CN111780713A - 一种桥梁及倾角检测装置 - Google Patents

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杨俊鹏
李洋
石磊
王礼友
储卫玲
刘颖
黄淮
张灿
王育非
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Abstract

本发明涉及一种桥梁及倾角检测装置，倾角检测装置包括悬吊配重部件和用于与梁体连接的装置底座，装置底座、悬吊配重部件上下布置，装置底座与悬吊配重部件之间串连有十字轴连接器，十字轴连接器具有轴线沿前后方向延伸的第一转动轴和轴线沿左右方向延伸的第二转动轴，倾角检测装置还包括用于检测第一转动轴转动角度的第一角度传感器和用于检测第二转动轴转动角度的第二角度传感器。本发明提供了一种用于对梁体左右倾角和前后倾角进行检测的倾角检测装置。

Description

一种桥梁及倾角检测装置
技术领域
本发明涉及一种桥梁安全技术领域中的倾角检测装置及使用该倾角检测装置的桥梁。
背景技术
新建桥梁和进行了加固或改建后的桥梁，需要通过荷载试验来检验桥梁结构的正常使用状态和承载能力是否符合设计要求。
其中梁体相对桥墩的姿态变化是对桥梁承载能力的重要体现，比如说有载荷时，梁体相对桥墩的前后倾角、左右倾角等，都体现着桥梁的安全性能。现有技术中往往通过在桥墩与梁体之间设置多个分散的传感器来实现对梁体相对桥墩姿态的检测，多个传感器较为分散，增加设置难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于对梁体左右倾角和前后倾角进行检测的倾角检测装置；本发明的目的还在于提供一种使用该倾角检测装置的桥梁。
为解决上述技术问题，本发明中倾角检测装置的技术方案如下：
倾角检测装置，包括悬吊配重部件和用于与梁体连接的装置底座，装置底座、悬吊配重部件上下布置，装置底座与悬吊配重部件之间串连有十字轴连接器，十字轴连接器具有轴线沿前后方向延伸的第一转动轴和轴线沿左右方向延伸的第二转动轴，倾角检测装置还包括用于检测第一转动轴转动角度的第一角度传感器和用于检测第二转动轴转动角度的第二角度传感器。
第一转动轴的轴线与第二转动轴的轴线上下间隔布置或者相交设置。
装置底座包括支座本体，支座本体上端具有用于与梁体底部粘接相连的粘接连接面，支座本体上设置有储胶囊，储胶囊的上端高于粘接连接面而用于梁体底部挤压，储胶囊上连接有用于向所述粘接连接面送胶液的胶液通道，胶液通道上设置有可破裂膜。
所述胶液通道包括位于所述粘接连接面上的胶液出孔和连接所述胶液出孔与储胶囊的连接通道。
胶液出孔为上小下大的大肚孔，可破裂膜设置于所述胶液出孔的孔口处。
支座本体上转动装配有顶推偏心轮，支座本体还设置有驱动顶推偏心轮转动的驱动电机，顶推偏心轮具有用于与梁体底部顶推配合以使得粘接连接面与所述梁体底部分离的顶推面，顶推偏心轮在转动过程中具有位置低于所述粘接连接面的低位和位置高于所述粘接连接面而实现顶推面与梁体底部顶推配合的高位。
本发明中桥梁的技术方案为：桥梁，包括梁体，梁体的底部固定有倾角检测装置，倾角检测装置包括悬吊配重部件和用于与梁体连接的装置底座，装置底座、悬吊配重部件上下布置，装置底座与悬吊配重部件之间串连有十字轴连接器，十字轴连接器具有轴线沿前后方向延伸的第一转动轴和轴线沿左右方向延伸的第二转动轴，倾角检测装置还包括用于检测第一转动轴转动角度的第一角度传感器和用于检测第二转动轴转动角度的第二角度传感器。
第一转动轴的轴线与第二转动轴的轴线上下间隔布置或者相交设置。
装置底座包括支座本体，支座本体上端具有用于与梁体底部粘接相连的粘接连接面，支座本体上设置有储胶囊，储胶囊的上端高于粘接连接面而用于梁体底部挤压，储胶囊上连接有用于向所述粘接连接面送胶液的胶液通道，胶液通道上设置有可破裂膜。
所述胶液通道包括位于所述粘接连接面上的胶液出孔和连接所述胶液出孔与储胶囊的连接通道。
胶液出孔为上小下大的大肚孔，可破裂膜设置于所述胶液出孔的孔口处。
支座本体上转动装配有顶推偏心轮，支座本体还设置有驱动顶推偏心轮转动的驱动电机，顶推偏心轮具有用于与梁体底部顶推配合以使得粘接连接面与所述梁体底部分离的顶推面，顶推偏心轮在转动过程中具有位置低于所述粘接连接面的低位和位置高于所述粘接连接面而实现顶推面与梁体底部顶推配合的高位。
本发明的有益效果为：使用时，将倾角检测装置固定于梁体的底部，悬吊配重部件在重力的作用下，保持竖直姿态，当梁体发生左右翻转倾角时，第一转动轴转动，其转动角度可以被第一角度传感器测得；当梁体发生前后翻转时，第二转动轴转动，其转动角度可以被的人角度传感器测得。也就是说一个倾角检测装置可以同时检测梁体的左右倾角和前后倾角，产品集成化程度高，更容易安装设置。
