CN116164701A - 一种铁路桥梁沉降监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路桥梁沉降监测装置，涉及沉降监测技术领域，包括监测箱、水域升降防护机构和监测机构和控制中心，所述水域升降防护机构设置在监测箱的外围，所述监测机构设置在监测箱的内部；所述监测箱的顶端设置有无线收发器，所述无线收发器的顶端上方设置有太阳能蓄电板，所述监测箱的内部靠近顶端处的两侧分别设置有蓄电池和控制主板，所述监测箱的两侧靠近顶端和底部处均设置有连接块；所述水域升降防护机构包括横式安装架、竖式安装架、升降杆、沉降块、连接杆和沉降气垫，所述竖式安装架设置在监测箱背面的两侧，与现有的路桥梁沉降监测装置相比较，本发明通过设计提升了路桥梁沉降监测装置的整体便捷性、稳定性以及实用性。

Description

一种铁路桥梁沉降监测装置

技术领域

本发明涉及沉降监测技术领域，尤其涉及一种铁路桥梁沉降监测装置。

背景技术

铁路的建设对桥墩沉降有着非常严格的要求，且要求从桥梁施工期到运营期均要求进行沉降监测，但是当桥墩位于水域中时由于难以正常架设仪器，所以采用常规的测量方法很难实现全过程监测；当前对于水中墩的沉降监测大多采用在堤岸上进行自由设站三角高程观测的方法进行，但该方法受测距的限制使用距离；

通过上述我们得知，现有技术中的监测仪器等装置在进行桥梁桥墩的沉降监测作业时，其桥梁桥墩在水域中，受测量环境影响，难以架设仪器，且无法保持长时间并便捷的进行监测作业，因此，我们提出一种铁路桥梁沉降监测装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，现有技术中的监测仪器等装置在进行桥梁桥墩的沉降监测作业时，其桥梁桥墩在水域中，受测量环境影响，难以架设仪器，且无法保持长时间并便捷的进行监测作业。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铁路桥梁沉降监测装置，包括监测箱、水域升降防护机构和监测机构和控制中心，其特征在于：所述水域升降防护机构设置在监测箱的外围，所述监测机构设置在监测箱的内部；

所述监测箱的顶端设置有无线收发器，所述无线收发器的顶端上方设置有太阳能蓄电板，所述监测箱的内部靠近顶端处的两侧分别设置有蓄电池和控制主板，所述监测箱的两侧靠近顶端和底部处均设置有连接块；所述太阳能蓄电板与蓄电池电性连接，所述太阳能蓄电板的底部通过三角支撑架与监测箱之间连接固定，通过太阳能蓄电板和蓄电池对光能的转换储存；

所述水域升降防护机构包括横式安装架、竖式安装架、升降杆、沉降块、连接杆和沉降气垫，所述竖式安装架设置在监测箱背面的两侧，所述横式安装架设置在竖式安装架的上方，所述横式安装架和竖式安装架之间设置有升降杆，所述横式安装架和竖式安装架与桥墩固定；所述监测箱的底部设置有沉降块，所述沉降块的底部设置有若干个连接杆，所述连接杆的底部设置有沉降气垫，在水面过多上涨时，沉降气垫接触到水面后，受浮力影响向上漂浮，从而带动连接杆在升降杆上滑动，而监测箱受浮力的影响上升；在水域水面不平静时，浪花击打桥墩，如上述一致，监测箱在升降杆上滑动，从而起到保险作用；

所述监测机构具有激光监测仪，通过监测箱对激光监测仪内置，起到内置保护作用，其次为激光监测仪提供水域上的放置平台；所述激光监测仪的底部设置有辅助旋转监测组件，所述激光监测仪的上方设置有辅助升降监测组件；

