[發明專利]一種鐵路橋梁下部結構自動激勵裝置

有效

• 申請號: 201510048161.2
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104748932B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 戰家旺;張楠;夏禾;夏超逸;杜憲亭;強偉亮;李明;王冬冬
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司;北京交通大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G01M7/02
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所11255
• 代理人: 王曉彬

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術裝備領域，涉及一種便于進行橋梁下部結構沖擊振動試驗和健康狀態監測的鐵路橋梁下部結構自動激勵裝置。

背景技術

沖擊振動試驗法是近年來發展起來的一種評估橋梁下部結構健康狀態的新方法，其基本原理是用手動操作重錘橫向沖擊橋墩側面，不測量力大小，僅測試其速度或者加速度動力響應，然后利用動力響應頻譜來判斷橋墩是否存在病害。

對于鐵路橋梁，重錘一般懸掛在橋梁下人梯橫桿或者護欄上。沖擊振動試驗用的重錘完全由人工手動操作，效率低、費時費力，每次沖擊時激勵力的大小和頻率均不相同，造成橋墩動力響應也不相同，因而不能直接利用動力響應，而是利用動力響應頻譜來對橋梁下部結構進行狀態評估和損傷診斷。本發明的目的是建立一種橋梁下部結構沖擊振動試驗專用的自動激勵裝置，可機械化提升、下 降沖擊總成，通過氣泵提供動力，并可控制激勵力的大小和頻率，直接利用確定性激勵作用下的動力響應對橋梁下部結構健康狀態進行監測。

針對現有技術存在的上述不足，提出本發明。

發明內容

鑒于現有鐵路橋梁下部結構的沖擊振動試驗采用人工操作、耗費體力大、效率低，每次沖擊試驗激勵力大小和持續時間均不相同，沖擊力頻率不能準確控制，因而不能直接通過對比每次沖擊響應的方法對橋墩進行狀態監測的問題，本發明提供一種使用方便、效率高、可控制激勵力大小和頻率的鐵路橋梁下部結構自動激勵裝置。

為實現上述發明目的，本發明提供的技術方案是：一種鐵路橋梁下部結構自動激勵裝置，包括一固定在橋墩頂部墊石上的固定裝置，固定裝置一端固定在橋墩頂部，一端伸出橋墩頂部外側，固定裝置位于橋墩頂部外側的部分安裝有一調節裝置，調節裝置下部安裝有沖擊總成；其中，

固定裝置包括主固定支架，主固定支架的一端通過緊固件固定在橋墩頂部墊石上，一端伸出橋墩頂部外側，伸出橋墩頂部一側安裝有若干支撐橫桿；

調節裝置包括安裝在支撐橫桿上的四個掛鉤，以及一升降活動支架，掛鉤的底端安裝有沖擊總成，升降活動支架用于調節沖擊總成距橋墩的距離，升降活動支架上安裝有支撐橫桿，升降活動支架上設有一滑輪組，拉繩通過升降滑輪組實現對沖擊總成的提升和下降；掛鉤懸掛于支撐橫桿上，用于固定沖擊總成并可調節其上下高度；

沖擊總成包括總成后底板、氣缸、氣缸固定板、沖擊配重塊、導向滑塊、沖擊頭、總成前底板、導向支撐桿、氣缸固定桿、快速返程導氣接頭和快速主推力接頭；其中，總成后底板和總成前底板通過導向支撐桿連接，氣缸通過氣缸固定桿固定于總成后底板和氣缸固定板之間，氣缸前后兩端分別設有快速返程導氣接頭和快速主推力接頭，氣缸前端為能夠根據所需的沖擊力大小確定沖擊配重塊的數目，導向滑塊與導向支撐桿連接并可沿導向支撐桿縱向滑動，以實現對沖擊配重塊的導向作用，沖擊頭頂端為牛筋聚酯材料，用于在橋墩承受反復沖擊時保護橋墩表面；總成前底板開設有限制沖擊頭的沖擊范圍的導向孔；

還包括一電控箱，用于控制氣泵為沖擊總成提供動力。

本發明的有益效果是：通過該裝置可以方便對橋梁下部結構進行自動激勵，實現沖擊力大小和頻率的準確控制，節省人力，提高效率。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，其中：

圖1為本發明鐵路橋梁下部結構自動激勵裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中沖擊總成的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合圖1和圖2對本發明的實施例進行說明。本發明的鐵路橋梁下部結構自動激勵裝置包括主固定支架3、升降活動支架4、掛鉤5、主支架緊固件6、支撐橫桿7、升降滑輪8、沖擊總成9、導氣管10、拉繩11、電控箱12和氣泵13。其中主固定支架3，試驗時放置在墩頂支撐墊石2處，主固定支架3可通過螺孔調節長度和寬度以適應支撐墊石2的實際尺寸，主固定支架緊固件6通過螺栓孔將主固定支架3和支撐墊石2緊固；升降活動支架4主要用于調節沖擊總成9距橋墩的距離，它通過螺栓與主固定支架3連接。升降活動支架4通過支撐橫桿7組裝成一整體，升降活動支架4上設有一滑輪組8，拉繩11通過升降滑輪組8實現對沖擊總成9的 提升和下降。掛鉤5共四根，懸掛于支撐橫桿7上，用于固定沖擊總成9并可調節其上下高度。電控箱12是控制裝置，其上的控制開關用于接通氣泵13為沖擊總成9提供動力。