一种升船机承船厢挠度动态测试方法

技术领域

本发明涉及一种方法，具体是一种升船机承船厢挠度动态测试方法，属于通航建筑物调试观测领域。

背景技术

升船机是主要的两种通航建筑物型式之一，尤其适用于70m以上的高坝通航。近年来，我国先后建成了多座大型升船机，代表性的如“大国重器”三峡升船机、我国自主发明的景洪水力式升船机、世界上首座连续三级的构皮滩升船机等等。我国的升船机发展迅速，但由于起步较晚，相关的技术和经验还处于相对落后的状态。对于多座新建的大型升船机，进行系统性的调试至关重要，通过调试观测，掌握升船机设备设施的工作性能、升船机的运行特性等，及时发现升船机存在的问题并加以解决，为升船机顺利进入试通航运行奠定基础。

升船机承船厢载有一定深度的水体和船舶，是升船机重要的设备设施，通过驱动机构升降承船厢实现船舶过坝，由于承船厢尺寸较大，由多根钢丝绳悬吊提升，承船厢在自重、水体荷载、钢丝绳拉力综合作用下，会产生一定的纵向弯曲变形。承船厢的纵倾稳定是升船机安全运行的重要因素，承船厢与水体存在较强的相互作用，如承船厢在一些偏心荷载作用下出现了微小倾斜，承船厢的倾斜会造成水体荷载出现偏心，使作用于承船厢的偏心荷载进一步增加，若承船厢的抗倾能力不足，可能会出现不断恶化的趋势，最终发生承船厢纵向失稳倾覆。特别的，随着升船机提升高度的不断增大，如构皮滩第二级升船机提升高度已达到127m，升船机卷筒安装制造误差、钢丝绳走线误差等会使承船厢运行中的纵倾不断累积，影响承船厢的纵倾稳定。因此，在升船机承船厢升降运行过程中，需要关注承船厢的纵向变形，即挠度，及时判断承船厢的水平度，保障其运行安全。目前，对于承船厢挠度的观测，主要使用水准仪或全站仪在承船厢停在某一高程不运行的情况下进行测试，得到承船厢的静态挠度，但无法获得承船厢运行过程中的动态挠度，由于升船机提升高度较大，目前还没有能够实时测量承船厢动态挠度的方法。鉴于升船机承船厢挠度动态测试的重要性及目前测试技术的不足，有必要提出一种升船机承船厢挠度动态测试方法。

发明内容

本发明即针对目前升船机承船厢挠度动态测试技术的不足，提出一种升船机承船厢挠度动态测试方法，以实时掌握升船机承船厢的挠度变化，保障升船机的升降运行安全。

本发明达到上述目的的技术方案是：通过在升船机承船厢水域一侧铺板上沿程布置一排高精度的波高传感器，实时测量承船厢内的水体的液面位置，利用承船厢内水体始终为一水平面的特点，将波高传感器与承船厢侧铺板紧密固定，则承船厢运行中发生的挠度变化完全体现在波高传感器测量的水面变化上，根据多个波高传感器的测量数据获得承船厢的实时挠度。

本发明一种升船机承船厢挠度动态测试方法的实施步骤如下：

（1）在承船厢的一侧铺板内部，沿程布置多支高精度的波高传感器，数量记为

（2）承船厢停在某一高程，承船厢内水面平稳，此时得到所有波高传感器的数据，记为

（3）承船厢升降运行中，

波高传感器布置数量

因为承船厢的长度很长，一般大于50m，而承船厢的挠度一般仅2~5cm，因此，挠度变化引起的波高传感器竖向倾斜可以忽略不计。

本发明具有以下优点：

（1）测试方法巧妙简便，易于实现；

（2）测试精度很高，实现了承船厢挠度的动态实时精确测试。

附图说明

附图1为承船厢布置波高传感器后的纵剖面图；

附图2为承船厢布置波高传感器后的横剖面图；

附图3为承船厢运行中某一时刻的变形示意图；

附图4为测试获得的承船厢运行中某一时刻的挠度。

具体实施方式

下面结合附图给出实施例，并对本发明进行具体描述。

实施例一

国内某升船机，承船厢水域长度为70m，水域宽度为12m，水深为2.5m，附图1为承船厢布置波高传感器后的纵剖面图，附图2为承船厢布置波高传感器后的横剖面图，附图3为承船厢运行中某一时刻的变形示意图，附图4为测试获得的承船厢运行中某一时刻的挠度，图中1为承船厢，2为承船厢内水体，3为钢丝绳，4为波高传感器，5为竖向铺板，6为挠度曲线。

采用本发明一种升船机承船厢挠度动态测试方法测试任一时刻的承船厢的挠度，实施步骤如下：

（1）在承船厢1的一侧铺板5内部，沿程布置9支高精度的波高传感器4，波高传感器4的长度取1米，竖直插入水体2中，顶部与铺板5紧密固定，可实时测量承船厢1内沿程的水面变化；

（2）承船厢1停在某一高程，承船厢1内水面平稳，此时得到所有波高传感器4的数据，假设9支传感器的数据

（3）在钢丝绳3拉动承船厢4升降运行中，9个波高传感器4实时记录水面的数据，若某一时刻的数据

按上述方法和步骤可以实时准确获得承船厢运行中的动态挠度。

可见，采用本发明可以实时、准确获得承船厢运行过程中任一时刻的挠度，为升船机安全运行管理提供重要科学依据。