一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法，檢測裝置包括J形基架、直線位移傳感器、數(shù)據(jù)信息發(fā)射器、長短墊板。所述J形基架通過膨脹螺栓固定在板梁下，左底部與上底平行，是一中空的四棱柱結(jié)構(gòu)，用于安裝長短墊板；所述直線位移傳感器裝有可伸縮的探針，可將直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號；所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器通過導(dǎo)線與下方直線位移傳感器相連，用于發(fā)送位移數(shù)據(jù)信號。依據(jù)板橋服役時(shí)間長短和板梁受損變形程度，提供兩種對應(yīng)的檢測方法，供板橋檢測監(jiān)控時(shí)選用。本發(fā)明專利技術(shù)檢測裝置構(gòu)件簡易、使用成本低，并能準(zhǔn)確獲取板梁測點(diǎn)處的上下位移；檢測方法科學(xué)有效，可用于實(shí)時(shí)檢測和監(jiān)控被檢橋梁。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法
本專利技術(shù)涉及板橋安全檢測監(jiān)控領(lǐng)域，具體地說，是一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法。
技術(shù)介紹
由于結(jié)構(gòu)簡單、施工便利、造價(jià)相對較低等優(yōu)點(diǎn)，空心板橋在中小跨徑的橋梁中得到廣泛應(yīng)用。空心板橋的板梁之間通過鉸接縫橫向連接來傳遞剪力,以實(shí)現(xiàn)荷載的橫向傳遞。鉸縫完好時(shí)，可以將作用在某個(gè)板梁上的有效荷載部分傳至其相鄰板梁上，使各板梁共同受力，提高橋的整體承載能力。隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展，重型車輛和超載車輛日益增多，導(dǎo)致鉸縫破碎，空心板橋的板梁之間橫向聯(lián)系失效，出現(xiàn)空心板梁單梁受力，削弱了上部結(jié)構(gòu)的整體作用和橋梁的總體承載能力，板梁撓度過大，加劇橋面鋪裝開裂，嚴(yán)重影響運(yùn)營階段橋梁的安全，給行車安全造成嚴(yán)重隱患。目前橋梁單梁受力檢測方法主要是憑肉眼觀察，主觀性大，并且通常在橋面鋪裝已破壞以及板縫間滲水后才能判斷板梁存在“單板梁受力”現(xiàn)象，極易錯(cuò)過最佳的維修加固時(shí)機(jī)，因此，準(zhǔn)確檢測和監(jiān)控鉸縫損傷程度對判斷橋梁的結(jié)構(gòu)安全有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本專利技術(shù)提供了一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法，并通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：本專利技術(shù)提供一種空心板橋各板梁間豎向相對位移的檢測裝置（如圖1），包括J形基架、直線位移傳感器、數(shù)據(jù)信息發(fā)射器、長短墊板。所述J形基架可以是鋁合金型材或由金屬鑄制，上底為板面結(jié)構(gòu)，可以通過膨脹螺栓固定在板梁下，左底部與上底平行，是一中空的四棱柱結(jié)構(gòu)，中空部分是更小的四棱柱，用于安裝長短墊板；所述直線位移傳感器固定在所述J形基架上，能把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號，其下方安裝可伸縮的探針；所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器也固定安裝在所述J形基架上，并在所述直線位移傳感器上方，通過導(dǎo)線與下方所述直線位移傳感器相連；所述長短墊板，安插在所述J形基架左底部的四棱柱中空內(nèi)，可以根據(jù)檢測的需要選擇不同長度的墊板。作為優(yōu)選的，在本專利技術(shù)中，所述J形基架為一J形的四棱柱型材，其左底部有一個(gè)四棱柱空洞，所述長短墊板從左邊安插在J形基架左底部空洞后，在J形基架左底部下方用螺栓擰緊抵實(shí)，固穩(wěn)墊板。