CN102679903A - 一种利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统 - Google Patents
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Abstract
一种利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统。其由梁底沉降变化测量装置和地面沉降变化测量装置构成；梁底沉降变化测量装置包括多个激光测距仪、多个棱镜、数据处理终端和计算机；地面沉降变化测量装置包括水平激光发射器和多个标尺。本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统是利用其上的梁底沉降变化测量装置测量桥梁底部相对于地面之间的变形数据，同时利用地面沉降变化测量装置测量地面沉降变化数据，再将这些数据进行综合处理，由此来确定施工过程中不同阶段桥梁底部的变形情况，这样不仅能够降低测量时间，而且准确性高、误差小，因此有助于提高桥梁的施工质量。
Description
技术领域
本发明属于测量技术领域，特别是涉及一种利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统及测量方法。
技术背景
目前，我国城市内大多数的桥梁建设都是采用各种形式的棚架法进行原位现浇施工。在施工过程中，为了确保棚架的整体稳定性，满足梁体浇筑施工的安全要求，往往先采取预压的方式对棚架进行检验，同时观测棚架的变形，以保证梁体施工线型与设计线型一致。
以往棚架变形的观测通常采用人工观测的方式进行，例如在梁底模板下悬挂垂直设置的木条，木条下端距地面0.2m，观测时测量木条上选取为基准刻度线的变化，以此来确定沉降变化，这种施工测量方法的缺点是观测一次的时间长，而且由于木条的长厚比较大，因此在空中容易摆动，并且观测准确性差，误差较大，同时人为测量操作偶尔还会发生错误，这些因素最终都会影响梁体施工线型与设计线型是否一致。另外，这种测量方法无法有效预防在预压过程中棚架垮塌现象的发生，更无法做到桥梁使用过程中梁底的变形观测。因此，需要一种新的观测方法及设备以满足桥梁底部变形的观测。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种操作简单、施工安全性高，并且施工效果好的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统。
为了达到上述目的，本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统由梁底沉降变化测量装置和地面沉降变化测量装置构成；所述的梁底沉降变化测量装置包括多个激光测距仪、多个棱镜、数据处理终端和计算机；其中多个激光测距仪相隔距离悬挂在位于梁体底部的底梁模板上多个监控点下方，其上安装有无线信号发射器、激光发射器和电池，并且激光发射器上的激光发射口朝下；位于每个激光测距仪正下方的混凝土垫层(地面)上安装有一个镜面朝上的棱镜；数据处理终端与激光测距仪之间采用无线方式相连，而计算机和数据处理终端之间则采用数据线相接；所述的地面沉降变化测量装置包括水平激光发射器和多个标尺；其中水平激光发射器通过固定支架安装在位于支撑脚手架外侧的混凝土垫层上；多个标尺分别通过下端位于混凝土垫层中的多根预埋标杆相隔距离直立安装在支撑脚手架外侧，并且水平激光发射器发射出的激光束能够投射在标尺上。
所述的激光测距仪通过螺杆安装在底梁模板上，其中螺杆的下端与激光测距仪的顶面相连，上部贯穿设置在底梁模板上的开孔内，螺杆的上部罩有套筒，套筒的下端与底梁模板固定在一起。
所述的棱镜通过预埋杆安装在混凝土垫层上。
本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统是利用其上的梁底沉降变化测量装置测量桥梁底部相对于地面之间的变形数据，同时利用地面沉降变化测量装置测量地面沉降变化数据，再将这些数据进行综合处理，由此来确定施工过程中不同阶段桥梁底部的变形情况，这样不仅能够降低测量时间，而且准确性高、误差小，因此有助于提高桥梁的施工质量。
附图说明
图1为本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统中梁底沉降测量装置构成示意图。
图2为图1示出的梁底沉降测量装置中激光测距仪结构示意图。
图3为图1示出的梁底沉降测量装置中激光测距仪部位结构示意图。
图4为图1示出的梁底沉降测量装置中棱镜部位结构示意图。
