一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，包括透明的半球刻度板（1）、半球稳定装置（4）和倾斜度指向装置（2），半球刻度板（1）用于测量桥梁墩柱的倾斜度和倾斜方向的数据读取，倾斜度指向装置（2）用于测量桥梁墩柱的倾斜度和倾斜方向的指向，半球稳定装置（4）用于稳固放置半球刻度板（1）和半球稳定装置（4）。本发明专利技术还提供一种适用于长期监测的桥梁墩柱全测面倾斜度测量方法，简单实用。本发明专利技术还提供一种适用于短期快速监测的桥梁墩柱全测面倾斜度测量方法，方便快捷。本发明专利技术解决现有技术测量误差大的问题，便于现场检测人员准确获取数据。取数据。取数据。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及桥梁检测、监测领域，具体涉及一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置。

技术介绍

[0002]桥梁在长期运营状态下，因荷载作用、材料老化、桥下环境变化(尤其是河床变动)等原因，墩柱可能产生不均匀沉降，引发墩柱倾斜，造成严重的安全隐患。如不及时通过检测发现问题，任其发展，有可能造成严重的安全事故。
[0003]及时发现墩柱倾斜问题，并能够长期跟踪观测、监测，采集墩柱倾斜发展变化数据，对判断墩柱结构变化，桥梁周边环境稳定性，制定切实可行的科学养护决策具有极大的意义。
[0004]目前，桥梁运营期通过日检、巡检、定检的人工检测手段发现疑似墩柱倾斜问题后，需要通过垂球法，全站仪平距法对墩柱进行倾斜度测量，根据测量结果，结合规范判断墩柱倾斜现状。垂球法存在每次测量测点不固定，垂球测线长度不固定，导致对同一墩柱跟踪监测数据会产生误差。全站仪平距法的问题在于无法保证每次测量的仪器位置保持不变，无法精确定位墩柱倾斜方向等问题。监测用倾斜仪需要供电(电池或额外的电力系统)，造价昂贵，安装不方便等问题，难以大范围使用。
[0005]且以上方法，都是对墩柱某一测线的测量。但墩柱(尤其是圆柱形墩柱)受桥梁分布荷载影响，周边地质、环境影响，导致其最大倾斜度可能在360
°
范围内变化。在实际测量过程中，无法直接测量墩柱倾斜的最大角度和方向，常通过测量墩柱顺桥向，横桥向倾斜度变化，通过计算得出墩柱实际最大倾斜方向及最大倾斜度。而垂球法、全站仪平距法对于墩柱顺桥向、横桥向的定位，目前主要是由人工根据经验，肉眼或辅助测距仪、卷尺等工具进行定位，难以保证倾斜度顺桥向测线和横桥向测线的垂直。因是人工定测点位置，难以保证顺桥向测点与横桥向测点在同一水平截面上，所以所测量的倾斜度最大值和最大倾斜方向存在人工误差影响，无法保证数据的精确性。
[0006]目前已有的检测墩柱倾斜度的装置，也是根据垂球法的原理，对墩柱某一测线进行倾斜度检测，对墩柱倾斜度测线定位，没有更加准确的方式方法，存在与垂球法、全站仪平距法相同的测量误差影响问题。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，解决现有技术测量误差大的问题，便于现场检测人员准确获取数据。
[0008]进一步的，本专利技术还提供一种适用于长期监测以及一种短期快速检测的桥梁墩柱全测面倾斜度测量方法，与顺桥向、横桥向墩柱竖直测线倾斜度换算后的检测数据进行比对修正，使测量的墩柱倾斜度、倾斜方向能够真实反映墩柱实际现状，安装简单，容易操作。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0010]一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，包括透明的半球刻度板、半球稳定装置和
