一种桥梁勘测方法技术

本发明专利技术公开了一种桥梁勘测方法，包括以下步骤：（1）获取三维地面、地质数据。（2）利用遥感、航测，卫星图像和机载激光雷达系统数据建立DEM、DOM。（3）利用钻探机及地质调查报告生成三维地质数据。（4）根据路线参数及桥梁模型参数生成三维桥梁实体模型。（5）形成桥梁全局三维实体曲面模型。（6）进行桥梁构造物实体力学分析。（7）进行危险性与稳定性预测。（8）由桥梁全局三维实体曲面模型生成桥梁构造物的三维钢筋图。其中，（3）中的钻探机包括搭载平台、操作平台、升降臂、钻探总成、钻探机构、标本收集装置、振动装置、支撑滑翼机构和气体驱动机构；支撑滑翼机构可利用浮力沉降节约了能源；标本收集装置4免重复升降。收集装置4免重复升降。收集装置4免重复升降。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁勘测方法


[0001]本专利技术属于桥梁勘察
，尤其是涉及一种桥梁勘测方法。

技术介绍

[0002]现有的桥梁勘察方法，包括通过测量收集和分析桥梁线位区域内有关设计资料、 在地形图上选出几个可能的线位方案、根据线位方案将桥梁不同桩号的纵横断面数据反映 到二维视图上、结合地质钻孔柱状图或地质剖面图进行设计与实地勘测、反复比较确定经 济、合理的平纵线形及桥梁方案。这种桥梁勘察方法费时费力，在很大程度上取决于选线人 员的实际经验和技术水平，不适合用于工期相对较紧、要求较高的工程。尤其是采用这种二维方法选线选位，不能和实际地形、 路线景观相协调，也不能和地质状况等实际情况紧密 结合，出图的准确度不高，效果不好；同时。桥梁勘测中使用的钻探机比较笨重，出入水面时要花费巨大的能量，并且广泛采用的是空心套管式，采集满之后，从水下拉起，将地质标本收集，然后重新下水钻探，深度较大时，往往要来回十几次，耗时耗力，而且标本体积大，给运输存放造成了困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种可利用浮力沉降和免重复升降的桥梁勘测方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种桥梁勘测方法，包括以下步骤：（1）获取三维地面、地质数据；（2）利用遥感、航测，卫星图像和机载激光雷达系统数据建立立体数字高程模型（简称DEM）、数字正射影像图（简称DOM）,由DEM、DOM数据生成三维地面实体曲面模型（Digital Ground Surface Or Solid Model，缩写为 DGSM）；（3）利用钻探机及地质调查报告生成 三维地质数据，对三维地质数据进行插值处理，在三维地面实体曲面模型中叠加三维地质 数据生成三维地质实体曲面模型（Digital Geological Surface Or Solid Model，缩写为 DGESM）；（4）根据路线参数及桥梁模型参数生成三维桥梁实体模型（Digital Bridge Solid Model，缩写为 DBSM），三维桥梁实体模型包含桥梁各组件的实体 ： 桥面、护栏、塔、索、主梁、 盖梁、桥墩、桥台、系梁、承台、桥梁基础，并且可以通过修改实体参数对实体模型进行编 辑 ；（5）将三维桥梁实体模型 DBSM 与虚拟实际地形的三维地质实体曲面模型 DGESM 相 结合形成桥梁全局三维实体曲面模型 ；（6）利用桥梁全局三维实体曲面模型进行桥梁构造物实体力学分析，获得桥梁模型 力学参数，获取地质体力学参数，结合三维地质实体曲面模型进行路线线形方案和桥梁方 案选择，通过调整路线参数及桥梁模型参数修改生成三维桥梁实体模型 DBSM ；
（7）建立桥梁地质实体截面预测模型包括结合三维地质实体曲面模型 DGESM 建立桥梁地质实体截面预测模型进行危险性与稳定性预测，对施工过程可能碰到的不良地质进 行预测与防治 ； 根据桥梁地质实体截面预测模型在三维环境下进行桥梁工程方案选址及桥 梁上部、桥梁下部方案比选、路线方案优化 ； 基于桥梁地质实体截面预测模型的截面和不良 地质的遥感量化勘察成果，确定桥梁工程方案与不良地质的相互关系，对受不良地质影响 或受坡级影响的工程方案按照具体规定进行基于不良地质的工程选址及方案比选 ； 通过调 整路线参数及桥梁三维模型参数修改生成三维桥梁实体模型 DBSM ；（8）由桥梁全局三维实体曲面模型生成桥梁构造物的三维钢筋图，结合三维地质实 体曲面模型由三维桥梁实体模型生成复杂构造物的三维配钢筋，结合地质情况进行三维桥 梁实体模型的三维配置钢筋 ；（9）生成桥梁上部、桥梁下部结构的构造图，对三维桥梁实体模型进行截面操作生 成桥梁平面构造图包括桥梁平、纵、横及局部的平面图纸 ；（10）由三维地质实体曲面模型与三维桥梁实体模型布尔运算生成分施工阶段的桥 梁下部、上部构造物实体，指导桥梁设计与施工 ；（11）桥梁施工完毕或投入使用后，建立建成后的三维桥梁实体模型、三维地质实体 曲面模型，与建成前的实体曲面模型做比较，得到桥梁及地面地质的参数，指导桥梁检测、 加固、维护工作。
[0005]其中，（3）中的钻探机包括搭载平台、固定安装于所述搭载平台的操作平台、固定连接于所述搭载平台的升降臂、滑动连接于所述升降臂的钻探总成、设于所述钻探总成内的钻探机构、设于所述钻探总成内的标本收集装置、设于所述钻探总成内的振动装置、滑动连接于所述钻探总成的若干支撑滑翼机构和设于所述钻探总成的气体驱动机构；操作平台工作，气体驱动机构工作，钻探总成沿着升降臂下降，支撑滑翼打开，将整个机构固定在河床，钻探机构开始工作；整个钻探机没有庞大的支撑系统，可装载在各种工业船只之上，兼容性更强，移动性更好；升降臂可为钻探总成提供较为精确的导向作用，无需工作人员下水参与辅助定位，误差更小，可为勘察工作提供精准的勘测数据；将标本收集装置集成在钻探总成的水下，可一次性收集钻探地层的所有土壤标本，无须将钻探总成反复升降以卸取标本。
[0006]所述钻探机构包括设于所述钻探总成的导流孔、穿设于所述导流孔的合金钻杆、设于所述合金钻杆上的一级导流槽、固定连接于所述导流孔的导正螺杆、设于所述钻探总成的卸料斜槽、设于所述导流孔的卸料孔和固定连接于所述导流孔的加固套；所述卸料孔的宽度大于所述一级导流槽宽度；合金钻杆沿着导正螺杆旋转下移，土壤沿着一级导流槽上升，被导正螺杆端部刮下，由导流孔和卸料孔落下；采用实心钻杆，相比空心钻杆，钻探效率更高，能够更快的到达额定的地质深度；同时钻杆的可连接长度更加长，能够到达更深的地质层；设置了一级导流槽，将钻探出的地质物质引导从卸料孔流出，落在钻探总成周围，对钻探总成起到了一定的加固作用，防止发生位移或者由于钻探引起的地质塌陷；导正螺杆一方面控制着钻杆的下降速度，使钻杆的推进速度趋于稳定，在穿越不同地质层的时候，不会出现钻头碰撞和空闪现象的发生；另一方面，导正螺杆末端会将一级导流槽中的所有土质悉数刮下，进入卸料孔；同时，导正螺杆使卸料孔和一级导流槽时刻保持对齐状态；加固套可以将钻孔周围的地质结构进行一定程度的加固，防止出现塌陷。
[0007]所述标本收集装置包括设于所述钻探总成的若干安装孔、设于所述安装孔内的导正槽、固定连接于所述安装孔底部的支撑弹簧、固定连连接于所述支撑弹簧的支撑垫片、固定连接于所述安装孔的固定板、设于所述固定板的固定套、设于所述固定板的一级固定面、设于所述固定板的二级固定面、设于所述固定板的下压孔、固定连接于所述合金钻杆上的二级导流槽、固定连接于所述导流孔的导出螺杆、设于所述钻探总成的收集槽、可拆卸安装于所述安装孔的一级收集筒与二级收集筒、可拆卸连接于所述收集筒的端盖、固定连接于所述端盖的方形柄、设于所述收集筒底部的辅助槽、固定连接于所述辅助槽内吊装环、设于所述收集筒壁的进料孔、设于所述收集筒壁的滑动槽、设于所述收集筒壁的锁定槽、滑动连接于所述滑动槽内的滑动门、滑动连接于所述滑动门的门栓、固定连接于所述门栓的复位弹簧和可转动连接于所述收集槽内的分流板；所述分流板内设有扭簧；所述收集筒为透明材质；所述收集筒外壁上刻有刻度；合金钻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁勘测方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）获取三维地面、地质数据；（2）利用遥感、航测，卫星图像和机载激光雷达系统数据建立立体数字高程模型（简称DEM）、数字正射影像图（简称DOM）,由DEM、DOM数据生成三维地面实体曲面模型（Digital Ground Surface Or Solid Model，缩写为 DGSM）；（3）利用钻探机及地质调查报告生成 三维地质数据，对三维地质数据进行插值处理，在三维地面实体曲面模型中叠加三维地质 