专利名称：新型硬式扫床工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及扫床工具，具体涉及新型硬式扫床工具。
背景技术：
扫床是指探明航道中的障碍物位置的作业。航道中的沉船、遗物、礁石等障碍物位 置和碍航程度不明时，或新开航道和浅滩水深需要准确测定时，均应进行扫床。扫床工具可分为硬式和软式两种。硬式扫具是在吃水小的船舶后面悬挂活动板， 板的下端伸到航道设计的底部高程处，一旦遇到障碍物高出设计河底时，就与悬挂板相撞， 悬挂板发生摆动。软式扫具是一条链索，两端分别由两只小船拖带沿河底同步前进，并保持 一定的横向距离，链索遇到障碍物时，两只小船就自动靠近，从而可查明障碍物的位置。由于采用硬式扫床进行水深检测相对较为精确，且能够保证全面覆盖而不出现漏 测问题，故对于清礁工程等对水深精度要求较高的工程，都要求采用硬式扫床的方式进行 验收。一般情况下，硬式扫床验收适合于在水深不大于4米、水流不急时进行。此时采用刚 性连接的硬式扫床架安装于测量船上作为一套硬式扫床设备，使用中扫床架受水流力影响 几乎不产生变形，可以保证精度在0. lm以内。然而，在水深较深(4至10米)、水流急的情况下，传统硬式扫床工具存在如下不 足1、由于水深较深，扫床架必须足够长，这样便较难保证其刚度。又因为施工区域水 流急，扫床架下放后便在水流力的作用下产生较大变形，因此，无法保证扫床精度。2、配合扫床的船舶为锚艇，施工区域水流急，操控较为困难，很难保证轨迹的顺直。3、扫床工具结构较为复杂，组装、拆卸及起升操作困难。可见，随着航道设计水深增加、水流流速的增大，传统硬式扫床工具在水深深、水 流急的条件下很难保证不产生较大的变形，若加大投入加强其刚度，必须购置大量重型钢 结构进行组合，这样便增加了大量成本，且由于工具体型笨重，为操作带来较大不便。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是解决在水深较深(4至10米)、水流急的情况 下，硬式扫床工具刚度较差的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种新型硬式扫床 工具，包括相互平行固定在抓斗船船头甲板上的左、右扫床支架，扫床杆，扫床杆升降装置 和扫床杆垂直保持装置，所述扫床杆为工字钢型材，所述扫床杆升降装置包括左、右卷扬和 缠绕在左、右卷扬卷筒上的左、右第一钢丝绳，左、右卷扬分别固定在抓斗船船头甲板上， 左、右第一钢丝绳分别经过左、右滑轮组与扫床杆固定，所述扫床杆垂直保持装置垂直于扫 床杆设置，其上端设置在抓斗船船头甲板上，下端固定在扫床杆上。上述方案中，所述扫床杆垂直保持装置包括左、右套筒支架，左、右套筒和左、右测
3深杆，所述左、右套筒支架分别呈平板状且设有条形开口，左、右套筒支架分别水平固定在 抓斗船船头的甲板上，其条形开口方向与抓斗船前进方向相反且另一端伸出船头，套筒支 架上条形开口两侧的部位分别设有若干垂直设置的通孔；所述左、右套筒的外壁上分别设 有两个销轴且两个销轴的轴线位于同一条直线上，销轴的两端分别卡在U形卡扣内且U形 卡扣的两自由端分别穿装在左、右套筒支架上的通孔内；所述左、右测深杆的外圆周面上分 别设有深度标记且分别穿装在左、右套筒内，左、右测深杆的下端分别与扫床杆固定。所述扫床杆垂直保持装置包括左、右第二滑轮，左、右第二卷扬和左、右第二钢丝 绳，所述左、右第二滑轮分别设置在左、右扫床支架上且位于左、右第一滑轮的下方，所述 左、右第二卷扬分别固定在抓斗船船头甲板上，所述左、右第二钢丝绳的一端分别缠绕在第 二卷扬上，另一端分别绕过左、右滑轮后与扫床杆固定。
