一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置，適用于橋梁的檢測領(lǐng)域，特別是跨河的橋梁結(jié)構(gòu)撓度測量。本實(shí)用新型專利技術(shù)包括伸縮支架和位移采集裝置，所述伸縮支架可以伸縮、折疊；所述位移采集裝置可以有效地把橋梁豎向位移的測量通過斜拉引線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離斜向測量結(jié)構(gòu)豎向位移信息。本實(shí)用新型專利技術(shù)便于工程車輛攜帶和測量人員現(xiàn)場的安裝使用，適應(yīng)復(fù)雜，危險(xiǎn)的環(huán)境測量，極大的改善了測量人員和測量設(shè)備的測量環(huán)境。

Device for measuring vertical displacement of water structure on middle and small span bridge

The utility model discloses a vertical displacement measuring device for the water structure of a small span bridge, which is suitable for the detection field of bridges, especially the deflection measurement of bridge structures across the river. The utility model comprises a telescopic bracket and displacement acquisition device, the telescopic bracket can be retracted and folded; the displacement acquisition device can effectively measure the vertical displacement of the cable-stayed bridge through the wire to realize long oblique vertical displacement measurement information. The utility model is convenient for the engineering vehicle to carry and to measure the installation and use of the personnel on-site, and adapts to the measurement of complicated and dangerous environment, and greatly improves the measuring environment of the measuring personnel and the measuring equipment.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置
本技術(shù)涉及中小跨橋梁的檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置。
技術(shù)介紹
隨著社會的發(fā)展，橋梁作為現(xiàn)在交通的重要組成部分發(fā)揮著越來越重要的作用。然而近年來，許多過去建造的橋梁結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行全面檢測，其中重要的一項(xiàng)就是承載能力評定，能夠保證承載能力評定結(jié)果可靠的直接方法就是荷載試驗(yàn)。荷載試驗(yàn)中，撓度(豎向位移)是橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)營狀態(tài)的綜合反映,是橋梁結(jié)構(gòu)最直接和直觀的安全指標(biāo)之一，但橋梁結(jié)構(gòu)下方的環(huán)境、地勢地貌往往十分復(fù)雜，位移計(jì)和檢測人員無法在其正下方工作。為了測量橋梁撓度，往往需要在其正下方安置腳手架，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，如果橋下河水過多，腳手架穩(wěn)定性難以得到保障，威脅人員安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)目的在于提供一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置，該技術(shù)使得位移計(jì)在沒有接觸橋梁且不在測量位置正下方的情況下，提供精確可靠的位移測量。本技術(shù)的具體方案為：一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置，包括伸縮支架和位移采集裝置；所述的伸縮支架包括固定柱腳、固定柱、伸縮臂、橫梁、滑輪和剛性底板；所述伸縮支架的固定柱腳和固定柱之間通過螺栓連接；所述伸縮支架的伸縮臂通過固定柱上的固定帽固定；所述伸縮支架的橫梁和伸縮臂連接通過圓軸連接，橫梁下表面和伸縮臂之間有5mm空隙；所述伸縮支架的橫梁上兩端有頂針凹槽；所述的位移采集裝置包括位移計(jì)、修正位移計(jì)、信號采集儀、重錘、磁性表座和銦鋼絲；所述的重錘的一端與銦鋼絲連接，另一端的位移計(jì)頂在重錘的下方；兩個(gè)修正位移計(jì)分別頂在橫梁上的頂針凹槽中，三個(gè)磁性表座設(shè)置在剛性底板上，分別夾持著兩個(gè)修正位移計(jì)和一個(gè)位移計(jì)；位移計(jì)和修正位移計(jì)通過水工電纜線連接到信號采集儀上。進(jìn)一步，所述的橫梁之間設(shè)有滑輪，滑輪的軸線與橫梁的中心線共線。進(jìn)一步，所述的重錘外側(cè)設(shè)有鋼套筒，鋼套筒的兩側(cè)通過套筒吊桿固定在橫梁上。進(jìn)一步，所述位移計(jì)和修正位移計(jì)均為電阻式位移計(jì)。進(jìn)一步，所述信號采集儀為電阻式應(yīng)變儀。