CN110849237B - 公路桥梁伸缩缝监测连接装置 - Google Patents

公路桥梁伸缩缝监测连接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种公路桥梁伸缩缝监测连接装置，包括：连接杆，其通过锚杆锚固于伸缩缝的侧壁；连接杆上设置连接环；组成连接梁的连接筋一端连接于连接环，另一端与连接弹簧连接；横向监测部，其包括第一支撑筋、第二支撑筋和监测球；第一和第二支撑筋相互嵌套，且连接于连接杆表面，监测球内置有压力传感器；监测球设置于第一和第二支撑筋之间；组成纵向监测部的红外接收器和发射器分别设置于锚杆端部；组成缓冲部的弧形支撑板设置在连接杆上；橡胶垫层设于弧形支撑板上；盖板扣合在伸缩缝上。其在满足伸缩缝正常伸缩的同时，能够实时监测伸缩缝处的横向和纵向位移，进而在公路或桥梁发生损害时便于及时采取措施，以保证形成安全。

Description

公路桥梁伸缩缝监测连接装置
技术领域
本发明涉及伸缩缝装置技术领域，尤其涉及一种公路桥梁伸缩缝监测连接装置。
背景技术
伸缩缝指的是为满足桥面或路面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置，以及路面横向上设置的伸缩缝。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
伸缩缝的作用在于调节由车辆荷载和桥梁、公路建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。由于公路桥梁处于室外，在动荷、温度、混凝土的收缩和徐变作用下，尤其是桥梁的梁体产生位移，位移过大时就会影响行车舒适和安全。为了调节桥梁上部结构之间的位移和联接，需设置伸缩缝，但是如果伸缩缝处设置不好，桥梁伸缩缝处容易出现破坏、下沉、错台，在车俩通过时对桥梁产生跳动冲击，产生附加荷载，影响行车舒适性，严重时产生安全事故。为了消除台阶、跳车等现象，因而设置合理的伸缩缝装置是一个非常重要的项目。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种公路桥梁伸缩缝监测连接装置，在满足伸缩缝正常伸缩的同时，能够实时监测伸缩缝处的横向和纵向位移，进而在公路或桥梁发生损害时便于及时采取措施，以保证形成安全。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种公路桥梁伸缩缝监测连接装置，包括：
连接杆，其沿公路或桥梁的宽度方向水平锚固于所述伸缩缝的两侧壁上，且两侧壁上的所述连接杆对称布置；沿所述连接杆的长度延伸方向间隔均匀的开设有通孔；所述连接杆通过所述通孔和伸入所述侧壁内的锚杆与所述伸缩缝固定连接；两侧壁上的所述连接杆相对的表面对称设置有连接环；
连接梁，其包括连接筋和连接弹簧；所述连接筋的任一端连接于所述连接环，另一端沿水平方向向所述伸缩缝的中心延伸，且连接于两侧壁上对称布置的连接环的两根所述连接筋的另一端与所述连接弹簧的两端分别连接；所述连接弹簧在无外力作用时处于自然伸展状态；
横向监测部，其包括第一支撑筋、第二支撑筋和监测球；所述第一支撑筋和第二支撑筋均为横断面呈U形的弯曲状设置；所述第一支撑筋和第二支撑筋由开口端相互嵌套，且开口端分别固定连接于位于两侧壁上的所述连接杆的表面，且对称布置于两侧壁上的所述连接杆上的所述第一支撑筋和第二支撑筋相互垂直设置，以在所述第一支撑筋和第二支撑筋的非开口端间形成容置空间；所述监测球为空心的弹性圆球状；所述监测球内放置有压力传感器；所述监测球设置于所述容置空间内，且在无外力作用时所述监测球的直径与所述容置空间的内径相适配；
纵向监测部，其包括红外接收器和红外发射器；所述红外接收器和红外发射器分别选择性设置于对称设置于两侧壁上的锚杆的端部；
