CN113235403A - 一种桥梁智能辅助支撑保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁智能辅助支撑保护系统及方法，属于高架桥安全防护技术领域，该系统包括设置在桥梁底部相邻桥墩之间的支撑脚，支撑脚为N根，其中N≧2，支撑脚垂直于桥梁，N根支撑脚分成两组，其中第一组支撑脚的端部与桥梁的一侧铰接，第二组支撑脚的端部与桥梁的另一侧铰接，支撑脚的主体通过旋转驱动机构与桥梁相连接，桥梁上设有控制器，桥梁的起始端设有检测汽车重量的检测器，控制器能够根据检测器采集的信息控制旋转驱动机构将支撑脚旋转至垂直于桥面状态，且与地面相接触实现对桥梁的辅助支撑。

Description

一种桥梁智能辅助支撑保护系统及方法

技术领域

本发明属于高架桥安全防护技术领域，具体是涉及一种桥梁智能辅助支撑保护系统及方法。

背景技术

随着城市经济的发展，对交通承载力的要求越来越高。高架桥的修建大大的提高了城市中的车流速度，提高了交通运输效率。独墩高架桥桥墩体积小，造型美观，在城市高架桥建设中得到很多应用。但是由于高架桥整体宽度较大，而桥墩尺寸较小，如果在高架桥上行驶有严重超载车辆，该车辆行驶到没有桥墩的地方，由于高架桥的底部没有支撑，高架桥的所承受的压力过大，很有可能产生高架桥倾覆的危险，对高架桥上及桥下的车辆及行人的安全造成了极大的威胁。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种桥梁智能辅助支撑保护系统及方法。

本发明实施例提供了一种桥梁智能辅助支撑保护系统，该系统包括设置在桥梁底部相邻桥墩之间的支撑脚，支撑脚为N根，其中N≧2，支撑脚垂直于桥梁，N根支撑脚分成两组，其中第一组支撑脚的端部与桥梁的一侧铰接，第二组支撑脚的端部与桥梁的另一侧铰接，支撑脚的主体通过旋转驱动机构与桥梁相连接，桥梁上设有控制器，桥梁的起始端设有检测汽车重量的检测器，控制器能够根据检测器采集的信息控制旋转驱动机构将支撑脚旋转至垂直于桥面状态，且与地面相接触实现对桥梁的辅助支撑。

进一步地，在所述桥梁的底部设有混凝土墩座，混凝土墩座固定在地面上，支撑脚在旋转之后能够与支撑在所述混凝土墩座上。

进一步地，所述混凝土墩座上涂有反光醒目涂料。

进一步地，支撑脚的底部设有橡胶垫。

进一步地，在所述混凝土墩座的两侧沿着支撑脚旋转的方向上设有防护栏。

进一步地，在所述桥梁的底部设有用于夹持固定支撑脚端部的一对夹持臂，所述一对夹持臂通过液压系统控制实现旋转，且所述液压系统与控制器相连接。

进一步地，所述检测器包括设置在桥梁上单个车道上的称重传感器检测区，所述称重称重传感器检测区包括多根沿着车道方向间隔排布的矩形区域，所述矩形内均匀设有若干个传感器，且这些传感器固定在一起。

进一步地，控制器设置在桥梁的底部，同时在所述桥梁的底部还设有警报系统，所述控制器与警报系统相连接。

进一步地，在所述桥梁的底部安装支撑梁两侧行驶路面上设有备用红灯灯，所述红绿灯与所述控制器相连接。

本发明实施例还提供了基于上述任一项所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统的支撑保护方法，该方法包括如下过程：

