[發明專利]橋梁整體位移預警裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201310588941.7
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103591914B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 朱曉文;張宇峰;李賢琪;傅斌;黃月華
• 申請（專利權）人: 蘇交科集團股份有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 王倩

技術領域

本發明涉及一種位移預警裝置，尤其涉及一種橋梁整體發生位移時的預警裝置及其使用方法。

背景技術

架設在江河湖海上，使車輛行人等能順利通行的建筑物，稱為橋。橋梁一般由上部結構、下部結構和附屬構造物組成，上部結構主要指橋跨結構和支座系統；下部結構包括橋臺、橋墩和基礎；附屬構造物則指橋頭搭板、錐形護坡、護岸、導流工程等。

橋梁按照結構體系劃分，有梁式橋、拱橋、剛架橋、懸索承重（懸索橋、斜拉橋）四種基本體系：梁式橋一般建在跨度很大、水域較淺處，由橋柱和橋板組成，物體重量從橋板傳向橋柱；拱橋一般建在跨度較小的水域之上，橋身成拱形，一般都有幾個橋洞，起到泄洪的功能，橋中間的重量傳向橋兩端，而兩端的則傳向中間；懸橋是如今最實用的一種橋，橋可以建在跨度大、水深的地方，由橋柱、鐵索與橋面組成，早期的懸橋就已經可以經住風吹雨打，不會斷掉，吊橋基本上可以在暴風來臨時巋然不動。

橋梁使道路、鐵路或人行道跨越河流、湖泊、河谷、峽谷或其他道路。橋梁大多是固定的，但有些橋梁可以升起或旋轉。無論是哪一類橋梁，工程師面對的設計及建筑問題是使橋梁結構牢固，不會因承受重量而下陷或破裂。在保證使用牢固程度的同時，也要及時的做好相應的監測工作，包括橋梁的整體水平位移、橋梁上部結構的扭轉情況等。

目前的監測裝置分為幾大類。中國專利（CN201852585U）公開一種監測橋梁結構相對位移的激光裝置，裝置由多個相鄰的箱體組成，每個箱體由一基座固定于監測點底部，箱體外部是封裝罩，在箱體內部基座下方固定一個雙向鉸鏈，雙向鉸鏈連接一根連桿，連桿下方連接一夾具，夾具夾住一個激光發射器，激光發射器對準封裝罩前面板的通孔，前面板的通孔對準相鄰箱體封裝罩背板上的激光標靶，標靶上有光敏傳感器接收激光發射器信號。用于監測由于基礎不穩定導致沉降發生的偏移，雖然解決了GPS系統整體設備昂貴的問題，但是監測精度有待提高。

中國專利（CN103134432A）公開一種基于光纖傳感的橋梁位移監測系統，包括：至少一個光纖光柵應變傳感器組，其固定于橋梁的監測點并用于監測橋梁的橫向、縱向和垂直形變；光纖光柵解調儀，其通過傳輸光纖連接至光纖光柵應變傳感器組，光纖光柵解調儀內部的光源發出的探測光入射到監測區域的所有光纖光柵位移傳感器中，且所述光纖光柵解調儀用于解調光纖光柵應變傳感器組產生的波長傳感信號；以及監控主機，其通過通信網絡接收光纖光柵解調儀的解調數據，并基于該解調數據分析橋梁的位移狀況和健康狀態。

中國專利（CN102607425A）公開一種光纖光柵變形環的鋼軌或橋梁位移監測裝置，該裝置由固定夾組件、連接組件、光纖光柵環形位移傳感組件、拉桿組件和傳感器殼體裝置組成；其中固定夾組件包括鋼軌固定夾和固定夾緊固螺栓，固定夾組件通過鋼軌固定夾夾持于被測鋼軌底部兩側，通過固定夾緊固螺栓將其緊固；連接組件包括鋼板、鋼板固定螺栓、固定架固定螺栓、連接鋼索固定架、連接鋼索緊固螺栓、連接鋼索固定螺栓和連接鋼索，鋼板固定螺栓將鋼板固定于鋼軌固定夾外側，連接鋼索固定架由固定架固定螺栓固定于鋼板外側，連接鋼索一端由連接鋼索緊固螺栓固定于連接鋼索固定架上，另一端通過連接鋼索固定螺栓固定于拉桿上；光纖光柵環形位移傳感組件包括第1光纖、第2光纖和剛性圓環，其第1光纖寫有第1光柵，第2光纖寫有第2光柵，第1光柵和第2光柵為不同波長的兩個光纖光柵構成的光纖光柵對，光纖光柵固定鋼管激光焊接于剛性圓環上，并且呈垂直分布；第1光纖和第2光纖分別穿過光纖光柵固定鋼管并呈垂直狀態，使得所述的光纖光柵對處于剛性圓環圓心處，光纖光柵對粘貼固化在光纖光柵固定鋼管里；剛性圓環沿第1光纖焊有相對方向的兩個受力臂，其一端固定在傳感器保護盒殼體上，另一端與傳遞位移量的拉桿相連；光纖光柵環形位移傳感組件置于傳感器殼體裝置內，傳感器殼體裝置由兩對固定腳和四個固定腳固定螺栓固定在無砟軌道的道床上；傳感器殼體裝置由傳感器保護盒和拉桿保護管組成；拉桿組件包括拉桿、連接鋼索固定螺栓和彈簧，彈簧的一端連接在剛性圓環上，另一端通過拉桿的安裝孔與連接鋼索相連；對于監測橋梁簡支梁或連續梁梁體間伸縮位移，則將連接鋼索固定架和傳感器殼體裝置的固定腳分別固定在橋梁的被測梁體上和基準梁體上。

上述公開的專利申請均用于解決橋梁監測的問題，但是都需要實時監測，一方面對監測人員要求較高，隨時要監控狀態，另一方面，整體結構組成都比較復雜，不適于大規模的推廣和應用。

有鑒于上述現有的橋梁位移監測存在的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的橋梁整體位移預警裝置及其使用方法，使其更具有實用性。