作為優(yōu)選的，在本專利技術(shù)中，所述直線位移傳感器，自帶可拆裝的電池，其下方探針裝有彈簧可以伸縮，工作時(shí)始終抵住另一檢測裝置的墊板。將所述直線位移傳感器調(diào)整至合適位置后，用圈箍將其箍好在J形基架下部，然后用圈箍螺旋鈕擰緊固穩(wěn)。作為優(yōu)選的，在本專利技術(shù)中，通過圈箍將所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器箍好在J形基架上部，調(diào)整至合適位置后用圈箍螺旋鈕擰緊固穩(wěn)。所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器，自帶可拆裝的電池，其底部有連接導(dǎo)線與下面所述直線位移傳感器相連，將所述直線位移傳感器中探針上下移動(dòng)的位移變化數(shù)據(jù)傳遞到所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器。所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器上部有發(fā)射天線，能將所述直線位移傳感器中探針上下移動(dòng)的位移變化情況通過無線電信號的形式發(fā)射出去，以便檢測室電腦接收，進(jìn)行分析處理。作為優(yōu)選的，在本專利技術(shù)中，所述長短墊板為一四棱柱，能安插在所述J形基架左底部的四棱柱中空內(nèi)，左邊上底面要光滑平整，保證所述直線位移傳感器中探針抵觸在其上面時(shí)發(fā)生的上下位移精準(zhǔn)無誤。進(jìn)一步的，在本專利技術(shù)中，檢測裝置中各部件相對獨(dú)立，可以根據(jù)板橋檢測需要進(jìn)行組裝，不需要的部件可以不安裝，安裝的方向也可根據(jù)實(shí)際需要決定，左向安裝或右向安裝均可，這些情形在下面檢測方法中體現(xiàn)并加以詳細(xì)說明。為了檢測和監(jiān)控空心板橋的安全，利用上述所述檢測裝置對空心板橋各板梁間豎向相對位移進(jìn)行檢測，本專利技術(shù)提供兩種檢測方法，根據(jù)板橋服役時(shí)間長短供檢測時(shí)選用。檢測方法一（如圖5示）：在板橋服役前期，板橋受損與變形小，可以采用如下檢測方法：在空心板橋每個(gè)矩形板梁的中心位置安裝一個(gè)檢測裝置，根據(jù)實(shí)際情況確定檢測裝置安裝的方向，根據(jù)實(shí)際需要少安裝某些部件，為方便相對位移折線圖的繪制，本專利技術(shù)檢測方法一各檢測裝置均采用右向安裝，最左側(cè)板梁下的檢測裝置只安裝J形基架和長墊板，最右側(cè)板梁下的檢測裝置不安裝長墊板。在本專利技術(shù)的檢測方法中，以最左側(cè)板梁為基準(zhǔn)，從左到右對板梁以及板梁下方的檢測裝置進(jìn)行編號：0號、1號、2號、3號、4號、5號、6號、……，同時(shí)以最左側(cè)板梁為基準(zhǔn)來確定各板梁間豎向相對位移。當(dāng)車輛行駛經(jīng)過板橋時(shí)，由于車輛行駛的位置不同和車輛載重不同，對各板梁產(chǎn)生不同程度的壓力，相鄰兩板梁間會(huì)產(chǎn)生不同的豎向相對位移，在本專利技術(shù)檢測方法一中，定義在某一時(shí)刻右板梁相對左板梁的豎向相對位移為△L，若△L＜0，表示右板梁相對左板梁向下位移,若△L＞0，表示右板梁相對左板梁向上位移，在某一時(shí)間段左右相鄰板梁間的豎向位移的最大位移量為此時(shí)間段豎向相對位移最大值（△L）max與最小值（△L）min的差，即為（△L）max—（△L）min；相應(yīng)定義在某一時(shí)刻第i號檢測裝置相對左板梁的豎向相對位移為△Li，在某一時(shí)間段相對左板梁的豎向位移的最大位移量為此時(shí)間段豎向相對位移最大值（△Li）max與最小值（△Li）min的差，即為（△Li）max—（△Li）min。