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      多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法

      文檔序號:10721743閱讀:824來源:國知局
      多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法,測量裝置由底座架、軸套一、高壓油管一、高壓油管二、油壓活塞一、油壓活塞二、數(shù)據(jù)電纜、連接件一、主軸、彈簧板一、方向定位盤、L形軸、連接件二、迎浪板、測力板、主軸擋塊、彈簧板二、坡度定位盤、支架、支架橫梁、軸套三、軸套二、信號觸發(fā)開關(guān)、信號發(fā)射器組成,使用本發(fā)明的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法,能夠測量不同海況、任意坡度、任意涌浪方向的海浪沖擊力,克服了使用經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)造成的不準(zhǔn)確性,獲得的實(shí)測數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,為海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù),使海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、安全、合理。
      【專利說明】
      多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本發(fā)明屬于圍墾海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,具體是一種多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]浙江省海洋經(jīng)濟(jì)示范區(qū)為拓展發(fā)展空間、發(fā)揮海洋優(yōu)勢,提出“集約用海,生態(tài)圍墾”的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念,集中開發(fā)利用甌江至飛云江間平直岸線外成片的灘涂資源(下稱甌飛項(xiàng)目),工程一期圍墾面積約42.3萬畝,總投資600億。該項(xiàng)目存在一個(gè)功能性要求,即要有較強(qiáng)的防風(fēng)、抗風(fēng)浪能力,因此整個(gè)項(xiàng)目造價(jià)中迎水面護(hù)坡占到相當(dāng)大比重,初步設(shè)計(jì)迎水面共有五段不同坡比,依次是1:2,1:4, 1:2,1:0.4,1:0,主要用材分別是單體大于300kg塊石、單體大于800kg塊石、c25混凝土格梁、30cm厚碎石墊層、70cm厚混凝土灌注塊、單塊重8000kg重扭王字塊、c30混凝土反弧防浪墻等。這些坡度、材料適用依據(jù)來自海浪沖擊力;由于波浪沖擊作用的機(jī)理極其復(fù)雜,至今仍然是海岸工程領(lǐng)域沒有解決的困難課題之一。目前計(jì)算海浪沖擊力的方法主要是經(jīng)驗(yàn)公式,將有效波高、波浪周期、水深和結(jié)構(gòu)的有關(guān)尺寸代入莫里森方程或繞射理論的公式,求出作用在結(jié)構(gòu)上的波浪沖擊力,這些參數(shù)均來自經(jīng)驗(yàn),因此其準(zhǔn)確度很難保證;特別是甌飛項(xiàng)目這種特大工程,堤段范圍廣,海流變化大,潮位變化復(fù)雜,北堤段涌浪方向NE-ENE、E-ENE,東堤段涌浪方向E-ESE、SE-SSE,南堤段涌浪方向S-SSW,最大高潮位5.59m,最小低潮位-1.99m,最大潮差7.24m;使用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算海浪沖擊力明顯不能滿足工程要求,因海浪沖擊力計(jì)算方法不確定性帶來的損失動(dòng)輒就會(huì)達(dá)到幾十億甚至上百億,因此發(fā)明一種準(zhǔn)確確定海浪沖擊力的裝置,有著校核經(jīng)驗(yàn)公式的重要理論意義和應(yīng)用實(shí)際工程的重要現(xiàn)實(shí)意義。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,由底座架、地錨、軸套一、高壓油管一、高壓油管二、油壓活塞一、油壓活塞二、數(shù)據(jù)電纜、連接件一、主軸、彈簧板一、半球凸起、方向定位盤、小圓孔一組、L形軸、連接件二、迎浪板、測力板、主軸擋塊、彈簧板二、坡度定位盤、小圓孔二組、支架、支架橫梁、軸套三、軸套二、擋塊、信號觸發(fā)開關(guān)、信號發(fā)射器組成,所述的底座架、地錨、支架固定設(shè)置為一體。
      [0004]進(jìn)一步的,所述的軸套一、軸套二與底座架鉸接。
      [0005]進(jìn)一步的,油壓活塞一下端與軸套一固定設(shè)置,上端與連接件一鉸接;油壓活塞二下端與軸套二鉸接,上端與連接件二鉸接。
      [0006]進(jìn)一步的,連接件一與主軸固定設(shè)置,連接件二與L形軸鉸接。
      [0007]進(jìn)一步的,軸套三與支架橫梁鉸接,與主軸固定設(shè)置。
      [0008]進(jìn)一步的,迎浪板與主軸鉸接。
      [0009]進(jìn)一步的,方向定位盤與主軸固定設(shè)置,坡度定位盤與支架橫梁固定設(shè)置;彈簧板一與迎浪板固定設(shè)置,彈簧板二與軸套三固定設(shè)置。
      [0010]進(jìn)一步的,測力板分別均勻布置在迎浪板不同高度上,測力板下面分別布置有壓力傳感器,由數(shù)據(jù)電纜傳輸?shù)胶0渡系臄?shù)據(jù)處理器上。
      [0011]本發(fā)明還提供了一種使用多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置的使用方法,包括如下步驟:
      一、通過兩個(gè)油壓活塞將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置上的迎浪板下邊調(diào)至與底座架前邊平行狀態(tài),將迎浪板坡度調(diào)至與海堤某一設(shè)計(jì)坡度相同;
      二、用吊機(jī)將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置吊起,運(yùn)至需要修建海堤的某段,多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置底座架前邊與涌浪方向垂直放入海水中;
