CN217869939U - 一种监测元件可更换的新型测力支座 - Google Patents

Abstract

一种监测元件可更换的新型测力支座，包括支座、数据采集系统、安装支架和监测元件，安装支架包括测力垫板、支撑楔块、顶升楔块和连接螺栓，支座装在测力垫板上，测力垫板下表面开有内腔，内腔中凹设有装配槽Ⅰ；支撑楔块和顶升楔块套装在内腔中，支撑楔块装在顶升楔块上，其下表面呈V形，上表面对应装配槽Ⅰ位置设有装配槽Ⅱ；顶升楔块上表面呈V形，包括左、右两个对称安装的楔块，两个楔块沿内腔方向开有长通孔，连接螺栓贯穿长通孔与螺母连接，监测元件与数据采集系统连接，包括测力传感器和测力垫圈，测力传感器装在装配槽Ⅰ、Ⅱ之间，测力垫圈套在顶升楔块与螺母之间的螺杆上。该支座测力元件更换容易，更换后测力元件的测量准确性高。

Description

一种监测元件可更换的新型测力支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁支座技术领域，尤其涉及一种监测元件可更换的新型测力支座。

背景技术

支座作为连接桥梁上部结构与下部结构的"关节"部件,是桥梁结构的重要组成部分,其性能优劣将直接影响整座桥梁甚至整条线路的运营状态及使用寿命。因此对支座的受力、位移及转角等主要参数进行监测是非常必要的，特别是支座的竖向承载力是最重要的一个性能参数，可直观反应桥梁荷载变化情况，在使用过程中能自动检测、读取支座的竖向承载力，给支座的维护及运营带来很大便利，同时有利于及时监测和评估整个桥梁结构的健康状况，提供可靠的科学数据。目前市场绝大部分的测力支座如下：

一、采用应变片、标准测力传感器等方式进行监测，这些方法均能有效地检测支座的竖向承载力，但测力元件使用寿命到期或损坏，测力功能失效，且测力元件难以更换，除非顶梁整个更换支座，给维护和运营带来很大的困难。

二、专利申请号为202011125316.5、名称为《一种测力元件可更换的竖向测力支座》的发明申请专利提出了测力元件可更换的方式，该方法确实无需顶梁即可完成测力元件的更换和使用，但是其结构复杂，且更换后测力元件测量的准确性仍然难以保证。

三、专利申请号为202023069099.0、名称为《一种易于更换传感装置的新型测力调高装置与支座》和专利申请号为202023075448.X、名称为《一种可用于实现位移精准调节的调高测力装置与支座》的两项专利均采用移动楔形块的位置来实现调高和测力的功能，但是通过内腔中部施加荷载推动楔形块向腔体外部移动的方式，在内腔中部两个楔形块之间设置测力装置，实际操作和更换测力装置不够便捷。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种监测元件可更换的新型测力支座，以克服已有技术所存在的上述不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种监测元件可更换的新型测力支座，包括支座、数据采集系统，其特征在于：还包括安装支架和监测元件，该安装支架包括测力垫板、支撑楔块、顶升楔块和连接螺栓，所述支座安装在测力垫板上，测力垫板的下表面开设有内腔，内腔的中部凹设有装配槽Ⅰ；

所述支撑楔块和顶升楔块套装在测力垫板的内腔中，支撑楔块安装在顶升楔块上，支撑楔块的下表面呈V形，支撑楔块的上表面对应测力垫板装配槽Ⅰ的位置凹设有装配槽Ⅱ；

所述顶升楔块的上表面呈V形且与支撑楔块的V形下表面相配合，顶升楔块包括左、右两个对称安装的楔块，左、右两个楔块对应位置沿内腔开设方向均开有长通孔，所述连接螺栓的螺杆依次贯穿两个楔块的长通孔后与螺母螺纹连接，从而将左、右两个楔块连成一体；

所述监测元件包括测力传感器和测力垫圈，该测力传感器安装在测力垫板的装配槽Ⅰ以及支撑楔块的装配槽Ⅱ之间，测力垫圈套装在顶升楔块与螺母之间的连接螺栓的螺杆上，测力传感器和测力垫圈通过信号线与支座外围的数据采集系统连接。