缓冲部，其包括弧形支撑板、橡胶垫层和盖板；所述弧形支撑板具有弹性，且以弧面朝上的方式两端分别与所述连接杆的顶面相连接；所述橡胶垫层设置于所述弧形支撑板上方；所述盖板扣合在所述伸缩缝的开口上。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，所述锚杆以伸入所述侧壁内的一端较低，而与所述侧壁表面平齐的一端较高的方式倾斜钉入所述侧壁内。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，所述锚杆与侧壁表面平齐的一端的端面上开设有盲孔，所述红外接收器和红外发射器分别设置于所述盲孔内，且所述红外接收器能够接收到与相应红外接收器对应的红外发射器发射的红外线。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，还包括：
总控室，其包括监控器、显示终端和定位模块；所述定位模块设置于所述监测球内，所述监控器与所述定位模块、压力传感器和显示终端分别连接，所述监控器实时接收由所述压力传感器监测的数据，并进行数据分析，以得到相应位置的伸缩缝的状态，所述显示终端内设置有地图模块，所述显示终端实时接收由所述监控器发送的状态信息，并在所述地图上相应的位置显示所述伸缩缝的状态。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，所述监控器还与所述红外发射器和红外接收器分别连接；所述监控器按照预设的周期控制所述红外发射器和红外接收器开启，并在所述红外接收器接收不到相应的红外发射器发送的红外线时，在所述显示终端显示的地图上进行标记。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，每个所述红外接收器的接收覆盖面积为可调节设置。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，所述容置空间的横向长度随所述第一支撑筋和第二支撑筋的受力情况改变，且在所述伸缩缝处于正常状态时，所述容置空间的最大横向长度与所述伸缩缝的宽度相同，最小横向长度与所述监测球的直径相同。
优选的是，所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，所述盖板包括第一板体、第二板体和具有弹性的连接板；所述连接板设置于所述第一板体和第二板体之间，所述第一板体和第二板体未与所述连接板连接的边缘分别与所述伸缩缝的两侧边缘固定连接。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的公路桥梁伸缩缝监测连接装置中，通过连接杆、连接梁、纵向监测部、横向监测部以及缓冲部的设置，在保证了伸缩缝有效伸缩的前提下，对桥梁或公路在横向或纵向上的形变均能实现实时有效的监控，进而在伸缩缝处发生形变时，能够对桥梁或公路进行及时的修缮，从而保证形成舒适和安全。
通过连接杆上连接连接梁的连接筋和连接弹簧能够使得连接梁随伸缩缝的伸缩发生形变，进而在连接伸缩缝两端的前提下，满足伸缩缝的伸缩要求。
通过由第一支撑筋、第二支撑筋和监测球组成的横向监测部的设置，使得在伸缩缝的正常伸缩时，监测球在第一支撑筋和第二支撑筋组成的容置空间内不会受到挤压，而在伸缩缝过度挤压时，第一支撑筋和第二支撑筋受到挤压，进而发生形变，从而使得容置空间内的监测球受到挤压，监测球内的压力传感器受到挤压，监测的数据发生变化，从而及时提醒相关人员伸缩缝设置的宽度不能满足公路或桥梁的正常伸缩需求；而在伸缩缝过度拉伸时，第一支撑筋和第二支撑筋因相互嵌套同样受到拉伸，从而使得容置空间变小，监测球也会受到挤压，进而通过压力传感器监测数据的变化提醒相关工作人员对伸缩缝进行改进，进而实现对伸缩缝横向上的监控，避免了因伸缩缝过度挤压造成路面鼓包，以及因伸缩缝过度拉伸造成的路面开裂，进而保证了行车的安全和舒适。
通过由红外接收器和红外发射器组成的纵向监测部的设置，使得伸缩缝两侧在发生纵向错位时，及时发现公路或桥梁的形变，而后能够对公路或桥梁进行有效的修缮，进而避免事故发生。
