本發(fā)明屬于海洋測繪領(lǐng)域，特別是一種海洋沉箱坐底式測量裝置。

背景技術(shù)：

在海洋測繪任務(wù)中，特別是在港口設(shè)計、航道規(guī)劃、核電站建設(shè)等項目前期勘測中，通常需建立海上長期周年觀測站來測量工程海域的水文要素。觀測內(nèi)容一般包括波浪、潮流、溫度、鹽度和含沙量等。通過測量數(shù)據(jù)，為工程海域水動力數(shù)學(xué)、物理模型研究提供基礎(chǔ)資料，保證工程的順利開展。

在浩瀚的海洋中投放坐底式測量裝置，自身的安全性受到了眾多因素的影響，給測量儀器的回收工作造成很大的困難。傳統(tǒng)坐底式測量裝置一般分為三角支架式和水泥模型式兩種，水泥模型式為了坐底的穩(wěn)定性，重量設(shè)計一般在1.5噸以上，體積較大，重量大，在淤泥質(zhì)海底會沉降，陸地運輸需配備專門起吊車作業(yè)，海上運輸對船舶的大小、動力、載重等要求較高，航行中采用船尾懸浮式運輸，為保障運輸安全，對海洋氣象條件要求極為苛刻。三角支架式重量輕，容易移位。綜上所述，傳統(tǒng)坐底式測量裝置均存在海底移位的問題，投放后常常面臨著漁船作業(yè)拖動、人為損壞浮標(biāo)等風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種海洋沉箱坐底式測量裝置，該裝置容易運輸，投放海底后不容易移位，坐底測量姿態(tài)穩(wěn)定，容易回收。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種海洋沉箱坐底式測量裝置，包括錐臺型外殼和矗立固定在其中央的測量內(nèi)柱，所述測量內(nèi)柱是采用不銹鋼管或pvc管制成的，所述錐臺型外殼的頂部采用敞口結(jié)構(gòu)、設(shè)有封底和固定在所述封底上的護(hù)筒，在所述封底的下方設(shè)有與其固接的支撐柱，在所述護(hù)筒的頂部邊沿上設(shè)有拉環(huán)，所述封底和所述護(hù)筒均是采用多片不銹鋼板拼接而成的，所述測量內(nèi)柱的頂標(biāo)高不高于所述護(hù)筒的頂標(biāo)高，所述測量內(nèi)柱的底部組裝固定在所述封底上，所述測量內(nèi)柱的頂部采用敞口結(jié)構(gòu)，所述測量內(nèi)柱的下部是支撐連接部分，中部是電源密封艙，上部是測量儀器平臺，所述電源密封艙設(shè)有艙門，在所述電源密封艙內(nèi)設(shè)有供電電源，所述供電電源通過萬向軸與測量儀器連接，所述萬向軸和所述測量儀器安裝在所述測量儀器平臺上，在所述測量內(nèi)柱的上部外側(cè)安裝有水下定位設(shè)備，在所述錐臺型外殼與所述測量內(nèi)柱之間形成有環(huán)形配重加載空間，在所述配重加載空間內(nèi)加載有主配重結(jié)構(gòu)，所述電源密封艙的艙門底標(biāo)高高于所述主配重結(jié)構(gòu)的頂標(biāo)高。

在所述護(hù)筒的上部設(shè)有過水孔。

所述進(jìn)水孔位于所述護(hù)筒的80％高度處。

所述主配重結(jié)構(gòu)采用速凝水泥結(jié)構(gòu)。

所述錐臺型外殼的橫截面為正八邊形。

在所述支撐連接部分內(nèi)加載有輔助配重結(jié)構(gòu)。

所述支撐柱的下部采用尖狀結(jié)構(gòu)。

在所述封底上設(shè)有加強龍骨。

在所述錐臺型外殼的頂部設(shè)有固定連接條，所述拉環(huán)固接在所述固定連接條上。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

一)采用現(xiàn)場組裝沒有加載主配重結(jié)構(gòu)的輕型結(jié)構(gòu)，然后在投放時，現(xiàn)場加載主配重結(jié)構(gòu)，運輸方便，能夠降低運輸成本開支，減弱了傳統(tǒng)模式對海洋氣象條件的依懶性，提高了工作效率。

二)本發(fā)明采用國際領(lǐng)先的水下定位技術(shù)，利用水下定位技術(shù)，可以精準(zhǔn)的定位方圓5公里之內(nèi)的沉箱裝置位置。為儀器的安全及設(shè)備的回收起到了至關(guān)重要的作用。

三)可以根據(jù)現(xiàn)場海底表層沉積物的厚度情況，確定主配重結(jié)構(gòu)的重量，完美地解決了傳統(tǒng)水泥模型裝置因自身過重在淤泥質(zhì)海底造成的沉降問題。

四)采用過水孔技術(shù)，經(jīng)多次試驗證明，過水孔位置設(shè)計在護(hù)筒高度的80％處，此高度能最好地保證測量儀器坐底后的觀測姿態(tài)。

五)采用防腐蝕的不銹鋼和/或pvc管組成，具有造價成本低、維護(hù)費用低、無污染、易回收等特性，對觀測站的周邊海洋環(huán)境保護(hù)起到積極作用。

綜上所述，本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比，采用國際領(lǐng)先的海底定位技術(shù)，能夠有效防止裝置丟失，提升了測量裝置的安全性；采用能夠在觀測站現(xiàn)場組裝的結(jié)構(gòu)，容易攜帶和運輸；主配重結(jié)構(gòu)可以根據(jù)現(xiàn)場情況確定，能夠有效防止觀察裝置的沉降；采用上小下大的結(jié)構(gòu)能夠保證測量姿態(tài)的穩(wěn)定性，觀測姿態(tài)良好，觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，有效提高測量精度；并且本發(fā)明能夠節(jié)約成本，提高效率，特別適合海上長期周年觀測站使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的錐臺型外殼、測量內(nèi)柱以及支撐柱組裝后的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的護(hù)筒主視圖；

