[發明專利]一種拱橋主拱連續位移監測裝置

在審

• 申請號: 202010499978.2
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111678474A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 趙德才;彭浩;鄭雪玉;郭法旺;蔣劍
• 申請（專利權）人: 趙德才
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

本發明提供了一種拱橋主拱連續位移監測裝置，包括拱結構；在所述拱結構的底部有保護管沿拱結構固定，保護管中套有位移計，位移計為陣列式位移計，位移計的總長度不小于拱結構的1.01倍。本發明不受觀測誤差、外部環境等因素影響，測值精度高；測點密，測值連續性好，可反映結構整體位移情況；可實現對水平向和豎直向的變形自動化監測功能，滿足實時監控需求；現場安裝便捷，投入使用后，1名技術員即可完成現場監測工作，可節約3～5人，工作效率大幅提高，而且，具有可拆卸重復使用、維護簡單優點，推廣應用價值高。

技術領域

本發明涉及一種拱橋主拱連續位移監測裝置。

背景技術

拱橋施工及運行階段，主拱的位移是否處于合理范圍內，是判斷橋梁結構安全的重要參數，因此需要長期監測。另外，對于采用懸拼鋼拱架現澆的拱橋，施工期鋼拱架的位移也是需要重點監測的項目。

拱橋的最大優勢之一是跨越能力大，因此修建拱橋多是為了跨過高山峽谷或河流，導致在橋下通常無法設置固定監測點。為獲取主拱位移情況，一般是在拱橋一定范圍內尋找相對穩定的地方設置觀測基準點，然后在兩岸拱腳、L/8、L/4、3L/8、L/2、5L/8、3L/4、7L/8等典型斷面布置棱鏡，使用全站儀，采用交會法或極坐標法測量各節段的位移。主拱垂直方向的位移反映的是其撓度情況，對指導施工期澆筑和最后整橋線形的控制非常關鍵，而上述方法是使用三角高程來計算主拱撓度，精度不高。另外，主拱施工存在一個爬升的過程，監測點布置和觀測較為困難。多年來，工程技術人員做過很多嘗試，但絕大多數還是采用上述方法。

由天津大學研究團隊開發的《一種拱橋撓度測量裝置》(專利號CN101285729A)，該技術是通過在拱橋兩端的陸地或河岸上固定與主拱線形一致，獨立工作的鋼管拱，避免由于橋墩沉降對撓度測量所產生的影響；然后在張懸梁結構頂面支撐的位移計與主拱底面連接，通過外部測讀儀表直接在河岸上讀數。因此與采用全站儀觀測的方法相比，可以避免人工觀測誤差、天氣變化的影響，且提高了工作效率和觀測精度，減少了人力和時間等成本。但是該方法需要設置獨立工作的鋼管拱，施工難度大，成本高，不易推廣應用，且依然是單點測量，測點間距較大而使得連續性差。另外，該技術主要是在主拱成形后的運行階段為橋梁健康監測與檢測服務，在施工階段無法應用。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種拱橋主拱連續位移監測裝置，該拱橋主拱連續位移監測裝置通過沿主拱底面布置陣列式位移計監測系統來獲取主拱連續位移，從而可以掌握其整體線形，實現全生命周期的主拱撓度和水平位移自動監測目的。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種拱橋主拱連續位移監測裝置，包括拱結構；在所述拱結構的底部有保護管沿拱結構固定，保護管中套有位移計，位移計為陣列式位移計，位移計的總長度不小于拱結構的1.01倍。

所述保護管的內徑比位移計的外徑至少大1.5mm。

在垂直投影上，保護管重合于拱結構的中心線。

所述保護管在拱結構上通過多個管箍固定，管箍間隔0.5m～1.0m。

所述保護管和拱結構之間有填充膠。

所述填充膠為聚氨酯膠粘劑、環氧樹脂膠或硅酮膠。

所述拱結構包括拱橋的主拱和拱橋施工過程中的鋼拱架。

所述保護管和位移計在安裝時，先將位移計套入至保護管中，然后在拱結構上安裝吊鉤、將保護管放置在吊鉤上，接著通過管箍將保護管固定并緊密貼合于拱結構，之后拆除吊鉤。

所述拱結構上的吊鉤間隔10m。