数据生成三维地质实体曲面模型（Digital Geological Surface Or Solid Model，缩写为 DGESM）；（4）根据路线参数及桥梁模型参数生成三维桥梁实体模型（Digital Bridge Solid Model，缩写为 DBSM），三维桥梁实体模型包含桥梁各组件的实体 ： 桥面、护栏、塔、索、主梁、 盖梁、桥墩、桥台、系梁、承台、桥梁基础，并且可以通过修改实体参数对实体模型进行编 辑 ；（5）将三维桥梁实体模型 DBSM 与虚拟实际地形的三维地质实体曲面模型 DGESM 相 结合形成桥梁全局三维实体曲面模型 ；（6）利用桥梁全局三维实体曲面模型进行桥梁构造物实体力学分析，获得桥梁模型 力学参数，获取地质体力学参数，结合三维地质实体曲面模型进行路线线形方案和桥梁方 案选择，通过调整路线参数及桥梁模型参数修改生成三维桥梁实体模型 DBSM ；（7）建立桥梁地质实体截面预测模型包括结合三维地质实体曲面模型 DGESM 建立桥梁地质实体截面预测模型进行危险性与稳定性预测，对施工过程可能碰到的不良地质进 行预测与防治 ； 根据桥梁地质实体截面预测模型在三维环境下进行桥梁工程方案选址及桥 梁上部、桥梁下部方案比选、路线方案优化 ； 基于桥梁地质实体截面预测模型的截面和不良 地质的遥感量化勘察成果，确定桥梁工程方案与不良地质的相互关系，对受不良地质影响 或受坡级影响的工程方案按照具体规定进行基于不良地质的工程选址及方案比选 ； 通过调 整路线参数及桥梁三维模型参数修改生成三维桥梁实体模型 DBSM ；（8）由桥梁全局三维实体曲面模型生成桥梁构造物的三维钢筋图，结合三维地质实 体曲面模型由三维桥梁实体模型生成复杂构造物的三维配钢筋，结合地质情况进行三维桥 梁实体模型的三维配置钢筋 ；（9）生成桥梁上部、桥梁下部结构的构造图，对三维桥梁实体模型进行截面操作生 成桥梁平面构造图包括桥梁平、纵、横及局部的平面图纸 ；（10）由三维地质实体曲面模型与三维桥梁实体模型布尔运算生成分施工阶段的桥 梁下部、上部构造物实体，指导桥梁设计与施工 ；（11）桥梁施工完毕或投入使用后，建立建成后的三维桥梁实体模型、三维地质实体 曲面模型，与建成前的实体曲面模型做比较，得到桥梁及地面地质的参数，指导桥梁检测、 加固、维护工作；其中，（3）中的钻探机包括搭载平台（1）、固定安装于所述搭载平台（1）的操作平台（11）、固定连接于所述搭载平台（1）的升降臂（12）、滑动连接于所述升降臂（12）的钻探总成（2）、设于所述钻探总成（2）内的钻探机构（3）、设于所述钻探总成（2）内的标本收集装置（4）、设于所述钻探总成（2）内的振动装置（5）、滑动连接于所述钻探总成（2）的若干支撑滑翼机构（6）和设于所述钻探总成（2）的气体驱动机构（7）；操作平台（11）工作，气体驱动机构
（7）工作，钻探总成（2）沿着升降臂（12）下降，支撑滑翼机构（6）打开，钻探机构（3）开始工作。2.根据权利要求1所述的桥梁勘测方法，其特征在于：所述钻探机构（3）包括设于所述钻探总成（2）的导流孔（31）、穿设于所述导流孔（31）的合金钻杆（32）、设于所述合金钻杆（32）上的一级导流槽（33）、固定连接于所述导流孔（31）的导正螺杆（34）、设于所述钻探总成（2）的卸料斜槽（35）、设于所述导流孔（31）的卸料孔（36）；固定连接于所述导流孔（31）的加固套（37）；所述卸料孔（36）的宽度大于所述一级导流槽（33）宽度；合金钻杆（32）沿着导正螺杆（34）旋转下移。3.根据权利要求2所述的桥梁勘测方法，其特征在于： 所述标本收集装置（4）包括设于所述钻探总成（2）的若干安装孔（41）、设于所述安装孔（41）内的导正槽（42）、固定连接于所述安装孔（41）底部的支撑弹簧（421）、固定连连接于所述支撑弹簧（421）的支撑垫片（422）、固定连接于所述安装孔（41）的固定板（423）、设于所述固定板（423）的固定套（424）、设于所述固定板（423）的一级固定面（425）、设于所述固定板（423）的二级固定面（426）、设于所述固定板（423）的下压孔（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓萍，
申请(专利权)人：朱晓萍，
类型：发明
国别省市：