CN114370001A - 一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，包括：高墩施工平台、监测锥架、重锤基准组件以及固定于地面的校准组件，监测锥架固定安装于高墩施工平台的底面，校准组件位于重锤基准组件的竖直下方，重锤基准组件活动套接于监测锥架的内侧，监测锥架包括固定基板和锥形套架以及若干磁感监测组件。本发明中，通过在高墩施工平台的底面加装重锤基准组件和校准组件结构，在高墩施工平台发生垂度倾斜后重锤基准组件依然保持于校准组件的下垂对向，而通过垂向静杆于运动套杆之间的相对运动产生磁感应效果感知高墩施工平台和监测锥架的微量倾斜偏移，从而及时报警提示施工人员。
Description
技术领域
本发明涉及路桥工程施工技术领域，具体为一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置。
背景技术
山岭及河谷地区桥梁高墩盖梁施工，因桥位处地形及地质原因而不能采用落地支架的情况下，可采用销棒式、抱箍式或牛腿式支架结构。销棒法需要预留一个贯穿墩柱的孔，后期采用混凝土填充，填充混凝土质量难以保证，而且销棒圆形截面抗弯效果不佳，承载力不高。采用抱箍法，抱箍与墩柱之间的摩擦系数取值难以掌握，施工时易发生抱箍扭转，导致高墩模板平台在施工过程中发生偏转倾斜，严重影响高墩模板平台的整体结构强度且易对施工垂度造成偏差影响高墩施工精度。
现目前保持高墩模板平台施工垂度主要通过施工人员的定期测量进行垂度监测，通过测量仪进行观测，操作繁琐且需要大量人员投入进行定期测定，在实际使用过程中，往往会因为定期测定时间间隔较长，导致高墩模板平台施工人员不能及时得知高墩模板平台的倾斜状态，另外无任何实时报警结构，因模板平台的垂度倾斜极易造成施工人员的判断误差引起高墩施工误差从而导致严重后果。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，来解决目前存在的无自动监测和实时报警的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，包括：高墩施工平台、监测锥架、重锤基准组件以及固定于地面的校准组件，所述监测锥架固定安装于高墩施工平台的底面，所述校准组件位于重锤基准组件的竖直下方，所述重锤基准组件活动套接于监测锥架的内侧；所述监测锥架包括固定基板和锥形套架以及若干磁感监测组件，所述锥形套架的顶面焊接固定于固定基板的底面且通过固定基板固定于高墩施工平台的底面，所述重锤基准组件包括球座、重垂套座、基准垂杆和激光发生端头，所述磁感监测组件的一端固定于固定基板的底面且另一端与重垂套座的表面活动连接，所述基准垂杆套接于重垂套座的内侧，所述球座固定于固定基板的底面，所述激光发生端头的端部对向校准组件的表面且固定于基准垂杆的底端；所述校准组件包括校准基座和受光感应器，所述受光感应器固定安装于校准基座的表面，所述激光发生端头和受光感应器位于同一竖直线上。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基准垂杆包括球头杆、抵接球头和悬浮套球，所述抵接球头和悬浮套球分别固定套接于球头杆的顶端和中部，所述抵接球头的顶面于球座的表面相互抵接，所述悬浮套球固定套接于重垂套座的内侧。
通过采用上述技术方案，当该测量机构发生意外倾斜时，基准垂杆作为垂度监控的基准发生倾斜后整个监测报警装置即无法发挥作用，利用重锤基准组件的重力下垂进行垂度校对基准结构。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述球头杆的底端设有限位结构，所述限位结构活动套接于锥形套架的内侧，所述限位结构与锥形套架的内侧设有间隙，所述限位结构呈球形或圆盘状。
通过采用上述技术方案，若高墩施工平台和监测锥架的偏移量过大，锥形套架的底端与基准垂杆的底端贴合，基准垂杆跟随锥形套架同步偏移，受光感应器无法接收到激光发生端头的光电信号从而同步触发报警。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述限位结构为钢质结构，所述限位结构的质量大于球头杆、抵接球头和悬浮套球的质量之和。
通过采用上述技术方案，通过大质量的底端限位结构保证球头杆重垂的垂度精准，从而提高基准结构的精度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述垂向静杆的端部为球头结构，所述重垂套座的表面开设有与垂向静杆球头相适配的球头座孔，所述磁感监测组件的数量为若干并呈圆周方向分布于重垂套座的周侧。
