CN108663015B - 一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于预制桥梁区块监测技术领域，尤其涉及一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置。该种预埋装置结构紧凑可靠，可以准确的预测预制桥梁区块间的不同沉降情况，具有安装方便使用简单等特点。一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，包括：金属套筒；金属套筒两端分别安装有弹性形变膜腔；弹性形变膜腔内设置有弹性隔膜，弹性隔膜将弹性形变膜腔内部空间分隔为靠近金属套筒的测量室以及远离金属套筒的承压室，测量室内固定安装有光纤测压探头；金属套筒内部安装有测压传感单元，测压传感单元通过光纤与光纤测压探头通信连接。

Description

一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置
技术领域
本发明属于预制桥梁区块监测技术领域，尤其涉及一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置。
背景技术
预制桥梁拼装施工技术作为一种新兴的桥梁建造工艺，其桥梁主体结构主要采用工厂预制加现场拼装的施工方式。预制桥梁中的预制结构件在工厂内生产形成，保证了预制结构件较高的品质和抗腐蚀能力，并且可以确保预制结构件具有充足的养护时间。此外，相比于传统的现场施工桥梁而言，预制桥梁拼装还具有现场施工工作量小、施工时间短、整桥施工质量高等特点。值得注意的是，在预制桥梁建造施工过程中，为保证桥梁路面平整、桥梁整体结构稳定，需要工作人员对预制桥梁沉降情况进行监控。然而发明人发现，现有的预制桥梁沉降监控装置其结构较为简单，且无法有效的对相邻不同预制桥梁区块之间的沉降情况进行准确预测监控，因此亟待本领域技术人员做进一步改进。
发明内容
本发明提供了一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，该种预埋装置结构紧凑可靠，可以准确的预测预制桥梁区块间的不同沉降情况，具有安装方便使用简单等特点。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，包括：金属套筒；
金属套筒两端分别安装有弹性形变膜腔；弹性形变膜腔内设置有弹性隔膜，弹性隔膜将弹性形变膜腔内部空间分隔为靠近金属套筒的测量室以及远离金属套筒的承压室，测量室内固定安装有光纤测压探头；
金属套筒内部安装有测压传感单元，测压传感单元通过光纤与光纤测压探头通信连接。
进一步优选的，所述测压传感单元由光源发生器、光耦合器、光电转换器、模数转换器、数据存储单元以及供电单元构成。
较为优选的，所述预埋装置中还包括有远程数据处理终端，远程数据处理终端与测压传感单元中的数据存储单元无线通信连接。
可选的，金属套筒与弹性形变膜腔之间还设置有密封隔板；密封隔板上设置有用于过设光纤的安装孔。
较为优选的，承压室内填充有密封油；承压室上还设置有用于填充密封油的注油口以及气排空的出气孔。
进一步优选的，金属套筒外围还设置有水平安装支架；水平安装支架由水平固定板、U型管接件以及锁定螺丝构成；水平固定板上安装有水准仪。
本发明提供了一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，该种预埋装置包括有金属套筒、弹性形变膜腔；其中，弹性形变膜腔内设置有弹性隔膜，弹性隔膜将弹性形变膜腔内部空间分隔为靠近金属套筒的测量室以及远离金属套筒的承压室，测量室内固定安装有光纤测压探头，金属套筒内部安装有测压传感单元。具有上述结构特征的用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，将其安置于预制桥梁相邻的不同区块间即可监测不同预制桥梁区块间的沉降情况。该预埋装置结构紧凑可靠，安装便捷使用简单，且不会影响预制桥梁区块的正常安装使用。
附图说明
图1为本发明提供的用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置的主体结构示意图；
图2为本发明提供的测压传感单元与光纤测压探头、远程数据处理终端的连接框图；
图3为本发明提供的用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置的水平安装支架结构示意图；
附图标记：1、金属套筒；2、弹性形变膜腔；21、测量室；22、承压室；23、弹性隔膜；3、光纤测压探头；4、密封隔板；5、光纤；6、测压传感单元；7、水平固定板；8、U型管接件；9、锁定螺丝；10、水准仪。
具体实施方式
本发明提供了一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，该种预埋装置结构紧凑可靠，可以准确的预测预制桥梁区块间的不同沉降情况，具有安装方便使用简单等特点。
