一种在役钢板组合梁养护评估监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，包括用于监测钢主梁(9)形态变化的钢主梁变形监测装置(1)、用于监测钢主梁(9)表面锈蚀扩展情况的钢主梁锈蚀监测装置(2)、用于监测混凝土桥面板(8)变形及混凝土开裂情况的混凝土桥面板变形监测装置(3)、监测数据信号中继装置(4)、太阳能供电系统(5)、数据传输线(6)以及远程服务器(7)。本实用新型专利技术能对在役钢板组合梁桥的钢主梁形态变化、钢主梁表面锈蚀扩展情况、混凝土桥面板变形及混凝土开裂情况进行实时跟踪监测，测量结果精确可靠，便于准确掌握在役钢板组合梁桥的工作状态，及早发现异常情况并进行预警，保证在役钢板组合梁桥的安全运行。板组合梁桥的安全运行。板组合梁桥的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种在役钢板组合梁养护评估监测系统


[0001]本技术涉及一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，尤其适用于在役钢板组合梁养护管理评估的桥梁技术状况监测。

技术介绍

[0002]桥梁技术状况监测是土木工程领域常见问题之一，钢板组合梁桥与传统梁桥存在较大差异，主要表现在对温度效应比较敏感、冲击系数偏大、性能与交通量相关性大、钢混连接部位受力状态复杂、对施工参数变异性敏感等问题、缺乏有针对性的技术状况评定标准、无可靠的养护决策依据。随着在役钢板组合梁桥在高速公路中逐渐增加，对钢板组合梁桥的长期性能、技术评定方法等与养护策略相关的一些关键问题亟待解决。为确保在役钢板组合梁桥的安全运营，有必要对钢板组合梁的技术状况进行实时监测，并预测结构病害发展趋势，保障钢板组合梁运营过程中的安全可靠。
[0003]目前，钢板组合梁桥的技术状况监测方法主要是通过人工现场采用全站仪、水准仪或GPS定位仪观测，需要人工定时测量，具有测量误差大、精度低的缺点；在山区等交通不便的区域采用人工现场检测难度较大，不便于长期运营监测。中国专利CN216669195U公开了一种基于光能的桥梁结构竖向挠度监测装置。上述专利仅对在役桥梁的竖向挠度进行实时跟踪监测，以便准确掌握中小桥梁竖向挠度的工作状态，未实现钢板组合梁结构中混凝土桥面板变形及裂缝的监测，也未能实现钢板组合梁中钢主梁锈蚀情况的监测，对于在役钢板组合梁的技术状况监测具有一定的局限性。因此，亟待研发一种适用于桥梁的更方便、更容易架设、更经济实用、检测更全面的在役钢板组合梁养护评估监测系统。/>
技术实现思路

