扫床测深仪sweeping sounder

1、扫床测深仪sweeping sounder1 扫床设备扫床设备主要由测深杆及其套管、固定横杆、固定装置、钢丝绞车及钢丝绳等四部分构成。扫床设备平、立面图见图1、图2。 图1 扫床设备平面图 图2 扫床设备立面图1.1 测深杆及其套管测深杆共2根，左右对称布置于扫床船头两侧，两根测深杆规格、材质、型号和长度等一样。每根测深杆全长5m，由测深杆头、弹簧及下、中、上部测深杆和套管等6部分组成。测深杆及其套管见图3。图3 测深杆及其套管图 测深杆头及弹簧测深杆头及弹簧全长0.5m，其中测深杆头长0.3m，弹簧长0.2m；杆头采用35#空心圆形钢管，弹簧采用10 C-型，并与测深杆头、下部测深杆接头焊接

2、组成一整体。 下、中、上部测深杆下、中、上部测深杆均采用1.5m长45空心无缝钢管。下、中部测深杆两端内壁做成粗牙，以与下、中部测深杆接头相连；上部测深杆底部内壁也做成粗牙与上部测深杆接头连接，顶部安装一钢丝滑轮及滑轮轴心，以固定钢丝滑轮和改变钢丝方向，滑轮轴心采用35# M10×45规格。 测深杆套管测深杆套管采用60空心无缝钢管，长1.5m。套管通过螺栓固定测深杆，测深杆套管固定于固定装置上。1.2 固定横杆固定横杆分上、下部固定横杆，材质均相同，采取套管搭接方式，实际扫床过程中，可根据扫床船宽度决定采用几节固定横杆。固定横杆每节长1.5m，采用25空心无缝钢管；套管长1.5m，

3、采用40空心无缝钢管，固定横杆及其套管上每隔10cm均设有13圆孔，以连接成一整体。上部固定横杆通过铁扣固定于两根测深杆顶部，下部固定横杆通过螺栓固定于固定装置上，使扫床设备成为一刚性整体。1.3 固定装置固定装置通过自身螺栓固定于扫床船船头两侧，与扫床船形成一固定整体，再通过竖杆紧固压板扣紧测深杆使扫床架整体稳定。固定装置主要包含上部压板、侧部压板、侧部定位压板及2块加强筋板，其材质均采用钢板。如图4所示。上部压板和侧部压板尺寸均为30×30×1cm（长×宽×厚），侧部定位压板尺寸为30×10×1cm（长×宽×厚

4、），加强筋板采用1cm厚钢板加工而成。图4 固定装置示意图1.4 钢丝绞车、钢丝绳钢丝绞车采用AW CB/T3468-92规格，钢丝绳采用4规格，扫床时，钢丝绳一端系于扫床船系缆桩上，另一端固定于钢丝绞车上；穿过两测深杆底部的绷紧的钢丝绳即为扫杆。2 设备安装扫床设备的安装，主要是将由测深杆及套管、固定横杆、固定装置、钢丝绞车等组成的刚性结构和由扫杆（钢丝绳）构成的柔性结构装配成一整体安装到扫床船上。2.1 安装固定装置将固定装置上部压板紧贴扫床船甲板，侧部压板紧贴船舷，然后拧紧上部压板定位螺栓和侧部压板定位丝杆即可。 2.2 装配下部固定横杆装配下部固定横杆时，应根据扫床船宽度决定采用几节固

5、定横杆；将横杆及其套管连接好后，插入固定装置上部压板上的预留管内并拧紧螺栓即完成。 2.3 装配测深杆装配测深杆包含组装测深杆和固定测深杆两方面内容。装配测深杆分为三个步骤，第一步：将测深底杆、弹簧、下、中、上部测深杆连接好；第二步：将钢丝绳穿入已装配好的测深杆，也可以在连接测深杆的同时穿入钢丝绳；第三步：将穿有钢丝绳的测深杆插入测深杆套管内并拧紧螺栓固定。固定测深杆也分为三个步骤，第一步：将装配好的测深杆放入竖杆紧固压板内，然后拧紧螺栓；第二步，根据设计航深、扫床水位与设计水位之差值确定扫床水深，其公式为：=+-扫床水深；设计航深；扫床水位；设计水位根据测深杆上的刻度，通过松动测深杆套管上的

