CN111366318A - 用于土木工程桥梁安全检测的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于土木工程桥梁安全检测的测试装置，主要涉及桥梁测量领域。包括两个支撑架，支撑架的顶端固定有云台，云台上球关节连接有关节球，关节球下方设有带配重块的延长杆，关节球的顶端固定横杆，横杆用于安装安装基准仪和定位仪，所述定位仪包括向上直立延伸的靶板，所述靶板上设置靶心，所述靶板对称的固定在横杆的两端；所述基准仪包激光测距头，所述激光测距头对称的固定在横杆的两端，其测试头的测量中心间距与靶心的间距相一致。本发明的有益效果在于：它能够获得稳定的应变片位置数据。

Description

用于土木工程桥梁安全检测的测试装置

技术领域

本发明涉及桥梁测量领域，具体是用于土木工程桥梁安全检测的测试装置。

背景技术

桥梁作为我国的大型基建工程，肩负着保持交通的重要功能，其安全性非常重要。随着大型桥梁工程建设规模和速度的快速增长，各种桥梁工程事故也不可避免地有所增加，桥梁结构变形监测工作就显得愈加重要。随着量测技术手段的不断进步，桥梁变形监测方法也日趋多样。但是常用的方法仍然以应变片为主流技术。

基于上述技术，对桥梁的贴应变片，基于此获得变形数据的基本方法下，如何精确的获得所贴应变片的精确位置，就成为后续获得应变数据的准确性保证。

现有的对应变片位置数据的确定，主要依靠基础的测量工具获得，实现不了向某个方向平行推移获得准确位置的要求，这就给后续的数据获得埋下隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供用于土木工程桥梁安全检测的测试装置，它能够获得稳定的应变片位置数据，为测量桥梁的应变变形打下坚实的基础。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

用于土木工程桥梁安全检测的测试装置，包括两个支撑架，两个所述支撑架上分别安装基准仪和定位仪；

所述支撑架的顶端固定有云台，所述云台上居中的设有球座，所述球座内设有球形腔，所述球形腔的顶部设有上开口，底部设有下开口，所述球形腔内设有与其球关节连接关节球，所述关节球的顶端设有安装柱，所述安装柱向上延伸通过上开口穿出暴露在球形腔的上方，用于安装基准仪或定位仪，所述关节球的底端设有向下延伸的延长杆，所述延长杆的底部设有配重块，所述延长杆的底端设有激光头，所述激光头的射线方向指向下方，射线方向与延长杆的长度方向一致，所述安装柱的顶端固定有相对其对称的横杆，所述横杆的中央设有水平仪，

所述定位仪包括向上直立延伸的靶板，所述靶板上设置靶心，所述靶板对称的固定在横杆的两端；

所述基准仪包激光测距头，所述激光测距头对称的固定在横杆的两端，其测试头的测量中心间距与靶心的间距相一致。

所述球座上设置通孔，所述通孔内贯穿有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的内端用于对球关节锁紧限位，所述锁紧螺栓的外端设有旋钮。

所述云台的周侧铰接有三个上支架，所述上支架包括安装块、上光杆、第一固定台，所述中支架：包括第二固定台、中光杆、第三固定台，所述下支架包括下光杆、支撑脚，

所述云台为正六边形，所述云台的三条不相邻的侧面上设置安装槽，所述安装块为“凸”型结构，其中部凸起的部分与安装槽的侧壁通过转轴铰接，所述安装块的底部与上光杆的顶端固定连接，所述上光杆位于安装块的外侧边缘对称设置，所述第一固定台为条形件，所述第一固定台的顶面的两端分别与上光杆的底端固定连接，所述第一固定台上上下贯穿的设有两个左右对称的第一过孔；

所述中光杆为两根，分别贯穿两个第一过孔且二者滑动配合，所述中光杆并列的设置于上光杆的里侧，所述中光杆的顶端与第二固定台的底面固定连接，所述第二固定台的左右两端上下贯穿的设有两个左右对称的第二过孔，所述第二过孔用于使上光杆贯穿并实现二者的滑动配合，所述中光杆的底端对称的固定在第三固定台顶面，所述第三固定台的中央设有第二过孔；

所述下光杆的顶端与第一固定台的底面中央固定连接，所述下光杆的底部贯穿第二过孔且实现二者的上下滑动配合，所述支撑脚固定在下光杆的底端。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