当桥梁的起始端的检查器检测到有有超过预设重量的车辆行驶过后；会发送指令给桥梁上的控制器；

桥梁上的控制器收到所述指令后，控制桥梁底部两侧的支撑脚开始旋转至于地面垂直的状态；

当超载的车辆行驶过后，所述控制器通过旋转驱动系统控制所述撑脚恢复到与地面相平行的状态。

进一步地，桥梁上的控制器收到所述指令后，会在预设的时间后控制强梁底部的两侧行驶路上备用红灯亮起，当超载的车辆行驶过安装有撑脚位置时候，且桥梁底座的撑脚恢复到最初位置的时候，控制红灯熄灭。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的桥梁辅助支撑系统，通过设置在桥梁的起始端设置检测汽车重量的检测系统，当检测到严重超载的汽车时，会通过桥梁上的控制器控制桥梁底部相邻的桥墩之间的支撑脚进行旋转与地面接触，起到辅助桥梁支撑的作用，这样防止桥身因为承受超载车辆的多大载荷而发生倾覆，减少对桥梁的桥身破坏，从而防止对下方车辆及行人的安全造成威胁。

附图说明

图1为本实施例提供的桥梁底部支撑脚工作状态的结构图；

图2为本实施例提供的桥梁底部支撑脚处于非工作状态的结构图；

图3为本实施例提供的桥梁底部用于固定支撑脚的夹持臂结构图；

图4为本实施例提供的检测系统的分布图。

图中：1、伸缩液压缸，2、旋转轴，3、支撑脚、4、橡胶垫，5、混凝土墩座，6、警报系统，7、控制系统，8、液压系统，9、检测系统，91、矩形检测区域，10、夹持臂，10-1旋转液压缸。

具体实施方式

如图1-图2所示，本公开实施例提供了一种桥梁智能辅助支撑保护系统，通常城市中相对比较矮的高架桥底部通过桥墩来支撑，在桥底下相邻的桥墩之间一般会设置行驶车道供行人或者车辆通过，该保护系统主要包括设置在桥梁11底部相邻桥墩之间一对支撑脚3，这两个支撑脚分别固定在桥梁底部的左右两侧，其中左边的支撑脚的左端通过旋转轴旋转固定在桥梁的底部，右边的支撑脚的右端通过也是通过旋转轴固定在桥梁的底部，这两个支撑脚交错分布，且都垂直于所述桥梁。

如图1和图3所示，所述支撑脚的一端通过转轴2旋转设置在桥梁的底部，另一端通过设置在桥梁底部的夹持臂10实现桥梁的固定，当支撑脚不工作的时候，支撑脚的底部通过夹持臂10固定柱，这样支撑脚与桥梁的表面相平行，这样就不会影响桥梁底部路人和汽车的行走。

为了实现桥梁的旋转，在所述桥梁的主体通过伸缩液压缸1固定在桥梁的底部，其中伸缩液压缸1的一端与桥梁的底部铰接，另一端与支撑脚的主体铰接，这样通过控制伸缩液压缸的伸缩能够控制支撑脚的旋转。

本实施例中的夹持机构包括一对弧形夹持臂10，该弧形夹持臂的顶部连接旋转液压缸10-1，通过旋转液压缸控制弧形夹持臂的旋转，所述支撑脚放置在两个弧形夹持臂之间，通过这两个弧形夹持臂来支撑撑脚的端部,这样防止当撑脚长时间不工作时，伸缩液压缸1长时间受力。

如图3所示，本实施例中两个弧形夹持臂相对接的一端，其中一个夹持臂上设有一个凸起，另一个夹持臂上设有能够容纳所述凸起的凹槽，当两个夹持臂对接的时候，所述凸起正好可以卡入到所述凹槽内。

进一步地，所述弧形夹持臂10与支撑脚的外壁面相仿，这样便于将支撑脚的端部给包裹住。

当所述撑脚处于不工作状态的时候，也就是说撑脚处于水平状态的时候，撑脚的端部可以不与弧形夹持臂相接触，也可以与弧形夹持臂的璧面相接触，但是当撑脚的端部与弧形夹持臂的端部相接触的时候，优选地，本实施例中弧形夹持臂与支撑脚相对接的表面上设有滚轮，这样夹持臂旋转转开的时候，通过夹持臂上的滚轮在夹持臂的璧面可以方便的将撑脚给放下。