      三、使用現(xiàn)場四塊各800kg的混凝土澆筑塊壓在底座架上,固定多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置;
      四、記錄該狀態(tài)下不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      五、通過油壓活塞二調(diào)節(jié)迎浪板下邊與底座架前邊夾角,模擬涌浪斜向沖擊海堤情況;
      六、記錄該狀態(tài)下不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      七、重復(fù)步驟五、六,測量該坡度下,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      八、通過兩個(gè)油壓活塞將迎浪板下邊調(diào)至與底座架前邊平行狀態(tài),將迎浪板坡度調(diào)至與海堤另一設(shè)計(jì)坡度相同;
      九、重復(fù)步驟四至七,測量該坡度下,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      十、重復(fù)上述步驟,完成對應(yīng)海堤各種設(shè)計(jì)坡度,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值的測量工作;
      十一、將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置轉(zhuǎn)移至另一海堤段測量。
      [0012]使用本發(fā)明的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置及使用方法,能夠測量不同海況、任意坡度、任意涌浪方向的海浪沖擊力,克服了使用經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)造成的不準(zhǔn)確性,獲得的實(shí)測數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,為海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù),使海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、安全、合理。
      【附圖說明】
      [0013]圖1是多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置陡坡度、垂直涌浪方向狀態(tài)示意圖;
      圖2是該裝置緩坡度、垂直涌浪方向狀態(tài)示意圖;
      圖3是該裝置緩坡度、與涌浪方向有一定夾角狀態(tài)示意圖;
      圖4是該裝置方向定位盤放大示意圖;
      圖5是該裝置坡度定位盤放大示意圖;
      圖6是該裝置方向定位盤剖面放大示意圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
      [0015]如圖1-6所示,本發(fā)明的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,由底座架1、地錨2、軸套一 3、高壓油管一 4、高壓油管二 5、油壓活塞一 6、油壓活塞二 7、數(shù)據(jù)電纜8、連接件一 9、主軸10、彈簧板一 11、半球凸起111、方向定位盤12、小圓孔一組121、L形軸13、連接件二14、迎浪板15、測力板16、主軸擋塊17、彈簧板二 18、坡度定位盤19、小圓孔二組191、支架20、支架橫梁201、軸套三21、軸套二 22、擋塊23、信號觸發(fā)開關(guān)24、信號發(fā)射器25組成,所述的底座架1、地錨2、支架20固定設(shè)置為一體,軸套一 3、軸套二 22與底座架I鉸接。
      [0016]所述的油壓活塞一6下端與軸套一 3固定設(shè)置,上端與連接件一 9鉸接;油壓活塞二7下端與軸套二22鉸接,上端與連接件二 14鉸接;連接件一9與主軸10固定設(shè)置,連接件二14與L形軸13鉸接;軸套三21與支架橫梁201鉸接,與主軸10固定設(shè)置。
      [0017]所述的迎浪板15與主軸10鉸接;方向定位盤12與主軸10固定設(shè)置,坡度定位盤19與支架橫梁201固定設(shè)置;彈簧板一 11與迎浪板15固定設(shè)置,彈簧板二 18與軸套三21固定設(shè)置;測力板16分別均勻布置在迎浪板15不同高度上,測力板16下面分別布置有壓力傳感器,由數(shù)據(jù)電纜傳輸?shù)胶0渡系臄?shù)據(jù)處理器上。
      [0018]本發(fā)明的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置的使用方法包括如下步驟:
      一、通過兩個(gè)油壓活塞將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置上的迎浪板下邊調(diào)至與底座架前邊平行狀態(tài),將迎浪板坡度調(diào)至與海堤某一設(shè)計(jì)坡度相同;
      二、用吊機(jī)將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置吊起,運(yùn)至需要修建海堤的某段,多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置底座架前邊與涌浪方向垂直放入海水中;
      三、使用現(xiàn)場四塊各800kg的混凝土澆筑塊壓在底座架上,固定多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置;
      四、記錄該狀態(tài)下不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      五、通過油壓活塞二調(diào)節(jié)迎浪板下邊與底座架前邊夾角,模擬涌浪斜向沖擊海堤情況;
      六、記錄該狀態(tài)下不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      七、重復(fù)步驟五、六,測量該坡度下,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      八、通過兩個(gè)油壓活塞將迎浪板下邊調(diào)至與底座架前邊平行狀態(tài),將迎浪板坡度調(diào)至與海堤另一設(shè)計(jì)坡度相同;
      九、重復(fù)步驟四至七,測量該坡度下,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值;
