一种桥位河床断面测量方法与流程

本发明涉及测量，尤其是涉及一种桥位河床断面测量方法。

背景技术：

1、河道断面测量是河道地形测量的主要内容，包括纵断面测量和横断面测量，是了解桥梁桥墩基础冲刷情况和桥址处河道变迁及河床冲刷、淤积情况的重要手段。

2、现阶段，测量河床断面的方法主要有以下几种：第一、基线测量法。基于交会法原理，利用经纬仪、测船进行测量，最后利用三角形正弦定理计算，测量精度较差、数据处理繁琐。

3、第二、全站仪测量定位法。采用全站仪测定点位平面位置,用超声波测深仪同步测量该点水深，方法是将测深仪和反射棱镜垂直地悬挂绑在离船头约1/3的位置上，测船在断面线上均匀慢速行驶，全站仪架设在已知坐标点上，将全站仪、超声波探测仪的数据合并即可得到断面标高，为目前采用最多的方法，但需要3人合作，需要有固定的全站仪测点，全站仪与测船需要通视，测量成本较高。

4、第三、gps测量定位法。采用gps与超声波测深仪进行测量，两种设备均可安装在测船上，相比全站仪方法不需要与岸上测站通视，简化了测量，但受限于gps测量精度，且测点定位和测量水深不能保证完全同步进行，因此该方法测量精度不理想。

5、综上所述，现有技术手段进行河床断面测量或多或少地存在测量精度差、测量成本高等难题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的问题。

2、本发明的技术方案：

3、提供一种桥位河床断面测量方法，包括断面测量装置，所述断面测量装置包括基座主体与测量主体，所述基座主体呈h形框架结构，所述基座主体的两侧包括内侧竖杆、外侧竖杆与横向杆，所述外侧竖杆与横向杆、内侧竖杆依次连接呈h形框架结构；所述基座主体上两侧的横向杆之间通过搭板连接，所述搭板上安装有控制按钮、数据处理装置与数显屏幕；

4、所述测量主体的两侧包括弯曲杆，所述弯曲杆之间连接有测量横杆；所述测量主体的弯曲杆之间转运连接有长轴，所述长轴上安装有转盘，所述转盘上连接有线圈，所述线圈的一端固定连接有重物，所述转盘的一端连接有测量控制组件用于控制并测量转盘的转动；

5、所述测量主体连接于基座主体上端，所述测量主体与基座主体之间通过连接卡槽卡接；

6、所述长轴的两端与弯曲杆之间连接有传感器，所述传感器用于测量长轴两端与弯曲杆之间的径向压力；

7、所述测量控制组件包括有传动组件与电机，所述电机通过传动组件带动转盘转动；所述传动组件包括大齿轮与小齿轮，所述大齿轮与小齿轮相互啮合，所述大齿轮固定连接于转盘的一端，所述小齿轮与电机连接；

8、所述小齿轮与电机之间连接有旋转计数装置，所述旋转计数装置用于测量小齿轮与电机的旋转圈数；

9、其测量方法包括步骤：

10、s1：将所述基座主体固定于桥梁护栏，将所述测量主体与所述基座主体进行组装，调整所述重物的下垂高度，使重物下垂量较小；

11、s2：测量护栏顶部绝对高程h，记录此时所述线圈在护栏顶部位置处的刻度l1、所述数显屏幕读数f1；

12、s3：缓慢下放所述重物，观察数显屏幕读数，当读数开始变小则放慢下放速度，记录所述数显屏幕读数f2；

13、s4：继续下放重物，当数显屏幕读数不再降低，记录此时所述数显屏幕读数f3；

14、s5：缓慢提起重物，使线圈绷直，当读数达到读数f2的一半时，记录此时线圈的长度标记l2；

15、s6：通过h1、l1、l2可计算出河床的绝对高程c1，表达式为c1＝h+l2-l1；

16、s7：通过在不同的桥梁护栏上的位置依次测量出多个位置的河床的绝对高程cn，通过多个河床的绝对高程cn即可绘制出桥位河床断面图。

17、进一步的，本发明一种桥位河床断面测量方法，在步骤s3中，缓慢下放所述重物的操作方法是：按下自动测量控制按钮，所述数据处理装置控制所述电机354缓慢下放所述重物，所述数据处理装置处理所述旋转计数装置传输的转盘转动角度w及所述传感器传输的压力数据并进行综合分析；

