CN220418407U - 一种墩柱水平位移自动化监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于位移监测技术领域，特别涉及一种墩柱水平位移自动化监测装置。一种墩柱水平位移自动化监测装置，包括与待监测墩柱平行设置的固定立柱，固定立柱上部设有第一连接端，第一连接端依次连接有弹簧组件和测力组件，弹簧组件包括测力弹簧，测力组件包括测力计、数据传输线缆和数据采集模组，测力计一端连接有连接杆，另一端连接有第二连接端，测力弹簧一端与第一连接端的端部固定连接，另一端与连接杆的端部固定连接，第二连接端与待监测墩柱固定连接。本实用新型通过弹簧组件和测力组件相结合，克服了现有光学测量仪器受周围环境影响大、耗费人工、无法实时监测的缺陷，具有安装成本低，测量效果稳定，实时数据监测等优点。

Description

一种墩柱水平位移自动化监测装置

技术领域

本实用新型属于位移监测技术领域，特别涉及一种墩柱水平位移自动化监测装置。

背景技术

墩柱的位移监测是工程中的一项基础性工作，是保障工程施工与运营安全的前提。尤其在桥梁工程、建筑工程等基础设施领域项目中，关键部位的位移监测对于获取结构变形走向数据，从而对结构稳定性、安全性进行评估和预判具有重要意义。

实际工程中，现有技术对于位移监测常采用水准仪、全站仪等光学测量仪器。该技术手段精度高，应用广泛，但往往存在以下不足：（1）仪器需要人工操作，受到现场条件约束，如场地、天气等；（2）光学测绘仪器只能事前、事后测量，连续施工过程中难以实时监测。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种墩柱水平位移自动化监测装置，本实用新型克服了现有光学测量仪器受周围环境影响大、耗费人工、无法实时监测的缺陷，具有安装成本低，测量效果稳定，实时数据监测等优点。

本实用新型的技术方案在于：一种墩柱水平位移自动化监测装置，包括与待监测墩柱平行设置的固定立柱，所述固定立柱上部设有第一连接端，所述第一连接端依次连接有弹簧组件和测力组件，所述弹簧组件包括测力弹簧，所述测力组件包括测力计、数据传输线缆和数据采集模组，所述测力计一端连接有连接杆，另一端连接有第二连接端，所述测力弹簧一端与所述第一连接端的端部固定连接，另一端与所述连接杆的端部固定连接，所述第二连接端与所述待监测墩柱固定连接。

所述测力弹簧外侧设有弹簧限位卡罩，所述弹簧限位卡罩为内部中空壳体，一端与所述第一连接端外侧固定连接，另一端与所述连接杆外侧可滑动连接。

所述第一连接端、测力弹簧、连接杆、测力计和第二连接端在同一轴线上，且与所述待监测墩柱侧面垂直。

所述测力弹簧的劲度系数远小于所述固定立柱抗弯刚度。

所述数据传输线缆一端与测力计电连接，另一端沿待监测墩柱向下延伸与所述数据采集模组电连接，所述数据采集模组固定安装在所述待监测墩柱侧面底部。

本实用新型的技术效果在于：1.相比于全站仪等测量仪器，本实用新型不受人工操作、现场场地、测量范围、大气环境制约，可以实现全天候24小时持续测量；2.本实用新型结构简单，具有成本较低、监测位置任意选取、可重复使用等优点，具有较强的实用性和较高的经济性。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种墩柱水平位移自动化监测装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一种墩柱水平位移自动化监测流程图。

附图标记：1-固定立柱；2-测力弹簧；3-连接杆；4-测力计；5-数据传输线缆；6-自动化采集模组；7-弹簧限位卡罩；8-第一连接端；第二连接端；10-待测墩柱。

具体实施方式

实施例1 如图1所示，一种墩柱水平位移自动化监测装置，包括与待监测墩柱10平行设置的固定立柱1，所述固定立柱1上部设有第一连接端8，所述第一连接端8依次连接有弹簧组件和测力组件，所述弹簧组件包括测力弹簧2，所述测力组件包括测力计4、数据传输线缆5和数据采集模组6，所述测力计4一端连接有连接杆3，另一端连接有第二连接端9，所述测力弹簧2一端与所述第一连接端8的端部固定连接，另一端与所述连接杆3的端部固定连接，所述第二连接端9与所述待监测墩柱10固定连接。

本实用新型实际使用时将测力计4与弹簧组件连接，水平安装在待监测墩柱10与固定立柱1中间；当待监测墩柱10发生水平位移时带动测力弹簧2发生轴向拉压变形，可通过测力计4将弹簧变形引起的轴力增量进行监测，并利用数据采集模组6实时传输，最后根据弹簧轴力—变形原理得到待监测墩柱10水平位移量。本实用新型可广泛应用于各种墩柱结构的水平位移自动化监测，受周围环境影响较小，安装成本较低，避免人工测量的局限性。