通过采用上述技术方案，以基准垂杆作为监测高墩施工平台和监测锥架倾斜垂度偏移的基准结构，通过球座和重垂套座保持重锤基准组件的高自由活动度避免与监测锥架和高墩施工平台同步倾斜偏移。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述磁感监测组件包括运动套杆、垂向静杆、电磁线圈和霍尔传感器，所述垂向静杆的一端固定连接有位于运动套杆内侧的磁芯，所述电磁线圈呈螺旋状并黏贴于运动套杆的内侧，所述霍尔传感器固定安装于运动套杆内腔的一端。
进一步的，所述电磁线圈的输入端电性连接有电流发生器，所述磁芯为磁轭结构，使得电磁线圈和磁芯组合形成电磁铁结构，磁力大小易于调控，避免使用永磁铁磁性自然衰退对监测结果造成的影响。
通过采用上述技术方案，当固定基板和锥形套架发生倾斜后，垂向静杆静止而霍尔传感器跟随固定基板和运动套杆进行运动靠近或远离具有磁性的磁芯，霍尔传感器感应磁场的变化输出电压，根据位移的大小输出相应电压强度，从而通过监测系统反应高墩施工平台和监测锥架的偏移量并进行提示报警。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述霍尔传感器和受光感应器的输出端电性连接有控制器，所述控制器为PLC控制器结构，所述控制器的输出端电信连接有显示面板和报警提示机构，所述报警提示机构为蜂鸣报警器或爆闪灯中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，通过PLC控制器根据霍尔传感器和受光感应器的电信号输入进行报警控制，并通过霍尔传感器的输出电压通过显示面板提醒施工人员垂度的偏移量。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过在高墩施工平台的底面加装重锤基准组件和校准组件结构，在高墩施工平台发生垂度倾斜后重锤基准组件依然保持于校准组件的下垂对向，而通过垂向静杆于运动套杆之间的相对运动产生磁感应效果感知高墩施工平台和监测锥架的微量倾斜偏移，从而及时报警提示施工人员。
2.本发明中，通过采用霍尔传感器结构，利用多侧的霍尔传感器在监测锥架和重锤基准组件发生相对偏移后受通电后具有磁性的磁芯靠近或远离影响霍尔传感器的端部产生电压输出，电压大小与垂向静杆位移大小成正比，从而精确判断高墩施工平台和监测锥架的垂度偏移量，辅助人员进行后期模板平台的校平。
3.本发明中，通过采用自由重垂结构，利用重锤基准组件的重力下垂进行垂度校对基准结构，重锤基准组件根据重力自由下垂通过球座和重垂套座保持重锤基准组件的高自由活动度避免与监测锥架和高墩施工平台同步倾斜偏移，且通过激光发生端头与受光感应器的激光校对保持该测量机构的垂度监控，避免基准垂杆倾斜导致系统误判报警的情况，提高设备报警精准度。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的监测锥架和重锤基准组件结构示意图；
图3为本发明一个实施例的重锤基准组件安装结构示意图；
图4为本发明一个实施例的重垂套座和磁感监测组件连接结构示意图；
图5为本发明一个实施例的基准垂杆支撑结构示意图；
图6为本发明一个实施例的磁感监测组件结构示意图；
图7为本发明一个实施例的校准组件结构示意图。
附图标记：
100、高墩施工平台；
200、监测锥架；210、固定基板；220、锥形套架；230、磁感监测组件；231、运动套杆；232、垂向静杆；233、电磁线圈；234、磁芯；235、霍尔传感器；
300、重锤基准组件；310、球座；320、重垂套座；330、基准垂杆；340、激光发生端头；331、球头杆；332、抵接球头；333、悬浮套球；
400、校准组件；410、校准基座；420、受光感应器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置。
结合图1-7所示，本发明提供的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，包括：高墩施工平台100、监测锥架200、重锤基准组件300以及固定于地面的校准组件400，监测锥架200固定安装于高墩施工平台100的底面，校准组件400位于重锤基准组件300的竖直下方，重锤基准组件300活动套接于监测锥架200的内侧；监测锥架200包括固定基板210和锥形套架220以及若干磁感监测组件230，锥形套架220的顶面焊接固定于固定基板210的底面且通过固定基板210固定于高墩施工平台100的底面，重锤基准组件300包括球座310、重垂套座320、基准垂杆330和激光发生端头340，磁感监测组件230的一端固定于固定基板210的底面且另一端与重垂套座320的表面活动连接，基准垂杆330套接于重垂套座320的内侧，球座310固定于固定基板210的底面，激光发生端头340的端部对向校准组件400的表面且固定于基准垂杆330的底端；校准组件400包括校准基座410和受光感应器420，受光感应器420固定安装于校准基座410的表面，激光发生端头340和受光感应器420位于同一竖直线上。
