CN102864794A - 利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，步骤如下：1）将基准点液体压力传感器固定安装在锚室外，测点液体压力传感器安装在锚固区表面，水箱安装在基准点液体压力传感器的上方；2）通过阀门将水通过水管充满到基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器的监测口，排除空气；3）根据测点液体压力传感器测得的压强差变化计算锚固区在受力方向上的位移；获得锚固区的蠕动频率、幅度、长期走势等数据。该利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法可有效的得到锚固区的蠕动频率、幅度和长期走势等相关数据，监测精度高，监测速度快，可直接与网络连接，达到物联网的要求；同时该方法检测成本低。

Description

利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法
技术领域
本发明涉及一种悬索桥位移监测方法，尤其涉及一种利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法。
背景技术
悬索桥是最常用的特大型、大型桥梁桥型之一，这些大型桥梁都处于各个交通要道，投资巨大，投资和维护费用为各种桥型之冠。运营过程中，车流量很大，负荷繁重，对国民经济建设具有不可低估的重要意义。这些桥梁一旦发生安全事故，对于国家的经济建设和社会的稳定都将造成严重的后果。由于悬索桥锚碇承受着来自主缆的水平力和竖向反力，是主要承载结构之一。一旦锚碇结构发生破坏，会造成桥毁人亡的特大事故，后果不堪设想。
隧道式锚碇必须埋置在工程地质条件较好的围岩中，因此在运营过程当中围岩的稳定性至关重要。水蚀环境会降低隧道式锚碇围岩与重力式锚碇基础的稳定性，改变锚碇的受力与变形，导致锚室开裂与偏位、锚头与散索鞍锈蚀等病害的发生，进而影响桥梁结构的运营安全。因此，针对水蚀环境下的悬索桥锚固区进行安全监测十分必要，需要针对悬索桥锚固区，开展监测与技术状况评价、预警技术与装置研发。
悬索桥锚固区的受力与变形采集对评判桥梁的技术状况至关重要。对结构应力进行监测，需要布设许多应变片或光纤、智能传感器，成本很高；而对结构位移进行监测，只需在锚固区中布设少数控制点就可以反演锚碇结构的受力与损伤情况。
但目前还没有专门的方法和装置对锚固区的位移进行精确监测。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，在该方法中采用了一种压力差监测装置，压力差监测装置包括基准点液体压力传感器、测点液体压力传感器、水箱和水管；该监测方法包括如下步骤：
1）将基准点液体压力传感器固定安装在锚室外，将测点液体压力传感器安装在锚固区表面，水箱安装在基准点液体压力传感器的上方；
2）在水箱中装满水，并通过阀门将水通过水管充满到基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器的监测口，排空水管、基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器内的空气；
3）根据测点液体压力传感器测得的压强差变化计算锚固区在受力方向上的位移：
3.1）锚固区的表面与水平面之间有一夹角                                                
Figure 2012103946336100002DEST_PATH_IMAGE001
；在一定的检测频率内，对锚固区的表面上测点液体压力传感器测得的压强p 2 进行采集；
3.2）将每次采集的压强p 2 带入下式计算：L 1 =( p 2 –p 1 )/ρgconθ,上式中p 1 为基准点液体压力传感器移动前测得的压强，p 2 为测点液体压力传感器移动后测得的压强，L 1 为锚固区在受力方向上的位移；ρ为液体的密度；g为重力加速度；
3.3）进而获得锚固区的蠕动频率、幅度、长期走势相关数据。
作为本发明的一种优选方案，所述基准点液体压力传感器为两个，第一个基准点液体压力传感器位于第二个基准点液体压力传感器的竖直上方；在温度、电解质含量、环境因素不变时，两个基准点液体压力传感器测得的压强差将保持不变；当温度、电解质含量、环境因素变化时，两个基准点液体压力传感器测得的压强差发生变化，根据基准点液体压力传感器的压强差值变化，获得测量时液体的真实密度，从而校准测点液体压力传感器的位移变化。
作为本发明的第二种优选方案，所述基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器与计算机相连，实现数据的实时接收与长期数据存储。
作为本发明的第三种优选方案，所述测点液体压力传感器可以为多个，形成一个监测面，实现对锚固区整体形状变化的监测。
作为本发明的第四种优选方案，所述基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器与Internet或移动通信网络连接，实现在远程的数据监控、存储和分析。
本发明的有益效果是：该利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法可有效的得到锚固区的蠕动频率、幅度和长期走势等相关数据，监测精度高，监测速度快，可直接与网络连接，达到物联网的要求；同时该方法检测成本低。
附图说明
图1为压力差监测装置安装的结构示意图；
图2为锚固区上的测点液体压力传感器移动前后的结构示意图；
图3为采用两个基准点液体压力传感器的压力差监测装置安装的结构示意图。
附图中： 1—基准点液体压力传感器； 2—测点液体压力传感器； 3—水箱； 4—水管； 5—锚固区； 6—水平面； 7—主缆； 8—细缆； 11—第一基准点液体压力传感器； 12—第二基准点液体压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
如图1、2所示，利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，在该方法中采用了一种压力差监测装置，压力差监测装置包括基准点液体压力传感器1、测点液体压力传感器2、水箱3和水管4。
利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，包括如下步骤：
1）将基准点液体压力传感器1固定安装在锚室外，将测点液体压力传感器2安装在锚固区5表面，水箱3安装在基准点液体压力传感器1的上方一定距离。
2）在水箱3中装满水，并通过阀门将水通过水管4充满到基准点液体压力传感器1和测点液体压力传感器2的监测口，排空水管4、基准点液体压力传感器1和测点液体压力传感器2内的空气。
3）根据测点液体压力传感器2测得的压强差变化计算锚固区5在受力方向上的位移（基本原理：由于测点液体压力传感器安装在锚固区上，当锚固区受力变化而发生上下蠕动时，测点液体压力传感器随之上下移动，测得的相应压强值发生变化，而基准点液体压力传感器位置不变，根据两个压力传感器的压力差变化，可计算出两个传感器的竖直距离变化，进而计算出锚固区沿受力方向的蠕动大小）：
