一种软体排沉排方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水利施工测量技术，尤其是涉及一种软体排沉排方法。
【背景技术】
[0002] 河道堤岸崩塌、滩槽冲淤、航道移位等是河床演变最普遍的现象，对水利工程防护 和航道整治都具有重要的影响。在航道整治工程中，在岸坡和滩面铺设软体排以减少岸、滩 冲刷，稳定河床和航道是工程整治的重要措施。
[0003] 根据施工机具的能力，软体排的宽度一般为20m，长度则依据需要防护的范围而 定。在铺设过程中，一般是希望将排体平整地铺设在河床上，两块软体排之间搭接3m左右， 以产生更好地防护效果。
[0004] 当水流流速较快、水深较大时，软体排在着床过程中会漂浮摆动，甚至翻卷，不易 沉放到设定的位置；容易在前后两列软体排之间出现间隙，导致该间隙处被冲刷开来，撕裂 软体排，降低软体排使用寿命。所以在软体排沉放后需要检测其具体位置，为铺设下一个排 体提供依据，避免相邻软体排之间出现间隙。现有的检测方法主要有两种：其一是采用侧 扫声呐对河床进行扫描，得出施工区的地形，再判断软体排的位置。由于水流浑浊、地形复 杂、扫描精度等因素的影响，此方法较难检测出软体排的准确位置，此外，侧扫声呐的成本 较高，操作也很复杂。其二是由潜水员直接潜入河床探测，此方法不易进行测点定位，且具 有一定的危险性，成本也较高。
[0005] 故如何设计一种软体排沉排方法，使其能够检测出软体排沉排位置，进而避免相 邻软体排之间出现间隙，同时使其具有操作简单，成本低廉，可行性好，精确度高的特点，成 为本领域人员有待考虑的问题。
【发明内容】
[0006] 针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够检 测出软体排沉排位置，进而避免相邻软体排之间出现间隙，同时使其具有操作简单，成本低 廉，可行性好，精确度高的特点的软体排沉排方法，保证软体排沉排效果并延长软体排寿 命。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案： 一种软体排沉排方法，施工时软体排沿河床宽度方向一列一列地依次施工，且每列软 体排之间边缘相互搭接，每列软体排施工时，先将软体排排头段铺设固定在河床两侧上部 河堤上，然后采用铺排船承载软体排排尾部分，铺排船向外缓慢行驶，行驶过程中在铺排船 上完成砼块和排布的连接铺排，并通过铺排船上的翻板结构引导排布沉入江中，使其靠自 重下沉并贴合到河床两侧底面上；每列软体排铺排过程中，检测出该列软体排实际沉降位 置，再结合该软体排的沉排位置，计算出水平方向上的偏移量，然后在下一列软体排铺排过 程中，沉排时根据得到的上一列软体排的偏移量在水平方向预先补偿相同距离后再进行沉 排；其特征在于，检测每列软体排实际沉降位置时，采用一个基站和三个移动站的GPS定位 系统，将三个移动站安装在测量船上并行至检测点上方，在排体边缘设定检测点位置安装 超声波发射传感器，在三个移动站周围安装超声波接收传感器，靠三个超声波接收传感器 接收并测出超声波到达的传播时间，计算出距离，同时由移动站的信息确定三个超声波接 收传感器的三维坐标，经空间坐标解译即得出检测点的空间位置，即得到该列软体排实际 沉降位置。
[0008] 这样，本发明能够精确快捷地检测出软体排沉排位置，进而避免相邻软体排之间 出现间隙，保证软体排沉排效果并延长软体排寿命。