在该实施例中，基准垂杆330包括球头杆331、抵接球头332和悬浮套球333，抵接球头332和悬浮套球333分别固定套接于球头杆331的顶端和中部，抵接球头332的顶面于球座310的表面相互抵接，悬浮套球333固定套接于重垂套座320的内侧。
具体的，当该测量机构发生意外倾斜时，基准垂杆330作为垂度监控的基准发生倾斜后整个监测报警装置即无法发挥作用，利用重锤基准组件300的重力下垂进行垂度校对基准结构。
在该实施例中，球头杆331的底端设有限位结构，限位结构活动套接于锥形套架220的内侧，限位结构与锥形套架220的内侧设有间隙，限位结构呈球形或圆盘状，若高墩施工平台100和监测锥架200的偏移量过大，锥形套架220的底端与基准垂杆330的底端贴合，基准垂杆330跟随锥形套架220同步偏移，受光感应器420无法接收到激光发生端头340的光电信号从而同步触发报警。
在该实施例中，限位结构为钢质结构，限位结构的质量大于球头杆331、抵接球头332和悬浮套球333的质量之和。
具体的，通过大质量的底端限位结构保证球头杆331重垂的垂度精准，从而提高基准结构的精度。
在该实施例中，垂向静杆232的端部为球头结构，重垂套座320的表面开设有与垂向静杆232球头相适配的球头座孔，磁感监测组件230的数量为若干并呈圆周方向分布于重垂套座320的周侧。
具体的，以基准垂杆330作为监测高墩施工平台100和监测锥架200倾斜垂度偏移的基准结构，通过球座310和重垂套座320保持重锤基准组件300的高自由活动度避免与监测锥架200和高墩施工平台100同步倾斜偏移。
在该实施例中，磁感监测组件230包括运动套杆231、垂向静杆232、电磁线圈233和霍尔传感器235，垂向静杆232的一端固定连接有位于运动套杆231内侧的磁芯234，电磁线圈233呈螺旋状并黏贴于运动套杆231的内侧，霍尔传感器235固定安装于运动套杆231内腔的一端。
进一步的，电磁线圈233的输入端电性连接有电流发生器，磁芯234为磁轭结构，使得电磁线圈233和磁芯234组合形成电磁铁结构，磁力大小易于调控，避免使用永磁铁磁性自然衰退对监测结果造成的影响。
具体的，当固定基板210和锥形套架220发生倾斜后，垂向静杆232静止而霍尔传感器235跟随固定基板210和运动套杆231进行运动靠近或远离具有磁性的磁芯234，霍尔传感器235感应磁场的变化输出电压，根据位移的大小输出相应电压强度，从而通过监测系统反应高墩施工平台100和监测锥架200的偏移量并进行提示报警。
在该实施例中，霍尔传感器235和受光感应器420的输出端电性连接有控制器，控制器为PLC控制器结构，控制器的输出端电信连接有显示面板和报警提示机构，报警提示机构为蜂鸣报警器或爆闪灯中的一种或多种。
具体的，具有磁性的磁芯234靠近或远离影响霍尔传感器235的端部产生电压输出，电压大小与垂向静杆232位移大小成正比，从而精确判断高墩施工平台100和监测锥架200的垂度偏移量，过激光发生端头340与受光感应器420的激光校对保持该测量机构的垂度监控，避免基准垂杆330倾斜导致系统误判报警的情况，通过PLC控制器根据霍尔传感器235和受光感应器420的电信号输入进行报警控制，并通过霍尔传感器235的输出电压通过显示面板提醒施工人员垂度的偏移量。
本发明的工作原理及使用流程：
在使用该监测报警装置时，首先将监测锥架200和重锤基准组件300固定于施工模板平台的底面，并连接控制线路和报警系统，测量校对基准垂杆330的垂度，使基准垂杆330处于自由下垂状态，并在重锤基准组件300的正下方底面布置校准组件400，使受光感应器420的表面对向激光发生端头340的输出端口，连接受光感应器420的控制线路，当该测量机构发生意外倾斜时，基准垂杆330作为垂度监控的基准发生倾斜后整个监测报警装置即无法发挥作用，为避免该情况的发生，激光发生端头340和受光感应器420在日常使用中当基准垂杆330发生意外倾斜偏转时，受光感应器420端口无法接收到激光发生端头340的发射信号，即通过受光感应器420进行报警提示，通知施工人员及时进行基准垂杆330的校准，保持基准垂杆330的自由垂度；