所述辅助旋转监测组件包括支撑架，所述支撑架的顶端中心处设置有电机，所述电机的输出端设置有旋转盘；

所述辅助升降监测组件包括电动推杆，所述电动推杆的底部设置有升降架，所述升降架的两侧设置有连接架，两个所述连接架的底部且位于监测箱的内侧壁设置有透明窗，两个所述连接架的外侧且位于监测箱的外侧壁设置有阻隔窗，在受到控制主板的控制信号进行工作时，其包括的辅助升降监测组件内的组件电动推杆进行收缩打开，使得阻隔窗上升，和透明窗台同时上升，使得激光监测仪通过透明窗与窗口可以对外远距离的桥墩进行监测，不影响监测作业开展的同时，防止灰尘进入监测箱，时刻保证监测箱为密封状态，同时辅助旋转监测机构内的组件，电机带动旋转盘进行转动，从而对旋转盘上的激光监测仪进行监测角度的调节，从而对当前桥墩的两侧桥墩进行沉降监测。

所述控制主板与无线收发器之间电连接，所述无线收发器与控制中心之间无线连接的网络为3G/4G/5G/GPRS，通过无线收发器无线连接总控制中心，实现整体监测设备的远程监控和控制，脱离水域环境的使用限制，不需要工作人员周期性经常性的去水域上进行监测作业。

通过无线收发器与控制中心的网络连接，并对控制主板进行信号的传输，通过控制主板接受处理。

所述太阳能蓄电板与蓄电池电性连接，所述太阳能蓄电板的底部通过三角支撑架与监测箱之间连接固定。

通过太阳能蓄电池对光能进行吸收转化，对整体装置进行供电，并通过蓄电池进行蓄电，保证实时的用电需求。

所述连接块的顶端贯穿底部开设有圆孔，所述连接块通过圆孔套设在升降杆的外围。

所述沉降块为木质材质制成并通过螺栓与监测箱固定，所述沉降气垫内部设置有若干个隔层。

通过木质材质的沉降块防止监测箱底部受潮，而多个的隔层则使得沉降气垫的漂浮性更加稳定，防止气垫部分破裂，其漂浮效果丧失的情况出现。

所述连接块的底部且位于圆孔的两侧均设置有插接块，所述竖式安装架与插接块相对应开设有插接槽，所述插接块与插接槽相适配。

通过插接块与插接槽的插接固定，使得监测箱更加稳定的与竖式安装架接触贴合，从而稳定的进行监测作业。

所述激光监测仪与控制主板电性连接，所述控制主板还与电机和电动推杆电性连接。

采用上述进一步方案的技术效果是：控制主板对信号接收后，通过控制信号启动激光监测仪，控制电动推杆收缩，并通过使用需求，控制电机运作，带动激光监测仪进行方向的变换控制。

所述监测箱的两侧与阻隔窗和相对应处开设有窗口，两个所述阻隔窗的外侧设置有遮盖板。

遮盖板起到了防雨遮阳的效果，防止使用过程中，受天气的影响。

作为本发明优选的方案，所述透明窗和阻隔窗均与监测箱相贴合，所述监测箱的内侧壁与透明窗相对应设置有插槽，所述插槽的内部插接有清洁布。

采用上述进一步方案的技术效果是：通过透明窗和阻隔窗均与监测箱相贴合，从而使得透明窗和阻隔窗升降至与窗口对应时，都具有密封效果，而与透明窗相对应设置有清洁布则可以在透明窗升降过程中，对外表面进行充擦拭，防止外界环境的灰尘对透明窗造成影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过监测箱的设计，监测箱对激光监测仪内置，起到内置保护作用，其次为激光监测仪提供水域上的放置平台，并通过太阳能蓄电板和蓄电池对光能的转换储存，从而保证整体设备的用电需求，其次通过无线收发器无线连接总控制中心，可实现整体监测设备的远程监控和控制，从而脱离水域环境的使用限制，不需要工作人员周期性经常性的去水域上进行监测作业。

