CN110345915B - 一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公路桥梁检测设备，具体涉及一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置及方法；解决了现有技术进行桥面预压检测时，由于钢索在拉紧时易出现偏差或倾斜，且变化比较细微，不易观察，导致检测数据不准确的技术问题。一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，包括至少两套检测装置；该检测装置包括承重台、穿过桥面落水孔且固连在承重台下方的钢索、位移检测装置、千斤顶和液压装置，千斤顶的伸出端与钢索的下端固连；位移检测装置包括套在钢索上的垂直度敏感单元和至少三个绕垂直度敏感单元圆周布置的检测单元；检测单元包括弧形液压缸、硬质感应管和液位传感器组件；同时，本发明还提出了一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测方法。

Description

一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种公路桥梁检测设备，具体涉及一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置及方法。

背景技术

目前，公路桥连续梁边跨现浇段预压检测大多采用千斤顶预压法。该方法的特点是施工灵活，目前在建筑物悬臂施工托架预压中已得到了广泛的应用。

千斤顶预压法基于连续梁预应力张拉工艺原理，其工作原理是：根据构筑物荷载的分布情况来划分预压区，从而确定预压顶的具体位置，通过在预压梁与承台之间安装钢绞线，然后通过千斤顶张拉钢铰线，所形成的张拉力反作用于托架上，达到预压的效果。

目前，一般使用钢索配合液压设备进行桥面承压检测，检测时，需要将钢索调整到与桥面垂直，这样检测出来的数据才会更加准确有效。然而，由于钢索在拉紧时容易出现偏差或倾斜，且变化比较细微，施工人员在远处很难观察到，经常造成检测数据不准确。

发明内容

为了解决现有使用钢索配合千斤顶进行桥面预压检测时，由于钢索在拉紧时容易出现偏差或倾斜，且变化比较细微，不易观察，导致检测数据不准确的技术问题，本发明提出了一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置及方法。

一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，包括至少两套检测装置；

所述检测装置包括设置在公路桥桥面落水孔上方的承重台、穿过落水孔且固连在承重台下方的钢索、用于检测钢索垂直状态的位移检测装置、设置在公路桥桥基上的千斤顶和用于控制千斤顶的液压装置，所述千斤顶的伸出端与钢索的下端固连；

其特殊之处在于：

所述位移检测装置包括套在钢索上的垂直度敏感单元和至少三个绕垂直度敏感单元圆周布置的检测单元；

所述检测单元包括弧形液压缸、硬质感应管和液位传感器组件；

所述硬质感应管和所述弧形液压缸的内腔连通，用于设置液位传感器组件；

所述弧形液压缸包括弧形缸体和向下伸出弧形缸体的活塞杆；所述弧形缸体与桥底面固连；所述活塞杆的自由端为球头端；

所述液位传感器组件用于敏感硬质感应管内的液位高度；

所述垂直度敏感单元包括固定在钢索上的夹板组、固定在夹板组外表面且与活塞杆的球头端关节连接且一一对应设置的至少三个旋转管。

进一步地，为了便于观察检测数据，所述硬质感应管为硬质透明感应管；

所述液位传感器组件包括由下至上依次设置在硬质感应管内腔的浮力盘、磁柱、位移传感器以及设置在弧形缸体上且位于硬质感应管外的无线视频摄像头；

所述位移传感器固定在硬质感应管的顶部；所述磁柱的下部固连所述浮力盘；

所述无线视频摄像头用于拍摄位移传感器的显示值。

进一步地，所述液位传感器组件包括由下至上依次设置在所述硬质感应管内腔的浮力盘、磁柱和位移传感器；

所述位移传感器固定在硬质感应管的顶部；所述磁柱的下部固连所述浮力盘。

进一步地，为了结构更简单，所述硬质感应管为硬质透明感应管，其上设置有液位刻度；

所述液位传感器组件包括设置在硬质感应管内腔的浮力盘、设置在弧形缸体上且位于硬质感应管外的无线视频摄像头；

所述无线视频摄像头用于拍摄浮力盘的位移。

进一步地，所述弧形缸体通过L型底座与桥底面固定连接。

进一步地，所述承重台包括承重台主体、设置在承重台主体上方旋转槽内的应力球、设置在承重台主体下方的延伸管和用于调节承重台主体与桥面平行度的角度调节装置；

所述延伸管伸入落水孔内；

所述延伸管与所述旋转槽连通；

所述钢索的上端穿过落水孔和延伸管后连接所述应力球。

进一步地，为了避免由于承重台与桥面不平行，而导致检测数据不准确，或由于桥面不平坦而导致承重台底面被磨损，所述角度调节装置包括通过螺纹连接在所述承重台主体上的至少三个调节螺栓；