在基准垂杆330自由下垂中，以基准垂杆330作为监测高墩施工平台100和监测锥架200倾斜垂度偏移的基准结构，当高墩施工平台100发生倾斜初始垂度偏移后，监测锥架200跟随高墩施工平台100进行偏移，球头杆331和重垂套座320保持自由下垂且静止，当固定基板210和锥形套架220发生倾斜后，垂向静杆232静止而霍尔传感器235跟随固定基板210和运动套杆231进行运动靠近或远离具有磁性的磁芯234，霍尔传感器235感应磁场的变化输出电压，根据位移的大小输出相应电压强度，从而通过监测系统反应高墩施工平台100和监测锥架200的偏移量并进行提示报警；若高墩施工平台100和监测锥架200的偏移量过大，锥形套架220的底端与基准垂杆330的底端贴合，基准垂杆330跟随锥形套架220同步偏移，受光感应器420无法接收到激光发生端头340的光电信号从而同步触发报警。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，包括：高墩施工平台(100)、监测锥架(200)、重锤基准组件(300)以及固定于地面的校准组件(400)，所述监测锥架(200)固定安装于高墩施工平台(100)的底面，所述校准组件(400)位于重锤基准组件(300)的竖直下方，所述重锤基准组件(300)活动套接于监测锥架(200)的内侧；
所述监测锥架(200)包括固定基板(210)和锥形套架(220)以及若干磁感监测组件(230)，所述锥形套架(220)的顶面焊接固定于固定基板(210)的底面且通过固定基板(210)固定于高墩施工平台(100)的底面，所述重锤基准组件(300)包括球座(310)、重垂套座(320)、基准垂杆(330)和激光发生端头(340)，所述磁感监测组件(230)的一端固定于固定基板(210)的底面且另一端与重垂套座(320)的表面活动连接，所述基准垂杆(330)套接于重垂套座(320)的内侧，所述球座(310)固定于固定基板(210)的底面，所述激光发生端头(340)的端部对向校准组件(400)的表面且固定于基准垂杆(330)的底端；
所述校准组件(400)包括校准基座(410)和受光感应器(420)，所述受光感应器(420)固定安装于校准基座(410)的表面，所述激光发生端头(340)和受光感应器(420)位于同一竖直线上。
2.根据权利要求1所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述基准垂杆(330)包括球头杆(331)、抵接球头(332)和悬浮套球(333)，所述抵接球头(332)和悬浮套球(333)分别固定套接于球头杆(331)的顶端和中部，所述抵接球头(332)的顶面于球座(310)的表面相互抵接，所述悬浮套球(333)固定套接于重垂套座(320)的内侧。
3.根据权利要求2所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述球头杆(331)的底端设有限位结构，所述限位结构活动套接于锥形套架(220)的内侧，所述限位结构与锥形套架(220)的内侧设有间隙，所述限位结构呈球形或圆盘状。
4.根据权利要求3所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述限位结构为钢质结构，所述限位结构的质量大于球头杆(331)、抵接球头(332)和悬浮套球(333)的质量之和。
5.根据权利要求1所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述垂向静杆(232)的端部为球头结构，所述重垂套座(320)的表面开设有与垂向静杆(232)球头相适配的球头座孔，所述磁感监测组件(230)的数量为若干并呈圆周方向分布于重垂套座(320)的周侧。
6.根据权利要求1所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述磁感监测组件(230)包括运动套杆(231)、垂向静杆(232)、电磁线圈(233)和霍尔传感器(235)，所述垂向静杆(232)的一端固定连接有位于运动套杆(231)内侧的磁芯(234)，所述电磁线圈(233)呈螺旋状并黏贴于运动套杆(231)的内侧，所述霍尔传感器(235)固定安装于运动套杆(231)内腔的一端。
7.根据权利要求6所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述电磁线圈(233)的输入端电性连接有电流发生器，所述磁芯(234)为磁轭结构。
8.根据权利要求6所述的一种高墩模板平台施工垂度监测报警装置，其特征在于，所述霍尔传感器(235)和受光感应器(420)的输出端电性连接有控制器，所述控制器为PLC控制器结构，所述控制器的输出端电信连接有显示面板和报警提示机构，所述报警提示机构为蜂鸣报警器或爆闪灯中的一种或多种。
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