一种环式桥梁桩基冲刷监测系统技术方案

一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，包括桥梁桩基、搭载装置、传感器及数据处理系统；所述搭载装置包括搭载圆环及设置在搭载圆环上的一组脚轮，所述搭载装置通过脚轮与桥梁桩基的滑动配合；所述传感器设置在搭载圆环表面及桥梁桩基上；所述数据处理系统固定于桥梁桩基上方的桥墩顶部，并通过导线与传感器相连接，从而接收传感器中的数据并进行处理。本实用新型专利技术的有益效果是：该系统的搭载装置与桥梁桩基滑动配合，并沿桥梁桩基能够准确的运动到所在的海床持力层上，并能够实时对淤泥层厚度和冲刷深度进行监测，具有耐久性高，安装精确，建设和维修成本低的优点。

A pile scour monitoring system of ring bridge

The utility model relates to a ring type bridge pile foundation scour monitoring system, which comprises a bridge pile foundation, a carrying device, a sensor and a data processing system; the carrying device comprises a carrying ring and a group of casters arranged on the carrying ring, and the carrying device cooperates with the bridge pile foundation through the sliding of the casters; the sensor is arranged on the surface of the carrying ring and the bridge pile foundation; the data processing system is fixed It is located at the top of the pier above the pile foundation of the bridge, and connected with the sensor through the wire, so as to receive and process the data in the sensor. The beneficial effect of the utility model is that the carrying device of the system can slide and cooperate with the bridge pile foundation, and can accurately move to the seabed bearing layer along the bridge pile foundation, and can monitor the thickness and scour depth of the silt layer in real time, which has the advantages of high durability, accurate installation and low construction and maintenance costs.

【技术实现步骤摘要】
一种环式桥梁桩基冲刷监测系统
本技术涉及桥梁测量装置
，具体涉及一种环式桥梁桩基冲刷监测系统。
技术介绍
局部冲刷是冲积海床水流冲蚀作用引起的一种自然现象，桥梁基础冲刷包括桥墩冲刷和桥桩冲刷，由此导致的桥梁破坏常有发生。局部冲刷引起的桥梁桩基水毁具有突发性和破坏性，会给人民生命财产造成重大的损失。Kandasamy和Melville（1998）研究表明：新西兰Bola飓风造成的10座桥梁破坏中有6座与桥墩冲刷有关。Macky（1990）提交给新西兰科学与工业研究部（DSIR）的研究报告中指出：DSIR用于桥梁修缮与维护的费用约占其总开支经费的50％，其中用于桥墩冲刷修缮的费用占到了70％。近年来，随着桥梁结构健康监测技术快速发展，产生了一些桥梁桩基冲刷监测系统，然而这些监测系统结构并不完善，存在结构稳定差，结构复杂，安装困难。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供了结构合理、稳定可靠的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统。