一种水库冰层变形测点定位装置及其安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水库冰层变形测点定位装置及其安装方法，其装置包括浮体、锚固结构、平衡结构和支撑杆；所述浮体漂浮在水面上，在浮体外周均匀布置有锚固结构，棱镜通过支撑杆连接在浮体上面，该浮体下面连接有平衡结构；所述浮体包括空心箱体和连接锚固结构的耳板；所述锚固结构包括固定浮体的锚绳、放置在地面的锚块和和位于锚绳中间的配重；所述平衡结构包括连接杆和平衡体，可使浮体竖直浮于水面上。本发明专利技术可以实现冰层全过程变形测量，同时不需要人员在冰面上安装、拆除作业，保证了现场测量人员的安全。场测量人员的安全。

A positioning device for measuring points of reservoir ice deformation and its installation method

【技术实现步骤摘要】
一种水库冰层变形测点定位装置及其安装方法


[0001]本专利技术涉及水利工程监测
，具体涉及一种水库冰层变形测点定位装置及其安装方法。

技术介绍

[0002]冬季期间，寒冷地区的水库表面会形成冰层，水域内的水工结构物被固结于冰层内。冰层自形成开始，在气温变化、水位变化、风等因素影响下，会不断发生变形，产生水平位移和升降。这种变形会对水库内及周边结构物产生不利的作用力。因此准确测量冰层的变形，对于水库冰层变形研究、保证水域结构物安全极为重要。
[0003]目前对于水库冰层变形的测量方式主要有两种，一种是利用全站仪测量，另一种是利用GPS(或北斗)卫星定位系统测量。全站仪测量时需要在冰层上架设棱镜作为测点，而卫星定位测量时需要在冰层上架设接收器作为测点。为保证测量人员安全，等到冰层达到一定厚度，才能在冰层上架设棱镜和接收器，因此，冰层的变形测量只能从冰层到达安全厚度后开始，而冰层开始形成至冰层到达安全厚度过程中的冰层变形则因不能安装测点设备而无法获取。