本发明中，通过监测机构的设计，其中激光监测仪内置在监测箱内，在受到控制主板的控制信号进行工作时，其包括的辅助升降监测组件内的组件电动推杆进行收缩打开，使得阻隔窗上升，和透明窗台同时上升，使得激光监测仪通过透明窗与窗口可以对外远距离的桥墩进行监测，不影响监测作业开展的同时，防止灰尘进入监测箱，时刻保证监测箱为密封状态，同时辅助旋转监测机构内的组件，电机带动旋转盘进行转动，从而对旋转盘上的激光监测仪进行监测角度的调节，从而对当前桥墩的两侧桥墩进行沉降监测。

本发明中，通过水域升降防护机构的设计，横式安装架和竖式安装架与桥墩的安装，使得监测箱作为基准点在水域中心处的桥墩进行安装，从而对桥墩相邻的部分桥墩进行监测作业，在水面过多上涨时，连接杆底部的沉降气垫接触到水面后，受浮力影响向上漂浮，从而带动连接块在升降杆上滑动，而监测箱受浮力的影响上升，从而避免水面上涨对装置造出影响，其次，在水域水面不平静时，浪花击打桥墩，如上述一致，监测箱在升降杆上滑动，从而起到保险作用，使得装置使用环境更加安全。

结合上述三点的设计，有效改进现有技术中桥梁桥墩在水域中，不受测量环境的影响，改善难以架设仪器的问题，稳定的保持长时间监测作业，使得工作的展开以及进行更加便捷。

附图说明

图1为本发明提供的一种铁路桥梁沉降监测装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种铁路桥梁沉降监测装置的整体部分结构示意图；

图3为本发明提供的一种铁路桥梁沉降监测装置的监测箱结构解剖图；

图4为本发明提供的一种铁路桥梁沉降监测装置的竖式安装架结构示意图；

图5为本发明提供的一种铁路桥梁沉降监测装置的沉降气垫结构解剖图；

图6为本发明提供的一种铁路桥梁沉降监测装置的插槽结构示意图。

图例说明：1、监测箱；1001、窗口；101、无线收发器；102、太阳能蓄电板；103、蓄电池；104、控制主板；105、连接块；1051、圆孔；1052、插接块；1053、插接槽；106、插槽；107、清洁布；2、水域升降防护机构；201、横式安装架；202、竖式安装架；203、升降杆；204、沉降块；205、连接杆；206、沉降气垫；2061、隔层；3、监测机构；31、激光监测仪；32、辅助旋转监测组件；321、支撑架；322、电机；323、旋转盘；33、辅助升降监测组件；331、电动推杆；332、升降架；333、连接架；334、透明窗；335、阻隔窗；3351、遮盖板；4、控制中心。

实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”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”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明,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。

实施例

如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种铁路桥梁沉降监测装置,包括监测箱1、水域升降防护机构2和监测机构3和控制中心4，水域升降防护机构2设置在监测箱1的外围，监测机构3设置在监测箱1的内部；监测箱1的顶端设置有无线收发器101，无线收发器101的顶端上方设置有太阳能蓄电板102，监测箱1的内部靠近顶端处的两侧分别设置有蓄电池103和控制主板104，监测箱1的两侧靠近顶端和底部处均设置有连接块105；水域升降防护机构2包括横式安装架201、竖式安装架202、升降杆203、沉降块204、连接杆205和沉降气垫206，竖式安装架202设置在监测箱1背面的两侧，横式安装架201设置在竖式安装架202的上方，横式安装架201和竖式安装架202之间设置有升降杆203，监测箱1的底部设置有沉降块204，沉降块204的底部设置有若干个连接杆205，连接杆205的底部设置有沉降气垫206；监测机构3包括激光监测仪31，激光监测仪31的底部设置有辅助旋转监测组件32，激光监测仪31的上方设置有辅助升降监测组件33；辅助旋转监测组件32包括支撑架321，支撑架321的顶端中心处设置有电机322，电机322的输出端设置有旋转盘323；辅助升降监测组件33包括电动推杆331，电动推杆331的底部设置有升降架332，升降架332的两侧设置有连接架333，两个连接架333的底部且位于监测箱1的内侧壁设置有透明窗334，两个连接架333的外侧且位于监测箱1的外侧壁设置有阻隔窗335。