附图说明
图1是本发明中倾角检测装置的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中的A处放大图；
图3是倾角检测装置与无人机的配合示意图；
图4是倾角检测装置与梁体的配合示意图。
具体实施方式
本发明中桥梁的实施例如图1~4所示：包括梁体1，梁体1的底部固定有倾角检测装置25，倾角检测装置包括悬吊配重部件26和与梁体连接的装置底座2，悬吊配重部件26依靠重力保持竖直姿态，装置底座2、悬吊配重部件26上下布置，装置底座与悬吊配重部件之间串连有十字轴连接器，十字轴连接器具有轴线沿前后方向延伸的第一转动轴28和轴线沿左右方向延伸的第二转动轴27，第二转动轴27与悬吊配重部件26转动配合，倾角检测装置还包括用于检测第一转动轴28转动角度的第一角度传感器（图中未示出）和用于检测第二转动轴27转动角度的第二角度传感器（图中未示出），在本实施例中，第一转动轴的轴线与第二转动轴的轴线相交设置。
装置底座2包括支座本体34，支座本体34的上端面为用于与梁体底面粘接相连的粘接连接面11。支座本体的左肩部和右肩部设置有安装槽7，各安装槽中均设置有用于储存胶液的储胶囊8，储胶囊8的上端高于粘接连接面11而用于被梁体底面挤压，储胶囊上连接有胶液通道，胶液通道包括位于粘接连接面上的胶液出孔10和连接胶液出孔10与储胶囊8的连接通道12，胶液出孔10为上小下大的大肚孔，胶液通道上设置有可破裂膜9，本实施例中可破裂膜9设置于胶液出孔10的孔口处。本实施例中，胶液出孔10有两组，每个胶液出孔组均包括多个胶液出孔，同一个胶液出孔组中的各胶液出孔通过连接通道12与对应储胶囊相连。
安装槽7中还转动安装有顶推偏心轮6，顶推偏心轮由电机驱动，顶推偏心轮具有用于与梁体底面顶推配合以使得粘接连接面与梁体底面分离的顶推面21，顶推偏心轮6在转动过程中具有位置低于所述粘接连接面的低位和位置高于所述粘接连接面而实现顶推面与被测量件顶推配合的高位。图1所示角度，左侧的顶推偏心轮6顺时针转动、右侧的顶推偏心轮逆时针转动可以实现将装置底座由梁体底面顶推脱离。胶液出孔10为上小下大的大肚孔结构，可破裂膜9设置于胶液出孔10的孔口处，这样一方面有助于可破裂膜被压力撕破，另外胶液固化后，固化的胶液即粘接结构充满胶液出孔和粘结连接面上，固化的胶液装置底座之间除了粘接力之外还有上小下大结构的挡止力，倾角检测装置由梁体底部脱离时，粘接结构随装置底座一起由梁体底面脱离，避免梁体底面有粘接结构残余而需要再次高空作业清理的问题。
实际的桥梁中，有很多桥梁的下侧都是水，无法设置常规的地面升降机构，无法将工作人员送至桥梁的底部，有些地方即使能够设置升降机构，高空作业也是对工作人员心理的一种挑战。本发明中为了彻底解放工作人员，将装置底座和悬锤支座的涂胶固定和拆除均设置成自动模式，这样就可以借助一些顶升机构来完成倾角检测装置和悬锤的安装。比如说通过无人机17来将装置底座固定于梁体19的底部，在无人机的壳体18顶部放置一个支撑架16，支撑架的顶部有定位凹槽22，将装置底座置于定位凹槽22中，无人机带着整个倾角检测装置向上飞，直至粘接连接面与梁体的底面接触，此过程中，储胶囊被压迫，连接通道内的胶液压力增大，可破裂膜被挤破，胶液经孔口处流向整个粘接连接面，从而保证粘接连接面与梁体底部的固定，胶液出孔为大肚孔一方面可以保证可破裂膜被顺利挤破，另外在胶液固化后，胶液与大肚孔形成了一种挡止结构，可保证装置底座与梁体的固定强度，胶液优先选用快干胶，对于胶液而言，只需无人机顶推5~30秒，胶液就可以达到固化强度的85%，随后无人机可以撤离，静置一天后，可以达到胶液固化强度的100%。当检测结束后，电机驱动顶推偏心轮转动，顶推偏心轮顶推梁体从而实现装置底座与梁体的分离，倾角检测装置掉落，可以通过网兜接住倾角检测装置，防止倾角检测装置摔坏，或者先用无人机承接住倾角检测装置，顶推偏心轮再动作，将倾角检测装置由梁体上顶脱。
在本发明的其它实施例中，顶推偏心轮也可以不设置于安装槽中，比如将顶推偏心轮设置于支座本体的侧面；胶液通道也可以仅设置于储胶囊上，比如说储胶囊上设置有出胶孔，可破裂膜设置于出胶孔处，该出胶孔构成胶液通道，当储胶囊被挤压时，可破裂膜被压破，胶液经出胶孔喷向粘接连接面；十字轴连接器的第一转轴、第二转动轴还可以上下间隔布置。
倾角检测装置的实施例如图1~4所示，倾角检测装置的具体结构与上述各桥梁实施例中的倾角检测装置相同，在此不再详述。