技术实现思路

[0004]针对目前冰层变形测量技术存在的上述问题，本专利技术提供一种水库冰层变形测点定位装置及其安装方法，其装置制作简单、安装方便、可重复利用，可以实现冰层自开始形成后全过程变形监测。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种水库冰层变形测点定位装置，包括浮体、锚固结构、平衡结构和支撑杆；所述浮体漂浮在水面上，在浮体外周均匀布置有锚固结构，棱镜通过支撑杆连接在浮体上面，该浮体下面连接有平衡结构。
[0006]进一步的，所述浮体包括箱体和耳板；所述耳板为多个，均匀焊接在箱体的顶板边缘，每个耳板上开设圆孔；所述箱体为圆柱形封闭空心箱，该空心箱的圆形顶板和圆形底板平行，并与竖直圆筒板垂直。
[0007]进一步的，所述锚固结构包括锚绳、锚块和配重；所述锚绳数量与耳板数量相对应，每根锚绳的上端通过耳板与浮体连接，下端与所述锚块连接；所述锚块放置于水下地面上，用于锚固与其连接的锚绳；所述配重固定在锚绳中间，能够使锚绳始终保持绷紧状态，进而对浮体定位。
[0008]进一步的，所述平衡结构包括连接杆和平衡体；所述连接杆上端垂直焊接在箱体的底板中心上；所述平衡体为实心钢球，固定在连接杆的下端。
[0009]进一步的，所述支撑杆下端垂直焊接在箱体的顶板中心上，支撑杆上端设有螺纹，用于安装棱镜。
[0010]更进一步的，所述连接杆和支撑杆的轴线、浮体的重心、平衡体的重心、棱镜的重心位于同一竖直线上，以保证浮体竖直浮于水面上。
[0011]更进一步的，所述锚绳在配重作用下发生弯折，此时耳板和锚块之间的锚绳总长度大于耳板和锚块之间的直线距离，多出的长度需满足冰层带动浮体移动时锚绳拉力变化不超过20％。
[0012]作为更进一步的，多个所述锚块在水下地面上呈近似等边三角形布置，所述锚块和箱体顶板中心的连线与水平面的夹角为45
°
。
[0013]作为更进一步的，在所述锚绳张紧后，箱体的顶面高于水面，且位于水面之上的箱体部分占箱体高度的5％
‑
15％。
[0014]本专利技术还提供一种水库冰层测点定位装置的安装方法，包括：
[0015]将已安装好平衡结构、支撑杆的浮体放置于水面上，利用船只将浮体拖拉至水库中的指定位置；
[0016]将已经安装好锚块和配重的锚绳运至锚块安装位置的正上方，把锚块下沉到水下地面上，然后拖拉锚绳上端至浮体处，并与耳板临时连接；
[0017]在耳板连接处调整每根锚绳的长度，使浮体定位于指定位置，并使支撑杆处于竖直状态；
[0018]在支撑杆上安装棱镜，使棱镜方向满足岸边的全站仪观测要求。
[0019]本专利技术由于采用以上技术方案，能够取得如下有益效果：(1)本专利技术的冰层变形测点定位装置在水面结冰前进行安装，可以实现冰层自开始形成时全过程变形监测；(2)该装置构造简单，易于加工制作，费用低，且安装方便；(3)该装置的锚绳中部设置配重，既可以使锚绳始终处于绷紧状态，又可以自适应冰层变形，使浮体随冰层移动；(4)该装置在冰层融化后可以取出，多次重复使用；(5)该装置在水面结冰前安装，在冰层融化后取出，不需要人员在冰面上进行安装、拆除作业，保证了现场测量人员的安全。(6)本方法步骤简单，易于现场实施，在耳板处拖拉锚绳上端便可改变长度适应不同水深，并且根据锚绳长度确定锚绳中部配重的位置，避免二次确定锚绳中部配重的位置。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的一种水库冰层变形测量装置的结构图；
[0021]图中序号说明：1浮体、2锚固结构、3平衡结构、4支撑杆、5棱镜、6水面、7地面、101箱体、102耳板、201锚绳、202锚块、203配重、301连接杆、302平衡体。
具体实施方式
[0022]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0023]如图1所示，一种水库冰层变形测点定位装置，包括浮在水面6的浮体1、均匀布置在浮体外周的锚固结构2、连接在浮体1下面的平衡结构3、连接在浮体1上面用于安装棱镜5的支撑杆4。
[0024]所述浮体1包括箱体101和耳板102；箱体101为采用钢板制成的圆柱形封闭空心箱，其圆形顶板和圆形底板平行，并与竖直圆筒板垂直；耳板102采用钢板制作，并开设一个
圆孔；每个箱体101需要多个耳板102(图中所示为3个)，分别均匀焊接在箱体102的顶板边缘；当耳板102数量为3个时任意两个耳板102的圆孔中心与箱体102的顶板圆心连线夹角为120
°
。
[0025]所述锚固结构2包括锚绳201、锚块202和配重203；锚绳201数量需要与耳板数量相对应(图中所示为3根)，各根锚绳201的上端通过耳板102与浮体1连接，下端与锚块202连接；锚块202放置于水下地面7上，用于锚固与其连接的锚绳201；配重203固定在锚绳201中间，能够使锚绳201始终保持绷紧状态，满足浮体1定位需要。
[0026]所述平衡结构3包括连接杆301和平衡体302；连接杆301采用钢杆制作，其上端垂直焊接在箱体101的底板中心上；平衡体302为实心钢球，固定在连接杆301的下端。
[0027]所述支撑杆4采用钢杆制作，其下端垂直焊接在箱体101的顶板中心上，其上端设有螺纹，用于安装棱镜5；支撑杆4的高度根据现场观测需要确定，满足水库岸边的全站仪观测要求。
[0028]为保证浮体1浮于水面时支撑杆4处于竖直状态，连接杆201和支撑杆4的轴线、浮体1的重心、平衡体202的重心、棱镜5的重心要位于同一竖直线上。
[0029]所述锚绳201在配重20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水库冰层变形测点定位装置，其特征在于，包括浮体、锚固结构、平衡结构和支撑杆；所述浮体漂浮在水面上，在浮体外周均匀布置有锚固结构，棱镜通过支撑杆连接在浮体上面，该浮体下面连接有平衡结构。2.根据权利要求1所述一种水库冰层变形测点定位装置，其特征在于，所述浮体包括箱体和耳板；所述耳板为多个，均匀焊接在箱体的顶板边缘，每个耳板上开设圆孔；所述箱体为圆柱形封闭空心箱，该空心箱的圆形顶板和圆形底板平行，并与竖直圆筒板垂直。3.根据权利要求1所述一种水库冰层变形测点定位装置，其特征在于，所述锚固结构包括锚绳、锚块和配重；所述锚绳数量与耳板数量相对应，每根锚绳的上端通过耳板与浮体连接，下端与所述锚块连接；所述锚块放置于水下地面上，用于锚固与其连接的锚绳；所述配重固定在锚绳中间，能够使锚绳始终保持绷紧状态，进而对浮体定位。4.根据权利要求1所述一种水库冰层变形测点定位装置，其特征在于，所述平衡结构包括连接杆和平衡体；所述连接杆上端垂直焊接在箱体的底板中心上；所述平衡体为实心钢球，固定在连接杆的下端。5.根据权利要求1所述一种水库冰层变形测点定位装置，其特征在于，所述支撑杆下端垂直焊接在箱体的顶板中心上，支撑杆上端设有螺纹，用于安装棱镜。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述一种水库冰层变形测点...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文亮，林立新，张铮，姜萌，卢冠楠，檀永刚，李宽，
申请(专利权)人：中交路桥建设有限公司，
类型：发明
国别省市：