实施例

如图1-6所示，控制主板104与无线收发器101之间电连接，无线收发器101与控制中心4之间无线连接的网络为3G/4G/5G/GPRS，太阳能蓄电板102与蓄电池103电性连接，太阳能蓄电板102的底部通过三角支撑架与监测箱1之间连接固定，连接块105的顶端贯穿底部开设有圆孔1051，连接块105通过圆孔1051套设在升降杆203的外围，连接块105进行升降时通过圆孔1051进行升降，横式安装架201和竖式安装架202与桥墩通过螺栓固定，在监测箱1安装之前，首先工作人员对监测高度进行控制，并通过螺栓对横式安装架201和竖式安装架202进行安装，沉降块204为木质材质制成并通过螺栓与监测箱1固定，沉降气垫206内部设置有若干个隔层2061，连接块105的底部且位于圆孔1051的两侧均设置有插接块1052，竖式安装架202与插接块1052相对应开设有插接槽1053，插接块1052与插接槽1053相适配，激光监测仪31与控制主板104电性连接，控制主板104还与电机322和电动推杆331电性连接，监测箱1的两侧与阻隔窗335和相对应处开设有窗口1001，两个阻隔窗335的外侧设置有遮盖板3351，透明窗334和阻隔窗335均与监测箱1相贴合，监测箱1的内侧壁与透明窗334相对应设置有插槽106，插槽106的内部插接有清洁布107，插槽106用以清洁布107的更换。

在此需要说明的是，本发明该监测装置为铁路桥梁的沉降使用，特在此做出相应的限定。

本发明工作流程：首先是对路桥梁沉降监测装置的整体装置进行安装的流程，横式安装架201和竖式安装架202与桥墩的安装，使得监测箱1作为基准点在水域中心处的桥墩进行安装，在此同时，通过监测箱1和连接块105与升降杆203的连接，使得监测箱1安装在横式安装架201和竖式安装架202之间，受重力的影响，插接块1052与插接槽1053插接，并通过竖式安装架进行202支撑，保证稳定和固定的安装；其次是路桥梁沉降监测装置运行流程，通过无线收发器101无线连接控制中心4，可实现整体监测设备的远程监控和控制，并通过控制主板104对无线收发器101接受的信号进行传导，从而控制激光监测仪31打开，同时电动推杆331收缩带动升降架332进行上升，使得透明窗334和阻隔窗335同时上升，使得阻隔窗335远离窗口1001，而透明窗334靠近窗口1001，对窗口1001进行阻隔，使得激光监测仪31通过透明窗334与窗口1001可以对外远距离的桥墩进行监测，不影响监测作业开展的同时，防止灰尘进入监测箱1，时刻保证监测箱为密封状态，而电机322带动旋转盘323进行转动，从而对旋转盘323上的激光监测仪31进行监测角度的调节，从而对当前桥墩的两侧桥墩进行沉降监测，并对监测数据通过控制主板104传输至无线收发器101，通过无线收发器101与控制中心4无线连接，从而对监测数据进行处理，完成整体的监测流程，在正常工作时，，在水面过多上涨时，连接杆205底部的沉降气垫206接触到水面后，受浮力影响向上漂浮，从而带动连接块105在升降杆203上滑动，而监测箱1受浮力的影响上升，从而避免水面上涨对装置造出影响，其次，在水域水面不平静时，浪花击打桥墩，如上述一致，监测箱1在升降杆203上滑动，从而起到保险作用，使得装置使用环境更加安全，与现有的路桥梁沉降监测装置相比较，本发明通过设计提升了路桥梁沉降监测装置的整体便捷性、稳定性以及实用性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种铁路桥梁沉降监测装置，包括监测箱、水域升降防护机构和监测机构和控制中心，其特征在于：所述水域升降防护机构设置在监测箱的外围，所述监测机构设置在监测箱的内部；

