一種水下鋪排質量實時監控檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種水下鋪排質量實時監控檢測方法，屬于航道治理和河床保護【技術領域】，該方法包括以下步驟：1）在排布上均勻設置混凝土砼塊；2）安裝、固定聲吶；3）在鋪設上排布的同時，聲吶對已鋪設的下排布和上排布發射聲吶信號；4）接收并分析反射回來的聲吶信號，計算上、下排布的寬度，進而判斷搭接質量是否滿足設計要求。本發明能夠對各種水體的鋪排質量進行檢測，克服了水體濁度或流速對檢測造成的不利影響；不需要潛水員下水，能夠邊鋪排邊檢測，從而對排布的方位迅速進行調整，避免搭接不合格情況的發生。本發明具有檢測精度高，速度快，操作簡單，成本低等優點，便于在航道治理和河床保護工程的水下鋪排施工質量檢測中推廣應用。
【專利說明】一種水下鋪排質量實時監控檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于航道治理和河床保護【技術領域】，具體涉及一種水下鋪排質量實時監控檢測方法。
【背景技術】
[0002]在航道治理和河床保護工程中，需要在河床底部鋪設聚丙烯編織布等材料制成的排布，然后在排布上壓上石塊或混凝土，從而避免河床底部被水流淘刷，防止堤壩或水下建筑物坍塌。
[0003]鋪設排布時，上排布和下排布之間的搭接寬度是影響鋪排質量的關鍵，如果搭接寬度低于設計要求，將會引起水流在搭接縫隙區域進行淘刷，從而造成排縫處底沙泄漏，使對河床的保護失敗，如果搭接寬度高于設計要求，又會造成浪費使工程成本過高。
[0004]因此，需要對鋪排的質量進行監控檢測，目前采用的水下鋪排質量檢測方法是:在距離排布邊緣的一定位置上設置彩色筋條，鋪排完成以后，潛水員攜帶水下攝像或測距裝置對彩色筋條進行攝像、測距，然后判斷鋪排質量是否合格，結果分三種情況:1)如果下排布的彩色筋條不可見，則說明鋪排超標；2)如果下排布的彩色筋條可見，而下排布的邊緣不可見，則要通過測量上排布邊緣與下排布彩色筋條之間的距離判斷鋪排是否合格；3)如果下排布的彩色筋條和邊緣均可見，則說明上、下排布沒有搭接，鋪排不合格。該方法的缺點在于:1)在水體渾濁度高、能見度低的情況下，目測或攝像效果差或難以執行；2)在水流較急的情況下，潛水員無法進行潛水作業，無法對鋪排質量進行檢測；3)只能鋪排完成以后進行檢測，無法在鋪排過程中對質量進行實時監控，如果檢測發現鋪排質量不合格，則要進行重新鋪排。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是針對上述缺陷，提供一種能夠適用于水下鋪排各種水況條件，并能對鋪排質量進行實時檢測的水下鋪排質量監控檢測方法。
[0006]上述目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種水下鋪排質量實時監控檢測方法，包括以下步驟:
[0008]I)在排布上均勻設置混凝土砼塊；
[0009]2)在鋪排船的船舷安裝、固定聲吶，使聲吶位于下排布的上方且位于上排布的一偵牝同時使聲吶距離水面Im以下且距離水底1.5m以上；
[0010]3)在鋪設上排布的同時，聲吶對已鋪設的下排布和上排布發射聲吶信號，將單波束聲吶的發射頻率控制在300KHz?700KHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?IOOm之間，或者將多波束聲吶的發射頻率控制在0.9MHz?3.75MHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?50m之間；
[0011]4)接收并分析反射回來的聲吶信號，計算上、下排布的寬度，進而判斷鋪排質量是否滿足設計要求。[0012]優選地，所述混凝土砼塊的體積為0.005?0.05m3,每平方米的排布上設有2?5
個混凝土砼塊。
[0013]排布上設置混凝土砼塊是為了反射聲吶信號，使聲吶能夠準確探測到排布，從而避免水底各種復雜地形、雜物的干擾；聲吶的安裝位置能夠保證聲吶信號全覆蓋檢測區域而不會被水下的船體及鋪排時懸空的排布阻擋；聲吶的發射頻率和信號覆蓋范圍能夠保證檢測的精度和檢測范圍。
[0014]通過接收并分析反射回來的聲吶信號，然后計算上、下排布搭接后的寬度，就能判斷鋪排質量是否滿足設計要求。如果上、下排布搭接后的寬度大于上、下排布寬度之和，則說明上、下排布沒有搭接，鋪排不合格；如果上、下排布搭接后的寬度小于上、下排布寬度之和，則進一步通過計算判斷鋪排是否合格或超標。
[0015]本發明的有益效果是:
[0016]本發明運用聲學原理對水下鋪排質量進行檢測，能夠在各種水況條件下的鋪排中進行，克服了水體濁度或流速對檢測造成的不利影響；不需要潛水員下水，避免了由此帶來的安全隱患，降低了人力成本；本發明能夠邊鋪排邊檢測，能對鋪排過程中的質量進行實時監控，當出現或將要出現排布搭接質量問題時，能夠對排布的方位迅速進行調整，從而避免搭接不合格情況的發生。本發明還具有檢測精度高，速度快，操作簡單，成本低等優點，便于在航道治理和河床保護工程的水下鋪排施工質量檢測中推廣應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是水下鋪排示意圖；
[0018]圖2是上、下排布的搭接與聲吶安裝示意圖；
[0019]圖3是上、下排布未搭接的示意圖；
[0020]圖4是上、下排布搭接寬度小于設計要求的示意圖；
[0021]圖5是上、下排布搭接符合要求的示意圖；
[0022]圖6是上、下排布搭接超標的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0024]實施例1
[0025]一種水下鋪排質量實時監控檢測方法，包括以下步驟:
[0026]I)在排布上均勻設置混凝土砼塊；
[0027]2)在鋪排船的船舷安裝、固定聲吶，使聲吶位于下排布的上方且位于上排布的一偵牝同時使聲吶距離水面Im以下且距離水底1.5m以上；
[0028]3)在鋪設上排布的同時，聲吶對已鋪設的下排布和上排布發射聲吶信號，將單波束聲吶的發射頻率控制在300KHz?700KHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?IOOm之間，或者將多波束聲吶的發射頻率控制在0.9MHz?3.75MHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?50m之間；
[0029]4)接收并分析反射回來的聲吶信號，計算上、下排布的寬度，進而判斷鋪排質量是否滿足設計要求。[0030]所述混凝土5仝塊為長方體形,體積為0.01m3,長、寬、高分別為0.4m、0.26m、0.lm,
每平方米的排布上設有4個混凝土砼塊。該設置使聲吶探測效果最佳，能夠避免水底各種復雜地形、雜物的干擾。
[0031]根據質量檢驗標準，搭接寬度允許偏差為0.5B?2B，B為設計搭接寬度。例如設計搭接寬度為3m,則1.5?6m為合格,O?1.5m或6m以上均為不合格,排布的寬度為15m。
[0032]排布入水沉底后，上、下排布的搭接會出現未搭接、搭接寬度不足、正常搭接和搭接過寬四種情況。
[0033]I)未搭接:上、下排布的寬度大于上、下排布寬度之和，如圖3所示；
[0034]2)搭接寬度小于設計要求:上、下排布的寬度為29m，則計算得到實際搭接的寬度為lm，如圖4所示；
[0035]3)搭接寬度符合要求:上、下排布的寬度為28m，則計算得到實際搭接的寬度為2m,如圖5所示；
[0036]4)搭接超標:上、下排布的寬度為22m，則計算得到實際搭接的寬度為Sm，如圖6所
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【權利要求】
1.一種水下鋪排質量實時監控檢測方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在排布上均勻設置混凝土砼塊； 2)在鋪排船的船舷安裝、固定聲吶，使聲吶位于下排布的上方且位于上排布的一側，同時使聲吶距離水面Im以下且距離水底1.5m以上； 3)在鋪設上排布的同時，聲吶對已鋪設的下排布和上排布發射聲吶信號，將單波束聲吶的發射頻率控制在300KHz?700KHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?IOOm之間，或者將多波束聲吶的發射頻率控制在0.9MHz?3.75MHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?50m之間； 4)接收并分析反射回來的聲吶信號，計算上、下排布的寬度，進而判斷鋪排質量是否滿足設計要求。
2.根據權利要求1所述的水下鋪排質量實時監控檢測方法，其特征在于:所述混凝土5仝塊的體積為0.005?0.05m3,每平方米的排布上設有2?5個混凝土5仝塊。
【文檔編號】G01S15/88GK103744084SQ201410022133
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】林七貞, 鄧勇, 張紅, 吳振磊, 王彬, 畢文煥, 林文軍, 程智慧, 段文杰, 查文富 申請人:武漢長江航道救助打撈局