CN213038184U - 一种具有智能测力的无级调高桥梁支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，包括支座芯体、调高机构、盆腔体、测力承载体，所述测力承载体安装于盆腔体内，盆腔体正扣于支座芯体下端或者反扣在支座芯体上端，所述调高机构设置在盆腔体上方或者下方，所述测力承载体侧面设有传感装置，传感装置的信号线与外部数据采集系统连接。本实用新型既能同时监测收集支座的受力数据，又能实现支座的无级调高，调节精度高，质量可靠，可以反复上下调节。

Description

一种具有智能测力的无级调高桥梁支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种具有智能测力的无级调高桥梁支座。

背景技术

随着我国经济建设的高速发展，基建设施是先行的必要措施，大力发展基建，需建设大梁的跨海、跨山、跨路的高架路或高架桥，支座作为连接桥梁与桥墩的必不可少的重要装置，必然对其要求越来越来高，在桥梁建设过程中，不可避免地要经过沉降地质及地震高发区域，需要采用调高支座进行梁体标高调节，现有的调高支座包含垫板调高、填充调高、螺旋调高，但垫板调高支座为满足调高作业空间要求，会导致支座重量增加，成本变高，填充调高支座存在实际施工较为困难，填充物长期受压易泄漏，后期调高效果差，螺旋调高对支座零部件加工要求高，制造成本高，应用少；传统的调高支座没有测力功能，在使用过程中无法检测支座的受力状况、读取支座的竖向承载力，无法准确了解结构各截面的内力分布情况，无法对桥梁设计理论的可靠性和设计方法的合理性做出验证，给支座的维护及结构监测带来很大的不便。当支座在运营过程中出现异常时，不能直观检测到支座的受力状况，从而无法判断桥梁上部结构的运营状态，不利于及时监测和评估桥梁结构的健康状况。另外，当由于软土地基上的墩台基础不均匀沉降，各种预制梁和连续结构在张拉后产生的微量变形，梁体结构支撑垫石标高难以避免的施工误差等因素导致桥梁支座承压不均匀甚至出现的“三条腿”现象，将会改变桥梁上、下部结构的受力状态，给结构的安全性带来隐患。另外，传统的支座无法对施工高度误差和使用期间产生的桥梁高差进行无级调高，实现对各支座受力进行调整。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，用于既能同时监测收集支座的受力数据，又能实现支座的无级调高，调节精度高，质量可靠，可以反复上下调节。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，包括支座芯体、调高机构、盆腔体、测力承载体，所述测力承载体安装于盆腔体内，盆腔体正扣于支座芯体下端或者反扣在支座芯体上端，所述调高机构设置在盆腔体上方或者下方，所述测力承载体侧面设有传感装置，传感装置的信号线与外部数据采集系统连接。

优选的，所述盆腔体正扣在支座芯体下端，所述测力承载体放置在支座芯体底面与盆腔体之间，测力承载体外壁与盆腔体内壁密贴，支座芯体顶面设有底板，所述调高机构设置在底板上，底板上固定有第二不锈钢板。

优选的，所述盆腔体反扣在支座芯体顶端，测力承载体设置在支座芯体顶面与盆腔体之间，所述调高机构设置在反向的盆腔体上方，盆腔体顶面设有第二不锈钢板。

优选的，所述调高机构包括调高顶板和两个楔形块，所述调高顶板的底面设有向上凹进去的调节槽，调节槽顶面为两对称的倾斜面，两个楔形块以调高顶板中线为轴线对称安装在调节槽内，楔形块顶面倾斜设置且与倾斜面匹配，底面为平面，两楔形块通过滑动相互靠近或者远离使得调高顶板高度上升或者下降。

优选的，所述楔形块的顶面和底面均嵌入有耐磨板，增强其耐磨抗性，所述调节槽顶面固定有第一不锈钢板，不锈钢钢板增强了调节槽顶面的耐磨性，延长其使用寿命，减少更换频率，节约成本，同时不锈钢板与耐磨板的配合，二者之间的摩擦系数较低，其相对滑动十分顺畅，支座的高度调节更轻松。