如圖5方式串聯(lián)安裝檢測裝置后，通過第i號檢測裝置可以獲取檢測階段期間任何時(shí)刻第i塊板梁相對左板梁的豎向相對位移△Li，以及某一時(shí)間段相對左板梁的豎向相對位移的最大值（△Li）max和最小值（△Li）min，從而獲得在某一時(shí)間段相對左板梁的豎向位移的最大位移量（△Li）max—（△Li）min，同時(shí)也可以獲取任何時(shí)刻第i塊板梁相對最左側(cè)第0塊基準(zhǔn)板梁的豎向相對位移為△L1+△L2+…+△Li-1+△Li，同理也可以獲取任何時(shí)刻第i塊板梁相對左側(cè)第j塊（j<I）板梁的豎向相對位移為△Lj+1+△Lj+2+…+△Li-1+△Li，并且利用檢測方法一安裝的串聯(lián)檢測裝置，通過獲取任何時(shí)刻第i塊(i∈﹛1，2，…﹜)板梁相對左板梁的豎向相對位移△Li，根據(jù)所述位移計(jì)算規(guī)則利用相關(guān)軟件可以繪制某一時(shí)間段各板梁相對最左側(cè)第0塊基準(zhǔn)板梁的豎向相對位移的折線圖，來直觀呈現(xiàn)被檢橋梁各板梁之間位移的變化情況，方便進(jìn)行及時(shí)檢測和監(jiān)控被檢橋梁。檢測方法二（如圖6示）：在板橋服役中后期，板橋有了一定的受損與變形，可以采用如下檢測方法：在空心板橋每個(gè)矩形板梁中段位置的左右兩側(cè)各安裝一個(gè)檢測裝置，為方便相對位移折線圖的繪制，本專利技術(shù)檢測方法二各檢測裝置也均采用右向安裝，最左側(cè)板梁下的左側(cè)裝置只安裝J形基架和長墊板，最右側(cè)板梁下的右側(cè)裝置不安裝墊板。在本專利技術(shù)的檢測方法中，以最左側(cè)板梁的左側(cè)為基準(zhǔn)，從左到右對板梁以及板梁下方的檢測裝置以二位碼形式進(jìn)行編號（十位數(shù)字為板梁編號，個(gè)位碼z為同一板梁下左側(cè)檢測裝置，個(gè)位碼y為同一板梁下右側(cè)檢測裝置，譬如3y表示第3塊板梁下的右側(cè)檢測裝置）：0z號、0y號，1z號、1y號，2z號、2y號，3z號、3y號，……，同時(shí)以最左側(cè)板梁的左側(cè)為基準(zhǔn)來確定各板梁之間豎向相對位移以及同一塊板梁兩側(cè)的形變。當(dāng)車輛行駛經(jīng)過板橋時(shí)，由于車輛行駛的位置不同和車輛載重不同，對各板梁以及各板梁的不同部位產(chǎn)生不同程度的壓力，相鄰兩板梁間會(huì)產(chǎn)生不同的豎向相對位移以及同一塊板梁會(huì)產(chǎn)生不同的形變。在本專利技術(shù)檢測方法二中，定義某一時(shí)刻右板梁相對左板梁的豎向相對位移以及同一塊板梁右側(cè)相對左側(cè)產(chǎn)生的不同形變?yōu)椤鱈，若△L＜0，表示右板梁相對左板梁向下位移或同本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法，其特征在于：檢測裝置包括J形基架（1）、直線位移傳感器（2）、數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）、長短墊板（4）；所述J形基架（1），上底為板面結(jié)構(gòu)，通過膨脹螺栓（6）固定在板梁下，左底部與上底平行，是一中空四棱柱（11）結(jié)構(gòu)，用于安裝長短墊板（4）；所述直線位移傳感器（2）下部裝有可伸縮的探針（21），可將直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號；所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）通過導(dǎo)線（31）與下方直線位移傳感器（2）相連，上部有發(fā)射天線（32），用于發(fā)送位移數(shù)據(jù)信號；提供兩種對應(yīng)的檢測方法，依據(jù)板橋服役時(shí)間長短和板梁受損形變程度，供板橋檢測監(jiān)控時(shí)選用。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法，其特征在于：檢測裝置包括J形基架（1）、直線位移傳感器（2）、數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）、長短墊板（4）；所述J形基架（1），上底為板面結(jié)構(gòu)，通過膨脹螺栓（6）固定在板梁下，左底部與上底平行，是一中空四棱柱（11）結(jié)構(gòu)，用于安裝長短墊板（4）；所述直線位移傳感器（2）下部裝有可伸縮的探針（21），可將直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號；所