CN113737664A - 大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法及监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法及监测装置，包括下承台，所述下承台顶部的中间位置处设有球铰，所述球铰的顶部分别设有相互层叠装配的上承台与上转台和上转盘，所述上转台底部的外侧均匀排设有撑脚，所述下承台顶部靠近球铰的外侧设有与撑脚相互适配的滑道支架，所述下承台顶部一侧的中间位置处分别设有棱镜与第一全站仪；本发明通过棱镜与第一全站仪以及转体刻度标和第二全站仪的相互配合，便于对转体系统轴线运作的幅度进行实时监测及高程观测，促使转体的旋转角度和轴线偏移以及转体速度的数值和控制更加精确平稳，从而使转体在监测体系的控制下稳定的轴线转动。

Description

大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法及监测装置

技术领域

本发明涉及桥梁转体技术领域，具体为大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法及监测装置。

背景技术

桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置预制完成后，通过转体就位的一种施工方法，它可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业，根据桥梁结构的转动方向，它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法以及平转与竖转相结合的方法。

当前的桥梁转体施工时，往往需要专用于对桥梁转体机构进行监测的系统，以计算转体的实际数值及偏差以及后续的校正工作，而在对转体机构监测时，转体的运作幅度过大，且梁体根部的应力和变形以及梁体的自重下挠会使转体产生竖向位移以及平动位移，难以自动化对产生的偏移进行测距和计算，降低监测系统运作的稳定性和监测数值的精确性，并在对转体进行平衡性调整时，不易自动监测转体需求配重的实际数值，增加转体监测系统的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法及监测装置，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法，监测方法步骤如下：

步骤一；在进行转体工作时，事先将360°棱镜和相互配合的第一全站仪与上承台所对应平齐，用于转体过程中进行平面位置和高程观测，每测站设置一台全站仪和一台水准仪进行观测；

步骤二；利用红外线测距仪与上承台下方环形开设的环形感应槽对应配合，可形成明显的限位观测标志，一方面对上承台旋转的轴线进行观察是否跑偏，另一方面监测转体的转动位置，可在将要完成转体后控制转体速度；

步骤三；利用围绕在上转盘外侧的标识，可配合第二全站仪对上承台和上转台与上转盘的转动体系进行高程差值的变化监测以及角度和转体转动位置监测工作，同时判断转体上部结构的中心偏移，并及时采取相应的调整措施；

步骤四；通过四组位移计置于上承台下方的四个方位面，可对上承台上方的上转台与上转盘竖向位移进行观测，在转体前的箱梁端部中心处坐上标记，将全站仪架设指定的观测点上，转体就位采用全站仪中线校正，允许其中线偏差不大于cm，转体期间，测量人员将其所得的数据及时汇报给测控人员，直至满足偏差需求；

步骤五；通过四组位移计分别安设于横向中心线和纵向中心线位置处，可分别监测转体竖向位移和平动位移，并在转体体系中合理布置千斤顶，利用布置的横向千斤顶与纵向千斤顶对转体上部顶压称重，然后通过压力计和千分表监测记录数值，可根据该数值对转体进行配重工作，促使转体得到平衡调整。

优选的，包括下承台，所述下承台顶部的中间位置处设有球铰，所述球铰的顶部分别设有相互层叠装配的上承台与上转台和上转盘，所述上转台底部的外侧均匀排设有撑脚，所述下承台顶部靠近球铰的外侧设有与撑脚相互适配的滑道支架，所述下承台顶部一侧的中间位置处分别设有棱镜与第一全站仪，所述下承台顶部另一侧的中间位置处设有第二全站仪，所述上转盘的外侧设有转体刻度标，所述下承台顶部两侧的两端设有称重平衡机构。

优选的，所述称重平衡机构顶部两侧的两端设有横向千斤顶，所述上承台底部的边缘处开设有环形感应槽，所述下承台顶部两端的中间位置处设有纵向千斤顶，四组所述横向千斤顶与两组纵向千斤顶的输出端设有与上承台相互配合的压力计，所述下承台顶部靠近多组撑脚的外侧设有千分表，所述下承台顶部靠近环形感应槽底部的两侧设有红外线测距仪，且红外线测距仪与环形感应槽对应配合。

优选的，所述下承台顶部的两侧和两端分别设有横桥向称重区和纵桥向称重区，且横桥向称重区和纵桥向称重区与横向千斤顶和纵向千斤顶固接，所述下承台顶部两侧的中间位置处设有固定台，且固定台与第一全站仪和第二全站仪固接。