倾斜度指向装置，所述半球刻度板上等距间隔设置有若干水平方向的圆环刻度线和上下方向的圆弧刻度线，若干所述圆环刻度线的圆心均落在所述半球刻度板垂直方向的半径上，若干所述圆弧刻度线在所述半球刻度板的顶点处相交，所述半球刻度板的下方可拆卸连接半球稳定装置，所述半球稳定装置的底部开口，所述半球稳定装置内设有滚球轴承滑动装置，所述滚球轴承滑动装置包括滑动滚球轨迹限定装置，所述滑动滚球轨迹限定装置内设有一圈在所述滑动滚球轨迹限定装置自由滑动的滑动滚球，所述倾斜度指向装置包括位移球，所述位移球放置于一圈所述滑动滚球的中间位置，所述位移球的直径大于若干所述滑动滚球所包围的内圈的直径，所述位移球的上下段分别设有上连接杆和下连接杆，所述上连接杆和所述下连接杆的连线穿过所述位移球的球心位置，所述下连接杆从所述半球稳定装置底部的开口处伸出，所述上连接杆的上延长线上设有指示指针，所述下连接杆的下延长线上设有重力垂球。
[0011]进一步的，所述滑动滚球轨迹限定装置包括对称设置完全一样的滑动滚球轨迹限定上半体和滑动滚球轨迹限定下半体固定连接，所述滑动滚球轨迹限定上半体包括大圆环和小圆环，所述小圆环的圆心在所述大圆环投影面上的投影点与所述大圆环的圆心重合。
[0012]进一步的，所述指示指针包括圆形底座，所述圆形底座上固定设有4个指向辅助定位圆形指针边缘并与所述辅助定位圆形指针边缘相连的辅助指针，相邻两个所述指向辅助定位圆形指针的圆心角为90度，所述辅助定位圆形指针的圆心在所述圆形底座上的投影点与所述圆形底座的圆心相重合，所述辅助定位圆形指针和所述圆形底座的圆心的连线的延长线上设有主指针。
[0013]进一步的，所述全测面稳定主框架装置包括固定环装置、挡板和支撑单元，所述固定环装置上设有一圈卡槽，所述卡槽与所述半球稳定装置底部固定设置的一圈凸环相匹配，所述固定环装置上设有挡板，所述挡板和所述凸环构成的空腔用于容纳所述半球稳定装置，所述固定环装置通过支撑单元与垂直放置的墩柱测线固定装置相连，所述墩柱测线固定装置包括主框架榫卯滑轨组件，所述支撑单元包括倒置的直角三角形板，所述直角三角形板与墩柱测线榫卯滑轨组件固定连接，并且所述直角三角形板的一条直角边与所述主框架榫卯滑轨组件固定连接，所述主框架榫卯滑轨组件与墩柱测线榫卯滑轨组件可拆卸连接，所述墩柱测线榫卯滑轨组件包括竖直板，所述竖直板的前侧的中上部至底端设有上下方向的条形卡槽，所述条形卡槽的中部及上部镂空，所述墩柱测线榫卯滑轨组件与所述主框架榫卯滑轨组件通过所述条形卡槽卡接，所述墩柱测线榫卯滑轨组件上位于所述条形卡槽的上方设有固定螺口，所述墩柱测线榫卯滑轨组件与待测体通过螺钉在所述固定螺口处固定连接。
[0014]进一步的，所述半球稳定装置放置在手持组件上，所述手持组件包括多边形底板，所述多边形底板的各条边上垂直设有侧板，所述半球稳定装置同时与所有侧板相接触，任一所述侧板上设有把手。
[0015]进一步的，所述墩柱测线固定装置通过辅助定位装置定位，所述辅助定位装置包括角度呈90度的L型连接块，所述L型连接块的两端分别设有第一连接框，两个所述第一连接框夹角为90度，所述第一连接框内滑动设有矩形滑块，所述矩形滑块与设置在所述第一连接框内的滑轨滑动连接，所述矩形滑块上设有定位孔，所述L型连接块内侧设有两个平行设置的第二连接框，所述第二连接框的水平边为伸缩杆，所述第二连接框的另外一端分别
连接两个矩形块，两个矩形块之间的距离等于所述墩柱测线榫卯滑轨组件的宽度。
[0016]本专利技术还提供一种适用于长期监测的桥梁墩柱全测面倾斜度测量方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1：辅助定位装置靠近待测物放置，使得两个第一连接框同时与待测物相接触，固定一个第一连接框，调整另一个第一连接框的高度，使得L型连接块的顶部处于水平状态；
[0018]步骤2：将矩形滑块调整至合适的位置，在定位孔内插入定位螺栓，定位螺栓预留一定距离便于后续拔出；
[0019]步骤3：调整第二连接框的长度，使得两个矩形块与待测物相接触；