优选的，所述调节槽两端设有与调高顶板一体的限位板，限位板可以有效限制楔形块向两侧滑动的位移范围，避免滑落出调高底板上表面，丧失调高功能，预防落梁事故发生。

优选的，所述盆腔体的侧面开设有用于安装传感装置的贯穿安装孔，采用通过安装孔直接手动将传感装置安装，及时的能知晓传感装置是否安装到位，能直接感受到传感装置与测力承载体侧壁接触，还可以通过安装孔直接观察到传感装置安装位置，拆除或更换时，也只需要通过安装孔直接手动拆除更换，使得本实用新型的传感装置安装与拆卸更为快捷，大大节约的安装时间，省时省力。

优选的，所述传感装置为合金薄膜电阻式压力传感器、电阻式应变传感器或者光纤光栅传感器等。

优选的，所述数据采集系统包括解调仪和计算机系统，所述解调仪的输入端通过信号线与安装在测力承载体上的传感装置连接，解调仪的输出端通过无线网络或有线网络与计算机系统连接，所述计算机系统还设有实时监测及报警系统。通过采用信号线将传感器感知测力承载体的压应力变化输出压力波长信号输送到解调仪上，解调仪经过对波长信号分析处理后经无线网络或有线网络传输到计算机系统处理后直观显示支座实际荷载并与支座正常使用荷载进行对比，出现异常时进行报警，以实现远距离对支座载荷进行监测，实时采集支座的受力数据。

优选的，所述支座芯体为盆式支座、球形支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一个。本实用新型中支座芯体可以根据现场实际情况更换多种常用支座本体，实用性较强。

本实用新型具有的有益效果：

1、通过测力承载体感受上方支座或者梁体的受力变化，利用测力承载体在盆腔中承压时各向同性，内部各部分压力均匀，正压力与测力承载体对盆腔体侧压力基本相同的原理，使得支座的受力情况通过传感器反应给外部的数据采集系统，系统中计算机系统显示支座实际荷载并与支座正常使用荷载进行对比，出现异常时进行报警，以实现远距离对支座载荷进行监测，实时采集支座的受力数据。

2、在数据采集系统监测到支座的受力不合理时，需要改变支座高度，使其受力发生变化，只需调节两楔形块之间的距离，便能快捷调节调高顶板高度的升降，支座芯体竖向高度不变，只需改变调高顶板的竖向高度，本实用新型调高结构简单易操作，实现无级调节，楔形块及其滑动面上均设有耐磨材质，使得可反复调高，楔形块加工工艺简单，有效的节约造价成本，具有较强的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实施例8的结构示意图。

附图标记：1-支座芯体，2-盆腔体，3-测力承载体，4-调高顶板，5-底板， 6-调节槽，7-楔形块，8-第一不锈钢板，9-第二不锈钢板，10-耐磨板，11-限位板， 12-传感装置，13-安装孔，14-数据采集系统，15-固定板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，包括支座芯体1，支座芯体1安装在具有盆腔结构的盆腔体2内，所述盆腔体2的盆腔内放置有位于支座芯体1底面的测力承载体3，测力承载体3外壁与盆腔体2的盆腔内壁密贴，在盆腔体2的侧面开设一个可单手通过的贯穿安装孔13，通过安装孔13直接手动将传感装置12通过粘接的方式安装在测力承载体3侧面，这样能及时的能知晓传感装置12是否安装到位，能直接感受到传感装置12与测力承载体3侧壁接触，还可以通过安装孔13直接观察到传感装置12安装位置，拆除或更换时，也只需要通过安装孔13直接手动拆除更换，使得本实用新型的传感装置12安装与拆卸更为快捷，大大节约的安装时间，省时省力，在实际使用时，为了防止杂质、雨水等通过安装孔13进入盆腔内，在安装口处可以设置挡板，传感装置12选用合金薄膜电阻式压力传感器。该种传感器外型小巧、测量精度高(达0.2级及以上)、耐腐蚀性强、抗振性强、能在宽温区(-200℃～100℃)下精确测量，符合支座使用的外部环境。传感装置12的信号线穿过盆腔壁与外部数据采集系统14连接，传感装置12将感知到测力承载体3的压应力变化输出压力波长信号传输到计算机系统，计算机系统实时监测分析支座的受力数据变化，在支座芯体1顶面的底板5上设有调高机构，通过调高机构本身高度变化来实现高度调节，使得本实用新型同时具备调高、测力的功能。