如图1所示，该种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置包括有金属套管；金属套管两端分别安装有弹性形变膜腔（两端安装的弹性形变膜腔优选采用相同的结构形态，安装时分别放置于相邻的不同桥梁区块内）。具体的，弹性形变膜腔内进一步设置有弹性隔膜，弹性隔膜将弹性形变膜腔内部空间分隔为靠近金属套筒的测量室以及远离金属套筒的承压室；其中，测量室内固定安装有光纤测压探头；而承压室优选填充有密封油，利用密封油承接外部环境细微的压力变化（特指预制桥梁区块沉降所引发的外部压力变化情况）。光纤测压探头通过对承压室压力（压力变化情况）的监测，进一步推算得到承压室对应的外部预制桥梁区块的沉降情况（或沉降变化）。其中，可选择的是，金属套筒与弹性形变膜腔之间还设置有密封隔板；密封隔板上设置有用于过设光纤的安装孔；承压室上还优选安装有用于填充密封油的注油口以及填充密封油气排空用的出气孔。
此外，金属套筒内部安装有测压传感单元。如图2所示，该测压传感单元具体由光源发生器、光耦合器、光电转换器、模数转换器、数据存储单元以及供电单元构成，并通过光纤与光纤测压探头通信连接。其中，光源发生器用于产生测试预制桥梁区块间沉降所需光源，并通过光耦合器、光纤将光源导入光纤测压探头；光纤测压探头响应压力特性后，会使传输的光线特性发生变化；而后发生变化的光线经光耦合器传导至光电转换器以及模数转换器，从而被解析为包含有压力特性的数据信息，最后由数据存储单元将相关数据信息存储起来即可。值得注意的是，作为本发明的一种较为优选的实施方式，预埋装置中还包括有远程数据处理终端。该远程数据处理终端与数据存储单元通过无线方式建立通信连接，从而便于工作人员实现远程收集预制桥梁区块间沉降数据以及对相关数据进行监视调控的目的。
需要说明的是，为准确测定相邻不同预制桥梁区块间的沉降情况，预埋装置的两端需分别水平安置于两个相邻不同桥梁区块内。而为了防止预埋装置在安装过程中发生偏移，影响测定效果，本发明还提供有一水平安装支架。如图3所示，该水平安装支架由水平固定板、U型管接件以及锁定螺丝构成。安装时，首先将金属套筒放置于水平固定板一侧（优选上侧或下侧）；而后将U型管接件与水平固定板连接为一体结构；旋紧锁定螺丝，将金属套筒固定在U型管接件与水平固定板之间的间隙中，而后利用水平固定板上安装的水准仪对金属套管进行调平。金属套筒安装完成后，再将水平安装支架拆除即可（当然根据现场需要也可以选择不拆除水平安装支架）。
本发明提供了一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，该种预埋装置包括有金属套筒、弹性形变膜腔；其中，弹性形变膜腔内设置有弹性隔膜，弹性隔膜将弹性形变膜腔内部空间分隔为靠近金属套筒的测量室以及远离金属套筒的承压室，测量室内固定安装有光纤测压探头，金属套筒内部安装有测压传感单元。具有上述结构特征的用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，将其安置于预制桥梁相邻的不同区块间即可监测不同预制桥梁区块间的沉降情况。该预埋装置结构紧凑可靠，安装便捷使用简单，且不会影响预制桥梁区块的正常安装使用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，其特征在于，包括：金属套筒；
金属套筒两端分别安装有弹性形变膜腔；弹性形变膜腔内设置有弹性隔膜，弹性隔膜将弹性形变膜腔内部空间分隔为靠近金属套筒的测量室以及远离金属套筒的承压室，测量室内固定安装有光纤测压探头；
金属套筒内部安装有数据传感接收单元，数据传感接收单元通过光纤与光纤测压探头通信连接；
金属套筒与弹性形变膜腔之间还设置有密封隔板；密封隔板上设置有用于过设光纤的安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，其特征在于，所述数据传感接收单元由光源发生器、光耦合器、光电转换器、模数转换器、数据存储单元以及供电电源构成。
3.根据权利要求1所述的一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，其特征在于，所述预埋装置中还包括有远程数据处理终端，远程数据处理终端与数据传感接收单元中的数据存储单元无线通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，其特征在于，承压室内填充有密封油；承压室上还设置有用于填充密封油的注油口以及气排空的出气孔。
5.根据权利要求1所述的一种用于监测预制桥梁区块间沉降的预埋装置，其特征在于，金属套筒外围还设置有水平安装支架；水平安装支架由水平固定板、U型管接件以及锁定螺丝构成；水平固定板上安装有水准仪。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103822609A (zh) * 2014-01-15 2014-05-28 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 一种双套筒式光纤Bragg光栅沉降仪
CN104897133A (zh) * 2015-04-07 2015-09-09 上海市建筑科学研究院 一种用于长距离线状基础设施沉降测试的在线监测方法
CN206223145U (zh) * 2016-11-18 2017-06-06 石家庄铁道大学 竖置式光纤光栅压差传感器

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