一种斜拉桥施工监测设备及方法与流程

本发明涉及桥梁施工，尤其涉及一种斜拉桥施工监测设备及方法。

背景技术：

1、斜拉桥施工过程中需要对多项内容进行监测，如应力监测，变形监测，索力监测，梁段及桥面标高监测，塔偏监测，支座监测，风振监测等，通过这些监测，可以保证施工过程的安全和施工质量，同时也可以为斜拉桥的设计和施工提供重要的参考依据。

2、公告号为cn113186827b的中国专利公开了一种斜拉桥施工监测设备及方法，通过第一微波雷达测量出斜拉索在索塔的位置高度，通过第二微波雷达测量出斜拉索在斜拉桥面上距离第二微波雷达的位置距离，从而可以通过第一微波雷达和第二微波雷达确认已安装斜拉索是否满足设计要求，测量效率高，准确度高，并降低工作人员劳动强度。

3、但是上述已公开方案存在如下不足之处：监测设备的安装位置包括桥面和索塔，桥面安装简单，但是索塔顶部的微波雷达安装麻烦，且后续对索塔顶部的微波雷达进行调节或拆除又费时费力，另外索塔顶部安装时存在较大的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明目的是针对背景技术中存在的斜拉桥拉索监测设备拆装不便且拆装过程存在安全隐患的问题，提出一种斜拉桥施工监测设备及方法。

2、一方面，本发明提出一种斜拉桥施工监测设备，包括墩台，设置在墩台上的桥面和索塔，以及连接桥面和索塔的多个斜拉索；还包括与每个斜拉索配合用来监测斜拉索的斜拉索监测机构；

3、斜拉索监测机构包括两组套在斜拉索上且与斜拉索同轴的半圆抱箍，设置在桥面上的安装板，以及设置在安装板上的安装座；

4、两组半圆抱箍外壁上均设置固定板，桥面外侧的固定板上设置沿斜拉索轴向并朝上测距的测距装置，桥面内侧的固定板上设置沿斜拉索轴向并朝下测距的激光测距装置，两组固定板上均设置监测孔；安装板设置在桥面上，安装板上设置竖板，竖板上沿竖直方向滑动设置升降板，斜拉索底部位于升降板上表面内，升降板上设置沿桥面长度和宽度方向的x向刻度线和y向刻度线，x向刻度线和y向刻度线中间交汇于设置中心点a，激光测距装置的激光点照射在中心点a上；安装座设置在竖板上，安装座上设置有拍摄激光测距装置照射在升降板上的激光点位置的摄像装置。

5、优选的，还包括刻度螺栓；两组半圆抱箍之间通过多个螺栓连接，两组半圆抱箍上均沿径向设置多个螺纹孔，刻度螺栓与螺纹孔配合，刻度螺栓端部与斜拉索接触，多个刻度螺栓插入半圆抱箍内的长度相同。

6、优选的，安装板上设置多个安装孔；竖板上竖直设置多个滑轨，升降板上设置多个与滑轨配合的滑槽，竖板上竖直设置条形槽，升降板上设置有穿过条形槽的螺杆a，螺杆a通过锁紧螺母a锁紧在竖板上。

7、优选的，还包括u型架、扭转指针和转盘；u型架设置在靠内侧的半圆抱箍外壁上，激光测距装置的激光射线穿过u型架；转盘转动设置在竖板上，转盘上设置中心点b和扭转刻度线；扭转指针设置在u型架上且指向中心点b，斜拉索扭转时，扭转指针沿着扭转刻度线的方向转动，摄像装置对中心点a附近摄像的同时拍摄转盘。

8、优选的，竖板上设置通孔，转盘朝向竖板的端面中心处设置螺杆b，螺杆b通过锁紧螺母b锁紧在竖板上。

9、优选的，还包括设置在外侧半圆抱箍上的震动传感器。

10、优选的，还包括设置在外侧半圆抱箍上的应力监测装置，应力监测装置的应变片固定在斜拉索上。

11、另一方面，本发明提出一种斜拉桥施工监测设备的监测方法，包括以下步骤：

12、s1、将两组半圆抱箍预固定在斜拉索靠近底部的位置处，使半圆抱箍与斜拉索同轴；

13、s2、将安装板放置在桥面上并靠近斜拉索底部；

14、s3、调节安装板位置、转盘角度和升降板的高度，使升降板上表面与斜拉索底部位于同一高度，并保持扭转指针指向中心点b，同时激光测距装置的激光照射点位于中心点a处，将半圆抱箍和安装板分别进行固定；