      十、重復(fù)上述步驟,完成對應(yīng)海堤各種設(shè)計(jì)坡度,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值的測量工作;
      十一、將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置轉(zhuǎn)移至另一海堤段測量。
      [0019]通過兩個(gè)油壓活塞調(diào)節(jié)迎浪板坡度時(shí),彈簧板二隨之轉(zhuǎn)動(dòng),彈簧板二上的半圓凸起到達(dá)小圓孔二組位置時(shí),敲擊信號觸發(fā)開關(guān),信號發(fā)射器發(fā)射信號,海岸上的接收器收到信號即可停止坡度調(diào)節(jié);根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)定的小圓孔二組的某一小孔位置計(jì)算出迎浪板坡度和各測力板高度。
      [0020]通過油壓活塞二調(diào)節(jié)迎浪板與涌浪夾角時(shí),原理相同。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,由底座架(I)、地錨(2)、軸套一(3)、高壓油管一 (4)、高壓油管二 (5)、油壓活塞一 (6)、油壓活塞二 (7)、數(shù)據(jù)電纜(8)、連接件一 (9)、主軸(10)、彈簧板一(11)、半球凸起(111)、方向定位盤(12)、小圓孔一組(121)、L形軸(13)、連接件二(14)、迎浪板(15)、測力板(16)、主軸擋塊(17)、彈簧板二(18)、坡度定位盤(19)、小圓孔二組(191)、支架(20)、支架橫梁(201)、軸套三(21)、軸套二(22)、擋塊(23)、信號觸發(fā)開關(guān)(24)、信號發(fā)射器(25)組成,其特征在于:所述的底座架(1)、地錨(2)、支架(20)固定設(shè)置為一體。2.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的軸套一 (3)、軸套二 (22)與底座架(I)鉸接。3.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的油壓活塞一(6)下端與軸套一(3)固定設(shè)置,上端與連接件一(9)鉸接;油壓活塞二(7)下端與軸套二(22)鉸接,上端與連接件二 (14)鉸接。4.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的連接件一 (9)與主軸(10)固定設(shè)置,連接件二 (14)與L形軸(13)鉸接。5.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的軸套三(21)與支架橫梁(201)鉸接,與主軸(10)固定設(shè)置。6.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的迎浪板(15)與主軸(10)鉸接。7.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的方向定位盤(12)與主軸(10)固定設(shè)置,坡度定位盤(19)與支架橫梁(201)固定設(shè)置;彈簧板一(11)與迎浪板(15)固定設(shè)置,彈簧板二(18)與軸套三(21)固定設(shè)置。8.如權(quán)利要求1所述的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置,其特征在于:所述的測力板(16)分別均勻布置在迎浪板(15)不同高度上,測力板(16)下面分別布置有壓力傳感器,由數(shù)據(jù)電纜傳輸?shù)胶0渡系臄?shù)據(jù)處理器上。9.一種使用如權(quán)利要求1-8任一的多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置的使用方法包括如下步驟: 一、通過兩個(gè)油壓活塞將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置上的迎浪板下邊調(diào)至與底座架前邊平行狀態(tài),將迎浪板坡度調(diào)至與海堤某一設(shè)計(jì)坡度相同; 二、用吊機(jī)將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置吊起,運(yùn)至需要修建海堤的某段,多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置底座架前邊與涌浪方向垂直放入海水中; 三、使用現(xiàn)場四塊各800kg的混凝土澆筑塊壓在底座架上,固定多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置; 四、記錄該狀態(tài)下不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值; 五、通過油壓活塞二調(diào)節(jié)迎浪板下邊與底座架前邊夾角,模擬涌浪斜向沖擊海堤情況; 六、記錄該狀態(tài)下不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值; 七、重復(fù)步驟五、六,測量該坡度下,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值; 八、通過兩個(gè)油壓活塞將迎浪板下邊調(diào)至與底座架前邊平行狀態(tài),將迎浪板坡度調(diào)至與海堤另一設(shè)計(jì)坡度相同; 九、重復(fù)步驟四至七,測量該坡度下,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值; 十、重復(fù)上述步驟,完成對應(yīng)海堤各種設(shè)計(jì)坡度,不同涌浪夾角、不同高度的測力板受到的海浪沖擊力值的測量工作; 十一、將多坡度、多角度海浪沖擊力現(xiàn)場測量裝置轉(zhuǎn)移至另一海堤段測量。
      【文檔編號】G01L5/00GK106092415SQ201610631600
      【公開日】2016年11月9日
      【申請日】2016年8月4日 公開號201610631600.7, CN 106092415 A, CN 106092415A, CN 201610631600, CN-A-106092415, CN106092415 A, CN106092415A, CN201610631600, CN201610631600.7
      【發(fā)明人】秦鵬, 高健, 程春梅, 秦植海, 徐蔚, 王海波
      【申請人】浙江水利水電學(xué)院
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