Claims (7)

1.倾角检测装置，其特征在于：包括悬吊配重部件和用于与梁体连接的装置底座，装置底座、悬吊配重部件上下布置，装置底座与悬吊配重部件之间串连有十字轴连接器，十字轴连接器具有轴线沿前后方向延伸的第一转动轴和轴线沿左右方向延伸的第二转动轴，倾角检测装置还包括用于检测第一转动轴转动角度的第一角度传感器和用于检测第二转动轴转动角度的第二角度传感器。
2.根据权利要求1所述的倾角检测装置，其特征在于：第一转动轴的轴线与第二转动轴的轴线上下间隔布置或者相交设置。
3.根据权利要求1或2所述的倾角检测装置，其特征在于：装置底座包括支座本体，支座本体上端具有用于与梁体底部粘接相连的粘接连接面，支座本体上设置有储胶囊，储胶囊的上端高于粘接连接面而用于梁体底部挤压，储胶囊上连接有用于向所述粘接连接面送胶液的胶液通道，胶液通道上设置有可破裂膜。
4.根据权利要求3所述的倾角检测装置，其特征在于：所述胶液通道包括位于所述粘接连接面上的胶液出孔和连接所述胶液出孔与储胶囊的连接通道。
5.根据权利要求4所述的倾角检测装置，其特征在于：胶液出孔为上小下大的大肚孔，可破裂膜设置于所述胶液出孔的孔口处。
6.根据权利要求3所述的倾角检测装置，其特征在于：支座本体上转动装配有顶推偏心轮，支座本体还设置有驱动顶推偏心轮转动的驱动电机，顶推偏心轮具有用于与梁体底部顶推配合以使得粘接连接面与所述梁体底部分离的顶推面，顶推偏心轮在转动过程中具有位置低于所述粘接连接面的低位和位置高于所述粘接连接面而实现顶推面与梁体底部顶推配合的高位。
7.一种桥梁，包括梁体，其特征在于：梁体的底部固定有如权利要求1~6任意一项所述的倾角检测装置。
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