一种水下定点抛石高程测量与控制方法技术

本发明专利技术属于水下抛石施工技术领域，具体涉及一种水下定点抛石高程测量与控制方法。该方法包括：在抛填船的测控系统内设置分阶段定点抛石作业；在抛石管底口外侧沿周向间隔布设多个高度计，高度计的数量与抛石作业的阶段数量一致，每一高度计均相对于抛石管倾斜设置但倾斜角度各不相同，其测量方向均朝向抛石管下方区域；抛填船就位，下放抛石管使其底面高程达到预设的基准面高程；启动抛石作业，测控系统通过各高度计一一对应实时监测各阶段抛石后的石堆中心高程，以此指导分阶段抛石作业，直至达到预设的总施工高程。本发明专利技术解决了常规抛石施工高程测量方法容易导致石堆中心处出现石块抛高超高现象的问题，提高抛石施工效率。提高抛石施工效率。提高抛石施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种水下定点抛石高程测量与控制方法


[0001]本专利技术属于水下抛石施工
，具体涉及一种水下定点抛石高程测量与控制方法。

技术介绍

[0002]水下定点抛石施工时，需要实时对抛石施工高程进行测量，检测是否在设计允许的偏差范围内，以避免因石块出现抛高超高现象而导致返工。目前，抛石施工高程测量大多采用高度计测量方法，是将高度计竖直依附安装于抛石管的一侧或两侧，通过测量抛石管侧壁正下方的石堆高程，反映实时抛石施工高程。然而，此种测量方法的可靠性及准确性，与抛石管的口径和石块的粒径大小密切相关；通常，抛石管口径越大、石块的粒径越大，石堆整个顶面的高度差异会越明显，且石堆通常呈现中心处较高、边缘处较低的趋势。而上述常规的抛石施工高程测量方法，只能做到实时测量抛石管侧壁边缘正下方的石堆高程，却不能实时测量抛石管中心正下方的石堆高程，因而容易导致石堆中心处出现石块抛高超高现象，发生返工。而若通过反复移动抛石管以将高度计移动至石堆中心正上方进行高程测量，则会严重制约现场抛石施工效率。

