。伸缩部11的一端与第一套筒5铰接，伸缩部11的另一端与摩擦体14胶接，伸缩部11采用常见的伸缩杆。

如图3所示，旋转部包括连接杆12和可固定铰链17，连接杆12的顶端与升降部的底端通过可固定铰链17连接，连接杆12的底端固定有第二套筒16，声学检测仪15固定在第二套筒16内；为了便于旋转部旋转，在连接杆12上设置一手柄13。

上述装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，如图4所示，支撑部2套接固定在墩柱1侧壁上，移动部3滑移连接在支撑部2上，升降部固定在移动部3上，旋转部设置在升降部的底端，声学检测仪15设置在旋转部上。

更具体的：在检测墩柱1上打入膨胀螺丝，安装支撑部2并使其固定在墩柱1上，在支撑部2滑槽10内放置滚珠9，再将移动部3底面凸起嵌套在支撑部2上，根据需要选择某一规定长度等级的螺杆7，并将螺杆7旋进移动部3，将伸缩部11上端与第一套筒5铰接，将伸缩部11下端与摩擦体14胶接，摩擦体14支撑在墩柱1侧壁上，伸缩部11与螺杆7的夹角范围在30º~45º，往第一套筒5里插进升降杆4，并通过升降杆固定件6将升降杆4固定，连接杆12的顶端与升降杆4的底端通过可固定铰链17连接，第二套筒16固定在连接杆12的底端，声学检测仪15固定在第二套筒16内。

步骤2，调节升降部，使声学检测仪15至合适的高度。

一手拉着升降杆4，一手松开升降杆固定件6，根据墩柱1测点的水深位置，依据升降杆4上的刻度8调节升降杆4至合适高度，然后再次通过升降杆固定件6将升降杆4固定。

步骤3，控制声学检测仪15对墩柱1结构进行声学扫描，产生墩柱1结构的水下映像。

旋转声学检测仪15，如图5所示，控制声学检测仪15对底面扫描产生水下地形图。

步骤4，移动移动部3，重复步骤2和3的过程，完成其他方位的扫描。

步骤5，根据扫描图形，对墩柱1做出安全评价。

本发明提供了一种水下墩柱1结构的检测手段，不再局限于人工的水下探摸和水下摄像，克服了人工检测费用大，不安全等缺点，同时具有操作方便、不受水质浑浊影响、检测效率高、检测不留死角等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。