所述监测箱的顶端设置有无线收发器，所述无线收发器的顶端上方设置有太阳能蓄电板，所述监测箱的内部靠近顶端处的两侧分别设置有蓄电池和控制主板，所述监测箱的两侧靠近顶端和底部处均设置有连接块；所述太阳能蓄电板与蓄电池电性连接，所述太阳能蓄电板的底部通过三角支撑架与监测箱之间连接固定，通过太阳能蓄电板和蓄电池对光能的转换储存；

所述水域升降防护机构包括横式安装架、竖式安装架、升降杆、沉降块、连接杆和沉降气垫，所述竖式安装架设置在监测箱背面的两侧，所述横式安装架设置在竖式安装架的上方，所述横式安装架和竖式安装架之间设置有升降杆，所述横式安装架和竖式安装架与桥墩固定；所述监测箱的底部设置有沉降块，所述沉降块的底部设置有若干个连接杆，所述连接杆的底部设置有沉降气垫，在水面过多上涨时，沉降气垫接触到水面后，受浮力影响向上漂浮，从而带动连接杆在升降杆上滑动，而监测箱受浮力的影响上升；在水域水面不平静时，浪花击打桥墩，如上述一致，监测箱在升降杆上滑动，从而起到保险作用；

所述监测机构具有激光监测仪，通过监测箱对激光监测仪内置，起到内置保护作用，其次为激光监测仪提供水域上的放置平台；所述激光监测仪的底部设置有辅助旋转监测组件，所述激光监测仪的上方设置有辅助升降监测组件；

所述辅助旋转监测组件包括支撑架，所述支撑架的顶端中心处设置有电机，所述电机的输出端设置有旋转盘；

所述辅助升降监测组件包括电动推杆，所述电动推杆的底部设置有升降架，所述升降架的两侧设置有连接架，两个所述连接架的底部且位于监测箱的内侧壁设置有透明窗，两个所述连接架的外侧且位于监测箱的外侧壁设置有阻隔窗，在受到控制主板的控制信号进行工作时，其包括的辅助升降监测组件内的组件电动推杆进行收缩打开，使得阻隔窗上升，和透明窗台同时上升，使得激光监测仪通过透明窗与窗口可以对外远距离的桥墩进行监测，不影响监测作业开展的同时，防止灰尘进入监测箱，时刻保证监测箱为密封状态，同时辅助旋转监测机构内的组件，电机带动旋转盘进行转动，从而对旋转盘上的激光监测仪进行监测角度的调节，从而对当前桥墩的两侧桥墩进行沉降监测。

2.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述控制主板与无线收发器之间电连接，所述无线收发器与控制中心之间无线连接的网络为3G/4G/5G/GPRS，通过无线收发器无线连接总控制中心，实现整体监测设备的远程监控和控制，脱离水域环境的使用限制，不需要工作人员周期性经常性的去水域上进行监测作业。

3.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述连接块的顶端贯穿底部开设有圆孔，所述连接块通过圆孔套设在升降杆的外围。

4.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述横式安装架和竖式安装架与桥墩通过螺栓固定。

5.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述沉降块为木质材质制成并通过螺栓与监测箱固定，所述沉降气垫内部设置有若干个隔层。

6.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述连接块的底部且位于圆孔的两侧均设置有插接块，所述竖式安装架与插接块相对应开设有插接槽，所述插接块与插接槽相适配。

7.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述激光监测仪与控制主板电性连接，所述控制主板还与电机和电动推杆电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述监测箱的两侧与阻隔窗和相对应处开设有窗口，两个所述阻隔窗的外侧设置有遮盖板。

9.根据权利要求1所述的一种铁路桥梁沉降监测装置，其特征在于：所述透明窗和阻隔窗均与监测箱相贴合，所述监测箱的内侧壁与透明窗相对应设置有插槽，所述插槽的内部插接有清洁布。

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