优选的，所述上承台的外侧设有观测线，且观测线分别与棱镜和第一全站仪相互对应配合，所述棱镜呈360°结构制成，多组所述撑脚的外侧设有固定磁座，且固定磁座与千分表相互配合。

优选的，所述上转盘的顶部安设有悬臂，而悬臂端部和墩顶端面上设有三组高程观测点以及悬臂梁体放置四把塔尺，所述上转盘顶部的两侧设有与塔尺相互配合的水准仪。

优选的，所述第二全站仪的一侧设有指针，且指针与转体刻度标相互对应，所述转体刻度标由角度线和刻度线以及测距线组合而成。

优选的，多组所述压力计的顶部设有厚钢板，四组所述横向千斤顶和两组纵向千斤顶的底部设有支座，且支座与下承台相互连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，具备以下有益效果：

本发明通过棱镜与第一全站仪以及转体刻度标和第二全站仪的相互配合，便于对转体系统轴线运作的幅度进行实时监测及高程观测，促使转体的旋转角度和轴线偏移以及转体速度的数值和控制更加精确平稳，从而使转体在监测体系的控制下稳定的轴线转动，同时在红外线测距仪和环形感应槽的结构对应下，可增设转体位移的轨道限位效果，便于根据转体的轴线移动观测位移的偏移和测距，进一步提高转体监测的精确性，便于快速对异常变化的数值进行报告，以快速采取积极的处理措施，而利用称重平衡机构的相互配合，便于自动化对转体的姿态进行监测和调整，提高转体因竖向位移和平动位移产生偏差数值的位置校正效率，增加转体配重平衡工作的智能性。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图；

图2为本发明的主视；

图3为本发明的俯视剖视图；

图4为本发明的下承台与上承台局部放大图；

图5为本发明的转体刻度标局部放大图。

图中：1、下承台；2、撑脚；3、滑道支架；4、球铰；5、上承台；6、棱镜；7、第一全站仪；8、上转台；9、上转盘；10、转体刻度标；11、第二全站仪；12、横向千斤顶；121、红外线测距仪；122、千分表；123、环形感应槽；124、压力计；125、纵向千斤顶；126、位移计。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法，监测方法步骤如下：

步骤一；在进行转体工作时，事先将360°棱镜6和相互配合的第一全站仪7与上承台5所对应平齐，用于转体过程中进行平面位置和高程观测，每测站设置一台全站仪和一台水准仪进行观测；

步骤二；利用红外线测距仪121与上承台5下方环形开设的环形感应槽123对应配合，可形成明显的限位观测标志，一方面对上承台5旋转的轴线进行观察是否跑偏，另一方面监测转体的转动位置，可在将要完成转体后控制转体速度；

步骤三；利用围绕在上转盘9外侧的标识，可配合第二全站仪11对上承台5和上转台8与上转盘9的转动体系进行高程差值的变化监测以及角度和转体转动位置监测工作，同时判断转体上部结构的中心偏移，并及时采取相应的调整措施；

步骤四；通过四组位移计126置于上承台5下方的四个方位面，可对上承台5上方的上转台8与上转盘9竖向位移进行观测，在转体前的箱梁端部中心处坐上标记，将全站仪架设指定的观测点上，转体就位采用全站仪中线校正，允许其中线偏差不大于2cm，转体期间，测量人员将其所得的数据及时汇报给测控人员，直至满足偏差需求；

步骤五；通过四组位移计126分别安设于横向中心线和纵向中心线位置处，可分别监测转体竖向位移和平动位移，并在转体体系中合理布置千斤顶，利用布置的横向千斤顶12与纵向千斤顶125对转体上部顶压称重，然后通过压力计124和千分表122监测记录数值，可根据该数值对转体进行配重工作，促使转体得到平衡调整。

作为本实施例的优选方案：包括下承台1，下承台1顶部的中间位置处设有球铰4，球铰4的顶部分别设有相互层叠装配的上承台5与上转台8和上转盘9，上转台8底部的外侧均匀排设有撑脚2，下承台1顶部靠近球铰4的外侧设有与撑脚2相互适配的滑道支架3，下承台1顶部一侧的中间位置处分别设有棱镜6与第一全站仪7，下承台1顶部另一侧的中间位置处设有第二全站仪11，上转盘9的外侧设有转体刻度标10，下承台1顶部两侧的两端设有称重平衡机构。