3.1）锚固区5的表面与水平面6之间有一夹角
Figure 587501DEST_PATH_IMAGE001
；在一定的检测频率内，对锚固区的表面上测点液体压力传感器测得的压强p 2 进行采集（设定一定的监测周期或频率，如20HZ，则每秒对光斑位移进行20次采集和计算）。
3.2）将每次采集的压强p 2 带入下式计算：L 1 =( p 2 –p 1 )/ρgcosθ,上式中p 1 为基准点液体压力传感器移动前测得的压强，p 2 为测点液体压力传感器移动后测得的压强，L 1 为锚固区在受力方向上的位移；ρ为液体的密度；g为重力加速度。
3.3）进而获得锚固区的蠕动频率（即检测频率）、幅度、长期走势等相关数据。
由于液体密度受温度、电解质、环境等因素影响，为提高长期检测下的测量精度，可采用双基准点的方式，如图3所示。基准点液体压力传感器为两个，第一个基准点液体压力传感器11位于第二个基准点液体压力传感器12的竖直上方。在温度、电解质含量、环境因素不变时，两个基准点液体压力传感器测得的压强差将保持不变。当温度、电解质含量、环境因素变化时，两个基准点液体压力传感器测得的压强差发生变化，根据基准点液体压力传感器的压强差值变化，获得测量时液体的真实密度，从而校准测点液体压力传感器的位移变化，克服外界干扰因素的影响。
该方法的优点是监测的精度高，可到达0.01毫米；监测的速度快，可达到10HZ以上。基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器与计算机相连，实现数据的实时接收与长期数据存储。基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器与Internet或移动通信网络连接，实现在远程的数据监控、存储和分析。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，其特征在于，在该方法中采用了一种压力差监测装置，压力差监测装置包括基准点液体压力传感器、测点液体压力传感器、水箱和水管；该监测方法包括如下步骤：
1）将基准点液体压力传感器固定安装在锚室外，将测点液体压力传感器安装在锚固区表面，水箱安装在基准点液体压力传感器的上方；
2）在水箱中装满水，并通过阀门将水通过水管充满到基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器的监测口，排空水管、基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器内的空气；
3）根据测点液体压力传感器测得的压强差变化计算锚固区在受力方向上的位移：
3.1）锚固区的表面与水平面之间有一夹角                                               
Figure 2012103946336100001DEST_PATH_IMAGE002
；在一定的检测频率内，对锚固区的表面上测点液体压力传感器测得的压强p 2 进行采集；
3.2）将每次采集的压强p 2 带入下式计算：L 1 =( p 2 –p 1 )/ρgcosθ,上式中p 1 为基准点液体压力传感器移动前测得的压强，p 2 为测点液体压力传感器移动后测得的压强，L 1 为锚固区在受力方向上的位移；ρ为液体的密度；g为重力加速度；
3.3）进而获得锚固区的蠕动频率、幅度、长期走势相关数据。
2.根据权利要求1所述的利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，其特征在于：所述基准点液体压力传感器为两个，第一个基准点液体压力传感器位于第二个基准点液体压力传感器的竖直上方；在温度、电解质含量、环境因素不变时，两个基准点液体压力传感器测得的压强差将保持不变；当温度、电解质含量、环境因素变化时，两个基准点液体压力传感器测得的压强差发生变化，根据基准点液体压力传感器的压强差值变化，获得测量时液体的真实密度，从而校准测点液体压力传感器的位移变化。
3.根据权利要求1或2所述的利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，其特征在于：所述基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器与计算机相连，实现数据的实时接收与长期数据存储。
4.根据权利要求1或2所述的利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法，其特征在于：所述基准点液体压力传感器和测点液体压力传感器与Internet或移动通信网络连接，实现在远程的数据监控、存储和分析。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103808282A (zh) * 2014-03-17 2014-05-21 重庆交通大学 一种锚碇结构位移监测装置及方法
CN104330037A (zh) * 2014-11-24 2015-02-04 重庆交通大学 一种激光投射式锚碇结构位移监测装置及方法
CN105067156A (zh) * 2015-07-15 2015-11-18 招商局重庆交通科研设计院有限公司 基于压力测量位移的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101718543A (zh) * 2009-11-26 2010-06-02 重庆交通大学 利用压力差测量挠度/位移线形的装置及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101718543A (zh) * 2009-11-26 2010-06-02 重庆交通大学 利用压力差测量挠度/位移线形的装置及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103808282A (zh) * 2014-03-17 2014-05-21 重庆交通大学 一种锚碇结构位移监测装置及方法
CN104330037A (zh) * 2014-11-24 2015-02-04 重庆交通大学 一种激光投射式锚碇结构位移监测装置及方法
CN104330037B (zh) * 2014-11-24 2017-02-08 重庆交通大学 一种激光投射式锚碇结构位移监测装置及方法
CN105067156A (zh) * 2015-07-15 2015-11-18 招商局重庆交通科研设计院有限公司 基于压力测量位移的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测方法及系统

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