如1图所示，本实施在桥梁分别设有控制系统7、液压系统8以及警报系统6，其中控制系统7与液压系统8相连接用于控制撑脚本体旋转的伸缩气缸和支撑撑脚端部的旋转气缸相连接，通过协调控制这两个气缸可以实现撑脚的安全旋转，同时本申请中的控制系统7还有警报系统8相连接，当检测到超载车辆准备进入桥梁的时候，通过控制警报系统6报警。

本实施例中控制系统还包括在桥梁的起始端的地面上设置了用于检测行驶车辆的检测系统9，如图4所示，通过该检测系统9检测即将进而桥梁的车辆的重量，该检测系统9与桥梁底部的控制系统7相连接，这样当检测系统检测到有严重超载车辆驶过的话，会给桥梁上的控制系统发送信息，控制系统受到信息之后，会立刻控制撑脚进行旋转至撑脚与桥梁表面相垂直的状态对桥梁进行支撑。

本实施例中的所述检测系统9包括多个设置在单个车道地面上的矩形称重传感器检测区域，这些多个矩形称重传感器检测区域间隔分布，且这些矩形称重区域91相互拼接形成一个检测区域，这样当车轮碾压经过的时候，通过这些矩形称重区域组合的时候，使得车轮轮胎在碾过的时候，能够完全接触到称重传感器区域，减小了采用单个矩形称重传感器测量精度受路面平整度影响较大的问题。

每个矩形称重区域91的长度等于单个车道的宽度，且每个矩形称重区域内均匀设有若干个传感器，同时这些传感器固定连接在一起，这些传感器连接到同一个控制器，所述控制器与桥梁上的控制系统进行通信，这样当车辆行驶过路面上的称重传感器区域的时候，通过区域内的传感器能够采集行驶过去的车辆的重量，当检测出超载的时候，就会将该信息发送给桥梁上的控制系统来控制撑脚旋转。

本实施中的控制器与桥梁上的控制系统可以通过无线通信或者是有线通线，但优选地有线通信，因为无线通信容易受到信号干扰。

当然，在另外一些实施例，比如桥梁的长度过小时，所述检测系统也可设置距离桥梁起始端的某个位置上，这样可以提前做到预测，同时也给与了撑脚的旋转时间，便于超载车辆在进入桥梁之前，所述撑脚已经提前撑好。

本实施例中桥梁上的控制系统6、预报系统7以及液压系统8优选设置在桥梁的底面，这样可避免遭受风雨的破坏，如果设置在桥梁上，需要设置相应的遮挡机构来避免环境对其进行破坏。

进一步地，如图1-图2所示，本实施例在桥梁的底部沿着撑脚旋转的方向地面上设有混凝土墩座5，当撑脚旋转下来的时候撑脚的端部正好能够与混凝土墩座5相接触，来实现对撑脚的支撑。

本实施例中所述撑脚的底部设置橡胶垫4，这样撑脚在支撑在混凝土墩座的上时能够起到缓冲的作用。

本实施例中的混凝土墩座是直接固定在底面上的，同时在混凝土墩座左右两侧沿着撑脚旋转的方向上均设有防护栏来防止路人或者车辆靠近，从而进一步的保证他们的安全。

优选地，本实施例中的撑脚优选为钢管混凝土撑脚，这种撑脚刚度大，能够承受很大的重量。

当然，容易知道的，本发明的支撑系统不仅仅限于本实施例中的设置在相邻桥墩之间的两个支撑脚，当然也可以多于两根。

进一步地，为了进一步地保证高架桥底部行人或者车辆安全，如果高架桥底部相邻的两个混凝土桥墩之间有行驶车道话，可以在桥梁的两侧各设置一个红绿灯或者是备用红绿灯，当桥梁起始段的检测系统检测到超载车辆的时候，桥梁两侧的备用红绿灯红灯显示，使车辆停止前行，当行驶过后，红灯灭，然后车辆再通过。

