TWM534814U - 橋樑安全量測裝置 - Google Patents

Description

橋樑安全量測裝置

本創作係有關於一種橋樑安全量測裝置，尤指一種可於重錘落至河床床面時，同步停止捲取動力源作動，以獲得精準河川深度量測之橋樑安全量測裝置。

按，台灣係屬海島型氣候，且位處於地震帶，地震、颱風、暴雨等天然災害頻繁，再加上河川砂石超量開採、山坡地過度開發與車載過重等因素影響，造成橋墩基礎流失、橋樑傾斜或橋面裂損等情況，對橋樑安全產生嚴重威脅，因此，橋樑管理監測極為重要。

傳統橋樑監測技術主要採超音波量測，超音波量測容易受溫度影響，且河水混濁、河面漂木與亂石等都會影響到音波測得精度，於是，乃有業者研發我國公告第430062號之「重力式沖刷測量裝置」，其主要設有一索件、一捲取機構、一重錘、一編碼器與一管體，其中，該索件係連設在該捲取機構與該重錘間，並具有可供該重錘垂降至待測河床面之長度，該捲取機構係於運轉時藉捲取方式收放該索件而連動該重錘昇降，該編碼器係於該捲取機構運轉時同步擷取並輸出該索件捲放長度訊號，該管體係沿該重錘與河床接近之方向配設並係供該索件於連動該重錘昇降時大致容置在該管體內，以抗雜訊干擾，藉此，以解決傳統超音波測量方式容易受環境因素影響測量精度缺點。然，該我國公告第430062號之「重力式沖刷測量裝置」，利用索件將重錘沿固定套管垂降至河床面時，係利用張力感測器，以測量其索件的張力變化後，再將其測量到的索件張力值傳送至微處理器，繼由微處理器運算該索件張力值超出預設值後，才發出訊號停止其捲取機構捲取索件的動作，故由重錘垂落至河床面到捲取機構停止作動係經過多道程序，且索件更會因為熱脹冷縮或老化等影響其張力變化而產生誤差，故該公告第430062號之「重力式沖刷測量裝置」於使用上常發生重錘碰觸到河床面後，捲取機構仍持續下放索件情況，導致量測結果缺乏準確性，無法提供橋樑沖刷深度正確監測與評估，易造成管理人員誤判，影響橋樑災害預防工作。

緣是，本創作人有鑑於現有橋樑監測技術於實施上仍有上述缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，研創出本創作。

本創作係有關於一種橋樑安全量測裝置，其主要目的係為了提供一種可於重錘落至河床床面時，同步停止捲取動力源作動，以獲得精準河川深度量測之橋樑安全量測裝置。

為了達到上述實施目的，本創作人乃研擬如下橋樑安全量測裝置，係主要包含：

一河床沖刷量測單元，乃使該河床沖刷量測單元裝設於一橋樑之橋墩上，係包含有一捲取動力源，並使該捲取動力源之傳動部件與一捲線輪相連結，且於該捲線輪組接有一繩索一端，又設有至少一滑輪，並使該繩索繞設於該至少一滑輪上，且使該繩索另端組接有一重錘，另設有一管體，並使該重錘位設於該管體之管孔內，且於該重錘底端組設有一觸動開關；

一控制單元，係使該控制單元裝設於該橋樑之橋墩上，並使該控制單元與該河床沖刷量測單元之捲取動力源及觸動開關，以無線或有線訊號連結。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該河床沖刷量測單元係進一步包含有一計數器，並使該計數器設置於一滑輪旁側處，且使該計數器與該控制單元以無線或有線訊號連結。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該河床沖刷量測單元之捲取動力源其傳動部件與該捲線輪間係進一步以一傳動帶繞設連結。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該河床沖刷量測單元之管體底端係垂直插設於該橋墩旁側之河床上。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一橋樑平衡量測單元，乃使該橋樑平衡量測單元裝設於該橋樑之橋墩上，而於該橋墩上方係架設有一橋面，並使該橋樑平衡量測單元與該橋樑之橋面相鄰設立，且使該橋樑平衡量測單元與該控制單元以無線或有線訊號連結。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一水位量測單元，乃使該水位量測單元裝設於該橋樑之橋墩上，且使該水位量測單元與該控制單元以無線或有線訊號連結。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一水位量測單元，乃使該水位量測單元裝設於該橋樑之橋墩上，且使該水位量測單元與該控制單元以無線或有線訊號連結。

如上所述之橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一遠端監控單元，乃使該遠端監控單元與該控制單元通訊連結。

藉此，當該重錘經由一垂直插設於河床上之管體導引，以垂落至河床床面時，該重錘底端之觸動開關即會發出訊號予一控制單元，以使該控制單元同步停止捲取動力源作動，據此，俾獲得最精準的河川深度量測結果，以提供管理人員進行正確的橋樑狀態評估者，又本創作係於橋墩鄰近橋面處設置有橋樑平衡量測單元，以供偵測橋樑平衡狀態，當其檢測到的數值超出預設值時，即表示橋樑發生傾斜或橋面裂損等情況，控制單元係會發出警示予管理人員，以及時派員進行修復，另本創作係進一步於橋墩處設有水位量測單元，以於河川水位高度接近警戒水位時，由控制單元發出警示訊息予管理人員，以使管理人員預做橋樑通行管制等因應措施，以達到全面維護橋樑使用安全之效益者。