其进一步技术方案是：所述左、右两个楔块的长通孔各开有2个，连接螺栓的数量对应长通孔的个数设有2根。

其进一步技术方案是：所述支座为隔震橡胶支座、盆式支座、球型支座、摩擦摆支座、钢耗能支座、高分子材料支座中的任意一种。

由于采取上述技术方案，本实用新型之一种监测元件可更换的新型测力支座具有以下有益效果：

1. 便于监测元件后期的更换：

本实用新型支座的安装支架在测力垫板内开通内腔，在内腔设置支撑楔块和顶升楔块，在顶升楔块内开孔并安装有连接螺栓，可通过螺母松紧度调节顶升楔块的高度，在监测元件失效情况下，需要更换测力传感器时，先松开螺母，拿出顶升楔块、支撑楔块以及测力传感器，然后把新的测力传感器装配到位；需要更换测力垫圈时，松开螺母后直接重新更换螺母内部的测力垫圈即可；本支座不需要顶梁就可快速更换监测元件，且不影响支座的正常使用；

2. 便于监测元件受力数值调节：

本实用新型支座在更换测力传感器前，先参照测力传感器在支座上的实际受力结构试制样品，把新的传感器安装到样品上进行标定，得出竖向荷载与受力数值的函数关系。然后更换时在支座上取出旧的测力传感器，把新的测力传感器安装到测力垫板和支撑楔块上开设的装配槽内，装配槽便于测力传感器的安装对位和提高测量的准确性。先通过扭紧螺母的方式调节顶升楔块的高度使得新的测力传感器与测力垫板内腔上部接触，然后调节螺母的松紧度使得新的测力传感器压应力数值与旧的测力传感器正常运营时的荷载一致，保证了受力数值的连续性和精度，实现了更换的目的。

3.测力数值的准确性高：

本实用新型支座的测力垫圈在保证顶升楔块结构锁紧的前提下主要作用一是通过其受力数值也可监测支座的竖向荷载，二是完成测力传感器更换后确保测力数值的准确性。原理是测力垫圈套装在顶升楔块与螺母之间的连接螺栓的螺杆上，配套螺母使用，在支座正常运营的状态下，感知和读取支座上部竖向荷载通过支撑楔块和顶升楔块传导的水平分力和螺母预紧力的总和，通过标定可以得出支座竖向荷载与测力垫圈受力值的函数关系，实现监测支座竖向荷载的功能。另外在测力传感器更换时，调节螺母过程中可以感知螺母预紧力和支座上部荷载传导的水平力之和，调节螺母松紧度使其受力数值与更换之前保持一致，使得测力传感器精准装配到位，受力数值测量连续、准确。

4．本实用新型的顶升楔块设置在测力垫板内腔，调节螺母设置在测力垫板外部侧面，通过调节螺母松紧度即可完成测力传感器的装配和更换，且测力垫圈可同步实现监测支座竖向荷载的功能，实现了“双重监测双保险”的监测方式，对比现有技术，无需在内腔中部进行调节，操作性更强更便捷；同时，测力垫圈设置在测力垫板外部，维护和更换便捷；而且在测力传感器失效的情况下，测力垫圈可继续实现监测，保证了测力数据可靠性。

5. 本实用新型支座的测力传感器和测力螺母通过信号线接至支座外围的数据采集系统，数据采集系统完成测力数据的读取。

6．本实用新型包括支座、数据采集系统、安装支架和监测元件，该安装支架包括测力垫板、支撑楔块、顶升楔块和连接螺栓，监测元件包括测力传感器和测力垫圈，结构简单，易于实施。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种监测元件可更换的新型测力支座的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型之一种监测元件可更换的新型测力支座的结构示意图；

图2为图1的俯视图（省去支座、数据采集系统）；

图3为图2的左视图。

图中：

1-支座，2-测力垫板，201-内腔，3-测力传感器，4-支撑楔块，5-顶升楔块，51-左楔块，52-右楔块，6-连接螺栓，7-测力垫圈，8-螺母，9-信号线，10-数据采集系统。

具体实施方式

实施例：

一种监测元件可更换的新型测力支座，包括支座1、数据采集系统10、安装支架和监测元件，该安装支架包括测力垫板2、支撑楔块4、顶升楔块5和连接螺栓6，所述支座为隔震橡胶支座、盆式支座、球型支座、摩擦摆支座、钢耗能支座、高分子材料支座中的任意一种；支座安装在测力垫板上，测力垫板的下表面横向开设有方形内腔201，方形内腔的中部凹设有装配槽Ⅰ；