作为本实施例的优选方案：称重平衡机构顶部两侧的两端设有横向千斤顶12，上承台5底部的边缘处开设有环形感应槽123，下承台1顶部两端的中间位置处设有纵向千斤顶125，四组横向千斤顶12与两组纵向千斤顶125的输出端设有与上承台5相互配合的压力计124，下承台1顶部靠近多组撑脚2的外侧设有千分表122，下承台1顶部靠近环形感应槽123底部的两侧设有红外线测距仪121，且红外线测距仪121与环形感应槽123对应配合。

作为本实施例的优选方案：下承台1顶部的两侧和两端分别设有横桥向称重区和纵桥向称重区，且横桥向称重区和纵桥向称重区与横向千斤顶12和纵向千斤顶125固接，便于将横向千斤顶12和纵向千斤顶125根据需求安置在横桥向称重区和纵桥向称重区，提高千斤顶安装位置的平整性，下承台1顶部两侧的中间位置处设有固定台，且固定台与第一全站仪7和第二全站仪11固接。

作为本实施例的优选方案：上承台5的外侧设有观测线，且观测线分别与棱镜6和第一全站仪7相互对应配合，棱镜6呈360°结构制成，可通过360°的棱镜6与第一全站仪7的相互配合，对上承台的旋转水平面进行实时监测工作，提高转体轴线大幅度旋转监测的精确性，多组撑脚2的外侧设有固定磁座，且固定磁座与千分表122相互配合。

作为本实施例的优选方案：上转盘9的顶部安设有悬臂，而悬臂端部和墩顶端面上设有三组高程观测点以及悬臂梁体放置四把塔尺，上转盘9顶部的两侧设有与塔尺相互配合的水准仪，便于通过四组塔尺和水准仪进行高程监测工作，提高悬臂梁体移动所监测的准确性。

作为本实施例的优选方案：第二全站仪11的一侧设有指针，且指针与转体刻度标10相互对应，转体刻度标10由角度线和刻度线以及测距线组合而成，便于通过指针对转体刻度表10中的角度线和刻度线以及测距线进行对应，从而便于第二全站仪11进行实时监测。

作为本实施例的优选方案：多组压力计124的顶部设有厚钢板，减少压力计124与上承台5接触受到的损伤，四组横向千斤顶12和两组纵向千斤顶125的底部设有支座，且支座与下承台1相互连接，提高支座和四组横向千斤顶12和两组纵向千斤顶125装配的稳定性。

实施例1，如图1-2所示，通过转体上部悬臂安设的三组高程观测点以及四组塔尺和两台水准仪的观测配合，可对转体进行全过程监控，以梁体四角处为主要控制点，而转体就位采用全站仪中线校正，允许其中线偏差不大于2cm，便于测量人员将其所得数据及时汇报给测控人员，直至满足偏差要求。

实施例2，如图1-5所示，利用第二全站仪11与转体刻度标10的相互配合，可分别监测转体的轴线转动角度和测高以及转动的距离进行监测，便于通过第二全站仪11与转体刻度标10对转体的跟踪监测平稳的控制，提高转体异常变化的监测效率和校正处理。

工作原理：在监测装置使用时，随着上承台5整体在球铰4的配合下轴线旋转，促使上承台5带动多组撑脚2在滑道支架3的导向下转动，此时便可利用360°的棱镜6与第一全站仪7的结构对应，对转动状态的上承台5进行平面观测以及高程观测，而利用第二全站仪11和转体刻度标10的相互对应，可同时对上承台5和上转台8与上转盘9的外部位移进行监测，以观察转体是否偏移最大数值，进一步提高转体结构观测数据的精确性，而利用四组位移计126进行转体的竖向位移观测，并随着上承台5的旋转可带动环形感应槽123围绕两组相对的红外线测距仪121对应转动，可通过环形感应槽123和红外线测距仪121的结构对应，不仅可提高转体轴线运动幅度数值监测成效，并可对转体完成前后进行感应，便于控制转体的速度；

其次，可在选定的位置安装横向千斤顶12和纵向千斤顶125，并可设定初始顶压状态，以记录千分表122和压力计124的数据，并根据计算的数据在转体上进行配重，提高转体移动的平衡性，且便于自动根据转体的下扰进行位置校正工作。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法，监测方法步骤如下：

步骤一；在进行转体工作时，事先将360°棱镜(6)和相互配合的第一全站仪(7)与上承台(5)所对应平齐，用于转体过程中进行平面位置和高程观测，每测站设置一台全站仪和一台水准仪进行观测；

