桥梁全向位移检测装置及检测方法与流程

本发明涉及一种桥梁健康状态检测装置及检测方法，尤其涉及一种桥梁全向位移检测装置及检测方法。

背景技术：

现阶段，桥梁检测工程实践大多仍采用传统意义上的检测方法，即利用一些常规设备在现场针对桥梁结构的材料缺损等状况作一定量的数据采集，然后对数据进行处理分析，得出桥梁的损伤状况。

作为桥梁管理部门的业主往往是在桥梁出现一定的结构变异或工作状况变异后，针对出现的这些变异情况向有关部门、单位提出桥梁检测的任务和要求；而接受任务的检测单位由于技术及检测经费等因素往往仅就业主提出的检测内容进行检测，造成了很大的局限性。业主招投标要求检测桥梁裂缝并进行加固，那么检测单位就针对裂缝进行检测，再提出加固措施。往往需要浪费很多周期，安全隐患并不能得到很好解决。

解决在役桥梁质量和安全隐患问题，首先要对在役桥梁的劣化与受损情况进行全面检测，进行安全性评估，确定结构物实际承载能力，判断损伤是否对桥梁承载力和耐久性构成威胁。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种用于桥梁全向位移检测的装置，该装置可以根据桥板和桥墩间的橡胶垫的全向位移，判断桥梁的健康状态，发布报警信号并显示橡胶垫的编号。本发明的另一目的是提供基于该装置的检测方法。

技术方案：本发明所述的一种基于上述检测方法的检测装置，该装置包括固定于被检测物体上的橡胶垫夹紧装置，其一端与固定在桥墩上的全向位移转换装置连接，所述全向位移转换装置通过控制盒向终端发送报警信号和橡胶垫的编号。

所述橡胶垫夹紧装置包括一个弹性卡钳，弹性卡钳的内侧固定于橡胶垫，外侧垂直方向中点固定有用于连接连杆调节套筒的万向节，所述套筒与连杆一端由一个螺钉固定。

进一步地，所述弹性卡钳在纵截面方向上以半包方式固定于橡胶垫。

所述全向位移转换装置包括：一个平行于桥墩的连杆，其一端固定于橡胶垫夹紧装置，另一端底部固定有一个垂直悬挂的绳索，中点置有与装置支座连接的万向节，所述装置支座固定于桥墩。

进一步地，所述连杆可调节长度。

所述绳索一端连接着连杆，另一端穿过控制盒顶端的小孔，绳索在控制盒内的部分进行单一方向的移动。

所述控制盒内部包含行程开关、吊坠、天线、无线通信模块和电源；所述吊坠连接于垂直悬挂的绳索尾端，用于保持绳索在移动时处于被拉直状态；初始状态下，距离吊坠上方位移限定值处有一个穿过绳索且小于吊坠截面的孔，孔位于行程开关的电极臂的末端，行程开关断开，所述行程开关与电源正负极通过电路连接；所述无线通信装置用于在通电后通过天线将被检测物体的编号发送给终端。

所述位移限定值可以调节，当连杆带动绳索产生得位移量达到位移限定值时，开关触发机构闭合，使得电路导通。

本发明所述的一种桥梁全向位移检测方法，该方法包括：利用全向位移转换装置检测桥板和桥墩间的橡胶垫的全向位移，当全向位移的三轴中任意一轴的位移量大于位移限定值时，向终端发送报警信号，并标记橡胶垫的编号。

有益效果：可实现长时间有效检测，当橡胶垫位移在预设值范围内时，无线通信模块不通电，使用锂电池的情况下，持续工作时间可达10年；同时，对每个被检测的橡胶垫进行了编号，方便后期的更换维护。本发明具有结构简单，可靠性高，安装方便，工作时间长的特点，可以通过检测橡胶垫全向位移来及时发现桥梁的早期病害。

附图说明

图1是本发明检测装置正视图；

图2是本发明检测装置的橡胶垫夹紧装置俯视图；

图3是本发明控制盒图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的一种桥梁全向位移检测装置，该装置包括固定于被检测物体上的橡胶垫夹紧装置，其一端与固定在桥墩20上的全向位移转换装置连接，所述全向位移转换装置通过控制盒向终端发送报警信号和橡胶垫19的编号。