本技术的技术方案如下：一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，包括桥梁桩基、搭载装置、传感器及数据处理系统；所述搭载装置包括搭载圆环及设置在搭载圆环上的一组脚轮，所述搭载装置通过脚轮与桥梁桩基的滑动配合；所述传感器设置在搭载圆环表面及桥梁桩基上；所述数据处理系统固定于桥梁桩基上方的桥墩顶部位置处，并通过导线与传感器相连接，从而接收传感器中的数据并进行处理。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述桥梁桩基的外表面设有两个钢槽，所述钢槽采用C型钢槽，对称焊接于桥梁桩基的外表面，且钢槽表面涂设有防水涂料。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载圆环上固定设置连接杆，所述连接杆端部设有滑块，所述滑块与钢槽滑动配合设置，所述导线合股之后沿连接杆设置并与滑块相对固定。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述传感器在搭载装置上间距50～60cm布置一个，所述传感器包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅渗压传感器、光纤光栅压力传感器、光纤光栅加速度传感器及流速传感器；所述光纤光栅渗压传感器，安装于搭载装置表面和桥梁桩基顶部，实时监测水位涨落引起的水压力变化；所述光纤光栅压力传感器，安装于搭载装置表面，负责实时监测外界水压力和土压力的变化；所述光纤光栅温度传感器，安装于搭载装置表面和桥梁桩基顶部，用于对光纤光栅传感器做出温度补偿；所述流速传感器，安装于桥梁桩基顶部，用于监测监测点流速变化；所述光纤光栅加速度传感器，安装于桥梁桩基顶部，用于监测桩的振动响应。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述导线合股后外部套设有用于防水的软套管，并用PVC防水胶带绑扎在连接杆上。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载圆环的截面采用C型结构，截面壁厚1.5～3cm，所述搭载装置上的传感器设置在C型结构的内壁上，所述脚轮设置在C型结构开口位置的上下两端，所述搭载装置表面还涂抹防水涂料层。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载装置底部设有减震垫，所述滑块上设置高分子钢丝绳牵引以控制搭载装置降落的速度。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述钢槽的开口处沿其轴向设置一组耐腐蚀橡胶条，且耐腐蚀橡胶条的一端与钢槽内壁固定，另一端自由设置。所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载装置上方设有浮力环，所述搭载装置上设置导向钢筋，所述导向钢筋上设有遥控锁扣装置，所述导向钢筋上还固定设有绳索且绳索绕过浮力环与遥控锁扣装置固定，从而将浮力环固定在搭载装置上。本技术的有益效果是：该系统的搭载装置与桥梁桩基滑动配合，并沿桥梁桩基能够准确的运动到所在的海床持力层上，并能够实时对淤泥层厚度和冲刷深度进行监测，具有耐久性高，安装精确，建设和维修成本低的优点。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的搭载装置结构示意图；图3为本技术的A-A面剖面结构示意图；图4为本技术的B-B面剖面结构示意图；图5为本技术的耐腐蚀橡胶条与钢槽安装结构示意图；图6为本技术的耐腐蚀橡胶条与钢槽俯视结构示意图；图7为本技术的浮力环安装结构图；图8为本技术的滑块安装结构示意图；图9为本技术的浮力环安装放大图；图10为本技术的导线合股配合安装图；图中：1-桥梁桩基，2-直线轨道，3-搭载圆环，4-走线装置，5-导线，6-脚轮，7-传感器，8-搭载装置，9-连接杆，10-滑块，11-高分子绳，12-PVC防水胶带，13-浮力环，14-导向钢筋，15-遥控锁扣装置，16-绳索，17-软管套。具体实施方式以下结合说明书附图，对本技术作进一步描述。如图1-10所示，一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，包括桥梁桩基1、钢槽2、搭载圆环3、耐腐蚀橡胶条4、导线5、脚轮6、传感器7、搭载装置8、连接杆9、滑块10、高分子绳11、PVC防水胶带12、浮力环13、导向钢筋14、遥控锁扣装置15、绳索16及软管套17。实施例1：环式桥梁桩基冲刷监测系统，包括桥梁桩基1、搭载装置8、传感器7及数据处理系统；搭载装置2包括搭载圆环3及设置在搭载圆环3上的一组脚轮6，搭载装置8通过脚轮6与桥梁桩基1的滑动配合；传感器7设置在搭载圆环表面3及桥梁桩基1上；数据处理系统固定于桥梁桩基1的顶部，并通过导线5与传感器7相连接，从而接收传感器7中的数据并进行处理。