实施例2

在上述实施例的基础上，如图1所示，所述调高机构包括调高顶板4和两个楔形块7，所述调高顶板4的底面设有向上凹进去的调节槽6，调节槽6顶面为两对称的倾斜面，两个楔形块7以调高顶板4中线为轴线对称安装在调节槽6内，楔形块7顶面倾斜设置且与倾斜面匹配，底面为平面，在支座需要高度调节时，松开调高顶板4与底板5之间的螺栓，两楔形块7相互远离滑动，调高顶板4高度上升，使得整个支座的高度升高，两楔形块7相互滑动靠近时，调高顶板4高度下降，使得整个支座高度下降；高度调节完成后，拧紧调高顶板与底板之间的螺栓，让两楔形块7卡死在调节槽6内，避免支座高度变化，通过两楔形块7来回的滑动，实现无级调高，可反复进行调高。

实施例3

在上述实施例的基础上，如图1所示，楔形块7的顶面和底面均嵌入有聚四氟乙烯材质的耐磨板10，聚四氟乙烯材料具有良好的力学性能，摩擦系数是高分子材料中最低的，同时具有很强的耐磨性、耐腐蚀性、抗老化能力；并且聚四氟乙烯材料在-180至250摄氏度的温度范围中性能长期保持稳定，相比于其它高分子材料具有更大的使用温度范围，能在各种环境中的桥梁支座上使用，适用范围广，在调节槽6顶面固定有第一不锈钢板8，底板5上固定有第二不锈钢板9，第二不锈钢板9与调节槽6的等长，不锈钢板增强了调节槽6顶面和底板5的耐磨性，延长其使用寿命，减少更换频率，节约成本，同时不锈钢板与耐磨板10的配合，二者之间的摩擦系数较低，其相对滑动十分顺畅，支座的高度调节更轻松。

实施例4

在上述实施例的基础上，如图1所示，在调节槽6两端设有与调高顶板4一体的限位板11，限位板11可以有效限制楔形块7向两侧滑动的位移范围，避免滑落出调高底板5上表面，丧失调高功能，预防落梁事故发生。

实施例5

在上述实施例的基础上，如图1所示，在盆腔体2的侧面开设有用于安装传感装置12的贯穿安装孔13，采用通过安装孔13直接手动将传感装置12通过粘接的方式安装在测力承载体3侧面，及时的能知晓传感装置12是否安装到位，能直接感受到传感装置12与测力承载体3侧壁接触，还可以通过安装孔13直接观察到传感装置12安装位置，拆除或更换时，也只需要通过安装孔13直接手动拆除更换，使得本实用新型的传感装置12安装与拆卸更为快捷，大大节约的安装时间，省时省力。

实施例6

在上述实施例的基础上，所述数据采集系统14包括解调仪和计算机系统，所述解调仪的输入端通过信号线与安装在测力承载体3上的传感装置12连接，解调仪的输出端通过无线网络或有线网络与计算机系统连接，所述计算机系统还设有实时监测及报警系统。通过采用信号线将传感器感知测力承载体的压应力变化输出压力波长信号输送到解调仪上，解调仪经过对波长信号分析处理后经无线网络或有线网络传输到计算机系统处理后直观显示支座实际荷载并与支座正常使用荷载进行对比，出现异常时进行报警，以实现远距离对支座载荷进行监测，实时采集支座的受力数据。

实施例7

在上述实施例的基础上，所述支座芯体1为盆式支座、球形支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一个。本实用新型中支座芯体1可以根据现场实际情况更换多种常用支座本体，实用性较强。

实施例8

在上述实施例的基础上，如图2所示，将盆腔体2反扣在支座芯体1顶端，测力承载体3安装在盆腔体2与支座芯体1顶面，调高机构安装在反向的盆腔体 2顶面，此时在盆腔体2顶面固定第二不锈钢板9，调高机构的调高顶板4与梁体底面固定，支座芯体1底面设置固定板15，固定板15用于与墩柱或者桥墩连接，测力承载体3外壁与盆腔体2的内壁密贴，测力承载体3侧面粘接有传感装置12，在盆腔体侧壁上同样开设一个可单手通过的安装孔13，便于安装和拆卸传感装置12，传感装置12的导线通过安装孔13与外部的数据采集系统14电性连接，用于将上方梁体受力实时受力数据传输给数据采集系统，便于分析判断支座受力状况。