通过缓冲部的设置，车辆经过伸缩缝时，橡胶垫层和弧形支撑板的弹性能够消解车辆向下的荷载，且在伸缩缝发生形变时，弧形支撑板和橡胶垫层能够随之伸缩，进而避免伸缩缝处盖板凹陷或膨出，保证了行车时的平顺度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明提供的公路桥梁伸缩缝监测连接装置的俯视透视图；
图2是本发明提供的公路桥梁伸缩缝监测连接装置的侧视透视图；
图3是本发明提供的横向监测部的结构图；
图4是本发明提供的盖板的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
如图1-图3所示，一种公路桥梁伸缩缝监测连接装置，包括：连接杆1，其沿公路或桥梁的宽度方向水平锚固于所述伸缩缝2的两侧壁上，且两侧壁上的所述连接杆1对称布置；沿所述连接杆1的长度延伸方向间隔均匀的开设有通孔；所述连接杆1通过所述通孔和伸入所述侧壁内的锚杆3与所述伸缩缝2固定连接；两侧壁上的所述连接杆1相对的表面对称设置有连接环4；
连接梁，其包括连接筋5和连接弹簧6；所述连接筋5的任一端连接于所述连接环4，另一端沿水平方向向所述伸缩缝2的中心延伸，且连接于两侧壁上对称布置的连接环4的两根所述连接筋5的另一端与所述连接弹簧6的两端分别连接；所述连接弹簧6在无外力作用时处于自然伸展状态；
横向监测部，其包括第一支撑筋7、第二支撑筋8和监测球9；所述第一支撑筋7和第二支撑筋8均为横断面呈U形的弯曲状设置；所述第一支撑筋7和第二支撑筋8由开口端相互嵌套，且开口端分别固定连接于位于两侧壁上的所述连接杆1的表面，且对称布置于两侧壁上的所述连接杆1上的所述第一支撑筋7和第二支撑筋8相互垂直设置，以在所述第一支撑筋7和第二支撑筋8的非开口端间形成容置空间；所述监测球9为空心的弹性圆球状；所述监测球9内放置有压力传感器10；所述监测球9设置于所述容置空间内，且在无外力作用时所述监测球9的直径与所述容置空间的内径相适配；
纵向监测部，其包括红外接收器11和红外发射器12；所述红外接收器11和红外发射器12分别选择性设置于对称设置于两侧壁上的锚杆3的端部；
缓冲部，其包括弧形支撑板13、橡胶垫层14和盖板15；所述弧形支撑板13具有弹性，且以弧面朝上的方式两端分别与所述连接杆1的顶面相连接；所述橡胶垫层14设置于所述弧形支撑板13上方；所述盖板15扣合在所述伸缩缝2的开口上。
在上述方案中，将连接杆间隔均匀的沿所述伸缩缝的长度方向通过锚杆固定在伸缩缝的两侧壁上，并保证两侧壁上的连接杆对称布置，然后通过连接筋和连接环的连接将连接筋和连接弹簧横向设置在伸缩缝内，并将红外接收器和红外发射器分别安装在锚杆的端部；并调试红外接收器能够接收到红外发射器发射的红外线；第一支撑筋和第二支撑筋相互嵌套，并把监测球放置在第一支撑筋和第二支撑筋之间，通过焊接等连接方式将第一支撑筋和第二支撑筋分别固定在连接杆上，将压力传感器、红外发射器和红外接收器通过沿伸缩缝底部延伸的线缆连接电源；而后将弧形支撑板放置在连接杆上方，并在弧形支撑板上方放置橡胶垫层，最后将盖板固定在伸缩缝的开口上。
通过连接杆、连接梁、纵向监测部、横向监测部以及缓冲部的设置，在保证了伸缩缝有效伸缩的前提下，对桥梁或公路在横向或纵向上的形变均能实现实时有效的监控，进而在伸缩缝处发生形变时，能够对桥梁或公路进行及时的修缮，从而保证形成舒适和安全。
通过连接杆上连接连接梁的连接筋和连接弹簧能够使得连接梁随伸缩缝的伸缩发生形变，进而在连接伸缩缝两端的前提下，满足伸缩缝的伸缩要求。
横向监测部可以在每个伸缩缝内设置2-3个即可实现监测效果，以减少使用成本。通过由第一支撑筋、第二支撑筋和监测球组成的横向监测部的设置，使得在伸缩缝的正常伸缩时，监测球在第一支撑筋和第二支撑筋组成的容置空间内不会受到挤压，而在伸缩缝过度挤压时，第一支撑筋和第二支撑筋受到挤压，进而发生形变，从而使得容置空间内的监测球受到挤压，监测球内的压力传感器受到挤压，监测的数据发生变化，从而及时提醒相关人员伸缩缝设置的宽度不能满足公路或桥梁的正常伸缩需求；而在伸缩缝过度拉伸时，第一支撑筋和第二支撑筋因相互嵌套同样受到拉伸，从而使得容置空间变小，监测球也会受到挤压，进而通过压力传感器监测数据的变化提醒相关工作人员对伸缩缝进行改进，进而实现对伸缩缝横向上的监控，避免了因伸缩缝过度挤压造成路面鼓包，以及因伸缩缝过度拉伸造成的路面开裂，进而保证了行车的安全和舒适。