[0009] 上述方案中，所述检测每列软体排实际沉降位置时，具体可以是采用以下步骤： a、在软体排沉放之前在排体边缘设定检测点，并在检测点安装定位环，采用牵引绳可 拉动地穿过定位环并连接形成绳环，绳环整体长度超过水深并在绳环上端连接浮体； b、获取一套包括一个基站和三个移动站的GPS定位系统，在沉排作业区岸边上方开敞 的位置架设所述基站，测定基站的三维坐标；在测量船上安装所述三台移动站，三台移动站 为呈三角形布置在同一水平面，基站与移动站无线通讯连接； c、 获取一个超声波发射传感器(优选采用大功率、大发散角的超声波发射传感器)，和 三个超声波接收传感器组成局部坐标测量系统，三个超声波接收传感器分别设置于三台移 动站的正下方固定高度位置处；（用于接收超声波传感器写好并计算得到超声波传感器与 对应GPS移动站的距离。） d、 软体排沉排过程中，当检测点沉入到河床后，浮体浮于河面，需要检测时，靠上述测 量船行至浮体位置获取到绳环，将超声波发射传感器安装固定在绳环上，然后拉动绳环使 得超声波发射传感器下行到定位环位置后定位； e、从测量船向超声波发射传感器发送启动指令，超声波发射传感器工作发出信号，由 三个超声波接收传感器接收并测出超声波到达的传播时间，根据(温度修正的）水声速计算 每个超声波接收传感器距超声波发射传感器的距离，同时由移动站的信息确定三个超声波 接收传感器的三维坐标，经空间坐标解译即得出超声波发射传感器的三维坐标即得到检测 点的空间位置；（实施时，可以将测量船在一定范围内移动，经多次检测和误差校正，最后得 出此发射传感器的准确坐标，即沉排测点的三维坐标） f、一个检测点测量完成后，可以拉动绳环收回发射传感器，同时剪短绳环可以拉取收 回绳环，换下一个检测点继续进行上述检测，得出排体边缘各检测点的准确坐标后，连线即 得出排体的边缘线，完成软体排沉排位置检测。（实施时靠本方法测定出前后两个沉排的相 对位置，即可以为下一个沉排的铺设提供依据；同时将定位环固定在沉排的任何位置，则可 以测量沉排任何位置的三维坐标。实施时还可以在每个沉排下游边缘和排尾留几个浮球， 以利工程验收测量。）。
[0010] 作为优化，a步骤中，牵引绳优选采用不锈钢航空钢丝绳，其质量更加可靠。
[0011] 作为优化，a步骤中，浮体可优选采用汽车轮胎、游泳圈等，其作用是牵引钢丝绳环 套至水面。这样可以废物利用，节省成本。
[0012] 作为优化，d步骤中，超声波发射传感器安装在一密闭容器中，密闭容器尺寸大于 定位环内径，靠密闭容器和绳环的连接完成超声波发射传感器的安装，在拉动绳环过程中 拉不动时判断超声波发射传感器已经下行到定位环位置。这样，可以更加利于密封防水，且 方便判断超声波发射传感器是否下行到位。进一步地，所述密闭容器的下端重力大于上端， 其上端为非金属材质且具有一空腔，所述超声波发射传感器安装在密闭容器内部下端且超 声波发射传感器的信号发射端向上位于空腔内，密闭容器的下端外部和绳环固定连接；这 样可以保证传感器始终处于发射端向上的状态，保证信号的传输并降低检测误差。
[0013] 上述方案中，所述检测每列软体排实际沉降位置时，具体还可以是采用以下步 骤： a、在软体排沉放之前在排体边缘设定检测点，并在检测点连接一根牵引绳，牵引绳整 体长度超过水深并在牵引绳上端连接浮体； b、获取一套包括一个基站和三个移动站的GPS定位系统，在沉排作业区岸边上方开敞 的位置架设所述基站，测定基站的三维坐标；在测量船上安装所述三台移动站，三台移动站 为呈三角形布置在同一水平面，基站与移动站无线通讯连接； c、 获取一个超声波发射传感器(优选采用大功率、大发散角的超声波发射传感器)，和 三个超声波接收传感器组成局部坐标测量系统，三个超声波接收传感器分别设置于三台移 动站的正下方固定高度位置处；（用于接收超声波传感器写好并计算得到超声波传感器与 对应GPS移动站的距离。） d、 软体排沉排过程中，当检测点沉入到河床后，浮体浮于河面，需要检测时，靠上述测 量船行至浮体位置获取到牵引绳，在超声波发射传感器上连接一个圆环和一根整体长度超