一种水下钢管桩相对距离测量的装置及相对距离测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下钢管桩相对距离测量的装置及相对距离测量方法，测量装置包括：不锈钢丝绳、花篮螺栓、拉力传感器、拉力显示手簿，其中：花篮螺栓两端的圆环均通过不锈钢丝绳与拉力传感器两端的圆环相连，形成闭合回路即可完成组装，拉力显示手簿用于显示拉力传感器所承受的拉力，通过电缆线相连接。测量方法为：首先完成装置校准工作，做好“零”点标记，然后在待测钢管桩位置组装好装置后，将不锈钢丝绳分别套在水下的钢管桩顶以下20cm位置，收紧花篮螺丝，当数值达到10kg时，用钢尺量取圆环帽螺丝的端部距方形调节框内侧的长度，即可求出钢管桩间的实际距离。本发明专利技术结构简单，且使用简单，能极大提高水下相对距离的测量精度。能极大提高水下相对距离的测量精度。能极大提高水下相对距离的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种水下钢管桩相对距离测量的装置及相对距离测量方法


[0001]本专利技术涉及基础钢管桩施工测量领域，尤其是涉及一种水下钢管桩相对距离测量的装置及相对距离测量方法。

技术介绍

[0002]近年来，国内海上风电技术的不断发展，风电基础施工技术日趋成熟，海上风电场选址也逐步从浅海走向深海，目前风机基础常采用导管架结构形式，先桩法施工工艺，即在风场钢管桩沉桩施工，基础导管架在工厂整体制造完成后，运输至风场整体吊装在水下完成对接，这样对钢管桩相对距离的测量精度提出了更高的要求。钢管桩的结构形式也多种多样，如三桩嵌岩钢管桩、四桩直接打入钢管桩等，其中三桩嵌岩和四桩直接打入钢管桩要求准确测量出钢管桩之间的相对距离，以保证后续导管架顺利对入钢管桩。
[0003]目前，海上工程测量钢管桩的相对距离测量常采用的方法是通过未没入水中部分钢管桩的垂直度反算下口的相对距离，这种方法不仅对仪器精度要求高，而且反算的精度极易受到钢管桩局部变形的影响，除此之外，现在有很多在钢管桩施工时，钢管桩已全部没入水中，上述方法无法适用。
[0004]为满足施工需要，急需研制一种适合深水区钢管桩施工时，结构形式简单、直观测量水下钢管桩相对距离的装置，来准确测量水下钢管桩相对距离，为后续导管架厂内加工提供基础数据，调整导管架支腿根开，能进一步保证导管架与钢管桩在水下顺利对接，减少水下对接过程中的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种水下钢管桩相对距离测量的装置，该装置结构形式简单，能直观测量水下钢管桩相对距离。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种水下钢管桩相对距离测量方法。
[0007]本专利技术的第一个目的是这样实现的：
[0008]一种水下钢管桩相对距离测量的装置，特征是：包括不锈钢丝绳、花篮螺栓、拉力传感器、拉力显示手簿，其中：花篮螺栓的两端均通过不锈钢丝绳与拉力传感器的两端相连，形成闭合回路；用于显示拉力传感器所承受拉力的拉力显示手簿的信号输入端通过电缆线与拉力传感器的信号输出端相连接，拉力显示手簿应在水面以上。
[0009]所述花篮螺栓由圆环帽螺栓、方形调节框、圆环帽拉杆组成，在圆环帽螺栓的一端焊接有螺栓圆环，在方形调节框的一端中间设有螺栓孔，在螺栓孔的内壁设有与圆环帽螺栓侧壁的外螺纹相匹配的内螺纹，在方形调节框的另一端设有圆孔，该圆孔的直径比圆环帽拉杆的直径大1mm，圆环帽拉杆在圆孔中能自由转动。
[0010]在所述圆环帽拉杆的朝外端固定有拉杆圆环，圆环帽拉杆的朝内端为比圆环帽拉杆的直径大4mm、厚度为5mm的圆柱。
[0011]在所述圆环帽螺栓的侧壁中部设有标记位置，当钢管桩的实测距离与设计距离相
等时，该标记位置与方形调节框的内侧重合。
[0012]在所述拉力传感器的两端均设有圆环拉杆。
[0013]所述拉力显示手簿用于显示拉力传感器所承受的拉力，显示以kg为单位。
[0014]所述不锈钢丝绳的直径为3mm，两端采用夹头和铝套与圆环夹紧固定连接。
[0015]本专利技术的第二个目的是这样实现的：
[0016]一种水下钢管桩相对距离测量方法，特征是：具体步骤如下：
[0017]A、根据需要测量钢管桩的外径Φ、设计距离L，按公式2L+Φ计算该装置需要的理论长度，在水平的空地上使用高精度全站仪放样相对距离为2L+Φ的两个点P1、P2；
[0018]B、将该装置组装好后，方形调节框一端的圆环帽螺栓与方形调节框分离，方形调节框设有螺栓孔的一端内侧位置对准高精度全站仪放样的其中一个点P1，拉紧该装置至高精度全站仪放样的另外一点P2，开启拉力传感器，不断拉紧对该装置施加力量，使拉力显示手簿的数值达到10kg后，在圆环帽拉杆上标记出与高精度全站仪放样P2重合的位置，用钢尺量取圆环帽螺栓的端部距标记位置的长度S，即可完成该装置零点的校准；