通过由红外接收器和红外发射器组成的纵向监测部的设置，使得伸缩缝两侧在发生纵向错位时，及时发现公路或桥梁的形变，而后能够对公路或桥梁进行有效的修缮，进而避免事故发生，其中红外接收器和红外发射器可以设置在任意两个相对的锚杆端部，即选择性的设置，并不需要每个锚杆端部均设置，以降低所述监测连接装置的使用成本。
通过缓冲部的设置，车辆经过伸缩缝时，橡胶垫层和弧形支撑板的弹性能够消解车辆向下的荷载，且在伸缩缝发生形变时，弧形支撑板和橡胶垫层能够随之伸缩，进而避免伸缩缝处盖板凹陷或膨出，保证了行车时的平顺度。
一个优选方案中，所述锚杆3以伸入所述侧壁内的一端较低，而与所述侧壁表面平齐的一端较高的方式倾斜钉入所述侧壁内。
在上述方案中，通过将锚杆倾斜的钉入伸缩缝的侧壁内，使得锚杆与侧壁的连接更加稳固，进而加强了连接杆与伸缩缝侧壁连接的紧固性。
一个优选方案中，所述锚杆3与侧壁表面平齐的一端的端面上开设有盲孔，所述红外接收器11和红外发射器12分别设置于所述盲孔内，且所述红外接收器11能够接收到与相应红外接收器11对应的红外发射器12发射的红外线。
在上述方案中，通过将红外接收器和红外发射器设置在锚杆的盲孔内，对红外接收器和发射器形成了一定的保护，且使得红外接收器和红外发射器位置固定，便于安装和调试。
一个优选方案中，还包括：总控室，其包括监控器、显示终端和定位模块；所述定位模块设置于所述监测球9内，所述监控器与所述定位模块、压力传感器10和显示终端分别连接，所述监控器实时接收由所述压力传感器10监测的数据，并进行数据分析，以得到相应位置的伸缩缝2的状态，所述显示终端内设置有地图模块，所述显示终端实时接收由所述监控器发送的状态信息，并在所述地图上相应的位置显示所述伸缩缝2的状态。
在上述方案中，通过总控室内监控器和显示终端的设置，并在监控球内设置定位模块，使得监控器能够远程监控各个伸缩缝的状态，并在显示终端上直观的显示各个伸缩缝的状态，以便于相关人员及时了解各个伸缩缝的状态。
一个优选方案中，所述监控器还与所述红外发射器12和红外接收器11分别连接；所述监控器按照预设的周期控制所述红外发射器12和红外接收器11开启，并在所述红外接收器11接收不到相应的红外发射器12发送的红外线时，在所述显示终端显示的地图上进行标记。
在上述方案中，通过将不能接收到红外发射器发射的红外线的红外接收器在地图上进行标记，使得相关人员能够及时了解相应的伸缩缝发生了纵向形变，进而对该伸缩缝处的公路或桥梁进行及时的修缮。
一个优选方案中，每个所述红外接收器11的接收覆盖面积为可调节设置。
在上述方案中，通过设置红外接收器的接收覆盖面积可调节，使得针对不同的伸缩缝工作人员可以灵活的设置允许的纵向形变，进而方便了所述监测连接装置的使用。
一个优选方案中，所述容置空间的横向长度随所述第一支撑筋7和第二支撑筋8的受力情况改变，且在所述伸缩缝2处于正常状态时，所述容置空间的最大横向长度与所述伸缩缝2的宽度相同，最小横向长度与所述监测球9的直径相同。
在上述方案中，通过设置容置空间在伸缩缝处于正常状态时的横向长度，进而使得在伸缩缝处于非正常状态时，监测球能够敏感的发生形变，进而对伸缩缝进行准确的监测。
如图4所示，一个优选方案中，所述盖板15包括第一板体16、第二板体17和具有弹性的连接板18；所述连接板18设置于所述第一板体16和第二板体17之间，所述第一板体16和第二板体17未与所述连接板18连接的边缘分别与所述伸缩缝2的两侧边缘固定连接。
在上述方案中，通过设置盖板有第一板体第二板体和连接板组成，使得盖板能够适应伸缩缝的形变，避免伸缩缝表面凹陷或鼓胀，保证了行车的平顺度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，包括：