请参见图2，其示出了本发明检测装置的橡胶垫夹紧装置俯视图。所述橡胶垫夹紧装置包括一个弹性卡钳1，弹性卡钳1在纵截面方向上以半包方式固定于橡胶垫19，且与桥板18保持一定的安全距离，所述安全距离的大小略大于检测装置的量程，防止桥板18下沉压坏检测装置。沿弹性卡钳1所在直线方向，弹性卡钳1通过万向节12与连杆调节套筒2连接，所述连杆调节套筒2与连杆一端由一个螺钉11固定，通过连杆调节套筒2来调节伸入套筒的连杆9的长度，以实现连杆支撑万向节10位于连杆9的中点位置。当橡胶垫19产生某一个方向的位移，会导致连杆调节套筒2上产生相应的位移。由于连杆支撑万向节3位于连杆中点，根据结构的对称性，连杆两端的位移量相等。

所述全向位移转换装置包括：一个平行于桥墩20的连杆9，其一端固定于橡胶垫19夹紧装置，另一端底部固定有一个垂直悬挂的绳索5，中点置有与装置支座4连接的连杆支撑万向节3，所述装置支座4固定于桥墩20上，和桥墩20保持相对静止。

所述绳索5一端连接着连杆9，另一端穿过控制盒顶端的小孔，绳索5在控制盒内的部分进行单一方向的移动。

如图3所示，所述控制盒内部包含行程开关6、吊坠8、天线13、无线通信模块7、行程开关推杆15和电源17；所述连杆支撑万向节3、行程开关6、无线通信装置7固定在所述装置支座4上，所述吊坠8连接于垂直悬挂的绳索5尾端，用于保持绳索在移动时处于被拉直状态；初始状态下，距离吊坠上方位移限定值处有一个穿过绳索且小于吊坠截面的推杆穿孔14，孔位于行程开关的电极臂的末端，行程开关断开，所述行程开关与电源正负极通过电路连接；所述无线通信装置用于在通电后通过天线将被检测物体的编号发送给终端。

因此，连杆靠近所述绳索5一端的位移就可以反映出橡胶垫19相对于桥墩20的位移，这个位移通过绳索5转换成绳索的单向垂直位移，当达到设定的最大偏移量时，所述行程开关6闭合，无线通信模块7通电开始工作，将故障橡胶垫19的编号发送给无线接收装置。当位移量不足设定的最大偏移量时，行程开关6保持断开，无线通信装置7保持断电状态，这种设计使得整个检测装置具有经久耐用、维护简单的特点。当连杆1位移量在限定位移值以内，绳索穿过推杆穿孔14向上移动，当连杆1产生的位移达到了限定的位移值，吊坠8接触到推杆穿孔14，吊坠8无法穿过推杆穿孔14，从而带动行程开关推杆15向上移动，从而实现了产生限定位移量时，行程开关6导通，电池17和无线通信装置7之间的串联电路导通，无线通信装置7通电开始工作，通过天线13将橡胶垫19预设的编号发送给相应的无线接受装置，提醒监管部门对相应编号的橡胶垫19进行更换维护。

本发明所述的一种桥梁全向位移检测方法，该方法包括：检测桥板和桥墩间的橡胶垫的全向位移，当全向位移的三轴中任意一轴的位移量大于预设偏移量时，向终端发送报警信号，并标记橡胶垫的编号。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种桥梁全向位移检测方法的检测装置，包括橡胶垫夹紧装置、全向位移转换装置连接和控制盒，所述橡胶垫夹紧装置固定于被检测物体上，其一端与固定在桥墩上的全向位移转换装置连接，所述全向位移转换装置通过控制盒向终端发送报警信号和橡胶垫的编号。本发明所述的基于上述检测装置的检测方法，该方法包括：检测桥板和桥墩间的橡胶垫的全向位移，当全向位移的三轴中任意一轴的位移量大于预设偏移量时，向终端发送报警信号，并标记橡胶垫的编号。本发明可应用于检测桥梁支座的全向位移或形变，检测桥梁的健康状况，能够大大节约桥梁的维修费用，可以避免频繁大修关闭交通所引起的重大损失，最大程度减小桥梁事故造成的损失。

技术研发人员：唐振民;唐康;杜鹏帧
受保护的技术使用者：南京华智大为科技有限责任公司
技术研发日：2019.07.22
技术公布日：2019.11.08