一种空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统的制作方法

本实用新型属于桥梁附件技术领域，具体涉及一种空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统。

背景技术：

空心板结构桥梁因其技术成熟、构造简单、施工方便等优点而在中小跨径桥梁中得到广泛应用。二十世纪七八十年代建造的空心板桥梁荷载标准低，铰缝采用混凝土小企口缝和钢板连接，空心板间横向联系较差。

随着交通运输业的迅速发展，重型车辆和超载车辆日益增多，长期作用导致铰缝破碎而空心板横向联系失效，出现空心板单板受力。单板受力是指桥梁梁板间的铰缝或湿接缝混凝土在剪力的作用下，开裂、破损甚至脱落，造成梁板间的横向联系破坏，车辆荷载无法通过铰缝或湿接缝进行横向传递，仅由单个梁板来承受的现象。单板受力降低了桥梁的整体性和安全储备，削弱了上部结构的整体作用和桥梁的总体承载能力，使得上部主要承重构件处于非常不利的受力状态，梁板挠度过大，使承受荷载的桥板破坏的可能性成倍地增加，影响桥梁安全，给行车安全造成了严重隐患。对于出现单板受力的桥梁，应及时采取应急措施进行针对性的维修，否则会进一步破坏桥面的铺装层，导致板缝间渗水严重、钢筋锈蚀及裂缝，破坏桥梁结构的耐久性，桥梁的强度和刚度明显下降，严重影响过往车辆的形成安全和桥梁的运营寿命。

目前桥梁梁板单板受力检测方法主要是凭肉眼观察，主观性大，可靠性差，而且通常只有在桥面铺装已破坏以及板缝间渗水后才能判断梁板存在“单板受力”现象，无法在单板受力的早期阶段做出判断，从而容易错过最佳的维修加固时机。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统，包括若干空心板、若干固定装置和若干组测量装置；

每组所述测量装置包括角度位移传感器、数据采集与处理装置和天线，所述角度位移传感器和所述天线均与所述数据采集与处理装置电连接，每个所述固定装置侧面开设有多个通槽，两两相邻的两个所述空心板之间形成一道板缝，每个所述空心板底部均设置有一个所述角度位移传感器和一个所述固定装置，位于多个所述空心板上的所述角度位移传感器和所述固定装置间隔设置，位于所述板缝一侧的所述角度位移传感器的转轴引出的旋臂插入位于所述板缝另一侧的所述固定装置的通槽内。

优选地，所述测量装置还包括接收器和监控设备，所述数据采集与处理装置和所述接收器电连接，所述接收器和所述监控设备电连接。

优选地，所述固定装置为直角钢板，所述直角钢板一侧面开设有多个所述通槽，位于所述板缝两侧的所述角度位移传感器的转轴引出的旋臂插入所述直角钢板的通槽内。

优选地，所述通槽为条状结构。

优选地，所述监控设备为计算机。

本实用新型提供的空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统结构简单，与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)该测量系统根据桥梁单板受力的特点以及破坏的主要表现形式，在相邻空心板板缝两侧的底部位置分别安装角度位移传感器和带有通槽的固定装置，角度位移传感器的转轴引出的旋臂插固定装置的通槽内，测量桥梁通过不同荷载车辆时角度位移的变化量，即测量出相邻空心板相对垂向位移，根据相邻空心板之间相对垂向位移量的变化情况，从而快速准确判断桥梁单板受力的位置及程度，为桥梁维修加固提供可靠依据。与传统主观目测相比，该方法稳定可靠，测试方便，精确度高，能在早期发现桥梁梁板的单板受力现象，具有较大的实用价值。

(2)能实时、动态、网络化监测空心板桥相邻空心板间相对垂向位移，实时、定量评价空心板单板受力的位置和程度。

(3)实时分析桥梁梁板间的横向联系的破坏程度，为精准施工和桥梁维修提供可靠依据。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的固定装置的示意图；

图3为本实用新型实施例1的测量装置的结构示意图。

图中：1为固定装置，2为测量装置，3为接收器，4为监控设备，5为通槽，6为旋臂，7为转轴，8为角度位移传感器，9为数据采集与处理系统，10为天线，11为空心板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实用新型提供了一种空心板桥相邻空心板间相对垂向位移的测量系统，具体如图1至图3所示，包括若干空心板11、若干固定装置1和若干组测量装置2。

每组测量装置2包括角度位移传感器8、数据采集与处理装置9和天线10，进一步地，为了实施检测测量结果，每组测量装置2还包括接收器3和监控设备4，本实施例中数据采集与处理装置9为单片机，可实现对角度位移传感器8的检测值的接收和处理，监控设备4为计算机。角度位移传感器8和天线10均与数据采集与处理装置9电连接，数据采集与处理装置9按照设定的采样率对角度位移传感器8输出的数据进行采集，由于角度位移传感器8的转轴7长度固定，因此依据正弦定理，数据采集与处理装置9可以将角度位移传感器测量8的角度值转换为位移值，并输出数字信号。

天线10将数据采集与处理装置9输出的数字信号传输给接收器3，同时将接收器3的指令发送给数据采集与处理装置9。每个固定装置1侧面开设有多个通槽5，本实施例中通槽5为条状结构。两两相邻的两个空心板11之间形成一道板缝，每个空心板11底部均设置有一个角度位移传感器8和一个固定装置1，位于多个空心板11上的角度位移传感器8和固定装置1间隔设置，位于板缝一侧的角度位移传感器8的转轴7引出的旋臂6插入位于板缝另一侧的固定装置1的通槽5内。也就是说，将角度位移传感器8和固定装置1分别安装在相邻空心板11板缝两侧，即将角度位移传感器8固定安装在某个空心板11跨中底部边缘，在其相邻空心板11跨中底部边缘安装一个带有长方形通槽5的固定装置1，角度位移传感器8转轴7引出的旋臂6插入钢片的长方形通槽5内。当车辆荷载作用于空心板11时，如果空心板11存在单板受力现象，则相邻空心板11会发生相对垂向位移，引起角度位移传感器8角度值的变化。

数据采集与处理装置9和接收器3电连接，接收器3和监控设备4电连接，其中。接收器3通过接收天线10接收数据，通过无线网络可以同时与多个角度位移传感器8进行通信，接收多个角度位移传感器8传输过来的数据，并向角度位移传感器8发送采集命令。接收器3将接收到的位移测量值发送给监控设备4，监控设备4实时动态显示各个角度位移传感器8的位移测量值，判断各个空心板11是否存在单板受力现象。

进一步地，固定装置1为直角钢板，直角钢板一侧面开设有多个通槽5，位于板缝两侧的角度位移传感器8的转轴7引出的旋臂6插入直角钢板的通槽5内。

以上所述实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本实用新型的保护范围。