在桥梁的一端，启示测试位置(第一个应变片)的对应位置确定好后，在地面标记，将基准仪展开架设在启示标记的上方，通过调整位置，让激光点打在标记上，从而获得基准仪与标记位置的上下对应关系，对应效果非常精确。

将定位仪沿着桥梁方向进行移动，至测量位置，架设好后，通过与基准仪之间的反馈关系，让激光测距头对准靶心，并根据预设应变片之间的距离，结合激光测距头所获得的靶心距离数据，对调整定位仪进行微调。当激光测距头所获得的靶心距离数据与预设应变片之间的距离对应精确无误后，锁定关节球，并对定位仪下方的激光点进行标记，即获得精确的应变片的精确位置数据。为后续检测桥梁变形并获得精准变形数据打下坚实的基础。

附图说明

附图1是本发明的结构立体示意图。

附图2是本发明的结构立体示意图。

附图3是本发明的结构立体示意图。

附图4是本发明的结构立体示意图。

附图5是本发明的A部放大图。

附图中所示标号：

1、云台；2、安装块；3、上光杆；4、第一固定台；5、第二固定台；6、中光杆；7、第三固定台；8、下光杆；9、支撑脚；10、球座；11、关节球；12、延长杆；13、配重块；14、激光头；15、横杆；16、水平仪；17、靶板；18、激光测距头。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例：用于土木工程桥梁安全检测的测试装置

基于对应变片位置数据的确定的精确需求，设计本测试装置为两个独立的一起，配合进行使用，从而获得准确的位置数据，两个设备分别是：基准仪和定位仪，以及专门用于安装两个仪器的支撑架。

所述支撑架包括云台，所述云台为正六边形，所述云台的周侧铰接有三个上支架，上支架包括安装块2、上光杆3(一对)、第一固定台4，Ⅱ字型矩形框架结构；上支架上伸缩滑动配合有中支架，中支架包括第二固定台5、中光杆6(一对)、第三固定台7，Ⅱ字型矩形框架结构；中支架上滑动配合下支架，下支架包括下光杆8、支撑脚9，Ⅰ字结构；

具体配合方面：所述云台的三条不相邻的侧面上设置安装槽，所述安装块2为“凸”型结构，其中部凸起的部分与安装槽的侧壁通过转轴铰接，所述安装块2的底部与上光杆3的顶端固定连接，所述上光杆3位于安装块2的外侧边缘对称设置，所述第一固定台4为条形件，所述第一固定台4的顶面的两端分别与上光杆3的底端固定连接，所述第一固定台4上上下贯穿的设有两个左右对称的第一过孔；

所述中光杆6为两根，分别贯穿两个第一过孔且二者滑动配合，所述中光杆6并列的设置于上光杆3的里侧，所述中光杆6的顶端与第二固定台5的底面固定连接，所述第二固定台5的左右两端上下贯穿的设有两个左右对称的第二过孔，所述第二过孔用于使上光杆3贯穿并实现二者的互动配合，所述中光杆6的底端对称的固定在第三固定台7顶面，所述第三固定台7的中央设有第二过孔；

所述下光杆8的顶端与第一固定台4的底面中央固定连接，所述下光杆8的底部贯穿第二过孔且实现二者的上下滑动配合，所述支撑脚9固定在下光杆8的底端。

所述云台的中央设有球座10，所述球座10内设有球形腔，所述球形腔的顶部设有上开口，底部设有下开口，所述球形腔内设有与其球关节连接关节球11，所述关节球11的顶端设有安装柱，所述安装柱向上延伸通过上开口穿出暴露在球形腔的上方，用于安装基准仪或定位仪，所述关节球11的底端设有向下延伸的延长杆12，所述延长杆12的底部设有配重块13，用于通过重力，结合球关节的转动使得顶部安装的基准仪或定位仪获得自平衡，所述延长杆12的底端设有激光头14，所述激光头14的射线方向指向下方，射线方向与延长杆12的长度方向一致，故通过配重块13，可以获得上下相对所在地的相对底面的竖直自平衡，并获得上部设备(基准仪或定位仪)与对应点(下方激光点)的相对应关系。

所述球座10上设置通孔，所述通孔内贯穿有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的内端用于对球关节锁紧限位，所述锁紧螺栓的外端设有旋钮，此结构用于对球关节的滚动进行限位锁定，使关节球11固定在球座10内。便于进一步的调整精度并对关节球11锁定，防止由于细微震动对激光对点的误差影响。