本实用新型，选用重型工字钢作为扫床杆，保证了扫床工具的刚性和稳定性，使用 钢丝绳悬吊配合卷扬机进行升降操作，并通过扫床杆垂直保持装置保证精确定深，确保整 个装置的稳定性及扫床轨迹的准确性。
图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图；图2为本实用新型第二种实施例的结构示意图；图3为第一种实施例中左、右扫床杆垂直保持装置结构示意图；图4为第二种实施例受力分析图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作出详细的说明。如图1所示，本实用新型包括左、右扫床支架10、20，扫床杆30，扫床杆升降装置 和扫床杆垂直保持装置，所述扫床杆30为工字钢型材，一种具体选择为10米长工字钢，高 320mm、腿宽130mm、腰厚9. 5mm、腿厚15mm，52. 7公斤/米，左、右扫床支架10、20的底部分 别焊接在抓斗船船头甲板上，所述扫床杆升降装置包括固定在抓斗船船头甲板上的左、右 卷扬12、22和缠绕在左、右卷扬卷筒上的左、右第一钢丝绳13、23，左、右第一钢丝绳13、23 的直径为14mm，并与左、右滑轮11、21组成滑轮组驱动扫床杆30上下升降。由于钢丝绳悬吊的扫床杆受水流力作用会产生偏移，因此，本实用新型设有扫床 杆垂直保持装置，该扫床杆垂直保持装置垂直于扫床杆30设置，可以通过两种具体实施方 式实现。实施方式一扫床杆垂直保持装置由两个如图3所示的组件左、右设置而成，该组件包括套筒 支架24，套筒25和测深杆26，套筒支架24呈平板状且设有条形开口，套筒支架24水平固 定在抓斗船船头的甲板上，其条形开口方向与抓斗船前进方向相反且另一端伸出船头，套 筒支架24上条形开口两侧的部位分别设有若干垂直设置的通孔27，套筒25的外壁上设有 两个销轴31且两个销轴31的轴线位于同一条直线上，测深杆26的外圆周面上设有深度标 记且穿装在套筒25内，测深杆26的下端与扫床杆30焊接固定，销轴31的两端分别卡在U 形卡扣32内且U形卡扣32的两自由端分别穿装在左、右套筒支架上的通孔27内，通过变换U形卡扣32的位置可以调整扫床杆30与抓斗船船头之间的距离，从而保持刚性测深杆 26垂直以精确定深。当受水流力作用时，悬吊扫床杆30的钢丝绳将产生倾斜，扫床杆30将 向船头方向移动一段距离(只要扫床杆30足够重，其受水流力影响较小，可保证仍处在船 头边线以前)，此时通过变换U形卡扣32的位置便可调整测深杆26的倾斜角度以保持其垂直。实施例二 如图2所示，扫床杆垂直保持装置包括左、右第二滑轮41、42，左、右第二卷扬43、 44和左、右第二钢丝绳45、46，左、右第二滑轮41、42分别设置在左、右扫床支架10、20上且 位于左、右滑轮11、21的下方，左、右第二卷扬43、44分别固定在抓斗船船头甲板上，左、右 第二钢丝绳45、46上设有长度刻度且分别缠绕在第二卷扬43、44上，左、右第二钢丝绳45、 46的另一端分别与扫床杆30固定。左、右第二钢丝绳45、46起升降及定深作用，左、右第一 钢丝绳13、23提供水平分力，以抵消水流力对扫床杆30作用而产生的偏移，从而保证左、右 第二钢丝绳45、46处于竖直状态从而精确定深。扫床过程中，保持左、右第一钢丝绳和左、 右第二钢丝绳的速率，就可以保证左、右第二钢丝绳45、46处于竖直状态。其受力参考图如 图4所示，先根据设计标高及水位确定扫床杆下放深度h，第二钢丝绳处于竖直状态，则该 第二钢丝绳上与水面相交的刻度即为扫床杆下放的深度，左、右第二钢丝绳45、46与左、右 第二滑轮41、42的交点所显示的刻度为Li，则根据余弦定理可求得第一钢丝绳应下放的长 度。