6、螺栓，往上或往下移动测深杆，使测深杆在水面下的长度等于扫床水深后，再拧紧螺栓；第三步，将钢丝绳的一端用八字方式系于船舶系缆桩上，钢丝绳的另一端卷入钢丝绞车上。2.4 装配上部固定横杆装配固定上部固定横杆工序大致和装配固定下部固定横杆相同，首先，根据两测深杆之间的距离（扫床架宽度）连接好上部固定横杆，然后再用铁扣将其与两测深杆顶部连接好。2.5 钢丝绳的装配 钢丝绳的装配是指钢丝绳的一端穿过装配好的测深杆中后又穿过另一装配好的测深杆，然后以八字方式系于扫床船系缆桩上，最后通过钢丝绞车上的手柄摇动钢丝绞车直至钢丝绳绷紧为止。3 扫床原理及方式3.1 扫床原理从整体上说，由测深杆及其套管、固定装置、

7、固定横杆及其套管组装而成的扫床设备是一刚性结构，它和扫床船浑然构成一整体；但穿过两根测深杆的钢丝绳又是一柔性结构。在扫床过程中，若扫杆（两测深杆底部间的钢丝绳）受到外力作用时，钢丝绳就会发生位移，根据钢丝绳（柔性结构）发生位移则可判断所扫航槽存在浅点。当扫到浅点（障碍物）瞬间，如障碍物位于两测深杆之间，此时，因扫床架连同钢丝绳以船速向前或向后运动，故障碍物将给钢丝绳一个向后或向前的拉力，由于钢丝绳一端固定于系缆桩，则连接钢丝绞车端的钢丝绳必将产生位移量，记录相应的位置及大致位移量，通过这种办法可判断检测到浅点；若测深杆附近存在浅点（障碍物），除连接钢丝绞车端的钢丝绳受到拉力将产生一段位移外，测

8、深杆还将发出响声。3.2 扫床方式扫床方式一般有正扫和倒扫两种，正扫包括逆流正扫和顺流正扫，正扫时扫床方向与扫床船航行方向一致；倒扫主要是指扫床船顺流而退进行的扫床，即逆流倒扫，扫床方向与扫床船航行方向相反。扫床时，应根据航槽宽度和扫杆宽度决定扫测几线，根据相关规定，相临扫床区域宽度必须重合0.51.0m。扫床轨迹可用前方交会法测出，即扫床船上人员每隔1020m打一次信号旗，岸上2台经纬仪的观测人员同时读下目标（一般是上部横杆的中部）角度，然后计算出目标点坐标，将计算出的目标点坐标放到施工图上并用直线连接即得扫床轨迹线。4 设备的适用范围贵州省河流皆为山区河流，航道等级多为级、级，航宽均在20

9、左右，航深介于0.81.6之间。设备的测深杆全长5.0，由于扫床时测深杆受力最大，考虑扫床设备的稳定、所检测的航深、扫床水位，结合现场测试情况决定本设备的最大扫床深度为2.5，即测深杆在水面下、水面上的长度各为2.5；扫床船不宜选用苯大形，宜选用机动灵活形，结合航行于贵州山区河流的船舶的实际情况和现场测试情况，将设备的最大扫床宽度定为4.5；根据现场测试情况，采用逆流倒扫方式时，扫床船最大速度宜为14（3.89）；采用逆流、顺流正扫方式时，扫床船最大速度=15（4.17）。5 结语5.1 实用性由于该扫床设备是以刚性结构为主、柔性结构为辅的混合结构，故既能逆流倒扫，又能逆流、顺流正扫，只要扫床船能去的航槽，均能检测，可以认为该设备解决了山区河流急、险滩很难进行扫床检测的问题。装配直接在扫床船上进行，一般3个人在15分钟内即可完成；扫床时，只需1人观察钢丝绞车上的指示设施作好记录，所需人力、时间较少，降低了扫床工作的劳动强度，工作效率也得到了提高，且可装车携带，具有很强的实用性。5.2 安全性扫床检测时，由于扫杆是柔性物体，当检测到障碍物钢丝绳受力时，缠绕于钢丝绞车上的钢丝绳就会被拉出来，其速度和扫床船移动速度一致，不会引起扫床船的航行安全；当测深杆检测到障碍物时，测深底杆的弹簧就会受压力发生压缩变形，使测深杆缩短，从而从障碍物上通过，扫床船亦不会有