本技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是：可以在保證測量精確可靠的前提下，節(jié)省人力物力，減少橋梁荷載試驗(yàn)時(shí)檢測位移的難度和檢測過程中的危險(xiǎn)因素，方便復(fù)雜地形、環(huán)境情況下的檢測。附圖說明圖1是本技術(shù)實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)的測量裝置圖；圖3是圖2中關(guān)鍵部位A的局部放大圖；圖4是圖2中關(guān)鍵部位B的局部放大圖；圖5是圖2中關(guān)鍵部位C的局部放大圖；圖6是預(yù)測量實(shí)施示意圖；圖7是位移計(jì)校驗(yàn)系數(shù)計(jì)算原理圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步的說明。由圖1和圖2可以看出，本技術(shù)實(shí)施方法為測量裝置安放在被測量結(jié)構(gòu)19下方任意位置，通過在被測結(jié)構(gòu)19上粘系銦鋼絲13斜拉到滑輪5上，繞過滑輪5垂吊重錘12。由圖2-圖5所示，本技術(shù)的測量裝置由伸縮支架和位移采集裝置組成，其中伸縮支架由剛性底板17、固定柱腳1、固定柱2、可以升降的伸縮臂3、橫梁4、滑輪5、鋼套筒6、套筒吊桿7和固定帽8組成。其中固定柱2內(nèi)徑略大于伸縮臂3外直徑，固定柱2上有螺孔，旋轉(zhuǎn)固定帽8可以擠壓伸縮臂以方便固定伸縮臂3，保證伸縮臂3可以伸縮；伸縮臂3和橫梁4通過圓軸16連接，橫梁4下表面與伸縮臂有5mm距離，使得伸縮臂3和橫梁4之間為鉸接，保證在伸縮臂3自由伸縮的情況下橫梁4不變形；固定柱2和固定柱腳1通過螺栓15連接，旋轉(zhuǎn)螺帽可以使固定柱腳1夾緊固定柱2，固定柱腳1寬度略大于固定柱2寬度，保證伸縮支架可以折疊；橫梁4下部兩端有位移計(jì)的頂針凹槽18，用于固定修正位移計(jì)10的頂針，防止頂針變位；靠近橫梁4中部焊接有套筒吊桿7，套筒吊桿7焊接在鋼套筒6的兩側(cè)，鋼套筒6用來穩(wěn)定重錘12。位移采集裝置由位移計(jì)9、修正位移計(jì)10、信號采集儀11、重錘12、銦鋼絲13和磁性表座14組成。磁性表座14夾持位移計(jì)9和兩個(gè)修正位移計(jì)10，橫梁4兩端的修正位移計(jì)10的頂針放入圖4所示的橫梁的頂針凹槽18中，中間的位移計(jì)9頂在重錘12底面，重錘12通過銦鋼絲13懸吊在鋼套筒6內(nèi)。位移計(jì)9和修正位移計(jì)10通過水工電纜線連接到信號采集儀上，連接方法為全橋法連接。信號采集儀11采集各位移計(jì)數(shù)據(jù)，并通過USB轉(zhuǎn)換線傳輸?shù)诫娔X上，使用電腦保存數(shù)據(jù)。如圖6所示，正式測量位移前需要進(jìn)行預(yù)測量，得到位移計(jì)修正系數(shù)。測量前，預(yù)先估計(jì)結(jié)構(gòu)的豎向位移(撓度)，然后調(diào)節(jié)伸縮臂3并通過修正位移計(jì)10測量出橫梁4兩端升起(降低)高度分別S1、S2，以及重錘12下電阻式位移計(jì)9測量出來的重錘位移差ΔH(接近撓度預(yù)估值)，其中ΔS＝(S1+S2)/2。由圖7可以看出，當(dāng)橫梁4中部上升距離為ΔS時(shí)，重錘12引線長度增加ΔL，重錘12上升量結(jié)構(gòu)位移為豎向位移時(shí)，位移計(jì)修正系數(shù)η>1。其中ΔS相對測量點(diǎn)高度、斜向引線長度基本可以忽略不計(jì)。進(jìn)行預(yù)測量后算出位移計(jì)修正系數(shù)，回縮(回升)伸縮臂3至初始狀態(tài)，減少系統(tǒng)誤差。然后開始現(xiàn)場加載試驗(yàn)，采集位移計(jì)9的讀數(shù)變化ΔH，根據(jù)修正系數(shù)η，計(jì)算實(shí)際結(jié)構(gòu)位移，其中計(jì)算公式為：S＝η*ΔH。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置，其特征在于：包括伸縮支架和位移采集裝置；所述的伸縮支架包括固定柱腳（1）、固定柱（2）、伸縮臂（3）、橫梁（4）、滑輪（5）和剛性底板（17）；所述伸縮支架的固定柱腳（1）和固定柱（2）之間通過螺栓（15）連接；所述伸縮支架的伸縮臂（3）通過固定柱（2）上的固定帽（8）固定；所述伸縮支架的橫梁（4）和伸縮臂（3）連接通過圓軸（16）連接，橫梁（4）下表面和伸縮臂（3）之間有5mm空隙；所述伸縮支架的橫梁（4）上兩端有頂針凹槽（18）；所述的位移采集裝置包括位移計(jì)（9）、修正位移計(jì)（10）、信號采集儀（11）、重錘（12）、磁性表座（14）和銦鋼絲（13）；所述的重錘的一端與銦鋼絲（13）連接，另一端的位移計(jì)（9）頂在重錘（12）的下方；兩個(gè)修正位移計(jì)（10）分別頂在橫梁（4）上的頂針凹槽（18）中，三個(gè)磁性表座設(shè)置在剛性底板（17）上，分別夾持著兩個(gè)修正位移計(jì)（10）和一個(gè)位移計(jì)（9）；位移計(jì)（9）和修正位移計(jì)（10）通過水工電纜線連接到信號采集儀上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種中小跨橋梁水上結(jié)構(gòu)豎向位移測量裝置，其特征在于：包括伸縮支架和位移采集裝置；所述的伸縮支架包括固定柱腳（1）、固定柱（2）、伸縮臂（3）、橫梁（4）、滑輪（5）和剛性底板（17）；所述伸縮支架的固定柱腳（1）和固定柱（2）之間通過螺栓（15）連接；所述伸縮支架的伸縮臂（3）通過固定柱（2）上的固定帽（8）固定；所述伸縮支架的橫梁（4）和伸縮臂（3）連接通過圓軸（16）連接，橫梁（4）下表面和伸縮臂（3）之間有5mm空隙；所述伸縮支架的橫梁（4）上兩端有頂針凹槽（18）；所述的位移采集裝置包括位移計(jì)（9）、修正位移計(jì)（10）、信號采集儀（11）、重錘（12）、磁性表座（14）和銦鋼絲（13）；所述的重錘的一端與銦鋼絲（13）連接，另一端的位移計(jì)（9）頂在重錘（12）的下方；兩個(gè)修正位移計(jì)（10）分別頂在橫梁（4）上的頂針...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李勝利，武昊，毋光明，石鴻帥，
申請(專利權(quán))人：鄭州大學(xué)，
類型：新型
國別省市：河南,41