而為令本創作之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：

首先，請參閱第一、二圖所示，為本創作之橋樑安全量測裝置，係由一河床沖刷量測單元（１）、一橋樑平衡量測單元（２）、一水位量測單元（３）及一控制單元（４）所組成；其中：

該河床沖刷量測單元（１），乃使該河床沖刷量測單元（１）裝設於一橋樑（５）之橋墩（５１）上，係包含有一捲取動力源（１１），該捲取動力源（１１）係為馬達，並使該捲取動力源（１１）其傳動部件（１１１）以一傳動帶（１２）與一捲線輪（１３）繞設連結，且於該捲線輪（１３）組接有一繩索（１４）一端，又設有至少一滑輪（１５），並使該繩索（１４）繞設於該至少一滑輪（１５）上，且使該繩索（１４）另端組接有一重錘（１６），另設有一管體（１７），係使該管體（１７）底端垂直插設於該橋墩（５１）旁側之河床（６），並使該重錘（１６）位設於該管體（１７）之管孔內，且於該重錘（１６）底端組設有一觸動開關（１８），復於其一滑輪（１５）旁側設有一計數器（１９），以供偵測該滑輪（１５）轉動圈數；

該橋樑平衡量測單元（２），係使該橋樑平衡量測單元（２）裝設於該橋樑（５）之橋墩（５１）上，而於該橋墩（５１）上方係架設有一橋面（５２），並使該橋樑平衡量測單元（２）與該橋面（５２）相鄰設立，該橋樑平衡量測單元（２）係可為三軸加速器；

該水位量測單元（３），乃使該水位量測單元（３）裝設於該橋樑（５）之橋墩（５１）上，該水位量測單元（３）係為超音波水位感測器；

該控制單元（４），係使該控制單元（４）裝設於該橋樑（５）之橋墩（５１）上，並使該控制單元（４）與該河床沖刷量測單元（１）之捲取動力源（１１）、觸動開關（１８）、計數器（１９），以及該橋樑平衡量測單元（２）、水位量測單元（３）等，以無線或有線訊號連結，另使該控制單元（４）與一遠端監控單元通訊連結。

據此，當欲進行河床沖刷量等檢測時，管理人員係可由遠端監控單元發出訊號，以透過控制單元（４）啟動河床沖刷量測單元（１）之捲取動力源（１１）作動，此時，請一併參閱第三圖所示，捲取動力源（１１）之傳動部件（１１１）係經由傳動帶（１２）帶動捲線輪（１３）轉動，以使捲線輪（１３）釋放其捲收之繩索（１４），並透過至少一滑輪（１５）的導引，以使繩索（１４）端部組設之重錘（１６）由管體（１７）其管孔垂落下放至河床（６）床面，而於繩索（１４）拉動滑輪（１５）滾動時，位於其一滑輪（１５）旁側之計數器（１９）亦同步偵測該滑輪（１５）轉動圈數，當重錘（１６）底端所設觸動開關（１８）接觸到河床（６）床面時，觸動開關（１８）即會發出訊號予控制單元（４），隨之控制單元（４）係停止捲取動力源（１１）作動，並對計數器（１９）回傳之滑輪（１５）轉動圈數進行運算，以計算出繩索（１４）釋放長度，於此，即可獲得河床（６）床面深度的數值，並將此數值傳送至遠端監控單元，管理人員即可依此數值判斷橋墩（５１）基礎是否有流失，由於本創作係於重錘（１６）底端之觸動開關（１８）接觸到河床（６）床面時，同步發送訊號予控制單元（４）停止捲取動力源（１１）作動，故可避免重錘（１６）落到河床（６）床面時，捲取動力源（１１）仍持續釋放繩索（１４）情形，而可提供最精準的量測結果，以供管理人員正確評估橋樑（５）狀態，以利橋樑（５）災害預防工作進行者。

再者，本創作利用其裝設於該橋墩（５１）鄰近橋面（５２）之橋樑平衡量測單元（２）的設置，係可隨時偵測橋樑（５）平衡狀態，並將檢測數值傳送予控制單元（４），當橋樑平衡量測單元（２）傳送予控制單元（４）檢測數值超出預設正常範圍值時，即表示橋樑（５）發生傾斜或橋面（５２）產生裂損等情況，可能造成橋樑（５）倒塌、斷裂等危險，此時，控制單元（４）係會發出警示訊息予遠端監控單元，以通知管理人員即時派員到場檢視維修，另本創作係藉由其裝設於該橋樑（５）之橋墩（５１）上之水位量測單元（３），以量測河川的水位高度，管理人員係可利用該水位量測單元（３）獲得該橋樑（５）所在河川於枯水期、豐水期及一般時期等時的水位高度，以進行配套之河川管理，當颱風、梅雨季節來臨時，若河川水位暴漲，該水位量測單元（３）所量測到的水位高度接近警戒水位時，控制單元（４）係會將此警示訊息傳送至遠端監控單元，以使管理人員接收到此訊息後，進行橋樑（５）通行管制或通知河川下游民眾預做防範等因應措施者。