[0019]C、在待测钢管桩位置，将该装置组装好后，潜水员下水将该装置的不锈钢丝绳分别套在钢管桩的桩顶以下20cm位置，旋转方形调节框，收紧花篮螺栓，观察拉力显示手簿的数值，当数值达到10kg时，用钢尺量取圆环帽螺栓的端部距方形调节框内侧的长度S
′
，钢管桩间的距离外业测量完成；
[0020]D、通过公式L
‑
(S
′‑
S)/2求出钢管桩间的实际距离L
′
。
[0021]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0022]1、本专利技术的各结构简单，在使用时只需完成组装和零点的校准后即可进行使用，使用方法简单；
[0023]2、本专利技术的使用成本相对较低，不需要太多精密仪器，并且充分考虑了不锈钢丝绳的拉伸变形，能极大提高水下相对距离的测量精度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的使用方法示意图；
[0026]图3为本专利技术的零点校准方法示意图；
[0027]图4为本专利技术的夹头和铝套示意图；
[0028]图5为本专利技术的夹头的侧视图。
具体实施方式
[0029]下面结合实施实例并对照附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0030]一种用于水下钢管桩相对距离测量的装置，包括不锈钢丝绳1、花篮螺栓2、拉力传感器3、拉力显示手簿4，其中：花篮螺栓2的两端均通过不锈钢丝绳1与拉力传感器3的两端相连，形成闭合回路即可完成组装；用于显示拉力传感器3所承受拉力的拉力显示手簿4的信号输入端通过电缆线10与拉力传感器3的信号输出端相连接，拉力显示手簿4应在水面以上。
[0031]所述花篮螺栓2由圆环帽螺栓13、方形调节框12、圆环帽拉杆7组成，在圆环帽螺栓
13的一端焊接有螺栓圆环9，在方形调节框12的一端中间设有螺栓孔15，在螺栓孔15的内壁设有与圆环帽螺栓13侧壁的外螺纹相匹配的内螺纹，在方形调节框12的另一端设有圆孔16，该圆孔16的直径比圆环帽拉杆7的直径大1mm，圆环帽拉杆7在圆孔16中能自由转动。
[0032]在所述圆环帽拉杆7的朝外端固定有拉杆圆环17，圆环帽拉杆7的朝内端为比圆环帽拉杆7的直径大4mm、厚度为5mm的圆柱。
[0033]在所述圆环帽螺栓13的侧壁中部设有标记位置11，当钢管桩5的实测距离与设计距离相等时，该标记位置11与方形调节框12的内侧重合。
[0034]在所述拉力传感器3的两端均设有圆环拉杆8。
[0035]所述拉力显示手簿4用于显示拉力传感器3所承受的拉力，显示以kg为单位。
[0036]所述不锈钢丝绳1的直径为3mm，两端采用夹头18和铝套19与圆环夹紧固定连接。
[0037]一种水下钢管桩相对距离测量方法，具体步骤如下：
[0038]A、根据需要测量钢管桩5的外径Φ、设计距离L，按公式2L+Φ计算该装置需要的理论长度，在水平的空地上使用高精度全站仪放样相对距离为2L+Φ的两个点P1、P2；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水下钢管桩相对距离测量的装置，其特征在于：包括不锈钢丝绳、花篮螺栓、拉力传感器、拉力显示手簿，其中：花篮螺栓的两端均通过不锈钢丝绳与拉力传感器的两端相连，形成闭合回路；用于显示拉力传感器所承受拉力的拉力显示手簿的信号输入端通过电缆线与拉力传感器的信号输出端相连接，拉力显示手簿应在水面以上。2.根据权利要求1所述的用于水下钢管桩相对距离测量的装置，其特征在于：所述花篮螺栓由圆环帽螺栓、方形调节框、圆环帽拉杆组成，在圆环帽螺栓的一端焊接有螺栓圆环，在方形调节框的一端中间设有螺栓孔，在螺栓孔的内壁设有与圆环帽螺栓侧壁的外螺纹相匹配的内螺纹，在方形调节框的另一端设有圆孔，该圆孔的直径比圆环帽拉杆的直径大1mm，圆环帽拉杆在圆孔中能自由转动。3.根据权利要求1所述的用于水下钢管桩相对距离测量的装置，其特征在于：在所述圆环帽拉杆的朝外端固定有拉杆圆环，圆环帽拉杆的朝内端为比圆环帽拉杆的直径大4mm、厚度为5mm的圆柱。4.根据权利要求1所述的用于水下钢管桩相对距离测量的装置，其特征在于：在所述圆环帽螺栓的侧壁中部设有标记位置，当钢管桩的实测距离与设计距离相等时，该标记位置与方形调节框的内侧重合。5.根据权利要求1所述的用于水下钢管桩相对距离测量的装置，其特征在于：在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建阳，夏焕文，叶绍其，孙光，雷楗，赵勇，兰其平，柏晶晶，周松，赵伟，彭睿，秦华清，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：