至于备用的红绿灯红灯什么时候时候亮，或者是亮多久，可以估算出来，比如在桥梁起始段的的检测系统位置与桥梁底部的撑脚之间的路程上设置限速，使得车辆不能朝于多少，也不能低于多少，要严格控制速度，通过最大速度计算备用红绿灯开始显示的时间，至于红灯亮多久容易确定，最后是可以将撑脚旋转恢复到不工作的状态的时间也算入到红灯的时候，也就是说撑脚旋转恢复到不工作的时候，红灯再灭，这样进一步保护了行人的安全。

下面详细说明一下基于上述桥梁辅助支撑系统的使用方法；

当撑脚不处于工作的状态时，是通过夹持臂固定在桥梁的顶部；

当桥梁的起始端或者距离桥梁起始端的某个位置上到的重量检测系统检测到行驶中的某个车辆超出预设的范围的时候，会将超载的信息信息发送给桥梁上的控制系统；

桥梁上的控制系统当收到超载信息的时候，会发出警报信息，同时会控制撑脚端部的旋转气缸旋转，使得夹持臂不再包裹撑脚的端部，然后伸缩气缸开始伸长，此时撑脚开始旋转，直到与地面上的混凝土墩座相对接；

当超载车辆行驶过撑脚所在桥梁的位置时，所述控制系统先通过伸缩液压缸回收将撑脚回收至水平状态，然后再控制旋转液压缸工作，通过夹持臂将撑脚的端部给包裹住。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，包括设置在桥梁底部相邻桥墩之间的支撑脚，支撑脚为N根，其中N≧2，支撑脚垂直于桥梁，N根支撑脚分成两组，其中第一组支撑脚的端部与桥梁的一侧铰接，第二组支撑脚的端部与桥梁的另一侧铰接，支撑脚的主体通过旋转驱动机构与桥梁相连接，桥梁上设有控制器，桥梁的起始端设有检测汽车重量的检测器，控制器能够根据检测器采集的信息控制旋转驱动机构将支撑脚旋转至垂直于桥面状态，且与地面相接触实现对桥梁的辅助支撑。

2.如权利要求1所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，在所述桥梁的底部设有混凝土墩座，混凝土墩座固定在地面上，支撑脚在旋转之后能够与支撑在所述混凝土墩座上。

3.如权利要求2所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，所述混凝土墩座上涂有反光醒目涂料。

4.如权利要求2所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，支撑脚的底部设有橡胶垫。

5.如权利要求2所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，在所述混凝土墩座的两侧沿着支撑脚旋转的方向上设有防护栏。

6.如权利要求1所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，在所述桥梁的底部设有用于夹持固定支撑脚端部的一对夹持臂，所述一对夹持臂通过液压系统控制实现旋转，且所述液压系统与控制器相连接。

7.如权利要求1所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，所述检测器包括设置在桥梁上单个车道上的称重传感器检测区，所述称重称重传感器检测区包括多根沿着车道方向间隔排布的矩形区域，所述矩形内均匀设有若干个传感器，且这些传感器固定在一起。

8.如权利要求1所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，控制器设置在桥梁的底部，同时在所述桥梁的底部还设有警报系统，所述控制器与警报系统相连接。

9.如权利要求1所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统，其特征在于，在所述桥梁的底部安装支撑梁两侧行驶路面上设有备用红灯灯，所述红绿灯与所述控制器相连接。

10.基于权利要求1-9任一项所述的一种桥梁智能辅助支撑保护系统的支撑保护方法，其特征在于，

当桥梁的起始端的检查器检测到有有超过预设重量的车辆行驶过后；会发送指令给桥梁上的控制器；

桥梁上的控制器收到所述指令后，控制桥梁底部两侧的支撑脚开始旋转至于地面垂直的状态；

当超载的车辆行驶过后，所述控制器通过旋转驱动系统控制所述撑脚恢复到与地面相平行的状态。

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