[0020]步骤4：在两个矩形块之间放置墩柱测线榫卯滑轨组件，并在固定螺口处通过将墩柱测线榫卯滑轨组件和待测物通过螺钉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，其特征在于，包括透明的半球刻度板（1）、半球稳定装置（4）和倾斜度指向装置（2），所述半球刻度板（1）上等距间隔设置有若干水平方向的圆环刻度线和上下方向的圆弧刻度线，若干所述圆环刻度线的圆心均落在所述半球刻度板（1）垂直方向的半径上，若干所述圆弧刻度线在所述半球刻度板（1）的顶点处相交，所述半球刻度板（1）的下方可拆卸连接半球稳定装置（4），所述半球稳定装置（4）的底部开口，所述半球稳定装置（4）内设有滚球轴承滑动装置（5），所述滚球轴承滑动装置（5）包括滑动滚球轨迹限定装置 （7），所述滑动滚球轨迹限定装置 （7）内设有一圈在所述滑动滚球轨迹限定装置 （7）自由滑动的滑动滚球（6），所述倾斜度指向装置（2）包括位移球（10），所述位移球（10）放置于一圈所述滑动滚球（6）的中间位置，所述位移球（10）的直径大于若干所述滑动滚球（6）所包围的内圈的直径，所述位移球（10）的上下段分别设有上连接杆（8）和下连接杆（9），所述上连接杆（8）和所述下连接杆（9）的连线穿过所述位移球（10）的球心位置，所述下连接杆（9）从所述半球稳定装置（4）底部的开口处伸出，所述上连接杆（8）的上延长线上设有指示指针（11），所述下连接杆（9）的下延长线上设有重力垂球（3）。2.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，其特征在于，所述滑动滚球轨迹限定装置 （7）包括对称设置完全一样的滑动滚球轨迹限定上半体和滑动滚球轨迹限定下半体固定连接，所述滑动滚球轨迹限定上半体包括大圆环和小圆环，所述小圆环的圆心在所述大圆环投影面上的投影点与所述大圆环的圆心重合。3.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，其特征在于，所述指示指针（11）包括圆形底座，所述圆形底座上固定设有4个指向辅助定位圆形指针（13）边缘并与所述辅助定位圆形指针（13）边缘相连的辅助指针（14），相邻两个所述指向辅助定位圆形指针（13）的圆心角为90度，所述辅助定位圆形指针（13）的圆心在所述圆形底座上的投影点与所述圆形底座的圆心相重合，所述辅助定位圆形指针（13）和所述圆形底座的圆心的连线的延长线上设有主指针（12）。4.根据权利要求3所述的一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，其特征在于，所述半球稳定装置（4）可拆卸设置在全测面稳定主框架装置（15）上，所述全测面稳定主框架装置（15）包括固定环装置（18）、挡板（19）和支撑单元（20），所述固定环装置（18）上设有一圈卡槽，所述卡槽与所述半球稳定装置（4）底部固定设置的一圈凸环（16）相匹配，所述固定环装置（18）上设有挡板（19），所述挡板（19）和所述凸环（16）构成的空腔用于容纳所述半球稳定装置（4），所述固定环装置（18）通过支撑单元（20）与垂直放置的墩柱测线固定装置（17）相连，所述墩柱测线固定装置（17）包括主框架榫卯滑轨组件（23），所述支撑单元（20）包括倒置的直角三角形板，所述直角三角形板与墩柱测线榫卯滑轨组件（21）固定连接，并且所述直角三角形板的一条直角边与所述主框架榫卯滑轨组件（23）固定连接，所述主框架榫卯滑轨组件（23）与墩柱测线榫卯滑轨组件（21）可拆卸连接，所述墩柱测线榫卯滑轨组件（21）包括竖直板，所述竖直板的前侧的中上部至底端设有上下方向的条形卡槽，所述条形卡槽的中部及上部镂空，所述墩柱测线榫卯滑轨组件（21）与所述主框架榫卯滑轨组件（23）通过所述条形卡槽卡接，所述墩柱测线榫卯滑轨组件（21）上位于所述条形卡槽的上方设有固定螺口（22），所述墩柱测线榫卯滑轨组件（21）与待测体通过螺钉在所述固定螺口（22）处固定连接。5.根据权利要求3所述的一种桥梁墩柱全测面倾斜度测量装置，其特征在于，所述半球
稳定装置（4）放置在手持组件（24）上，所述手持组件（24）包括多边形底板（25），所述多边形底板（25）的各条边上垂直设有侧板（26），所述半球稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕长荣，周希茂，郑晨，赵一波，李政，王彬，张士民，王兴隆，姜荫泽，尹宜水，刘友坤，冯步文，姜新雪，蒋志强，
申请(专利权)人：山东高速工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：