桥梁桩基1的外表面设有两个钢槽2，钢槽2采用C型钢槽型，对称焊接于桥梁桩基1的外表面，且钢槽2表面涂设有防水涂料。搭载圆环3上固定设置连接杆9，连接杆9端部设有滑块10，所述滑块10与钢槽2滑动配合设置，导线5合股之后沿连接杆9设置并与滑块10相对固定。导线5合股后外部套设有用于防水的软套管，并通过PVC防水胶带12将导线5绑扎在连接杆9上。搭载圆环3的截面采用C型结构，截面壁厚1.5～3cm，搭载装置8上的传感器7设置在C型结构的内壁上，脚轮6设置在C型结构开口位置的上下两端，搭载装置8表面还涂抹防水涂料层。搭载装置8底部设有减震垫，滑块10上设置高分子钢丝绳11牵引以控制搭载装置8降落的速度。钢槽2的开口处沿其轴向设置一组耐腐蚀橡胶条4，且耐腐蚀橡胶条4的一端与钢槽2内壁固定，另一端自由设置，连接杆9能够使钢槽2槽口处的一端固定，一端自由的耐腐蚀橡胶条4处于变形打开的状态，下滑之后，耐腐蚀橡胶条4恢复形变，限制了导线5的位移，对导线5起保护作用。传感器7在搭载装置8上间距50～60cm布置一个，所述传感器7包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅渗压传感器、光纤光栅压力传感器、流速传感器及光纤光栅加速度传感器；所述光纤光栅渗压传感器，安装于搭载装置8表面和桥梁桩基1顶部，实时监测水位涨落引起的水压力变化；所述光纤光栅压力传感器，安装于搭载装置8表面，负责实时监测外界水压力和土压力的变化；所述光纤光栅温度传感器，安装于搭载装置8表面和桥梁桩基1顶部，用于对光纤光栅传感器做出温度补偿；所述流速传感器，安装于桥梁桩基1顶部，用于监测监测点流速变化；光纤光栅加速度传感器，安装于桥梁桩基1顶部，用于监测桩的振动响应。实施例2：环式桥梁桩基冲刷监测系统，包括桥梁桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，包括桥梁桩基（1）、搭载装置（8）、传感器（7）及数据处理系统；所述搭载装置（8）包括搭载圆环（3）及设置在搭载圆环（3）上的一组脚轮（6），所述搭载装置（8）通过脚轮（6）与桥梁桩基（1）的滑动配合；所述传感器（7）设置在搭载圆环（3）表面及桥梁桩基（1）上；所述数据处理系统固定于桥梁桩基（1）上方的桥墩顶部位置处，并通过导线（5）与传感器（7）相连接，从而接收传感器（7）中的数据并进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，包括桥梁桩基（1）、搭载装置（8）、传感器（7）及数据处理系统；所述搭载装置（8）包括搭载圆环（3）及设置在搭载圆环（3）上的一组脚轮（6），所述搭载装置（8）通过脚轮（6）与桥梁桩基（1）的滑动配合；所述传感器（7）设置在搭载圆环（3）表面及桥梁桩基（1）上；所述数据处理系统固定于桥梁桩基（1）上方的桥墩顶部位置处，并通过导线（5）与传感器（7）相连接，从而接收传感器（7）中的数据并进行处理。2.根据权利要求1所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述桥梁桩基（1）的外表面设有两个钢槽（2），所述钢槽（2）采用C型钢槽，对称焊接于桥梁桩基（1）的外表面，且钢槽（2）表面涂设有防水涂料。3.根据权利要求1所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载圆环（3）上固定设置连接杆（9），所述连接杆（9）端部设有滑块（10），所述滑块（10）与钢槽（2）滑动配合设置，所述导线（5）合股之后沿连接杆（9）设置并与滑块（10）相对固定。4.根据权利要求1所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述传感器（7）在搭载装置（8）上间距50～60cm布置一个，所述传感器（7）包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅渗压传感器、光纤光栅压力传感器、光纤光栅加速度传感器及流速传感器；所述光纤光栅渗压传感器，安装于搭载装置（8）表面和桥梁桩基（1）顶部，实时监测水位涨落引起的水压力变化；所述光纤光栅压力传感器，安装于搭载装置（8）表面，负责实时监测外界水压力和土压力的变化；所述光纤光栅温度传感器，安...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，王金权，吴继熠，蒋兵，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33