圖4為本發(fā)明的護(hù)筒的頂部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的測量內(nèi)柱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、錐臺型外殼；1-1、封底；1-2、護(hù)筒；1-3、過水孔；1-4、加強龍骨；2、測量內(nèi)柱；2-1、支撐連接部分；2-2、電源密封艙；2-3、測量儀器平臺；3、支撐柱；4、拉環(huán)；5、水下定位設(shè)備；6、固定連接條。

具體實施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1～圖5，一種海洋沉箱坐底式測量裝置，包括錐臺型外殼1和矗立固定在其中央的測量內(nèi)柱2，所述測量內(nèi)柱2是采用不銹鋼管或pvc管制成的，所述錐臺型外殼1的頂部采用敞口結(jié)構(gòu)、設(shè)有封底1-1和固定在所述封底1-1上護(hù)筒1-2，在所述封底1-1的下方設(shè)有與其固接的支撐柱3，在所述護(hù)筒1-2的頂部邊沿上設(shè)有拉環(huán)4，所述封底1-1和所述護(hù)筒1-2均是采用多片不銹鋼板拼接而成的，所述測量內(nèi)柱2的頂標(biāo)高不高于所述護(hù)筒1-2的頂標(biāo)高，所述測量內(nèi)柱2的底部組裝固定在所述封底1-1上，所述測量內(nèi)柱2的頂部采用敞口結(jié)構(gòu)，所述測量內(nèi)柱2的下部是支撐連接部分2-1，中部是電源密封艙2-2，上部是測量儀器平臺2-3，所述測量儀器平臺2-3上部的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證測量儀器發(fā)射角無遮擋，所述電源密封艙2-2設(shè)有艙門，便于供電電源的維護(hù)和更換。在所述電源密封艙2-2內(nèi)設(shè)有供電電源，所述供電電源通過萬向軸與測量儀器連接，所述萬向軸和所述測量儀器安裝在所述測量儀器平臺2-3上，在所述測量內(nèi)柱2的上部外側(cè)安裝有水下定位設(shè)備5，在所述錐臺型外殼1與所述測量內(nèi)柱2之間形成有環(huán)形配重加載空間，在所述配重加載空間內(nèi)加載有主配重結(jié)構(gòu)，所述電源密封艙2-2的艙門底標(biāo)高高于所述主配重結(jié)構(gòu)的頂標(biāo)高。

上述水下定位設(shè)備5的種類及型號需要根據(jù)測區(qū)的站位及水深進(jìn)行選擇，觀測期間，如測量裝置被漁船網(wǎng)具拖動了，利用水下定位技術(shù)能夠準(zhǔn)確地獲知測量裝置的位置，將測量儀器丟失的風(fēng)險降至最低。

在本實施例，為了緩解海流對測量裝置的沖擊，增強測量裝置的姿態(tài)穩(wěn)定性，減小移位量，在所述護(hù)筒1-2的上部設(shè)有過水孔1-3。所述過水孔1-3位于所述護(hù)筒1-2的80％高度處，有沿周向均勻布置的16個，經(jīng)大量試驗證明：此高度能最好地保證測量儀器坐底后的觀測姿態(tài)。所述主配重結(jié)構(gòu)采用速凝水泥結(jié)構(gòu)，投放時利用海水使速凝水泥凝固，可以減少配重的拖帶量，并且能夠使主配重結(jié)構(gòu)更加均勻。所述錐臺型外殼1的橫截面為正八邊形，此時護(hù)筒應(yīng)采用8塊梯形板形成，封底應(yīng)采用正八邊形結(jié)構(gòu)，邊長與梯形板的下底相同，便于組裝和運輸。在所述支撐連接部分2-1內(nèi)加載有輔助配重結(jié)構(gòu)，能夠減輕主配重結(jié)構(gòu)的重量，減小主配重結(jié)構(gòu)的體積，有利于增大電源密封艙2-2和/或測量儀器平臺2-3上的容納空間。所述支撐柱3的下部采用尖狀結(jié)構(gòu)，便于測量裝置時快速坐底，提高效率。在所述封底1-1上設(shè)有加強龍骨1-4，用于加強封底1-1的強度。在所述錐臺型外殼1的頂部設(shè)有固定連接條6，對護(hù)筒加以固定，所述拉環(huán)4固接在所述固定連接條6上。

本發(fā)明的工作原理：

在投放現(xiàn)場的船舶上首先完成錐臺型外殼的拼裝，然后將測量內(nèi)柱組裝在錐臺型外殼內(nèi)并將支撐柱裝配在錐臺型外殼的封底上。在無主配重結(jié)構(gòu)的情況下，組裝在一起的錐臺型外殼和測量內(nèi)柱重量較輕，采用繩索連接在四個拉環(huán)上，將組裝在一起的錐臺型外殼和測量內(nèi)柱置于海面上漂浮。然后根據(jù)海底表層沉積物厚度情況進(jìn)行主配重結(jié)構(gòu)的加載，以速凝水泥結(jié)構(gòu)為例，將速凝水泥均勻投放在錐臺型外殼與測量內(nèi)柱之間的環(huán)形配重加載空間中，達(dá)到設(shè)定重量后，開始向環(huán)形配重加載空間中注水，當(dāng)測量裝置的重量大于海水浮力時，用繩索控制速度，緩慢投放海底，應(yīng)當(dāng)保障沉箱測量裝置的垂直姿態(tài)。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。