所述承重台主体的上表面设置水平尺。

进一步地，为了减小应力球与旋转槽之间的摩擦力，所述旋转槽与所述应力球之间设置润滑槽；所述润滑槽内设置多个润滑球；所述润滑球与所述应力球接触，且可在所述应力球和所述润滑槽之间滚动。

同时，本发明还提供了一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1)安装公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置：

步骤1.1)将延伸管插入落水孔内；

步骤1.2)将钢索依次穿过延伸管及落水孔；

步骤1.3)调节角度调节装置，并观察水平尺，直至水平尺显示的倾斜角度与桥面的倾斜角度一致；

步骤1.4)调整钢索，并通过激光设备将钢索的下端与千斤顶的伸出端固定连接；

步骤2)启动液压装置，千斤顶逐步拉紧钢索；

步骤3)获取检测数据：

记录液压装置中的压力表数据，并通过液位传感组件将硬质感应管内的液位数值变化显示在操作人员附近；

步骤4)预压检测处理：

当多个液位传感组件检测到的液位数值变化一致时，不作检测数据处理；当仅其中一个液位传感器组件检测到的液位数值发生变化，或其中多个液位传感组件检测到的液位数值发生变化且变化不一致时，作为预压检测数据记录下来进行后续处理。

进一步地，所述步骤1.3)中调节角度调节装置的具体步骤为：转动其中一个或多个调节螺栓，使承重台相应反向倾斜。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过在钢索上套装位移检测装置，实现对钢索的细微倾斜度变化进行检测的目的；位移检测装置包括套在钢索上的垂直度敏感单元、至少三个绕垂直度敏感单元圆周布置的检测单元；检测单元包括包括弧形液压缸和设置在弧形液压缸缸体上且与其内腔连通的硬质透明感应管，硬质透明感应管的内腔设置液位传感器组件，将钢索的倾斜度变化值转化为液位的波动量，并通过位移传感器进行检测，检测数据的准确性大幅提高。

2、本发明通过在承重台与桥面之间设置角度调节装置，实现对承重台进行倾斜角度调节的目的，可根据桥面的实际倾斜角度来调节承重台的倾斜角度，使两者的倾斜角度相等，避免由于桥面发生倾斜，而导致检测数据发生较大误差的问题，同时避免了由于桥面不平坦而引起的承重台底面损坏的问题。

3、本发明通过无线视频摄像头对准位移传感器的位移检测感应端进行拍摄，并将拍摄到的检测数据传输至施工人员的附近进行显示，或者直接将位移传感器的检测数据传输至施工人员的附近进行显示，检测数据的读取更加准确。

4、本发明在旋转槽与应力球之间设置润滑槽；润滑槽内设置多个润滑球；润滑球与应力球、旋转槽均接触，且可在应力球和旋转槽之间滚动，减小应力球与旋转槽之间的摩擦力。

5、本发明在承重台主体的上表面设置水平尺，对承重台倾斜角度的检测更准确。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的示意图；

图2为该实施例中承重台的立体结构图；

图3为该实施例中承重台的内部结构示意图；

图4为该实施例中弧形液压缸与钢索的连接示意图；

图5为该实施例中弧形液压缸的立体结构图；

图6为该实施例中硬质透明感应管的内部结构示意图。

附图标记：

1-落水孔，2-千斤顶，3-承重台，31-调节螺栓，32-插槽，33-垫块，34-承重台主体，35-延伸管，36-角度调节装置，37-轴承，38-水平尺，4-旋转槽，5-应力球，6-钢索，61-位移传感器，62-弧形液压缸，621-弧形缸体，622-活塞杆，63-夹板组，64-旋转管，66-硬质感应管，67-浮力盘，68-磁柱，69-无线视频摄像头，7-润滑槽，8-润滑球，9-桥基，10-润滑脂，11-L型底座，12-位移检测装置，13-垂直度敏感单元，14-检测单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，该公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置包括至少两套检测装置；

检测装置包括设置在公路桥桥面落水孔1上方的承重台3、穿过落水孔1且固连在承重台下方的钢索6、用于检测钢索6垂直状态的位移检测装置12、设置在公路桥桥基9上的千斤顶2和用于控制千斤顶2的液压装置。千斤顶2的伸出端与钢索6的下端固连。位移检测装置12包括套在钢索6上的垂直度敏感单元13和至少三个绕垂直度敏感单元13圆周布置的检测单元14。

参照图2和图3，承重台3包括承重台主体34、设置在承重台主体34上方旋转槽4内的应力球5、设置在承重台主体34下方的延伸管35和用于调节承重台主体34与桥面平行度的角度调节装置36。延伸管35伸入落水孔1内；延伸管35与旋转槽4连通；钢索6的上端穿过落水孔1和延伸管35后连接应力球5。