所述支撑楔块和顶升楔块套装在测力垫板的方形内腔中，支撑楔块安装在顶升楔块上，支撑楔块的下表面呈V形，支撑楔块的上表面对应测力垫板装配槽Ⅰ的位置凹设有装配槽Ⅱ，位于装配槽Ⅱ一侧的支撑楔块上表面与测力垫板的方形内腔之间预留有供信号线穿出的缝隙；

所述顶升楔块的上表面呈V形且与支撑楔块的V形下表面相配合，顶升楔块包括左、右两个对称安装的楔块，左、右两个楔块对应位置沿内腔开设方向均开有2个长通孔，所述连接螺栓设有2根，2根连接螺栓的螺杆分别对应依次贯穿两个楔块的长通孔后与螺母8螺纹连接，从而将左、右两个楔块连成一体；

所述监测元件包括测力传感器3和测力垫圈7，该测力传感器安装在测力垫板的装配槽Ⅰ以及支撑楔块的装配槽Ⅱ之间，测力垫圈套装在顶升楔块与螺母之间的连接螺栓的螺杆上，测测力传感器和测力垫圈通过信号线9与支座外围的数据采集系统（现有技术）连接，数据采集系统完成测力数据的读取。

本实用新型之一种监测元件可更换的新型测力支座的使用方法：

在装配时，先把测力传感器放置在支撑楔块的装配槽Ⅱ内，把支撑楔块以及顶升楔块放置到测力垫板的内腔，调整支撑楔块的位置使其装配槽Ⅱ与测力垫板的装配槽Ⅰ对应，通过扭紧螺母调节顶升楔块使得左、右两块楔块向中间靠拢，从而推动支撑楔块向上移动，将测力传感器准确安装到两个装配槽内，完成测力传感器的装配工作；然后把安装好测力传感器的测力垫板安装到支座下部；最后通过标定，得出支座竖向承载力、测力传感器和测力垫圈的数值关系，完成监测支座竖向承载力的功能。当需要更换测力传感器时，先松开螺母，拿出顶升楔块、支撑楔块以及测力传感器，然后把新的测力传感器装配到位，由于测力传感器的尺寸及装配尺寸均无变化，通过调节测力垫圈的松紧度及其受力数值，使之与原正常运营的受力对应并校正，实现新的测力传感器准确读取和监测支座的竖向承载力。

Claims (3)

1.一种监测元件可更换的新型测力支座，包括支座（1）、数据采集系统（10），其特征在于：还包括安装支架和监测元件，该安装支架包括测力垫板（2）、支撑楔块（4）、顶升楔块（5）和连接螺栓（6），所述支座安装在测力垫板上，测力垫板的下表面开设有内腔（201），内腔的中部凹设有装配槽Ⅰ；

所述支撑楔块和顶升楔块套装在测力垫板的内腔中，支撑楔块安装在顶升楔块上，支撑楔块的下表面呈V形，支撑楔块的上表面对应测力垫板装配槽Ⅰ的位置凹设有装配槽Ⅱ；

所述顶升楔块的上表面呈V形且与支撑楔块的V形下表面相配合，顶升楔块包括左、右两个对称安装的楔块，左、右两个楔块对应位置沿内腔开设方向均开有长通孔，所述连接螺栓的螺杆依次贯穿两个楔块的长通孔后与螺母（8）螺纹连接，从而将左、右两个楔块连成一体；

所述监测元件包括测力传感器（3）和测力垫圈（7），该测力传感器安装在测力垫板的装配槽Ⅰ以及支撑楔块的装配槽Ⅱ之间，测力垫圈套装在顶升楔块与螺母之间的连接螺栓的螺杆上，测力传感器和测力垫圈通过信号线（9）与支座外围的数据采集系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种监测元件可更换的新型测力支座，其特征在于：所述左、右两个楔块的长通孔各开有2个，连接螺栓的数量对应长通孔的个数设有2根。

3.根据权利要求1所述的一种监测元件可更换的新型测力支座，其特征在于：所述支座为隔震橡胶支座、盆式支座、球型支座、摩擦摆支座、钢耗能支座、高分子材料支座中的任意一种。

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