步骤二；利用红外线测距仪(121)与上承台(5)下方环形开设的环形感应槽(123)对应配合，可形成明显的限位观测标志，一方面对上承台(5)旋转的轴线进行观察是否跑偏，另一方面监测转体的转动位置，可在将要完成转体后控制转体速度；

步骤三；利用围绕在上转盘(9)外侧的标识，可配合第二全站仪(11)对上承台(5)和上转台(8)与上转盘(9)的转动体系进行高程差值的变化监测以及角度和转体转动位置监测工作，同时判断转体上部结构的中心偏移，并及时采取相应的调整措施；

步骤四；通过四组位移计(126)置于上承台(5)下方的四个方位面，可对上承台(5)上方的上转台(8)与上转盘(9)竖向位移进行观测，在转体前的箱梁端部中心处坐上标记，将全站仪架设指定的观测点上，转体就位采用全站仪中线校正，允许其中线偏差不大于2cm，转体期间，测量人员将其所得的数据及时汇报给测控人员，直至满足偏差需求；

步骤五；通过四组位移计(126)分别安设于横向中心线和纵向中心线位置处，可分别监测转体竖向位移和平动位移，并在转体体系中合理布置千斤顶，利用布置的横向千斤顶(12)与纵向千斤顶(125)对转体上部顶压称重，然后通过压力计(124)和千分表(122)监测记录数值，可根据该数值对转体进行配重工作，促使转体得到平衡调整。

2.根据权利要求1所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测方法所用的监测装置，其特征在于：包括下承台(1)，所述下承台(1)顶部的中间位置处设有球铰(4)，所述球铰(4)的顶部分别设有相互层叠装配的上承台(5)与上转台(8)和上转盘(9)，所述上转台(8)底部的外侧均匀排设有撑脚(2)，所述下承台(1)顶部靠近球铰(4)的外侧设有与撑脚(2)相互适配的滑道支架(3)，所述下承台(1)顶部一侧的中间位置处分别设有棱镜(6)与第一全站仪(7)，所述下承台(1)顶部另一侧的中间位置处设有第二全站仪(11)，所述上转盘(9)的外侧设有转体刻度标(10)，所述下承台(1)顶部两侧的两端设有称重平衡机构。

3.根据权利要求2所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，其特征在于：所述称重平衡机构顶部两侧的两端设有横向千斤顶(12)，所述上承台(5)底部的边缘处开设有环形感应槽(123)，所述下承台(1)顶部两端的中间位置处设有纵向千斤顶(125)，四组所述横向千斤顶(12)与两组纵向千斤顶(125)的输出端设有与上承台(5)相互配合的压力计(124)，所述下承台(1)顶部靠近多组撑脚(2)的外侧设有千分表(122)，所述下承台(1)顶部靠近环形感应槽(123)底部的两侧设有红外线测距仪(121)，且红外线测距仪(121)与环形感应槽(123)对应配合。

4.根据权利要求2所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，其特征在于：所述下承台(1)顶部的两侧和两端分别设有横桥向称重区和纵桥向称重区，且横桥向称重区和纵桥向称重区与横向千斤顶(12)和纵向千斤顶(125)固接，所述下承台(1)顶部两侧的中间位置处设有固定台，且固定台与第一全站仪(7)和第二全站仪(11)固接。

5.根据权利要求2所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，其特征在于：所述上承台(5)的外侧设有观测线，且观测线分别与棱镜(6)和第一全站仪(7)相互对应配合，所述棱镜(6)呈360°结构制成，多组所述撑脚(2)的外侧设有固定磁座，且固定磁座与千分表(122)相互配合。

6.根据权利要求2所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，其特征在于：所述上转盘(9)的顶部安设有悬臂，而悬臂端部和墩顶端面上设有三组高程观测点以及悬臂梁体放置四把塔尺，所述上转盘(9)顶部的两侧设有与塔尺相互配合的水准仪。

7.根据权利要求2所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，其特征在于：所述第二全站仪(11)的一侧设有指针，且指针与转体刻度标(10)相互对应，所述转体刻度标(10)由角度线和刻度线以及测距线组合而成。

8.根据权利要求3所述的大节段宽幅跨刚构桥转体梁施工监测装置，其特征在于：多组所述压力计(124)的顶部设有厚钢板，四组所述横向千斤顶(12)和两组纵向千斤顶(125)的底部设有支座，且支座与下承台(1)相互连接。

Images