一种探测防洪工程根基装置及方法与流程

本发明涉及工程维修养护、工程抢险，尤其涉及一种探测防洪工程根基装置及方法。

背景技术：

1、现有探测防洪工程根基方法有人工锥探、机械锥探和浅层剖面探测仪等方法来实施，随着科学社会的进步和发展，人工锥探和机械锥探方法也相续退出历史舞台，目前采用最多的方法为浅层剖面仪进行根基探测，其原理是采用声呐或声波发射装置发射声呐或声波信号，并通过接收装置接收信号加以分析处理，从而达到探测工程根基坡度和深度目的。

2、当前，无论采用那种方法进行防洪工程根基探测，其设备搭载的作业平台均为船只有人驾驶或无人驾驶船只，但是在船上操作，一是安全性差（人员、船只和设备存在安全隐患），无人船只时常会有被水流冲失的现象；二是发生信号需通过动态水流、泥沙以及根基面（非平整面折射或反射误差更大）的反射、平台船只运动、接收时差等因素，探测成果误差较大（已经通过大量人工对比分析）；三是船只在动态水流作用下不进则退，在加上操作手技术、gbs或北斗定位精度与时差等因素的影响，且测量船只很难在一个探测平面的断面内行进，从而导致探测成果误差较大；四是探测成果分析过程时间比较长，难于及时准确地提供防洪工程根基探测成果为防汛管理和抗洪抢险服务；五是探测速度慢、效率低、成本高；六是不便于旱地作业进行防洪工程根基探测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种探测防洪工程根基装置及方法，以解决现有技术中存在的问题，利用该探测防洪工程根基装置进行探测，保证整个探测作业均在岸上或陆地上进行，不受船只水上作业、流速大小、不同介质反射等条件的影响，且探测断面能很好的控制在同一探测断面，误差小，发射的声呐或声波不经二次折射与反射，准确率高，发射点和接收点均为静态，误差小，同时还可在旱地进行探测，适应范围广。

2、为了解决上述问题，本发明所涉及的一种探测防洪工程根基装置及方法采用以下技术方案：

3、一种探测防洪工程根基装置，包括位于岸上的高压水泵、以及可探入防洪工程根基覆盖介质表面以下的探测锥杆，在探测锥杆的末端安装有水枪探头，所述水枪探头通过探测锥杆与高压水泵保持连通，在水枪探头上设有射流孔和探须，所述探测锥杆及水枪探头上分别设置有信号发射装置，在岸上设置有用于接收信号发射装置所发射信号的信号接收器、以及用于对信号接收器所接收信号进行数据处理的信号处理器。

4、进一步的，探测锥杆包括若干段首尾相连的空心导杆，相邻两个空心导杆之间通过密封接头连通。

5、进一步的，探测锥杆的首端通过通水软管与高压水泵连通，通水软管上安装有球阀开关。

6、进一步的，探测锥杆上设置有多个信号发射装置，且分别沿探测锥杆的长度方向等距离间隔设置；所述水枪探头上设置有单个信号发射装置；所述信号发射装置为水压传感器或声呐或声波发射器。

7、进一步的，探测锥杆沿防洪工程根基坦坡度斜向下探入防洪工程根基覆盖介质表面以下。

8、进一步的，在岸上设置有助力杆组件，所述助力杆组件包括置于地面的底座、以及与底座铰接可实现向前移动进锥或向后移动的助力杆，所述助力杆侧部凸出设置有下颚板，在助力杆上活动设置有可沿助力杆长度方向滑动的上颚板活动轴，上颚板活动轴侧部凸出设置有与下颚板相向的上颚板，当上颚板活动轴沿助力杆长度方向滑动时，所述上颚板靠近或远离下颚板从而将位于上颚板与下颚板之间的探测锥杆夹紧或松开；所述助力杆、上颚板活动轴上分别设有把手。

9、进一步的，助力杆呈中空的柱形，所述上颚板活动轴设置于助力杆的中心；在助力杆的侧壁开设有外壁竖槽，所述下颚板位于外壁竖槽的下端，所述上颚板从外壁竖槽中伸出，在上颚板活动轴的带动下，上颚板在外壁竖槽中实现上下滑动。