承重台主体34的上部设有四个螺纹孔，其下部设有相应数量的插槽32。为了增加角度调节装置36与桥面的接触面积，本实施例中的角度调节装置36包括四个调节螺栓31和四个垫块33。垫块33位于插槽32内且顶紧在桥面上。调节螺栓31的一端穿过承重台主体34内部的螺纹孔后，通过轴承37支撑在垫块33内，调节螺栓31的转动更加灵活。

承重台主体31的上表面设置水平尺38；本实例中的水平尺38为电子水平尺，测量精度更高。

旋转槽4内设置应力球5；应力球5的外圆面与旋转槽4的内壁接触。旋转槽4与应力球5之间设置润滑槽7；润滑槽7内设置多个润滑球8；润滑球8与应力球5接触，且可在应力球5和润滑槽7之间滚动，为了进一步减小摩擦力，润滑槽7内填充润滑脂10。

应力球5的底部固连钢索6的上端，钢索6的下端穿过延伸管35和落水孔1后连接千斤顶2的伸出端。

参照图4和图5，检测单元14包括弧形液压缸62、硬质感应管66和液位传感器组件。

硬质感应管66为硬质透明感应管。弧形液压缸62包括弧形缸体621和向下伸出弧形缸体的活塞杆622；弧形缸体621与桥底面固连；活塞杆622的自由端为球头端；硬质感应管66和弧形液压缸62的内腔连通；液位传感器组件用于敏感硬质感应管66的液位高度；垂直度敏感单元13包括固定在钢索上的夹板组63、固定在夹板组63外表面且与活塞杆622的球头端关节连接且一一对应设置的至少三个旋转管64。夹板组63包括相对轴线称的两个夹板，两个夹板通过螺栓连接并夹紧钢索6。夹板组63可用于固定检测单元14，同时便于拆卸和维修。活塞杆622的球头端嵌入旋转管64内，且可在旋转管64内转动任意角度。

参照图1、图5和图6，硬质感应管66和弧形液压缸62的内腔连通，弧形液压缸62的弧形缸体621通过L型底座11与桥底面固定连接。硬质感应管66的内腔由下至上依次设置浮力盘67、磁柱68和位移传感器61。位移传感器61固定在硬质感应管66的顶部，磁柱68的下部固连浮力盘67。弧形液压缸62的固定端固连无线视频摄像头69，无线视频摄像头69对准位移传感器61的位移检测感应端。本实施例中的位移传感器61为位移霍尔传感器。

参照图1和图2，该公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置的工作原理如下：

启动液压装置，千斤顶2拉动钢索6向下移动，当钢索6的角度发生变化时，带动夹板63发生摇摆，此时弧形液压缸62的活塞杆622以应力球5的球心为旋转中心呈弧形摇摆，最后弧形液压缸62和硬质感应管66内的液压油的液位上下波动，带动磁柱68上下波动，位移传感器61对磁柱68的位移进行检测，检测的数据通过无线摄像头69再显示在操作人员附近。该实施例将钢索6的微小倾斜度变化值转化为磁柱68的明显波动，并通过位移传感器61对磁柱68进行检测，然后将检测结果通过无线摄像头69拍摄后传输到操作人员附近，检测精度大幅提高。

参照图1和图2，一种基于上述装置的公路桥连续梁边跨现浇段预压检测方法，包括以下步骤：

步骤1)安装公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置：

步骤1.1)将延伸管35插入桥面的落水孔1内；

步骤1.2)将钢索6依次穿过延伸管35及落水孔1；

步骤1.3)转动调节螺栓31，使调节螺栓31带动承重台3上移；并观察水平尺38，直至水平尺38显示的倾斜角度与桥面的倾斜角度一致；

步骤1.4)调整钢索6，并通过激光设备将钢索6的下端与千斤顶2的伸出端固定连接；

步骤2)启动液压装置，千斤顶2逐步拉紧钢索6；

步骤3)获取检测数据：

记录液压装置中的压力表数据，并通过无线摄像头69将位移传感器61的数值变化显示在操作人员附近；

步骤4)预压检测处理：

当多个位移传感器61的数据变化一致，可不作检测数据处理；当多个位移传感器61中仅其中一个的检测数据发生变化，或其中多个位移传感器的检测数据发生变化且变化不一致时，作为预压检测数据记录下来进行后续处理。

当钢索6较长时，检测过程中其风力会对钢索6造成横向的阻力，同时会对液压装置中的压力表数值产生偏差，必要时，可使用风速检测装置来矫正数据偏差。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，包括至少两套检测装置；

所述检测装置包括设置在公路桥桥面落水孔(1)上方的承重台(3)、穿过落水孔(1)且固连在承重台下方的钢索(6)、用于检测钢索(6)垂直状态的位移检测装置(12)、设置在公路桥桥基(9)上的千斤顶(2)和用于控制千斤顶(2)的液压装置，所述千斤顶(2)的伸出端与钢索(6)的下端固连；