18、在步骤s4中：当所述传感器传输的压力数据开始变小，所述数据处理装置记录此时传感器实时压力数据d2并控制所述电机放慢下放速度；

19、在步骤s5中：当传感器实时压力数据不再变小，所述数据处理装置控制所述电机停止下放重物并记录此时传感器实时压力数据d3；

20、进一步的，所述数据处理装置控制所述电机缓慢提起重物，使线圈绷直，当传感器实时压力数据读数达到d2的一半时，所述数据处理装置27记录此时所述旋转计数装置传输的转盘转动角度w；

21、在步骤s6精确计算：通过护栏顶部绝对高程h、转盘转动角度w、线圈直径d、转盘的纵向容量a、外层线圈初始外径d、外层线圈初始纵向位置b；可计算出河床的绝对高程c；

22、具体计划步骤包括：

23、t1、计算s＝w/360-b/d；

24、t2、当s>0时进入步骤t3，当s<0时，通过计算公式c＝h+w/360*3.14(d-d/2)计算得出算出河床的绝对高程c；

25、t3、通过公式e＝(w/360-b/d)/(a/d)计算出e值；

26、t4、通过n＝int(w/360-b/d,a/d)计算出e的整数值n,通过m＝mod(w/360-b/d,a/d)计算出e值的余数值m；

27、t5、引入公开h1＝3.14*a/d*(n*d-0.5*n*(2+n)*d)，h2＝3.14*m/d*(d-(1.5+n)*d,

28、通过公式h＝h+h1+h2计算出河床的绝对高程计算值h；

29、此时河床的绝对高程cn＝h。

30、本发明的有益效果：

31、本发明一种桥位河床断面测量方法通过设置了包括通过设置了包括基座主体与测量主体，本技术方案测量快速、便捷，可实现自动化测量，且桥梁位置标高易测得，具有良好的技术经济效益及广阔的应用前景，具体有益之处在于：

32、1、通过控制重物的高度，当重物接触河床时，线圈传力将减小，利用线圈传力的变化判断河床位置，原理简单，可实施性强；

33、2、通过设置电机、大小齿轮，并通过设置压力传感器，实现了测量的数字化；

34、3、测量设备由基座和测量装置，减小了设备的整体占用空间，便于携带、安装，基座可灵活设置于各类桥梁护栏，具有较强的实用性；

35、4、通过旋转计数装置，将其测量数据传输至数据处理装置，并根据压力数据智能驱动电机，可实现测量自动化、数据处理自动化。

技术特征：

1.一种桥位河床断面测量方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种桥位河床断面测量方法，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种桥位河床断面测量方法，包括基座主体与测量主体，基座主体呈h形框架结构，其测量方法包括主要步骤：S1：将基座主体固定于桥梁护栏；S2：测量护栏顶部绝对高程H，记录此时所述线圈在护栏顶部位置处的刻度L1；S3：缓慢下放重物，记录所述数显屏幕读数F2；S4：继续下放重物，数显屏幕读数不再降低，记录此时所述数显屏幕读数F3；S5：缓慢提起重物，使线圈绷直，读数达到读数F2的一半时，记录此时线圈的长度标记L2；S6：通过表达式为C1=H+L2‑L1计算出河床的绝对高程C1；通过多个河床的绝对高程Cn即可绘制出桥位河床断面图；本技术方案测量快速、便捷，可实现自动化测量，且桥梁位置标高易测得，具有良好的技术经济效益及广阔的应用前景。

技术研发人员：王晟,李海,黎振源,李欣然,唐亚奇,唐可人,黄建初,尹升,何著
受保护的技术使用者：广西交投科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15