实施例2 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述测力弹簧2外侧设有弹簧限位卡罩7，所述弹簧限位卡罩7为内部中空壳体，一端与所述第一连接端8外侧固定连接，另一端与所述连接杆3外侧可滑动连接。

实际使用过程中，本实用新型测力弹簧2安装在限位卡罩弹簧7内，以约束弹簧竖向下垂。

实施例3 优选的，在实施例1或实施例2的基础上，本实施例中，所述第一连接端8、测力弹簧2、连接杆3、测力计4和第二连接端9在同一轴线上，且与所述待监测墩柱10侧面垂直。

实际使用过程中，本实用新型所述第一连接端8、测力弹簧2、连接杆3、测力计4和第二连接端9在同一轴线上，且与所述待监测墩柱10侧面垂直，保证了墩柱发生水平位移时带动测力弹簧发生轴向拉压变形，进而确保检测准确。

实施例4 优选的，在实施例1或实施例3的基础上，本实施例中，所述测力弹簧2的劲度系数远小于所述固定立柱1抗弯刚度。

实际使用过程中，本实用新型所述测力弹簧2的劲度系数远小于所述固定立柱1抗弯刚度，保证固定立柱1这一端为不动点，发生改变的只有待监测墩柱10，进而保证测量准确。

实施例5 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述数据传输线缆5一端与测力计4电连接，另一端沿待监测墩柱10向下延伸与所述数据采集模组6电连接，所述数据采集模组6固定安装在所述待监测墩柱10侧面底部。

实际使用过程中，本实用新型所述自动化采集模组6通过数据传输线缆5对测力计4进行实时数据监测。

如图2所示，本实用新型实际使用时包括以下步骤：

S1：安装固定立柱1，确保固定立柱1端部与待监测墩柱10的测点位置等高，将固定立柱1端部作为不动点，同时确保固定立柱1与待监测墩柱10平行设置；

S2：将弹簧组件、测力组件将通过连接杆3进行水平连接，连接部位采用焊接或绑扎的紧固方式；

S3：将组装好的弹簧组件、测力组件分别与第一连接端8和第二连接端9固定连接；

S4：将数据传输线缆5分别与测力计4和数据采集模组6电连接，待全部安装完成后对测力弹簧2的轴力进行初始测值；

S5：初始测值完成后，建立弹簧轴力—变形计算公式，得到桥墩水平位移量，计算公式为：Δx=ΔF/k；式中：Δx为墩柱水平位移量，ΔF为弹簧轴力变化量，k为弹簧劲度系数，根据计算公式对数据采集模组6采集的弹簧轴力变化量进行数据换算为位移数据，实现墩柱水平位移自动化监测。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种墩柱水平位移自动化监测装置，其特征在于：包括与待监测墩柱（10）平行设置的固定立柱（1），所述固定立柱（1）上部设有第一连接端（8），所述第一连接端（8）依次连接有弹簧组件和测力组件，所述弹簧组件包括测力弹簧（2），所述测力组件包括测力计（4）、数据传输线缆（5）和数据采集模组（6），所述测力计（4）一端连接有连接杆（3），另一端连接有第二连接端（9），所述测力弹簧（2）一端与所述第一连接端（8）的端部固定连接，另一端与所述连接杆（3）的端部固定连接，所述第二连接端（9）与所述待监测墩柱（10）固定连接。

2.根据权利要求1所述一种墩柱水平位移自动化监测装置，其特征在于：所述测力弹簧（2）外侧设有弹簧限位卡罩（7），所述弹簧限位卡罩（7）为内部中空壳体，一端与所述第一连接端（8）外侧固定连接，另一端与所述连接杆（3）外侧可滑动连接。

3.根据权利要求1所述一种墩柱水平位移自动化监测装置，其特征在于：所述第一连接端（8）、测力弹簧（2）、连接杆（3）、测力计（4）和第二连接端（9）在同一轴线上，且与所述待监测墩柱（10）侧面垂直。

4.根据权利要求1所述一种墩柱水平位移自动化监测装置，其特征在于：所述测力弹簧（2）的劲度系数远小于所述固定立柱（1）抗弯刚度。

5.根据权利要求1所述一种墩柱水平位移自动化监测装置，其特征在于：所述数据传输线缆（5）一端与测力计（4）电连接，另一端沿待监测墩柱（10）向下延伸与所述数据采集模组（6）电连接，所述数据采集模组（6）固定安装在所述待监测墩柱（10）侧面底部。