在具体的安装结构上，安装柱的顶端固定有相对其对称的横杆15，所述横杆15的中央设有XL-MT02金属水平仪16，所述水平仪16用于配合精调，所述横杆15的两端用于安装基准仪或定位仪。

所述定位仪包括与横杆15两端固定安装的抱箍，抱箍通过螺栓紧固固定，抱箍的顶端端面上固定的设有夹持架，所述夹持架上固定有向上直立延伸的靶板17，所述靶板17上设置靶心。两个靶板17所在平面重合；

所述基准仪包括与横杆15两端固定安装的抱箍，抱箍通过螺栓紧固固定，抱箍的顶端端面上固定的设有抱箍架，所述抱箍架上通过螺栓固定有激光测距头18，所述激光测距头18用于对标靶心并获得与之的距离。

上述装置的使用方法是，在桥梁的一端，启示测试位置(第一个应变片)的对应位置确定好后，在地面标记，将基准仪展开架设在启示标记的上方，通过调整位置，让激光点打在标记上，从而获得基准仪与标记位置的上下对应关系，对应效果非常精确。

将定位仪沿着桥梁方向进行移动，至测量位置，架设好后，通过与基准仪之间的反馈关系，让激光测距头18对准靶心，并根据预设应变片之间的距离，结合激光测距头18所获得的靶心距离数据，对调整定位仪进行微调。当激光测距头18所获得的靶心距离数据与预设应变片之间的距离对应精确无误后，锁定关节球11，并对定位仪下方的激光点进行标记，即获得精确的应变片的精确位置数据。为后续检测桥梁变形并获得精准变形数据打下坚实的基础。

Claims (3)

1.用于土木工程桥梁安全检测的测试装置，其特征在于，包括两个支撑架，两个所述支撑架上分别安装基准仪和定位仪；

所述支撑架的顶端固定有云台，所述云台上居中的设有球座，所述球座内设有球形腔，所述球形腔的顶部设有上开口，底部设有下开口，所述球形腔内设有与其球关节连接关节球，所述关节球的顶端设有安装柱，所述安装柱向上延伸通过上开口穿出暴露在球形腔的上方，用于安装基准仪或定位仪，所述关节球的底端设有向下延伸的延长杆，所述延长杆的底部设有配重块，所述延长杆的底端设有激光头，所述激光头的射线方向指向下方，射线方向与延长杆的长度方向一致，所述安装柱的顶端固定有相对其对称的横杆，所述横杆的中央设有水平仪，

所述定位仪包括向上直立延伸的靶板，所述靶板上设置靶心，所述靶板对称的固定在横杆的两端；

所述基准仪包激光测距头，所述激光测距头对称的固定在横杆的两端，其测试头的测量中心间距与靶心的间距相一致。

2.根据权利要求1所述用于土木工程桥梁安全检测的测试装置，其特征在于，所述球座上设置通孔，所述通孔内贯穿有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的内端用于对球关节锁紧限位，所述锁紧螺栓的外端设有旋钮。

3.根据权利要求1所述用于土木工程桥梁安全检测的测试装置，其特征在于，所述云台的周侧铰接有三个上支架，所述上支架包括安装块、上光杆、第一固定台，所述中支架：包括第二固定台、中光杆、第三固定台，所述下支架包括下光杆、支撑脚，

所述云台为正六边形，所述云台的三条不相邻的侧面上设置安装槽，所述安装块为“凸”型结构，其中部凸起的部分与安装槽的侧壁通过转轴铰接，所述安装块的底部与上光杆的顶端固定连接，所述上光杆位于安装块的外侧边缘对称设置，所述第一固定台为条形件，所述第一固定台的顶面的两端分别与上光杆的底端固定连接，所述第一固定台上上下贯穿的设有两个左右对称的第一过孔；

所述中光杆为两根，分别贯穿两个第一过孔且二者滑动配合，所述中光杆并列的设置于上光杆的里侧，所述中光杆的顶端与第二固定台的底面固定连接，所述第二固定台的左右两端上下贯穿的设有两个左右对称的第二过孔，所述第二过孔用于使上光杆贯穿并实现二者的滑动配合，所述中光杆的底端对称的固定在第三固定台顶面，所述第三固定台的中央设有第二过孔；

所述下光杆的顶端与第一固定台的底面中央固定连接，所述下光杆的底部贯穿第二过孔且实现二者的上下滑动配合，所述支撑脚固定在下光杆的底端。

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