技术实现思路

[0003]针对相关技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种水下定点抛石高程测量与控制方法，旨在解决常规抛石施工高程测量方法容易导致石堆中心处出现石块抛高超高现象的问题，提高抛石施工效率。
[0004]本专利技术提供一种水下定点抛石高程测量与控制方法，包括如下步骤：高度计布设：在抛填船的测控系统内进行分阶段定点抛石作业的设置，将各阶段依次记作第1阶段、第2阶段、
…
、第n阶段，设各阶段抛石完成后的石堆高程分别为预设施工高程、、
…
、，其中，为预设的总施工高程；抛填船的测控系统内还预设有基准面高程；在抛石管底口外侧沿周向间隔布设多个高度计，高度计的数量与定点抛石作业的阶段数量相一致；每一高度计的轴线均与抛石管的轴线共面，但每一高度计均相对于抛石管倾斜设置且其测量方向均朝向抛石管对应的下方区域，每一高度计相对于抛石管的倾斜角度各不相同，按倾斜角度由小到大的顺序将多个高度计分别标记为、、
…
、；抛石准备：抛填船就位，移动抛石管至待抛石区域，下放抛石管使其底面高程达到抛填船测控系统内预设的基准面高程；定点抛石作业：启动分阶段定点抛石作业，抛填船的测控系统通过高度计、、
…
、一一对应实时监测第1阶段、第2阶段、
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、第n阶段抛石后的石堆中心高程是否达到预设施工高程、、
…
、；若否，则继续本阶段的抛石；若是，则本阶段抛石完成，开始下一阶段的抛石，直至达到预设的总施工高程，定点抛石作业完成。
[0005]上述技术方案，通过相对于抛石管呈不同倾斜角度的多个高度计的布设，突破了
当前行业内将高度计竖直安装于抛石管外侧而只能测量抛石管侧壁边缘正下方的石堆高程的惯常测量方法，实现了对抛石管对应的下方区域内的石堆高程的多维度测量；在此基础上，结合分阶段定点抛石作业的应用，实现了对石堆中心高程的分阶段实时测控，确保水下定点抛石施工高程满足设计要求，解决了常规抛石施工高程测量方法容易导致石堆中心处出现石块抛高超高现象的问题，避免了返工，提高了抛石施工效率。
[0006]在其中一些实施例中，在高度计布设的步骤中，还包括标定每一高度计、、
…
、与抛石管之间的空间相对位置关系；空间相对位置关系进一步包括：每一高度计、、
…
、与抛石管底面之间的高差，将其分别记作、、
…
、；每一高度计、、
…
、距抛石管轴线的垂向距离，将其分别记作、、
…
、；每一高度计、、
…
、相对于抛石管的倾斜角度，将其分别记作、、
…
、；其中，第i个高度计相对于抛石管的倾斜角度根据公式（1）进行推算和设置；（1）；公式（1）中，i =1、2、
…
、n；为第i个高度计距抛石管轴线的垂向距离；为第i个高度计与抛石管底面之间的高差；为定点抛石作业的第i阶段对应的预设施工高程。
[0007]上述技术方案，实现了各高度计于抛石管上的精确设置，确保每一高度计能准确测量到抛石管中心正下方的石堆高程已达到该高度计所对应抛石阶段的预设施工高程。
[0008]在其中一些实施例中，在定点抛石作业的步骤中，抛填船的测控系统实时读取高度计、、
…
、测得的各高度计与石堆之间的距离，并与各阶段抛石完成后的高度计的预期值进行比较，以判断各阶段抛石后的石堆中心高程是否达到预设施工高程、、
…
、；第i个高度计的预期值根据公式（2）进行推算；（2）。
[0009]上述技术方案，通过对各高度计测量值和预期值的直观比较，实现了对抛石作业各阶段石堆中心高程是否达到预设施工高程的直观判断。
[0010]在其中一些实施例中，在抛石准备的步骤中，下放抛石管使其底面高程达到抛填船测控系统内预设的基准面高程后，通过高度计得到水下原泥面高程，并结合定点抛石作业各阶段的预设施工高程、、
…
、，估算各阶段的待抛石理论方量；水下原泥面高程根据公式（3）进行推算；（3）；公式（3）中，为高度计测得的高度计与水下原泥面之间的距离；为高度计相对于抛石管的倾斜角度；为高度计与抛石管底面之间的高差。
[0011]上述技术方案，通过对抛石作业各阶段待抛石理论方量的估算，能够较为精确地指导每次抛石的方量，节约抛石成本。
[0012]在其中一些实施例中，抛填船上设有GNSS定位系统，GNSS定位系统包括第一GNSS和第二GNSS，用于对抛填船进行精确定位，并测量抛石管的平面位置和底面高程。
[0013]在其中一些实施例中，抛石管的外壁上安装有倾斜仪，实时监测抛石管的倾斜度，以实时修正抛石管的底面高程。
[0014]基于上述技术方案，本专利技术实施例中的水下定点抛石高程测量与控制方法，通过相对于抛石管呈不同倾斜角度的多个高度计的布设和分阶段定点抛石作业的应用，实现了对石堆中心高程的分阶段实时测控，提高了抛石作业的准确性和可靠性，确保水下定点抛石施工高程满足设计要求，解决了常规抛石施工高程测量方法容易导致石堆中心处出现石块抛高超高现象的问题，避免了返工，提高了抛石施工效率。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的水下定点抛石高程测量与控制方法的原理图。
[0016]图中：10、抛石管；11、倾斜仪；//、高度计。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在本专利技术的描述中，需要理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下定点抛石高程测量与控制方法，其特征在于，包括如下步骤：高度计布设：在抛填船的测控系统内进行分阶段定点抛石作业的设置，将各阶段依次记作第1阶段、第2阶段、
…
、第n阶段，设各阶段抛石完成后的石堆高程分别为预设施工高程、、
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、，其中，为预设的总施工高程；所述抛填船的测控系统内还预设有基准面高程；在抛石管底口外侧沿周向间隔布设多个高度计，所述高度计的数量与定点抛石作业的阶段数量相一致；每一所述高度计的轴线均与抛石管的轴线共面，但每一所述高度计均相对于抛石管倾斜设置且其测量方向均朝向抛石管对应的下方区域，每一所述高度计相对于抛石管的倾斜角度各不相同，按倾斜角度由小到大的顺序将多个所述高度计分别标记为、、
…
、；抛石准备：所述抛填船就位，移动所述抛石管至待抛石区域，下放所述抛石管使其底面高程达到抛填船测控系统内预设的基准面高程；定点抛石作业：启动分阶段定点抛石作业，所述抛填船的测控系统通过高度计、、
…
、一一对应实时监测第1阶段、第2阶段、
…
、第n阶段抛石后的石堆中心高程是否达到预设施工高程、、
…
、；若否，则继续本阶段的抛石；若是，则本阶段抛石完成，开始下一阶段的抛石，直至达到预设的总施工高程，定点抛石作业完成。2.根据权利要求1所述的水下定点抛石高程测量与控制方法，其特征在于，在所述高度计布设的步骤中，还包括标定每一所述高度计、、
…
、与抛石管之间的空间相对位置关系；所述空间相对位置关系进一步包括：每一所述高度计、、
…
、与抛石管底面之间的高差，将其分别记作、、
…
、；每一所述高度计、、
…
、距抛石管轴线的垂向距离，将其分别记作、、
…
、；每一所述高度计、、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：成益品，王强，岳远征，宁进进，陶振杰，朱永帅，周相荣，张超，魏红波，董理科，韩战伟，郑秀磊，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：