10、进一步的，探测锥杆竖直向下探入防洪工程根基覆盖介质表面以下。

11、一种探测防洪工程根基方法，包括以下步骤：

12、s1: 选定若干个工程测量断面，利用全站仪或gps设备或北斗测量设施对各个测量断面的水/地面以上的工程顶面、坡度进行测量；

13、s2: 在各个测量断面位置安装探测装置，分别对各个测量断面的水/地面以下防洪工程根基进行探测；

14、其中s2中对各个测量断面的防洪工程根基的探测步骤为：

15、s2.1：工件组装：将高压水泵、通水软管、探测锥杆、水枪探头依次通过密封接头相连；

16、s2.2：进锥：开启高压水泵，高压水通过通水软管、探测锥杆送至水抢探头，让水枪探头及探测锥杆紧贴防洪工程根基坦坡向下探入，同时水枪探头外射高压水流，高压水流向前冲击泥沙继而形成下探通道，使水枪探头及探测锥杆继续向下进锥；当进锥速度缓慢或进锥困难时，在地面上架设助力杆组件，张开助力杆组件的上鄂板与下鄂板，卡住探测锥杆并锁紧前推，以加快进锥速度，同时通过水枪探头的探须触及到根基发出响声，并通过锥杆感知防洪工程根基坡度边沿的最外端；

17、s2.3：信号发射、接收与处理：通过锥杆返回声音可感知到水枪探头的探须是否接触到防洪工程根基坡度边沿的最外端，当水枪探头的探须接触防洪工程根基坡度边沿的最外端时，使探测锥杆及水枪探头上安装的水压传感器或声呐或声波发射装置发射信号，信号接受装置接收信号，信号处理器对接收信号进行数据处理后，记录下防洪工程根基断面、坡距、坐标及信号的成果数据；

18、s3：将步骤s1中测量得出的水/地上工程测量数据、以及步骤s2中得出的水/地下工程测量数据分别导入计算机成果处理系统，将每个测量断面的水/地上工程的测量成果和水/地下工程的测量成果进行合成，依次绘制出每个测量断面的防洪工程根基断面坡度线，并将测得的防洪工程根基断面坡度线与1:1.0、1:1.3、1:1.5规划坡度线相对比分析，分别计算出不同坡度的防洪工程根基缺石量，为工程维修加固和防洪保安提供技术支撑。

19、进一步的，在步骤s2.2中，探测锥杆的进锥方向采用竖直向下进锥，具体包括以下步骤：

20、从坝岸坡脚处沿探测断面向外，每2米设为一个探测点，分别在每个探测点进行探测；探测锥杆的进锥方向为竖直向下进锥，当探测锥杆到达防洪工程根基时锥杆停止进锥；当最外探测点探测不到防洪工程根基时，再沿探测断面向内侧1米继续探测，若探测到防洪工程根基，则此探测点即对应该测量断面最外侧防洪工程根基深度；若仍探测不到防洪工程根基，则上一个探测点即对应该测量断面最外侧防洪工程根基深度。

21、本发明的有益效果如下：

22、1、本发明的探测防洪工程根基装置，采用高压水泵抽水后经探测锥杆输送高压水流至水枪探头，水枪探头射流扰动河床泥沙而造孔进锥，从而使探测锥杆沿根基坦坡度进锥或竖直向下方向进锥，进锥速度快。探测锥杆采用接多个密封软连接或密封硬连接的空心导杆（锥杆），可实现探测锥杆整体长度的加长或缩短，避免了根基探测时探测锥杆长度不足。在探测水下根基时，各个空心导杆（锥杆）采用软连接，可更好地适应坡度变形，紧贴工程坡度，误差小；在探测陆地面以下根基时，各个空心导杆（锥杆）采用硬连接，更好地保证探测锥杆沿竖直向下方向进锥。

23、2、利用本发明的探测防洪工程根基装置进行探测，能够保证整个探测作业均在岸上或陆地上进行，不受船只、流速大小、不同介质反射等条件的影响，且探测断面能很好的控制在同一断面，误差小；发射的声呐或声波不经二次折射与反射，准确率高，声呐和声波发射和接收技术成熟，探测精准度、速度快、效率高、成本低、安全性高；信号发射点和信号接收点均为静态，误差小；不仅可以在水下探测，还可在旱地进行探测，适应范围广。