本实用新型的工作原理：在实际应用中，当调高机构安装在支座芯体1上方时，调高机构的调高顶板4与梁体底面连接，盆腔体2安装在墩柱或桥墩上，测力承载体3感受上方支座芯体1的受力变化，传感器感应到测力承载体3的压应力变化输出到数据采集系统，计算机系统处理后直观显示支座实际荷载并与支座正常使用荷载进行对比，出现异常时进行报警，以实现远距离对支座载荷进行监测，实时采集支座的受力数据，如支座受力出现异常，需要进行高度调节时，松开调高顶板4与底板5之间的螺栓，两楔形块7相互远离滑动，调高顶板4高度上升，使得整个支座的高度升高，两楔形块7相互滑动靠近时，调高顶板4高度下降，使得整个支座高度下降；高度调节完成后，拧紧调高顶板4与底板5之间的螺栓，让两楔形块7卡死在调节槽6内，避免支座高度变化，通过两楔形块7 来回的滑动，实现无级调高。

若调高机构安装在盆腔体2底面，则是支座芯体1的顶面与梁体底部固定，调高机构固定在桥墩或墩柱上，通过两楔形块7改变调高顶板4的竖向高度，用以顶升支座芯体1的方式来改变整个支座的高度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，包括支座芯体(1)、调高机构、盆腔体(2)、测力承载体(3)，其特征在于，所述测力承载体(3)安装于盆腔体(2)内，盆腔体(2)正扣在支座芯体(1)下端或者反扣在支座芯体(1)上端，所述调高机构设置在盆腔体(2)上方或者下方，所述测力承载体(3)侧面设有传感装置(12)，传感装置(12)的信号线与外部数据采集系统(14)连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述盆腔体(2)正扣在支座芯体(1)下端，所述测力承载体(3)放置在支座芯体(1)底面与盆腔体(2)之间，测力承载体(3)外壁与盆腔体(2)内壁密贴，支座芯体(1)顶面设有底板(5)，所述调高机构设置在底板(5)上，底板(5)上固定有第二不锈钢板(9)。

3.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述盆腔体(2)反扣在支座芯体(1)顶端，测力承载体(3)设置在支座芯体(1)顶面与盆腔体(2)之间，所述调高机构设置在反向的盆腔体(2)上方，盆腔体(2)顶面设有第二不锈钢板(9)。

4.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述调高机构包括调高顶板(4)和两个楔形块(7)，所述调高顶板(4)的底面设有向上凹进去的调节槽(6)，调节槽(6)顶面为两对称的倾斜面，两个楔形块(7)以调高顶板(4)中线为轴线对称安装在调节槽(6)内，楔形块(7)顶面倾斜设置且与倾斜面匹配，底面为平面，两楔形块(7)通过滑动相互靠近或者远离使得调高顶板(4)高度上升或者下降。

5.根据权利要求4所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述楔形块(7)的顶面和底面均嵌入有耐磨板(10)，所述调节槽(6)顶面固定有第一不锈钢板(8)。

6.根据权利要求4所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述调节槽(6)两端设有与调高顶板(4)一体的限位板(11)。

7.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述盆腔体(2)的侧面开设有用于安装传感装置(12)的贯穿安装孔(13)。

8.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述传感装置(12)为合金薄膜电阻式压力传感器、电阻式应变传感器或者光纤光栅传感器等。

9.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述数据采集系统(14)包括解调仪和计算机系统，所述解调仪的输入端通过信号线与安装在测力承载体(3)上的传感装置(12)连接，解调仪的输出端通过无线网络或有线网络与计算机系统连接，所述计算机系统还设有实时监测及报警系统。

10.根据权利要求1所述的一种具有智能测力的无级调高桥梁支座，其特征在于，所述支座芯体(1)为盆式支座、球形支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一种。

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