图5为施工过程中本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统设置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统进行详细说明。
如图1-图5所示，本发明提供的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统由梁底沉降变化测量装置和地面沉降变化测量装置构成；所述的梁底沉降变化测量装置包括多个激光测距仪1、多个棱镜2、数据处理终端4和计算机6；其中多个激光测距仪1相隔距离悬挂在位于梁体20底部的底梁模板21上多个监控点下方，其上安装有无线信号发射器11、激光发射器12和电池10，并且激光发射器12上的激光发射口朝下；位于每个激光测距仪1正下方的混凝土垫层7(地面)上安装有一个镜面朝上的棱镜2；数据处理终端4与激光测距仪1之间采用无线方式相连，而计算机6和数据处理终端4之间则采用数据线5相接；所述的地面沉降变化测量装置包括水平激光发射器18和多个标尺15；其中水平激光发射器18通过固定支架17安装在位于支撑脚手架19外侧的混凝土垫层7上；多个标尺15分别通过下端位于混凝土垫层7中的多根预埋标杆14相隔距离直立安装在支撑脚手架19外侧，并且水平激光发射器18发射出的激光束能够投射在标尺15上。
所述的激光测距仪1通过螺杆9安装在底梁模板21上，其中螺杆9的下端与激光测距仪1的顶面相连，上部贯穿设置在底梁模板21上的开孔内，螺杆9的上部罩有套筒8，套筒8的下端与底梁模板21固定在一起。
所述的棱镜2通过预埋杆13安装在混凝土垫层7上。
当需要利用本发明提供的系统测量桥梁底部的变形时，首先利用多个激光测距仪1上的激光发射器12以固定频率向下发射激光束，以测定桥梁底部与地面之间的距离，该光束将直接照射在位于其下方的棱镜2上，棱镜2再将该光束向上反射，然后激光发射器12将记录下光束一次往返所产生的相位延迟，计算出相对距离，并通过无线信号发射器11以无线的方式传输给数据处理终端4，之后数据处理终端4将对该数据进行采集和分类，并通过数据线5传输给计算机6。在计算机6中利用预先安装的软件计算出各个施工阶段桥梁底部与地面之间的距离变化。与此同时，利用水平激光发射器18定时向外发射一道水平激光束，工作人员目测该激光束投射在标尺15上的刻度变化，从而测定出各阶段地面沉降变化数值，然后将这些各阶段地面沉降变化数值输入计算机6中预先安装的软件中，最后结合上述自动采集的各阶段桥梁底部与地面之间的距离变化数据就可以自动计算出桥梁底部最终沉降变化及桥梁底部最终标高变化情况。同时，计算机6还可以将各阶段桥梁底部的变形情况以三维动画形式直观地显示出来。
Claims (3)
1.一种利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统，其特征在于：所述的系统由梁底沉降变化测量装置和地面沉降变化测量装置构成；所述的梁底沉降变化测量装置包括多个激光测距仪(1)、多个棱镜(2)、数据处理终端(4)和计算机(6)；其中多个激光测距仪(1)相隔距离悬挂在位于梁体(20)底部的底梁模板(21)上多个监控点下方，其上安装有无线信号发射器(11)、激光发射器(12)和电池(10)，并且激光发射器(12)上的激光发射口朝下；位于每个激光测距仪(1)正下方的混凝土垫层(7)上安装有一个镜面朝上的棱镜(2)；数据处理终端(4)与激光测距仪(1)之间采用无线方式相连，而计算机(6)和数据处理终端(4)之间则采用数据线(5)相接；所述的地面沉降变化测量装置包括水平激光发射器(18)和多个标尺(15)；其中水平激光发射器(18)通过固定支架(17)安装在位于支撑脚手架(19)外侧的混凝土垫层(7)上；多个标尺(15)分别通过下端位于混凝土垫层(7)中的多根预埋标杆(14)相隔距离直立安装在支撑脚手架(19)外侧，并且水平激光发射器(18)发射出的激光束能够投射在标尺(15)上。
2.根据权利要求1所述的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统，其特征在于：所述的激光测距仪(1)通过螺杆(9)安装在底梁模板(21)上，其中螺杆(9)的下端与激光测距仪(1)的顶面相连，上部贯穿设置在底梁模板(21)上的开孔内，螺杆(9)的上部罩有套筒(8)，套筒(8)的下端与底梁模板(21)固定在一起。
3.根据权利要求1所述的利用激光测距的方法测量桥梁底部变形的系统，其特征在于：所述的棱镜(2)通过预埋杆(13)安装在混凝土垫层(7)上。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20120919 |