连接杆，其沿公路或桥梁的宽度方向水平锚固于所述伸缩缝的两侧壁上，且两侧壁上的所述连接杆对称布置；沿所述连接杆的长度延伸方向间隔均匀的开设有通孔；所述连接杆通过所述通孔和伸入所述侧壁内的锚杆与所述伸缩缝固定连接；两侧壁上的所述连接杆相对的表面对称设置有连接环；
连接梁，其包括连接筋和连接弹簧；所述连接筋的任一端连接于所述连接环，另一端沿水平方向向所述伸缩缝的中心延伸，且连接于两侧壁上对称布置的连接环的两根所述连接筋的另一端与所述连接弹簧的两端分别连接；所述连接弹簧在无外力作用时处于自然伸展状态；
横向监测部，其包括第一支撑筋、第二支撑筋和监测球；所述第一支撑筋和第二支撑筋均为横断面呈U形的弯曲状设置；所述第一支撑筋和第二支撑筋由开口端相互嵌套，且开口端分别固定连接于位于两侧壁上的所述连接杆的表面，且对称布置于两侧壁上的所述连接杆上的所述第一支撑筋和第二支撑筋相互垂直设置，以在所述第一支撑筋和第二支撑筋的非开口端间形成容置空间；所述监测球为空心的弹性圆球状；所述监测球内放置有压力传感器；所述监测球设置于所述容置空间内，且在无外力作用时所述监测球的直径与所述容置空间的内径相适配；
纵向监测部，其包括红外接收器和红外发射器；所述红外接收器和红外发射器分别选择性设置于对称设置于两侧壁上的锚杆的端部；
缓冲部，其包括弧形支撑板、橡胶垫层和盖板；所述弧形支撑板具有弹性，且以弧面朝上的方式两端分别与所述连接杆的顶面相连接；所述橡胶垫层设置于所述弧形支撑板上方；所述盖板扣合在所述伸缩缝的开口上。
2.如权利要求1所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，所述锚杆以伸入所述侧壁内的一端较低，而与所述侧壁表面平齐的一端较高的方式倾斜钉入所述侧壁内。
3.如权利要求1所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，所述锚杆与侧壁表面平齐的一端的端面上开设有盲孔，所述红外接收器和红外发射器分别设置于所述盲孔内，且所述红外接收器能够接收到与相应红外接收器对应的红外发射器发射的红外线。
4.如权利要求1所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，还包括：
总控室，其包括监控器、显示终端和定位模块；所述定位模块设置于所述监测球内，所述监控器与所述定位模块、压力传感器和显示终端分别连接，所述监控器实时接收由所述压力传感器监测的数据，并进行数据分析，以得到相应位置的伸缩缝的状态，所述显示终端内设置有地图模块，所述显示终端实时接收由所述监控器发送的状态信息，并在所述地图上相应的位置显示所述伸缩缝的状态。
5.如权利要求4所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，所述监控器还与所述红外发射器和红外接收器分别连接；所述监控器按照预设的周期控制所述红外发射器和红外接收器开启，并在所述红外接收器接收不到相应的红外发射器发送的红外线时，在所述显示终端显示的地图上进行标记。
6.如权利要求1所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，每个所述红外接收器的接收覆盖面积为可调节设置。
7.如权利要求1所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，所述容置空间的横向长度随所述第一支撑筋和第二支撑筋的受力情况改变，且在所述伸缩缝处于正常状态时，所述容置空间的最大横向长度与所述伸缩缝的宽度相同，最小横向长度与所述监测球的直径相同。
8.如权利要求1所述的公路桥梁伸缩缝监测连接装置，其中，所述盖板包括第一板体、第二板体和具有弹性的连接板；所述连接板设置于所述第一板体和第二板体之间，所述第一板体和第二板体未与所述连接板连接的边缘分别与所述伸缩缝的两侧边缘固定连接。
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