15、s4、将应变片固定在斜拉索上，应变片位于半圆抱箍下方；

16、s5、测距装置、激光测距装置、震动传感器、应力监测装置和摄像装置根据设定好的监测频率上传数据，完成对斜拉索的监测。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：通过测距装置和激光测距装置的测距来监测斜拉索的长度，通过摄像装置拍摄升降板上的激光点位置，来监测斜拉索的角度，通过扭转指针和扭转刻度线来监测斜拉索的扭转情况，通过震动传感器来监测斜拉索的震动情况，通过应力监测装置来监测斜拉索的应力应变情况。整个装置直接安装在斜拉索底部和桥面上，拆装省时省力，不需要在索塔上安装部件，避免了高处作业带来的安全隐患。

技术特征：

1.一种斜拉桥施工监测设备，包括墩台(1)，设置在墩台(1)上的桥面和索塔(3)，以及连接桥面和索塔(3)的多个斜拉索(4)；其特征在于，还包括与每个斜拉索(4)配合用来监测斜拉索(4)的斜拉索监测机构(5)；

2.根据权利要求1所述的斜拉桥施工监测设备，其特征在于，还包括刻度螺栓(7)；两组半圆抱箍(6)之间通过多个螺栓连接，两组半圆抱箍(6)上均沿径向设置多个螺纹孔，刻度螺栓(7)与螺纹孔配合，刻度螺栓(7)端部与斜拉索(4)接触，多个刻度螺栓(7)插入半圆抱箍(6)内的长度相同。

3.根据权利要求1所述的斜拉桥施工监测设备，其特征在于，安装板(12)上设置多个安装孔(13)；竖板(15)上竖直设置多个滑轨(16)，升降板(14)上设置多个与滑轨(16)配合的滑槽，竖板(15)上竖直设置条形槽(17)，升降板(14)上设置有穿过条形槽(17)的螺杆a(18)，螺杆a(18)通过锁紧螺母a(19)锁紧在竖板(15)上。

4.根据权利要求1所述的斜拉桥施工监测设备，其特征在于，还包括u型架(25)、扭转指针(26)和转盘(27)；u型架(25)设置在靠内侧的半圆抱箍(6)外壁上，激光测距装置(11)的激光射线穿过u型架(25)；转盘(27)转动设置在竖板(15)上，转盘(27)上设置中心点b(33)和扭转刻度线(34)；扭转指针(26)设置在u型架(25)上且指向中心点b(33)，斜拉索(4)扭转时，扭转指针(26)沿着扭转刻度线(34)的方向转动，摄像装置(24)对中心点a(22)附近摄像的同时拍摄转盘(27)。

5.根据权利要求4所述的斜拉桥施工监测设备，其特征在于，竖板(15)上设置通孔，转盘(27)朝向竖板(15)的端面中心处设置螺杆b(28)，螺杆b(28)通过锁紧螺母b(29)锁紧在竖板(15)上。

6.根据权利要求4所述的斜拉桥施工监测设备，其特征在于，还包括设置在外侧半圆抱箍(6)上的震动传感器(30)。

7.根据权利要求6所述的斜拉桥施工监测设备，其特征在于，还包括设置在外侧半圆抱箍(6)上的应力监测装置(31)，应力监测装置(31)的应变片(32)固定在斜拉索(4)上。

8.一种根据权利要求7所述的斜拉桥施工监测设备的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及桥梁施工领域，具体为一种斜拉桥施工监测设备及方法，其包括与每个斜拉索配合用来监测斜拉索的斜拉索监测机构；斜拉索监测机构包括两组套在斜拉索上且与斜拉索同轴的半圆抱箍，设置在桥面上的安装板，以及设置在安装板上的安装座；桥面外侧的固定板上设置朝上测距的测距装置，桥面内侧的固定板上设置朝下测距的激光测距装置；竖板上滑动设置升降板，升降板上设置X向刻度线和Y向刻度线，激光测距装置的激光点照射在中心点a上；安装座上设置摄像装置。本发明能监测斜拉索的长度、角度、震动和应力应变，且整个装置直接安装在斜拉索底部和桥面上，拆装省时省力，不需要在索塔上安装部件，避免了高处作业带来的安全隐患。

技术研发人员：黄勤俭,张力伟,马露,徐长武,毛威,叶标,覃远航,刘美卿,夏文辉
受保护的技术使用者：武汉市市政路桥有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27