两钢丝绳按照以上所得的长度分别计算出下放速度进行下放后，第一钢丝绳产生的水 平分力就可以抵消水流力作用，保证第二钢丝绳一直处于竖直状态。采用硬式扫床验收，主要目的是能够保证精确定深并全面覆盖，从而检测施工区 域水深是否达到设计要求。以上两种方案，都可以保证硬式扫床验收精度。同时设备制作 简单，操作方便，应用前景良好。具体体现在如下几方面优点a、本实用新型的扫床支架安装于抓斗船上，由于抓斗船船体大，受风浪、水流影响 较小，因此扫床支架稳定性好，扫床精度高，可以保证定深精度在IOcm以内。b、由于将扫床支架安装于抓斗船上，抓斗船移船速度慢，不易使扫床支架碰坏，同 时在进行扫浅施工时也可配合使用，以消除单波束测深仪在水深检测上的不足，且可对所 检测的浅点进行及时清除并复测，从而提高扫浅效率。C、由于扫床时由锚机操纵抓斗船进行移船，比驾驶锚艇要稳定得多，故船舶位置 较易控制，扫床轨迹较为顺直。d、传统硬式扫床工具只适合于水深浅、水流不急的条件，而对于特殊条件下，若要 保证硬式扫床顺利进行则所需投入较大。由于本实用新型制作简单，操作方便，投入少，因 此节省了成本。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下 作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保 护范围之内。
权利要求新型硬式扫床工具，其特征在于包括相互平行固定在抓斗船船头甲板上的左、右扫床支架；扫床杆，为工字钢型材；扫床杆升降装置，包括左、右卷扬和缠绕在左、右卷扬卷筒上的左、右第一钢丝绳，左、右卷扬分别固定在抓斗船船头甲板上，左、右第一钢丝绳分别经过左、右滑轮组与扫床杆固定；扫床杆垂直保持装置，垂直于扫床杆设置，其上端设置在抓斗船船头甲板上，下端固定在扫床杆上。
2.如权利要求1所述的新型硬式扫床工具，其特征在于，所述扫床杆垂直保持装置包括左、右套筒支架，分别呈平板状且设有条形开口，左、右套筒支架分别水平固定在抓斗 船船头的甲板上，其条形开口方向与抓斗船前进方向相反且另一端伸出船头，套筒支架上 条形开口两侧的部位分别设有若干垂直设置的通孔；左、右套筒，其外壁上分别设有两个销轴且两个销轴的轴线位于同一条直线上，销轴的 两端分别卡在U形卡扣内且U形卡扣的两自由端分别穿装在左、右套筒支架上的通孔内左、右测深杆，其的外圆周面上分别设有深度标记且分别穿装在左、右套筒内，左、右测 深杆的下端分别与扫床杆固定。
3.如权利要求1所述的新型硬式扫床工具，其特征在于，所述扫床杆垂直保持装置包括左、右第二滑轮，分别设置在左、右扫床支架上且位于左、右第一滑轮的下方； 左、右第二卷扬，分别固定在抓斗船船头甲板上；左、右第二钢丝绳，其一端分别缠绕在第二卷扬上，另一端分别绕过左、右滑轮后与扫 床杆固定。
专利摘要本实用新型公开了一种新型硬式扫床工具，包括固定在抓斗船船头甲板上的左、右扫床支架，扫床杆，扫床杆升降装置和扫床杆垂直保持装置，扫床杆升降装置包括左、右卷扬和缠绕在左、右卷扬卷筒上的左、右第一钢丝绳，左、右第一钢丝绳分别经过左、右滑轮组与扫床杆固定，扫床杆垂直保持装置垂直于扫床杆设置，其上端分别固定在抓斗船上，下端分别固定在扫床杆的两端。本实用新型，使用钢丝绳悬吊配合卷扬机进行升降操作，并通过扫床杆垂直保持装置保证精确定深，确保整个装置的稳定性及扫床轨迹的准确性。
文档编号G01V9/00GK201614007SQ20102013007
公开日2010年10月27日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者何永良, 刘翔, 唐印, 岳文飞, 彭旭更, 王长兴, 石静, 程继, 钟贵 申请人:中交天航南方交通建设有限公司