架空负载钢结构变形实时检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢结构变形检测方法，具体涉及一种固定架空并且往复循环受力的钢结构变形的检测方法。
【背景技术】
[0002]长距离架空钢架构的变形弯曲测量特别是微变形的测量是行业内的难点问题。作为框架受衡力的结构，一般会有较为坚实的土建或拉撑基础，其框架的变形量一般不大；而作为受往复动态力的框架，其受力过程存在多种因素的影响，如震动、偏载等，在这种因素的影响下，钢构存在弹性变形或塑性变形的几率大大增加。特别是一些轨道载重钢构，在往复运动中载重量不均衡且运行过程中载重停顿，导致钢构在长期的运行过程中由弹性变形转向塑性变形，超过允许的变形量后极易导致事故发生。如图1a所示，导轨钢架是一种架空的钢结构，由垂直钢构I和其上部的易变形钢构2组成，在导轨钢架上设有多个站立平台4，该结构上有往复式的负重载荷3，载重体3受钢丝绳3a的作用上下往复运动，在垂直钢构部分由于其不受负载，所以变形的可能性较小，而易变性部分钢构2受负载的重力影响，会有受力F弯曲及负载物偏载倾斜力P导致的单边钢构水平弯曲的变形现象，且变形量是逐渐微量趋重的。
[0003]垂直钢构I的上部的易变形钢构2在长期的受载荷力F作用下产生变形，而目前在初步设计时均是使导轨钢架做到精确的直线状态，再进行加固，一旦投用即无法跟踪变形量，直至发生状况后再进行校正，此种事后维修是比较落后的校正方式，不能有效避免事故发生，所以需要实时的跟踪其变形量。而该段易变性钢构2部分的站立平台之间具有一定的长(跨)度，且为悬空结构，对于此段易变性钢构2的变形进行人为检测存在技术难题。
[0004]现有技术的实施需要多人两端头配合操作，如两端拉线，以拉直的线为参照物判断钢构边线的弯曲度，在判断钢构悬空部位弯曲度时，需搭设脚手架贴近目测，并且每次操作都需如此，人力物力投入较大且较为繁琐。因此迫切需要所要解决的技术问题是能够简便地对架空负载钢结构微量变形进行实时监测。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种架空负载钢结构变形实时检测装置及其检测方法，可对长距离架空钢结构的变形弯曲测量做到状态维修校正并实时跟踪，以防止架空钢结构在受往复运动、载重量不均衡且运行过程中载重停顿等因素影响下钢构变形量过大导致事故。
[0006]根据本发明一方面提供一种架空负载钢结构变形实时检测装置，构建在未变形钢构或者校正后的钢构上，并包括两个固定圈、固定架、两块挡板；固定圈分别设置在钢构受力面两端端头的反面，两金属圈的轴线与钢构平行，金属圈端面与轴线垂直；固定架设置在两个金属圈的任意一端，并与两个金属圈同轴线；两块挡板设置在钢构中间部位最易变形的部位，挡板厚度同金属圈，且其位置平行于金属圈端面，两挡板间距内侧间距等于金属圈内径且正好居中。
[0007]本发明的架空负载钢结构变形实时检测装置还包括一个射线装置，可拆卸地安装在所述的固定架上。
[0008]所述的射线装置是便携式的红外测距仪，其发射的红外光线为圆形光束，该光束直径等于或略小于金属圈内径，开启光束后可穿过两金属圈和中间的挡板间距间，固定架是筒形固定架。
[0009]根据本发明另一方面提供一种架空负载钢结构变形实时检测方法，采用上述检测装置实施，所述检测装置包括两个固定圈、固定架、两块挡板，所述检测方法包括:
[0010]将射线装置可拆卸地固定在固定架上，使其发射的射线轴线与金属圈轴线同轴线.
[0011]在与固定架相对的另一金属圈外侧设置便携式深色挡光纸板，以从纸板上的投影形状判断变形状态；
[0012]将纸板置于光束端头侧且置于金属圈内侧，对对称同时受力钢构进行横向张力变形检测。
[0013]所述变形状态包括三种:正常状态是红外圆形光束透过金属圈打到便携式深色纸板上时是圆形投影；微变形状态是当受力钢构微变形时，光束部分被遮挡呈可控的实时跟踪变形状态；严重变形状态时光速被钢构变形部位遮挡呈预警，以校正状态。
[0014]所述固定架的形状根据射线装置外形而定。
[0015]所述射线装置是红外测距仪，其发射的红外光线为圆形光束，该光束直径等于或略小于金属圈内径，开启光束后可穿过两金属圈和中间的挡板间距间，固定架是筒形固定架。
[0016]当第三种变形严重的状况确定变形位置:当光速被彻底遮挡后，测距仪通过反射回来的信号，测出距离值，以得知哪个部位是弧变形的开始，以有针对性的进行校正或校正准备。
[0017]本发明采用一种固定的检测装置及其检测方法只需一次性设置好辅助检测装置后，在以后的检测时以便携式测距仪单人实时操作，即可完成监测作业并以投影面的变化而跟踪变形趋势；即无需做专门的一次性变形检测，而是通过状态跟踪的方式，以周期性跟踪检测，数据积累，来确定钢构的变形过程，直至确定预警值前进行有效校正，防止超过变形值而导致事故发生，最终实现事后(事故)校正到状态校正的目的。
【附图说明】
[0018]图1a是架空负载钢结构的受重力弯曲的受力示意图；
[0019]图1b是图1的右视图；
[0020]图2是本发明一个实施例的架空负载钢结构变形实时检测装置及其检测方法的不意图；
[0021]图3a至图3c是图2实施例检测变形状态图；
[0022]图4是在图2所示实施例中进行张力变形检测的示意图；
[0023]图5是在图2所示实施例中进行张力变形光束投影的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述【具体实施方式】，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。在附图中相同的附图标记表示相同的部分。
[0025]本发明的架空负载钢结构变形实时检测装置及其检测方法，可对长距离架空钢结构的变形弯曲测量做到状态维修校正并实时跟踪，以防止架空钢结构在受往复运动、载重量不均衡且运行过程中载重停顿等因素影响下钢构变形量过大导致事故。
[0026]一般钢结构或者支撑架两端都是固定且可操作(站人)的，不易变形，而易于变形的在于以固定两端的中间部位(不可操作部位)，所以预防变形需要跟踪并采取措施的也是该部位。本发明主要实施点位于钢构受力面的反面，通过观察与受力面平行的反面变形情况来确定受力面的变形状态。本发明方案是在钢构未变形或者校正后的钢构基础上实施。
[0027]本发明一个实施例的架空负载钢结构变形实时检测装置，如图2所示，组成如下:
[0028]在钢构I固定的两端设置固定圈5，即在钢构I的受力面6的两端端头的反面，各设置一个同径的金属圈5，两金属圈的轴线a与钢构1(图中为H型钢)平行，但不必在中心。金属圈5端面与轴线c垂直。
[0029]两个金属圈5的任意一端设置固定架8，固定架用于固定射线装置(以下说明)，形状根据射线装置外形而定，如图中所示采用筒形固定架。固定架8安装成与两个金属圈5同轴线。
[