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）通過導(dǎo)線（31）與下方直線位移傳感器（2）相連，上部有發(fā)射天線（32），用于發(fā)送位移數(shù)據(jù)信號；提供兩種對應(yīng)的檢測方法，依據(jù)板橋服役時(shí)間長短和板梁受損形變程度，供板橋檢測監(jiān)控時(shí)選用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法，其特征在于：所述長短墊板（4）可根據(jù)需要選擇不同的長度，墊板（4）安插在J形基架左底部空洞（11）后，在J形基架（1）左底部下方用螺栓（12）擰緊抵實(shí)，固穩(wěn)墊板（4），同時(shí)探針（21）抵觸到墊板的上底面要光滑平整，保證所述直線位移傳感器（2）獲取探針（21）的上下位移量精準(zhǔn)無誤；所述直線位移傳感器（2）被圈箍（5）箍在J形基架（1）下部，并用圈箍螺旋鈕（51）擰緊固穩(wěn)，直線位移傳感器下面的伸縮探針（21）始終抵住另一檢測裝置的墊板（4）；所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）被圈箍（5）箍在J形基架（1）上部，并用圈箍螺旋鈕（51）將其擰緊固穩(wěn)，上面發(fā)射天線（32）能將位移數(shù)據(jù)通過無線電信號的形式發(fā)射出去，供電腦接收，并做處理分析；所述直線位移傳感器（2）和所述數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）均自帶可拆裝的電池。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種空心板橋板梁間豎向相對位移的檢測裝置和檢測方法，其特征在于：在板橋服役前期，板橋受損與形變小，采用檢測方法一進(jìn)行檢測：在板橋每個(gè)矩形板梁的中心位置安裝一個(gè)檢測裝置，采用右向安裝，最左側(cè)板梁下的檢測裝置只安裝J形基架和長墊板，最右側(cè)板梁下的檢測裝置不安裝長墊板(如圖5示)；以最左側(cè)板梁為基準(zhǔn)，從左到右對板梁以及板梁下方的檢測裝置進(jìn)行編號：0號、1號、2號、3號、4號、5號、6號、……，同時(shí)以最左側(cè)板梁為基準(zhǔn)來確定各板梁間豎向相對位移；定義在某一時(shí)刻右板梁相對左板梁的豎向相對位移為△L，若△L＜0，表示右板梁相對左板梁向下位移,若△L＞0，表示右板梁相對左板梁向上位移；當(dāng)車輛行駛經(jīng)過板橋時(shí)，通過第i號檢測裝置可以獲取檢測階段期間任何時(shí)刻第i塊板梁相對左板梁的豎向相對位移△Li，以及某一時(shí)間段相對左板梁的豎向相對位移的最大值（△Li）max和最小值（△Li）min，從而獲得在某一時(shí)間段相對左板梁的豎向位移的最大位移量（△Li）max—（△Li）min；同時(shí)也可以獲取任何時(shí)刻第i塊板梁相對最左側(cè)第0塊基準(zhǔn)板梁的豎向相對位移為△L1+△L2+…+△Li-1+△Li，同理也可以獲取任何時(shí)刻第i塊板梁相對左側(cè)第j塊（j<I）板梁的豎向相對位移為△Lj+1+△Lj+2+…+△Li-1+△Li；通過直線位移傳感器（2）獲取任何時(shí)刻第i塊(i∈﹛1，2，…﹜)板梁相對左板梁的豎向相對位移△Li，并通過數(shù)據(jù)信息發(fā)射器（3）把各檢測點(diǎn)的相對位移數(shù)據(jù)發(fā)送出去，同時(shí)根據(jù)所述位移計(jì)算規(guī)則利用相關(guān)軟件實(shí)時(shí)繪制某一時(shí)間段各板梁相對最左側(cè)第0塊基準(zhǔn)板梁的豎向相對位移的折線圖，來直觀呈現(xiàn)被檢橋梁各板梁之間位移的變化情況，方便進(jìn)行及時(shí)檢測和監(jiān)控被檢橋梁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種空心板橋板梁間豎向相對...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王子琛，
申請(專利權(quán))人：王子琛，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44