一種空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統的製作方法

2023-05-06 10:18:07

本實用新型屬於橋梁附件技術領域，具體涉及一種空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統。

背景技術：

空心板結構橋梁因其技術成熟、構造簡單、施工方便等優點而在中小跨徑橋梁中得到廣泛應用。二十世紀七八十年代建造的空心板橋梁荷載標準低，鉸縫採用混凝土小企口縫和鋼板連接，空心板間橫向聯繫較差。

隨著交通運輸業的迅速發展，重型車輛和超載車輛日益增多，長期作用導致鉸縫破碎而空心板橫向聯繫失效，出現空心板單板受力。單板受力是指橋梁梁板間的鉸縫或溼接縫混凝土在剪力的作用下，開裂、破損甚至脫落，造成梁板間的橫向聯繫破壞，車輛荷載無法通過鉸縫或溼接縫進行橫向傳遞，僅由單個梁板來承受的現象。單板受力降低了橋梁的整體性和安全儲備，削弱了上部結構的整體作用和橋梁的總體承載能力，使得上部主要承重構件處於非常不利的受力狀態，梁板撓度過大，使承受荷載的橋板破壞的可能性成倍地增加，影響橋梁安全，給行車安全造成了嚴重隱患。對於出現單板受力的橋梁，應及時採取應急措施進行針對性的維修，否則會進一步破壞橋面的鋪裝層，導致板縫間滲水嚴重、鋼筋鏽蝕及裂縫，破壞橋梁結構的耐久性，橋梁的強度和剛度明顯下降，嚴重影響過往車輛的形成安全和橋梁的運營壽命。

目前橋梁梁板單板受力檢測方法主要是憑肉眼觀察，主觀性大，可靠性差，而且通常只有在橋面鋪裝已破壞以及板縫間滲水後才能判斷梁板存在「單板受力」現象，無法在單板受力的早期階段做出判斷，從而容易錯過最佳的維修加固時機。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統，包括若干空心板、若干固定裝置和若干組測量裝置；

每組所述測量裝置包括角度位移傳感器、數據採集與處理裝置和天線，所述角度位移傳感器和所述天線均與所述數據採集與處理裝置電連接，每個所述固定裝置側面開設有多個通槽，兩兩相鄰的兩個所述空心板之間形成一道板縫，每個所述空心板底部均設置有一個所述角度位移傳感器和一個所述固定裝置，位於多個所述空心板上的所述角度位移傳感器和所述固定裝置間隔設置，位於所述板縫一側的所述角度位移傳感器的轉軸引出的旋臂插入位於所述板縫另一側的所述固定裝置的通槽內。

優選地，所述測量裝置還包括接收器和監控設備，所述數據採集與處理裝置和所述接收器電連接，所述接收器和所述監控設備電連接。

優選地，所述固定裝置為直角鋼板，所述直角鋼板一側面開設有多個所述通槽，位於所述板縫兩側的所述角度位移傳感器的轉軸引出的旋臂插入所述直角鋼板的通槽內。

優選地，所述通槽為條狀結構。

優選地，所述監控設備為計算機。

本實用新型提供的空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統結構簡單，與現有技術相比具有以下有益效果：

(1)該測量系統根據橋梁單板受力的特點以及破壞的主要表現形式，在相鄰空心板板縫兩側的底部位置分別安裝角度位移傳感器和帶有通槽的固定裝置，角度位移傳感器的轉軸引出的旋臂插固定裝置的通槽內，測量橋梁通過不同荷載車輛時角度位移的變化量，即測量出相鄰空心板相對垂向位移，根據相鄰空心板之間相對垂向位移量的變化情況，從而快速準確判斷橋梁單板受力的位置及程度，為橋梁維修加固提供可靠依據。與傳統主觀目測相比，該方法穩定可靠，測試方便，精確度高，能在早期發現橋梁梁板的單板受力現象，具有較大的實用價值。

(2)能實時、動態、網絡化監測空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移，實時、定量評價空心板單板受力的位置和程度。

(3)實時分析橋梁梁板間的橫向聯繫的破壞程度，為精準施工和橋梁維修提供可靠依據。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例1的固定裝置的示意圖；

圖3為本實用新型實施例1的測量裝置的結構示意圖。

圖中：1為固定裝置，2為測量裝置，3為接收器，4為監控設備，5為通槽，6為旋臂，7為轉軸，8為角度位移傳感器，9為數據採集與處理系統，10為天線，11為空心板。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

實施例1

本實用新型提供了一種空心板橋相鄰空心板間相對垂向位移的測量系統，具體如圖1至圖3所示，包括若干空心板11、若干固定裝置1和若干組測量裝置2。

每組測量裝置2包括角度位移傳感器8、數據採集與處理裝置9和天線10，進一步地，為了實施檢測測量結果，每組測量裝置2還包括接收器3和監控設備4，本實施例中數據採集與處理裝置9為單片機，可實現對角度位移傳感器8的檢測值的接收和處理，監控設備4為計算機。角度位移傳感器8和天線10均與數據採集與處理裝置9電連接，數據採集與處理裝置9按照設定的採樣率對角度位移傳感器8輸出的數據進行採集，由於角度位移傳感器8的轉軸7長度固定，因此依據正弦定理，數據採集與處理裝置9可以將角度位移傳感器測量8的角度值轉換為位移值，並輸出數位訊號。

天線10將數據採集與處理裝置9輸出的數位訊號傳輸給接收器3，同時將接收器3的指令發送給數據採集與處理裝置9。每個固定裝置1側面開設有多個通槽5，本實施例中通槽5為條狀結構。兩兩相鄰的兩個空心板11之間形成一道板縫，每個空心板11底部均設置有一個角度位移傳感器8和一個固定裝置1，位於多個空心板11上的角度位移傳感器8和固定裝置1間隔設置，位於板縫一側的角度位移傳感器8的轉軸7引出的旋臂6插入位於板縫另一側的固定裝置1的通槽5內。也就是說，將角度位移傳感器8和固定裝置1分別安裝在相鄰空心板11板縫兩側，即將角度位移傳感器8固定安裝在某個空心板11跨中底部邊緣，在其相鄰空心板11跨中底部邊緣安裝一個帶有長方形通槽5的固定裝置1，角度位移傳感器8轉軸7引出的旋臂6插入鋼片的長方形通槽5內。當車輛荷載作用於空心板11時，如果空心板11存在單板受力現象，則相鄰空心板11會發生相對垂向位移，引起角度位移傳感器8角度值的變化。

數據採集與處理裝置9和接收器3電連接，接收器3和監控設備4電連接，其中。接收器3通過接收天線10接收數據，通過無線網絡可以同時與多個角度位移傳感器8進行通信，接收多個角度位移傳感器8傳輸過來的數據，並向角度位移傳感器8發送採集命令。接收器3將接收到的位移測量值發送給監控設備4，監控設備4實時動態顯示各個角度位移傳感器8的位移測量值，判斷各個空心板11是否存在單板受力現象。

進一步地，固定裝置1為直角鋼板，直角鋼板一側面開設有多個通槽5，位於板縫兩側的角度位移傳感器8的轉軸7引出的旋臂6插入直角鋼板的通槽5內。

以上所述實施例僅為本實用新型較佳的具體實施方式，本實用新型的保護範圍不限於此，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型披露的技術範圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換，均屬於本實用新型的保護範圍。