前述之實施例或圖式並非限定本創作之橋樑安全量測裝置實施樣態，凡所屬技術領域中具有通常知識者所為之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之橋樑安全量測裝置專利範疇。

由上述結構及實施方式可知，本創作係具有如下優點：

1.本創作之橋樑安全量測裝置係於重錘底端組設有一觸動開關，藉此，當重錘垂落至河床床面時，觸動開關即會發出訊號予控制單元，以驅使捲取動力源同步停止作動，於此，即可獲得最精準的河川深度量測結果，以提供管理人員進行正確的橋樑狀態評估者。

2.本創作之橋樑安全量測裝置係進一步於橋墩鄰近橋面處設置有橋樑平衡量測單元，以供偵測橋樑平衡狀態，當其檢測到的數值超出預設值時，即表示橋樑發生傾斜或橋面裂損等情況，控制單元係會發出警示予管理人員，以及時派員進行修復，以維護橋樑使用安全者。

3.本創作之橋樑安全量測裝置係進一步於橋墩處設有水位量測單元，以於河川水位高度接近警戒水位時，由控制單元發出警示訊息予管理人員，以使管理人員預做橋樑通行管制等因應措施，以達到全面維護橋樑使用安全效益者。

綜上所述，本創作之實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧河床沖刷量測單元

（１１）‧‧‧捲取動力源

（１１１）‧‧‧傳動部件

（１２）‧‧‧傳動帶

（１３）‧‧‧捲線輪

（１４）‧‧‧繩索

（１５）‧‧‧滑輪

（１６）‧‧‧重錘

（１７）‧‧‧管體

（１８）‧‧‧觸動開關

（１９）‧‧‧計數器

（２）‧‧‧橋樑平衡量測單元

（３）‧‧‧水位量測單元

（４）‧‧‧控制單元

（５）‧‧‧橋樑

（５１）‧‧‧橋墩

（５２）‧‧‧橋面

（６）‧‧‧河床

第一圖：本創作之整體立體圖

第二圖：本創作之局部放大剖視圖

第三圖：本創作之使用狀態圖

(1)‧‧‧河床沖刷量測單元

(14)‧‧‧繩索

(16)‧‧‧重錘

(17)‧‧‧管體

(18)‧‧‧觸動開關

(2)‧‧‧橋樑平衡量測單元

(3)‧‧‧水位量測單元

(5)‧‧‧橋樑

(51)‧‧‧橋墩

(52)‧‧‧橋面

Claims (8)

1. 一種橋樑安全量測裝置，係主要包含： 一河床沖刷量測單元，乃使該河床沖刷量測單元裝設於一橋樑之橋墩上，係包含有一捲取動力源，並使該捲取動力源之傳動部件與一捲線輪相連結，且於該捲線輪組接有一繩索一端，又設有至少一滑輪，並使該繩索繞設於該至少一滑輪上，且使該繩索另端組接有一重錘，另設有一管體，並使該重錘位設於該管體之管孔內，且於該重錘底端組設有一觸動開關； 一控制單元，係使該控制單元裝設於該橋樑之橋墩上，並使該控制單元與該河床沖刷量測單元之捲取動力源及觸動開關，以無線或有線訊號連結。
2. 如申請專利範圍第1項所述橋樑安全量測裝置，其中，該河床沖刷量測單元係進一步包含有一計數器，並使該計數器設置於一滑輪旁側處，且使該計數器與該控制單元以無線或有線訊號連結。
3. 如申請專利範圍第1項所述橋樑安全量測裝置，其中，該河床沖刷量測單元之捲取動力源其傳動部件與該捲線輪間係進一步以一傳動帶繞設連結。
4. 如申請專利範圍第1項所述橋樑安全量測裝置，其中，該河床沖刷量測單元之管體底端係垂直插設於該橋墩旁側之河床上。
5. 如申請專利範圍第1項所述橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一橋樑平衡量測單元，乃使該橋樑平衡量測單元裝設於該橋樑之橋墩上，而於該橋墩上方係架設有一橋面，並使該橋樑平衡量測單元與該橋樑之橋面相鄰設立，且使該橋樑平衡量測單元與該控制單元以無線或有線訊號連結。
6. 如申請專利範圍第5項所述橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一水位量測單元，乃使該水位量測單元裝設於該橋樑之橋墩上，且使該水位量測單元與該控制單元以無線或有線訊號連結。
7. 如申請專利範圍第1項所述橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一水位量測單元，乃使該水位量測單元裝設於該橋樑之橋墩上，且使該水位量測單元與該控制單元以無線或有線訊號連結。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述橋樑安全量測裝置，其中，該橋樑安全量測裝置係進一步包含一遠端監控單元，乃使該遠端監控單元與該控制單元通訊連結。