[0004]本技术目的是为解决上述在役钢板组合梁桥的养护评估监测问题，本技术提出一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，对在役钢板组合梁桥的钢主梁形态变化、钢主梁表面锈蚀扩展情况、混凝土桥面板变形及混凝土开裂情况进行实时跟踪监测，以便准确掌握在役钢板组合梁桥的工作状态，及早发现异常情况并进行预警，保证在役钢板组合梁桥的安全运行。
[0005]为达到上述目的所采取的技术方案是：
[0006]一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，包括用于监测钢主梁形态变化的钢主梁变形监测装置、用于监测钢主梁表面锈蚀扩展情况的钢主梁锈蚀监测装置、用于监测混凝土桥面板变形及混凝土开裂情况的混凝土桥面板变形监测装置、监测数据信号中继装置、太阳能供电系统、数据传输线以及远程服务器；所述钢主梁变形监测装置通过无线传输、钢主梁锈蚀监测装置以及混凝土桥面板变形监测装置通过数据传输线将采集的数据传输至监测数据信号中继装置，监测数据信号中继装置再通过无线传输将获得的数据传输至远程服务器。
[0007]进一步地，所述钢主梁变形监测装置包括钢主梁变形监测激光发射装置和钢主梁
变形监测激光接收装置，所述钢主梁变形监测激光发射装置布置于地面或桥梁墩柱处，所述钢主梁变形监测激光接收装置布置于钢主梁跨中截面底部。
[0008]更进一步地，所述钢主梁变形监测激光发射装置用于发射激光信号并接收钢主梁变形监测激光接收装置的返回信号，所述钢主梁变形监测激光接收装置用于接收钢主梁变形监测激光发射装置的激光信号并向钢主梁变形监测激光发射装置返回传输信号。
[0009]更进一步地，所述钢主梁变形监测装置通过激光信号返回时间计算钢主梁变形监测激光发射装置与钢主梁变形监测激光接收装置之间的距离，并以此推测钢主梁的结构挠度变形情况。
[0010]进一步地，所述钢主梁锈蚀监测装置采用摄影识别技术，通过对钢主梁表面的拍摄及分析确定其表面锈蚀面积。
[0011]进一步地，所述混凝土桥面板变形监测装置包括光纤测量数据发射装置、纵桥向光纤传感器、横桥向光纤传感器和光纤测量数据传输线；所述纵桥向光纤传感器采用表贴的方式沿桥梁纵向布置在混凝土桥面板底部，所述横桥向光纤传感器采用表贴的方式沿桥梁横桥布置在混凝土桥面板底部，间距为3～5m。
[0012]更进一步地，所述光纤测量数据发射装置通过光纤测量数据传输线接收纵桥向光纤传感器、横桥向光纤传感器的采集数据，并将数据通过数据传输线传输至监测数据信号中继装置。
[0013]进一步地，所述监测数据信号中继装置用于将钢主梁变形监测装置、钢主梁锈蚀监测装置以及混凝土桥面板变形监测装置采集的数据通过无线传输传送至远程服务器中进行分析。
[0014]进一步地，所述远程服务器包括数据接收器和电子计算机；所述数据接收器用于接收来自监测数据信号中继装置的数据，并将其传送至电子计算机；电子计算机用于分析在役钢板组合梁桥的监测数据并提出评估建议。
[0015]进一步地，所述钢主梁变形监测装置、钢主梁锈蚀监测装置以及混凝土桥面板变形监测装置均由太阳能供电系统供电工作。
[0016]本技术所具有的有益效果为：
[0017]本技术为一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，对在役钢板组合梁桥的钢主梁形态变化、钢主梁表面锈蚀扩展情况、混凝土桥面板变形及混凝土开裂情况进行长效实时跟踪监测，具有自动测量、误差小、精度高、省时省力、方便快捷的优点；基于观测数据分析计算并进行在役钢板组合梁技术状况的初步评估，可适当减少对在役钢板组合梁桥梁监测的频率，减少人力资源的投入，具有费用低廉、易于操作的优点；便于准确掌握在役钢板组合梁桥的工作状态，及早发现异常情况并进行预警，保证在役钢板组合梁桥的安全运行。
附图说明
[0018]图1为本技术的布置示意图；
[0019]图中标识为：1：钢主梁变形监测装置、101：钢主梁变形监测激光发射装置、102：钢主梁变形监测激光接收装置；2：钢主梁锈蚀监测装置；3：混凝土桥面板变形监测装置、301：光纤测量数据发射装置、302：纵桥向光纤传感器、303：横桥向光纤传感器、304：光纤测量数
据传输线；4：监测数据信号中继装置；5：太阳能供电系统；6：数据传输线；7：远程服务器、701：数据接收器、702：电子计算机；8：混凝土桥面板；9：钢主梁；10：端横梁；11：中横梁；12、钢板组合梁桥下部结构；
[0020]图2为本技术的混凝土桥面板变形监测装置布置示意图；
[0021]图3位本技术的测量数据传输、处理系统示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术进一步描述。
[0023]以下实施例中使用的各种设备皆为市售设备。
[0024]如图1所示，一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，包括钢主梁变形监测装置1、钢主梁锈蚀监测装置2、混凝土桥面板变形监测装置3、监测数据信号中继装置4、太阳能供电系统5、数据传输线6以及远程服务器7，所述钢主梁变形监测装置1用于监测钢主梁形态变化，所述钢主梁锈蚀监测装置2用于监测钢主梁9表面锈蚀扩展情况，所述混凝土桥面板变形监测装置3用于监测混凝土桥面板8变形及混凝土开裂情况。所述钢主梁变形监测装置1通过无线传输、钢主梁锈蚀监测装置2以及混凝土桥面板变形监测装置3通过数据传输线6将采集的数据传输至监测数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，其特征在于，包括用于监测钢主梁(9)形态变化的钢主梁变形监测装置(1)、用于监测钢主梁(9)表面锈蚀扩展情况的钢主梁锈蚀监测装置(2)、用于监测混凝土桥面板(8)变形及混凝土开裂情况的混凝土桥面板变形监测装置(3)、监测数据信号中继装置(4)、太阳能供电系统(5)、数据传输线(6)以及远程服务器(7)；所述钢主梁变形监测装置(1)通过无线传输，钢主梁锈蚀监测装置(2)以及混凝土桥面板变形监测装置(3)通过数据传输线(6)将采集的数据传输至监测数据信号中继装置(4)，监测数据信号中继装置(4)再通过无线传输将获得的数据传输至远程服务器(7)。2.根据权利要求1所述的一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，其特征在于，所述钢主梁变形监测装置(1)包括钢主梁变形监测激光发射装置(101)和钢主梁变形监测激光接收装置(102)，所述钢主梁变形监测激光发射装置(101)布置于地面或桥梁墩柱处，所述钢主梁变形监测激光接收装置(102)布置于钢主梁跨中截面底部。3.根据权利要求2所述的一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，其特征在于，所述钢主梁变形监测激光发射装置(101)用于发射激光信号并接收钢主梁变形监测激光接收装置(102)的返回信号，所述钢主梁变形监测激光接收装置(102)用于接收钢主梁变形监测激光发射装置(101)的激光信号并向钢主梁变形监测激光发射装置(101)返回传输信号。4.根据权利要求2所述的一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，其特征在于，所述钢主梁变形监测装置(1)通过激光信号返回时间计算钢主梁变形监测激光发射装置(101)与钢主梁变形监测激光接收装置(102)之间的距离，并以此推测钢主梁的结构挠度变形情况。5.根据权利要求1所述的一种在役钢板组合梁养护评估监测系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊亮，张立奎，连俊峰，王阔昌，崔珊珊，赵先民，冯元正，刘前虎，杨洋，陈发军，付书林，程勇刚，鲍大春，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：新型
国别省市：