其特征在于：

所述位移检测装置(12)包括套在钢索(6)上的垂直度敏感单元(13)和至少三个绕垂直度敏感单元(13)圆周布置的检测单元(14)；

所述检测单元(14)包括弧形液压缸(62)、硬质感应管(66)和液位传感器组件；

所述硬质感应管(66)和所述弧形液压缸(62)的内腔连通，用于设置液位传感器组件；

所述弧形液压缸(62)包括弧形缸体(621)和向下伸出弧形缸体的活塞杆(622)；所述弧形缸体(621)与桥底面固连；所述活塞杆(622)的自由端为球头端；

所述液位传感器组件用于敏感硬质感应管(66)内的液位高度；

所述垂直度敏感单元(13)包括固定在钢索上的夹板组(63)、固定在夹板组(63)外表面且与活塞杆(622)的球头端关节连接且一一对应设置的至少三个旋转管(64)。

2.根据权利要求1所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：

所述硬质感应管(66)为硬质透明感应管；

所述液位传感器组件包括由下至上依次设置在硬质感应管(66)内腔的浮力盘(67)、磁柱(68)、位移传感器(61)以及设置在弧形缸体(621)上且位于硬质感应管(66)外的无线视频摄像头(69)；

所述位移传感器(61)固定在硬质感应管(66)的顶部；所述磁柱(68)的下部固连所述浮力盘(67)；

所述无线视频摄像头(69)用于拍摄位移传感器(61)的显示值。

3.根据权利要求1所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：

所述液位传感器组件包括由下至上依次设置在所述硬质感应管(66)内腔的浮力盘(67)、磁柱(68)和位移传感器(61)；

所述位移传感器(61)固定在硬质感应管(66)的顶部；所述磁柱(68)的下部固连所述浮力盘(67)。

4.根据权利要求1所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：

所述硬质感应管(66)为硬质透明感应管，其上设置有液位刻度；

所述液位传感器组件包括设置在硬质感应管(66)内腔的浮力盘(67)、设置在弧形缸体(621)上且位于硬质感应管(66)外的无线视频摄像头(69)；

所述无线视频摄像头(69)用于拍摄浮力盘(67)的位移。

5.根据权利要求4所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：所述弧形缸体(621)通过L型底座(11)与桥底面固定连接。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：

所述承重台(3)包括承重台主体(34)、设置在承重台主体(34)上方旋转槽(4)内的应力球(5)、设置在承重台主体(34)下方的延伸管(35)和用于调节承重台主体(34)与桥面平行度的角度调节装置(36)；

所述延伸管(35)伸入落水孔(1)内；

所述延伸管(35)与所述旋转槽(4)连通；

所述钢索(6)的上端穿过落水孔(1)和延伸管(35)后连接所述应力球(5)。

7.根据权利要求6所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：

所述角度调节装置(36)包括通过螺纹连接在所述承重台主体(34)上的至少三个调节螺栓(31)；

所述承重台主体(34)的上表面设置水平尺(38)。

8.根据权利要求7所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置，其特征在于：

所述旋转槽(4)与所述应力球(5)之间设置润滑槽(7)；所述润滑槽(7)内设置多个润滑球(8)；所述润滑球(8)与所述应力球(5)接触，且可在所述应力球(5)和所述润滑槽(7)之间滚动。

9.一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)安装公路桥连续梁边跨现浇段预压检测装置：

步骤1.1)将延伸管(35)插入落水孔(1)内；

步骤1.2)将钢索(6)依次穿过延伸管(35)及落水孔(1)；

步骤1.3)调节角度调节装置(36)，并观察水平尺(38)，直至水平尺(38)显示的倾斜角度与桥面的倾斜角度一致；

步骤1.4)调整钢索(6)，并通过激光设备将钢索(6)的下端与千斤顶(2)的伸出端固定连接；

步骤2)启动液压装置，千斤顶(2)逐步拉紧钢索(6)；

步骤3)获取检测数据：

记录液压装置中的压力表数据，并通过液位传感组件将硬质感应管(66)内的液位数值变化显示在操作人员附近；

步骤4)预压检测处理：

当多个液位传感组件检测到的液位数值变化一致时，不作检测数据处理；当仅其中一个液位传感器组件检测到的液位数值发生变化，或其中多个液位传感组件检测到的液位数值发生变化且变化不一致时，作为预压检测数据记录下来进行后续处理。

10.根据权利要求9所述的一种公路桥连续梁边跨现浇段预压检测方法，其特征在于：

所述步骤1.3)中调节角度调节装置(36)的具体步骤为：转动其中一个或多个调节螺栓(31)，使承重台(3)相应反向倾斜。

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